JP2003143482A - 固体電子撮像装置およびその駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 消費電力を抑えつつ，スミアの影響を抑えた
ムービ画像およびスチル画像を得る。 【構成】 撮像領域２と蓄積領域10とを備えたフレーム
・インターライン型の固体電子撮像素子において，撮像
領域２の上側にスチル画像用の第１の水平転送路13を設
け，蓄積領域10の下側にムービ画像用の第２の水平転送
路15を設ける。スチル撮影のときは，機械的なシャッタ
を利用して露光を制御する。スチル画像用の信号電荷
は，撮像領域２から第１の水平転送路13を介して出力す
る。ムービ画像用の信号電荷は，撮像領域２から蓄積領
域10に転送し，第２の水平転送路15を介して出力する。
ムービ画像のときには，スミア電荷を高速に蓄積領域に
掃き出すことができ，スミアの影響を抑えることができ
る。スチル画像用の信号電荷を出力するときには，蓄積
領域10の駆動を停止することにより消費電力を抑える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】この発明は，固体電子撮像装置およびその
駆動方法に関する。

【０００２】

【発明の背景】現在，ムービ記録とスチル記録との両方
の記録ができるディジタル・ムービ／スチル・カメラ
（ムービ記録が可能なディジタル・スチル・カメラ，ス
チル記録が可能なディジタル・ムービ・カメラなど）が
発売されている。

【０００３】ディジタル・ムービ／スチル・カメラにお
いて，撮像素子にインターライン型のＣＣＤが利用され
るとスチル記録のときは機械的なシャッタを用いて遮光
することができるので，スミアの影響が抑えることがで
きるが，ムービ記録のときは機械的なシャッタを用いる
ことができないのでスミアの影響が比較的大きくなる。
このために，フレーム・インターライン型のＣＣＤをデ
ィジタル・ムービ／スチル・カメラに利用すると，ムー
ビ記録のときもスミアの影響を抑えることができる。フ
レーム・インターライン型のＣＣＤは，撮像領域と遮光
されている蓄積領域とをもち，撮像領域のフォトダイオ
ードに蓄積された信号電荷を高速に蓄積領域に転送する
ことができるからである。

【０００４】しかしながら，フレーム・インターライン
型のＣＣＤは蓄積領域を有しているために，この蓄積領
域を駆動する必要がある。このために，消費電力が大き
くなる。

【０００５】

【発明の開示】この発明は，ムービ記録およびスチル記
録のいずれの場合であってもスミアの影響を抑えること
ができ，かつ消費電力も抑えることができるようにする
ことを目的とする。

【０００６】この発明による固体電子撮像装置は，水平
方向および垂直方向に多数配列された光電変換素子，お
よび上記光電変換素子の各列に隣接して配置され，上記
光電変換素子に蓄積された信号電荷を正または逆の方向
に選択的に垂直転送する複数の第１の垂直転送路を有す
る撮像領域，上記撮像領域の上記複数の第１の垂直転送
路を逆方向に垂直転送された信号電荷を水平方向に転送
する第１の水平転送路，上記撮像領域の上記複数の第１
の垂直転送路を正方向に垂直転送された信号電荷を正方
向にさらに垂直転送する複数の第２の垂直転送路を有す
る蓄積領域，ならびに上記蓄積領域の上記複数の第２の
垂直転送路を正方向に垂直転送された信号電荷を水平方
向に転送する第２の水平転送路を備えていることを特徴
とする。

