驱动固态图象传感器的方法 本发明涉及到一种驱动固态图象传感器的方法，尤其是涉及到一种能够为每一个预定数的垂直象素线从光电二极管读出信号电荷到一个垂直电荷耦合器件的驱动固态图象传感器的方法。
目前，已经开发了一种为了输入图象到计算机中而用于个人计算机的摄象机。一种与常规摄象机结合应用于如NTSC和PAL电视制式中的图象传感器已经设计为具有两场显示一帧的隔行扫描系统。例如，这样一种图象传感器已经在日本公开号为61-21689,2-196567,4-262679,7-184125,和9-55952中予以公布。
然而，使用隔行系统的图象传感器具有低分辨率图象。因此，一种最近设计的结合在摄象机中的图象传感器为了增强图象的分辨率具有非隔行系统。在一种非隔行系统中，通过水平扫描线构成一帧的信号流动是依次输出的。非隔行系统具有能够在如个人计算机屏幕上很容易显示的优点。因此，一种与非隔行系统有关地图象传感器，即，改进扫描类型图象传感器已经有所需求，而且已经作了研究。
图1是一个与改进扫描系统有关的隔行类型电荷耦合器件(CCD)图象传感器的平面视图。该举例说明的CCD图象传感器由一个图象传感区域1，一个水平CCD2，一个输出单元或电荷检测器3，以两维矩阵排列在传感区域1的多个光电二极管4，以及每个都临近每一行光电二极管的多个垂直CCD5。
每个光电二极管4变换光到一个信号电荷，并且累积如此变换的电荷。每个垂直CCD5垂直地传递已经从光电二极管4变换来的信号电荷。一个位于每个光电二极管4与每个CCD5之间的电荷阅读器6读取每个光电二极管4的输出信号电荷到每个CCD5。图象传感区域1除了光电二极管4，垂直CCD5，和电荷阅读器6外，为了与其它器件绝缘而定义一个绝缘区域。
在工作中，在一定时间周期在每个光电二极管4中光变换到一个电荷，并且因此在每个光电二极管4中产生电荷累积。施加一定的电压到电荷阅读器6，这些在光电二极管4中累积的电荷通过电荷阅读器6读出到CCD5。这些已经读出到垂直CCD 5的电荷由一条水平线向水平CCD2传递。这些已经传递到水平CCD2的电荷在水平CCD2中水平地传递，然后作为一个输出电压在输出单元3检测。
图2是一个图解说明在光电二极管4与一个改进扫描类型图象传感器中构成垂直CCD5的垂直传递电极8之间位置关系的平面视图。这个垂直CCD5包括四个垂直传递电极8a,8b,8c和8d对应于光电二极管4的每个。传递电极8a,8b,8c和8d中的至少一个加倍作为一个读出电极用于从光电二极管读出信号电荷到垂直CCD5。例如传递电极8c加倍作为一个读出电极。
当垂直CCD5的每一个由四相位脉冲φV1到φV4驱动时，在一个四电极周期，垂直驱动脉冲φV1到φV4分别加到垂直传递电极8a到8d。
图3A到3C图解说明一个电荷是如何在改进扫描工作中传递的。简单讲，图3A到3C仅仅解释一个垂直CCD5，以及位于垂直CCD5下面的部分水平CCD2。在图3A到3C中，一个实心圆(●)表示一个包含电荷在内的信息包，而空心圆(○)表示一个不包含电荷在内的信息包。
参考图3A，光电二极管PD1到PD6在一定的时间周期暴露在光下因此变换光到信号电荷，并且累积这些产生的信号电荷。当一个读出电压加到所有读出电极6时，在光电二极管PD1到PD6累积的信号电荷被读出到垂直CCD5。
于是，如图3B所示，已经读出到垂直CCD5的信号电荷按一条水平线向水平CCD2传递。
