JPH05183820A - Ｃｃｄ型固体撮像素子 - Google Patents
Ｃｃｄ型固体撮像素子Info
- Publication number
- JPH05183820A JPH05183820A JP3359527A JP35952791A JPH05183820A JP H05183820 A JPH05183820 A JP H05183820A JP 3359527 A JP3359527 A JP 3359527A JP 35952791 A JP35952791 A JP 35952791A JP H05183820 A JPH05183820 A JP H05183820A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ccd
- signal
- signal charges
- horizontal
- sweeping
- Prior art date
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- Pending
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 不要信号電荷を高速に掃き出させることがで
きる機能を付加したＣＣＤ型固体撮像素子を提供する。 【構成】 ホトダイオードにより形成された信号電荷を
垂直ＣＣＤを介してパラレルに受けてシリアルに出力す
る水平ＣＣＤにおいて、水平ＣＣＤに沿って選択的に制
御電圧が供給される信号電荷を掃き出し用のゲート電極
と、上記水平ＣＣＤとともに上記ゲート電極を挟むよう
に形成された信号掃き出し用のドレインとを設ける。 【効果】 信号電荷掃き出し用のゲート電極に供給され
る制御電圧により、垂直ＣＣＤを通して転送された信号
電荷をそのままドレイン側に掃き出させることができ
る。
きる機能を付加したＣＣＤ型固体撮像素子を提供する。 【構成】 ホトダイオードにより形成された信号電荷を
垂直ＣＣＤを介してパラレルに受けてシリアルに出力す
る水平ＣＣＤにおいて、水平ＣＣＤに沿って選択的に制
御電圧が供給される信号電荷を掃き出し用のゲート電極
と、上記水平ＣＣＤとともに上記ゲート電極を挟むよう
に形成された信号掃き出し用のドレインとを設ける。 【効果】 信号電荷掃き出し用のゲート電極に供給され
る制御電圧により、垂直ＣＣＤを通して転送された信号
電荷をそのままドレイン側に掃き出させることができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＣＣＤ型固体撮像素
子に関し、例えば一定のエリアの信号電荷を１フィール
ド期間に合わせて読み出すという電子式ズームアップ機
能を持つものに利用して有効な技術に関するものであ
る。
子に関し、例えば一定のエリアの信号電荷を１フィール
ド期間に合わせて読み出すという電子式ズームアップ機
能を持つものに利用して有効な技術に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ＣＣＤ型固体撮像素子に関しては、例え
ばラジオ技術社、昭和６１年１１月３日発行『ＣＣＤカ
メラ技術』竹村裕夫著がある。ＶＴＲ（ビディオ・テー
プ・レコーダ）用のカメラにおけるズーミングは、ズー
ムレンズを用いて行われる。
ばラジオ技術社、昭和６１年１１月３日発行『ＣＣＤカ
メラ技術』竹村裕夫著がある。ＶＴＲ（ビディオ・テー
プ・レコーダ）用のカメラにおけるズーミングは、ズー
ムレンズを用いて行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＣＣＤ型固体撮像素子
の一定のエリアの信号電荷を１フィールドの走査期間に
合わせて読み出すようにすることにより、電子的にズー
ムアップを行わせることができる。すなわち、水平及び
垂直方向において１／２に縮小されたエリアの信号電荷
を、それぞれ２倍の時間により読み出させることにより
