JPS5810977A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPS5810977A JPS5810977A JP56109065A JP10906581A JPS5810977A JP S5810977 A JPS5810977 A JP S5810977A JP 56109065 A JP56109065 A JP 56109065A JP 10906581 A JP10906581 A JP 10906581A JP S5810977 A JPS5810977 A JP S5810977A
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- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 29
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
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- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
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- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- 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
- H04N25/62—Detection or reduction of noise due to excess charges produced by the exposure, e.g. smear, blooming, ghost image, crosstalk or leakage between pixels
- H04N25/621—Detection or reduction of noise due to excess charges produced by the exposure, e.g. smear, blooming, ghost image, crosstalk or leakage between pixels for the control of blooming
- H04N25/622—Detection or reduction of noise due to excess charges produced by the exposure, e.g. smear, blooming, ghost image, crosstalk or leakage between pixels for the control of blooming by controlling anti-blooming drains
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
- H04N25/715—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors using frame interline transfer [FIT]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電荷転送素子を用いて構成された固体撮像装置
に関し、特に、基本的にはインターライン転送型で、信
号電荷の垂直転送部への読出し及び垂直転送部での転送
に先立ち、垂直転送部に於ける不用電荷の掃出し転送が
される固体撮像装置の改良に関するものである。
に関し、特に、基本的にはインターライン転送型で、信
号電荷の垂直転送部への読出し及び垂直転送部での転送
に先立ち、垂直転送部に於ける不用電荷の掃出し転送が
される固体撮像装置の改良に関するものである。
電荷結合素子(チャージ−カップルド・ディバイス、以
下CODと呼ぶ)等の電荷転送素子を用いた固体撮像装
置には、大別して、フレーム転送型とインターライ/転
送型とがある。通常、フレーム転送型は主要構成部とし
て受光・垂直転送部と蓄積部と水平転送部とを有してお
り、インターライン転送型は主要構成部として受光・垂
直転送部と水平転送部とを有すが、フレーム転送型が有
すような蓄積部は有さない。しかしながら、インターラ
イン転送型に於けるスメア現象やプルーミング現象によ
る撮像出力再生画像の劣化を軽減すべく、インターライ
/転送型の受光・垂直転送部と水平転送部との間に、フ
レーム転送型が有す如くの、蓄積部を設けて構成した固
体撮像装置が、インターライ/転送型を発展させたもの
として提案されている。以下、斯かるインターライ/転
送型を発展させた固体撮像装置をハイブリッド転送型固
体撮像装置と呼ぶことにするが、先ずこれについて説明
する。
下CODと呼ぶ)等の電荷転送素子を用いた固体撮像装
置には、大別して、フレーム転送型とインターライ/転
送型とがある。通常、フレーム転送型は主要構成部とし
て受光・垂直転送部と蓄積部と水平転送部とを有してお
り、インターライン転送型は主要構成部として受光・垂
直転送部と水平転送部とを有すが、フレーム転送型が有
すような蓄積部は有さない。しかしながら、インターラ
イン転送型に於けるスメア現象やプルーミング現象によ
る撮像出力再生画像の劣化を軽減すべく、インターライ
/転送型の受光・垂直転送部と水平転送部との間に、フ
レーム転送型が有す如くの、蓄積部を設けて構成した固
体撮像装置が、インターライ/転送型を発展させたもの
として提案されている。以下、斯かるインターライ/転
送型を発展させた固体撮像装置をハイブリッド転送型固
体撮像装置と呼ぶことにするが、先ずこれについて説明
する。
・・イブリッド転送型固体撮像装置の構成の一例は図面
の第1図に示される如くであり、水平列及び垂直列を形
