JPS5847380A - Solid-state image pickup device - Google Patents

Solid-state image pickup device

Info

Publication number
JPS5847380A
JPS5847380A JP56146874A JP14687481A JPS5847380A JP S5847380 A JPS5847380 A JP S5847380A JP 56146874 A JP56146874 A JP 56146874A JP 14687481 A JP14687481 A JP 14687481A JP S5847380 A JPS5847380 A JP S5847380A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vertical transfer
transfer
section
vertical
transfer section
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
Application number
JP56146874A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuaki Takeshita
竹下 光明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP56146874A priority Critical patent/JPS5847380A/en
Publication of JPS5847380A publication Critical patent/JPS5847380A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/71Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
    • H04N25/73Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors using interline transfer [IT]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a reproduced image having removed a white-and-black point image defect by providing solid-state image pickup elements, improving driving conditions for the charge transfer of the vertical transfer part, and holding the regularity of charge transfer time. CONSTITUTION:A solid-stage image pickup device is constituted by providing solid-stage image pickup elements having the structure as shown in the figure, and then supplying two-phase driving signals phi11 and phi12 to vertical transfer electrodes PHI1 and PHI2. Thus, the two-phase driving signals phi11 and phi12 are supplied to the vertical transfer electrodes PHI1 and PHI2 to perform an interlaced field read of signal charges, and the charge transfer of the vertical transfer part 2 is carried out only in periods of transfer pulses Q1 and Q2 in each horizontal blanking period, so its transfer time is held invariably constant and a mode of repetition is unchanged to secure the regularity. Therefore, no black-and-white dot defect appears in a reproduced image based upon an obtained image pickup output signal.

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素子
を具備した固体撮像装置に関し、より詳細には、固体撮
像素子に対する電荷転送のだめの駆動条件が工夫される
ことにより、撮像出力信号にもとすく再生画像上の欠陥
が除去されるようになされた、改良されたインターライ
ン転送型置体操像装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a solid-state imaging device equipped with a solid-state imaging device configured using a charge transfer element, and more specifically, to a method for devising driving conditions for charge transfer to the solid-state imaging device. The present invention relates to an improved interline transfer type stationary imaging device in which defects on a reproduced image can be quickly removed from the image pickup output signal.

電荷結合素子(チャージ・カップルド・デイノ;イス、
以下CODと呼ぶ)等の電荷転送素子を用いて構成され
た固体撮像素子には、大別して、フレーム転送型とイン
ターライン転送型とがあり、夫々、その長所を有効に生
かすべく使い分けられている。
Charge coupled device (charge coupled device)
Solid-state imaging devices constructed using charge transfer devices such as COD (hereinafter referred to as COD) can be roughly divided into frame transfer type and interline transfer type, and each type is used properly to take advantage of their advantages. .

例えば、インターライン転送型CCD撮像素子の一例は
図面の第1図に示される如く、半導体基体上に、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/と受
光素子部lの垂直列に沿つ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んで成る受光・垂直転
送部3と、この受光・垂直転送部3に結合された水平転
送部すと、出力部Sとから構成され、出力部Sからは信
号出力端子raが導出されて形成される。
For example, an example of an interline transfer type CCD image sensor is shown in FIG. a light receiving/vertical transfer section 3 including a vertical transfer section formed of a plurality of columns of CCDs arranged along vertical columns; and a horizontal transfer section coupled to the light receiving/vertical transfer section 3. and an output section S, and a signal output terminal ra is led out from the output section S.

斯かる撮像素子を具備した固体撮像装置が構成されるが
、その場合には、垂直転送部コ及び水平転送部すには、
夫々、所定の垂直転送駆動信号及び水平転送駆動信号が
供給されて電荷転送動作がなされる2、そして、所定の
受光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、垂直転送部コに読み出され、これが垂直転送部
コの電荷転送動作により、各水平ブランキング期間ごと
に順次水平転送部リヘ垂直転送されていく。この水平転
送部すには、信号電荷が受光素子部lのl水平列で得ら
れる信号電荷ごとに順次転送され、これが水平転送部す
の電荷転送動作により、各水平映像期間に出力部Sへ水
平転送されていき、信号出力端子5aに撮1象出力信号
が得られるのである。
A solid-state imaging device equipped with such an image sensor is constructed, but in that case, the vertical transfer section and the horizontal transfer section include the following:
A charge transfer operation is performed by supplying a predetermined vertical transfer drive signal and a horizontal transfer drive signal 2, respectively, and the signal charge obtained in each light receiving element portion l by light reception within a predetermined light reception period is transferred vertically. The data is read out to the horizontal transfer section 1, and is sequentially vertically transferred to the horizontal transfer section in each horizontal blanking period by the charge transfer operation of the vertical transfer section. To this horizontal transfer section, signal charges are sequentially transferred for each signal charge obtained in l horizontal rows of the light receiving element section L, and these are transferred to the output section S during each horizontal video period by the charge transfer operation of the horizontal transfer section S. The signal is transferred horizontally, and a single image output signal is obtained at the signal output terminal 5a.