【０００７】この発明は，上記固体電子撮像装置に適し
た駆動方法も提供している。すなわち，この方法は，水
平方向および垂直方向に多数配列された光電変換素子，
および上記光電変換素子の各列に隣接して配置され，上
記光電変換素子に蓄積された信号電荷を垂直転送する複
数の第１の垂直転送路を有する撮像領域，および上記撮
像領域の上記第１の垂直転送路を正方向に垂直転送され
た信号電荷を垂直方向にさらに転送する複数の第２の垂
直転送路を有する蓄積領域を備えた固体電子撮像装置に
おいて，上記複数の第１の垂直転送路を正または逆方向
に選択的に垂直転送可能とし，上記撮像領域の上記複数
の第１の垂直転送路を逆方向に垂直転送された信号電荷
を水平方向に転送する第１の水平転送路および上記蓄積
領域の上記複数の第２の垂直転送路を正方向に垂直転送
された信号電荷を水平方向に転送する第２の水平転送路
を設け，静止画記録指令に応じて上記撮像領域の上記光
電変換素子に蓄積された信号電荷を上記複数の第１の垂
直転送路および上記第１の水平転送路を介して出力する
ように上記複数の第１の垂直転送路および上記第１の水
平転送路を制御し，動画記録指令に応じて上記撮像領域
の上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を上記複数の
第１の垂直転送路，上記複数の第２の垂直転送路および
上記第２の水平転送路を介して出力するように，上記複
数の第１の垂直転送路，上記複数の第２の垂直転送路お
よび上記第２の水平転送路を制御するものである。

【０００８】この発明によると，上記撮像領域に含まれ
ている複数の第１の垂直転送路は，正方向および逆方向
に信号電荷を垂直転送することができる。複数の第１の
垂直転送路の逆方向の出力側には第１の水平転送路が設
けられている。複数の第１の垂直転送路を逆方向に垂直
転送された信号電荷は，第１の水平転送路を水平転送さ
れ，出力される。第１の垂直転送路を正方向に垂直転送
された信号電荷は，上記蓄積領域に含まれている第２の
垂直転送路をさらに正方向に垂直転送される。第２の垂
直転送路の正方向の出力側には第２の水平転送路が設け
られている。第１および第２の垂直転送路を正方向に垂
直転送された信号電荷は第２の水平転送路を水平転送さ
れ，出力される。

【０００９】上記第１の水平転送路および上記第２の水
平転送路が設けられているので，上記撮像領域に含まれ
る光電変換素子に蓄積された信号電荷を上記第１の水平
転送または上記第２の水平転送路のいずれからも出力す
ることができる。

【００１０】静止画記録指令に応じて，上記光電変換素
子に蓄積された信号電荷を上記第１の垂直転送路を逆転
送して上記第１の水平転送路から出力することにより，
静止画像用の映像信号を得ることができる。静止画記録
の場合は，機械的なシャッタを利用できるので，スミア
の影響を抑えることができる。また，スチル記録指令が
与えられるときには，上記撮像領域に含まれる上記第２
の垂直転送路を利用しないので，第２の垂直転送路の動
作を停止させることができる。したがって，消費電力を
抑えることができる。

【００１１】動画記録指令に応じて，上記光電変換素子
に蓄積された信号電荷を上記複数の第１の垂直転送路，
上記複数の第２の垂直転送路および上記第２の水平転送
路から出力することにより，上記撮像領域の上記光電変
換素子に蓄積された信号電荷を高速に上記第１の垂直転
送路から上記第２の垂直転送路に転送することができ
る。信号電荷は，遮光されている上記第２の垂直転送路
に高速転送されるのでスミアの影響を抑えることができ
る。

【００１２】このようにして，スミアの影響を抑えた静
止画像および動画像を得ることができ，かつ消費電力も
抑えることができるようになる。

【００１３】上述した動作を行わせるために，静止画記
録指令に応じて，上記撮像領域の上記光電変換素子に蓄
積された信号電荷を逆方向に垂直転送する逆転送パルス
を上記複数の第１の垂直転送路に与え，かつ上記複数の
第２の垂直転送路への転送パルスを停止する第１の駆動
回路をさらに備えてもよい。

【００１４】上記第１の水平転送路を水平転送された信
号電荷を第１の増幅率を用いて増幅して映像信号に変換
する第１の変換回路，および上記第２の水平転送路を水
平転送された信号電荷を上記第１の増幅率よりも大きな
増幅率を用いて増幅して映像信号に変換する第２の変換
回路をさらに備えてもよい。

