JP2003153084A - 固体撮像素子の制御装置および制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブルーミングを起こすことなくダイナミック
レンジを拡大する。 【解決手段】 固体撮像素子４は半導体基板上にフォト
ダイオードをマトリクス状に配列し、フォトダイオード
の各列ごとに垂直電荷転送レジスターを配置して構成さ
れている。被写体が高輝度の場合には、基板電圧制御回
路６によって、半導体基板に印加する電圧を１０Ｖ程度
から１〜２Ｖ程度へと低下させる。これによりフォトダ
イオードの下部に形成されるオーバーフローポテンシャ
ルバリアが高くなり、より多くの電荷を蓄積できるよう
になる。同時に垂直レジスター駆動回路８が垂直電荷転
送レジスターの転送電極に印加する転送パルスのハイレ
ベルの電圧を負側の電圧へと低下せる。その結果、垂直
電荷転送レジスターとフォトダイオードとの間のポテン
シャルバリアも高くなり、信号電荷がレジスター側へ溢
れ難くなってブルーミングを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は固体撮像素子の制御
装置および制御方法に関し、特に固体撮像素子のダイナ
ミックレンジを拡大する技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】固体撮像素子は、デジタルスチルカメラ
やビデオカメラの撮像手段として広く用いられている。
この種の固体撮像素子は、一般に、半導体基板の表面に
多数のフォトダイオードをマトリクス状に配列するとと
もに、フォトダイオードの各列ごとに垂直電荷転送レジ
スターを形成し、フォトダイオードが受光生成した信号
電荷をフォトダイオードの列ごとに転送し、さらに、垂
直電荷転送レジスターの一端部側に設けた水平電荷転送
レジスターにより、フォトダイオードの行ごとに信号電
荷を転送する構成となっている。

【０００３】このような固体撮像素子において、フォト
ダイオードに入射した光はフォトダイオードにより光電
変換され、その結果、生成された信号電荷はフォトダイ
オードに蓄積する。ここで蓄積した信号電荷の量が被写
体の明るさに対応し、信号電荷は上述のように転送され
た後、信号電荷の量に応じた大きさの電圧に変換され、
映像信号が生成される。

【０００４】ところで、被写体の明るさは様々であり、
したがってフォトダイオードに対する入射光量も被写体
により大きく変化する。そして、入射光量が過剰な場合
には、フォトダイオードが生成する信号電荷の量は、フ
ォトダイオードに蓄積可能な信号電荷の量を超えてしま
い、フォトダイオードは飽和状態となる。このように信
号電荷が飽和すると、その信号電荷の量は光の強さを反
映せず、撮影画像は高輝度の箇所が、たとえば白くつぶ
れた画像となってしまう。

【０００５】ダイナミックレンジは、固体撮像素子がど
の程度まで高輝度の被写体を良好なリニアリティで撮影
できるかを表す特性であり、ダイナミックレンジが広い
ほど、より高輝度の被写体まで撮影することができる。
ビデオカメラなどでは出力信号に関して標準の信号レベ
ルが規格により決められており、固体撮像素子の標準出
力信号レベルは、このカメラの標準信号レベルにもとづ
いて決められる。そして、固体撮像素子のダイナミック
レンジは、たとえば絞りを除々に開いていって固体撮像
素子の出力信号が飽和するレベルを求め、その飽和信号
レベルを標準信号レベルで除した値として得られる。た
とえば放送業務用のカメラに用いられている固体撮像素
子では、ダイナミックレンジは多くの場合、６倍程度と
なっている。しかし、このような６倍のダイナミックレ
ンジであっても、被写体が高輝度の場合には撮影画像の
高輝度部がつぶれてしまうことがあり、さらなるダイナ
ミックレンジの拡大が求められている。固体撮像素子の
ダイナミックレンジを決める１つの重要な要因は、フォ
トダイオードに蓄積可能な信号電荷の量であり、蓄積電
荷量が大きいほど、強い光が入射した場合にも飽和する
ことなく信号電荷を蓄積でき、ダイナミックレンジは広
くなる。そして、フォトダイオードの電荷蓄積容量は基
板に印加する電圧によって変化し、ｎ型の半導体基板を
用いた固体撮像素子の場合、基板電圧を下げることでフ
ォトダイオードにおける電荷蓄積容量を拡大することが
できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、基板電圧を下
げてフォトダイオードの電荷蓄積容量を拡大した場合、
フォトダイオードが生成した過剰な信号電荷が、隣接す
る垂直電荷転送レジスター側に溢れることから、撮影画
像においてブルーミングが発生し易くなってしまう。本
発明はこのような問題を解決するためになされたもの
で、その目的は、ブルーミングを生じることなくダイナ
ミックレンジを拡大する固体撮像素子の制御装置および
制御方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、複数のフォトダイオードと電荷転送レジスタ
ーとを形成したｎ型の半導体基板から成り、前記電荷転
送レジスターは前記フォトダイオードの列に沿い隣接し
て延在する電荷転送路と、その上に配列された転送電極
とを含み、前記半導体基板の表面側にｐ型ウェル領域が
形成され、前記ｐ型ウェル領域の上層部に、前記フォト
ダイオードを構成する第１のｎ型領域と、前記電荷転送
路を構成する第２のｎ型領域とが形成されている固体撮
像素子を制御する装置であって、高輝度の被写体を撮影
する際に前記半導体基板に印加する電圧を低下させる基
板電圧制御回路と、高輝度の被写体を撮影する際に前記
転送電極に印加する転送パルスのハイレベルの電圧を低
下させる転送パルス電圧制御回路とを備えたことを特徴
とする。

