JPS5984466A - 電荷転送デバイス - Google Patents
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- JPS5984466A JPS5984466A JP57195056A JP19505682A JPS5984466A JP S5984466 A JPS5984466 A JP S5984466A JP 57195056 A JP57195056 A JP 57195056A JP 19505682 A JP19505682 A JP 19505682A JP S5984466 A JPS5984466 A JP S5984466A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/148—Charge coupled imagers
- H01L27/14831—Area CCD imagers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/40—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled
- H04N25/46—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled by combining or binning pixels
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
- H04N25/713—Transfer or readout registers; Split readout registers or multiple readout registers
-
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の分野〕
本発明は転送レジスタを有する電荷転送デバイスに関す
る。
る。
従来より電荷転送デバイスの持つ撮像機能とアナログメ
モリ機能を利用した種々の装置が提案されて来た。例え
ば特開昭57−60783号公報には電荷転送素子を撮
像素子として用いると同時に、水平転送レジスタに電荷
注入部を設けてメモリとして使用する装置が提案されて
いる。
モリ機能を利用した種々の装置が提案されて来た。例え
ば特開昭57−60783号公報には電荷転送素子を撮
像素子として用いると同時に、水平転送レジスタに電荷
注入部を設けてメモリとして使用する装置が提案されて
いる。
本発明はかかる電荷注入部を有する電荷転送デバイスに
おいて、線形性の良い電荷入力が可能な電荷転送デバイ
スの提供を目的としている。
おいて、線形性の良い電荷入力が可能な電荷転送デバイ
スの提供を目的としている。
以下罠゛、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第1図は、本発明を適用しうるフレーム転送型00Dの
構成を示す図である。
構成を示す図である。
直方向のセル数は、走査線本数とほぼ等しい数、490
程度に設定される。すなわち、従来のフレーム転送型0
0Dの約倍のセル数を有している。
程度に設定される。すなわち、従来のフレーム転送型0
0Dの約倍のセル数を有している。
水平方向のセル数は、通常、390あるいけ570程度
あるいは770程度と、カラーサブ・キャリア周波数に
対応した数が採用される。第1図では、その内のそれぞ
れ9素子、および4素子だけを示している。2は、との
撮像部に、受光、転送をさせるだめの電圧を加えるだめ
の電極である。
あるいは770程度と、カラーサブ・キャリア周波数に
対応した数が採用される。第1図では、その内のそれぞ
れ9素子、および4素子だけを示している。2は、との
撮像部に、受光、転送をさせるだめの電圧を加えるだめ
の電極である。
ろは、蓄積部であり、垂直方向のセル数は、撮像部1の
セル数の約半分を有しており、したがってこの蓄積部は
、従来のフレーム転送型CCDと同等の数より構成され
ている。
セル数の約半分を有しており、したがってこの蓄積部は
、従来のフレーム転送型CCDと同等の数より構成され
ている。
4は、撮像部と同様、電荷を転送するための電圧を印加
する電極である。
する電極である。
5は、水平転送レジスタであり、撮像部、蓄積部の水平
方向セル数とほぼ等しいセル数よりなる一列の電荷転送
部より構成されている。
方向セル数とほぼ等しいセル数よりなる一列の電荷転送
部より構成されている。
6は、この水平転送レジスタ5の電荷を転送するための
電圧を印加する電極である。
電圧を印加する電極である。
7は、水平転送レジスタ5より転送された電荷を電圧出
力に変換するアンプである。
力に変換するアンプである。
以上までは撮像部の垂直方向セル数が、従来のフレーム
転送型、エリア・センサの2倍になっていることをのぞ
いて構成上、大きなちがいはない。従来例と大きく異な
るところは、撮像部1と蓄積部3の中間に、水平転送レ
ジスタ5とほぼ同じ、第2の水平転送レジスタ8を有し
ていることである。9は、この第2の水平転送レジスタ
中の電荷を転送するだめの電圧を印加する電極を、10
は、転送された電荷を電圧に変換するためのアンプをそ
れぞれ示している。
転送型、エリア・センサの2倍になっていることをのぞ
いて構成上、大きなちがいはない。従来例と大きく異な
るところは、撮像部1と蓄積部3の中間に、水平転送レ
ジスタ5とほぼ同じ、第2の水平転送レジスタ8を有し
ていることである。9は、この第2の水平転送レジスタ
中の電荷を転送するだめの電圧を印加する電極を、10
は、転送された電荷を電圧に変換するためのアンプをそ
れぞれ示している。
11.12はそれぞれ水平レジスタ5,8へのアナログ
信号入力端子である。上記入力端子に印加された外部信
号電圧は第5図で後述する電圧−電荷変換部13.14
