JPH11317516A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPH11317516A JPH11317516A JP10123027A JP12302798A JPH11317516A JP H11317516 A JPH11317516 A JP H11317516A JP 10123027 A JP10123027 A JP 10123027A JP 12302798 A JP12302798 A JP 12302798A JP H11317516 A JPH11317516 A JP H11317516A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 別工程で温度検出素子を設けたり、専用の信
号端子を設けることなく撮像部の温度検出を行うこと。 【解決手段】 本発明の固体撮像装置１は、複数の受光
部Ｓが縦横に配列されるとともに、その受光部Ｓの縦方
向に沿って複数の垂直電荷転送列１０が配置される撮像
部２と、撮像部２に隣接して縦方向に沿って配置され、
垂直電荷転送列１０と同じ構造から成る暗電流転送列２
０と、垂直電荷転送列１０および暗電流転送列２０で転
送された電荷を撮像部２の横方向に沿って転送する水平
電荷転送列３０とを備えているものである。
号端子を設けることなく撮像部の温度検出を行うこと。 【解決手段】 本発明の固体撮像装置１は、複数の受光
部Ｓが縦横に配列されるとともに、その受光部Ｓの縦方
向に沿って複数の垂直電荷転送列１０が配置される撮像
部２と、撮像部２に隣接して縦方向に沿って配置され、
垂直電荷転送列１０と同じ構造から成る暗電流転送列２
０と、垂直電荷転送列１０および暗電流転送列２０で転
送された電荷を撮像部２の横方向に沿って転送する水平
電荷転送列３０とを備えているものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、縦横に配列された
複数の画素で電荷を取り込み、順次転送して画像信号を
得る固体撮像装置に関する。
複数の画素で電荷を取り込み、順次転送して画像信号を
得る固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は、従来の固体撮像装置（ＣＣＤエ
リアイメージセンサ）を説明する構成図である。すなわ
ち、この固体撮像装置１’は、受光部Ｓと電荷転送部Ｔ
１とによって構成されるユニットセルＵ１が縦横に複数
配列されるとともに、ユニットセルＵ１の図中縦方向に
沿って垂直電荷転送列１０が配置されて成る撮像部２
と、撮像部２の図中下側に隣接して撮像部２の横方向に
沿って配置される水平電荷転送列３０とを備えた構成と
なっている。
リアイメージセンサ）を説明する構成図である。すなわ
ち、この固体撮像装置１’は、受光部Ｓと電荷転送部Ｔ
１とによって構成されるユニットセルＵ１が縦横に複数
配列されるとともに、ユニットセルＵ１の図中縦方向に
沿って垂直電荷転送列１０が配置されて成る撮像部２
と、撮像部２の図中下側に隣接して撮像部２の横方向に
沿って配置される水平電荷転送列３０とを備えた構成と
なっている。
【０００３】この撮像部２のユニットセルＵ１には、レ
ンズ（図示せず）によって結像された入射光を検出する
受光部Ｓをもつものと、信号の「０」レベルを決めるた
めに遮光された受光部Ｓ’をもつものとがある。
ンズ（図示せず）によって結像された入射光を検出する
受光部Ｓをもつものと、信号の「０」レベルを決めるた
めに遮光された受光部Ｓ’をもつものとがある。
【０００４】このような固体撮像装置１’においては、
画素欠陥の存在が非常に大きな問題となる。この画素欠
陥の多くは、半導体中の不純物や結晶欠陥による暗信号
白点と呼ばれるもので、温度が高くなるほど出力の大き
な画素欠陥となって現れる。
画素欠陥の存在が非常に大きな問題となる。この画素欠
陥の多くは、半導体中の不純物や結晶欠陥による暗信号
白点と呼ばれるもので、温度が高くなるほど出力の大き
な画素欠陥となって現れる。
【０００５】ＣＣＤエリアイメージセンサを用いたカメ
ラでは、これらの画素欠陥の信号を前後の画素の信号を
利用するなどして補正している。しかし、欠陥の数が多
くなると補正による画質の劣化が目立つことから、最小
限の補正にすることが望まれる。
ラでは、これらの画素欠陥の信号を前後の画素の信号を
利用するなどして補正している。しかし、欠陥の数が多
くなると補正による画質の劣化が目立つことから、最小
限の補正にすることが望まれる。
【０００６】この画素欠陥による暗信号白点は温度に依
存することから、ＣＣＤエリアイメージセンサを冷却す
