JPS5870687A - 固体撮像素子の駆動方法 - Google Patents
固体撮像素子の駆動方法Info
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- JPS5870687A JPS5870687A JP56169870A JP16987081A JPS5870687A JP S5870687 A JPS5870687 A JP S5870687A JP 56169870 A JP56169870 A JP 56169870A JP 16987081 A JP16987081 A JP 16987081A JP S5870687 A JPS5870687 A JP S5870687A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (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】
本発明は同体撮像素子の１駆動方法に関するものである
。
。
固体撮像素子の開発が進み、性能の点から見て単管撮像
管に匹敵ないし、上回るものが実用化されつつある。
管に匹敵ないし、上回るものが実用化されつつある。
固体撮像素子の構成においては、光感知部アレィに分光
感度特准の慶れたＰＮ接合の拡散層を受光域とするフォ
トダイオードアレイが用いられる。
感度特准の慶れたＰＮ接合の拡散層を受光域とするフォ
トダイオードアレイが用いられる。
基板としてＰ形半導体基板を用いる場合は、前記拡散層
はＮ影領域となる。あらかじめ上記フォトダイオードの
ＰＮ接合間に一定の逆バイアス電圧を印加し、充電状態
としておき、充電回路を切断のうえ、光照射をおこなう
と光励起による担体に゛よって放電がおこなわれる。
はＮ影領域となる。あらかじめ上記フォトダイオードの
ＰＮ接合間に一定の逆バイアス電圧を印加し、充電状態
としておき、充電回路を切断のうえ、光照射をおこなう
と光励起による担体に゛よって放電がおこなわれる。
第１図は固体撮像素子におけるかかる光電変換部の基本
構成を示すもので１はたとえばＰ型半導体基板、２は受
光用Ｎ膨拡散層、３は読み出し用垂直信号線４の間のス
イッチゲート、５は水平読出し回路、すなわち水平信号
出力線６の間のスイッチトランジスタを示す。第２図は
ｉ行ｊ列目のフォトダイオードＰｉｊとこれに付属した
スイッチからなる固体撮像素子の構成例を示している。
構成を示すもので１はたとえばＰ型半導体基板、２は受
光用Ｎ膨拡散層、３は読み出し用垂直信号線４の間のス
イッチゲート、５は水平読出し回路、すなわち水平信号
出力線６の間のスイッチトランジスタを示す。第２図は
ｉ行ｊ列目のフォトダイオードＰｉｊとこれに付属した
スイッチからなる固体撮像素子の構成例を示している。
すなわち、同じ列のフォトダイオードの信号電荷を垂直
信号線に読み出す、ｉ行５列目の垂直スイッチゲートに
印加されるシフトパルスは垂直シフトレジスタ７より与
えられる。同一行のフォトダイオードからの信号を水平
映像出力としてスイッチトランジスタ５を介して読み出
す水平走査パスは水平シフトレジスタ９より与えられる
。
信号線に読み出す、ｉ行５列目の垂直スイッチゲートに
印加されるシフトパルスは垂直シフトレジスタ７より与
えられる。同一行のフォトダイオードからの信号を水平
映像出力としてスイッチトランジスタ５を介して読み出
す水平走査パスは水平シフトレジスタ９より与えられる
。
放電電荷パターンを時系列信号に変換し出力できること
は、上記構成で容易におこなえることは明らかで５通常
のテレビジョンシステム用の映像信号を得るために、信
号の読み出し速度とフォトダイオードアレイの数を、必
要とする解像特性に合わせればよいことになる。垂直走
査用の走査ペルス発生部である垂直シフトレジスタ７は
、デジタルシフトレジスタで構成できる。水平走査用パ
ルス発生部も同じように水平シフトレジスタ９で構成し
た場合には、ＭＯ３形固体撮像素子と称されるものとな
る。
は、上記構成で容易におこなえることは明らかで５通常
のテレビジョンシステム用の映像信号を得るために、信
号の読み出し速度とフォトダイオードアレイの数を、必
要とする解像特性に合わせればよいことになる。垂直走
査用の走査ペルス発生部である垂直シフトレジスタ７は
、デジタルシフトレジスタで構成できる。水平走査用パ
ルス発生部も同じように水平シフトレジスタ９で構成し
た場合には、ＭＯ３形固体撮像素子と称されるものとな
る。
第３図は他の固体撮像素子を示すもので垂直信号線出力
端を第２図の水平信号出力線１ｏを改めた水平出力用Ｃ