【００１５】動画像を記録する場合，静止画像と異なり
ストロボ発光装置を使用することができない。上述した
ように，上記第１の水平転送路から静止画像用の信号電
荷を出力させ，上記第２の水平転送路から動画像用の信
号電荷を出力させた場合，被写体が暗いときには，動画
像用の信号電荷の電荷量は少なく，変換される映像信号
レベルも低くなる。動画像用の信号電荷を出力する第２
の水平転送路には，第１の水平転送路に接続される第１
の変換回路の増幅率よりも大きな増幅率をもつ第２の変
換回路が接続されている。第２の変換回路から出力され
る動画像用の映像信号レベルを上げることができる。比
較的暗い被写体であっても明るい動画像を得ることがで
きる。

【００１６】上記第２の水平転送路は，複数の上記第２
の垂直転送路のうちの一部から垂直転送された信号電荷
を水平方向に転送するものでもよい。

【００１７】上記第２の水平転送路から出力される信号
電荷は，動画像用のものである。動画像は比較的低画質
であっても鑑賞に耐えられる。このために，複数の上記
第２の垂直転送路のうちの一部の上記第２の垂直転送路
から垂直転送された信号電荷を水平方向に転送すること
により水平方向の画素の間引きを実行できる。水平方向
の画素数が少なくなるので，出力時間を短縮できる。出
力時間を短縮しない場合であっても，第２の水平転送路
の与えられる水平転送パルスの周波数を遅くできる。

【００１８】上記撮像領域の上記光電変換素子を遮光す
る機械的シャッタ手段により上記光電変換素子が遮光さ
れたときに上記複数の第１の垂直転送路に蓄積されてい
る不要電荷を上記蓄積領域の上記複数の第２の垂直転送
路に転送するように上記複数の第１の垂直転送路を駆動
する第２の駆動回路，および上記第２の駆動回路により
上記不要電荷が上記第２の垂直転送路に転送したことに
応じて，上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を上記
第１の垂直転送路にシフトする転送ゲートをさらに備え
ることが好ましい。

【００１９】不要電荷を上記第１の垂直転送路から上記
第２の垂直転送路に高速に転送することができる。した
がって，上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を第１
の垂直転送路に迅速にシフトさせることができる。上記
光電変換素子に蓄積された信号電荷が迅速に上記第１の
垂直転送路にシフトされないと熱拡散により，上記光電
変換素子に蓄積された信号電荷が漏れてしまう。熱拡散
による信号電荷の漏れ（映像信号のレベル低下）を抑え
ることができる。

【００２０】上記撮像領域の上記複数の第１の垂直転送
路の数よりも上記蓄積領域の上記複数の第１の垂直転送
路の数の方が少なくてもよい。この場合，対応する上記
第２の垂直転送路が無い上記第１の垂直転送路について
は正方向の垂直転送の出力部分に信号電荷排出用ドレイ
ンが形成されることとなろう。

【００２１】このようにしても水平方向の画素間引きを
実現できる。しかも，上記蓄積領域に含まれる上記第２
の垂直転送路が少なくなるので，上記蓄積領域の面積が
小さくなる。１枚のウエハから生成できる固体電子撮像
装置の数も多くなる。

【００２２】

【実施例の説明】図１は，この発明の実施例による固体
電子撮像素子を示している。

【００２３】固体電子撮像素子１は，フレーム・インタ
ーライン・トランスファ型のＣＣＤである。この固体電
子撮像素子１は，たとえば，ムービ記録が可能なディジ
タル・スチル・カメラの撮像素子として用いられるもの
である。ディジタル・スチル・カメラにはスチル画像記
録用の機械的なシャッタ（図示略）が設けられているも
のとする。

【００２４】固体電子撮像素子１には，被写体を撮像
し，入射光量に応じた信号電荷を得るための撮像領域２
および撮像領域２によって得られた信号電荷を蓄積する
蓄積領域10が含まれている。

