JPH0260116B2 - - Google Patents
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- JPH0260116B2 JPH0260116B2 JP59020586A JP2058684A JPH0260116B2 JP H0260116 B2 JPH0260116 B2 JP H0260116B2 JP 59020586 A JP59020586 A JP 59020586A JP 2058684 A JP2058684 A JP 2058684A JP H0260116 B2 JPH0260116 B2 JP H0260116B2
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- 208000035035 Orofaciodigital syndrome type 3 Diseases 0.000 description 3
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/148—Charge coupled imagers
- H01L27/14887—Blooming suppression
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
- H04N25/72—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors using frame transfer [FT]
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Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明はノイズの少ない撮像素子又は撮像装置
に関する。
に関する。
（従来技術）
従来特公昭50−32595号公報に示される如く各
種のイメージセンサーが考え出されている。
種のイメージセンサーが考え出されている。
第１図はこのようなセンサーの一例を示す図で
ある。
ある。
図中１は受光部、２はメモリー部、３は水平シ
フトレジスタ、４は出力アンプ、５は受光窓であ
つてCCDのパツケージに設けた窓に対応する。
フトレジスタ、４は出力アンプ、５は受光窓であ
つてCCDのパツケージに設けた窓に対応する。
このようなセンサーでは受光部１に窓５を介し
て入射した像は電荷の分布情報に変換される。こ
の受光部内で形成された電荷情報は所定期間に１
水平ライン分ずつ水平シフトレジスタ３及び出力
アンプを介して読み出される。
て入射した像は電荷の分布情報に変換される。こ
の受光部内で形成された電荷情報は所定期間に１
水平ライン分ずつ水平シフトレジスタ３及び出力
アンプを介して読み出される。
ここで受光窓５により受光部１の周辺の半導体
基板内にも電荷が形成され、この電荷が受光部１
内に漏れ込む為に受光部１の図中左右の側端部に
対応するビデオ信号にノイズが重畳し易いという
欠点があつた。
基板内にも電荷が形成され、この電荷が受光部１
内に漏れ込む為に受光部１の図中左右の側端部に
対応するビデオ信号にノイズが重畳し易いという
欠点があつた。
又、メモリー部２の近傍においても熱電子が形
成され、これが漏れ込む欠点があつた。
成され、これが漏れ込む欠点があつた。
（目 的）
本発明はこのような従来技術の欠点を除去し得
る簡単な構成の撮像素子又は撮像装置を提供する
事を目的としている。
る簡単な構成の撮像素子又は撮像装置を提供する
事を目的としている。
（実施例）
以下実施例に基づき本発明を説明する。
第２図は本発明の撮像素子第１実施例の構成を
示す図で、図中第１図と同じ符番のものは同じ要
素を示す。
示す図で、図中第１図と同じ符番のものは同じ要
素を示す。
受光部１及びメモリー部２は共に同じ数の垂直
シフトレジスタ群から成る。各垂直シフトレジス
タは互いにチヤネルストツプにより分離されてい
る。
シフトレジスタ群から成る。各垂直シフトレジス
タは互いにチヤネルストツプにより分離されてい
る。
図中１００〜１０３は不要電荷を転送する為の
不要電荷転送部であつて、１００，１０２は受光
部１の端部に設けられており、１０１，１０３は
メモリー部の端部に設けられている。
不要電荷転送部であつて、１００，１０２は受光
部１の端部に設けられており、１０１，１０３は
メモリー部の端部に設けられている。
又、転送部１００と１０１並びに転送部１０２
と１０３は共通の電荷転送路を形成している。
と１０３は共通の電荷転送路を形成している。
