JPS5848579A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPS5848579A JPS5848579A JP56148528A JP14852881A JPS5848579A JP S5848579 A JPS5848579 A JP S5848579A JP 56148528 A JP56148528 A JP 56148528A JP 14852881 A JP14852881 A JP 14852881A JP S5848579 A JPS5848579 A JP S5848579A
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- Japan
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- section
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- Pending
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N3/00—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages
- H04N3/10—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical
- H04N3/14—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical by means of electrically scanned solid-state devices
- H04N3/15—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical by means of electrically scanned solid-state devices for picture signal generation
- H04N3/155—Control of the image-sensor operation, e.g. image processing within the image-sensor
- H04N3/1568—Control of the image-sensor operation, e.g. image processing within the image-sensor for disturbance correction or prevention within the image-sensor, e.g. biasing, blooming, smearing
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (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、垂直走査手段として電荷転送素子で構成され
る垂直転送手段を用いた固体撮像装置に関し、垂直転送
手段の転送可能な電荷容量を超える過剰電荷（又は不要
電荷）によるプルーミング、スミアをなくすることので
きる装置を提供しようとするものである。
る垂直転送手段を用いた固体撮像装置に関し、垂直転送
手段の転送可能な電荷容量を超える過剰電荷（又は不要
電荷）によるプルーミング、スミアをなくすることので
きる装置を提供しようとするものである。
従来の固体撮像素子で垂直転送手段を有するものの代表
例は、ＣＣＤ電荷結合素子）撮像素子であるが、電荷の
読出し構成法の違いにより、フレームトランスファ型Ｃ
０Ｄ（以下ＦＴ−ＣＯＤと略記する）とインターライン
型Ｃ０Ｄ（以下、ＩＬ−ＣＯＤと略記する）とに大別さ
れる。
例は、ＣＣＤ電荷結合素子）撮像素子であるが、電荷の
読出し構成法の違いにより、フレームトランスファ型Ｃ
０Ｄ（以下ＦＴ−ＣＯＤと略記する）とインターライン
型Ｃ０Ｄ（以下、ＩＬ−ＣＯＤと略記する）とに大別さ
れる。
前者のＦＴ−ＣＯＤは、第１図に示すように、受光部Ａ
と、遮光された蓄積部Ｂと、遮光された水平転送部Ｃと
により構成されている。受光部Ａは一画素に対する受光
