JPS60165183A - 撮像素子又は撮像装置 - Google Patents

撮像素子又は撮像装置

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JPS60165183A
JPS60165183A JP59020586A JP2058684A JPS60165183A JP S60165183 A JPS60165183 A JP S60165183A JP 59020586 A JP59020586 A JP 59020586A JP 2058684 A JP2058684 A JP 2058684A JP S60165183 A JPS60165183 A JP S60165183A
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electric charge
transfer
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unnecessary
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Takao Kinoshita
貴雄 木下
Shinji Sakai
堺 信二
Akira Suga
章 菅
Akihiko Tojo
明彦 東條
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/148Charge coupled imagers
    • H01L27/14887Blooming suppression
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/71Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
    • H04N25/72Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors using frame transfer [FT]

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明はノイズの少ない撮像素子又は撮像装置に関する
(従来技猾) 号 従来特公昭50−32595公報に示される如く各種の
イメージセンサ−が考え出されている。
第1図はこのようなセンサーの一例を示す図である。
図中1は受光部、2はメモリ一部、3け水平シフトレジ
スタ、4社出力アンプ、5は受光窓であってCODのパ
ンケージに設けた窓に対応、。
する。
このようなセンサーでは受光部1に窓5を介して入射し
た像は電荷の分布情報に変換される。
この受光部内で形成された電荷情報は所定期間に1水平
ライン分ずつ水平シフトレジスタ3及び出力アンプを介
して読み出される。
ここで受光窓5により受光部lの周辺の半導体基板内に
も電荷が形成され、この電荷が受光部1内に漏れ込む為
1c受光部10図中左右の側端部に対応するビデオ信号
にノイズが重畳し易いという欠点があった。
又、メモリ一部2の近傍においても熱電子が形成され、
これが漏れ込も・欠点があった。
(目 的) 本発明はこのような従来技術の欠点を除去し得る簡単な
構成の撮gl棄子又は撮像装置を提供する事を目的とし
ている。
(実施例) 以下実施例[基づき本発明を説明する。
第2図は本発明の撮像素子第1実施例の構成を示す図で
、図中第1図と同じ符番のものは同じ要素を示す。
受光部l及びメモリ一部2は共に同じ数の垂直シ7トレ
′ジスタ群から成る。各垂直シフトレジスタは互いにチ
ャネルストップにより分離されている0 図中100〜103は不要電荷を転送する為の不要電荷
転送部であって、100’、1,02は受光部lの端部
に設けられており、101.103はメモリ一部の端部
に設けられている。
又、転送部100と101並びに転送部102と103
は共通の電荷転送路を形成している0OFD1〜3は電
荷除去部としてのドレインであってOFD I 、OF
D 2は夫々転送部10.1゜1031Cより転送され
て来た電荷を・ドレインに排出する為のものである。
又、OF”D 3は受光部1内でメーノく一フロ、した
電荷を排出する為のものである。
各ドレイン電極部0FD1〜3には共に正の大きな重圧
ArDが印加されている。
第3図は電荷転送部101及びドレイン0FD1の断面
模式図、第4図は電荷転送部101とドレインOFD 
1の境界近傍の電PJ′!/ぐターン図である。
図中6は例えばP型シリコン基板、7は絶縁層、8け転
送電析であって電極パルスφP5、。
gJI52の2相により駆動される。
OFD 1は基板6内に例えばn+傾城を拡散等する事
により形成されている。
C8uチヤネルストツプ、φSi、φS21’f水平シ
フトレジスタ3内の電荷を転送する為の転送パルスでや
けり2相によシ駆動している。勿論2相に限定されるも
のではない。
第5図はこの第1実施例の撮像素子を用いた撮倫装鈑の
構成図である。図中9は駆動手段としてのクロックドラ
イバーであり、クロ7クジユ不レータ10において形成
された各種クロック信号に基づき・rメージセ7 +7
−I旦を駆動する4の駆動パルスφpl’+φp12.
φpS+、φps2.φS+、φS2を形成する。
11はプリアンプ、12はプロセス回路であってγ補正
、アパーチャ補正等の各種補正及び波形処理を施こす。
13はエンコーダーであってN T S C等の標準テ
レビジョ/信号を形成する為の変調等葡施こすものであ
る。
第6図は第5図示クロックドライバー9の出力パルスタ
イミノグを示す図である。
時刻ち〜1.の期間にφI)I□、ψI)St及びこれ
らと逆相関係にあるAルスφpI2 p φ1)Stを
高速で水平ライ/数分供給することによシ受光部1内の
電荷情報をメモリ一部2に移し、ここ1C記憶する。
次いで時刻t1〜t!にかけて受光部lで新たな画像の
形成を行なうと共に、この間にパルスφpsx及びこれ
と逆相のパルスφps211i1:よりメモリ一部の電
荷情報を1水平ライン分水平シフトレジスタ3vrc、
取り込み、これをパルスφS1及びこれと逆相のパルス
φs2により順次読み出す。
尚、パルスφpIt+φI)S2 +φS2ケ夫々S 
