JPS6249653A - 電荷転送装置 - Google Patents
電荷転送装置Info
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- JPS6249653A JPS6249653A JP60188681A JP18868185A JPS6249653A JP S6249653 A JPS6249653 A JP S6249653A JP 60188681 A JP60188681 A JP 60188681A JP 18868185 A JP18868185 A JP 18868185A JP S6249653 A JPS6249653 A JP S6249653A
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- Japan
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- signal
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- signal charge
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は半導体基板に連続して配列された信号電荷転送
部で信号電荷を分岐することが出来る電荷転送部に関す
る。
部で信号電荷を分岐することが出来る電荷転送部に関す
る。
固体撮像素子は家庭用カラービデオカメラとして使われ
始めている。そして家庭用カラービデオカメラが望まれ
る条件の一つに、小形化・低価格化がある。そこで、信
号処理回路の色分離ｌ路の部分を素子に盛り込むことに
よって、電気部品の削減ができる。そのためカメラの小
形化・低価格化ができる。
始めている。そして家庭用カラービデオカメラが望まれ
る条件の一つに、小形化・低価格化がある。そこで、信
号処理回路の色分離ｌ路の部分を素子に盛り込むことに
よって、電気部品の削減ができる。そのためカメラの小
形化・低価格化ができる。
第６図はインターライン転送形ＣＯＤに色分離回路を盛
り込んだ従来の構成図である。
り込んだ従来の構成図である。
Ｐｉｊ （”’１ｓ ２、・・・＊ Ｍ、Ｊ＝ｌ＋ ２
、・・・、 Ｎ）は二次元配列された感光部、その感光
部のＲは赤色、Ｇは緑色、Ｂは青色の信号が分岐できる
ように、垂直方向がすべて同じ色のストライプ形色フィ
ルタが形成されている。
、・・・、 Ｎ）は二次元配列された感光部、その感光
部のＲは赤色、Ｇは緑色、Ｂは青色の信号が分岐できる
ように、垂直方向がすべて同じ色のストライプ形色フィ
ルタが形成されている。
そして、Ｃｉは垂直読出しレジスタ、Ｈは水平読出しレ
ジスタ、Ｓは信号分岐レジスタである。
ジスタ、Ｓは信号分岐レジスタである。
感光部で光電変換されたそれぞれの色の信号電荷Ｒ，Ｇ
ＳＢは垂直読出しレジスタＣｉを通り、水平読出しレジ
スタＨを通り、信号分岐レジスタＳでそれぞれ几、ＧＳ
Ｂ信号に分離された後、通常のフローティングディフュ
ージョンアンプ（ＦＤ人）法により信号′電荷が検知さ
れ、出力アンプＡＲ人Ｇ、ＡＢにて出力端子へ出力され
る。
ＳＢは垂直読出しレジスタＣｉを通り、水平読出しレジ
スタＨを通り、信号分岐レジスタＳでそれぞれ几、ＧＳ
Ｂ信号に分離された後、通常のフローティングディフュ
ージョンアンプ（ＦＤ人）法により信号′電荷が検知さ
れ、出力アンプＡＲ人Ｇ、ＡＢにて出力端子へ出力され
る。
垂直読出しレジスタＣｉはφｖ１、φｖ２、φ■１、φ
■４の４転送電極からなる４相の駆動を行なっている。
■４の４転送電極からなる４相の駆動を行なっている。
水平読出しレジスタＨはφＨ８、φＨ，の２相の駆動を
行なっている。
行なっている。
第７図はタイミングチャートと信号分岐された出力信号
を示す。水平読み出しパルスφＨ１、φ鴇は互に反転し
た２相のパルスで、信号分岐パルスＳＧは水平読出しパ
ルスφＨ，、φ）ｉ、の１／３周期となる。リセットゲ
ートパルスＫＧは水平転送パルスφＨ１と同相のパルス
である。まず１１時では、水平ＣＣＤレジスタＨから、
ＲｌＧＳＢの色信号が一組信号分岐しジスタＳまで読出
