JPH04291887A - 電荷転送装置 - Google Patents
電荷転送装置Info
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- JPH04291887A JPH04291887A JP3057269A JP5726991A JPH04291887A JP H04291887 A JPH04291887 A JP H04291887A JP 3057269 A JP3057269 A JP 3057269A JP 5726991 A JP5726991 A JP 5726991A JP H04291887 A JPH04291887 A JP H04291887A
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- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 4
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 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
- H01L27/14831—Area CCD imagers
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- 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)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電荷を転送するレジス
タを有した電荷転送装置に関する。
タを有した電荷転送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＣＣＤ等の電荷転送装置は、そ
のチップ上にレジスタと呼ばれる電荷の転送のための領
域を有している。レジスタはポテンシャル制御のための
複数の転送電極が配列され、その転送電極の下部に電荷
の転送路となるチャネル領域が形成されて成る。
のチップ上にレジスタと呼ばれる電荷の転送のための領
域を有している。レジスタはポテンシャル制御のための
複数の転送電極が配列され、その転送電極の下部に電荷
の転送路となるチャネル領域が形成されて成る。
【０００３】このような電荷転送の機能に光電変換を行
うためのセンサ（受光部）を付加した装置がＣＣＤ固定
撮像装置である。特にカラー固体撮像装置では、異なる
色透過型のフィルターが形成され、各色に対応して各セ
ンサが設けられる。例えばカラーリニアセンサでは、一
列或は複数列のセンサ部が形成され、各色毎に信号が出
力される。各色に対応したセンサを順に一列に配する装
置では、そのセンサ列と平行にレジスタが設けられる。 そして、そのレジスタに対して各色の信号がセンサ部か
ら一括して転送され、出力順に色信号が振り分けられて
読み出される。また、複数列のセンサ部が形成される装
置ではセンサ列毎にレジスタが設けられ、各レジスタで
各色信号が出力される。
うためのセンサ（受光部）を付加した装置がＣＣＤ固定
撮像装置である。特にカラー固体撮像装置では、異なる
色透過型のフィルターが形成され、各色に対応して各セ
ンサが設けられる。例えばカラーリニアセンサでは、一
列或は複数列のセンサ部が形成され、各色毎に信号が出
力される。各色に対応したセンサを順に一列に配する装
置では、そのセンサ列と平行にレジスタが設けられる。 そして、そのレジスタに対して各色の信号がセンサ部か
ら一括して転送され、出力順に色信号が振り分けられて
読み出される。また、複数列のセンサ部が形成される装
置ではセンサ列毎にレジスタが設けられ、各レジスタで
各色信号が出力される。
【０００４】また、電荷転送装置のレジスタ数は１つに
限らず、複数個設けられる場合がある。カラーリニアセ
ンサに例をとれば、各色に対応したセンサを順に一列に
配したセンサ列に対して、各色に対応する複数個のレジ
スタが平行に並べて形成される。
限らず、複数個設けられる場合がある。カラーリニアセ
ンサに例をとれば、各色に対応したセンサを順に一列に
配したセンサ列に対して、各色に対応する複数個のレジ
スタが平行に並べて形成される。
【０００５】ところで、上述のレジスタは４相駆動方式
を採用する場合がある。即ち、この場合のレジスタ部１
は、図５に示すように第１導電形例えばＮ形のチャネル
領域４上にゲート絶縁膜５を介して電荷転送方向ａに沿
って複数の転送電極６が配列さ、各転送電極６を有する
４つの転送部ＳＲ〔ＳＲ１ ，ＳＲ２ ，ＳＲ３ ，Ｓ
Ｒ４ 〕を１ビットとして、之に４相の駆動パルスΦ１
，Φ２ ，Φ３ 及びΦ４ が印加されるように構成
される。４相の駆動パルスΦ１ ，Φ２ ，Φ３ 及び
Φ４ は図６に示すように互に同一波形のクロックパル
スで構成される。なお、２は第１導電形例えばＮ形の半
導体基板、３は第２導電形例えばＰ形のウエル領域であ
る。
を採用する場合がある。即ち、この場合のレジスタ部１
は、図５に示すように第１導電形例えばＮ形のチャネル
領域４上にゲート絶縁膜５を介して電荷転送方向ａに沿
って複数の転送電極６が配列さ、各転送電極６を有する
４つの転送部ＳＲ〔ＳＲ１ ，ＳＲ２ ，ＳＲ３ ，Ｓ
Ｒ４ 〕を１ビットとして、之に４相の駆動パルスΦ１
，Φ２ ，Φ３ 及びΦ４ が印加されるように構成
される。４相の駆動パルスΦ１ ，Φ２ ，Φ３ 及び
