JPS63294080A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPS63294080A JPS63294080A JP62129329A JP12932987A JPS63294080A JP S63294080 A JPS63294080 A JP S63294080A JP 62129329 A JP62129329 A JP 62129329A JP 12932987 A JP12932987 A JP 12932987A JP S63294080 A JPS63294080 A JP S63294080A
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 18
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 3
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
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- 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】
産業上の利用分野
本発明は、電荷結合素子を用いた固体撮像装置、特に撮
像領域、記憶領域、水平走査領域、電荷検出領域の４領
域を有する固体撮像装置に関するものである。
像領域、記憶領域、水平走査領域、電荷検出領域の４領
域を有する固体撮像装置に関するものである。
従来の技術
固体撮像素子で垂直転送段を有するものの代表例として
は、電荷結合型固体撮像素子がある。
は、電荷結合型固体撮像素子がある。
（以下、電荷結合素子をＣＯＤと略す）ＣＯＤ型の固体
撮像素子には、その構成によりインターライン転送型固
体撮像素子、フレーム転送型固体撮像素子、フレームイ
ンターライン転送型固体撮像素子の３種類がある。以下
インターライン転送型固体撮像素子は（ＩＬ−ｃｃＤ）
、フレーム転送型固体撮像素子は（ＦＴ−ＣＯＤ）、フ
レームインターライン転送型固体撮像素子は（ＦＩＴ−
ＣＯＤ）、！：略記スル。
撮像素子には、その構成によりインターライン転送型固
体撮像素子、フレーム転送型固体撮像素子、フレームイ
ンターライン転送型固体撮像素子の３種類がある。以下
インターライン転送型固体撮像素子は（ＩＬ−ｃｃＤ）
、フレーム転送型固体撮像素子は（ＦＴ−ＣＯＤ）、フ
レームインターライン転送型固体撮像素子は（ＦＩＴ−
ＣＯＤ）、！：略記スル。
ＩＬ−ＣｉＣＤ、ＦＴ−ＣＯＤ（Ｄ構成及び動作は周知
であるのでその説明は省略する。
であるのでその説明は省略する。
ＦＩＴ−ＣＯＤについては特開昭５５−５２６７５゜特
開昭５５−１６３９６３にその詳細が提案されている。
開昭５５−１６３９６３にその詳細が提案されている。
以下第３図を用いてその概要を説明する。
第３図はＦＩＴ−ＣＯＤの基本構成を示すもので、受光
領域大、記憶領域Ｂ、水平走査領域Ｃ１電荷検出領域Ｄ
１不要電荷排出領域Ｅとにより構成されている。受光領
域大は二次元配列の受光素子１と、この受光素子１に蓄
積された信号電荷を読出すためのゲート２と、このゲー
トを介して読出された信号電荷を垂直方向に転送するた
めの垂直転送レジスタ３から成り、前記受光素子１以外
の部分は遮光マスク４により遮光されている。前記垂直
転送レジスタは垂直方向の上下何れの方向にも電荷を転
送できるようにポリシリコンによる４相電極構造となっ
ている。これら４相電極には垂直転送パルスφｖ１〜φ
ｖ４が印可される。受光素子１に蓄積された信号電荷を
受は取る垂直転送電極をφＶ１．φＶ３とし、この垂直
転送電極φＶ１．φＶ３に印可する垂直転送パルスに信
号読出しパルスを重畳すれば、受光素子１に蓄積された
信号電荷を垂直転送レジスタに読み込むことが出来る。
領域大、記憶領域Ｂ、水平走査領域Ｃ１電荷検出領域Ｄ