ることでその出力を小さくできる。そこで、ＣＣＤエリ
アイメージセンサに冷却装置を付けて温度上昇を抑制す
ることが考えられる。
存することから、ＣＣＤエリアイメージセンサを冷却す
ることでその出力を小さくできる。そこで、ＣＣＤエリ
アイメージセンサに冷却装置を付けて温度上昇を抑制す
ることが考えられる。
【０００７】しかし、冷却装置を動作させるためには何
らかのパワーを必要とするため、ＣＣＤエリアイメージ
センサの温度が高い時など必要最低限の時のみ冷却を行
うことが望ましい。
らかのパワーを必要とするため、ＣＣＤエリアイメージ
センサの温度が高い時など必要最低限の時のみ冷却を行
うことが望ましい。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このような観点から、
ＣＣＤエリアイメージセンサの温度を測ることは非常に
重要であるが、ＣＣＤエリアイメージセンサの近くに温
度検出素子を配置した場合、冷却を行っているＣＣＤエ
リアイメージセンサの温度を正確に測るのが困難とな
る。
ＣＣＤエリアイメージセンサの温度を測ることは非常に
重要であるが、ＣＣＤエリアイメージセンサの近くに温
度検出素子を配置した場合、冷却を行っているＣＣＤエ
リアイメージセンサの温度を正確に測るのが困難とな
る。
【０００９】一方、ＣＣＤエリアイメージセンサのチッ
プ上に温度検出素子を設けることが望ましいが、ＣＣＤ
エリアイメージセンサとは別工程で温度検出素子を形成
すると製造工程の増加を招くとともに、温度検出素子に
対する信号入出力用の専用端子を別途設ける必要があ
り、回路の複雑化を招くことになる。
プ上に温度検出素子を設けることが望ましいが、ＣＣＤ
エリアイメージセンサとは別工程で温度検出素子を形成
すると製造工程の増加を招くとともに、温度検出素子に
対する信号入出力用の専用端子を別途設ける必要があ
り、回路の複雑化を招くことになる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するために成された固体撮像装置である。すなわ
ち、本発明の固体撮像装置は、複数の画素が縦横に配列
されるとともに、その画素の縦方向に沿って複数の垂直
電荷転送列が配置される撮像部と、撮像部に隣接して縦
方向に沿って配置され、垂直電荷転送列と同じ構造から
成る暗電流転送列と、垂直電荷転送列および暗電流転送
列で転送された電荷を撮像部の横方向に沿って転送する
水平電荷転送列とを備えているものである。
を解決するために成された固体撮像装置である。すなわ
ち、本発明の固体撮像装置は、複数の画素が縦横に配列
されるとともに、その画素の縦方向に沿って複数の垂直
電荷転送列が配置される撮像部と、撮像部に隣接して縦
方向に沿って配置され、垂直電荷転送列と同じ構造から
成る暗電流転送列と、垂直電荷転送列および暗電流転送
列で転送された電荷を撮像部の横方向に沿って転送する
水平電荷転送列とを備えているものである。
【００１１】このような本発明では、撮像部に隣接して
配置された暗電流転送列により、温度に応じて発生する
暗電流の電荷を転送する。この暗電流転送列は撮像部の
垂直電荷転送列と同じ構成から成るため、撮像部と同じ
基板上に垂直電荷転送列と同一工程で製造できる。ま
た、暗電流転送列で転送された電荷は、垂直電荷転送列
で転送された電荷と同様に水平電荷転送列で転送される
ことから、温度検出のための専用端子を設けることな
く、温度検出の信号を取り出すことができるようにな
る。
配置された暗電流転送列により、温度に応じて発生する
暗電流の電荷を転送する。この暗電流転送列は撮像部の
垂直電荷転送列と同じ構成から成るため、撮像部と同じ
基板上に垂直電荷転送列と同一工程で製造できる。ま
た、暗電流転送列で転送された電荷は、垂直電荷転送列
で転送された電荷と同様に水平電荷転送列で転送される
ことから、温度検出のための専用端子を設けることな
く、温度検出の信号を取り出すことができるようにな
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の固体撮像装置に
おける実施の形態を図に基づいて説明する。図１は、本
発明の固体撮像装置における第１実施形態を説明する構
成図である。すなわち、第１実施形態に係る固体撮像装
置１は、インターライントランスファー方式のＣＣＤエ
リアイメージセンサであり、複数の画素であるユニット
セルＵ１が縦横に配列されるとともに、そのユニットセ
ルＵ１の縦方向に沿って複数の垂直電荷転送列１０が配
置されて成る撮像部２と、この撮像部２に隣接して縦方
向に沿って配置され、垂直電荷転送列１０と同じ構造か
ら成る暗電流転送列２０と、撮像部２の図中下側に設け