Φ４ は図６に示すように互に同一波形のクロックパル
スで構成される。なお、２は第１導電形例えばＮ形の半
導体基板、３は第２導電形例えばＰ形のウエル領域であ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】４相駆動方式を採用す
る従来のレジスタでは、電荷は図６に示すように時刻ｔ
０ 〜ｔ２ の区間で第１の転送部ＳＲ１ から第２の
転送部ＳＲ２ に転送され、時刻ｔ２ 〜ｔ４ の区間
で第２の転送部ＳＲ２ から第３の転送部ＳＲ３ に転
送され、時刻ｔ４ 〜ｔ６ の区間で第３の転送部ＳＲ
３ から第４の転送部ＳＲ４ に転送され、さらに時刻
ｔ６ 〜ｔ８ の区間で第４の転送部ＳＲ４ から第１
の転送部ＳＲ１ に転送されて、１ビット転送が行われ
る。従って、電荷を１ビット転送させるためのクロック
パルスの１周期はｔ０ 〜ｔ８ となる。しかし乍ら、
電荷転送装置のレジスタにおいては、転送時間の短縮化
を図って所謂データレートの更なる高速化が望まれてい
る。
る従来のレジスタでは、電荷は図６に示すように時刻ｔ
０ 〜ｔ２ の区間で第１の転送部ＳＲ１ から第２の
転送部ＳＲ２ に転送され、時刻ｔ２ 〜ｔ４ の区間
で第２の転送部ＳＲ２ から第３の転送部ＳＲ３ に転
送され、時刻ｔ４ 〜ｔ６ の区間で第３の転送部ＳＲ
３ から第４の転送部ＳＲ４ に転送され、さらに時刻
ｔ６ 〜ｔ８ の区間で第４の転送部ＳＲ４ から第１
の転送部ＳＲ１ に転送されて、１ビット転送が行われ
る。従って、電荷を１ビット転送させるためのクロック
パルスの１周期はｔ０ 〜ｔ８ となる。しかし乍ら、
電荷転送装置のレジスタにおいては、転送時間の短縮化
を図って所謂データレートの更なる高速化が望まれてい
る。
【０００７】本発明は、上述の点に鑑み、データレート
の高速化を可能にした電荷転送装置を提供するものであ
る。
の高速化を可能にした電荷転送装置を提供するものであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、順次配列され
た第１，第２，第３及び第４の転送部２１，２２，２３
及び２４で１ビット構成する４相駆動方式のレジスタ１
１を有する電荷転送装置において、図２に示すように第
１，第２，第３及び第４の転送部２１，２２，２３及び
２４を、同一レベルの駆動パルスが印加されたときに第
１及び第３の転送部２１及び２３のポテンシャルと、第
２及び第４の転送部２２及び２４のポテンシャルに差が
生じる構造となし、更に図３で示す４相の駆動パルス、
即ち第１転送区間Ｔ１ では第１及び第２の転送部２１
及び２２が高レベルで第３及び第４の転送部２３及び２
４が低レベルとなり、第２転送区間Ｔ２ では第１，第
２及び第４の転送部２１，２２及び２４が低レベルで第
３の転送部２３が高レベルとなり、第３転送区間Ｔ３
では第１及び第２の転送部２１及び２２が低レベルで第
３及び第４の転送部２３及び２４が高レベルとなり、第
４転送区間Ｔ４ では第１の転送部２１が高レベルで第
２，第３及び第４の転送部２２，２３及び２４が低レベ
ルとなるような４相の駆動パルスΦ１ ，Φ２ ，Φ３
及びΦ４ で電荷転送を行うように構成する。
た第１，第２，第３及び第４の転送部２１，２２，２３
及び２４で１ビット構成する４相駆動方式のレジスタ１
１を有する電荷転送装置において、図２に示すように第
１，第２，第３及び第４の転送部２１，２２，２３及び
２４を、同一レベルの駆動パルスが印加されたときに第
１及び第３の転送部２１及び２３のポテンシャルと、第
２及び第４の転送部２２及び２４のポテンシャルに差が
生じる構造となし、更に図３で示す４相の駆動パルス、
即ち第１転送区間Ｔ１ では第１及び第２の転送部２１
及び２２が高レベルで第３及び第４の転送部２３及び２
４が低レベルとなり、第２転送区間Ｔ２ では第１，第
２及び第４の転送部２１，２２及び２４が低レベルで第
３の転送部２３が高レベルとなり、第３転送区間Ｔ３
では第１及び第２の転送部２１及び２２が低レベルで第
３及び第４の転送部２３及び２４が高レベルとなり、第
４転送区間Ｔ４ では第１の転送部２１が高レベルで第
２，第３及び第４の転送部２２，２３及び２４が低レベ
ルとなるような４相の駆動パルスΦ１ ，Φ２ ，Φ３
及びΦ４ で電荷転送を行うように構成する。
【０００９】
【作用】本発明においては、第１及び第３の転送部２１
及び２３と、第２及び第４の転送部２２及び２４とにポ
テンシャル差をもたせる構造となすと共に、図３に示す
４相の駆動パルスΦ１ 〜Φ４ で電荷転送を行うこと
により、信号電荷を１ビット転送させるためのクロック
パルスの１周期は時刻ｔ０ 〜ｔ４ 間となる。即ち、
図３において転送の律速時間をτとすると、従来の場合
は図４に示すようにクロックパルスの１周期がτ×８で
あったのに対し、本発明ではτ×４に短縮され、所謂デ
ータレートの倍速化が図れる。
及び２３と、第２及び第４の転送部２２及び２４とにポ
テンシャル差をもたせる構造となすと共に、図３に示す
４相の駆動パルスΦ１ 〜Φ４ で電荷転送を行うこと
により、信号電荷を１ビット転送させるためのクロック
パルスの１周期は時刻ｔ０ 〜ｔ４ 間となる。即ち、
図３において転送の律速時間をτとすると、従来の場合
は図４に示すようにクロックパルスの１周期がτ×８で
あったのに対し、本発明ではτ×４に短縮され、所謂デ