されている。
を示す。水平読み出しパルスφＨ１、φ鴇は互に反転し
た２相のパルスで、信号分岐パルスＳＧは水平読出しパ
ルスφＨ，、φ）ｉ、の１／３周期となる。リセットゲ
ートパルスＫＧは水平転送パルスφＨ１と同相のパルス
である。まず１１時では、水平ＣＣＤレジスタＨから、
ＲｌＧＳＢの色信号が一組信号分岐しジスタＳまで読出
されている。
ｔ、時では、ＳＧパルスがＨレベルとなりそれぞれのレ
ジスタへ転送される。１．時では、次の転送電極である
信号分岐レジスタＳのφＨ８１！極へそれぞれの信号が
転送される。１４時では、凡の信号電荷はアウトプット
ゲートＯＧをへて、フローティングディフュージョンＦ
Ｄによって信号電荷が検知され出力アンプＡＲにて出力
端子０８Ｒより出力される。同様にＧの信号電荷、Ｂの
信号電荷を順次転送してＧの信号はｔ６、凡の信号はｔ
、時点に各端子Ｏ８Ｇ、Ｏ８Ｂ より出力される。
ジスタへ転送される。１．時では、次の転送電極である
信号分岐レジスタＳのφＨ８１！極へそれぞれの信号が
転送される。１４時では、凡の信号電荷はアウトプット
ゲートＯＧをへて、フローティングディフュージョンＦ
Ｄによって信号電荷が検知され出力アンプＡＲにて出力
端子０８Ｒより出力される。同様にＧの信号電荷、Ｂの
信号電荷を順次転送してＧの信号はｔ６、凡の信号はｔ
、時点に各端子Ｏ８Ｇ、Ｏ８Ｂ より出力される。
この構造では、色フィルタ配列が３色−組のストライプ
形フィルタに限定され、モザイク形フィルタに適用でき
ない欠点がある。また、信号分離レジスタを設けたため
に、転送段数が多くなり、また転送路長が長くなって転
送効率が劣化する。
形フィルタに限定され、モザイク形フィルタに適用でき
ない欠点がある。また、信号分離レジスタを設けたため
に、転送段数が多くなり、また転送路長が長くなって転
送効率が劣化する。
さらに、信号分離レジスタ内でＧ信号用とＢ信号用のレ
ジスタが分岐しているため、Ｇの信号電荷は、Ｂ信号の
分岐点に電荷が取り残され、信号量が減少する。又、凡
の信号電荷は、Ｂ信号の分岐点にとＧ信号の分岐点に電
荷が取り残され、さらに信号量が減少する。逆にＢの信
号電荷は、取り残されたＧの信号電荷と凡の信号電荷が
加えられるため、増加する。このために’Ｒ，ＧＳＢの
色再現性が劣化する欠点があった。
ジスタが分岐しているため、Ｇの信号電荷は、Ｂ信号の
分岐点に電荷が取り残され、信号量が減少する。又、凡
の信号電荷は、Ｂ信号の分岐点にとＧ信号の分岐点に電
荷が取り残され、さらに信号量が減少する。逆にＢの信
号電荷は、取り残されたＧの信号電荷と凡の信号電荷が
加えられるため、増加する。このために’Ｒ，ＧＳＢの
色再現性が劣化する欠点があった。
この発明は従来の欠点であった転送効率の改善と、信号
電荷量の安定化、さらに、モザイク形フィルタが適用す
ることのできる信号分岐レジスタを提供することを目的
とする。
電荷量の安定化、さらに、モザイク形フィルタが適用す
ることのできる信号分岐レジスタを提供することを目的
とする。
本発明は、−次元もしくは二次元的に感光画素が配列さ
れた感光部、信号電荷の転送部を有する固体撮像素子に
おいて、この転送レジスタは、信号電荷を分岐する構造
を有する。この信号分岐レジスタは、分岐する数だけ専
用の分岐転送電極があり、分岐ゲートの前段の転送電極
は共通になっている。そして、感光部の色フィルタの配
列に応じたそれぞれの分岐ゲートパルスを印加すること
によって、信号電荷を分岐できるようにした信号分岐レ
ジスタである。
れた感光部、信号電荷の転送部を有する固体撮像素子に
おいて、この転送レジスタは、信号電荷を分岐する構造
を有する。この信号分岐レジスタは、分岐する数だけ専
用の分岐転送電極があり、分岐ゲートの前段の転送電極
は共通になっている。そして、感光部の色フィルタの配
列に応じたそれぞれの分岐ゲートパルスを印加すること
によって、信号電荷を分岐できるようにした信号分岐レ
ジスタである。
本発明を適用することによって、従来問題であった転送
効率が改善され、それぞれの色信号の電荷量が安定に得
られることによって、微少の信号電荷が転送できるため
