JPH02114779A - 固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は固体撮像装置に関し、特にインターライン転送
型ＣＣＤイメージセンサに関する。

〔従来の技術〕

従来のインターライン転送型ＣＣＤイメージセンサは、
第４図に示されるように２次元的に配置された複数の光
電変換画素１とへ光電変換画素１に蓄積された電荷を垂
直方向に転送する垂直転送レジスタ２とで構成され、か
つ光電変換画素が光遮光されていない有効画素領域４と
、上面にアルミニウムなどからなる遮光膜が設けられて
光電変換画素か光遮光されたオプチカルブラック部３ａ
、３ｂと、垂直転送レジスタ２から転送されてきた電荷
を水平方向に転送する水平転送レジスタロと、ダミーレ
ジスタ７と、水平転送レジスタ６の転送電荷を増幅して
出力する出力アンプ５を有している。オプチカルブラッ
ク部３ａ、３ｂは、映像信号の黒（ペデスタル）レベル
を決定するために設けられており、オプチカルブラック
部３ａ　　３ｂの遮光膜の下の光電変換画素１および垂
直転送レジスタ２は有効画素領域４と同様に作られてい
る。また、ダミーレジスタ７は水平転送レジスタ６の端
部における特異現象の発生を防ぐために余分に数ビット
設けられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の固体撮像装置は、第５図に示すようにオ
プチカルブラック部３ｂを含む有効画素領域４に強力な
光が照射された場合（第５図（ａ）中−点鎖線で示す）
、その光がオプチカルブラック部３ｂの端部にもれこみ
、光電変換画素に不要な電荷が蓄積されて、垂直転送レ
ジスタ２、水平転送レジスタ６を経て出力アンプ５から
出力された波形に不要な偽信号があられれる（第５図（
ｂ））。この後出力信号は、バッファアンプ、サンプル
ホールド回路、ＡＧＣ増幅器、ガンマ補正回路、Ｙ／Ｃ
分離回路を経て種々の信号処理がなされ、これらの結果
、映像信号が生成されるが、オプチカルブラック部３ｂ
に対応したペデスタルクランプパルス（第５図（Ｃ））
で直流レベルのクランプが行なわれ直流分再生されるこ
とによって映像信号の黒レベルは一定に保たれる。

しかし、強力な光が照射された場合オプチカルブラック
部で出力信号の偽信号の電圧をクランプし、映像信号の
黒レベルがかわってしまい映像に悪影響を与える。オプ
チカルブラックの期間は、テレビジョン方式で決められ
ている水平ブランキング期間に納まっていなければなら
ず、さらに水平ブランキング期間は、他の映像処理信号
による影響もあるのでオプチカルブラック部の期間は広
くとれず、オプチカルブラック部３ｂを水平方向に大き
く出来ない。このためペデスタルクランプパルスの位相
余裕が少なく調整が非常に困難であるという欠点がある
。

本発明は、オプチカルブラック部を含む有効画素領域に
強力な光が照射された場合でもオプチカルブラック部の
出力波形の端部に生じる不要な信号をなくし、ペデスタ
ルクランプパルスの位相調整が容易な固体撮像装置を提
供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の固体撮像装置は、水平および垂直方向に２次元
的に配置された複数個の光電変換画素からなる光電変換
撮像領域と、その一部を光透光したオプチカルブラック
部と前記光電変換画素に蓄積された電荷を垂直方向に並
列転送する複数の垂直転送レジスタと、前記垂直転送レ
ジスタによって転送された電荷を水平方向に転送する水
平転送レジスタとを有する固体撮像装置において、オプ
チカルブラック部の光電変換画素を、光電変換撮像領域
と水平方向に一画素以上の間隔をおいて配置し、かつ、
水平転送レジスタにより光電変換部の出力が水平方向に
連続して出力されるといった特徴を有している。

