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JP2001044410A - Solid-state image pickup device and drive method thereof - Google Patents

Solid-state image pickup device and drive method thereof

Info

Publication number
JP2001044410A
JP2001044410A JP11220717A JP22071799A JP2001044410A JP 2001044410 A JP2001044410 A JP 2001044410A JP 11220717 A JP11220717 A JP 11220717A JP 22071799 A JP22071799 A JP 22071799A JP 2001044410 A JP2001044410 A JP 2001044410A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transfer
final
unit
transfer unit
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11220717A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Hajiki
真幸 枦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP11220717A priority Critical patent/JP2001044410A/en
Publication of JP2001044410A publication Critical patent/JP2001044410A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid-state image pickup device, capable of immediately segmenting a detecting only the signal charge of a required region and in an image-pickup region, and drive method thereof. SOLUTION: In a solid-state image pickup device comprising light-receiving aprts arranged in a matrix in an image-pickup region 1, a transfer means consisting a vertical transfer part and a transfer means which consists of a horizontal transfer part are provided in each light-receiving part. A final horizontal transfer part 3 successively connected to a final transfer electrode constituting the vertical transfer part and a final vertical transfer part 4, successively connected to a final transfer electrode constituting the horizontal transfer part, are provided outside the image-pickup region 1. A charge discharge parts 5 and 6 for selectively sweeping out the signal charge are provided adjacent to each other, in the final horizontal transfer part 3 and the final vertical transfer region 4.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像装置及び
その駆動方法に関し、特には撮像領域内において必要な
領域の信号電荷のみを速やかに切り出すことができる固
体撮像装置及びその駆動方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state imaging device and a method of driving the same, and more particularly, to a solid-state imaging device and a method of driving the same which can quickly extract only signal charges in a necessary area in an imaging region.

【0002】[0002]

【従来の技術】図9には固体撮像装置の要部拡大構成図
を示す。この図に示す固体撮像装置は、撮像領域100
と、水平駆動領域300とを備えている。撮像領域10
0には、マトリクッス状に受光部101が配置され、各
受光部101毎に垂直転送部を構成する第1層目の第1
転送電極102及び第2層目の第2転送電極103が配
置されている。これらの第1転送電極102及び第2転
送電極103は、マトリクス状に配列された受光部10
1の垂直方向端部に重なりを持たせて交互に配列されて
おり、受光部101を挟んで水平方向に配列された第1
転送電極102間及び第2転送電極103間が互いに接
続された状態になっている。また、第2転送電極103
は、受光部101の下層に蓄積された信号電荷を受光部
101の一方側に配置された第1拡散層105に読み出
すための読み出しゲートのゲート電極を兼ねている。こ
のように構成された第1転送電極102及び第2転送電
極103の下方には、N型の第1拡散層105が延設さ
れている。
2. Description of the Related Art FIG. 9 is an enlarged view of a main part of a solid-state imaging device. The solid-state imaging device shown in FIG.
And a horizontal drive area 300. Imaging area 10
0, the light receiving units 101 are arranged in a matrix form, and the first layer of the first layer constituting the vertical transfer unit for each light receiving unit 101 is provided.
The transfer electrode 102 and the second transfer electrode 103 of the second layer are arranged. The first transfer electrode 102 and the second transfer electrode 103 are connected to the light receiving sections 10 arranged in a matrix.
1 are arranged alternately with an overlap at the vertical ends thereof, and are arranged horizontally with the light receiving portion 101 interposed therebetween.
The transfer electrodes 102 and the second transfer electrodes 103 are connected to each other. Also, the second transfer electrode 103
Serves also as a gate electrode of a read gate for reading signal charges accumulated in a lower layer of the light receiving unit 101 to the first diffusion layer 105 arranged on one side of the light receiving unit 101. Below the first transfer electrode 102 and the second transfer electrode 103 thus configured, an N-type first diffusion layer 105 is extended.

【0003】そして、垂直転送部の最終段となる第1転
送電極102または第2転送電極103に連続させた状
態で、水平駆動領域300が設けられている。この水平
駆動領域300には、第1層目の第3転送電極301と
第2層目の第4転送電極302とが配置され、何方かの
転送電極の下方にN型の第2拡散層303が設けられて
いる。これらの第3転送電極301と第4転送電極30
2とは、水平方向端部に重なりを持たせて交互に配列さ
れており、最終段を構成する電極に対してここでは図示
を省略した電荷検出部が接続されている。
[0006] A horizontal drive area 300 is provided so as to be continuous with the first transfer electrode 102 or the second transfer electrode 103 which is the last stage of the vertical transfer section. In the horizontal drive region 300, a third transfer electrode 301 of the first layer and a fourth transfer electrode 302 of the second layer are arranged, and an N-type second diffusion layer 303 is provided below some of the transfer electrodes. Is provided. These third transfer electrode 301 and fourth transfer electrode 30
Reference numerals 2 are alternately arranged with an overlap at the horizontal end, and a charge detection unit (not shown) is connected to the electrode constituting the last stage.

【0004】このような構成の固体撮像装置を駆動させ
るには、先ず、第2転送電極103に読み出しパルスを
与えることで、受光部101に蓄積された信号電荷を第
2転送電極103下の第1拡散層105に読み出し、さ
らに第1転送電極102及び第2転送電極103に4相
の駆動パルス(V1〜V4)を与えることで、読み出さ
れた信号電荷を水平駆動領域300に順次転送する。ま
た、水平駆動領域300においては、隣接する第3転送
電極301と第4転送電極302とを1セットにし、各
セットに2相の駆動パルス(H1,H2)を与えること
で、この水平駆動領域300に転送されてきた信号電荷
を電荷検出部に転送する。
In order to drive the solid-state imaging device having such a configuration, first, a readout pulse is applied to the second transfer electrode 103 so that the signal charges accumulated in the light receiving unit 101 are transferred to the second transfer electrode 103 under the second transfer electrode 103. The readout signal charges are sequentially transferred to the horizontal drive region 300 by reading out to the one diffusion layer 105 and applying four-phase drive pulses (V1 to V4) to the first transfer electrode 102 and the second transfer electrode 103. . In the horizontal drive region 300, the adjacent third transfer electrode 301 and fourth transfer electrode 302 are set as one set, and two-phase drive pulses (H1, H2) are applied to each set, so that the horizontal drive region The signal charge transferred to 300 is transferred to the charge detection unit.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
構成の固体撮像装置においては、撮像領域100内に垂
直転送部しか配置されていないため、次のような問題が
あった。すなわち、例えば撮像領域100の水平方向の
両端を切り捨てて中央部分の画像のみを切り出したい場
合のように、撮像領域100の所定領域の受光部から読
み出された信号電荷を間引くには、受光部101から読
み出された信号電荷を、水平駆動領域300から電荷検
出部に水平転送転送し、電荷検出部において信号電荷を
間引く処理を行う必要がある。このため、必要のない領
域の受光部101から読み出された信号電荷も含めた全
ての信号電荷を、電荷検出部に一旦水平転送しなければ
ならず、処理時間を要していた。
However, in the solid-state imaging device having such a configuration, since only the vertical transfer section is arranged in the imaging area 100, there are the following problems. That is, for example, when it is desired to cut out only the image of the central portion by cutting off both ends in the horizontal direction of the imaging area 100, the light receiving section It is necessary to horizontally transfer and transfer the signal charges read from 101 to the charge detection unit from the horizontal drive region 300, and perform a process of thinning out the signal charges in the charge detection unit. For this reason, all the signal charges including the signal charges read from the light receiving unit 101 in the unnecessary region must be temporarily transferred to the charge detection unit once, which requires a processing time.

