JPH02161880A - 固体撮像装置の駆動方法 - Google Patents
固体撮像装置の駆動方法Info
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- JPH02161880A JPH02161880A JP63315446A JP31544688A JPH02161880A JP H02161880 A JPH02161880 A JP H02161880A JP 63315446 A JP63315446 A JP 63315446A JP 31544688 A JP31544688 A JP 31544688A JP H02161880 A JPH02161880 A JP H02161880A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 12
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- MHMNJMPURVTYEJ-UHFFFAOYSA-N fluorescein-5-isothiocyanate Chemical compound O1C(=O)C2=CC(N=C=S)=CC=C2C21C1=CC=C(O)C=C1OC1=CC(O)=CC=C21 MHMNJMPURVTYEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
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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
本発明は固体撮像装置、とりわけ、いわゆるフレームイ
ンターライン転送CCD (以下F I TCC口と略
記する)の駆動方法に関するものである。
ンターライン転送CCD (以下F I TCC口と略
記する)の駆動方法に関するものである。
従来の技術
FITCCDはいわゆるスミア現象が非常に少ない固体
撮像装置としてしばしば用いられている。
撮像装置としてしばしば用いられている。
以下、図面を参照しながら従来のFITCCDの駆動方
法に着いて説明する。
法に着いて説明する。
第2図にFITCCDの構成を示す。1は撮像部、2は
光電変換素子、3は光電変換素子2に蓄積された信号電
荷を垂直方向に転送する垂直CCD(以下VCCDと略
記)、4は垂直CCD 3 +::よって転送された信
号電荷を蓄積する蓄積領域、5は信号電荷を水平方向に
転送する水平CCD、6は転送された信号電荷を検知出
力する出力部、7は不要電荷を排出するドレイン部であ
る。
光電変換素子、3は光電変換素子2に蓄積された信号電
荷を垂直方向に転送する垂直CCD(以下VCCDと略
記)、4は垂直CCD 3 +::よって転送された信
号電荷を蓄積する蓄積領域、5は信号電荷を水平方向に
転送する水平CCD、6は転送された信号電荷を検知出
力する出力部、7は不要電荷を排出するドレイン部であ
る。
第2図の破線内を示したのが第3図である。
2−1〜2−4は光電変換素子、11はVCCDのチャ
ンネル領域、12−1〜12−2.13−1〜13−2
.14−1〜14−2.15−1〜15−2はVCCD
の転送電極であり、かつ121−12−2.14−1〜
14−2は光電変換素子2−1〜2−4から信号電荷を
読みだす読み出し転送電極を兼ねている。この読み出し
転送電極と充電変換素子2−1〜2−4の重なり部が1
6−1〜16−4である。
ンネル領域、12−1〜12−2.13−1〜13−2
.14−1〜14−2.15−1〜15−2はVCCD
の転送電極であり、かつ121−12−2.14−1〜
14−2は光電変換素子2−1〜2−4から信号電荷を
読みだす読み出し転送電極を兼ねている。この読み出し
転送電極と充電変換素子2−1〜2−4の重なり部が1
6−1〜16−4である。
同図A−A’lに沿った断面図及び電位分布図を第4図
(a)、 (b)に示す。同図(b)の20は転送電極
12−1に、印加される電圧パルスφ1−1が第5図に
示されるMレベル時の状態であり、21は同じくLレベ
ル時の状態である。転送12.13゜14.15にはそ
れぞれ第5図に示すφ1−1゜φ2−1.φ3−1.φ
4−1が印加される。t2で光電変換素子からVCCD
へ信号電荷を読みだし、t3で信号電荷を蓄積部4へ高
速で転送する。t4で光照射による信号電荷を集積する
。
(a)、 (b)に示す。同図(b)の20は転送電極
12−1に、印加される電圧パルスφ1−1が第5図に
示されるMレベル時の状態であり、21は同じくLレベ
ル時の状態である。転送12.13゜14.15にはそ
れぞれ第5図に示すφ1−1゜φ2−1.φ3−1.φ
4−1が印加される。t2で光電変換素子からVCCD
へ信号電荷を読みだし、t3で信号電荷を蓄積部4へ高
速で転送する。t4で光照射による信号電荷を集積する
。
発明が解決しようとする課題
このような従来の駆動方法では、以下のような欠点があ
った。第4図(b)において転送電極12−1と光電変
換素子2−1の重なり部16−1の電位が電圧パルスト
レベル印加時には非空乏化状態となるのに対しMレベル
印加時には空乏化状態となる。このためLレベル印加時
には暗電流の発生が非常に少ないのに対し、Mレベル印
加時には界面準位を介して暗電流が多量に発生する。
った。第4図(b)において転送電極12−1と光電変