〔実施例１〕 次に本発明について図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の実施例の固体撮像装置の構成を示す
図である。第４図の従来例に対し、第１図の固体撮像装
置は、電荷の受は渡しが行なわれる光電変換画素（フォ
トダイオード）１を垂直方向に１列と垂直転送レジスタ
２を１組と考え、この組の水平ピッチをＤとすると、有
効撮像領域４からオプチカルブラック部３ｂを水平方向
に、たとえば２Ｄ（従来の固体撮像装置においてオプチ
カルブラック部３ｂ端部の光のもれこみによる不要な電
荷蓄積が起きるビット数以上）離し、有効撮像領域４と
オプチカルブラック部３ｂの間にドレイン８を２Ｄ分設
けている。またオプチカルブラック部３ｂの右側にも同
様にドレイン８を設けている。さらに有効撮像領域４の
垂直転送レジスタ２を３ビット分出力側へのばし、オプ
チカルブラック部３ｂの垂直転送レジスタ２の出力部を
有効撮像領域４の垂直転送レジスタ２と連続にかつ等間
隔となるように、第１図のように設けている。これらド
レイン８および延長した垂直転送しジスタ２はオプチカ
ルブラック部３ｂと同様にアルミなどの遮光膜９を上部
に設けている。この他の部分は第４図の場合と同じ構成
である。

第２図に示すようにドレイン８．オプチカルブラック部
３ｂを含む有効撮像領域４に強力な光が照射された場合
（第２図（ａ）−点鎖線で示す）、遮光膜の端部にもれ
こんな光は、ドレイン８に掃き出され、垂直転送完了直
後の水平転送レジスタ６における電荷分布に対応した電
圧波形〈第２図（ｂ））には、不要な電荷信号はなく、
さらに有効撮像領域４とオプチカルブラック部３１〕の
電荷は連続している。続いて水平転送期間中に水平方向
の電荷転送が行なわれて出力アンプ５から信号が出力さ
れる。出力信号のオプチカルブラック部３ｂに対応する
期間には、不要な偽信号は存在しないのでペデスタルク
ランプパルス（第２図（Ｃ））の位相調整が容易となる
。

〔実施例２〕 第３図は本発明の実施例２の固体撮像装置の構成を示す
図である。

第３図の固体撮像装置は、前実施例の第１図の固体撮像
装置のドレイン８が垂直転送レジスタ１０とドレイン１
１で構成された格好となっている。この他は第１図の実
施例１と同じである。

前実施例と同様に第２図に示すようにオプチカルブラッ
ク部３ｂを含む有効撮像領域４に強力な光が照射された
場合、遮光膜９の端部にもれこんだ光は、垂直転送レジ
スタ１０に入り、それによって生じた電荷は、ドレイン
１１まて転送されドレイン１１にもれこんだ光と同様に
ドレイン１］に掃き出される。それゆえ、垂直転送完了
直後の水平転送レジスタ６における電荷分布に対応した
電圧波形（第２図（ｂ））には、従来例第５図（ｂ）に
示すような不要な電荷はあられれない。続いて水平転送
期間中に水平方向の電荷転送が行なわれて出力アンプ５
から出力信号が出力される。出力信号のオプチカルブラ
ック部３ｂに対応する期間には、不要な電荷信号は存在
しないのでペデスタルクランプパルス（第２図（Ｃ））
の位相調整が容易となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、オプチカルブラック部を
光電変換画素と水平方向に一画素以上の間隔をおくこと
により、従来強力な光によってオプチカルブラック部の
端部に相当する信号波形に生じた不要な信号をなくすこ
とによって、映像信号の直流再生を行うためのペデスタ
ルクランプパルスの位相調整を容易に行なうことができ
るという効果がある。

動機像領域、５・・・出力アンプ、６・・・水平転送レ
ジスタ、７・・ダミーレジスタ、８，１１・・・ドレイ
ン、遮光膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水平および垂直方向に２次元的に配置された複数個の光
   電変換画素からなる光電変換撮像領域と前記光電変換撮
   像領域の一部を光遮光したオプチカルブラック部と前記
   光電変換画素に蓄積された電荷を垂直方向に並列転送す
   る複数の垂直転送レジスタと前記垂直転送レジスタによ
   って転送された電荷を水平方向に転送する水平転送レジ
   スタとを有する固体撮像装置において、前記オプチカル
   ブラック部を前記光電変換撮像領域と水平方向に一画素
   以上の間隔をおいて配置し、かつ、オプチカルブラック
   部端部に隣接して少くともドレイン領域を配置し、さら
   に、水平転送レジスタと垂直転送レジスタとの接続部に
   おいて、前記オプチカルブラック部の垂直転送レジスタ
   と遮光されていない前記光電変換領域（有効画素領域）
   の垂直転送レジスタとが連続にかつ等間隔になるよう各
   垂直転送レジスタが配置されていることを特徴とする固
   体撮像装置。