JPH06276442A - 電荷転送装置 - Google Patents
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- JPH06276442A JPH06276442A JP5088051A JP8805193A JPH06276442A JP H06276442 A JPH06276442 A JP H06276442A JP 5088051 A JP5088051 A JP 5088051A JP 8805193 A JP8805193 A JP 8805193A JP H06276442 A JPH06276442 A JP H06276442A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 53
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
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- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
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- 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
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
- H04N25/63—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to dark current
-
- H—ELECTRICITY
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- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 常に支障なく電荷量・出力電圧特性を検出す
ることができ、延いては電荷量・出力電圧特性の正確な
制御が可能になるようにする。 【構成】 基準となる所定量の電荷を入力する基準電荷
入力部５ａ、５ｂを有する電荷転送部２ａ、２ｂから出
力された基準電荷を電圧変換部４により変換して得た出
力電圧から電荷転送部２、２、…により転送される信号
電荷の電荷量と電圧変換部４の出力電圧との関係、即ち
電荷量・出力電圧特性を検出するようにする。
ることができ、延いては電荷量・出力電圧特性の正確な
制御が可能になるようにする。 【構成】 基準となる所定量の電荷を入力する基準電荷
入力部５ａ、５ｂを有する電荷転送部２ａ、２ｂから出
力された基準電荷を電圧変換部４により変換して得た出
力電圧から電荷転送部２、２、…により転送される信号
電荷の電荷量と電圧変換部４の出力電圧との関係、即ち
電荷量・出力電圧特性を検出するようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電荷転送装置、特に信
号電荷を転送しそれを電圧に変換して出力する例えばリ
ニアセンサ、エリアセンサあるいは遅延素子等の電荷転
送装置に関する。
号電荷を転送しそれを電圧に変換して出力する例えばリ
ニアセンサ、エリアセンサあるいは遅延素子等の電荷転
送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１０（Ａ）、（Ｂ）はＣＣＤ型固体撮
像素子の従来例の一を示すもので、（Ａ）は平面図、
（Ｂ）は出力電圧Ｖｏｕｔの波形図である。図面におい
て、１、１、…は光電変換素子（以下「受光素子」とい
う）で、画素を成す。該受光素子１、１、…はマトリッ
ク状に配置されている。２、２、…は受光素子１、１、
…の各垂直列に対応して形成された垂直レジスタ、３は
垂直レジスタ２、２、…で転送された信号電荷を水平方
向に転送する水平レジスタ、４は出力バッファで、水平
レジスタ３から出力された信号電荷を電圧Ｖｏｕｔに変
換する。
像素子の従来例の一を示すもので、（Ａ）は平面図、
（Ｂ）は出力電圧Ｖｏｕｔの波形図である。図面におい
て、１、１、…は光電変換素子（以下「受光素子」とい
う）で、画素を成す。該受光素子１、１、…はマトリッ
ク状に配置されている。２、２、…は受光素子１、１、
…の各垂直列に対応して形成された垂直レジスタ、３は
垂直レジスタ２、２、…で転送された信号電荷を水平方
向に転送する水平レジスタ、４は出力バッファで、水平
レジスタ３から出力された信号電荷を電圧Ｖｏｕｔに変
換する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、固体撮像素
子等の電荷転送装置は、電源電圧や温度によって受光素
子１の入射光量あるいはそれにより発生した信号電荷の
電荷量とそれに対応する出力バッファ４の出力電圧との
関係、換言すれば光量（電荷量）・出力電圧特性が大き
く変る。図１１（Ａ）、（Ｂ）は電荷量・出力電圧特性
図であり、（Ａ）は標準状態における特性を、（Ｂ）は
状態（温度）が変化したときにおける特性をそれぞれ示
す。温度が高くなると出力電圧が高くなる傾向があり、
それは特に光量が小さいときに顕著である。しかし、温
度が低くても光量が多いところでは出力電圧が高くな
り、特性線の傾きが温度により微妙に変る。また、電源
電圧が変動するとその電荷・出力電圧特性も当然に変動
する。
子等の電荷転送装置は、電源電圧や温度によって受光素
子１の入射光量あるいはそれにより発生した信号電荷の
電荷量とそれに対応する出力バッファ４の出力電圧との
関係、換言すれば光量（電荷量）・出力電圧特性が大き
く変る。図１１（Ａ）、（Ｂ）は電荷量・出力電圧特性
図であり、（Ａ）は標準状態における特性を、（Ｂ）は
状態（温度）が変化したときにおける特性をそれぞれ示
す。温度が高くなると出力電圧が高くなる傾向があり、
それは特に光量が小さいときに顕著である。しかし、温
度が低くても光量が多いところでは出力電圧が高くな
り、特性線の傾きが温度により微妙に変る。また、電源
電圧が変動するとその電荷・出力電圧特性も当然に変動
する。
【０００４】このように光量（電荷量）・出力電圧特性
が電源電圧、温度によって大きく変動するということ
は、同じ光量（電荷量）に対する出力電圧が電源電圧、
温度によって大きく変動するということであり、従っ
て、かかる特性が変動した場合には補正をすることが必
要である。そして、補正すべき量さえ判定できればその
補正をすることは現在の技術によって容易に為し得る。
ところで、かかる特性が変動した場合その特性の変動量
を検出する適切な方法が従来存在しなかった。従来行わ
れた方法というのは、白基準となる被写体の信号電荷
と、黒レベル（出力信号の黒レベル、光学的黒、即ちオ
プチカルブラックあるいは黒基準となる被写体の信号）
とを比較する方法であったが、これには、白基準となる
被写体の信号電荷を常にあるいは状態変化が生じる毎に
入力しなければ特性を検出できず、そして、白基準とな
る被写体からの光を１フィールドに取り込むことは実際
上難しいという問題があった。というのは、実際に撮影
を開始するとき被写体が都合良く白基準用の明るさにな
ってはくれないからである。
が電源電圧、温度によって大きく変動するということ
は、同じ光量（電荷量）に対する出力電圧が電源電圧、
温度によって大きく変動するということであり、従っ
て、かかる特性が変動した場合には補正をすることが必
要である。そして、補正すべき量さえ判定できればその
補正をすることは現在の技術によって容易に為し得る。
ところで、かかる特性が変動した場合その特性の変動量
を検出する適切な方法が従来存在しなかった。従来行わ
れた方法というのは、白基準となる被写体の信号電荷
と、黒レベル（出力信号の黒レベル、光学的黒、即ちオ
プチカルブラックあるいは黒基準となる被写体の信号）
とを比較する方法であったが、これには、白基準となる
被写体の信号電荷を常にあるいは状態変化が生じる毎に
入力しなければ特性を検出できず、そして、白基準とな
る被写体からの光を１フィールドに取り込むことは実際
上難しいという問題があった。というのは、実際に撮影
を開始するとき被写体が都合良く白基準用の明るさにな
ってはくれないからである。
【０００５】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、常に支障なく電荷量・出力電圧特性
を検出することができ、延いては電荷量・出力電圧特性
の正確な制御を可能にする電荷転送装置を提供すること
を目的とする。
されたものであり、常に支障なく電荷量・出力電圧特性