成して配された複数の受光素子部lと受光素子部lの垂
直列に沿って配された複数列のCCD群で形成された垂
直転送部コとを含み、各受光素子部lの垂直列とこれに
対応する垂直転送部コとの間の位置に延びる読出ゲート
電極3が配されて成る受光・垂直転送部すと、CCD群
で形成された水平転送部夕と、水平転送部Sに結合した
出力部6と、受光・垂直転送部グと水平転送部りとの間
に配された他のCCD群で成る蓄積部7とが設けられて
いる。受光・垂直転送部qの蓄積部7側と反対側には、
各垂直転送部コの一端に結合した電荷吸収部gが配され
端子ざaから所定のバイアス電圧が印加される。蓄積部
7には各垂直転送部2の他端が結合しており、受光素子
部11 の水平列の数に対応する数の蓄積・転送部の
水平列9が形成されている。さらに、出力部6から信号
出力端子6aが導出されている。垂直転送部コ及び蓄積
部7には、夫々、所定の垂直転送りロック信号が供給さ
れ、また、水平転送部Sには所定の水平転送りロック信
号が供給されて電荷転送動作がなされる。そして、例え
ば、lフィールド期間内の受光により各受光素子部lに
得られた信号電荷が、読出ゲート電極3に印加される読
出クロック信号によって垂直転送部コヘ読み出され、こ
れが垂直転送部コから蓄積部7へ高速垂直転送されて、
受光素子部lの各水平列で得られた信号電荷が蓄積部7
の蓄積・転送部の各水平列タヘ移される。この蓄積部7
へ移された信号電荷は、各水平帰線期間に相当する期間
ごとにl水平列ワずつ順次水平転送部タヘ転送され、こ
れが各水平映像期間に相当する期間に出力部6へ水平転
送されて、信号出力端子6aに撮像出力信号が得られる
。
の第1図に示される如くであり、水平列及び垂直列を形
成して配された複数の受光素子部lと受光素子部lの垂
直列に沿って配された複数列のCCD群で形成された垂
直転送部コとを含み、各受光素子部lの垂直列とこれに
対応する垂直転送部コとの間の位置に延びる読出ゲート
電極3が配されて成る受光・垂直転送部すと、CCD群
で形成された水平転送部夕と、水平転送部Sに結合した
出力部6と、受光・垂直転送部グと水平転送部りとの間
に配された他のCCD群で成る蓄積部7とが設けられて
いる。受光・垂直転送部qの蓄積部7側と反対側には、
各垂直転送部コの一端に結合した電荷吸収部gが配され
端子ざaから所定のバイアス電圧が印加される。蓄積部
7には各垂直転送部2の他端が結合しており、受光素子
部11 の水平列の数に対応する数の蓄積・転送部の
水平列9が形成されている。さらに、出力部6から信号
出力端子6aが導出されている。垂直転送部コ及び蓄積
部7には、夫々、所定の垂直転送りロック信号が供給さ
れ、また、水平転送部Sには所定の水平転送りロック信
号が供給されて電荷転送動作がなされる。そして、例え
ば、lフィールド期間内の受光により各受光素子部lに
得られた信号電荷が、読出ゲート電極3に印加される読
出クロック信号によって垂直転送部コヘ読み出され、こ
れが垂直転送部コから蓄積部7へ高速垂直転送されて、
受光素子部lの各水平列で得られた信号電荷が蓄積部7
の蓄積・転送部の各水平列タヘ移される。この蓄積部7
へ移された信号電荷は、各水平帰線期間に相当する期間
ごとにl水平列ワずつ順次水平転送部タヘ転送され、こ
れが各水平映像期間に相当する期間に出力部6へ水平転
送されて、信号出力端子6aに撮像出力信号が得られる
。
上述の受光・垂直転送部qは、より詳細には、第2図A
に示される如く、受光素子部tの各垂直列と各垂直転送
部コとの間に読出ゲート部IOが形成され、受光素子部
/の読出ゲート部IO側とは反対側及び各受光素子部1
間にチャンネル・ストッパー//が形成されている。第
2図Bは第2図AのI[B −flBの断面を示し、例
えば、P形半導体基体t3の一方の表面側に上記各部が
形成されている。そして、絶縁層/&を介して、読出ゲ
ート部10上に読出しゲート電極3が、垂直転送部λ上
に垂直転送電極/3が、また、チャンネル・ストツバ−
//上にチャ/ネル・ストッパー電極/6が、夫々、配
されている。
に示される如く、受光素子部tの各垂直列と各垂直転送
部コとの間に読出ゲート部IOが形成され、受光素子部
/の読出ゲート部IO側とは反対側及び各受光素子部1
間にチャンネル・ストッパー//が形成されている。第
2図Bは第2図AのI[B −flBの断面を示し、例
えば、P形半導体基体t3の一方の表面側に上記各部が
形成されている。そして、絶縁層/&を介して、読出ゲ
ート部10上に読出しゲート電極3が、垂直転送部λ上
に垂直転送電極/3が、また、チャンネル・ストツバ−
//上にチャ/ネル・ストッパー電極/6が、夫々、配
されている。
斯くの如く構成されたハイブリッド転送型固体撮像装置
の例には、例えば、その読出ゲート電極3に第3図Aに
示される如くの読出クロック信号φ、が供給され、垂直
転送電極には第3図Bに示される如くの垂直転送りロッ
ク信号φ7が供給される。先ず、読出クロック信号φ1
が高レベルVrlとなる読出期間T、に、読出ゲート部
10の電位が高く(深く)なって受光素子部lに蓄積さ
れた信号電荷が読出ゲート部10を介して垂直転送部コ
ヘ読み出される。次に垂直転送りロック信号φ9が高速
転送りロックψtの部分となる高速転送期間Tjに、垂
直転送部コヘ読み出された信号電荷が蓄積部7へ高速転
送される。続く電荷蓄積期間Tcには受光素子部lは受
光し、入射光量に応じた信号電荷の蓄積をなす。このと
き読出クロック信号φrは低レベルVr2にあり、読出
ゲート部lOの電位は低く(浅く)なっている。そして
、この期間に、受光素子部lと読出ゲート部10の境界
部に入射した入射光等によシ垂直転送部コに生ずるある
いは漏れ込む電荷や、受光素子部lに生ずる信号電荷が
低い電位の読出ゲート部10が形成する電位障壁を越え
る場合に生ずる、受光素子部lから垂直転送部コに流れ
込む過剰電荷は、垂直転送部コを介して電荷吸収部ざへ
