JPH04262575A - Solid state image sensor - Google Patents

Solid state image sensor

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Publication number
JPH04262575A
JPH04262575A JP3044220A JP4422091A JPH04262575A JP H04262575 A JPH04262575 A JP H04262575A JP 3044220 A JP3044220 A JP 3044220A JP 4422091 A JP4422091 A JP 4422091A JP H04262575 A JPH04262575 A JP H04262575A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
charge
input
charge input
transfer gate
ccd
Prior art date
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Pending
Application number
JP3044220A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadashi Shiraishi
匡 白石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH04262575A publication Critical patent/JPH04262575A/en
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

PURPOSE:To mount charge input units at all places of charge coupled elements, to make an array of all photodetectors uniform and to provide excellent resolution by connecting the input units to the coupled elements through transfer gates to be disposed. CONSTITUTION:A plurality of photodiodes (photodetectors) 4 for constituting a photoelectric converter are arranged in one row on a semiconductor substrate 3, and two CCDs (charge coupled elements) 5 are formed in parallel with the photodiodes 4. Charge input units 8 are provided at the end of the array of the photodiodes 4 through transfer gates 6 to be able to electrically inject charge. The units 8 are connected to the elements 5 through the gates 6 to be arranged, the units 8 are provided at the ends (output amplifier 7 side) of pixel row which scarcely affect influence to the array of the photodetectors 4, and a pitch of the pixels is made uniform.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は固体撮像装置に関し、
特に電荷結合素子(Charge Coupled D
evice;以下、CCDと称す)の電荷入力部の構造
に関するものである。
[Industrial Application Field] This invention relates to a solid-state imaging device.
In particular, charge coupled devices (Charge Coupled D
The present invention relates to the structure of a charge input section of a CCD (hereinafter referred to as a CCD).

【0002】0002

【従来の技術】一般にリニアイメージセンサでは一次元
に配置された複数の受光素子の信号電荷を一本のCCD
を用いて読み出す方式が採用されている。近年、高解像
度化の要求が強まり、それに伴って受光素子数も増大す
る傾向にある。しかしながら、受光素子数が増大すると
CCDの段数が増え、全転送効率の悪化や、データレー
トの高速化等の問題があり、それを解決する一つの方法
として、図6に示すような中央部で受光素子を分け、直
列に配置された2本のCCDで信号を読み出す方法が考
えられている。
[Prior Art] Generally, in a linear image sensor, signal charges of a plurality of light receiving elements arranged one-dimensionally are transferred to a single CCD.
A reading method using . In recent years, there has been a growing demand for higher resolution, and the number of light-receiving elements has also tended to increase accordingly. However, as the number of light-receiving elements increases, the number of CCD stages increases, resulting in problems such as deterioration of overall transfer efficiency and increase in data rate.One way to solve these problems is to A method has been considered in which the light receiving element is divided and the signal is read out using two CCDs arranged in series.

【0003】詳述すると図6において、3は半導体基板
であり、その上には光電変換部を構成する複数のフォト
ダイオード(受光素子)4が1列に配列して形成されて
おり、このフォトダイオード4の配列と平行に2本のC
CD5が形成されている。また、それぞれのフォトダイ
オード4とCCD5の電荷転送部との間には個別にトラ
ンスファゲート6が形成され、フォトダイオード4に蓄
積された信号電荷をこのトランスファゲート6のオン動
作でCCD5に移すようにしている。また、CCD5の
終端には、出力増幅器7が形成され、CCD部5によっ
て転送されてきた信号電荷をこの出力増幅器7で増幅し
て固体撮像素子チップ1の外部に出力するようにしてい
る。
More specifically, in FIG. 6, reference numeral 3 denotes a semiconductor substrate, on which a plurality of photodiodes (light receiving elements) 4 constituting a photoelectric conversion section are arranged in a row. Two Cs parallel to the array of diode 4
CD5 is formed. Further, a transfer gate 6 is individually formed between each photodiode 4 and the charge transfer section of the CCD 5, and the signal charge accumulated in the photodiode 4 is transferred to the CCD 5 by the ON operation of the transfer gate 6. ing. Further, an output amplifier 7 is formed at the terminal end of the CCD 5, and the signal charges transferred by the CCD section 5 are amplified by the output amplifier 7 and output to the outside of the solid-state image sensor chip 1.

