JPH0653477A - 固体撮像装置 - Google Patents

固体撮像装置

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JPH0653477A
JPH0653477A JP4220636A JP22063692A JPH0653477A JP H0653477 A JPH0653477 A JP H0653477A JP 4220636 A JP4220636 A JP 4220636A JP 22063692 A JP22063692 A JP 22063692A JP H0653477 A JPH0653477 A JP H0653477A
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敏章 樋口
Michio Yamamura
道男 山村
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光透過や熱励起による電荷の発生に起因する
黒信号レベルのずれを防止し得るとともに、有効画素領
域の黒信号レベルとOPB画素領域の黒信号レベルとを
完全に合わせ込むことが可能な固体撮像装置を提供す
る。 【構成】 水平転送レジスタ8を有効画素転送部9とO
PB画素転送部10とに分離し、有効画素転送部9が水
平転送クロックHφ1 ,Hφ2 による2相駆動であるの
に対してOPB画素転送部10を水平転送クロックHφ
01〜Hφ04による4相駆動とし、センサ部2から水平転
送レジスタ8に電荷を転送するときには、OPB画素転
送部10の水平転送クロックHφ01〜Hφ04を“H”レ
ベルに固定することによって電荷を混ぜ合わせ、水平転
送時には、OPB画素転送部10を疑似2相駆動とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像装置に関し、
特にセンサ部が黒信号レベルの補正用として有効画素領
域外に光学的黒(OPB;optical black)画素領域を有
する構成の固体撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】固体撮像装置、例えばCCD(Charge Co
upled Device) 撮像装置では、水平走査方向における有
効画素領域の外側に、入射面側が遮光されたOPB画素
領域を設け、有効画素領域およびOPB画素領域の各画
素から読み出された電荷を垂直転送および水平転送しつ
つ電圧に変換し、OPB画素領域の出力である黒信号レ
ベルを基準として有効画素領域の出力の信号処理を行う
ようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、OPB
画素領域において、光透過や熱励起による電荷の発生が
起こると、これに伴いOPB本来の役割である黒の基準
(黒信号レベル)がずれてしまうという問題点があっ
た。さらに、もう1つの問題点として、有効画素領域の
黒信号レベルとOPB画素領域の黒信号レベルとが、プ
ロセス上の問題から必ずしも一致しないということも挙
げられる。
【0004】本発明は、上述した点に鑑みてなされたも
のであり、光透過や熱励起による電荷の発生に起因する
黒信号レベルのずれを防止し得るとともに、有効画素領
域の黒信号レベルとOPB画素領域の黒信号レベルとを
完全に合わせ込むことが可能な固体撮像装置を提供する
ことを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、水平走査方向において有効画素領域とO
PB画素領域とに分離されたセンサ部と、このセンサ部
から転送される電荷を水平転送する水平転送レジスタと
を具備した固体撮像装置において、OPB画素領域の各
画素の電荷を水平転送レジスタでライン毎に混ぜ合わせ
る構成を採っている。
【0006】また、水平転送レジスタを有効画素転送部
とOPB画素転送部とに分け、2相駆動の有効画素転送
部に対してOPB画素転送部を4相駆動とする。そし
て、センサ部から水平転送レジスタに電荷を転送すると
きには、OPB画素転送部の4相の水平転送クロックを
一定の電位に固定し、水平転送時には、OPB画素転送
部を疑似的に2相駆動する。
【0007】
【作用】センサ部から水平転送レジスタに電荷を転送す
るときに、OPB画素転送部の4相の水平転送クロック
を一定の電位に固定することで、OPB画素領域の各画
素の電荷をOPB画素転送部でライン毎に混ぜ合わせ
る。そして、水平転送時には、OPB画素転送部を有効
画素転送部の2相駆動に同期して疑似的に2相駆動す
る。この際、OPB画素領域のビット数に対するOPB
画素転送部のビット数、あるいは水平転送時のOPB画
素転送部の水平転送クロックの周波数を調整することに
より、OPB画素領域の黒信号レベルを補正する。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図1は、本発明による固体撮像装置の一実
施例を示す構成図である。図1において、フォトセンサ
1が画素単位で2次元配列されることによってセンサ部
2が構成されており、各画素の信号電荷は、フォトセン
サ1の垂直列毎に配された複数本の垂直転送レジスタ3
に読み出される。このセンサ部2は、その一部断面を示
す図2から明かなように、シリコン基板4の一主面側に
形成されたフォトセンサ1および垂直転送レジスタ3の
上方の一部に、アルミニウムよりなる遮光層6が設けら
れることにより、水平走査方向において有効画素領域6
とOPB画素領域7とに分離されている。