71z スφp11.φpS++ φs、と逆相である
ので図では省略している。
このように本実施例によれば受光部1及びメモリ一部2
の端部に不要電荷を転送する為の電荷転送部を設け、こ
の転送部の終端に電極除去部を設けたので受光部及びメ
モリ一部の周辺近傍における熱的又は光学的な不要電荷
の混入を防止する事ができる。
次に第7図は本発明の撮像素子の第2実施例を示す図で
、第1〜第6図と同じ符番のものは同じ要素を示す。
本実施例はドレイン0FDI 、0FD2を設ける代わ
りに受光部及びメモリ一部の端部の電荷転送部100〜
103の転送方向を受光部1及びメモリ一部2の有効な
電荷の転送方向と逆方向にする事により不要電荷をドレ
イン0FD3に捨てるようにしたものである。
第8図は電荷転送部101と水平シフトレジスタ3との
境界領域の電極パターンを示す図である。
図中第1〜第7図と同じ符番のものは同じ要素を示す。
本実施例では1相駆動方式でセンサーを駆動している。
Ppsoはメモリ一部2の転送電極、Ps6 は水平シ
フトレジスタ30転送電極である。CBuクロフクト・
バリア、CWはクロックド・ウェル、VBはバーチャル
・バリア、VWはノく一チー?/L/ ・つxA/ で
’C−B 、CW、、VB、VWVcおける電子から見
たポテンシャルの高さを夫々P(CB)。
P(C’W) 、 P(VB) 、 P(’VW) 、
!:スルト、P(CB) 〉P(CW) 、 P(VB
))P(V旬が常に成シ立つ。又、fiEThPpso
 r Pso vcハイレベルの電圧を印加したときに
はP(VW) ) P(CB)が成、り立ち、ローレベ
ノンの電圧を印加したときにはP(CW))P(VB)
が成り立つ。
このようなポテンシャルのステップは半導体基板6内に
イオン注入を施こす事により形成さ ゛れる。又、VB
、VWの領域においては絶縁層7と半導体基板Cとの境
界近傍に反転PIjが形成されており、電極Ppsoに
印加される電圧の影響を受けないよう構成されている。
又、本実施例で#:l:Wt荷転送部101〜103内
のホ”テンシャルのステップCB 、CW、VB 。
VWの順序を受光部及びメモリ一部の他の部分のポテン
シャルのステップと逆向きにしであるので、電極PI)
soに交番電圧を印加すると、電荷は第8図中上方向に
シフトされて行く。
第9図は本発明の撮像装置の第2実施例の構成図、第1
0図はそのタイミングチャートで、図中第1〜第8図と
同じ符番のものは同じ要素を示す。
9′は駆動手段としてのクロックドライバーでクロック
ジェネレータ10′の出力クロックに基づきイメージセ
ンサ■S′を駆動する為の駆動パルスφls+φpss
 、、φS3 を出力する。
第10図に示すようにこれらのパルスφI)I”+φp
s3 、φS3は第6図示のパルスφpI+ rφpS
l。
φs1 と夫々−)、1ル6しており、時刻t。−11
及びt2〜”s ノ間vcパルスφpIxr φpS3
により垂直転送及び受光部1.メモリ一部2の側端の不
要電荷の除去が同時に行なわれ、時刻t1〜t2の間に
メモリ一部の電荷が1水平ライ/ずつ読み出される。
以上の如く本実施例によれはドレイン0FD1゜0FD
2が不要となるので構成が簡単で配線ノくターンも簡′
略化できる。又、第1.第2の実施例共に電荷転送部1
00〜103の転送電極と受光部、メモリ一部の電極と
を共通に用いているので製造プロセスも極めて簡単で“
電荷転送部100〜103の為の特別の駆動電極、駆動
パルスを必要とぜず、受光部の電荷情報全体を転送する
のに同期して転送部100〜103を駆動する事ができ
る。
又、本発明によればイメージセ/すから読み出される養
ビデオ信号中に大きなどイズが乗らないので以降の信号
処理回路において複雑なノイズ除宏回路を設ける必要が
ない。
尚、以上の第1.第2実施例では受光部1とメモリ一部
20両方の端部に不要電檎転送部を設けたが本発明は受
光部の端部に設けただけのものも含む。
又、第1.第2実施例では不要な電荷を捨てる為の電荷
除去部としてドレイン構造の例を挙げたが電荷除去部は
電荷の再結合を行なわせる事によシネ要電荷を除去する
ものも含む。
(効 果) 本願の第1の発明によれば簡単な構成で受光部端部より
混入する不要電荷の影響を除去し得る撮像素子を得る事
ができる。
本願の第2の発明によれば更にノイズの除去の為の格別
の駆動手段が不要となるので簡単な構成でS/Nの良い
撮像装置を得る事が“できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例を説明する図、第2図は本発明の撮像素
子の第1実施例を説明する図、第3図は第2図示素子の
要部断面模式図、第4図社第2図示素子の要部電極パタ
ーン図、第5図は第2図示素子を用いた撮像装置の構成
例図、第6図はそのタイミングチャート、第7図は本発
明の撮像素子の第2実施例図、第8図は第7図示素子の
要部電極パターン図、第9図は第7−示素子を用いた撮
像装置の構成例図、第10図はそのタイミングチャート
である。 1・・・受光部、100〜103・・・不要電荷転送部
。 OFD 1〜OF’D 3・・・電荷除矢部。 9.9′・−・駆動手段 特許出願人 キャノン株式会社 第2図 tOtl τz ta

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光学像を電気情報に変換する受光部、該受光部の
    端部に形成され不要電荷を転送する為の不要電荷転送部
    、該不要電荷転送部の終端に設けられ該不要電荷転送部
    により転送されて来た電荷を除失する電荷除去部とを有
    する撮像素子。
  2. (2) 光学像を電気情報に変換する受光部、該受光部
    の端部に形成され不要電荷を転送する為の不要電荷転送
    部、該不要電荷転送部の終端に設けられた電荷除去部、
    前記受光部内の電気情報全体を転送するのに同期して前
    記不要電荷転送部を駆動する駆動手段とを有する撮像装
    置。
JP59020586A 1984-02-06 1984-02-06 撮像素子又は撮像装置 Granted JPS60165183A (ja)

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