伝わり吸収される。次に垂直転送りロック信号φ7が掃
出転送りロックψ8の部分となる掃出転送期間T8にな
ると、垂直転送部2に存在する不用な電荷が、高速転送
期間Ttに於ける信号電荷の蓄積部7への高速転送の方
向とは逆方向の転送方向をもって、電荷吸収部gへと転
送される掃出転送がなされる。そして、再び、読出クロ
ック信号φ1が高レベルVr/となる読出期間T、とな
シ、受光素子部lに蓄積された信号電荷が、掃出転送に
より不用電荷が排出された垂直転送部コヘ、高電位とさ
れた読出ゲート部10を介して、読み出される4、以下
、上述の動作が繰返される。以上の如くにして、垂直転
送部2に於ける不用電荷の掃出転送、受光素子部lに蓄
積される信号電荷の垂直転送部コへの読み出し及び垂直
転送部コへ読み出された信号電荷の蓄積部7への高速転
送が力されるのである。
の例には、例えば、その読出ゲート電極3に第3図Aに
示される如くの読出クロック信号φ、が供給され、垂直
転送電極には第3図Bに示される如くの垂直転送りロッ
ク信号φ7が供給される。先ず、読出クロック信号φ1
が高レベルVrlとなる読出期間T、に、読出ゲート部
10の電位が高く(深く)なって受光素子部lに蓄積さ
れた信号電荷が読出ゲート部10を介して垂直転送部コ
ヘ読み出される。次に垂直転送りロック信号φ9が高速
転送りロックψtの部分となる高速転送期間Tjに、垂
直転送部コヘ読み出された信号電荷が蓄積部7へ高速転
送される。続く電荷蓄積期間Tcには受光素子部lは受
光し、入射光量に応じた信号電荷の蓄積をなす。このと
き読出クロック信号φrは低レベルVr2にあり、読出
ゲート部lOの電位は低く(浅く)なっている。そして
、この期間に、受光素子部lと読出ゲート部10の境界
部に入射した入射光等によシ垂直転送部コに生ずるある
いは漏れ込む電荷や、受光素子部lに生ずる信号電荷が
低い電位の読出ゲート部10が形成する電位障壁を越え
る場合に生ずる、受光素子部lから垂直転送部コに流れ
込む過剰電荷は、垂直転送部コを介して電荷吸収部ざへ
伝わり吸収される。次に垂直転送りロック信号φ7が掃
出転送りロックψ8の部分となる掃出転送期間T8にな
ると、垂直転送部2に存在する不用な電荷が、高速転送
期間Ttに於ける信号電荷の蓄積部7への高速転送の方
向とは逆方向の転送方向をもって、電荷吸収部gへと転
送される掃出転送がなされる。そして、再び、読出クロ
ック信号φ1が高レベルVr/となる読出期間T、とな
シ、受光素子部lに蓄積された信号電荷が、掃出転送に
より不用電荷が排出された垂直転送部コヘ、高電位とさ
れた読出ゲート部10を介して、読み出される4、以下
、上述の動作が繰返される。以上の如くにして、垂直転
送部2に於ける不用電荷の掃出転送、受光素子部lに蓄
積される信号電荷の垂直転送部コへの読み出し及び垂直
転送部コへ読み出された信号電荷の蓄積部7への高速転
送が力されるのである。
この場合、受光素子部lに信号電荷が蓄積される電荷蓄
積期間Tcに垂直転送部コに生ずるあるいは漏れ込む電
荷や垂直転送部へ流れ込む過剰電荷が電荷吸収部gで吸
収され、さらに、信号電荷が受光素子部/から垂直転送
部コヘ読み出されるに先立って垂直転送部2に於ける不
用電荷が掃出されるので、蓄積部7へ転送されるべき信
号電荷に不要な電荷が混入することがなく、しかも、垂
I 直伝送部コに於ける信号電荷の蓄積部7への垂
直転送は高速で短時間になされるので、垂直転送部コが
信号電荷を転送している期間に於ける漏れ電荷や過剰電
荷の流入が極めて少となる。従って、スメア現象やプル
ーミ/グ現象による撮像1?+力信号による再生画像の
劣化が著るしく軽減されるのである。
積期間Tcに垂直転送部コに生ずるあるいは漏れ込む電
荷や垂直転送部へ流れ込む過剰電荷が電荷吸収部gで吸
収され、さらに、信号電荷が受光素子部/から垂直転送
部コヘ読み出されるに先立って垂直転送部2に於ける不
用電荷が掃出されるので、蓄積部7へ転送されるべき信
号電荷に不要な電荷が混入することがなく、しかも、垂
I 直伝送部コに於ける信号電荷の蓄積部7への垂
直転送は高速で短時間になされるので、垂直転送部コが
信号電荷を転送している期間に於ける漏れ電荷や過剰電
荷の流入が極めて少となる。従って、スメア現象やプル
ーミ/グ現象による撮像1?+力信号による再生画像の
劣化が著るしく軽減されるのである。
しかし々がら、斯かる撮像装置に於いては、上述の如く
、垂直転送部に於ける不用電荷の掃出転送は信号電荷の
蓄積部への垂直転送とは逆方向になされることになるの
で、この互いに逆方向の転送方向をもつ2つの垂直電荷
転送を達成するため、垂直転送電極の構造や垂直転送り
ロック信号の発生及び供給をなす駆動系が複雑になる欠
点がある。
、垂直転送部に於ける不用電荷の掃出転送は信号電荷の
蓄積部への垂直転送とは逆方向になされることになるの
で、この互いに逆方向の転送方向をもつ2つの垂直電荷
転送を達成するため、垂直転送電極の構造や垂直転送り
ロック信号の発生及び供給をなす駆動系が複雑になる欠
点がある。
部へ読み出されるに先立って行なわれる垂直転送部に於
ける不用電荷の掃出転送が、信号電荷の垂直転送部から
蓄積部への垂直転送の方向と同一の転送方向をもってな
されるように、された、改良されたノ・イブリッド転送
型固体撮像装置を提供するものである。以下、図面の第
す図以降を参照して本発明の詳細な説明する。
ける不用電荷の掃出転送が、信号電荷の垂直転送部から
蓄積部への垂直転送の方向と同一の転送方向をもってな
されるように、された、改良されたノ・イブリッド転送
型固体撮像装置を提供するものである。以下、図面の第
す図以降を参照して本発明の詳細な説明する。
第7図は本発明に係る固体撮像装置の−[flJを示し
、この911に於いては、水平列及び垂直列を形成して
配された複数の受光素子部2/と受光素子部lの各垂直
列に沿って延びる、CCD群で形成された垂直転送部2