【００２５】撮像領域２の上側には，与えられる水平転
送クロック・パルスφＨ１にしたがって信号電荷を水平
方向に転送する第１の水平転送路13が設けられている。
第１の水平転送路13の出力側には，第１のＦＤＡ（フロ
ーティング・ディフュージョン・アンプリファイア）14
が接続されている。後述することから分かるように，第
１のＦＤＡ14からスチル画像を表すスチル映像信号が出
力される。

【００２６】蓄積領域10の下側には，与えられる水平転
送クロック・パルスφＨ２にしたがって信号電荷を水平
方向に転送する第２の水平転送路15が設けられている。
第２の水平転送路15の出力側には，第２のＦＤＡ16が接
続されている。後述するように，第２のＦＤＡ16からム
ービ画像を表すムービ映像信号が出力される。

【００２７】また，第１のＦＤＡ14の変換係数（増幅
率）よりも第２のＦＤＡ16の変換係数の方が大きく設定
されている。これは，スチル画像を得るときにはストロ
ボを用いることができるのに対して，ムービ画像を得る
ときにはストロボを用いることができないため，ムービ
映像信号のレベルをスチル映像信号のレベルよりも大き
くできるようにするからである。

【００２８】撮像領域２には，行方向（水平方向）およ
び列方向（垂直方向）に多数のフォトダイオード３が配
置されている。これらのフォトダイオード３の各列に隣
接して第１の垂直転送路４が複数配置されている。第１
の垂直転送路４上には，垂直転送電極５が形成されてお
り，遮光されている。垂直転送電極５に正転送パルスφ
ＶＩｎが与えられることにより，信号電荷は正方向（下
方向）に垂直転送させられる。また，垂直転送電極５に
逆転送パルスφＶＩｎが与えられることにより，信号電
荷は，逆方向（上方向）に垂直転送させられる。フォト
ダイオード３と第１の垂直転送路４との間には，フォト
ダイオード３に蓄積された信号電荷を第１の垂直転送路
４にシフトするための転送ゲート６が形成されている。

【００２９】蓄積領域10には，撮像領域２に含まれてい
る第１の垂直転送路４に対応して複数の第２の垂直転送
路11が設けられている。第２の垂直転送路11上には，垂
直転送電極12が形成されており，遮光されている。垂直
転送電極12に転送パルスφＶＳｎが与えられることによ
り，信号電荷が正方向の垂直方向に転送させられる。

【００３０】また，上述した各種パルスは駆動回路18か
ら与えられる。

【００３１】フォトダイオード３に蓄積された信号電荷
は，転送ゲート６にフィールド・シフト・パルスＦＳが
与えられることにより，第１の垂直転送路４にシフトさ
れる。スチル画像用の信号電荷であれば，第１の垂直転
送路４には，逆方向の転送パルスφＶＩｎが与えられ，
信号電荷は逆方向に転送させられる。信号電荷は，第１
の垂直転送路４から第１の水平転送路13に入力する。信
号電荷は，第１の水平転送路13内を水平転送し，第１の
ＦＤＡ14によってスチル映像信号に変換されて出力され
る。

【００３２】フォトダイオード３に蓄積された信号電荷
がムービ画像用のものであれば，第１の垂直転送路４に
は正方向用の転送パルスφＶＩｎが与えられる。信号電
荷は，第１の垂直転送路４を正方向に転送させられ第２
の垂直転送路11に入力する。信号電荷は，第２の垂直転
送路11内をさらに正方向に垂直転送させられ第２の水平
転送路15に入力する。信号電荷は，第２の水平転送路15
を水平転送させられ，第２のＦＤＡ16からムービ映像信
号として出力される。

【００３３】図２は，ムービ撮影のときのタイム・チャ
ートである。

【００３４】ムービ撮影は，１Ｖ（１Ｖは１垂直走査期
間）ごとに周期的に行われる。ムービ撮影が行われると
きには，機械的シャッタは開放されている。また，ムー
ビ画像は，画素数が比較的少なくても鑑賞に耐えうるの
で垂直方向に画素間引きが行われる。この実施例におい
ては，垂直方向に１／４に画素間引きが行われる。した
がって，４ｎ＋１（ｎは，０以上の整数）行ごとのフォ
トダイオード３に蓄積された信号電荷が１Ｖごとに第１
の垂直転送路４にシフトされるようにフィールド・シフ
ト・パルスＦＳが転送ゲート６に与えられる。