【0004】また、2はCCD5の初段部に設けられた
電荷入力部で、電気的に電荷をCCD5に注入できるよ
うにしてある。この電荷入力部2は、撮像モード時以外
の時に、外部からCCD5に電気的に電荷を注入し、C
CD5及び出力増幅器7を電気的にチェックし、それら
の校正を行ったり、またあるいはCCD5の製造段階で
、CCD5を構成する各転送電極のテストを行うための
ものである。
Further, reference numeral 2 denotes a charge input section provided at the first stage of the CCD 5, which is designed to be able to electrically inject charges into the CCD 5. This charge input section 2 electrically injects charge into the CCD 5 from the outside when not in the imaging mode, and
It is used to electrically check and calibrate the CD 5 and output amplifier 7, or to test each transfer electrode constituting the CCD 5 during the manufacturing stage of the CCD 5.

【0005】また、図7は、上記電荷入力部2及びその
周辺の構造を詳細に示す図で、10は電荷入力端子、8
,9は電荷入力端子10から入力される電荷量を制御す
るための電荷入力制御ゲート、11,12はCCD5の
転送電極であり、それぞれクロックΦ1及びΦ2が入力
される。
FIG. 7 is a diagram showing in detail the structure of the charge input section 2 and its surroundings, in which numeral 10 denotes a charge input terminal;
, 9 are charge input control gates for controlling the amount of charge input from the charge input terminal 10, and 11 and 12 are transfer electrodes of the CCD 5, to which clocks Φ1 and Φ2 are input, respectively.

【0006】次に電荷入力モード時の動作について図を
用いて説明する。図8(a)は電荷入力モード時の図7
のC−C’部における断面図とそのポテンシャルを、ま
た、同図(b)は各端子に入力される信号の波形を示し
ている。電荷入力端子10,及び転送電極11,12の
信号入力端子にはそれぞれクロックパルスI,Φ1,Φ
2が入力され、電荷入力制御ゲート8,9の信号入力端
子には直流電圧VGIL,VGIHが印加される。
Next, the operation in the charge input mode will be explained with reference to the drawings. Figure 8(a) is Figure 7 in charge input mode.
A cross-sectional view at the CC' section and its potential are shown, and FIG. Clock pulses I, Φ1, Φ are applied to the charge input terminal 10 and the signal input terminals of the transfer electrodes 11 and 12, respectively.
2 is input, and DC voltages VGIL and VGIH are applied to the signal input terminals of charge input control gates 8 and 9.

【0007】まず、時刻t1において、電荷入力端子1
0,転送電極12は高レベルに、転送電極11は低レベ
ルに設定されているものとする。
First, at time t1, charge input terminal 1
0, it is assumed that the transfer electrode 12 is set to a high level and the transfer electrode 11 is set to a low level.

【0008】いま時刻t1からt2になると、電荷入力
端子10の入力信号Iが高レベルから低レベルに変化し
、電荷入力端子10から電荷が入力制御ゲート8,9下
のポテンシャル井戸に流入し、さらに時刻t3になると
、電荷入力端子10は再び高レベルとなり、計量された
入力電荷(Q0 )が入力制御ゲート9下のポテンシャ
ル井戸に蓄積される。
When time t1 changes to t2, the input signal I at the charge input terminal 10 changes from a high level to a low level, and charges flow from the charge input terminal 10 into the potential wells below the input control gates 8 and 9. Further, at time t3, the charge input terminal 10 becomes high level again, and the metered input charge (Q0) is accumulated in the potential well below the input control gate 9.

【0009】次に時刻t4になると、Φ1に“H”が、
Φ2に“L”が印加され、転送電極11が高レベル、転
送電極12が低レベルとなり、計量された電荷(Q0 
)はCCD転送電極11下のポテンシャル井戸内に流入
する。
Next, at time t4, "H" is applied to Φ1,
"L" is applied to Φ2, transfer electrode 11 becomes high level, transfer electrode 12 becomes low level, and the measured charge (Q0
) flows into the potential well below the CCD transfer electrode 11.

