JPS5839174A - 撮像素子 - Google Patents
撮像素子Info
- Publication number
- JPS5839174A JPS5839174A JP56137170A JP13717081A JPS5839174A JP S5839174 A JPS5839174 A JP S5839174A JP 56137170 A JP56137170 A JP 56137170A JP 13717081 A JP13717081 A JP 13717081A JP S5839174 A JPS5839174 A JP S5839174A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charge
- signal
- photoelectric conversion
- photoelectric
- transferred
- 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.)
- Pending
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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
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/701—Line sensors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Facsimile Heads (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】
本発明は固体撮１家素子、特に外部信号によシ光電変換
領域の境界を変化させる構造を持つ固体撮像素子に関す
るものである。
領域の境界を変化させる構造を持つ固体撮像素子に関す
るものである。
従来、この棹の複数の光電変換領域より構成される固体
撮像素子は、上ｍｌ光″１に変換領域が規定されていた
ので、光学像のサンプリング位置が確定してしまう１と
いう欠点があった。
撮像素子は、上ｍｌ光″１に変換領域が規定されていた
ので、光学像のサンプリング位置が確定してしまう１と
いう欠点があった。
本発明は、上５述従来例の欠点を除去すると同時に光電
変換領域の境界を変えた複数の画像出力を合成・解析す
ることによシ、高品位な画像を得ることのできる撮像素
子を提供する事を目的とする。
変換領域の境界を変えた複数の画像出力を合成・解析す
ることによシ、高品位な画像を得ることのできる撮像素
子を提供する事を目的とする。
本発明ではその為に光電変換領域による各画素を形成す
る為にポテンシャル障壁を利用しているので画素領域を
適宜変化させ得る０又各画素の少なくとも一部がオーバ
ーラツプするようる０ 以下、図面を用いて本発明を具体的に説明する。説明を
簡単にするためにライン型センサーについて述べると共
に転送部としてはＣＣＤ構造のものを用いることにする
がＢＢＤ構造９ＭＯ８型Ｘ−Ｙアドレス構造などについ
ても適用可能であることは言うまでもない。
る為にポテンシャル障壁を利用しているので画素領域を
適宜変化させ得る０又各画素の少なくとも一部がオーバ
ーラツプするようる０ 以下、図面を用いて本発明を具体的に説明する。説明を
簡単にするためにライン型センサーについて述べると共
に転送部としてはＣＣＤ構造のものを用いることにする
がＢＢＤ構造９ＭＯ８型Ｘ−Ｙアドレス構造などについ
ても適用可能であることは言うまでもない。
第１図（ａ）は本発明に用いる固体撮像素子の断面模式
図、第１図（ｂ） 、 （ｃ） 、 （ｄ）は同ポテン
シャル模式図。第２図は本発明に係る固体撮像素子の構
成の一例を示す図、第３図は第２図示素子の駆動タイさ
ングチャートを示す図である。
図、第１図（ｂ） 、 （ｃ） 、 （ｄ）は同ポテン
シャル模式図。第２図は本発明に係る固体撮像素子の構
成の一例を示す図、第３図は第２図示素子の駆動タイさ
ングチャートを示す図である。
第１図（ａ）に示す様に光電変換領域はＣ１、Ｃ２゜Ｃ
３の信号は電極ｔ１〜１ｍ及びｓｔｏｗ膜をかいしてＰ
型Ｓ１から成る光電変換部に加、見られる様構成されて
いる。又第１図（ｂ）に示すようにＣ１だけに低レベル
電圧が加えられると半導体内部には電子に対して障壁が
できる。これによシ絵Ｃ２，Ｃ３だけ低レベル電圧を加
えた場合のポテンシャルを示しである０ 即ち、本発明では外部信号により光電変換領域の境界を
ポテンシャル障壁によシ変化させることを可能とするた
めの第１図（ａ）のごときゲート電極構造ｆ、〜ｆａを
光電変換領域に有している。もちろん第１図（ａ）のご
とく離散的かつ等間隔にゲート構造が配設されているだ
けでなく、分布定数的にポテンシャル壁をかえるｆよう
にゲートを配設したり外部バイアスを加える事によつて
障壁の高さを変化させる様にしても良い。
３の信号は電極ｔ１〜１ｍ及びｓｔｏｗ膜をかいしてＰ
型Ｓ１から成る光電変換部に加、見られる様構成されて
いる。又第１図（ｂ）に示すようにＣ１だけに低レベル
電圧が加えられると半導体内部には電子に対して障壁が
できる。これによシ絵Ｃ２，Ｃ３だけ低レベル電圧を加
えた場合のポテンシャルを示しである０ 即ち、本発明では外部信号により光電変換領域の境界を
