JPH05110058A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPH05110058A JPH05110058A JP3272253A JP27225391A JPH05110058A JP H05110058 A JPH05110058 A JP H05110058A JP 3272253 A JP3272253 A JP 3272253A JP 27225391 A JP27225391 A JP 27225391A JP H05110058 A JPH05110058 A JP H05110058A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 欠陥のない良好な画像を得ることができる固
体撮像装置を提供する。 【構成】 光電変換素子と、光電変換素子からの信号電
荷を転送する垂直転送電荷結合素子と、垂直転送電荷結
合素子からの信号電荷を転送する複数の互いに隣接した
水平転送電荷結合素子１２、１３と、複数の水平転送電
荷結合素子１２、１３の間を分離する分離部１４と、複
数の水平転送電荷結合素子ごとに独立した水平転送電極
１７〜２４とを備えた。
体撮像装置を提供する。 【構成】 光電変換素子と、光電変換素子からの信号電
荷を転送する垂直転送電荷結合素子と、垂直転送電荷結
合素子からの信号電荷を転送する複数の互いに隣接した
水平転送電荷結合素子１２、１３と、複数の水平転送電
荷結合素子１２、１３の間を分離する分離部１４と、複
数の水平転送電荷結合素子ごとに独立した水平転送電極
１７〜２４とを備えた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は複数の水平転送電荷結合
素子（以下ＨＣＣＤと略記）を有する固体撮像装置に関
する。
素子（以下ＨＣＣＤと略記）を有する固体撮像装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年、固体撮像装置は高性能化が進み、
中でも特に高画質の固体撮像装置では複数のＨＣＣＤを
有するものが実用化されている。
中でも特に高画質の固体撮像装置では複数のＨＣＣＤを
有するものが実用化されている。
【０００３】以下に従来の固体撮像装置について説明す
る。図３は複数のＨＣＣＤを有する従来の固体撮像装置
の全体構成図である。図３において、１は光電変換素
子、２は光電変換素子１に蓄積された信号電荷を垂直方
向に転送する垂直転送ＣＣＤ（以下ＶＣＣＤと略記）、
３はＶＣＣＤ２により転送された信号電荷を水平方向に
転送する第１のＨＣＣＤ（以下第１ＨＣＣＤと略記）、
４はＶＣＣＤ２から第１ＨＣＣＤ３を経て転送された信
号電荷を水平方向に転送する第２のＨＣＣＤ（以下第２
ＨＣＣＤと略記）、５は第１ＨＣＣＤ３により転送され
た信号電荷を検出する第１の出力アンプ部、６は第２Ｈ
ＣＣＤ４により転送された信号電荷を検出する第２の出
力アンプ部である。
る。図３は複数のＨＣＣＤを有する従来の固体撮像装置
の全体構成図である。図３において、１は光電変換素
子、２は光電変換素子１に蓄積された信号電荷を垂直方
向に転送する垂直転送ＣＣＤ（以下ＶＣＣＤと略記）、
３はＶＣＣＤ２により転送された信号電荷を水平方向に
転送する第１のＨＣＣＤ（以下第１ＨＣＣＤと略記）、
４はＶＣＣＤ２から第１ＨＣＣＤ３を経て転送された信
号電荷を水平方向に転送する第２のＨＣＣＤ（以下第２
ＨＣＣＤと略記）、５は第１ＨＣＣＤ３により転送され
た信号電荷を検出する第１の出力アンプ部、６は第２Ｈ
ＣＣＤ４により転送された信号電荷を検出する第２の出
力アンプ部である。
【０００４】図４は図３に示す従来の固体撮像装置の点
線で囲んだＡ部の拡大平面図である。図４において、７
は第１の水平転送電極、８は第２の水平転送電極、９は
第３の水平転送電極、１０は第４の水平転送電極、１１