【0010】次に撮像モード時の場合について説明する
。図9(a)は撮像モード時の図7のC−C’部の断面
におけるポテンシャルを示し、同図(b)は各端子に入
力される信号波形を示している。電荷入力モード時と同
様に、電荷入力端子10及び転送電極11,12の信号
入力端子それぞれクロックパルスI,Φ1,Φ2を入力
し、電荷入力制御ゲート8,9の信号入力端子には直流
電圧VGIL,VGIHを印加する。
Next, the case in the imaging mode will be explained. FIG. 9(a) shows the potential in the section taken along the line CC' in FIG. 7 in the imaging mode, and FIG. 9(b) shows the signal waveforms input to each terminal. As in the charge input mode, the clock pulses I, Φ1, Φ2 are input to the charge input terminal 10 and the signal input terminals of the transfer electrodes 11 and 12, respectively, and the DC voltage VGIL is input to the signal input terminals of the charge input control gates 8 and 9. , VGIH are applied.

【0011】時刻t1からt2になる間にトランスファ
ゲート(TG)6が開き、受光素子4−1,4−2で検
出された信号電荷Q1 ,Q2 はそれぞれ対応する転
送電極11下のポテンシャル井戸内に転送される。
The transfer gate (TG) 6 opens between time t1 and time t2, and the signal charges Q1 and Q2 detected by the light receiving elements 4-1 and 4-2 are transferred into the potential wells under the corresponding transfer electrodes 11. will be forwarded to.

【0012】その後、時刻t3で転送電極11のクロッ
ク信号Φ1を“L”レベル、転送電極12の信号Φ2を
“H”レベルとし、信号電荷Q1 ,Q2 を次段の転
送電極12下のポテンシャル井戸内に転送する。その後
、電極11及び12に同様にしてクロックを供給し信号
電荷をクロックパルスに同期させて順次、出力増幅器7
側に転送していく。
Thereafter, at time t3, the clock signal Φ1 of the transfer electrode 11 is set to "L" level, the signal Φ2 of the transfer electrode 12 is set to "H" level, and the signal charges Q1 and Q2 are transferred to the potential well below the transfer electrode 12 of the next stage. Transfer within. Thereafter, a clock is supplied to the electrodes 11 and 12 in the same manner, and the signal charge is synchronized with the clock pulse, and the output amplifier 7
Transfer it to the side.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】従来のリニアイメージ
センサは以上のように構成されていたので、電荷入力部
2を中心として対象の位置にある受光素子4の配列ピッ
チがその他の部分に配置されるものより大きくなるとい
う問題があった。
[Problem to be Solved by the Invention] Since the conventional linear image sensor is constructed as described above, the arrangement pitch of the light receiving elements 4 at the target position with the charge input section 2 as the center is different from the arrangement pitch in other parts. The problem was that it was larger than the original.

【0014】すなわち例えば、転送電極11,12の幅
を8μmとして、隣接する受光素子(例えば4−1と4
−2)の間隔(図中、L1)を16μmと設計した場合
、電荷入力部2の受光素子4−1どうしの間隔(図中、
L2)は、電荷入力端子10の幅を4μm,電荷入力制
御ゲート8,9の幅をそれぞれ3μm,5μmとした場
合、28μm必要であった。このように電荷入力部2の
スペースが大きく、この部分での受光素子の配列ピッチ
が大きくなると、電荷入力部2で解像度が大幅に低下し
て素子内で均一な解像度を得ることはできなかった。
That is, for example, if the width of the transfer electrodes 11 and 12 is 8 μm, adjacent light receiving elements (for example, 4-1 and 4-4)
-2) (in the figure, L1) is designed to be 16 μm, the interval between the light receiving elements 4-1 of the charge input section 2 (in the figure,
L2) was required to be 28 μm when the width of the charge input terminal 10 was 4 μm and the widths of the charge input control gates 8 and 9 were 3 μm and 5 μm, respectively. In this way, when the space of the charge input section 2 is large and the arrangement pitch of the light receiving elements in this section becomes large, the resolution of the charge input section 2 decreases significantly, making it impossible to obtain uniform resolution within the device. .

【0015】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、CCDへの電荷入力が容易にで
き、かつ全受光素子の配列ピッチが均一となる固体撮像
装置を得ることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and aims to provide a solid-state imaging device in which charge can be easily input to a CCD and the arrangement pitch of all light-receiving elements is uniform. purpose.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】この発明に係る固体撮像
装置は、電荷結合素子へ電荷を電気的に入力するための
電荷入力部を、トランスファゲートを介して上記電荷結
合素子に接続して配置するようにしたものである。
[Means for Solving the Problems] In a solid-state imaging device according to the present invention, a charge input section for electrically inputting charges to a charge-coupled device is connected to the charge-coupled device via a transfer gate. It was designed to do so.

