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JP2799008B2 - Solid-state imaging device - Google Patents
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JP2799008B2 - Solid-state imaging device - Google Patents

Solid-state imaging device

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JP2799008B2
JP2799008B2 JP1281985A JP28198589A JP2799008B2 JP 2799008 B2 JP2799008 B2 JP 2799008B2 JP 1281985 A JP1281985 A JP 1281985A JP 28198589 A JP28198589 A JP 28198589A JP 2799008 B2 JP2799008 B2 JP 2799008B2
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) この発明は、固体撮像装置の改良に係り、更に詳しく
は画像を光電変換すると同時に、信号電荷として蓄積
し、蓄積電荷を電荷結合素子(Charge Coupled Device
s、以下「CCD」と略称する)を用いて転送し、画像信号
を取り出すCCD形固体撮像装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial application field) The present invention relates to an improvement of a solid-state imaging device. Charge Coupled Device
s, hereinafter abbreviated as “CCD”), and relates to a CCD solid-state imaging device for extracting image signals.

(従来の技術) 従来の、この種のCCD形固体撮像装置30は第21図に示
すごとく構成されていた。すなわち駆動回路の素子部A
−1は、CCDにより構成される複数本の垂直転送レジス
タV−1,…,V−nを、それぞれCCDにより構成されてい
る2本の水平転送レジスタH−1及びH−2に接続する
と共に、 各垂直転送レジスタV−1,…,V−nに、複数のフォト
ダイオードPD11,PD12,PD1n;…n,…;PDn1,PDn2,…,PDnn
を互いにマトリックス(Matrix)状に配列するようにし
て接続し、画像(図示せず)に対応する複数の画素に光
電変換できるように構成し、同時に光電変換された信号
電荷を、水平分離ゲートHGに対して、第24図に示す波形
の信号パルスφHGを送り水平転送レジスタH−1及びH
−2へ、一画素おきに交互に振り分けるように構成して
いた。
(Prior Art) A conventional CCD type solid-state imaging device 30 of this type was configured as shown in FIG. That is, the element portion A of the drive circuit
-1 connects a plurality of vertical transfer registers V-1,..., Vn constituted by CCDs to two horizontal transfer registers H-1 and H-2 each constituted by CCDs. A plurality of photodiodes PD 11 , PD 12 , PD 1n ;... N ,...; PD n1 , PD n2 ,.
Are connected so as to be arranged in a matrix (Matrix), so that a plurality of pixels corresponding to an image (not shown) can be photoelectrically converted. 24, a signal pulse φHG having the waveform shown in FIG.
-2, alternately every other pixel.

また、水平転送レジスタH−1及びH−2には、図中
右側から左側に向って、順次転送電極H1,H2,…が設けら
れ、出力側には水平転送レジスタH−1とH−2に接続
された最終電極H20と、最終電極H20の左側には水平転送
レジスタH−2端部に終端電極H10が配され、水平転送
レジスタH−2により転送された信号電荷を一画素分遅
延させる構成になっている。
Also, the horizontal transfer registers H-1 and H-2 are provided with transfer electrodes H1, H2,... Sequentially from the right side to the left side in the figure, and the horizontal transfer registers H-1 and H-2 are provided on the output side. a final electrode H2 0 connected to, terminating electrode H1 0 to the horizontal transfer register H2 end on the left side of the final electrode H2 0 are disposed, one pixel signal charges transferred by the horizontal transfer register H2 It is configured to delay by minutes.

また、最終電極H20及び終端電極H10の左側には駆動回
路Aのリセット部A−2が設けられ(概略構成を、水平
転送レジスタH−1,H−2との関係において第22図に示
す)、リセット部A−2の出力側には加算回路20a(第2
1図参照)が設けられ、水平転送レジスタH−1及びH
−2の出力out1及び2の出力を加え、一の時系列信号出
力として出力する構成になっていた。
Further, on the left side of the final electrode H2 0 and the terminal electrodes H1 0 provided reset unit A-2 of the drive circuit A (general configuration, in FIG. 22 in relation to the horizontal transfer register H1, H2 ), An adder circuit 20a (second
The horizontal transfer registers H-1 and H-1 are provided.
-2 outputs out1 and 2 are added and output as one time-series signal output.

上述した構成の固体撮像装置30により、所定の画像を
読み出すときは、水平転送レジスタH−1,H−2による
信号画像の開始前に、最初、H−2において転送電極H1
下へ振り分けられた信号電荷を、転送電極H2下へ転送
し、次いで第24図に示すごとく180度位相のずれたパル
スφH1,φH2で、信号電荷を順次交互に出力側(左方)
へ転送させる。
When a predetermined image is read by the solid-state imaging device 30 having the above-described configuration, first, before the signal image is started by the horizontal transfer registers H-1 and H-2, the transfer electrode H1 is first set at H-2.
The signal charges distributed to the lower side are transferred to the lower side of the transfer electrode H2, and then, as shown in FIG. 24, the signal charges are sequentially and alternately output to the output side (left side) with the pulses φH1 and φH2 which are 180 ° out of phase.
To be transferred to

このようにして信号電荷は、最終電極H20へ転送され
る。この最終電極H20に対し水平転送パルスφH2(第24
図参照のこと)とは別に、短形波駆動を行うことにより
出力波形の劣化を抑えている。
In this way, the signal charges are transferred to the final electrode H2 0. Horizontal transfer pulse to the last electrode H2 0 .phi.H2 (24
Aside from this, the output waveform is prevented from deteriorating by performing short-wave drive.

最終電極H20及びH10下へ転送された信号電荷は、最終
電極H20、終端電極H10左方に設けた駆動回路10のリセッ
ト部A−2を通って出力out1となる。また、水平転送レ
ジスタH−2により転送されてきた信号電荷も、同様に
同時に最終電極H20に到達する。しかし、水平転送レジ
スタH−2によって転送されてきた信号電荷は、H−1
により転送されてきた信号電荷に比べて、一画素分遅延
させて出力させなくてはならず、この一画素分の遅延を
行なうのが終端電極H10である。
Transferred signal charges to the final electrode H2 0 and H1 0 below, the final electrode H2 0, through the reset unit A-2 of the driver circuit 10 provided on the terminating electrode H1 0 left as the output out1. The signal charges transferred by the horizontal transfer register H2 likewise simultaneously reach the final electrode H2 0. However, the signal charges transferred by the horizontal transfer register H-2 are H-1
Compared to the transferred becoming the signal charge by, is not necessary to output delays one pixel must not, to carry out the delay of this one pixel is the end electrodes H1 0.

終端電極H10も、最終電極H20同様、短形波で駆動する
ことにより、第24図に示すごとく、H−2の出力out2の
波形劣化を抑止できる。終端電極H10通過後は出力はout
1と全く同じ径路を取る。
Terminating electrode H1 0 also, the final electrode H2 0 Similarly, by driving at square wave, as shown in FIG. 24, can suppress waveform degradation of an output out2 of H2. Terminating electrode H1 0 after passing through the output out
Take exactly the same path as 1.

このようにして、水平転送レジスタH−1,H−2から
得られた二出力(out1,out2)は、第21図に示すよう
に、加算回路20aへ入力し、両者を加えて水平方向の画
素数に相当する解像度を得ることができる。第24図は、
加算する一例として、パルスSP1でout1の信号をゲート
し、パルスSP2でout2の信号をゲートし、2つの信号出
力を加算する例である。
In this way, the two outputs (out1, out2) obtained from the horizontal transfer registers H-1, H-2 are input to the adder circuit 20a, as shown in FIG. A resolution corresponding to the number of pixels can be obtained. FIG.
As an example of the addition, there is an example in which a signal of out1 is gated by a pulse SP1, a signal of out2 is gated by a pulse SP2, and two signal outputs are added.