ＣＤ１３へ取付は電荷注入部となした構成をしており、
この種の固体撮像素子も実用化されつつある。この固体
撮像素子の特徴は第２図におけるＭＯ８型固体撮像素子
の水平スイッチングトランジスタ５によるスイッチング
雑音が映ｒ象面上で固定パターンとなって画質が損なわ
れるのを、ＣＯＤ水平出力化により著しく改善するもの
である。
端を第２図の水平信号出力線１ｏを改めた水平出力用Ｃ
ＣＤ１３へ取付は電荷注入部となした構成をしており、
この種の固体撮像素子も実用化されつつある。この固体
撮像素子の特徴は第２図におけるＭＯ８型固体撮像素子
の水平スイッチングトランジスタ５によるスイッチング
雑音が映ｒ象面上で固定パターンとなって画質が損なわ
れるのを、ＣＯＤ水平出力化により著しく改善するもの
である。
しかしこの固体撮像素子においては、垂直信号Ｒ”；上
の信号電荷を水平ＣＯＤに注入するためには垂直信号線
の終端はＰＮ接合のＮ型拡散層に接続することが必要と
なる。そのように拡散層から信号電荷・を取出すことは
、拡散層内に電界が作用しないために、短時間に効率よ
くおこなうことが困難であることが知られている。第４
図は第３図の固体撮像素子の垂直信号線端部における断
面図を示しており、２，２’、２〃はＮ十拡散層、２＃
Ｉは水平ＣＣＤの埋込み層のＮ型拡散層、Ｇは垂直信号
線と水平ＣＣＤ間の転送用ゲートである。かかる構造で
は、転送用ゲートＧを”ノ・イレベル”にすることによ
り垂直信号線４上の信号電荷を水平ＣＯＤゲート電極下
に水平消去時間でＢＬＫ（約１８．５マイクロ秒）の数
分の１の期間に９０％以上の転送効率で転送をおこなう
ことは困難である。
の信号電荷を水平ＣＯＤに注入するためには垂直信号線
の終端はＰＮ接合のＮ型拡散層に接続することが必要と
なる。そのように拡散層から信号電荷・を取出すことは
、拡散層内に電界が作用しないために、短時間に効率よ
くおこなうことが困難であることが知られている。第４
図は第３図の固体撮像素子の垂直信号線端部における断
面図を示しており、２，２’、２〃はＮ十拡散層、２＃
Ｉは水平ＣＣＤの埋込み層のＮ型拡散層、Ｇは垂直信号
線と水平ＣＣＤ間の転送用ゲートである。かかる構造で
は、転送用ゲートＧを”ノ・イレベル”にすることによ
り垂直信号線４上の信号電荷を水平ＣＯＤゲート電極下
に水平消去時間でＢＬＫ（約１８．５マイクロ秒）の数
分の１の期間に９０％以上の転送効率で転送をおこなう
ことは困難である。
特に低照度時の場合は被転送電荷量が少ないため著しく
転送効率が低下する。
転送効率が低下する。
第５図は、上記第３図の固体搬像素子の欠点を除去でき
る他の固体撮像素子の構成を示している。
る他の固体撮像素子の構成を示している。
また第６図は第５図の固体撮像素子における垂直信号線
端部の断面図であり、水平ＣＯＤに信号電荷を転送する
だめの構造を示している。
端部の断面図であり、水平ＣＯＤに信号電荷を転送する
だめの構造を示している。
この第５図で示した固体撮像素子では、垂直信号線上の
信号電荷を直ちに水平ＣＯＤチャンネルに送り込むこと
なく、それに先だって、第５図のＧ２ｉ”接”、＠ノ＼
イレペル”とする前に０１ ゲートを接”にしてＴＣ
Ｃ電極波拡散層り内部ノくイアスミ荷Ｑｐを逆に垂直信
号線側に送り込み。
信号電荷を直ちに水平ＣＯＤチャンネルに送り込むこと
なく、それに先だって、第５図のＧ２ｉ”接”、＠ノ＼
イレペル”とする前に０１ ゲートを接”にしてＴＣ
Ｃ電極波拡散層り内部ノくイアスミ荷Ｑｐを逆に垂直信
号線側に送り込み。
しかるのちＴＣゲートを”ノ１イレベル”にして信号電
荷Ｏ８と混合し、被転送電荷量を増量した電荷 ＴＣゲ
ート下に移す。Ｇ１ゲートが０切゛になった後に、Ｇ２
ゲートを接”にして水平ＣＯＤチャンネルに転送する固
体撮像素子の駆動方法がおこなわれる。この駆動方法に
よって第３図の場合よりも転送効率が改善されるがＴＣ
ゲート下からＣＯＤチャンネルへの転送は、前記のごと
く、信号電荷ＯＳだけの転送になり、信号電荷Ｏ８が小
さいときはその転送効率は著しく低下する。この転送効
率の低下、とくに撮像素子への光入力レベルが低いとき
それによって２色分離特性が損なわれ、さらには照度レ
ベルで色相の変化が生ずるようになる。
荷Ｏ８と混合し、被転送電荷量を増量した電荷 ＴＣゲ
ート下に移す。Ｇ１ゲートが０切゛になった後に、Ｇ２
ゲートを接”にして水平ＣＯＤチャンネルに転送する固
体撮像素子の駆動方法がおこなわれる。この駆動方法に
よって第３図の場合よりも転送効率が改善されるがＴＣ
ゲート下からＣＯＤチャンネルへの転送は、前記のごと
く、信号電荷ＯＳだけの転送になり、信号電荷Ｏ８が小
