JP2007074421A - Solid-state imaging device - Google Patents
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Abstract
【課題】 低解像度時における動作速度を向上させることが可能な固体撮像装置を提供する。
【解決手段】 一定方向に配列され、光電変換により信号電荷を発生する複数の画素11a,11b,・・・を含む第1画素列1aと、第1画素列1aと並行に配列され、第1画素列1aが発生した信号電荷を蓄積する複数の蓄積ゲート31a,31b,・・・を含む第1蓄積ゲート列3aと、低解像度時において、第1蓄積ゲート列3aの各蓄積ゲートに蓄積された信号電荷のうちの少なくとも2つ毎に合成を行い、合成された信号電荷を順次転送する第1CCDレジスタ5aとを備える。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid-state imaging device capable of improving an operation speed at a low resolution.
A first pixel column 1a including a plurality of pixels 11a, 11b,... Arranged in a fixed direction and generating signal charges by photoelectric conversion, and arranged in parallel with the first pixel column 1a, The first storage gate column 3a including a plurality of storage gates 31a, 31b,... For storing the signal charges generated by the pixel column 1a, and the first storage gate column 3a are stored in the respective storage gates at low resolution. And a first CCD register 5a that performs synthesis for every two of the signal charges and sequentially transfers the synthesized signal charges.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、光電変換により得られた信号電荷を順次転送する固体撮像装置に関する。 The present invention relates to a solid-state imaging device that sequentially transfers signal charges obtained by photoelectric conversion.
固体撮像装置の1つであるリニアイメージセンサは、複数の画素を線状に配置した画素列を備える。各画素で光電変換により発生した信号電荷は、シフトゲートを介して複数の転送電極からなるCCDレジスタに移送される。1つの画素に対しては、相補の転送クロックが印加される2つの転送電極が割り当てられる(例えば、特許文献1参照。)。CCDレジスタの出力段には、信号電荷を蓄積する浮遊拡散領域が設けられる。通常(最大)解像度よりも解像度を低下させた低解像度時には、CCDレジスタの動作周波数を増加させて、浮遊拡散領域で信号電荷が合成される。浮遊拡散領域に蓄積された複数画素分の信号電荷をまとめてサンプリングすることで低解像度動作が実現される。 A linear image sensor which is one of solid-state imaging devices includes a pixel row in which a plurality of pixels are arranged in a line. Signal charges generated by photoelectric conversion in each pixel are transferred to a CCD register including a plurality of transfer electrodes via a shift gate. Two transfer electrodes to which complementary transfer clocks are applied are assigned to one pixel (see, for example, Patent Document 1). A floating diffusion region for accumulating signal charges is provided at the output stage of the CCD register. When the resolution is lower than the normal (maximum) resolution, the operating frequency of the CCD register is increased and signal charges are synthesized in the floating diffusion region. Low resolution operation is realized by sampling the signal charges for a plurality of pixels accumulated in the floating diffusion region together.
したがって、仮に解像度を通常解像度の1/2及び1/4にすると、CCDレジスタの動作周波数はそれぞれ2倍及び4倍となり、高速駆動には不向きであり、サンプリング期間も短くなる。よって、低解像度時における動作速度を向上させることには限界がある。また、浮遊拡散領域で信号電荷を合成するため、各画素からの信号電荷を浮遊拡散領域に転送する際、ノイズ成分となる暗時出力成分が累積加算され、S/N比が劣化する。更に、CCDレジスタの転送段数が多いために転送電極間のカップリング容量が大きいので、CCDレジスタに対して高いクロック振幅を供給することが必要である。
本発明は、低解像度時における動作速度を向上させることが可能な固体撮像装置を提供する。 The present invention provides a solid-state imaging device capable of improving the operation speed at the time of low resolution.
本発明の一態様によれば、一定方向に配列され、光電変換により信号電荷を発生する複数の画素を含む第1画素列と、第1画素列と並行に配列され、第1画素列が発生した信号電荷を蓄積する複数の蓄積ゲートを含む第1蓄積ゲート列と、低解像度時において、第1蓄積ゲート列の各蓄積ゲートに蓄積された信号電荷のうちの少なくとも2つ毎に合成を行い、合成された信号電荷を順次転送する第1CCDレジスタとを備える固体撮像装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, a first pixel column including a plurality of pixels arranged in a certain direction and generating signal charges by photoelectric conversion, and arranged in parallel with the first pixel column, the first pixel column is generated. The first accumulation gate row including a plurality of accumulation gates for accumulating the obtained signal charges and at least two of the signal charges accumulated in the respective accumulation gates of the first accumulation gate row at the time of low resolution There is provided a solid-state imaging device including a first CCD register that sequentially transfers the synthesized signal charges.
本発明によれば、低解像度時における動作速度を向上させることが可能な固体撮像装置を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the solid-state imaging device which can improve the operation speed at the time of low resolution can be provided.
次に、図面を参照して、本発明の第1及び第2実施形態を説明する。以下の第1及び第2実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。 Next, first and second embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings in the first and second embodiments, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimensions, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in light of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態に係る固体撮像装置は、図1に示すように、一定方向に配列され、光電変換により信号電荷を発生する複数の画素11a,11b,・・・を含む第1画素列1aと、第1画素列1aと並行に配列され、信号電荷を蓄積する複数の蓄積ゲート31a,31b,・・・を含む第1蓄積ゲート列3aと、低解像度時において、第1蓄積ゲート列3aの各蓄積ゲート31a,31b,・・・に蓄積された信号電荷のうちの少なくとも2つ毎に合成を行い、合成された信号電荷を順次転送する第1CCDレジスタ5aとを備える。ここで「一定方向」とは、例えば図1に示す固体撮像素子部10aとしてラインセンサを用いる場合には主走査方向を意味する。「低解像度時」とは、例えば通常の(最大の)解像度の1/2n(n;1以上の整数)の解像度、即ち通常解像度の1/2,1/4,1/8,・・・の解像度での動作を意味する。尚、以下の第1実施形態においては、通常解像度、1/2解像度、及び1/4解像度の各動作を実行する場合について説明する。尚、図1に示す各ブロック(部材)中に記載された各符号は、各ブロックに印加されるパルス(信号)名を示している。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention is a first pixel including a plurality of
更に、図1に示す固体撮像素子部10aは、第1画素列1aと第1蓄積ゲート列3aとの間に配置された第1シフトゲート2aと、第1蓄積ゲート列3aと第1CCDレジスタ5aの間に配置された第1バリアゲート4aと、第1CCDレジスタ5aの端部に配置された電荷検出部50aとを更に備える。第1シフトゲート2aは、シフトゲート制御パルスSHに応じて、第1画素列1aが発生した複数の信号電荷S1,S2,・・・を、第1蓄積ゲート列3aにシフトする。シフトゲート制御パルスSHにより、第1画素列1aから第1蓄積ゲート列3aへ信号電荷を移送するタイミングが制御される。電荷検出部50aは、第1CCDレジスタ5aが転送した信号電荷を検出する。
1 includes a first shift gate 2a, a first storage gate row 3a, and a first CCD register 5a disposed between the first pixel row 1a and the first storage gate row 3a. Are further provided with a first barrier gate 4a disposed between and a
第1及び第5蓄積ゲート31a及び31eは、第1蓄積ゲート制御パルスST1に応じて、第1画素列1aから信号電荷を読み出し、第1CCDレジスタ5aへ信号電荷を移送する。第2及び第6蓄積ゲート31b及び31fは、第2蓄積ゲート制御パルスST2に応じて、第1画素列1aから信号電荷を読み出し、第1CCDレジスタ5aへ信号電荷を移送する。第3及び第7蓄積ゲート31c及び31gは、第3蓄積ゲート制御パルスST3に応じて、第1画素列1aから信号電荷を読み出し、第1CCDレジスタ5aへ信号電荷を移送する。第4及び第8蓄積ゲート31d及び31hは、第4蓄積ゲート制御パルスが供給ST4に応じて、第1画素列1aから信号電荷を読み出し、第1CCDレジスタ5aへ信号電荷を移送する。よって、第1〜第4蓄積ゲート制御パルスST1〜ST4により、第1蓄積ゲート列3aの各蓄積ゲート31a,31b,・・・に蓄積された各信号電荷のいずれを第1CCDレジスタ5aに移送するかが選択される。 The first and fifth accumulation gates 31a and 31e read out signal charges from the first pixel column 1a and transfer the signal charges to the first CCD register 5a in response to the first accumulation gate control pulse ST1. The second and sixth accumulation gates 31b and 31f read the signal charge from the first pixel column 1a in response to the second accumulation gate control pulse ST2, and transfer the signal charge to the first CCD register 5a. The third and seventh accumulation gates 31c and 31g read the signal charge from the first pixel column 1a in response to the third accumulation gate control pulse ST3, and transfer the signal charge to the first CCD register 5a. The fourth and eighth accumulation gates 31d and 31h read the signal charge from the first pixel column 1a according to the fourth accumulation gate control pulse supplied ST4, and transfer the signal charge to the first CCD register 5a. Therefore, any of the signal charges stored in the storage gates 31a, 31b,... Of the first storage gate array 3a is transferred to the first CCD register 5a by the first to fourth storage gate control pulses ST1 to ST4. Is selected.
第1バリアゲート4aは、バリアゲート制御パルスBGに応じて、第1蓄積ゲート列3aから第1CCDレジスタ5aへ信号電荷を移送するタイミングを制御すると共に、第1CCDレジスタ5aから第1蓄積ゲート列3aに向けて信号電荷が転送されることのないように制御する。 The first barrier gate 4a controls the timing at which signal charges are transferred from the first accumulation gate array 3a to the first CCD register 5a in accordance with the barrier gate control pulse BG, and from the first CCD register 5a to the first accumulation gate array 3a. The signal charge is controlled so as not to be transferred toward the.
