JPH07203123A - 撮像装置用線形カラーの電荷結合素子及びその駆動方法 - Google Patents
撮像装置用線形カラーの電荷結合素子及びその駆動方法Info
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- JPH07203123A JPH07203123A JP5342287A JP34228793A JPH07203123A JP H07203123 A JPH07203123 A JP H07203123A JP 5342287 A JP5342287 A JP 5342287A JP 34228793 A JP34228793 A JP 34228793A JP H07203123 A JPH07203123 A JP H07203123A
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Abstract
度の向上された線形カラーＣＣＤの構造およびその駆動
方法を提供すること。 【構成】 緑色感知用フォトダイオードアレー（４）を
中央に配置し、その上下に赤色感知用フォトダイオード
アレー（３）および青色感知用フォトダイオードアレー
（５）を配置して構成する光電変換により信号電荷を生
成するフォトダイオードアレー部と、前記緑色感知用フ
ォトダイオードアレー（４）と赤色感知用フォトダイオ
ードアレー（３）間、および緑色感知用フォトダイオー
ドアレー（４）と青色感知用フォトダイオードアレー
（５）間にそれぞれ位置し、前記各々のフォトダイオー
ドアレー（４）から生成された信号電荷を受けて所定の
方向に移動させる水平ＣＣＤシフトレジスタ部（１）
と、前記水平ＣＣＤシフトレジスタ部（１）の上下に位
置しオン，オフ動作により前記フォトダイオードアレー
から生成された信号電荷を前記水平ＣＣＤシフトレジス
タ部（１）に移動させるシフトゲート部（２）と、を含
む。
Description
の電荷結合素子（ＣＣＤ）及びその駆動方法に関し、特
にカラーイメージの撮像に適するようにした線形ＣＣＤ
構造およびＣＣＤ駆動方法に関する。
ように、光の三原色である赤色，緑色，青色別の線形Ｃ
ＣＤの３セットから構成される。各々のＣＣＤセットは
フォトダイオードアレー（ＰＤアレー）３，４，５と、
ＰＤアレーの両側に位置したシフトゲート２と、シフト
ゲートの上下に配設した水平ＣＣＤアナログシフトレジ
スタ（ＨＣＣＤ）１と、素子の一側に配設したＦＤ（Ｆ
ｌｏａｔｉｎｇ Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ）６と、ＦＤに連
結されたセンシングアンプ７とから構成される。
動作を説明する。ＰＤアレーの各ＰＤから光電変換され
た信号電荷をシフトゲート２がオンされる時、ＨＣＣＤ
１に移動させ、ＰＤの順番を奇数と偶数とに分けて上下
に配設したＨＣＣＤ１にそれぞれ移動させた後ＨＣＣＤ
のクロックにより、図１の右側の方向に移動させて、Ｆ
Ｄ６およびシングアンプ７により信号を生成する。
ラーフィルターの以外の構成は互いに同一であり、その
動作も同一であり、赤色，緑色，青色の３つの出力
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に赤色，緑色，青色に相当する信号が出
力される。
ＣＣＤは、フォトダイオードアレーの一つ当たり２個の
ＨＣＣＤと１個のＦＤおよびセンシングアンプを必要と
するので、Ｒ，Ｇ，Ｂ３色を抽出するためには、その構
造が黒白用線形ＣＣＤ構造より３倍程複雑であり、Ｒと
Ｇ，かつＧとＢとの間の空間に、それぞれ２個のシフト
レジストと２個のＨＣＣＤとが配設されるので、各フォ
トダイオードアレー間の間隔が広くなって色分離度が垂
直方向に悪くなる問題がある。本発明の目的は、構造の
簡単化であり、かつ色分離度および解象度が向上された
線形カラーＣＣＤの構造およびその駆動方法を提供する
ことにある。
めに、本発明によれば、緑色感知用フォトダイオードア
レーを中央に配設し、その上下に赤色感知用フォトダイ
オードアレーおよび青色感知用フォトダイオードアレー
を配置して構成する光電変換器により信号電荷を生成す
るフォトダイオードアレー部と、前記緑色感知用フォト
ダイオードアレーと赤色感知用フォトダイオードアレー
間、および緑色感知用フォトダイオードアレーと青色感
知用フォトダイオードアレー間にそれぞれ位置し、前記
各々のフォトダイオードアレーから生成された信号電荷
を受けて所定方向に移動させる水平ＣＣＤシフトレジス
タ部と、前記水平ＣＣＤシフトレジスタ部の上下に位置
し、オン，オフ動作により前記フォトダイオードアレー
から生成された信号電荷を前記水平ＣＣＤシフトレジス
タ部に移動させるシフトゲート部と、を含んで構成され
たことを特徴とする。
のである。本発明による線形ＣＣＤ構造は、図２に示す
ように、Ｒ，Ｇ，Ｂ用ＰＤアレー３，４，５をそれぞれ
別体に配設し、ＲとＧとの間、およびＧとＢとの間にＨ
ＣＣＤ１をそれぞれ配設した。前記ＨＣＣＤ１は２相
（２−ｐｈａｓｅ）二重ポリシリコン構造であり、従来
と同一である。緑色用ＰＤ４は、図３に示すように、赤