１不要電荷排出領域Ｅとにより構成されている。受光領
域大は二次元配列の受光素子１と、この受光素子１に蓄
積された信号電荷を読出すためのゲート２と、このゲー
トを介して読出された信号電荷を垂直方向に転送するた
めの垂直転送レジスタ３から成り、前記受光素子１以外
の部分は遮光マスク４により遮光されている。前記垂直
転送レジスタは垂直方向の上下何れの方向にも電荷を転
送できるようにポリシリコンによる４相電極構造となっ
ている。これら４相電極には垂直転送パルスφｖ１〜φ
ｖ４が印可される。受光素子１に蓄積された信号電荷を
受は取る垂直転送電極をφＶ１．φＶ３とし、この垂直
転送電極φＶ１．φＶ３に印可する垂直転送パルスに信
号読出しパルスを重畳すれば、受光素子１に蓄積された
信号電荷を垂直転送レジスタに読み込むことが出来る。
従ってφＶ１．φＶ３の２つの垂直転送パルスに信号読
出しパルスを１フイールドおきに重畳すれば２：１のイ
ンターレース走査を行なうことができる。
出しパルスを１フイールドおきに重畳すれば２：１のイ
ンターレース走査を行なうことができる。
垂直転送レジスタの延長上には記憶領域Ｂが配置されて
いる。記憶領域Ｂは垂直転送レジスタにより構成されて
おり、その画素数は受光領域大の半分であり、転送電極
は４相構造となっている。
いる。記憶領域Ｂは垂直転送レジスタにより構成されて
おり、その画素数は受光領域大の半分であり、転送電極
は４相構造となっている。
記憶領域Ｂの垂直転送Ｖジスタの各電極にはφＭ１〜φ
Ｍ４の転送パルスが印可される。記憶領域Ｂの他端には
水平転送領域Ｃが配置されている。水平転送領域Ｃは３
相の転送電極６，６．７から構成されており、各転送電
極には水平転送パルスφＨ１〜φＨ３が印可される。水
平転送領域Ｃの一端には電荷検出領域りが配置されてい
る。また受光領域ムの他端には不要電荷排出領域２が配
置されている。電荷検出領域りは周知のフローティング
ディフィージョンアンプにより構成されており、電荷吸
収用のドレイン及びフロー°ティングディフィージョン
のリセットゲートを有している。
Ｍ４の転送パルスが印可される。記憶領域Ｂの他端には
水平転送領域Ｃが配置されている。水平転送領域Ｃは３
相の転送電極６，６．７から構成されており、各転送電
極には水平転送パルスφＨ１〜φＨ３が印可される。水
平転送領域Ｃの一端には電荷検出領域りが配置されてい
る。また受光領域ムの他端には不要電荷排出領域２が配
置されている。電荷検出領域りは周知のフローティング
ディフィージョンアンプにより構成されており、電荷吸
収用のドレイン及びフロー°ティングディフィージョン
のリセットゲートを有している。
前記の構成によるＦＩＴ−Ｃ（ｊＤにより受光領域大に
蓄積される信号電荷の蓄積時間を制御し、動解像度を向
上させる方法を第３図及び第４図を用いて説明する。
蓄積される信号電荷の蓄積時間を制御し、動解像度を向
上させる方法を第３図及び第４図を用いて説明する。
第４図は第３図に示したＦＩＴ−ＣＯＤの受光領域大に
印可する垂直転送パルスφｖ１〜φｖ４及び、記憶領域
Ｂの垂直転送レジスタの各電極に印可する垂直転送パル
スφＭ１〜φＭ４の波形の概要を示したものである。
印可する垂直転送パルスφｖ１〜φｖ４及び、記憶領域
Ｂの垂直転送レジスタの各電極に印可する垂直転送パル
スφＭ１〜φＭ４の波形の概要を示したものである。
まず、受光領域ムの垂直転送段に蓄積されたスメア等の
擬似信号は垂直帰線期間の前半の期間ｔＡＯ間に印可さ
れた垂直転送パルスφｖ１〜φｖ４により不要電荷排出
領域Ｅに転送され排除される。
擬似信号は垂直帰線期間の前半の期間ｔＡＯ間に印可さ
れた垂直転送パルスφｖ１〜φｖ４により不要電荷排出
領域Ｅに転送され排除される。
次にφＶ１もしくはφＶ３に重畳された信号読出しパル
スφＣＨにより受光素子に蓄積された信号電荷はφＶ１
もしくはφＶ３電極によみだされる。垂直転送段に転送
された信号電荷は高速転送期間ｔＢの期間にφｖ１〜φ