また、第1CCDレジスタ5aは、複数の転送電極51a〜51c及び複数の合成電極56a,56b,・・・を備える。第1及び第3転送電極51a及び51cには、第2転送制御クロックP2が供給される。第2転送電極51bには第1転送制御クロックP1が供給される。
The first CCD register 5a includes a plurality of
第1合成電極56a、第3合成電極56c、・・・には第1転送制御クロックP1が供給される。第2合成電極56b、第4合成電極56d、・・・には第2転送制御クロックP2が供給される。尚、第1及び第2転送制御クロックP1及びP2は、互いに逆位相(相補)の関係となる。
A first transfer control clock P1 is supplied to the first
一例として、第1転送制御クロックP1がハイ(H)レベル、且つ第2転送制御クロックP2がロウ(L)レベルの場合、第4合成電極56d下の領域から第3合成電極56c下の領域へ信号電荷が転送される。また、第2合成電極56b下の領域から第1合成電極56a下の領域へ信号電荷が転送される。第3転送電極51c下の領域から第2転送電極51b下の領域へ信号電荷が転送される。
As an example, when the first transfer control clock P1 is at a high (H) level and the second transfer control clock P2 is at a low (L) level, the region under the
これに対して、第1転送制御クロックP1がLレベル、且つ第2転送制御クロックP2がHレベルの場合、第3合成電極56c下の領域から第2合成電極56b下の領域へ信号電荷が転送される。第1合成電極56a下の領域から第3転送電極51c下の領域へ信号電荷が転送される。第2転送電極51b下の領域から第1転送電極51a下の領域へ信号電荷が転送される。
On the other hand, when the first transfer control clock P1 is L level and the second transfer control clock P2 is H level, the signal charge is transferred from the region under the
この結果、第1CCDレジスタ5aは、第1及び第2転送制御クロックP1及びP2に同期して、信号電荷を電荷検出部50aまで転送する。電荷検出部50aは、最終段ゲート55a、浮遊拡散領域52、リセットゲート53、及びリセットドレイン領域54を備える。最終段ゲート55aは、第1転送制御クロックP1と位相の等しい最終段ゲート制御パルスPAに応じて、浮遊拡散領域52に信号電荷を注入する。
As a result, the first CCD register 5a transfers the signal charge to the
リセットゲート53は、リセットパルスRSに応じて、浮遊拡散領域52から信号電荷の読み出し(サンプリング)後に、浮遊拡散領域52に残存する信号電荷をリセットドレイン領域54に移送して、浮遊拡散領域52をリセットする。浮遊拡散領域52に蓄積された信号電荷は、図2に示す出力アンプ102を介し、出力信号OSとして例えばメモリ103に順次送出されて保存される。
In response to the reset pulse RS, the
尚、上述した第1〜第4蓄積ゲート制御パルスST1〜ST4、シフトゲート制御パルスSH、バリアゲート制御パルスBG、第1転送制御クロックP1、第2転送制御クロックP2、最終段ゲート制御パルスPA、及びリセットパルスRSは、例えば図2に示す制御部101により供給される。
The first to fourth accumulation gate control pulses ST1 to ST4, the shift gate control pulse SH, the barrier gate control pulse BG, the first transfer control clock P1, the second transfer control clock P2, the final stage gate control pulse PA, The reset pulse RS is supplied by, for example, the
次に、通常解像度、1/2解像度、及び1/4解像度の各動作の概要を説明する。但し、図1に示す複数の画素11a,11b,・・・、複数の蓄積ゲート31a,31b,・・・、及び複数の合成電極56a,56b,・・・については、説明の簡略化のため、第1〜第4画素11a〜11d、第1〜第4蓄積ゲート31a〜31d、第1及び第2合成電極56a及び56bを例に説明する。
Next, an outline of each operation of normal resolution, 1/2 resolution, and 1/4 resolution will be described. However, the plurality of
通常解像度、1/2解像度、及び1/4解像度のいずれの場合においても、第1〜第4画素11a〜11dが発生した第1〜第4信号電荷S1〜S4は、第1シフトゲート2aを介して第1〜第4蓄積ゲート31a〜31dに移送されて一旦保持される。
In any of the normal resolution, 1/2 resolution, and 1/4 resolution, the first to fourth signal charges S1 to S4 generated by the first to
通常解像度時には、第1〜第4蓄積ゲート31a〜31dに蓄積された第1〜第4信号電荷S1〜S4が順次転送される。即ち、第1蓄積ゲート31a下の領域に蓄積された第1信号電荷S1が第1合成電極56a下の領域に移送され、その後、第2蓄積ゲート31b下の領域に蓄積された第2信号電荷S2が第1合成電極56a下の領域に移送される。次に第3蓄積ゲート31c下の領域に蓄積された第3信号電荷S3が第2合成電極56b下の領域に移送され、その後、第4蓄積ゲート31d下の領域に蓄積された第4信号電荷S4が第2合成電極56b下の領域に移送される。
At the normal resolution, the first to fourth signal charges S1 to S4 accumulated in the first to fourth accumulation gates 31a to 31d are sequentially transferred. That is, the first signal charge S1 stored in the region under the first storage gate 31a is transferred to the region under the first
一方、1/2解像度時には、第1及び第2蓄積ゲート31a及び31b下の領域に蓄積された第1及び第2信号電荷S1及びS2が第1合成電極56a下の領域に同時に移送されて合成される。その後、第3及び第4蓄積ゲート31c及び31d下の領域に蓄積された第3及び第4信号電荷S3及びS4が、第2合成電極56b下の領域に同時に移送されて合成される。合成された信号電荷は電荷検出部50aに向けて転送される。
On the other hand, at the half resolution, the first and second signal charges S1 and S2 accumulated in the region under the first and second accumulation gates 31a and 31b are simultaneously transferred to the region under the
更に、1/4解像度時には、第3及び第4蓄積ゲート31c及び31d下の領域に蓄積された第3及び第4信号電荷S3及びS4が、同時に第2合成電極56b下の領域に移送されて合成される。第2合成電極56bにより合成された信号電荷は、第1合成電極56a下の領域に転送される。その後、第1及び第2蓄積ゲート31a及び31b下の領域に蓄積された第1及び第2信号電荷S1及びS2が、第1合成電極56a下の領域に同時に移送される。この結果、第1〜第4信号電荷S1〜S4は、第1合成電極56a下の領域ですべて合成されることとなる。合成された第1〜第4信号電荷S1〜S4は、電荷検出部50aに向けて転送される。
Further, at the 1/4 resolution, the third and fourth signal charges S3 and S4 stored in the region under the third and fourth storage gates 31c and 31d are simultaneously transferred to the region under the second
このように、低解像度時において、信号電荷を浮遊拡散領域52で合成せずに、複数の合成電極56a,56b,・・・下の領域で合成することにより、第1及び第2転送制御クロックP1及びP2のクロック周波数を変えることなく、高速で信号電荷を読み出すことが可能となる。
In this way, at the time of low resolution, the first and second transfer control clocks are synthesized by synthesizing the signal charges in the regions below the plurality of
第1画素列1aの複数の画素11a,11b,・・・は、図3(a)に示すように、例えば、n型半導体基板201上のp型半導体層202に燐(P)、アンチモン(Sb)、又はヒ素(As)等のn型不純物をドープして形成されたn型半導体領域として構成される。各画素11a,11b,・・・としては、pn接合ダイオード(フォトダイオード)等の光電変換素子が使用可能である。
As shown in FIG. 3A, for example, the plurality of
p型半導体層202の上にシリコン酸化膜等のゲート絶縁膜(図示せず)を設け、ゲート絶縁膜の上に第1シフトゲート2a、複数の蓄積ゲート31a,31b,・・・、第1バリアゲート4a、複数の転送電極51a〜51b,及び複数の合成電極56a,56b,・・・が配置される。
A gate insulating film (not shown) such as a silicon oxide film is provided on the p-
第1シフトゲート2a、複数の蓄積ゲート31a,31b,・・・、第1バリアゲート4a、複数の転送電極51a〜51b,複数の合成電極56a,56b,・・・、最終段ゲート55a、及びリセットゲート53のそれぞれの材料としては、ポリシリコン、シリサイド、又は金属等を用いることができる。
The first shift gate 2a, the plurality of storage gates 31a, 31b, ..., the first barrier gate 4a, the plurality of
各画素11a,11b,・・・としては、pn接合ダイオード(フォトダイオード)等の光電変換素子が使用可能である。尚、第1シフトゲート2a、複数の蓄積ゲート31a,31b,・・・、第1バリアゲート4a、複数の転送電極51a〜51b、複数の合成電極56a,56b,・・・、最終段ゲート55a、及びリセットゲート53のそれぞれの材料としては、ポリシリコン、シリサイド、又は金属等を用いることができる。
As each of the
画素11aにおいて光電変換により発生した第1信号電荷S1は、画素11a自身のn型半導体領域がp型半導体層202に形成するポテンシャル井戸に蓄積される。他の画素11b,11c,・・・で発生した信号電荷S2,S3,・・・も同様である。
The first signal charge S1 generated by photoelectric conversion in the
シフトゲート制御パルスSH及び第1蓄積ゲート制御パルスST1がHレベル時において、図3(b)に示すように、静電誘導効果により、第1信号電荷S1が画素11aから第1蓄積ゲート31a下の領域に移送される。
When the shift gate control pulse SH and the first accumulation gate control pulse ST1 are at the H level, as shown in FIG. 3B, the first signal charge S1 is transferred from the
更に、第1蓄積ゲート制御パルスST1をLレベルとし、バリアゲート制御パルスBGをHレベルとし、第1転送制御クロックP1をHレベルとすると、図3(c)に示すように、第1信号電荷S1が、第1蓄積ゲート31a下の領域から第1合成電極56a下の領域に移送される。