【0009】垂直転送レジスタ3は、4相の垂直転送ク
ロックVφ1 〜Vφ4 によって駆動されることにより、
各画素から読み出された信号電荷を垂直転送する。この
垂直転送レジスタ3の出力側には、垂直転送レジスタ3
から移された信号電荷を水平方向に転送する水平転送レ
ジスタ8が設けられている。
【0010】水平転送レジスタ8は、有効画素領域6か
ら信号電荷が転送される有効画素転送部9と、OPB画
素領域7から信号電荷が転送されるOPB画素転送部1
0とに分けられている。この水平転送レジスタ8におい
て、有効画素転送部9は、1ビット内で転送方向におい
てポテンシャル差が生ずるように各ビット内の不純物濃
度が設定され、第1の水平転送駆動回路11から発せら
れる2相の水平転送クロックHφ1 ,Hφ2 によって2
相駆動される。
【0011】一方、OPB画素転送部10は、全ビット
の不純物濃度が同一になるように設定され、第2の水平
転送駆動回路12から発せられる4相の水平転送クロッ
クHφ01〜Hφ04により、垂直転送レジスタ3から信号
電荷が移されるときには4相駆動され、水平転送時には
擬似的に2相駆動される構成となっている。水平転送レ
ジスタ8の出力端には、転送されてきた電荷を検出して
電圧に変換する例えばフローティング・ディフュージョ
ン・アンプ構成の出力部13が設けられており、この出
力部13から撮像出力であるビデオ信号が導出される。
【0012】上述したCCD撮像装置において、水平転
送レジスタ8の駆動に当り、先ず、垂直転送レジスタ3
から水平転送レジスタ8に信号電荷を移すときには、4
相の水平転送クロックHφ01〜Hφ04を“H”レベルに
固定する。これにより、図3に示すように、OPB画素
転送部10の全ビットのポテンシャルが一様に深くなる
ために、センサ部2のOPB画素領域7から転送される
1ライン分の全画素の信号電荷がOPB画素転送部10
で混ぜ合わされて平均化されることになる。
【0013】このとき、水平転送レジスタ8のOPB画
素転送部10のビット数を、センサ部2のOPB画素領
域7の水平走査方向のビット(画素)数と必ずしも一致
させる必要はなく、OPB画素転送部10のビット数を
任意に設定することにより、黒信号レベルの補正が可能
となる。これにより、プロセス上の問題から、有効画素
領域6とOPB画素領域7との黒信号レベルが一致しな
いような場合には、OPB画素転送部10のビット数を
調整することにより、OPB画素領域7の黒信号レベル
を有効画素領域6の黒信号レベルに完全に合わせ込むこ
とができる。
【0014】すなわち、図5に示すように、有効画素領
域6と水平ブランキング部とのレベル差をd、有効画素
領域6とOPB画素領域7とのレベル差をd′とし、又
OPB画素領域7の水平走査方向のビット数をn、OP
B画素転送部10のビット数をn′とすると、
【数1】d′/d=n′/n なる関係を満足するように、OPB画素転送部10のビ
ット数n′を設定することにより、OPB画素領域7の
黒信号レベルの補正が可能となる。一例として、n=2
0bit、n′=18bitとした場合、OPB画素領
域7の黒信号レベルは18/20となる。
【0015】垂直転送レジスタ3から水平転送レジスタ
8へ移された電荷を出力部13へ転送する場合には、有
効画素転送部9では2相の水平転送クロックHφ1 ,H
φ2による2相駆動によってそのまま水平転送が行われ
るが、OPB画素転送部10では4相の水平転送クロッ
クHφ01〜Hφ04による疑似2相駆動によって水平転送
が行われる。
【0016】すなわち、図4に示すように、水平転送ク
ロックHφ01〜Hφ04のうち、クロックHφ01とクロッ
クHφ02、クロックHφ03とクロックHφ04をそれぞれ
対とする。そして、先ず最初に、対の一方のクロックH
φ01,Hφ03として“H”レベルのバイアス(例えば、
2V)を印加すると、クロックHφ01,Hφ03に対応す
るビットのポテンシャルは、クロックHφ02,Hφ04
対応するビットのポテンシャルよりも深くなる。
【0017】その後、クロックHφ01,Hφ02として
“H”レベルのバイアス(例えば、7V/5V)を印加
すると、クロックHφ01,Hφ02に対応するビットのポ
テンシャルが、クロックHφ03,Hφ04に対応するビッ
トのポテンシャルよりも深くなるため、クロックH
φ01,Hφ02側の電荷がクロックHφ03,Hφ04側へ転
送される。続いて、クロックHφ01,Hφ02を元のバイ
アス(2V/0V)に戻すとともに、クロックHφ03
Hφ04として“H”レベルのバイアス(7V/5V)を
印加する。
【0018】このように、クロック対Hφ01,Hφ02
よびクロック対Hφ03,Hφ04として、“H”レベルの
バイアス(7V/5V)を交互に印加する動作を繰り返
すことにより、2相駆動と同じように水平転送を行うこ
とができる。この疑似2相駆動により、OPB画素転送
部10で混ぜ合わされた電荷も、有効画素転送部9と同
様にして出力部13へ水平転送することができる。
【0019】なお、上記実施例においては、OPB画素
転送部10のビット数を調整することによってOPB画
素領域7の黒信号レベルを補正するとしたが、OPB画
素転送部10の4相の水平転送クロックHφ01〜Hφ04
の周波数を可変とし、その周波数を任意に設定すること
によっても、同様に、OPB画素領域7の黒信号レベル
を補正することができる。
【0020】また、OPB画素転送部10のビット数
n′を、OPB画素領域7の水平走査方向のビット数n
よりも少なく設定することにより、ビット数が少なくな