ータレートの倍速化が図れる。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
する。
【００１１】本実施例は、カラー型のリニアタイプのＣ
ＣＤ固体撮像装置に適用した場合であり、第１〜第３の
レジスタを有する例である。図１はその要部を示す平面
図である。センサ列１０が図中Ｈ方向を長手方向として
形成される。このセンサ列１０は、赤色（Ｒ）を受光す
るためのフィルタを有した第１のセンサ１４と、緑色（
Ｇ）を受光するためのフィルタを有した第２のセンサ１
５と、青色（Ｂ）を受光するためのフィルタを有した第
３のセンサ１６とが順番に直線状に並べられて構成され
ている。第１のセンサ１４では赤色の色信号に応じた電
荷が得られ、第２のセンサ１５では緑色信号に応じた電
荷が得られ、第３のセンサ１６では青色の色信号に応じ
た電荷が得られる。
ＣＤ固体撮像装置に適用した場合であり、第１〜第３の
レジスタを有する例である。図１はその要部を示す平面
図である。センサ列１０が図中Ｈ方向を長手方向として
形成される。このセンサ列１０は、赤色（Ｒ）を受光す
るためのフィルタを有した第１のセンサ１４と、緑色（
Ｇ）を受光するためのフィルタを有した第２のセンサ１
５と、青色（Ｂ）を受光するためのフィルタを有した第
３のセンサ１６とが順番に直線状に並べられて構成され
ている。第１のセンサ１４では赤色の色信号に応じた電
荷が得られ、第２のセンサ１５では緑色信号に応じた電
荷が得られ、第３のセンサ１６では青色の色信号に応じ
た電荷が得られる。
【００１２】このセンサ列１０の１側（図中Ｖ方向の１
側）にはゲート領域１７〜２０が形成される。このゲー
ト領域１７〜２０は、センサ列１０からの信号電荷を第
１〜第３のセンサ１４〜１６に応じて択一的に読み出す
ためのゲートとして機能する。即ち、各第１のセンサ１
４に接して信号Ｇ１ が供給されるゲート領域１７が配
され、各第２のセンサ１５に接して信号Ｇ２ が供給さ
れるゲート領域１８が配され、各第３のセンサ１６に接
して信号Ｇ３が供給されるゲート領域１９が配される。 そして１組の各ゲート領域１７〜１９単位で、該ゲート
領域１７〜１９に共通に接して信号Ｇ４ により制御さ
れるゲート領域２０が形成される。このゲート領域１０
は、次に説明するレジスタのうちの第１のレジスタ１１
に接続される。このようなゲート領域１７〜２０は、択
一的に色信号を取り出すために、信号Ｇ１ 〜Ｇ３ の
中の１つだけが読み出しレベル（例えば高レベル）とさ
れ、同時にゲート領域２０にかかる信号Ｇ４ が読み出
しレベルになればセンサ列１０からの各色信号毎の電荷
の読み出しが行われる。
側）にはゲート領域１７〜２０が形成される。このゲー
ト領域１７〜２０は、センサ列１０からの信号電荷を第
１〜第３のセンサ１４〜１６に応じて択一的に読み出す
ためのゲートとして機能する。即ち、各第１のセンサ１
４に接して信号Ｇ１ が供給されるゲート領域１７が配
され、各第２のセンサ１５に接して信号Ｇ２ が供給さ
れるゲート領域１８が配され、各第３のセンサ１６に接
して信号Ｇ３が供給されるゲート領域１９が配される。 そして１組の各ゲート領域１７〜１９単位で、該ゲート
領域１７〜１９に共通に接して信号Ｇ４ により制御さ
れるゲート領域２０が形成される。このゲート領域１０
は、次に説明するレジスタのうちの第１のレジスタ１１
に接続される。このようなゲート領域１７〜２０は、択
一的に色信号を取り出すために、信号Ｇ１ 〜Ｇ３ の
中の１つだけが読み出しレベル（例えば高レベル）とさ
れ、同時にゲート領域２０にかかる信号Ｇ４ が読み出
しレベルになればセンサ列１０からの各色信号毎の電荷
の読み出しが行われる。
【００１３】そして、このような各センサ毎のゲートを
有したセンサ列１０に、平行して第１〜第３のレジスタ
１１〜１３が形成される。各レジスタ１１〜１３は、転
送電極６（図２参照）を有する第１，第２，第３，第４
の転送部２１，２２，２３，２４が順に繰り返しＨ方向
に並べて形成される。各第１の転送部２１の転送電極６
には第１相のパルスΦ１ が供給され、各第２の転送部
２２の転送電極６には第２相のパルスΦ２ が供給され
、各第３の転送部２３の転送電極６には第３相のパルス
Φ３ が供給され、さらに各第４の転送部２４の転送電
極６には第４相のパルスΦ４ が供給される。この第１
〜第４の転送部２１〜２４によって１ビットが構成され
る。
有したセンサ列１０に、平行して第１〜第３のレジスタ
１１〜１３が形成される。各レジスタ１１〜１３は、転
送電極６（図２参照）を有する第１，第２，第３，第４
の転送部２１，２２，２３，２４が順に繰り返しＨ方向
に並べて形成される。各第１の転送部２１の転送電極６
には第１相のパルスΦ１ が供給され、各第２の転送部
２２の転送電極６には第２相のパルスΦ２ が供給され
、各第３の転送部２３の転送電極６には第３相のパルス
Φ３ が供給され、さらに各第４の転送部２４の転送電
極６には第４相のパルスΦ４ が供給される。この第１
〜第４の転送部２１〜２４によって１ビットが構成され
る。
【００１４】ここで第１の転送部２１と第３の転送部２
３はレジスタ間で隣接することが無く、レジスタ間では
チャネルストップ領域２５によって電気的に分離され、
レジスタ内でのみ他の第２の転送部２２、第４の転送部
２４に接する。第４の転送部２４は各レジスタ１１〜１
３内で第１の転送部２１と第２の転送部２３に挟まれる
が、第１のレジスタ１１と第２のレジスタ１２ではＶ方
向で他のレジスタ（後段のレジスタ、例えば第１のレジ