OFD１〜３は電荷除去部としてのドレインで
あつてOFD１，OFD２は夫々転送部１０１，１
０３により転送されて来た電荷をドレインに排出
する為のものである。
あつてOFD１，OFD２は夫々転送部１０１，１
０３により転送されて来た電荷をドレインに排出
する為のものである。
又、OFD３は受光部１内でオーバーフローし
た電荷を排出する為のものである。
た電荷を排出する為のものである。
各ドレイン電極部OFD１〜３には共に正の大
きな電圧VDが印加されている。
きな電圧VDが印加されている。
第３図は電荷転送部１０１及びドレインOFD
１の断面模式図、第４図は電荷転送部１０１とド
レインOFD１の境界近傍の電極パターン図であ
る。
１の断面模式図、第４図は電荷転送部１０１とド
レインOFD１の境界近傍の電極パターン図であ
る。
図中６は例えばＰ型シリコン基板、７は絶縁
層、８は転送電極であつて電極パルスφPS1，φpS2
の２相により駆動される。
層、８は転送電極であつて電極パルスφPS1，φpS2
の２相により駆動される。
OFD１は基板６内に例えばn+領域を拡散等す
る事により形成されている。
る事により形成されている。
CSはチヤネルストツプ、φS1，φS2は水平シフ
トレジスタ３内の電荷を転送する為の転送パルス
でやはり２相により駆動している。勿論２相に限
定されるものではない。
トレジスタ３内の電荷を転送する為の転送パルス
でやはり２相により駆動している。勿論２相に限
定されるものではない。
第５図はこの第１実施例の撮像素子を用いた撮
像装置の構成図である。図中９は駆動手段として
のクロツクドライバーであり、クロツクジエネレ
ータ１０において形成された各種クロツク信号に
基づきイメージセンサーISを駆動する為の駆動パ
ルスφpI1，φpI2，φpS1，φpS2，φS1，φS2を形成す
る。
像装置の構成図である。図中９は駆動手段として
のクロツクドライバーであり、クロツクジエネレ
ータ１０において形成された各種クロツク信号に
基づきイメージセンサーISを駆動する為の駆動パ
ルスφpI1，φpI2，φpS1，φpS2，φS1，φS2を形成す
る。
１１はプリアンプ、１２はプロセス回路であつ
てγ補正、アパーチヤ補正等の各種補正及び波形
処理を施こす。１３はエンコーダであつてNTSC
等の標準テレビジヨン信号を形成する為の変調等
を施こすものである。
てγ補正、アパーチヤ補正等の各種補正及び波形
処理を施こす。１３はエンコーダであつてNTSC
等の標準テレビジヨン信号を形成する為の変調等
を施こすものである。
第６図は第５図示クロツクドライバー９の出力
パルスタイミングを示す図である。
パルスタイミングを示す図である。
時刻t0〜t1の期間にφpI1，φpS1及びこれらと逆相
関係にあるパルスφpI2，φpS2を高速で水平ライン
数分供給することにより受光部１内の電荷情報を
メモリー部２に移し、ここに記憶する。次いで時
刻t1〜t2にかけて受光部１で新たな画像の形成を
行なうと共に、この間にパルスφpS1及びこれ逆相
のパルスφpS2によりメモリー部の電荷情報を１水
平ライン分水平シフトレジスタ３に取り込み、こ
れをパルスφS1及びこれと逆相のパルスφS2により
順次読み出す。
関係にあるパルスφpI2，φpS2を高速で水平ライン
数分供給することにより受光部１内の電荷情報を
メモリー部２に移し、ここに記憶する。次いで時
刻t1〜t2にかけて受光部１で新たな画像の形成を
行なうと共に、この間にパルスφpS1及びこれ逆相
のパルスφpS2によりメモリー部の電荷情報を１水
平ライン分水平シフトレジスタ３に取り込み、こ
れをパルスφS1及びこれと逆相のパルスφS2により
順次読み出す。
尚、パルスφpI2，φpS2，φS2は夫々パルスφpI1，
φpS1，φS1と逆相であるので図では省略している。
φpS1，φS1と逆相であるので図では省略している。
このように本実施例によれば受光部１及びメモ
リー部２の端部に不要電荷を転送する為の電荷転
送部を設け、この転送部の終端に電荷除去部を設
けたので受光部及びメモリー部の周辺近傍におけ
る熱的又は光学的な不要電荷の混入を防止する事
ができる。
リー部２の端部に不要電荷を転送する為の電荷転
送部を設け、この転送部の終端に電荷除去部を設
けたので受光部及びメモリー部の周辺近傍におけ
る熱的又は光学的な不要電荷の混入を防止する事
ができる。
次に第７図は本発明の撮像素子の第２実施例を
示す図で、第１〜第６図と同じ符番のものは同じ
要素を示す。
示す図で、第１〜第６図と同じ符番のものは同じ
要素を示す。