られ垂直電荷転送列１０および暗電流転送列２０で転送
された電荷を横方向に転送する水平電荷転送列３０とを
備えた構成となっている。
おける実施の形態を図に基づいて説明する。図１は、本
発明の固体撮像装置における第１実施形態を説明する構
成図である。すなわち、第１実施形態に係る固体撮像装
置１は、インターライントランスファー方式のＣＣＤエ
リアイメージセンサであり、複数の画素であるユニット
セルＵ１が縦横に配列されるとともに、そのユニットセ
ルＵ１の縦方向に沿って複数の垂直電荷転送列１０が配
置されて成る撮像部２と、この撮像部２に隣接して縦方
向に沿って配置され、垂直電荷転送列１０と同じ構造か
ら成る暗電流転送列２０と、撮像部２の図中下側に設け
られ垂直電荷転送列１０および暗電流転送列２０で転送
された電荷を横方向に転送する水平電荷転送列３０とを
備えた構成となっている。
【００１３】撮像部２のユニットセルＵ１には、レンズ
（図示せず）によって結像された入射光を検出する受光
部Ｓをもつものと、信号の「０」レベルを決めるために
遮光された受光部Ｓ’をもつものとがある。
（図示せず）によって結像された入射光を検出する受光
部Ｓをもつものと、信号の「０」レベルを決めるために
遮光された受光部Ｓ’をもつものとがある。
【００１４】また、撮像部２に隣接する暗電流転送列２
０は、複数の電荷転送部Ｔ２によって構成されたユニッ
トセルＵ２が図中縦方向に並ぶ構成となっており、撮像
部２の垂直電荷転送列１０と同一チップ（基板）上に同
一工程で製造されている。
０は、複数の電荷転送部Ｔ２によって構成されたユニッ
トセルＵ２が図中縦方向に並ぶ構成となっており、撮像
部２の垂直電荷転送列１０と同一チップ（基板）上に同
一工程で製造されている。
【００１５】この暗電流転送列２０では、温度に依存し
て発生する暗電流の電荷を、撮像部２の垂直電荷転送列
１０と共通のクロックパルスを用いて転送できるように
なっている。
て発生する暗電流の電荷を、撮像部２の垂直電荷転送列
１０と共通のクロックパルスを用いて転送できるように
なっている。
【００１６】また、撮像部２の図中下側に隣接する水平
電荷転送列３０は、パルスφ１、φ２によって駆動さ
れ、垂直電荷転送列１０および暗電流転送列２０で転送
された電荷を図中横方向へ順次転送するようになってい
る。
電荷転送列３０は、パルスφ１、φ２によって駆動さ
れ、垂直電荷転送列１０および暗電流転送列２０で転送
された電荷を図中横方向へ順次転送するようになってい
る。
【００１７】このような構成から成る固体撮像装置１で
は、暗電流転送列２０を構成するユニットセルＵ２の電
荷転送部Ｔ２の面積を、撮像部２のユニットセルＵ１に
おける電荷転送部Ｔ１の面積のｎ倍にしており、暗電流
転送列２０で生成される暗電流のレベルを撮像部２より
大きくして、暗電流を容易に検出できるようにしてい
る。
は、暗電流転送列２０を構成するユニットセルＵ２の電
荷転送部Ｔ２の面積を、撮像部２のユニットセルＵ１に
おける電荷転送部Ｔ１の面積のｎ倍にしており、暗電流
転送列２０で生成される暗電流のレベルを撮像部２より
大きくして、暗電流を容易に検出できるようにしてい
る。
【００１８】すなわち、撮像部２の各ユニットセルＵ１
で得た電荷は各垂直電荷転送列１０によって１行ずつ図
中下方向へ転送される。この際、暗電流転送列２０の各
ユニットセルＵ２では、温度に応じた暗電流が発生して
おり、撮像部２の各垂直電荷転送列１０で電荷を転送す
る際に用いるクロックと同じクロックによって暗電流の
電荷を転送するようになっている。
で得た電荷は各垂直電荷転送列１０によって１行ずつ図
中下方向へ転送される。この際、暗電流転送列２０の各
ユニットセルＵ２では、温度に応じた暗電流が発生して
おり、撮像部２の各垂直電荷転送列１０で電荷を転送す
る際に用いるクロックと同じクロックによって暗電流の
電荷を転送するようになっている。
【００１９】この垂直電荷転送列１０および暗電流転送
列２０で転送される電荷は、１行ずつ水平電荷転送列３
０へ転送され、クロックφ１、φ２によって図中横方向
へ順次転送される。これによって、撮像部２で得た画像
に基づく電荷と、暗電流転送列２０で得た温度に基づく
電荷とが同じ水平電荷転送列３０によって順次出力され
ることになる。
列２０で転送される電荷は、１行ずつ水平電荷転送列３
０へ転送され、クロックφ１、φ２によって図中横方向
へ順次転送される。これによって、撮像部２で得た画像
に基づく電荷と、暗電流転送列２０で得た温度に基づく
電荷とが同じ水平電荷転送列３０によって順次出力され
ることになる。
【００２０】第１実施形態における固体撮像装置１で
は、撮像部２で得た電荷が１行ずつ水平電荷転送列３０