は第１ＨＣＣＤ３から第２ＨＣＣＤ４への信号電荷の移
動を制御するＨＣＣＤ間の転送電極、１２は第１ＨＣＣ
Ｄ３の電荷転送チャンネル、１３は第２ＨＣＣＤ４の電
荷転送チャンネルである。第１ＨＣＣＤ３と第２ＨＣＣ
Ｄ４は共通の水平転送電極を有している。
線で囲んだＡ部の拡大平面図である。図４において、７
は第１の水平転送電極、８は第２の水平転送電極、９は
第３の水平転送電極、１０は第４の水平転送電極、１１
は第１ＨＣＣＤ３から第２ＨＣＣＤ４への信号電荷の移
動を制御するＨＣＣＤ間の転送電極、１２は第１ＨＣＣ
Ｄ３の電荷転送チャンネル、１３は第２ＨＣＣＤ４の電
荷転送チャンネルである。第１ＨＣＣＤ３と第２ＨＣＣ
Ｄ４は共通の水平転送電極を有している。
【０００５】図５（ａ）は図４をＣ−Ｄ線で切断した概
略断面図で、以下のポテンシャル図はこの断面における
ものである。図５（ｂ）はＶＣＣＤ２から第１ＨＣＣＤ
の電荷転送チャンネル１２へ信号電荷１５が転送された
後のポテンシャル図、図５（ｃ）は第１ＨＣＣＤの電荷
転送チャンネル１２から第２ＨＣＣＤの電荷転送チャン
ネル１３へ信号電荷１５が電位障壁１６を越えて転送さ
れているときのポテンシャル図、図５（ｄ）は信号電荷
１５が転送された後のポテンシャル図である。なお１４
はＨＣＣＤ間の分離部であり、その電位障壁１６はＨＣ
ＣＤ間の転送電極１１の電位によってその高さが制御さ
れる。
略断面図で、以下のポテンシャル図はこの断面における
ものである。図５（ｂ）はＶＣＣＤ２から第１ＨＣＣＤ
の電荷転送チャンネル１２へ信号電荷１５が転送された
後のポテンシャル図、図５（ｃ）は第１ＨＣＣＤの電荷
転送チャンネル１２から第２ＨＣＣＤの電荷転送チャン
ネル１３へ信号電荷１５が電位障壁１６を越えて転送さ
れているときのポテンシャル図、図５（ｄ）は信号電荷
１５が転送された後のポテンシャル図である。なお１４
はＨＣＣＤ間の分離部であり、その電位障壁１６はＨＣ
ＣＤ間の転送電極１１の電位によってその高さが制御さ
れる。
【０００６】以上のように構成された従来の固体撮像装
置の動作について、以下に説明する。まず図３に示すよ
うに、光電変換素子１に蓄積された信号電荷１５はＶＣ
ＣＤ２に読み出され、第１ＨＣＣＤ３および第２ＨＣＣ
Ｄ４に向かって転送される。ＶＣＣＤ２により第１ＨＣ
ＣＤ３まで転送された信号電荷１５は第１ＨＣＣＤ３に
より出力アンプ部５に転送されて検出され、また第１Ｈ
ＣＣＤ３を経て第２ＨＣＣＤ４へ転送された信号電荷１
５は出力アンプ部６に転送されて検出される。
置の動作について、以下に説明する。まず図３に示すよ
うに、光電変換素子１に蓄積された信号電荷１５はＶＣ
ＣＤ２に読み出され、第１ＨＣＣＤ３および第２ＨＣＣ
Ｄ４に向かって転送される。ＶＣＣＤ２により第１ＨＣ
ＣＤ３まで転送された信号電荷１５は第１ＨＣＣＤ３に
より出力アンプ部５に転送されて検出され、また第１Ｈ
ＣＣＤ３を経て第２ＨＣＣＤ４へ転送された信号電荷１
５は出力アンプ部６に転送されて検出される。
【０００７】第１ＨＣＣＤ３から第２ＨＣＣＤ４への信
号電荷１５の転送は次のようにして行われる。図５
（ａ）に示す第１ＨＣＣＤの電荷転送チャンネル１２へ
転送されてきた信号電荷１５は、図５（ｂ）に示すよう
に、電位障壁１６により第１ＨＣＣＤの電荷転送チャン
ネル１２に留められている。次にＨＣＣＤ間の転送電極
１１に電圧が印加されるとＨＣＣＤ間の分離部１４の電
位障壁１６が低くなり、図５（ｃ）に示すように、信号
電荷１５は第２ＨＣＣＤの電荷転送チャンネル１３へ転
送される。信号電荷１５が転送された後、図５（ｄ）に
示すように、ＨＣＣＤ間の転送電極１１に印加されてい
た電圧は元に戻り、ＨＣＣＤ間の分離部１４の電位障壁
１６が高くなり、第１ＨＣＣＤの電荷転送チャンネル１
２と第２ＨＣＣＤの電荷転送チャンネル１３が分離され
る。
号電荷１５の転送は次のようにして行われる。図５
（ａ）に示す第１ＨＣＣＤの電荷転送チャンネル１２へ