を検出することができ、延いては電荷量・出力電圧特性
の正確な制御を可能にする電荷転送装置を提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の電荷転送装置
は、基準電荷入力部を有する電荷転送部と、該電荷転送
部の出力電荷を電圧に変換する電圧変換部を有すること
を特徴とする。請求項２の電荷転送装置は、請求項１の
電荷転送装置において、電荷転送部が信号電荷を入力す
る信号電荷入力部を有することを特徴とする。請求項３
の電荷転送装置は、請求項１又は２の電荷転送装置にお
いて、電荷転送部の出力電圧から電荷量・出力電圧特性
を検出することを特徴とする。
は、基準電荷入力部を有する電荷転送部と、該電荷転送
部の出力電荷を電圧に変換する電圧変換部を有すること
を特徴とする。請求項２の電荷転送装置は、請求項１の
電荷転送装置において、電荷転送部が信号電荷を入力す
る信号電荷入力部を有することを特徴とする。請求項３
の電荷転送装置は、請求項１又は２の電荷転送装置にお
いて、電荷転送部の出力電圧から電荷量・出力電圧特性
を検出することを特徴とする。
【０００７】請求項４の電荷転送装置は、請求項１、２
又は３記載の電荷転送装置において、各走査周期におけ
る信号電荷を出力しない時に基準電荷の出力をするよう
にしたことを特徴とする。請求項５の電荷転送装置は、
複数の受光素子と、該受光素子で発生した信号電荷を転
送する電荷転送部と、該電荷転送部に基準電荷を入力す
る基準電荷入力部と、電圧変換部と、を有することを特
徴とする。請求項６の電荷転送装置は、行列状に配置さ
れた複数の受光素子と、該素子で発生した信号電荷を垂
直転送する垂直電荷転送部と、基準電荷を入力する基準
電荷入力部と、該基準電荷及び信号電荷を水平方向に転
送する水平電荷転送部と、該水平電荷転送部の出力を電
圧に変換する電圧変換部と、を有することを特徴とす
る。
又は３記載の電荷転送装置において、各走査周期におけ
る信号電荷を出力しない時に基準電荷の出力をするよう
にしたことを特徴とする。請求項５の電荷転送装置は、
複数の受光素子と、該受光素子で発生した信号電荷を転
送する電荷転送部と、該電荷転送部に基準電荷を入力す
る基準電荷入力部と、電圧変換部と、を有することを特
徴とする。請求項６の電荷転送装置は、行列状に配置さ
れた複数の受光素子と、該素子で発生した信号電荷を垂
直転送する垂直電荷転送部と、基準電荷を入力する基準
電荷入力部と、該基準電荷及び信号電荷を水平方向に転
送する水平電荷転送部と、該水平電荷転送部の出力を電
圧に変換する電圧変換部と、を有することを特徴とす
る。
【０００８】請求項７の電荷転送装置は、請求項５又は
６記載の電荷転送装置において、一部の受光素子が遮光
されていることを特徴とする。請求項８の電荷転送装置
は、請求項５、６又は７の電荷転送装置において、基準
電荷の電圧変換部による変換出力電圧から電荷量・出力
電圧特性を検出することを特徴とする。請求項９の電荷
転送装置は、請求項５、６又は７の電荷転送装置におい
て、各走査周期における信号電荷を出力しない時に基準
電荷の出力をするようにしたことを特徴とする。
６記載の電荷転送装置において、一部の受光素子が遮光
されていることを特徴とする。請求項８の電荷転送装置
は、請求項５、６又は７の電荷転送装置において、基準
電荷の電圧変換部による変換出力電圧から電荷量・出力
電圧特性を検出することを特徴とする。請求項９の電荷
転送装置は、請求項５、６又は７の電荷転送装置におい
て、各走査周期における信号電荷を出力しない時に基準
電荷の出力をするようにしたことを特徴とする。
【０００９】請求項１０の電荷転送装置は、請求項５、
６、７、８又は９の電荷転送装置において、基準電荷入
力手段は互いに異なる所定量の基準電荷を入力する複数
の電荷入力部を有することを特徴とする。請求項１１の
電荷転送装置は、請求項６、７、８又は９の電荷転送装
置において、複数の垂直基準電荷転送部が互いに異なる
所定量の基準電荷を入力する基準電荷入力部を有するこ
とを特徴とする。
６、７、８又は９の電荷転送装置において、基準電荷入
力手段は互いに異なる所定量の基準電荷を入力する複数
の電荷入力部を有することを特徴とする。請求項１１の
電荷転送装置は、請求項６、７、８又は９の電荷転送装
置において、複数の垂直基準電荷転送部が互いに異なる
所定量の基準電荷を入力する基準電荷入力部を有するこ
とを特徴とする。
【００１０】請求項１２の電荷転送装置は、請求項１１
の電荷転送装置において、複数の基準電荷入力部が共に
基準電荷の電荷量を決める計量井戸部を有し、各基準電
荷入力部の計量井戸部が特定の面積比を有することを特
徴とする。請求項１３の電荷転送装置は、請求項１１の
電荷転送装置において、複数の基準電荷入力部が共に基
準電荷の電荷量を決めるところの一定の面積を有する一
又は複数の計量井戸部を有し、各基準電荷入力部の計量
井戸部の数が特定の整数比を有するように設定されたこ
とを特徴とする。
の電荷転送装置において、複数の基準電荷入力部が共に
基準電荷の電荷量を決める計量井戸部を有し、各基準電
荷入力部の計量井戸部が特定の面積比を有することを特
徴とする。請求項１３の電荷転送装置は、請求項１１の
電荷転送装置において、複数の基準電荷入力部が共に基
準電荷の電荷量を決めるところの一定の面積を有する一
又は複数の計量井戸部を有し、各基準電荷入力部の計量
井戸部の数が特定の整数比を有するように設定されたこ
とを特徴とする。
【００１１】
【作用】請求項１の電荷転送装置によれば、基準電荷を
電圧変換部によって得た出力電圧が電荷量・出力電圧特
性の変動のみによって変動するので、この出力電圧によ
って電荷量・出力電圧特性の変動を検出することができ
る。請求項２の電荷転送装置によれば、基準電荷を電圧
変換部によって得た出力電圧が電荷量・出力電圧特性の
変動のみによって変動するので、この出力電圧によって
電荷量・出力電圧特性の変動を検出することができ、そ
して、信号電荷の電圧変換部による出力電圧の電荷量・
出力電圧特性の変動による狂いを補正することが可能に
なる。
電圧変換部によって得た出力電圧が電荷量・出力電圧特
性の変動のみによって変動するので、この出力電圧によ
って電荷量・出力電圧特性の変動を検出することができ
る。請求項２の電荷転送装置によれば、基準電荷を電圧
変換部によって得た出力電圧が電荷量・出力電圧特性の
変動のみによって変動するので、この出力電圧によって
電荷量・出力電圧特性の変動を検出することができ、そ
して、信号電荷の電圧変換部による出力電圧の電荷量・
出力電圧特性の変動による狂いを補正することが可能に
なる。
【００１２】請求項３の電荷転送装置によれば、基準電
荷を電圧変換部によって得た出力電圧が電荷量・出力電
圧特性の変動のみによって変動するので、この出力電圧
によって電荷量・出力電圧特性の変動を検出することが
できる。請求項４の電荷転送装置によれば、信号電荷を
出力しないときに基準電荷を出力するので、信号電荷の
処理が基準電荷の処理により妨げられることはない。請
求項５の電荷転送装置によれば、基準電荷を電圧変換部
によって得た出力電圧が電荷量・出力電圧特性の変動の
みによって変動するので、この出力電圧によって電荷量
・出力電圧特性の変動を検出することができる。そし
て、信号電荷の電圧変換部による出力電圧の電荷量・出
力電圧特性の変動による狂いを補正することが可能にな
る。
荷を電圧変換部によって得た出力電圧が電荷量・出力電
圧特性の変動のみによって変動するので、この出力電圧
によって電荷量・出力電圧特性の変動を検出することが
できる。請求項４の電荷転送装置によれば、信号電荷を
出力しないときに基準電荷を出力するので、信号電荷の
処理が基準電荷の処理により妨げられることはない。請
求項５の電荷転送装置によれば、基準電荷を電圧変換部
によって得た出力電圧が電荷量・出力電圧特性の変動の
みによって変動するので、この出力電圧によって電荷量
・出力電圧特性の変動を検出することができる。そし
て、信号電荷の電圧変換部による出力電圧の電荷量・出
力電圧特性の変動による狂いを補正することが可能にな
る。
【００１３】請求項６の電荷転送装置によれば、基準電
荷を電圧変換部によって得た出力電圧が電荷量・出力電
圧特性の変動のみによって変動するので、この出力電圧
によって電荷量・出力電圧特性の変動を検出することが
できる。そして、信号電荷の電圧変換部による出力電圧
の電荷量・出力電圧特性の変動による狂いを補正するこ
とが可能になる。また、信号電荷を出力しないときに基
準電荷を出力するので、信号電荷の処理が基準電荷の処
理により妨げられることはない。請求項７の電荷転送装