2とを含み、各受光素子部21の垂直列とこれに対応す
る垂直転送部−との間の位置に延びる読出ゲート電極2
3が配されて成る受光・垂直転送部2すと、CCD群で
形成された水平転送部コSと、水平転送部xyに結合し
た出力部26と、受光・垂直転送部2弘と水平転送部2
りとの間に配された他のCCD群で成る蓄積部27とが
設けられている。受光・垂直転送部2ケの蓄積部27側
と反対側には、各垂直転送部22の一端に結合した電荷
吸収部2gが配され端子2gaから所定のバイアス電圧
が印加される。蓄積部27には各垂直転送部22の他端
が結合しており、受光素子部21の水平列の数に対応す
る数の蓄積・転送部の水平列29が形成されている。さ
らに、出力部26から信号出力端子2Aaが導出されて
いる11図示はしないが、受光・垂直転送部2す及び蓄
積部27には、夫々、所定の垂直転送電極が設けられ、
また、水平転送部25には所定の水平転送電極が設けら
れており、これら各電極の夫々に所定の転送りロック信
号が供給されて電荷転送がなされる。
、この911に於いては、水平列及び垂直列を形成して
配された複数の受光素子部2/と受光素子部lの各垂直
列に沿って延びる、CCD群で形成された垂直転送部2
2とを含み、各受光素子部21の垂直列とこれに対応す
る垂直転送部−との間の位置に延びる読出ゲート電極2
3が配されて成る受光・垂直転送部2すと、CCD群で
形成された水平転送部コSと、水平転送部xyに結合し
た出力部26と、受光・垂直転送部2弘と水平転送部2
りとの間に配された他のCCD群で成る蓄積部27とが
設けられている。受光・垂直転送部2ケの蓄積部27側
と反対側には、各垂直転送部22の一端に結合した電荷
吸収部2gが配され端子2gaから所定のバイアス電圧
が印加される。蓄積部27には各垂直転送部22の他端
が結合しており、受光素子部21の水平列の数に対応す
る数の蓄積・転送部の水平列29が形成されている。さ
らに、出力部26から信号出力端子2Aaが導出されて
いる11図示はしないが、受光・垂直転送部2す及び蓄
積部27には、夫々、所定の垂直転送電極が設けられ、
また、水平転送部25には所定の水平転送電極が設けら
れており、これら各電極の夫々に所定の転送りロック信
号が供給されて電荷転送がなされる。
斯かる構成のもとに於ける、撮像出力信号を発生するだ
めの信号電荷の取扱いは第1図に示される撮像装置と同
様であり、受光時に入射光量に応じて各受光素子部2/
に得られた信号電荷が、読出ゲート電極23に印加され
る読出クロック信号によって垂直転送部22へ読み出さ
れ、これが垂直転送部22から蓄積部27へ高速垂直転
送されて、受光素子部コlの各水平列で得られた信号電
荷が蓄積部27の蓄積・転送部や各水平列2qへ移され
る。この蓄積部27へ移された信号電荷は、各水平帰線
期間に相当する期間ごとにl水平列2qずつ順次水平転
送部2Sへ転送され、これが各水平映像期間に相当する
期間に出力部2乙へ水平転送されて、信号出力端子、2
Aaに撮像出力信号が得られる。この場合、受光素子部
コ/での信号電荷の蓄積、蓄積信号電荷の垂直転送部2
2への読出し、読み出された信号電荷の蓄積部27への
垂直転送等の動作の詳細は、第1図の撮像装置の場合と
同様であり、ここでは説明を省略する。
めの信号電荷の取扱いは第1図に示される撮像装置と同
様であり、受光時に入射光量に応じて各受光素子部2/
に得られた信号電荷が、読出ゲート電極23に印加され
る読出クロック信号によって垂直転送部22へ読み出さ
れ、これが垂直転送部22から蓄積部27へ高速垂直転
送されて、受光素子部コlの各水平列で得られた信号電
荷が蓄積部27の蓄積・転送部や各水平列2qへ移され
る。この蓄積部27へ移された信号電荷は、各水平帰線
期間に相当する期間ごとにl水平列2qずつ順次水平転
送部2Sへ転送され、これが各水平映像期間に相当する
期間に出力部2乙へ水平転送されて、信号出力端子、2
Aaに撮像出力信号が得られる。この場合、受光素子部
コ/での信号電荷の蓄積、蓄積信号電荷の垂直転送部2
2への読出し、読み出された信号電荷の蓄積部27への
垂直転送等の動作の詳細は、第1図の撮像装置の場合と
同様であり、ここでは説明を省略する。
本例にあっては、上述の受光・垂直転送部2’lと蓄積
部27との境界部に沿って付加ゲート電極30が設けら
れ、受光・垂直転送部2弘の最終段の垂直転送電極が独
立のものとされて掃出用電極3/とされ、さらに、受光
・垂直転送部2グの外部の掃出用電極31の両端部に対
応する位置に付加電荷吸収部(例えば、拡散層)32が
形成されている1、これら各電極及び付加電荷吸収部の
位置関係の詳細が第5図の部分拡大図に示されている。
部27との境界部に沿って付加ゲート電極30が設けら
れ、受光・垂直転送部2弘の最終段の垂直転送電極が独
立のものとされて掃出用電極3/とされ、さらに、受光
・垂直転送部2グの外部の掃出用電極31の両端部に対
応する位置に付加電荷吸収部(例えば、拡散層)32が
形成されている1、これら各電極及び付加電荷吸収部の
位置関係の詳細が第5図の部分拡大図に示されている。
33は受光・垂直転送部2qに配された垂直転送電極で
、受光素子部21の各水平列に対応して順次配列されて
いる。この例は受光・垂直転送部2tIに於ける電荷の
垂直転送が2相のクロック信号で行なわれる場合で、各
垂直転送電極33は電荷蓄積電極部33aと電位障壁電
極部3.?bとから成り、これら垂直転送電極33には
2相の垂直転送りロック信号φV/及びφv2が1つお
きに交互に供給される。そして、これらの垂直転送電極
33の最終段のものが掃出用電極31とされており、垂
直転送りロック信号に加えてバイアス電圧vsが供給さ
れる。この掃出用電極31の位置に対応した位置に付加
電荷吸収部32が形成されており、端子32aから所定
のバイアス電圧が印加される。
、受光素子部21の各水平列に対応して順次配列されて
いる。この例は受光・垂直転送部2tIに於ける電荷の