、入射光量が少なくても出画するカメラができる。又、
１品種の素子で、自由な色フィルタの選択ができるため
、ユーザ一対応の効草化がはかれ、さらに各種色フィル
タの検討が容易に実現できる。
効率が改善され、それぞれの色信号の電荷量が安定に得
られることによって、微少の信号電荷が転送できるため
、入射光量が少なくても出画するカメラができる。又、
１品種の素子で、自由な色フィルタの選択ができるため
、ユーザ一対応の効草化がはかれ、さらに各種色フィル
タの検討が容易に実現できる。
第１図は、本発明をＲ赤、０輪、Ｂ（至）のストライプ
形色フィルタのインターライン転送形ＣＯＤに実施した
一例を示している。
形色フィルタのインターライン転送形ＣＯＤに実施した
一例を示している。
Ｐｉｊ （ｉ＝１．２、・・・、Ｍ、ｊ＝１．２、・・
・Ｎ）は二次元配列された感光部、その感光部のＲは赤
色信号、Ｇは緑色信号、Ｂは青色信号を光電変換するた
めのストライプ色フィルタが形成されている。そして、
Ｃｉは、垂直読出しレジスタ、Ｈは水平読出しレジスタ
Ｓは信号分離レジスタである。
・Ｎ）は二次元配列された感光部、その感光部のＲは赤
色信号、Ｇは緑色信号、Ｂは青色信号を光電変換するた
めのストライプ色フィルタが形成されている。そして、
Ｃｉは、垂直読出しレジスタ、Ｈは水平読出しレジスタ
Ｓは信号分離レジスタである。
感光部で光電変換されたそれぞれの色の信号電荷Ｒ，Ｓ
ｏ、Ｂは垂直読出しレジスタＣｉを通り、水平読出しレ
ジスタＨを通り、信号分離レジスタＳでそれぞれＲ，、
Ｇ、Ｂ信号に色分離され出力アンブＡＲ，人ａ、ＡＢに
て出力端子へ出力される。
ｏ、Ｂは垂直読出しレジスタＣｉを通り、水平読出しレ
ジスタＨを通り、信号分離レジスタＳでそれぞれＲ，、
Ｇ、Ｂ信号に色分離され出力アンブＡＲ，人ａ、ＡＢに
て出力端子へ出力される。
垂直読出しレジスタＣｉはφ■１、φｖ１、φ■８、φ
ｖ４の４転送電極からなる。４相の駆動を行ない、水平
読出しレジスタＨはφＨ１、φＨ２の２相の駆動を行な
っている。又、信号分離レジスタＳには、信号分離専用
の８（）Ｒ，８０Ｇ、 ８ＧＢ のパルスを印加する
。
ｖ４の４転送電極からなる。４相の駆動を行ない、水平
読出しレジスタＨはφＨ１、φＨ２の２相の駆動を行な
っている。又、信号分離レジスタＳには、信号分離専用
の８（）Ｒ，８０Ｇ、 ８ＧＢ のパルスを印加する
。
第２図にそのパルスと信号分離された出力信号を示す。
水平読出しパルスφＨ１、φＨ８は互に反転した２相の
パルスで、信号分離パルス５ＧＲＳＳＧＧ。
パルスで、信号分離パルス５ＧＲＳＳＧＧ。
８ＧＢ は、水平読出しパルスφＨ１、φＨ１の１／
３周期で、それぞれ５ＧＲＳ８ＧＧＳＳＧＢは６０’ず
つ位相の異なったパルスを印加する。リセットゲートパ
ルスＫＧは、水平読出しパルスφＨ１と同じ周期のパル
スを印加することによって、出力アンプの出力端子０８
Ｒ，０８Ｇ、Ｏ８Ｂより、それぞれＲ，Ｇ。
３周期で、それぞれ５ＧＲＳ８ＧＧＳＳＧＢは６０’ず
つ位相の異なったパルスを印加する。リセットゲートパ
ルスＫＧは、水平読出しパルスφＨ１と同じ周期のパル
スを印加することによって、出力アンプの出力端子０８
Ｒ，０８Ｇ、Ｏ８Ｂより、それぞれＲ，Ｇ。
Ｂ信号に分離され、位相が６００Ｊ％なった出力信号が
得られる。
得られる。
本発明では、信号分離レジスタＳに信号分離専用のゲー
ト８ＧＲ，８ＧＧＳ８ＧＢを設け、分離前のゲートを共
通にすることによって、信号分離レジスタＳ内の位相合
わせ用のダミイーの転送レジスタが無い。さらに転送レ
ジスタの途中で信号を分離しないため、転送効率の良い
ＲｌＧ、Ｂ色信号が得られる。
ト８ＧＲ，８ＧＧＳ８ＧＢを設け、分離前のゲートを共
通にすることによって、信号分離レジスタＳ内の位相合
わせ用のダミイーの転送レジスタが無い。さらに転送レ
ジスタの途中で信号を分離しないため、転送効率の良い
ＲｌＧ、Ｂ色信号が得られる。
第３図は、モザイク形色フィルタをインターライン転送
形ＣＯＤに実施した一例を示している。
形ＣＯＤに実施した一例を示している。
色フイルタ以外はすべて第１図と同じ構造になっている
ため説明を省略する。
ため説明を省略する。