【００３５】ムービ撮影時には，スチル画像用の第１の
水平転送路13には，水平転送パルスφＨ１は与えられず
に，第１の水平転送路13は停止している。また，ムービ
画像用の第２の水平転送路15には，水平転送パルスφＨ
２が与えられており，駆動状態とされている。

【００３６】時刻ｔ10からｔ11の間に，撮像領域２のオ
ーバ・フロー・ドレイン（図示略）にオーバ・フロー・
ドレイン・パルスが与えられることによりフォトダイオ
ード３に蓄積されている不要電荷が掃き出される。時刻
ｔ11となると，ムービ画像用にフォトダイオード３への
露光が開始する。時刻ｔ13において第４ｎ＋１行のフォ
トダイオード３に対応する転送ゲート６にフィールド・
シフト・パルスＦＳが与えられることにより，フォトダ
イオード３への露光が終了する（露光時間Δｔ１）。

【００３７】露光が終了する直前の時刻ｔ12から時刻ｔ
13のまでの間に撮像領域３の第１の垂直転送路４に正方
向の垂直転送パルスφＶＩｎが与えられ，第１の垂直転
送路４に蓄積されているスミア電荷が正方向に高速垂直
転送させられる。時刻ｔ12からｔ13の間には蓄積領域10
の第２の垂直転送路11にも垂直転送パルスφＶＳｎが与
えられ，第１の垂直転送路４を転送させられたスミア電
荷が高速垂直転送させられる。その後，スミア電荷は，
第２の水平転送路15を介して出力される。

【００３８】時刻ｔ13の時点で第４ｎ＋１行のフォトダ
イオード３から第１の垂直転送路４にシフトされたムー
ビ画像用の信号電荷は時刻ｔ13から時刻ｔ14までの間に
第１の垂直転送路４を介して第２の垂直転送路11に高速
転送させられる。信号電荷が迅速に遮光領域に転送させ
られるのでスミアの影響を抑えることができるようにな
る。その後，時刻ｔ15までの間にムービ用の信号電荷
は，１行ずつ第２の水平転送路15に転送させられる。ム
ービ映像信号が第２のＦＤＡ16から出力されることとな
る。

【００３９】図３は，スチル撮影するときのタイム・チ
ャートである。

【００４０】時刻ｔ16においてオーバ・フロー・ドレイ
ン・パルスが与えられ，すべてのフォトダイオード３に
蓄積されている信号電荷が排出される。時刻ｔ17から機
械的シャッタが序々に閉じられる。時刻ｔ18において完
全に閉じられてフォトダイオード３は，遮光される。遮
光された時点ではフォトダイオード３には，露光により
得られたスチル画像用の信号電荷が蓄積されている（露
光時間Δｔ２）。

【００４１】時刻ｔ19までの間に第１の垂直転送路４に
逆方向の垂直転送パルスφＶＩｎが与えられ，第１の垂
直転送路４に蓄積されている不要電荷が逆方向に転送さ
せられる。不要電荷が第１の垂直転送路４から排出させ
られ，第１の水平転送路13から排出される。不要電荷が
排出されると，時刻ｔ20においてすべての転送ゲート６
にフィールド・シフト・パルスＦＳが与えられ，スチル
画像用の信号電荷が第１の垂直転送路４にシフトされ
る。

【００４２】第１の垂直転送路４には，逆方向の垂直転
送パルスφＶＩｎが与えられる。スチル画像用の信号電
荷が第１の垂直転送路４を逆方向に転送させられ，第１
の水平転送路13に与えられる。第１の水平転送路13に水
平転送パルスφＨ１が与えられ，第１のＦＤＡ14からス
チル映像信号が出力される。