上述の撮像素子の受光・垂直転送部3は、より・詳細に
は、例えば、第2図Aに示される如く、′受光素子部l
の各垂直列と各垂直転送部コとの間に続出ゲート部6が
形成され、各受光素子部lの周囲には、さらに、チャン
ネル・ストッパー7が形成されている。また、チャンネ
ル−ストッパー7に隣接してオーバーフロー・ドレイン
gが配され、−−この オーバーフロー・ドレインと隣りの垂直転送部コとの間
はチャンネル・ストッパーヲで区別されている。そして
、垂直転送部2上には、水平方向に延びる垂直転送電極
φl及びφ2が垂直方向に交互に配列されている。垂直
転送電極φ/及びφ2は、夫々、蓄積部電極φ/c及び
φ2cと転送部電極(電位障壁電接)φ/1及びφ2t
とで構成されており、電極φ/C及びφ2oの下方が垂
直転送部コの蓄積領域とされ、また、電極φ/を及びφ
2tの下方が垂直転送部の転送領域(電位障壁領域)と
されていて、転送領域には、隣接する蓄積領域より電位
が浅く(低く)なって電位障壁を形成するため、例えば
、イオン注入領域が設けられる、あるいは、絶縁!¥4
11の厚さが犬とされる等の処理がなされている。第2
図Bは第2図AのIIB−11Bの断面を示し、P形半
導体基体10の一方の表面側に上記各部が形成され、絶
縁層//を介して垂直転送電極φ2が配されている1、
この例は、垂直転送電極が読出ゲート電極をも兼ねる場
合であり、読出ゲート部6上にも垂直転送電極φ2(詳
細には、その蓄積部電極φ2c)が配されている。
More specifically, as shown in FIG.
A successive gate section 6 is formed between each vertical column and each vertical transfer section 1, and a channel stopper 7 is further formed around each light receiving element section l. Further, an overflow drain g is disposed adjacent to the channel stopper 7, and the overflow drain and the adjacent vertical transfer section are separated by the channel stopper. Further, on the vertical transfer section 2, vertical transfer electrodes φl and φ2 extending in the horizontal direction are alternately arranged in the vertical direction. Vertical transfer electrodes φ/ and φ2 are storage section electrodes φ/c and φ2c and transfer section electrodes (potential barrier contacts) φ/1 and φ2t, respectively.
The area below the electrodes φ/C and φ2o is the storage region of the vertical transfer section, and the electrodes φ/ and φ2o are
The area below 2t is the transfer region (potential barrier region) of the vertical transfer section, and the transfer region has a shallower (lower) potential than the adjacent storage region to form a potential barrier. is provided or insulated! ¥4
The thickness of 11 is treated as a dog. Second
FIG. B shows a cross section of IIB-11B in FIG. ,
In this example, the vertical transfer electrode also serves as the read gate electrode, and the vertical transfer electrode φ2 (more specifically, the storage electrode φ2c) is also arranged on the read gate portion 6.

斯かる固体撮像素子を構成するインターライン型CCD
撮像素子の受光・垂直転送部に於ける受光素子部から垂
直転送部への信号電荷の読出し形式には、受光素子部に
lフレーム期間蓄積された信号電荷を読み出すフレーム
読出モードと、受光素子部にlフィールド期間、即ち、
lフレーム期間蓄積され未信号電荷を読み出すフィール
ド読出モードとがある。フレーム読出モードの場合は、
受光・垂直転送部の構成上、開口効果による垂直方向の
変調度が高くなり、比較的緩やかに動いている被写体を
撮像するに特に都合がよいが、フィールド読出モードの
場合には、受光素子部に於ける信号電荷の蓄積時間が短
いのでフレーム読出モード時に見られるような等価残像
が生ぜず、また、開口効果によりフリッカ−が抑止され
るので、比較的速やかに動く被写体やフリッカ−が目立
ち易い被写体を撮像するに適しているという利点がある
An interline CCD that constitutes such a solid-state image sensor
There are two formats for reading out signal charges from the light receiving element section to the vertical transfer section in the light receiving/vertical transfer section of the image sensor: a frame readout mode in which signal charges accumulated in the light receiving element section for one frame period are read out, and a frame readout mode in which signal charges accumulated in the light receiving element section are read out for one frame period. to l field period, i.e.
There is a field read mode in which unsignal charges accumulated for one frame period are read out. In frame read mode,
Due to the configuration of the light receiving/vertical transfer section, the degree of vertical modulation due to the aperture effect is high, which is particularly convenient for imaging relatively slowly moving subjects.However, in the field readout mode, the light receiving element section Since the signal charge accumulation time is short, equivalent afterimages as seen in frame readout mode do not occur, and flicker is suppressed by the aperture effect, so relatively quickly moving subjects and flicker are easily noticeable. It has the advantage of being suitable for photographing a subject.