然后，如图3C所示，在垂直CCD5中已经按一条垂直线传递的信号电荷到达水平CCD2，并且由一条线经过CCD2传递。最后，该信号电荷通过输出单元3(图3A到3C没有显示出)输出。
图4图解说明垂直驱动脉冲φV1到φV4的波形以及电荷是如何在改进的扫描工作中传递的。
垂直驱动脉冲的波形图解说明在一个垂直消隐周期与连续的两个水平消隐周期上。该驱动脉冲是四个相位的脉冲。读出脉冲φTGA,φTGB，和φTGC从光电二极管4读出信号电荷到垂直CCD5。在图4中，读出脉冲φTGA,φTGB,和φTGC被显示是独立的脉冲，然而，应该注意读出脉冲φTGA,φTGB，和φTGC被加到加倍作为一个读出电极的垂直传递电极8c，其是以读出脉冲φTGA,φTGB和φTGC分别重叠在垂直驱动脉冲φV3A,φV3B，和φV3C上的形式加倍。
在图4的下半部，显示电荷是如何传递的，图解画出光电二极管4与垂直传递电极8。最低的行表示构成水平CCD2的水平传递电极9。一个水平驱动脉冲φH1加到水平传递电极9。
在图4的下半部，一个空心矩形表示一个不包含信号电荷的垂直传递电极，而一个阴影线的矩形表示一个包含已经从光电二极管4读出的信号电荷的垂直传递电极。具有时间失效的电荷传递可以借助于图4上半部中信号波形理解，借助于画在左边的光电二极管4和垂直传递电极8，并且还应该理解一个信号电荷在一定时序位于临近垂直CCD。因此，这就理解了电荷是如何传递的。
参考图4，当垂直驱动脉冲φV1到φV4处于中间电平时，位于相关垂直传递电极8下面的通道准备要累积电荷。当垂直驱动脉冲φV1到φV4处于低电水平时，位于相关垂直传递电极8下面的通道不准备累积电荷。
当读出脉冲φTGA,φTGB，和φTGC处于一个高电平时，信号电荷从相关光电二极管4读出到垂直CCD5。当读出脉冲φTGA,φTGB，和φTGC处于一个低电平时，信号电荷不读出。在时刻t1，所有的读出脉冲φTGA,φTGB，和φTGC都转换到高电平，则所有光电二极管4累积的信号电荷读出到垂直CCD5。这些读出的信号电荷在位于与高电平的垂直驱动脉冲φV3相关的垂直传递电极8下面的一个通道，和位于与中间电平的垂直驱动脉冲φV4相关的垂直传递电极8下面的一个通道两者中累积。然后，该信号电荷在每个垂直CCD 5中由一个象素在一个水平消隐周期内向下垂直地传递。
一个固态图象传感器不仅仅为摄象机开发用于输入图象到一台个人计算机，而且其用于除了图象传感器替换胶卷照相机使用的胶卷以外，具有与胶卷照相机同样结构的电子静止照相机。一台电子照相机在标准拍照方式具有低的帧速率。具体地说，帧速率是每秒大约10帧。
然而，当自动聚焦(AF)通过感应图象实现时，就应该必须为AF控制准备数个至数十个图象用于AF控制。如果这个AF控制是要以与标准照相方式相同的帧速率(每秒10帧)执行，它将花一秒或更长来调整聚焦，结果错过了快门机会。
因此，要求一个图象传感器能够在AF方式增加帧速率，例如，达到每秒30帧。然而，如果为了增加帧速率图象传感器被设计为具有一个较高的驱动频率，在图象传感器中的功率消耗将不利地增加。
因此，这里已经建议一种在AF方式中水平扫描线被变稀疏的方法以增强帧速率，根据分辨率轻微减少这个事实将不会造成问题。
然而，根据这样一种方法，只有与一条线有关的信号被用在包括三条垂直象素线的一个周期期间，结果引起信号电荷变小，因此灵敏度变坏。
下面参考具有六相位脉冲以及在每三条垂直象素线施加一个读出电压的改进扫描类型的图象传感器来描述这个问题。
