JPS586682A - 固体撮像装置 - Google Patents

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。

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、より詳細には、改良された構造を有し、出力信
号の劣化を伴なうことなくダイナミックレ／ジを拡大す
ることができるインターライン転送型の固体撮像装置を
提供するものである。

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。

例えば、従来のインターライン転送型ＣＣＤ撮像装置は
図面の第１図に示される如く、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グと、出力部Ｓとから構成され、出
力部Ｓからは信号出力端子！ａが導出される。垂直転送
部２及び水平転送部ダには、夫々、所定の垂直転送りロ
ック信号及び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、／フィールド期間
内の受光により各受光素子部／に得られた信号電荷が、
垂直転送部２に読み出され、これが垂直魁送部２の電荷
転送動作によシ、各水平帰線期間に相当する期間ごとに
順次水平転送部リヘ垂直転送されていく。水平転送部ｑ
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、これが各水平映像期間に相当
する期間に出力部タヘ水平転送されていき、信号出力端
子ｔａに撮像出力信号が得られる。

受光・垂直転送部３は、より詳細には、第２図Ａに示さ
れる如く、受光素子部／の各垂直列と各垂直転送部２と
の間に読出ゲート部６が形成され、受光素子部ｌの各垂
直列に隣接してオーバーフロー・コントロール・ゲート
部７、さらにこれに隣接して、オーバーフロー・ドレイ
／ｇが形成されている、そして、垂直転送部２の読出ゲ
ート部６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９及び１０が形成されている。第λ図Ｂは
第２図Ａの丁Ｂ−ＭＢの断面及び各部の電位を示し、Ｐ
形半導体基体／／の一方の表面側に上記各部分が形成さ
れ、絶縁層１２を介して、垂直転送部２、読出ゲート、
部６、オーバーフロー・コントロール・ゲート部７、及
びチャンネル・ストッパー９上に、夫々、垂直転送電極
２ｅ、読出ゲート電極６ｅ１オーバーフロー・コントロ
ール・ゲート電極７ｅ及びチャンネル・ストッパー電極
ｑｅが配されている。各部分の下方に示す電位は下方に
向って高くなるものとしである。

斯かるインターライン転送型ＣＣＤ撮像装置に於ける信
号電荷の読み出しについて考察する。第２図Ｂに於いて
、垂直転送電極２ｅに印加されるクロック信号、φ７が
高レベルにあるときに、読出ゲート電極６ｅに印加され
るクロック信号φｒが高レベルとなると、読出ゲート部
乙の電位はＶＲとなって受光素子部ｌ中の電荷が読出ゲ
ート部６を介して垂直転送部２へ移され、これにより受
光素子部ｌの電位は読出ゲート′ｓ６の電位と等しい電
位ＶＲに規定される。次に、読出ゲート電極６ｅのクロ
ック信号φｒが低レベルになると、読出ゲート部乙の電
位は低い電位、例えば、Ｏｖになるが、受光素子部ｌは
電気的にフローティング状態となって電位ｖＲを維持し
、電位の井戸を形成する。この状態で受光がなされると
入射光量に応じた信号電荷ｑが受光素子部ｌに蓄積され
る。

このとき、蓄積信号電荷がオーバーフロー・コントロー
ル・ゲート電極７ｅに印加される電圧Ｖ。Ｃによって規
定されるオーバーフロー・コントロール・ゲート部７の
電位ｖｃによる電位障壁を超えるときには、その過剰電
荷はオーバーフロー・コントロール拳ゲート部７を介し
てオーバーフロー・ドレインざに排出される。次に、再
び、垂直転送電極２ｅのクロック信号φ７が高レベルに
あるとき読出ゲート電極６ｅのクロック信号φ１が高レ
ベルになると、読出ゲート部乙の電位はＶＲとなって受
光素子部／に蓄積された信号電荷ｑが読出ゲート部６を
介して垂直転送部２へ移される。

