JP2589391B2 - 電荷転送素子の駆動法 - Google Patents
電荷転送素子の駆動法Info
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- JP2589391B2 JP2589391B2 JP1336944A JP33694489A JP2589391B2 JP 2589391 B2 JP2589391 B2 JP 2589391B2 JP 1336944 A JP1336944 A JP 1336944A JP 33694489 A JP33694489 A JP 33694489A JP 2589391 B2 JP2589391 B2 JP 2589391B2
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Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、固体撮像装置等に用いられる電荷転送素
子の駆動法、特に転送効率を高めることのできる駆動法
に関する。
子の駆動法、特に転送効率を高めることのできる駆動法
に関する。
「従来の技術」 電荷結合素子（CCD）を代表とする電荷転送素子（CT
D）の例として、第２図に示す１次元イメージセンサ
や、第３図に示す２次元イメージセンサ等の固体撮像素
子、第４図に示すシリアル−パラレル−シリアル（SP
S）方式の遅延線などがある。
D）の例として、第２図に示す１次元イメージセンサ
や、第３図に示す２次元イメージセンサ等の固体撮像素
子、第４図に示すシリアル−パラレル−シリアル（SP
S）方式の遅延線などがある。
これら素子では、いずれの場合にも複数本の垂直転送
部３の信号電荷が水平転送部４へ転送された後、該水平
転送部４内を転送され、信号電荷検出部５から出力信号
として読み出される。
部３の信号電荷が水平転送部４へ転送された後、該水平
転送部４内を転送され、信号電荷検出部５から出力信号
として読み出される。
第２図及び第３図において、１は光電変換部（斜線領
域として図示）、２はトランスファゲートである。
域として図示）、２はトランスファゲートである。
垂直転送部３から水平転送部４に信号電荷を転送する
場合の駆動方式について第５図を参照して説明する。
場合の駆動方式について第５図を参照して説明する。
なお、以下では、各転送部3,4としてCCDが使用され、
垂直転送部３は４相駆動、水平転送部４は２相駆動の場
合について説明するが、他のCTDの場合あるいは別の駆
動相数の場合についても同様である。
垂直転送部３は４相駆動、水平転送部４は２相駆動の場
合について説明するが、他のCTDの場合あるいは別の駆
動相数の場合についても同様である。
第５図に従来の駆動方式の場合のタイミング図を示
す。また、第６図に垂直転送部３から水平転送部４に至
る電荷転送領域の模式図を示す。
す。また、第６図に垂直転送部３から水平転送部４に至
る電荷転送領域の模式図を示す。
ここで、転送電極ＧV1,GV2,GV3,GV4,GH1,GH2には、第
５図に示す転送クロックφV1，φV2，φV3，φV4，φH
1，φH2が印加される。また、第６図において、転送電
極ＧH1,GH2の領域内に設けられたハッチング部は転送の
方向付けのためのバリヤ領域である。
５図に示す転送クロックφV1，φV2，φV3，φV4，φH
1，φH2が印加される。また、第６図において、転送電
極ＧH1,GH2の領域内に設けられたハッチング部は転送の
方向付けのためのバリヤ領域である。
さて、第５図時点t1において垂直転送部３の最終ビッ
トを構成する転送電極ＧV1,GV2下の領域に蓄積されてい
た信号電荷は、時点t2〜t9の間に転送電極ＧV3,GV4のチ
ャネル領域を経由して水平転送部４の対応する転送電極
ＧH1直下へ転送される。
トを構成する転送電極ＧV1,GV2下の領域に蓄積されてい
た信号電荷は、時点t2〜t9の間に転送電極ＧV3,GV4のチ
ャネル領域を経由して水平転送部４の対応する転送電極
ＧH1直下へ転送される。
次のタイミングでは、転送電極ＧH1に蓄積されていた
信号電荷は時点t10以降で水平方向に転送され、信号電
荷検出部５へと運ばれる。
信号電荷は時点t10以降で水平方向に転送され、信号電
荷検出部５へと運ばれる。
このような水平転送において、第５図に示すように信
号電荷が垂直転送の最終段にあたる転送電極ＧV4からＧ
H1へ運ばれる期間T1に比べ、水平転送の最初にあたる転
送電極ＧH1からＧH2へ運ばれる期間T2の方が遥かに短く
なっている。
号電荷が垂直転送の最終段にあたる転送電極ＧV4からＧ
H1へ運ばれる期間T1に比べ、水平転送の最初にあたる転
送電極ＧH1からＧH2へ運ばれる期間T2の方が遥かに短く
なっている。
「発明が解決しようとする課題」 ところで、第７図は、第６図の具体例としてより詳細
に示した図である。
に示した図である。
第７図において、一点鎖線で囲まれた領域が活性領域
