JPH0377669B2 - - Google Patents
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- JPH0377669B2 JPH0377669B2 JP57209560A JP20956082A JPH0377669B2 JP H0377669 B2 JPH0377669 B2 JP H0377669B2 JP 57209560 A JP57209560 A JP 57209560A JP 20956082 A JP20956082 A JP 20956082A JP H0377669 B2 JPH0377669 B2 JP H0377669B2
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- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 108010076504 Protein Sorting Signals Proteins 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000001444 catalytic combustion detection Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H01L27/14825—Linear CCD imagers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は固体撮像装置に係り、特にCCD等の
電荷転送型素子を直線状に配列したリニヤイメー
ジセンサに関する。
電荷転送型素子を直線状に配列したリニヤイメー
ジセンサに関する。
第１図を参照して従来装置の一構成例を説明す
る。第１図は３つの電荷転送路を設けることによ
つて、高速動作および低速動作のいずれにも対応
できるようにしたもので、例えば特願昭57−
73066においてその技術事項が開示されている。
すなわち、半導体基板１上に入射する光情報に対
応した電荷を発生させる受光部２が直線状に存在
し、この受光部２で発生した電荷はシフトゲート
３を介して受光部２の両側に沿在する第１および
第２の電荷転送路４，５に与えられる。受光部２
は複数のセルからなり、これに対応して第１およ
び第２の電荷転送路４，５には複数の図示しない
転送電極が設けられている。発生した電荷は端子
６ａ，６ｂに印加される２相のシフトパルスによ
つて、第１および第２の電荷転送路４，５の前段
部分から分岐部７，８を介して後段部分に転送さ
れる。前段部分を転送された電荷は分岐部７，８
において、第３の電荷転送路９の方向にも分岐さ
せられる。第１，第２および第３の電荷転送路
４，５，９を転送してきた電荷は、第１，第２お
よび第３の出力部１０，１１，１２において外部
に読み出される。なお、出力部１０，１１，１２
は出力ゲート、読出し用MOSトランジスタ、出
力抵抗等の各種の要素によつて構成されている。
また、図中の矢印は電荷の移動する方向を示すも
のである。
る。第１図は３つの電荷転送路を設けることによ
つて、高速動作および低速動作のいずれにも対応
できるようにしたもので、例えば特願昭57−
73066においてその技術事項が開示されている。
すなわち、半導体基板１上に入射する光情報に対
応した電荷を発生させる受光部２が直線状に存在
し、この受光部２で発生した電荷はシフトゲート
３を介して受光部２の両側に沿在する第１および
第２の電荷転送路４，５に与えられる。受光部２
は複数のセルからなり、これに対応して第１およ
び第２の電荷転送路４，５には複数の図示しない
転送電極が設けられている。発生した電荷は端子
６ａ，６ｂに印加される２相のシフトパルスによ
つて、第１および第２の電荷転送路４，５の前段
部分から分岐部７，８を介して後段部分に転送さ
れる。前段部分を転送された電荷は分岐部７，８
において、第３の電荷転送路９の方向にも分岐さ
せられる。第１，第２および第３の電荷転送路
４，５，９を転送してきた電荷は、第１，第２お
よび第３の出力部１０，１１，１２において外部
に読み出される。なお、出力部１０，１１，１２
は出力ゲート、読出し用MOSトランジスタ、出
力抵抗等の各種の要素によつて構成されている。
また、図中の矢印は電荷の移動する方向を示すも
のである。
次に、第１図の構成例の動作を、出力回路の許
容周波数帯域に照らして高速で動作させる場合
と、低速で動作させる場合とに別けて説明する。
容周波数帯域に照らして高速で動作させる場合
と、低速で動作させる場合とに別けて説明する。
高速で信号を出力する場合には、第１および第
２の電荷転送路４，５の前段部分を通つた電荷
は、後段部分を構成する転送電極の電位を制御す
ることにより第１および第２の出力部１０，１１
の方向に転送され、そこから外部に読み出され
る。その際、第３の電荷転送路９には電荷が流れ
こまないようにするため、第３の電荷転送路９を
構成する電極は所定の電位に保たれている。
２の電荷転送路４，５の前段部分を通つた電荷
は、後段部分を構成する転送電極の電位を制御す
ることにより第１および第２の出力部１０，１１