スタ１１に対しては第２のレジスタ、第２のレジスタ１
２に対しては第３のレジスタ１３）に係る第２の転送部
２２に一辺を突き合わせる形状で隣接する。この第４の
転送部２４は、各レジスタで水平転送（Ｈ方向転送）の
転送部として機能する他に、第１のレジスタ１１と第２
のレジスタ１２ではレジスタ間の転送において電荷を送
り出す側の転送部として機能する。
３はレジスタ間で隣接することが無く、レジスタ間では
チャネルストップ領域２５によって電気的に分離され、
レジスタ内でのみ他の第２の転送部２２、第４の転送部
２４に接する。第４の転送部２４は各レジスタ１１〜１
３内で第１の転送部２１と第２の転送部２３に挟まれる
が、第１のレジスタ１１と第２のレジスタ１２ではＶ方
向で他のレジスタ（後段のレジスタ、例えば第１のレジ
スタ１１に対しては第２のレジスタ、第２のレジスタ１
２に対しては第３のレジスタ１３）に係る第２の転送部
２２に一辺を突き合わせる形状で隣接する。この第４の
転送部２４は、各レジスタで水平転送（Ｈ方向転送）の
転送部として機能する他に、第１のレジスタ１１と第２
のレジスタ１２ではレジスタ間の転送において電荷を送
り出す側の転送部として機能する。
【００１５】また、第２の転送部２２は同様に各レジス
タ１１〜１３内で第１の転送部２１と第３の転送部２３
に挟まれ、Ｖ方向で前述したように、他のレジスタに係
わる第４の転送部２４に一辺を突き合わせる形状で隣接
する。ここで、第２の転送部２２は、各レジスタで水平
転送の転送部として機能する他に、レジスタ間の転送及
びセンサ列１０からの転送において電荷を受け取る側の
転送部として機能する。これら各転送部２１〜２４の形
状については、第１及び第３の転送部２１及び２３は略
台形とされ、第４の転送部２４は第２の転送部２２側が
、第２の転送部２２は第４の転送部２４側が、それぞれ
拡げられるような形状のパターンとされている。このた
め、広がった部分のポテンシャルを狭い部分に比較して
深くすることができ、そのレジスタ間の転送や、レジス
タ内の転送の転送効率を高めることができる。
タ１１〜１３内で第１の転送部２１と第３の転送部２３
に挟まれ、Ｖ方向で前述したように、他のレジスタに係
わる第４の転送部２４に一辺を突き合わせる形状で隣接
する。ここで、第２の転送部２２は、各レジスタで水平
転送の転送部として機能する他に、レジスタ間の転送及
びセンサ列１０からの転送において電荷を受け取る側の
転送部として機能する。これら各転送部２１〜２４の形
状については、第１及び第３の転送部２１及び２３は略
台形とされ、第４の転送部２４は第２の転送部２２側が
、第２の転送部２２は第４の転送部２４側が、それぞれ
拡げられるような形状のパターンとされている。このた
め、広がった部分のポテンシャルを狭い部分に比較して
深くすることができ、そのレジスタ間の転送や、レジス
タ内の転送の転送効率を高めることができる。
【００１６】しかして、本実施例では、同一レベルのク
ロックパルスΦ１ 〜Φ４ が印加されたときに、第１
及び第３の転送部２１及び２３のポテンシャルと第２及
び第４の転送部２２及び２４のポテンシャルに差が生ず
るように、即ち例えば第１，第３の転送部２１，２３の
ポテンシャルが深く、第２，第４の転送部２２，２４の
ポテンシャルが浅くなるように形成される。このような
各レジスタ１１〜１３の転送部２１〜２４は例えば図２
に示すようにして形成できる。
ロックパルスΦ１ 〜Φ４ が印加されたときに、第１
及び第３の転送部２１及び２３のポテンシャルと第２及
び第４の転送部２２及び２４のポテンシャルに差が生ず
るように、即ち例えば第１，第３の転送部２１，２３の
ポテンシャルが深く、第２，第４の転送部２２，２４の
ポテンシャルが浅くなるように形成される。このような
各レジスタ１１〜１３の転送部２１〜２４は例えば図２
に示すようにして形成できる。
【００１７】図２において、２は第１導電形例えばＮ形
の半導体基板、３は第２導電形例えばＰ形のウエル領域
、４はＮ形のチャネル領域を示す。このチャネル領域４
上にゲート絶縁膜５を介して複数の転送電極６を形成し
、第１の転送部２１〜第４の転送部２４を順次配列して
レジスタ１１（及びレジスタ１２，１３）が形成される
。この第１及び第３の転送部２１及び２３の転送電極６
下のＮ形チャネル領域４に例えばＰ形不純物例えばボロ
ンをイオン注入して低濃度化したＮ− チャネル領域４
Ａとし、他は高濃度のＮチャネル領域４Ｂとなす。これ
により、同一レベルのクロックパルスを印加したときに
は第１及び第３の転送部２１及び２３のポテンシャルは
浅く、第２及び第４の転送部２２及び２４のポテンシャ
ルは深くなる。図２において、符号８はクロックパルス
の高レベル（例えば５Ｖ）時のポテンシャル分布、符号
９は低レベル（例えば０Ｖ）時のポテンシャル分布を示
す。
の半導体基板、３は第２導電形例えばＰ形のウエル領域
、４はＮ形のチャネル領域を示す。このチャネル領域４
上にゲート絶縁膜５を介して複数の転送電極６を形成し
、第１の転送部２１〜第４の転送部２４を順次配列して
レジスタ１１（及びレジスタ１２，１３）が形成される
。この第１及び第３の転送部２１及び２３の転送電極６
下のＮ形チャネル領域４に例えばＰ形不純物例えばボロ
ンをイオン注入して低濃度化したＮ− チャネル領域４
Ａとし、他は高濃度のＮチャネル領域４Ｂとなす。これ
により、同一レベルのクロックパルスを印加したときに