従来は上述したCCD形の固体撮像装置30を、以上のよ
うにして駆動していたが、このような駆動では、CCD出
力時に、2つの出力信号間に一画素分、(つまり180
度)の位相差を有せしめるためには、第24図に示すタイ
ミングチャートに掲載しているように、水平転送レジス
タH−1及びH−2から得られる出力のリセット動作
を、位相が180度異なる二種類のパルスで行なう必要が
ある。リセットパルスと出力波形との位相関係はout1の
出力期間には、out2のリセットパルスφRS2が、またout
2の出力期間にはout1のリセットパルスφRS1を加える。
Conventionally, the above-described CCD type solid-state imaging device 30 is driven as described above. However, in such a drive, when outputting a CCD, one pixel is output between two output signals (that is, 180 pixels).
24), the reset operation of the outputs obtained from the horizontal transfer registers H-1 and H-2 is performed by a phase shift of 180 degrees, as shown in the timing chart of FIG. This must be done with two different types of pulses. The phase relationship between the reset pulse and the output waveform is such that during the output period of out1, the reset pulse φRS2 of out2
During the output period of 2, a reset pulse φRS1 of out1 is applied.

リセット部A−2の概略構成は第22図のように構成さ
れており、水平転送レジスタH−1及びH−2によって
転送されてきた信号電荷は最終電極H20および最終電極H
10を経て、センス容量C1,C2を介して電圧信号として出
力される(out1,cut2)。このとき、一画素毎の出力を
検出後、MOSFETQ1,Q2のゲートに第24図に示す波形のリ
セットパルスφRS1,φRS2を加えてMOSFETQ1,Q2を「オ
ン」状態にし、センス容量C1,C2に蓄積された信号電荷
をリセットドレインRDに排出し、リセット動作を行なわ
せる。
A schematic configuration of a reset section A-2 is constructed as FIG. 22, the signal charges transferred by the horizontal transfer register H-1 and H2 final electrode H2 0 and the final electrode H
Via 1 0, is output as a voltage signal via the sense capacitance C 1, C 2 (out1, cut2). In this case, after detecting the output of each one pixel, and MOSFET Q 1, a reset pulse having a waveform shown in FIG. 24 to the gate of Q 2 φRS1, the MOSFET Q 1, Q 2 in addition to φRS2 in the "on" state, the sense capacitance C 1, C 2 signal charges accumulated in and discharged to the reset drain RD, and to perform the reset operation.

(発明が解決しようとする課題) ところが、上述した二つの出力路out1,out2は同一チ
ップ上に設けられており、完全にチャネル間の干渉をな
くすることは難かしく、相互のリセットパルスの位相に
よるチャネル間の干渉によって、それぞれの出力波形が
著るしく劣化するという厄介な問題があった。
(Problems to be Solved by the Invention) However, the two output paths out1 and out2 described above are provided on the same chip, and it is difficult to completely eliminate the interference between the channels. There is a troublesome problem that each output waveform is significantly deteriorated due to interference between channels due to the above.

また、水平転送レジスタを2本もつ構造のCCD形固体
撮像装置では、水平方向の画素数が多く、水平転送の駆
動周波数が高い場合が多い。このため、高解像度化を目
指し、画素数を増加させるに従って、チャネル間の干渉
による出力波形の劣化がより大きく影響するという不都
合な問題も有していた。このような波形劣化は、少くと
も2本の水平転送レジスタを有するCCDにおいて、CCDか
らの出力の時点で2チャネルの出力信号を一画素分ずら
した状態で出力させるには、180度位相が違っている二
種のリセットパルスが必要である。他方、2種のリセッ
トパルスによって生ずるチャネル間干渉による出力波形
劣化という現象は避けることのできない本質的な問題で
あるという点を考慮し、CCDから出力された時点では2
チャネル信号を同位相で読み出し、それにより2チャネ
ル間干渉による出力波形の劣化を抑止し、高画質の画像
を読み出せる固体撮像装置を提供しようとするものであ
る。
In a CCD type solid-state imaging device having a structure having two horizontal transfer registers, the number of pixels in the horizontal direction is large, and the driving frequency of horizontal transfer is often high. For this reason, as the number of pixels is increased in order to increase the resolution, there is also an inconvenience problem that the deterioration of the output waveform due to interference between channels has a greater effect. In a CCD having at least two horizontal transfer registers, such a waveform deterioration is caused by a 180 degree phase difference in order to output the output signals of two channels shifted by one pixel at the time of output from the CCD. Two types of reset pulses are required. On the other hand, considering that the phenomenon of output waveform degradation due to inter-channel interference caused by two types of reset pulses is an essential problem that cannot be avoided, at the time of output from the CCD,
An object of the present invention is to provide a solid-state imaging device capable of reading out channel signals in phase, thereby suppressing deterioration of an output waveform due to interference between two channels, and reading out high-quality images.

〔発明の構成〕[Configuration of the invention]

(課題を解決するための手段) 以上の課題を達成するためのこの発明の固体撮像装置
の基本構成の一つは(請求項(1))、第1図に示すご
とくCCDで構成され、互いに平行に配列された複数本の
垂直転送レジスタV−1,…,V−nと水平転送レジスタH
−1,…,H−2とを備え、かつ複数本の垂直転送レジスタ
V−1,…,V−nのそれぞれに、受光した画像を光電変換
し信号電荷を垂直転送レジスタへ伝送する光電変換素子
PDaを複数個設けて成る固体撮像装置において、 前記複数本の水平転送レジスタH−1,H−2は各々の
水平転送レジスタH−1,H−2間の出力を同位相で読み
取り可能に形成した電荷結合素子H−1,H−2と、各々
の水平転送レジスタの出力間の位相関係を調整する遅延
手段11と、この遅延手段11により位相関係調整後の、水
平転送レジスタの各々の出力を加算して、一の時系列的
信号にする加算手段20を設けたことを特徴とするもので
ある。
(Means for Solving the Problems) One of the basic configurations of the solid-state imaging device of the present invention for achieving the above-mentioned problems (claim (1)) is configured by CCDs as shown in FIG. A plurality of vertical transfer registers V-1,..., Vn arranged in parallel and a horizontal transfer register H
,..., H-2, and photoelectrically converts the received image into each of the plurality of vertical transfer registers V-1,. element
In the solid-state imaging device provided with a plurality of PDa, the plurality of horizontal transfer registers H-1 and H-2 are formed so that outputs between the respective horizontal transfer registers H-1 and H-2 can be read in phase. Charge-coupled devices H-1 and H-2, delay means 11 for adjusting the phase relationship between the outputs of the respective horizontal transfer registers, and respective outputs of the horizontal transfer registers after adjusting the phase relation by the delay means 11. Are added to form one time-series signal.

第1図の固体撮像装置の駆動回路10の素子部A−1
は、CCDで構成された複数本の垂直転送レジスタV−1,V
−2,…,Vn;及び水平転送レジスタH−1,H−2のうち、
水平転送レジスタH−1,H−2は、第2図に示すごとく
水平転送レジスタH−1,H−2間の出力を同位相で読み
取り可能にするため、同一段数に形成され、出力側端部
に最終電極H0が設けられている。また、垂直転送レジス
タV−1,V−2,…,Vn中をそれぞれ転送されてきた信号電
荷は、水平分離ゲートHGにより水平転送レジスタH−1,
H−2へ一画素ごとに振り分けられる。
1. Element part A-1 of the drive circuit 10 of the solid-state imaging device of FIG.
Are a plurality of vertical transfer registers V-1, V
−2,..., Vn; and the horizontal transfer registers H−1 and H−2.
The horizontal transfer registers H-1 and H-2 are formed in the same number of stages so that the output between the horizontal transfer registers H-1 and H-2 can be read in the same phase as shown in FIG. the final electrode H 0 is provided parts. The signal charges transferred in the vertical transfer registers V-1, V-2,..., Vn are respectively transferred to the horizontal transfer registers H-1,
H-2 is assigned to each pixel.

