JP3013839B2 - 固体撮像素子の駆動方法 - Google Patents
固体撮像素子の駆動方法Info
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- Japan
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- imaging device
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Links
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
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Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子、特
に、イメージ部の垂直転送先側にストレージ部を有し、
転送電極にシャント配線膜を介して駆動パルスを印加す
る固体撮像素子の駆動方法に関する。
に、イメージ部の垂直転送先側にストレージ部を有し、
転送電極にシャント配線膜を介して駆動パルスを印加す
る固体撮像素子の駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来の固体撮像素子の一例を示す
平面図である。図面において、１はイメージ部で、多数
の受光素子がマトリックス状に配置されると共に受光素
子の各垂直列に対応して設けられたところの信号電荷を
垂直方向に転送する垂直レジスタが配置されてなる。
尚、図面では便宜上受光素子を示さず、垂直レジスタを
受光素子のある部分をも覆うように短冊状の実線で表わ
し、この垂直レジスタを転送制御する水平方向に延びた
転送電極を２点鎖線で短冊状に表わした。転送電極は４
相の駆動パルスにより制御され、上側からＩＭ１、ＩＭ
２、ＩＭ３、ＩＭ４、ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３、ＩＭ
４、…の順で配置されている。
平面図である。図面において、１はイメージ部で、多数
の受光素子がマトリックス状に配置されると共に受光素
子の各垂直列に対応して設けられたところの信号電荷を
垂直方向に転送する垂直レジスタが配置されてなる。
尚、図面では便宜上受光素子を示さず、垂直レジスタを
受光素子のある部分をも覆うように短冊状の実線で表わ
し、この垂直レジスタを転送制御する水平方向に延びた
転送電極を２点鎖線で短冊状に表わした。転送電極は４
相の駆動パルスにより制御され、上側からＩＭ１、ＩＭ
２、ＩＭ３、ＩＭ４、ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３、ＩＭ
４、…の順で配置されている。
【０００３】２はストレージ部で、イメージ部１で発生
した信号電荷を一時記憶するもので、イメージ部１の各
垂直レジスタと対応して設けられ対応するものどうしが
接続された複数の垂直レジスタからなり、該垂直レジス
タもイメージ部１のそれと同じように実線で短冊状に表
わし、水平方向に延びる転送電極は２点鎖線で短冊状に
表わした。３はストレージ部２の下側に設けられた出力
ゲート、４は該出力ゲートの下側に設けられた第１の水
平レジスタ、５は２つの水平レジスタ（第１と第２の水
平レジスタ）間における信号電荷の転送を制御する制御
ゲート、６は該制御ゲート５の下側に配置された第２の
水平レジスタ、７は２つの水平レジスタ４、６から受け
た信号を交互に切換えて出力するマルチプレクサであ
る。尚、水平レジスタを複数設けるのは水平方向におけ
る画素の集積度を向上させるためであり、この技術の詳
細は特公平１−１３６７６号公報において説明されてい
る。
した信号電荷を一時記憶するもので、イメージ部１の各
垂直レジスタと対応して設けられ対応するものどうしが
接続された複数の垂直レジスタからなり、該垂直レジス
タもイメージ部１のそれと同じように実線で短冊状に表
わし、水平方向に延びる転送電極は２点鎖線で短冊状に
表わした。３はストレージ部２の下側に設けられた出力
ゲート、４は該出力ゲートの下側に設けられた第１の水
平レジスタ、５は２つの水平レジスタ（第１と第２の水
平レジスタ）間における信号電荷の転送を制御する制御
ゲート、６は該制御ゲート５の下側に配置された第２の
水平レジスタ、７は２つの水平レジスタ４、６から受け
た信号を交互に切換えて出力するマルチプレクサであ
る。尚、水平レジスタを複数設けるのは水平方向におけ
る画素の集積度を向上させるためであり、この技術の詳
細は特公平１−１３６７６号公報において説明されてい
る。