Ｖ４．φＭ１〜φＭ４により記憶領域Ｂの所定の場所ま
で高速で転送される。記憶領域Ｂの所定の場所まで高速
転送された信号電荷は、１水平走査毎に１ラインずつ水
平転送領域Ｃへ転送される。水平転送領域Ｃへ転送され
た信号電荷は水平転送レジスタに印可された水平転送パ
ルスφＨ１〜φＨ３により順次、電荷検出領域りへ転送
され、信号電荷は信号電圧に変換され固体撮像素子から
外部へ取り出される。
スφＣＨにより受光素子に蓄積された信号電荷はφＶ１
もしくはφＶ３電極によみだされる。垂直転送段に転送
された信号電荷は高速転送期間ｔＢの期間にφｖ１〜φ
Ｖ４．φＭ１〜φＭ４により記憶領域Ｂの所定の場所ま
で高速で転送される。記憶領域Ｂの所定の場所まで高速
転送された信号電荷は、１水平走査毎に１ラインずつ水
平転送領域Ｃへ転送される。水平転送領域Ｃへ転送され
た信号電荷は水平転送レジスタに印可された水平転送パ
ルスφＨ１〜φＨ３により順次、電荷検出領域りへ転送
され、信号電荷は信号電圧に変換され固体撮像素子から
外部へ取り出される。
前述のように、受光素子からの信号電荷は垂直
−転送電極φＶ１．φＶ３に印可する垂直転送パルス
に信号読出しパルスφＣＭを重畳し、垂直転送段のポテ
ンシャルを高くすることにより読出すことが出来る。従
って第４図に示すようにφＶ１．φＶ３に交互に信号読
出しパルスφＯＨを重畳することにより２：１のインタ
ーレース走査を行なうことが出来る。
−転送電極φＶ１．φＶ３に印可する垂直転送パルス
に信号読出しパルスφＣＭを重畳し、垂直転送段のポテ
ンシャルを高くすることにより読出すことが出来る。従
って第４図に示すようにφＶ１．φＶ３に交互に信号読
出しパルスφＯＨを重畳することにより２：１のインタ
ーレース走査を行なうことが出来る。
ところで、第３図に示すように受光領域ムを駆動する垂
直転送パルスφｖ１．φｖ３に任意の時間に新たな読出
しパルスφＳを重畳すれば受光部に蓄積された信号電荷
は前記読出しパルスφＳが印可された時点で垂直転送段
３によみだされる。この読出された信号電荷は１人の期
間に印可された垂直転送パルスφｖ１〜φｖ４により不
要電荷排出領域Ｘへ転送され排出される。従って、受光
素子１には前記読出しパルスφＳが終わってから次に読
出しパルスφＣＨが印可されて受光素子１の信号がよみ
だされるまでの時間、つまりｔＳの期間に相当する信号
電荷が蓄積されることになる０これは受光領域大の露光
時間がｔＳになったことになるＯ即ち固体撮像素子自体
がシャッター機能を有したことになる。前記の状態で動
きを持つ被写体を撮像すれば動解像度が極めて良好な画
像を得ることができる。ここでシャッター用読出しパル
スφＳはｔムのはじめとｔＢの終了の期間以外の任意の
時間に設定できるので任意のシャッター速度の画像を得
ることができる０ このように、不要電荷を受光領域ムの延長上に配置した
不要電荷排出領域Ｘの方向に排出し、信号電荷を受光領
域ムの延長上に配置した記憶領域Ｂに高速で転送し、記
憶領域Ｂに記憶された信号を１水平ライン毎に順次よみ
だせば、垂直スメアが極めて少なく、また動解像度の良
好な画像を得ることが可能である。
直転送パルスφｖ１．φｖ３に任意の時間に新たな読出
しパルスφＳを重畳すれば受光部に蓄積された信号電荷
は前記読出しパルスφＳが印可された時点で垂直転送段
３によみだされる。この読出された信号電荷は１人の期
間に印可された垂直転送パルスφｖ１〜φｖ４により不
要電荷排出領域Ｘへ転送され排出される。従って、受光
素子１には前記読出しパルスφＳが終わってから次に読
出しパルスφＣＨが印可されて受光素子１の信号がよみ
だされるまでの時間、つまりｔＳの期間に相当する信号
電荷が蓄積されることになる０これは受光領域大の露光
時間がｔＳになったことになるＯ即ち固体撮像素子自体
がシャッター機能を有したことになる。前記の状態で動
きを持つ被写体を撮像すれば動解像度が極めて良好な画
像を得ることができる。ここでシャッター用読出しパル