【０００８】また、本発明は、複数のフォトダイオード
と電荷転送レジスターとを形成したｎ型の半導体基板か
ら成り、前記電荷転送レジスターは前記フォトダイオー
ドの列に沿い隣接して延在する電荷転送路と、その上に
配列された転送電極とを含み、前記半導体基板の表面側
にｐ型ウェル領域が形成され、前記ｐ型ウェル領域の上
層部に、前記フォトダイオードを構成する第１のｎ型領
域と、前記電荷転送路を構成する第２のｎ型領域とが形
成されている固体撮像素子を制御する方法であって、高
輝度の被写体を撮影する際に前記半導体基板に印加する
電圧を低下させる基板電圧制御ステップと、高輝度の被
写体を撮影する際に前記転送電極に印加する転送パルス
のハイレベルの電圧を低下させる転送パルス電圧制御ス
テップとを含むことを特徴とする。

【０００９】本発明の固体撮像素子の制御装置では、高
輝度の被写体を撮影する際に、基板電圧制御回路は、半
導体基板に印加する電圧を低下させ、そして、転送パル
ス電圧制御回路は、転送電極に印加する転送パルスのハ
イレベルの電圧を低下させる。また、本発明の固体撮像
素子の制御方法では、高輝度の被写体を撮影する際に、
基板電圧制御ステップで、半導体基板に印加する電圧を
低下させ、そして、転送パルス電圧制御ステップで、転
送電極に印加する転送パルスのハイレベルの電圧を低下
させる。

【００１０】したがって、本発明では、高輝度の被写体
を撮影する場合、まず、半導体基板の印加電圧を下げる
ことからフォトダイオード下に形成されるオーバーフロ
ーポテンシャルバリアが高くなり、フォトダイオードに
おける電荷蓄積容量が増大する。同時に、本発明では、
転送電極の転送パルスのハイレベルの電圧を低下させる
ので、電荷転送路とフォトダイオードとの間に形成され
るポテンシャルバリアも高くなり、フォトダイオードに
多量の信号電荷が蓄積しても信号電荷が電荷転送路側に
溢れにくくなる。よって、本発明では、ブルーミングを
生じることなくダイナミックレンジの拡大を図ることが
でき、高輝度の被写体も良好な画質で撮影することが可
能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態例につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明による固体撮
像素子の制御装置の一例を示すブロック図、図２は図１
の固体撮像素子を示す概略平面図、図３は図２における
ＡＡ’線に沿った部分断面側面図、図４は図２の固体撮
像素子を構成するフォトダイオード周辺におけるポテン
シャルの変化を示すグラフである。以下では、これらの
図面を参照して本発明による固体撮像素子の制御装置の
一例について説明し、同時に本発明による固体撮像素子
の制御方法の実施の形態例について説明する。