により電荷信号として水平レジスタに挿入される。この
時、上記水平レジスタには、適轟な駆動クロックがクロ
ック端子6,9よシ印加されているものとする。又、信
号入力を行なわない場合には、図示されていないゲート
信号により、水平レジスタは、外部入力信号から遮断さ
る。
信号入力端子である。上記入力端子に印加された外部信
号電圧は第5図で後述する電圧−電荷変換部13.14
により電荷信号として水平レジスタに挿入される。この
時、上記水平レジスタには、適轟な駆動クロックがクロ
ック端子6,9よシ印加されているものとする。又、信
号入力を行なわない場合には、図示されていないゲート
信号により、水平レジスタは、外部入力信号から遮断さ
る。
電荷の転送方法には、従来より、単相駆動、2相駆動、
3相駆動、4相駆動方法停いくつかの方法があり、本発
明のCOD構成は、そのいず2の水平転送レジスタ8及
び、蓄積部3の構成について第2図を用いて説明する。
3相駆動、4相駆動方法停いくつかの方法があり、本発
明のCOD構成は、そのいず2の水平転送レジスタ8及
び、蓄積部3の構成について第2図を用いて説明する。
なお、ここで参考とする単相駆動方法は、特開昭!Th
5−11394号公報に記載されている方法であり、く
わしい動作については、省略する。
5−11394号公報に記載されている方法であり、く
わしい動作については、省略する。
第2図において、20は水平方向のセル間の電荷もれを
防止するだめのチャネル・ストップ、21は撮像部のポ
リシリコン電極を示し、この電極21の領域はシリコン
中のポテンシャル状態の異なる第1領域と第■領域から
成っている。
防止するだめのチャネル・ストップ、21は撮像部のポ
リシリコン電極を示し、この電極21の領域はシリコン
中のポテンシャル状態の異なる第1領域と第■領域から
成っている。
22はシリコン中に仮想電極が形成されている領域であ
抄、シリコン中のポテンシャル状態の異なる第■および
第■領域から成っている。
抄、シリコン中のポテンシャル状態の異なる第■および
第■領域から成っている。
垂直方向は、この第1−第■領域から、1セルが構成さ
れている。
れている。
23は、第2の水平転送レジスタ領域を示す。
この領域はポリシリコン電極が斜線をほどこしだ形にく
シ歯形に形成されており、このポリシリコン電極下は、
ポテンシャル状態の異なる、Il 、 u/ 、 m!
領領域分かれている。ここで1′および■′領領域それ
ぞれポテンシャルは同じであるが、チャネル・ストップ
20で分離されてイル。■′。
シ歯形に形成されており、このポリシリコン電極下は、
ポテンシャル状態の異なる、Il 、 u/ 、 m!
領領域分かれている。ここで1′および■′領領域それ
ぞれポテンシャルは同じであるが、チャネル・ストップ
20で分離されてイル。■′。
■′領領域、撮像部の仮想電極部22とそれぞれ同じ、
ポテンシャルに設定されている。
ポテンシャルに設定されている。
24.2″−は、それぞれ撮像部21.22と同様に構
成されている。
成されている。
第6図は、第2図に示した構成のCODの内部のボテン
シーヤル状態を示した図である。
シーヤル状態を示した図である。
第3図において、30は第2図の21に相補する撮像部
のポリシリコン電極であり、撮像部のポリシリコン電極
は全て共通に接続され、電荷転送のだめの電圧が印加さ
れる様になっている。このポリシリコン電極30の下は
、第2図で説明したごと(1,uの領域に分かれており
、■領域は■領域よりポテンシャル状態が高くなってい
る。
のポリシリコン電極であり、撮像部のポリシリコン電極
は全て共通に接続され、電荷転送のだめの電圧が印加さ
れる様になっている。このポリシリコン電極30の下は
、第2図で説明したごと(1,uの領域に分かれており
、■領域は■領域よりポテンシャル状態が高くなってい
る。
図における点線はポリシリコン電極3oが。
負電位の高い状態であり、実線はポリシリコン電極3d
の電位がわずかに負または正の状態のポテンシャルをそ
れぞれ示す。
の電位がわずかに負または正の状態のポテンシャルをそ
れぞれ示す。
第2図の仮想電極部22のポテンシャルは、第3図に示
すととく■領域の方が■領域よりわずかにポテンシャル
が高くなっている。またこf/1.) 615 分ノポ
テンシャルは電極3oにかける電圧には依存せず、常に
一定に保たれている。したがって、ポリシリコン電極に
、一定の電圧を印加すれば電荷が蓄積され、パルス状の
電圧を印加すれば電荷は転送されるが、これ以上の詳し
い説明は省略する。
すととく■領域の方が■領域よりわずかにポテンシャル
が高くなっている。またこf/1.) 615 分ノポ
テンシャルは電極3oにかける電圧には依存せず、常に
一定に保たれている。したがって、ポリシリコン電極に
、一定の電圧を印加すれば電荷が蓄積され、パルス状の
電圧を印加すれば電荷は転送されるが、これ以上の詳し
い説明は省略する。
31は第2の水平転送レジスターのポリシリコン電極を
示している。この電極は他の電極とは切り離され、独立
した電圧が印加される様になっている。この水平転送レ
ジスタ部の内部ポテンシャルはそれぞれ第3図のポリシ
リコン電極31の下の図の様になっている。
示している。この電極は他の電極とは切り離され、独立
した電圧が印加される様になっている。この水平転送レ
ジスタ部の内部ポテンシャルはそれぞれ第3図のポリシ
リコン電極31の下の図の様になっている。
第3図32は蓄積部のポリシリコン電極を示している。
この蓄積部の内部ポテンシャルは撮像部と同様である。
第3図33は第1の水平転送レジスタ(第1図5)を示
す。構成は第2の水平転送レジスタと同様でちるが、チ
ャネル・ストップで片側がとじられている所が少し異な
っている。
す。構成は第2の水平転送レジスタと同様でちるが、チ
ャネル・ストップで片側がとじられている所が少し異な
っている。
第3図34はチャネル・ストップ部のポテンシャル状態