图5A到5E图解说明在一个能够在每三条垂直象素线读出电荷的图象传感器中一种常规“稀疏”操作中电荷是如何传递的。在图5A到5E中，一个实心圆(●)表示一个包含电荷在内的信息包，而空心圆(○)表示一个不包含电荷在内的信息包。图5A到5E是按经过的时间排列的。
参考图5A，光电二极管PD1到PD6是在光下暴露一定时间周期从而将光变换成电荷，并且累积如此产生的信号电荷。当一个读出电压加到与三个垂直象素线之间有关一条线时，在光电二极管PD1到PD6中累积的信号电荷被读出到垂直CCD5。在这个例子中，如图5A所示，一个读出电压加到与光电二极管PD1和PD4相关的读出电极，结果在光电二极管PD1和PD4中累积的信号电荷被读出到垂直CCD5。
然后，在一个水平消隐周期，如此读出的电荷在垂直CCD5中由三条线向水平CCD2传递，如图5B,5C和5D中所示。同时，对于两个象素的空信息包也与这些电荷一起传递。
于是，如图5E所示，已经在光电二极管PD1累积的信号电荷与两个空信息包一起在一个水平扫描周期经过水平CCD2传递，并且经过输出单元3输出。
图6图解说明垂直驱动脉冲的波形和能够以每三条垂直象素线读出电荷的图象传感器中一种常规“稀疏”操作中电荷是如何传递的。
垂直驱动脉冲的波形图解说明在一个垂直消隐周期与连续的两个水平消隐周期上。该驱动脉冲是六个相位的脉冲φV1,φV2,φV3A,φV3B,φV3C和φV4。读出脉冲φTGA,φTGB，和φTGC从光电二极管4读出信号电荷到垂直CCD 5。在图6中，读出脉冲φTGA,φTGB，和φTGC被显示是独立的脉冲，然而，应该注意读出脉冲φTGA,φTGB，和φTGC被加到加倍作为一个读出电极的垂直传递电极8c，其是以将读出的脉冲φTGA,φTGB，和φTGC分别重叠在垂直驱动脉冲φV3A,φV3B，和φV3C上的方式加倍。
在图6的下半部，显示电荷如何传递，几乎是与图4中的一样。最低的行表示构成水平CCD2的水平传递电极9。一个水平驱动脉冲φH1加到水平传递电极9。
在图6的下半部，一个空心矩形表示一个不包含信号电荷的垂直传递电极，而一个阴影线的矩形表示一个包含已经从光电二极管4读出的信号电荷的垂直传递电极。
当读出脉冲φTGA在t2时刻转换到高电平时，包含在与垂直驱动脉冲φV3A相关的光电二极管PD1和PD4中的电荷被读出到垂直CCD5。如此读出的信号电荷在位于与高电平的垂直驱动脉冲φV3A相关的垂直传递电极8下面的一个通道，和位于与中间电平的垂直驱动脉冲φV4相关的垂直传递电极8下面的一个通道两者中累积。然后，该信号电荷在每个垂直CCD5中由三条象素线在一个水平消隐周期内向下垂直地传递。
在图6中，与三条垂直象素线的两条线有关的信号电荷被变稀疏。即，只有与一条垂直象素线有关的信号电荷被输出到CCD5。结果，这种稀疏的操作使得输出信号具有一个为信号电荷没有稀疏的原始工作的帧速率的三倍的帧速率。
虽然显示所经过时间的横坐标轴在图4中显示的改进扫描工作与图6中显示的稀疏操作之间彼此是不同的，但是图4与6中水平消隐周期彼此是相同的。即，在一个水平消隐周期通过垂直传递信号电荷线的数量在图4中所示改进扫描工作中是一条，而在图6中所示的稀疏操作中为三条。因此，在稀疏操作中垂直传递电荷的频率是改进扫描操工作中的三倍。
如上面已经描述的，迄今为止，只有与三条线中的一条有关的信号电荷被用在稀疏操作中，结果仅有小量的信号电荷被传递，因此灵敏度也被变坏。
鉴于上述驱动一个图象传感器的常规方法中存在的一些问题，本发明的目的是提供一种即使在稀疏操作中也能避免灵敏度降低的驱动图象传感器的方法。