等価的に２倍のズームアップを行わせることができる。
この時、ＣＣＤ型固体撮像素子では、上記エリア外の信
号電荷は、水平帰線期間あるいは垂直帰線期間内に高速
に掃き出させる必要がある。この掃き出し信号量は、ズ
ーム倍率が４倍、８倍のように拡大するにつれて大きく
なる。このため、特に高速動作が要求される水平ＣＣＤ
において信号電荷の転送が間に合わなくなり、残留電荷
により画質が大幅に劣化したり、高速掃き出しのために
消費電流が増大してしまうという問題が生じる。
の一定のエリアの信号電荷を１フィールドの走査期間に
合わせて読み出すようにすることにより、電子的にズー
ムアップを行わせることができる。すなわち、水平及び
垂直方向において１／２に縮小されたエリアの信号電荷
を、それぞれ２倍の時間により読み出させることにより
等価的に２倍のズームアップを行わせることができる。
この時、ＣＣＤ型固体撮像素子では、上記エリア外の信
号電荷は、水平帰線期間あるいは垂直帰線期間内に高速
に掃き出させる必要がある。この掃き出し信号量は、ズ
ーム倍率が４倍、８倍のように拡大するにつれて大きく
なる。このため、特に高速動作が要求される水平ＣＣＤ
において信号電荷の転送が間に合わなくなり、残留電荷
により画質が大幅に劣化したり、高速掃き出しのために
消費電流が増大してしまうという問題が生じる。
【０００４】この発明の目的は、不要信号電荷を高速に
掃き出させることができる機能を付加したＣＣＤ型固体
撮像素子を提供することにある。この発明の前記ならび
にそのほかの目的と新規な特徴は、本明細書の記述およ
び添付図面から明らかになるであろう。
掃き出させることができる機能を付加したＣＣＤ型固体
撮像素子を提供することにある。この発明の前記ならび
にそのほかの目的と新規な特徴は、本明細書の記述およ
び添付図面から明らかになるであろう。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、ホトダイオードにより形成
された信号電荷を垂直ＣＣＤを介してパラレルに受けて
シリアルに出力する水平ＣＣＤにおいて、水平ＣＣＤに
沿って選択的に制御電圧が供給される信号電荷を掃き出
し用のゲート電極と、上記水平ＣＣＤとともに上記ゲー
ト電極を挟むように形成された信号掃き出し用のドレイ
ンとを設ける。
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、ホトダイオードにより形成
された信号電荷を垂直ＣＣＤを介してパラレルに受けて
シリアルに出力する水平ＣＣＤにおいて、水平ＣＣＤに
沿って選択的に制御電圧が供給される信号電荷を掃き出
し用のゲート電極と、上記水平ＣＣＤとともに上記ゲー
ト電極を挟むように形成された信号掃き出し用のドレイ
ンとを設ける。
【０００６】
【作用】上記した手段によれば、信号電荷掃き出し用の
ゲート電極に供給される制御電圧により、垂直ＣＣＤを
通して転送された信号電荷をそのままドレイン側に掃き
出させることができる。
ゲート電極に供給される制御電圧により、垂直ＣＣＤを
通して転送された信号電荷をそのままドレイン側に掃き
出させることができる。
【０００７】
【実施例】図１には、この発明に係るＣＣＤ型固体撮像
素子の一実施例の概略ブロック図が示されている。同図
の各回路ブロックは、実際の大まかな幾何学的な配置に
ほぼ合わせて描かれている。同図の各回路ブロックは、
公知の半導体集積回路の製造技術により、例えば、単結
晶シリコンのような１個の半導体基板上において形成さ
れる。
素子の一実施例の概略ブロック図が示されている。同図
の各回路ブロックは、実際の大まかな幾何学的な配置に
ほぼ合わせて描かれている。同図の各回路ブロックは、
公知の半導体集積回路の製造技術により、例えば、単結
晶シリコンのような１個の半導体基板上において形成さ
れる。
【０００８】受光面は、ホトダイオード（Ｄ）と垂直Ｃ
ＣＤ（ＶＣＣＤ）から構成される。すなわち、二次元配
列されたホトダイオードに対して、縦方向に配列された
