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JPH0787550B2 - 固体撮像素子 - Google Patents
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JPH0787550B2 - 固体撮像素子 - Google Patents

固体撮像素子

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Publication number
JPH0787550B2
JPH0787550B2 JP61305880A JP30588086A JPH0787550B2 JP H0787550 B2 JPH0787550 B2 JP H0787550B2 JP 61305880 A JP61305880 A JP 61305880A JP 30588086 A JP30588086 A JP 30588086A JP H0787550 B2 JPH0787550 B2 JP H0787550B2
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JP
Japan
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shift register
vertical shift
signal
electrodes
image pickup
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JP61305880A
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勝 島田
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Sony Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、固体撮像素子に関する。
〔発明の概要〕
本発明は固体撮像素子において、受光素子を高品位方式
の撮像信号を得るに必要な個数だけ配すると共に、垂直
シフトレジスタへのクロック信号の供給を制御すること
により、1個の固体撮像素子より高品位方式及び通常方
式の撮像信号を得ることができるようにしたものであ
る。
〔従来の技術〕
通常方式(NTSC方式、PAL方式等)の他に近年、走査線
数を現行方式の略2倍とする高品位方式が提案されてい
る。そして、高品位方式の撮像信号を得るための固体撮
像素子は、走査線数が異なることから、通常方式の撮像
信号を得るための固体撮像素子とは別個に構成される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、将来高品位方式が採用されるときには、現行方
式からの切換え時期に入力、伝送、出力の各々のシステ
ムで併用の矛盾が出てくる。
本発明は斯る点に鑑み、1個の固体撮像素子より高品位
方式及び通常方式の撮像信号を得ることができるように
し、例えば上述した切換時にテレビカメラの切換を不要
とできるようにするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、マトリクス状に配された複数の受光素子
(1)と、この複数の受光素子(1)に夫々対応して2
個の電極が配され電荷を垂直方向に転送する垂直シフト
レジスタ(2)と、複数の受光素子(1)によって発生
された電荷を垂直シフトレジスタ(2)に転送制御する
転送ゲート(3)と、電荷を水平方向に転送する水平シ
フトレジスタ(4)とを備えるものである。そして、垂
直シフトレジスタ(2)の各電極ごと(Va,Va′,Vb,v
b′,……)に順次位相を異にするクロック信号φ1〜φ
4を供給して、高品位方式の撮像信号を得ると共に、垂
直シフトレジスタ(2)の2電極ごと(VaVa′,VbVb′,
VcVc′,……)に順次位相を異にするクロック信号φ1
〜φ4を供給して通常方式の撮像信号を得るものであ
る。
〔作用〕
垂直シフトレジスタ(2)の2電極ごとに順次位相を異
にするクロック信号φ1〜φ4を供給するときには、垂直
シフトレジスタ(2)の電極ごとに順次位相を異にする
クロック信号φ1〜φ4を供給するときに比べて1/2の走
査線分の信号が得られる。したがって、受光素子を高品
位方式の撮像信号を得るに必要な個数とするときには、
上述したように垂直シフトレジスタ(2)へのクロック
信号φ1〜φ4の供給を制御することにより、1個の固体
撮像素子より高品位方式及び通常方式の撮像信号が得ら
れる。
〔実施例〕
以下、第1図を参照しながら本発明の一実施例について
説明する。本例は水平周波数が33.75kHzの高品位方式の
撮像信号と、15.75kHzのNTSC方式の撮像信号とを得るよ
うにしたものである。