垂直転送が2相のクロック信号で行なわれる場合で、各
垂直転送電極33は電荷蓄積電極部33aと電位障壁電
極部3.?bとから成り、これら垂直転送電極33には
2相の垂直転送りロック信号φV/及びφv2が1つお
きに交互に供給される。そして、これらの垂直転送電極
33の最終段のものが掃出用電極31とされており、垂
直転送りロック信号に加えてバイアス電圧vsが供給さ
れる。この掃出用電極31の位置に対応した位置に付加
電荷吸収部32が形成されており、端子32aから所定
のバイアス電圧が印加される。
掃出用電極31に隣接して設けられた付加ゲート電極3
θにはバイアス電圧VGが供給される。
θにはバイアス電圧VGが供給される。
3’lは蓄積部27に配された蓄積部転送電極で、蓄積
・転送部の水平列29の各々に対応して配列されている
。この例は蓄積部27に於ける電荷転送が3相のクロッ
ク信号で行なわれる場合で、各蓄積部転送電極317に
3相の転送りロック信号φ11 φ2、φ3が順次供給
される。
・転送部の水平列29の各々に対応して配列されている
。この例は蓄積部27に於ける電荷転送が3相のクロッ
ク信号で行なわれる場合で、各蓄積部転送電極317に
3相の転送りロック信号φ11 φ2、φ3が順次供給
される。
上述の垂直転送りロック信号φv/は第6図Aに示され
る如く、第3図Bに示される垂直転送りロック信号φ7
と同様に、高速転送期間Ttにて高速転送りロックψ1
/を有し、掃出転送期間T、にて掃出転送りロックψ8
1を有している。但し、この場合、高速転送りロックψ
1/と掃出転送りロックψ31とは、同方向の垂直電荷
転送を生ぜしめるものとされている。まだ、垂直転送り
ロック信号φ四は、図示しないが、第6図Aに示された
垂直転送りロック信号φv/とは逆相の信号で、高速転
送りロックψt2及び掃出転送りロックψS2を有して
いる。掃出用電極31に供給されるノ(イアスミ圧VS
は、第6図Bに示される如く、電荷蓄積期間T。及び掃
出転送期間TSで高レベルS/をとり、その他の期間で
低レベルS2をとる。さらに、付加ゲート電極30に供
給される)(イアスミ圧VCは、第6図Cに示される如
く、掃出転送期間T8に於いて高レベルg/をとり、他
の期間では低レベルg2をとる。
る如く、第3図Bに示される垂直転送りロック信号φ7
と同様に、高速転送期間Ttにて高速転送りロックψ1
/を有し、掃出転送期間T、にて掃出転送りロックψ8
1を有している。但し、この場合、高速転送りロックψ
1/と掃出転送りロックψ31とは、同方向の垂直電荷
転送を生ぜしめるものとされている。まだ、垂直転送り
ロック信号φ四は、図示しないが、第6図Aに示された
垂直転送りロック信号φv/とは逆相の信号で、高速転
送りロックψt2及び掃出転送りロックψS2を有して
いる。掃出用電極31に供給されるノ(イアスミ圧VS
は、第6図Bに示される如く、電荷蓄積期間T。及び掃
出転送期間TSで高レベルS/をとり、その他の期間で
低レベルS2をとる。さらに、付加ゲート電極30に供
給される)(イアスミ圧VCは、第6図Cに示される如
く、掃出転送期間T8に於いて高レベルg/をとり、他
の期間では低レベルg2をとる。
ここで、信号電荷が受光素子部21から垂直転送部ユコ
ヘ読尿出されるに先立って行なわれる不用電荷の掃出転
送動作について述べると、読出期lff1 T rに先
立つ掃出転送期間TSには、各垂直転送電極33に供給
される掃出転送りロックψ81及びψs2により、垂直
転送部22中の不用電荷が、信号電荷の蓄積部27への
高速垂直転送と同一の転送方向をもって掃出転送される
。このとき、掃出用電極31のバイアス電圧Vsは高レ
ベルS/にあるので、との掃出用電極3/の下の垂直転
送部22の電位は高く(深)〈)、そこに掃出転送され
た不用電荷が集められ、さらに、掃出用電極31の下に
存在する各垂直転送部22間の水平方向のチャンネル・
ストッパーの電位も充分高く(深くル女っているので、
この高電位とされたチャンネル・ストッパーを介して付
加電荷吸収部32に流入して吸収される。このとき、付
加ゲート電極3θのバイアス電圧VGは低レベルg2に
あるので、付加ゲート電極3θの下に形成されるゲート
はオフとなっており、不用電荷の蓄積部への漏入が防止
されている。斯くの如くにして、垂直転送部22に於け
る不用電荷の掃出転送が、信号電荷の蓄積部コクへの垂
直転送の方向と同一の転送方向をもってなされるのであ
る1、また、掃出用電極31のバイアス電圧Vsは電荷
蓄積期間Tcにあっても高レベルS/にあるので、電荷
蓄積期間Toに垂直転送部22に流入した過剰電荷は、
掃出用電極31の下を通じて付加電荷吸収部32へ伝わ
り吸収され得る。従って、この例の場合、各垂直転送部
22の一端に結合した電荷吸収部コgを省略することも
可能である。なお、高速転送期間Ttには掃出用電極3
1は、そのバイアス電圧V s ld 低レベルs2と
なっているので、垂直転送[極33の最終段として働き
、また、付加ゲート電極30のバイアス電圧VGが高レ
ベルg/をとるので、付加ゲート電極30の下に形成さ
れるゲートがオンとなっていて、信号電荷の蓄積部27
への高速垂直転送がなされる。
ヘ読尿出されるに先立って行なわれる不用電荷の掃出転
送動作について述べると、読出期lff1 T rに先
立つ掃出転送期間TSには、各垂直転送電極33に供給
される掃出転送りロックψ81及びψs2により、垂直
転送部22中の不用電荷が、信号電荷の蓄積部27への
高速垂直転送と同一の転送方向をもって掃出転送される
。このとき、掃出用電極31のバイアス電圧Vsは高レ
ベルS/にあるので、との掃出用電極3/の下の垂直転
送部22の電位は高く(深)〈)、そこに掃出転送され
た不用電荷が集められ、さらに、掃出用電極31の下に
存在する各垂直転送部22間の水平方向のチャンネル・
ストッパーの電位も充分高く(深くル女っているので、