ホドダイオード列に対応して垂直ＣＣＤが設けられる。
ＣＤ（ＶＣＣＤ）から構成される。すなわち、二次元配
列されたホトダイオードに対して、縦方向に配列された
ホドダイオード列に対応して垂直ＣＣＤが設けられる。
【０００９】上記垂直ＣＣＤに対応して水平ＣＣＤ（Ｈ
ＣＣＤ）が設けられる。複数列のホドダイオードに対応
した複数からなる垂直ＣＣＤを通して１行分の信号電荷
が水平ＣＣＤにパラレルに転送される。水平ＣＣＤは、
上記パラレルに転送された１行分（１走査線分）の信号
電荷をシリアルに転送してプリアンプＰＡに入力する。
プリアンプＰＡは、信号電荷を電圧信号に変換して出力
端子ＯＵＴから出力させる。
ＣＣＤ）が設けられる。複数列のホドダイオードに対応
した複数からなる垂直ＣＣＤを通して１行分の信号電荷
が水平ＣＣＤにパラレルに転送される。水平ＣＣＤは、
上記パラレルに転送された１行分（１走査線分）の信号
電荷をシリアルに転送してプリアンプＰＡに入力する。
プリアンプＰＡは、信号電荷を電圧信号に変換して出力
端子ＯＵＴから出力させる。
【００１０】この実施例では、受光面のホトダイオード
Ｄにより形成された信号電荷のうち、任意の行の信号電
荷を高速に掃き出させるようにするため、水平ＣＣＤに
そって信号掃き出し用のゲート電極が設けられる。この
ゲートは、水平ＣＣＤにおいて垂直ＣＣＤに接する側と
反対側に、ＣＣＤ転送路に沿って平行に形成される。上
記水平ＣＣＤと共にゲート電極を挟むように信号掃き出
し用のドレインが設けられる。このドレインには、信号
電荷を吸収するために所定の電圧、例えば電源電圧ＶＤ
Ｄが供給されている。
Ｄにより形成された信号電荷のうち、任意の行の信号電
荷を高速に掃き出させるようにするため、水平ＣＣＤに
そって信号掃き出し用のゲート電極が設けられる。この
ゲートは、水平ＣＣＤにおいて垂直ＣＣＤに接する側と
反対側に、ＣＣＤ転送路に沿って平行に形成される。上
記水平ＣＣＤと共にゲート電極を挟むように信号掃き出
し用のドレインが設けられる。このドレインには、信号
電荷を吸収するために所定の電圧、例えば電源電圧ＶＤ
Ｄが供給されている。
【００１１】受光面において、同図に斜線を付した部分
を除いて中央の部分の信号電荷のみを１フィールド期間
に読み出すようにすることにより、等価的にズームアッ
プを行うことができる。この場合には、上記斜線を付し
た部分の信号電荷を水平帰線期間と垂直帰線期間内に掃
き出させることが必要となる。
を除いて中央の部分の信号電荷のみを１フィールド期間
に読み出すようにすることにより、等価的にズームアッ
プを行うことができる。この場合には、上記斜線を付し
た部分の信号電荷を水平帰線期間と垂直帰線期間内に掃
き出させることが必要となる。
【００１２】上記のような信号掃きだし用のゲートやド
レインが無いと、垂直ＣＣＤと水平ＣＣＤを高速に動作
させて掃き出しを行うことが必要となる。しかし、この
実施例では、受光面のＡからＢに至る斜線の部分の信号
掃き出しは、水平ＣＣＤの転送動作を止めておいて、垂
直ＣＣＤの転送動作のみを高速にして信号掃き出し用の
ゲートとドレインを通して掃き出させることができる。
同様に、受光面のＣからＤに至る斜線の部分の信号掃き
出しは、水平ＣＣＤの転送動作を止めておいて、垂直Ｃ
ＣＤの転送動作のみを高速にして信号掃き出し用のゲー
トとドレインを通して掃き出させることができる。
レインが無いと、垂直ＣＣＤと水平ＣＣＤを高速に動作
させて掃き出しを行うことが必要となる。しかし、この
実施例では、受光面のＡからＢに至る斜線の部分の信号
掃き出しは、水平ＣＣＤの転送動作を止めておいて、垂
直ＣＣＤの転送動作のみを高速にして信号掃き出し用の
ゲートとドレインを通して掃き出させることができる。
同様に、受光面のＣからＤに至る斜線の部分の信号掃き
出しは、水平ＣＣＤの転送動作を止めておいて、垂直Ｃ
ＣＤの転送動作のみを高速にして信号掃き出し用のゲー
トとドレインを通して掃き出させることができる。