第1図において、(10)はCCD固体撮像素子の全体を示
しており、(1)は各画素に対応してマトリクス状に配
された受光素子(光電変換素子)である。また、(2)
は列状に配置されている垂直シフトレジスタであり、こ
の垂直シフトレジスタ(2)には各受光素子(1)に対
して夫々2個の電極が形成され、4相方式で駆動され
る。例えば、受光素子Sa,Sb,Sc,Sd及びSeに対して、夫
々電極(Va,Va′),(Vb,Vb′),(Vc,Vc′),(Vd,
Vd′)及び(Ve,Ve′)が形成される。また、受光素子
(1)及び垂直シフトレジスタ(2)の間には、受光素
子(1)に蓄積された電荷を垂直シフトレジスタ(2)
に転送制御する転送ゲート(3)が配置される。例えば
受光素子Sa,Sb,Sc,Sd及びSeに対して、夫々転送ゲートG
a,Gb,Gc,Gd及びGeが配置される。尚、この第1図におい
ては、図面の簡単化のため、受光素子(1)を垂直方向
に5個だけ配列したものであるが、実際には例えば970
個配される。この場合の配列は、例えばSa,Sb,Sc,Sd,S
e,Sb,Sc,Sd,Sa,Sb,Sc,Sd,……のように配される。
また、(4)は水平シフトレジスタであり、垂直シフト
レジスタ(2)と電気的に結合されて配置される。この
水平シフトレジスタ(4)の一端には電荷検出部(5)
が配置され、これから外部に撮像信号が出力される。
また、(6)はクロック信号発生回路であり、これより
第2図A〜Dに示すような位相関係のクロック信号φ1
〜φ4が発生される。そして、クロック信号φ1は垂直シ
フトレジスタ(2)の電極Va及びVeに供給されると共
に、スイッチ回路(21)のA側の端子及びスイッチ回路
(24)のB側の端子に供給され、クロック信号φ2はス
イッチ回路(21)及び(25)のB側の端子に供給される
と共に、スイッチ回路(22)及び(23)のA側の端子に
供給され、クロック信号φ3はスイッチ回路(22)及び
(26)のB側の端子に供給されると共に、スイッチ回路
(24)及び(25)のA側の端子に供給され、クロック信
号φ4は垂直シフトレジスタ(2)の電極Vd′に供給さ
れると共に、スイッチ回路(23)のB側の端子及びスイ
ッチ回路(26)のA側の端子に供給される。また、スイ
ッチ回路(21)の出力は垂直シフトレジスタ(2)の電
極Va′及びVe′に供給され、スイッチ回路(22)〜(2
6)の出力は垂直シフトレジスタ(2)の電極Vb〜Vdに
夫々供給される。
この場合、スイッチ回路(21)〜(26)は、高品位方式
の信号を得るときにはB側に接続され、一方NTSC方式の
信号を得るときにはA側に接続される。
また、クロック信号φ1〜φ4の周波数は、高品位方式の
信号を得るときには33.75kHzとされると共に、NTSC方式
の信号を得るときには15.75kHzとされる。また、第3図
A〜Dはクロック信号φ1〜φ4を示したものである。こ
の場合、クロック信号φ1とφ3とに1/30秒ごとに高レベ
ルのゲートパルスPGが重畳される。
また、クロック信号発生回路(6)からは、水平シフト
レジスタ(4)にクロック信号φ1H,φ2Hが供給され、
この水平シフトレジスタ(4)は、例えば2相方式で駆
動される。
以上の構成において、高品位方式の信号を得るときに
は、クロック信号発生回路(6)より33.75kHzの周波数
のクロック信号φ1〜φ4が発生される。また、スイッチ
回路(21)〜(26)はB側に接続されるので、クロック
信号φ1は垂直シフトレジスタ(2)の電極Va,Vc及びVe
に供給され、クロック信号φ2は垂直シフトレジスタ
(2)の電極Va′,Vc′及びVe′に供給され、クロック
信号φ3は垂直シフトレジスタ(2)の電極Vb及びVdに
供給され、さらにクロック信号φ4は垂直シフトレジス
タ(2)の電極Vb′及びVd′に供給される。そのため、
例えばクロック信号φ1にゲートパルスPGが重畳されて
いる奇数フィールドの最初に、受光素子Sa,Sc及びSeに
蓄積された信号電荷は転送ゲートGa,Gc及びGeを介して
垂直シフトレジスタ(2)の電極Va,Vc及びVeに対応す
る部分に転送される。そして、その後垂直シフトレジス
タ(2)によって水平シフトレジスタ(4)に1走査線
分ずつ転送される。第4図A〜Fは、第2図A〜Dに示
すクロック信号φ1〜φ4の時点t1〜t6における信号電荷
の転送位置を示したものであるが、この図からも明らか
なように、順次電位の井戸が移るようになされ、受光素
子Sa,Sc及びSeに蓄積され、垂直シフトレジスタ(2)
の電極Va,Vc及びVeに対応する部分に転送された信号電
荷(で図示)が垂直方向に転送される。また、例えば
クロック信号φ3にゲートパルスPGが重畳されている偶
数フィールドの最初に、受光素子Sb及びSdに蓄積された
信号電荷は転送ゲートGb及びGdを介して垂直シフトレジ
スタ(2)の電極Vb及びVdに対応する部分に転送され