即ち、信号電荷ｑの読出しが行われるのである１、読出
ゲート電極６ｅのクロック信号φ、が再び低レベルにな
ると、受光素子部ｌでは電位の井戸が形成されて入射光
量に応じた新たな信号電極の蓄積が始められるとともに
、垂直転送部コヘ読み出された信号電荷ｑは垂直転送さ
れていく。

ここで、受光素子部ｌに於ける信号電荷の飽和電荷量Ｑ
ｍは電荷蓄積時の受光素子部ｌの電位、即ち、信号電荷
読出し時の読出ゲート部６の電位ｖＲとオーパーラロー
・コントロール拳ゲート部７の電位ＶＣとの差ｖＲ−ｖ
ｃと受光素子部ｌの容量Ｃｓとの積で決まり、Ｑｍ＝Ｃ
ｓ　（ＶＲＶＣ）となる。今、各受光素子部ｌに対する
単位受光期間、例えば、ｌフィールド期間内の受光期間
をＴＦとし＼ＴＦの始まりからＴＦ内の時点ｔ、までの
間ニ於ケるオーバーフロー・コントロール・ゲート部７
の電位よシ時点ｔ、からＴＦの終りまでの間ニ於ケるオ
ーバーフロー・コントロール・ゲート部りの電位を低く
するとする。このため、オーバーフロー・コントロール
・’ｙ”　−）　’！極？　ｅ　Ｋ印加される電圧Ｖ。

Ｃを、ＴＦの始まりから時点ｔｐまでに比し時点Ｌｐか
らＴＦの終！ｌｌまでが低くなるようにして、第３図に
示される如く、オーバーフロー・コントロール拳ゲート
部７の電位を、ＴＦの始まりから時点１ｐまではｖｃハ
時点ｔｐからＴＦの終りまではｖｃ２（ｖｃｌ＞ｖｃ２
）とする。これにより、受光素子部ｌに於ける−飽和電
荷量ＱｍはＴＦの始まりから時点ｔ、までに比し時点ｔ
。

からＴＦの終りまでの方が大となる。時点ｔｐ以前の飽
和電荷量をＱｍｂ時点ｔ、後の飽和電荷量をＱｍ２とす
ると、Ｑｍｌ＝Ｃｓ　（ＶＲＶｃｚＬ　Ｑｍ２＝Ｃｓ　
（ＶＲＶｃ２）となり、Ｑｍｌ＜Ｑｍ２である。斯かる
状態で各受光素子部ｌに於ける受光時間ｔに対する信号
電荷量Ｑの関係をみると、第９図に示される如くになる
。入射光量が比較的小であるＩ、めときには、信号電荷
Ｑは時点ｔ、に於いて飽和電荷量Ｑｍ／に達せずＴＦの
全期間に亘って一定の傾き（増加率）をもって増加して
いく。信号電荷Ｑが時点ｔｐに於いて丁度飽和電荷量Ｑ
ｍｌとなるような入射光量Ｉ２以下に於いては同様であ
る。入射光量が工λよシ大であるＩ３のときには、信号
電荷Ｑは時点ｔｐ以前で飽□和電荷量Ｑｍ／に達してそ
れ以上はオーバーフロー・ドレイ／ｇに排出されて増加
せず、時点ｔ、後は飽和電荷量がＱｍｔより犬なるＱｍ
２となるので再びＴＦの終りまで増加していく。入射光
量がＩ３よりさらに大であるＩ、になると、時点ｔｐ以
前に飽和電荷量ＴＦの終り以前に飽和電荷量Ｑｍ２に達
してそれ以上はオーバーフロー・ドレイ／に排出されて
増加しない。この関係を横軸に入射光量Ｉをとシ縦軸に
読み出される信号電荷量、即ち、受光期間ＴＦの終りに
各受光素子部ｌに得られる信号電荷量Ｑ′をとって、受
光素子部ｌの入出力特性として表わしてみると、第５図
に示される如く、入射光量ＩがＩ２に表るまでは信号電
荷量Ｑ′は一定の傾き（増加率）αをもって増加し、さ
らに、入射光量■がＩ２を超えると信号電荷量Ｑ′は傾
きαより小なる傾き（増加率）βをもって増加し、入射
光量ＩがＩ３とＩダの間の値■３′で飽和電荷量Ｑｍ２
に達して以後増加しなくなる。即ち、この入出力特性は
入射光′量Ｉ２を境界としてその前後では傾きを異にす
るＫＮＥＥ特性をもつものとなる。このガる。ここで、
この入出力ＫＮＥＥ特性に於いて傾きが変わる゛点Ｐを
ＫＮＥＥ点と呼ぶことにする。