【００１３】受光面のＢからＣに至る斜線の部分の信号
掃き出しは、有効な信号電荷のエリアが存在するため、
有効エリアを除く部分において水平ＣＣＤの動作を通常
の転送速度より高速にして水平帰線期間内に掃き出させ
るようにする。この場合、信号掃き出し量は、少ないか
ら上記のような水平ＣＣＤの高速転送により掃き出させ
ることは十分可能である。
掃き出しは、有効な信号電荷のエリアが存在するため、
有効エリアを除く部分において水平ＣＣＤの動作を通常
の転送速度より高速にして水平帰線期間内に掃き出させ
るようにする。この場合、信号掃き出し量は、少ないか
ら上記のような水平ＣＣＤの高速転送により掃き出させ
ることは十分可能である。
【００１４】図２には、上記図１に一点鎖線で示したＸ
−Ｙにおけるポテンシャル電位分布図が示されている。
すなわち、垂直ＣＣＤ、水平ＣＣＤ、ゲート及びドレイ
ンのポテンシャル分布図が示されている。同図において
実線は、上記のような信号掃き出し状態が示されてお
り、点線は水平ＣＣＤによる転送動作を行う状態が示さ
れている。
−Ｙにおけるポテンシャル電位分布図が示されている。
すなわち、垂直ＣＣＤ、水平ＣＣＤ、ゲート及びドレイ
ンのポテンシャル分布図が示されている。同図において
実線は、上記のような信号掃き出し状態が示されてお
り、点線は水平ＣＣＤによる転送動作を行う状態が示さ
れている。
【００１５】信号電荷の掃き出しを行うときには、ゲー
ト電極に供給される制御電圧ＶＧにより、ゲート電極下
のポテンシャル電位が水平ＣＣＤのポテンシャル電位よ
り高くなり、信号電荷としての電子は水平ＣＣＤからゲ
ートを介してドレインに向かうように掃き出される。
ト電極に供給される制御電圧ＶＧにより、ゲート電極下
のポテンシャル電位が水平ＣＣＤのポテンシャル電位よ
り高くなり、信号電荷としての電子は水平ＣＣＤからゲ
ートを介してドレインに向かうように掃き出される。
【００１６】これに対して、制御電圧ＶＧが印加されな
い状態では、同図に点線で示すようにゲート電極下のポ
テンシャル電位に対して、水平ＣＣＤの転送路のポテン
シャル電位が高くなり、垂直ＣＣＤから転送された信号
電荷としての電子は、水平ＣＣＤに留まり、ここで水平
ＣＣＤの転送動作に従ってプリアンプＰＡ側に向かって
転送される。
い状態では、同図に点線で示すようにゲート電極下のポ
テンシャル電位に対して、水平ＣＣＤの転送路のポテン
シャル電位が高くなり、垂直ＣＣＤから転送された信号
電荷としての電子は、水平ＣＣＤに留まり、ここで水平
ＣＣＤの転送動作に従ってプリアンプＰＡ側に向かって
転送される。
【００１７】図３には、この発明が適用されるＣＣＤ型
固体撮像素子の一実施例の概略回路構成図が示されてい
る。同図では、ＣＣＤ型固体撮像素子そのものの理解を
容易にするため２行２列の合計４個からなるホトダイオ
ードＤ１〜Ｄ４が代表として例示的に示されており、前
記のような信号掃き出し用のゲートやドレインは省略さ
れている。実際のＣＣＤ型固体撮像素子では、複数行と
複数列にホトダイオードをマトリックス状に配置して、
公知のように全体で約２０万から約４０万のような多数
のホトダイオードが設けられるものである。
固体撮像素子の一実施例の概略回路構成図が示されてい
る。同図では、ＣＣＤ型固体撮像素子そのものの理解を
容易にするため２行２列の合計４個からなるホトダイオ
ードＤ１〜Ｄ４が代表として例示的に示されており、前
記のような信号掃き出し用のゲートやドレインは省略さ
れている。実際のＣＣＤ型固体撮像素子では、複数行と
複数列にホトダイオードをマトリックス状に配置して、
公知のように全体で約２０万から約４０万のような多数
のホトダイオードが設けられるものである。
【００１８】ホトダイオードＤ１のアノード側は回路の
接地電位点に接続され、カソード側にホトゲート（以下
単にＰＧゲートという）が設けられて、光電変換された
信号電荷が垂直ＣＣＤ（以下、ＶＣＣＤと略す）のＶ１
ゲートに転送される。同じ列の他のホトダイオードＤ２