如前所述，在稀疏操作中垂直传递电荷的频率是改进扫描工作中的N倍(N是一个等于或大于2的正整数)。结果，由于频率增加引起的电荷传递效率减小可能使图象质量变坏。本发明还有一个目的是提供一种能够避免图象质量变差的驱动图象传感器的方法。
本发明的另一个目的是提供可适用于包括滤色器的图象传感器的一种驱动图象传感器的方法。
提供的一种驱动固态图象传感器方法，包括如下顺序的步骤，(a)将光变换成多个电荷；(b)在每一个预定的垂直象素线数选择地读出这些变换的电荷到一个垂直电荷耦合器件；(c)重复所述步骤(b)、(d)向水平电荷耦合器件垂直地传递这些读出的电荷；以及(e)经过所述水平电荷耦合器件水平地传递这些相加的电荷；其特征在于在所述步骤(b)和(c)中，按小于所述预定数的第一个数读出所述电荷，该方法还包括步骤(f)，其中在一个水平消隐周期内在所述垂直电荷耦合器件中，由所述预定数的垂直象素线通过垂直地传递电荷，在所述水平电荷耦合器件中将在所述步骤(b)读出的所述电荷之一加到在所述步骤(c)中读出的相关所述电荷之一上，所述步骤(f)在所述步骤(d)和(e)之间执行。
最好用重复步骤(b)和(d)的步骤(g)替代步骤(c)，步骤(g)在步骤(d)和(e)之间执行。
更好的是垂直象素线用滤色器覆盖。
根据本发明，与三条垂直象素线的两条垂直象素线相关的信号电荷被读出，并且这些读出的与两条垂直象素线相关的信号电荷在水平消隐周期内由三条线传递。因此，这些读出的与两条垂直象素线相关的信号电荷彼此相加，并且这些相加的信号电荷被输出。作为一个结果，这可能增强帧速率，和获得具有一个幅度为在与三条线的一条有关的信号电荷被读出的常规操作中所获得的输出信号幅度的两倍的输出信号，保证在灵敏度上增强。
根据本发明，当与两条垂直象素线相关的信号电荷被读出到一个垂直CCD时，一个与这些象素线的一条有关的信号电荷在与其他有关的信号电荷被读出时序不同的一时序读出。从而，即使垂直传递的效率减少，也能成功地传递两个包含信号电荷的信息包，然后，传递一个不包含信号电荷的信息包，此外一个信号电荷或者一些信号电荷保持不被传递，当信号电荷在一个水平消隐周期由三条线垂直地传递时，只有该空信息包保持不传递。当空信息包被传递到一个水平CCD时，这个空信息包加到其他信息包，从而，保证由于垂直传递效率的减少不引起图象质量的变坏。
当两条象素线被打算从三条象素线中选出时，最好选择第一和第二线。当本发明应用于包括一个拜尔(Bayer)-排列的滤色器的彩色图象传感器时，同一滤色器的信号被加到读出的信号电荷，保证增强彩色图象传感器中的灵敏度。
图1是一个改进型隔行扫描CCD图象传感器的平面视图。
图2是一个图解说明在一个能够读出每三个象素线中的信号电荷的改进类型隔行扫描图象传感器中光电二极管与垂直变换电极之间位置关系的平面视图。
图3A,3B和3C图解说明一个电荷如何在改进扫描操作中传递。
图4图解说明垂直驱动脉冲的波形和在改进扫描操作中信号电荷如何传递。
图5A到5E图解说明在一个能够读出每三个象素线中的信号电荷的图象传感器中在常规的“稀疏”操作中电荷如何传递。
图6图解说明垂直驱动脉冲的波形和在一个能够读出每三个象素线中的信号电荷的图象传感器中的常规“稀疏”操作中信号电荷如何传递。
图7A到7F图解说明根据本发明第一实施例的在图象传感器的“稀疏”操作中电荷如何传递。