置によれば、一部の受光素子が遮光されているので、垂
直電荷転送部を転送される基準電荷に受光素子で発生し
た信号電荷が混って基準電荷の電荷量が狂うことを防止
することができる。従って、受光素子に発生した信号電
荷により電荷量・出力電圧特性の正確な検出が妨げられ
ることを防止することができる。
荷を電圧変換部によって得た出力電圧が電荷量・出力電
圧特性の変動のみによって変動するので、この出力電圧
によって電荷量・出力電圧特性の変動を検出することが
できる。そして、信号電荷の電圧変換部による出力電圧
の電荷量・出力電圧特性の変動による狂いを補正するこ
とが可能になる。また、信号電荷を出力しないときに基
準電荷を出力するので、信号電荷の処理が基準電荷の処
理により妨げられることはない。請求項７の電荷転送装
置によれば、一部の受光素子が遮光されているので、垂
直電荷転送部を転送される基準電荷に受光素子で発生し
た信号電荷が混って基準電荷の電荷量が狂うことを防止
することができる。従って、受光素子に発生した信号電
荷により電荷量・出力電圧特性の正確な検出が妨げられ
ることを防止することができる。
【００１４】請求項８の電荷転送装置によれば、基準電
荷を電圧変換部によって得た出力電圧は電荷量・出力電
圧特性の変動のみによって変動するので、この出力電圧
によって電荷量・出力電圧特性の変動を検出することが
できる。請求項９の電荷転送装置によれば、信号電荷を
出力しないときに基準電荷を出力するので、信号電荷の
処理が基準電荷の処理により妨げられることはない。請
求項１０の電荷転送装置によれば、互いに異なる電荷量
に対する電圧変換部の出力電圧を求めることが可能に、
即ち複数ポイントでの電荷量・出力電圧特性の検出が可
能になり、電荷量・出力電圧特性線の傾き及びダーク成
分を検出することが可能になる。依って、より正確な電
荷量・出力電圧特性の把握が可能になり、信号電荷の電
圧変換部による出力電圧のより正確な補正が可能にな
る。
荷を電圧変換部によって得た出力電圧は電荷量・出力電
圧特性の変動のみによって変動するので、この出力電圧
によって電荷量・出力電圧特性の変動を検出することが
できる。請求項９の電荷転送装置によれば、信号電荷を
出力しないときに基準電荷を出力するので、信号電荷の
処理が基準電荷の処理により妨げられることはない。請
求項１０の電荷転送装置によれば、互いに異なる電荷量
に対する電圧変換部の出力電圧を求めることが可能に、
即ち複数ポイントでの電荷量・出力電圧特性の検出が可
能になり、電荷量・出力電圧特性線の傾き及びダーク成
分を検出することが可能になる。依って、より正確な電
荷量・出力電圧特性の把握が可能になり、信号電荷の電
圧変換部による出力電圧のより正確な補正が可能にな
る。
【００１５】請求項１１の電荷転送装置によれば、複数
の電荷転送部により異なる量の基準電荷を搬送させるの
で、複数ポイントでの電荷量・出力電圧特性の検出が可
能になり、電荷量・出力電圧特性線の傾き及びダーク成
分を検出することが可能になる。依って、より正確な電
荷量・出力電圧特性の把握が可能になり、信号電荷の電
圧変換部による出力電圧のより正確な補正が可能にな
る。
の電荷転送部により異なる量の基準電荷を搬送させるの
で、複数ポイントでの電荷量・出力電圧特性の検出が可
能になり、電荷量・出力電圧特性線の傾き及びダーク成
分を検出することが可能になる。依って、より正確な電
荷量・出力電圧特性の把握が可能になり、信号電荷の電
圧変換部による出力電圧のより正確な補正が可能にな
る。
【００１６】請求項１２の電荷転送装置によれば、複数
の基準電荷の入力量は計量井戸部の面積により異ならせ
ることができ、その面積比により複数ポイントの基準電
荷量の比を規定することができる。請求項１３の電荷転
送装置によれば、計量井戸部の面積を同一にし、複数の
基準電荷の入力量の比を計量井戸部の数の比より規定し
たので、基準電荷の入力量比を正確に整数比することが
できる。
の基準電荷の入力量は計量井戸部の面積により異ならせ
ることができ、その面積比により複数ポイントの基準電
荷量の比を規定することができる。請求項１３の電荷転
送装置によれば、計量井戸部の面積を同一にし、複数の
基準電荷の入力量の比を計量井戸部の数の比より規定し
たので、基準電荷の入力量比を正確に整数比することが
できる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明電荷転送装置を図示実施例に従
って詳細に説明する。図１（Ａ）乃至（Ｄ）は本発明電
荷転送装置を固体撮像素子に適用した第１の実施例を示
すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は電圧変換部（バッ
ファ）の出力電圧の波形図、（Ｃ）は基準電荷入力部の
拡大平面図、（Ｄ）は基準電荷入力部のポテンシャル図
及び転送パルスの波形図である。図面において、１、
１、…は受光素子、２、２、…は垂直レジスタ、３は水
平レジスタ、４は出力バッファで、水平レジスタ３から
出力された信号電荷を電圧Ｖｏｕｔに変換する。
って詳細に説明する。図１（Ａ）乃至（Ｄ）は本発明電
荷転送装置を固体撮像素子に適用した第１の実施例を示
すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は電圧変換部（バッ
ファ）の出力電圧の波形図、（Ｃ）は基準電荷入力部の
拡大平面図、（Ｄ）は基準電荷入力部のポテンシャル図
及び転送パルスの波形図である。図面において、１、
１、…は受光素子、２、２、…は垂直レジスタ、３は水
平レジスタ、４は出力バッファで、水平レジスタ３から
出力された信号電荷を電圧Ｖｏｕｔに変換する。
【００１８】本電荷転送装置は、図１０に示した従来の
電荷転送装置とは、垂直レジスタ２として受光素子で光
電変換されて生じた信号電荷を垂直方向に転送するもの
のほかに電荷量・出力電圧特性検出のための垂直レジス
タ２ａ、２ｂを有し、該垂直レジスタ２ａ、２ｂには基
準電荷入力部５ａ、５ｂから例えばダイオードカットオ
フ法により基準電荷Ｑ１、Ｑ２が供給されるようになっ
ている点で異なっている。そして、垂直レジスタ２ａ、
２ｂにより垂直転送される基準電荷Ｑ１とＱ２の電荷量
は、ゲート電極に一定のバイアス電圧Ｖｓを受ける計量
井戸部２ａ、２ｂの面積により規定されるようになって
おり、面積が広い程基準電荷の電荷量が大きくなり、Ｑ
１とＱ２の電荷量の比はその面積比に略等しい。そし
て、垂直レジスタ２ａ、２ｂに信号電荷が読み出される
受光素子１ａ、１ａ、…は遮光されている。
電荷転送装置とは、垂直レジスタ２として受光素子で光
電変換されて生じた信号電荷を垂直方向に転送するもの
のほかに電荷量・出力電圧特性検出のための垂直レジス
タ２ａ、２ｂを有し、該垂直レジスタ２ａ、２ｂには基
準電荷入力部５ａ、５ｂから例えばダイオードカットオ
フ法により基準電荷Ｑ１、Ｑ２が供給されるようになっ
ている点で異なっている。そして、垂直レジスタ２ａ、
２ｂにより垂直転送される基準電荷Ｑ１とＱ２の電荷量
は、ゲート電極に一定のバイアス電圧Ｖｓを受ける計量
井戸部２ａ、２ｂの面積により規定されるようになって
おり、面積が広い程基準電荷の電荷量が大きくなり、Ｑ
１とＱ２の電荷量の比はその面積比に略等しい。そし
て、垂直レジスタ２ａ、２ｂに信号電荷が読み出される
受光素子１ａ、１ａ、…は遮光されている。
【００１９】本電荷転送装置においては、各水平周期毎
に水平レジスタ３により先ず電荷転送部５ａから入力さ
れた基準電荷Ｑ１が読み出されそれがバッファ４により
出力電圧Ｖ１に変換され、次に基準電荷Ｑ２が読み出さ
れそれがバッファ４により出力電圧Ｖ２に変換され、そ
の後、被写体からの入射光を各受光素子１、１、…（水
平行）により光電変換して得た信号電荷が順次読み出さ
れバッファ４により電圧に変換される。基準電荷Ｑ１、
Ｑ２の読み出しは各水平周期のブランキング期間（水平
ブランキング期間）に行われるようになっている。
に水平レジスタ３により先ず電荷転送部５ａから入力さ
れた基準電荷Ｑ１が読み出されそれがバッファ４により
出力電圧Ｖ１に変換され、次に基準電荷Ｑ２が読み出さ
れそれがバッファ４により出力電圧Ｖ２に変換され、そ
の後、被写体からの入射光を各受光素子１、１、…（水
平行）により光電変換して得た信号電荷が順次読み出さ
れバッファ４により電圧に変換される。基準電荷Ｑ１、
Ｑ２の読み出しは各水平周期のブランキング期間（水平
ブランキング期間）に行われるようになっている。
【００２０】図２（Ａ）、（Ｂ）は図１の電荷転送装置
の電荷量・出力電圧特性図であり、（Ａ）は標準状態に
おける電荷量・出力電圧特性を、（Ｂ）は標準状態から