転送されてきた信号電荷１５は、図５（ｂ）に示すよう
に、電位障壁１６により第１ＨＣＣＤの電荷転送チャン
ネル１２に留められている。次にＨＣＣＤ間の転送電極
１１に電圧が印加されるとＨＣＣＤ間の分離部１４の電
位障壁１６が低くなり、図５（ｃ）に示すように、信号
電荷１５は第２ＨＣＣＤの電荷転送チャンネル１３へ転
送される。信号電荷１５が転送された後、図５（ｄ）に
示すように、ＨＣＣＤ間の転送電極１１に印加されてい
た電圧は元に戻り、ＨＣＣＤ間の分離部１４の電位障壁
１６が高くなり、第１ＨＣＣＤの電荷転送チャンネル１
２と第２ＨＣＣＤの電荷転送チャンネル１３が分離され
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、第１ＨＣＣＤから第２ＨＣＣＤに信号電
荷を転送した後も図５（ｃ）、（ｄ）に示すようにＨＣ
ＣＤ間の分離部に信号電荷が残留するが、この残留電荷
はＨＣＣＤ間の分離部の電位障壁が高くなったときに第
１ＨＣＣＤと第２ＨＣＣＤとに分配されるため、信号電
荷が完全に第２ＨＣＣＤに転送されず画像欠陥の発生や
Ｓ／Ｎ比の劣化という課題を有していた。
来の構成では、第１ＨＣＣＤから第２ＨＣＣＤに信号電
荷を転送した後も図５（ｃ）、（ｄ）に示すようにＨＣ
ＣＤ間の分離部に信号電荷が残留するが、この残留電荷
はＨＣＣＤ間の分離部の電位障壁が高くなったときに第
１ＨＣＣＤと第２ＨＣＣＤとに分配されるため、信号電
荷が完全に第２ＨＣＣＤに転送されず画像欠陥の発生や
Ｓ／Ｎ比の劣化という課題を有していた。
【０００９】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、信号電荷を第１ＨＣＣＤから第２ＨＣＣＤへ完全に
転送する手段を有する固体撮像装置を提供することを目
的とする。
で、信号電荷を第１ＨＣＣＤから第２ＨＣＣＤへ完全に
転送する手段を有する固体撮像装置を提供することを目
的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の固体撮像装置は、第１ＨＣＣＤと第２ＨＣＣ
Ｄが独立した水平転送電極を有しており、第１ＨＣＣＤ
の転送電極と第２ＨＣＣＤの転送電極に印加する電圧の
差によって信号電荷を第１ＨＣＣＤから第２ＨＣＣＤに
転送する構成を有している。
に本発明の固体撮像装置は、第１ＨＣＣＤと第２ＨＣＣ
Ｄが独立した水平転送電極を有しており、第１ＨＣＣＤ
の転送電極と第２ＨＣＣＤの転送電極に印加する電圧の
差によって信号電荷を第１ＨＣＣＤから第２ＨＣＣＤに
転送する構成を有している。
【００１１】
【作用】この構成によって、第１ＨＣＣＤから第２ＨＣ
ＣＤへ信号電荷を転送する際、第１ＨＣＣＤと第２ＨＣ
ＣＤの間の分離部には第１ＨＣＣＤの転送電極と第２Ｈ
ＣＣＤの転送電極に印加された電圧の差によりフリンジ
ング電界（周辺部にかかる電界）が生じ、分離部に信号
電荷が残留せず良好な画像を得ることができる。
ＣＤへ信号電荷を転送する際、第１ＨＣＣＤと第２ＨＣ
ＣＤの間の分離部には第１ＨＣＣＤの転送電極と第２Ｈ
ＣＣＤの転送電極に印加された電圧の差によりフリンジ
ング電界（周辺部にかかる電界）が生じ、分離部に信号
電荷が残留せず良好な画像を得ることができる。
【００１２】
【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。図１は本発明の一実施例における固
体撮像装置の要部平面図であり、図３に示す従来例の点
線で囲んだＡ部（図４）と類似の機能を有する部分であ
る。図１において、図３および図４に示す従来例と同一
箇所には同一符号を付して詳細説明を省略した。なお１
７は第１ＨＣＣＤの第１水平転送電極、１８は第１ＨＣ
ＣＤの第２水平転送電極、１９は第１ＨＣＣＤの第３水
平転送電極、２０は第１ＨＣＣＤの第４水平転送電極、
２１は第２ＨＣＣＤの第１水平転送電極、２２は第２Ｈ