【００４３】図４は，スチル撮影するときの他の実施例
を示すタイム・チャートである。

【００４４】図３に示す処理においては，第１の垂直転
送路４に蓄積された信号電荷は，スチル画像用の信号電
荷と同じように逆方向に転送して排出しているが，正方
向に転送して排出してもよい。不要電荷を正方向に転送
して排出する処理が図４に示すものである。

【００４５】時刻ｔ31の時点において露光が終了し，時
刻ｔ32の時点において機械的シャッタが完全に閉じると
フォトダイオード３には，露光によって得られた信号電
荷が蓄積されている状態となる。第１の垂直転送路４
に，正方向の垂直転送パルスφＶＩｎが与えられ，不要
電荷が第２の垂直転送路11に転送させられる。第１の垂
直転送路４から不要電荷が転送させられると，時刻ｔ34
の時点ですべての転送ゲート６にフィールド・シフト・
パルスＦＳが与えられ，スチル画像用の信号電荷が第１
の垂直転送路４にシフトされる。その後，スチル画像用
の信号電荷が，第１の垂直転送路４および第１の水平転
送路13を介して出力され，第１のＦＤＡ14からスチル映
像信号が出力されるのは図３に示す場合と同様である。

【００４６】図４に示す処理においては，第１の垂直転
送路４に蓄積された信号電荷を排出する時間が短縮され
るので，フォトダイオード３に蓄積されたスチル画像用
の信号電荷を出力するまでの時間も短縮される。フォト
ダイオード３に信号電荷が蓄積されている時間が長くな
ると，いわゆる熱飽和拡散により信号電荷の漏れが起き
るが，フォトダイオード３から信号電荷を出力する時間
を短縮できるので，熱飽和拡散の影響を少なくすること
ができる。

【００４７】実際に実験をしたところ， 200万画素のＣ
ＣＤにより第１の垂直転送路４に蓄積された信号電荷を
図４に示すように高速に排出した場合には，10Ｈ（１Ｈ
は１水平走査期間）以下の時間で済んだ。図３に示す処
理ではスチル映像信号として出力される電圧レベルが 4
80ｍｖ程度に落ちていたものが，図４に示す処理ではス
チル映像信号として出力される電圧レベルが 530ｍｖ程
度となりレベル低下を抑えることができた。

【００４８】図５は，他の実施例を示すもので，固体電
子撮像素子の一部の構成を示している。図５に示す固体
電子撮像素子は，ムービ画像を水平方向に画素間引きで
きるものである。

【００４９】この図において図１に示すものと同一物に
は同一符号を付して説明を省略する。

【００５０】撮像領域２は，図１に示すものと同じであ
る。

【００５１】蓄積領域20には，撮像領域２の第１の垂直
転送路４に対応して奇数列の第２の垂直転送路11Ａおよ
び偶数列の第２の垂直転送路11Ｂが設けられている。奇
数列の第２の垂直転送路11Ａは，第１の垂直転送路４か
ら垂直転送した信号電荷をさらに垂直転送して第２の水
平転送路17に転送するものである。偶数列の第２の垂直
転送路11Ｂは，第２の水平転送路17には接続されていな
い。偶数列の第２の垂直転送路11Ｂの先端部にはドレイ
ン21が形成されている。偶数列の第２の垂直転送路11Ｂ
を転送した信号電荷は，ドレイン21から排出されること
となる。したがって，奇数列の第２の垂直転送路11Ａか
ら転送された信号電荷が第２の水平転送路17に入力し，
水平転送させられていく。偶数列の画素が間引きされる
こととなる。

【００５２】図６は，さらに他の実施例を示すもので，
固体電子撮像素子の一部の構成を示している。図６に示
す固体電子撮像素子もムービ画像を水平方向に画素間引
きできるものである。