このフィールド読出モードに於いては、第2図に示され
る受光・垂直転送部3の垂直転送電極φl及びφ2に、
フィールド周期の読出パルスとl水平期間を周期とする
垂直転送パルスとを有したコ相、駆動信号が夫々供給さ
れ、読出ゲート部を上に配された蓄積部電極φ/c及び
φ2oにフィールド周期で続出パルスが供給される時、
読出ゲート部乙の各々にフィールド周期で読出パルス電
圧が印加されて、各受光素子部/に/フィールド期間蓄
積された信号電荷が読出ゲート部名を介して垂直転送部
2の蓄積領域に読み出される。そして、各水平ブランキ
ング期間に於いて、垂直転送電極φl及びφ2に、夫々
、互いに逆相の垂直転送パルスが供給されることにより
、読み出された信号電荷の水平転送部すへの垂直転送が
行われる。このようにして、各フィールド毎の信号電荷
の読出し及び転送がなされるが、第一フィールド(奇数
フィールド)と第二フィールド(偶数フィールド)とで
インターレースした撮像出力信号を得るためには、受光
素子部lの各垂直列に1於いて、隣り合う2個の受光素
子部の信号電荷が加え合わされて/水平映像期間の信号
電荷とされるようになされ、この信号電荷が加え合わさ
れる隣り合う2個の受光素子部の組合せが、第一フィー
ルドと第二フィールドとでは異なるようにされる。例え
ば、第一フィールドでは各垂直列内の受光素子部の1番
目と2番目、3番目と9番目、°°・というように11
M次2個ずつ組合され、一方、第二フィールドでは各垂
直列内の受光素子部の2番目と3番目、す番目と5番目
、・・・というように1個ずつずれて、2個ずつ組合さ
れる。これにより、いわゆる、インターレース・フィー
ルド読出しが行われるのである、 また、第3図に示される例の−如く、受光・垂直転送部
3に於ける読出ゲート部6上に独立した読出ゲート電極
Ωが設けられている撮像素子が用いられる場合には、垂
直転送電極φl及びφ2には、夫々、l水子期間を周期
とし、互い゛に逆相の転送パルスを有する2相駆動信号
が供給され、読出ゲート電極Ωには、フィールド周期で
発生する読出パルスが供給される。この読出パルスが供
給されたとき、受光素子部lの信号電荷が読出ゲート部
6を介して垂直転送部2へ読出されることになり、第2
薗に示される[tllの場合易同様の動作をする。
In this field read mode, the vertical transfer electrodes φl and φ2 of the light receiving/vertical transfer section 3 shown in FIG.
A co-phase drive signal having a read pulse with a field period and a vertical transfer pulse with a period of 1 horizontal period is supplied to the storage electrodes φ/c and φ2o disposed above the read gate portion with a field period. When successive pulses are supplied with
A readout pulse voltage is applied to each of the readout gate sections B in a field period, and the signal charge accumulated in each light receiving element section during the field period is read out to the accumulation region of the vertical transfer section 2 via the readout gate section. . Then, in each horizontal blanking period, vertical transfer pulses with opposite phases are supplied to the vertical transfer electrodes φl and φ2, respectively, thereby vertically transferring the read signal charges to the horizontal transfer section. will be held. In this way, signal charges are read out and transferred for each field, but in order to obtain an interlaced imaging output signal between the first field (odd field) and the second field (even field), it is necessary to In each vertical column of section 1, the signal charges of two adjacent light receiving element sections are added together to form a signal charge for the horizontal video period, and the signal charges of two adjacent light receiving element sections to which this signal charge is added are added. The combinations of the light receiving element portions are made different between the first field and the second field. For example, in the first field, the 1st and 2nd, the 3rd and 9th, and so on in each vertical column are 11.
On the other hand, in the second field, the 2nd and 3rd light receiving elements in each vertical column, the 5th and 5th light receiving elements, etc. are combined, and the light receiving elements are shifted one by one, and two light receiving elements are combined. be combined. As a result, so-called interlaced field readout is performed. Also, as shown in the example shown in FIG. When the provided image sensor is used, the vertical transfer electrodes φl and φ2 are each supplied with a two-phase drive signal having a cycle of 1 water period and having transfer pulses with mutually opposite phases, A read pulse generated at a field period is supplied to the read gate electrode Ω. When this readout pulse is supplied, the signal charges in the light receiving element section l are read out to the vertical transfer section 2 via the readout gate section 6, and the second
In the case of [tll shown in Sono, the operation is similar.

ところで、上述の如くの受光・垂直転送部3の動作のも
とに信号出力端子りaに得られる撮像出力信号にもとす
いて再生画像を得た場合、再生画像中に黒白の点が上下
に隣接して現われる画像欠陥が生ずることがある。この
欠陥は通称“白黒点″と呼ばれ、特に、低照度下での撮
像時に点部分が線°状に延びる傾向があり、通常の欠陥
補正では排除することができない。斯かる欠陥は、垂直
転送部λ中に局部的に電位の深い(高い)部分が存在し
ていることが原因となって生ずるものである。
By the way, when a reproduced image is obtained based on the image pickup output signal obtained at the signal output terminal a under the operation of the light receiving/vertical transfer section 3 as described above, black and white points are located above and below in the reproduced image. Image defects that appear adjacent to the image may occur. This defect is commonly called a "black and white spot," and the dot part tends to extend in a linear shape, especially when imaging under low illuminance, and cannot be eliminated by normal defect correction. Such a defect is caused by the presence of a locally deep (high) potential portion in the vertical transfer section λ.

この垂直転送部コ中、の局部的に電位の深い部分は、垂
直転送部コに於ける不純物濃度が不均一であって局部的
に形成された不純物濃度が高い部分、あるいは、垂直転
送部2上の絶縁層//の厚さが不均一であって局部的に
形成された膜厚が大なる部分等に存在することになり、
撮像素子の構造上、の欠陥部である。第9図は垂直転送
部2内に局部的に電位の深い部分が生じている状態を示
す。垂直転送電極φl及びφ2の夫々を構成する蓄積部
電極φ/C及びφハと転送部電極φ/を及びφコtの下
方の蓄積領域PCと転送領域Ptに示された階段状表示
は、転送動作中の各部の電位の深さく下方に向って電位
が深く(高く)なる。)を示しており、Xは局部的((
形成された電位の深い部分である。。
The locally deep potential in this vertical transfer section 2 is a region where the impurity concentration in the vertical transfer section 2 is uneven and locally formed has a high impurity concentration, or a region where the impurity concentration is locally formed. The thickness of the upper insulating layer // is non-uniform, and the locally formed film is present in large parts.
This is a structural defect in the image sensor. FIG. 9 shows a state in which a locally deep potential portion occurs within the vertical transfer section 2. In FIG. The stair-like display shown in the storage region PC and transfer region Pt below the storage region electrodes φ/C and φc, the transfer region electrode φ/, and the φcot which constitute the vertical transfer electrodes φl and φ2, respectively, is as follows. During the transfer operation, the potential of each part becomes deeper (higher) as it goes downward. ), and X indicates the local ((
This is the deep part of the potential formed. .