【００１２】本実施の形態例の固体撮像素子の制御装置
２は、具体的にはデジタルスチルカメラやビデオカメラ
に組み込まれており、図１に示したように、ＣＣＤ構造
の固体撮像素子４、基板電圧制御回路６、ならびに垂直
レジスター駆動回路８（本発明に係る転送パルス電圧制
御回路）を含んで構成されている。まず、固体撮像素子
の制御装置２を構成する固体撮像素子４について詳しく
説明する。固体撮像素子４は、図２に示したように、半
導体基板１０の上に設けた多数のフォトダイオード１
２、垂直電荷転送レジスター１４、水平電荷転送レジス
ター１６などにより構成されている。

【００１３】フォトダイオード１２はマトリクス状に配
列され、垂直電荷転送レジスター１４は、フォトダイオ
ード１２の各列ごとにフォトダイオード１２の列に沿っ
て延設されている。水平電荷転送レジスター１６は垂直
電荷転送レジスター１４の一方の端部側に垂直電荷転送
レジスター１４に直交して、すなわちフォトダイオード
１２の行の方向に延設され、その出力端には電荷電圧変
換を行うフローティングディフュージョン部１８（ＦＤ
部１８）が設けられている。ＦＤ部１８が生成した映像
信号は出力回路２０を通じて低インピーダンスで固体撮
像素子４の外部に出力される。

【００１４】垂直電荷転送レジスター１４および水平電
荷転送レジスター１６の電荷転送路上には、トランスフ
ァー電極およびストレッジ電極の対から成る転送電極
（図２では省略されている）が、各転送レジスターにお
ける電荷転送方向に配列され、これらの電極に転送パル
スを印加することで信号電荷が転送レジスター上を転送
される。

【００１５】各フォトダイオード１２が受光して生成し
た信号電荷は、垂直電荷転送レジスター１４の転送電極
に読み出し電圧を印加することによって、フォトダイオ
ード１２の各列ごとに、垂直電荷転送レジスター１４に
一斉に読み出される。その後、垂直電荷転送レジスター
１４が、その転送電極に印加された、たとえば４相の転
送パルスにより駆動されることで、垂直電荷転送レジス
ター１４に読み出されたフォトダイオード１２の１列分
の信号電荷が水平電荷転送レジスター１６に向けて順次
転送され、フォトダイオード１２の１行分の信号電荷ご
とに水平電荷転送レジスター１６に供給される。

【００１６】水平電荷転送レジスター１６に供給された
フォトダイオード１２の１行分の信号電荷は、水平電荷
転送レジスター１６がたとえば２相の転送パルスにより
駆動されることで、水平電荷転送レジスター１６上をＦ
Ｄ部１８に向けて順次転送され、水平電荷転送レジスタ
ー１６の端部よりＦＤ部１８に出力される。信号電荷は
ＦＤ部１８において電圧に変換され、出力部より映像信
号として低インピーダンスで外部に出力される。

【００１７】次に、フォトダイオード１２周辺の断面構
造について詳しく説明する。固体撮像素子４はｎ型の半
導体基板１０により形成され、図３に示したように、半
導体基板１０の表面側にはｐ型ウェル領域２２が形成さ
れている。このｐ型ウェル領域２２の上層部に、フォト
ダイオード１２や、垂直電荷転送レジスター１４の垂直
電荷転送路２４が形成されている。

【００１８】フォトダイオード１２はｎ型領域２６を含
み、このｎ型領域２６と、その下に接するｐ型ウェル領
域２２とによりフォトダイオード１２としてのｐｎ接合
が形成されている。フォトダイオード１２はまた、その
表面部にノイズの低減を図るための、高濃度のｐ型不純
物を含むｐ＋＋領域２８を有している。

【００１９】垂直電荷転送レジスター１４は、フォトダ
イオード１２に隣接して設けられ、その垂直電荷転送路
２４は半導体基板１０の表面部に形成されたｎ型領域２
７およびｐ型領域３０を含み、これらは垂直電荷転送レ
ジスター１４における信号電荷の転送方向、すなわち図
３の紙面に直交する方向に延在している。ｎ型領域２７
の上には、半導体基板１０の表面全体に形成された絶縁
膜３２を介して、たとえばポリシリコンによる転送電極
３４が形成され、転送電極３４は絶縁膜を介してたとえ
ばアルミニウムによる遮光膜３６により覆われている。