を示している。以下に第2の水平転送レジスタ部におけ
る電荷の働きについて説明する。
を示している。以下に第2の水平転送レジスタ部におけ
る電荷の働きについて説明する。
撮像部の■領域−蓄積された電荷は、ポリシリコン電荷
3oにパルス電圧を印加することによう、第3図点線で
示す如< 1.II領領域ポテンシャルが上がり転送さ
れ第2図22のポテンシャルウェル■領域釦入る。この
とき第2の水平転送レジスタのポリシリコン電極31に
、わずかに負まだは正の電位が印加されると、I/ 、
n/領域のポテンシャルは第5図の実線で示すポテン
シャル状態になり、V領域の電荷は、I′領領域通じて
■′領領域入る。次いで、この電@31に負の高い電位
を印加すると、rl、nt領領域各ポテンシャルは点線
で示した状態となし■′領領域あった電荷は■′領領域
(点線の一定ポテンシャルを有する)を通じて■′領領
域点線の一定ポテンシャルを有する)に転送される。こ
のとき、蓄積部のポリシリコン電極32に、わずかに負
または、正の電位が印加されると、この■′領領域りV
l、BI領領域ポテンシャルが実線の如く下がl) F
//領域にあった電荷はげ領域を介して■′領領域転送
されることになる。
3oにパルス電圧を印加することによう、第3図点線で
示す如< 1.II領領域ポテンシャルが上がり転送さ
れ第2図22のポテンシャルウェル■領域釦入る。この
とき第2の水平転送レジスタのポリシリコン電極31に
、わずかに負まだは正の電位が印加されると、I/ 、
n/領域のポテンシャルは第5図の実線で示すポテン
シャル状態になり、V領域の電荷は、I′領領域通じて
■′領領域入る。次いで、この電@31に負の高い電位
を印加すると、rl、nt領領域各ポテンシャルは点線
で示した状態となし■′領領域あった電荷は■′領領域
(点線の一定ポテンシャルを有する)を通じて■′領領
域点線の一定ポテンシャルを有する)に転送される。こ
のとき、蓄積部のポリシリコン電極32に、わずかに負
または、正の電位が印加されると、この■′領領域りV
l、BI領領域ポテンシャルが実線の如く下がl) F
//領域にあった電荷はげ領域を介して■′領領域転送
されることになる。
この様にして、蓄積部の■“領域に転送された電荷は、
蓄積部のポリシリコン電極32にパルス状の電圧を印加
することにょF) xll、 IIl領域のポテンシャ
ルが点線の如くなシ、■′領領域介して■′領領域転送
される。よって電極62に駆動信号としての電圧を印加
することにより蓄積電荷が■′→■′→n′と順次転送
され第1の水平転送レジスタ5まで転送され、次いで第
1の水平転送レジスタを通じて外部に読み出すことが可
能である。以上説明した電荷の流れは、従来の筒2の水
平転送レジスタがないフレーム転送型00Dとまったく
動作が等しいことを示している。
蓄積部のポリシリコン電極32にパルス状の電圧を印加
することにょF) xll、 IIl領域のポテンシャ
ルが点線の如くなシ、■′領領域介して■′領領域転送
される。よって電極62に駆動信号としての電圧を印加
することにより蓄積電荷が■′→■′→n′と順次転送
され第1の水平転送レジスタ5まで転送され、次いで第
1の水平転送レジスタを通じて外部に読み出すことが可
能である。以上説明した電荷の流れは、従来の筒2の水
平転送レジスタがないフレーム転送型00Dとまったく
動作が等しいことを示している。
次いで第2の水平転送レジスタを通して、外部に44号
を読み出す場合の電荷の流れについて説明する。
を読み出す場合の電荷の流れについて説明する。
■′領領域で転送された電荷は、上述の動作において蓄
積部のポリシリコン電極32に、わずかに負または正の
電位をかけて、蓄積部へ転送したわけであるが、この電
極に負の高い電圧を印加してIM、n′のポテンシャル
を点線の如く保持しておき、第2の水平転送レジスタ3
1にパルス状の電圧を印加して、rl、nl領域のポテ
ンシャルを交互に実線及び点線の状態に移行させること
によシ■′領域の電荷は、i′→■′→III’→■′
領域と水平方向に転送され、アンプを通して外部への信
号の読出し動作が実行される。
積部のポリシリコン電極32に、わずかに負または正の
電位をかけて、蓄積部へ転送したわけであるが、この電
極に負の高い電圧を印加してIM、n′のポテンシャル
を点線の如く保持しておき、第2の水平転送レジスタ3
1にパルス状の電圧を印加して、rl、nl領域のポテ
ンシャルを交互に実線及び点線の状態に移行させること
によシ■′領域の電荷は、i′→■′→III’→■′
領域と水平方向に転送され、アンプを通して外部への信
号の読出し動作が実行される。
次いで、実際のカメラとして動作させるときの動作につ
いて、第4図を用いて説明する。
いて、第4図を用いて説明する。
fJ J 図(a)は、ビデオ・スチルカメラとして動
作させるときの動作状態図を、第4図(b)は、従来の
ビデオ・カメラとして動作させるときの状態図をそれぞ
れ示す。
作させるときの動作状態図を、第4図(b)は、従来の
ビデオ・カメラとして動作させるときの状態図をそれぞ
れ示す。
まず、ビデオ・メチル・カメラとして動作させる場合に
ついて説明する。
ついて説明する。
第4図(α)のa−1の状態は、露光動作直前に暗電流
等により蓄積されていた電荷をアンチブルーミング・ド
レインを通じてクリアするか、まだは高速でCODを動
作させて、外部に電荷をはきだしてクリアするかのオー
ル・クリヤの状態を示している。
等により蓄積されていた電荷をアンチブルーミング・ド
レインを通じてクリアするか、まだは高速でCODを動
作させて、外部に電荷をはきだしてクリアするかのオー
ル・クリヤの状態を示している。
次いでシャッタが開き、露光状態、または撮像部の蓄積
状態a −2の状態及び水平レジスター615の第1フ
イールドの読出し状態asの状態に移る。
状態a −2の状態及び水平レジスター615の第1フ
イールドの読出し状態asの状態に移る。