【0017】また、上記電荷入力部と接続するトランス
ファゲートの動作を、受光素子と接続するトランスファ
ゲートの動作と同期させ、オン動作によって電荷結合素
子に電荷入力を行うようにしたものである。
Further, the operation of the transfer gate connected to the charge input section is synchronized with the operation of the transfer gate connected to the light receiving element, so that charge is input to the charge-coupled device by turning it on.

【0018】[0018]

【作用】この発明においては、電荷入力部をトランスフ
ァゲートを介して電荷結合素子に接続して配置するよう
にしたので、電荷入力部を電荷結合素子のあらゆる場所
に設置することができ、全受光素子の配列ピッチを均一
にすることができる。
[Operation] In this invention, the charge input section is connected to the charge coupled device via the transfer gate, so the charge input section can be installed at any location on the charge coupled device, and all light reception is possible. The arrangement pitch of elements can be made uniform.

【0019】また、電荷入力部と接続するトランスファ
ゲートの動作を、受光素子と接続するトランスファゲー
トの動作と同期させ、オン動作で電荷結合素子に電荷入
力を行うようにしたから、撮像モード時においても電気
的に電荷を入力することができる。
Furthermore, since the operation of the transfer gate connected to the charge input section is synchronized with the operation of the transfer gate connected to the light receiving element, and charge is input to the charge-coupled device when turned on, it is possible to It is also possible to input charge electrically.

【0020】[0020]

【実施例】図1は本発明の一実施例による固体撮像装置
の平面図であり、図において、3は半導体基板であり、
その上には光電変換部を構成する複数のフォトダイオー
ド(受光素子)4が一列に配列して形成されており、こ
のフォトダイオード4の配列と平行に2本のCCD5が
形成されている。また各フォトダイオード4とCCD5
の電荷転送部との間には個別にトランスファゲート6が
形成され、フォトダイオード4に蓄積された信号電荷を
トランスファゲート6のオン動作でCCD5に移すよう
にしている。またCCD5の終端には出力増幅器7が形
成され、CCD5によって転送されてきた信号電荷を出
力増幅器7で増幅して固体撮像素子チップ1の外部に出
力するようにしている。また、フォトダイオード4の配
列の端部には、電荷入力部8がトランスファゲート6を
介して設けられ、電気的に電荷を注入できるようにして
ある。
Embodiment FIG. 1 is a plan view of a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention. In the figure, 3 is a semiconductor substrate;
A plurality of photodiodes (light-receiving elements) 4 constituting a photoelectric conversion section are formed on top of the photodiode 4 arranged in a line, and two CCDs 5 are formed parallel to the arrangement of the photodiodes 4. In addition, each photodiode 4 and CCD 5
A transfer gate 6 is separately formed between the photodiode 4 and the charge transfer section, and the signal charges accumulated in the photodiode 4 are transferred to the CCD 5 by the ON operation of the transfer gate 6. Further, an output amplifier 7 is formed at the terminal end of the CCD 5, and the signal charges transferred by the CCD 5 are amplified by the output amplifier 7 and output to the outside of the solid-state image sensor chip 1. Further, a charge input section 8 is provided at the end of the array of photodiodes 4 via a transfer gate 6, so that charges can be electrically injected.

【0021】次に動作について説明する。フォトダイオ
ード4及び電荷入力部8に蓄積された信号電荷は、トラ
ンスファゲート6に印加されるクロックパルスに同期し
て、同時にCCD5に転送される。CCD5に転送され
た電荷は、出力増幅器7へ順次転送され外部に出力され
る。
Next, the operation will be explained. The signal charges accumulated in the photodiode 4 and the charge input section 8 are simultaneously transferred to the CCD 5 in synchronization with a clock pulse applied to the transfer gate 6. The charges transferred to the CCD 5 are sequentially transferred to the output amplifier 7 and output to the outside.