さいときはその転送効率は著しく低下する。この転送効
率の低下、とくに撮像素子への光入力レベルが低いとき
それによって２色分離特性が損なわれ、さらには照度レ
ベルで色相の変化が生ずるようになる。
本発明の固体撮像素子の駆動方法は、前記転送効率の低
下を外部バイアス電荷の付加によって改善することによ
シ撮像の主要特性を大巾に改善しようとするものである
。バイアス電荷の注入の方法１ｄ種々の方法が考えられ
る。たとえば、第３図の固体撮像素子におけるＴｓゲー
トの電圧とＤｓ端子電圧を調整することによって垂直信
号線への注入を行なう方法が考えられる。しかし、その
ような外部からの電荷の注入方法では、すべての垂直信
号線に対して電荷注入を均一におこなうことは甚だ困難
である。すなわちＴｓゲート群のしきい値電圧のばらつ
き、容量のばらつきによって、注入量の不均一性が映像
面上に縦の筋の固定パターンとなって現われることに々
る。このように通常の方法による外部からの電荷の注入
は固定パターンの発生を避けることは困難でちる。
下を外部バイアス電荷の付加によって改善することによ
シ撮像の主要特性を大巾に改善しようとするものである
。バイアス電荷の注入の方法１ｄ種々の方法が考えられ
る。たとえば、第３図の固体撮像素子におけるＴｓゲー
トの電圧とＤｓ端子電圧を調整することによって垂直信
号線への注入を行なう方法が考えられる。しかし、その
ような外部からの電荷の注入方法では、すべての垂直信
号線に対して電荷注入を均一におこなうことは甚だ困難
である。すなわちＴｓゲート群のしきい値電圧のばらつ
き、容量のばらつきによって、注入量の不均一性が映像
面上に縦の筋の固定パターンとなって現われることに々
る。このように通常の方法による外部からの電荷の注入
は固定パターンの発生を避けることは困難でちる。
本発明は、上記従来の欠点を除去するものであり、その
特徴は各垂直信号線への均等な電荷の注入を水平読出し
線を利用しておこなうことにある。
特徴は各垂直信号線への均等な電荷の注入を水平読出し
線を利用しておこなうことにある。
すなわち、第３図に示す水平ＣＯＤ転送線の入力部の拡
散層ＨＩＳ と制却ゲートＨＩＧα位を調整すること
によって、水平ＣＯＤの転送りロックの各段に一定の電
荷を注入しておくことができる。
散層ＨＩＳ と制却ゲートＨＩＧα位を調整すること
によって、水平ＣＯＤの転送りロックの各段に一定の電
荷を注入しておくことができる。
このような、読み出し用の水平シフトレジスター中のバ
イアス電荷は、その入力注入部より水平クロック周期で
直列的に注入されたもので、各段に等量の電荷となって
いる。
イアス電荷は、その入力注入部より水平クロック周期で
直列的に注入されたもので、各段に等量の電荷となって
いる。
なお、従来においてこの電荷を垂直信号線側に送シ込み
、低照度時の小量の信号電荷に混合した後、それら全電
荷を水平シフトレジスタに転送することによって、転送
効率を高めようとする試みは、すでに前記水平シフトレ
ジスタがＢＢＤで小規模の固体撮像素子の場合に文献（
ＩＥＲ： ＪｏｕｒｎａｌＯｆ ５ｏｌｉｄ−３ｔａ
ｔｅ Ｃ１ｒｃｕｉｔｓ、ｖｏｌ、５ｃ−１５＆２Ａｐ
ｒ：１（１９８０））Ｐ、Ｐ２Ｏ６−２１３）Ｋ報告が
ある。
、低照度時の小量の信号電荷に混合した後、それら全電
荷を水平シフトレジスタに転送することによって、転送
効率を高めようとする試みは、すでに前記水平シフトレ
ジスタがＢＢＤで小規模の固体撮像素子の場合に文献（
ＩＥＲ： ＪｏｕｒｎａｌＯｆ ５ｏｌｉｄ−３ｔａ
ｔｅ Ｃ１ｒｃｕｉｔｓ、ｖｏｌ、５ｃ−１５＆２Ａｐ
ｒ：１（１９８０））Ｐ、Ｐ２Ｏ６−２１３）Ｋ報告が
ある。
しかし、それらアナログ的シフトレジスタがＢＢＣ）の
場合には、ＢＢＤ各段のパケットが拡散層構成であり、
垂直信号線側との電荷転送に必要なポテンシアル関係の
整合は極めて容易である。
場合には、ＢＢＤ各段のパケットが拡散層構成であり、
垂直信号線側との電荷転送に必要なポテンシアル関係の
整合は極めて容易である。
さらに水平シフトレジスタがＢＢＤの構成では。
（ｉ） 水平出力段は通常のテレビジョンのシステム
に対しては、水平の段数が４００段程産金必要とする。
に対しては、水平の段数が４００段程産金必要とする。
従って水平走査周波数は〜７石以上となり水平転送周波
数はその程度の周波数となる。この高い周波数領域では
、電荷転送の転送効率は％ １段あたり９０％の程度で
ありＢＢＤシフトレジスタの使用は不可である。
数はその程度の周波数となる。この高い周波数領域では
、電荷転送の転送効率は％ １段あたり９０％の程度で
ありＢＢＤシフトレジスタの使用は不可である。
