JPH0671320B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPH0671320B2 JPH0671320B2 JP63269681A JP26968188A JPH0671320B2 JP H0671320 B2 JPH0671320 B2 JP H0671320B2 JP 63269681 A JP63269681 A JP 63269681A JP 26968188 A JP26968188 A JP 26968188A JP H0671320 B2 JPH0671320 B2 JP H0671320B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transfer register
- photoelectric conversion
- vertical transfer
- vertical
- horizontal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Picture Signal Circuits (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は固体撮像装置に関し、特にインターライン転送
型CCDイメージセンサに関する。
型CCDイメージセンサに関する。
従来のインターライン転送型CCDイメージセンサは、第
４図に示されるように２次元的に配置された複数の光電
変換画素１とへ光電変換画素１に蓄積された電荷を垂直
方向に転送する垂直転送レジスタ２とで構成され、かつ
光電変換画素が光遮光されていない有効画素領域４と、
上面にアルミニウムなどからなる遮光膜が設けられて光
電変換画素が光遮光されたオプチカルブラック部3a,3b
と、垂直転送レジスタ２から転送されてきた電荷を水平
方向に転送する水平転送レジスタ６と、ダミーレジスタ
７と、水平転送レジスタ６の転送電荷を増幅して出力す
る出力アンプ５を有している。オプチカルブラック部3
a,3bは、映像信号の黒（ペデスタル）レベルを決定する
ために設けられており、オプチカルブラック部3a,3bの
遮光膜の下の光電変換画素１および垂直転送レジスタ２
は有効画素領域４と同様に作られている。また、ダミー
レジスタ７は水平転送レジスタ６の端部における特異現
象の発生を防ぐために余分に数ビット設けられている。
４図に示されるように２次元的に配置された複数の光電
変換画素１とへ光電変換画素１に蓄積された電荷を垂直
方向に転送する垂直転送レジスタ２とで構成され、かつ
光電変換画素が光遮光されていない有効画素領域４と、
上面にアルミニウムなどからなる遮光膜が設けられて光
電変換画素が光遮光されたオプチカルブラック部3a,3b
と、垂直転送レジスタ２から転送されてきた電荷を水平
方向に転送する水平転送レジスタ６と、ダミーレジスタ
７と、水平転送レジスタ６の転送電荷を増幅して出力す
る出力アンプ５を有している。オプチカルブラック部3
a,3bは、映像信号の黒（ペデスタル）レベルを決定する
ために設けられており、オプチカルブラック部3a,3bの
遮光膜の下の光電変換画素１および垂直転送レジスタ２
は有効画素領域４と同様に作られている。また、ダミー
レジスタ７は水平転送レジスタ６の端部における特異現
象の発生を防ぐために余分に数ビット設けられている。
上述した従来の固体撮像装置は、第５図に示すようにオ
プチカルブラック部3bを含む有効画素領域４に強力な光
が照射された場合（第５図（ａ）中一点鎖線で示す）、
その光がオプチカルブラック部3bの端部にもれこみ、光
電変換画素に不要な電荷が蓄積されて、垂直転送レジス
タ2,水平転送レジスタ６を経て出力アンプ５から出力さ
れた波形に不要な偽信号があらわれる（第５図
（ｂ））。この後出力信号は、バッファアンプ，サンプ
ルホールド回路、AGC増幅器，ガンマ補正回路,Y/C分離
回路を経て種々の信号処理がなされ、これらの結果、映
像信号が生成されるが、オプチカルブラック部3bに対応
したペデスタルクランプパルス（第５図（ｃ））で直流
レベルのクランプが行なわれ直流分再生されることによ
って映像信号の黒レベルは一定に保たれる。しかし、強
力な光が照射された場合オプチカルブラック部で出力信
号の偽信号の電圧をクランプし、映像信号の黒レベルが
かわってしまい映像に悪影響を与える。オプチカルブラ
ックの期間は、テレビジョン方式で決められている水平
ブランキング期間に納まっていなければならず、さらに
水平ブランキング期間は、他の映像処理信号による影響
もあるのでオプチカルブラック部の期間は広くとれず、
オプチカルブラック部3bを水平方向に大きく出来ない。
このためペデスタルクランプパルスの位相余裕が少なく
調整が非常に困難であるという欠点がある。
プチカルブラック部3bを含む有効画素領域４に強力な光