ＣＣＤの第２水平転送電極、２３は第２ＨＣＣＤの第３
水平転送電極、２４は第２ＨＣＣＤの第４水平転送電極
である。
しながら説明する。図１は本発明の一実施例における固
体撮像装置の要部平面図であり、図３に示す従来例の点
線で囲んだＡ部（図４）と類似の機能を有する部分であ
る。図１において、図３および図４に示す従来例と同一
箇所には同一符号を付して詳細説明を省略した。なお１
７は第１ＨＣＣＤの第１水平転送電極、１８は第１ＨＣ
ＣＤの第２水平転送電極、１９は第１ＨＣＣＤの第３水
平転送電極、２０は第１ＨＣＣＤの第４水平転送電極、
２１は第２ＨＣＣＤの第１水平転送電極、２２は第２Ｈ
ＣＣＤの第２水平転送電極、２３は第２ＨＣＣＤの第３
水平転送電極、２４は第２ＨＣＣＤの第４水平転送電極
である。
【００１３】光電変換素子１で発生した信号電荷がＶＣ
ＣＤ２により第１ＨＣＣＤ３へ転送されるまでは図３に
示す従来例と同じである。以下第１ＨＣＣＤの電荷転送
チャンネル１２から第２ＨＣＣＤの電荷転送チャンネル
１３への信号電荷転送について、図２（ａ）〜（ｄ）を
参照しながら説明する。
ＣＤ２により第１ＨＣＣＤ３へ転送されるまでは図３に
示す従来例と同じである。以下第１ＨＣＣＤの電荷転送
チャンネル１２から第２ＨＣＣＤの電荷転送チャンネル
１３への信号電荷転送について、図２（ａ）〜（ｄ）を
参照しながら説明する。
【００１４】図２（ａ）は図１をＥ−Ｆ線で切断した概
略断面図であり、以下のポテンシャル図はこの断面にお
けるものである、図２（ｂ）はＶＣＣＤ２から第１ＨＣ
ＣＤの電荷転送チャンネル１２へ信号電荷１５が転送さ
れた後のポテンシャル図、図２（ｃ）は第１ＨＣＣＤの
電荷転送チャンネル１２から第２ＨＣＣＤの電荷転送チ
ャンネル１３へ信号電荷１５を転送しているときのポテ
ンシャル図、図２（ｄ）は信号電荷１５が転送された後
のポテンシャル図である。図２（ｃ）の状態において、
第１ＨＣＣＤの第１水平転送電極１７に印加されている
電圧は第２ＨＣＣＤの第１水平転送電極２１に印加され
ている電圧よりも高く、第２ＨＣＣＤの電荷転送チャン
ネル１３のポテンシャルの方が第１ＨＣＣＤの電荷転送
チャンネル１２のポテンシャルよりも低くなっている。
またＨＣＣＤ間の分離部１４のポテンシャルはフリンジ
ング電界により第１ＨＣＣＤの電荷転送チャンネル１２
から第２ＨＣＣＤの電荷転送チャンネル１３へ向かって
低くなっている。このようなポテンシャル勾配のため信
号電荷１５は第１ＨＣＣＤの電荷転送チャンネル１２お
よびＨＣＣＤ間の分離部１４に残留することなく第１Ｈ
ＣＣＤの電荷転送チャンネル１２から第２ＨＣＣＤの電
荷転送チャンネル１４へ転送され、良好な画像を得るこ
とができる。
略断面図であり、以下のポテンシャル図はこの断面にお
けるものである、図２（ｂ）はＶＣＣＤ２から第１ＨＣ
ＣＤの電荷転送チャンネル１２へ信号電荷１５が転送さ
れた後のポテンシャル図、図２（ｃ）は第１ＨＣＣＤの
電荷転送チャンネル１２から第２ＨＣＣＤの電荷転送チ
ャンネル１３へ信号電荷１５を転送しているときのポテ
ンシャル図、図２（ｄ）は信号電荷１５が転送された後
のポテンシャル図である。図２（ｃ）の状態において、
第１ＨＣＣＤの第１水平転送電極１７に印加されている
電圧は第２ＨＣＣＤの第１水平転送電極２１に印加され
ている電圧よりも高く、第２ＨＣＣＤの電荷転送チャン
ネル１３のポテンシャルの方が第１ＨＣＣＤの電荷転送
チャンネル１２のポテンシャルよりも低くなっている。
またＨＣＣＤ間の分離部１４のポテンシャルはフリンジ
ング電界により第１ＨＣＣＤの電荷転送チャンネル１２
から第２ＨＣＣＤの電荷転送チャンネル１３へ向かって
低くなっている。このようなポテンシャル勾配のため信
号電荷１５は第１ＨＣＣＤの電荷転送チャンネル１２お
よびＨＣＣＤ間の分離部１４に残留することなく第１Ｈ
ＣＣＤの電荷転送チャンネル１２から第２ＨＣＣＤの電
荷転送チャンネル１４へ転送され、良好な画像を得るこ