Further, when the first accumulation gate control pulse ST1 is set to L level, the barrier gate control pulse BG is set to H level, and the first transfer control clock P1 is set to H level, as shown in FIG. S1 is transferred from the region under the first storage gate 31a to the region under the first
また、電荷検出部50aは、図4(a)に示すように、p型半導体層202の表面に設けたMOSゲート構造の最終段ゲート55a、MOSゲート構造の出力ゲート57、n型半導体領域からなる浮遊拡散領域52、MOSゲート構造のリセットゲート53、及びn型半導体領域からなるリセットドレイン領域54を有する。尚、図4(a)においては、図3(a)と同様に、p型半導体層202上に配置されるシリコン酸化膜等のゲート絶縁膜の図示を省略している。
Further, as shown in FIG. 4A, the
最終段ゲート55aは、第1転送電極51aと出力ゲート57との間に配置される。最終段ゲート55aは、図4(b)〜(d)に示すように、第1CCDレジスタ5aを順次転送されてきた信号電荷を浮遊拡散領域52に注入するタイミングを調整する。出力ゲート57は、図4(d)に示すように、第1転送電極51a及び第2転送電極51bを介して最終段ゲート55a下の領域に転送された信号電荷を浮遊拡散領域52に注入する。
The
浮遊拡散領域52に注入された信号電荷は、電位変化として、図2に示す出力アンプ102に伝えられる。リセットゲート53は、浮遊拡散領域52をリース、リセットドレイン領域54をドレインとするMOSトランジスタのゲート電極である。リセットゲート53にHレベルのリセットパルスRSを印加することにより、浮遊拡散領域52が所定電位に設定される。
The signal charge injected into the floating
次に、図5に示すタイムチャートを参照して、本発明の第1実施形態に係る固体撮像装置における通常解像度時の動作を説明する。但し、シフトゲート制御パルスSHの1周期分の動作について説明する。複数の画素11a,11b,・・・、複数の蓄積ゲート31a,31b,・・・、及び複数の合成電極56a,56b,・・・に関しては、説明の簡略化のため、第1〜第8画素11a〜11h、第1〜第8蓄積ゲート31a〜31h、及び第1〜第4合成電極56a〜56dについて説明する。
Next, the operation at the normal resolution in the solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the time chart shown in FIG. However, the operation for one cycle of the shift gate control pulse SH will be described. The plurality of
時刻t1において、図5(g)に示す第1転送制御クロックP1がHレベルに設定され、図5(h)に示す第2転送制御クロックP2がLレベルに設定される。時刻t2において、図5(b)〜(e)に示す第1〜第4蓄積ゲート制御パルスST1〜ST4がHレベルに設定される。 At time t1, the first transfer control clock P1 shown in FIG. 5 (g) is set to H level, and the second transfer control clock P2 shown in FIG. 5 (h) is set to L level. At time t2, the first to fourth accumulation gate control pulses ST1 to ST4 shown in FIGS. 5B to 5E are set to the H level.
時刻t3において、図5(a)に示すシフトゲート制御パルスSHが立ち上がると、図1に示す第1〜第8画素11a〜11hから第1〜第8蓄積ゲート31a〜31h下の領域に第1〜第8信号電荷S1〜S8が移送される。時刻t4において、第1蓄積ゲート制御パルスST1がHレベルからLレベルに遷移する。時刻t5において、図5(f)に示すバリアゲート制御パルスBGが立ち上がると、第1蓄積ゲート31a下の領域から第1合成電極56a下の領域へ第1信号電荷S1が移送される。
At time t3, when the shift gate control pulse SH shown in FIG. 5A rises, the first to
また、第5蓄積ゲート31e下の領域から第3合成電極56c下の領域へ信号電荷S5が移送される。時刻t6〜t7の期間においては、第1信号電荷S1及び第5信号電荷S5が第1及び第2転送制御クロックP1及びP2に同期して電荷検出部50aに転送される。
Further, the signal charge S5 is transferred from the region under the fifth storage gate 31e to the region under the third
時刻t7において、第1転送制御クロックP1がHレベルに設定され、第2転送制御クロックP2がLレベルに設定される。時刻t8において、第1〜第4蓄積ゲート制御パルスST1〜ST4がHレベルに設定される。 At time t7, the first transfer control clock P1 is set to H level, and the second transfer control clock P2 is set to L level. At time t8, the first to fourth accumulation gate control pulses ST1 to ST4 are set to the H level.
時刻t9において、第2蓄積ゲート制御パルスST2がHレベルからLレベルに遷移する。時刻t10において、バリアゲート制御パルスBGが立ち上がると、第2蓄積ゲート31b下の領域から第1合成電極56a下の領域へ第2信号電荷S2が移送される。
At time t9, the second accumulation gate control pulse ST2 changes from the H level to the L level. When the barrier gate control pulse BG rises at time t10, the second signal charge S2 is transferred from the region below the second storage gate 31b to the region below the first
また、第6蓄積ゲート31f下の領域から第3合成電極56c下の領域へ第6信号電荷S6が移送される。時刻t11〜t12の期間においては、第2信号電荷S2及び第6信号電荷S6が第1及び第2転送制御クロックP1及びP2に同期して電荷検出部50aに転送される。
Further, the sixth signal charge S6 is transferred from the region under the sixth accumulation gate 31f to the region under the third
時刻t12において、第1転送制御クロックP1がLレベルに設定され、第2転送制御クロックP2がHレベルに設定される。時刻t13において、第1〜第4蓄積ゲート制御パルスST1〜ST4がHレベルに設定される。 At time t12, the first transfer control clock P1 is set to L level, and the second transfer control clock P2 is set to H level. At time t13, the first to fourth accumulation gate control pulses ST1 to ST4 are set to the H level.
時刻t14において、第3蓄積ゲート制御パルスST3がHレベルからLレベルに遷移する。時刻t15において、バリアゲート制御パルスBGが立ち上がると、第3蓄積ゲート31c下の領域から第2合成電極56b下の領域へ第3信号電荷S3が移送される。
At time t14, the third accumulation gate control pulse ST3 changes from the H level to the L level. When the barrier gate control pulse BG rises at time t15, the third signal charge S3 is transferred from the region below the third storage gate 31c to the region below the second
また、第7蓄積ゲート31g下の領域から第4合成電極56d下の領域へ第7信号電荷S7が移送される。時刻t16〜t17の期間においては、第3信号電荷S3及び第7信号電荷S7が第1及び第2転送制御クロックP1及びP2に同期して電荷検出部50aに転送される。
Further, the seventh signal charge S7 is transferred from the region under the seventh accumulation gate 31g to the region under the fourth
時刻t17において、第1転送制御クロックP1がLレベルに設定され、第2転送制御クロックP2がHレベルに設定される。時刻t18において、第1〜第4蓄積ゲート制御パルスST1〜ST4がHレベルに設定される。 At time t17, the first transfer control clock P1 is set to L level, and the second transfer control clock P2 is set to H level. At time t18, the first to fourth accumulation gate control pulses ST1 to ST4 are set to the H level.
時刻t19において、第4蓄積ゲート制御パルスST4がHレベルからLレベルに遷移する。時刻t20において、バリアゲート制御パルスBGが立ち上がると、第4蓄積ゲート31d下の領域から第2合成電極56b下の領域へ第4信号電荷S4が移送される。
At time t19, the fourth accumulation gate control pulse ST4 changes from the H level to the L level. When the barrier gate control pulse BG rises at time t20, the fourth signal charge S4 is transferred from the region below the fourth storage gate 31d to the region below the second
また、第8蓄積ゲート31h下の領域から第4合成電極56d下の領域へ第8信号電荷S8が移送される。時刻t21〜t22の期間においては、第4信号電荷S4及び第8信号電荷S8が第1及び第2転送制御クロックP1及びP2に同期して電荷検出部50aに転送される。
In addition, the eighth signal charge S8 is transferred from the region under the eighth storage gate 31h to the region under the fourth
次に、図6に示すタイムチャートを参照して、本発明の第1実施形態に係る固体撮像装置における1/2解像度時の動作を説明する。但し、通常解像度時と同様の動作については重複する説明を省略する。 Next, with reference to a time chart shown in FIG. 6, the operation at 1/2 resolution in the solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention will be described. However, redundant description of operations similar to those at normal resolution is omitted.