は、ＰＧゲートを介してＶＣＣＤのＶ３ゲートに転送さ
れる。他の列のホトダイオードＤ３，Ｄ４も上記同様に
ＰＧゲートを介してそれに対応したＶＣＣＤのＶ１とＶ
３ゲートに転送される。
接地電位点に接続され、カソード側にホトゲート（以下
単にＰＧゲートという）が設けられて、光電変換された
信号電荷が垂直ＣＣＤ（以下、ＶＣＣＤと略す）のＶ１
ゲートに転送される。同じ列の他のホトダイオードＤ２
は、ＰＧゲートを介してＶＣＣＤのＶ３ゲートに転送さ
れる。他の列のホトダイオードＤ３，Ｄ４も上記同様に
ＰＧゲートを介してそれに対応したＶＣＣＤのＶ１とＶ
３ゲートに転送される。
【００１９】ＶＣＣＤの最終段の信号電荷は、水平ＣＣ
Ｄ（以下、ＨＣＣＤと略す）に転送される。ＨＣＣＤ
は、ＶＣＣＤから次の信号電荷が転送されるまでの間に
転送パルスＨ１，Ｈ２に同期して高速に電荷転送動作を
行い、信号電荷を電圧信号に変換する検出容量Ｃに伝え
る。ＨＣＣＤの出力部に設けられるＯＧはアウトプット
ゲートであり、それに印加される電圧ＶＯＧによりＨＣ
ＣＤの信号電荷をスムーズに検出容量Ｃに転送させるよ
う作用する。
Ｄ（以下、ＨＣＣＤと略す）に転送される。ＨＣＣＤ
は、ＶＣＣＤから次の信号電荷が転送されるまでの間に
転送パルスＨ１，Ｈ２に同期して高速に電荷転送動作を
行い、信号電荷を電圧信号に変換する検出容量Ｃに伝え
る。ＨＣＣＤの出力部に設けられるＯＧはアウトプット
ゲートであり、それに印加される電圧ＶＯＧによりＨＣ
ＣＤの信号電荷をスムーズに検出容量Ｃに転送させるよ
う作用する。
【００２０】上記容量Ｃにより信号電荷が電圧信号に変
換される。この電圧信号は、ＦＤＡ（Floating Diffusi
on Amplifier) と呼ばれるようなプリアンプＰＡにより
増幅されて出力端子ＯＵＴから送出される。上記検出容
量Ｃに転送された信号電荷は、上記プリアンプＰＡを通
して電圧信号として出力されると、リセットＭＯＳＦＥ
ＴＱ１により１画素毎にリセット、言い換えるならば掃
き出される。ＲＧはリセットゲートパルスでありＲＤは
リセット電圧である。
換される。この電圧信号は、ＦＤＡ（Floating Diffusi
on Amplifier) と呼ばれるようなプリアンプＰＡにより
増幅されて出力端子ＯＵＴから送出される。上記検出容
量Ｃに転送された信号電荷は、上記プリアンプＰＡを通
して電圧信号として出力されると、リセットＭＯＳＦＥ
ＴＱ１により１画素毎にリセット、言い換えるならば掃
き出される。ＲＧはリセットゲートパルスでありＲＤは
リセット電圧である。
【００２１】このＣＣＤ固体撮像素子の信号電荷の読み
出し動作の概略を次に説明する。ＰＧパルスがハイレベ
ルにされると、ＰＧゲートと接続されるＶＣＣＤのＶ１
ゲートとＶ３ゲートがハイレベルにされる。これによ
り、ホトダイオードＤ１，Ｄ２（Ｄ３，Ｄ４）の光電変
換電荷がＶＣＣＤのＶ１，Ｖ３ゲートに読み出される。
出し動作の概略を次に説明する。ＰＧパルスがハイレベ
ルにされると、ＰＧゲートと接続されるＶＣＣＤのＶ１
ゲートとＶ３ゲートがハイレベルにされる。これによ
り、ホトダイオードＤ１，Ｄ２（Ｄ３，Ｄ４）の光電変
換電荷がＶＣＣＤのＶ１，Ｖ３ゲートに読み出される。
【００２２】例えば、奇数フィールドではＶ２ゲートが
ハイレベルにされる。これにより、Ｖ１とＶ３ゲート下
の信号電荷が混合されてＶ２ゲート下に一旦集められ
る。以下、次のタイミングではＶ３ゲートがハイレベル
に、更に次のタイミングではＶ４ゲートがハイレベルに
されて上記信号電荷が下方向に転送される。以下、Ｖ１
〜Ｖ４の順序で各ゲートがハイレベルにされて、それよ
り上に配置されるホトダイオードにより変換された光電
変換電荷を上記同様に転送するものである。
ハイレベルにされる。これにより、Ｖ１とＶ３ゲート下
の信号電荷が混合されてＶ２ゲート下に一旦集められ
る。以下、次のタイミングではＶ３ゲートがハイレベル
に、更に次のタイミングではＶ４ゲートがハイレベルに
されて上記信号電荷が下方向に転送される。以下、Ｖ１