の方向に転送され、そこから外部に読み出され
る。その際、第３の電荷転送路９には電荷が流れ
こまないようにするため、第３の電荷転送路９を
構成する電極は所定の電位に保たれている。
低速で信号を出力する場合には、第１および第
２の電荷転送路３，４の前段部分を通つた電荷
は、第３の電荷転送路９を構成する転送電極の電
位を制御することにより分岐部７，８で第３の電
荷転送路９の方向に分岐させられ、第３の出力部
１２から外部に読み出される。その際、第１およ
び第２の電荷転送路４，５の後段部分には電荷が
流れこまないようにするために、その後段部分を
構成する電極は所定の電位に保たれている。ここ
で、第３の出力部１２から出力される信号は、第
１および第２の電荷転送路４，５から送られた信
号を重ね合せ、一信号列としたものである。
２の電荷転送路３，４の前段部分を通つた電荷
は、第３の電荷転送路９を構成する転送電極の電
位を制御することにより分岐部７，８で第３の電
荷転送路９の方向に分岐させられ、第３の出力部
１２から外部に読み出される。その際、第１およ
び第２の電荷転送路４，５の後段部分には電荷が
流れこまないようにするために、その後段部分を
構成する電極は所定の電位に保たれている。ここ
で、第３の出力部１２から出力される信号は、第
１および第２の電荷転送路４，５から送られた信
号を重ね合せ、一信号列としたものである。
他方、第１図に示す一構成例とは別に、電荷転
送路の最終の転送電極を独立に駆動することによ
つて、固体撮像装置の高速動作を実現できること
が従来から知られている（特願昭55−21659）。
送路の最終の転送電極を独立に駆動することによ
つて、固体撮像装置の高速動作を実現できること
が従来から知られている（特願昭55−21659）。
上述の如く従来装置では、電荷転送路の選択は
複数段の電荷転送路（第１図においては第１およ
び第２の電荷転送路４，５の後段部分、第３の電
荷転送路９）の全体の電位形成を制御することに
より行つている。ところで、電荷転送路の段数が
多い場合には転送路の配線容量が増加するため、
転送電極に与えられる転送パルスの立ち上り時間
が長くなる。その結果、電荷転送路の段数が多い
従来装置では高速で信号を出力することが困難と
なる。
複数段の電荷転送路（第１図においては第１およ
び第２の電荷転送路４，５の後段部分、第３の電
荷転送路９）の全体の電位形成を制御することに
より行つている。ところで、電荷転送路の段数が
多い場合には転送路の配線容量が増加するため、
転送電極に与えられる転送パルスの立ち上り時間
が長くなる。その結果、電荷転送路の段数が多い
従来装置では高速で信号を出力することが困難と
なる。
また、従来装置では高速で動作させる場合と低
速で動作させる場合とで交互に電荷転送路を選択
するため、常にいずれかの電荷転送路が転送のた
めに用いられない状態となる。すると、転送のた
めに用いられていない電荷転送路で熱的に発生し
た電荷が、分岐部を介して転送のために用いられ
ている電荷転送路に流入することがあり、これが
出力信号の雑音成分となる。
速で動作させる場合とで交互に電荷転送路を選択
するため、常にいずれかの電荷転送路が転送のた
めに用いられない状態となる。すると、転送のた
めに用いられていない電荷転送路で熱的に発生し
た電荷が、分岐部を介して転送のために用いられ
ている電荷転送路に流入することがあり、これが
出力信号の雑音成分となる。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、３
つの電荷転送路と高速用および低速用の出力部と
を設けた固体撮像装置において、特に高速動作に
適し、かつ電荷転送路で熱的に発生する電荷によ
る雑音の混入を防止することのできる固体撮像装
置を提供することを目的とする。
つの電荷転送路と高速用および低速用の出力部と
を設けた固体撮像装置において、特に高速動作に
適し、かつ電荷転送路で熱的に発生する電荷によ
る雑音の混入を防止することのできる固体撮像装
置を提供することを目的とする。
上記の目的を実現するため本発明は、従来装置
の電荷転送路の出力部側に最終転送電極を設けか
つ電荷転送路の分岐部側に選択電極を設け、これ
らをそれぞれ互いに電気的に共通接続した固体撮
像装置を提供するものである。
の電荷転送路の出力部側に最終転送電極を設けか
つ電荷転送路の分岐部側に選択電極を設け、これ
らをそれぞれ互いに電気的に共通接続した固体撮
像装置を提供するものである。
第２図を参照して本発明の一実施例を説明す
る。第１図は一実施例の平面図で、第１図と同一
の要素は同一の符号で示す。第１，第２および第
３の出力部１０，１１，１２に隣接して最終転送
電極１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを設ける。
また、電荷転送路上の分岐部７，８に隣接して選
択電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを設け
る。そして、最終転送電極１３ａ〜１３ｄと選択
電極１４ａ〜１４ｄとはそれぞれ電気的に共通接
続し、端子１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄによ
つてそれぞれ共通の電位を設定できるようにす
る。
る。第１図は一実施例の平面図で、第１図と同一
の要素は同一の符号で示す。第１，第２および第
３の出力部１０，１１，１２に隣接して最終転送
電極１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを設ける。
また、電荷転送路上の分岐部７，８に隣接して選
択電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを設け
る。そして、最終転送電極１３ａ〜１３ｄと選択
電極１４ａ〜１４ｄとはそれぞれ電気的に共通接
続し、端子１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄによ
つてそれぞれ共通の電位を設定できるようにす
る。
次に、第２図に示す一実施例の動作を、出力回
路の許容周波数帯域に照らして高速で動作させる
場合と、低速で動作させる場合とに別けて説明す
る。
路の許容周波数帯域に照らして高速で動作させる
場合と、低速で動作させる場合とに別けて説明す
る。
高速で動作させるときには、端子１５ａ，１５
ｂに２相の転送パルスを印加し、端子１５ｃ，１
５ｄを低電位とする。このようにすると、分岐部
７，８と第３の電荷転送路９は切り離され、信号
電荷は第１および第２の電荷転送路４，５の前段
部分から後段部分へ転送され、第１および第２の
出力部１０，１１から読み出される。このとき、
端子１５ａ，１５ｂは２つの転送段に対する転送
パルスの供給を担うのみなので、それらの配線容
量を非常に小さく抑えることができる。（数pF程
度）。そのため、選択電極１４ａ，１４ｂおよび
最終転送段を構成する最終転送電極１３ａ，１３
ｂに対する転送パルスは、立ち上り時間の非常に
短いものとすることができるので高速動作を確保
できる。さらに、分岐部７，８と第３の電荷転送
路９は選択電極１４ｃ，１４ｄによつて切り離さ
れているので、第３の電荷転送路９で熱的に発生
した電荷が雑音電荷として第１および第２の電荷
転送路４，５に流入することはない。
ｂに２相の転送パルスを印加し、端子１５ｃ，１
５ｄを低電位とする。このようにすると、分岐部
７，８と第３の電荷転送路９は切り離され、信号
電荷は第１および第２の電荷転送路４，５の前段
部分から後段部分へ転送され、第１および第２の
出力部１０，１１から読み出される。このとき、
端子１５ａ，１５ｂは２つの転送段に対する転送
パルスの供給を担うのみなので、それらの配線容
量を非常に小さく抑えることができる。（数pF程
度）。そのため、選択電極１４ａ，１４ｂおよび
最終転送段を構成する最終転送電極１３ａ，１３
ｂに対する転送パルスは、立ち上り時間の非常に
短いものとすることができるので高速動作を確保
できる。さらに、分岐部７，８と第３の電荷転送
路９は選択電極１４ｃ，１４ｄによつて切り離さ
れているので、第３の電荷転送路９で熱的に発生
した電荷が雑音電荷として第１および第２の電荷
転送路４，５に流入することはない。
低速で動作させるときには、端子１５ａ，１５
ｂを低電位とし、端子１５ｃ，１５ｄに２相の転
送パルスを印加する。このようにすると、分岐部
７，８と第１および第２の電荷転送路４，５は切
り離され、信号電荷は第１および第２の電荷転送
路４，５の前段部分から第３の電荷転送路９へ転
送され、第３の出力部１２から読み出される。こ
のとき、端子１５ｃ，１５ｄについての配線容量
は非常に小さく、また選択電極１４ａ，１４ｂは
使われていない転送路と分岐部７，８を切り離し
ているので、上述の高速で動作させるときと同様
の効果がえられる。なお、出力部１２から出力さ
れるのは、第１および第２の電荷転送路４，５か
ら送られた信号をマルチプレツクスして一信号列
としたものである。
ｂを低電位とし、端子１５ｃ，１５ｄに２相の転
送パルスを印加する。このようにすると、分岐部
７，８と第１および第２の電荷転送路４，５は切
り離され、信号電荷は第１および第２の電荷転送
路４，５の前段部分から第３の電荷転送路９へ転
送され、第３の出力部１２から読み出される。こ
のとき、端子１５ｃ，１５ｄについての配線容量
は非常に小さく、また選択電極１４ａ，１４ｂは
使われていない転送路と分岐部７，８を切り離し
ているので、上述の高速で動作させるときと同様
の効果がえられる。なお、出力部１２から出力さ
れるのは、第１および第２の電荷転送路４，５か
ら送られた信号をマルチプレツクスして一信号列
としたものである。
選択されるべき電荷転送路の転送段数を同一に
すると、電荷転送路の選択にかかわらず同一タイ
ミングで同一の光電変換素子からの信号を出力す
ることができる。
すると、電荷転送路の選択にかかわらず同一タイ
ミングで同一の光電変換素子からの信号を出力す
ることができる。
上述の如く本発明によれば、電荷転送路の出力
端側に設けた最終転送電極と選択電極とを電気的
に共通接続し、高速動作構造と電荷転送路選択構
造とを同一配線で実現しているため、特に高速動
作に適しかつ熱的に発生する電荷などの流入によ
る雑音の混入を防止することのできる固体撮像装
置を得ることができる。
端側に設けた最終転送電極と選択電極とを電気的