图8图解说明垂直驱动脉冲的波形和根据本发明第一实施例的在图象传感器的“稀疏”操作中信号电荷如何在传递。
图9A到9G图解说明根据本发明第二实施例的在图象传感器的“稀疏”操作中电荷如何传递。
图10图解说明垂直驱动脉冲的波形和根据本发明第二实施例的在图象传感器的“稀疏”操作中信号电荷如何传递。
图11图解说明在一个滤色器中色彩的排列。
图12A到12G图解说明根据本发明第三实施例的在图象传感器的“稀疏”操作中电荷如何传递。[
第一实施例]
图7A到7F图解说明根据本发明第一实施例电荷如何在一个图象传感器“稀疏”操作中传递。根据第一实施例的一个图象传感器具有与图1和2中所示相同的结构。
为简单起见，图7A到7F图解说明的仅仅是一个垂直CCD5，和一个位于垂直CCD5下面的部分水平CCD2。在图7A到7F中，一个实心圆(●)表示一个包含电荷在内的信息包，而空心圆(○)表示一个不包含电荷在内的信息包。图7A到7F是按经过的时间排列。
参考图7A，光电二极管PD1到PD6在光下暴露一定时间周期以将光变换成电荷，并且累积如此产生的信号电荷。当一个读出电压加到已经预先选中的与两个垂直象素线有关的读出电极6时，在相关的光电二极管中累积的信号电荷被读出到垂直CCD5。在第一实施例中，在光电二极管PD3和PD6中累积的信号电荷被读出到垂直CCD5。
然后，如图7B所示，在光电二极管PD1和PD4中累积的信号电荷被读出到垂直CCD5。
尽管在第一实施例中在光电二极管PD3和PD6中累积的信号电荷是首先被读出到垂直CCD5，而在光电二极管PD1和PD4中累积的信号电荷也可以是首先读出。作为一种变换，在光电二极管PD3和PD6中累积的信号电荷与在光电二极管PD1和PD4中累积的信号电荷可以同时读出。
然后，如图7C,7D和7E所示，这些读出的信号电荷在一个水平周期内由三条象素线垂直地在垂直CCD5中传递。因此，已经从光电二极管PD1和PD3读出的包含信号电荷的两个信息包，和一个空信息包被传递到CCD2。
上述已经参考图7A到7E描述的运作在水平CDD2中电荷传递被停止的一水平消隐周期内实现。因此，已经从光电二极管PD1读出的信号电荷与已经从光电二极管PD3读出的信号电荷彼此在水平CCD2中相加。类似地，已经从光电二极管PD4读出的信号电荷与已经从光电二极管PD6读出的信号电荷彼此在水平CCD2中相加。
当信号电荷如上所述在水平CCD2中已经彼此相加之后，相加的信号电荷在水平CCD2中线接着线地传递，如图7F所示。
图8图解说明垂直驱动脉冲的波形和根据第一实施例信号电荷如何在一个图象传感器“稀疏”操作中传递。图8基本上与图4一样。
在光电二极管PD1与PD3累积的信号电荷在t1a时刻被读出到CCD5，然后，通过垂直CCD5垂直传递。这些信号电荷在时刻t1b到t1c时刻期间加到水平CCD2。然后，这些信号电荷经过水平CCD2传递，并且在一个水平扫描周期通过输出单元3输出。
上述运作在一个水平消隐周期内实现。结果，一个“稀疏”操作能够在一个可以从每三条象素线读出信号电荷的图象传感器中被执行，保证一帧时间大于一个常规“稀疏”操作中获得一帧的时间三倍。
根据第一实施例，不管帧速率的增强，能够输出一个表示在与三条象素线有关电荷之间两个彼此相加电荷的信号。此外，第一实施例提供数量上大于在与一条象素线有关的信号电荷从与三条象素线有关的信号电荷稀疏的常规方法中获得的电荷两倍的电荷，因此，提供大于常规方法两倍的灵敏度。[第二实施例]