換素子2−1の重なり部16−1の電位が電圧パルスト
レベル印加時には非空乏化状態となるのに対しMレベル
印加時には空乏化状態となる。このためLレベル印加時
には暗電流の発生が非常に少ないのに対し、Mレベル印
加時には界面準位を介して暗電流が多量に発生する。
これはMレベル印加時間が長い光電変換素子には多量の
暗電流が発生することを意味し、この暗電流の発生量の
ムラのために、この固体撮像素子を用いた場合の再生画
像の品質が著しく劣化する。
暗電流が発生することを意味し、この暗電流の発生量の
ムラのために、この固体撮像素子を用いた場合の再生画
像の品質が著しく劣化する。
本発明は上記欠点に鑑み、このような固体撮像素子を用
いた場合にも暗電流の発生が少なく良好な再生画像をえ
る駆動方法を提供するものである。
いた場合にも暗電流の発生が少なく良好な再生画像をえ
る駆動方法を提供するものである。
課題を解決するための手段
上記問題点を解決するために、本発明の駆動方法は非読
み出し転送期間に読みだし転送電極に印加する電圧を読
み出し転送期間に印加する極性とは反対の極性とする。
み出し転送期間に読みだし転送電極に印加する電圧を読
み出し転送期間に印加する極性とは反対の極性とする。
作用
上記構成によって、読み出し転送電極と光電変換素子の
重なり部の界面準位が非読み出し転送期間中に暗電流の
発生源として作用しなくなり、再生画像の品質を著しく
改善することができる。
重なり部の界面準位が非読み出し転送期間中に暗電流の
発生源として作用しなくなり、再生画像の品質を著しく
改善することができる。
実施例
以下本発明の実施例について図面を参照しながら説明す
る。
る。
第1図に本発明の第一の実施例を示す。同図のψ1−2
.φ2−2.φ3−2.φ4−2はそれぞれ転送電極1
2.13.14.15に印加される電圧パルスである。
.φ2−2.φ3−2.φ4−2はそれぞれ転送電極1
2.13.14.15に印加される電圧パルスである。
第5図の従来例と比較すると、t4にφ1がLレベルに
なりφ2がHレベルになっていることである。t4にφ
1がLレベルになることにより光電変換素子2と転送電
極の重なり部16での暗電流の発生が著しく減少し再生
画像の品質を改善することができる。
なりφ2がHレベルになっていることである。t4にφ
1がLレベルになることにより光電変換素子2と転送電
極の重なり部16での暗電流の発生が著しく減少し再生
画像の品質を改善することができる。
つぎに本発明の第2の実施例を第6図を用いて説明する
。本実施例ではφ1.φ2.φ3.φ4共にt4にLレ
ベルになっており、VCCD内で発生する暗電流も減少
させることができる。
。本実施例ではφ1.φ2.φ3.φ4共にt4にLレ
ベルになっており、VCCD内で発生する暗電流も減少
させることができる。
次に本発明の第3の実施例を第7図を用いて説明する。
本実施例では第1の実施例に加えて充電変換素子2から
信号電荷を読み出すt2の前にVCCD内に存在してい
る。暗電流やスミア電荷等の不要電荷を高速に転送して
排出するtiが設けられていることである。この時の転
送排出方向はドレイン7であってもよいし、蓄積部4の
方向であってもよい。これによって光電変換素子2に発
生ずる暗電流を著しく減少させるだけでな(VCCD内
で発生し7た暗電流の影響をなくすことができ、この固
体撮像素子を用いたときの再生画像の品質をさらに大幅
に改善することができる。
信号電荷を読み出すt2の前にVCCD内に存在してい
る。暗電流やスミア電荷等の不要電荷を高速に転送して
排出するtiが設けられていることである。この時の転
送排出方向はドレイン7であってもよいし、蓄積部4の
方向であってもよい。これによって光電変換素子2に発
生ずる暗電流を著しく減少させるだけでな(VCCD内
で発生し7た暗電流の影響をなくすことができ、この固
体撮像素子を用いたときの再生画像の品質をさらに大幅
に改善することができる。
次に本発明の第4の実施例を第8図を用いて説明する。
本実施例では第2の実施例に加えて光電変換素子2から
信号電荷を読み出すt2の前にVCCD内に存在してい
る。暗電流やスミア電荷等の不要電荷を高速に転送して
排出するtlが設けられていることである。これによっ
て光電変換素子2に発生する暗電流を著しく減少さぜる
だ(〕でなくVCCD内で発生した暗電流の影響をなく
すことができ、この固体撮像素子を用いたときの再生画
像の品質をさらに大幅に改善することができる。
信号電荷を読み出すt2の前にVCCD内に存在してい
る。暗電流やスミア電荷等の不要電荷を高速に転送して
排出するtlが設けられていることである。これによっ
て光電変換素子2に発生する暗電流を著しく減少さぜる
だ(〕でなくVCCD内で発生した暗電流の影響をなく
すことができ、この固体撮像素子を用いたときの再生画
像の品質をさらに大幅に改善することができる。
これまでは充電変換素子2の断面が第3図(a)として
実施例を説明したが第9図に示すように光電変摸索T−
2の転送電極との重なり部16以外の部分の少なくとも
一部をP型頭域30で覆った構造の固体撮像素子に本発
明による駆動方法を用いた場合、P型頭域30で覆った
部分の界面準位は暗電流の発生に寄与しないため本発明
によって減少せられる暗電流の相対的割合が大きくなり
より改善効果が大きくなる。
実施例を説明したが第9図に示すように光電変摸索T−
2の転送電極との重なり部16以外の部分の少なくとも