本実施例はドレインOFD１，OFD２を設ける
代わりに受光部及びメモリー部の端部の電荷転送
部１００〜１０３の転送方向を受光部１及びメモ
リー部２の有効な電荷の転送方向と逆方向にする
事により不要電荷をドレインOFD３に捨てるよ
うにしたものである。
代わりに受光部及びメモリー部の端部の電荷転送
部１００〜１０３の転送方向を受光部１及びメモ
リー部２の有効な電荷の転送方向と逆方向にする
事により不要電荷をドレインOFD３に捨てるよ
うにしたものである。
第８図は電荷転送部１０１と水平シフトレジス
タ３との境界領域の電極パターンを示す図であ
る。
タ３との境界領域の電極パターンを示す図であ
る。
図中第１〜第７図と同じ符番のものは同じ要素
を示す。
を示す。
本実施例では１相駆動方式でセンサーを駆動し
ている。
ている。
PpSOはメモリー部２の転送電極、PSOは水平シ
フトレジスタ３の転送電極である。CBはクロツ
クト・バリア、CWはクロツクト・ウエル、VB
はバーチヤル・バリア、VWはバーチヤレ・ウエ
ルでCB，CW，VB，VWにおける電子から見た
ポテンシヤルの高さを夫々Ｐ（CB），Ｐ（CW），
Ｐ（VB），Ｐ（VW）とすると、Ｐ（CB）＞Ｐ
（CW），Ｐ（VB）＞Ｐ（VW）が常に成り立つ。
又、電極PpSO，PSOにハイレベルの電圧を印加し
たときにはＰ（VW）＞Ｐ（CB）が成り立ち、ロー
レベルの電圧を印加したときにはＰ（CW）＞Ｐ
（VB）が成り立つ。
フトレジスタ３の転送電極である。CBはクロツ
クト・バリア、CWはクロツクト・ウエル、VB
はバーチヤル・バリア、VWはバーチヤレ・ウエ
ルでCB，CW，VB，VWにおける電子から見た
ポテンシヤルの高さを夫々Ｐ（CB），Ｐ（CW），
Ｐ（VB），Ｐ（VW）とすると、Ｐ（CB）＞Ｐ
（CW），Ｐ（VB）＞Ｐ（VW）が常に成り立つ。
又、電極PpSO，PSOにハイレベルの電圧を印加し
たときにはＰ（VW）＞Ｐ（CB）が成り立ち、ロー
レベルの電圧を印加したときにはＰ（CW）＞Ｐ
（VB）が成り立つ。
このようなポテンシヤルのステツプは半導体基
板６内にイオン注入を施こす事により形成され
る。又、VB，VWの領域においては絶縁層７と
半導体基板６との境界近傍に反転層が形成されて
おり、電極PpSOに印加される電圧の影響を受けな
いよう構成されている。
板６内にイオン注入を施こす事により形成され
る。又、VB，VWの領域においては絶縁層７と
半導体基板６との境界近傍に反転層が形成されて
おり、電極PpSOに印加される電圧の影響を受けな
いよう構成されている。
又、本実施例では電荷転送部１００〜１０３内
のポテンシヤルのステツプCB，CW，VB，VW
の順序を受光部及びメモリー部の他の部分のポテ
ンシヤルのステツプと逆向きにしてあるので、電
極PpSOに交番電圧を印加すると、電荷は第８図中
上方向にシフトされて行く。
のポテンシヤルのステツプCB，CW，VB，VW
の順序を受光部及びメモリー部の他の部分のポテ
ンシヤルのステツプと逆向きにしてあるので、電
極PpSOに交番電圧を印加すると、電荷は第８図中
上方向にシフトされて行く。
第９図は本発明の撮像装置の第２実施例の構成
図、第１０図はそのタイミングチヤートで、図中
第１〜第８図と同じ符番のものは同じ要素を示
す。
図、第１０図はそのタイミングチヤートで、図中
第１〜第８図と同じ符番のものは同じ要素を示
す。
９′は駆動手段としてのクロツクドライバーで
クロツクジエネレータ１０′の出力クロツクに基
づきイメージセンサIS′を駆動する為の駆動パル
スφpI3，φpS3，φS3を出力する。
クロツクジエネレータ１０′の出力クロツクに基
づきイメージセンサIS′を駆動する為の駆動パル
スφpI3，φpS3，φS3を出力する。
第１０図に示すようにこれらのパルスφpI3，
φpS3，φS3は第６図示のパルスφpI1，φpS1，φS1と
夫々対応しており、時刻t0〜t1及びt2〜t3の間に
パルスφpI3，φpS3により垂直転送及び受光部１、
メモリー部２の側端の不要電荷の除去が同時に行
なわれ、時刻t1〜t2の間にメモリー部の電荷が１
水平ラインずつ読み出される。
φpS3，φS3は第６図示のパルスφpI1，φpS1，φS1と
夫々対応しており、時刻t0〜t1及びt2〜t3の間に
パルスφpI3，φpS3により垂直転送及び受光部１、
メモリー部２の側端の不要電荷の除去が同時に行
なわれ、時刻t1〜t2の間にメモリー部の電荷が１
水平ラインずつ読み出される。
以上の如く本実施例によればドレインOFD１，
OFD２が不要となるので構成が簡単で配線パタ
ーンも簡略化できる。又、第１、第２の実施例共