る。そして、上述した奇数フィールドの場合と同様に、
垂直シフトレジスタ(2)によって水平シフトレジスタ
(4)に1走査線分ずつ転送される。
また、水平シフトレジスタ(4)に1走査線分ずつ転送
された信号電荷は1水平期間(1H)内に順次電荷検出部
(5)に供給され、この電荷検出部(5)より外部に水
平周波数が33.75kHzの高品位方式の撮像信号が出力され
る。
また、NTSC方式の信号を得るときには、クロック信号発
生回路(6)より15.75kHzの周波数のクロック信号φ1
〜φ4が発生される。また、スイッチ回路(21)〜(2
6)はA側に接続されるので、クロック信号φ1は垂直シ
フトレジスタ(2)の電極Va,Va′,Ve及びVe′に供給さ
れ、クロック信号φ2は垂直シフトレジスタ(2)の電
極Vb及びVb′に供給され、クロック信号φ3は垂直シフ
トレジスタ(2)の電極Vc及びVc′に供給され、さらに
クロック信号φ4は垂直シフトレジスタ(2)の電極Vd
及びVd′に供給される。そのため、例えばクロック信号
φ1にゲートパルスPGが重畳されている奇数フィールド
の最初に受光素子Sa及びSeに蓄積された信号電荷は転送
ゲートGa及びGeを介して垂直シフトレジスタ(2)の電
極Va及びVeに対応する部分に転送される。そして、その
後垂直シフトレジスタ(2)によって水平シフトレジス
タ(4)に1走査線分ずつ転送される。第5図A〜Fは
第2図A〜Dに示すクロック信号φ1〜φ4の時点t1〜t6
における信号電荷の転送位置を示したものであるが、こ
の図からも明らかなように順次電位の井戸が移るように
なされ、受光素子Sa及びSeに蓄積され、垂直シフトレジ
スタ(2)の電極Va及びVeに対応する部分に転送された
信号電荷(で図示)が垂直方向に転送される。この場
合、1水平期間における転送距離は、上述した高品位方
式の場合に比べて2倍となる。また、例えばクロック信
号φ3にゲートパルスPGが重畳されている偶数フィール
ドの最初に受光素子Scに蓄積された信号電荷は転送ゲー
トGcを介して垂直シフトレジスタ(2)の電極Vcに対応
する部分に転送される。そして、上述した奇数フィール
ドの場合と同様に、垂直シフトレジスタ(2)によって
水平シフトレジスタ(4)に1走査線分ずつ転送され
る。
また、水平シフトレジスタ(4)に1走査線分ずつ転送
された信号電荷は水平期間内に順次電荷検出部(5)に
供給され、この電荷検出部(5)より外部に水平周波数
が15.75kHzのNTSC方式の撮像信号が出力される。
このように本例によれば、1個のCCD固体撮像素子(1
0)より高品位方式の撮像信号及びNTSC方式の撮像信号
を得ることができる。したがって本例によれば、例えば
現行の通常方式から高品位方式への切換時に、テレビカ
メラの切換を不要とでき、切換の効率化を図ることがで
きる。
尚、上述実施例によれば、通常方式としてNTSC方式のも
のを示したが、その他のものも同様に構成することがで
きる。また、上述した高品位方式の撮像信号の水平周波
数は一例であって、これに限定されるものでないことは
勿論である。
〔発明の効果〕
以上述べた本発明によれば、1個のCCD固体撮像素子よ
り高品位方式及び通常方式(NTSC方式,PAL方式等)の撮
像信号を得ることができ、例えば通常方式から高品位方
式への切換時にテレビカメラの切換を不要とでき、切換
えの効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2図〜第5
図はその説明のための図である。 (1)は受光素子、(2)は垂直シフトレジスタ、
(3)は転送ゲート、(4)は水平シフトレジスタ、
(6)はクロック信号発生回路、(10)はCCD固体撮像
素子、(21)〜(26)はスイッチ回路である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】マトリクス状に配された複数の受光素子
    と、この複数の受光素子に夫々対応して2個の電極が配
    され電荷を垂直方向に転送する垂直シフトレジスタと、
    上記複数の受光素子によって発生された電荷を上記垂直
    シフトレジスタに転送制御する転送ゲートと、電荷を水
    平方向に転送する水平シフトレジスタとを備え、 上記垂直シフトレジスタの各電極ごとに順次位相を異に
    するクロック信号を供給して、高品位方式の撮像信号を
    得ると共に、上記垂直シフトレジスタの2電極ごとに順
    次位相を異にする上記クロック信号を供給して通常方式
    の撮像信号を得ることを特徴とする固体撮像素子。
JP61305880A 1986-12-22 1986-12-22 固体撮像素子 Expired - Lifetime JPH0787550B2 (ja)

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