により図中横方向へ出力されるとともに、その１行分の
電荷の最後に暗電流転送列２０の１つのユニットセルＵ
２で得た温度に基づく暗電流の電荷が水平電荷転送列３
０により図中横方向へ出力される。
は、撮像部２で得た電荷が１行ずつ水平電荷転送列３０
により図中横方向へ出力されるとともに、その１行分の
電荷の最後に暗電流転送列２０の１つのユニットセルＵ
２で得た温度に基づく暗電流の電荷が水平電荷転送列３
０により図中横方向へ出力される。
【００２１】これによって、温度検出のための特別な信
号を与えることなく、撮像部２の電荷を転送するのと同
じクロックを用いて１行分の電荷（撮像部２の電荷）の
出力毎に温度に応じた電荷が出力され、行単位での温度
の検出を行うことが可能となる。
号を与えることなく、撮像部２の電荷を転送するのと同
じクロックを用いて１行分の電荷（撮像部２の電荷）の
出力毎に温度に応じた電荷が出力され、行単位での温度
の検出を行うことが可能となる。
【００２２】次に、本発明の第２実施形態の説明を行
う。図２は第２実施形態における固体撮像装置を説明す
る構成図である。すなわち、この固体撮像装置１は、複
数の画素であるユニットセルが縦横に配置され、その縦
方向に沿って複数の垂直電荷転送列１０が配置される撮
像部２と、この撮像部２に隣接して縦方向に沿って配置
される暗電流転送列２０と、撮像部２の図中下側に設け
られた水平電荷転送列３０とを備える点で第１実施形態
と同様であるが、暗電流転送列２０として、遮光された
受光部Ｓ’を備えるユニットセルＵ１’と同じユニット
セルＵ２で構成されている点で相違する。
う。図２は第２実施形態における固体撮像装置を説明す
る構成図である。すなわち、この固体撮像装置１は、複
数の画素であるユニットセルが縦横に配置され、その縦
方向に沿って複数の垂直電荷転送列１０が配置される撮
像部２と、この撮像部２に隣接して縦方向に沿って配置
される暗電流転送列２０と、撮像部２の図中下側に設け
られた水平電荷転送列３０とを備える点で第１実施形態
と同様であるが、暗電流転送列２０として、遮光された
受光部Ｓ’を備えるユニットセルＵ１’と同じユニット
セルＵ２で構成されている点で相違する。
【００２３】さらに、第２実施形態の固体撮像装置１で
は、この暗電流転送列２０の電荷転送の最下段に隣接
し、かつ水平電荷転送列３０の電荷転送の最上段にゲー
トＧ１を介して接続される蓄積部Ｃ１を備える点で第１
実施形態と相違する。
は、この暗電流転送列２０の電荷転送の最下段に隣接
し、かつ水平電荷転送列３０の電荷転送の最上段にゲー
トＧ１を介して接続される蓄積部Ｃ１を備える点で第１
実施形態と相違する。
【００２４】撮像部２のユニットセルには、レンズ（図
示せず）によって結像された入射光を検出する受光部Ｓ
をもつユニットセルＵ１と、信号の「０」レベルを決め
るために遮光された受光部Ｓ’をもつユニットセルＵ
１’とがある。
示せず）によって結像された入射光を検出する受光部Ｓ
をもつユニットセルＵ１と、信号の「０」レベルを決め
るために遮光された受光部Ｓ’をもつユニットセルＵ
１’とがある。
【００２５】第２実施形態では、この遮光された受光部
Ｓ’をもつユニットセルＵ１’と同じ工程で暗電流転送
列２０のユニットセルＵ２が製造されている。この暗電
流転送列２０では、温度に依存して発生する暗電流の電
荷を、撮像部２の垂直電荷転送列１０と共通のクロック
パルスを用いて転送できるようになっている。
Ｓ’をもつユニットセルＵ１’と同じ工程で暗電流転送
列２０のユニットセルＵ２が製造されている。この暗電
流転送列２０では、温度に依存して発生する暗電流の電
荷を、撮像部２の垂直電荷転送列１０と共通のクロック
パルスを用いて転送できるようになっている。
【００２６】また、撮像部２の図中下側に隣接する水平
電荷転送列３０は、パルスφ１、φ２によって駆動さ
れ、垂直電荷転送列１０および暗電流転送列２０で転送
された電荷を図中横方向へ順次転送するようになってい
る。
電荷転送列３０は、パルスφ１、φ２によって駆動さ
れ、垂直電荷転送列１０および暗電流転送列２０で転送
された電荷を図中横方向へ順次転送するようになってい
る。
【００２７】このような構成から成る固体撮像装置１で
は、撮像部２のユニットセルＵ１’と暗電流転送列２０
のユニットセルＵ２とが同じ構成となっていることか
ら、ユニットセルＵ１’の電荷転送部Ｔ１’とユニット
セルＵ２の電荷転送部Ｔ２とが同じ面積となっている。
このため、第１実施形態に比べて温度に応じた暗電流の
レベルが非常に小さいことになる。
は、撮像部２のユニットセルＵ１’と暗電流転送列２０
のユニットセルＵ２とが同じ構成となっていることか
ら、ユニットセルＵ１’の電荷転送部Ｔ１’とユニット