【０００４】８1 〜８4 はアルミニウムからなるシャン
ト配線膜で、イメージ部１の垂直レジスタの転送電極
（ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３、ＩＭ４）及びストレージ部
２の垂直レジスタの転送電極（ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ
３、ＳＴ４）にパラレルに接続されて転送電極の低抵抗
化を図るためのものであり、太い実線で示されている。
そして、４相の駆動パルスＶ１〜Ｖ４は４本のバスライ
ンからイメージ部１及びストレージ部２の転送電極（Ｉ
Ｍ１、ＩＭ２、ＩＭ３、ＩＭ４、・・・ＳＴ１、ＳＴ
２、ＳＴ３、ＳＴ４、・・・）に同じシャント配線膜８
1 〜８4 を介して印加されるようになっていた。図中の
太い点がシャント配線膜８と転送電極とのコンタクト部
分である。このコンタクト部分は各シャント配線膜にお
いて、４画素ピッチで互いに１画素ずつ位置がずれるよ
うに配置されている。
ト配線膜で、イメージ部１の垂直レジスタの転送電極
（ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３、ＩＭ４）及びストレージ部
２の垂直レジスタの転送電極（ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ
３、ＳＴ４）にパラレルに接続されて転送電極の低抵抗
化を図るためのものであり、太い実線で示されている。
そして、４相の駆動パルスＶ１〜Ｖ４は４本のバスライ
ンからイメージ部１及びストレージ部２の転送電極（Ｉ
Ｍ１、ＩＭ２、ＩＭ３、ＩＭ４、・・・ＳＴ１、ＳＴ
２、ＳＴ３、ＳＴ４、・・・）に同じシャント配線膜８
1 〜８4 を介して印加されるようになっていた。図中の
太い点がシャント配線膜８と転送電極とのコンタクト部
分である。このコンタクト部分は各シャント配線膜にお
いて、４画素ピッチで互いに１画素ずつ位置がずれるよ
うに配置されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の一般
向けビデオカメラ等に用いられる２０万〜４５万程度の
画素を有する２／３あるいは１／２インチ光学系のＣＣ
Ｄ固体撮像素子は転送電極の長さが７〜９ｍｍ程度であ
り、伝搬遅延はさほど大きくならず、伝搬遅延が動作特
性に大きな影響を与えることはなかった。
向けビデオカメラ等に用いられる２０万〜４５万程度の
画素を有する２／３あるいは１／２インチ光学系のＣＣ
Ｄ固体撮像素子は転送電極の長さが７〜９ｍｍ程度であ
り、伝搬遅延はさほど大きくならず、伝搬遅延が動作特
性に大きな影響を与えることはなかった。
【０００６】しかしながら、ＨＤＶＳ用１インチ光学系
のＣＣＤ固体撮像素子においては転送電極の長さが約１
４．６ｍｍと従来の２倍以上になり、駆動パルスの伝搬
遅延が無視できない程大きく、駆動パルスの振幅低減、
波形劣化等を招き、必要とする動作特性を得ることが難
しいという問題があった。特に、イメージ部１において
は受光素子があるのでシャント配線膜の幅が大きく制約
され、そのシャント配線膜を経由してストレージ部２の
垂直レジスタの転送電極に駆動パルスが印加されること
になるので、駆動パルス伝搬経路の時定数が大きくなる
ことは避け得ない。そのため、アルミニウムからなるシ
ャント配線膜を設けた構造でありながら、無視できない
伝搬遅延が生じ、ＨＤＶＳへの対応を阻む大きな原因と
なる。
のＣＣＤ固体撮像素子においては転送電極の長さが約１
４．６ｍｍと従来の２倍以上になり、駆動パルスの伝搬
遅延が無視できない程大きく、駆動パルスの振幅低減、
波形劣化等を招き、必要とする動作特性を得ることが難
しいという問題があった。特に、イメージ部１において
は受光素子があるのでシャント配線膜の幅が大きく制約
され、そのシャント配線膜を経由してストレージ部２の
垂直レジスタの転送電極に駆動パルスが印加されること
になるので、駆動パルス伝搬経路の時定数が大きくなる
ことは避け得ない。そのため、アルミニウムからなるシ
ャント配線膜を設けた構造でありながら、無視できない
伝搬遅延が生じ、ＨＤＶＳへの対応を阻む大きな原因と
なる。
【０００７】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、イメージ部及びストレージ部の垂直
レジスタを制御する駆動パルスの伝搬遅延を小さくする
ことを目的とする。
されたものであり、イメージ部及びストレージ部の垂直
レジスタを制御する駆動パルスの伝搬遅延を小さくする
ことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の固体撮像素子