（１１）水平シフトレジスタは、常に連続的なりロック
による転送動作をおこなわしめることはできない。すな
わち、大きな垂直信号線上の信号電荷を効率よく、水平
シフトレジスタに移すためには、水平消去時間のうちの
できる限り長い時間を使用すべきであり、そのために、
この期間は水平シフトレジスタは停止することが必要と
なる。このため、水平シフトレジスタへの入力部からの
注入量を各水平段に関し、均等に保つことは困難であり
、水平方向にシェーディングを映像面に生じ易い。
による転送動作をおこなわしめることはできない。すな
わち、大きな垂直信号線上の信号電荷を効率よく、水平
シフトレジスタに移すためには、水平消去時間のうちの
できる限り長い時間を使用すべきであり、そのために、
この期間は水平シフトレジスタは停止することが必要と
なる。このため、水平シフトレジスタへの入力部からの
注入量を各水平段に関し、均等に保つことは困難であり
、水平方向にシェーディングを映像面に生じ易い。
以上のように、転送速度と転送効率の関係から水平シフ
トレジスタにはＣＣＤ１用いねばならずしかも、高い転
送速度を必要とするために転送条件として複雑な電位関
係を必要起する埋込みチャンネルＣＣＤを水平ＣＣＤシ
フトレジスタに適用してはじめて電荷の注入による効果
が期待できる。
トレジスタにはＣＣＤ１用いねばならずしかも、高い転
送速度を必要とするために転送条件として複雑な電位関
係を必要起する埋込みチャンネルＣＣＤを水平ＣＣＤシ
フトレジスタに適用してはじめて電荷の注入による効果
が期待できる。
第７図（、）〜（ｅ）は本発明の一実施例における固体
撮像素子の駆動方法を示すもので、第３図で示す２次元
固体撮像素子の構成において、水平消去期間内に水平Ｃ
ＯＤ転送線側から、垂直信号線上の信号電荷Ｑｓにバイ
アス電荷Ｑ９を付加した後、それら全電荷を、水平ＣＯ
Ｄチャンネルに転送しようとするときの要部ポテンシア
ル図である。第８図はこの電荷転送のためのタイミング
図で、各電什に加わるクロック電圧の関係を示している
。
撮像素子の駆動方法を示すもので、第３図で示す２次元
固体撮像素子の構成において、水平消去期間内に水平Ｃ
ＯＤ転送線側から、垂直信号線上の信号電荷Ｑｓにバイ
アス電荷Ｑ９を付加した後、それら全電荷を、水平ＣＯ
Ｄチャンネルに転送しようとするときの要部ポテンシア
ル図である。第８図はこの電荷転送のためのタイミング
図で、各電什に加わるクロック電圧の関係を示している
。
第７図の（〜から（ｂ）の変化で示すように１時刻ｔ１
て同一行のフォトダイオードの信号電荷が垂直信号線上
に送出される。第４図に示す垂直信号線４と拡散層での
初期電位ｖｉは転送ゲート電極Ｇのヤハイレベル”ＨＧ
で定まる。次にゲートＧを″ハイレベル”にした後、水
平ＣＯＤの相当したポテンシャル井戸に準備されたバイ
アス電荷ＱＢを垂直信号線に移すようφＨ２の電圧を°
ロウレベ／ｌ／ ” Ｌ２に下げる（第７図（ｃ） ）
ｏ Ｌかる後、ｔ４の時刻では、φＨ２が再び°ハイ
レベル”となるのでバイアス電荷ＱＢと信号電荷Ｑｓは
第７図（ｄ）に示すように、水平ＣＯＤチャンネル側に
転送される。
て同一行のフォトダイオードの信号電荷が垂直信号線上
に送出される。第４図に示す垂直信号線４と拡散層での
初期電位ｖｉは転送ゲート電極Ｇのヤハイレベル”ＨＧ
で定まる。次にゲートＧを″ハイレベル”にした後、水
平ＣＯＤの相当したポテンシャル井戸に準備されたバイ
アス電荷ＱＢを垂直信号線に移すようφＨ２の電圧を°
ロウレベ／ｌ／ ” Ｌ２に下げる（第７図（ｃ） ）
ｏ Ｌかる後、ｔ４の時刻では、φＨ２が再び°ハイ
レベル”となるのでバイアス電荷ＱＢと信号電荷Ｑｓは
第７図（ｄ）に示すように、水平ＣＯＤチャンネル側に
転送される。
１＝１６で転送ゲートＧが６０ウレベル”となると、水
平ＣＯＤによる水平読み出しの準備が終了することにな
る。水平ＣＯＤの駆動によるその後の動作は、従来例と
変らない。
平ＣＯＤによる水平読み出しの準備が終了することにな
る。水平ＣＯＤの駆動によるその後の動作は、従来例と
変らない。
なお、垂直信号線に対応した水平ＣＯＤの各段（第３図
ではφＨ２ゲート下）にバイアス電荷として準備された
電荷ＱＢが垂直信号線に送り込まれるトキ、φＨ２が１
ハイレベル”から１０ウレベル”に変化するとき、水平
ＣＯＤの他の段の方に移動することは防止されねばなら
ない０そのため本実施例の４相クロツクの場合には、”
ロウレベル゛″においては、φＨ２の方がφＨ４より高
く保持されている。また、垂直信号線の初期電位Ｖ、は
、転送ゲートＧの下のチャンネル電位で転送における。
ではφＨ２ゲート下）にバイアス電荷として準備された