斯くの如く時点ｔ、の前後でオーバーフロー・コントロ
ール・ゲート部７の電位を変えることにより受光素子部
ｌの入出力特性にＫＮＥＥ特性をもたせると、受光素子
部ｌに於いて、入射光量が比較的小の場合には所定の信
号電荷量の増加率、即ち、感妾を保ちながら、そのダイ
ナミックレンジを拡大することができる。即ち、受光期
間ＴＦノ間オーバーフロー・コノトロール拳ゲート部７
の電位をＶｃｌ（一定）に保ってＫＮＥＥ特性をもたせ
ない場合には、飽和電荷量はＱｍｔに固定され、従って
、第Ｓ図に於いて信号電荷量Ｑ′がＱｍｌとなる入射光
量Ｉ／’（Ｉ／とＩ２の間）までがダイナミックレンジ
となるが、オーツ（−フロー・コントロール・ゲート部
りの電位を’Ｔ　Ｆの始まりから時点ｔ、まではＶｃ／
とし時点ｔｐ′後ＴＦの終シまではＶｃ２として、Ｋ　
Ｎ、Ｅ　Ｅ特性をもたせた場合には、入射光量ＩがＩ２
になるまではＫＮＥＥ特性をもたせない場合と同じ増加
率で増加し、入射光量■が１２を超えてＸ３′になるま
では増加率は下がるが一定の増加率をもって−さらに増
加する信号電荷量が得られることになり、ダイナミック
レンジが入射光量Ｉ３′にまで拡大されるのである。

ところで上述の如くにして受光素子部／の入出力特性に
ＫＮＥＥ特性をもたせる場合、時点ｔｐまでの飽和電荷
量Ｑｍｔが各受光素子部で相違しばらついていると、第
５図に於けるＫＮＥＥ点Ｐに射光量■２が各受光素子部
ごとに相違してばらつくことになり、このため、撮像面
の固定パター／雑音が発生して撮像出力信号の質を劣化
させることになる。この飽和電荷量Ｑｍｔのばらつきを
ΔＱｍｔとすると、 ３９ｍｌ＝Ｃ８・（ΔｖＲ−Δｖ０ハ＋ΔＣＢ・（ＶＲ
Ｖｃ／）と力る。但し、ΔＶＲ及びΔＶｃ／は、夫々、
読出ゲート部６の電位ＶＲのばらつき及びオーバーフロ
ー・コントロール・ゲート部りの電位Ｖｃ／のばらつき
であシ、また、ΔＣ８は受光素子部ｌの容量Ｃｓのばら
つきである。ΔＶａ及びΔＶｃ／は通常の製造過程を経
たＣＣＤ撮像装置では比較的大となり得る。

ここで、もしΔＶＨ＝＝ΔＶｃ／とすることができれば
、Ｃｓ・　（ΔＶＲ−ΔＶｃｔ　）　＝　０となり、Δ
Ｑｍｔを極めて小とすることができて、固定パターン雑
音にょる撮像出力信号の劣化を著しく低減できる。Δｖ
Ｒ＝ΔＶｃ／とすることを考えると、そのためには読出
ゲ−）部と＃−バー７０−・コノトロール・ケート部と
が共通の部分で構成されていればよいことになる。