〜Ｖ４の順序で各ゲートがハイレベルにされて、それよ
り上に配置されるホトダイオードにより変換された光電
変換電荷を上記同様に転送するものである。
【００２３】偶数フィールドでは、上記のＶ２ゲートに
代わってＶ４がハイレベルにされる。これにより、１行
ずれてＶ３とＶ１ゲート下の信号電荷が混合されてＶ４
ゲート下に一旦集められる。以下、次のタイミングでは
Ｖ１ゲートがハイレベルに、更に次のタイミングではＶ
２ゲートがハイレベルにされて上記信号電荷が下方向転
送される。このように奇数フィールドと偶数フィールド
とで信号電荷の組み合わせを１行シフトすることより等
価的にインタレースでの読み出しが行われる。
代わってＶ４がハイレベルにされる。これにより、１行
ずれてＶ３とＶ１ゲート下の信号電荷が混合されてＶ４
ゲート下に一旦集められる。以下、次のタイミングでは
Ｖ１ゲートがハイレベルに、更に次のタイミングではＶ
２ゲートがハイレベルにされて上記信号電荷が下方向転
送される。このように奇数フィールドと偶数フィールド
とで信号電荷の組み合わせを１行シフトすることより等
価的にインタレースでの読み出しが行われる。
【００２４】図１において、信号電荷の掃き出し機能は
前記のようなズームアップ動作の他に、トリミング動作
にも利用できる。例えば、撮像素子をパターン認識や物
体認識に利用するとき、不要な部分のトリミングを行う
ことができる。例えば、図１の受光面のうち、目的物が
Ｂ−Ｃのエリア内に存在するときには、Ａ−Ｂのエリア
とＣ−Ｄのエリアの信号電荷の掃き出しのために、水平
ＣＣＤに沿って設けられたゲートとドレインを利用して
高速に掃き出すことができる。
前記のようなズームアップ動作の他に、トリミング動作
にも利用できる。例えば、撮像素子をパターン認識や物
体認識に利用するとき、不要な部分のトリミングを行う
ことができる。例えば、図１の受光面のうち、目的物が
Ｂ−Ｃのエリア内に存在するときには、Ａ−Ｂのエリア
とＣ−Ｄのエリアの信号電荷の掃き出しのために、水平
ＣＣＤに沿って設けられたゲートとドレインを利用して
高速に掃き出すことができる。
【００２５】上記の実施例から得られる作用効果は、下
記の通りである。すなわち、 （１） ホトダイオードにより形成された信号電荷を垂
直ＣＣＤを介してパラレルに受けてシリアルに出力する
水平ＣＣＤにおいて、水平ＣＣＤに沿って選択的に制御
電圧が供給される信号電荷を掃き出し用のゲート電極
と、上記水平ＣＣＤとともに上記ゲート電極を挟むよう
に形成された信号掃き出し用のドレインとを設けること
により、垂直ＣＣＤの転送動作に対応して行単位での信
号電荷をそのままゲートを介してドレイン側に掃き出さ
せることができるという効果が得られる。
記の通りである。すなわち、 （１） ホトダイオードにより形成された信号電荷を垂
直ＣＣＤを介してパラレルに受けてシリアルに出力する
水平ＣＣＤにおいて、水平ＣＣＤに沿って選択的に制御
電圧が供給される信号電荷を掃き出し用のゲート電極
と、上記水平ＣＣＤとともに上記ゲート電極を挟むよう
に形成された信号掃き出し用のドレインとを設けること
により、垂直ＣＣＤの転送動作に対応して行単位での信
号電荷をそのままゲートを介してドレイン側に掃き出さ
せることができるという効果が得られる。
【００２６】（２） 水平ＣＣＤの転送動作を止めた状
態で垂直ＣＣＤの転送動作に同期して行単位での信号電
荷の掃き出しが可能であるため、従来のような水平ＣＣ
Ｄの超高速転送動作による掃き出し方式に比べて、低消
費電力化を図ることができるという効果が得られる。
態で垂直ＣＣＤの転送動作に同期して行単位での信号電
荷の掃き出しが可能であるため、従来のような水平ＣＣ
Ｄの超高速転送動作による掃き出し方式に比べて、低消
費電力化を図ることができるという効果が得られる。
【００２７】（３） 垂直ＣＣＤと水平ＣＣＤの転送動
作に、一定のエリア外に対応した信号電荷を高速に転送
し、一定のエリア内の信号電荷を１フィールドに対応し