セルＵ２の電荷転送部Ｔ２とが同じ面積となっている。
このため、第１実施形態に比べて温度に応じた暗電流の
レベルが非常に小さいことになる。
【００２８】そこで、第２実施形態の固体撮像装置１で
は、暗電流転送列２０の各ユニットセルＵ２で発生した
暗電流の電荷を図中下方向に順次転送し、最下段に隣接
する蓄積部Ｃ１に蓄積して加算を行っている。
は、暗電流転送列２０の各ユニットセルＵ２で発生した
暗電流の電荷を図中下方向に順次転送し、最下段に隣接
する蓄積部Ｃ１に蓄積して加算を行っている。
【００２９】すなわち、この暗電流転送列２０の各ユニ
ットセルＵ２で発生した暗電流の電荷を転送するには、
撮像部２の垂直電荷転送列１０で電荷を転送する際に用
いるクロックと同じクロックによって転送を行っている
が、この転送を行う際、ゲートＧ１を閉じておき、順次
転送される暗電流の電荷を蓄積部Ｃ１に蓄積するように
している。
ットセルＵ２で発生した暗電流の電荷を転送するには、
撮像部２の垂直電荷転送列１０で電荷を転送する際に用
いるクロックと同じクロックによって転送を行っている
が、この転送を行う際、ゲートＧ１を閉じておき、順次
転送される暗電流の電荷を蓄積部Ｃ１に蓄積するように
している。
【００３０】そして、暗電流転送列２０の１列分のユニ
ットセルＵ２で発生した暗電流の電荷を蓄積部Ｃ１に蓄
積した後、すなわち、撮像部２の最上段の電荷が水平電
荷転送列３０まで転送された段階でゲートＧ１を開け、
水平電荷転送列３０に対するクロックφ１、φ２によっ
て蓄積部Ｃ１に蓄積された電荷を、撮像部２の最上段の
電荷とともに図中横方向へ転送する。
ットセルＵ２で発生した暗電流の電荷を蓄積部Ｃ１に蓄
積した後、すなわち、撮像部２の最上段の電荷が水平電
荷転送列３０まで転送された段階でゲートＧ１を開け、
水平電荷転送列３０に対するクロックφ１、φ２によっ
て蓄積部Ｃ１に蓄積された電荷を、撮像部２の最上段の
電荷とともに図中横方向へ転送する。
【００３１】これによって、暗電流転送列２０の各ユニ
ットセルＵ２で発生した微小な暗電流による電荷を蓄積
部Ｃ１で加算し、大きなレベルにして出力できるように
なる。第２実施形態の固体撮像装置１では、蓄積部Ｃ１
に暗電荷転送列２０の１列分の電荷を蓄積（加算）して
水平電荷転送列３０へ送ることから、撮像部２の縦横各
ユニットセルＵ１（Ｕ１’）の電荷を１度転送する毎に
温度に応じた電荷を出力し、温度検出を行うことが可能
となる。
ットセルＵ２で発生した微小な暗電流による電荷を蓄積
部Ｃ１で加算し、大きなレベルにして出力できるように
なる。第２実施形態の固体撮像装置１では、蓄積部Ｃ１
に暗電荷転送列２０の１列分の電荷を蓄積（加算）して
水平電荷転送列３０へ送ることから、撮像部２の縦横各
ユニットセルＵ１（Ｕ１’）の電荷を１度転送する毎に
温度に応じた電荷を出力し、温度検出を行うことが可能
となる。
【００３２】なお、図２に示す第２実施形態では、暗電
流転送列２０のユニットセルＵ２として、遮光された受
光部Ｓ’を備えるユニットセルＵ１’と同じ構成にする
例を説明したが、第１実施形態と同様に受光部Ｓ’を備
えないで大きな電荷転送部のみを備える構成にしてもよ
い。これによって、大きな暗電流レベルを得ることがで
きるとともに、その暗電流の電荷を蓄積部Ｃ１で加算し
て、さらに大きな暗電流レベルでの温度検出を行うこと
が可能となる。
流転送列２０のユニットセルＵ２として、遮光された受
光部Ｓ’を備えるユニットセルＵ１’と同じ構成にする
例を説明したが、第１実施形態と同様に受光部Ｓ’を備
えないで大きな電荷転送部のみを備える構成にしてもよ
い。これによって、大きな暗電流レベルを得ることがで
きるとともに、その暗電流の電荷を蓄積部Ｃ１で加算し
て、さらに大きな暗電流レベルでの温度検出を行うこと
が可能となる。
【００３３】次に、本発明の第３実施形態の説明を行
う。図３は第３実施形態における固体撮像装置を説明す
る構成図である。すなわち、この固体撮像装置１は、複
数の画素であるユニットセルが縦横に配置され、その縦
方向に沿って複数の垂直電荷転送列１０が配置される撮
像部２と、この撮像部２に隣接して縦方向に沿って配置
される暗電流転送列２０と、撮像部２の図中下側に設け
られた水平電荷転送列３０とを備え、暗電流転送列２０
として、遮光された受光部Ｓ’を備えるユニットセルＵ
１’と同じユニットセルＵ２で構成されている点で第２
実施形態と同様であるが、暗電流転送列２０の各ユニッ
トセルＵ２で発生した暗電流の電荷の蓄積を、水平電荷
転送列３０の電荷転送後段側に配置されたフローティン
グディフュージョンＦＤにて行っている点で相違する。
う。図３は第３実施形態における固体撮像装置を説明す