温度が高くあるいは低く変化したときの電荷量・出力電
圧特性を示す。標準状態において基準電荷Ｑ１を変換し
たときの出力電圧をＶ１、基準電荷Ｑ２を変換したとき
の出力電圧をＶ２とすると、温度が高くなった場合には
出力電圧Ｖ１がＶ１１に高くなり、出力電圧Ｖ２がＶ２
１に高くなる。
の電荷量・出力電圧特性図であり、（Ａ）は標準状態に
おける電荷量・出力電圧特性を、（Ｂ）は標準状態から
温度が高くあるいは低く変化したときの電荷量・出力電
圧特性を示す。標準状態において基準電荷Ｑ１を変換し
たときの出力電圧をＶ１、基準電荷Ｑ２を変換したとき
の出力電圧をＶ２とすると、温度が高くなった場合には
出力電圧Ｖ１がＶ１１に高くなり、出力電圧Ｖ２がＶ２
１に高くなる。
【００２１】逆に、温度が低くなった場合には出力電圧
Ｖ１がＶ１２に低くなり、出力電圧Ｖ２がＶ２２に高く
なる。従って、基準電荷Ｑ１、Ｑ２による出力電圧Ｖ
１、Ｖ２が現在どの値にあるかによって電荷量・出力電
圧特性を判定することができる。具体的に電荷量・出力
電圧特性を示す線の傾きと、その線が光量０の縦軸と交
わるところの出力電圧、即ちダーク成分とを検出でき
る。尚、Ｑ１、Ｑ２はその特性がリニアリティを有する
範囲内で選ばなければならない。
Ｖ１がＶ１２に低くなり、出力電圧Ｖ２がＶ２２に高く
なる。従って、基準電荷Ｑ１、Ｑ２による出力電圧Ｖ
１、Ｖ２が現在どの値にあるかによって電荷量・出力電
圧特性を判定することができる。具体的に電荷量・出力
電圧特性を示す線の傾きと、その線が光量０の縦軸と交
わるところの出力電圧、即ちダーク成分とを検出でき
る。尚、Ｑ１、Ｑ２はその特性がリニアリティを有する
範囲内で選ばなければならない。
【００２２】従って、電荷量・出力電圧特性に基づいて
信号系のＡＧＣのゲインをコントロールすることにより
電荷転送装置の温度、電源電圧による出力電圧Ｖｏｕｔ
の変動を補償することができる。補償は出力電圧に例え
ば｛（Ｖ２−Ｖ１）／（Ｖ２１−Ｖ１１）｝倍し、ダー
ク成分を減算するというように行うことができる。図３
は電荷量・出力電圧特性の補償をする特性補償回路の一
例を示す回路図である。
信号系のＡＧＣのゲインをコントロールすることにより
電荷転送装置の温度、電源電圧による出力電圧Ｖｏｕｔ
の変動を補償することができる。補償は出力電圧に例え
ば｛（Ｖ２−Ｖ１）／（Ｖ２１−Ｖ１１）｝倍し、ダー
ク成分を減算するというように行うことができる。図３
は電荷量・出力電圧特性の補償をする特性補償回路の一
例を示す回路図である。
【００２３】８は電荷転送装置（ＣＣＤ型）の出力電圧
Ｖｏｕｔを処理するＣＤＳ等の処理回路、９は該回路８
から出力された信号を増幅するＡＧＣ型アンプである。
１０は基準電荷の出力電圧Ｖ１、Ｖ２をサンプリングす
るサンプルホールド回路、φ１、φ２はサンプル制御パ
ルスである。１１は出力電圧Ｖ１、Ｖ２の標準時におけ
る値を記憶するメモリ、１２は演算回路で、該メモリ１
１に記憶された標準時における出力電圧Ｖ１、Ｖ２の値
と、現在における出力電圧Ｖ１、Ｖ２の値、例えばＶ１
１あるいはＶ１２、Ｖ２１あるいはＶ２２とを比較し、
比較結果に基づいてＡＧＣ型アンプ９のゲインとして適
切な値を算出する。該演算回路１２の出力はＡＧＣ型ア
ンプ９のゲインコントロール端子に入力される。従っ
て、本電荷転送装置によれば温度、電源電圧によって同
じ信号電荷に対する出力電圧が変動することを防止する
ことができる。
Ｖｏｕｔを処理するＣＤＳ等の処理回路、９は該回路８
から出力された信号を増幅するＡＧＣ型アンプである。
１０は基準電荷の出力電圧Ｖ１、Ｖ２をサンプリングす
るサンプルホールド回路、φ１、φ２はサンプル制御パ
ルスである。１１は出力電圧Ｖ１、Ｖ２の標準時におけ
る値を記憶するメモリ、１２は演算回路で、該メモリ１
１に記憶された標準時における出力電圧Ｖ１、Ｖ２の値
と、現在における出力電圧Ｖ１、Ｖ２の値、例えばＶ１
１あるいはＶ１２、Ｖ２１あるいはＶ２２とを比較し、
比較結果に基づいてＡＧＣ型アンプ９のゲインとして適
切な値を算出する。該演算回路１２の出力はＡＧＣ型ア
ンプ９のゲインコントロール端子に入力される。従っ
て、本電荷転送装置によれば温度、電源電圧によって同
じ信号電荷に対する出力電圧が変動することを防止する
ことができる。
【００２４】図４（Ａ）、（Ｂ）は本発明電荷転送装置
の第２の実施例を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）
は波形図であり、本実施例は本発明電荷転送装置をリニ
アセンサに適用したものである。１、１、…は受光素子
で、一本のセンサ列を成し、該センサ列の両端の受光素
子は遮光されており、１ａ、１ａはその遮光された受光
素子を示す。１３は上記センサ列の一方の側に並設され
たシフトゲート、３は該シフトゲート１３の反センサ列
側に並設された電荷転送部（図１の水平レジスタに相当
すると考えられ得る。）、４はバッファである。
の第２の実施例を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）
は波形図であり、本実施例は本発明電荷転送装置をリニ
アセンサに適用したものである。１、１、…は受光素子
で、一本のセンサ列を成し、該センサ列の両端の受光素
子は遮光されており、１ａ、１ａはその遮光された受光
素子を示す。１３は上記センサ列の一方の側に並設され
たシフトゲート、３は該シフトゲート１３の反センサ列
側に並設された電荷転送部（図１の水平レジスタに相当
すると考えられ得る。）、４はバッファである。
【００２５】５は電荷転送部３の反出力端側に設けられ
た基準電荷入力部で、図１（Ｃ）に示した基準電荷入力
部５ａあるいは５ｂと略同一の構成を有するのでその拡
大平面図の図示は省略した。本電荷転送装置において
は、センサ列１ａ、１、１、…、１ａからの画素信号電
荷が一斉にシフトゲート１３を介して水平レジスタ３に
パラレルに読み出されるが、それと共に水平レジスタ３
のセンサ列の最も反出力端寄りのビットには基準電荷入
力部５から基準電荷が入力される。尚、このビットへの
画素信号電荷の入力はない。なぜならば、そのビットと
対応する受光素子が遮光された受光素子１ａとなってい
るからである。従って、基準電荷に光電変換により生じ
た信号電荷が混り込んでしまうことはない。
た基準電荷入力部で、図１（Ｃ）に示した基準電荷入力
部５ａあるいは５ｂと略同一の構成を有するのでその拡
大平面図の図示は省略した。本電荷転送装置において
は、センサ列１ａ、１、１、…、１ａからの画素信号電
荷が一斉にシフトゲート１３を介して水平レジスタ３に
パラレルに読み出されるが、それと共に水平レジスタ３
のセンサ列の最も反出力端寄りのビットには基準電荷入
力部５から基準電荷が入力される。尚、このビットへの
画素信号電荷の入力はない。なぜならば、そのビットと
対応する受光素子が遮光された受光素子１ａとなってい
るからである。従って、基準電荷に光電変換により生じ
た信号電荷が混り込んでしまうことはない。
【００２６】従って、本電荷転送装置においては画素信
号出力が為されるとその後に基準電荷出力が為されるこ
とになる。尚、センサ列の最も出力端側寄りの遮光され
た受光素子１ａはＯＰＢ出力をすることに寄与する。従
って、ダーク成分が検出できる。このような電荷転送装
置によれば基準電荷に対応するバッファ４の出力電圧Ｖ
１とＯＰＢ出力から電荷量・出力電圧特性を判定するこ
とができる。
号出力が為されるとその後に基準電荷出力が為されるこ
とになる。尚、センサ列の最も出力端側寄りの遮光され
た受光素子１ａはＯＰＢ出力をすることに寄与する。従
って、ダーク成分が検出できる。このような電荷転送装
置によれば基準電荷に対応するバッファ４の出力電圧Ｖ
１とＯＰＢ出力から電荷量・出力電圧特性を判定するこ
とができる。
【００２７】図５は本発明電荷転送装置の第３の実施例
を示す平面図である。本実施例は第３の実施例とはレジ
スタ３への基準電荷の入力ビットが異なり、基準電荷入
力部５から基準電荷がレジスタ３の途中のビットに基準
電荷が入力されるようになっている。具体的には、最も
出力端側よりの受光素子１ａが遮光されＯＰＢ検出に寄
与しており、その次の受光素子１ａも遮光され、そし
て、この受光素子１ａと対応するレジスタ３の２番目の
ビットに基準電荷が供給されるように基準電荷入力部５
が設けられてる。従って、この電荷転送装置の場合、バ
ッファ４からは先ずＯＰＢ出力が、次に基準電荷の出力
が発生し、その後空送り出力、画素信号出力が発生す
る。
を示す平面図である。本実施例は第３の実施例とはレジ
スタ３への基準電荷の入力ビットが異なり、基準電荷入
力部５から基準電荷がレジスタ３の途中のビットに基準