【0022】図2及び図3を用いて上記電荷入力部8と
画素の電荷読出しの動作に関して説明する。まず電荷入
力部8の動作について説明する。図2は図1における電
荷入力部8の拡大図であり、図において、23は電荷入
力源、21,22は入力電荷量を電気的に制御するため
の電荷入力制御ゲート、6は電荷入力制御ゲート21,
22で計量された電荷のCCD5への転送を制御するト
ランスファゲート、11,12はCCD5の転送電極で
ある。また図3(a)は、図2におけるA−A’断面及
びそのポテンシャルを、同図(b)は各端子に入力され
る信号の波形図を示している。
The operation of reading out charges from the charge input section 8 and pixels will be explained using FIGS. 2 and 3. First, the operation of the charge input section 8 will be explained. FIG. 2 is an enlarged view of the charge input section 8 in FIG. 1. In the figure, 23 is a charge input source, 21 and 22 are charge input control gates for electrically controlling the amount of input charge, and 6 is a charge input control. gate 21,
A transfer gate 22 controls the transfer of the measured charge to the CCD 5, and 11 and 12 are transfer electrodes of the CCD 5. Further, FIG. 3(a) shows the AA' cross section in FIG. 2 and its potential, and FIG. 3(b) shows a waveform diagram of signals input to each terminal.

【0023】電荷入力端子23,トランスファゲート6
,転送電極12にはそれぞれクロックパルスΦI,ΦT
G,Φ2を入力し、電荷入力制御ゲート21,22には
直流電圧VGIL,VGIHを印加するものとする。
Charge input terminal 23, transfer gate 6
, transfer electrodes 12 are provided with clock pulses ΦI and ΦT, respectively.
It is assumed that G and Φ2 are input, and DC voltages VGIL and VGIH are applied to charge input control gates 21 and 22.

【0024】まず、時刻t1 には電荷入力端子23,
転送電極12には高レベルの信号が、トランスファゲー
ト6には低レベルの信号が入力されている。
First, at time t1, the charge input terminals 23,
A high level signal is input to the transfer electrode 12, and a low level signal is input to the transfer gate 6.

【0025】そして時刻t1からt2になると、電荷入
力端子23のレベルが下がり、電荷入力端子23から電
荷入力制御ゲート21,22下のポテンシャル井戸内に
電荷が流入する。
Then, from time t1 to t2, the level of the charge input terminal 23 decreases, and charges flow from the charge input terminal 23 into the potential well below the charge input control gates 21 and 22.

【0026】さらに時刻t3になると、電荷入力端子2
3は再び高レベルとなり、計量された入力電荷は入力制
御ゲート21下のポテンシャル井戸のみに蓄積される。
Further, at time t3, charge input terminal 2
3 goes high again and the metered input charge is stored only in the potential well below the input control gate 21.

【0027】次に時刻t4になると、トランスファゲー
ト6が高レベルとなり、計量された入力電荷はCCD転
送電極12下のポテンシャル井戸内に転送される。
Next, at time t4, the transfer gate 6 becomes high level, and the measured input charge is transferred into the potential well below the CCD transfer electrode 12.

【0028】次に画素の信号電荷読出しの動作について
説明する。図4(a)は図2におけるB−B’断面及び
ポテンシャルを、同図(b)は、各端子に入力される信
号の波形図を示す。
Next, the operation of reading signal charges from pixels will be explained. FIG. 4(a) shows the BB' cross section and potential in FIG. 2, and FIG. 4(b) shows a waveform diagram of signals input to each terminal.

【0029】時刻t5にはトランスファゲート6及び転
送電極12には高レベルの信号が入力されている。
At time t5, a high level signal is input to transfer gate 6 and transfer electrode 12.

【0030】そして時刻t5からt6になると、トラン
スファゲート6は低レベルとなり転送電極12には転送
パルスが印加され、時刻t7に示すようにフォトダイオ
ード4は信号蓄積状態となる。
Then, from time t5 to t6, the transfer gate 6 becomes low level, a transfer pulse is applied to the transfer electrode 12, and the photodiode 4 enters the signal accumulation state as shown at time t7.

【0031】そして時刻t8になると、再びトランスフ
ァゲート6に高レベルの信号が入力され、フォトダイオ
ード4に蓄積された信号電荷は、CCD転送電極12下
のポテンシャル井戸内に転送される。
At time t8, a high level signal is again input to the transfer gate 6, and the signal charge accumulated in the photodiode 4 is transferred into the potential well below the CCD transfer electrode 12.