斯かる局部的な電位の深い部分Xが存在すると、図示め
如く、部分Xをソニス・Sとし、電極φ/c下の蓄積領
域PCをゲート・Gとし、電極φ2を下の転送頭載Pt
をドレイン・Dとする実質的々絶縁ゲート形電界効宋ト
ランジスタ(以下’、MOS・FETと呼ぶ)が形成さ
れ、このMOS −FETのウィークインバージョン動
作によるサブ−スレッショールド電流として、垂直転送
電極φl下の部分Xから先行する垂直転2送電極φ2下
の領域中の”電位の井戸“への電荷の流入が生ずる。こ
の部分Xから先行する電位の井戸へ流入する電荷着は、
垂直転送部2に於ける電荷転送の時間長及びその周期が
一定であれば変化せず、定常的なものとなって別設の問
題とはならない。しかしながら、実際の垂直転送部2の
電荷転送に於いては、各フィールドの信号電荷の読み出
し時に際して、転送時間が長い時間となる状態が生ずる
。゛この長い転送時間の間に、部2分Xに蓄積された電
荷が、通常の電荷転送状態時に比して大量に先行する電
位の井戸に流入して過大な信号電荷を供給し、反面、そ
の分だけ後方領域の信号電、荷の欠損を生せしめること
になる。これにより、信号電荷の過不足が生じて撮像出
力信号の劣化を招き、再生画像上に白黒点の欠陥が現わ
れるのである。
If such a deep region X of local potential exists, as shown in the figure, the region
A substantially insulated gate field effect transistor (hereinafter referred to as MOS-FET) with drain D is formed, and vertical transfer is performed as a sub-threshold current due to the weak inversion operation of this MOS-FET. Charges flow from the portion X under the electrode φl into the "potential well" in the region under the preceding vertical transfer electrode φ2. The charge deposit flowing from this portion X into the well of the preceding potential is
If the time length and period of charge transfer in the vertical transfer section 2 are constant, they will not change and will be constant, and will not pose a separate problem. However, in actual charge transfer in the vertical transfer section 2, a situation occurs in which the transfer time is long when reading signal charges of each field.゛During this long transfer time, a large amount of the charge accumulated in the portion 2X flows into the leading potential well compared to the normal charge transfer state, supplying an excessive signal charge, and on the other hand, This causes a loss of signal charges and charges in the rear region. This causes an excess or deficiency of signal charges, leading to deterioration of the image pickup output signal, and defects such as black and white dots appear on the reproduced image.

上述の原因からして、白黒点画像欠陥の問題を解決する
には、垂直転送部に於ける電荷転送の転後時間の規則性
を、信号電荷の読出しに際しても乱さないようにすれば
よいことに々る。
Considering the above-mentioned causes, in order to solve the problem of black and white point image defects, it is necessary to ensure that the regularity of the time after charge transfer in the vertical transfer section is not disturbed even when reading signal charges. I'm smiling.

斯かる点に鑑み本発明は、固体撮像素子を具備し、その
垂直転送部に於ける電荷転送のための駆動条件が改善さ
れ、電荷転送時間の規則性が保たれて、白黒点画像欠陥
が除去された再生画像が得られるインターライン転送型
固体撮像装置を提供するものである。以下、本発明の実
施しlについて述べる、。
In view of these points, the present invention includes a solid-state image sensor, improves driving conditions for charge transfer in its vertical transfer section, maintains regularity of charge transfer time, and eliminates black-and-white point image defects. The present invention provides an interline transfer solid-state imaging device that can obtain a reproduced image with removed images. The implementation of the present invention will be described below.

本発明に係る固体撮像装置の一例は、第7図及び第2図
に示される如くの構造を有した固体撮像素子を備え、そ
の垂直転送電極φl及びφ2に、第夕図A及びBに示さ
れる如くの、コ相駆動信号ψ/及びψλが供給されて構
成される11.駆動信号ψl及びψλは、夫々、3値ノ
ペル信号であり、第一の高レベルvRをとり各フィール
ド毎に発生する読出パルスR/及びR2を有し、各水平
映像期間には第一の高7ペルVRより低い第二の高レベ
ルVHをとり、各水平ブランキング期間HB内に、夫々
、低レベルVHをとるとともに互いに位相を異にする転
送パルスQl及びQ2を有している。ここで、読出パル
スR,とR2については、両者が時間的に一致するフィ
ールドと、読出パルスR2と読出パルスR/の一方が他
方に対してl水平期間Hだけ先行するフィールドとが交
互に到来するようにされる。図示の例では、第一フイー
ルドF/では読出パルスR/とR2とが時間的(で一致
し、第二フィールドF2では読出パルスR,2が読出パ
ルスR/よりt水平期間Hだけ先行するものとされてい
る。また、転送パルスQlとQ2は、共に、水平ブラン
キング期間HB内に発生するが、転送パルスQtが転送
パルスQ2より時間的に先行するものとされている。
An example of the solid-state imaging device according to the present invention includes a solid-state imaging device having a structure as shown in FIG. 7 and FIG. 11. is configured by being supplied with co-phase drive signals ψ/ and ψλ as shown in FIG. The drive signals ψl and ψλ are ternary Nopel signals, respectively, having a first high level vR and readout pulses R/ and R2 generated for each field, and a first high level vR for each horizontal video period. It takes a second high level VH lower than 7 pels VR, and has transfer pulses Ql and Q2 that take a low level VH and have different phases from each other in each horizontal blanking period HB. Here, regarding the read pulses R and R2, fields in which they coincide in time and fields in which one of the read pulses R2 and R/ precedes the other by l horizontal period H alternately arrive. be made to do. In the illustrated example, in the first field F/, the readout pulses R/ and R2 coincide in time, and in the second field F2, the readout pulses R, 2 precede the readout pulses R/ by t horizontal periods H. Further, although both the transfer pulses Ql and Q2 are generated within the horizontal blanking period HB, the transfer pulse Qt is said to temporally precede the transfer pulse Q2.