第４図に、信号分離パルス８ＧＲ，ＳＧａ、ＳＧＢと出
力信号を示す。
力信号を示す。
信号分離パルスＳＧＧは、水平転送パルスφＨ１、φＨ
１のｌ／２周期のパルス、８ＧＲパルスとＳＧＢパルス
は、ｌ水平期間毎にパルスの有無が切換る◎周期はＳＧ
ａパルスと同じで、位相が１８０°異なっている。この
３つの信号分離パルス８ＧＧＳ８Ｇ：Ｒ。
１のｌ／２周期のパルス、８ＧＲパルスとＳＧＢパルス
は、ｌ水平期間毎にパルスの有無が切換る◎周期はＳＧ
ａパルスと同じで、位相が１８０°異なっている。この
３つの信号分離パルス８ＧＧＳ８Ｇ：Ｒ。
８ＧＥを印加することによって、従来方式で分離するこ
とができなかったモザイク形色フィルタの色信号を分離
することができる。このように、色フィルタ配列に関係
なく信号分離・パルス８０Ｒ，ＳＧＧ。
とができなかったモザイク形色フィルタの色信号を分離
することができる。このように、色フィルタ配列に関係
なく信号分離・パルス８０Ｒ，ＳＧＧ。
８ＧＢを色フィルタ配列に合ったパルスにすることによ
って全ての色フィルタ配列を分離することができる特長
がある。
って全ての色フィルタ配列を分離することができる特長
がある。
第５図を使ってその他の応用例について説明する。
例えば、出力アンプのＡ１、人１、Ａ、の周波数帯域特
性を異なった値に設定しておくことによって、分岐ゲー
） ＳＧの選択によって異なった周波数帯域特性を選択
することができる。
性を異なった値に設定しておくことによって、分岐ゲー
） ＳＧの選択によって異なった周波数帯域特性を選択
することができる。
又、出力アンプのＡ、 、Ａ、 、Ａ、の利得を異なっ
た値に設定しておくことによって、分肢ゲー）８Ｇの選
択によって異なった利得を選択することができる。又、
分岐する数に制限はない。
た値に設定しておくことによって、分肢ゲー）８Ｇの選
択によって異なった利得を選択することができる。又、
分岐する数に制限はない。
第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図はその動作
を説明するためのタイミングチャートと出力信号図、第
３図は本発明の応用例の構成図、第４図はその動作を説
明するためのタイミングチャートと出力信号図、第５図
はその他の応用例を説明するための構成図、第６図は従
来の構成図、第７図はそのタイミングチャートと出力信
号図である。 図において Ｓ・・・信号分岐レジスタ、Ｈ・・・水平読出しレジス
タ、ＯＧ・・・アウトプットゲート、ＦＤ・・クローテ
ィングディフュージョン、 ８Ｇｉｔ、５（３Ｇ、ＳＧＢ、ＳＧ１、ＳＧ、 、ＳＧ
、 、ＳＧ・・・信号分肢ゲート、 ＡＲＳＡｅＳＡＢ、 Ａ、 、Ａ、 、Ａ、・・・出力
アンプ、φＨ１、φＨ１・・・水平読出しレジスタ転送
パルス１ｏ ８１％ ＯＳ ０％ ０８ Ｂ ｓ ｏ
ｓｓ 、ｏ Ｓ２、Ｏ８，Ｈ・・ＣＯＤの信号出力端子
、 Ｒ・・・赤色信号、Ｇ・・・緑色信号、Ｂ・・・青色信
号。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男 Ｏ１９ＳＧｍ 第１図 Ｏ１９Ｓｔ；Ｂ 第３図
を説明するためのタイミングチャートと出力信号図、第
３図は本発明の応用例の構成図、第４図はその動作を説
明するためのタイミングチャートと出力信号図、第５図
はその他の応用例を説明するための構成図、第６図は従
来の構成図、第７図はそのタイミングチャートと出力信
号図である。 図において Ｓ・・・信号分岐レジスタ、Ｈ・・・水平読出しレジス
タ、ＯＧ・・・アウトプットゲート、ＦＤ・・クローテ
ィングディフュージョン、 ８Ｇｉｔ、５（３Ｇ、ＳＧＢ、ＳＧ１、ＳＧ、 、ＳＧ
、 、ＳＧ・・・信号分肢ゲート、 ＡＲＳＡｅＳＡＢ、 Ａ、 、Ａ、 、Ａ、・・・出力
アンプ、φＨ１、φＨ１・・・水平読出しレジスタ転送
パルス１ｏ ８１％ ＯＳ ０％ ０８ Ｂ ｓ ｏ
ｓｓ 、ｏ Ｓ２、Ｏ８，Ｈ・・ＣＯＤの信号出力端子
、 Ｒ・・・赤色信号、Ｇ・・・緑色信号、Ｂ・・・青色信
号。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男 Ｏ１９ＳＧｍ 第１図 Ｏ１９Ｓｔ；Ｂ 第３図