ポテンシャル障壁によシ変化させることを可能とするた
めの第１図（ａ）のごときゲート電極構造ｆ、〜ｆａを
光電変換領域に有している。もちろん第１図（ａ）のご
とく離散的かつ等間隔にゲート構造が配設されているだ
けでなく、分布定数的にポテンシャル壁をかえるｆよう
にゲートを配設したり外部バイアスを加える事によつて
障壁の高さを変化させる様にしても良い。
第２図は本発明に適した固体撮像素子の一例の概略を示
す図である◇本実施例では光電変換部を３種類の分割状
態に選択し得る様に為している。又本実施例ではこの分
割された各光電変換領域に対して夫々１個の独立した電
荷蓄積部を設は九場合について考える。０１〜Ｃ３の外
部信号によシ光電変換部の分割状態が指定される０光電
変換部はある分割状態においては独立し九Ｎ＋１個の光
電変換部（絵素）になシ、光電荷はＣＬＲゲート信号に
よシＧＣＩ〜ＧＣＮ ＋ １の了スイッチを通してＶｃ
ｃヘクリアーされる。
す図である◇本実施例では光電変換部を３種類の分割状
態に選択し得る様に為している。又本実施例ではこの分
割された各光電変換領域に対して夫々１個の独立した電
荷蓄積部を設は九場合について考える。０１〜Ｃ３の外
部信号によシ光電変換部の分割状態が指定される０光電
変換部はある分割状態においては独立し九Ｎ＋１個の光
電変換部（絵素）になシ、光電荷はＣＬＲゲート信号に
よシＧＣＩ〜ＧＣＮ ＋ １の了スイッチを通してＶｃ
ｃヘクリアーされる。
５ＴＲ１〜８ＴＲ３のゲート信号により上記の光電変換
部で作られた信号光電荷はＣ１〜３の状態に応じて夫々
ＲＩ−Ｊ（１−１〜Ｎ、 Ｊ −１，２，３）の電荷蓄
積部へ［株］Ｉ−Ｊ（１−弓〜Ｎ、Ｊ冨１，２゜３）の
、ＦＩｉｖｒスイッチを介して分割され転送される。即
ちこのＣ１〜Ｃ３のゲートとこの５ＴＲＩ〜５ＴＲ３の
ゲートを外部よりコントロールすると横部へ任意にふり
わけることが可能になる。もちろん分割数や方法、蓄積
部の数や方法にはこの他にもいろいろ考えられることは
いうまでもない。電荷蓄積部ＲＩ−Ｊ（Ｉ−１〜Ｎ、Ｊ
−１，２，３）Ｋ蓄積された信号電荷はＴＲＦ −１。
部で作られた信号光電荷はＣ１〜３の状態に応じて夫々
ＲＩ−Ｊ（１−１〜Ｎ、 Ｊ −１，２，３）の電荷蓄
積部へ［株］Ｉ−Ｊ（１−弓〜Ｎ、Ｊ冨１，２゜３）の
、ＦＩｉｖｒスイッチを介して分割され転送される。即
ちこのＣ１〜Ｃ３のゲートとこの５ＴＲＩ〜５ＴＲ３の
ゲートを外部よりコントロールすると横部へ任意にふり
わけることが可能になる。もちろん分割数や方法、蓄積
部の数や方法にはこの他にもいろいろ考えられることは
いうまでもない。電荷蓄積部ＲＩ−Ｊ（Ｉ−１〜Ｎ、Ｊ
−１，２，３）Ｋ蓄積された信号電荷はＴＲＦ −１。
ＴＲＦ −２、ＴＲＦ −３のゲート信号により電荷転
送路（ＣＯＤ）へそれぞれＧＴＩ −Ｊ （Ｉ ＝ １
〜Ｎ、 Ｊ −１，２，３）の了スイッチを通して転送
される。ＣＣＤへ移された信号電荷は図示していない転
送駆動パルスにより電荷−電圧変換アンプｖＡへ転送さ
れ電圧信号として出力される０第３図は上１本発明に適
した固体撮像素子の駆動タイミングの一例を示す図であ
る。Ｃ１゜Ｃ２，Ｃ３に対応する光電変換領域よりの信
号電荷がそれぞれ５ＴＲＩ 、 ８ＴＲ２，、５ＴＲ３
の信号により、それぞれに対応する電荷蓄積部に転送さ
れる。本実施例では蓄積時間ＴＩ以外ではＣＬＲゲート
を開いて光電荷をクリアーしておく。それぞれ独立に蓄
積され九光電変換領域の境界の異なる光信号電荷はＴＲ
ＦＩ 、 ＴＲＦ２ 、 ＴＲＦ３ によシ順次ＣＣ
Ｄへ転送され、画像出力としで出力さ−れる。これら３
つの画像信号は画像の１フイールドを形成し季森修着し
ているＯ 以上説明したように、本発明は外部信号によシポテンシ
ャル障壁の位置を変え光電変換領域の境界を変化させら
れる構造をもつ固体撮像素子を用いることにより、上記
境界を変えた複数の画像出力を得ることができるという
効果を奏讐るのみならず、又、各分割領域同士が一部オ
ーバーラップするようにしているのでその合成出力によ
り実質的に細分化された画素を形成でき高品位な画像が
得られる。
送路（ＣＯＤ）へそれぞれＧＴＩ −Ｊ （Ｉ ＝ １
〜Ｎ、 Ｊ −１，２，３）の了スイッチを通して転送
される。ＣＣＤへ移された信号電荷は図示していない転
送駆動パルスにより電荷−電圧変換アンプｖＡへ転送さ
れ電圧信号として出力される０第３図は上１本発明に適
した固体撮像素子の駆動タイミングの一例を示す図であ
る。Ｃ１゜Ｃ２，Ｃ３に対応する光電変換領域よりの信
号電荷がそれぞれ５ＴＲＩ 、 ８ＴＲ２，、５ＴＲ３
の信号により、それぞれに対応する電荷蓄積部に転送さ
れる。本実施例では蓄積時間ＴＩ以外ではＣＬＲゲート
を開いて光電荷をクリアーしておく。それぞれ独立に蓄
積され九光電変換領域の境界の異なる光信号電荷はＴＲ
ＦＩ 、 ＴＲＦ２ 、 ＴＲＦ３ によシ順次ＣＣ
Ｄへ転送され、画像出力としで出力さ−れる。これら３
つの画像信号は画像の１フイールドを形成し季森修着し
ているＯ 以上説明したように、本発明は外部信号によシポテンシ
ャル障壁の位置を変え光電変換領域の境界を変化させら
れる構造をもつ固体撮像素子を用いることにより、上記
境界を変えた複数の画像出力を得ることができるという
効果を奏讐るのみならず、又、各分割領域同士が一部オ
ーバーラップするようにしているのでその合成出力によ
り実質的に細分化された画素を形成でき高品位な画像が