斯かる駆動信号ψ/及びψコの供給により、垂直転送部
−の垂直転送電極φl及びφコを夫々構成する、蓄積部
電極φ/C及びφ2oと転送部電極φ/1及びφ、2t
の下方の蓄積領域と転送領域とには、共に、各水平映像
期間中第二の高レベルVHの電圧が印加される。また、
受光素子部/から垂直転送部2への信号電荷の読出しは
、読出パルスR/及びR2が供給されて、読出ゲート部
6に読出);ルスR1及びR2の第一の高レベルVRの
電”圧が印tJ口されることにより行われ、さらに、垂
直転送部2に於ける電荷転送動作は、各水平ブランキン
グ期間HBに於いて、先ず、垂直転送電極φlに転送パ
ルスQtが供給されて、垂直転送電極φ/下の領域に転
送パルスQtの低レベルvLの電圧が印加され、次に、
垂直転送電極φ2に転送パルスQ2が供給されて、垂直
転送電極φλ下の領域に転送パルスQ2の低レベルVL
の電圧が印加されることにより行われる。その場合、第
一フイールドF/に於いては、読出パルスR/及びR2
が同時に供給されるので、各受光素子部lの信号電荷が
同時に垂直転送部2の各電極φl及びφ2の下方の領域
へ読み出され、その後最初に到来する転送パルスQ/に
より、電極φl下の領域の信号電荷が次段の電極φ2下
の領域に転送されて電極φコ下に読み出された信号電荷
と加え合わされ、次に到来する転送パルスQ2により、
電極φ2下の領域の加え合わされた信号電荷がさらに次
段の電極φl下の領域へ転送される。以下、転送・ζル
スQt及びQ2の到来毎に順次転送されていく。
By supplying such driving signals ψ/ and ψ, the storage part electrodes φ/C and φ2o and the transfer part electrodes φ/1 and φ, 2t, which constitute the vertical transfer electrodes φl and φ of the vertical transfer part, respectively.
A voltage at the second high level VH is applied to both the lower storage region and the transfer region during each horizontal video period. Also,
To read the signal charge from the light receiving element section/ to the vertical transfer section 2, read pulses R/ and R2 are supplied and read out to the read gate section 6); Furthermore, the charge transfer operation in the vertical transfer section 2 is performed by applying a pressure tJ to the vertical transfer electrode φl in each horizontal blanking period HB. , a voltage of low level vL of the transfer pulse Qt is applied to the region under the vertical transfer electrode φ/, and then,
The transfer pulse Q2 is supplied to the vertical transfer electrode φ2, and the low level VL of the transfer pulse Q2 is applied to the area under the vertical transfer electrode φλ.
This is done by applying a voltage of . In that case, in the first field F/, the read pulses R/ and R2
are supplied at the same time, the signal charges of each light-receiving element section l are simultaneously read out to the region below each electrode φl and φ2 of the vertical transfer section 2, and then the first arriving transfer pulse Q/ causes the signal charge below the electrode φl to be read out simultaneously. The signal charge in the region is transferred to the region under the next stage electrode φ2 and added to the signal charge read out under the electrode φ, and by the next arriving transfer pulse Q2,
The added signal charges in the area under the electrode φ2 are further transferred to the area under the electrode φl in the next stage. Thereafter, the data is sequentially transferred each time the transfer/ζ pulses Qt and Q2 arrive.