この状態においては所定の露光時間後シャッターを閉じ
、第1図示各セル上に画像信号(電荷)を蓄和した後、
捷ず撮像部のセルの蓄積電荷を2行ずつ転送する。即ち
、第1図実施例の場合(1,1)〜(1+’)に蓄積さ
れていた電荷が第2の水平レジスターを通して蓄積部の
セル(4,1)〜(4,4)に移り、(2,1)〜(2
+4)に蓄積されていた電荷が水平レジスター8に転送
される。又同様に、他の各行のセル部に蓄積された電荷
も2行分転送される。これにより(3,1)〜(3+4
)、(411)〜(’114)、(5,1)〜(”t4
)、(6,1)〜(6+4)、(7,1)〜(7,4)
、(8,1)〜(8,4)、(911)〜(9+4)部
の蓄積電荷はそれぞれ(111)〜(1,4)、(2+
’ )〜(2+4)、(311)〜(’+4)、(4
,1)〜(4+4)、(5,1)〜(5,4)、(6,
i)〜(6+4)、(711)〜(7,4)部に転送さ
れる。
、第1図示各セル上に画像信号(電荷)を蓄和した後、
捷ず撮像部のセルの蓄積電荷を2行ずつ転送する。即ち
、第1図実施例の場合(1,1)〜(1+’)に蓄積さ
れていた電荷が第2の水平レジスターを通して蓄積部の
セル(4,1)〜(4,4)に移り、(2,1)〜(2
+4)に蓄積されていた電荷が水平レジスター8に転送
される。又同様に、他の各行のセル部に蓄積された電荷
も2行分転送される。これにより(3,1)〜(3+4
)、(411)〜(’114)、(5,1)〜(”t4
)、(6,1)〜(6+4)、(7,1)〜(7,4)
、(8,1)〜(8,4)、(911)〜(9+4)部
の蓄積電荷はそれぞれ(111)〜(1,4)、(2+
’ )〜(2+4)、(311)〜(’+4)、(4
,1)〜(4+4)、(5,1)〜(5,4)、(6,
i)〜(6+4)、(711)〜(7,4)部に転送さ
れる。
この様にして電荷が2行分転送された後、第2の水平転
送レジスターに転送された電荷がアンプ10を介して外
部に送出される。これにより、上述の如くして水平レジ
スターに転送されたセル部(2+’)〜(2,4)の蓄
積電荷がシリアルに出力される。
送レジスターに転送された電荷がアンプ10を介して外
部に送出される。これにより、上述の如くして水平レジ
スターに転送されたセル部(2+’)〜(2,4)の蓄
積電荷がシリアルに出力される。
この後、再び撮像部のセルの蓄積電荷を2行転送する。
これによす(1,1)〜(114)部に転送された電荷
、即ち露光時(j、1)〜(314)に蓄積された電荷
が水平レジスターを介して蓄積部のセル〔4,1〕〜(
414)に移行し、又(2,1)〜(2+4)部に転送
された電荷、即ち露光時(’+1)〜(414)に蓄積
された電荷が水平レジスターに転送される。又、この時
lff 状部の各行のセル部に転送された電荷は1行分
転送される。よって前回〔4,1〕〜(4、4)部に転
送された電荷、即ち露光時(4,1)〜(4+4)に蓄
積された電荷は(311)〜(3,4)部に転送される
。この後、再び水平レジスターに転送された電荷の読出
し動作が行なわれ、上述の如く水平レジスターに転送さ
れた露光時(4,1)〜(414)に蓄積された電荷が
シリアルに送出される。以後、同様にして撮像部のセル
に蓄積された電荷を2行分、蓄積部のセルに転送された
電荷を1行分転送動作及び水平レジスターに転送された
電荷の胱出し動作を交互に奥行することにより、水平レ
ジスターから露光時(2,1)−(21’)、(4,1
)〜(4,4)、(7S、1)〜(6+4)、(a、i
)〜(e、4)にそれぞれ蓄積された電荷が順次送出さ
れる。即ち第1フイールドの読出し、動作が実行される
。又露光時(1,1)〜(1,4)、(う、1)〜に、
4)、(511)〜(5,す、(71’)〜(7,すに
蓄積された電荷がそれぞれ、てイ債部(1+1)〜(1
+4)、[:2.1:)〜(2,4’)、011:]〜
(5,4)、(’+’)〜(’ * ’)に転送される
。この様にして第1フイールドの読出し動作が実行され
た後、第2フイールドの読出し状態、a −4状態に移
行する。該a −4状態においては、蓄租部の各行のセ
ルに転送された電荷を1行分転送した後、第1の水平レ
ジスター5に転送された電荷を読(7+’)〜(7+’
)、(9,1)〜(914)に蓄積された電荷が送出さ
れ第2フイールドの胱出しを終了する。
、即ち露光時(j、1)〜(314)に蓄積された電荷
が水平レジスターを介して蓄積部のセル〔4,1〕〜(
414)に移行し、又(2,1)〜(2+4)部に転送
された電荷、即ち露光時(’+1)〜(414)に蓄積
された電荷が水平レジスターに転送される。又、この時
lff 状部の各行のセル部に転送された電荷は1行分
転送される。よって前回〔4,1〕〜(4、4)部に転
送された電荷、即ち露光時(4,1)〜(4+4)に蓄
積された電荷は(311)〜(3,4)部に転送される
。この後、再び水平レジスターに転送された電荷の読出
し動作が行なわれ、上述の如く水平レジスターに転送さ
れた露光時(4,1)〜(414)に蓄積された電荷が
シリアルに送出される。以後、同様にして撮像部のセル
に蓄積された電荷を2行分、蓄積部のセルに転送された
電荷を1行分転送動作及び水平レジスターに転送された
電荷の胱出し動作を交互に奥行することにより、水平レ
ジスターから露光時(2,1)−(21’)、(4,1
)〜(4,4)、(7S、1)〜(6+4)、(a、i
)〜(e、4)にそれぞれ蓄積された電荷が順次送出さ
れる。即ち第1フイールドの読出し、動作が実行される
。又露光時(1,1)〜(1,4)、(う、1)〜に、
4)、(511)〜(5,す、(71’)〜(7,すに
蓄積された電荷がそれぞれ、てイ債部(1+1)〜(1
+4)、[:2.1:)〜(2,4’)、011:]〜
(5,4)、(’+’)〜(’ * ’)に転送される
。この様にして第1フイールドの読出し動作が実行され