この高電位とされたチャンネル・ストッパーを介して付
加電荷吸収部32に流入して吸収される。このとき、付
加ゲート電極3θのバイアス電圧VGは低レベルg2に
あるので、付加ゲート電極3θの下に形成されるゲート
はオフとなっており、不用電荷の蓄積部への漏入が防止
されている。斯くの如くにして、垂直転送部22に於け
る不用電荷の掃出転送が、信号電荷の蓄積部コクへの垂
直転送の方向と同一の転送方向をもってなされるのであ
る1、また、掃出用電極31のバイアス電圧Vsは電荷
蓄積期間Tcにあっても高レベルS/にあるので、電荷
蓄積期間Toに垂直転送部22に流入した過剰電荷は、
掃出用電極31の下を通じて付加電荷吸収部32へ伝わ
り吸収され得る。従って、この例の場合、各垂直転送部
22の一端に結合した電荷吸収部コgを省略することも
可能である。なお、高速転送期間Ttには掃出用電極3
1は、そのバイアス電圧V s ld 低レベルs2と
なっているので、垂直転送[極33の最終段として働き
、また、付加ゲート電極30のバイアス電圧VGが高レ
ベルg/をとるので、付加ゲート電極30の下に形成さ
れるゲートがオンとなっていて、信号電荷の蓄積部27
への高速垂直転送がなされる。
第7図及び第8図は本発明に係る固体撮像装置の他の例
を示す。第7図及び第8図に於いて、第9図及び第S図
に示された部分と対応する部分には第9図及び第S図と
共通する符号を付して詳細説明を省略するも、との例に
於いては、第グ図及I び第S図の例の付加電荷吸収
部32に代わって、受光・垂直転送部2qの受光素子部
21の水平列のうちの最終列(蓄積部27に最も近い水
平列)を形成する受光素子部21の各々の部分に付加電
荷吸収部32′が形成されている。この場合にも、垂直
転送部22の不用な電荷の掃出転送及び掃き出された不
用電荷の吸収、さらに、電荷蓄積時の過剰電荷の吸収が
、第9図及び第S図のツリと同様にして行われるが、付
加電荷吸収部32′が掃出用電極31の下の各垂直転送
部22に近接して配されているので、不用あるいは過剰
電荷の吸収効果はより大である。また、この例に於いて
も電荷吸収部2gを省略することができる。
を示す。第7図及び第8図に於いて、第9図及び第S図
に示された部分と対応する部分には第9図及び第S図と
共通する符号を付して詳細説明を省略するも、との例に
於いては、第グ図及I び第S図の例の付加電荷吸収
部32に代わって、受光・垂直転送部2qの受光素子部
21の水平列のうちの最終列(蓄積部27に最も近い水
平列)を形成する受光素子部21の各々の部分に付加電
荷吸収部32′が形成されている。この場合にも、垂直
転送部22の不用な電荷の掃出転送及び掃き出された不
用電荷の吸収、さらに、電荷蓄積時の過剰電荷の吸収が
、第9図及び第S図のツリと同様にして行われるが、付
加電荷吸収部32′が掃出用電極31の下の各垂直転送
部22に近接して配されているので、不用あるいは過剰
電荷の吸収効果はより大である。また、この例に於いて
も電荷吸収部2gを省略することができる。
第を図は、第9図及び第5図に示された本発明に係る固
体撮像装置の例の付加ゲート電極30、掃出用電極31
及び付加電荷吸収部32の設置位置を変えた変形列を示
し、第70図は、同様に、第7図及び第8図に示された
本発明に係る固体撮像装置の例の付加ゲート電極3o、
掃出用電極、7 /及び付加電荷吸収部32′の設置位
置を変えた変形列を示す。これら、第9図及び第1θ図
の例に於いては、付加ゲート電極30が蓄積部27と水
平転送部25との境界部に沿って設けられ、また、蓄積
部コアの最終段の転送電極が独立のものとされて掃出用
電極31とされている。そして、第9図の例では、付加
電荷吸収部32が蓄積部27の外部で掃出用電極31の
両端部に対応する位置に形成され、第1Q図の例では、
付加電荷吸収部32′が蓄積部27内の掃出用電極3/
の下方位置に、所定の間隔をもって形成されている。こ
の場合、掃出用電極31に供給されるバイアス電圧Vs
は、例えば、第1/図Aに示される如く、高速転送期間
Tjに於いて高レベル8/を走シ、その他の期間で低レ
ベルs2をとるものとされ、また、付加ゲート電極3o
に供給されるバイアス電圧VGは、例えば、第1/図B
に示される如く、電荷蓄積期間Tcに於いて高レベルg
/をとり、その雇の期間で低レベルg2をとるものとさ
れる。
体撮像装置の例の付加ゲート電極30、掃出用電極31
及び付加電荷吸収部32の設置位置を変えた変形列を示
し、第70図は、同様に、第7図及び第8図に示された
本発明に係る固体撮像装置の例の付加ゲート電極3o、
掃出用電極、7 /及び付加電荷吸収部32′の設置位
置を変えた変形列を示す。これら、第9図及び第1θ図
の例に於いては、付加ゲート電極30が蓄積部27と水
平転送部25との境界部に沿って設けられ、また、蓄積
部コアの最終段の転送電極が独立のものとされて掃出用
電極31とされている。そして、第9図の例では、付加
電荷吸収部32が蓄積部27の外部で掃出用電極31の
両端部に対応する位置に形成され、第1Q図の例では、
付加電荷吸収部32′が蓄積部27内の掃出用電極3/
の下方位置に、所定の間隔をもって形成されている。こ
の場合、掃出用電極31に供給されるバイアス電圧Vs
は、例えば、第1/図Aに示される如く、高速転送期間
Tjに於いて高レベル8/を走シ、その他の期間で低レ
ベルs2をとるものとされ、また、付加ゲート電極3o
に供給されるバイアス電圧VGは、例えば、第1/図B
に示される如く、電荷蓄積期間Tcに於いて高レベルg
/をとり、その雇の期間で低レベルg2をとるものとさ
れる。
斯かる第9図及び第1Q図の例に於いては、掃出転送期
間+p8には、垂直転送部22の不用電荷が蓄積部27
へ転送される。このため、蓄積部27は掃出転送期間T
8にも電荷転送動作を行うようKされる1、そして、高
速転送期間′rtになって信号電荷が垂直転送部22か