图9A到9G图解说明根据第二实施例图象传感器中电荷如何在一种稀疏操作中传递的。一个根据第二实施例的图象传感器具有与图1和2所示相同的结构。
为简化起见，图9A到9G图解说明的仅仅是一个垂直CCD5，和一个位于垂直CCD5下面的部分水平CCD2。在图9A到9G中，一个实心圆(●)表示一个包含电荷在内的信息包，而空心圆(○)表示一个不包含电荷在内的信息包。图9A到9G是按经过时间排列的。
参考图9A，光电二极管PD1到PD6在光下暴露一定时间周期以将光变换成电荷，并且累积如此产生的信号电荷。当一个读出电压加到已经预先选中的与两个垂直象素线有关的读出电极6时，在相关的光电二极管中累积的信号电荷被读出到垂直CCD5。在第二实施例中，在光电二极管PD3和PD6中累积的信号电荷被读出到垂直CCD5。
然后，如图9B所示，已经读出到垂直CCD5的信号电荷经过垂直CCD5由一条象素线传递。
于是，如图9C所示，在光电二极管PD1和PD4中累积的信号电荷被读出到垂直CCD5。
尽管在第一实施例中在光电二极管PD3和PD6中累积的信号电荷是首先被读出到垂直CCD5，而在光电二极管PD1和PD4中累积的信号电荷也可以是首先读出。
于是，如图9D,9E和9F所示，已经从光电二极管PD1和PD3读出的信号电荷以相邻信息包形式经过垂直CCD5向水平CCD2传递。
上述已经参考图9A到9F描述的运作在电荷传递在水平CDD2被停止的一水平消隐周期内实现。因此，已经从光电二极管PD1读出的信号电荷与已经从光电二极管PD3读出的信号电荷彼此在水平CCD2中相加。类似地，已经从光电二极管PD4读出的信号电荷与已经从光电二极管PD6读出的信号电荷彼此在水平CCD2中相加。
当信号电荷如上所述在水平CCD2中已经彼此相加之后，相加的信号电荷在水平CCD2中线接着线地传递，如图9G所示。
图10图解说明垂直驱动脉冲的波形和根据第一实施例信号电荷如何在一个图象传感器“稀疏”操作中传递。图10实际上与图8一样。
在光电二极管PD1与PD3累积的信号电荷在t2a时刻被读出到CCD5，然后，通过垂直CCD5垂直传递。于是，这些信号电荷在t2b到t2c期间由一条线经过垂直CCD5传递。
在光电二极管PD1与PD4累积的信号电荷在t2d时刻被读出到CCD5，然后，这些信号电荷由一条线经过垂直CCD5传递。
已经从光电二极管PD1读出的信号电荷与已经从光电二极管PD3读出的信号电荷彼此在水平CCD2中在t2e到t2f期间相加。类似地，已经从光电二极管PD4读出的信号电荷与已经从光电二极管PD6读出的信号电荷彼此在水平CCD2中在t2e到t2f期间相加。
而后，这些信号电荷经过水平CCD2传递，并且在一个水平扫描周期经过输出单元3输出。
上述的运作是在一个水平消隐周期执行。结果，一个“稀疏”操作能够在一个可以从每三条象素线读出信号电荷的图象传感器中被执行，保证一帧时间大于常规“稀疏”操作中获得一帧的时间的三倍。
此外，第二实施例提供数量上大于在常规“稀疏”操作中获得的电荷两倍的电荷，因此，提供大于常规方法两倍的灵敏度。
再者，第二实施例提供一个附加的优点。在第一实施例中，一个从信号电荷垂直传递的终止到一个水平消隐周期的开始的周期表示为图8中的周期T1，在该周期信号电荷已经完全地从垂直CCD5传递到水平CCD2。在第一实施例的稀疏操作中，信号电荷垂直传递的频率大于改进扫描工作中频率的三倍。因此，如果在垂直传递中产生缺陷，则在图象之后产生图象质量变差。