そして、水平転送レジスタH−1,H−2の出力側に
は、第3図に示すリセット部A−2が設けられ、出力ア
ンプFDA1,FDA2及びリセットRSにより、リセットあるい
は出力される構成になっている。
A reset unit A-2 shown in FIG. 3 is provided on the output side of the horizontal transfer registers H-1 and H-2, and is configured to be reset or output by the output amplifiers FDA1 and FDA2 and the reset RS. ing.

また、この発明にかかる固体撮像装置のもう1つの基
本構成は(請求項(2))、第4図示すごとく、CCDで
構成され、互いに垂直に配列された複数本の垂直転送レ
ジスタと水平転送レジスタとを備え、かつ複数本の垂直
転送レジスタのそれぞれに、受光した画像を光電変換し
信号電荷を垂直転送レジスタへ伝送する光電変換素子を
複数個設けて成る固体撮像装置において、 前記複数本の水平転送レジスタは各々の水平転送レジ
スタの出力信号の位相関係を保持して遅延させるごとく
構成した電荷結合素子H−1,H−2aと、この水平転送レ
ジスタに遅延動作停止バイアス設定手段10aと、各水平
転送レジスタの力を同位相で読み取るための駆動手段
と、各々の水平転送リジスタの出力の位相関係を調整す
る遅延手段11と、当該遅延手段11による位相関係調整後
の、各々の水平転送レジスタの出力を加算して、一の時
系列信号にする加算手段20を設けたことを特徴とするも
のである。
Another basic configuration of the solid-state imaging device according to the present invention (claim (2)) is that, as shown in FIG. 4, a plurality of vertical transfer registers, which are constituted by CCDs, are arranged vertically, and are horizontally transferred. A solid-state imaging device comprising: a plurality of vertical transfer registers; and a plurality of vertical transfer registers, each including a plurality of photoelectric conversion elements that photoelectrically convert a received image and transmit signal charges to the vertical transfer registers. The horizontal transfer registers are configured to hold and delay the phase relationship between the output signals of the respective horizontal transfer registers, and charge-coupled devices H-1 and H-2a are provided. Driving means for reading the force of each horizontal transfer register in phase, delay means 11 for adjusting the phase relationship between the outputs of each horizontal transfer register, and phase correlation by the delay means 11 The present invention is characterized in that there is provided an adding means 20 for adding the outputs of the respective horizontal transfer registers after the engagement adjustment to form one time-series signal.

ただし、請求項(2)の固体撮像装置の駆動回路10の
素子部A−2及びリセット部A−2は第22図及び第23図
に示すと同じ構成にしたものを用いる。
However, the element section A-2 and the reset section A-2 of the drive circuit 10 of the solid-state imaging device according to claim (2) have the same configurations as those shown in FIGS. 22 and 23.

(作用) 以上のように、請求項(1)の固体撮像装置30−Iで
は水平転送レジスタのCCD端から同位相で出力された複
数チャネル信号は、CCD端から出力され、その後一の信
号出力を遅延手段11を通して、複数チャネル間の位相調
整を行った後、位相調整後の複数出力を加算手段20によ
り一本の時系列信号出力にするからチャネル間の干渉に
よる波形劣化が大幅に抑圧される。
(Operation) As described above, in the solid-state imaging device 30-I of claim (1), a plurality of channel signals output in the same phase from the CCD end of the horizontal transfer register are output from the CCD end, and thereafter, one signal output After the phase adjustment between a plurality of channels is performed through the delay means 11, the plurality of outputs after the phase adjustment are made into a single time-series signal output by the addition means 20, so that waveform deterioration due to interference between the channels is greatly suppressed. You.

また、請求項(2)にかかる固体撮像装置30−IIは、
従来構成のCCDを用い、バイアス設定手段によりCCD内に
設けられた遅延動作を停止させ、また同位相駆動手段に
よりCCDを駆動することにより、水平転送レジスタから
の出力を同位相で読み取り出すことができる。そして、
その後は請求項(1)の固体撮像装置30−Iと同様に、
一方の出力信号を遅延手段11を通して複数チャネル信号
間の位相調整を行い、各出力を加算手段20を通して一本
の時系列信号にするから、チャネル間の干渉による波形
劣化は大幅に抑圧される。
The solid-state imaging device 30-II according to claim (2) includes:
By using a CCD with a conventional configuration, the delay operation provided in the CCD is stopped by the bias setting means, and the CCD is driven by the in-phase driving means, so that the output from the horizontal transfer register can be read out in phase. it can. And
Thereafter, similar to the solid-state imaging device 30-I of claim (1),
One output signal is subjected to phase adjustment between a plurality of channel signals through the delay means 11 and each output is converted into one time-series signal through the addition means 20, so that waveform deterioration due to interference between channels is significantly suppressed.

(実施例) 次に、図面に基づいてこの発明にかかる固体撮像装置
の実施例について説明する。
(Embodiment) Next, an embodiment of a solid-state imaging device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

実施例1: 第5図及び第13図は、この発明の請求項(1)の固体
撮像装置30−Iの第1の実施例の概略構成を示すブロッ
ク図及び駆動回路10の駆動パルス波形のタイミングチャ
ート図である。
Embodiment 1 FIGS. 5 and 13 are a block diagram showing a schematic configuration of a first embodiment of a solid-state imaging device 30-I according to claim (1) of the present invention, and a drive pulse waveform of a drive circuit 10. It is a timing chart figure.

第5図中、H−1,H−2は水平転送レジスタ間の出力
を同位相で読み出し可能に形成したCCDであり、11aは転
送レジスタH−1,H−2から同位相で出力された2CCD出
力の一方を通すことにより位相調整するアナログ遅延線
(以下、「DLY」と略記する)、11bはゲート回路であ
る。
In FIG. 5, H-1 and H-2 are CCDs formed so that the output between the horizontal transfer registers can be read in the same phase, and 11a is output from the transfer registers H-1 and H-2 in the same phase. An analog delay line (hereinafter abbreviated as "DLY") for adjusting the phase by passing one of the two CCD outputs, and 11b is a gate circuit.

そして、水平分離ゲートHGに第13図に示す波形のパル
スφHGが加えられ「オン」状態になると、垂直転送レジ
スタV−1,…,V−nにより転送された信号電荷は水平転
送レジスタH−1,H−2に振り分けられ、さらに水平転
送レジスタH−1,H−2上の転送電極H1,H2に第13図に示
す波形の水平転送パルスφH1,φH2が加えられると、転
送電極H1,H2下の信号電荷は最終電極H0へ転送される。
When the pulse φHG having the waveform shown in FIG. 13 is applied to the horizontal separation gate HG to turn on the "on" state, the signal charges transferred by the vertical transfer registers V-1,. 1 and H-2, and when the horizontal transfer pulses φH1 and φH2 having the waveforms shown in FIG. 13 are applied to the transfer electrodes H1 and H2 on the horizontal transfer registers H-1 and H-2, the transfer electrodes H1 and H2 are applied. signal charges under H2 is transferred to the final electrodes H 0.