【0006】そこで本発明は、撮像領域内において必要
な領域の信号電荷のみを速やかに切り出して検出するこ
とができる固体撮像装置及びその駆動方法を提供するこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a solid-state imaging device capable of quickly cutting out and detecting only signal charges in a necessary region in an imaging region and a driving method thereof.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るための本発明の固体撮像装置は、撮像領域内に受光部
をマトリクス状に配置してなる固体撮像装置において、
前記各受光部毎に、垂直転送部を構成する各転送段と、
水平転送部を構成する各転送段とが設けられたことを特
徴としている。また、撮像領域外には、この垂直転送部
を構成する最終の転送電極に連続する最終水平転送部
と、この水平転送部を構成する最終の転送電極に連続す
る最終垂直転送部とが設けられており、さらに、これら
の最終水平転送部及び最終垂直転送部には、信号電荷を
選択的に掃き捨てる電荷排出部が隣接して設けられてい
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a solid-state imaging device including a light-receiving unit arranged in a matrix in an imaging region.
For each light receiving unit, each transfer stage constituting a vertical transfer unit,
Each transfer stage constituting a horizontal transfer unit is provided. Further, outside the imaging region, a final horizontal transfer section that is continuous with the final transfer electrode that forms the vertical transfer section, and a final vertical transfer section that is continuous with the last transfer electrode that forms the horizontal transfer section are provided. Further, the final horizontal transfer unit and the final vertical transfer unit are provided adjacent to a charge discharging unit for selectively sweeping out signal charges.

【0008】また、本発明の固体撮像装置の駆動方法
は、撮像領域内に受光部がマトリクス状に配置されると
共に、当該各受光部毎に水平転送部を構成する各転送段
と垂直転送部を構成する各転送段とが設けられた固体撮
像装置の駆動方法であって、前記水平転送部の駆動と垂
直転送部の駆動とを独立して行うことを特徴としてい
る。そして、垂直転送部の駆動によって最終水平転送部
に転送された信号電荷のうち、撮像領域内の不要領域か
ら転送された信号電荷を、最終水平転送部に隣接して設
けられた前記電荷排出部から選択的に掃き捨てる。一
方、水平転送部の駆動によって最終垂直転送部に転送さ
れた信号電荷のうち、撮像領域内の不要領域から転送さ
れた信号電荷を、最終水平転送部に隣接して設けられた
電荷排出部から選択的に掃き捨てる。
Further, according to the driving method of the solid-state imaging device of the present invention, the light receiving sections are arranged in a matrix in the imaging area, and each transfer stage and the vertical transfer section constituting the horizontal transfer section for each of the light receiving sections. Wherein the driving of the horizontal transfer section and the driving of the vertical transfer section are performed independently. Then, of the signal charges transferred to the final horizontal transfer section by driving the vertical transfer section, the signal charges transferred from an unnecessary area in the imaging area are transferred to the charge discharging section provided adjacent to the final horizontal transfer section. Selectively sweep away from. On the other hand, of the signal charges transferred to the final vertical transfer unit by driving the horizontal transfer unit, the signal charges transferred from an unnecessary area in the imaging region are transferred from a charge discharging unit provided adjacent to the final horizontal transfer unit. Selectively sweep away.

【0009】このような構成の固体撮像装置及びその駆
動方法では、各受光部に蓄積された信号電荷は、撮像領
域内において、垂直転送部及び水平転送部の何れか一方
を駆動させることによって垂直方向または水平方向に転
送される。このため、マトリクス状に配列された各受光
部に蓄積された信号電荷の処理は、水平列順及び垂直列
順のうちから任意に選択された何れか一方の順に行われ
ることになる。そして、垂直転送部から最終水平転送部
に水平列順に転送された信号電荷のうちの不必要な信号
電荷は、電荷検出部に転送されることなく、この最終水
平転送部に隣接する電荷排出部から水平列毎に選択的に
掃き捨てられる。一方、水平転送部から最終垂直転送部
に垂直列順に転送された信号電荷のうちの不必要な信号
電荷は、電荷検出部に転送されることなく、この最終垂
直転送部に隣接する荷排出部から垂直列毎に選択的に掃
き捨てられる。したがって、撮像領域から転送された信
号電荷の全てを電荷転送部に転送する必要はなく、撮像
領域における垂直列方向の一部領域及び水平列方向の一
部領域の信号電荷が、速やかに切り出される。
In the solid-state imaging device having such a configuration and the method of driving the same, the signal charges accumulated in each of the light receiving units are driven vertically by driving either the vertical transfer unit or the horizontal transfer unit in the imaging region. Transferred in the horizontal or horizontal direction. For this reason, the processing of the signal charges stored in the respective light receiving units arranged in a matrix is performed in any one of the horizontal column order and the vertical column order. Unnecessary signal charges among the signal charges transferred from the vertical transfer unit to the final horizontal transfer unit in the horizontal column order are not transferred to the charge detection unit, but are discharged to the charge discharge unit adjacent to the final horizontal transfer unit. Is selectively swept out of every horizontal row. On the other hand, unnecessary signal charges among the signal charges transferred from the horizontal transfer section to the final vertical transfer section in the vertical column order are not transferred to the charge detection section, and the unloading sections adjacent to the final vertical transfer section are not transferred. From each vertical column. Therefore, it is not necessary to transfer all of the signal charges transferred from the imaging region to the charge transfer unit, and the signal charges in the partial region in the vertical column direction and the partial region in the horizontal column direction in the imaging region are quickly cut out. .

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の固体撮像装置及び
その駆動方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る固体撮像装置の構成図
であり、図2は、図1の要部拡大図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a solid-state imaging device and a driving method thereof according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram of a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG.

【0011】これらの図に示す固体撮像装置は、撮像領
域1、撮像領域1を囲む状態で設けられたオプティカル
ブラック2、オプティカルブラック2の外側に設けられ
た最終水平転送部3及び最終垂直転送部4、これらの最
終水平転送部3及び最終垂直転送部4に隣接してそれぞ
れ設けられた各電荷排出部5,6、最終水平転送部3及
び最終垂直転送部4に接続された電荷検出部7、各電荷
転送部や電荷排出部5、6等を駆動する各種のタイミン
グ信号を発生するタイミングジェネレータ8、タイミン
グジャネレータ8による駆動モードを選択するモード切
り替え部9を備えている。
The solid-state imaging device shown in these figures has an imaging area 1, an optical black 2 provided to surround the imaging area 1, a final horizontal transfer unit 3 and a final vertical transfer unit provided outside the optical black 2. 4, charge discharging units 5 and 6 provided adjacent to the final horizontal transfer unit 3 and the final vertical transfer unit 4, respectively, and the charge detection unit 7 connected to the final horizontal transfer unit 3 and the final vertical transfer unit 4. A timing generator 8 for generating various timing signals for driving the charge transfer units and the charge discharging units 5 and 6, and a mode switching unit 9 for selecting a drive mode by the timing generator 8.