る構成図である。すなわち、この固体撮像装置１は、複
数の画素であるユニットセルが縦横に配置され、その縦
方向に沿って複数の垂直電荷転送列１０が配置される撮
像部２と、この撮像部２に隣接して縦方向に沿って配置
される暗電流転送列２０と、撮像部２の図中下側に設け
られた水平電荷転送列３０とを備え、暗電流転送列２０
として、遮光された受光部Ｓ’を備えるユニットセルＵ
１’と同じユニットセルＵ２で構成されている点で第２
実施形態と同様であるが、暗電流転送列２０の各ユニッ
トセルＵ２で発生した暗電流の電荷の蓄積を、水平電荷
転送列３０の電荷転送後段側に配置されたフローティン
グディフュージョンＦＤにて行っている点で相違する。
【００３４】撮像部２のユニットセルには、レンズ（図
示せず）によって結像された入射光を検出する受光部Ｓ
をもつユニットセルＵ１と、信号の「０」レベルを決め
るために遮光された受光部Ｓ’をもつユニットセルＵ
１’とがある。
示せず）によって結像された入射光を検出する受光部Ｓ
をもつユニットセルＵ１と、信号の「０」レベルを決め
るために遮光された受光部Ｓ’をもつユニットセルＵ
１’とがある。
【００３５】第３実施形態では、第２実施形態と同様、
この遮光された受光部Ｓ’をもつユニットセルＵ１’と
同じ工程で暗電流転送列２０のユニットセルＵ２が製造
されている。この暗電流転送列２０では、温度に依存し
て発生する暗電流の電荷を、撮像部２の垂直電荷転送列
１０と共通のクロックパルスを用いて転送できるように
なっている。
この遮光された受光部Ｓ’をもつユニットセルＵ１’と
同じ工程で暗電流転送列２０のユニットセルＵ２が製造
されている。この暗電流転送列２０では、温度に依存し
て発生する暗電流の電荷を、撮像部２の垂直電荷転送列
１０と共通のクロックパルスを用いて転送できるように
なっている。
【００３６】また、撮像部２の図中下側に隣接する水平
電荷転送列３０は、パルスφ１、φ２によって駆動さ
れ、垂直電荷転送列１０および暗電流転送列２０で転送
された電荷を図中横方向へ順次転送するようになってい
る。
電荷転送列３０は、パルスφ１、φ２によって駆動さ
れ、垂直電荷転送列１０および暗電流転送列２０で転送
された電荷を図中横方向へ順次転送するようになってい
る。
【００３７】このような構成から成る固体撮像装置１の
動作としては、撮像部２の各ユニットセルＵ１（Ｕ
１’）で得た電荷を垂直電荷転送列１０で図中下方向に
順次転送し、水平電荷転送列３０で図中横方向に順次転
送する撮像モードと、暗電流転送列２０の各ユニットセ
ルＵ２で得た暗電流の電荷を図中下方向に順次転送し、
水平電荷転送列３０で図中横方向に順次転送する温度検
出モードとの２つのモードがある。
動作としては、撮像部２の各ユニットセルＵ１（Ｕ
１’）で得た電荷を垂直電荷転送列１０で図中下方向に
順次転送し、水平電荷転送列３０で図中横方向に順次転
送する撮像モードと、暗電流転送列２０の各ユニットセ
ルＵ２で得た暗電流の電荷を図中下方向に順次転送し、
水平電荷転送列３０で図中横方向に順次転送する温度検
出モードとの２つのモードがある。
【００３８】温度検出モードは、例えば、ＣＣＤカメラ
の電源投入時や撮影スタンバイ時、またユーザの指定に
よって選択される。
の電源投入時や撮影スタンバイ時、またユーザの指定に
よって選択される。
【００３９】撮影モードの場合は、撮像部２の各垂直電
荷転送列１０の電荷転送最終段へは転送のためのクロッ
クを与え、暗電流転送列２０の電荷転送最終段へは転送
のためのクロックを与えないようにする。これによって
撮像部２の各垂直電荷転送列１０から電荷が水平電荷転
送列３０へと転送される。
荷転送列１０の電荷転送最終段へは転送のためのクロッ
クを与え、暗電流転送列２０の電荷転送最終段へは転送
のためのクロックを与えないようにする。これによって
撮像部２の各垂直電荷転送列１０から電荷が水平電荷転
送列３０へと転送される。
【００４０】また、この撮影モードの場合は、水平電荷
転送列３０で１画素（ユニットセル）に対応する電荷が
転送される毎、フローティングディフュージョンＦＤの
後段にあるリセットゲートＲＧにクロックを与えて、フ
ローティングディフュージョンＦＤから１画素の電荷に
対応する電圧の読み出しを行った後に順次その電荷の排
出を行う。これによって、１画素毎の電荷に対応した出
力電圧を得ることが可能となる。
転送列３０で１画素（ユニットセル）に対応する電荷が
転送される毎、フローティングディフュージョンＦＤの
後段にあるリセットゲートＲＧにクロックを与えて、フ
ローティングディフュージョンＦＤから１画素の電荷に
対応する電圧の読み出しを行った後に順次その電荷の排