った分だけ、OPB画素転送部10の水平転送の高速化
が図れることになる。ただし、この場合、図6に示すよ
うに、垂直転送レジスタ3の出力部を変形させて電荷を
集め易くする必要がある。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
OPB画素領域の各画素の電荷を水平転送レジスタでラ
イン毎に混ぜ合わせる構成としたことにより、黒信号レ
ベルがライン毎に平均化されるため、光透過や熱励起に
よる電荷の発生に起因する黒信号レベルのずれを抑える
ことができることになる。
【0022】また、水平転送レジスタを有効画素転送部
とOPB画素転送部とに分け、かつOPB画素転送部を
4相駆動とし、センサ部から水平転送レジスタに電荷を
転送するとき、OPB画素転送部の4相の水平転送クロ
ックを一定の電位に固定することにより、OPB画素領
域の各画素の電荷をOPB画素転送部でライン毎に混ぜ
合わせる。このとき、OPB画素領域のビット数に対す
るOPB画素転送部のビット数を調整することにより、
OPB画素領域の黒信号レベルを補正することができ、
又プロセス上の問題から、有効画素領域とOPB画素領
域との黒信号レベルが一致しないような場合であって
も、OPB画素領域の黒信号レベルを補正することによ
り、OPB画素領域の黒信号レベルを有効画素領域の黒
信号レベルに完全に合わせ込むことができることにな
る。
【0023】さらに、水平転送時には、OPB画素転送
部を有効画素転送部の2相駆動に同期して疑似的に2相
駆動とし、その際、水平転送クロックの周波数を調整す
ることによっても、OPB画素領域の黒信号レベルを補
正することができ、又これに伴ってOPB画素領域の黒
信号レベルを有効画素領域の黒信号レベルと合致させる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による固体撮像装置の一実施例を示す構
成図である。
【図2】センサ部の一部の断面構造を示す断面図であ
る。
【図3】水平転送レジスタのポテンシャル図である。
【図4】疑似2相駆動の動作説明図である。
【図5】黒信号レベルのレベル差を示す波形図である。
【図6】垂直転送レジスタの出力部の変形例を示す概略
構成図である。
【符号の説明】
2 センサ部 3 垂直転送レジスタ 5 遮光層 6 有効画素領域 7 OPB画素領域 8 水平転送レジスタ 9 有効画素転送部 10 OPB画素転送部 13 出力部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水平走査方向において有効画素領域と光
    学的黒画素領域とに分離されたセンサ部と、前記センサ
    部から転送される電荷を水平転送する水平転送レジスタ
    とを具備した固体撮像装置において、 前記光学的黒画素領域の各画素の電荷を前記水平転送レ
    ジスタでライン毎に混ぜ合わせることを特徴とする固体
    撮像装置。
  2. 【請求項2】 前記水平転送レジスタは、前記有効画素
    領域から電荷が転送されかつ2相の水平転送クロックに
    よって駆動される有効画素転送部と、前記光学的黒画素
    領域から電荷が転送されかつ4相の水平転送クロックに
    よって駆動される光学的黒画素転送部とからなり、前記
    4相の水平転送クロックが一定の電位に固定されること
    によって前記光学的黒画素転送部で電荷を混ぜ合わせる
    ことを特徴とする請求項1記載の固体撮像装置。
  3. 【請求項3】 前記光学的黒画素転送部は、電荷転送時
    に、前記4相の水平転送クロックによって疑似的に2相
    駆動されることを特徴とする請求項2記載の固体撮像装
    置。
  4. 【請求項4】 前記光学的黒画素転送部のビット数が前
    記センサ部の光学的黒画素領域の水平走査方向のビット
    数よりも少ないことを特徴とする請求項2記載の固体撮
    像装置。
  5. 【請求項5】 前記4相の水平転送クロックの周波数が
    可変であることを特徴とする請求項2記載の固体撮像装
    置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0813339A2 (en) * 1996-06-11 1997-12-17 Canon Kabushiki Kaisha Solid-state image pickup device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0813339A2 (en) * 1996-06-11 1997-12-17 Canon Kabushiki Kaisha Solid-state image pickup device
EP0813339A3 (en) * 1996-06-11 1998-10-14 Canon Kabushiki Kaisha Solid-state image pickup device
US6130712A (en) * 1996-06-11 2000-10-10 Canon Kabushiki Kaisha Eliminating the influence of random noise produced by an optical black pixel on a reference output
KR100304159B1 (ko) * 1996-06-11 2001-11-22 미다라이 후지오 고체촬상장치

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