このタイミングで駆動した場合、水平転送を開始する
前に、水平転送レジスタH−1とH−2に振り分けられ
た信号電荷は同一列上に揃えられた後、水平転送が行な
われるため、H−1,H−2とも最終電極に至るまでの転
送電極の段数が等しく、同位相で出力される。
When driven at this timing, before the horizontal transfer is started, the signal charges distributed to the horizontal transfer registers H-1 and H-2 are aligned on the same column, and then the horizontal transfer is performed. In both 1 and H-2, the number of transfer electrodes up to the final electrode is equal, and they are output in the same phase.

さらに水平転送レジスタH−1及びH−2の出力は最
終電極H0を介して、本実施例の固体撮像装置30aのリセ
ット部A−2(リセット部A−2の概略構成は第3図に
示す)に接続し、出力アンプFDA1,FDA2及びリセットRS
(第3図参照)により、ゲートに第13図に示すごときリ
セットパルスφRSが加えられると、MOSFEFは「オン」状
態になり、リセット容量C1,C2に蓄えられた信号電荷は
リセットドレインRDへ排出され、リセット動作が行われ
る。
Further, the output of the horizontal transfer register H-1 and H-2 via a final electrode H 0, a schematic configuration of a solid-state imaging device 30a of the reset unit A-2 (reset section A-2 of the present embodiment in FIG. 3 Output amplifiers FDA1, FDA2 and reset RS
When a reset pulse φRS is applied to the gate as shown in FIG. 13 (see FIG. 3), the MOSFEF is turned on and the signal charges stored in the reset capacitors C 1 and C 2 are reset by the reset drain RD. And a reset operation is performed.

本実施例での駆動においては、従来例と異なり、互い
のチャンネルの信号期間にもう一方のリセットパルスの
位相が存在しないため、リセットパルスによるチャンネ
ル間の干渉による波形劣化は従来に比べ大幅に改善され
る。以下、同一位相で出力されたCCD出力OUT1,OUT2のう
ち、OUTは、DLY11aを通すことにより位相調整を行なっ
た後、それぞれの信号期間をSP1,SP2というゲートパル
スにより、2つの信号を加算すれば、水平の画素数に相
当した解像度を得ることができる。この方式では信号期
間の波形劣化を大幅に抑圧できるため高画質な画像を得
ることができる。
In the driving in the present embodiment, unlike the conventional example, since the phase of the other reset pulse does not exist in the signal period of the other channel, the waveform deterioration due to the interference between the channels due to the reset pulse is significantly improved compared to the conventional example. Is done. Hereinafter, out of the CCD outputs OUT1 and OUT2 output in the same phase, OUT adjusts the phase by passing through DLY11a, and then adds two signals by gate pulses SP1 and SP2 in each signal period. For example, a resolution corresponding to the number of horizontal pixels can be obtained. In this method, high-quality images can be obtained because the waveform deterioration during the signal period can be greatly suppressed.

実施例2: 第6図及び第15図は、それぞれこの発明の請求項
(1)の固体撮像装置30−Iの第2の実施例の概略構成
を示すブロック図及び駆動回路10を駆動するための駆動
パルス波形のタイミングチャート図である。第6図中の
H−1,H−2は転送レジスタ用CCDであり、H−1,H−2
の出力を同位相で読み取ることのできる水平転送レジス
タであり、11cは水平転送レジスタH−1,H−2を同位相
で出力された2CCD出力を、それぞれクランプ(以下、
「CLP」と略記する)、11dはサンプルホールド処理する
回路(以下「S/H」と略記する)である。
Embodiment 2 FIGS. 6 and 15 are a block diagram showing a schematic configuration of a second embodiment of the solid-state imaging device 30-I according to the first aspect of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a timing chart of the driving pulse waveform of FIG. H-1 and H-2 in FIG. 6 are transfer register CCDs.
11c is a horizontal transfer register that can read the outputs of the two CCDs in phase with the horizontal transfer registers H-1 and H-2.
Reference numeral 11d denotes a circuit for performing a sample-and-hold process (hereinafter abbreviated as "S / H").

本実施例に用いるCCDの素子構造A−1及びリセット
部A−2の構造は、既述した第2図及び第3図のものが
使用される。
As the structure of the CCD element structure A-1 and the reset unit A-2 used in the present embodiment, the structures shown in FIGS. 2 and 3 are used.

また、本実施例では、CCD出力後に、クランプ及びサ
ンプルホールドの処理を行なうが、それを説明するため
のCCD出力波形を第25図に示す。第25図中、T1はリセッ
ト期間、T2はフィードスルー期間、T3は信号期間であ
る。
In this embodiment, the clamp and sample hold processes are performed after the CCD output. FIG. 25 shows a CCD output waveform for explaining the process. In FIG. 25, T 1 is reset period, T 2 is feed through period, T 3 is the signal period.

本実施例では、CCD出力端で同位相で読み出された2
チャンネル信号を共通のクランプパルスPCLPでCCD出力
のフィードスルー期間をクランプし、CCD出力に含まれ
ている1/f雑音を抑圧し、さらにその後信号期間をパル
スPS/Hを用いてサンプルホールドを行なう。これによ
りフィードスルー期間と信号期間に発生するリセット雑
音の抑圧を行なうことができる。
In the present embodiment, 2
The channel signal is clamped by the common clamp pulse P CLP during the feed-through period of the CCD output, 1 / f noise included in the CCD output is suppressed, and then the signal period is sampled and held using the pulse P S / H Perform This makes it possible to suppress the reset noise generated during the feedthrough period and the signal period.

これらのクランプ及びサンプルホールドは2チャンネ
ル同位相で行ない、それ以後の遅延と加算については実
施例1で示した方法と同じである。また、駆動パルスは
第15図に示したタイミングチャートにしたがって加えら
れる。
These clamps and sample hold are performed in the same phase on two channels, and the delay and addition thereafter are the same as those described in the first embodiment. The drive pulse is applied according to the timing chart shown in FIG.

本実施例で示したフィードスルー期間をクランプし、
信号期間をサンプルホールドして雑音を抑圧するという
方式は、従来も行なわれてきたが従来の場合、リセット
パルスの位相がチャンネル間で180゜ずれていることに
よるCCD出力時での波形劣化により、クランプしようと
するフィードスルー期間、サンプルホールドしようとす
る信号期間が明確にならない。また、クランプパルス、
サンプルホールドパルスも2チャンネル間で位相が180
゜互いにずれておりこれによる波形劣化も無視できな
い。このようなことから雑音の抑圧効果も明確にならな
いという問題があった。
The feedthrough period shown in the present embodiment is clamped,
The method of suppressing the noise by sampling and holding the signal period has been used in the past, but in the conventional case, the phase of the reset pulse is shifted by 180 ° between channels, and the waveform is deteriorated at the time of CCD output. The feedthrough period to be clamped and the signal period to be sampled and held are not clear. Also, clamp pulse,
Sample hold pulse has a phase of 180 between two channels.
波形 The waveforms deviate from each other, and the waveform deterioration due to this is not negligible. For this reason, there is a problem that the noise suppression effect is not clear.

本実施例によればCCD出力を2チャンネル同位相で読
み出すことによりCCD出力端での波形劣化を抑え、かつ
それ以後の雑音抑圧処理で用いるクランプパルス、サン
プルホールドパルスを共通にすることで、チャンネル間
の相互干渉を極力抑えて雑音抑圧効果を明確にして、高
画質の画像を得ることができる。
According to the present embodiment, the CCD output is read out in phase with two channels to suppress waveform deterioration at the CCD output end, and the clamp pulse and the sample and hold pulse used in the subsequent noise suppression processing are made common, so that the channel is output. It is possible to obtain a high-quality image by clarifying the noise suppression effect by minimizing mutual interference between them.