スφＳはｔムのはじめとｔＢの終了の期間以外の任意の
時間に設定できるので任意のシャッター速度の画像を得
ることができる０ このように、不要電荷を受光領域ムの延長上に配置した
不要電荷排出領域Ｘの方向に排出し、信号電荷を受光領
域ムの延長上に配置した記憶領域Ｂに高速で転送し、記
憶領域Ｂに記憶された信号を１水平ライン毎に順次よみ
だせば、垂直スメアが極めて少なく、また動解像度の良
好な画像を得ることが可能である。
発明が解決しようとする問題点
ところが、前記構成の固体撮像装置では受光領域への入
射光が無い状態（暗状態）で画面全体にランダムに固定
パターン状のノイズが発生し、画質が著しく劣化した。
射光が無い状態（暗状態）で画面全体にランダムに固定
パターン状のノイズが発生し、画質が著しく劣化した。
このランダムな固定パターン状のノイズの発生原因を以
下に説明する。
下に説明する。
前記固体撮像装置では、不要電荷を受光領域大の延長上
に配置した不要電荷排出領域に高速転送を行って排出し
、信号電荷を受光領域ムの延長上に配置した記憶領域に
高速で転送し、信号を得ている。従って受光領域大は正
方向と負方向の両方に各々垂直走査されることになる。
に配置した不要電荷排出領域に高速転送を行って排出し
、信号電荷を受光領域ムの延長上に配置した記憶領域に
高速で転送し、信号を得ている。従って受光領域大は正
方向と負方向の両方に各々垂直走査されることになる。
不要電荷の掃き出し時と信号電荷の転送時とは必然的に
転送パルスの波形が異なってしまう、そのため受光領域
の各ポテンシャルウェルが不要電荷の掃き出し時と信号
電荷の転送時とは必然的に異なる。これは垂直転送段に
残留する電荷量が不要電荷の掃き出し時と信号電荷の転
送時とで異なることを意味する０ 従って、不要電荷の掃き出し時に受光領域の各ポテンシ
ャルウェルにわずかの量だけ残留した電荷が信号電荷の
転送時に加算されてよみだされるその結果、画面全体に
ランダムに固定パターン状のノイズが発生する。
転送パルスの波形が異なってしまう、そのため受光領域
の各ポテンシャルウェルが不要電荷の掃き出し時と信号
電荷の転送時とは必然的に異なる。これは垂直転送段に
残留する電荷量が不要電荷の掃き出し時と信号電荷の転
送時とで異なることを意味する０ 従って、不要電荷の掃き出し時に受光領域の各ポテンシ
ャルウェルにわずかの量だけ残留した電荷が信号電荷の
転送時に加算されてよみだされるその結果、画面全体に
ランダムに固定パターン状のノイズが発生する。
問題点を解決するための手段
前記問題点を解決するため、本発明では不要電荷も信号
電荷と同一方向に転送するものである。
電荷と同一方向に転送するものである。
つまり不要電荷も受光領域の垂直転送段から記憶領域、
水平走査領域を介して電荷検出領域のドレインへ排出し
、さらに前記記憶領域の画素数は受光領域の画素数の半
分よりも多くするようにしたものである。
水平走査領域を介して電荷検出領域のドレインへ排出し
、さらに前記記憶領域の画素数は受光領域の画素数の半
分よりも多くするようにしたものである。
作用
本発明では不要電荷も信号電荷と同一方向に転送するこ
とにより、受光領域の各ポテンシャルウェルが不要電荷
の掃き出し時と信号電荷の転送時とで異ならないように
する。つまり不要電荷は受光領域の垂直転送段から記憶
領域、水平走査領域を介して電荷検出領域のドレインへ
排出する。
とにより、受光領域の各ポテンシャルウェルが不要電荷
の掃き出し時と信号電荷の転送時とで異ならないように
する。つまり不要電荷は受光領域の垂直転送段から記憶
領域、水平走査領域を介して電荷検出領域のドレインへ
排出する。
ここで過剰な不要電荷が水平走査領域に転送された時に
、前記水平走査領域をオーバフローした不要電荷が記憶
領域へ逆流するのを防止するため、前記記憶領域の画素
数は受光領域の画素数の半分よりも多くする。
、前記水平走査領域をオーバフローした不要電荷が記憶