素子１ｏ１を２次元配列したもので°あり、°水平方向
に連続したポリシリコン電極よりなり、垂直方向に１水
平ライン毎に接続され、またチャネルストッパ１ｏ６に
より水平方向に並ぶ受光部を分離している。
と、遮光された蓄積部Ｂと、遮光された水平転送部Ｃと
により構成されている。受光部Ａは一画素に対する受光
素子１ｏ１を２次元配列したもので°あり、°水平方向
に連続したポリシリコン電極よりなり、垂直方向に１水
平ライン毎に接続され、またチャネルストッパ１ｏ６に
より水平方向に並ぶ受光部を分離している。
蓄積部Ｂも受光部Ａと対ｍｌさせて同様な構成と同一の
画素数を有しており、両者は第１図に示す様に、垂直方
向に接続されている。
画素数を有しており、両者は第１図に示す様に、垂直方
向に接続されている。
受光部Ａの各画素１０１で光電変換して蓄積された信号
電荷は、垂直帰線期間に入ると、受光部Ａ及び蓄積部Ｂ
のそれぞれ領域で垂直方向に１水平ライン毎に接続され
た２つの電極に印加するパルスφＶ１１φｖ２及びφ′
ｖ１．φ’Ｖ２としてＩＭＨｚ程度の２相クロツクパル
スを用いることにより、垂直帰線期間中に受光部Ａの信
号電荷は蓄積部Ｂの対応する場所１０２まで高速転送さ
れる。
電荷は、垂直帰線期間に入ると、受光部Ａ及び蓄積部Ｂ
のそれぞれ領域で垂直方向に１水平ライン毎に接続され
た２つの電極に印加するパルスφＶ１１φｖ２及びφ′
ｖ１．φ’Ｖ２としてＩＭＨｚ程度の２相クロツクパル
スを用いることにより、垂直帰線期間中に受光部Ａの信
号電荷は蓄積部Ｂの対応する場所１０２まで高速転送さ
れる。
次に垂直走査期間に入ると、蓄積部Ｂに受光部Ａから転
送された信号電荷はφ′Ｖ４．φ’Ｖ２の水平帰線期間
中のパルスにより、１水平期間に１ピツトづつ矢印の方
向に転送され、水平転送部Ｃの１０３で示した各エレメ
ントに読みこまれる。この水平転送部Ｃは、転送パルス
φＨ１１φＨ２として２相クロツクパルスを使用するこ
とにより水平方向に転送され、信号検出部１０４から映
像信号として取り出すものである。
送された信号電荷はφ′Ｖ４．φ’Ｖ２の水平帰線期間
中のパルスにより、１水平期間に１ピツトづつ矢印の方
向に転送され、水平転送部Ｃの１０３で示した各エレメ
ントに読みこまれる。この水平転送部Ｃは、転送パルス
φＨ１１φＨ２として２相クロツクパルスを使用するこ
とにより水平方向に転送され、信号検出部１０４から映
像信号として取り出すものである。
この様な構成のＦＴ−ＣＯＤは、受光部Ａが垂直転送部
でもあるため、垂直転送手段の占有面積が広く、最大転
送電荷容量を大きくとれるという利点がある反面、高速
の垂直転送を行なう垂直帰線期間中にも受光しているた
め、特に強い光が入射した時には、垂直方向に流れて見
えるブルーミング、縦縞状の擬似信号として見えるスミ
アを発生する欠点がある。
でもあるため、垂直転送手段の占有面積が広く、最大転
送電荷容量を大きくとれるという利点がある反面、高速
の垂直転送を行なう垂直帰線期間中にも受光しているた
め、特に強い光が入射した時には、垂直方向に流れて見
えるブルーミング、縦縞状の擬似信号として見えるスミ
アを発生する欠点がある。
また、水平方向にチャネルストッパー１０６により、受
光素子１ｏ１が分□離されているが、垂直方向は、φｖ
１とφｖ２がボ１Ｊｓｉ 電極に印加されて生じるポテ
ンシャルウェルが画素となるため、隣接したポテンシャ
ルウェルの生じていない部分に受光し励起したキャリア
も、前記ポテンシャルウェルに流れこみ、その結果、垂
直方向のＭＴＦが低下するという欠点もある。
光素子１ｏ１が分□離されているが、垂直方向は、φｖ
１とφｖ２がボ１Ｊｓｉ 電極に印加されて生じるポテ
ンシャルウェルが画素となるため、隣接したポテンシャ
ルウェルの生じていない部分に受光し励起したキャリア
も、前記ポテンシャルウェルに流れこみ、その結果、垂
直方向のＭＴＦが低下するという欠点もある。
この様な構成及び特徴をもつＦＴ−ＣＯＤに対しこれら
欠点を改良するものとして、第２図に示すＩＬ−ＣＯＤ
がある。このＩＬ−ｃｃＤは受光部Ａ′と水平転送部Ｂ
′とで構成される。受光部Ａ′は２次元配列の受光素子
２０１と、これらの受光素子２０１に蓄積される信号電
荷を読み出すためのゲート２０２と、このゲート２０２
を用いて読み出された信号電荷を垂直転送するためにＣ