ら蓄積部27へ転送されるとき、既に、蓄積部に移され
ていた不用電荷はバイアス電圧VSが高レベル8/にな
っている掃出用電極3/の下に集められ、さらにそこを
通じて付加電荷吸収部32、または、32′へ流入して
吸収される。このとき付加ゲート電極3θのバイアス電
圧VGは低レベルにあって付加ゲート電極30の下方に
形成されるゲートはオフとされており、不用電荷が水平
転送部2sへ流入するのが防止されている。電荷蓄積期
間T e KFi、掃出用電極31は、そのバイアス電
圧Vsは低レベルs2になっているので、蓄積部27の
転送電極の最終段として働き、また、付加ゲート電極3
θのパイ司ス電圧VCは高レベルg/となっているので
、付加ゲート電極3oの下方に形成されるゲートはオン
となり、信号電荷の蓄積部コ?から水平転送部2夕への
転送がなされる。
間+p8には、垂直転送部22の不用電荷が蓄積部27
へ転送される。このため、蓄積部27は掃出転送期間T
8にも電荷転送動作を行うようKされる1、そして、高
速転送期間′rtになって信号電荷が垂直転送部22か
ら蓄積部27へ転送されるとき、既に、蓄積部に移され
ていた不用電荷はバイアス電圧VSが高レベル8/にな
っている掃出用電極3/の下に集められ、さらにそこを
通じて付加電荷吸収部32、または、32′へ流入して
吸収される。このとき付加ゲート電極3θのバイアス電
圧VGは低レベルにあって付加ゲート電極30の下方に
形成されるゲートはオフとされており、不用電荷が水平
転送部2sへ流入するのが防止されている。電荷蓄積期
間T e KFi、掃出用電極31は、そのバイアス電
圧Vsは低レベルs2になっているので、蓄積部27の
転送電極の最終段として働き、また、付加ゲート電極3
θのパイ司ス電圧VCは高レベルg/となっているので
、付加ゲート電極3oの下方に形成されるゲートはオン
となり、信号電荷の蓄積部コ?から水平転送部2夕への
転送がなされる。
第72図は本発明に係る固体撮像装置のさらに他の例を
示し、この例では掃出転送された不用電荷を吸収するた
めの付加電荷吸収部が水平転送部25の端部、例えば、
出力部2乙に隣接して、3Sで示される如く、設けられ
ている。36は出力部26と付加電荷吸収部3夕との間
に配された付加ゲート電極である。この列では、第9図
及び第70図の例と同様に、掃出転送期間Tsには、垂
直転送部22の不用電荷が蓄積部27へ転送される。そ
して、高速転送期間Ttになって信号電荷が垂直転送部
22から蓄積部27へ転送されるときには、水平転送部
25及び付加ゲート電極36には高レベルのバイアス電
圧が供給され、既に蓄積部27に移されていた不用電荷
が水平転送部2り及び付加ゲート電極36の下に形成さ
れるゲートを介して付加電荷吸収部35へ流入し吸収さ
れる。電荷蓄積期間T。には、水平転送部コSは信号電
荷の水平転送をなし、付加ゲート電極36のバイアス電
圧は低レベルとされて、付加ゲート電極36の下に形成
されるゲートはオフとされる。。
示し、この例では掃出転送された不用電荷を吸収するた
めの付加電荷吸収部が水平転送部25の端部、例えば、
出力部2乙に隣接して、3Sで示される如く、設けられ
ている。36は出力部26と付加電荷吸収部3夕との間
に配された付加ゲート電極である。この列では、第9図
及び第70図の例と同様に、掃出転送期間Tsには、垂
直転送部22の不用電荷が蓄積部27へ転送される。そ
して、高速転送期間Ttになって信号電荷が垂直転送部
22から蓄積部27へ転送されるときには、水平転送部
25及び付加ゲート電極36には高レベルのバイアス電
圧が供給され、既に蓄積部27に移されていた不用電荷
が水平転送部2り及び付加ゲート電極36の下に形成さ
れるゲートを介して付加電荷吸収部35へ流入し吸収さ
れる。電荷蓄積期間T。には、水平転送部コSは信号電
荷の水平転送をなし、付加ゲート電極36のバイアス電
圧は低レベルとされて、付加ゲート電極36の下に形成
されるゲートはオフとされる。。
以上各種実施例をあげて説明した如く、本発明に係る固
体撮像装置は、改良された・・イブリッド転送型であっ
て、信号電荷の受光素子部から垂直転送部への読出しに
先立つ垂直転送部に於ける不用電荷の掃出転送と信号電
荷の垂直転送部から蓄積部への垂直転送とが、同一の転
送方向をもってなされるようにされているので、転送電
極構造及び転送りロック信号の発生及び供給をなす駆動
系を著しく簡易化することができる。また、付加電荷吸
収部の設置により、受光素子部に信号電荷が蓄積される
電荷蓄積期間に於ける過剰電荷の排除もよシ効果的に行
なわれる。
体撮像装置は、改良された・・イブリッド転送型であっ
て、信号電荷の受光素子部から垂直転送部への読出しに
先立つ垂直転送部に於ける不用電荷の掃出転送と信号電
荷の垂直転送部から蓄積部への垂直転送とが、同一の転
送方向をもってなされるようにされているので、転送電
極構造及び転送りロック信号の発生及び供給をなす駆動
系を著しく簡易化することができる。また、付加電荷吸
収部の設置により、受光素子部に信号電荷が蓄積される
電荷蓄積期間に於ける過剰電荷の排除もよシ効果的に行
なわれる。
なお、上述の実施例では受光・垂直転送部の電荷転送が
コ相クロック信号で、また、蓄積部の電荷転送が3相り
ロック信号で行われているが、両部の電荷転送とも、コ
相、3相、q相等のいずれのクロック信号で行われても
よい。
コ相クロック信号で、また、蓄積部の電荷転送が3相り
ロック信号で行われているが、両部の電荷転送とも、コ
相、3相、q相等のいずれのクロック信号で行われても
よい。
第1図はハイブリッド転送型固体撮像装置の例を示す構
成図、第2図及び第3図は第1図に示される撮像装置の
構造及び動作の詳細説明のために用いる図、第9図は本
発明に係る固体撮像装置の一例を示す構成図、第5図は
第9図に示される例の一部拡大図、第6図は第9図に示
される例の動作説明に用いられる波形図、第7図は本発