電荷ＱＢが垂直信号線に送り込まれるトキ、φＨ２が１
ハイレベル”から１０ウレベル”に変化するとき、水平
ＣＯＤの他の段の方に移動することは防止されねばなら
ない０そのため本実施例の４相クロツクの場合には、”
ロウレベル゛″においては、φＨ２の方がφＨ４より高
く保持されている。また、垂直信号線の初期電位Ｖ、は
、転送ゲートＧの下のチャンネル電位で転送における。
すなわち１ハイレベル”ＨＧの最終値で定まる。垂直信
号線側にＣＯＤシフトレジスタ側からＱＢを送り込むと
きの転送はチャンネル電位において。
号線側にＣＯＤシフトレジスタ側からＱＢを送り込むと
きの転送はチャンネル電位において。
ＣＣＤ側のφＨ２の１ハイレベル°”Ｈに関しＩＨＧＩ
≦ＩＨＩの限りＩＨＧＩが高い方が容易である。
≦ＩＨＩの限りＩＨＧＩが高い方が容易である。
しかしｈ １ＨＧｌを高くしたままでは１ｖｉｌが大
きく々す、最終的なＱＢ＋ＱｓＯＣＣＤ側への転送効率
は低下する。このため、前記条件でＨＧ′ｆｆ：、第７
（Ｃ）と第８図ｔ３（ｔ（ｔ３’で２重点線で示すよう
にゲートＧの電圧をφＨ２に同期して゛３状態°”の最
高電位にするのが望ましい。
きく々す、最終的なＱＢ＋ＱｓＯＣＣＤ側への転送効率
は低下する。このため、前記条件でＨＧ′ｆｆ：、第７
（Ｃ）と第８図ｔ３（ｔ（ｔ３’で２重点線で示すよう
にゲートＧの電圧をφＨ２に同期して゛３状態°”の最
高電位にするのが望ましい。
以上詳述した固体撮像素子の駆動方法によると水平ＣＯ
Ｄに飽和電荷量に対して約２ｏ％のバイアス電荷ＱＢと
して設定すると、従来、最低照度２００１ｕｘ であっ
たのが７０１’ ｕ ｘ ８度にまで大きく改前でき撮
像特性を著しく改善できた。さらに水平ＣＯＤ出力から
得られる映像出力を水平ＣＯＤの入力レベル決定部の、
たとえば第３図におけるＨＩＳ の拡散層電位に帰還
することによって、入力光レベルの変動に伴なう、転送
効率の制御を自動的におこなうことができる。これによ
って、入力光レベルが高いときは、バイアス電荷量：Ｑ
Ｂを小さクシ、バイアス電荷によるダイナミックレンジ
の減少か抑制できる。
Ｄに飽和電荷量に対して約２ｏ％のバイアス電荷ＱＢと
して設定すると、従来、最低照度２００１ｕｘ であっ
たのが７０１’ ｕ ｘ ８度にまで大きく改前でき撮
像特性を著しく改善できた。さらに水平ＣＯＤ出力から
得られる映像出力を水平ＣＯＤの入力レベル決定部の、
たとえば第３図におけるＨＩＳ の拡散層電位に帰還
することによって、入力光レベルの変動に伴なう、転送
効率の制御を自動的におこなうことができる。これによ
って、入力光レベルが高いときは、バイアス電荷量：Ｑ
Ｂを小さクシ、バイアス電荷によるダイナミックレンジ
の減少か抑制できる。
本実施例では、第４図で示したような、単純なＣＯＤ注
入部に対して示したが１通常用いられている構造の第６
図の場合にも信号電荷ＱｓのＣＯＤの注入にＱＢの付加
が有効なことは明ら゛かである。
入部に対して示したが１通常用いられている構造の第６
図の場合にも信号電荷ＱｓのＣＯＤの注入にＱＢの付加
が有効なことは明ら゛かである。
またＣＯＤの駆動が２相の場合、さらに入力注入部につ
いても、電位平衡法による場合にも本発明の駆動方法に
容易に使用できることは明らかである。
いても、電位平衡法による場合にも本発明の駆動方法に
容易に使用できることは明らかである。
以上説明したように本発明の固体撮像素子の駆動方法は
信号電荷の転送効率を向上できるもので工業上の利用価
値が高い。
信号電荷の転送効率を向上できるもので工業上の利用価
値が高い。
第１図は固体撮像素子の光電変換部の基本構成を示す図
、第２図は固体撮像素子の一構成例を示す図、第３図は
本発明の固体撮像素子の１駆動方法を適用できる２次元
固体撮像素子の構成を示す図。 〕５４図は第３図の２次元固体撮像素子の要部断面図、
第６図は本発明の固体撮像素子の駆動方法が適用できる
他の２次元固体撮像素子の構成を示す図、第６図は第５
図の２次元固体撮像素子の要部断面図、第７図（、）〜
（ｅ）は第３図の固体撮像素子を用いて、本発明の駆動
方法を実施する時の同固体撮像素子のポテンシャル図、
第８図は第７図の駆動方法を実施するだめの駆動パルス
を示す図である。 ４・・・・・垂直信号線、１２・・・・・ＣＣＤＣ刃出
くッファ、１３・・・−・水平出力用ＣＣＤ、１４・・
・・垂直スイッチ線への外部・くイアスミ荷設走部、・
１５・・・・・・・垂直信号線上の信号電荷を水平出力
用’Ｉ ＣＤに転送す仝ための接続部。 １１ 図 １１２ 図 第 ３ 図 第 ４ 図 第５図 第７図 第８図 ｆ、、１２ｉｊ ｔ４ｔｊ