【0012】撮像領域1には、複数の受光部11がマト
リクス状に配列されており、各受光部11毎に、第1転
送電極12、第2転送電極13及び第3転送電極14が
設けられている。ここで、第1転送電極12と第2転送
電極13とは、垂直転送部を構成し、第2転送電極13
と第3転送電極14とは水平転送部を構成する。
In the imaging area 1, a plurality of light receiving sections 11 are arranged in a matrix, and a first transfer electrode 12, a second transfer electrode 13, and a third transfer electrode 14 are provided for each of the light receiving sections 11. ing. Here, the first transfer electrode 12 and the second transfer electrode 13 constitute a vertical transfer unit, and the second transfer electrode 13
And the third transfer electrode 14 constitute a horizontal transfer unit.

【0013】受光部11は、ここでの図示は省略した
が、第1導電型(例えばここではP型とする)の上層と
第2導電層(例えばここではN型とする)の下層とで構
成されたフォトダイオードからなる。
Although not shown here, the light receiving section 11 includes an upper layer of a first conductivity type (for example, a P type in this case) and a lower layer of a second conductivity layer (for example, an N type in this case). It consists of a configured photodiode.

【0014】垂直転送部を構成する第1転送電極12
は、例えば第1層目のポリシリコン(以下、1psと記
す)からなり、第2転送電極13は、例えば第2層目の
ポリシリコン(以下、2psと記す)からなる。これら
の第1転送電極12及び第2転送電極13は、マトリク
ス状に配列された受光部11の水平方向脇に、垂直方向
端部に重なりを持たせた状態で交互に配列されている。
そして、受光部11を挟んで水平方向に配列された第1
転送電極12間及び第2転送電極13間が互いに接続さ
れた状態になっている。
First transfer electrode 12 constituting vertical transfer section
Is formed, for example, of a first layer of polysilicon (hereinafter, referred to as 1 ps), and the second transfer electrode 13 is formed of, for example, a second layer of polysilicon (hereinafter, referred to as 2 ps). The first transfer electrodes 12 and the second transfer electrodes 13 are alternately arranged on the side in the horizontal direction of the light receiving units 11 arranged in a matrix with the ends in the vertical direction overlapping.
Then, the first array arranged in the horizontal direction with the light receiving unit 11 interposed therebetween
The transfer electrodes 12 and the second transfer electrodes 13 are connected to each other.

【0015】第1転送電極12及び第2転送電極13の
下方には、垂直方向に亘ってN型の第1拡散層15が延
設されている。そして、これらの第1転送電極12、第
2転送電極13及び第1拡散層15によって垂直転送部
が構成され、各受光部11の水平方向脇にはこの垂直転
送部を構成する各転送段がそれぞれ配置されることにな
る。ここで、第2転送電極13は、受光部11に蓄積さ
れた信号電荷を第1拡散層15に読み出すためのゲート
電極をも兼ねることとする。
Below the first transfer electrode 12 and the second transfer electrode 13, an N-type first diffusion layer 15 extends in the vertical direction. The first transfer electrode 12, the second transfer electrode 13, and the first diffusion layer 15 constitute a vertical transfer section. Beside each light receiving section 11, each transfer stage constituting the vertical transfer section is provided horizontally. Each will be arranged. Here, the second transfer electrode 13 also serves as a gate electrode for reading out signal charges accumulated in the light receiving unit 11 to the first diffusion layer 15.

【0016】一方、水平転送部を構成する第2転送電極
13は、垂直転送部を構成する第2転送電極13を兼ね
たものである。また、水平転送部を構成する第3転送電
極14は、例えば第3層目のポリシリコン(以下、3p
sと記す)からなり、受光部11の垂直方向脇に配置さ
れている。これらの第2転送電極13及び第3転送電極
14は、水平方向端部に重なりを持たせた状態で交互に
配列されている。そして、第2転送電極13を挟んで水
平方向に配列された第3転送電極14間が互いに接続さ
れた状態になっている。
On the other hand, the second transfer electrode 13 constituting the horizontal transfer section also serves as the second transfer electrode 13 constituting the vertical transfer section. The third transfer electrode 14 constituting the horizontal transfer portion is formed of, for example, a third-layer polysilicon (hereinafter, 3p).
s), and is disposed on the side of the light receiving unit 11 in the vertical direction. The second transfer electrodes 13 and the third transfer electrodes 14 are alternately arranged with their horizontal ends overlapping. Then, the third transfer electrodes 14 arranged in the horizontal direction with the second transfer electrode 13 interposed therebetween are in a state of being connected to each other.

【0017】また、第3転送電極14における最終垂直
転送部4側の下方には、N型の第2拡散層16が設けら
れている。この第2拡散層16は、第1拡散層15との
間に第2転送電極13下のP型の領域(例えばここでの
図示を省略したPウェル領域)を介して配置されてい
る。さらに、第3転送電極14下の残りの部分は、Pウ
ェル領域(図示省略)になっている。すなわち、第2転
送電極13下には、最終垂直転送部4側からN型の第1
拡散層15、Pウェル領域が順に配置され、第3転送電
極14下には最終垂直転送部4側からN型の第2拡散層
16、Pウェル領域が順に配置されて水平転送部が構成
され、各受光部11の垂直方向脇には水平転送部を構成
する各転送段がそれぞれ配置されることになる。
An N-type second diffusion layer 16 is provided below the third transfer electrode 14 on the side of the final vertical transfer section 4. The second diffusion layer 16 is disposed between the first diffusion layer 15 and the first diffusion layer 15 via a P-type region below the second transfer electrode 13 (for example, a P-well region not shown here). Further, the remaining portion below the third transfer electrode 14 is a P-well region (not shown). That is, below the second transfer electrode 13, the N-type first
A diffusion layer 15 and a P-well region are arranged in this order, and an N-type second diffusion layer 16 and a P-well region are arranged below the third transfer electrode 14 from the final vertical transfer unit 4 side to form a horizontal transfer unit. Each transfer stage constituting the horizontal transfer unit is arranged on the side of each light receiving unit 11 in the vertical direction.

【0018】また、受光部11とこの受光部11の水平
方向の一方側(図面においては左側)に配置された第1
拡散層15との間、及び受光部11とこの受光部11の
垂直方向の一方側(図面においては下方側)に配置され
た第3転送電極14との間には、P型のチャネルストッ
プ層17が設けられている。ただし、このチャネルスト
ップ層17は、ゲート電極となる第2転送電極13部分
と受光部11との間には設けられないこととする。
A light receiving section 11 and a first light receiving section 11 disposed on one side (left side in the drawing) of the light receiving section 11 in the horizontal direction.
A P-type channel stop layer is provided between the diffusion layer 15 and the light-receiving section 11 and the third transfer electrode 14 disposed on one side (lower side in the drawing) of the light-receiving section 11 in the vertical direction. 17 are provided. However, the channel stop layer 17 is not provided between the light receiving section 11 and the second transfer electrode 13 serving as a gate electrode.