時刻t4において、図6(b)に示す第1蓄積ゲート制御パルスST1及び図6(c)に示す第2蓄積ゲート制御パルスST2がHレベルからLレベルに遷移する。時刻t5において、図6(f)に示すバリアゲート制御パルスBGが立ち上がると、第1及び第2蓄積ゲート31a及び31b下の領域から第1合成電極56a下の領域へ第1及び第2信号電荷S1及びS2が移送される。この結果、第1及び第2信号電荷S1及びS2が第1合成電極56a下の領域で合成され、合成電荷(S1+S2)が生成される。
At time t4, the first storage gate control pulse ST1 shown in FIG. 6B and the second storage gate control pulse ST2 shown in FIG. 6C transition from the H level to the L level. When the barrier gate control pulse BG shown in FIG. 6F rises at time t5, the first and second signal charges are transferred from the region below the first and second storage gates 31a and 31b to the region below the first
また、第5及び第6蓄積ゲート31e及び31f下の領域から第3合成電極56c下の領域へ第5及び第6信号電荷S5及びS6が移送される。よって、第5及び第6信号電荷S5及びS6が第3合成電極56c下の領域で合成され、合成電荷(S5+S6)が生成される。時刻t6〜t7の期間においては、合成電荷(S1+S2)及び合成電荷(S5+S6)が第1及び第2転送制御クロックP1及びP2に同期して電荷検出部50aに転送される。
Further, the fifth and sixth signal charges S5 and S6 are transferred from the region under the fifth and sixth storage gates 31e and 31f to the region under the third
時刻t9において、図6(c)に示す第3蓄積ゲート制御パルスST3及び図6(d)に示す第4蓄積ゲート制御パルスST4がHレベルからLレベルに遷移する。時刻t10において、バリアゲート制御パルスBGが立ち上がると、第3及び第4蓄積ゲート31c及び31d下の領域から第2合成電極56b下の領域へ第3及び第4信号電荷S3及びS4が移送される。この結果、第3及び第4信号電荷S3及びS4が第2合成電極56b下の領域で合成され、合成電荷(S3+S4)が生成される。
At time t9, the third storage gate control pulse ST3 shown in FIG. 6C and the fourth storage gate control pulse ST4 shown in FIG. 6D transition from the H level to the L level. When the barrier gate control pulse BG rises at time t10, the third and fourth signal charges S3 and S4 are transferred from the region below the third and fourth storage gates 31c and 31d to the region below the second
また、第7及び第8蓄積ゲート31g及び31h下の領域から第4合成電極56d下の領域へ第7及び第8信号電荷S7及びS8が移送される。よって、第7及び第8信号電荷S7及びS8が第4合成電極56d下の領域で合成され、合成電荷(S7+S8)が生成される。時刻t11〜t12の期間においては、合成電荷(S3+S4)及び合成電荷(S7+S8)が第1及び第2転送制御クロックP1及びP2に同期して電荷検出部50aに転送される。
In addition, the seventh and eighth signal charges S7 and S8 are transferred from the region under the seventh and eighth storage gates 31g and 31h to the region under the fourth
次に、図7に示すタイムチャートを参照して、本発明の第1実施形態に係る固体撮像装置における1/4解像度時の動作を説明する。但し、通常解像度時と同様の動作については重複する説明を省略する。 Next, with reference to the time chart shown in FIG. 7, the operation at the 1/4 resolution in the solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention will be described. However, redundant description of operations similar to those at normal resolution is omitted.
時刻t4において、図7(d)及び(e)に示す第3及び第4蓄積ゲート制御パルスST3及びST4がHレベルからLレベルに遷移する。時刻t5において、図7(f)に示すバリアゲート制御パルスBGが立ち上がると、第3及び第4蓄積ゲート31c及び31d下の領域から第2合成電極56b下の領域へ第3及び第4信号電荷S3及びS4が移送される。この結果、第3及び第4信号電荷S3及びS4が第2合成電極56b下の領域で合成され、合成電荷(S3+S4)が生成される。
At time t4, the third and fourth accumulation gate control pulses ST3 and ST4 shown in FIGS. 7D and 7E transition from the H level to the L level. When the barrier gate control pulse BG shown in FIG. 7F rises at time t5, the third and fourth signal charges are transferred from the region below the third and fourth storage gates 31c and 31d to the region below the second
また、第7及び第8蓄積ゲート31g及び31h下の領域から第4合成電極56d下の領域へ第7及び第8信号電荷S7及びS8が移送される。よって、第7及び第8信号電荷S7及びS8が第4合成電極56d下の領域で合成され、合成電荷(S7+S8)が生成される。
In addition, the seventh and eighth signal charges S7 and S8 are transferred from the region under the seventh and eighth storage gates 31g and 31h to the region under the fourth
時刻t6において、図7(g)に示す第1転送制御クロックP1がLレベルからHレベルに遷移し、図7(h)に示す第2転送制御クロックP2がHレベルからLレベルに遷移する。したがって、第2合成電極56b下の合成電荷(S3+S4)が第1合成電極56a下の領域に移送される。第4合成電極56d下の合成電荷(S7+S8)が第3合成電極56c下の領域に移送される。
At time t6, the first transfer control clock P1 shown in FIG. 7 (g) changes from the L level to the H level, and the second transfer control clock P2 shown in FIG. 7 (h) changes from the H level to the L level. Therefore, the synthetic charge (S3 + S4) under the second
時刻t7において、第3及び第4蓄積ゲート制御パルスST3及びST4がHレベルからLレベルに遷移する。また、時刻t7の時点では第1及び第2蓄積ゲート制御パルスST2はLレベルに設定されている。時刻t8において、バリアゲート制御パルスBGが立ち上がると、第1及び第2蓄積ゲート31a及び31b下の領域から第1合成電極56a下の領域へ第1及び第2信号電荷S1及びS2が移送される。この結果、第1及び第2信号電荷S1及びS2と、合成電荷(S3+S4)とが、第1合成電極56a下の領域で合成され、合成電荷(S1+S2+S3+S4)が生成される。
At time t7, the third and fourth accumulation gate control pulses ST3 and ST4 transition from the H level to the L level. At time t7, the first and second accumulation gate control pulses ST2 are set to L level. When the barrier gate control pulse BG rises at time t8, the first and second signal charges S1 and S2 are transferred from the region below the first and second storage gates 31a and 31b to the region below the first
また、第5及び第6蓄積ゲート31e及び31f下の領域から第3合成電極56c下の領域へ第5及び第6信号電荷S5及びS6が移送される。よって、第5及び第6信号電荷S5及びS6と、合成電荷(S7+S8)とが、第3合成電極56c下の領域で合成され、合成電荷(S5+S6+S7+S8)が生成される。時刻t9〜t10の期間においては、合成電荷(S1+S2+S3+S4)及び合成電荷(S5+S6+S7+S8)が第1及び第2転送制御クロックP1及びP2に同期して電荷検出部50aに転送される。
Further, the fifth and sixth signal charges S5 and S6 are transferred from the region under the fifth and sixth storage gates 31e and 31f to the region under the third
次に、第1実施形態に係る固体撮像装置の効果を説明するために、第1実施形態に係る固体撮像装置の詳細な動作を比較例と比較して説明する。比較例に係る固体撮像装置としては、図1に示す第1蓄積ゲート列3a及び第1バリアゲート4aを備えず、低解像度時に浮遊拡散領域52で信号電荷を合成する構成を想定している。 Next, in order to explain the effect of the solid-state imaging device according to the first embodiment, the detailed operation of the solid-state imaging device according to the first embodiment will be described in comparison with a comparative example. The solid-state imaging device according to the comparative example is assumed to have a configuration that does not include the first accumulation gate array 3a and the first barrier gate 4a shown in FIG.
通常解像度時の動作については、比較例とほぼ同様であるため、図8に示すタイムチャートを参照して、第1実施形態に係る固体撮像装置の詳細な動作について説明する。図8の時刻t1〜t2の期間において、図8(c)に示すリセットパルスRSがHレベルに設定される。リセットパルスRSがHレベルに設定されると、図1に示す浮遊拡散領域52に存在する信号電荷がリセットドレイン領域54に移送される。時刻t2〜t3の期間は、サンプリングの行われる信号基準期間に相当する。信号基準期間においては、出力信号OSが一定電位、例えば5V程度に設定される。時刻t3〜t4の期間は、サンプリングの行われる信号期間に相当する。
Since the operation at the normal resolution is almost the same as that in the comparative example, the detailed operation of the solid-state imaging device according to the first embodiment will be described with reference to the time chart shown in FIG. In the period from time t1 to time t2 in FIG. 8, the reset pulse RS shown in FIG. 8C is set to the H level. When the reset pulse RS is set to H level, the signal charge existing in the floating
比較例の1/2解像度時における動作を図9のタイムチャートに示す。図9の時刻t2〜t3の期間が信号基準期間である。浮遊拡散領域で信号電荷の合成を行うために、図9(d)の時刻t2〜t3の期間において浮遊拡散領域に蓄積された信号電荷に対して、時刻t4〜t5の期間に信号電荷を合成する。図9(c)に示すリセットパルスRSの1周期内に2画素分の信号電荷の合成を行うことが要求されるため、図9(a)及び(b)に示す第1及び第2転送制御クロックP1及びP2は、図8(a)及び(b)に示す第1及び第2転送制御クロックP1及びP2の2倍の周波数に設定される。 The operation at the half resolution of the comparative example is shown in the time chart of FIG. A period from time t2 to t3 in FIG. 9 is a signal reference period. In order to synthesize the signal charge in the floating diffusion region, the signal charge is synthesized in the period of time t4 to t5 with respect to the signal charge accumulated in the floating diffusion region in the period of time t2 to t3 in FIG. To do. Since it is required to synthesize signal charges for two pixels within one cycle of the reset pulse RS shown in FIG. 9C, the first and second transfer control shown in FIGS. 9A and 9B. The clocks P1 and P2 are set to twice the frequency of the first and second transfer control clocks P1 and P2 shown in FIGS.