で、CCDの転送チャネルを形成する。また、破線は各転
送電極における下側電極、実線は上側電極を示し、水平
転送部４では上側電極下のチャネル領域に転送の方向付
けのためのポテンシャルバリヤが形成されている。
で、CCDの転送チャネルを形成する。また、破線は各転
送電極における下側電極、実線は上側電極を示し、水平
転送部４では上側電極下のチャネル領域に転送の方向付
けのためのポテンシャルバリヤが形成されている。
また、各転送電極ＧV1,GV2,GV3,GV4,GH1,GH2には、第
５図のクロックφV1，φV2，φV3，φV4，φH1，φH2が
印加される。
５図のクロックφV1，φV2，φV3，φV4，φH1，φH2が
印加される。
第７図より明らかなように、２相駆動方式を採用した
場合、垂直転送部３直下に形成される垂直転送チャネル
が、水平転送部４直下に形成される水平転送チャネルに
合流する領域のチャネル幅W0は、転送クロックφH1が印
加される下側電極のチャネル幅W1より必然的に小さくな
らざるを得ない。
場合、垂直転送部３直下に形成される垂直転送チャネル
が、水平転送部４直下に形成される水平転送チャネルに
合流する領域のチャネル幅W0は、転送クロックφH1が印
加される下側電極のチャネル幅W1より必然的に小さくな
らざるを得ない。
第４図に示す従来の駆動タイミングの場合、信号電荷
を直前の転送電極ＧV4下から転送電極ＧH1の下側電極下
へ転送するには、チャネル幅W0が小さい値であっても、
期間T1という相対的に長い時間をかけているため、チャ
ネル幅W0が小さいことに起因する転送劣化は生じ難い。
を直前の転送電極ＧV4下から転送電極ＧH1の下側電極下
へ転送するには、チャネル幅W0が小さい値であっても、
期間T1という相対的に長い時間をかけているため、チャ
ネル幅W0が小さいことに起因する転送劣化は生じ難い。
しかしながら、転送電極ＧH1用の下側電極下から次の
転送電極ＧH2用の下側電極下へ転送する期間T2は、水平
転送部４から信号電荷検出部５へ読み出す時の１転送段
当り期間T3と同じであるため、期間T1に比べ非常に短
い。
転送電極ＧH2用の下側電極下へ転送する期間T2は、水平
転送部４から信号電荷検出部５へ読み出す時の１転送段
当り期間T3と同じであるため、期間T1に比べ非常に短
い。
したがって、チャネル幅W0が狭くかつその長さL0がチ
ャネル幅W0に比べて大きい場合、水平転送直後に、W0×
L0の領域の信号電荷が一部取り残される現象を招く。
ャネル幅W0に比べて大きい場合、水平転送直後に、W0×
L0の領域の信号電荷が一部取り残される現象を招く。
そして、この電荷取り残し量は各垂直転送チャネル間
でバラツキ易く、電荷取り残し量がバラツクと、例えば
第３図の２次元イメージセンサの場合では縦縞模様を生
じて画像が劣化する。
でバラツキ易く、電荷取り残し量がバラツクと、例えば
第３図の２次元イメージセンサの場合では縦縞模様を生
じて画像が劣化する。
そこで、この発明ではこのような課題を解決したもの
で、水平転送部における電荷取り残しが発生しないよう
な駆動法を提案するものである。
で、水平転送部における電荷取り残しが発生しないよう
な駆動法を提案するものである。
「課題を解決するための手段」 上述の課題を解決するため、この発明においては、複
数の垂直転送部と、該垂直転送部からの信号電荷を水平
方向に転送する水平転送部と、該水平転送部からの信号
電荷を電圧ないし電流信号に変換し出力する信号電荷検
出部からなる電荷転送素子において、 上記信号電荷が、上記垂直転送部における最終段の第
１蓄積領域から、上記水平転送部内の、上記第１蓄積領
域に最も近い第２蓄積領域へ転送される期間と、 上記第２蓄積領域から、該第２蓄積領域の次段の第３
蓄積領域へ水平方向に転送される期間とが共に、 それ以降の水平方向に転送される１転送段あたりの期
間に比べ長く設定されてなることを特徴とする電荷転送
素子の駆動法である。
数の垂直転送部と、該垂直転送部からの信号電荷を水平
方向に転送する水平転送部と、該水平転送部からの信号
電荷を電圧ないし電流信号に変換し出力する信号電荷検
出部からなる電荷転送素子において、 上記信号電荷が、上記垂直転送部における最終段の第
１蓄積領域から、上記水平転送部内の、上記第１蓄積領
域に最も近い第２蓄積領域へ転送される期間と、 上記第２蓄積領域から、該第２蓄積領域の次段の第３
蓄積領域へ水平方向に転送される期間とが共に、 それ以降の水平方向に転送される１転送段あたりの期
間に比べ長く設定されてなることを特徴とする電荷転送
素子の駆動法である。
「作用」 信号電荷が垂直転送部３における最終段の蓄積領域か
ら垂直転送部３と交わる水平転送部４の蓄積領域へ転送
される期間と、水平転送部４において当該蓄積領域から
次段の蓄積領域へ転送される期間とが共に、それ以降の
水平方向に転送される１転送段あたりの期間に比べ長
く、例えば２倍以上に設定される。