電荷が入力されるようになっている。具体的には、最も
出力端側よりの受光素子１ａが遮光されＯＰＢ検出に寄
与しており、その次の受光素子１ａも遮光され、そし
て、この受光素子１ａと対応するレジスタ３の２番目の
ビットに基準電荷が供給されるように基準電荷入力部５
が設けられてる。従って、この電荷転送装置の場合、バ
ッファ４からは先ずＯＰＢ出力が、次に基準電荷の出力
が発生し、その後空送り出力、画素信号出力が発生す
る。
【００２８】図６は図５の電荷転送装置の変形例を示す
平面図である。本電荷転送装置は、第１の実施例の場合
と同様に２つのポイントで電荷量・出力電圧特性を検出
できるように、２つの基準電荷入力部５ａ、５ｂにより
互いに電荷量の異なる２つの基準電荷をシフトレジスタ
３の異なるビットに入力するようになっている。それ以
外の点では第３の実施例と異なるところはない。本電荷
転送装置によれば、第１の実施例の場合と同様により正
確且つ的確に電荷量・出力電圧特性を検出することがで
き、延いてはより完璧な電荷量・出力電圧特性の補償が
でき得る。
平面図である。本電荷転送装置は、第１の実施例の場合
と同様に２つのポイントで電荷量・出力電圧特性を検出
できるように、２つの基準電荷入力部５ａ、５ｂにより
互いに電荷量の異なる２つの基準電荷をシフトレジスタ
３の異なるビットに入力するようになっている。それ以
外の点では第３の実施例と異なるところはない。本電荷
転送装置によれば、第１の実施例の場合と同様により正
確且つ的確に電荷量・出力電圧特性を検出することがで
き、延いてはより完璧な電荷量・出力電圧特性の補償が
でき得る。
【００２９】図７は本発明電荷転送装置の第４の実施例
を示す平面図であり、本実施例は本発明電荷転送装置を
リニアセンサやエリアセンサ（ＣＣＤ型固体撮像素子）
ではなくＣＣＤ型型の遅延素子に適用したものであり、
第３の実施例と同様に、シフトレジスタ３の途中のビッ
トに基準電荷を入力するようにされている。このよう
に、本発明はリニアセンサやエリアセンサだけでなくＣ
ＣＤ型の遅延素子にも適用することができるのである。
を示す平面図であり、本実施例は本発明電荷転送装置を
リニアセンサやエリアセンサ（ＣＣＤ型固体撮像素子）
ではなくＣＣＤ型型の遅延素子に適用したものであり、
第３の実施例と同様に、シフトレジスタ３の途中のビッ
トに基準電荷を入力するようにされている。このよう
に、本発明はリニアセンサやエリアセンサだけでなくＣ
ＣＤ型の遅延素子にも適用することができるのである。
【００３０】図８（Ａ）乃至（Ｃ）は本発明電荷転送装
置の第５の実施例を示すもので、（Ａ）は平面図、
（Ｂ）は基準電荷入力部（信号入力部でもある）の平面
図、（Ｃ）は入力信号、転送パルス等のパルス出力信号
の波形図である。本実施例も第４の実施例と同様に本発
明電荷転送装置をＣＣＤ型遅延素子に適用したものであ
るが、第４の実施例とはシフトレジスタ３の入力端にあ
るビットに基準電荷が入力されるようになっている点で
異なる。６は基準電荷入力用拡散層である。このよう
に、本発明電荷転送装置をＣＣＤ型遅延素子に適用した
場合には、図８（Ｃ）に示すように有効信号出力期間で
はなくブランキング期間に基準電荷が出力されるように
する配慮が必要となる。
置の第５の実施例を示すもので、（Ａ）は平面図、
（Ｂ）は基準電荷入力部（信号入力部でもある）の平面
図、（Ｃ）は入力信号、転送パルス等のパルス出力信号
の波形図である。本実施例も第４の実施例と同様に本発
明電荷転送装置をＣＣＤ型遅延素子に適用したものであ
るが、第４の実施例とはシフトレジスタ３の入力端にあ
るビットに基準電荷が入力されるようになっている点で
異なる。６は基準電荷入力用拡散層である。このよう
に、本発明電荷転送装置をＣＣＤ型遅延素子に適用した
場合には、図８（Ｃ）に示すように有効信号出力期間で
はなくブランキング期間に基準電荷が出力されるように
する配慮が必要となる。
【００３１】尚、本発明電荷転送装置による電荷量・出
力電圧特性の検出には一つの所定電荷量の基準電荷に基
づいてする検出と、互いに異なる複数の所定電荷量Ｑ
１、Ｑ２に基づいてする複数ポイントによる検出（第１
の実施例）とがあり、複数ポイントによる検出の方がよ
り電荷量・出力電圧特性を的確に、即ち、電荷量・出力
電圧特性を示す線の傾き、ダーク成分の両方を検出する
ことができる。しかし、そのためには、入力される２つ
の基準電荷の電荷量が正確であることが好ましいが、特
に重要なのは、入力される２つの基準電荷の電流比が正
確であることであり、図９は本発明電荷転送装置の２つ
の基準電荷入力部の基準電荷量の比をきわめて正確にす
ることができるところの第６の実施例の要部を示す平面
図である。
力電圧特性の検出には一つの所定電荷量の基準電荷に基
づいてする検出と、互いに異なる複数の所定電荷量Ｑ
１、Ｑ２に基づいてする複数ポイントによる検出（第１
の実施例）とがあり、複数ポイントによる検出の方がよ
り電荷量・出力電圧特性を的確に、即ち、電荷量・出力
電圧特性を示す線の傾き、ダーク成分の両方を検出する
ことができる。しかし、そのためには、入力される２つ
の基準電荷の電荷量が正確であることが好ましいが、特
に重要なのは、入力される２つの基準電荷の電流比が正
確であることであり、図９は本発明電荷転送装置の２つ
の基準電荷入力部の基準電荷量の比をきわめて正確にす
ることができるところの第６の実施例の要部を示す平面
図である。
【００３２】本電荷転送装置は、基準電荷転送部２ａと
２ｂに入力される基準電荷の比が３：２になるようにさ
れており、基準電荷転送部２ａの基準電荷入力部５ａ
は、基準電荷供給用拡散層６ａ及び計量井戸部７ａが共
に等しい面積で且つ等しい形状の３つの分割領域６ａ
１、６ａ２、６ａ３、７ａ１、７ａ２、７ａ３により構
成するようにされている。一方、基準電荷転送部２ｂの
基準電荷入力部６ｂは、基準電荷供給用拡散層６ｂ及び
計量井戸部７ｂが共に等しい面積で且つ等しい形状の２
つの分割領域６ｂ１、６ｂ２、７ｂ１、７ｂ２により構
成されており、基準電荷入力部５ａと５ｂの基準電荷供
給用拡散領域６の分割領域どうし（例えば６ａ１、６ｂ
１どうし）、計量井戸部７の分割領域どうし（例えば７
ａ１、７ｂ１どうし）も同形、同面積である。従って、
レジスタ２ａと２ｂに入力される基準電荷の比を正確に
３：２というように正確に整数比にすることができ、延
いては正確な電荷量・出力電圧特性の把握を為し得る。
２ｂに入力される基準電荷の比が３：２になるようにさ
れており、基準電荷転送部２ａの基準電荷入力部５ａ
は、基準電荷供給用拡散層６ａ及び計量井戸部７ａが共
に等しい面積で且つ等しい形状の３つの分割領域６ａ
１、６ａ２、６ａ３、７ａ１、７ａ２、７ａ３により構
成するようにされている。一方、基準電荷転送部２ｂの
基準電荷入力部６ｂは、基準電荷供給用拡散層６ｂ及び
計量井戸部７ｂが共に等しい面積で且つ等しい形状の２
つの分割領域６ｂ１、６ｂ２、７ｂ１、７ｂ２により構
成されており、基準電荷入力部５ａと５ｂの基準電荷供
給用拡散領域６の分割領域どうし（例えば６ａ１、６ｂ
１どうし）、計量井戸部７の分割領域どうし（例えば７
ａ１、７ｂ１どうし）も同形、同面積である。従って、
レジスタ２ａと２ｂに入力される基準電荷の比を正確に
３：２というように正確に整数比にすることができ、延
いては正確な電荷量・出力電圧特性の把握を為し得る。
【００３３】
【発明の効果】請求項１の電荷転送装置は、基準電荷入
力部を有する電荷転送部と、該電荷転送部の出力電荷を
電圧に変換する電圧変換部を有することを特徴とするも
のである。従って、請求項１の電荷転送装置によれば、
基準電荷を電圧変換部によって得た出力電圧が電荷量・
出力電圧特性の変動のみによって変動するので、この出
力電圧によって電荷量・出力電圧特性の変動を検出する
ことができる。
力部を有する電荷転送部と、該電荷転送部の出力電荷を
電圧に変換する電圧変換部を有することを特徴とするも
のである。従って、請求項１の電荷転送装置によれば、
基準電荷を電圧変換部によって得た出力電圧が電荷量・
出力電圧特性の変動のみによって変動するので、この出
力電圧によって電荷量・出力電圧特性の変動を検出する
ことができる。
【００３４】請求項２の電荷転送装置は、請求項１の電
荷転送装置において、電荷転送部が信号電荷を入力する
信号電荷入力手段を有することを特徴とするものであ
る。従って、請求項２の電荷転送装置によれば、基準電
荷を電圧変換部によって得た出力電圧が電荷量・出力電
圧特性の変動のみによって変動するので、この出力電圧
によって電荷量・出力電圧特性の変動を検出することが
できる。そして、信号電荷の電圧変換部による出力電圧
の電荷量・出力電圧特性の変動による狂いを補正するこ