一方、本発明の第1実施形態に係る固体撮像装置の1/2解像度時における動作を図10に示す。図10の時刻t2〜t3の期間が信号基準期間であり、時刻t3〜t4の期間が信号期間である。本発明の第1実施形態に係る固体撮像装置は、図1に示す複数の合成電極56a,56b,・・・において2画素分の信号電荷の合成を行った後に電荷検出部50aに向けて転送を行う構成であるため、浮遊拡散領域52で信号電荷の合成を行う必要がない。したがって、図10(a)及び(b)に示す第1及び第2転送制御クロックP1及びP2は、図8(a)及び(b)に示す第1及び第2転送制御クロックP1及びP2と等しい周波数で良い。
On the other hand, FIG. 10 shows the operation of the solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention at 1/2 resolution. A period from time t2 to t3 in FIG. 10 is a signal reference period, and a period from time t3 to t4 is a signal period. The solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention synthesizes signal charges for two pixels at the plurality of combined
更に、比較例の1/4解像度時における動作を図11のタイムチャートに示す。図11の時刻t2〜t3の期間が信号基準期間であり、時刻t6〜t7の期間が信号期間である。図11(c)に示すリセットパルスRSの1周期内に4画素分の信号電荷の合成を行うことが要求されるため、図11(a)及び(b)に示す第1及び第2転送制御クロックP1及びP2は、図8(a)及び(b)に示す第1及び第2転送制御クロックP1及びP2の4倍の周波数に設定される。この結果、図11(d)に示すように、1/4解像度時においては、信号基準期間及び信号期間が非常に短くなっている。よって、サンプリングを高精度に行うことが困難である。 Further, the operation at the 1/4 resolution of the comparative example is shown in the time chart of FIG. A period from time t2 to t3 in FIG. 11 is a signal reference period, and a period from time t6 to t7 is a signal period. Since it is required to synthesize signal charges for four pixels within one cycle of the reset pulse RS shown in FIG. 11C, the first and second transfer controls shown in FIGS. 11A and 11B. The clocks P1 and P2 are set to a frequency four times that of the first and second transfer control clocks P1 and P2 shown in FIGS. As a result, as shown in FIG. 11D, at the 1/4 resolution, the signal reference period and the signal period are very short. Therefore, it is difficult to perform sampling with high accuracy.
一方、本発明の第1実施形態に係る固体撮像装置の1/4解像度時における動作を図12のタイムチャートに示す。図12の時刻t2〜t3の期間が信号基準期間であり、時刻t3〜t4の期間が信号期間である。本発明の第1実施形態に係る固体撮像装置は、図1に示す複数の合成電極56a,56b,・・・において4画素分の信号電荷の合成を行った後に電荷検出部50aに向けて転送を行う構成であるため、浮遊拡散領域52で信号電荷の合成を行う必要がない。したがって、図12(a)及び(b)に示す第1及び第2転送制御クロックP1及びP2は、図8(a)及び(b)に示す第1及び第2転送制御クロックP1及びP2と等しい周波数で良い。
On the other hand, the operation at the 1/4 resolution of the solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention is shown in the time chart of FIG. A period from time t2 to t3 in FIG. 12 is a signal reference period, and a period from time t3 to t4 is a signal period. The solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention synthesizes signal charges for four pixels at the plurality of combined
このように、本発明の第1実施形態に係る固体撮像装置によれば、低解像度時において、信号電荷を浮遊拡散領域52ではなく、第1CCDレジスタ5aの複数の合成電極56a、56b,・・・において合成することにより、第1及び第2転送制御クロックP1及びP2の周波数を増大させずに低解像度動作を実現できる。信号基準期間及び信号期間等のサンプリング期間も長く確保できるため、安定してサンプリング動作を行うことができる。また、複数の蓄積ゲート31a,31b,・・・で信号電荷を保持できるため、第1CCDレジスタ5aの転送段数も少なくでき、低いクロック振幅で信号電荷を転送することが可能になる。更に、ノイズ成分となる暗時出力成分が転送中に累積加算されず、S/N比が向上する。
As described above, according to the solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention, the signal charge is not the floating
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態に係る固体撮像装置は、図13に示すように、第2画素列1b、第2シフトゲート2b、第2蓄積ゲート列3b、第2バリアゲート4b、第2CCDレジスタ5b、ドレイン領域60、及びスイッチゲート59を更に備える点が図1と異なる。その他の構成については、第1実施形態に係る固体撮像装置と同様である。
(Second Embodiment)
As shown in FIG. 13, the solid-state imaging device according to the second embodiment of the present invention includes a second pixel column 1b, a second shift gate 2b, a second accumulation gate column 3b, a second barrier gate 4b, and a second CCD register 5b. 1 further differs from FIG. 1 in that a
第2画素列1bは、例えば第1画素列1aに隣接して配置される。第2蓄積ゲート列3bは第2画素列1bと並行配列される。第2シフトゲート2bは、第2画素列1bと第2蓄積ゲート列3bとの間に配置される。ドレイン領域60は、第2CCDレジスタ5bの端部から分岐して設けられる。スイッチゲート59は、ドレイン領域60と第2CCDレジスタ5bの端部との間に設けられる。尚、電荷検出部50bは、第1及び第2CCDレジスタ5a及び5bのそれぞれの端部を集合する方向に配置される。
For example, the second pixel column 1b is disposed adjacent to the first pixel column 1a. The second accumulation gate row 3b is arranged in parallel with the second pixel row 1b. The second shift gate 2b is disposed between the second pixel column 1b and the second accumulation gate column 3b. The
更に、第2画素列1bは、第1画素列1aの各画素11a,11c,・・・と1/2ピッチずれるように配列された複数の画素11b,11d,・・・を含む。第2蓄積ゲート列3bは、第2画素列1bが発生した信号電荷を蓄積する複数の蓄積ゲート32a,32b,・・・を含む。第2シフトゲート2bは、シフトゲート制御パルスSHに応じて、第2画素列1bが発生した信号電荷を第2蓄積ゲート列3bにシフトする。第2CCDレジスタ5bは、低解像度時において、第2蓄積ゲート列3bの各蓄積ゲートに蓄積された信号電荷のうちの少なくとも2つ毎に合成を行い、合成された信号電荷を順次転送する。電荷検出部50bは、第1及び第2CCDレジスタ5a及び5bを介して転送された信号電荷を選択的に検出する。ドレイン領域60は、第2画素列1bの各画素で発生した信号電荷を吸収する。スイッチゲート59は、低解像度時において、第2画素列1bの各画素で発生した信号電荷をドレイン領域60に注入する。
Further, the second pixel column 1b includes a plurality of
電荷検出部50bは、第1最終段ゲート55a、第2最終段ゲート55b、浮遊拡散領域52、リセットゲート53、及びリセットドレイン領域54を備える。第1最終段ゲート55aには、第1転送制御クロックP1と位相の等しい第1最終段ゲート制御パルスPAが供給される。第2最終段ゲート55bには、第2転送制御クロックP2と位相の等しい第2最終段ゲート制御パルスPBが供給される。通常解像度においては、第1及び第2最終段ゲート55a及び55bが浮遊拡散領域52に交互に信号電荷を注入する。
The
第2CCDレジスタ5bは、複数の転送電極57a〜57d及び複数の合成電極58a,58b,・・・を備える。第2CCDレジスタ5bの複数の転送電極57a〜57dの個数は、第1CCDレジスタ5aの複数の転送電極51a〜51dより1つ多くしてある。転送電極を1つ多くすることで、第2CCDレジスタ5bの第1転送電極57aには第1転送制御クロックP1が供給され、第1CCDレジスタ5aの第1転送電極51aには第2転送制御クロックP2が供給される。
The second CCD register 5b includes a plurality of
図13に示す固体撮像素子部10bは、低解像度動作として、通常解像度の1/2,1/4,及び1/8の解像度での動作を実現する。低解像度時には、スイッチゲート59が開いた状態となり、第2画素列1bで発生した信号電荷S2,S4,・・・はすべてドレイン領域60に吸収される。この結果、スイッチゲート59を開くのみで1/2解像度の動作が実行される。
The solid-state
更に、スイッチゲート59を開いた状態で、第1実施形態で説明した1/2及び1/4解像度の動作を行うことにより、図13に示す固体撮像素子部10bでは、1/4及び1/8解像度の動作が実現されることとなる。
Further, by performing the 1/2 and 1/4 resolution operations described in the first embodiment in a state where the
図14(a)は、図13のC−C間の模式的な断面図である。図14(a)においても、p型半導体層202上に配置されるシリコン酸化膜等のゲート絶縁膜の図示を省略している。第2CCDレジスタ5bの第1転送電極57aと、ドレイン領域60との間にスイッチゲート59が配置されている。スイッチゲート59には、低解像度時においてHレベルの電圧が印加される。この結果、図14(b)及び(c)に示すように、スイッチゲート59にHレベルの電圧が印加されている場合に、第2CCDレジスタ5bの第1転送電極57a下の領域に存在する信号電荷は、スイッチゲート59下の領域を介してドレイン領域60に吸収される。
Fig.14 (a) is typical sectional drawing between CC of FIG. Also in FIG. 14A, illustration of a gate insulating film such as a silicon oxide film disposed on the p-
次に、図15に示すタイムチャートを参照して、本発明の第2実施形態に係る固体撮像装置における通常解像度時の動作を説明する。但し、シフトゲート制御パルスSHの1周期分の動作について説明し、第1実施形態に係る固体撮像装置と同様の動作については重複する説明を省略する。 Next, the operation at the normal resolution in the solid-state imaging device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the time chart shown in FIG. However, the operation for one cycle of the shift gate control pulse SH will be described, and redundant description of the same operation as that of the solid-state imaging device according to the first embodiment will be omitted.