実施例3: 第7図は、この発明の請求項(1)の固体撮像装置30
−Iの第3の実施例の概略構成を示すブロック図であ
り、第16図に駆動波形のタイムチャートを示す。本実施
例でも、同位相読み出し構造のCCDとして、水平転送レ
ジスタH−1,H−2を用いて駆動し、これら二水平転送
レジスタのCCD出力時点で、2チャネルは同位相で出力
される。ただし、実施例1及び2と異なる点は、第16図
のタイミングチャートを参照すれば、明らかなように、
リセットパルスφRSとφH20とを共通にしており、出力
信号のリセット期間のデューティーを50%にしている点
である。
Embodiment 3 FIG. 7 shows a solid-state imaging device 30 according to claim (1) of the present invention.
FIG. 16 is a block diagram showing a schematic configuration of a third embodiment -I, and FIG. 16 shows a time chart of driving waveforms. Also in this embodiment, the CCDs of the same phase readout structure are driven by using the horizontal transfer registers H-1 and H-2, and the two channels are output in the same phase at the time of CCD output of these two horizontal transfer registers. However, the difference from the first and second embodiments is apparent with reference to the timing chart of FIG.
A reset pulse φRS and .phi.H2 0 has in common, the duty of the reset period of the output signal is the point that 50%.

実施例1,2ではφH20のパルス幅よりもφRSのパルス幅
を狭くして、リセット期間と信号期間との間にフィード
スルー期間を必ず存在させたが、CCDの画素数が増加
し、駆動周波数も高くなると、幅の狭いパルスでリセッ
トをかけ、信号期間の前にフィードスルー期間を確保す
ることが困難になってくる。またリセット動作にしても
短い時間で確実にリセット動作を行なうことも難かしく
なってくる。
By narrowing the pulse width of φRS than the pulse width of the first and second embodiments in .phi.H2 0, but always in the presence of a feed-through period between the reset period and the signal period, the number of pixels CCD is increased, the driving As the frequency increases, it becomes difficult to perform reset with a narrow pulse, and to secure a feedthrough period before a signal period. Also, it becomes difficult to perform the reset operation reliably in a short time even in the reset operation.

このような理由により、まず確実にリセット動作を行
なうためにリセットパルスをデューティ50%として、そ
の広くしたリセット部分をクランプすることで、視覚上
目につく1/f雑音を抑圧して画質の向上を図るのが本実
施例の目的である。
For this reason, the reset pulse is set to 50% duty to ensure the reset operation, and the widened reset part is clamped to suppress visually noticeable 1 / f noise and improve image quality. This is the purpose of this embodiment.

1/f雑音抑圧後の遅延と加算の手段は前実施例と同じ
であるが、遅延線でOUT2の遅延を行なった後の2チャン
ネル信号の加算する処理は、駆動周波数が高くなって、
SP1,SP2によりゲート加算が困難な場合には単純な抵抗
拡散によっても、ほぼ画素数に対応した解像度を得るこ
とができる。
The means of delay and addition after 1 / f noise suppression is the same as in the previous embodiment, but the process of adding the two-channel signal after delaying OUT2 with the delay line increases the drive frequency,
When gate addition is difficult due to SP1 and SP2, a resolution substantially corresponding to the number of pixels can be obtained even by simple resistance diffusion.

この実施例においても視覚上目だつ1/f雑音を抑圧し
た高品質な画質を得ることができる。
Also in this embodiment, it is possible to obtain a high-quality image in which visually noticeable 1 / f noise is suppressed.

なお、以上に示した効果は水平転送レジスタが2本の
場合について述べたが、2本以上の場合についても適用
できる。
The effect described above has been described in connection with the case where the number of horizontal transfer registers is two, but can also be applied to the case where there are two or more.

実施例4: 第8図及び第14図は、この発明の請求項(1)の固体
撮像装置30−Iの第4の実施例の概略構成を示すブロッ
ク図及び駆動パルスの波形のタイミングチャート図であ
る。
Embodiment 4: FIGS. 8 and 14 are a block diagram and a timing chart of driving pulse waveforms, respectively, showing a schematic configuration of a fourth embodiment of the solid-state imaging device 30-I according to claim (1) of the present invention. It is.

この実施例でも実施例1と同様に同位相読み出し構造
のCCDを駆動し、CCD出力時点では2チャンネルとも同位
相で出力される。この実施例ではCCD出力後のOUT2の遅
延動作及びOUT1との加算動作をサンプルホールド回路と
ゲート回路によって行なう。サンプルホールドはCCD出
力で同位相で出力された状態で同時にPS/Hというパル
スで行なう。その結果は第14図のOUT1S/H,OUT2S/Hとい
う波形となる。この状態でサンプルホールド期間の前半
をゲートするSP1でOUT1S/H信号を、ホールド期間の後半
をゲートするSP2でOUT2S/Hをゲートして加算することに
より信号出力が得られる。この方式では従来にみられる
ようなチャンネル間の相互の干渉による波形劣化は大幅
に改善されるため、高画質の画像が得られる。
In this embodiment, as in the first embodiment, a CCD having an in-phase readout structure is driven. At the time of CCD output, both channels are output in the same phase. In this embodiment, the delay operation of OUT2 after the CCD output and the addition operation of OUT1 are performed by the sample hold circuit and the gate circuit. Sampling and holding are performed simultaneously with the pulse of P S / H while the CCD outputs are output in the same phase. The result is a waveform of OUT1S / H and OUT2S / H in FIG. In this state, a signal output is obtained by gating the OUT1S / H signal at SP1 that gates the first half of the sample and hold period and OUT2S / H at SP2 that gates the second half of the hold period. In this method, waveform deterioration due to mutual interference between channels as in the related art is greatly improved, and a high-quality image can be obtained.

実施例5: 第9図及び第17図にそれぞれこの発明の請求項(2)
の固体撮像装置30−IIの第1の実施例の概略構成を示す
ブロック図及び駆動パルス波形のタイミングチャート図
を示す。ただし、本実施例の固体撮像装置の駆動回路の
素子構造A−1及びリセット部A−2は、既述した第22
図および第23図に示す構造と同じものを用いた。
Embodiment 5: Claims (2) of the present invention are shown in FIGS. 9 and 17, respectively.
1 is a block diagram showing a schematic configuration of a first embodiment of the solid-state imaging device 30-II, and a timing chart of driving pulse waveforms. However, the element structure A-1 and the reset unit A-2 of the drive circuit of the solid-state imaging device according to the present embodiment are the same as those described in the 22nd embodiment.
The same structure as that shown in FIG. 23 and FIG. 23 was used.

図中V−1,…V−nは垂直転送レジスタ、PDはフォト
ダイオード、FDA1,FDA2は出力アンプ、H−1,H−2は水
平転送レジスタ、DLYはアナログ遅延線である。実施例
では従来例と同様に水平転送レジスタを2本有するCCD
について説明する。
.., Vn are vertical transfer registers, PD is a photodiode, FDA1 and FDA2 are output amplifiers, H-1 and H-2 are horizontal transfer registers, and DLY is an analog delay line. In the embodiment, similarly to the conventional example, a CCD having two horizontal transfer registers
Will be described.