【００５３】図５に示す固体電子撮像素子は，偶数列の
画素を間引くものであったが，図６に示す固体電子撮像
素子は，中央の列の部分のフォトダイオード３に蓄積さ
れた信号電荷を出力するものである。中央の列の部分の
フォトダイオード３に隣接する第１の垂直転送路４に対
応する第２の垂直転送路11が第２の水平転送路23に接続
されている。中央の部分のフォトダイオード３以外のフ
ォトダイオード３に隣接する第１の垂直転送路４に対応
する第２の垂直転送路11Ｃは，第２の水平転送路23は接
続されていず，ドレイン21が形成されている。ドレイン
21から，間引きされた信号電荷が排出される。

【００５４】中央の列は，たとえば，ＶＧＡ（video gr
aphics array）に合わせて 640とすることが好ましい。
ＶＧＡ用の表示装置にムービ画像を表示させる場合に画
素間引き，補間などが不要となるからである。

【００５５】図７は，さらに他の実施例を示すもので固
体電子撮像素子の一部を示している。

【００５６】図７に示す固体電子撮像素子は，ムービ画
像の水平方向の画素間引きを行うことができるとともに
蓄積領域24の面積を小さくできるものである。蓄積領域
24の面積を小さくできるので，１枚のウエハから多くの
固体電子撮像素子を生成できる。

【００５７】撮像領域８の奇数列の第１の垂直転送路４
Ａの先端部にはドレイン７が形成されている。偶数列の
第１の垂直転送路４Ｂに対応して撮像領域24の第２の垂
直転送路25が設けられている。

【００５８】奇数列の第１の垂直転送路４Ａを転送され
た信号電荷は，ドレイン７から排出されることにより画
素間引きが行われることとなる。偶数列の第１の垂直転
送路４Ｂから出力される信号電荷は，蓄積領域24の第２
の垂直転送路25に転送され，第２の水平転送路17から出
力される。

【００５９】蓄積領域24に含まれる第２の垂直転送路25
は，撮像領域８に含まれている第１の垂直転送路４Ａお
よび４Ｂの数の半分の数となる。蓄積領域24の幅（水平
方向の幅）を撮像領域８の幅と同じとすると，第２の垂
直転送路25の幅を横に広げることができる。第２の垂直
転送路25の幅を横に広げることにより第２の垂直転送路
25の長さを短くできる。第２の垂直転送路25の長さを短
くしても第２の垂直転送路25の転送電極26の面積は，上
述した第２の垂直転送電極12の面積と同じとなるので，
信号電荷を転送できる程度の電位井戸を確保することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】固体電子撮像素子の構造を示している。

【図２】ムービ撮影のタイム・チャートである。

【図３】スチル撮影のタイム・チャートである。

【図４】スチル撮影の他の実施例を示すタイム・チャー
トである。

【図５】固体電子撮像素子の構造を示している。

【図６】固体電子撮像素子の構造を示している。

【図７】固体電子撮像素子の構造を示している。

【符号の説明】 １ 固体電子撮像素子 ２，８ 撮像領域 ３ フォトダイオード ４，４Ａ，４Ｂ 第１の垂直転送路 10，20，22，24 蓄積領域 11Ａ，11Ｂ，11Ｃ，25 第２の垂直転送路 13 第１の水平転送路 14 第１のＦＤＡ 15 第２の水平転送路 16 第２のＦＤＡ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4M118 AA04 AA05 AB01 BA12 BA13 CA02 DB09 DB20 DD04 FA06 FA21 FA34 FA35 FA44 FA50 5C022 AA13 AB31 AC42 5C024 BX01 CX13 CX56 CY11 CY16 JX21 JX36