は第１及び第３の転送部２１及び２３のポテンシャルは
浅く、第２及び第４の転送部２２及び２４のポテンシャ
ルは深くなる。図２において、符号８はクロックパルス
の高レベル（例えば５Ｖ）時のポテンシャル分布、符号
９は低レベル（例えば０Ｖ）時のポテンシャル分布を示
す。
【００１８】さらに、本実施例では各レジスタ１１〜１
３でのＨ方向の電荷転送を図３に示す簡略化した４相の
クロックパルスΦ１ 〜Φ４ で行うようになす。即ち
、この４相クロックパルスは、１周期のタイミングでみ
ると、第１転送区間Ｔ１ では第１相及び第２相のパル
スΦ１ 及びΦ２ が高レベルで第３相及び第４相のパ
ルスΦ３ 及びΦ４ が低レベルとなり、第２転送区間
Ｔ２ では第１相，第２相及び第４相のパルスΦ１ ，
Φ２ 及びΦ４ が低レベルで第３相のパルスΦ３ の
みが高レベルとなり、第３転送区間Ｔ３ では第１相及
び第２相のパルスΦ１ 及びΦ２ が低レベルで第３相
及び第４相のパルスΦ３ 及びΦ４ が高レベルとなり
、第４転送区間Ｔ４ では第１相のパルスΦ１ のみが
高レベルで第２相，第３相及び第４相のパルスΦ２ ，
Φ３ 及びΦ４ が低レベルとなるような４相クロック
パルスとする。
３でのＨ方向の電荷転送を図３に示す簡略化した４相の
クロックパルスΦ１ 〜Φ４ で行うようになす。即ち
、この４相クロックパルスは、１周期のタイミングでみ
ると、第１転送区間Ｔ１ では第１相及び第２相のパル
スΦ１ 及びΦ２ が高レベルで第３相及び第４相のパ
ルスΦ３ 及びΦ４ が低レベルとなり、第２転送区間
Ｔ２ では第１相，第２相及び第４相のパルスΦ１ ，
Φ２ 及びΦ４ が低レベルで第３相のパルスΦ３ の
みが高レベルとなり、第３転送区間Ｔ３ では第１相及
び第２相のパルスΦ１ 及びΦ２ が低レベルで第３相
及び第４相のパルスΦ３ 及びΦ４ が高レベルとなり
、第４転送区間Ｔ４ では第１相のパルスΦ１ のみが
高レベルで第２相，第３相及び第４相のパルスΦ２ ，
Φ３ 及びΦ４ が低レベルとなるような４相クロック
パルスとする。
【００１９】次に、かかる構成のカラー型リニアタイプ
のＣＣＤ固体撮像装置の動作を説明する。
のＣＣＤ固体撮像装置の動作を説明する。
【００２０】まず、図４を参照して各センサ１４〜１６
からの色信号に対応した電荷のレジスタ１１〜１３への
転送について説明する。各センサ１４〜１６からゲート
領域１７〜２０の選択動作によって択一的に色信号に対
応した電荷、例えばセンサ１４の赤色信号に対応した電
荷が、時刻ｔ０ で第１のレジスタ１１の第２の転送部
２２に転送される。時刻ｔ０ では第２相のパルスΦ２
のみが高レベル（Ｈレベル）とされ、他のパルスΦ１
，Φ３ ，Φ４ は低レベル（Ｌレベル）とされるた
め、電荷が第２の転送部２２に蓄積される。
からの色信号に対応した電荷のレジスタ１１〜１３への
転送について説明する。各センサ１４〜１６からゲート
領域１７〜２０の選択動作によって択一的に色信号に対
応した電荷、例えばセンサ１４の赤色信号に対応した電
荷が、時刻ｔ０ で第１のレジスタ１１の第２の転送部
２２に転送される。時刻ｔ０ では第２相のパルスΦ２
のみが高レベル（Ｈレベル）とされ、他のパルスΦ１
，Φ３ ，Φ４ は低レベル（Ｌレベル）とされるた
め、電荷が第２の転送部２２に蓄積される。
【００２１】次の時刻ｔ１ では第３相のパルスΦ３
が低レベルから高レベルに変化し、第２の転送部２２の
電荷が第３の転送部２３に流れ込み、次の時刻ｔ２ で
第２相のパルスΦ２ が低レベルとなり、第３の転送部
２３のポテンシャルが電荷を送り出す側の第２の転送部
２２のポテンシャルより深くなることによって電荷が第
３の転送部２３に転送され蓄積される。
が低レベルから高レベルに変化し、第２の転送部２２の
電荷が第３の転送部２３に流れ込み、次の時刻ｔ２ で
第２相のパルスΦ２ が低レベルとなり、第３の転送部
２３のポテンシャルが電荷を送り出す側の第２の転送部
２２のポテンシャルより深くなることによって電荷が第
３の転送部２３に転送され蓄積される。
【００２２】次の時刻ｔ３ では第４相のパルスΦ４
が低レベルから高レベルに変化し、第３の転送部２３の
電荷が第４の転送部２４に流れ込み、次の時刻ｔ４ で
第３相のパルスΦ３ が低レベルとなって電荷が第４の
転送部２４に蓄積される。
が低レベルから高レベルに変化し、第３の転送部２３の
電荷が第４の転送部２４に流れ込み、次の時刻ｔ４ で
第３相のパルスΦ３ が低レベルとなって電荷が第４の
転送部２４に蓄積される。
【００２３】次に、時刻ｔ５ で第２相のパルスΦ２
が低レベルから高レベルに変化し、第１のレジスタ１１
の第４の転送部２４に存する電荷が第２のレジスタ１２
の第２の転送部２２に流れ込み、時刻ｔ６ で第４相の
パルスΦ４ が低レベルとなって電荷は第２のレジスタ
１２の第２の転送部２２に蓄積される。このとき第１の
レジスタ１１内で第４の転送部２４に隣接する第１及び
第３の転送部２１及び２３は共に低レベルであるので第
４の転送部２４の電荷がＶ方向に向けて下段の第２のレ
ジスタ１２の第２の転送部２２に転送される。以後、同
様に繰り返され、各色信号に対応する電荷が並行して転
送されて最終的に赤色信号，緑色信号及び青色信号に対
応する夫々の電荷は夫々対応する第３のレジスタ１３、
第２のレジスタ１２及び第１のレジスタ１１の各第２の
転送部２２に、振り分けられるように転送される。
が低レベルから高レベルに変化し、第１のレジスタ１１