に共通接続し、高速動作構造と電荷転送路選択構
造とを同一配線で実現しているため、特に高速動
作に適しかつ熱的に発生する電荷などの流入によ
る雑音の混入を防止することのできる固体撮像装
置を得ることができる。
第１図は従来装置の一構成例の平面図、第２図
は本発明の一実施例の平面図である。 ３，４，９……第１，第２、第３の電荷転送
路、１０，１１，１２……第１，第２，第３の出
力部、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ……最終
転送電極、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ……
選択電極。
は本発明の一実施例の平面図である。 ３，４，９……第１，第２、第３の電荷転送
路、１０，１１，１２……第１，第２，第３の出
力部、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ……最終
転送電極、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ……
選択電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半導体基板上に直線状に存在し入射する光情
報に対応した電荷を発生させる受光部と、前記電
荷を補獲転送するため前記受光部の両側にそれぞ
れ配設した第１および第２の電荷転送路と、前記
受光部および前記２つの電荷転送路の間に設け前
記受光部の電荷を交互に前記２つの電荷転送路に
振り分け転送するための２つのシフトゲートと、
前記第１および第２の電荷転送路からの信号をそ
れぞれ出力する第１および第２の出力部と、前記
第１および前記第２の電荷転送路の出力端側に設
けた分岐部にそれぞれ結合し第３の出力部を有す
る第３の電荷転送路とを備え、高速読出し時には
前記第１および第２の電荷転送路から別個に信号
を読み出し、低速読出し時には前記第３の電荷転
送路を介して前記第１および第２の電荷転送路か
らの信号を交互に読み出す固体撮像装置におい
て、 前記第１，第２および第３の電荷転送路の前記
出力部側に設けた４つの最終転送電極と、前記４
つの最終転送電極にそれぞれ電気的に共通接続さ
れ前記第１，第２および第３の電荷転送路の前記
分岐部側に設けた４つの選択電極とを備えること
を特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57209560A JPS5999764A (ja) | 1982-11-30 | 1982-11-30 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57209560A JPS5999764A (ja) | 1982-11-30 | 1982-11-30 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5999764A JPS5999764A (ja) | 1984-06-08 |
| JPH0377669B2 true JPH0377669B2 (ja) | 1991-12-11 |
Family
ID=16574844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57209560A Granted JPS5999764A (ja) | 1982-11-30 | 1982-11-30 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5999764A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2949861B2 (ja) * | 1991-01-18 | 1999-09-20 | 日本電気株式会社 | Ｃｃｄリニアイメージセンサ |
| US5237190A (en) * | 1992-07-31 | 1993-08-17 | Hualon Microelectronics Corporation | Charge-coupled-device color image sensor |
| EP0608130B1 (en) * | 1993-01-21 | 1998-03-25 | Sony Corporation | Solid-state imaging device with fast clock speed for improved image quality |
| JP3899627B2 (ja) * | 1998-01-06 | 2007-03-28 | 富士ゼロックス株式会社 | リニアイメージセンサおよび画像読み取り装置および電荷転送方法 |
-
1982
- 1982-11-30 JP JP57209560A patent/JPS5999764A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5999764A (ja) | 1984-06-08 |
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