領域へ逆流するのを防止するため、前記記憶領域の画素
数は受光領域の画素数の半分よりも多くする。
実施例
以下、本発明による実施例を図面を用いて説明する。第
１図は本発明による固体撮像装置を示すものである。第
１図において人は受光領域、Ｂは記憶領域、Ｃは水平走
査領域、Ｄは電荷検出領域である。受光領域ムは、水平
走査領域Ｃ１電荷検出領域りは第３図で詳細を説明した
ものと同一である。記憶領域Ｃは第３図で詳細を説明し
たものと略同−であるが、その画素数はＨ＋にとなって
いる。（ここでｋは１以上の数） 第２図は第１図に示したＦＩＴ−ＣＯＤの受光領域大に
印可する垂直転送パルスφｖ１〜φｖ４及び、記憶領域
Ｂの垂直転送レジスタの各電極に印可する垂直転送パル
スφＭ１〜φＭ４の波形の概要を示したものである。
１図は本発明による固体撮像装置を示すものである。第
１図において人は受光領域、Ｂは記憶領域、Ｃは水平走
査領域、Ｄは電荷検出領域である。受光領域ムは、水平
走査領域Ｃ１電荷検出領域りは第３図で詳細を説明した
ものと同一である。記憶領域Ｃは第３図で詳細を説明し
たものと略同−であるが、その画素数はＨ＋にとなって
いる。（ここでｋは１以上の数） 第２図は第１図に示したＦＩＴ−ＣＯＤの受光領域大に
印可する垂直転送パルスφｖ１〜φｖ４及び、記憶領域
Ｂの垂直転送レジスタの各電極に印可する垂直転送パル
スφＭ１〜φＭ４の波形の概要を示したものである。
次に動作を説明する。
まず、受光領域ムの垂直転送段に蓄積されたスメア等の
擬似信号は垂直帰線期間の前半の期間ｔムの間に印可さ
れた垂直転送パルスφｖ１〜φＶ４゜φＭ１〜φＭ４に
より記憶領域Ｂを介して水平転送領域Ｃへ転送される。
擬似信号は垂直帰線期間の前半の期間ｔムの間に印可さ
れた垂直転送パルスφｖ１〜φＶ４゜φＭ１〜φＭ４に
より記憶領域Ｂを介して水平転送領域Ｃへ転送される。
水平転送領域Ｃは常時、通常の水平転送動作を行ってお
り、水平転送領域Ｃへ転送された電荷は電荷検出領域り
の方向へ転送するようφＨ１〜φＨ３が印可されている
０このとき電荷検出領域りのリセット用ゲートは常時Ｏ
Ｎされており電荷検出領域りに到達した電荷はドレイン
に吸収される。
り、水平転送領域Ｃへ転送された電荷は電荷検出領域り
の方向へ転送するようφＨ１〜φＨ３が印可されている
０このとき電荷検出領域りのリセット用ゲートは常時Ｏ
Ｎされており電荷検出領域りに到達した電荷はドレイン
に吸収される。
次にφＶ１もしくはφＶ３に重畳された信号読出しパル
スφＣＨにより受光素子に蓄積された信号電荷はφＶ１
もしくはφＶ３電極によみだされる。垂直転送段に転送
された信号電荷は高速転送期間ｔＢの期間にφｖ１〜φ
ｖ４．φＭ１〜φＭ４により記憶領域Ｂの所定の場所ま
で高速で転送される。記憶領域Ｂの所定の場所まで高速
転送された信号電荷は、１水平走査毎に１ラインずつ水
平転送領域Ｃへ転送される。水平転送領域Ｃへ転送され
た信号電荷は水平転送レジスタに印可された水平転送パ
ルスφＨ１〜φＨ３により順次、電荷検出領域りへ転送
され、信号電荷は信号電圧に変換され固体撮像素子から
外部へ取り出される。
スφＣＨにより受光素子に蓄積された信号電荷はφＶ１
もしくはφＶ３電極によみだされる。垂直転送段に転送
された信号電荷は高速転送期間ｔＢの期間にφｖ１〜φ
ｖ４．φＭ１〜φＭ４により記憶領域Ｂの所定の場所ま
で高速で転送される。記憶領域Ｂの所定の場所まで高速
転送された信号電荷は、１水平走査毎に１ラインずつ水
平転送領域Ｃへ転送される。水平転送領域Ｃへ転送され
た信号電荷は水平転送レジスタに印可された水平転送パ
ルスφＨ１〜φＨ３により順次、電荷検出領域りへ転送
され、信号電荷は信号電圧に変換され固体撮像素子から
外部へ取り出される。
このようにすれば、不要電荷も信号電荷と同一方向に転
送することになり、受光領域の各ポテンシャルウェルが
不要電荷の掃き出し時と信号電荷の転送時とで同一とな
る。
送することになり、受光領域の各ポテンシャルウェルが