の第４の転送部２４に存する電荷が第２のレジスタ１２
の第２の転送部２２に流れ込み、時刻ｔ６ で第４相の
パルスΦ４ が低レベルとなって電荷は第２のレジスタ
１２の第２の転送部２２に蓄積される。このとき第１の
レジスタ１１内で第４の転送部２４に隣接する第１及び
第３の転送部２１及び２３は共に低レベルであるので第
４の転送部２４の電荷がＶ方向に向けて下段の第２のレ
ジスタ１２の第２の転送部２２に転送される。以後、同
様に繰り返され、各色信号に対応する電荷が並行して転
送されて最終的に赤色信号，緑色信号及び青色信号に対
応する夫々の電荷は夫々対応する第３のレジスタ１３、
第２のレジスタ１２及び第１のレジスタ１１の各第２の
転送部２２に、振り分けられるように転送される。
【００２４】そして、次に各第１，第２及び第３のレジ
スタ１１，１２及び１３に転送された各色に対応する電
荷が図３のクロックパルスΦ１ 〜Φ４ によってＨ方
向に転送される。即ち、時刻ｔ１ からｔ２ の区間Ｔ
２ では第１相，第２相及び第４相のパルスΦ１ ，Φ
２ 及びΦ４ が低レベルとなり、第３相のパルスΦ３
のみ高レベルとなることで、第２の転送部２２の電荷
が第３の転送部２３に転送される。
スタ１１，１２及び１３に転送された各色に対応する電
荷が図３のクロックパルスΦ１ 〜Φ４ によってＨ方
向に転送される。即ち、時刻ｔ１ からｔ２ の区間Ｔ
２ では第１相，第２相及び第４相のパルスΦ１ ，Φ
２ 及びΦ４ が低レベルとなり、第３相のパルスΦ３
のみ高レベルとなることで、第２の転送部２２の電荷
が第３の転送部２３に転送される。
【００２５】次の時刻ｔ２ からｔ３ の区間Ｔ３ で
は、第１相及び第２相のパルスΦ１ 及びΦ２ が低レ
ベルで、第３相及び第４相のパルスΦ３ 及びΦ４ が
高レベルとなり、ここで第３の転送部２３と第４の転送
部２４では前述したようなポテンシャル差によって第４
の転送部２４の方が第３の転送部２３よりも深いポテン
シャルとなることによって、第３の転送部２３の電荷が
第４の転送部２４に転送される。
は、第１相及び第２相のパルスΦ１ 及びΦ２ が低レ
ベルで、第３相及び第４相のパルスΦ３ 及びΦ４ が
高レベルとなり、ここで第３の転送部２３と第４の転送
部２４では前述したようなポテンシャル差によって第４
の転送部２４の方が第３の転送部２３よりも深いポテン
シャルとなることによって、第３の転送部２３の電荷が
第４の転送部２４に転送される。
【００２６】次の時刻ｔ３ からｔ４ の区間Ｔ４ で
は、第１相のパルスΦ１ のみ高レベルで、他の第２相
，第３相及び第４相のパルスΦ２ ，Φ３ 及びΦ４
が低レベルとなり、第４の転送部２４の電荷が第１の転
送部２１に転送される。
は、第１相のパルスΦ１ のみ高レベルで、他の第２相
，第３相及び第４相のパルスΦ２ ，Φ３ 及びΦ４
が低レベルとなり、第４の転送部２４の電荷が第１の転
送部２１に転送される。
【００２７】さらに時刻ｔ４ からｔ５ の区間Ｔ１
では第１相及び第２相のパルスΦ１ 及びΦ２ が高レ
ベルで第３相及び第４相のパルスΦ３ 及びΦ４ が低
レベルとなり、ここで第１の転送部２１と第２の転送部
２２では前述したようなポテンシャル差によって第２の
転送部２４の方が第１の転送部２１より深いポテンシャ
ルとなることによって、第１の転送部２１の電荷が第２
の転送部２２に転送される。以後、このタイミングが繰
り返されて各色信号に対応する電荷が夫々のレジスタ１
１〜１３内をＨ方向に順次転送され、各レジスタ１１〜
１３毎に読み出される。
では第１相及び第２相のパルスΦ１ 及びΦ２ が高レ
ベルで第３相及び第４相のパルスΦ３ 及びΦ４ が低
レベルとなり、ここで第１の転送部２１と第２の転送部
２２では前述したようなポテンシャル差によって第２の
転送部２４の方が第１の転送部２１より深いポテンシャ
ルとなることによって、第１の転送部２１の電荷が第２
の転送部２２に転送される。以後、このタイミングが繰
り返されて各色信号に対応する電荷が夫々のレジスタ１
１〜１３内をＨ方向に順次転送され、各レジスタ１１〜
１３毎に読み出される。
【００２８】上述の実施例によれば、例えば不純物イオ
ン注入によって、レジスタ１１〜１３における第１，第
３の転送部２１，２３と第２，第４の転送部２２，２４
とに予めポテンシャル差をもたせた構造となし、且つ図
３に示す簡略化した４相のクロックパルスΦ１ 〜Φ４
でレジスタ１１〜１３内をＨ方向に電荷転送するよう
になしたことにより、図３で示すように転送の律速期間
をτとするとクロックの１周期がτ×４となり、従来の
図６に比して短縮化することができる。図６の従来のク
ロック１周期は本実施例と同じ転送部の構造で比較する
とτ×８となる。従って、本実施例ではレジスタ１１〜
１３内の電荷の転送時間が短縮され、所謂データレート
を従来に比して倍速化することができる。
ン注入によって、レジスタ１１〜１３における第１，第
３の転送部２１，２３と第２，第４の転送部２２，２４
とに予めポテンシャル差をもたせた構造となし、且つ図
３に示す簡略化した４相のクロックパルスΦ１ 〜Φ４
でレジスタ１１〜１３内をＨ方向に電荷転送するよう
になしたことにより、図３で示すように転送の律速期間
をτとするとクロックの１周期がτ×４となり、従来の
図６に比して短縮化することができる。図６の従来のク
ロック１周期は本実施例と同じ転送部の構造で比較する
とτ×８となる。従って、本実施例ではレジスタ１１〜
１３内の電荷の転送時間が短縮され、所謂データレート