斯かる改に鑑みて本発明は、受光期間に垂直転送部がオ
ー）く−フロー・ドレイ／としても機能するようにされ
、また、読出ゲート部がオーバーフロー・コノトロール
・ゲート部としても機能するようにされて、この読出ゲ
ート部の電位が単位受光期間内で変化せしめられること
にょシ、撮像出力信号の劣化を伴うことなく受光素子部
の入出力特性がＫＮＥＥ特性をもつようにされたイ／タ
ーライ／転送型の固体撮像装置を提供するものである。

以下、図面の第６図以降を参照して本発明の詳細な説明
する。

第６図は本発明に係る固体撮像装置の一列の構成の概略
を示す。この例は、第１図の装置と同様に、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′の垂直列に沿って配された複数列の垂直転送
部２′とを含んで成る受光・垂直転送部３′と、第１図
の装置に於けるものと同様の水平転送部ｑ′、出力部夕
′及び信号出力端子りａ′を有し、さらに、受光・垂直
転送部３′と水平転送部ｔ′との間に配された蓄積部１
３を有している。この蓄積部１３には各垂直転送部２′
の一端が結合しており、受光素子部ｔ′の水平列の数と
同数の蓄積・転送部の水平列／Ｑが形成されている。

垂直転送部２′及び蓄積部１３には、夫々、所定の垂直
転送りロック信号が供給され、また、水平転送部ダ′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、垂
直転送部２′に′読み出され、これが垂直転送部２′か
ら蓄積部１３へ高蓮垂直転送されて、受光素子部ｌ′の
各水平列で得られた信号電荷が蓄積部１３の蓄積・転送
部の各水平列７．９に移される。この蓄積部１３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
／水平列／すずつ順次水平転送部ｑ′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Ｓ′へ水平転
送され、信号出力端子ｊａ’に撮像出力信号が得られる
、 上述の受光・垂直転送部３′は、より詳細には、第７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２′との間に読出ゲート部６′が形成され、受
光素子部ｌ′の読出ゲート部６′側とは反対側及び各受
光素子部７７間、にチャンネル・ストッパー１５が形成
されている。第７図Ｂは第７図ＡのＷＢ　−ＭＩＢの断
面を示し、Ｐ形半導体基体ｌ／′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１２′を介して
、垂直転送部２′及び読出ゲート部り′上に両者に共通
の転送電極／ｂｅが、また、チャ／ネル・ストッパー／
！；上にチャンネル・ストッパー電極／ｒｅが夫々配さ
れている。

斯くの如く構成された本発明に係る固体撮像装置の列に
は、その転送電極／Ａｅに、例えば、フィールド読出し
の例として、第Ｓ図に示される如くの波形を有するクロ
ック信号φＡが供給される。。