【0019】そして、垂直転送部を構成する最終の第1
転送電極12または第2転送電極13に連続させた状態
で、最終水平転送部3が設けられている。この最終水平
転送部3は、例えば1psからなる第4転送電極31
と、第4転送電極31上に両端縁を重ねた状態で設けら
れた2psからなる第5転送電極32とを備えている。
これらの第4転送電極31と第5転送電極32とは、マ
トリクス状に配列された受光部11の水平方向に沿って
交互に配列されている。そして、第4転送電極31下方
にはN型の第4拡散層33が設けられ、第5転送電極3
2下方にはP型の第5拡散層(例えばここでは図示を省
略したPウェル領域)が設けられている。
The final first part of the vertical transfer unit
The final horizontal transfer unit 3 is provided in a state where the final horizontal transfer unit 3 is connected to the transfer electrode 12 or the second transfer electrode 13. The final horizontal transfer section 3 is provided with a fourth transfer electrode 31 made of, for example, 1 ps.
And a second transfer electrode 32 of 2 ps provided on the fourth transfer electrode 31 with both edges overlapped.
These fourth transfer electrodes 31 and fifth transfer electrodes 32 are alternately arranged along the horizontal direction of the light receiving units 11 arranged in a matrix. An N-type fourth diffusion layer 33 is provided below the fourth transfer electrode 31.
Below P, a P-type fifth diffusion layer (for example, a P-well region not shown) is provided.

【0020】また、水平転送部を構成する最終の第2転
送電極13または第3転送電極14に連続させた状態
で、最終垂直転送部4が設けられている。この最終垂直
転送部4は、例えば1psからなる第6転送電極41
と、第6転送電極41上に両端縁を重ねた状態で設けら
れた2psからなる第7転送電極42とを備えている。
これらの第6転送電極41と第7転送電極42とは、マ
トリクス状に配列された受光部11の垂直方向に沿って
交互に配列されている。そして、第6転送電極41及び
第7転送電極42下方には、垂直方向に亘ってN型の第
6拡散層43が設けられている。
A final vertical transfer section 4 is provided in a state where the final vertical transfer section 4 is connected to the last second transfer electrode 13 or third transfer electrode 14 constituting the horizontal transfer section. The final vertical transfer section 4 is, for example, a sixth transfer electrode 41 of 1 ps.
And a 7 ps transfer electrode 42 of 2 ps provided on the sixth transfer electrode 41 with both edges overlapped.
The sixth transfer electrodes 41 and the seventh transfer electrodes 42 are alternately arranged along the vertical direction of the light receiving units 11 arranged in a matrix. An N-type sixth diffusion layer 43 is provided below the sixth transfer electrode 41 and the seventh transfer electrode 42 in the vertical direction.

【0021】以上のように構成された最終水平転送部3
及び最終垂直転送部4に隣接して、電荷排出部5,6が
それぞれ設けられている。これらの電荷排出部5,6
は、最終水平転送部3及び最終垂直転送部4の転送方向
に亘ってこれらに隣接して設けられた各オーバーフロー
ゲート51,61と、これらのオーバーフローゲート5
1,61を介して最終水平転送部3及び最終垂直転送部
4の転送方向に亘って設けられたオーバーフロードレイ
ン52,62とで構成されている。
The final horizontal transfer unit 3 configured as described above
In addition, adjacent to the final vertical transfer section 4, charge discharging sections 5 and 6 are provided, respectively. These charge discharging units 5, 6
Are overflow gates 51 and 61 provided adjacent to the final horizontal transfer unit 3 and the final vertical transfer unit 4 in the transfer direction, and the overflow gates 5 and
The overflow drains 52 and 62 are provided through the transfer directions of the final horizontal transfer unit 3 and the final vertical transfer unit 4 through the transfer drains 1 and 61.

【0022】そして、最終水平転送部3及び最終垂直転
送部4に接続された電荷検出部7は、最終水平転送部3
及び最終垂直転送部4に共通で設けられている。この電
荷検出部7は、最終水平転送部3及び最終垂直転送部4
に各出力ゲート(図示省略)を介して隣接したフローテ
ィングディフュージョン71、このフローティングディ
フュージョン71に隣接したリセットゲート72及び、
リセットゲート72に隣接したリセットドレイン73で
構成されている。
The charge detecting section 7 connected to the final horizontal transfer section 3 and the final vertical transfer section 4 outputs
And the final vertical transfer unit 4. The charge detection unit 7 includes a final horizontal transfer unit 3 and a final vertical transfer unit 4
A floating diffusion 71 adjacent via each output gate (not shown), a reset gate 72 adjacent to the floating diffusion 71,
It comprises a reset drain 73 adjacent to the reset gate 72.

【0023】そして、タイミングジェネレータ8は、図
3のタイミングチャートに示すように、撮像領域1内の
垂直転送部を構成する第1転送電極12と第2転送電極
13とに所定のタイミングで4相の駆動パルスV1〜V
4を与え、最終垂直転送部4の第6転送電極41と第7
転送電極42とに所定のタイミングで4相の駆動パルス
V11〜V14を与える。この際、駆動パルスV1〜V
4,V11〜V14は、ミドル(M)レベル(例えば0
V)とロウ(L)レベル(例えば−8.5V)で構成さ
れる。
Then, as shown in the timing chart of FIG. 3, the timing generator 8 applies four phases to the first transfer electrode 12 and the second transfer electrode 13 constituting the vertical transfer section in the imaging region 1 at a predetermined timing. Drive pulses V1 to V
4 and the sixth transfer electrode 41 and the seventh transfer electrode 41 of the final vertical transfer section 4.
Four-phase drive pulses V11 to V14 are applied to the transfer electrode 42 at a predetermined timing. At this time, the driving pulses V1 to V
4, V11 to V14 are middle (M) levels (for example, 0
V) and a low (L) level (for example, -8.5 V).

【0024】撮像領域1内の垂直転送部に4相の駆動パ
ルスV1〜V4を与えることによって、第1拡散層15
に読み出された信号電荷は最終水平転送部3に向かって
転送される。また、最終垂直転送部4に4相の駆動パル
スV11〜V14を与えることによって、最終垂直転送
部4に転送されてきた信号電荷は電荷検出部7に向かっ
て転送される。
By applying four-phase drive pulses V1 to V4 to the vertical transfer section in the image pickup area 1, the first diffusion layer 15
Are transferred toward the final horizontal transfer unit 3. By applying the four-phase drive pulses V11 to V14 to the final vertical transfer unit 4, the signal charges transferred to the final vertical transfer unit 4 are transferred to the charge detection unit 7.