明に係る固体撮像装置の他の列を示す構成図、第ざ図は
第7図に示される例の一部拡大図、第9図及び第10図
は、夫々、本発明に係る固体撮像装置のさらに他の[F
IJを示す構成図、第1/図は第9図及び第10図に示
される例の動作説明に用いられる波形図、第12図は本
発明に係る固体撮像装置のさらに別の例を示す構成図で
ある。 図中、21は受光素子部、22は垂直転送部、2’lは
受光・垂直転送部、25は水平転送部、2乙は出力部、
27は蓄積部、2gは電荷吸収部、30及び3Aは付加
ゲート電極、31は掃出用電極、32.32′及び35
は付加電荷吸収部、33は垂直転送電極、39は蓄積部
転送電極である。 第2図 第3図 第411 第5図 第6−因 @7WA ・ 第all 第9図 第11図 第12図 36 26a 手続補正書 昭和56年9月g日 1、事件の表示 昭和56年特許出願第1090A!号 2、発明の名称 固体撮像装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京部品用区北品用6丁目7番35号名
称 (2LOソニー株式会社 代表者岩間和夫 4、代 理 人〒150 (1)、明細書中、第13頁12〜13行[掃出転送期
間T s 、1とあるを[高速転送期間TtJに訂正す
る。 (2)1図面中、第3図を別紙の通シ補正する。 以上 第3図
成図、第2図及び第3図は第1図に示される撮像装置の
構造及び動作の詳細説明のために用いる図、第9図は本
発明に係る固体撮像装置の一例を示す構成図、第5図は
第9図に示される例の一部拡大図、第6図は第9図に示
される例の動作説明に用いられる波形図、第7図は本発
明に係る固体撮像装置の他の列を示す構成図、第ざ図は
第7図に示される例の一部拡大図、第9図及び第10図
は、夫々、本発明に係る固体撮像装置のさらに他の[F
IJを示す構成図、第1/図は第9図及び第10図に示
される例の動作説明に用いられる波形図、第12図は本
発明に係る固体撮像装置のさらに別の例を示す構成図で
ある。 図中、21は受光素子部、22は垂直転送部、2’lは
受光・垂直転送部、25は水平転送部、2乙は出力部、
27は蓄積部、2gは電荷吸収部、30及び3Aは付加
ゲート電極、31は掃出用電極、32.32′及び35
は付加電荷吸収部、33は垂直転送電極、39は蓄積部
転送電極である。 第2図 第3図 第411 第5図 第6−因 @7WA ・ 第all 第9図 第11図 第12図 36 26a 手続補正書 昭和56年9月g日 1、事件の表示 昭和56年特許出願第1090A!号 2、発明の名称 固体撮像装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京部品用区北品用6丁目7番35号名
称 (2LOソニー株式会社 代表者岩間和夫 4、代 理 人〒150 (1)、明細書中、第13頁12〜13行[掃出転送期
間T s 、1とあるを[高速転送期間TtJに訂正す
る。 (2)1図面中、第3図を別紙の通シ補正する。 以上 第3図
Claims (1)
- 水平列及び垂直列を形成して配された複数の受光素子部
に得られる信号電荷が、上記受光素子部の垂直列に沿っ
て延びる垂直転送部へ読み出され、該信号電荷が上記垂
直転送部から蓄積部へ高速転送され、該蓄積部に転送さ
れた信号電荷が水平転送部により出力部へ転送されるよ
うにされて成り、上記信号電荷が上記垂直転送部へ読み
出されるに先立ち、上記垂直転送部に存在する不用電荷
が、上記信号電荷の上記蓄積部への転送の方向と同一の
転送方向をもって掃出し転送されて電荷吸収部へ送られ
るようにされた固体撮像装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56109065A JPS5810977A (ja) | 1981-07-13 | 1981-07-13 | 固体撮像装置 |
EP19820902089 EP0083376A4 (en) | 1981-07-13 | 1982-07-07 | SOLID STATE IMAGE CAPTURING DEVICE. |
PCT/JP1982/000256 WO1983000268A1 (en) | 1981-07-13 | 1982-07-07 | Solid state image pickup device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56109065A JPS5810977A (ja) | 1981-07-13 | 1981-07-13 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5810977A true JPS5810977A (ja) | 1983-01-21 |
Family
ID=14500701
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56109065A Pending JPS5810977A (ja) | 1981-07-13 | 1981-07-13 | 固体撮像装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0083376A4 (ja) |
JP (1) | JPS5810977A (ja) |
WO (1) | WO1983000268A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03192883A (ja) * | 1989-12-21 | 1991-08-22 | Matsushita Electron Corp | 固体撮像素子の駆動方法 |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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