を従来に比して倍速化することができる。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、転送部間でポテンシャ
ル差をもたせ、４相駆動パルスの簡略化により、見かけ
上のデータレートを倍速することができる。
ル差をもたせ、４相駆動パルスの簡略化により、見かけ
上のデータレートを倍速することができる。
【図１】本発明の電荷転送装置の一例の要部の平面図で
ある。
ある。
【図２】図１のＡ−Ａ線上の断面図である。
【図３】図１の電荷転送装置のＨ方向の電荷転送に供す
る４相駆動パルスの波形図である。
る４相駆動パルスの波形図である。
【図４】図１の電荷転送装置のＶ方向の電荷転送に供す
る４相駆動パルスの波形図である。
る４相駆動パルスの波形図である。
【図５】従来のＣＣＤの４相駆動方式のレジスタの断面
図である。
図である。
【図６】レジスタのＨ方向の電荷転送に供する従来の４
相駆動パルスの波形図である。
相駆動パルスの波形図である。
４〔４Ａ，４Ｂ〕 チャネル領域
５ 絶縁膜
６ 転送電極
１０ センサ列
１１，１２，１３ レジスタ
１７，１８，１９，２０ ゲート領域２１，２２，２
３，２４ 転送部
３，２４ 転送部
Claims (1)
- 【請求項１】 順次配列された第１，第２，第３及び
第４の転送部で１ビットを構成する４相駆動方式のレジ
スタを有する電荷転送装置において、上記第１，第２，
第３及び第４の転送部は、同一レベルの駆動パルスが印
加されたとき、上記第１及び第３の転送部のポテンシャ
ルと、上記第２及び第４の転送部のポテンシャルに差が
生ずる構造とされ、第１転送区間では上記第１及び第２
の転送部が高レベルで上記第３及び第４の転送部が低レ
ベルとなり、第２転送区間では上記第１，第２及び第４
の転送部が低レベルで上記第３の転送部が高レベルとな
り、第３転送区間では上記第１及び第２の転送部が低レ
ベルで上記第３及び第４の転送部が高レベルとなり、第
４転送区間では上記第１の転送部が高レベルで上記第２
，第３及び第４の転送部が低レベルとなるような４相駆
動パルスによって電荷転送を行うことを特徴とする電荷
転送装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3057269A JPH04291887A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 電荷転送装置 |
| KR1019920004394A KR920018964A (ko) | 1991-03-20 | 1992-03-18 | 전하전송장치 |
| EP92104708A EP0504852B1 (en) | 1991-03-20 | 1992-03-18 | Charge transfer device |
| DE69216449T DE69216449T2 (de) | 1991-03-20 | 1992-03-18 | Ladungsverschiebeanordnung |
| US07/855,089 US5369434A (en) | 1991-03-20 | 1992-03-20 | Charge transfer device with high speed transfer rate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3057269A JPH04291887A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 電荷転送装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04291887A true JPH04291887A (ja) | 1992-10-15 |
Family
ID=13050814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3057269A Pending JPH04291887A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 電荷転送装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5369434A (ja) |
| EP (1) | EP0504852B1 (ja) |
| JP (1) | JPH04291887A (ja) |
| KR (1) | KR920018964A (ja) |
| DE (1) | DE69216449T2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5760431A (en) * | 1995-11-29 | 1998-06-02 | Massachusetts Institute Of Technology | Multidirectional transfer charge-coupled device |
| US7591165B2 (en) * | 2006-03-29 | 2009-09-22 | Tekscan Incorporated | Control circuit for sensor array and related methods |