時刻t3において、図15(a)に示すシフトゲート制御パルスSHが立ち上がると、図13に示す第1画素11a、第3画素11c、・・・から第1蓄積ゲート列3aの各蓄積ゲート31a,31b,・・・下の領域に第1信号電荷S1、第3信号電荷S3、・・・が移送される。同様に、第2画素11b、第4画素11d、・・・から第2蓄積ゲート列3bの各蓄積ゲート32a,32b,・・・下の領域に第2信号電荷S2、第4信号電荷S4、・・・が移送される。
When the shift gate control pulse SH shown in FIG. 15A rises at time t3, each storage gate 31a of the first storage gate row 3a from the
時刻t5において、図15(f)に示すバリアゲート制御パルスBGが立ち上がると、第1蓄積ゲート列3aの第1蓄積ゲート31a下の領域から第1CCDレジスタ5aの第1合成電極56a下の領域へ第1信号電荷S1が移送される。第1蓄積ゲート列3aの第5蓄積ゲート31e下の領域から第1CCDレジスタ5aの第3合成電極56c下の領域へ第9信号電荷S9が移送される。
When the barrier gate control pulse BG shown in FIG. 15 (f) rises at time t5, the region from the first storage gate 31a in the first storage gate row 3a to the region under the first
また、第2蓄積ゲート列3bの第1蓄積ゲート32a下の領域から第2CCDレジスタ5bの第1合成電極58a下の領域へ第2信号電荷S2が移送される。第2蓄積ゲート列3bの第5蓄積ゲート31e下の領域から第1CCDレジスタ5aの第3合成電極56c下の領域へ第10信号電荷S10が移送される。
Further, the second signal charge S2 is transferred from the region under the
時刻t6〜t7の期間においては、第1信号電荷S1、第2信号電荷S2、第9信号電荷S9、及び第10信号電荷S10が、第1及び第2転送制御クロックP1及びP2に同期して電荷検出部50bに転送される。
In the period from time t6 to time t7, the first signal charge S1, the second signal charge S2, the ninth signal charge S9, and the tenth signal charge S10 are synchronized with the first and second transfer control clocks P1 and P2. The charge is transferred to the
同様にして、時刻t11〜t12の期間においては、第3信号電荷S3、第4信号電荷S4、第11信号電荷S11、及び第12信号電荷S12が、第1及び第2転送制御クロックP1及びP2に同期して電荷検出部50bに転送される。
Similarly, in the period from time t11 to time t12, the third signal charge S3, the fourth signal charge S4, the eleventh signal charge S11, and the twelfth signal charge S12 are supplied to the first and second transfer control clocks P1 and P2. Is transferred to the
時刻t16〜t17の期間においては、第5信号電荷S5、第6信号電荷S6、第13信号電荷S13、及び第14信号電荷S14が、第1及び第2転送制御クロックP1及びP2に同期して電荷検出部50bに転送される。
In the period from time t16 to t17, the fifth signal charge S5, the sixth signal charge S6, the thirteenth signal charge S13, and the fourteenth signal charge S14 are synchronized with the first and second transfer control clocks P1 and P2. The charge is transferred to the
時刻t21〜t22の期間においては、第7信号電荷S7、第8信号電荷S8、第15信号電荷S15、及び第16信号電荷S16が、第1及び第2転送制御クロックP1及びP2に同期して電荷検出部50bに転送される。
In the period from time t21 to t22, the seventh signal charge S7, the eighth signal charge S8, the fifteenth signal charge S15, and the sixteenth signal charge S16 are synchronized with the first and second transfer control clocks P1 and P2. The charge is transferred to the
次に、図16に示すタイムチャートを参照して、本発明の第2実施形態に係る固体撮像装置における1/2解像度時の動作を説明する。但し、第1実施形態に係る固体撮像装置と同様の動作については重複する説明を省略する。1/2解像度時においては、スイッチゲート59にはHレベルの電圧が印加される。
Next, with reference to a time chart shown in FIG. 16, an operation at half resolution in the solid-state imaging device according to the second embodiment of the present invention will be described. However, overlapping description of operations similar to those of the solid-state imaging device according to the first embodiment is omitted. At half resolution, an H level voltage is applied to the
時刻t3において、第1蓄積ゲート制御パルスST1がHレベルからLレベルに遷移する。時刻t4において、図16(f)に示すバリアゲート制御パルスBGが立ち上がると、第1蓄積ゲート列3aの第1蓄積ゲート31a下の領域から第1CCDレジスタ5aの第1合成電極56a下の領域へ第1信号電荷S1が移送される。第1蓄積ゲート列3aの第5蓄積ゲート31e下の領域から第1CCDレジスタ5aの第3合成電極56c下の領域へ第9信号電荷S9が移送される。
At time t3, the first accumulation gate control pulse ST1 changes from the H level to the L level. When the barrier gate control pulse BG shown in FIG. 16 (f) rises at time t4, the region from the first storage gate 31a in the first storage gate row 3a to the region under the first
更に、第2蓄積ゲート列3bの第1蓄積ゲート32a下の領域から第2CCDレジスタ5bの第1合成電極58a下の領域へ第2信号電荷S2が移送される。第2蓄積ゲート列3bの第5蓄積ゲート32e下の領域から第2CCDレジスタ5bの第3合成電極58c下の領域へ第10信号電荷S10が移送される。
Further, the second signal charge S2 is transferred from the region under the
時刻t5〜t6の期間においては、第1信号電荷S1、第2信号電荷S2、第9信号電荷S9、及び第10信号電荷S10が、第1及び第2転送制御クロックP1及びP2に同期して電荷検出部50bに向けて転送される。但し、第2信号電荷S2及び第10信号電荷S10は、第2CCDレジスタ5bの電荷検出部50b側の端部から分岐して設けられたドレイン領域60に吸収されるため、電荷検出部50bには到達しない。したがって、電荷検出部50bには、第1信号電荷S1及び第9信号電荷S9が転送される。
In the period from time t5 to t6, the first signal charge S1, the second signal charge S2, the ninth signal charge S9, and the tenth signal charge S10 are synchronized with the first and second transfer control clocks P1 and P2. The data is transferred toward the
同様にして、時刻t10〜t11の期間においては、第3信号電荷S3及び第11信号電荷S11が、第1及び第2転送制御クロックP1及びP2に同期して電荷検出部50bに転送される。時刻t16〜t17の期間においては、第5信号電荷S5及び第13信号電荷S13が、第1及び第2転送制御クロックP1及びP2に同期して電荷検出部50bに転送される。時刻t21〜t22の期間においては、第7信号電荷S7及び第15信号電荷S15が、第1及び第2転送制御クロックP1及びP2に同期して電荷検出部50bに転送される。
Similarly, in the period from time t10 to t11, the third signal charge S3 and the eleventh signal charge S11 are transferred to the
次に、図17に示すタイムチャートを参照して、本発明の第2実施形態に係る固体撮像装置における1/4解像度時の動作を説明する。但し、第1実施形態に係る固体撮像装置と同様の動作については重複する説明を省略する。1/4解像度時においては、スイッチゲート59にはHレベルの電圧が印加される。
Next, with reference to a time chart shown in FIG. 17, an operation at ¼ resolution in the solid-state imaging device according to the second embodiment of the present invention will be described. However, overlapping description of operations similar to those of the solid-state imaging device according to the first embodiment is omitted. At 1/4 resolution, an H level voltage is applied to the
時刻t4において、図17(b)に示す第1蓄積ゲート制御パルスST1及び図17(c)に示す第2蓄積ゲート制御パルスST2がHレベルからLレベルに遷移する。時刻t5において、図17(f)に示すバリアゲート制御パルスBGが立ち上がると、第1蓄積ゲート列3aの第1及び第2蓄積ゲート31a及び31b下の領域から第1CCDレジスタ5aの第1合成電極56a下の領域へ第1及び第3信号電荷S1及びS3が移送される。この結果、合成電荷(S1+S3)が生成される。また、第1蓄積ゲート列3aの第5及び第6蓄積ゲート31e及び31f下の領域から第1CCDレジスタ5aの第3合成電極56c下の領域へ第9及び第11信号電荷S9及びS11が移送され、合成電荷(S9+S11)が生成される。
At time t4, the first accumulation gate control pulse ST1 shown in FIG. 17B and the second accumulation gate control pulse ST2 shown in FIG. 17C transition from the H level to the L level. When the barrier gate control pulse BG shown in FIG. 17 (f) rises at time t5, the first composite electrode of the first CCD register 5a starts from the region under the first and second storage gates 31a and 31b of the first storage gate row 3a. The first and third signal charges S1 and S3 are transferred to the region below 56a. As a result, a combined charge (S1 + S3) is generated. In addition, the ninth and eleventh signal charges S9 and S11 are transferred from the region under the fifth and sixth storage gates 31e and 31f of the first storage gate row 3a to the region under the third
更に、第2蓄積ゲート列3bの第1及び第2蓄積ゲート32a及び32b下の領域から第2CCDレジスタ5bの第1合成電極58a下の領域へ第2及び第4信号電荷S2及びS4が移送され、合成電荷(S2+S4)が生成される。第2蓄積ゲート列3bの第5及び第6蓄積ゲート32e及び32f下の領域から第2CCDレジスタ5bの第3合成電極58c下の領域へ第10及び第12信号電荷S10及びS12が移送され、合成電荷(S10+S12)が生成される。
Further, the second and fourth signal charges S2 and S4 are transferred from the region under the first and
時刻t6〜t7の期間においては、合成電荷(S1+S3)、(S9+S11)、(S2+S4)、及び(S10+S12)が、第1及び第2転送制御クロックP1及びP2に同期して電荷検出部50bに向けて転送される。但し、合成電荷(S2+S4)及び(S10+S12)は、ドレイン領域60に吸収されるため、電荷検出部50bには到達しない。したがって、電荷検出部50bには、合成電荷(S1+S3)及び(S9+S11)が転送される。
In the period from time t6 to t7, the combined charges (S1 + S3), (S9 + S11), (S2 + S4), and (S10 + S12) are directed to the
同様にして、時刻t11〜t12の期間においては、合成電荷(S5+S7)及び(S13+S15)が、第1及び第2転送制御クロックP1及びP2に同期して電荷検出部50bに転送される。
Similarly, in the period from time t11 to t12, the combined charges (S5 + S7) and (S13 + S15) are transferred to the