一部をP型頭域30で覆った構造の固体撮像素子に本発
明による駆動方法を用いた場合、P型頭域30で覆った
部分の界面準位は暗電流の発生に寄与しないため本発明
によって減少せられる暗電流の相対的割合が大きくなり
より改善効果が大きくなる。
さらに光電変換素子2の転送電極との重なり部16以外
の部分のすべてをP層領域3oで覆った構造の固体撮像
素子に本発明による駆動方法を用いた場合より一層その
効果が大きくなることは明らかである。
の部分のすべてをP層領域3oで覆った構造の固体撮像
素子に本発明による駆動方法を用いた場合より一層その
効果が大きくなることは明らかである。
また空乏層が存在しないことによって大きな効果が得ら
れることから光電変換素子2のN型領域の面密度が所定
量以下であることによってより大きな効果が得られる。
れることから光電変換素子2のN型領域の面密度が所定
量以下であることによってより大きな効果が得られる。
またこれまでは光電変換素子2がらVCCDへの読みだ
し転送電極とVCCDの転送電極12〜15とを兼ねた
電極構造の撮像素子について実施例を示してきたがこれ
らの電極が分離された構造の素子においても同様の効果
があることは明らかである。
し転送電極とVCCDの転送電極12〜15とを兼ねた
電極構造の撮像素子について実施例を示してきたがこれ
らの電極が分離された構造の素子においても同様の効果
があることは明らかである。
発明の効果
以」−のように光電変換素子から信号電荷を読み出す読
みだし転送電極に、非読み出し時には読み出し時とは反
対極性の電圧を印加して45<ことによって暗電流の発
生を大幅に減少さゼ、再生画像の品質を著しく改善する
ことが出来、その実用的効果は大なるものがある。
みだし転送電極に、非読み出し時には読み出し時とは反
対極性の電圧を印加して45<ことによって暗電流の発
生を大幅に減少さゼ、再生画像の品質を著しく改善する
ことが出来、その実用的効果は大なるものがある。
第1図は本発明の第1の実施例の図、第2図はFITC
CDの構成図、第3図は撮像部内の構成図、第4図(a
)は画素部の断面図、(b)はその電位分布図、第5図
は従来例を示すための図、第6図は本発明の第2の実施
例を示すための図、第7図は本発明の第3の実施例を示
すだめの図、第8図は14.15・・・・・・転送電極
、16・・・・・・光電変換素子と読み出し転送電極と
の重なり部、30・・・・・・P型頭域、φ1・・・・
・・転送電極12に印加される電圧パルス、φ2・・・
・・・転送電極13に印加される電圧パルス、φ3・・
・・・・転送電極14に印加される電圧パルス、φ4・
・・・・・転送電極15に印加される電圧パルス、tl
・・・・・・垂直CCD内の不要電荷掃き出し期間、t
2・・・・・・光電変換素子内の信号電荷の読み出し期
間、t3・・・・・・信号電荷の高速転送期間、t4・
・・・・・光電変換素子内への信号電荷集積期間。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか1名■・・・・
・・撮像部、2・・・・・・光電変換素子、3・・・・
・・垂1iccD、4・・・・・・蓄積部、5・・・・
・・水平CCD、6・・・・・・出力部、7・・・・・
・ドレイン部、12.13゜鶴 図 −Ill這期間 会這帰権閉蘭 第 図 纂 図 第 図 嘉 図 m−M期間 中J帰Ml嗣聞 第 図 一書a、11i間 倉!′s織′8闇 築 図 一會111’1Fll! 111i需耀副闇 第 図 一會IIL期聞 1+ ℃2 z t3 會直帰諌期聞
CDの構成図、第3図は撮像部内の構成図、第4図(a
)は画素部の断面図、(b)はその電位分布図、第5図
は従来例を示すための図、第6図は本発明の第2の実施
例を示すための図、第7図は本発明の第3の実施例を示
すだめの図、第8図は14.15・・・・・・転送電極
、16・・・・・・光電変換素子と読み出し転送電極と
の重なり部、30・・・・・・P型頭域、φ1・・・・
・・転送電極12に印加される電圧パルス、φ2・・・
・・・転送電極13に印加される電圧パルス、φ3・・
・・・・転送電極14に印加される電圧パルス、φ4・
・・・・・転送電極15に印加される電圧パルス、tl
・・・・・・垂直CCD内の不要電荷掃き出し期間、t
2・・・・・・光電変換素子内の信号電荷の読み出し期
間、t3・・・・・・信号電荷の高速転送期間、t4・
・・・・・光電変換素子内への信号電荷集積期間。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか1名■・・・・
・・撮像部、2・・・・・・光電変換素子、3・・・・
・・垂1iccD、4・・・・・・蓄積部、5・・・・
・・水平CCD、6・・・・・・出力部、7・・・・・
・ドレイン部、12.13゜鶴 図 −Ill這期間 会這帰権閉蘭 第 図 纂 図 第 図 嘉 図 m−M期間 中J帰Ml嗣聞 第 図 一書a、11i間 倉!′s織′8闇 築 図 一會111’1Fll! 111i需耀副闇 第 図 一會IIL期聞 1+ ℃2 z t3 會直帰諌期聞
Claims (3)
- (1)一導電型の第1の半導体領域とこれとは電気的に
独立し光電変換領域を形成する反対導電型の第2の半導
体領域と同第2の半導体領域に蓄積された電荷の読み出
しを制御する第1の転送電極と、読み出された前記電荷
を受け取り転送する第1の転送手段とからなる光電変換
要素の複数個が並置されることによって形成された撮像
部と、前記第1の転送手段によって転送された前記電荷