次に第二フィールドF2に於いては、最初に読出パルス
R2が供給されて、垂直転送部コの電極φコ下の領域に
のみ、受光素子部lのうちの対応する位置にあるものか
ら、信号電荷が読み出され、これがその直後に到来する
転送パルスQ2により次段の電極φl下の領域に転送さ
れる。次に、読出パルスR2より/水平期間H遅れて供
給される読出パルスR/により、垂直転送部コの電極φ
l下の領域に、受光素子部lのうちの対応する位置にあ
るものから、信号電荷が読み出されて、それ以前に前段
の電極φ2下の領域から転送されてきていた信号電荷と
加え合わされる。その後、転送パルスQt及びQ2の到
来毎に、加え合わされた信号電荷が順次転送されていく
。結局、第一74−ルドでは、電極φlとその次段の電
極φ2とに対応する位置にある隣り合う2個の受光素子
部の信号電荷が加え合わされて、垂直転送されていき、
第二フィールドでは、電極φコとその次段の′iJl極
φ/とに対応する位置にある隣り合う2個の受光素子部
の信号電荷が加え合わされて、垂直転送されていくこと
にな凱信号電荷のインターレースeフィールド読出しが
なされる。ここで、垂直転送部2に於ける電荷転送は、
各転送ノくルスQl及びQ2の期間に行われることにな
り、その転送時間は常に一定である。なお、上述の読出
ノ(ルス゛R/及びR2の振幅VR−VHは、垂直転送
部コに於ける電荷転送に必要な転送)(ルスQl及びQ
、2(7)振幅VW−VLよね小なるものに選定される
、これは、読出ノくルスEtt及びR2力;供給されタ
トキ、その振幅VR−VHによって、垂直転送部2に電
荷転送状態に相当する階段状電位差を形成させないため
である。壕だ、垂直転送部の最終段部に垂直出力ゲート
部を配し、これを転送・くルスQl又はQ2のタイミン
グでオンせしめて垂直転送部2から水平転送部すへの信
号電荷の転送するようになし、水平映像期間に水平転送
部y ihら垂直転送部コヘ、水平転送中の信号電荷7
5:流査するおそれがないようにするのが好ましい。
Next, in the second field F2, the readout pulse R2 is first supplied, and only the area under the electrode φ of the vertical transfer section 1 is read from the corresponding position of the light receiving element section l. The signal charge is read out and transferred to the region under the next stage electrode φl by a transfer pulse Q2 that arrives immediately thereafter. Next, the read pulse R/, which is supplied with a delay of /horizontal period H from the read pulse R2, causes the electrode φ of the vertical transfer section
A signal charge is read out from the corresponding position of the light-receiving element part l in the area under l, and is added to the signal charge that had been previously transferred from the area under the previous electrode φ2. Ru. Thereafter, the added signal charges are sequentially transferred each time transfer pulses Qt and Q2 arrive. In the end, in the first 74th field, the signal charges of two adjacent light-receiving element portions located at positions corresponding to the electrode φl and the next stage electrode φ2 are added together and vertically transferred.
In the second field, the signal charges of two adjacent light-receiving elements located at positions corresponding to the electrode φ and the next stage'iJl pole φ/ are added and vertically transferred. An interlaced e-field readout of signal charges is performed. Here, the charge transfer in the vertical transfer section 2 is as follows:
This is performed during each transfer cycle Ql and Q2, and the transfer time is always constant. Note that the amplitude VR-VH of the above-mentioned readout signals (Rules R/ and R2 is the transfer necessary for charge transfer in the vertical transfer section) (Rules Ql and Q
, 2(7) The amplitude VW-VL is selected to be smaller than the readout pulse Ett and R2; This is to prevent the formation of a corresponding stepwise potential difference. A vertical output gate section is arranged at the final stage of the vertical transfer section, and this is turned on at the timing of the transfer/curse Ql or Q2 to transfer the signal charge from the vertical transfer section 2 to the horizontal transfer section. In this way, during the horizontal video period, the signal charge 7 during horizontal transfer is transferred from the horizontal transfer section y ih to the vertical transfer section ko.
5: Preferably, there is no risk of leakage.

上述の如くの2相駆動信号ψl及びψ2を垂直転送電極
φl及びφ2に供給することにより、信号電荷のインタ
ーレース・フィールド読出しができる1とともに、垂直
転送部2に於ける電荷転送は、各水平ブランキン・グ期
間内に於いて転送パルスQt及びQ2の期間のみ行われ
るので、その転送時間は常に一定となり、繰返し態様も
不変となって、規則性が正確に保たれ、従って、得られ
る撮像出力信号にもとすく再生画像上に白黒点欠陥が生
ずることがない。
By supplying the two-phase drive signals ψl and ψ2 as described above to the vertical transfer electrodes φl and φ2, interlaced field readout of signal charges can be performed.・Since the transfer is performed only during the transfer pulses Qt and Q2 within the imaging period, the transfer time is always constant and the repetition pattern is also unchanged, ensuring regularity and accuracy. Therefore, the obtained imaging output signal As a result, black-and-white spot defects do not occur on reproduced images.

上述の実施例は固体撮像素子の垂直転送部が2相、駆動
されるコ相1駆動、方式の場合であるが、本発明は固体
撮像素子の垂直転送部がV相駆動されるす相、駆動方式
の場合にも適用することができる。。
The above-mentioned embodiment is a co-phase 1 drive system in which the vertical transfer section of the solid-state image sensor is driven in two phases, but the present invention uses a two-phase drive system in which the vertical transfer section of the solid-state image sensor is driven in a V phase. It can also be applied to drive systems. .

第6図は斯かるV相駆動方式をとる本発明の他の実施例
に於ける撮像素子の受光・垂直転送部の構造を示し、第
2図Aに示される描像素子の各部に対応する部分には第
コ図Aと共通の番号が付されている5、この列に於いて
は、垂直転送電極φl′、φコ′、φ3′及びφり′は
夫々独立しており、これらが順次、かつ、K■返し配列
されている。そして、粗面転送電極φl′及びφ3′は
読出ゲート電極をも兼ねている。
FIG. 6 shows the structure of the light receiving/vertical transfer section of the image sensor in another embodiment of the present invention employing such a V-phase drive method, and shows parts corresponding to each part of the imaging element shown in FIG. 2A. 5 is given the same number as in FIG. , and are arranged in a K-back arrangement. The rough transfer electrodes φl' and φ3' also serve as read gate electrodes.

第7図A、B、C及びDは、第6図に示される撮像素子
に供給されるす相の駆動信号’F/’、92′、93′
及びψq′を示し、これらが垂直転送電極φl′、φ、
/、φ、l及びφす′に夫々対応して供給される。
FIGS. 7A, B, C, and D represent three-phase drive signals 'F/', 92', and 93' supplied to the image sensor shown in FIG.
and ψq′, which are the vertical transfer electrodes φl′, φ,
/, φ, l, and φS', respectively.

この場合、垂直転送電極φ/′、φ3′及びφす′の下
方が垂直転送部2の蓄積領域となり、垂直転送電極φ2
′の下方が垂直転送部コの転送領域と々る。
In this case, the area below the vertical transfer electrodes φ/', φ3' and φS' becomes the storage region of the vertical transfer section 2, and the vertical transfer electrode φ2
′ reaches the transfer area of the vertical transfer section.