在第二实施例中，一个从信号电荷垂直传递的终止到一个水平消隐周期的开始的周期表示为图10中的周期T2，在该周期信号电荷已经完全地从垂直CCD5传递到水平CCD2。在第二实施例中，垂直传递的信息包中最后一个信息包是空的。从而，即使在与光电二极管有关的电荷被传递到垂直CCD5的同时产生一个缺陷，这时也刚好使一个信号电荷被传递到这个空信息包。具有足够的时间使已被引入空信息包的信号将被传递到水平CCD2。因此，以后的图象在第二实施例中比在第一实施例中产生的可能性小。[第三实施例]
在第三实施例中，本发明被应用于一个包括滤色器的彩色图象传感器。
图11图解说明在图象传感器中滤色器与光电二极管排列对准的例子。举例说明的滤色器包括红色(R)，绿色(G)，以及蓝色(B)滤色器。图11中所示的排列称作拜尔排列。即，绿色和蓝色交替地排列在第一和第三水平行21和23，而绿色和红色交替地排列在第二和第四水平行22和24致使绿色是夹在上一行与下一行之间(例如，第二水平行22中的绿色是夹在蓝色第一与第三水平行21于23之间)。
下面将描述一种在能够从每两条象素线读出信号电荷并且具有一个滤色器的图象传感器中的稀疏操作。
图12A到12G图解说明一个彩色图象传感器中电荷如何在一种稀疏操作中传递的。在第三实施例中的彩色图象传感器具有图1和2所示相同的结构，以及另有图11所示滤色器。如先前所述，滤色器与光电二极管4对准。
在图12A到12G中，一个实心圆(●)表示一个包含电荷在内的信息包，而空心圆(○)表示一个不包含电荷在内的信息包。图12A到12G是按经过时间排列的。
参考图12A，光电二极管PD1到PD6在光下暴露一定时间周期以将光变换成电荷，并且累积如此产生的信号电荷。当一个读出电压加到已经预先选中的与两个垂直象素线有关的读出电极6时，在相关的光电二极管中累积的信号电荷被读出到垂直CCD5。在第三实施例中，在光电二极管PD3和PD5中累积的信号电荷被读出到垂直CCD5。光电二极管PD3用一个红滤色器覆盖，而光电二极管PD6用一个绿滤色器覆盖。
然后，如图12B所示，已经读出到垂直CCD5的信号电荷经过垂直CCD5由一条象素线传递。
于是，如图12C所示，在光电二极管PD1和PD4中累积的信号电荷被读出到垂直CCD5。光电二极管PD1用一个红滤色器覆盖，光电二极管PD4用一个绿滤色器覆盖。
尽管在第二实施例中在光电二极管PD3和PD6中累积的信号电荷是首先被读出到垂直CCD5，而在光电二极管PD1和PD4中累积的信号电荷也可以先读出。
然后，如图12C到12F所示，已经从用一个红滤色器覆盖的光电二极管PD1和PD3两者读出的信号电荷以相邻信息包形式经过垂直CCD5向水平CCD2传递。类似地，已经从用一个绿滤色器覆盖的光电二极管PD4和PD6两者读出的信号电荷以相邻信息包形式经过垂直CCD5向水平CCD2传递。
上述已经参考图12A到12F描述的操作是在水平CDD2中电荷传递被停止的一水平消隐周期内实现。因此，已经从光电二极管PD1读出的信号电荷与已经从光电二极管PD3读出的信号电荷彼此在水平CCD2中相加。类似地，已经从光电二极管PD4读出的信号电荷与已经从光电二极管PD6读出的信号电荷彼此在水平CCD2中相加。
当信号电荷如上所述在水平CCD2中已经彼此相加之后，相加的信号电荷在水平CCD2中线接着线地传递，如图12G所示。
根据第三实施例，信号电荷从用相同色滤色器覆盖的光电二极管读出，结果电荷在数量上是一个常规彩色图象传感器的两倍，从而灵敏度增强。