ここで水平分離ゲートHG、転送電極H1,H2に加える水
平転送パルス(φH1,φH2)、水平レジスタH−1の最
終電極H20に印加するパルスφH20は従来例と全く同一の
タイミングである。このタイミングで駆動した場合、水
平転送を開始する前に転送レジスタH−1とH−2に振
り分けられた信号電荷は同一列上に揃えられた後に、水
平転送が行なわれるためH20までは同位相で転送が行な
われ、従来例と同じであるが、従来例では最終電極H10,
H20に加えるパルスφH10とφH20とは位相が反転したパ
ルスを印加するため一画素分だけH−2の信号電荷が遅
延し、リセットパルスも位相が反転し、出力も位相が反
転することになる。本実施例ではH−2の最終電極H10
にVという固定のバイアス電圧を印加することにより最
終電極H10の下は常時ポテンシャルの井戸が形成され
る。この状態では最終電極H20がHiレベルからLoレベル
に変化するとき、転送電極H20から転送されてくる信号
電荷はH20電極下をそのまま遅延なしに通過する。この
ため転送レジスタH−1とH−2で転送されてきた信号
電荷はリセット部分まで同位相で転送される。
Here horizontal isolation gate HG, transfer electrodes H1, a horizontal transfer pulse applied to H2 (φH1, φH2), pulse .phi.H2 0 to be applied to the final electrode H2 0 horizontal register H1 is exactly the same timing as the conventional example. When driven in this timing, after being aligned on transfer register H-1 and the signal charges distributed to the H2 is the same column before starting the horizontal transfer, until H2 0 for the horizontal transfer is performed the transfer phase is carried out, is the same as the conventional example, in the prior art final electrode H1 0,
H2 only one pixel signal charges of H2 is delayed for applying pulses whose phases are inverted from 0 to add pulse .phi.H1 0 and .phi.H2 0 and also the phase is inverted reset pulse, the output is also the phase is inverted that become. The final electrode H1 0 in this example H-2
Always under the final electrode H1 0 potential wells are formed by applying a fixed bias voltage of V in. When the final electrode H2 0 changes from Hi level to Lo level in this state, the signal charges transferred from the transfer electrode H2 0 is passed without it delays under H2 0 electrode. Therefore, the signal charges transferred by the transfer registers H-1 and H-2 are transferred in the same phase to the reset portion.

したがって、2チャンネルの信号電荷を同時にリセッ
トをかけることができるためリセットパルスを共通にす
ることができる。これによりCCD出力端では2チャンネ
ル信号は同位相で出力される。
Therefore, the signal charges of the two channels can be reset at the same time, so that a common reset pulse can be used. As a result, the two-channel signal is output at the CCD output terminal in the same phase.

従来例ではCCD出力端ですでに2チャンネル信号が互
いに180゜ずれた関係で出力されるため、その後単純に
2つの信号を加算すれば水平の画素数に相当した解像度
が得られるが、その場合、それぞれの出力信号の信号期
間にもう一方のチャンネルのリセットパルスの位相が存
在するため相互干渉により、どうしても信号期間の波形
の劣化を避けられない。この劣化はCCDを出力で既に発
生するため以後の信号処理等で改善することができず画
質劣化の主原因となる。
In the conventional example, since the two-channel signals are already output from the CCD output terminal in a 180 ° shifted relationship, a resolution equivalent to the number of horizontal pixels can be obtained by simply adding the two signals thereafter. Since the phase of the reset pulse of the other channel exists in the signal period of each output signal, it is inevitable that the waveform of the signal period deteriorates due to mutual interference. Since this deterioration has already occurred at the output of the CCD, it cannot be improved by subsequent signal processing or the like, and is a main cause of image quality deterioration.

本実施例ではCCD出力端では同位相であるが、リセッ
トパルスを共通にしたことで、出力信号の信号期間にリ
セットパルスの位相は存在しないため、それによる相互
干渉の波形劣化は大幅に改善される。そしてCCD出力
後、本来の位相関係に戻すためOUT2の信号は一画素分に
相当した遅延線を通したのちそれぞれの出力信号の信号
期間をSP1,SP2というゲートパルスにより交互にゲート
して加算すれば、本来の水平の画素数に相当した解像度
を得ることができる。この方式では信号期間の波形劣化
を抑圧できるため高画質な画像を得ることができる。
In this embodiment, the CCD output terminal has the same phase, but since the reset pulse is common, the phase of the reset pulse does not exist in the signal period of the output signal. You. After the CCD output, the signal of OUT2 passes through a delay line corresponding to one pixel, and then the signal period of each output signal is alternately gated by gate pulses SP1 and SP2 to add the signals to return to the original phase relationship. For example, a resolution corresponding to the original number of horizontal pixels can be obtained. In this method, high-quality images can be obtained because waveform deterioration during the signal period can be suppressed.

なお、本実施例5から実施例8に挙げる固体撮像装置
は、いずれも請求項(2)の固体撮像装置30−IIの実施
例を示し、駆動回路の素子部A−2及びリセット部A−
2の素子構造は従来のものと同じ(第22図及び第23図)
である。
Each of the solid-state imaging devices according to the fifth to eighth embodiments is an embodiment of the solid-state imaging device 30-II according to claim (2), and includes an element unit A-2 and a reset unit A- of a drive circuit.
The element structure of No. 2 is the same as the conventional one (FIGS. 22 and 23)
It is.

実施例6: 第10図及び第18図はそれぞれ、この発明の請求項
(2)の固体撮像装置30−IIの第2の実施例の概略構成
を示すブロック図及び駆動パルス波形のタイミングチャ
ート図である。
Embodiment 6: FIGS. 10 and 18 are a block diagram and a timing chart of driving pulse waveforms, respectively, showing a schematic configuration of a second embodiment of the solid-state imaging device 30-II according to claim (2) of the present invention. It is.

本実施例ではCCDの駆動は、実施例1と同じでありCCD
出力は2チャンネルとも同位相で出力される。ここでは
その後の遅延及び2チャンネル信号の加算をサンプルホ
ールド回路とゲート回路によって行なう。サンプルホー
ルドはCCD出力で同位相で出力された状態で同時にPS/H
というパルスで行なうとその結果、第18図のOUT1S/H,OU
T2S/Hという波形となる。この状態でサンプルホールド
期間の前半をゲートするSP1でOUT1S/H,後半をゲートす
るSP2でOUT2S/Hをゲートして加算すれば、出力信号OUT
が得らえる。
In this embodiment, the driving of the CCD is the same as in the first embodiment,
The output is output in the same phase for both channels. Here, the delay and the addition of the two-channel signal are performed by a sample-and-hold circuit and a gate circuit. The sample and hold function simultaneously outputs P S / H with CCD output in the same phase.
As a result, OUT1S / H, OU in Fig. 18
The waveform becomes T2S / H. In this state, if OUT1S / H is gated by SP1 that gates the first half of the sample and hold period and OUT2S / H is gated by SP2 that gates the second half, the output signal OUT
Can be obtained.

この実施例においてもCCD出力時に、同位相で読み出
しているため、信号期間の劣化は抑圧され、高品質の画
像を得ることができる。
Also in this embodiment, since the signals are read out in the same phase at the time of CCD output, deterioration of the signal period is suppressed, and a high-quality image can be obtained.

実施例7: 第11図及び第19図は、それぞれのこの発明の請求項
(2)の固体撮像装置の第3の実施例の概略構成を示す
ブロック図及び駆動パルス波形のタイミングチャート図
である。
Embodiment 7: FIGS. 11 and 19 are a block diagram and a timing chart of driving pulse waveforms, respectively, showing a schematic configuration of a third embodiment of the solid-state imaging device according to claim (2) of the present invention. .

また、CCD出力波形の各部分を説明するために第25図
を用いる。第25図中T1:リセット期間、T2:フィードスル
ー期間、T3:信号期間である。
FIG. 25 is used to explain each part of the CCD output waveform. In FIG. 25, T 1 is a reset period, T 2 is a feed-through period, and T 3 is a signal period.