とが可能になる。
荷転送装置において、電荷転送部が信号電荷を入力する
信号電荷入力手段を有することを特徴とするものであ
る。従って、請求項２の電荷転送装置によれば、基準電
荷を電圧変換部によって得た出力電圧が電荷量・出力電
圧特性の変動のみによって変動するので、この出力電圧
によって電荷量・出力電圧特性の変動を検出することが
できる。そして、信号電荷の電圧変換部による出力電圧
の電荷量・出力電圧特性の変動による狂いを補正するこ
とが可能になる。
【００３５】請求項３の電荷転送装置は、請求項１又は
２の電荷転送装置において、電荷転送部の出力電圧から
電荷量・出力電圧特性を検出することを特徴とするもの
である。従って、請求項３の電荷転送装置によれば、基
準電荷を電圧変換部によって得た出力電圧は電荷量・出
力電圧特性の変動のみによって変動するので、この出力
電圧によって電荷量・出力電圧特性の変動を検出するこ
とができる。
２の電荷転送装置において、電荷転送部の出力電圧から
電荷量・出力電圧特性を検出することを特徴とするもの
である。従って、請求項３の電荷転送装置によれば、基
準電荷を電圧変換部によって得た出力電圧は電荷量・出
力電圧特性の変動のみによって変動するので、この出力
電圧によって電荷量・出力電圧特性の変動を検出するこ
とができる。
【００３６】請求項４の電荷転送装置は、請求項１、２
又は３記載の電荷転送装置において、各走査周期におけ
る信号電荷を出力しない時に基準電荷の出力をするよう
にしたことを特徴とするものである。従って、請求項４
の電荷転送装置によれば、信号電荷を出力しないときに
基準電荷を出力するので、信号電荷の処理が基準電荷の
処理に妨げられることはない。
又は３記載の電荷転送装置において、各走査周期におけ
る信号電荷を出力しない時に基準電荷の出力をするよう
にしたことを特徴とするものである。従って、請求項４
の電荷転送装置によれば、信号電荷を出力しないときに
基準電荷を出力するので、信号電荷の処理が基準電荷の
処理に妨げられることはない。
【００３７】請求項５の電荷転送装置は、複数の受光素
子と、該素子で発生した信号電荷を転送する電荷転送部
と、該電荷転送部に基準電荷を入力する基準電荷入力部
と、電圧変換部と、を有することを特徴とするものであ
る。従って、請求項５の電荷転送装置によれば、基準電
荷を電圧変換部によって得た出力電圧が電荷量・出力電
圧特性の変動のみによって変動するので、この出力電圧
によって電荷量・出力電圧特性の変動を検出することが
でき、延いては、信号電荷の電圧変換部による出力電圧
の電荷量・出力電圧特性の変動による狂いを補正するこ
とが可能になる。
子と、該素子で発生した信号電荷を転送する電荷転送部
と、該電荷転送部に基準電荷を入力する基準電荷入力部
と、電圧変換部と、を有することを特徴とするものであ
る。従って、請求項５の電荷転送装置によれば、基準電
荷を電圧変換部によって得た出力電圧が電荷量・出力電
圧特性の変動のみによって変動するので、この出力電圧
によって電荷量・出力電圧特性の変動を検出することが
でき、延いては、信号電荷の電圧変換部による出力電圧
の電荷量・出力電圧特性の変動による狂いを補正するこ
とが可能になる。
【００３８】請求項６の電荷転送装置は、行列状に配置
された複数の受光素子と、該素子で発生した信号電荷を
垂直転送する垂直電荷転送部と、基準電荷を入力する基
準電荷入力部と、該基準電荷及び信号電荷を水平方向に
転送する水平電荷転送部と、該水平電荷転送部の出力を
電圧に変換する電圧変換部と、を有することを特徴とす
るものである。従って、請求項６の電荷転送装置によれ
ば、基準電荷を電圧変換部によって変換して得た出力電
圧が電荷量・出力電圧特性の変動のみによって変動する
ので、この出力電圧によって電荷量・出力電圧特性の変
動を検出することができる。そして、信号電荷の電圧変
換部による出力電圧の電荷量・出力電圧特性の変動によ
る狂いを補正することが可能になる。また、信号電荷を
出力しないときに基準電荷を出力するので、信号電荷の
処理が基準電荷の処理に妨げられることはない。
された複数の受光素子と、該素子で発生した信号電荷を
垂直転送する垂直電荷転送部と、基準電荷を入力する基
準電荷入力部と、該基準電荷及び信号電荷を水平方向に
転送する水平電荷転送部と、該水平電荷転送部の出力を
電圧に変換する電圧変換部と、を有することを特徴とす
るものである。従って、請求項６の電荷転送装置によれ
ば、基準電荷を電圧変換部によって変換して得た出力電
圧が電荷量・出力電圧特性の変動のみによって変動する
ので、この出力電圧によって電荷量・出力電圧特性の変
動を検出することができる。そして、信号電荷の電圧変
換部による出力電圧の電荷量・出力電圧特性の変動によ
る狂いを補正することが可能になる。また、信号電荷を
出力しないときに基準電荷を出力するので、信号電荷の
処理が基準電荷の処理に妨げられることはない。
【００３９】請求項７の電荷転送装置は、請求項５又は
６記載の電荷転送装置において、一部の受光素子が遮光
されていることを特徴とするものである。従って、請求
項７の電荷転送装置によれば、一部の光電変換素子が遮
光されているので、垂直電荷転送列を転送される基準電
荷に光電変換素子で発生した信号電荷が混って基準電荷
の電荷量が狂うことを防止することができる。従って、
光電変換素子により電荷量・出力電圧特性の検出が妨げ
られることを防止することができる。
６記載の電荷転送装置において、一部の受光素子が遮光
されていることを特徴とするものである。従って、請求
項７の電荷転送装置によれば、一部の光電変換素子が遮
光されているので、垂直電荷転送列を転送される基準電
荷に光電変換素子で発生した信号電荷が混って基準電荷
の電荷量が狂うことを防止することができる。従って、
光電変換素子により電荷量・出力電圧特性の検出が妨げ
られることを防止することができる。
【００４０】請求項８の電荷転送装置は、請求項５、６
又は７の電荷転送装置において、基準電荷の電圧変換部
による変換出力電圧から電荷量・出力電圧特性を検出す
ることを特徴とするものである。従って、請求項８の電
荷転送装置によれば、基準電荷を電圧変換部によって得
た出力電圧が電荷量・出力電圧特性の変動のみによって
変動するので、この出力電圧によって電荷量・出力電圧
特性の変動を検出することができる。
又は７の電荷転送装置において、基準電荷の電圧変換部
による変換出力電圧から電荷量・出力電圧特性を検出す
ることを特徴とするものである。従って、請求項８の電
荷転送装置によれば、基準電荷を電圧変換部によって得
た出力電圧が電荷量・出力電圧特性の変動のみによって
変動するので、この出力電圧によって電荷量・出力電圧
特性の変動を検出することができる。
【００４１】請求項９の電荷転送装置は、請求項５、６
又は７の電荷転送装置において、各走査周期における信
号電荷を出力しない時に基準電荷の出力をするようにし
たことを特徴とするものである。従って、請求項９の電
荷転送装置によれば、信号電荷を出力しないときに基準
電荷を出力するので、信号電荷の処理が基準電荷の処理
により妨げられることはない。
又は７の電荷転送装置において、各走査周期における信
号電荷を出力しない時に基準電荷の出力をするようにし
たことを特徴とするものである。従って、請求項９の電
荷転送装置によれば、信号電荷を出力しないときに基準
電荷を出力するので、信号電荷の処理が基準電荷の処理
により妨げられることはない。
【００４２】請求項１０の電荷転送装置は、請求項５、
６、７、８又は９の電荷転送装置において、基準電荷入
力手段は互いに異なる所定量の基準電荷を入力する複数
の電荷入力部を有することを特徴とするものである。従
って、請求項１０の電荷転送装置によれば、互いに異な
る電荷量に対する電圧変換部の出力電圧を求めることが
可能に、即ち複数ポイントでの電荷量・出力電圧特性の
検出が可能になり、電荷量・出力電圧特性線の傾き及び
ダーク成分を検出することが可能になる。依って、より
正確な電荷量・出力電圧特性の把握が可能になり、より
正確な信号電荷の電圧変換部による出力電圧の補正が可
能になる。
６、７、８又は９の電荷転送装置において、基準電荷入
力手段は互いに異なる所定量の基準電荷を入力する複数
の電荷入力部を有することを特徴とするものである。従
って、請求項１０の電荷転送装置によれば、互いに異な
る電荷量に対する電圧変換部の出力電圧を求めることが
可能に、即ち複数ポイントでの電荷量・出力電圧特性の
検出が可能になり、電荷量・出力電圧特性線の傾き及び
ダーク成分を検出することが可能になる。依って、より
正確な電荷量・出力電圧特性の把握が可能になり、より