そして、駆動信号ψl′及びり3′が有す、第一の高レ
ベルVRをとる、前述の読出/(ルスR/及びR3と同
様の、読出)(ルスR1′及びR3′により、各受光素
子部tの信号電荷がインターレース・フィールド読出し
モードとなるよう読み出され、また、垂直転送部コの蓄
積領域には各水平映像期間中第二の高レベルVHの電圧
が印加されている。
Then, the above-mentioned readout/(readout similar to the pulses R/ and R3) (readout pulses R1' and R3') takes the first high level VR of the drive signals ψl' and 3'. The signal charges in the element section t are read out so as to be in the interlaced field read mode, and a second high level voltage VH is applied to the storage region of the vertical transfer section t during each horizontal video period.

なお、この例では、駆動信号ψλ′により、電極φコ′
の下方の転送領域にのみ、水平映像期間に於いて低レベ
ルVLの電圧が印加されているが、電極φV′の下方を
転送領域とし、そこにのみ、水平映像期間に於いて低レ
ベルVLの電圧力;印カロされるような駆動条件として
もよい。
Note that in this example, the drive signal ψλ′ causes the electrode φ
A low level VL voltage is applied only to the lower transfer region of the electrode during the horizontal video period. The driving condition may be such that voltage force is applied.

垂直転送部2に於ける電荷転送は、水平ブランキング期
間HB内に於いて、駆動信号ψコ′力;第二の高レベル
VHをとり、駆動信号ψl′、93′及びψV′が夫々
位相を異にして低レベルvLをとる転送パルスとなるこ
とにより行われる。このlpl (Cあっては、電荷転
送動作中、隣接する2つ又は3つの電極下の領域に同時
に第二の高レベルVHの電圧が供給されて、これら2つ
又は3つの電極−下に電位の井戸が順次形成されていく
ようになされており、電荷の転送効率が高められている
1、なお、続出パルスR,/及びR3′の振幅VR−V
H力;垂直転送部2に於ける電荷転送のために必要な振
幅V H−V Lより小とされていること前述と同様で
ある1、 この実施例に於いても、垂直転送部2に於ける電荷転送
は、その転送時間が常に一定となり、繰返し態様も不変
となって、規則性が正確に保たれるることになり、再生
画像上で白黒点欠陥を生じない4局像出力が得られる。
Charge transfer in the vertical transfer section 2 is performed during the horizontal blanking period HB when the driving signal ψ is at the second high level VH, and the driving signals ψl', 93' and ψV' are in phase. This is done by making the transfer pulse different and taking a low level vL. During the charge transfer operation, a voltage of the second high level VH is simultaneously supplied to the regions under two or three adjacent electrodes, and a potential under these two or three electrodes is applied. The wells are formed sequentially, and the charge transfer efficiency is improved.
H force: smaller than the amplitude V H - V L required for charge transfer in the vertical transfer section 2. Same as above1. In this embodiment as well, the vertical transfer section 2 In charge transfer, the transfer time is always constant, the repetition pattern is also unchanged, and the regularity is maintained accurately, resulting in a 4-station image output that does not cause black and white spot defects on the reproduced image. can get.