次に、図18に示すタイムチャートを参照して、本発明の第2実施形態に係る固体撮像装置における1/8解像度時の動作を説明する。但し、第1実施形態に係る固体撮像装置と同様の動作については重複する説明を省略する。1/8解像度時においては、スイッチゲート59にはHレベルの電圧が印加される。
Next, an operation at 1/8 resolution in the solid-state imaging device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to a time chart shown in FIG. However, overlapping description of operations similar to those of the solid-state imaging device according to the first embodiment is omitted. At 1/8 resolution, an H level voltage is applied to the
時刻t4において、図18(d)及び(e)に示す第3及び第4蓄積ゲート制御パルスST3及びST4がHレベルからLレベルに遷移する。時刻t5において、図18(f)に示すバリアゲート制御パルスBGが立ち上がると、第1蓄積ゲート列3aの第3及び第4蓄積ゲート31c及び31d下の領域から第1CCDレジスタ5aの第2合成電極56b下の領域へ第5及び第7信号電荷S5及びS7が移送される。この結果、合成電荷(S5+S7)が生成される。また、第1蓄積ゲート列3aの第7及び第8蓄積ゲート31g及び31h下の領域から第1CCDレジスタ5aの第4合成電極56d下の領域へ第13及び第15信号電荷S13及びS15が移送され、合成電荷(S13+S15)が生成される。尚、第2蓄積ゲート列3b及び第2CCDレジスタ5bにおいても同様に信号電荷の移送が行われるが、第2CCDレジスタ5bによる信号電荷の転送過程においてドレイン領域60に吸収されるため、第2蓄積ゲート列3b及び第2CCDレジスタ5bの動作については省略する。
At time t4, the third and fourth accumulation gate control pulses ST3 and ST4 shown in FIGS. 18D and 18E transition from the H level to the L level. When the barrier gate control pulse BG shown in FIG. 18 (f) rises at time t5, the second composite electrode of the first CCD register 5a starts from the region under the third and fourth storage gates 31c and 31d of the first storage gate row 3a. The fifth and seventh signal charges S5 and S7 are transferred to the region below 56b. As a result, a synthetic charge (S5 + S7) is generated. The thirteenth and fifteenth signal charges S13 and S15 are transferred from the regions under the seventh and eighth storage gates 31g and 31h of the first storage gate row 3a to the region under the fourth
時刻t6において、第1CCDレジスタ5aの第2合成電極56b下の合成電荷(S5+S7)が第1合成電極56a下の領域に移送される。第1CCDレジスタ5aの第4合成電極56d下の合成電荷(S13+S15)が第3合成電極56c下の領域に移送される。
At time t6, the combined charge (S5 + S7) under the second
時刻t7において、第3及び第4蓄積ゲート制御パルスST3及びST4がLレベルからHレベルに遷移する。時刻t8において、バリアゲート制御パルスBGが立ち上がると、第1蓄積ゲート列3aの第1及び第2蓄積ゲート31a及び31b下の領域から第1CCDレジスタ5aの第1合成電極56a下の領域へ第1及び第3信号電荷S1及びS3が移送される。この結果、第1及び第3信号電荷S1及びS3と、合成電荷(S5+S7)とが、第1合成電極56a下の領域で合成され、合成電荷(S1+S3+S5+S7)が生成される。
At time t7, the third and fourth accumulation gate control pulses ST3 and ST4 transition from the L level to the H level. When the barrier gate control pulse BG rises at time t8, the first storage gate row 3a first region from the first and second storage gates 31a and 31b to the region below the first
また、第1蓄積ゲート列3aの第5及び第6蓄積ゲート31e及び31f下の領域から第3合成電極56c下の領域へ第9及び第11信号電荷S9及びS11が移送される。よって、第9及び第11信号電荷S9及びS11と、合成電荷(S13+S15)とが、第3合成電極56c下の領域で合成され、合成電荷(S9+S11+S13+S15)が生成される。時刻t9〜t10の期間においては、合成電荷(S1+S3+S5+S7)及び(S9+S11+S13+S15)が第1及び第2転送制御クロックP1及びP2に同期して電荷検出部50bに転送される。
In addition, the ninth and eleventh signal charges S9 and S11 are transferred from the region under the fifth and sixth storage gates 31e and 31f of the first storage gate row 3a to the region under the third
次に、図8に示すタイムチャートを参照して、第2実施形態に係る固体撮像装置の詳細な動作について説明する。図8の時刻t1〜t2の期間において、図8(c)に示すリセットパルスRSがHレベルに設定される。リセットパルスRSがHレベルに設定されると、図1に示す浮遊拡散領域52に存在する信号電荷がリセットドレイン領域54に移送される。時刻t2〜t3の期間は、サンプリングの行われる信号基準期間に相当する。信号基準期間においては、出力信号OSが一定電位、例えば5Vに設定される。時刻t3〜t4の期間は、サンプリングの行われる信号期間に相当する。
Next, detailed operation of the solid-state imaging device according to the second embodiment will be described with reference to the time chart shown in FIG. In the period from time t1 to time t2 in FIG. 8, the reset pulse RS shown in FIG. 8C is set to the H level. When the reset pulse RS is set to H level, the signal charge existing in the floating
次に、図19に示すタイムチャートは通常解像度時の動作を示し、図20に示すタイムチャートは1/2解像度時の動作を示し、図21に示すタイムチャートは1/4解像度時の動作を示し、図22に示すタイムチャートは1/8解像度時の動作を示している。図19〜図22のいずれにおいても、時刻t2〜t3の期間が信号基準期間であり、時刻t3〜t4の期間が信号期間である。第1実施形態と同様に、図19〜図22においても、第1及び第2転送制御クロックP1及びP2は同一の周波数を使用できる。 Next, the time chart shown in FIG. 19 shows the operation at normal resolution, the time chart shown in FIG. 20 shows the operation at 1/2 resolution, and the time chart shown in FIG. 21 shows the operation at 1/4 resolution. The time chart shown in FIG. 22 shows the operation at 1/8 resolution. In any of FIGS. 19 to 22, the period from time t2 to t3 is the signal reference period, and the period from time t3 to t4 is the signal period. Similarly to the first embodiment, in FIGS. 19 to 22, the first and second transfer control clocks P1 and P2 can use the same frequency.
このように、本発明の第2実施形態に係る固体撮像装置によれば、1/2解像度及び1/4解像度に加えて、1/8解像度での動作が実現できる。第1画素列1aの各画素と第2画素列1bの各画素が互いに半画素分ずれるように配置されることで、通常解像度時において、画素と画素の間で解像度を得られなかった所を他の画素列の画素で補完することができるので均一に解像度が得られる。 Thus, according to the solid-state imaging device according to the second embodiment of the present invention, an operation at 1/8 resolution can be realized in addition to 1/2 resolution and 1/4 resolution. Each pixel of the first pixel column 1a and each pixel of the second pixel column 1b are arranged so as to be shifted from each other by half a pixel, so that the resolution between the pixels cannot be obtained at the normal resolution. Since the pixels can be complemented with pixels in other pixel columns, the resolution can be obtained uniformly.
(その他の実施形態)
上記のように、本発明は第1及び第2実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
(Other embodiments)
As described above, the present invention has been described according to the first and second embodiments. However, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
上述した実施形態の説明においては、2つの蓄積ゲートに対して1つの合成電極を割り当てる一例を説明した。しかしながら、3つ以上の蓄積ゲートに対して1つの合成電極を割り当てる構成であっても良い。 In the above description of the embodiment, an example in which one composite electrode is assigned to two storage gates has been described. However, a configuration in which one composite electrode is assigned to three or more storage gates may be employed.
第2実施形態においては、第1画素列1aの各画素11a,11b,・・・と1/2ピッチずらして配置された複数の画素11b,11d,・・・を具備する第2画素列1bを備える一例を説明した。即ち、第2実施形態においては2つの画素列を備える構成であるが、3つ以上の画素列を備える構成であっても良い。例えば、各画素を1/4ピッチずらした4つの画素列を備える構成であっても構わない。
In the second embodiment, the second pixel column 1b including a plurality of
尚、第1実施形態に係る固体撮像装置を用いてカラーリニアイメージセンサとするときは、例えばR・G・Bのカラーフィルターがそれぞれ載置された3個の固体撮像素子部10aが並列に配置される。それぞれの固体撮像素子部10aからは、各色の出力信号が出力されるので、カラーリニアイメージセンサとすることができる。カラーフィルターは、それぞれの固体撮像素子部10aの少なくとも第1画素列1a上に載置されていれば良い。同様に、第2実施形態に係る固体撮像装置をカラーリニアイメージセンサとしても良い。
When the solid-state imaging device according to the first embodiment is used as a color linear image sensor, for example, three solid-state
このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。 Thus, it should be understood that the present invention includes various embodiments and the like not described herein. Therefore, the present invention is limited only by the invention specifying matters in the scope of claims reasonable from this disclosure.
1a…第1画素列
1b…第2画素列
2a…第1シフトゲート
2b…第2シフトゲート
3a…第1蓄積ゲート列
3b…第2蓄積ゲート列
4a…第1バリアゲート
4b…第2バリアゲート
5a…第1CCDレジスタ
5b…第2CCDレジスタ
50a,50b…電荷検出部
59…スイッチゲート
60…ドレイン領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a ... 1st pixel row | line | column 1b ... 2nd pixel row | line | column 2a ... 1st shift gate 2b ... 2nd shift gate 3a ... 1st storage gate row | line | column 3b ... 2nd storage gate row | line | column 4a ... 1st barrier gate 4b ... 2nd barrier gate 5a ... 1st CCD register 5b ...