出を行う。これによって、１画素毎の電荷に対応した出
力電圧を得ることが可能となる。
【００４１】一方、温度検出モードの場合は、暗電流転
送列２０の電荷転送最終段へは転送のためのクロックを
与え、撮像部２の各垂直電荷転送列１０の電荷転送最終
段へは転送のためのクロックを与えないようにする。こ
れによって暗電流転送列２０から温度に応じた電荷が水
平電荷転送列３０へと転送される。
送列２０の電荷転送最終段へは転送のためのクロックを
与え、撮像部２の各垂直電荷転送列１０の電荷転送最終
段へは転送のためのクロックを与えないようにする。こ
れによって暗電流転送列２０から温度に応じた電荷が水
平電荷転送列３０へと転送される。
【００４２】また、この温度検出モードの場合は、水平
電荷転送列３０で暗電流転送列２０の１列分の画素（ユ
ニットセル）に対応する電荷が全て転送されるまで、リ
セットゲートＲＧにクロックを与えないようにする。こ
れによって、暗電流転送列２０の１列分の電荷がフロー
ティングディフュージョンＦＤに蓄積され、各電荷を加
算したものと対応する電圧を出力できるようになる。そ
して、この電圧を出力した後、リセットゲートＲＧにク
ロックを与えてフローティングディフュージョンＦＤに
蓄積された電荷を排出することになる。
電荷転送列３０で暗電流転送列２０の１列分の画素（ユ
ニットセル）に対応する電荷が全て転送されるまで、リ
セットゲートＲＧにクロックを与えないようにする。こ
れによって、暗電流転送列２０の１列分の電荷がフロー
ティングディフュージョンＦＤに蓄積され、各電荷を加
算したものと対応する電圧を出力できるようになる。そ
して、この電圧を出力した後、リセットゲートＲＧにク
ロックを与えてフローティングディフュージョンＦＤに
蓄積された電荷を排出することになる。
【００４３】このように、第３実施形態では、特別な装
置構成にしなくても撮像モードと温度検出モードとによ
り撮像と温度検出とを行うことが可能となる。
置構成にしなくても撮像モードと温度検出モードとによ
り撮像と温度検出とを行うことが可能となる。
【００４４】なお、図３に示す第３実施形態では、暗電
流転送列２０のユニットセルＵ２として、遮光された受
光部Ｓ’を備えるユニットセルＵ１’と同じ構成にする
例を説明したが、第１実施形態と同様に受光部Ｓ’を備
えないで大きな電荷転送部のみを備える構成にしてもよ
い。これによって、大きな暗電流レベルを得ることがで
きるとともに、その暗電流の電荷をフローティングディ
フュージョンＦＤで加算して、さらに大きな暗電流レベ
ルでの温度検出を行うことが可能となる。
流転送列２０のユニットセルＵ２として、遮光された受
光部Ｓ’を備えるユニットセルＵ１’と同じ構成にする
例を説明したが、第１実施形態と同様に受光部Ｓ’を備
えないで大きな電荷転送部のみを備える構成にしてもよ
い。これによって、大きな暗電流レベルを得ることがで
きるとともに、その暗電流の電荷をフローティングディ
フュージョンＦＤで加算して、さらに大きな暗電流レベ
ルでの温度検出を行うことが可能となる。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の固体撮像
装置によれば次のような効果がある。すなわち、撮像部
と同一工程で、しかも同じ基板上に温度検出を行う暗電
流転送列を設けることができ、製造工程を増やすことな
く温度検出手段を形成することが可能となる。また、暗
電流転送列で転送される電荷を、撮像部で得た電荷を転
送するのと同じ水平電荷転送で転送することから、温度
検出のための専用端子を設けることなく、暗電流に基づ
く温度検出の信号を取り出すことができるようになる。
これにより、撮像部の温度を的確に検出することが可能
となり、撮像部の正確な温度制御によって画素欠陥の少
ない固体撮像装置を提供することが可能となる。
装置によれば次のような効果がある。すなわち、撮像部
と同一工程で、しかも同じ基板上に温度検出を行う暗電
流転送列を設けることができ、製造工程を増やすことな
く温度検出手段を形成することが可能となる。また、暗
電流転送列で転送される電荷を、撮像部で得た電荷を転
送するのと同じ水平電荷転送で転送することから、温度
検出のための専用端子を設けることなく、暗電流に基づ
く温度検出の信号を取り出すことができるようになる。
これにより、撮像部の温度を的確に検出することが可能
となり、撮像部の正確な温度制御によって画素欠陥の少
ない固体撮像装置を提供することが可能となる。
【図１】本発明の第１実施形態を説明する構成図であ
る。
る。
【図２】本発明の第２実施形態を説明する構成図であ
る。
る。
【図３】本発明の第３実施形態を説明する構成図であ
る。
る。