【0025】また、タイミングジェネレータ8は、図4
のタイミングチャートに示すように、撮像領域1内の水
平転送部を構成する第2転送電極13と第3転送電極1
4とに、所定のタイミングで2相の駆動パルスH1,H
2を与える。ただし、2psで構成された第2転送電極
13に与える駆動パルスH2はMレベル(例えば0V)
に固定しておき、3psで構成された第3転送電極14
にのみハイ(H)レベル(例えば+5V)〜Lレベル
(例えば−8.5V)の電位差の駆動パルスH1を与え
る。
Further, the timing generator 8 is configured as shown in FIG.
As shown in the timing chart of FIG. 2, the second transfer electrode 13 and the third transfer electrode 1 forming the horizontal transfer portion in the imaging region 1
4, two-phase driving pulses H1 and H at predetermined timing.
Give 2. However, the drive pulse H2 applied to the second transfer electrode 13 composed of 2 ps is at the M level (for example, 0 V).
And the third transfer electrode 14 composed of 3 ps.
Is supplied with a drive pulse H1 having a potential difference between a high (H) level (for example, +5 V) and an L level (for example, -8.5 V).

【0026】撮像領域内1内の水平転送部にこのような
駆動パルスH1,H2を与えることによって、第1拡散
層15に読み出された信号電荷は、この第1拡散層15
から最終垂直転送部4に向かって、第3転送電極14下
に設けた第2拡散層16、第1拡散層15…と順次転送
される。この際、N型の第1拡散層15と第2拡散層1
6との間に設けたPウェル領域によって信号電荷の逆流
が防止される。
By applying such driving pulses H1 and H2 to the horizontal transfer section in the imaging region 1, the signal charges read out to the first diffusion layer 15 are
From the second diffusion layer 16 provided below the third transfer electrode 14 to the final vertical transfer section 4, to the first diffusion layer 15. At this time, the N-type first diffusion layer 15 and the second diffusion layer 1
The backflow of the signal charges is prevented by the P-well region provided between the first and second P-wells.

【0027】さらに、タイミングチャートでの図示は省
略したが、タイミングジェネレータ8は、最終水平転送
部3に対しては、第4転送電極31とその電荷検出部7
側に配置された第5転送電極32とを1セットとし、各
セット毎に2相の駆動パルスH11,H12を与える。
これによって、また、最終水平転送部3に転送されてき
た信号電荷は電荷検出部7に向かって転送される。
Further, although not shown in the timing chart, the timing generator 8 supplies a fourth transfer electrode 31 and its charge detection section 7 to the final horizontal transfer section 3.
The fifth transfer electrode 32 disposed on the side is set as one set, and two-phase drive pulses H11 and H12 are applied to each set.
Thus, the signal charges transferred to the final horizontal transfer unit 3 are transferred to the charge detection unit 7.

【0028】以上の他にも、タイミングジェネレータ8
は、各電荷排出部5,6のオーバーフローゲート51,
61にゲート電圧G1,G2を与え、撮像領域1内の読
み出しゲート電極を兼ねる第2転送電極12に読み出し
パルスVT(例えば15V)を与え、電荷検出部7のリ
セットゲート72にゲート電圧を与える。
In addition to the above, the timing generator 8
Are the overflow gates 51,
Gate voltages G1 and G2 are applied to 61, a read pulse VT (for example, 15 V) is applied to the second transfer electrode 12 also serving as a read gate electrode in the imaging region 1, and a gate voltage is applied to the reset gate 72 of the charge detection unit 7.

【0029】また、モード切り替え部9は、例えば図5
に示すように、撮像領域1内において信号電荷を検出す
る実効領域1aと、その他の掃き捨て領域1b,1b’
とを指定し、実効領域1aの受光部11に蓄積された信
号電荷のみが出力されるように、タイミングジェネレー
タ8を制御する。
The mode switching unit 9 is provided, for example, as shown in FIG.
As shown in the figure, an effective area 1a for detecting signal charges in the imaging area 1 and other swept-out areas 1b and 1b '.
And the timing generator 8 is controlled such that only the signal charges accumulated in the light receiving unit 11 in the effective area 1a are output.

【0030】例えば、図5に示したように、撮像領域1
の垂直方向の両端縁を掃き捨て領域1b,1b’として
中央部分のみを実効領域1aとするように、モード切り
替え部8によって実効領域1aが指定された場合、タイ
ミングジェネレータ8では図6のタイミングチャートに
示すように固体撮像装置を駆動させる。
For example, as shown in FIG.
In the case where the effective area 1a is designated by the mode switching unit 8 so that the both ends in the vertical direction are swept away areas 1b and 1b 'and only the central part is the effective area 1a, the timing generator 8 uses the timing chart of FIG. The solid-state imaging device is driven as shown in FIG.

【0031】先ず、第1段階では、第2転送電極13に
読み出しパルスVT(=15V)を与え、撮像領域1の
全受光部11に蓄積された信号電荷を各第2転送電極1
3下の第1拡散層15に読み出す。その後、第1転送電
極13及び第2転送電極14に順次駆動パルスV1〜V
4を与えることで、読み出した信号電荷を最終水平転送
部3に順次転送する。
First, in the first stage, a readout pulse VT (= 15 V) is applied to the second transfer electrodes 13, and the signal charges accumulated in all the light receiving sections 11 in the imaging area 1 are transferred to each second transfer electrode 1.
3 to the first diffusion layer 15 below. After that, the drive pulses V1 to V are sequentially applied to the first transfer electrode 13 and the second transfer electrode 14.
4, the read signal charges are sequentially transferred to the final horizontal transfer unit 3.

【0032】そして、最終水平転送部3に、水平列毎に
順次垂直転送されてくる信号電荷を次のように処理す
る。
Then, the signal charges sequentially and vertically transferred to the final horizontal transfer section 3 for each horizontal column are processed as follows.

【0033】先ず、第1段階では、最終水平転送部3に
垂直転送されてきた掃き捨て領域1b(最終水平転送部
3に近い側の領域)の信号電荷の掃き捨てを行う。この
際、最終水平転送部3では、掃き捨て領域1bの信号電
荷が垂直転送されてきている間は、第4転送電極31及
び第5転送電極32への駆動パルスH11,H12の印
加を停止させておく。一方、この間、電荷排出部5のゲ
ート電極51にゲート電圧G1を印加し、これによって
最終水平転送部3に垂直転送されてきた掃き捨て領域1
bの信号電荷を、オーバーフロードレイン52に掃き捨
てる。
First, in the first stage, the signal charges in the swept-out area 1b vertically transferred to the final horizontal transfer section 3 (the area closer to the final horizontal transfer section 3) are swept away. At this time, in the final horizontal transfer section 3, the application of the drive pulses H11 and H12 to the fourth transfer electrode 31 and the fifth transfer electrode 32 is stopped while the signal charges in the swept-out area 1b are vertically transferred. Keep it. On the other hand, during this time, the gate voltage G1 is applied to the gate electrode 51 of the charge discharging section 5, whereby the swept area 1 vertically transferred to the final horizontal transfer section 3 is applied.
The signal charge of “b” is swept to the overflow drain 52.