色，青色に比べて水平方向への幅が１／２となるように
構成する。緑色用ＰＤ４における電荷出口は各ＰＤ４の
中央に設けてもよいが、赤色や青色用ＰＤの電荷出口は
中央からずれていることが望ましい。すなわちＦＤ６の
方から見るとき、図３に示すように、赤色は中央線から
右方に、青色は中央線から左方に位置するようにして、
緑色用ＰＤ４からの電荷が利用される方向と同一の線上
にあるようにする。
ＣＤの動作を説明すれば、赤色／青色感知用ＰＤ３，５
から光電変換された信号電荷は、一定時間累積された後
図４に示すように、シフトゲート（φsg-R/B）がオンさ
れる時、図２の実線の矢印方向にＰＤ３，４からＨＣＣ
Ｄ１に電荷が移動する。その後図４のＨφ1 ，Ｈφ2の
クロックパルスによりＦＤ６の方に水平移動して、図４
の出力のように青色，赤色，青色の順にリセットクロッ
クに合わせて出力信号を得る。
た信号電荷は図４のシフトゲート（φsg-R/B）がオンさ
れる時、例えば奇数番目のＰＤ電荷は下方のＨＣＣＤ１
に、偶数番目は上方のＨＣＣＤに、図２のように点線矢
印の方向に移動する。その後図４のＨφ1 ，Ｈφ2 のク
ロックパルスにより右方に移動してＦＤ６およびセンシ
ングアンプ７により信号電荷は電圧として図４の出力波
形の中央部のように出力される。この時、緑色用ＰＤ４
は縦軸の大きさは赤色や青色の場合と同一であるが、横
軸の大きさが赤色，青色の場合より１／２の大きさで小
さく、ＰＤ数は多いので高解象度の輝度信号が得られ
る。
は低くて、明暗を表わす輝度信号の解象度は非常に優れ
るのでＲ，Ｇ，Ｂの全てのＰＤの大きさを小さくし、数
を増加させて解象度を高めることよりも、輝度信号に関
連する緑色のものだけＰＤの大きさを減らし、赤色およ
び青色はＰＤの大きさを増加させると構造が簡単になる
だけでなく、解象度も高まる。
従来の線形ＣＣＤに比べてＨＣＣＤ、シフトゲート、Ｆ
Ｄおよびセンシングアンプ数を大幅に減らすことができ
るので、構造が簡単でありＲ，Ｇ，Ｂの縦軸の間隔が減
って色分離度が向上され、緑色感知用ＰＤを赤色／青色
感知用ＰＤの幅より１／２に減少することにより、解象
度が２倍以上向上される効果がある。
合素子構造図である。
素子構造図である。
素子の部分構造図である。
素子のタイミング図である。
Claims (6)
- 【請求項１】 緑色感知用フォトダイオードアレー
（４）を中央に配置し、その上下に赤色感知用フォトダ
イオードアレー（３）および青色感知用フォトダイオー
ドアレー（５）を配置して構成する光電変換器により信
号電荷を生成するフォトダイオードアレー部と、 前記緑色感知用フォトダイオードアレー（４）と赤色感
知用フォトダイオードアレー（３）間、および緑色感知
用フォトダイオードアレー（４）と青色感知用フォトダ
イオードアレー（５）間にそれぞれ位置し、前記各々の
フォトダイオードアレー（４）から生成された信号電荷
を受けて所定の方向に移動させる水平ＣＣＤシフトレジ
スタ部（１）と、 前記水平ＣＣＤシフトレジスタ部（１）の上下に位置し
オン，オフ動作により前記フォトダイオードアレーから
生成された信号電荷を前記水平ＣＣＤシフトレジスタ部
（１）に移動させるシフトゲート部（２）と、 を含んで構成されたことを特徴とする撮像装置用線形カ
ラーの電荷結合素子。 - 【請求項２】 前記緑色感知用フォトダイオードアレー
（４）のフォトダイオードアレー単位セルは、前記赤色
感知用フォトダイオードアレー（３）および青色感知用
フォトダイオードアレー（５）のそれぞれのフォトダイ
オードアレー単位セルに比べて水平幅が１／２であるこ
とを特徴とする第１項記載の撮像装置用線形カラーの電
荷結合素子。 - 【請求項３】 前記緑色感知用フォトダイオードアレー
（４）は、互い違いに上下に配設した２個の水平ＣＣＤ
シフトレジスタ部（１）の両方に交互に信号電荷を移動
させることを特徴とする第１項記載の撮像装置用線形カ
ラーの電荷結合素子。 - 【請求項４】 前記赤色感知用フォトダイオードアレー
（３）および青色感知用フォトダイオードアレー（５）
は、それぞれその上下部に配設した水平ＣＣＤシフトレ
ジスタ部（１）から一方向に信号電荷を移動させること
を特徴とする第１項記載の撮像装置用線形カラーの電荷
結合素子。 - 【請求項５】 前記赤色感知用フォトダイオードアレー
（３）および青色感知用フォトダイオードアレー（５）
のそれぞれそのフォトダイオードアレー単位セルの信号
電荷放出口は、それぞれ方向は反対であり、位置は同一
である垂直線上にあることを特徴とする第１項記載の撮
像装置用線形カラーの電荷結合素子。 - 【請求項６】 緑色感知用フォトダイオードアレー
（４）を中央に配置し、その上下に赤色感知用フォトダ
イオードアレー（３）および青色感知用フォトダイオー
ドアレー（５）を配置して構成する光電変換器により信
号電荷を生成するフォトダイオードアレー部と、 前記緑色感知用フォトダイオードアレー（４）と赤色感
知用フォトダイオードアレー（３）間、および緑色感知
用フォトダイオードアレー（４）と青色感知用フォトダ
イオードアレー（５）間にそれぞれ位置し、前記各々の
フォトダイオードアレー（４）から生成された信号電荷
を受けて所定方向に移動させる水平ＣＣＤシフトレジス