て低速に転送させる機能を持たせるとともに、上記のよ
うな信号掃き出し機能の適用により、電子式のズームア
ップ動作を拡大倍率を大きくしても安定して行うようす
ることができるという効果が得られる。
作に、一定のエリア外に対応した信号電荷を高速に転送
し、一定のエリア内の信号電荷を１フィールドに対応し
て低速に転送させる機能を持たせるとともに、上記のよ
うな信号掃き出し機能の適用により、電子式のズームア
ップ動作を拡大倍率を大きくしても安定して行うようす
ることができるという効果が得られる。
【００２８】以上本発明者よりなされた発明を実施例に
基づき具体的に説明したが、本願発明は前記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種
々変更可能であることはいうまでもない。例えば、受光
面の構成は、ホトダイオードとその信号電荷を垂直ＣＣ
Ｄにより行単位でパラレルに水平ＣＣＤに転送させるも
のであれぱよい。また、付加的な機能として、電子式の
感度可変機能を持たせるものであってもよい。この発明
は、ＣＣＤ型固体撮像素子に広く利用することができ
る。
基づき具体的に説明したが、本願発明は前記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種
々変更可能であることはいうまでもない。例えば、受光
面の構成は、ホトダイオードとその信号電荷を垂直ＣＣ
Ｄにより行単位でパラレルに水平ＣＣＤに転送させるも
のであれぱよい。また、付加的な機能として、電子式の
感度可変機能を持たせるものであってもよい。この発明
は、ＣＣＤ型固体撮像素子に広く利用することができ
る。
【００２９】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、ホトダイオードにより形成
された信号電荷を垂直ＣＣＤを介してパラレルに受けて
シリアルに出力する水平ＣＣＤにおいて、水平ＣＣＤに
沿って選択的に制御電圧が供給される信号電荷を掃き出
し用のゲート電極と、上記水平ＣＣＤとともに上記ゲー
ト電極を挟むように形成された信号掃き出し用のドレイ
ンとを設けることにより、垂直ＣＣＤの転送動作に対応
して行単位での信号電荷をそのままゲートを介してドレ
イン側に掃き出させることができる。
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、ホトダイオードにより形成
された信号電荷を垂直ＣＣＤを介してパラレルに受けて
シリアルに出力する水平ＣＣＤにおいて、水平ＣＣＤに
沿って選択的に制御電圧が供給される信号電荷を掃き出
し用のゲート電極と、上記水平ＣＣＤとともに上記ゲー
ト電極を挟むように形成された信号掃き出し用のドレイ
ンとを設けることにより、垂直ＣＣＤの転送動作に対応
して行単位での信号電荷をそのままゲートを介してドレ
イン側に掃き出させることができる。
【図１】この発明に係るＣＣＤ型固体撮像素子の一実施
例を示す概略ブロック図である。
例を示す概略ブロック図である。
【図２】図１のＣＣＤ型固体撮像素子の信号掃き出し動
作を説明するためのポテンシャル電位分布図である。
作を説明するためのポテンシャル電位分布図である。
【図３】この発明が適用されるＣＣＤ型固体撮像素子の
一実施例を示す概略回路構成図である。
一実施例を示す概略回路構成図である。
ＶＣＣＤ…垂直ＣＣＤ、ＨＣＣＤ…水平ＣＣＤ、ＰＡ…
プリアンプ、Ｄ１〜Ｄ４…ホトダイオード、Ｑ１…ＭＯ
ＳＦＥＴ、Ｃ…検出容量。
プリアンプ、Ｄ１〜Ｄ４…ホトダイオード、Ｑ１…ＭＯ
ＳＦＥＴ、Ｃ…検出容量。
Claims (3)
- 【請求項１】 ホトダイオードにより形成された信号電
荷を読み出して転送する垂直ＣＣＤと、この垂直ＣＣＤ
から転送された信号電荷をパラレルに受けてシリアルに
出力する水平ＣＣＤと、この水平ＣＣＤに沿って形成さ
れ、選択的に供給される制御電圧により水平ＣＣＤの信
号電荷を掃き出させるゲート電極と、上記水平ＣＣＤと