先ず、クロック信号φＡか最高レベルｖＩＩのとき、読
出ゲート部６′の電位はＶｌｌに対応する高電位ｖｔＩ
となり、受光素子部ｌ′中の電荷が読出ゲートを介して
垂直転送部２′に移され、これによシ受光素子部ｌ′の
電位は高電位Ｖｕとなる。次に、クロック信号φＡが、
低いレベルｖ３を高レベル側とする、垂直転送りロック
φ７′の部分になると、読出ゲート部６′の電位は下が
るが受光素子部ｌ′は電気的にフローティング状態とな
って電位ｖすを維持して電位の井戸を形成する。このと
き垂直転送部２′に移された電荷は垂直転送りロックφ
Ｖ′により蓄積部１３へ高速転送される。次に、クロッ
ク信号φ＾はｖ弘よシ低いレベルＶ／となり、この状態
が既に始まっている受光期間ＴＦ中の時点ｔｐまで続く
。このとき、読出ゲート部６′の電位はＶ／に対応する
電位Ｖｌとなシ、受光素子部ｌ′は入射光量に応じた信
号電荷を蓄積し、この蓄積信号電荷が読出ゲート部６′
の電位ｖｌによる電位障壁を超えるときには、その過剰
電荷は読出ゲート部６′を介して垂、直転送部２′に排
出される。即ち、この場合、読出ゲート部６′はオーバ
ーフロー・コントロール・ゲート部として、また、垂直
転送部２′はオーノー−フロー・ドレインとして機能す
るのである５、従って、このとき、時点ｔｐ、までの受
光素子部ｌ′に於ける飽和電荷量Ｑｍｉは、Ｑｍｔ＝Ｃ
ｓ’・　（Ｖｐ−Ｖ／）、（但し、Ｃｓ’は受光素子部
ｌ′の容量）となる３、次に、時点ｔ、を過ぎると、ク
ロック信号φＡはさらにＶ／よシ低く、ｖ３よりは高い
レベルｖ２になり、この状態が受光期間ＴＦの終りまで
続く′。このとき、読出ゲート部６′の電位は、ｖｌか
ら、ｖ２に対応する電位Ｖ２に変化するので、受光素子
部ｌ′にとってはオーバーフロー・コントロール−ゲー
ト部の電位がｖｌからｖ２に下ったことになシ、このと
きの飽和電荷量、９ｍ２は、Ｑｍｘ＝Ｃｓ’　・（Ｖ　
ｑ　−Ｖ　２　）となってＱｍｔより大となる。その後
、クロック信号φＡは垂直転送りロックφ７′と同様の
掃出転送りロックφＳの部分となシ、との掃出転送りロ
ックφＳにより垂直転送部２′の電荷が、例えば、蓄積
部１３に向う方向とは逆方向に転送されて掃き出され、
排出される。次に、クロック信号φＡは再び最高、レベ
ルｖ４ｔの読出部分に戻り、このとき読出ゲート部６′
の電位は最高電位Ｖ４Ｉとなって、受光素子部ｌ′の信
号電荷が読出ゲート部６′を介して掃出転送によシミ荷
が空になった垂直転送部２′へ読出され、受光素子部／
′の電位はＶｕとなる。この読み出された信号電荷が、
引続くクロック信号φＡの垂直転送り゛ロックφ７′の
部分で、蓄積部１３へと高速垂直転送されるとともに、
受光素子部／′は再び信号電荷の蓄積を始める。以下、
上述の動作が繰返される。

斯くの如くにして信号電荷の蓄積、読出し、高速垂直転
送が行われるが、受光素子部ｌ′での信号電荷の蓄積に
於いて、受光期間ＴＦの始まシから時点ｔｐまでの飽和
電荷量Ｑｍｔより時点ｔ、からＴｒの終シまでの飽和電
荷量Ｑｍ２の方が大とされているので、前述詳細説明の
如く、受光素子部ｌ′の入出力特性は第Ｓ図に示される
如くのＫＮＥＥ特性を持つものとなり、ダイナミックレ
ンジの拡大がなされることになる。しかも、ＴＦの始ま
りから時点ｔｐまでの飽和電荷１ｉｋＱｍｔ　＝Ｃｓ　
’・　（Ｖ　ｙ　−Ｖ　／　）を定める電位ｖす及びＶ
／は、共に続出ゲート部６′の電位であるので、それら
のばらつきΔｖすとΔＶ／とは等しくなシ、従って、各
受光素子部ごとの飽和電荷量ＱｍｔのばらつきΔＱｍｔ
は著るしく小となるー、これにより、第Ｓ図に示される
如くのＫ　Ｎ　Ｅ上特性のＫＮＥＥ点に対応する信号電
荷量Ｑ、及び入射光量■２の各受光素子部ごとのばらつ
きが極めて小となって、固定パターン雑音の発生が抑圧
されることになる。