とができる。
【００１５】
【発明の効果】以上のように本発明は、第１ＨＣＣＤと
第２ＨＣＣＤに独立の電荷転送電極を設けた構成によ
り、第１ＨＣＣＤから第２ＨＣＣＤへの信号電荷の転送
が完全に行われ、画像欠陥のない良好な画像を得ること
ができる優れた固体撮像装置を実現できるものである。
第２ＨＣＣＤに独立の電荷転送電極を設けた構成によ
り、第１ＨＣＣＤから第２ＨＣＣＤへの信号電荷の転送
が完全に行われ、画像欠陥のない良好な画像を得ること
ができる優れた固体撮像装置を実現できるものである。
【図１】本発明の一実施例における固体撮像装置の要部
平面図
平面図
【図２】（ａ）は同固体撮像装置の概略断面図 （ｂ）〜（ｄ）は同固体撮像装置のポテンシャル図
【図３】複数のＨＣＣＤを有する従来の固体撮像装置の
全体構成図
全体構成図
【図４】同固体撮像装置の要部平面拡大図
【図５】（ａ）は同固体撮像装置の要部の概略断面図 （ｂ）〜（ｄ）は同固体撮像装置のポテンシャル図
１２ 第１ＨＣＣＤの電荷転送チャンネル（水平転送電
荷結合素子） １３ 第２ＨＣＣＤの電荷転送チャンネル（水平転送電
荷結合素子） １４ 分離部 １７〜２０ 第１ＨＣＣＤの水平転送電極（水平転送電
極） ２１〜２４ 第２ＨＣＣＤの水平転送電極（水平転送電
極）
荷結合素子） １３ 第２ＨＣＣＤの電荷転送チャンネル（水平転送電
荷結合素子） １４ 分離部 １７〜２０ 第１ＨＣＣＤの水平転送電極（水平転送電
極） ２１〜２４ 第２ＨＣＣＤの水平転送電極（水平転送電
極）
Claims (2)
- 【請求項１】 光電変換素子と、光電変換素子からの信
号電荷を転送する垂直転送電荷結合素子と、垂直転送電
荷結合素子からの信号電荷を転送する複数の互いに隣接
した水平転送電荷結合素子と、複数の水平転送電荷結合
素子の間を分離する分離部と、複数の水平転送電荷結合
素子ごとに独立した水平転送電極とを備えた固体撮像装
置。 - 【請求項２】 複数の水平転送電荷結合素子のうち少な
くとも一つが他の水平転送電荷結合素子とは独立した水
平転送電極を有する請求項１記載の固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3272253A JPH05110058A (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3272253A JPH05110058A (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05110058A true JPH05110058A (ja) | 1993-04-30 |
Family
ID=17511272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3272253A Pending JPH05110058A (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05110058A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002345746A (ja) * | 2001-05-24 | 2002-12-03 | Asahi Optical Co Ltd | 電子内視鏡用画像信号処理装置 |
-
1991
- 1991-10-21 JP JP3272253A patent/JPH05110058A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002345746A (ja) * | 2001-05-24 | 2002-12-03 | Asahi Optical Co Ltd | 電子内視鏡用画像信号処理装置 |
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