【0034】そして、第2段階では、掃き捨て領域1b
の最終水平列の信号電荷が最終水平転送部3に垂直転送
された後、実効領域1aの信号電荷が最終水平転送部3
に垂直転送される前に、最終水平転送部3の信号電荷を
完全に掃き捨てる。ここでは、オーバーフローゲート5
1へのゲート電圧G1の印加を停止し、電荷検出部7の
フローティングディフュージョン71をリセットにした
状態で、最終水平転送部3の第4転送電極31及び第5
転送電極32に駆動パルスH11,H12を与え、最終
水平転送部3に残った信号電荷を電荷検出部7に転送し
てリセットドレイン73から掃き捨てることとする。
In the second stage, the swept-out area 1b
Are transferred vertically to the final horizontal transfer section 3, and then the signal charges in the effective area 1 a are transferred to the final horizontal transfer section 3.
Before the vertical transfer to the device, the signal charges of the final horizontal transfer unit 3 are completely swept away. Here, overflow gate 5
In the state where the application of the gate voltage G1 to the first horizontal transfer unit 3 is stopped and the floating diffusion 71 of the charge detection unit 7 is reset, the fourth transfer electrode 31 and the fifth transfer electrode 31
Drive pulses H11 and H12 are applied to the transfer electrode 32, and the signal charges remaining in the final horizontal transfer unit 3 are transferred to the charge detection unit 7 and swept away from the reset drain 73.

【0035】その後、第3段階では、最終水平転送部3
に垂直転送されてきた実効領域1aの信号電荷を、電荷
検出部7に水平転送する。ここでは、最終水平転送部3
の第4転送電極31及び第5転送電極32に駆動パルス
H11,H12を与えることによって、電荷検出部7に
順次信号電荷を水平転送し、水平転送されてきた信号電
荷を画素毎に順次検出させる。
Thereafter, in the third stage, the final horizontal transfer unit 3
The signal charges in the effective region 1a which have been vertically transferred to the charge detection section 7 are horizontally transferred. Here, the final horizontal transfer unit 3
By applying drive pulses H11 and H12 to the fourth transfer electrode 31 and the fifth transfer electrode 32, the signal charges are sequentially transferred horizontally to the charge detection unit 7, and the horizontally transferred signal charges are sequentially detected for each pixel. .

【0036】次に、第4段階では、最終水平転送部3に
垂直転送されてきた掃き捨て領域1b’の信号電荷の掃
き捨てを行う。ここでは、第1段階で掃き捨て領域1b
の信号電荷を掃き捨てた場合と同様に、掃き捨て領域1
b’の信号電荷が転送されてきている間は、第4転送電
極31及び第5転送電極32への駆動パルスH11,H
12の印加を停止させた状態で、電荷排出部5のオーバ
ーフローゲート51に電圧を印加し、これによって掃き
捨て領域1b’の信号電荷をオーバーフロードレイン5
2に掃き捨てる。
Next, in the fourth stage, the signal charges in the sweep-out area 1b 'vertically transferred to the final horizontal transfer section 3 are swept away. Here, in the first stage, the swept area 1b
In the same manner as when the signal charges of
While the signal charge of b ′ is being transferred, the drive pulses H11 and H11 to the fourth transfer electrode 31 and the fifth transfer electrode 32 are
12 is stopped, a voltage is applied to the overflow gate 51 of the charge discharging unit 5, whereby the signal charges in the swept-out area 1 b ′ are removed.
Sweep to 2

【0037】以上によって、撮像領域1の垂直方向の端
部を間引きし、垂直方向中央部分の実効領域1aのみを
速やかに切り出すことができる。また、第4段階が終了
した後には、必要に応じて第2段階と同様にして最終水
平転送部3の信号電荷を完全に掃き捨てることとする。
As described above, the vertical end of the imaging region 1 can be thinned out and only the effective region 1a at the center in the vertical direction can be quickly cut out. After the fourth stage is completed, the signal charges of the final horizontal transfer unit 3 are completely swept out as necessary in the same manner as in the second stage.

【0038】尚、以上の駆動方法を行う際には、撮像領
域1の第2転送電極13及び第3転送電極14への駆動
パルスH1,H2の印加と、最終垂直転送部4への駆動
パルスV11〜V14の印加を停止させておくこととす
る。
When the above-described driving method is performed, the driving pulses H1 and H2 are applied to the second transfer electrode 13 and the third transfer electrode 14 in the imaging region 1 and the driving pulse is applied to the final vertical transfer unit 4. It is assumed that the application of V11 to V14 is stopped.

【0039】次に、図7に示すように、撮像領域1の水
平方向の両端縁を掃き捨て領域1c,1c’として中央
部分のみを実効領域1aとするように、モード切り替え
部9によって実効領域1aが指定された場合の固体撮像
装置の駆動方法を、図8のタイミングチャートに基づい
て説明する。
Next, as shown in FIG. 7, the mode switching section 9 sets the effective area 1a such that both horizontal edges of the image pickup area 1 are swept away areas 1c and 1c 'and only the central portion is the effective area 1a. A method of driving the solid-state imaging device when 1a is designated will be described with reference to the timing chart of FIG.

【0040】先ず、2psで構成された第2転送電極1
3に、読み出しパルスVT(=15V)を与え、撮像領
域1の全受光部11に蓄積された信号電荷を各第2転送
電極13下の第1拡散層15に読み出す。次に、図4を
用いて説明したように、第2転送電極13に与える駆動
パルスH2を一定電位に固定した状態で、第3転送電極
14に駆動パルスH1を与えることで、読み出した信号
電荷を最終垂直転送部4に順次水平転送する。
First, the second transfer electrode 1 composed of 2 ps
3, a read pulse VT (= 15 V) is applied, and the signal charges accumulated in all the light receiving units 11 in the imaging region 1 are read out to the first diffusion layer 15 below each second transfer electrode 13. Next, as described with reference to FIG. 4, while the drive pulse H2 applied to the second transfer electrode 13 is fixed at a constant potential, the drive pulse H1 is applied to the third transfer electrode 14 to read out the signal charges. Are sequentially and horizontally transferred to the final vertical transfer unit 4.

【0041】そして、最終垂直転送部4に、垂直列毎に
順次水平転送されてくる信号電荷を次のように処理す
る。
The signal charges sequentially and horizontally transferred to the final vertical transfer unit 4 for each vertical column are processed as follows.

【0042】先ず、第1段階では、最終垂直転送部4に
水平転送されてきた掃き捨て領域1c(最終垂直転送部
4に近い側の領域)の信号電荷の掃き捨てを行う。この
際、最終垂直転送部4では、掃き捨て領域1cの信号電
荷が水平転送されきている間は、第6転送電極41及び
第7転送電極42への駆動パルスV11〜V14の印加
を停止させておく。一方、この間、電荷排出部6のオー
バーフローゲート61にゲート電圧G2を印加し、これ
によって最終垂直転送部4に水平転送されてきた掃き捨
て領域1cの信号電荷を、オーバーフロードレイン62
に掃き捨てる。
First, in the first stage, the signal charges in the sweep-out area 1c (the area closer to the final vertical transfer section 4) horizontally transferred to the final vertical transfer section 4 are swept away. At this time, in the final vertical transfer unit 4, the application of the drive pulses V 11 to V 14 to the sixth transfer electrode 41 and the seventh transfer electrode 42 is stopped while the signal charges in the swept-out area 1 c are being horizontally transferred. Keep it. On the other hand, during this time, the gate voltage G2 is applied to the overflow gate 61 of the charge discharging unit 6, whereby the signal charges of the swept-out area 1c horizontally transferred to the final vertical transfer unit 4 are transferred to the overflow drain 62.
Swept away.