【0032】このように本実施例によれば、電荷入力部
8をトランスファゲート6を介して電荷結合素子5に接
続して配置したので、電荷入力部8を受光素子4の配列
に影響を及ぼしにくい画素列の端部(出力増幅器7側)
に設けることができ、それゆえ画素ピッチが均一でかつ
パターンレイアウトが容易になる。
According to this embodiment, the charge input section 8 is connected to the charge-coupled device 5 via the transfer gate 6, so that the charge input section 8 does not affect the arrangement of the light receiving elements 4. End of pixel row (output amplifier 7 side)
Therefore, the pixel pitch is uniform and the pattern layout is easy.

【0033】またトランスファゲート6のクロックパル
スと同期して電荷入力を行うため、撮像モード時におい
ても電荷入力が可能となり、電荷入力のための入力モー
ド,撮像モードのモード切替が不要となる。
Furthermore, since the charge input is performed in synchronization with the clock pulse of the transfer gate 6, charge input is possible even in the imaging mode, and mode switching between the input mode and the imaging mode for charge input is unnecessary.

【0034】なお、上記実施例では一次元の固体撮像装
置について示したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、2次元の固体撮像装置についても適用可能であ
る。図5を用いて詳述すると、同図(a)はその全体図
を、同図(b)は図(a)の電荷入力部付近を詳細に示
した図であり、図において、図1及び図2と同一符号は
同一または相当部分を示し、5aは垂直CCD、5bは
水平CCDであり、電荷入力部8がトランスファゲート
6を介して垂直CCD5aに接続されている点を除けば
、上記図1で示したものと全く同じである。
[0034]Although the above embodiment has been described with respect to a one-dimensional solid-state imaging device, the present invention is not limited thereto, and can also be applied to a two-dimensional solid-state imaging device. To explain in detail using FIG. 5, FIG. 5(a) shows the overall view, and FIG. 5(b) shows the vicinity of the charge input part in FIG. 5 in detail. The same reference numerals as in FIG. 2 indicate the same or equivalent parts, 5a is a vertical CCD, 5b is a horizontal CCD, and the above figure except that the charge input section 8 is connected to the vertical CCD 5a via the transfer gate 6. This is exactly the same as shown in 1.

【0035】本構成では、二次元の固体撮像素子を中央
部で分け、受光素子4で検出した信号電荷をトランスフ
ァゲート6を介して垂直CCD5aにより転送し、垂直
CCD5aから転送されてきた信号電荷を2つの水平C
CD5bにより同時に読出している。このような構成に
おいても、電荷入力源23とトランスファゲート6にク
ロックパルスを入力し、入力制御ゲート21,22に直
流電圧を印加することにより、トランスファゲート6の
クロックパルスに同期して垂直CCD5aに電荷入力を
行うことができ、また電荷入力部8は画素領域9の外部
に設けられているので、受光素子4の配列ピッチを均一
にすることができる。
In this configuration, the two-dimensional solid-state image sensor is divided in the center, the signal charge detected by the light receiving element 4 is transferred to the vertical CCD 5a via the transfer gate 6, and the signal charge transferred from the vertical CCD 5a is two horizontal C
They are read out simultaneously by the CD5b. Even in such a configuration, by inputting a clock pulse to the charge input source 23 and the transfer gate 6 and applying a DC voltage to the input control gates 21 and 22, the vertical CCD 5a can be controlled in synchronization with the clock pulse of the transfer gate 6. Charge input can be performed, and since the charge input section 8 is provided outside the pixel region 9, the arrangement pitch of the light receiving elements 4 can be made uniform.

【0036】なお上記実施例では電荷入力部8(電荷入
力源23を配置した垂直CCD5a)を電荷結合素子5
(水平CCD5b)の出力増幅器7側に2つ設けたもの
を示したが、これらの配置位置や個数はこれに限られる
ものではなく、電荷結合素子5(水平CCD5b)の任
意の場所に任意の個数設けた構成としてもよい。
In the above embodiment, the charge input section 8 (vertical CCD 5a on which the charge input source 23 is arranged) is connected to the charge coupled device 5.
Although two devices are shown on the output amplifier 7 side of the (horizontal CCD 5b), the arrangement position and number of these devices are not limited to this. It is also possible to have a configuration in which a number of them are provided.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上のように、この発明に係る固体撮像
装置によれば、電荷入力部をトランスファゲートを介し
て電荷結合素子に接続して配置するようにしたので、電
荷入力部を電荷結合素子のあらゆる場所に設置すること
ができ、全受光素子の配列ピッチを均一とすることがで
き、その結果、解像度の優れた固体撮像装置を得ること
ができる。
As described above, according to the solid-state imaging device of the present invention, the charge input section is arranged to be connected to the charge coupled device via the transfer gate, so that the charge input section is connected to the charge coupled device through the transfer gate. It can be installed anywhere on the element, and the arrangement pitch of all the light receiving elements can be made uniform, and as a result, a solid-state imaging device with excellent resolution can be obtained.