ＯＤで構成された垂直転送レジスタ２０３で成り、前記
受光素子２ｏ１以外の部分はアルミマスク等により遮光
されている。また、垂直転送レジスタ２０３は、水平力
、向に連続したポリＳｉ 電極よシ成り、垂直方向に１
水平ラインごとに接続されている。更にチャネルストッ
パ２０６により垂直。
欠点を改良するものとして、第２図に示すＩＬ−ＣＯＤ
がある。このＩＬ−ｃｃＤは受光部Ａ′と水平転送部Ｂ
′とで構成される。受光部Ａ′は２次元配列の受光素子
２０１と、これらの受光素子２０１に蓄積される信号電
荷を読み出すためのゲート２０２と、このゲート２０２
を用いて読み出された信号電荷を垂直転送するためにＣ
ＯＤで構成された垂直転送レジスタ２０３で成り、前記
受光素子２ｏ１以外の部分はアルミマスク等により遮光
されている。また、垂直転送レジスタ２０３は、水平力
、向に連続したポリＳｉ 電極よシ成り、垂直方向に１
水平ラインごとに接続されている。更にチャネルストッ
パ２０６により垂直。
水平両方向に運ぶ受光部が分離されている。
受光素子２０１で光電変換して蓄積された信号電荷ハ、
Ｖ Ｂ Ｌ Ｋ期間に入ると、ゲートパルスφＧが印
加され、φｖ１又はφｖ２のいずれかがハイレヘルとな
って形成されたポテンシャルウェルに信号電荷が読みこ
まれる。この様に、垂直転送レジスタ２０３のポテンシ
ャルウェルに読み込まれた信号電荷は、垂直転送パルス
φＶ１＋φｖ２により、１水平走査期間ごとに、１ビツ
ト転送されて、水平転送部Ｂ′の２０４に示した様な対
応するエレメントに読みこまれる。
Ｖ Ｂ Ｌ Ｋ期間に入ると、ゲートパルスφＧが印
加され、φｖ１又はφｖ２のいずれかがハイレヘルとな
って形成されたポテンシャルウェルに信号電荷が読みこ
まれる。この様に、垂直転送レジスタ２０３のポテンシ
ャルウェルに読み込まれた信号電荷は、垂直転送パルス
φＶ１＋φｖ２により、１水平走査期間ごとに、１ビツ
ト転送されて、水平転送部Ｂ′の２０４に示した様な対
応するエレメントに読みこまれる。
この後、水平転送部Ｂ′内の信号電荷は、水平転送パル
スφＨ１，φシにより水平転送されて、電荷検出部２０
６により映像信号として取り出すものである。
スφＨ１，φシにより水平転送されて、電荷検出部２０
６により映像信号として取り出すものである。
この様な構成のＩＬ−ＣＯＤでは、受光素子２０１と、
垂直転送レジスタ２０３が分離されており、しかも１、
この垂直転送レジスタ２０３が遮光されているので、Ｆ
Ｔ−ＣＯＤのような垂直転送時に光蓄積されて生ずるス
ミア現象は起らない。
垂直転送レジスタ２０３が分離されており、しかも１、
この垂直転送レジスタ２０３が遮光されているので、Ｆ
Ｔ−ＣＯＤのような垂直転送時に光蓄積されて生ずるス
ミア現象は起らない。
また、チャネルストッパ２０６が受光素子を垂直・水平
の両方向で分離しているため、ＭＴＦを底下させること
もない。
の両方向で分離しているため、ＭＴＦを底下させること
もない。
しかしながら、とのＩＬ−ＣＯＤの最大の欠点は、受光
部に受光素子、ゲート部、垂直転送レジスタが存在する
ため、受光素子と垂直転送部の面積占有率に従がい、感
度と転送電荷容量が決まるため、設計最適値以上に感度
を上げたり転送電荷量を増そうとすると、それぞれ、他
方の性能を犠牲にすることになる。
部に受光素子、ゲート部、垂直転送レジスタが存在する
ため、受光素子と垂直転送部の面積占有率に従がい、感
度と転送電荷容量が決まるため、設計最適値以上に感度
を上げたり転送電荷量を増そうとすると、それぞれ、他
方の性能を犠牲にすることになる。
このようなＩＬ−ＣＯＤの欠点は、可視領域の感度を上
げるため、或いは、不可視光線の検出用として用いるた
めに、ＩＬ−ＣＯＤ表面に、受光素子２０１と接した光
導電性膜を形成する場合などに一層、懸著になる。すな
わち、受光素子部の容量に光導電性膜の容量が加わるた
め、同一電位で受光素子部に存在する信号電荷の量は非
常に増大し、しかも、積層構造のため受光素子部（この
場合は電荷蓄積部として機能する。）と転送電極間のカ
ップリング容量が無視できなくなるため、垂直レジスタ
で転送耐能な電荷を受光素子から、安定に読み出す為に
は、垂直レジスタ部の転送の４〜６倍に相当する電荷（
これを以後不要電荷、 と呼ぶ）を受光素子部から排除