が照射された場合（第５図（ａ）中一点鎖線で示す）、
その光がオプチカルブラック部3bの端部にもれこみ、光
電変換画素に不要な電荷が蓄積されて、垂直転送レジス
タ2,水平転送レジスタ６を経て出力アンプ５から出力さ
れた波形に不要な偽信号があらわれる（第５図
（ｂ））。この後出力信号は、バッファアンプ，サンプ
ルホールド回路、AGC増幅器，ガンマ補正回路,Y/C分離
回路を経て種々の信号処理がなされ、これらの結果、映
像信号が生成されるが、オプチカルブラック部3bに対応
したペデスタルクランプパルス（第５図（ｃ））で直流
レベルのクランプが行なわれ直流分再生されることによ
って映像信号の黒レベルは一定に保たれる。しかし、強
力な光が照射された場合オプチカルブラック部で出力信
号の偽信号の電圧をクランプし、映像信号の黒レベルが
かわってしまい映像に悪影響を与える。オプチカルブラ
ックの期間は、テレビジョン方式で決められている水平
ブランキング期間に納まっていなければならず、さらに
水平ブランキング期間は、他の映像処理信号による影響
もあるのでオプチカルブラック部の期間は広くとれず、
オプチカルブラック部3bを水平方向に大きく出来ない。
このためペデスタルクランプパルスの位相余裕が少なく
調整が非常に困難であるという欠点がある。
本発明は、オプチカルブラック部を含む有効画素領域に
強力な光が照射された場合でもオプチカルブラック部の
出力波形の端部に生じる不要な信号をなくし、ペデスタ
ルクランプパルスの位相調整が容易な固体撮像装置を提
供することを目的とするものである。
強力な光が照射された場合でもオプチカルブラック部の
出力波形の端部に生じる不要な信号をなくし、ペデスタ
ルクランプパルスの位相調整が容易な固体撮像装置を提
供することを目的とするものである。
本発明の構成は、一面上の水平および垂直方向に２次元
的に配置された複数個の光電変換画素からなる光電変換
撮像領域と、前記一面上の垂直方向に並列にそれぞれ設
けられ前記各光電変換画素に蓄積された電荷を前記垂直
方向の一方にそれぞれ転送する複数の垂直転送レジスタ
と、前記一面上の垂直方向の一方の端部に設けられ前記
各垂直転送レジスタによって転送された電荷を水平方向
の一方に順次転送し出力する水平転送レジスタとを有す
る固体撮像装置において、前記光電変換撮像領域の前記
水平転送時の終端近傍部分の一部の前記垂直転送レジス
タに対応する光電変換撮像領域を光遮光したオプチカル
ブラック部を設け、このオプチカルブラック部の垂直転
送レジスタが、光遮光されない光電変換撮像領域に対し
て水平方向に一画素以上の間隔をおいて配置され、かつ
この一画素以上の間隔に前記水平転送レジスタ側端部に
隣接してドレイン領域または垂直転送レジスタつきドレ
イン領域を配置し、さらに前記水平転送レジスタと前記
垂直転送レジスタとの接続部で前記オプチカルブラック
部内の垂直転送レジスタと前記光遮光されていない光電
変換撮像領域の垂直転送レジスタとが連続かつ等間隔に
なるように配置されていることを特徴とする。
的に配置された複数個の光電変換画素からなる光電変換
撮像領域と、前記一面上の垂直方向に並列にそれぞれ設
けられ前記各光電変換画素に蓄積された電荷を前記垂直
方向の一方にそれぞれ転送する複数の垂直転送レジスタ
と、前記一面上の垂直方向の一方の端部に設けられ前記
各垂直転送レジスタによって転送された電荷を水平方向
の一方に順次転送し出力する水平転送レジスタとを有す
る固体撮像装置において、前記光電変換撮像領域の前記
水平転送時の終端近傍部分の一部の前記垂直転送レジス
タに対応する光電変換撮像領域を光遮光したオプチカル
ブラック部を設け、このオプチカルブラック部の垂直転
送レジスタが、光遮光されない光電変換撮像領域に対し
て水平方向に一画素以上の間隔をおいて配置され、かつ
この一画素以上の間隔に前記水平転送レジスタ側端部に
隣接してドレイン領域または垂直転送レジスタつきドレ
イン領域を配置し、さらに前記水平転送レジスタと前記
垂直転送レジスタとの接続部で前記オプチカルブラック
部内の垂直転送レジスタと前記光遮光されていない光電
変換撮像領域の垂直転送レジスタとが連続かつ等間隔に
なるように配置されていることを特徴とする。
〔実施例１〕 次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図は、本発明の実施例の固体撮像装置の構成を示す
図である。第４図の従来例に対し、第１図の固体撮像装
置は、電荷の受け渡しが行なわれる光電変換画素（フォ
トダイオード）１を垂直方向に１列と垂直転送レジスタ
２を１組と考え、この組の水平ピッチをＤとすると、有
効撮像領域４からオプチカルブラック部3bを水平方向
に、たとえば2D（従来の固体撮像装置においてオプチカ
ルブラック部3b端部の光のもれこみによる不要な電荷蓄