た後、第2フイールドの読出し状態、a −4状態に移
行する。該a −4状態においては、蓄租部の各行のセ
ルに転送された電荷を1行分転送した後、第1の水平レ
ジスター5に転送された電荷を読(7+’)〜(7+’
)、(9,1)〜(914)に蓄積された電荷が送出さ
れ第2フイールドの胱出しを終了する。
この様に本発明によれば、同一時点に記録した1フレ一
ム分の画像信号が通常のTV動作のとと<m1フイール
ド、次いでインターレース、これに第2フイールドを読
出すことが可能となる。
ム分の画像信号が通常のTV動作のとと<m1フイール
ド、次いでインターレース、これに第2フイールドを読
出すことが可能となる。
イ
次いで、この素子を通常のビデヅ・カメラ(ムービー)
として動作させるときの動作についてH;と明する。
として動作させるときの動作についてH;と明する。
第4図(b)のb−1の状態は(a)のa−1の動作に
相当する。但し、この動作は必要不可欠のものではない
。
相当する。但し、この動作は必要不可欠のものではない
。
この場合は、シャッタは必要なく、蓄積と請出しを同時
にくり返す動作となる。b−2,b−2’・・・・・・
・は蓄積状態をそれぞれ示し、ダラシ記号は第2フイー
ルド目を示している。すなわち、b −2で蓄積された
電荷(第1フイールド)は、1)3で読出され、b−2
′で蓄積された電荷(第2フイールド)は、b−5′で
それぞわ、読出されるわけである。
にくり返す動作となる。b−2,b−2’・・・・・・
・は蓄積状態をそれぞれ示し、ダラシ記号は第2フイー
ルド目を示している。すなわち、b −2で蓄積された
電荷(第1フイールド)は、1)3で読出され、b−2
′で蓄積された電荷(第2フイールド)は、b−5′で
それぞわ、読出されるわけである。
b −4の状態は、撮像部に蓄積された電荷が、蓄積部
へ転送される状態を示す。
へ転送される状態を示す。
この本発明によるフレーム転送型OCDは、撮像部の垂
直方向のセル数が、490あり、蓄積部のセル数が24
5なので通常のフレーム転送型00J)とは、との撮像
部から蓄積部へ移すときの動作およびインクレース方法
が、異なっている。この動作について第1図を用いて説
明する。
直方向のセル数が、490あり、蓄積部のセル数が24
5なので通常のフレーム転送型00J)とは、との撮像
部から蓄積部へ移すときの動作およびインクレース方法
が、異なっている。この動作について第1図を用いて説
明する。
まず、1) −2状態にて露光蓄積を行なった後、b−
4状態にて撮像部の蓄積電荷の蓄積部への転送が行なわ
れる。該転送動作においては、まず(1、1)、(11
2)、(1,3)、(114)に蓄積された電荷が、第
2の水平レジスタ8を通して蓄積部3の(4,1)、(
4,2)、(413:) 、 C4,4)へ転送される
。次いで、(2,1)、(2,2)、(213)、(2
14)の電荷が同様にして、〔4,1〕、(412)、
〔4,6〕、ゴ4,4〕へ転送される。このとき蓄積部
へはパルス電圧は印加されず、露光時(111)〜(1
+4)に蓄積された電荷を(4,1)〜[4、4)に保
持状態としておく。これにより〔4,1〕〜〔4,4〕
には撮像部(1,1)〜(1,4)及び(2,1)〜(
214)の2列に蓄積された電荷が加算されること七な
る。
4状態にて撮像部の蓄積電荷の蓄積部への転送が行なわ
れる。該転送動作においては、まず(1、1)、(11
2)、(1,3)、(114)に蓄積された電荷が、第
2の水平レジスタ8を通して蓄積部3の(4,1)、(
4,2)、(413:) 、 C4,4)へ転送される
。次いで、(2,1)、(2,2)、(213)、(2
14)の電荷が同様にして、〔4,1〕、(412)、
〔4,6〕、ゴ4,4〕へ転送される。このとき蓄積部
へはパルス電圧は印加されず、露光時(111)〜(1
+4)に蓄積された電荷を(4,1)〜[4、4)に保
持状態としておく。これにより〔4,1〕〜〔4,4〕
には撮像部(1,1)〜(1,4)及び(2,1)〜(
214)の2列に蓄積された電荷が加算されること七な
る。
次いで蓄積部を一行転送し、即ちC4T1〕〜(4,4
)にて加算された電荷を(3,1)〜(3,4)に転送
して、再び上述の如くして撮像部の2行分、即ち(6,
υ〜(314)、(411)〜(414)の2行分の電
荷を(4,1)〜[l’4.4]に転送、加算する。こ
の後、同様にして1ギ積部の一行転送動作及び撮像部の
2行分の(4,1)〜(4,4)への転送加算動作を繰
り返すことにより、蓄積部の(1,1)〜(’+Oには
(1,1)〜(’+4)及び(2,1)〜(2,4)の
加算信号が(2,1)〜〔2,4,1には(3+’)〜
(314)及び(4,Q〜(414)の加算信号が、(
3,1’]〜(,5,4)には(5,1)〜(5,4)
及び(6,1)〜(6+ 4)の加算信号が、又(4,
1〕〜(4,4)には、(7,1)〜(7,4)及び(
s、i)〜(8,4)の加算信号がそれぞれ転送される
。
)にて加算された電荷を(3,1)〜(3,4)に転送
して、再び上述の如くして撮像部の2行分、即ち(6,
υ〜(314)、(411)〜(414)の2行分の電
荷を(4,1)〜[l’4.4]に転送、加算する。こ
の後、同様にして1ギ積部の一行転送動作及び撮像部の
2行分の(4,1)〜(4,4)への転送加算動作を繰
り返すことにより、蓄積部の(1,1)〜(’+Oには
(1,1)〜(’+4)及び(2,1)〜(2,4)の
加算信号が(2,1)〜〔2,4,1には(3+’)〜
(314)及び(4,Q〜(414)の加算信号が、(
3,1’]〜(,5,4)には(5,1)〜(5,4)
及び(6,1)〜(6+ 4)の加算信号が、又(4,
1〕〜(4,4)には、(7,1)〜(7,4)及び(
s、i)〜(8,4)の加算信号がそれぞれ転送される
。
この後、b−2′、b−3状態に移行しう朋党蓄積動作
が実行されると共に上述の如く蓄積部3に、転送された