に電荷転送部１００〜１０３の転送電極と受光
部、メモリー部の電極とを共通に用いているので
製造プロセスも極めて簡単で電荷転送部１００〜
１０３の為の特別の駆動電極、駆動パルスを必要
とせず、受光部の電荷情報全体を転送するのに同
期して転送部１００〜１０３を駆動する事ができ
る。
OFD２が不要となるので構成が簡単で配線パタ
ーンも簡略化できる。又、第１、第２の実施例共
に電荷転送部１００〜１０３の転送電極と受光
部、メモリー部の電極とを共通に用いているので
製造プロセスも極めて簡単で電荷転送部１００〜
１０３の為の特別の駆動電極、駆動パルスを必要
とせず、受光部の電荷情報全体を転送するのに同
期して転送部１００〜１０３を駆動する事ができ
る。
又、本発明によればイメージセンサから読み出
されるビデオ信号中に大きなノイズが乗らないの
で以降の信号処理回路において複雑なノイズ除去
回路を設ける必要がない。
されるビデオ信号中に大きなノイズが乗らないの
で以降の信号処理回路において複雑なノイズ除去
回路を設ける必要がない。
尚、以上の第１、第２の実施例では受光部１と
メモリー部２の両方の端部に不要電荷転送部を設
けたが本発明は受光部の端部に設けただけのもの
も含む。
メモリー部２の両方の端部に不要電荷転送部を設
けたが本発明は受光部の端部に設けただけのもの
も含む。
又、第１、第２実施例では不要な電荷を捨てる
為の電荷除去部としてドレイン構造の例を挙げた
が電荷除去部は電荷の再結合を行なわせる事によ
り不要電荷を除去するものも含む。
為の電荷除去部としてドレイン構造の例を挙げた
が電荷除去部は電荷の再結合を行なわせる事によ
り不要電荷を除去するものも含む。
（効 果）
本願の第１の発明によれば簡単な構成で受光部
端部より混入する不要電荷の影響を除去し得る撮
像素子を得る事ができる。
端部より混入する不要電荷の影響を除去し得る撮
像素子を得る事ができる。
本願の第２の発明によれば更にノイズの除去の
為の格別の駆動手段が不要となるので簡単な構成
でＳ／Ｎの良い撮像装置を得る事ができる。
為の格別の駆動手段が不要となるので簡単な構成
でＳ／Ｎの良い撮像装置を得る事ができる。
第１図は従来例を説明する図、第２図は本発明
の撮像素子の第１実施例を説明する図、第３図は
第２図示素子の要部断面模式図、第４図は第２図
示素子の要部電極パターン図、第５図は第２図示
素子を用いた撮像装置の構成例図、第６図はその
タイミングチヤート、第７図は本発明の撮像素子
の第２実施例図、第８図は第７図示素子の要部電
極パターン図、第９図は第７図示素子を用いた撮
像装置の構成例図、第１０図はそのタイミングチ
ヤートである。 １…受光部、１００〜１０３…不要電荷転送
部、OFD１〜OFD３…電荷除去部、９，９′…駆
動手段。
の撮像素子の第１実施例を説明する図、第３図は
第２図示素子の要部断面模式図、第４図は第２図
示素子の要部電極パターン図、第５図は第２図示
素子を用いた撮像装置の構成例図、第６図はその
タイミングチヤート、第７図は本発明の撮像素子
の第２実施例図、第８図は第７図示素子の要部電
極パターン図、第９図は第７図示素子を用いた撮
像装置の構成例図、第１０図はそのタイミングチ
ヤートである。 １…受光部、１００〜１０３…不要電荷転送
部、OFD１〜OFD３…電荷除去部、９，９′…駆
動手段。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光学像を複数水平ライン分の電荷の分布情報
に変換する為の受光部、 該受光部の端部に形成され不要電荷を転送する
為の不要電荷転送部、 該不要電荷転送部の終端に設けられ該不要電荷
転送部により転送されてきた電荷を除去する電荷
除去部とを有する撮像素子。 ２ 光学像を複数水平ライン分の電荷の分布情報
に変換する受光部、 該受光部の端部に形成され不要電荷を転送する
為の不要電荷転送部、 該不要電荷転送部の終端に設けられた電荷除去
部、 前記受光部内の電荷の分布情報全体を転送する
のに同期して前記不要電荷転送部を駆動する駆動
手段とを有する撮像装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59020586A JPS60165183A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | 撮像素子又は撮像装置 |
| US06/697,155 US4647978A (en) | 1984-02-06 | 1985-02-01 | Image sensing apparatus with means for removing unnecessary charges |