積が起きるビット数以上）離し、有効撮像領域４とオプ
チカルブラック部3bの間にドレイン８を2D分設けてい
る。またオプチカルブラック部3bの右側にも同様にドレ
イン８を設けている。さらに有効撮像領域４の垂直転送
レジスタ２を３ビット分出力側へのばし、オプチカルブ
ラック部3bの垂直転送レジスタ２の出力部を有効撮像領
域４の垂直転送レジスタ２と連続にかつ等間隔となるよ
うに、第１図のように設けている。これらドレイン８お
よび延長した垂直転送レジスタ２はオプチカルブラック
部3bと同様にアルミなどの遮光膜９を上部に設けてい
る。この他の部分は第４図の場合と同じ構成である。
図である。第４図の従来例に対し、第１図の固体撮像装
置は、電荷の受け渡しが行なわれる光電変換画素（フォ
トダイオード）１を垂直方向に１列と垂直転送レジスタ
２を１組と考え、この組の水平ピッチをＤとすると、有
効撮像領域４からオプチカルブラック部3bを水平方向
に、たとえば2D（従来の固体撮像装置においてオプチカ
ルブラック部3b端部の光のもれこみによる不要な電荷蓄
積が起きるビット数以上）離し、有効撮像領域４とオプ
チカルブラック部3bの間にドレイン８を2D分設けてい
る。またオプチカルブラック部3bの右側にも同様にドレ
イン８を設けている。さらに有効撮像領域４の垂直転送
レジスタ２を３ビット分出力側へのばし、オプチカルブ
ラック部3bの垂直転送レジスタ２の出力部を有効撮像領
域４の垂直転送レジスタ２と連続にかつ等間隔となるよ
うに、第１図のように設けている。これらドレイン８お
よび延長した垂直転送レジスタ２はオプチカルブラック
部3bと同様にアルミなどの遮光膜９を上部に設けてい
る。この他の部分は第４図の場合と同じ構成である。
第２図に示すようにドレイン8,オプチカルブラック部3b
を含む有効撮像領域４に強力な光が照射された場合（第
２図（ａ）一点鎖線で示す）、遮光膜の端部にもれこん
だ光は、ドレイン８に掃き出され、垂直転送完了直後の
水平転送レジスタ６における電荷分布に対応した電圧波
形（第２図（ｂ））には、不要な電荷信号はなく、さら
に有効撮像領域４とオプチカルブラック部3bの電荷は連
続している。続いて水平転送期間中に水平方向の電荷転
送が行なわれて出力アンプ５から信号が出力される。出
力信号のオプチカルブラック部3bに対応する期間には、
不要な偽信号は存在しないのでペデスタルクランプパル
ス（第２図（ｃ））の位相調整が容易となる。
を含む有効撮像領域４に強力な光が照射された場合（第
２図（ａ）一点鎖線で示す）、遮光膜の端部にもれこん
だ光は、ドレイン８に掃き出され、垂直転送完了直後の
水平転送レジスタ６における電荷分布に対応した電圧波
形（第２図（ｂ））には、不要な電荷信号はなく、さら
に有効撮像領域４とオプチカルブラック部3bの電荷は連
続している。続いて水平転送期間中に水平方向の電荷転
送が行なわれて出力アンプ５から信号が出力される。出
力信号のオプチカルブラック部3bに対応する期間には、
不要な偽信号は存在しないのでペデスタルクランプパル
ス（第２図（ｃ））の位相調整が容易となる。
〔実施例２〕 第３図は本発明の実施例２の固体撮像装置の構成を示す
図である。
図である。
第３図の固体撮像装置は、前実施例の第１図の固体撮像
装置のドレイン８が垂直転送レジスタ10とドレイン11で
構成された格好となっている。この他は第１図の実施例
１と同じである。
装置のドレイン８が垂直転送レジスタ10とドレイン11で
構成された格好となっている。この他は第１図の実施例
１と同じである。
前実施例と同様に第２図に示すようにオプチカルブラッ
ク部3bを含む有効撮像領域４に強力な光が照射された場
合、遮光膜９の端部にもれこんだ光は、垂直転送レジス
タ10に入り、それによって生じた電荷は、ドレイン11ま
で転送されドレイン11にもれこんだ光と同様にドレイン
11に掃き出される。それゆえ、垂直転送完了直後の水平
転送レジスタ６における電荷分布に対応した電圧波形
（第２図（ｂ））には、従来例第５図（ｂ）に示すよう
な不要な電荷はあらわれない。続いて水平転送期間中に
水平方向の電荷転送が行なわれて出力アンプ５から出力
信号が出力される。出力信号のオプチカルブラック部3b
に対応する期間には、不要な電荷信号は存在しないので
ペデスタルクランプパルス（第２図（ｃ））の位相調整
が容易となる。
ク部3bを含む有効撮像領域４に強力な光が照射された場
合、遮光膜９の端部にもれこんだ光は、垂直転送レジス
タ10に入り、それによって生じた電荷は、ドレイン11ま
で転送されドレイン11にもれこんだ光と同様にドレイン
11に掃き出される。それゆえ、垂直転送完了直後の水平
転送レジスタ６における電荷分布に対応した電圧波形
（第２図（ｂ））には、従来例第５図（ｂ）に示すよう
な不要な電荷はあらわれない。続いて水平転送期間中に
水平方向の電荷転送が行なわれて出力アンプ５から出力