信号が、順次−行ずつ水平レジスター5に転送されると
共に水平レジスターに転送された信号が水平レジスター
から送出される。
が実行されると共に上述の如く蓄積部3に、転送された
信号が、順次−行ずつ水平レジスター5に転送されると
共に水平レジスターに転送された信号が水平レジスター
から送出される。
これ罠より第1フイールドの読出し動作が実行される。
この様にして第1フイールド目の読出し動作が、終了し
た後、b−2′により撮像部1に蓄積された電荷の蓄積
部3への転送動作が1) −4にて実行される。岡、こ
の場合は、第2フイールド目の読出し動作であるため、
撮像部から〔4,1〕〜(4+4)部に転送する際のセ
ルを一行ずらして撮像部2列分の転送加算が実行される
。
た後、b−2′により撮像部1に蓄積された電荷の蓄積
部3への転送動作が1) −4にて実行される。岡、こ
の場合は、第2フイールド目の読出し動作であるため、
撮像部から〔4,1〕〜(4+4)部に転送する際のセ
ルを一行ずらして撮像部2列分の転送加算が実行される
。
即ち第2フイールド目はまず(2,i)〜(2t4)及
び(3,1)〜(514)部の蓄積電荷、(4+1)〜
(4+4)及び(5,1)〜(5,4)部の蓄積電荷、
(611)〜(6+4)及び(7,1)〜(7+11)
部の蓄積電荷をそれぞれ(4+’)〜(414)に転送
加算して、蓄積部乙の各行に加算された電荷を転送蓄積
する。この後す一6′により、蓄積部3の蓄積電荷を水
平レジスター5により送出することにより第2フイール
ド目の読み出し動作を終了する。この様にして、撮像部
セルを2列加算する場合に、第1回目のドとインタレー
スされた信号を得ることが出来、通常のビデオカメラと
して画像撮影を実行することが出来る。
び(3,1)〜(514)部の蓄積電荷、(4+1)〜
(4+4)及び(5,1)〜(5,4)部の蓄積電荷、
(611)〜(6+4)及び(7,1)〜(7+11)
部の蓄積電荷をそれぞれ(4+’)〜(414)に転送
加算して、蓄積部乙の各行に加算された電荷を転送蓄積
する。この後す一6′により、蓄積部3の蓄積電荷を水
平レジスター5により送出することにより第2フイール
ド目の読み出し動作を終了する。この様にして、撮像部
セルを2列加算する場合に、第1回目のドとインタレー
スされた信号を得ることが出来、通常のビデオカメラと
して画像撮影を実行することが出来る。
第5図は第1図の2つの水平転送レジスタ5゜8、それ
ぞれの電圧−電荷変換部1!、、14 、及び電荷−電
圧変換部7,10の内部ポテンシャル状態を示す模式図
である。
ぞれの電圧−電荷変換部1!、、14 、及び電荷−電
圧変換部7,10の内部ポテンシャル状態を示す模式図
である。
図において56はリンなどを高濃度に拡散した電極で、
信号入力端子11.12に印加される電圧に応じてポテ
ンシャル電位が矢印αで示す如く変化する。電極6.9
に負のノ(ルスを印加することにより、水平転送ウェル
は破線■の状態となっている。この時、入力ゲート電極
51にわずかに正又は負の電位を印加すると入力ゲート
のポテンシャル電位は実線■の状態となシ、ゲートが開
かれる。つづいて入力ゲート電極51に負の電位を印加
すると、ゲートは閉じられ、ポテンシャル電位は破υ@
の状態となり、入力端子11.12に印加される電圧に
応じた電荷は入力ゲートと水平転送ウェルの間の領域■
に確保される。
信号入力端子11.12に印加される電圧に応じてポテ
ンシャル電位が矢印αで示す如く変化する。電極6.9
に負のノ(ルスを印加することにより、水平転送ウェル
は破線■の状態となっている。この時、入力ゲート電極
51にわずかに正又は負の電位を印加すると入力ゲート
のポテンシャル電位は実線■の状態となシ、ゲートが開
かれる。つづいて入力ゲート電極51に負の電位を印加
すると、ゲートは閉じられ、ポテンシャル電位は破υ@
の状態となり、入力端子11.12に印加される電圧に
応じた電荷は入力ゲートと水平転送ウェルの間の領域■
に確保される。
ついで、転送電極6,9にわずかに正又は負の電位を印
加すると、集線Oの状態となり、領域■の電荷は1′領
域を通ってn′領領域転送される。
加すると、集線Oの状態となり、領域■の電荷は1′領
域を通ってn′領領域転送される。
更に転送電極6,9のレベルを反転すると破線■の状態
となシ、信号電荷は■′領領域経て■′領領域転送され
る。ここで入力ゲートを開けると、再び信号入力端子1
1.12に印加される電圧に応じたレベルまで電子が領
域■に蓄えられる。
となシ、信号電荷は■′領領域経て■′領領域転送され
る。ここで入力ゲートを開けると、再び信号入力端子1
1.12に印加される電圧に応じたレベルまで電子が領
域■に蓄えられる。
以上の操作を繰り返すことにより、外部入力信号は、一
連の信号電荷として水平レジスタ5゜8に入力される。
連の信号電荷として水平レジスタ5゜8に入力される。
ここで、入力ゲートは第5図に示す如(tF領領域■′
領領域構成され、ポテンシャルの段差が水平レジスター
の段差に対して反対向きに形成されている。これによシ
入カゲートが閉鎖される時及び閉鎖されている時に外部
信号に応じ7辷電荷仁を水平転送部に送られない。
領領域構成され、ポテンシャルの段差が水平レジスター
の段差に対して反対向きに形成されている。これによシ
入カゲートが閉鎖される時及び閉鎖されている時に外部
信号に応じ7辷電荷仁を水平転送部に送られない。
従って領域■には入力ゲートを閉じることにより余分な
電荷が付加されないで済む。つまり線形性のよい電荷入
力が可能である。更に1′領域の隣シは■′領領域■′
領領域あるので、特殊な構造ではないので、製造も容易
である。
電荷が付加されないで済む。つまり線形性のよい電荷入
力が可能である。更に1′領域の隣シは■′領領域■′
領領域あるので、特殊な構造ではないので、製造も容易
である。
入力された信号電荷は転送電極6,9に転送パルスを印