| US06/909,937 US4733302A (en) | 1984-02-06 | 1986-09-22 | Image sensor or an image sensing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59020586A JPS60165183A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | 撮像素子又は撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60165183A JPS60165183A (ja) | 1985-08-28 |
| JPH0260116B2 true JPH0260116B2 (ja) | 1990-12-14 |
Family
ID=12031331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59020586A Granted JPS60165183A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | 撮像素子又は撮像装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4647978A (ja) |
| JP (1) | JPS60165183A (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4845568A (en) * | 1984-12-18 | 1989-07-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus for selectively storing electrical signals |
| US4782394A (en) * | 1985-06-03 | 1988-11-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus having saturation prevention control modes |
| EP0261712A1 (en) * | 1986-09-04 | 1988-03-30 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Picture display cell, method of forming an orientation layer on a substrate of the picture display cell and monomeric compounds for use in the orientation layer |
| JP2525781B2 (ja) * | 1986-09-11 | 1996-08-21 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置の駆動方法 |
| US4954900A (en) * | 1989-01-06 | 1990-09-04 | Ball Corporation | Imaging and wide sector searching apparatus |
| US5194751A (en) * | 1989-07-17 | 1993-03-16 | Sony Corporation | Structure of solid-state image sensing devices |
| US5182623A (en) * | 1989-11-13 | 1993-01-26 | Texas Instruments Incorporated | Charge coupled device/charge super sweep image system and method for making |
| US5291044A (en) * | 1990-12-12 | 1994-03-01 | Eastman Kodak Company | Image sensor with continuous time photodiode |
| KR950008698B1 (ko) * | 1992-06-09 | 1995-08-04 | 현대전자산업 주식회사 | 반도체소자의 필드산화막 형성방법 |
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