【0043】そして、第2段階では、掃き捨て領域1c
の最終垂直列の信号電荷が最終垂直転送部4に水平転送
された後、実効領域1aの信号電荷が最終垂直転送部4
に転送される前に、最終垂直転送部4の信号電荷を完全
に掃き捨てる。ここでは、オーバーフローゲート61へ
のゲート電圧G2の印加を停止し、電荷検出部7のフロ
ーティングディフュージョン71をリセットにした状態
で、最終垂直転送部4の第6転送電極41及び第7転送
電極42に駆動パルスV11〜V14を与え、最終垂直
転送部4に残った信号電荷を電荷検出部7に転送してリ
セットドレイン73から掃き捨てることとする。
In the second stage, the swept-out area 1c
Are horizontally transferred to the final vertical transfer section 4 after the horizontal transfer of the signal charges in the effective area 1a.
, The signal charges of the final vertical transfer section 4 are completely swept away. Here, the application of the gate voltage G2 to the overflow gate 61 is stopped, and the floating diffusion 71 of the charge detecting unit 7 is reset, and the sixth transfer electrode 41 and the seventh transfer electrode 42 of the final vertical transfer unit 4 are reset. The drive pulses V11 to V14 are applied to transfer the signal charges remaining in the final vertical transfer section 4 to the charge detection section 7 and to sweep them away from the reset drain 73.

【0044】その後、第3段階では、最終垂直転送部4
に転送されてきた実効領域1aの信号電荷を、電荷検出
部6に転送する。ここでは、最終垂直転送部4の第6転
送電極41及び第7転送電極42に駆動パルスV11〜
V14を与えることによって、電荷検出部7に順次信号
電荷を垂直転送し、転送された信号電荷を画素毎に順次
検出させる。
Thereafter, in the third stage, the final vertical transfer section 4
The signal charges of the effective region 1a transferred to the charge detection section 6 are transferred to the charge detection section 6. Here, the drive pulses V11 to V11 are applied to the sixth transfer electrode 41 and the seventh transfer electrode 42 of the final vertical transfer unit 4.
By applying V14, the signal charges are sequentially vertically transferred to the charge detection unit 7, and the transferred signal charges are sequentially detected for each pixel.

【0045】次に、第4段階では、最終垂直転送部4に
転送されてきた掃き捨て領域1c’の信号電荷の掃き捨
てを行う。ここでは、第1段階で掃き捨て領域1cの信
号電荷を掃き捨てた場合と同様に、掃き捨て領域1c’
の信号電荷が転送されきている間は、第6転送電極41
及び第7転送電極42への駆動パルスV11〜V14の
印加を停止させた状態で、電荷排出部6のオーバーフロ
ーゲート61に電圧を印加し、これによって掃き捨て領
域1c’の信号電荷をオーバーフロードレイン62に掃
き捨てる。
Next, in the fourth stage, the signal charges in the sweep-out area 1c 'transferred to the final vertical transfer section 4 are swept away. Here, similarly to the case where the signal charges in the swept-out area 1c are swept away in the first stage, the swept-out area 1c ′ is used.
While the signal charges of the sixth transfer electrode 41 are being transferred,
In a state in which the application of the drive pulses V11 to V14 to the seventh transfer electrode 42 is stopped, a voltage is applied to the overflow gate 61 of the charge discharging unit 6, whereby the signal charges in the swept-out area 1c 'are transferred to the overflow drain 62. Swept away.

【0046】以上によって、撮像領域1の水平方向の端
部を間引きし、水平方向中央部分の実効領域1aのみを
速やかに切り出すことができる。また、第4段階が終了
した後には、必要に応じて第2段階と同様にして最終垂
直転送部4の信号電荷を完全に掃き捨てることとする。
As described above, it is possible to thin out the horizontal end of the image pickup area 1 and quickly cut out only the effective area 1a at the center in the horizontal direction. After the end of the fourth stage, the signal charges of the final vertical transfer unit 4 are completely swept away as necessary in the same manner as in the second stage.

【0047】尚、以上の駆動方法を行う際には、撮像領
域1の第1転送電極12及び第2転送電極13への駆動
パルスV1〜V4の印加と、最終水平転送部3への駆動
パルスH11,H12の印加を停止させておくこととす
る。
When the above-described driving method is performed, the driving pulses V1 to V4 are applied to the first transfer electrode 12 and the second transfer electrode 13 in the imaging region 1 and the driving pulse is applied to the final horizontal transfer unit 3. It is assumed that the application of H11 and H12 is stopped.

【0048】また、この実施形態においては、最終垂直
転送部4を4相の駆動パルスV11〜V14によって4
相駆動させる場合を説明した。しかし、最終垂直転送部
4は、2相の駆動パルスによって2相駆動させても良
く、これによって高速転送が可能になる。ただし、最終
垂直転送部4を2相駆動とする場合には、最終垂直転送
部4を最終水平転送部3と同様の構成にし、最終水平転
送部3を駆動させる場合と同様に2相の駆動パルスを与
えることとする。
In this embodiment, the final vertical transfer section 4 is driven by four-phase drive pulses V11 to V14.
The case of phase driving has been described. However, the final vertical transfer unit 4 may be driven in two phases by a two-phase drive pulse, thereby enabling high-speed transfer. However, when the final vertical transfer unit 4 is driven by two phases, the final vertical transfer unit 4 has the same configuration as that of the final horizontal transfer unit 3, and the two-phase drive is performed in the same manner as when the final horizontal transfer unit 3 is driven. A pulse is given.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、各
受光部毎に、垂直転送部を構成する各転送段と水平転送
部を構成する各転送段とを設けたことで、垂直転送部に
連続させた最終水平転送部及び水平転送部に連続させた
最終垂直転送部の何方か一方に信号電荷を転送し、それ
ぞれに隣接して設けた電荷排出部から、水平列毎及び垂
直列毎に選択的に信号電荷を掃き捨てることが可能にな
る。したがって、撮像領域における垂直列方向の一部領
域や水平列方向の一部領域を実効領域として切り出して
検出する場合、信号電荷の全てを電荷検出部に転送する
必要がなくなり、速やかに実効領域の信号電荷のみを切
り出すことが可能になる。
As described above, according to the present invention, the vertical transfer is provided by providing each transfer stage constituting the vertical transfer unit and each transfer stage constituting the horizontal transfer unit for each light receiving unit. The signal charge is transferred to one of a final horizontal transfer unit connected to the horizontal transfer unit and a final vertical transfer unit connected to the horizontal transfer unit. It is possible to selectively sweep out signal charges every time. Therefore, when a partial area in the vertical column direction or a partial area in the horizontal column direction in the imaging area is cut out and detected as an effective area, it is not necessary to transfer all of the signal charges to the charge detection unit, and the effective area can be quickly established. It becomes possible to cut out only signal charges.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態に係る固体撮像装置の構成図
である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の要部拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG.