加することにより、図面上右方向に順次転送される。
加することにより、図面上右方向に順次転送される。
尚、この入力端子を用いることによシ、水平転送レジス
フ及び蓄積部の転送効率を測定できるO ここで電荷−電圧変換部7,10 、すなわち出力アン
プ部の説明をしておく。
フ及び蓄積部の転送効率を測定できるO ここで電荷−電圧変換部7,10 、すなわち出力アン
プ部の説明をしておく。
転送されてきた信号電荷はすでに公知のフローテインク
テインコ、−ジョン(浮動拡散部)グ域54に転送され
る。この信号電荷量はMOSブンプ56により電圧変換
され出力端子54より出力される。57は定電流負荷で
ある。上記(M号電荷は、電極55より除去される。電
極55には端子52を介して通常正の高い電圧が印力1
されている。
テインコ、−ジョン(浮動拡散部)グ域54に転送され
る。この信号電荷量はMOSブンプ56により電圧変換
され出力端子54より出力される。57は定電流負荷で
ある。上記(M号電荷は、電極55より除去される。電
極55には端子52を介して通常正の高い電圧が印力1
されている。
以上説明した如く、本発明の電荷転送デノζづスは入力
ゲート部におけるポテンシャルの膜力を転送部のポテン
シャルの段差に対して反対νきに形成したので線形性の
良い電荷入力が可n:となる。更に入力ゲート部と転送
部のH’l造は坪。
ゲート部におけるポテンシャルの膜力を転送部のポテン
シャルの段差に対して反対νきに形成したので線形性の
良い電荷入力が可n:となる。更に入力ゲート部と転送
部のH’l造は坪。
にポテンシャルの段差を反対向きにしたに3尚ぎないの
で構造が簡略化され、製造も容易である。
で構造が簡略化され、製造も容易である。
伺、本実施例においてはフレーム転送形の2次元の電荷
転送素子を例に説明したが、1次元の電荷転送デバイス
、或はインタライン型の2次元転°送素子などにも勿論
適用可能である。
転送素子を例に説明したが、1次元の電荷転送デバイス
、或はインタライン型の2次元転°送素子などにも勿論
適用可能である。
(第1図・は本実施例のCODの構成図、第2図は第1
図のOODの一部の構造を示す図、第3図は第1図のC
ODのポテンシャル状態を示す図、第4図(a)、(1
))は第1図のCODの動作を説明するだめのシーケン
ス図、第5図は水平転送レジスタ1 のポテンシャル
状態を示す図である。 ・図において、 5.8・・・水平転送レジスタ2 7.10・・−電荷一電圧変換部。 11.12・・・信号入力端子。 j13,14・・・電圧−電荷変換部。 目 51 ・・・入力ゲート電極 −55・
・・電極。 である。 出願人 キャノン株式会社 映1寸・〕(′
図のOODの一部の構造を示す図、第3図は第1図のC
ODのポテンシャル状態を示す図、第4図(a)、(1
))は第1図のCODの動作を説明するだめのシーケン
ス図、第5図は水平転送レジスタ1 のポテンシャル
状態を示す図である。 ・図において、 5.8・・・水平転送レジスタ2 7.10・・−電荷一電圧変換部。 11.12・・・信号入力端子。 j13,14・・・電圧−電荷変換部。 目 51 ・・・入力ゲート電極 −55・
・・電極。 である。 出願人 キャノン株式会社 映1寸・〕(′
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 転送レジスタを有する電荷転送デバイスにおいて、 前記転送レジスタは外部からの入力信号を電荷、に変換
する変換部と、電荷を転送する転送部、前記変換部で得
られた電荷を前記転送部に転送する入力ゲート部より成
り、 前記入力ゲート部におけるポテンシャルの段差を前記転
送部のポテンシャルの段差に対して反対向きに形成した
ことを特徴とする電荷転送デバイス。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57195056A JPS5984466A (ja) | 1982-11-06 | 1982-11-06 | 電荷転送デバイス |
US06/546,921 US4581652A (en) | 1982-11-06 | 1983-10-31 | Charge transfer device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57195056A JPS5984466A (ja) | 1982-11-06 | 1982-11-06 | 電荷転送デバイス |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5984466A true JPS5984466A (ja) | 1984-05-16 |
Family
ID=16334816
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57195056A Pending JPS5984466A (ja) | 1982-11-06 | 1982-11-06 | 電荷転送デバイス |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4581652A (ja) |
JP (1) | JPS5984466A (ja) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5070406A (en) * | 1983-12-24 | 1991-12-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Image sensing apparatus having a low-resolution monitor, means for reducing the amount of information in an image signal, and switching means for reducing power consumption in various operating modes |