、第２図は固体撮像素子の一構成例を示す図、第３図は
本発明の固体撮像素子の１駆動方法を適用できる２次元
固体撮像素子の構成を示す図。 〕５４図は第３図の２次元固体撮像素子の要部断面図、
第６図は本発明の固体撮像素子の駆動方法が適用できる
他の２次元固体撮像素子の構成を示す図、第６図は第５
図の２次元固体撮像素子の要部断面図、第７図（、）〜
（ｅ）は第３図の固体撮像素子を用いて、本発明の駆動
方法を実施する時の同固体撮像素子のポテンシャル図、
第８図は第７図の駆動方法を実施するだめの駆動パルス
を示す図である。 ４・・・・・垂直信号線、１２・・・・・ＣＣＤＣ刃出
くッファ、１３・・・−・水平出力用ＣＣＤ、１４・・
・・垂直スイッチ線への外部・くイアスミ荷設走部、・
１５・・・・・・・垂直信号線上の信号電荷を水平出力
用’Ｉ ＣＤに転送す仝ための接続部。 １１ 図 １１２ 図 第 ３ 図 第 ４ 図 第５図 第７図 第８図 ｆ、、１２ｉｊ ｔ４ｔｊ
Claims (4)
- （１）半導体基板の一生面に設けられた多数の光感知部
アレイと、この光感知アレイ部に対応したトランジスタ
スイッチと、前記光感知アレイ信号電荷を垂直方向に読
み出す垂直信号線と、水平読み出し用ＣＯＤシフトレジ
スタと、この水平読み出し用ＣＯＤシフトレジスタの各
転送段々前記垂直信号線の水平ＣＣＤ側端部間に並置さ
れた多数の水平ＣＯＤへの電荷注入部を含む接続部とを
備えた固体撮像素子において、前記垂直信号線上の信号
電荷を前記水平読み出し用ＣＯＤシフトレジスタに転送
する以前に水平ＣＣＤ中のバイアス電荷を垂直信号線ま
たは垂直信号線と水平ＣＯＤとの前記接続部の方に転送
した後信号電荷とパイ、アス電荷をともに前記水平読み
出し用ＣＯＤシフトレジスタ側に電荷転送し、前記水平
読み出し用ＣＣＤ゛シフトレジスタよシ読み出し駆動す
ることを特徴とする固体撮像素子の駆動方法。 - （２）水平ＣＯＤ出力の出力値によって、水平ＣＯＤ入
力端子のバイアス電荷量設定制御をおこなうことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の固体撮像素子の駆動
方法。 - （３）水平ＣＯＤの電荷転送の駆動が２相駆動であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の固体撮像素
子の駆動方法。 - （４）水平ＣＯＤより垂直信号線側にバイアス電荷を注
入するときの接続部ゲート電圧を、信号電荷を前記バイ
アス電荷とともに水平ＣＣＤ側に転送するときよシ高く
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
撮像素子の駆動方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56169870A JPS5870687A (ja) | 1981-10-22 | 1981-10-22 | 固体撮像素子の駆動方法 |
| EP82109789A EP0078038B1 (en) | 1981-10-22 | 1982-10-22 | Method for driving solid-state image sensor |
| DE8282109789T DE3268589D1 (en) | 1981-10-22 | 1982-10-22 | Method for driving solid-state image sensor |
| US06/436,067 US4551757A (en) | 1981-10-22 | 1982-10-22 | Method for driving solid-state image sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56169870A JPS5870687A (ja) | 1981-10-22 | 1981-10-22 | 固体撮像素子の駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5870687A true JPS5870687A (ja) | 1983-04-27 |
Family
ID=15894473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56169870A Pending JPS5870687A (ja) | 1981-10-22 | 1981-10-22 | 固体撮像素子の駆動方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4551757A (ja) |