| US20070235231A1 (en) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Tekscan, Inc. | Control circuit for sensor array and related methods |
| US9504620B2 (en) | 2014-07-23 | 2016-11-29 | American Sterilizer Company | Method of controlling a pressurized mattress system for a support structure |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4001878A (en) * | 1975-11-19 | 1977-01-04 | Rca Corporation | Charge transfer color imagers |
| US4985758A (en) * | 1982-12-07 | 1991-01-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Signal processing system having selected output from plural readout devices |
| US4513313A (en) * | 1982-12-07 | 1985-04-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid state imaging device |
| US4574313A (en) * | 1984-12-12 | 1986-03-04 | Rca Corporation | Cascaded CCD shift registers having different numbers of clocking phases |
| NL8700282A (nl) * | 1987-02-06 | 1988-09-01 | Philips Nv | Ladingsgekoppelde inrichting en camera voorzien van een dergelijke inrichting. |
| EP0286123B1 (en) * | 1987-04-10 | 1992-12-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid-state imaging device having high-speed shutter function and method of realizing high-speed function in solid-state imaging device |
| US4910569A (en) * | 1988-08-29 | 1990-03-20 | Eastman Kodak Company | Charge-coupled device having improved transfer efficiency |
| US4908518A (en) * | 1989-02-10 | 1990-03-13 | Eastman Kodak Company | Interline transfer CCD image sensing device with electrode structure for each pixel |
| EP0396093B1 (en) * | 1989-05-02 | 1999-06-23 | Sony Corporation | Charge transfer device having multiple registers |
| JPH0327539A (ja) * | 1989-06-25 | 1991-02-05 | Sony Corp | 電荷転送装置 |
-
1991
- 1991-03-20 JP JP3057269A patent/JPH04291887A/ja active Pending
-
1992
- 1992-03-18 KR KR1019920004394A patent/KR920018964A/ko not_active Application Discontinuation
- 1992-03-18 DE DE69216449T patent/DE69216449T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-03-18 EP EP92104708A patent/EP0504852B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-03-20 US US07/855,089 patent/US5369434A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69216449T2 (de) | 1997-07-17 |
| EP0504852B1 (en) | 1997-01-08 |
| US5369434A (en) | 1994-11-29 |
| KR920018964A (ko) | 1992-10-22 |
| DE69216449D1 (de) | 1997-02-20 |
| EP0504852A1 (en) | 1992-09-23 |
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