US4928137A (en) * | 1983-12-24 | 1990-05-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Image sensing apparatus having a low-resolution monitor means for reducing the amount of information in an image signal, and switching means for reducing power consumption in various operating modes |
US4740828A (en) * | 1983-12-24 | 1988-04-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Image sensing apparatus having a low-resolution monitor, means for reducing the amount of information in an image signal, and switching means for reducing power consumption in various operating modes |
US4691253A (en) * | 1985-05-13 | 1987-09-01 | Polaroid Corporation | Electronic imaging camera for recording either moving or still images |
US4797751A (en) * | 1985-06-19 | 1989-01-10 | Yamaguchi Cinema Corporation | Electronic camera apparatus for recording and reproducing moving object images |
EP0244655B1 (en) * | 1986-04-07 | 1994-08-10 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Solid state color pickup apparatus |
JPS6386974A (ja) * | 1986-09-30 | 1988-04-18 | Nec Corp | 電荷転送撮像素子とその駆動方法 |
US4897728A (en) * | 1987-10-09 | 1990-01-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Charge transfer device for solid state image pickup apparatus and method of driving the same |
US4954900A (en) * | 1989-01-06 | 1990-09-04 | Ball Corporation | Imaging and wide sector searching apparatus |
US5113365A (en) * | 1989-05-16 | 1992-05-12 | Massachusetts Institute Of Technology | Method and charge coupled apparatus for algorithmic computations |
JP2760639B2 (ja) * | 1990-07-04 | 1998-06-04 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置およびその駆動方法 |
CA2060556A1 (en) * | 1992-02-03 | 1993-08-04 | Savvas G. Chamberlain | Dual mode on-chip high frequency output structure with pixel video differencing for ccd image sensors |
US5892542A (en) * | 1994-06-09 | 1999-04-06 | Intel Corporation | Sectional raster output image sensor |
WO2002104007A2 (en) * | 2001-06-15 | 2002-12-27 | Dalsa Corporation | Image pick up device and camera provided therewith |
WO2012009607A1 (en) | 2010-07-15 | 2012-01-19 | Master Lock Company Llc | Padlock |
WO2013071052A1 (en) | 2011-11-11 | 2013-05-16 | Master Lock Company Llc | Battery access and power supply arrangements |
US8850858B2 (en) | 2012-12-06 | 2014-10-07 | Master Lock Company Llc | Lock subassembly |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5698865A (en) * | 1980-01-09 | 1981-08-08 | Nec Corp | Charge coupled device |
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