| EP (1) | EP0078038B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5870687A (ja) |
| DE (1) | DE3268589D1 (ja) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE3371454D1 (en) * | 1982-12-21 | 1987-06-11 | Thomson Csf | Method for scanning a line-transfer photosensitive device, and apparatus for carrying out the method |
| FR2553920B1 (fr) * | 1983-10-21 | 1985-12-13 | Thomson Csf | Procede d'analyse d'un dispositif photosensible a structure interligne et dispositif pour sa mise en oeuvre |
| FR2580883B1 (fr) * | 1985-04-19 | 1987-05-22 | Thomson Csf | Dispositif de lecture par transfert de ligne avec contre-reaction |
| JPH084127B2 (ja) * | 1986-09-30 | 1996-01-17 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置 |
| US5771070A (en) | 1985-11-15 | 1998-06-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid state image pickup apparatus removing noise from the photoelectric converted signal |
| US5737016A (en) * | 1985-11-15 | 1998-04-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid state image pickup apparatus for reducing noise |
| CA1333091C (en) * | 1985-11-15 | 1994-11-15 | Hayao Ohzu | Photoelectric transducer apparatus |
| US4914519A (en) * | 1986-09-19 | 1990-04-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Apparatus for eliminating noise in a solid-state image pickup device |
| US5115321A (en) * | 1987-01-06 | 1992-05-19 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Image sensing system |
| US4905033A (en) * | 1987-01-06 | 1990-02-27 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Image sensing system |
| US5227834A (en) * | 1987-01-06 | 1993-07-13 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Image sensing system having a one chip solid state image device |
| US4985774A (en) * | 1988-01-20 | 1991-01-15 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Image sensing device having direct drainage of unwanted charges |