この実施例においてもCCD出力端での2チャンネル信
号は同位相となるように駆動を行ない、その後、共通の
クランプパルスPCLPによりCCD出力のフィードスルー期
間をクランプすることによりCCD出力に含まれる1/f雑音
を抑圧し、さらに信号期間をパルスPS/Hを用いてサン
プルホールドを行なうことよりフィードスルー期間と信
号期間に発生するリセット雑音の抑圧を行なうことがで
きる。この後の2チャンネル間の位相調整と加算方法は
実施例2で示した方法と全く同じである。
Also in this embodiment, the two-channel signals at the CCD output terminal are driven so as to have the same phase, and thereafter, the feed-through period of the CCD output is clamped by the common clamp pulse PCLP to be included in the CCD output. The / f noise is suppressed, and the signal period is sampled and held using the pulse P S / H , so that the reset noise generated in the feedthrough period and the signal period can be suppressed. Subsequent phase adjustment and addition methods between the two channels are exactly the same as the methods described in the second embodiment.

この実施例で示したフィードスルー期間をクランプ
し、信号期間をサンプルホールドして雑音を抑圧すると
いう方法は従来も行なわれてきたが、従来の場合。リセ
ットパルスの位相差等の関係より2チャンネル信号の波
形へ相互干渉が大きいため波形劣化が生じ、フィードス
ルー期間及び信号期間が明確にならず、雑音抑圧効果を
明確に確認できない。
The method of clamping the feedthrough period and sampling and holding the signal period to suppress noise as described in this embodiment has been conventionally performed. Due to the large mutual interference with the waveform of the two-channel signal due to the phase difference of the reset pulse and the like, the waveform is deteriorated, the feedthrough period and the signal period are not clear, and the noise suppression effect cannot be clearly confirmed.

この実施例では、CCD出力を2チャンネル同位相で読
み出すことにより、信号期間の波形劣化は少ない。
In this embodiment, by reading out the CCD output in the same phase on two channels, the waveform deterioration during the signal period is small.

また、クランプパルスの位相、2チャンネル共通で、
信号期間にはかからないため、信号劣化は少なく、かつ
雑音の抑圧効果も、従来の固体撮像装置に比べて明確に
なり、高品質の画像を得ることができることが確認され
た。
In addition, the phase of the clamp pulse is common to the two channels,
Since it does not take a signal period, the signal deterioration is small, and the noise suppression effect is clearer than that of the conventional solid-state imaging device, and it has been confirmed that a high-quality image can be obtained.

実施例8: 第12図及び第20図は、それぞれこの発明の請求項
(2)の固体撮像装置30−IIの第4の実施例の概略構成
を示すブロック図及び駆動パルス波形のタイミングチャ
ート図である。
Embodiment 8: FIGS. 12 and 20 are a block diagram and a timing chart of driving pulse waveforms, respectively, showing a schematic configuration of a fourth embodiment of the solid-state imaging device 30-II according to claim (2) of the present invention. It is.

本実施例も前記実施例と同様にCCD出力端では2チャ
ンネル信号が同位相となるように駆動する。ただし、他
の例と異なる点は第20図のタイミングチャートを参照す
るとわかるようにφRSをφH20と共通としているので出
力信号のリセット期間をデューティ50%にしている点で
ある。前記の実施例ではφH20のパルス幅よりもφRSの
パルス幅を狭くして、リセット期間と信号期間との間に
フィードスルー期間が必ず存在したが、CCDの画素数が
増加し、駆動周波数も高くなると、幅の狭いパルスでリ
セットをかけて信号期間の前にフィードスルー期間を確
保することが困難になってくる。またリセット動作にし
ても短い時間で確実にリセット動作を行なうことも難か
しくなってくる。
In this embodiment, as in the previous embodiment, the two-channel signals are driven so as to have the same phase at the CCD output terminal. However, other examples differs in that has a reset period of the output signal since the common and .phi.H2 0 to φRS As seen with reference to the timing chart of FIG. 20 to 50% duty. By narrowing the pulse width of φRS than the pulse width of .phi.H2 0 in the above embodiment, feed-through period was always present between the reset period and the signal period, the number of pixels CCD is increased, the driving frequency is also When the height is increased, it becomes difficult to reset with a narrow pulse and secure a feedthrough period before a signal period. Also, it becomes difficult to perform the reset operation reliably in a short time even in the reset operation.

こういうことからまず確実にリセット動作を行なうた
めにリセットパルスをデューティ50%として、その広く
したリセット部分をクランプすることで、視覚上目につ
く1/f雑音を抑圧して画質の向上を図るのが本実施例の
目的である。
For this reason, in order to perform the reset operation reliably, the reset pulse is set to 50% duty and the widened reset part is clamped to suppress the visually noticeable 1 / f noise and improve the image quality. Is the purpose of this example.

1/f雑音抑圧後の遅延と加算の手段は前記実施例と同
じであるが、遅延線でOUT2の遅延を行なった後の2チャ
ンネル信号の加算する処理は駆動周波数が高くなって、
SP1,SP2によりゲート加算が困難な場合には単純な抵抗
加算によっても、ほぼ画素数に対応した解像度を得るこ
とができる。
The means for delay and addition after 1 / f noise suppression is the same as in the previous embodiment, but the processing for adding the two-channel signal after delaying OUT2 with the delay line increases the driving frequency,
When gate addition is difficult due to SP1 and SP2, a resolution substantially corresponding to the number of pixels can be obtained even by simple resistance addition.

この実施例においても視覚上目だつ1/f雑音を抑圧し
た高品質を画像を得ることができる。
Also in this embodiment, it is possible to obtain a high quality image in which visually noticeable 1 / f noise is suppressed.

なお、以上で示した効果は水平転送レジスタが2本の
場合について述べたが、それ以上複数本についても適用
できる。
Although the effects described above have been described for a case where the number of horizontal transfer registers is two, the effects can be applied to a plurality of horizontal transfer registers.