ところで、上述の如くの本発明に係る固体撮像装置の例
を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色゛縦ストライプ
・フィルターと組合せて、単板式カラー固体撮像装置を
構成する場合、各色撮像画素間の感度が異って、各撮像
画素を構成する受光素子部の入出力ＫＮＥＥ特性のＫＮ
ＥＥ点に対応する入射光量が各色撮像画素ごとに異った
ものとなり、これによって、各色撮像出力信号の輝度が
不吟衡となる虞れがある。第９図は斯かる不都合を解決
した本発明に係る固体撮像装置の他の例を、第７図Ｂに
示されると同様の断面で示す。この例に於いては、第７
図Ｂの例と対応する部分には共通の符号を付して示すも
、垂直転送部２′及び読出ゲート部り′上には、夫々、
独立した垂直転送電極／？ｅ及び／ｇｅが配され、読出
ゲート電極／Ｉｌｅは各色撮像画素ごとに独立して２い
る。そして、垂直転送電極／７ｅには、フィールド読出
しの例として、第１０図Ａに示される如くの、掃出転送
りロックφＳ及び垂直転送りロックφ７′を含むクロッ
ク信号φＡ′が供給されて信号電荷読出し前の掃出転送
と信号電荷の高速垂直転送がなされ、また、読出ゲート
電極／ｆｆｅには、第７０図Ｂに示される如くの、クロ
ック信号φｒ′が供給される。クロック信号φ１′は受
光期間ＴＦ中に読出ゲート部６′をオーバーフロー・コ
ントロール・ゲート部トシて機能させるためのレベルＶ
／及びｖ２の部分と、信号電荷の読出しを行うための、
レベルがｖＩＩｂＸｖ４１ｇ１Ｖｌｌｒの液出部分とか
ら成る。この読出部分のレベｋ　Ｖ　ｑ　５、Ｖ　ｐ　
ｇ、ＶｌｌｒはＲｌＧ、Ｂの各色撮像画素光素子部の信
号電荷の蓄積の初期の電位、即ち、電位の井戸の深さく
以下１．リセット電位という）を規定するが、各色撮像
画素を構成する受光素子部ｌ′のリセット電位はクロッ
ク信号φ１′の読出部分のレベルｖ４’　ｂ　％　”ｌ
’ｇ　、Ｖ　’Ｉ　ｒに応じて個別に規定され、これに
より、各色撮像画素の受光素子部／′に於、ける飽和電
荷量が夫々の感度に応じて設定されて、入出力に’ＮＥ
Ｅ特性のＫＮＥＥ点に対応する入射光量がそろえられる
。

第１／図は、第を図に示される例と同様の動作をなす、
本発明に係る固体撮像袋装置のさらに他の例を、第７図
Ｂに示されると同様の断面で示す。

この列に於いても、第７図Ｂの例と対応する部分には共
通の符号を付して示す氷、この例では、チャ／ネル・ス
トッパーｌりに配されたチャンネル・ストッパー電極ｌ
Ｓｅは各色撮像画素ごとに独立のものとされ、また、各
々の一方の側部／９が受光素子部プ′の主部にまで延び
るようにされ′ている。