不要電荷の掃き出し時と信号電荷の転送時とで同一とな
る。
従って、垂直転送段に残留する電荷量が不要電荷の掃き
出し時と信号電荷の転送時とで同一となる、しかも常に
電荷の転送方向が同一のため垂直転送段のトラップレベ
ルが埋められるため、固定パターン状のノイズが発生す
ることは無くなる。
出し時と信号電荷の転送時とで同一となる、しかも常に
電荷の転送方向が同一のため垂直転送段のトラップレベ
ルが埋められるため、固定パターン状のノイズが発生す
ることは無くなる。
前述のように、受光素子からの信号電荷は垂直転送電極
φＶ１．φＶ３に印可する垂直転送パルス信号読出しパ
ルスφＣＨを重畳し、垂直転送段のポテンシャルを高く
することにより読出すことが出来る。従って第２図に示
すようにφＶ１．φＶ３に交互に信号読出しパルスφＯ
Ｈを重畳することにより２−１のインターレース走査を
行なうことが出来る。
φＶ１．φＶ３に印可する垂直転送パルス信号読出しパ
ルスφＣＨを重畳し、垂直転送段のポテンシャルを高く
することにより読出すことが出来る。従って第２図に示
すようにφＶ１．φＶ３に交互に信号読出しパルスφＯ
Ｈを重畳することにより２−１のインターレース走査を
行なうことが出来る。
ところで、第２図に示すように受光領域人を駆動する垂
直転送パルスφＶ１ 、φＶ３に任意の時間に新たな読
出しパルスφＳを重畳すれば受光部に蓄積された信号電
荷は前記読出しパルスφＳが印可された時点で垂直転送
段３によみだされる。この読出された信号電荷はｔムの
期間に印可された垂直転送パルスφＶ１〜φＶ４．φ帽
〜φＭ４により記憶領域Ｂを介して水平転送領域Ｃへ転
送され不要電荷としてドレインから排出される。
直転送パルスφＶ１ 、φＶ３に任意の時間に新たな読
出しパルスφＳを重畳すれば受光部に蓄積された信号電
荷は前記読出しパルスφＳが印可された時点で垂直転送
段３によみだされる。この読出された信号電荷はｔムの
期間に印可された垂直転送パルスφＶ１〜φＶ４．φ帽
〜φＭ４により記憶領域Ｂを介して水平転送領域Ｃへ転
送され不要電荷としてドレインから排出される。
しかしながら、前記シャッター動作を行っているときに
は不要信号電荷の量は信号電荷の量の数倍〜数百倍とな
ることは言を待たない、このように過剰な不要電荷が水
平走査領域に転送されると前記不要信号電荷により水平
走査領域がオーバフローする場合もある（前述のように
不要電荷が転送されてきたとき水平走査領域は通常の電
荷転送を行っておりリセットドレインからは常に不要電
荷の排出を行っているが、前記リセットドレインから離
れた場所にある不要電荷は水平転送によりリセットドレ
イン方向へ転送しなければ不要電荷の排出は行い難い） 前記、オーバフローした不要電荷は記憶領域方向に溢れ
、記憶領域の数画素分に渡って不要電荷がたまってしま
う。前記不要電荷が存在する場所へ信号電荷が転送され
てくると極めて不都合である、従って記憶領域Ｂには受
光領域ムの垂直方向の画素数の半分よりも多くの記憶領
域を設けておき、水平走査領域Ｃの不要電荷が排出され
た後、信号電荷を転送し、水平走査を行ない、電荷検出
領域から電圧信号を得る。
は不要信号電荷の量は信号電荷の量の数倍〜数百倍とな
ることは言を待たない、このように過剰な不要電荷が水
平走査領域に転送されると前記不要信号電荷により水平
走査領域がオーバフローする場合もある（前述のように
不要電荷が転送されてきたとき水平走査領域は通常の電
荷転送を行っておりリセットドレインからは常に不要電
荷の排出を行っているが、前記リセットドレインから離
れた場所にある不要電荷は水平転送によりリセットドレ
イン方向へ転送しなければ不要電荷の排出は行い難い） 前記、オーバフローした不要電荷は記憶領域方向に溢れ
、記憶領域の数画素分に渡って不要電荷がたまってしま
う。前記不要電荷が存在する場所へ信号電荷が転送され
てくると極めて不都合である、従って記憶領域Ｂには受
光領域ムの垂直方向の画素数の半分よりも多くの記憶領