信号が出力される。出力信号のオプチカルブラック部3b
に対応する期間には、不要な電荷信号は存在しないので
ペデスタルクランプパルス（第２図（ｃ））の位相調整
が容易となる。
以上説明したように本発明は、オプチカルブラック部を
光電変換素子と水平方向に一画素以上の間隔をおくこと
により、従来強力な光によってオプチカルプラック部の
端部に相当する信号波形に生じた不要な信号をなくすこ
とによって、映像信号の直流再生を行うためのペデスタ
ルクランプパルスの位相調整を容易に行なうことができ
るという効果がある。
光電変換素子と水平方向に一画素以上の間隔をおくこと
により、従来強力な光によってオプチカルプラック部の
端部に相当する信号波形に生じた不要な信号をなくすこ
とによって、映像信号の直流再生を行うためのペデスタ
ルクランプパルスの位相調整を容易に行なうことができ
るという効果がある。
第１図は本発明の固体撮像装置の一実施例の構成図、第
２図は本発明の固体撮像装置に強力な光が照射されたと
きの出力信号を説明する図、第３図は本発明のもう一つ
の実施例の固体撮像装置の構成図、第４図は従来の固体
撮像装置の構成図、第５図は従来の固体撮像装置に強力
な光が照射されたときの出力信号を説明する図である。 １……光電変換画素、2,10……垂直転送レジスタ、3a,3
b……オプチカルブラック部、４……有効撮像領域、５
……出力アンプ、６……水平転送レジスタ、７……ダミ
ーレジスタ、8,11……ドレイン、遮光膜。
２図は本発明の固体撮像装置に強力な光が照射されたと
きの出力信号を説明する図、第３図は本発明のもう一つ
の実施例の固体撮像装置の構成図、第４図は従来の固体
撮像装置の構成図、第５図は従来の固体撮像装置に強力
な光が照射されたときの出力信号を説明する図である。 １……光電変換画素、2,10……垂直転送レジスタ、3a,3
b……オプチカルブラック部、４……有効撮像領域、５
……出力アンプ、６……水平転送レジスタ、７……ダミ
ーレジスタ、8,11……ドレイン、遮光膜。
Claims (1)
- 【請求項１】一面上の水平および垂直方向に２次元的に
配置された複数個の光電変換画素からなる光電変換撮像
領域と、前記一面上の垂直方向に並列にそれぞれ設けら
れ前記各光電変換画素に蓄積された電荷を前記垂直方向
の一方にそれぞれ転送する複数の垂直転送レジスタと、
前記一面上の垂直方向の一方の端部に設けられ前記各垂
直転送レジスタによって転送された電荷を水平方向の一
方に順次転送し出力する水平転送レジスタとを有する固
体撮像装置において、前記光電変換撮像領域の前記水平
転送時の終端近傍部分の一部の前記垂直転送レジスタに
対応する光電変換撮像領域を光遮光したオプチカルブラ
ック部を設け、このオプチカルブラック部の垂直転送レ
ジスタが、光遮光されない光電変換撮像領域に対して水
平方向に一画素以上の間隔をおいて配置され、かつこの
一画素以上の間隔に前記水平転送レジスタ側端部に隣接
してドレイン領域または垂直転送レジスタつきドレイン
領域を配置し、さらに前記水平転送レジスタと前記垂直
転送レジスタとの接続部で前記オプチカルブラック部内
の垂直転送レジスタと前記光遮光されていない光電変換
撮像領域の垂直転送レジスタとが連続かつ等間隔になる
ように配置されていることを特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63269681A JPH0671320B2 (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63269681A JPH0671320B2 (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02114779A JPH02114779A (ja) | 1990-04-26 |
| JPH0671320B2 true JPH0671320B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=17475711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63269681A Expired - Lifetime JPH0671320B2 (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0671320B2 (ja) |
-
1988
- 1988-10-25 JP JP63269681A patent/JPH0671320B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02114779A (ja) | 1990-04-26 |
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