【0038】また、電荷入力部と接続するトランスファ
ゲートの動作を、受光素子と接続するトランスファゲー
トの動作と同期させ、オン動作で電荷結合素子に電荷入
力を行うようにしたから、撮像モード時においても電気
的に電荷を入力して電気的検査を行なうことができる高
性能な固体撮像装置を得ることができる。
Furthermore, since the operation of the transfer gate connected to the charge input section is synchronized with the operation of the transfer gate connected to the light receiving element, and charge is input to the charge-coupled device when turned on, it is possible to Also, it is possible to obtain a high-performance solid-state imaging device that can perform electrical inspection by electrically inputting charges.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の一実施例による固体撮像装置の平面図
である。
FIG. 1 is a plan view of a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例による固体撮像装置の電荷入
力部の拡大図である。
FIG. 2 is an enlarged view of a charge input section of a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention.

【図3】図2におけるA−A’断面部のポテンシャルと
各端子に入力される信号の波形を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the potential of the AA' cross section in FIG. 2 and the waveform of a signal input to each terminal.

【図4】図2におけるB−B’断面部のポテンシャルと
各端子に入力される信号の波形を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the potential of the BB' cross section in FIG. 2 and the waveform of a signal input to each terminal.

【図5】本発明の応用例による二次元固体撮像装置の平
面図及び電荷入力部の拡大図である。
FIG. 5 is a plan view and an enlarged view of a charge input section of a two-dimensional solid-state imaging device according to an application example of the present invention.

【図6】従来の固体撮像装置を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing a conventional solid-state imaging device.

【図7】従来の固体撮像装置の電荷入力部を詳細に示す
図である。
FIG. 7 is a diagram showing details of a charge input section of a conventional solid-state imaging device.

【図8】従来の固体撮像装置の電荷入力モード時の図7
におけるC−C’の断面部のポテンシャル図と各端子に
入力される信号波形図である。
[Figure 8] Figure 7 in charge input mode of a conventional solid-state imaging device
FIG. 2 is a potential diagram of a cross section taken along line CC' in FIG.

【図9】従来の固体撮像装置の撮像モード時の図7にお
けるC−C’断面部のポテンシャル図と各端子に入力さ
れる信号波形図である。
9A and 9B are a potential diagram of a cross section taken along the line CC' in FIG. 7 and a signal waveform diagram input to each terminal in an imaging mode of a conventional solid-state imaging device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1          固体撮像素子チップ3    
      半導体基板 4          受光素子 5          CCD 6          トランスファゲート7    
      出力増幅器 8          電荷入力部 21,22  電荷入力制御ゲート 23        電荷入力源
1 Solid-state image sensor chip 3
Semiconductor substrate 4 Photodetector 5 CCD 6 Transfer gate 7
Output amplifier 8 Charge input section 21, 22 Charge input control gate 23 Charge input source

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  複数の受光素子と、該受光素子で検出
した信号電荷の読出しを制御するトランスファゲートと
、該トランスファゲートを介して上記受光素子の信号電
荷を順次転送する電荷結合素子と、該電荷結合素子へ所
定の電位を電気的に入力する電荷入力部とを有する固体
撮像装置において、上記電荷入力部を上記電荷結合素子
にトランスファゲートを介して接続して配置したことを
特徴とした固体撮像装置。
1. A plurality of light-receiving elements, a transfer gate that controls readout of signal charges detected by the light-receiving elements, a charge-coupled device that sequentially transfers the signal charges of the light-receiving elements via the transfer gates, A solid-state imaging device having a charge input section that electrically inputs a predetermined potential to a charge-coupled device, characterized in that the charge input section is connected to the charge-coupled device via a transfer gate. Imaging device.
【請求項2】  上記電荷入力部と接続するトランスフ
ァーゲートは、上記受光素子と接続されたトランスファ
ーゲートと同期して動作するものであることを特徴とす
る請求項1記載の固体撮像装置。
2. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the transfer gate connected to the charge input section operates in synchronization with the transfer gate connected to the light receiving element.
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