ともに上記ゲート電極を挟むように形成された信号掃き
出し用のドレインとを含むことを特徴とするＣＣＤ型固
体撮像素子。 - 【請求項２】 上記垂直ＣＣＤの転送動作は、一定のエ
リア外に対応した信号電荷を高速に転送させる機能を持
つものであることを特徴とする請求項１のＣＣＤ型固体
撮像素子。 - 【請求項３】 上記垂直ＣＣＤと水平ＣＣＤの転送動作
は、一定のエリア外に対応した信号電荷を高速に転送
し、一定のエリア内の信号電荷は、１フィールドに対応
して低速に転送させる機能を持つものであることを特徴
とする請求項２のＣＣＤ型固体撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3359527A JPH05183820A (ja) | 1991-12-30 | 1991-12-30 | Ｃｃｄ型固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3359527A JPH05183820A (ja) | 1991-12-30 | 1991-12-30 | Ｃｃｄ型固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05183820A true JPH05183820A (ja) | 1993-07-23 |
Family
ID=18464961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3359527A Pending JPH05183820A (ja) | 1991-12-30 | 1991-12-30 | Ｃｃｄ型固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05183820A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002204401A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Canon Inc | 撮像装置及びシステム |
| US7050101B2 (en) | 2000-10-23 | 2006-05-23 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Solid state image pickup device capable of draining unnecessary charge and driving method thereof |
-
1991
- 1991-12-30 JP JP3359527A patent/JPH05183820A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7050101B2 (en) | 2000-10-23 | 2006-05-23 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Solid state image pickup device capable of draining unnecessary charge and driving method thereof |
| US7271836B2 (en) | 2000-10-23 | 2007-09-18 | Fujifilm Corporation | Solid state image pickup device capable of draining unnecessary charge and driving method thereof |
| JP2002204401A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Canon Inc | 撮像装置及びシステム |
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