以上説明した如く、本発明によれば、インターライン転
送型撮像素子がその垂直転送部内に局部的に電位が深く
なる欠陥部分を有していても、そ5の欠陥部分に起因す
る再生画像上での画像欠陥を生せしめることのない、イ
ンターレース・フィールド読出しモードによる撮像出力
信号を得ることができ、再生画像の質の向上がはかれる
。また、撮像素子の生産面からは、斯かる欠陥部分を有
する撮像素子も良品として取扱うことができるようにな
るので、撮像素子の生産歩留りが実質的に向上すること
になる。さらに、各垂直転送電極に供給される複数相の
駆動信号が同時に高レベル電圧となる時間的割合が大と
なるので、撮像素子の埋込ミチャンネルで形fjjlニ
ーしたオーバーフロー・トレインの安定な動作が得られ
るようになる。
As explained above, according to the present invention, even if an interline transfer type image sensor has a defective part where the potential locally becomes deep in its vertical transfer part, the reproduced image due to the defective part 5 It is possible to obtain an imaging output signal in an interlaced field readout mode that does not cause image defects in images, thereby improving the quality of reproduced images. In addition, from the viewpoint of production of image pickup devices, since it becomes possible to handle image pickup devices having such defective parts as good products, the production yield of image pickup devices is substantially improved. Furthermore, since the time ratio in which multiple phase drive signals supplied to each vertical transfer electrode are simultaneously at a high level voltage is large, stable operation of the overflow train, which is shaped by the embedded micro-channel of the image sensor, is increased. will be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例に用いられ得るインターライ
ン転送型固体撮像素子を示す構成図、第コ図A及びBは
第1図に示される撮像素子の部分説明に用いられる図、
第S図は本発明の一実施[tllに於ける受光・垂直転
送部駆動信号を示す波形図、第6図は本発明の他の実施
例に於けるインターライン転送型固体撮像素子の部分を
示す部分拡大図、第7図は上述の本発明の他の実施例に
於ける受光・垂直転送部駆動信号を示す波形図である。 図中、lは受光素子部、コは垂直転送部、3は受光・垂
直転送部、偉は水平転送部、Sは出力部、乙は読出ゲー
ト部、7及び9はチャンネル・ストッパー、gはオーバ
ーフロー・ドレイン、10h半導体基体、//は絶縁層
、6φを及びφコ、φl′、φ2′、φ3′及びφグ′
は垂直転送電極、ψ/及びψコ、ψl′、ψ2′、93
′及びψす′は、夫々、1駆動信号である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an interline transfer type solid-state image sensor that can be used in an embodiment of the present invention, and FIGS. A and B are diagrams used to partially explain the image sensor shown in FIG. 1.
FIG. S is a waveform diagram showing the light reception/vertical transfer unit drive signal in one embodiment of the present invention [tll, and FIG. The partially enlarged view shown in FIG. 7 is a waveform diagram showing the light receiving/vertical transfer unit drive signal in another embodiment of the invention described above. In the figure, l is the light receiving element part, C is the vertical transfer part, 3 is the light receiving/vertical transfer part, W is the horizontal transfer part, S is the output part, B is the readout gate part, 7 and 9 are the channel stoppers, and g is the Overflow drain, 10h semiconductor substrate, // insulating layer, 6φ and φco, φl', φ2', φ3' and φg'
are vertical transfer electrodes, ψ/ and ψko, ψl', ψ2', 93
' and ψs' are each one drive signal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 水平方向及び垂直方向に配列された複数の受光素子部と
、該受光素子部の夫々に対応して形成された読出ゲート
部と、該読出ゲート部に隣接して垂直方向に延びる複数
の垂直転送部と、該垂直転。 送部の端部に配された水平転送部と、出力部とを有した
固体撮像素子が備えられ、上記読出ゲート部の各々に対
し第一の高レベルをとる読出パルス電圧が各フィールド
毎に印加されて、上記受光素子部の各々から信号電荷が
上記垂直転送部の蓄積領域へ読み出され、上記垂直転送
部の蓄積領域に、水平映像期間に於いて上記第一の高V
ペルより低い第二の高レベルをとる電圧が印加されると
ともに、上記垂直転送部に、水平ブランキング期間内に
於いて位相差をもって順次低レベルをとる転送パルス電
圧が印加されて、上記信号電荷の上記水平転送部への垂
直転送がなされ、さらに、該信号電荷が上記水平転送部
により上記出力部へ水平転送されるようになされた固体
撮像装置。
[Scope of Claims] A plurality of light-receiving element sections arranged in the horizontal and vertical directions, a readout gate section formed corresponding to each of the light-receiving element sections, and a plurality of light-receiving element sections arranged in the vertical direction adjacent to the readout gate sections. a plurality of vertical transfer portions extending to the vertical transfer section; and the vertical transfer section. A solid-state imaging device is provided with a horizontal transfer section disposed at the end of the sending section and an output section, and a read pulse voltage that takes a first high level is applied to each of the read gate sections for each field. The signal charge is read out from each of the light receiving element sections to the accumulation region of the vertical transfer section, and the first high V is applied to the accumulation region of the vertical transfer section during the horizontal video period.
A voltage that takes a second high level lower than the signal charge is applied, and a transfer pulse voltage that successively takes a low level with a phase difference within the horizontal blanking period is applied to the vertical transfer section, so that the signal charge is vertically transferred to the horizontal transfer section, and further horizontally transferred to the output section by the horizontal transfer section.
JP56146874A 1981-09-17 1981-09-17 Solid-state image pickup device Pending JPS5847380A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56146874A JPS5847380A (en) 1981-09-17 1981-09-17 Solid-state image pickup device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56146874A JPS5847380A (en) 1981-09-17 1981-09-17 Solid-state image pickup device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5847380A true JPS5847380A (en) 1983-03-19

Family

ID=15417513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56146874A Pending JPS5847380A (en) 1981-09-17 1981-09-17 Solid-state image pickup device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5847380A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS604381A (en) * 1983-06-22 1985-01-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Solid-state image pickup device
JPS604380A (en) * 1983-06-22 1985-01-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Solid-state image pickup device
JPS6133758U (en) * 1984-08-01 1986-03-01 エムケ−精工株式会社 car wash equipment

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS604381A (en) * 1983-06-22 1985-01-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Solid-state image pickup device
JPS604380A (en) * 1983-06-22 1985-01-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Solid-state image pickup device
JPH0560304B2 (en) * 1983-06-22 1993-09-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd
JPS6133758U (en) * 1984-08-01 1986-03-01 エムケ−精工株式会社 car wash equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6115475A (en) Image pickup element and image pickup device
US20100045840A1 (en) Image sensor for still or video photography
JPH0118629B2 (en)
US5280186A (en) CCD image sensor with four phase clocking mechanism
JPH06121238A (en) Ccd imaging element
US4151553A (en) Color television camera
JPS6118914B2 (en)
EP1782619A1 (en) Image sensor for still or video photography
JPS5847379A (en) Solid-state image pickup device
JPS5847380A (en) Solid-state image pickup device
US5523787A (en) Solid-state imaging device adapted for an interlaced scanning and a non-interlaced scanning and method for driving same
JPS5838026B2 (en) color signal generator
JPH03123278A (en) Solid-state image pickup device
JP2592193B2 (en) CCD image element
JPS59122085A (en) Solid-state image pickup element
JP2000196964A (en) Solid-state image pickup element and driving method therefor
JP2508638B2 (en) Solid-state imaging device
JPH11196336A (en) Method for driving common camera for hdtv/sdtv
JPS61102881A (en) Drive circuit for solid-state image pickup element
JPH03187591A (en) Driving method for solid-state image pickup element
JPS63234677A (en) Drive method of charge coupling element
JPH04360477A (en) Ccd solid-state image pickup element
JPS6118917B2 (en)
JPS60210079A (en) Solid state area sensor
JPS59154881A (en) Driving method of solid-state image pickup device