Claims (5)
前記第1画素列と並行に配列され、前記第1画素列が発生した前記信号電荷を蓄積する複数の蓄積ゲートを含む第1蓄積ゲート列と、
低解像度時において、前記第1蓄積ゲート列の各蓄積ゲートに蓄積された前記信号電荷のうちの少なくとも2つ毎に合成を行い、合成された前記信号電荷を順次転送する第1CCDレジスタ
とを備えることを特徴とする固体撮像装置。 A first pixel array including a plurality of pixels arranged in a fixed direction and generating signal charges by photoelectric conversion;
A first storage gate array including a plurality of storage gates arranged in parallel with the first pixel array and storing the signal charges generated by the first pixel array;
A first CCD register for synthesizing at least two of the signal charges accumulated in the respective accumulation gates of the first accumulation gate row at a low resolution and sequentially transferring the synthesized signal charges; A solid-state imaging device.
前記第1蓄積ゲート列と前記第1CCDレジスタの間に配置され、前記第1蓄積ゲート列における信号電荷保持期間を制御する第1バリアゲート
とを更に備えることを特徴とする請求項1に記載の固体撮像装置。 A first shift gate that is disposed between the first pixel column and the first storage gate column and shifts the signal charge generated by the first pixel column to the first storage gate column;
The first barrier gate disposed between the first accumulation gate row and the first CCD register and controlling a signal charge holding period in the first accumulation gate row, further comprising: Solid-state imaging device.
前記第2画素列と並行配列され、前記第2画素列が発生した信号電荷を蓄積する複数の蓄積ゲートを含む第2蓄積ゲート列と、
前記低解像度時において、前記第2蓄積ゲート列の各蓄積ゲートに蓄積された前記信号電荷のうちの少なくとも2つ毎に合成を行い、合成された前記信号電荷を順次転送する第2CCDレジスタと、
前記第1及び第2CCDレジスタの端部を集合する方向に配置され、前記第1及び第2CCDレジスタにより転送された前記信号電荷を選択的に検出する電荷検出部と、
前記第2CCDレジスタの前記電荷検出部側の端部から分岐して設けられ、前記第2画素列の各画素で発生した前記信号電荷を吸収するドレイン領域と、
前記ドレイン領域と前記第2CCDレジスタの前記電荷検出部側の端部との間に設けられ、前記低解像度時において、前記第2画素列の各画素で発生した前記信号電荷を前記ドレイン領域に移送するスイッチゲート
とを更に備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の固体撮像装置。 A second pixel row including a plurality of pixels arranged in the fixed direction and arranged to be shifted from each pixel of the first pixel row by ½ pitch;
A second storage gate array including a plurality of storage gates arranged in parallel with the second pixel array and storing signal charges generated by the second pixel array;
A second CCD register for performing synthesis for at least two of the signal charges accumulated in the respective accumulation gates of the second accumulation gate row at the time of the low resolution and sequentially transferring the synthesized signal charges;
A charge detection unit that is arranged in a direction in which ends of the first and second CCD registers are gathered to selectively detect the signal charges transferred by the first and second CCD registers;
A drain region that is branched from an end of the second CCD register on the charge detection unit side and absorbs the signal charge generated in each pixel of the second pixel column;
Provided between the drain region and the end of the second CCD register on the charge detection unit side, and transfers the signal charge generated in each pixel of the second pixel column to the drain region at the time of the low resolution. The solid-state imaging device according to claim 1, further comprising:
前記低解像度時としての1/2解像度時において、前記第1蓄積ゲート列の隣り合う2つの蓄積ゲートに蓄積された前記信号電荷を合成し、
前記低解像度時としての1/4解像度時において、前記第1蓄積ゲート列の隣り合う4つの蓄積ゲートのうち、隣り合う2つの蓄積ゲートに蓄積された前記信号電荷を合成して合成電荷を生成し、前記合成電荷を1段転送した後に、残る2つの蓄積ゲートに蓄積された前記信号電荷と前記合成電荷とを合成する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の固体撮像装置。 The first CCD register is
Combining the signal charges stored in two adjacent storage gates of the first storage gate row at half resolution as the low resolution,
In the 1/4 resolution as the low resolution, the signal charges accumulated in two adjacent storage gates among the four adjacent storage gates of the first storage gate row are combined to generate a combined charge. 3. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the combined signal is combined with the signal charge stored in the remaining two storage gates after the combined charge is transferred by one stage.
前記低解像度時としての1/4解像度時において、前記第1蓄積ゲート列の隣り合う2つの蓄積ゲートに蓄積された前記信号電荷を合成し、
前記低解像度時としての1/8解像度時において、前記第1蓄積ゲート列の隣り合う4つの蓄積ゲートのうち、隣り合う2つの蓄積ゲートに蓄積された前記信号電荷を合成して合成電荷を生成し、前記合成電荷を1段転送した後に、残る2つの蓄積ゲートに蓄積された前記信号電荷と前記合成電荷とを合成する
ことを特徴とする請求項3に記載の固体撮像装置。 The first CCD register is
In the 1/4 resolution as the low resolution, the signal charges accumulated in two adjacent accumulation gates of the first accumulation gate row are combined,
When the resolution is 1/8 resolution, the signal charges accumulated in two adjacent storage gates among the four adjacent storage gates of the first storage gate row are combined to generate a combined charge. 4. The solid-state imaging device according to claim 3, wherein, after the combined charge is transferred by one stage, the signal charge and the combined charge accumulated in the remaining two accumulation gates are combined.
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009060598A (en) * | 2007-08-07 | 2009-03-19 | Canon Inc | Linear sensor control method, image reading device control method, and linear sensor control device |
| JP2009081834A (en) * | 2007-09-06 | 2009-04-16 | Nec Electronics Corp | Solid image sensor, and solid imaging apparatus |
| JP2011234125A (en) * | 2010-04-27 | 2011-11-17 | Canon Inc | Sensor and controlling method thereof |
| US8194297B2 (en) | 2007-08-07 | 2012-06-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for controlling linear sensor, and image reading apparatus |
| US10797100B2 (en) | 2018-09-12 | 2020-10-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Imaging device |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7043372B2 (en) | 2018-09-14 | 2022-03-29 | 株式会社東芝 | Solid-state image sensor |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04369962A (en) * | 1991-06-18 | 1992-12-22 | Fujitsu Ltd | Solid-state image pickup device and its control method |
| JP2001157119A (en) * | 1999-11-26 | 2001-06-08 | Sony Corp | Method of driving solid-state image pickup device |
| JP2002043559A (en) * | 2000-07-21 | 2002-02-08 | Fuji Film Microdevices Co Ltd | Solid-state imaging device and driving method thereof |
| JP2003110803A (en) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Toshiba Corp | Solid-state imaging device and solid-state imaging system |
| JP2003189316A (en) * | 2001-12-19 | 2003-07-04 | Minolta Co Ltd | Imaging sensor |
| JP2003283760A (en) * | 2002-03-26 | 2003-10-03 | Canon Inc | CCD line sensor |
| JP2003303952A (en) * | 2002-04-11 | 2003-10-24 | Sony Corp | Solid-state image pickup device and driving method thereof |
| JP2004152816A (en) * | 2002-10-29 | 2004-05-27 | Nec Electronics Corp | Linear image sensor and its manufacturing method |
| JP2005217242A (en) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Nec Electronics Corp | Solid-state imaging apparatus and its driving method |
| JP2007027456A (en) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Nec Electronics Corp | Imaging apparatus |
-
2005
- 2005-09-07 JP JP2005259691A patent/JP4686310B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04369962A (en) * | 1991-06-18 | 1992-12-22 | Fujitsu Ltd | Solid-state image pickup device and its control method |
| JP2001157119A (en) * | 1999-11-26 | 2001-06-08 | Sony Corp | Method of driving solid-state image pickup device |
| JP2002043559A (en) * | 2000-07-21 | 2002-02-08 | Fuji Film Microdevices Co Ltd | Solid-state imaging device and driving method thereof |
| JP2003110803A (en) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Toshiba Corp | Solid-state imaging device and solid-state imaging system |
| JP2003189316A (en) * | 2001-12-19 | 2003-07-04 | Minolta Co Ltd | Imaging sensor |
| JP2003283760A (en) * | 2002-03-26 | 2003-10-03 | Canon Inc | CCD line sensor |
| JP2003303952A (en) * | 2002-04-11 | 2003-10-24 | Sony Corp | Solid-state image pickup device and driving method thereof |
| JP2004152816A (en) * | 2002-10-29 | 2004-05-27 | Nec Electronics Corp | Linear image sensor and its manufacturing method |
| JP2005217242A (en) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Nec Electronics Corp | Solid-state imaging apparatus and its driving method |
| JP2007027456A (en) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Nec Electronics Corp | Imaging apparatus |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009060598A (en) * | 2007-08-07 | 2009-03-19 | Canon Inc | Linear sensor control method, image reading device control method, and linear sensor control device |
| US8194297B2 (en) | 2007-08-07 | 2012-06-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for controlling linear sensor, and image reading apparatus |
| JP2009081834A (en) * | 2007-09-06 | 2009-04-16 | Nec Electronics Corp | Solid image sensor, and solid imaging apparatus |
| JP2011234125A (en) * | 2010-04-27 | 2011-11-17 | Canon Inc | Sensor and controlling method thereof |
| US8553298B2 (en) | 2010-04-27 | 2013-10-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Sensor and sensor control method |
| US8797612B2 (en) | 2010-04-27 | 2014-08-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Sensor and sensor control method |
| US10797100B2 (en) | 2018-09-12 | 2020-10-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Imaging device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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