して、受光素子の電位設定をする事が必要になる。この
事は受光素子から積層膜表面に向かって蓄積すべき電荷
の阻止形接触あるいは阻止するようなヘテロ接合がある
場合には、積層膜を通して不要電荷を排出する方法がと
れない為、避けられない問題となる。さらに上記のよう
に積層膜側からの制御性が不十分な場合、強力な入射光
によって受光素子部のポテンシャルウェルが電荷で一杯
になる撮像状態でも正常な信号読出しをするためには、
フィールド毎に、受光素子部の電位を設定することが不
可欠となる。
げるため、或いは、不可視光線の検出用として用いるた
めに、ＩＬ−ＣＯＤ表面に、受光素子２０１と接した光
導電性膜を形成する場合などに一層、懸著になる。すな
わち、受光素子部の容量に光導電性膜の容量が加わるた
め、同一電位で受光素子部に存在する信号電荷の量は非
常に増大し、しかも、積層構造のため受光素子部（この
場合は電荷蓄積部として機能する。）と転送電極間のカ
ップリング容量が無視できなくなるため、垂直レジスタ
で転送耐能な電荷を受光素子から、安定に読み出す為に
は、垂直レジスタ部の転送の４〜６倍に相当する電荷（
これを以後不要電荷、 と呼ぶ）を受光素子部から排除
して、受光素子の電位設定をする事が必要になる。この
事は受光素子から積層膜表面に向かって蓄積すべき電荷
の阻止形接触あるいは阻止するようなヘテロ接合がある
場合には、積層膜を通して不要電荷を排出する方法がと
れない為、避けられない問題となる。さらに上記のよう
に積層膜側からの制御性が不十分な場合、強力な入射光
によって受光素子部のポテンシャルウェルが電荷で一杯
になる撮像状態でも正常な信号読出しをするためには、
フィールド毎に、受光素子部の電位を設定することが不
可欠となる。
以上の問題は、従来技術のうち、オーバーフロードレイ
ン（以下ＯＦＤと略す。）を用いて不要電荷を排除する
対策も可能であるが、チップサイズの小型化、高密度化
とと共に、ＯＦＤを導入した設計が極めて困難になる。
ン（以下ＯＦＤと略す。）を用いて不要電荷を排除する
対策も可能であるが、チップサイズの小型化、高密度化
とと共に、ＯＦＤを導入した設計が極めて困難になる。
更にｎ”ｐｎ構造（ｎ基板にｐウェルを形成し、その中
に、−受光素子部としてのｎ＋領領域設は鼠構造）によ
り、ｎ基板に不要電荷を排除する対策も可能であるが、
プロセスが複雑になり、やはり実現は難しい。しかし、
９１．− これが実現できない場合は不要電荷がプルーミング、ス
ミアなどの現象を引きおこすため正常な撮像が不可能と
なる。
に、−受光素子部としてのｎ＋領領域設は鼠構造）によ
り、ｎ基板に不要電荷を排除する対策も可能であるが、
プロセスが複雑になり、やはり実現は難しい。しかし、
９１．− これが実現できない場合は不要電荷がプルーミング、ス
ミアなどの現象を引きおこすため正常な撮像が不可能と
なる。
そこで、本発明は、上記従来例の問題点を解消した装置
を提供することを目的とするもので、垂直転送レジスタ
の転送可能な電荷容量を越える不要電荷を垂直転送レジ
スタ自身を用いて排除するものであり、以下、図面第３
図〜第６図をもとに説明する。
を提供することを目的とするもので、垂直転送レジスタ
の転送可能な電荷容量を越える不要電荷を垂直転送レジ
スタ自身を用いて排除するものであり、以下、図面第３
図〜第６図をもとに説明する。
第３図は、本発明の実施例の基本構成を示すもので、受
光部に、蓄積部８′、水平転送部σ′、と不要電荷排出
部びから成る。
光部に、蓄積部８′、水平転送部σ′、と不要電荷排出
部びから成る。
受光部Ａ″は、２次元配列の受光素子３ｏ１と、これら
の受光素子３０１に蓄積される信号電荷を読み出すため
のゲート３０２と、このゲート３０２を用いて受光素子
３０１から読み出される信号電荷を垂直転送するための
垂直転送レジスタ３０３（ここではＣＯＤで構成されて
いる事を仮定）とから成り、前記受光素子３０１以外の
部分はアルミマスク等により遮光されている。
の受光素子３０１に蓄積される信号電荷を読み出すため
のゲート３０２と、このゲート３０２を用いて受光素子
３０１から読み出される信号電荷を垂直転送するための
垂直転送レジスタ３０３（ここではＣＯＤで構成されて
いる事を仮定）とから成り、前記受光素子３０１以外の