【００２０】フォトダイオード１２とｎ型領域２７との
間の領域は信号電荷の読み出しゲート部３８であり、図
３に示したように、転送電極３４は読み出しゲート部３
８の上部にまで延出しており、フォトダイオード１２か
ら信号電荷を読み出す際に、転送電極３４に印加した読
み出し電圧が読み出しゲート部３８に印加され、フォト
ダイオード１２に蓄積している信号電荷が垂直電荷転送
路２４に移動する構造となっている。なお、フォトダイ
オード１２に電荷を蓄積している期間中は転送電極３４
に印加する転送パルスのハイレベルの電圧は通常、グラ
ンド電位（０Ｖ）とされる。

【００２１】垂直電荷転送路２４を成すｎ型領域２７
の、読み出しゲート部３８と反対側の側部には、高濃度
のｐ型不純物を含むチャネルストップ領域４０が形成さ
れている。このチャンネルストップ領域は半導体基板１
０上に形成された不図示の配線に接続され常時、グラン
ド電位となっている。遮光膜３６および絶縁膜３２の上
にはオーバーパッシベーション膜６０が形成され、その
上に平坦化膜６２およびオンチップレンズ６４が順次形
成されている。

【００２２】このような固体撮像素子４に対し、図１に
示した基板電圧制御回路６は、高輝度の被写体を撮影す
る際に、半導体基板１０に印加する電圧Ｖｓｕｂを通常
より低い電圧に設定とする。また、垂直レジスター駆動
回路８は、同じく高輝度の被写体を撮影する際に、転送
電極３４に印加する転送パルスのハイレベルの電圧を、
通常のグランド電位からマイナスの電圧に低下させる。

【００２３】図４は、図２における折れ線Ｌ線に沿った
ポテンシャル変化の概略を示し、縦方向がポテンシャル
（下方ほど高電位）、横方向が位置をそれぞれ表してい
る。通常の受光光量の状態では、半導体基板１０には基
板電圧制御回路６によってたとえば１０Ｖ程度の基板電
圧Ｖｓｕｂが印加され、転送電極３４には転送パルスの
ハイレベルの電圧として０Ｖが印加されて、折れ線Ｌに
沿ったポテンシャルは実線４２により示したようなもの
となっている。フォトダイオード１２の箇所に、フォト
ダイオード１２が受光生成した信号電荷が蓄積するポテ
ンシャル井戸４４が形成され、その深部側はオーバーフ
ローポテンシャルバリア４６（ＯＦバリア４６）となっ
ている。一方、垂直電荷転送レジスター１４の電荷転送
路の箇所にはポテンシャル井戸４８が形成され、垂直電
荷転送レジスター１４により転送される信号電荷はここ
に蓄積される。そして、フォトダイオード１２と電荷転
送路との間の読み出しゲート部３８の箇所にはポテンシ
ャルバリア５０（ＲＯＧバリア５０）が形成されてい
る。

【００２４】次に、このように構成された固体撮像素子
の制御装置２の動作について説明する。被写体が特に高
輝度ではない通常の場合には、基板電圧制御回路６によ
り半導体基板１０には通常の電圧としてたとえば１０Ｖ
程度の電圧を印加し、垂直レジスター駆動回路８により
転送電極３４には転送パルスの通常のハイレベルの電圧
としてたとえば０Ｖを印加する。

【００２５】この状態で、被写体からの光が固体撮像素
子４に入射すると、固体撮像素子４の各フォトダイオー
ド１２はその光を光電変換して信号電荷を生成し、信号
電荷は図４に示したポテンシャル井戸４４に蓄積する。
その後、垂直レジスター駆動回路８によって転送電極３
４に正の高い読み出し電圧が印加され、その結果、図４
に点線４２Ｂにより示したように、読み出しゲート部３
８の箇所に形成されていたポテンシャルバリア５０が解
消される。これにより、フォトダイオード１２に蓄積し
ていた信号電荷、すなわちポテンシャル井戸４４に蓄積
していた信号電荷は、フォトダイオード１２の列ごとに
一斉に垂直電荷転送レジスター１４へ、すなわちポテン
シャル井戸４８に移動する。そして、垂直レジスター駆
動回路８は転送電極３４に転送パルスを印加し、垂直電
荷転送レジスター１４を駆動して、フォトダイオード１
２から取り込まれた信号電荷を水平電荷転送レジスター
１６に向けて転送させる。水平電荷転送レジスター１６
に到達した信号電荷は、フォトダイオード１２の行ごと
に水平電荷転送レジスター１６に取り込まれ水平電荷転
送レジスター１６により順次転送されて、ＦＤ部１８で
電圧に変換された後、出力回路２０から映像信号として
出力される。

【００２６】これに対して、被写体が高輝度の場合に
は、たとえばカメラの操作者による指示にもとづき、基
板電圧制御回路６は、たとえば１〜２Ｖ程度の電圧を半
導体基板１０に印加し、また、垂直レジスター駆動回路
８は、転送パルス３４Ａ（図１）のローレベルは通常の
場合と同一とする一方、ハイレベルの電圧は通常より低
いマイナスの値に設定する。その結果、フォトダイオー
ド１２周辺のポテンシャルは、図４に点線４２Ｃにより
示したようなものとなる。すなわち、まず半導体基板１
０の電圧が低下することから、ＯＦバリア４６は高くな
り、したがってフォトダイオード部のポテンシャル井戸
４４に蓄積できる信号電荷量が増大する。さらに、転送
電極３４に印加される転送パルス３４Ａのハイレベルの
電圧が低い値に設定され、フォトダイオード１２におい
て信号電荷が蓄積されている期間では、その電圧が転送
電極３４に印加されるため、ＲＯＧバリア５０も、ＯＦ
バリア４６と同様に高くなる。

【００２７】その結果、このような状態では、基板側に
信号電荷が溢れ難くフォトダイオード１２はこれまでよ
り多くの信号電荷を蓄積できるとともに、フォトダイオ
ード１２に蓄積した信号電荷は垂直電荷転送レジスター
１４側にも溢れ難い。そのため、本実施の形態例では、
ブルーミングを生じることなく固体撮像素子４のダイナ
ミックレンジを拡大することができ、高輝度の被写体も
高画質で撮影することが可能となる。

【００２８】なお、本実施の形態例では、基板電圧制御
回路６および垂直レジスター駆動回路８は操作者の指示
にもとづいてそれぞれ基板電圧および転送パルス３４Ａ
の電圧を変更設定するとしたが、これを自動化すること
も可能である。たとえば、出力回路２０が出力する映像
信号の信号レベルを検出し、この検出結果にもとづいて
基板電圧制御回路６および垂直レジスター駆動回路８を
動作させ、被写体が高輝度で映像信号の信号レベルが高
い場合には、信号レベルに応じて基板電圧および転送パ
ルス３４Ａのハイレベルの電圧を低下させる構成とする
ことができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明の固体撮像素
子の制御装置では、高輝度の被写体を撮影する際に、基
板電圧制御回路は、半導体基板に印加する電圧を低下さ
せ、そして、転送パルス電圧制御回路は、転送電極に印
加する転送パルスのハイレベルの電圧を低下させる。ま
た、本発明の固体撮像素子の制御方法では、高輝度の被
写体を撮影する際に、基板電圧制御ステップで、半導体
基板に印加する電圧を低下させ、そして、転送パルス電
圧制御ステップで、転送電極に印加する転送パルスのハ
イレベルの電圧を低下させる。

【００３０】したがって、本発明では、高輝度の被写体
を撮影する場合、まず、半導体基板の印加電圧を下げる
ことからフォトダイオード下に形成されるオーバーフロ
ーポテンシャルバリアが高くなり、フォトダイオードに
おける電荷蓄積容量が増大する。同時に、本発明では、
転送電極の転送パルスのハイレベルの電圧を低下させる
ので、電荷転送路とフォトダイオードとの間に形成され
るポテンシャルバリアも高くなり、フォトダイオードに
多量の信号電荷が蓄積しても信号電荷が電荷転送路側に
溢れにくくなる。よって、本発明では、ブルーミングを
生じることなくダイナミックレンジの拡大を図ることが
でき、高輝度の被写体も良好な画質で撮影することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による固体撮像素子の制御装置の一例を
示すブロック図である。

【図２】図１に示した固体撮像素子を示す概略平面図で
ある。

【図３】図２におけるＡＡ’線に沿った部分断面側面図
である。

【図４】図２の固体撮像素子を構成するフォトダイオー
ド周辺におけるポテンシャルの変化を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