【図４】従来の固体撮像装置を説明する構成図である。
１…固体撮像装置、２…撮像部、１０…垂直電荷転送
列、２０…暗電流転送列、３０…水平電荷転送列、Ｕ１
…ユニットセル
列、２０…暗電流転送列、３０…水平電荷転送列、Ｕ１
…ユニットセル
Claims (3)
- 【請求項１】 複数の画素が縦横に配列されるととも
に、その画素の縦方向に沿って複数の垂直電荷転送列が
配置される撮像部と、 前記撮像部に隣接して前記縦方向に沿って配置され、前
記垂直電荷転送列と同じ構造から成る暗電流転送列と、 前記垂直電荷転送列および前記暗電流転送列で転送され
た電荷を前記撮像部の横方向に沿って転送する水平電荷
転送列とを備えていることを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項２】 前記暗電流転送列の電荷転送の最下段に
隣接し、かつ前記水平電荷転送列の電荷転送の最上段に
ゲートを介して接続され、前記暗電流転送列で転送され
た電荷を蓄積する蓄積部を備えていることを特徴とする
請求項１記載の固体撮像装置。 - 【請求項３】 前記暗電流転送列を構成する転送セルの
面積は、前記垂直電荷転送列を構成する転送セルよりも
大きいことを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10123027A JPH11317516A (ja) | 1998-05-06 | 1998-05-06 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10123027A JPH11317516A (ja) | 1998-05-06 | 1998-05-06 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11317516A true JPH11317516A (ja) | 1999-11-16 |
Family
ID=14850415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10123027A Pending JPH11317516A (ja) | 1998-05-06 | 1998-05-06 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11317516A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001047022A1 (en) * | 1999-12-22 | 2001-06-28 | Eastman Kodak Company | Optical test structure for measuring charge-transfer efficiency |
| US7570287B2 (en) * | 2002-08-06 | 2009-08-04 | Olympus Corporation | Image pickup system for noise estimating and noise reduction |
-
1998
- 1998-05-06 JP JP10123027A patent/JPH11317516A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001047022A1 (en) * | 1999-12-22 | 2001-06-28 | Eastman Kodak Company | Optical test structure for measuring charge-transfer efficiency |
| US6803960B2 (en) | 1999-12-22 | 2004-10-12 | Eastman Kodak Company | Optical test structure for measuring charge-transfer efficiency |
| US7570287B2 (en) * | 2002-08-06 | 2009-08-04 | Olympus Corporation | Image pickup system for noise estimating and noise reduction |
| US8169509B2 (en) | 2002-08-06 | 2012-05-01 | Olympus Corporation | Image pickup system with signal noise reduction |
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