正確な信号電荷の電圧変換部による出力電圧の補正が可
能になる。
【００４３】請求項１１の電荷転送装置は、請求項６、
７、８又は９の電荷転送装置において、複数の垂直基準
電荷転送部が互いに異なる所定量の基準電荷を入力する
基準電荷入力部を有することを特徴とするものである。
従って、請求項１１の電荷転送装置によれば、複数の電
荷転送部により異なる量の基準電荷を搬送させるので、
複数ポイントでの電荷量・出力電圧特性の検出が可能に
なり、電荷量・出力電圧特性線の傾き及びダーク成分を
検出することが可能になる。依って、より正確な電荷量
・出力電圧特性の把握が可能になり、より正確な信号電
荷の電圧変換部による出力電圧の補正が可能になる。
７、８又は９の電荷転送装置において、複数の垂直基準
電荷転送部が互いに異なる所定量の基準電荷を入力する
基準電荷入力部を有することを特徴とするものである。
従って、請求項１１の電荷転送装置によれば、複数の電
荷転送部により異なる量の基準電荷を搬送させるので、
複数ポイントでの電荷量・出力電圧特性の検出が可能に
なり、電荷量・出力電圧特性線の傾き及びダーク成分を
検出することが可能になる。依って、より正確な電荷量
・出力電圧特性の把握が可能になり、より正確な信号電
荷の電圧変換部による出力電圧の補正が可能になる。
【００４４】請求項１２の電荷転送装置は、請求項１１
の電荷転送装置において、複数の基準電荷入力部が共に
基準電荷の電荷量を決める計量井戸部を有し、各基準電
荷入力部の計量井戸部が特定の面積比を有することを特
徴とするものである。従って、請求項１２の電荷転送装
置によれば、複数の基準電荷の入力量は計量井戸部の面
積により異ならせることができ、その面積比により複数
ポイントの基準電荷量の比を規定することができる。
の電荷転送装置において、複数の基準電荷入力部が共に
基準電荷の電荷量を決める計量井戸部を有し、各基準電
荷入力部の計量井戸部が特定の面積比を有することを特
徴とするものである。従って、請求項１２の電荷転送装
置によれば、複数の基準電荷の入力量は計量井戸部の面
積により異ならせることができ、その面積比により複数
ポイントの基準電荷量の比を規定することができる。
【００４５】請求項１３の電荷転送装置は、請求項１１
の電荷転送装置において、複数の基準電荷入力部が共に
基準電荷の電荷量を決めるところの一定の面積を有する
一又は複数の計量井戸部を有し、各基準電荷入力部の計
量井戸部の数が特定の比を有するように設定されたこと
を特徴とするものである。従って、請求項１３の電荷転
送装置によれば、計量井戸部の面積を同一にし、複数の
基準電荷の入力量の比を計量井戸部の数の比より規定し
たので、基準電荷の入力量比を正確に整数比にすること
ができる。
の電荷転送装置において、複数の基準電荷入力部が共に
基準電荷の電荷量を決めるところの一定の面積を有する
一又は複数の計量井戸部を有し、各基準電荷入力部の計
量井戸部の数が特定の比を有するように設定されたこと
を特徴とするものである。従って、請求項１３の電荷転
送装置によれば、計量井戸部の面積を同一にし、複数の
基準電荷の入力量の比を計量井戸部の数の比より規定し
たので、基準電荷の入力量比を正確に整数比にすること
ができる。
【図１】（Ａ）乃至（Ｄ）は本発明電荷転送装置の第１
の実施例を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は電圧
変換部の出力の波形を示す出力波形図、（Ｃ）は基準電
荷入力部の拡大平面図、（Ｄ）は基準電荷入力部のポテ
ンシャル図及び転送パルスの波形図である。
の実施例を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は電圧
変換部の出力の波形を示す出力波形図、（Ｃ）は基準電
荷入力部の拡大平面図、（Ｄ）は基準電荷入力部のポテ
ンシャル図及び転送パルスの波形図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は第１の実施例の電荷量・出力
電圧特性図で、（Ａ）は標準状態の電荷量・出力電圧特
性を、（Ｂ）は標準状態から状態が変化したときの電荷
量・出力電圧特性を示す。
電圧特性図で、（Ａ）は標準状態の電荷量・出力電圧特
性を、（Ｂ）は標準状態から状態が変化したときの電荷
量・出力電圧特性を示す。
【図３】電荷量・出力電圧特性の変動を補償する電荷量
・出力電圧特性補償回路の一例を示す回路図である。
・出力電圧特性補償回路の一例を示す回路図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は本発明電荷転送装置の第２の
実施例を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は転送パ
ルス等の制御パルス及び電圧変換部の出力の波形を示す
出力波形図である。
実施例を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は転送パ
ルス等の制御パルス及び電圧変換部の出力の波形を示す
出力波形図である。
【図５】本発明電荷転送装置の第３の実施例を示す平面
図である。
図である。
【図６】図５に示す電荷転送装置の変形例を示す平面図
である。
である。
【図７】本発明電荷転送装置の第４の実施例を示す平面
図である。
図である。
【図８】（Ａ）乃至（Ｃ）は本発明電荷転送装置の第５
の実施例を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は基準
電荷入力部の拡大平面図、（Ｃ）は入力電圧、転送パル
ス等の制御パルス及び出力電圧の波形図である。
の実施例を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は基準
電荷入力部の拡大平面図、（Ｃ）は入力電圧、転送パル
ス等の制御パルス及び出力電圧の波形図である。
【図９】本発明電荷転送装置の第６の実施例の要部であ
る電荷転送部入力部を示す平面図である。
る電荷転送部入力部を示す平面図である。
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）は電荷転送装置の従来例の一
つを示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は出力波形図
である。
つを示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は出力波形図
である。
【図１１】（Ａ）、（Ｂ）は発明が解決しようとする問
題点を説明するための電荷量・出力電圧特性図で、
（Ａ）は標準状態の電荷量・出力電圧特性を、（Ｂ）は
標準状態から状態が変化したときの電荷量・出力電圧特
性を示す。
題点を説明するための電荷量・出力電圧特性図で、
（Ａ）は標準状態の電荷量・出力電圧特性を、（Ｂ）は
標準状態から状態が変化したときの電荷量・出力電圧特
性を示す。
１ 光電変換素子（受光素子） ２ 垂直転送部（レジスタ） ２ａ 基準電荷垂直転送部 ３ レジスタ（水平レジスタ） ４ 電圧変換部 ５ 基準電荷入力部 ６ 基準電荷供給用拡散層 ７ 計量井戸部
Claims (13)
- 【請求項１】 基準となる所定量の電荷を入力する基準
電荷入力部を有する電荷転送部と、 上記電荷転送部の出力電荷を電圧に変換する電圧変換部
と、 を有することを特徴とする電荷転送装置 - 【請求項２】 電荷転送部へ信号電荷を入力する信号電
荷入力部を有することを特徴とする請求項１記載の電荷
転送装置 - 【請求項３】 電荷転送部から出力された基準電荷を電
圧変換部により変換して得た電圧から電荷転送部により
転送される信号電荷の電荷量と電圧変換部の出力電圧と
の関係を検出するようにしたことを特徴とする請求項１
又は２記載の電荷転送装置 - 【請求項４】 各走査周期における信号電荷を出力しな
い時に基準電荷の出力をするようにしたことを特徴とす
る請求項１、２又は３記載の電荷転送装置 - 【請求項５】 複数の光電変換素子と、 上記光電変換素子で発生した信号電荷を転送する電荷転
送部と、 上記電荷転送部に基準となる所定量の電荷を入力する基
準電荷入力部と、 上記電荷転送部の出力電荷を電圧に変換する電圧変換部
と、 を有することを特徴とする電荷転送装置 - 【請求項６】 行列状に配置された複数の光電変換素子
と、 上記光電変換素子で発生した信号電荷を垂直方向に転送
する複数の垂直電荷転送部と、 基準となる所定量の基準電荷を入力する基準電荷入力部
と、 上記垂直電荷転送部及び基準電荷入力部からの基準電荷
及び信号電荷を水平方向に転送する水平電荷転送部と、 上記水平電荷転送部の出力電荷を電圧に変換する電圧変