２……固体撮像素子の制御装置、４……固体撮像素子、
６……基板電圧制御回路、８……垂直レジスター駆動回
路、１０……半導体基板、１２……フォトダイオード、
１４……垂直電荷転送レジスター、１６……水平電荷転
送レジスター、１８……フローティングディフュージョ
ン部（ＦＤ部）、２０……出力回路、２６、２７……ｎ
型領域、３２……絶縁膜、３４……転送電極、３６……
遮光膜、３８……読み出しゲート部、４６……オーバー
フローポテンシャルバリア、５０……ポテンシャルバリ
ア、６０……オーバーパッシベーション膜、６２……平
坦化膜、６４……オンチップレンズ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のフォトダイオードと電荷転送レジ
   スターとを形成したｎ型の半導体基板から成り、前記電
   荷転送レジスターは前記フォトダイオードの列に沿い隣
   接して延在する電荷転送路と、その上に配列された転送
   電極とを含み、前記半導体基板の表面側にｐ型ウェル領
   域が形成され、前記ｐ型ウェル領域の上層部に、前記フ
   ォトダイオードを構成する第１のｎ型領域と、前記電荷
   転送路を構成する第２のｎ型領域とが形成されている固
   体撮像素子を制御する装置であって、 高輝度の被写体を撮影する際に前記半導体基板に印加す
   る電圧を低下させる基板電圧制御回路と、 高輝度の被写体を撮影する際に前記転送電極に印加する
   転送パルスのハイレベルの電圧を低下させる転送パルス
   電圧制御回路とを備えたことを特徴とする固体撮像素子
   の制御装置。
2. 【請求項２】 前記フォトダイオードは前記半導体基板
   上にマトリクス状に配列され、前記電荷転送レジスター
   は垂直電荷転送レジスターとして前記フォトダイオード
   の各列ごとに前記フォトダイオードの列に隣接して形成
   され、各垂直電荷転送レジスターは対応するフォトダイ
   オード列が受光して生成した前記信号電荷を取り込んで
   転送することを特徴とする請求項１記載の固体撮像素子
   の制御装置。
3. 【請求項３】 前記半導体基板にはさらに前記垂直電荷
   転送レジスターの一方の端部側に形成された水平電荷転
   送レジスターと、電荷電圧変換部とが形成され、前記水
   平電荷転送レジスターは前記垂直電荷転送レジスターに
   より転送された前記信号電荷を前記フォトダイオードの
   行ごとに転送し、前記電荷電圧変換部は前記水平電荷転
   送レジスターにより転送された前記信号電荷を前記水平
   電荷転送レジスターより受け取り電圧に変換して電気信
   号を生成することを特徴とする請求項２記載の固体撮像
   素子の制御装置。
4. 【請求項４】 複数のフォトダイオードと電荷転送レジ
   スターとを形成したｎ型の半導体基板から成り、前記電
   荷転送レジスターは前記フォトダイオードの列に沿い隣
   接して延在する電荷転送路と、その上に配列された転送
   電極とを含み、前記半導体基板の表面側にｐ型ウェル領
   域が形成され、前記ｐ型ウェル領域の上層部に、前記フ
   ォトダイオードを構成する第１のｎ型領域と、前記電荷
   転送路を構成する第２のｎ型領域とが形成されている固
   体撮像素子を制御する方法であって、 高輝度の被写体を撮影する際に前記半導体基板に印加す
   る電圧を低下させる基板電圧制御ステップと、 高輝度の被写体を撮影する際に前記転送電極に印加する
   転送パルスのハイレベルの電圧を低下させる転送パルス
   電圧制御ステップとを含むことを特徴とする制御方法。
5. 【請求項５】 前記フォトダイオードは前記半導体基板
   上にマトリクス状に配列され、前記電荷転送レジスター
   は垂直電荷転送レジスターとして前記フォトダイオード
   の各列ごとに前記フォトダイオードの列に隣接して形成
   され、各垂直電荷転送レジスターは対応するフォトダイ
   オード列が受光して生成した前記信号電荷を取り込んで
   転送することを特徴とする請求項４記載の固体撮像素子
   の制御方法。
6. 【請求項６】 前記半導体基板にはさらに前記垂直電荷
   転送レジスターの一方の端部側に形成された水平電荷転
   送レジスターと、電荷電圧変換部とが形成され、前記水
   平電荷転送レジスターは前記垂直電荷転送レジスターに
   より転送された前記信号電荷を前記フォトダイオードの
   行ごとに転送し、前記電荷電圧変換部は前記水平電荷転
   送レジスターにより転送された前記信号電荷を前記水平
   電荷転送レジスターより受け取り電圧に変換して電気信
   号を生成することを特徴とする請求項５記載の固体撮像
   素子の制御方法。