【図3】垂直転送部及び最終垂直転送部の駆動を説明す
るためのタイミングチャートである。
FIG. 3 is a timing chart for explaining driving of a vertical transfer unit and a final vertical transfer unit.

【図4】水平転送部の駆動を説明するタイミングチャー
トである。
FIG. 4 is a timing chart illustrating driving of a horizontal transfer unit.

【図5】撮像領域において切り出す実効領域の一例を説
明する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an effective area cut out in an imaging area.

【図6】図5に示す実効領域を切り出すための固体撮像
装置の駆動方法を説明するタイミングチャートである。
FIG. 6 is a timing chart illustrating a method of driving the solid-state imaging device for cutting out the effective area shown in FIG.

【図7】撮像領域において切り出す実効領域の他の例を
説明する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating another example of an effective area cut out in an imaging area.

【図8】図7に示す実効領域を切り出すための固体撮像
装置の駆動方法を説明するタイミングチャートである。
8 is a timing chart illustrating a method for driving the solid-state imaging device for cutting out the effective area shown in FIG.

【図9】従来の固体撮像装置の要部構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram of a main part of a conventional solid-state imaging device.

【符号の説明】 1…撮像領域、3…最終水平転送部、4…最終垂直転送
部、5,6…電荷排出部、7…電荷検出部、11…受光
部、12…第1転送電極、13…第2転送電極、14…
第3転送電極
[Description of Signs] 1 ... imaging area, 3 ... final horizontal transfer section, 4 ... final vertical transfer section, 5, 6 ... charge discharging section, 7 ... charge detecting section, 11 ... light receiving section, 12 ... first transfer electrode, 13 ... second transfer electrode, 14 ...
Third transfer electrode

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 撮像領域内に受光部をマトリクス状に配
置してなる固体撮像装置において、 前記各受光部毎に、垂直転送部を構成する各転送段と、
水平転送部を構成する各転送段とが設けられたことを特
徴とする固体撮像装置。
1. A solid-state imaging device in which light receiving units are arranged in a matrix in an imaging area, wherein each transfer stage constituting a vertical transfer unit is provided for each of the light receiving units.
A solid-state imaging device, comprising: a transfer unit that forms a horizontal transfer unit.
【請求項2】 請求項1記載の固体撮像装置において、 前記撮像領域外には、前記垂直転送部を構成する最終の
転送電極に連続する最終水平転送部と、前記水平転送部
を構成する最終の転送電極に連続する最終垂直転送部と
が設けられたことを特徴とする固体撮像装置。
2. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein a final horizontal transfer unit that is continuous with a final transfer electrode that forms the vertical transfer unit and a final horizontal transfer unit that forms the horizontal transfer unit, are provided outside the imaging region. And a final vertical transfer section continuous with the transfer electrode of (1).
【請求項3】 請求項2記載の固体撮像装置において、 前記最終水平転送部及び前記最終垂直転送部には、信号
電荷を選択的に掃き捨てる電荷排出部が隣接して設けら
れていることを特徴とする固体撮像装置。
3. The solid-state imaging device according to claim 2, wherein the final horizontal transfer unit and the final vertical transfer unit are provided adjacent to each other with a charge discharging unit for selectively sweeping out signal charges. Characteristic solid-state imaging device.
【請求項4】 請求項3記載の固体撮像装置において、 前記最終水平転送部及び前記最終垂直転送部には、共通
の電荷検出部が接続されていることを特徴とする固体撮
像装置。
4. The solid-state imaging device according to claim 3, wherein a common charge detection unit is connected to the final horizontal transfer unit and the final vertical transfer unit.
【請求項5】 請求項1記載の固体撮像装置において、 前記垂直転送部及び前記水平転送部を構成する転送電極
は、3層以上の電極形成層で構成されていることを特徴
とする固体撮像装置。
5. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the transfer electrodes forming the vertical transfer unit and the horizontal transfer unit are configured by three or more electrode forming layers. apparatus.
【請求項6】 請求項5記載の固体撮像装置において、 前記垂直転送部は、第1転送電極と、読み出しゲート部
を介して前記受光部の脇に配置されかつ当該第1転送電
極に一部を重ねて配置された第2転送電極とを備え、 前記水平転送部は、前記第2転送電極と、当該第2転送
電極に一部を重ねて配置された第3転送電極とを備えた
ことを特徴とする固体撮像装置。
6. The solid-state imaging device according to claim 5, wherein the vertical transfer unit is disposed beside the light receiving unit via a first transfer electrode and a readout gate unit, and is partially provided in the first transfer electrode. And a second transfer electrode disposed on the second transfer electrode, and the horizontal transfer section includes the second transfer electrode and a third transfer electrode partially disposed on the second transfer electrode. A solid-state imaging device characterized by the above-mentioned.
【請求項7】 撮像領域内に受光部がマトリクス状に配
置されると共に、当該各受光部毎に垂直転送部を構成す
る各転送段と水平転送部を構成する各転送段とが設けら
れた固体撮像装置の駆動方法であって、 前記水平転送部の駆動と前記垂直転送部の駆動とを独立
して行うことを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
7. A light-receiving section is arranged in a matrix in an imaging area, and each transfer section forming a vertical transfer section and each transfer section forming a horizontal transfer section are provided for each light-receiving section. A method for driving a solid-state imaging device, wherein the driving of the horizontal transfer unit and the driving of the vertical transfer unit are performed independently.
【請求項8】 前記固体撮像装置は、前記垂直転送部を
構成する最終の転送電極に連続する最終水平転送部と、
前記水平転送部を構成する最終の転送電極に連続する最
終垂直転送部と、当該最終水平転送部及び最終垂直転送
部に隣接して設けられた電荷排出部とを有し、 前記垂直転送部の駆動によって前記最終水平転送部に転
送された信号電荷のうち、前記撮像領域内の不要領域か
ら転送された信号電荷を、当該最終水平転送部に隣接し
て設けられた前記電荷排出部から選択的に掃き捨て、 前記水平転送部の駆動によって前記最終垂直転送部に転
送された信号電荷のうち、前記撮像領域内の不要領域か
ら転送された信号電荷を、当該最終水平転送部に隣接し
て設けられた前記電荷排出部から選択的に掃き捨てるこ
とを特徴とする請求項7記載の固体撮像装置の駆動方
法。
8. The solid-state imaging device, further comprising: a final horizontal transfer unit that is continuous with a final transfer electrode constituting the vertical transfer unit;
A final vertical transfer unit that is continuous with a final transfer electrode that constitutes the horizontal transfer unit, and a charge discharging unit that is provided adjacent to the final horizontal transfer unit and the final vertical transfer unit. Of the signal charges transferred to the final horizontal transfer section by driving, the signal charges transferred from an unnecessary area in the imaging region are selectively transferred from the charge discharge section provided adjacent to the final horizontal transfer section. Of the signal charges transferred to the final vertical transfer unit by driving the horizontal transfer unit, the signal charges transferred from an unnecessary area in the imaging region are provided adjacent to the final horizontal transfer unit. 8. The method according to claim 7, wherein the charge discharging unit is selectively swept away.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002271699A (en) * 2001-03-07 2002-09-20 Sony Corp Solid-state image pickup element

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