換部と、 を有することを特徴とする電荷転送装置 - 【請求項７】 複数の光電変換素子のうち、一部の光電
変換素子が遮光されていることを特徴とする請求項５又
は６記載の電荷転送装置 - 【請求項８】 基準電荷入力部から入力され垂直基準電
荷転送部及び水平電荷転送部により転送された基準電荷
を電圧に変換する電圧変換部の出力電圧から信号電荷の
電荷と電圧変換部の出力電圧との関係を検出するように
したことを特徴とする請求項５、６又は７記載の電荷転
送装置 - 【請求項９】 各走査周期における信号電荷を出力しな
い時に基準電荷の出力をするようにしたことを特徴とす
る請求項５、６、７又は８記載の電荷転送装置 - 【請求項１０】 互いに異なる所定量の基準電荷を入力
する複数の電荷入力部を有することを特徴とする請求項
５、６、７、８又は９記載の電荷転送装置 - 【請求項１１】 垂直基準電荷転送部が複数あり、 上記複数の垂直基準電荷転送部が互いに異なる所定量の
基準電荷を入力する基準電荷入力部を有することを特徴
とする請求項６、７、８又は９記載の電荷転送装置 - 【請求項１２】 複数の基準電荷入力部が共に基準電荷
の電荷量を決める計量井戸部を有し、 各基準電荷入力部の計量井戸部が特定の面積比を有する
ことを特徴とする請求項１１記載の電荷転送装置 - 【請求項１３】 複数の基準電荷入力部が共に基準電荷
の電荷量を決めるところの一定の面積を有する一又は複
数の計量井戸部を有し、 各基準電荷入力部の計量井戸部の数が特定の比を有する
ように設定されたことを特徴とする請求項１１記載の電
荷転送装置
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08805193A JP3297946B2 (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 電荷転送装置 |
| KR1019940005682A KR100325399B1 (ko) | 1993-03-23 | 1994-03-22 | 전하전송장치 |
| US08/610,577 US5612739A (en) | 1993-03-23 | 1996-03-07 | Charge transfer device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08805193A JP3297946B2 (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 電荷転送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06276442A true JPH06276442A (ja) | 1994-09-30 |
| JP3297946B2 JP3297946B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=13932041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08805193A Expired - Lifetime JP3297946B2 (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 電荷転送装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5612739A (ja) |
| JP (1) | JP3297946B2 (ja) |
| KR (1) | KR100325399B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010177590A (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Hamamatsu Photonics Kk | 電子増倍機能内蔵型の固体撮像素子 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP3384673B2 (ja) * | 1996-03-12 | 2003-03-10 | 三洋電機株式会社 | ディジタルビデオカメラ |
| JP4329128B2 (ja) * | 1996-07-12 | 2009-09-09 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法およびカメラ |
| US6061092A (en) * | 1997-12-05 | 2000-05-09 | Intel Corporation | Method and apparatus for dark frame cancellation for CMOS sensor-based tethered video peripherals |
| US6661929B1 (en) * | 1999-07-14 | 2003-12-09 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Controlling an imaging array not having black cells using an array controller that is adapted to imaging arrays having black cells |
| JP2001339574A (ja) * | 2000-05-29 | 2001-12-07 | Rohm Co Ltd | 画像読み取り装置 |
| JP2002044370A (ja) * | 2000-07-28 | 2002-02-08 | Mitsubishi Electric Corp | イメージセンサ |
| KR100602193B1 (ko) | 2004-09-21 | 2006-07-19 | 삼성전자주식회사 | 폴리에스테르 수지 제조방법 |
| KR101435877B1 (ko) * | 2007-12-13 | 2014-09-02 | 삼성전자주식회사 | 디지털 촬영장치 및 촬상소자 구동방법 |
| IT1393542B1 (it) * | 2009-03-30 | 2012-04-27 | Milano Politecnico | Foto-rivelatore e metodo per rivelare una radiazione ottica |
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| JPS55163952A (en) * | 1979-06-07 | 1980-12-20 | Nec Corp | One-dimensional solid-state pickup unit |
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| JPS5950560A (ja) * | 1982-09-17 | 1984-03-23 | Hitachi Ltd | 電荷転送装置 |
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| JP2702982B2 (ja) * | 1988-09-14 | 1998-01-26 | 株式会社日立製作所 | 撮像装置 |
| DE69011655T2 (de) * | 1989-11-30 | 1995-02-16 | Texas Instruments Inc | Schaltung und Verfahren zur Normierung eines Detektorausgangs. |
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1993
- 1993-03-23 JP JP08805193A patent/JP3297946B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-03-22 KR KR1019940005682A patent/KR100325399B1/ko not_active IP Right Cessation
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- 1996-03-07 US US08/610,577 patent/US5612739A/en not_active Expired - Lifetime
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