の駆動方法は、固体撮像素子のイメージ部とストレージ
部で垂直レジスタの転送電極の低抵抗化のために並列接
続するシャント配線膜を分離させておくこととし、該シ
ャント配線膜にはそれぞれ独立したバスラインから駆動
パルスが印加するものである。
の駆動方法は、固体撮像素子のイメージ部とストレージ
部で垂直レジスタの転送電極の低抵抗化のために並列接
続するシャント配線膜を分離させておくこととし、該シ
ャント配線膜にはそれぞれ独立したバスラインから駆動
パルスが印加するものである。
【０００９】従って、請求項１の固体撮像素子の駆動方
法によれば、固体撮像素子のイメージ部とストレージ部
とでシャント配線膜を分離させておくので、イメージ部
とストレージ部相互のカップリング容量が減少し、駆動
パルスを出力するクロックドライバの負担が軽くなり、
そして伝搬遅延が減少して駆動パルスの歪も小さくな
り、伝搬遅延による動作特性の劣化を抑制することがで
きる。
法によれば、固体撮像素子のイメージ部とストレージ部
とでシャント配線膜を分離させておくので、イメージ部
とストレージ部相互のカップリング容量が減少し、駆動
パルスを出力するクロックドライバの負担が軽くなり、
そして伝搬遅延が減少して駆動パルスの歪も小さくな
り、伝搬遅延による動作特性の劣化を抑制することがで
きる。
【００１０】そして、イメージ部のシャント配線膜に対
してと、ストレージ部のシャント配線膜に対してにそれ
ぞれ独立したバスラインを通じて駆動パルスを印加する
ので、換言すればバスラインに関してもイメージ部側と
ストレージ部側とで分離したので、より有効に伝搬遅延
を防止することができる。
してと、ストレージ部のシャント配線膜に対してにそれ
ぞれ独立したバスラインを通じて駆動パルスを印加する
ので、換言すればバスラインに関してもイメージ部側と
ストレージ部側とで分離したので、より有効に伝搬遅延
を防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明固体撮像素子の駆動方法
は、基本的には、マトリックス状に配置された多数の受
光素子と該受光素子の各垂直列に対応して設けられ受光
素子で蓄積された信号電荷を垂直方向に転送する複数の
垂直レジスタとからなるイメージ部の垂直転送先側に、
該イメージ部で発生した信号電荷を一時記憶するところ
の複数の垂直レジスタからなるストレージ部を有する固
体撮像素子の駆動方法において、上記固体撮像素子のイ
メージ部の垂直レジスタの転送電極と、ストレージ部の
垂直レジスタの転送電極それぞれに独立してシャント配
線膜を形成しておくこととし、該シャント配線膜にはそ
れぞれ独立したバスラインから転送電極を駆動する駆動
パルスを印加することを特徴とするものであり、本発明
駆動方法の対象となる固体撮像素子はイメージ部とスト
レージ部を有するＣＣＤ型の固体撮像素子一般に適用す
ることができ、その代表としてフレームインターライン
（ＦＩＴ）型固体撮像素子が挙げられる。
は、基本的には、マトリックス状に配置された多数の受
光素子と該受光素子の各垂直列に対応して設けられ受光
素子で蓄積された信号電荷を垂直方向に転送する複数の
垂直レジスタとからなるイメージ部の垂直転送先側に、
該イメージ部で発生した信号電荷を一時記憶するところ
の複数の垂直レジスタからなるストレージ部を有する固
体撮像素子の駆動方法において、上記固体撮像素子のイ
メージ部の垂直レジスタの転送電極と、ストレージ部の
垂直レジスタの転送電極それぞれに独立してシャント配
線膜を形成しておくこととし、該シャント配線膜にはそ
れぞれ独立したバスラインから転送電極を駆動する駆動
パルスを印加することを特徴とするものであり、本発明
駆動方法の対象となる固体撮像素子はイメージ部とスト
レージ部を有するＣＣＤ型の固体撮像素子一般に適用す
ることができ、その代表としてフレームインターライン
（ＦＩＴ）型固体撮像素子が挙げられる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明を図示実施例に従って詳細に説
明する。図１は本発明に係る固体撮像素子の一例を示す
模式的平面図である。本固体撮像素子は、図２に示した
従来の固体撮像素子とはシャント配線膜に関して相違す
るがそれ以外の点では共通し、その共通する点について
は既に説明済である。そこでその共通する点に関しては
図２において使用した符号を付して図示するにとどめて
説明を省略し、相違点についてのみ説明することとす
る。
明する。図１は本発明に係る固体撮像素子の一例を示す
模式的平面図である。本固体撮像素子は、図２に示した
従来の固体撮像素子とはシャント配線膜に関して相違す