得られる。
尚、本実施例はライン型固体撮像素子で記述したがエリ
ア型固体撮像素子でも同様の構造が考えられることは言
うまで“もない。
ア型固体撮像素子でも同様の構造が考えられることは言
うまで“もない。
又、本発明では各分割領域に対して夫々対応する電荷蓄
積部を設けているので撮像素子からの読み出し速度に拘
わりなく、高速で電荷蓄積稔ｚ可能となるという効果も
あるものである・
積部を設けているので撮像素子からの読み出し速度に拘
わりなく、高速で電荷蓄積稔ｚ可能となるという効果も
あるものである・
第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は本発明に係る
固体撮像素子の原理を説明する為の模式図で、同図（−
はその断面模式図、同図（ｂ）はＣ１信号による分割状
態でのポテンシャル障壁を示す図、同図（ｅ）はＣ２信
号、同図（ｄ）はＣ３信号による分割状態でのポテンシ
ャル障壁を示す図である。 の−例を示す図。 ５ＮＸ（Ｎ＝１〜Ｎ、Ｘ−Ｌ”、Ｌ、Ｍ、Ｒ，Ｒ”。 Ｒ１）：光電変換部（絵素） ＲＩ−Ｊ（１＝ １〜Ｎ、 Ｊ −１，２，３）：電荷
蓄積部 ｔ、〜ｔ、二分割用障壁を形成する為の電極〇づ
２ Ｓ 石
固体撮像素子の原理を説明する為の模式図で、同図（−
はその断面模式図、同図（ｂ）はＣ１信号による分割状
態でのポテンシャル障壁を示す図、同図（ｅ）はＣ２信
号、同図（ｄ）はＣ３信号による分割状態でのポテンシ
ャル障壁を示す図である。 の−例を示す図。 ５ＮＸ（Ｎ＝１〜Ｎ、Ｘ−Ｌ”、Ｌ、Ｍ、Ｒ，Ｒ”。 Ｒ１）：光電変換部（絵素） ＲＩ−Ｊ（１＝ １〜Ｎ、 Ｊ −１，２，３）：電荷
蓄積部 ｔ、〜ｔ、二分割用障壁を形成する為の電極〇づ
２ Ｓ 石
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）光電変換領域と電荷蓄積領域を有する撮像素子に
於て、九１＊換領域の境界をポテンシャル壁により形成
する様に構成した撮慮索子。 許請求の範囲！ （１）項記載の撮像素子。 （８）前記ポテンシャル壁は互いにその一部が重なり合
りた画素を形成し得るものである事を特徴とする特許請
求の範囲第（１）項記載の撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56137170A JPS5839174A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | 撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56137170A JPS5839174A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | 撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5839174A true JPS5839174A (ja) | 1983-03-07 |
Family
ID=15192450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56137170A Pending JPS5839174A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | 撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5839174A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61148242A (ja) * | 1984-12-05 | 1986-07-05 | ユニロイヤル ケミカル カンパニー，インコーポレーテツド | 発泡剤およびガス発泡可能な組成物 |
| US5198905A (en) * | 1990-08-20 | 1993-03-30 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image sensor having an electrical interference reducing wire structure |
-
1981
- 1981-08-31 JP JP56137170A patent/JPS5839174A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61148242A (ja) * | 1984-12-05 | 1986-07-05 | ユニロイヤル ケミカル カンパニー，インコーポレーテツド | 発泡剤およびガス発泡可能な組成物 |
| JPH038663B2 (ja) * | 1984-12-05 | 1991-02-06 | Uniroyal Chem Co Inc | |
| US5198905A (en) * | 1990-08-20 | 1993-03-30 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image sensor having an electrical interference reducing wire structure |
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