以上の実施例は、何れも、水平転送レジスタは2本だ
け用いた例について説明したが、CCDで水平転送レジス
タ3本有する構造にしてもよい。このような3本構成の
水平転送レジスタを使用した場合も、上述の実施例と同
様に、複数本の垂直転送レジスタにより転送されてきた
信号電荷を、水平分離ゲートで、順次異なる水平転送レ
ジスタへ振り分け、水平転送レジスタ上の転送電極を介
して、駆動パルスを転送電極へ加え、信号電荷を順次出
力端側へ移動させてもよい。
In each of the above embodiments, an example in which only two horizontal transfer registers are used has been described. However, a structure having three horizontal transfer registers in a CCD may be used. Even in the case of using such a three-transfer horizontal transfer register, similarly to the above-described embodiment, the signal charges transferred by the plurality of vertical transfer registers are sequentially transferred to different horizontal transfer registers by the horizontal separation gate. Alternatively, a drive pulse may be applied to the transfer electrode via the transfer electrode on the horizontal transfer register, and the signal charge may be sequentially moved to the output end.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上の説明から明らかなように、この発明は垂直転送
レジスタ及び水平転送レジスタをCCDで構成した固体撮
像装置において、複数本の水平転送レジスタなどの転送
レジスタからの出力も出力された時点で同位相で読み出
し、同位相で出力後の位相調整及び加算を行って一本の
時系列信号出力にするからチャネル間の干渉による波形
劣化は大幅に抑圧され、高品質の画像を得ることができ
る。
As is apparent from the above description, the present invention relates to a solid-state imaging device in which a vertical transfer register and a horizontal transfer register are configured by CCDs, and when outputs from transfer registers such as a plurality of horizontal transfer registers are also output, the same phase is obtained. , And the phase adjustment and addition after the output in the same phase are performed to produce a single time-series signal output, so that waveform deterioration due to interference between channels is greatly suppressed, and a high-quality image can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図はこの発明の請求項(1)の固体撮像装置の基本
構成を示すブロック図、第2図及び第3図はそれぞれ第
1図の構成の固体撮像装置の駆動回路の素子構成図及び
リセット部の構成図、第4図はこの発明の請求項(2)
の固体撮像装置の基本構成を示すブロック図、第5図は
請求項(1)の固体撮像装置の第1の実施例の概略構成
ブロック図、第6図は請求項(1)の固体撮像装置の第
2の実施例の概略構成ブロック図、第7図は請求項
(1)の固体撮像装置の第3の実施例の概略構成ブロッ
ク図、第8図は請求項(1)の第4の実施例の概略構成
ブロック図、第9図は請求項(2)の固体撮像装置の第
1の実施例の概略構成ブロック図、第10図は請求項
(2)の固体撮像装置の第2の実施例の概略構成ブロッ
ク図、第11図は請求項(2)の固体撮像装置の第3の実
施例の概略構成ブロック図、第12図は請求項(2)の固
体撮像装置の第4の実施例の概略構成ブロック図、第13
図ないし第16図は請求項(1)の固体撮像装置の第1,第
2,第3,第4実施例の駆動回路の駆動に対して加える駆動
パルス波形のタイミングチャート、第17図ないし第20図
は請求項(2)の固体撮像装置の第1〜第4実施例の駆
動回路に対して加える駆動パルス波形のタイミングチャ
ート、第21図は従来のCCD形固体撮像装置の概略構成ブ
ロック図、第22図は第21図のCCD形固体撮像装置の駆動
回路の素子部の概略構成図、第23図は第22図の駆動回路
のリセット部の構成ブロック図、第24図は第21図に示す
CCD形固体撮像装置の駆動回路に加える駆動パルス波形
のタイミングチャート、第25図は第21図に示すCCD形固
体撮像装置の出力波形図である。 H−1,H−2……水平転送レジスタ(CCD) V−1,V−2,…V−n……垂直転送レジスタ(CCD) PD11,PD12,…,PDn1,PDnn……ホトダイオード H1,H2……転送電極 H10,H20……最終電極 HG……水平分離ゲート 10……駆動回路 11……遅延手段 20……加算手段 11a……DLY 11b……ゲート回路 11c……CLP 11d……サンプルホールド回路 30……従来の固体撮像装置 30−I……請求項(1)の固体撮像装置 30−II……請求項(2)の固体撮像装置
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a solid-state imaging device according to claim 1 of the present invention. FIGS. 2 and 3 are element configuration diagrams of a driving circuit of the solid-state imaging device having the configuration shown in FIG. FIG. 4 is a block diagram of the reset unit, and FIG.
5 is a block diagram showing a basic configuration of the solid-state imaging device, FIG. 5 is a schematic block diagram of a first embodiment of the solid-state imaging device according to claim (1), and FIG. 6 is a solid-state imaging device according to claim (1). FIG. 7 is a schematic block diagram of a second embodiment, FIG. 7 is a schematic block diagram of a third embodiment of the solid-state imaging device of claim (1), and FIG. 8 is a fourth block of claim (1). FIG. 9 is a schematic block diagram of a solid-state image pickup device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a block diagram of a solid-state image pickup device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 11 is a schematic configuration block diagram of a third embodiment of the solid-state imaging device according to claim (2), and FIG. 12 is a fourth configuration of the solid-state imaging device according to claim (2). Schematic configuration block diagram of embodiment, thirteenth
FIG. 16 to FIG. 16 show the first and second embodiments of the solid-state imaging device according to claim (1).
Timing charts of drive pulse waveforms applied to the driving of the drive circuits of the third and fourth embodiments. FIGS. 17 to 20 are first to fourth embodiments of the solid-state imaging device according to claim (2). FIG. 21 is a schematic block diagram of a conventional CCD solid-state imaging device, and FIG. 22 is an element section of a driving circuit of the CCD solid-state imaging device of FIG. 21. 23 is a schematic block diagram of the reset unit of the drive circuit of FIG. 22, FIG. 23 is a block diagram of FIG. 21, and FIG.
FIG. 25 is a timing chart of a drive pulse waveform applied to a drive circuit of the CCD solid-state imaging device. FIG. 25 is an output waveform diagram of the CCD solid-state imaging device shown in FIG. H-1, H-2 ...... horizontal transfer register (CCD) V-1, V -2, ... V-n ...... vertical transfer registers (CCD) PD 11, PD 12 , ..., PD n1, PD nn ...... Photodiodes H1, H2 Transfer electrodes H1 0 , H2 0 Final electrodes HG Horizontal separation gate 10 Drive circuit 11 Delay means 20 Addition means 11a DLY 11b Gate circuit 11c CLP 11d: sample-and-hold circuit 30: conventional solid-state imaging device 30-I: solid-state imaging device according to claim (1) 30-II: solid-state imaging device according to claim (2)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】電荷結合素子で構成され、互いに平行に配
列された複数本の垂直転送レジスタと水平転送レジスタ
とを備え、かつ複数本の垂直転送レジスタのそれぞれ
に、受光した画像を光電変換し信号電荷を垂直転送レジ
スタへ転送する光電変換素子を複数個設けて成る固定撮
像装置において、 前記複数本の水平転送レジスタは各々の水平転送レジス
タ間の出力を同位相で読み取り可能に形成した電荷結合
素子と、各々の水平転送レジスタの出力間の位相関係を
調整する遅延手段と、この遅延手段により位相関係調整
後の、水平転送レジスタの各々の出力を加算して、一の
時系列的信号にする加算手段を設けたことを特徴とする
固体撮像装置。
A plurality of vertical transfer registers arranged in parallel with each other and comprising a plurality of vertical transfer registers, wherein each of the plurality of vertical transfer registers performs photoelectric conversion on a received image. In a fixed image pickup apparatus provided with a plurality of photoelectric conversion elements for transferring signal charges to a vertical transfer register, the plurality of horizontal transfer registers are formed so that outputs between respective horizontal transfer registers can be read in phase. An element, delay means for adjusting the phase relationship between the outputs of the horizontal transfer registers, and the outputs of the horizontal transfer registers after the phase relationship adjustment by the delay means are added to one time-series signal A solid-state imaging device, comprising:
【請求項2】電荷結合素子で構成され、互いに垂直に配
列された複数本の垂直転送レジスタと水平転送レジスタ
とを備え、かつ垂直転送レジスタのそれぞれに、受光し
た画像を光電変換し信号電荷を垂直転送レジスタへ転送
する光電変換素子を複数個設けて成る固体撮像装置にお
いて、 前記複数本の水平転送レジスタは各々の水平転送レジス
タの出力信号の位相関係を保持して遅延させるごとく形
成した電荷結合素子と、この水平転送レジスタに遅延動
作停止バイアス設定手段と、各水平転送レジスタの出力
を同位相で読み取るための駆動手段と、各々の水平転送
レジスタの出力の位相関係を調整する遅延手段と、当該
遅延手段による位相関係調整後の、各々の水平転送レジ
スタの出力を加算して、一の時系列信号にする加算手段
を設けたことを特徴とする固体撮像装置。
2. A vertical transfer register comprising a plurality of vertical transfer registers and a horizontal transfer register which are composed of charge-coupled devices and which are vertically arranged with respect to each other. In a solid-state imaging device provided with a plurality of photoelectric conversion elements for transferring to a vertical transfer register, the plurality of horizontal transfer registers are formed so as to hold and delay the phase relationship between output signals of the respective horizontal transfer registers. An element, a delay operation stop bias setting unit for this horizontal transfer register, a driving unit for reading the output of each horizontal transfer register in phase, and a delay unit for adjusting the phase relationship between the outputs of each horizontal transfer register. Addition means is provided for adding the outputs of the respective horizontal transfer registers after adjusting the phase relationship by the delay means to form one time-series signal. And a solid-state imaging device.
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