るがそれ以外の点では共通し、その共通する点について
は既に説明済である。そこでその共通する点に関しては
図２において使用した符号を付して図示するにとどめて
説明を省略し、相違点についてのみ説明することとす
る。
【００１３】９1 〜９4 はイメージ部１の各垂直レジス
タの転送電極ＩＭ１〜ＩＭ４に対してのシャント配線膜
であり、ストレージ部２へは延びていない。該シャント
配線膜９1 〜９4 の基点はイメージ部１の上側に位置
し、イメージ部１の各転送電極ＩＭ１〜ＩＭ４へは駆動
パルスＩＶ１〜ＩＶ４がイメージバスラインを介してシ
ャント配線膜９1 〜９4 により上側の方から供給される
ようになっている。
タの転送電極ＩＭ１〜ＩＭ４に対してのシャント配線膜
であり、ストレージ部２へは延びていない。該シャント
配線膜９1 〜９4 の基点はイメージ部１の上側に位置
し、イメージ部１の各転送電極ＩＭ１〜ＩＭ４へは駆動
パルスＩＶ１〜ＩＶ４がイメージバスラインを介してシ
ャント配線膜９1 〜９4 により上側の方から供給される
ようになっている。
【００１４】１０1 〜１０4 はストレージ部２の各垂直
レジスタの転送電極ＳＴ１〜ＳＴ４に対してのシャント
配線膜であり、ストレージ部２内の垂直レジスタ用駆動
パルスＳＶ１〜ＳＶ４をバスラインを経由して下側から
受け、転送電極ＳＴ１〜ＳＴ４へ伝える。
レジスタの転送電極ＳＴ１〜ＳＴ４に対してのシャント
配線膜であり、ストレージ部２内の垂直レジスタ用駆動
パルスＳＶ１〜ＳＶ４をバスラインを経由して下側から
受け、転送電極ＳＴ１〜ＳＴ４へ伝える。
【００１５】このように本固体撮像素子はイメージ部１
のシャント配線膜９1 〜９4 と、ストレージ部２のシャ
ント配線膜１０1 〜１０4 とを互いに分離して独立させ
ると共に、そのシャント配線膜９1 〜９4 に対してはイ
メージバスラインを通じて、シャント配線膜１０1 〜１
０4 に対してはストレージバスラインを通じて駆動パル
スを印加するので、イメージ部１とストレージ部２の相
互のカップリング容量を略半減させることができる。従
って、駆動パルスを発生するクロックドライバの負担が
減り、また、駆動パルスの歪も小さくなり、動作特性の
劣化を防止することができる。
のシャント配線膜９1 〜９4 と、ストレージ部２のシャ
ント配線膜１０1 〜１０4 とを互いに分離して独立させ
ると共に、そのシャント配線膜９1 〜９4 に対してはイ
メージバスラインを通じて、シャント配線膜１０1 〜１
０4 に対してはストレージバスラインを通じて駆動パル
スを印加するので、イメージ部１とストレージ部２の相
互のカップリング容量を略半減させることができる。従
って、駆動パルスを発生するクロックドライバの負担が
減り、また、駆動パルスの歪も小さくなり、動作特性の
劣化を防止することができる。
【００１６】尚、上記実施例においては、イメージ部１
のシャント配線膜９1 〜９4 については上部から、スト
レージ部２のシャント配線膜１０1 〜１０4 については
下部から駆動パルスが伝送されるようになっていたが、
必ずしもそのようにすることは必要ではなく、シャント
配線膜９1 〜９4 及びシャント配線膜１０1 〜１０4に
ついて共に上下両端部から駆動パルスが伝送されるよう
にしても良い。このようにした方が駆動パルス伝送経路
の時定数をより小さくすることができ、延いては駆動パ
ルスの伝搬遅延を小さくすることができるからである。
のシャント配線膜９1 〜９4 については上部から、スト
レージ部２のシャント配線膜１０1 〜１０4 については
下部から駆動パルスが伝送されるようになっていたが、
必ずしもそのようにすることは必要ではなく、シャント
配線膜９1 〜９4 及びシャント配線膜１０1 〜１０4に
ついて共に上下両端部から駆動パルスが伝送されるよう
にしても良い。このようにした方が駆動パルス伝送経路
の時定数をより小さくすることができ、延いては駆動パ
ルスの伝搬遅延を小さくすることができるからである。
【００１７】
【発明の効果】請求項１の固体撮像素子の駆動方法によ
れば、該固体撮像素子のイメージ部とストレージ部とで
シャント配線膜を分離させておくこととしたので、イメ
ージ部とストレージ部相互のカップリング容量が減少
し、駆動パルスを出力するクロックドライバの負担が軽
くなり、そして伝搬遅延が減少して駆動パルスの歪も小
さくなり、伝搬遅延による動作特性の劣化を抑制するこ
とができる。
れば、該固体撮像素子のイメージ部とストレージ部とで
シャント配線膜を分離させておくこととしたので、イメ
ージ部とストレージ部相互のカップリング容量が減少
し、駆動パルスを出力するクロックドライバの負担が軽
くなり、そして伝搬遅延が減少して駆動パルスの歪も小