Claims (1)
- 半導体基板上に電荷転送部とこの電荷転送部に接続され
た信号分岐部とを備え、この信号分岐部は電荷転送部か
らの信号電荷を転送する第１の転送電極と、この転送電
極の異なる辺に夫々隣接し、開閉が独立に制御される複
数の第２の転送電極から成る事を特徴とする電荷転送装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60188681A JPS6249653A (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | 電荷転送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60188681A JPS6249653A (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | 電荷転送装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6249653A true JPS6249653A (ja) | 1987-03-04 |
Family
ID=16227975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60188681A Pending JPS6249653A (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | 電荷転送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6249653A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01132287A (ja) * | 1987-11-17 | 1989-05-24 | Canon Inc | 撮像素子 |
| JPH04256292A (ja) * | 1991-02-08 | 1992-09-10 | Sharp Corp | 固体撮像装置 |
| US6310369B1 (en) * | 1992-03-04 | 2001-10-30 | Sony Corporation | Charge-to-voltage converter with adjustable conversion factor |
| JP2007221457A (ja) * | 2006-02-16 | 2007-08-30 | Fujifilm Corp | 出力２分岐型固体撮像素子及び撮像装置 |
| JP2008017532A (ja) * | 2007-09-21 | 2008-01-24 | Fujifilm Corp | 出力２分岐型固体撮像素子 |
-
1985
- 1985-08-29 JP JP60188681A patent/JPS6249653A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01132287A (ja) * | 1987-11-17 | 1989-05-24 | Canon Inc | 撮像素子 |
| JPH04256292A (ja) * | 1991-02-08 | 1992-09-10 | Sharp Corp | 固体撮像装置 |
| US6310369B1 (en) * | 1992-03-04 | 2001-10-30 | Sony Corporation | Charge-to-voltage converter with adjustable conversion factor |
| JP2007221457A (ja) * | 2006-02-16 | 2007-08-30 | Fujifilm Corp | 出力２分岐型固体撮像素子及び撮像装置 |
| JP2008017532A (ja) * | 2007-09-21 | 2008-01-24 | Fujifilm Corp | 出力２分岐型固体撮像素子 |
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