部分はアルミマスク等により遮光されている。
また、上記垂直転送レジスタ３０３は、垂直方向の上下
どちらにも転送できるように水平方向に連続したポリ８
ｉ 三層電極からなり、垂直方向に２水平ラインごとに
接続されている。
どちらにも転送できるように水平方向に連続したポリ８
ｉ 三層電極からなり、垂直方向に２水平ラインごとに
接続されている。
これら三層電極にはパルスφｖ１．φｖ２．φｖ３が印
加されるが、受光素子３０１からの信号電荷を受けとる
位置のポリＳｔ 電極を第３図のように、φｖ１とする
とこのφｖ１の印加されるポリＳｔ 電極はフィールド
切換えパルスφＦＩＦφＦ２の印加されるＭＯＳスイッ
チ３１１，３１２でフィールドセレクトができるのでイ
ンタレース読出しモードでも、フィールド読出しモード
でも容易に切換え可能である。
加されるが、受光素子３０１からの信号電荷を受けとる
位置のポリＳｔ 電極を第３図のように、φｖ１とする
とこのφｖ１の印加されるポリＳｔ 電極はフィールド
切換えパルスφＦＩＦφＦ２の印加されるＭＯＳスイッ
チ３１１，３１２でフィールドセレクトができるのでイ
ンタレース読出しモードでも、フィールド読出しモード
でも容易に切換え可能である。
また、受光素子３０１は、チャネルストッパ３１０によ
り垂直、水平両方向に分離されている。
り垂直、水平両方向に分離されている。
次に、φＴＧ１が印加される転送ゲート３ｏ７によって
受光部Ａ′と結びつけられる蓄積部Ｂ“は、受光部Ａ“
と対応させて、同様な２次元配列で同一の画素数を有し
ている。
受光部Ａ′と結びつけられる蓄積部Ｂ“は、受光部Ａ“
と対応させて、同様な２次元配列で同一の画素数を有し
ている。
更にこの蓄積部Ｂ“に接して、水平転送部σが設けられ
ている。なお、受光部Ａ”の蓄積部Ｂ“′λ接続されな
い側に、不要電荷を排出するためのスイー、ブトレイン
ＳＤ領域３０９と、排出を制御するパルスφＴＧ２が印
加される制御ゲート３０８が設けられている。
ている。なお、受光部Ａ”の蓄積部Ｂ“′λ接続されな
い側に、不要電荷を排出するためのスイー、ブトレイン
ＳＤ領域３０９と、排出を制御するパルスφＴＧ２が印
加される制御ゲート３０８が設けられている。
Ｖ−ＢＬＫ期間に入ると、φＦ１＋又はφＦ２のどちら
か一方がローレベルとなるならばインタレース読出しモ
ードとなり、この時の駆動パルスタイミング・チャート
を第４図に示す。（もし、フィールド読出しモードとす
る場合には、φＦ１．−φＦ２が共に、８にハイレベル
とすればよい。）この時、ハイレベルのφＶ、が印加さ
れているポ１Ｊｓｉ 電極に対応する受光素子３０１か
ら信号電荷は、垂直転送レジスタ３０３に形成されたポ
テンシャルウェルに読みこまれる。
か一方がローレベルとなるならばインタレース読出しモ
ードとなり、この時の駆動パルスタイミング・チャート
を第４図に示す。（もし、フィールド読出しモードとす
る場合には、φＦ１．−φＦ２が共に、８にハイレベル
とすればよい。）この時、ハイレベルのφＶ、が印加さ
れているポ１Ｊｓｉ 電極に対応する受光素子３０１か
ら信号電荷は、垂直転送レジスタ３０３に形成されたポ
テンシャルウェルに読みこまれる。
この様に、垂直転送レジス）３０３のポテンシャルウェ
ルに読み込まれた信号電荷は、第４図のＲ期間内に、転
送パルスφｖ１．φｖ２．φｖ３及びｖｌｖｌ。
ルに読み込まれた信号電荷は、第４図のＲ期間内に、転
送パルスφｖ１．φｖ２．φｖ３及びｖｌｖｌ。
φ’Ｖ２ として、ＩＭＨｚ程度の３相及び２相クロツ
クパルスを用いることにより、受光部にの信号電荷は、
ハイレベルのφＴＧ、でオン状態の転送ゲート３０７を
通って蓄積部Ｂ〃の対応する場所３０４まで高速転送さ
れる。転送完了と共にφＴＧ１はローレベルとなり、転
送ゲート３０７はオフとなる。
クパルスを用いることにより、受光部にの信号電荷は、
ハイレベルのφＴＧ、でオン状態の転送ゲート３０７を
通って蓄積部Ｂ〃の対応する場所３０４まで高速転送さ
れる。転送完了と共にφＴＧ１はローレベルとなり、転
送ゲート３０７はオフとなる。
次に、垂直走査期間に入ると、受光部へ〇から蓄積部Ｂ
“に転送された信号電荷は、Ｈ−ＢＬＫ中のパルスφ′
ｖ１．φ’Ｖ２により１水平期間に１ビツトずつ矢印の
方向に転送され、水平転“送部Ｃ“の３０６で示した各