域を設けておき、水平走査領域Ｃの不要電荷が排出され
た後、信号電荷を転送し、水平走査を行ない、電荷検出
領域から電圧信号を得る。
以上の構成によれば、受光素子１には前記読出しパルス
φＳが終わってから次に読出しパルスφＯＨが印可され
て受光素子１の信号がよみだされるまでの時間、つまり
ｔＳの期間に相当する信号電荷が蓄積されることになる
。これは受光領域ムの露光時間がｔＳになったことにな
る。即ち固体撮像素子自体がシャッター機能を有したこ
とになる。前記の状態で動きを持つ被写体を撮像すれば
動解像度が極めて良好な画像を得ることができる。
φＳが終わってから次に読出しパルスφＯＨが印可され
て受光素子１の信号がよみだされるまでの時間、つまり
ｔＳの期間に相当する信号電荷が蓄積されることになる
。これは受光領域ムの露光時間がｔＳになったことにな
る。即ち固体撮像素子自体がシャッター機能を有したこ
とになる。前記の状態で動きを持つ被写体を撮像すれば
動解像度が極めて良好な画像を得ることができる。
ここでシャッター用読出しパルスφＳはｔ人のはじめと
ｔＢの終了の期間以外の任意の時間に設定できるので任
意のシャッター速度の画像を得ることができる。
ｔＢの終了の期間以外の任意の時間に設定できるので任
意のシャッター速度の画像を得ることができる。
発明の効果
以上のように本発明によれば、不要電荷を受光領域人の
延長上に配置した記憶領域、水平走査領域を介して電荷
検出領域のドレインに排出した後、信号電荷を受光領域
ムの延長上に配置した記憶領域Ｂに高速で転送し、記憶
領域Ｂに記憶された信号を１水平ライン毎に順次よみだ
せば、垂直スメアが極めて少なく、動解像度が良好で、
しかも固定パターン状のノイズの無い良好な画像を得る
ことができる。
延長上に配置した記憶領域、水平走査領域を介して電荷
検出領域のドレインに排出した後、信号電荷を受光領域
ムの延長上に配置した記憶領域Ｂに高速で転送し、記憶
領域Ｂに記憶された信号を１水平ライン毎に順次よみだ
せば、垂直スメアが極めて少なく、動解像度が良好で、
しかも固定パターン状のノイズの無い良好な画像を得る
ことができる。
第１図は本発明による固体撮像装置の一実施例を示す略
平面図、第２図は本発明による固体撮像装置の垂直転送
パルスを示す図、第３図は従来の固体撮像装置の略平面
図、第４図は従来の固体撮像装置の垂直転送パルスを示
す図である。 人・・・・・・受光領域、Ｂ・・・・・・記憶領域、Ｃ
・・・・・・水平走査領域、Ｄ・・・・・・電荷検出領
域。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 八−安光碩憾 トー叙遵領域 Ｃ−−−２Ｊ（ギ更灸傾減 ０−電荷孜出＠緘 第３図 区 ′ 嘴デ
平面図、第２図は本発明による固体撮像装置の垂直転送
パルスを示す図、第３図は従来の固体撮像装置の略平面
図、第４図は従来の固体撮像装置の垂直転送パルスを示
す図である。 人・・・・・・受光領域、Ｂ・・・・・・記憶領域、Ｃ
・・・・・・水平走査領域、Ｄ・・・・・・電荷検出領
域。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 八−安光碩憾 トー叙遵領域 Ｃ−−−２Ｊ（ギ更灸傾減 ０−電荷孜出＠緘 第３図 区 ′ 嘴デ
Claims (2)
- （１）同一半導体基板上に、撮像領域と、記憶領域と、
水平転送領域と、電荷検出領域とを有し、前記撮像領域
は水平走査方向（列方向）にｍ個、垂直走査方向（行方
向）にｎ個の光電変換素子と列方向に沿って配置された
電荷結合素子からなるｍ列の垂直転送部とにより構成さ
れ、前記記憶領域は前記垂直転送部の延長上に行方向に
（ｎ／２）＋ｋ（ｋは１以上の数）個からなる電荷転送
素子により構成され、前記水平転送領域は、前記記憶領
域の延長上に配置され、前記電荷検出領域は、前記水平
転送領域の一端に配置したことを特徴とする固体撮像装
置。 - （２）撮像領域で発生した信号電荷及び不要電荷は撮像