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平方向および垂直方向に多数配列され
   た光電変換素子，および上記光電変換素子の各列に隣接
   して配置され，上記光電変換素子に蓄積された信号電荷
   を正または逆の方向に選択的に垂直転送する複数の第１
   の垂直転送路を有する撮像領域，上記撮像領域の上記複
   数の第１の垂直転送路を逆方向に垂直転送された信号電
   荷を水平方向に転送する第１の水平転送路，上記撮像領
   域の上記複数の第１の垂直転送路を正方向に垂直転送さ
   れた信号電荷を正方向にさらに垂直転送する複数の第２
   の垂直転送路を有する蓄積領域，ならびに上記蓄積領域
   の上記複数の第２の垂直転送路を正方向に垂直転送され
   た信号電荷を水平方向に転送する第２の水平転送路，を
   備えた固体電子撮像装置。
2. 【請求項２】 上記第１の水平転送路を水平転送された
   信号電荷を第１の増幅率を用いて増幅して映像信号に変
   換する第１の変換回路，および上記第２の水平転送路を
   水平転送された信号電荷を上記第１の増幅率よりも大き
   な増幅率を用いて増幅して映像信号に変換する第２の変
   換回路，をさらに備えた請求項１に記載の固体電子撮像
   装置。
3. 【請求項３】 静止画記録指令に応じて，上記撮像領域
   の上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を逆方向に垂
   直転送する逆転送パルスを上記複数の第１の垂直転送路
   に与え，かつ上記複数の第２の垂直転送路への転送パル
   スを停止する第１の駆動回路をさらに備えた請求項１に
   記載の固体電子撮像装置。
4. 【請求項４】 上記第２の水平転送路は，上記複数の第
   ２の垂直転送路のうちの一部から垂直転送された信号電
   荷を水平方向に転送するものである，請求項１に記載の
   固体電子撮像装置。
5. 【請求項５】 上記撮像領域の上記光電変換素子を遮光
   する機械的シャッタ手段により上記光電変換素子が遮光
   されたときに上記複数の第１の垂直転送路に蓄積されて
   いる不要電荷を上記蓄積領域の上記複数の第２の垂直転
   送路に転送するように上記複数の第１の垂直転送路を駆
   動する第２の駆動回路，および上記第２の駆動回路によ
   り上記不要電荷が上記第２の垂直転送路に転送したこと
   に応じて，上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を上
   記第１の垂直転送路にシフトする転送ゲート，を備えた
   請求項１に記載の固体電子撮像装置。
6. 【請求項６】 上記撮像領域の上記複数の第１の垂直転
   送路の数よりも上記蓄積領域の上記複数の第１の垂直転
   送路の数の方が少ないものであり，対応する上記第２の
   垂直転送路が無い上記第１の垂直転送路については正方
   向の垂直転送の出力部分に信号電荷排出用ドレインが形
   成されているものである，請求項１に記載の固体電子撮
   像装置。
7. 【請求項７】 水平方向および垂直方向に多数配列され
   た光電変換素子，および上記光電変換素子の各列に隣接
   して配置され，上記光電変換素子に蓄積された信号電荷
   を垂直転送する複数の第１の垂直転送路を有する撮像領
   域，および上記撮像領域の上記第１の垂直転送路を正方
   向に垂直転送された信号電荷を垂直方向にさらに転送す
   る複数の第２の垂直転送路を有する蓄積領域を備えた固
   体電子撮像装置において，上記複数の第１の垂直転送路
   を正または逆方向に選択的に垂直転送可能とし，上記撮
   像領域の上記複数の第１の垂直転送路を逆方向に垂直転
   送された信号電荷を水平方向に転送する第１の水平転送
   路および上記蓄積領域の上記複数の第２の垂直転送路を
   正方向に垂直転送された信号電荷を水平方向に転送する
   第２の水平転送路を設け，静止画記録指令に応じて上記
   撮像領域の上記光電変換素子に蓄積された信号電荷を上
   記複数の第１の垂直転送路および上記第１の水平転送路
   を介して出力するように上記複数の第１の垂直転送路お
   よび上記第１の水平転送路を制御し，動画記録指令に応
   じて上記撮像領域の上記光電変換素子に蓄積された信号
   電荷を上記複数の第１の垂直転送路，上記複数の第２の
   垂直転送路および上記第２の水平転送路を介して出力す
   るように，上記複数の第１の垂直転送路，上記複数の第
   ２の垂直転送路および上記第２の水平転送路を制御す
   る，を備えた固体電子撮像装置の駆動方法。