さくなり、伝搬遅延による動作特性の劣化を抑制するこ
とができる。
【００１８】そして、イメージ部のシャント配線膜に対
してと、ストレージ部のシャント配線膜に対してにそれ
ぞれ独立したバスラインを通じて駆動パルスを印加する
ので、換言すればバスラインに関してもイメージ部側と
ストレージ部側とで分離したので、より有効に伝搬遅延
を防止することができる。
してと、ストレージ部のシャント配線膜に対してにそれ
ぞれ独立したバスラインを通じて駆動パルスを印加する
ので、換言すればバスラインに関してもイメージ部側と
ストレージ部側とで分離したので、より有効に伝搬遅延
を防止することができる。
【図１】本発明に係る固体撮像素子の第１の実施例を示
す模式的平面図である。
す模式的平面図である。
【図２】従来例を示す模式的平面図である。
１・・・イメージ部、２・・・ストレージ部、 ９1 〜９4 ・・・シャント配線膜、 １０1 〜１０4 ・・・シャント配線膜、 ＩＭ１〜ＩＭ４・・・イメージ部内の転送電極、 ＳＴ１〜ＳＴ４・・・ストレージ部内の転送電極、 ＩＶ１〜ＩＶ４・・・駆動パルス、ＳＶ１〜ＳＶ４・・
・駆動パルス。
・駆動パルス。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 耕一 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−72669（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−38869（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−120463（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 5/30 - 5/335 H01L 27/148
Claims (1)
- 【請求項１】 マトリックス状に配置された多数の受光
素子と該受光素子の各垂直列に対応して設けられ受光素
子で蓄積された信号電荷を垂直方向に転送する複数の垂
直レジスタとからなるイメージ部の垂直転送先側に、該
イメージ部で発生した信号電荷を一時記憶するところの
複数の垂直レジスタからなるストレージ部を有する固体
撮像素子の駆動方法において、上記固体撮像素子の イメージ部の垂直レジスタの転送電
極と、ストレージ部の垂直レジスタの転送電極それぞれ
に独立してシャント配線膜を形成しておくこととし、上記 シャント配線膜にはそれぞれ独立したバスラインか
ら転送電極を駆動する駆動パルスを印加することを特徴
とする固体撮像素子の駆動方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10217034A JP3013839B2 (ja) | 1998-07-31 | 1998-07-31 | 固体撮像素子の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10217034A JP3013839B2 (ja) | 1998-07-31 | 1998-07-31 | 固体撮像素子の駆動方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1188558A Division JP2874201B2 (ja) | 1989-07-17 | 1989-07-20 | 固体撮像素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11127392A JPH11127392A (ja) | 1999-05-11 |
| JP3013839B2 true JP3013839B2 (ja) | 2000-02-28 |
Family
ID=16697811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10217034A Expired - Lifetime JP3013839B2 (ja) | 1998-07-31 | 1998-07-31 | 固体撮像素子の駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3013839B2 (ja) |
-
1998
- 1998-07-31 JP JP10217034A patent/JP3013839B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11127392A (ja) | 1999-05-11 |
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