領域の垂直転送段、記憶領域、水平転送領域を介して読
出すことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の固
体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62129329A JPS63294080A (ja) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62129329A JPS63294080A (ja) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63294080A true JPS63294080A (ja) | 1988-11-30 |
Family
ID=15006905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62129329A Pending JPS63294080A (ja) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63294080A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02305186A (ja) * | 1989-05-19 | 1990-12-18 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
| JP2002151676A (ja) * | 2000-03-17 | 2002-05-24 | Nikon Corp | 撮像装置、撮像装置の製造方法、位置合わせ装置、露光装置、収差測定装置、およびデバイス製造方法 |
| JP2010022066A (ja) * | 2005-08-17 | 2010-01-28 | Sony Corp | 固体撮像素子の駆動装置、画像入力装置および固体撮像素子の駆動方法 |
| US8462252B2 (en) | 2005-08-17 | 2013-06-11 | Sony Corporation | Solid state imaging device, driving method for solid state imaging device, imaging apparatus, and image input apparatus |
-
1987
- 1987-05-26 JP JP62129329A patent/JPS63294080A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02305186A (ja) * | 1989-05-19 | 1990-12-18 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
| JP2002151676A (ja) * | 2000-03-17 | 2002-05-24 | Nikon Corp | 撮像装置、撮像装置の製造方法、位置合わせ装置、露光装置、収差測定装置、およびデバイス製造方法 |
| JP2010022066A (ja) * | 2005-08-17 | 2010-01-28 | Sony Corp | 固体撮像素子の駆動装置、画像入力装置および固体撮像素子の駆動方法 |
| US8462252B2 (en) | 2005-08-17 | 2013-06-11 | Sony Corporation | Solid state imaging device, driving method for solid state imaging device, imaging apparatus, and image input apparatus |
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