| US5258846A (en) * | 1990-02-05 | 1993-11-02 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | CCD imager including serially connected inverter circuits connected in parallel to charge transfer elements |
| JP3155877B2 (ja) * | 1993-12-15 | 2001-04-16 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置及びその電荷転送方法 |
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| JP3774499B2 (ja) | 1996-01-24 | 2006-05-17 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置 |
| JPH10257392A (ja) * | 1997-03-14 | 1998-09-25 | Matsushita Electron Corp | 物理量分布検知半導体装置およびその駆動方法ならびにその製造方法 |
| US8530463B2 (en) | 2007-05-07 | 2013-09-10 | Hale Biopharma Ventures Llc | Multimodal particulate formulations |
| US10347681B2 (en) | 2016-02-19 | 2019-07-09 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Imaging device |
| US10192911B2 (en) | 2017-05-09 | 2019-01-29 | Apple Inc. | Hybrid image sensors with improved charge injection efficiency |
Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5739173B2 (ja) * | 1975-07-31 | 1982-08-19 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4173765A (en) * | 1978-05-26 | 1979-11-06 | Eastman Kodak Company | V-MOS imaging array |
| JPS55163957A (en) * | 1979-06-08 | 1980-12-20 | Nec Corp | Driving method for electric charge transfer device |
| JPS6030151B2 (ja) * | 1979-10-19 | 1985-07-15 | 松下電子工業株式会社 | 固体撮像装置 |
| US4316221A (en) * | 1980-08-05 | 1982-02-16 | General Electric Company | Apparatus for sequential row injection readout of CID imagers |
-
1981
- 1981-10-22 JP JP56169870A patent/JPS5870687A/ja active Pending
-
1982
- 1982-10-22 DE DE8282109789T patent/DE3268589D1/de not_active Expired
- 1982-10-22 US US06/436,067 patent/US4551757A/en not_active Expired - Lifetime
- 1982-10-22 EP EP82109789A patent/EP0078038B1/en not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5739173B2 (ja) * | 1975-07-31 | 1982-08-19 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4551757A (en) | 1985-11-05 |
| EP0078038B1 (en) | 1986-01-15 |
| EP0078038A1 (en) | 1983-05-04 |
| DE3268589D1 (en) | 1986-02-27 |
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