この側部１９により、チャンネル・ストッパー電極／Ｓ
ｅは受光素子部ｌ′と容量結合している。そして、転送
電極／６ｅには、第１２図Ａに示される如くの、第１θ
図Ａに示されるものと同じクロック信号φＡ′が供給さ
れて、垂直転送部２′での掃出転送と信号電荷の高速垂
直転送がなされ、また、チャンネル・ストッパー電極／
ｒｅには、第１コ図Ｂに示される如くの、クロック信号
φｒ”が供給される。クロック信号φ、′は第１０図に
示されるクロック信号φ、′とは逆極性のものとなって
おり、これがチャンネル・ストッパー電極ｌ！ｅに供給
されると、チャ／ネル・ストッパー電極は受光素子部ｌ
′と容量結合しているので受光素子部ｌ′の電位がクロ
ック信号φｒ“のレベルに対応して変化することに々る
。このことは、受光素子部ｌ′の電位を基準にすると読
出ゲート部６′の電位が変化することになる。即ち、受
光素子部ｌ′の電位に対して読出ゲート部６′の電位が
実質的に変化することになるのである。結局、この列に
於いて、クロック信号φｒ“のレベルが受光期間でｖ　
、　／及びＶコ′のときは、第９図の列に於いてその読
出ゲート電極ｌざｅにりｐツク信号φ、′のレベルＶ／
及びｖ２が供給されたときとに夫々相当し、クロック信
号φ、′のレベルが読出部分であってＶＱｂ’、”Ｉｇ
’、”ＩＴ’のときは、第９図の例に於いてその読出ゲ
ート電極／ｇｅにクロック信号φ１′の読出部分のレベ
ルｖｔＩｂ１ｖｑｇ１Ｖｅｒが供給されたときに夫々相
当する。もちろんクロック信号φｒ“のレベルｖ＋ｂ’
、ｖ　、ｇ／、”４’ｒ’はＲｌＧ、Ｂ、の各色撮像画
素のチャ／ネル・ストッパー電極／Ｓｅに夫々個別に印
加される。これによシ、本例も第９図に示される例と全
く同様の動作をし、各色撮像画素の受光素子部ｌ′に於
ける飽和電荷量が各色撮像画素の感度に応じて個別に設
定されるのである。

送部がオーバーフロー・ドレイ／とじて、また、読出ゲ
ート部がオーバーフロー・コノトロール・ゲート部とし
て夫々機能するようになされ、同じ粧 １ ターン雑音の発生等を伴うことなく受光素子部の入出力
特性にＫＮＥＥ特性が与えられており、ダイナミックレ
ンジが好ましく拡大されたものとなっている。また、と
のＫＮＥＥ特性の程度は、受光期間中の読出ゲート部の
電位を実質的に変化せしめ各時点の選択により自在に設
定することができる。さらに、カラーフィルタと組合せ
て単板カラー固体撮像装置を構成する場合には、各色撮
像画素の感度の相違に応じて各受光素子部の飽和電荷量
を設定することができ、各色撮像画素を構成する受光素
子の入出力ＫＮＥＥ特性をそろえることがで、きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のイノターライ／転送型ＣＣＤ撮像装置を
示す概念的平面図、第２図第３図、第９図及び第Ｓ図は
第１図に示されるイ／ターライン・転送型ＣＣＤ撮像装
置の構成の詳細及び動作を説明するための図、第６図は
本発明に係柘固体撮像装置の一例を示す概念的平面図、
第７図Ａは第６図に示される列の部分拡大平面図、第７
図Ｂは第７図の１Ｂ−ＷＢに於ける断面図、第８図は第
６図に示される例に供給されるクロック信号を示す波形
図、第９図は本発明に係る固体撮像装置の他の例を示す
断面図、第１Ｏ図は第９図に示される列に供給されるク
ロック信号を示す波形図、第１／図は本発明に係る固体
撮像装置のさらに他の列を示す断面図、第１２図は第１
／図に示される例に供給されるクロック信号を示す波形
図である。 図中、ｌ及びｌ′は受光素子部、コ及び２′は垂直転送
部、３及び３′は受光・垂直転送部、Ｖ及びｑ′は水平
転送部、５及び５′は出力部、６及び６′は読１９’−
１ｉＬ　　？ｉｄオーバーフロー・コ／）ｏ−＃・ゲー
ト部、ｇはオーバーフロー・ドレイ／、ｔ１／θ及びｌ
Ｓはチャ／ネル・ストッパー、／／及び／／”は半導体
基体、１２及び／２′は絶縁層であ第２図 ０ 第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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、読出ゲート部を介して上記受光
   素子部の垂７直列に沿って延びる垂直転送部に読み出さ
   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ょ
   シ出カ部へ転送されるようにされて々シ、受光期間に上
   記垂直転送部がオーバーフロー・ドレイ／として機能す
   るようにされ、かつ、各単位受光期間内に於いて上記読
   出ゲート部の電位が実質的に変化するようにされた固体
   撮像装置。