を受け取り蓄積転送する第2の転送手段からなる蓄積部
によって構成された固体撮像装置を駆動する際に、前記
電荷の非読み出し時に、前記電荷の読み出し時に印加す
る電圧とは逆極性の電圧を前記第1の転送電極の全てに
印加することを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。 - (2)第1の転送手段を構成する第2の転送電極が第1
の転送電極と兼ねている固体撮像装置を駆動する際に、
前記電荷の非読み出し時に、前記電荷の読み出し時に印
加する電圧とは逆極性の電圧を前記第1及び第2の転送
電極の全てに印加する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の駆動方法。 - (3)第2の半導体領域に蓄積された電荷の読み出しを
行う前に第1の転送手段内に発生残留している電荷を排
出することを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2
項記載の固体撮像装置の駆動方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63315446A JP2851631B2 (ja) | 1988-12-14 | 1988-12-14 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63315446A JP2851631B2 (ja) | 1988-12-14 | 1988-12-14 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02161880A true JPH02161880A (ja) | 1990-06-21 |
JP2851631B2 JP2851631B2 (ja) | 1999-01-27 |
Family
ID=18065466
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63315446A Expired - Lifetime JP2851631B2 (ja) | 1988-12-14 | 1988-12-14 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2851631B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005348061A (ja) * | 2004-06-02 | 2005-12-15 | Sanyo Electric Co Ltd | 電子カメラ |
US7050100B2 (en) | 2001-04-23 | 2006-05-23 | Olympus Corporation | Solid-state imaging apparatus capable of reducing leakage charge under the read gate |
JP2007306479A (ja) * | 2006-05-15 | 2007-11-22 | Fujifilm Corp | 固体撮像素子及びその駆動方法 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007215164A (ja) * | 2006-01-16 | 2007-08-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置およびその駆動方法 |
US7982790B2 (en) | 2006-01-16 | 2011-07-19 | Panasonic Corporation | Solid-state imaging apparatus and method for driving the same |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60134676A (ja) * | 1983-12-23 | 1985-07-17 | Sony Corp | 固体撮像装置の駆動方法 |
-
1988
- 1988-12-14 JP JP63315446A patent/JP2851631B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60134676A (ja) * | 1983-12-23 | 1985-07-17 | Sony Corp | 固体撮像装置の駆動方法 |
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JP2005348061A (ja) * | 2004-06-02 | 2005-12-15 | Sanyo Electric Co Ltd | 電子カメラ |
JP2007306479A (ja) * | 2006-05-15 | 2007-11-22 | Fujifilm Corp | 固体撮像素子及びその駆動方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2851631B2 (ja) | 1999-01-27 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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