ら垂直転送部３と交わる水平転送部４の蓄積領域へ転送
される期間と、水平転送部４において当該蓄積領域から
次段の蓄積領域へ転送される期間とが共に、それ以降の
水平方向に転送される１転送段あたりの期間に比べ長
く、例えば２倍以上に設定される。
そうすると、垂直転送部３に接するところの狭く長い
蓄積領域を有する水平転送領域から次段の水平転送領域
への転送期間が十分長く設定されているので、狭い転送
領域（L0×W0）があっても、この領域内の電荷を確実に
次段の転送領域に転送できる。そのため、この狭い転送
領域に転送蓄積された電荷の取り残しがない。
蓄積領域を有する水平転送領域から次段の水平転送領域
への転送期間が十分長く設定されているので、狭い転送
領域（L0×W0）があっても、この領域内の電荷を確実に
次段の転送領域に転送できる。そのため、この狭い転送
領域に転送蓄積された電荷の取り残しがない。
「実施例」 続いて、この発明に係る電荷転送素子の駆動法の一例
を、図面を参照して詳細に説明する。
を、図面を参照して詳細に説明する。
第１図は、この発明による電荷転送素子の駆動法を示
したタイミング図の例である。
したタイミング図の例である。
この発明でも、電荷転送素子の構成は、第２図、第３
図あるいは第３図に示した構成が採用され、さらに詳細
には第７図のような転送電極の構成及び転送チャネル構
成となされている。したがって、垂直転送部３から水平
転送部４に至る電荷転送領域は、第６図及び第７図と同
じである。
図あるいは第３図に示した構成が採用され、さらに詳細
には第７図のような転送電極の構成及び転送チャネル構
成となされている。したがって、垂直転送部３から水平
転送部４に至る電荷転送領域は、第６図及び第７図と同
じである。
さて、第１図において、垂直転送部３における最終ビ
ットの転送電極ＧV1,GV2領域に蓄積していた信号電荷
は、時点t2〜t9の間に、転送電極ＧV3,GV4領域を経由し
て水平転送部４の転送電極ＧH1直下に転送される。
ットの転送電極ＧV1,GV2領域に蓄積していた信号電荷
は、時点t2〜t9の間に、転送電極ＧV3,GV4領域を経由し
て水平転送部４の転送電極ＧH1直下に転送される。
次に、転送電極ＧH1に蓄積した信号電荷は時点t10以
降で水平方向に転送され、そして信号電荷検出部５へ運
ばれる。
降で水平方向に転送され、そして信号電荷検出部５へ運
ばれる。
この発明においては、第１図に示すように信号電荷が
水平転送の最初にあたる転送電極ＧH1からＧH2へ運ばれ
る期間T2は、その直前の垂直転送の最終にあたる転送電
極ＧV4からＧH1へ運ばれる期間T1と同程度となるよう
に、水平転送部４に印加される水平転送クロックφH1，
φH2の転送タイミングが設定される。
水平転送の最初にあたる転送電極ＧH1からＧH2へ運ばれ
る期間T2は、その直前の垂直転送の最終にあたる転送電
極ＧV4からＧH1へ運ばれる期間T1と同程度となるよう
に、水平転送部４に印加される水平転送クロックφH1，
φH2の転送タイミングが設定される。
この期間T2は、後述するように信号電荷検出部５の方
向に転送される１転送段当りの期間T3に比べ十分長く、
本例では２倍以上に選定されている。
向に転送される１転送段当りの期間T3に比べ十分長く、
本例では２倍以上に選定されている。
したがって、転送電極ＧH1を構成する一方の電極（転
送クロックφH1が印加される下側電極）下から、転送電
極ＧH2を構成する一方の電極（転送クロックφH2が印加
される下側電極）下へ水平方向に信号電荷が最初に転送
される期間T2は、その直前の転送電極ＧV4領域下から転
送電極ＧH1を構成する一方の電極（転送クロックφH1が
印加される下側電極）下へ転送される期間T1と同程度に
長くなる。
送クロックφH1が印加される下側電極）下から、転送電
極ＧH2を構成する一方の電極（転送クロックφH2が印加
される下側電極）下へ水平方向に信号電荷が最初に転送
される期間T2は、その直前の転送電極ＧV4領域下から転
送電極ＧH1を構成する一方の電極（転送クロックφH1が
印加される下側電極）下へ転送される期間T1と同程度に
長くなる。
その結果、転送電極ＧH1を構成する一方の電極（転送
クロックφH1が印加される下側電極）下に形成される、
狭く長い転送領域W0×L0の部分に蓄積された信号電荷も
完全に次段の転送電極直下に転送することができる。
クロックφH1が印加される下側電極）下に形成される、
狭く長い転送領域W0×L0の部分に蓄積された信号電荷も
完全に次段の転送電極直下に転送することができる。
「発明の効果〕 以上のように、この発明に係る電荷転送素子の駆動法
によれば、複数本の垂直転送部からの信号電荷を水平転
送部へ転送する際、２段階に分け各段階とも十分転送期
間を保つことができるようにしたものである。
によれば、複数本の垂直転送部からの信号電荷を水平転
送部へ転送する際、２段階に分け各段階とも十分転送期
間を保つことができるようにしたものである。