エレメントに読みこまれる。
“に転送された信号電荷は、Ｈ−ＢＬＫ中のパルスφ′
ｖ１．φ’Ｖ２により１水平期間に１ビツトずつ矢印の
方向に転送され、水平転“送部Ｃ“の３０６で示した各
エレメントに読みこまれる。
この水平転送部Ｃ“は、２相クロツクパルスφ出。
φ比により、水平方向に転送され、信号検出部３０６か
ら映像信号として取り出すものである。
ら映像信号として取り出すものである。
一方、垂直走査期間におけるパルスφｖ１．φｖ２゜φ
Ｖ３ は、Ｓ期間ではハイレベル、Ｔ期間では信号電荷
の転送時とは逆方向に転送するようなパルスタイミング
となっている。
Ｖ３ は、Ｓ期間ではハイレベル、Ｔ期間では信号電荷
の転送時とは逆方向に転送するようなパルスタイミング
となっている。
上記Ｓ及びＴ期間（、垂直゛転送レジスタ３０３は不要
電荷ＱＮをスイープドレインに排除する動作を行なう。
電荷ＱＮをスイープドレインに排除する動作を行なう。
第６図ｄは、垂直転送レジスタ３０３がらスイ３−
一ブトレインＳＤにわたる断面構造を示している。
スイープドレインＳＤはｐ基板表面のｎ＋領域５０２で
あり、垂直転送レジスタはｎ″″領域６０３を利用する
埋込み形ＣＣＤ（以下Ｂ−ＣＣＤと略記）である。
あり、垂直転送レジスタはｎ″″領域６０３を利用する
埋込み形ＣＣＤ（以下Ｂ−ＣＣＤと略記）である。
Ｓ期間では、φｖ１．φｖ２．φｖ３ が全てノ１イレ
ペルとなるので、第６図（ｂ−１）のＭに示すように長
いポテンシャルウェルができ受光素子３０１からあふれ
た不要電荷ＯＮは第６図（ｂ−１）のようにｖｏの電位
に設定されたスイープドレインＳＤにに不完全転送モー
ドで排出される。
ペルとなるので、第６図（ｂ−１）のＭに示すように長
いポテンシャルウェルができ受光素子３０１からあふれ
た不要電荷ＯＮは第６図（ｂ−１）のようにｖｏの電位
に設定されたスイープドレインＳＤにに不完全転送モー
ドで排出される。
不要電荷の増加がとまると、拡散律速で排出し切れない
電荷ＱＮｏが、ポテンシャルウェルにとどまることとな
る。
電荷ＱＮｏが、ポテンシャルウェルにとどまることとな
る。
この不要電荷ＱＮ０は、Ｔ期間に入った時、パルスがφ
ｖ１．φＶ２１φｖ３に印加されるので、第６図（ｂ−
ｓ）のように、完全転送モードで排出される。
ｖ１．φＶ２１φｖ３に印加されるので、第６図（ｂ−
ｓ）のように、完全転送モードで排出される。
この時、φＶ１ｔφＶ２１φｖ３ に印加するパルス
の周波数に応じて、Ｔ期間は、必要な水平期間数が決ま
る。
の周波数に応じて、Ｔ期間は、必要な水平期間数が決ま
る。
この時、−第４図に示したＴ期間のφｖ１．φＶ２１φ
ｖ３のパルスの他に、不要電荷排出のためだけであるか
ら、Ｔ期間のみφＶ２とφＶ３を共通にして、水平転送
パルスφＨ１，φセをφｖ１＋φＶ２＝φｖ３に。
ｖ３のパルスの他に、不要電荷排出のためだけであるか
ら、Ｔ期間のみφＶ２とφＶ３を共通にして、水平転送
パルスφＨ１，φセをφｖ１＋φＶ２＝φｖ３に。
それぞれ印加しても構わない。（この＃ＴＴ期間しては
、１水平期間で十分である。） このようにして、不要電荷ＱＮｏ を完全に、スイープ
ドレインに排出できるが、受光素子３０１から更に、強
制的に不要電荷を排出する場合は、第４図のφＧ波形の
一点鎖線のように、Ｓ期間に、φＧにわずかな電圧を印
加して、受光素子３０１からφＧで決められた量まで不
要電荷として、垂直転送レジスタ３０３に排出し、その
結果スイープドレインＳＤに排出することができる。
、１水平期間で十分である。） このようにして、不要電荷ＱＮｏ を完全に、スイープ
ドレインに排出できるが、受光素子３０１から更に、強
制的に不要電荷を排出する場合は、第４図のφＧ波形の
一点鎖線のように、Ｓ期間に、φＧにわずかな電圧を印
加して、受光素子３０１からφＧで決められた量まで不
要電荷として、垂直転送レジスタ３０３に排出し、その
結果スイープドレインＳＤに排出することができる。
不要電荷排出の他の有効な方法は、スィーブドレインの
電位を変化させることである。つまり第４図のφＳＤを
スイープドレインに印加するのである。
電位を変化させることである。つまり第４図のφＳＤを
スイープドレインに印加するのである。
φＳＤ はＳ期間中ローレベル電位■、となるの１ｊ−
１ である。
１ である。
φＳＤＩ’ｉＳ期間中ローレベル電位ｖ１ となるの
で、第６図（’ｃ−１）に示したように、垂直転送レジ
スタ３０３の長いポテンシャルウェルの底かられす、か
に高い電位に、キャリアを満たす。これはスイープドレ
インの電圧で決まるので、不要電荷が追加されても、瞬
時にＶ、レベルになるので、これ以上、不要電荷が、垂
直転送レジスタ３０３のポテンシャルウェルに蓄積され
ることはない。
で、第６図（’ｃ−１）に示したように、垂直転送レジ
スタ３０３の長いポテンシャルウェルの底かられす、か
に高い電位に、キャリアを満たす。これはスイープドレ
インの電圧で決まるので、不要電荷が追加されても、瞬
時にＶ、レベルになるので、これ以上、不要電荷が、垂
直転送レジスタ３０３のポテンシャルウェルに蓄積され
ることはない。
この後、Ｔ期間に入り、φＳＤはハイレベルｖ０となる
のでＱＮは不完全転送モードでスイープドレインに流れ
、第６図Ｃｏ−２＞のようにＱＮ。
のでＱＮは不完全転送モードでスイープドレインに流れ
、第６図Ｃｏ−２＞のようにＱＮ。
が残ることになる。
更に、Ｔ期間中に、パルスがφＶ１ ｐφｖ２．φＶ３
に印加されるので、ＱＮｏは第６図（ｃ’−ａ）に示す
ように、完全転送モードで、排出することができる。
に印加されるので、ＱＮｏは第６図（ｃ’−ａ）に示す
ように、完全転送モードで、排出することができる。
以上のように、本発明によれば、電荷転送素子で構成さ
れる垂直転送レジスタを用いた固体撮像素子において、
垂直転送レジスタを不要電荷排出特開昭５８−４８５７
４に５） 手段としても用いることにより、次のような効果が得ら
れる。
れる垂直転送レジスタを用いた固体撮像素子において、
垂直転送レジスタを不要電荷排出特開昭５８−４８５７
４に５） 手段としても用いることにより、次のような効果が得ら
れる。
■ 垂直転送レジスタの転送容量を越える不要電荷を垂
直走査期間を利用して排出可能となり、オーバーフロー
ドレインなど、新しい構造を付加する必要がない。
直走査期間を利用して排出可能となり、オーバーフロー
ドレインなど、新しい構造を付加する必要がない。
■ 従って感度向上のために受光素子の面積を大きくす
ることができる。
ることができる。
■ 強い入射光になるプルーミング・スミアが大幅に抑
制される。
制される。
■ 積層構造などで生じる積層膜自身の特性の不十分さ
により大容量受光素子の積層膜側からの電位設定が困難
な場合でも、垂直転送レジスタ側から確実な設定が可能
となる。
により大容量受光素子の積層膜側からの電位設定が困難
な場合でも、垂直転送レジスタ側から確実な設定が可能
となる。
第１図はフレームトランスフ；ｙ７１ｃｃＤ撮像素子の
基本構成を１示す断面図、第２図はインターライン型Ｃ
ＣＤ撮像素４子ρ基本構成を示す断面図、第３図は本発
明の一実竺例に°おける固体撮像装置の基本構成を示す
断面図、第４図は同装置の駆動駆動パルスのタイミング
チャート図、第６図は同装置の垂直転送レジスタ部の断
面図および不要電荷排出のポテンシャルモデル図である
。 ３０１−−−−・中受光素子、３０２・Ｑ−拳・・ゲー
ト、３０３・■・・畳垂直転送レジスタ、３０７□＠・
・０・転送ゲート、３０８・・・・・・制御ゲート、３
１０・・・・・・・チャネルストッパ、３１１，３１２
・・自・・・ＭＯＳスイッチ。 −− 代理人の氏名 弁理手 中 男 敏 男 ほか１名＠
１ 図 第３８Ｉｌ
基本構成を１示す断面図、第２図はインターライン型Ｃ
ＣＤ撮像素４子ρ基本構成を示す断面図、第３図は本発
明の一実竺例に°おける固体撮像装置の基本構成を示す
断面図、第４図は同装置の駆動駆動パルスのタイミング
チャート図、第６図は同装置の垂直転送レジスタ部の断
面図および不要電荷排出のポテンシャルモデル図である
。 ３０１−−−−・中受光素子、３０２・Ｑ−拳・・ゲー
ト、３０３・■・・畳垂直転送レジスタ、３０７□＠・
・０・転送ゲート、３０８・・・・・・制御ゲート、３
１０・・・・・・・チャネルストッパ、３１１，３１２
・・自・・・ＭＯＳスイッチ。 −− 代理人の氏名 弁理手 中 男 敏 男 ほか１名＠
１ 図 第３８Ｉｌ
Claims (4)
- （１）受光部に得られる信号電荷を遮光の施された垂直
転送部に読み出し、前記垂直転送部から記憶部へ上記信
号電荷を高速転送し、前記記憶部に一時記憶されている
上記信号電荷を一水平ラインずつ水平転送部を介して出
力するようにするとともに、前記信号電荷の転送時間を
除く期間に不要電荷を前記垂直転送部を信号転送時と逆
方向に移動させ外部電源に排出させるようにしたことを
特徴とする固体撮像装置。 - （２） 垂直転送部が転送動作状態において不要電荷
を排出するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の固体撮像装置。 - （３）垂直転送部の電極に全て電圧を印加し非転送状態
で不要電荷の一部を排出するようにしたことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の固体撮像装置。 - （４）垂直転送部の電極に全て電圧を印加して形成され
たポテンシャルウェルの電位を外部電源で設定すること
により不要電荷の一部を排除するようにしたことを特徴
とする特許請求め範囲第１項記載の固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56148528A JPS5848579A (ja) | 1981-09-18 | 1981-09-18 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56148528A JPS5848579A (ja) | 1981-09-18 | 1981-09-18 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5848579A true JPS5848579A (ja) | 1983-03-22 |
Family
ID=15454792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56148528A Pending JPS5848579A (ja) | 1981-09-18 | 1981-09-18 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5848579A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62273220A (ja) * | 1986-05-21 | 1987-11-27 | Dainichi Color & Chem Mfg Co Ltd | ポリウレタン分散体および乳濁液 |
| JPS62273236A (ja) * | 1986-05-21 | 1987-11-27 | Dainichi Color & Chem Mfg Co Ltd | 多孔性シート材料の製造方法 |
| JPH0192484A (ja) * | 1987-09-30 | 1989-04-11 | Bando Chem Ind Ltd | 合成皮革の製造方法 |
-
1981
- 1981-09-18 JP JP56148528A patent/JPS5848579A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62273220A (ja) * | 1986-05-21 | 1987-11-27 | Dainichi Color & Chem Mfg Co Ltd | ポリウレタン分散体および乳濁液 |
| JPS62273236A (ja) * | 1986-05-21 | 1987-11-27 | Dainichi Color & Chem Mfg Co Ltd | 多孔性シート材料の製造方法 |
| JPH0433286B2 (ja) * | 1986-05-21 | 1992-06-02 | Dainichi Seika Kogyo Kk | |
| JPH0586977B2 (ja) * | 1986-05-21 | 1993-12-15 | Dainichiseika Color Chem | |
| JPH0192484A (ja) * | 1987-09-30 | 1989-04-11 | Bando Chem Ind Ltd | 合成皮革の製造方法 |
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