タ部（１）と、 前記水平ＣＣＤシフトレジスタ部（１）の上下に位置し
オン，オフ動作により前記フォトダイオードアレーから
生成された信号電荷を前記水平ＣＣＤシフトレジスタ部
（１）に移動させるシフトゲート部（２）と、を含んで
構成された撮像装置用線形カラーの電荷結合素子の駆動
方法において、 前記赤色感知用フォトダイオードアレー（３）および青
色感知用フォトダイオードアレー（５）から信号電荷を
先に抽出した後、前記緑色感知用フォトダイオードアレ
ー（４）から信号電荷を抽出するか、または上記とは反
対に前記緑色感知用フォトダイオードアレー（４）から
信号電荷を抽出した後、前記赤色感知用フォトダイオー
ドアレー（３）および青色感知用フォトダイオードアレ
ー（５）から信号電荷を抽出することを特徴とする撮像
装置用線形カラーの電荷結合素子の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5342287A JP2557798B2 (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 撮像装置用線形カラー電荷結合素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5342287A JP2557798B2 (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 撮像装置用線形カラー電荷結合素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07203123A true JPH07203123A (ja) | 1995-08-04 |
| JP2557798B2 JP2557798B2 (ja) | 1996-11-27 |
Family
ID=18352561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5342287A Expired - Fee Related JP2557798B2 (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 撮像装置用線形カラー電荷結合素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2557798B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5969830A (en) * | 1996-05-30 | 1999-10-19 | Nec Corporation | Color linear image sensor and driving method therefor |
| US6407418B1 (en) | 1998-09-16 | 2002-06-18 | Nec Corporation | Semiconductor device, method of manufacturing the same, image sensor apparatus having the same and image reader having the same |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6276960A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-09 | Seiko Epson Corp | カラ−ｃｃｄラインセンサ |
-
1993
- 1993-12-15 JP JP5342287A patent/JP2557798B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6276960A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-09 | Seiko Epson Corp | カラ−ｃｃｄラインセンサ |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5969830A (en) * | 1996-05-30 | 1999-10-19 | Nec Corporation | Color linear image sensor and driving method therefor |
| US6407418B1 (en) | 1998-09-16 | 2002-06-18 | Nec Corporation | Semiconductor device, method of manufacturing the same, image sensor apparatus having the same and image reader having the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2557798B2 (ja) | 1996-11-27 |
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