その結果、信号電荷の方向変換を伴う転送の場合で
も、転送処理がスムーズに行なわれ、電荷の取り残しが
あったり、たとえば電荷取り残しがあっても、各垂直転
送部ごとの取り残し電荷量にバラツキを生じることがな
くなる。
も、転送処理がスムーズに行なわれ、電荷の取り残しが
あったり、たとえば電荷取り残しがあっても、各垂直転
送部ごとの取り残し電荷量にバラツキを生じることがな
くなる。
したがって、この発明を例えば２次元イメージセンサ
に適用する場合には、再現画像への縦縞模様の発生を軽
減若しくは除去できるから、画質を大幅に改善できる特
徴を有する。
に適用する場合には、再現画像への縦縞模様の発生を軽
減若しくは除去できるから、画質を大幅に改善できる特
徴を有する。
第１図はこの発明に係る電荷転送素子の駆動法の一例を
示すタイミング図、第２図は電荷転送素子を使用したラ
インセンサの構成図、第３図は同じく二次元センサの構
成図、第４図は同じく遅延線の構成図、第５図はこれら
に使用される駆動法のタイミング図、第６図は本発明が
適用される電荷転送素子の垂直転送部から水平転送部に
至る領域の模式図、第７図は第６図の一例として詳細に
示した平面パターン図である。 １……光電変換部 ２……トランスファゲート ３……垂直転送部 ４……水平転送部 ５……信号電荷検出部
示すタイミング図、第２図は電荷転送素子を使用したラ
インセンサの構成図、第３図は同じく二次元センサの構
成図、第４図は同じく遅延線の構成図、第５図はこれら
に使用される駆動法のタイミング図、第６図は本発明が
適用される電荷転送素子の垂直転送部から水平転送部に
至る領域の模式図、第７図は第６図の一例として詳細に
示した平面パターン図である。 １……光電変換部 ２……トランスファゲート ３……垂直転送部 ４……水平転送部 ５……信号電荷検出部
Claims (1)
- 【請求項１】複数の垂直転送部と、該垂直転送部からの
信号電荷を水平方向に転送する水平転送部と、該水平転
送部からの信号電荷を電圧ないし電流信号に変換し出力
する信号電荷検出部からなる電荷転送素子において、 上記信号電荷が、上記垂直転送部における最終段の第１
蓄積領域から、上記水平転送部内の、上記第１蓄積領域
に最も近い第２蓄積領域へ転送される期間と、 上記第２蓄積領域から、該第２蓄積領域の次段の第３蓄
積領域へ水平方向に転送される期間とが共に、 それ以降の水平方向に転送される１転送段あたりの期間
に比べ長く設定されてなることを特徴とする電荷転送素
子の駆動法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1336944A JP2589391B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 電荷転送素子の駆動法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1336944A JP2589391B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 電荷転送素子の駆動法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03196676A JPH03196676A (ja) | 1991-08-28 |
| JP2589391B2 true JP2589391B2 (ja) | 1997-03-12 |
Family
ID=18304067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1336944A Expired - Fee Related JP2589391B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 電荷転送素子の駆動法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2589391B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5913478A (ja) * | 1982-07-14 | 1984-01-24 | Sony Corp | 固体撮像素子 |
-
1989
- 1989-12-26 JP JP1336944A patent/JP2589391B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03196676A (ja) | 1991-08-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071205 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081205 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |