JPH0150156B2 - - Google Patents
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- JPH0150156B2 JPH0150156B2 JP54072016A JP7201679A JPH0150156B2 JP H0150156 B2 JPH0150156 B2 JP H0150156B2 JP 54072016 A JP54072016 A JP 54072016A JP 7201679 A JP7201679 A JP 7201679A JP H0150156 B2 JPH0150156 B2 JP H0150156B2
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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
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
- H04N25/62—Detection or reduction of noise due to excess charges produced by the exposure, e.g. smear, blooming, ghost image, crosstalk or leakage between pixels
- H04N25/621—Detection or reduction of noise due to excess charges produced by the exposure, e.g. smear, blooming, ghost image, crosstalk or leakage between pixels for the control of blooming
- H04N25/622—Detection or reduction of noise due to excess charges produced by the exposure, e.g. smear, blooming, ghost image, crosstalk or leakage between pixels for the control of blooming by controlling anti-blooming drains
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
- H04N25/62—Detection or reduction of noise due to excess charges produced by the exposure, e.g. smear, blooming, ghost image, crosstalk or leakage between pixels
- H04N25/625—Detection or reduction of noise due to excess charges produced by the exposure, e.g. smear, blooming, ghost image, crosstalk or leakage between pixels for the control of smear
-
- 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
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
- H04N25/713—Transfer or readout registers; Split readout registers or multiple readout registers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電荷結合型二次元撮像素子の駆動法に
関する。電荷結合素子（以後CCDと略す）は
1970年にその概念が発表されて以来、従来からの
高度の集積回路技術を背景として急速な開発が進
められ近年固体撮像、アナログ遅延線、フイル
タ、デイジタルメモリ等への応用がおこなわれる
ようになつた。
関する。電荷結合素子（以後CCDと略す）は
1970年にその概念が発表されて以来、従来からの
高度の集積回路技術を背景として急速な開発が進
められ近年固体撮像、アナログ遅延線、フイル
タ、デイジタルメモリ等への応用がおこなわれる
ようになつた。
特にCCDの固体撮像素子は低消費電力、小型
軽量、残像がない等の特徴がある他、従来の
MOS型固体撮像素子と比較してＳ／Ｎがよく高
集積化が可能であるという利点を持つている。現
在では光電変換領域をＰ−Ｎ接合で形成し、光電
変換された信号を読みだすための垂直、水平レジ
スタをCCDで構成したインターライン方式の高
感度二次元固体撮像素子が開発されている。この
固体撮像素子は従来のMOS型固体撮像素子と
CCD固体撮像素子両者の特徴を併わ持ち光電感
度が高くＳ／Ｎがよいという利点を有する。
軽量、残像がない等の特徴がある他、従来の
MOS型固体撮像素子と比較してＳ／Ｎがよく高
集積化が可能であるという利点を持つている。現
在では光電変換領域をＰ−Ｎ接合で形成し、光電
変換された信号を読みだすための垂直、水平レジ
スタをCCDで構成したインターライン方式の高
感度二次元固体撮像素子が開発されている。この
固体撮像素子は従来のMOS型固体撮像素子と
CCD固体撮像素子両者の特徴を併わ持ち光電感
度が高くＳ／Ｎがよいという利点を有する。
しかしながら従来のデバイスではＰ−Ｎ接合へ
の入射光量が増加して信号電荷が増加すると垂直
レジスタがオーバーフローしていわゆるブルーミ
ングを起すという欠点や、基板内部で発生した信
号電荷が水平方向位置情報を持たない信号として
垂直レジスタに流れこみいわゆるスミアを起すと
いう欠点があつた。
の入射光量が増加して信号電荷が増加すると垂直
レジスタがオーバーフローしていわゆるブルーミ
ングを起すという欠点や、基板内部で発生した信
号電荷が水平方向位置情報を持たない信号として
垂直レジスタに流れこみいわゆるスミアを起すと
いう欠点があつた。
第１図はインターライン方式を用いた従来の
CCD二次元撮像デバイスの受光部および垂直レ
ジスタ部の上面図であり、第２図は同デバイスの
全体構成を示す図である。本明細書においては半
導体基板としてＰ基板を用いた場合について説明
するがその内容がＮ基板を用いた場合にも適用出
来ることは当然である。まず１０１はシリコン基
板上に形成された厚さ5000〜10000ÅのSiO2層で
チヤンネルの形成を防止するフイールド酸化膜と
呼ばれる。通常フイールド酸化膜下はチヤネルス
トツプ拡散がおこなわれ基板と同一導電形ではあ
るが基板よりは高不純物濃度になつている。シリ
コン基板上にはN+領域１０２、Ｎ領域１０４、
N-領域１０５が形成されている。N+領域は基板
とＰ−N+接合を形成して光電変換用のダイオー
ドとして働き、Ｎ領域１０４およびN-領域１０
５は垂直CCDレジスタ１０８の蓄積領域および
バリア領域として働らく。N+領域、Ｎ領域、N-
領域上には1000〜3000ÅのSiO2層が設けられ更
にその上からトランスフアーゲート電極１０３と
転送電極１０９が設けられている。転送電極１０
９の範囲は斜線で示されている。トランスフアー
ゲート電極はＰ−N+接合に蓄わえられた電荷を
シフトレジスタ１０８に送りこむ際のコントロー
ルゲートとして作用し、転送電極１０９はシフト
レジスタ１０９内の電荷転送を制御する。これら
の転送電極は各水平ラインごとにそれぞれ結線さ
れ、１ラインおきに垂直転送用パルスφ1１０６
およびφ2１０７が供給されている。次にこの従
来の駆動法について説明しておく。
CCD二次元撮像デバイスの受光部および垂直レ
ジスタ部の上面図であり、第２図は同デバイスの
全体構成を示す図である。本明細書においては半
導体基板としてＰ基板を用いた場合について説明
するがその内容がＮ基板を用いた場合にも適用出
来ることは当然である。まず１０１はシリコン基
板上に形成された厚さ5000〜10000ÅのSiO2層で
チヤンネルの形成を防止するフイールド酸化膜と
呼ばれる。通常フイールド酸化膜下はチヤネルス
トツプ拡散がおこなわれ基板と同一導電形ではあ
るが基板よりは高不純物濃度になつている。シリ
コン基板上にはN+領域１０２、Ｎ領域１０４、
N-領域１０５が形成されている。N+領域は基板
とＰ−N+接合を形成して光電変換用のダイオー
ドとして働き、Ｎ領域１０４およびN-領域１０
５は垂直CCDレジスタ１０８の蓄積領域および
バリア領域として働らく。N+領域、Ｎ領域、N-
領域上には1000〜3000ÅのSiO2層が設けられ更
にその上からトランスフアーゲート電極１０３と
転送電極１０９が設けられている。転送電極１０
９の範囲は斜線で示されている。トランスフアー
ゲート電極はＰ−N+接合に蓄わえられた電荷を
シフトレジスタ１０８に送りこむ際のコントロー
ルゲートとして作用し、転送電極１０９はシフト
レジスタ１０９内の電荷転送を制御する。これら
の転送電極は各水平ラインごとにそれぞれ結線さ
れ、１ラインおきに垂直転送用パルスφ1１０６
およびφ2１０７が供給されている。次にこの従
来の駆動法について説明しておく。
先ず入射した光によつて生じた電子はN+領域
に蓄わえられる。生じた電子の数は入射した光の
強度に比例する。第１のフイールドではφ1１０
６をON、φ2をOFFとした状態でトランスフアー
ゲート電極１０３をONにするとφ1パルスが印加
されている転送電極の蓄積領域に対向したN+領
域から、この蓄積領域に光によつて生じた電子が
転送される。次にトランスフアーゲート１０３を
オフにした後φ1をOFF、φ2をONにすれば電子は
φ1に連なる電荷転送電極下の蓄積領域からその
下方にあるφ2に連らなる転送電極下の蓄積領域
に移る。このようにφ1、φ2のON、OFFを反転す
る度に電荷は一般ずつ下方に移動してゆく。フイ
ールド酸化膜１０１、N+領域１０２、トランス
フアーゲート１０８、垂直レジスタ１０８を一組
する、いわゆる一次元センサ構造の下方には、そ
れぞれ等価な二つの転送段２０１，２０２が設け
られそれらの転送電極は一つおきにクロツクライ
ンφH1、φH2に接続されている。今第２図において
クロツクラインφH1をOFF、φH2をONの状態にし
てφ2をON→OFF、φ1をOFF→ONにするとシフ
トレジスタの最下段にあつた電荷は水平レジスタ
のφH2電極下の蓄積領域に転送される。これらの
電荷はφ1H、φ2Hによつて水平レジスタ内を右方に
転送され、出力増巾器から映像信号として読みだ
される。次にフイールドではφ2に連らなる転送
電極下の蓄積領域に対向したN+領域から信号電
荷が垂直レジスタに取り出され前述したと同様の
手段によつて映像信号として読みだされる。この
二つのフイールドを順次くり返すことによつてイ
ンターレースされた映像信号を得ることが出来
る。以上はかなり理想化された状態での動作説明
であつて実際には次に述べるような過程で次のよ
うな困難が生ずる。その一つはいわゆるブルーミ
ングと呼ばれるもので強い光に照射された１個
N+領域に対応する垂直シフトレジスタの転送段
の蓄積領域には多量の電荷が転送されてくるので
蓄積領域には入り切れずこの前記転送段のバリア
領域や隣接する転送段へ次から次へともれてい
く。これらの電荷は転送時に更に垂直レジスタの
中を上下に拡がつていくから映像上では一本の垂
直の線として見える。もう一つの困難は１個の
N+領域に入射した光によつて生じた電子がすべ
て前記N+領域に集められるのではなく一部は左
右のシフトレジスタにもれていくいわゆるスミア
と呼ばれる現象が起ることである。水平レジスタ
はこれらのもれ電荷をひろい集めることになるか
ら映像上では輝線として見える。このようなブル
ーミングやスミアが起ると低品位の画像となるの
で少しでも軽減することは大きな意味がある。
に蓄わえられる。生じた電子の数は入射した光の
強度に比例する。第１のフイールドではφ1１０
６をON、φ2をOFFとした状態でトランスフアー
ゲート電極１０３をONにするとφ1パルスが印加
されている転送電極の蓄積領域に対向したN+領
域から、この蓄積領域に光によつて生じた電子が
転送される。次にトランスフアーゲート１０３を
オフにした後φ1をOFF、φ2をONにすれば電子は
φ1に連なる電荷転送電極下の蓄積領域からその
下方にあるφ2に連らなる転送電極下の蓄積領域
に移る。このようにφ1、φ2のON、OFFを反転す
る度に電荷は一般ずつ下方に移動してゆく。フイ
ールド酸化膜１０１、N+領域１０２、トランス
フアーゲート１０８、垂直レジスタ１０８を一組
する、いわゆる一次元センサ構造の下方には、そ
れぞれ等価な二つの転送段２０１，２０２が設け
られそれらの転送電極は一つおきにクロツクライ
ンφH1、φH2に接続されている。今第２図において
クロツクラインφH1をOFF、φH2をONの状態にし
てφ2をON→OFF、φ1をOFF→ONにするとシフ
トレジスタの最下段にあつた電荷は水平レジスタ
のφH2電極下の蓄積領域に転送される。これらの
電荷はφ1H、φ2Hによつて水平レジスタ内を右方に
転送され、出力増巾器から映像信号として読みだ
される。次にフイールドではφ2に連らなる転送
電極下の蓄積領域に対向したN+領域から信号電
荷が垂直レジスタに取り出され前述したと同様の
手段によつて映像信号として読みだされる。この
二つのフイールドを順次くり返すことによつてイ
ンターレースされた映像信号を得ることが出来
る。以上はかなり理想化された状態での動作説明
であつて実際には次に述べるような過程で次のよ
うな困難が生ずる。その一つはいわゆるブルーミ
ングと呼ばれるもので強い光に照射された１個
N+領域に対応する垂直シフトレジスタの転送段
の蓄積領域には多量の電荷が転送されてくるので
蓄積領域には入り切れずこの前記転送段のバリア
領域や隣接する転送段へ次から次へともれてい
く。これらの電荷は転送時に更に垂直レジスタの
中を上下に拡がつていくから映像上では一本の垂
直の線として見える。もう一つの困難は１個の
N+領域に入射した光によつて生じた電子がすべ
て前記N+領域に集められるのではなく一部は左
右のシフトレジスタにもれていくいわゆるスミア
と呼ばれる現象が起ることである。水平レジスタ
はこれらのもれ電荷をひろい集めることになるか
ら映像上では輝線として見える。このようなブル
ーミングやスミアが起ると低品位の画像となるの
で少しでも軽減することは大きな意味がある。
第３図は通常のTV方式での映像信号を示した
もので３０１はＡフイールド期間、３０２はＢフ
イールド期間を示し、AB両フイールド間は垂直
ブランキング期間である。
もので３０１はＡフイールド期間、３０２はＢフ
イールド期間を示し、AB両フイールド間は垂直
ブランキング期間である。
Ａフイールドが終了した時点３０３において垂
直シフトレジスタはＰ−Ｎ接合から受け取つた電
荷を水平レジスタに転送してしまつているが、先
に述べたようなブルーミングやスミアによる残留
電荷を蓄積してる。
直シフトレジスタはＰ−Ｎ接合から受け取つた電
荷を水平レジスタに転送してしまつているが、先
に述べたようなブルーミングやスミアによる残留
電荷を蓄積してる。
Ｂフイールドが開始するとこの残留電荷の上に
映像情報をもつＰ−Ｎ接合からの電荷がつけ加わ
わり両者は区別がつかなくなるのでＢフイールド
が始まる前に前記残留電荷をクリアする必要があ
る。このクリア機能を加えることによつて、ブル
ーミングおよびスミアを半減出来る。前記残留電
荷をクリアするための第１の方法は垂直ブランキ
ング期間に第２図のトランスフアーゲートを
OFF、垂直シフトレジスタに対向した水平レジ
スタの転送電極２０２をON状態にして垂直レジ
スタの電荷を水平レジスタ２０３に転送し、次に
水平レジスタを駆動して出力手段２０４へ送りこ
めばよい。Ａフイールドのブランキング期間が終
了した時点でシフトレジスタ中に存在する電荷が
少ない場合はこのような動作をおこなうことによ
つてすべて出力端へ送り込まれる。しかし垂直シ
フトレジスタ１０８中の電荷が多い場合には水平
レジスタ２０３がオーバーフローしてしまうとい
う新たな欠点が生じる。
映像情報をもつＰ−Ｎ接合からの電荷がつけ加わ
わり両者は区別がつかなくなるのでＢフイールド
が始まる前に前記残留電荷をクリアする必要があ
る。このクリア機能を加えることによつて、ブル
ーミングおよびスミアを半減出来る。前記残留電
荷をクリアするための第１の方法は垂直ブランキ
ング期間に第２図のトランスフアーゲートを
OFF、垂直シフトレジスタに対向した水平レジ
スタの転送電極２０２をON状態にして垂直レジ
スタの電荷を水平レジスタ２０３に転送し、次に
水平レジスタを駆動して出力手段２０４へ送りこ
めばよい。Ａフイールドのブランキング期間が終
了した時点でシフトレジスタ中に存在する電荷が
少ない場合はこのような動作をおこなうことによ
つてすべて出力端へ送り込まれる。しかし垂直シ
フトレジスタ１０８中の電荷が多い場合には水平
レジスタ２０３がオーバーフローしてしまうとい
う新たな欠点が生じる。
本願第１の発明の目的はスミア、ブルーミング
を減らししかもこの欠点をとりのぞいたインター
ライン方式電荷転送デバイスの駆動法を提供する
ことにある。また第２の発明の目的は２ 1/2相、
３相、４相駆動デバイスでスミア、ブルーミング
を減らす簡単な方法を提供することにある。
を減らししかもこの欠点をとりのぞいたインター
ライン方式電荷転送デバイスの駆動法を提供する
ことにある。また第２の発明の目的は２ 1/2相、
３相、４相駆動デバイスでスミア、ブルーミング
を減らす簡単な方法を提供することにある。
本願第１の発明によれば、一導電型を有する半
導体基板に形成され、該半導体基板と反対導電型
を有する半導体領域により構成された複数の互い
に分離された光電変換領域と該光電変換領域に隣
接して設けられたゲート電極と、該ゲート電極に
隣接し前記複数の光電変換領域に対応して設けら
れた電荷転送電極を有する垂直電荷転送チヤネル
とを二次元的に配列し、かつ各垂直電荷転送チヤ
ネルに対応して複数の電荷転送段を有する水平電
荷転送チヤネルを配列した電荷転送デバイスにお
いて、前記光電変換領域からの信号を同時に対応
する垂直電荷転送チヤネルに転送したのち、垂直
電荷転送チヤネルの一水平ライン分の信号を順次
水平電荷転送チヤネルに転送してその出力手段か
ら光電変換信号がすべて出力された時点から次に
光電変換領域からの電荷を垂直電荷転送チヤネル
に移す間の時点までに前記垂直電荷転送チヤネル
に残留する電荷を前記水平電荷転送チヤネルを通
してとりだす電荷転送デバイスの駆動法であつ
て、前記残留する電荷が少ないときは、前記ゲー
ト電極をOFF状態にし前記水平電荷転送チヤネ
ルの転送電極のうち前記垂直電荷転送チヤネルに
対向した電極をON状態にして、垂直電荷転送チ
ヤネルの全段数を駆動して前記残留電荷を一度に
水平電荷転送チヤネルに送り込み、次いで水平電
荷転送チヤネルを駆動して前記残留電荷を出力手
段に送り込む第一の駆動手段を行ない、前記残留
電荷が多いときは、前記ゲート電極をOFF状態
にし前記水平電荷転送チヤネルの転送電極のうち
前記垂直電荷転送チヤネルに対向した電極をON
状態にして、垂直電荷転送チヤネルの一部の段数
分のみを駆動して前記残留電荷の一部を水平電荷
転送チヤネルに送り込み、次いで水平電荷転送チ
ヤネルを駆動して前記残留電荷の一部を出力手段
に送り込むことを複数回行なう第二の駆動手段を
行ない、あるいは前記第一と第二の駆動手段の両
方を行なうことを特徴とする電荷転送デバイスの
駆動法が得られる。
導体基板に形成され、該半導体基板と反対導電型
を有する半導体領域により構成された複数の互い
に分離された光電変換領域と該光電変換領域に隣
接して設けられたゲート電極と、該ゲート電極に
隣接し前記複数の光電変換領域に対応して設けら
れた電荷転送電極を有する垂直電荷転送チヤネル
とを二次元的に配列し、かつ各垂直電荷転送チヤ
ネルに対応して複数の電荷転送段を有する水平電
荷転送チヤネルを配列した電荷転送デバイスにお
いて、前記光電変換領域からの信号を同時に対応
する垂直電荷転送チヤネルに転送したのち、垂直
電荷転送チヤネルの一水平ライン分の信号を順次
水平電荷転送チヤネルに転送してその出力手段か
ら光電変換信号がすべて出力された時点から次に
光電変換領域からの電荷を垂直電荷転送チヤネル
に移す間の時点までに前記垂直電荷転送チヤネル
に残留する電荷を前記水平電荷転送チヤネルを通
してとりだす電荷転送デバイスの駆動法であつ
て、前記残留する電荷が少ないときは、前記ゲー
ト電極をOFF状態にし前記水平電荷転送チヤネ
ルの転送電極のうち前記垂直電荷転送チヤネルに
対向した電極をON状態にして、垂直電荷転送チ
ヤネルの全段数を駆動して前記残留電荷を一度に
水平電荷転送チヤネルに送り込み、次いで水平電
荷転送チヤネルを駆動して前記残留電荷を出力手
段に送り込む第一の駆動手段を行ない、前記残留
電荷が多いときは、前記ゲート電極をOFF状態
にし前記水平電荷転送チヤネルの転送電極のうち
前記垂直電荷転送チヤネルに対向した電極をON
状態にして、垂直電荷転送チヤネルの一部の段数
分のみを駆動して前記残留電荷の一部を水平電荷
転送チヤネルに送り込み、次いで水平電荷転送チ
ヤネルを駆動して前記残留電荷の一部を出力手段
に送り込むことを複数回行なう第二の駆動手段を
行ない、あるいは前記第一と第二の駆動手段の両
方を行なうことを特徴とする電荷転送デバイスの
駆動法が得られる。
更に本願第２の発明によれば２ 1/2、３相、あ
るいは４相の電荷転送デバイスの駆動法として、
前記残留する電荷をとりだす際に垂直及び水平電
荷転送チヤネルを駆動する転送電極を全部同一電
位とすることを特徴とする電荷転送デバイスの駆
動法が得られる。
るいは４相の電荷転送デバイスの駆動法として、
前記残留する電荷をとりだす際に垂直及び水平電
荷転送チヤネルを駆動する転送電極を全部同一電
位とすることを特徴とする電荷転送デバイスの駆
動法が得られる。
前述の第１の方法と対比させて本願第１の発明
の方法を以後第２の方法と称する。第２の方法で
は水平レジスタ２０３がオーバフローしないよう
に、垂直レジスタ１０８の全段数分の電荷を一度
に水平レジスタ２０３に転送せず一部の段数分の
電荷を水平レジスタ２０３に転送し一たんこれら
を出力端に送り込んだ後残りの全部の段数あるに
は残りの段数のうち一部の段数分だけ水平レジス
タ２０３を駆動して残留電荷を水平レジスタに移
し、出力手段２０４に転送すればよい。このよう
に２回あるいはそれ以上の回数に分けて転送す
る。またブランキング期間に第１の方法と第２の
方法を複数回行なつてもよく、第１の方法と第２
の方法を適当に組合わせておこなつてもよい。
の方法を以後第２の方法と称する。第２の方法で
は水平レジスタ２０３がオーバフローしないよう
に、垂直レジスタ１０８の全段数分の電荷を一度
に水平レジスタ２０３に転送せず一部の段数分の
電荷を水平レジスタ２０３に転送し一たんこれら
を出力端に送り込んだ後残りの全部の段数あるに
は残りの段数のうち一部の段数分だけ水平レジス
タ２０３を駆動して残留電荷を水平レジスタに移
し、出力手段２０４に転送すればよい。このよう
に２回あるいはそれ以上の回数に分けて転送す
る。またブランキング期間に第１の方法と第２の
方法を複数回行なつてもよく、第１の方法と第２
の方法を適当に組合わせておこなつてもよい。
今述べた二つの方法すなわちブランキング期間
に垂直レジスタ中の残留電荷を水平レジスタに移
し、更にこれらを水平レジスタから取りだすとい
う方法はレジスタが１ 1/2相、２相、２ 1/2、３
相、４相などのいかなる駆動方法においても有効
である。しかし２ 1/2相、３相、４相などの場合
にはもつと簡単な駆動法がある。次にその方法を
述べる。
に垂直レジスタ中の残留電荷を水平レジスタに移
し、更にこれらを水平レジスタから取りだすとい
う方法はレジスタが１ 1/2相、２相、２ 1/2、３
相、４相などのいかなる駆動方法においても有効
である。しかし２ 1/2相、３相、４相などの場合
にはもつと簡単な駆動法がある。次にその方法を
述べる。
２ 1/2相、３相、４相駆動デバイスにおいては
各転送電極下は単一の領域で出来ており転送電極
下のポテンシヤルは一様になる。従つて垂直ブラ
ンキング期間に垂直および水平レジスタを駆動す
る転送電極を全部同一電位にすると二つのレジス
タのチヤネル電位はすべて同一となるので、垂直
レジスタ中の過剰電荷は水平レジスタを通つてそ
の出力端へ拡散していく。
各転送電極下は単一の領域で出来ており転送電極
下のポテンシヤルは一様になる。従つて垂直ブラ
ンキング期間に垂直および水平レジスタを駆動す
る転送電極を全部同一電位にすると二つのレジス
タのチヤネル電位はすべて同一となるので、垂直
レジスタ中の過剰電荷は水平レジスタを通つてそ
の出力端へ拡散していく。
しかしすべての転送電極を同一の電位にして
も、基板や基板上に設けた拡散層の局部的な不純
物濃度の差によつて小さなポテンシヤルの井戸が
出来ることはさけられないのでここに蓄積した電
荷は出力端に拡散することが出来ない。しかし、
転送電極電位をすべて同一にしてほとんどの電荷
を出力端に追いだした後、先に説明した第１の方
法あるいは第２の方法あるいはそれらの組合せを
用いれば、垂直レジスタ中の電荷は完全に出力端
からとりだせる。
も、基板や基板上に設けた拡散層の局部的な不純
物濃度の差によつて小さなポテンシヤルの井戸が
出来ることはさけられないのでここに蓄積した電
荷は出力端に拡散することが出来ない。しかし、
転送電極電位をすべて同一にしてほとんどの電荷
を出力端に追いだした後、先に説明した第１の方
法あるいは第２の方法あるいはそれらの組合せを
用いれば、垂直レジスタ中の電荷は完全に出力端
からとりだせる。
本発明は従来の構造のデバイスのスミア、ブル
ーミングを半減する手段として非常に有効であ
る。
ーミングを半減する手段として非常に有効であ
る。
第１図は従来のインターライン方式CCD撮像
デバイスの光電変換部の上面図、第２図はこのデ
バイスの全体構成図第３図は本発明の駆動法を説
明するための図である。 １０１……フイールド酸化膜、１０２……N+
領域、１０３……トランスフアーゲート、１０４
……蓄積領域、１０５……バリアー領域、１０
６，１０７……駆動パルス供給源、１０８……垂
直方向レジスタ、１０９……転送電極、２０１，
２０２……水平レジスタの転送段、２０３……水
平レジスタ、２０４……出力手段、２０５……出
力端、３０１……Ａフイールド期間、３０２……
Ｂフイールド期間、３０３……ブランキング期間
の開始時点。
デバイスの光電変換部の上面図、第２図はこのデ
バイスの全体構成図第３図は本発明の駆動法を説
明するための図である。 １０１……フイールド酸化膜、１０２……N+
領域、１０３……トランスフアーゲート、１０４
……蓄積領域、１０５……バリアー領域、１０
６，１０７……駆動パルス供給源、１０８……垂
直方向レジスタ、１０９……転送電極、２０１，
２０２……水平レジスタの転送段、２０３……水
平レジスタ、２０４……出力手段、２０５……出
力端、３０１……Ａフイールド期間、３０２……
Ｂフイールド期間、３０３……ブランキング期間
の開始時点。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一導電型を有する半導体基板に形成され、該
半導体基板と反対導電型を有する半導体領域によ
り構成された複数の互いに分離された光電変換領
域と該光電変換領域に隣接して設けられたゲート
電極と、該ゲート電極に隣接し前記複数の光電変
換領域に対応して設けられた電荷転送電極を有す
る垂直電荷転送チヤネルとを二次元的に配列し、
かつ各垂直電荷転送チヤネルに対応して複数の電
荷転送段を有する水平電荷転送チヤネルを配列し
た電荷転送デバイスにおいて、前記光電変換領域
からの信号を同時に対応する垂直電荷転送チヤネ
ルに転送したのち、垂直電荷転送チヤネルの一水
平ライン分の信号を順次水平電荷転送チヤネルに
転送してその出力手段から光電変換信号がすべて
出力された時点から次に光電変換領域からの電荷
を垂直電荷転送チヤネルに移す間の時点までに前
記垂直電荷転送チヤネルに残留する電荷を前記水
平電荷転送チヤネルを通してとりだす電荷転送デ
バイスの駆動法であつて、前記残留する電荷が少
ないときは、前記ゲート電極をOFF状態にし前
記水平電荷転送チヤネルの転送電極のうち前記垂
直電荷転送チヤネルに対向した電極をON状態に
して、垂直電荷転送チヤネルの全段数を駆動して
前記残留電荷を一度に水平電荷転送チヤネルに送
り込み、次いで水平電荷転送チヤネルを駆動して
前記残留電荷を出力手段に送り込む第一の駆動手
段を行ない、前記残留電荷が多いときは、前記ゲ
ート電極をOFF状態にし前記水平電荷転送チヤ
ネルの転送電極のうち前記垂直電荷転送チヤネル
に対向した電極をON状態にして、垂直電荷転送
チヤネルの一部の段数分のみを駆動して前記残留
電荷の一部を水平電荷転送チヤネルに送り込み、
次いで水平電荷転送チヤネルを駆動して前記残留
電荷の一部を出力手段に送り込むことを複数回行
なう第二の駆動手段を行ない、あるいは前記第一
と第二の駆動手段の両方を行なうことを特徴とす
る電荷転送デバイスの駆動法。 ２ 一導電型を有する半導体基板に形成され、該
半導体基板と反対導電型を有する半導体領域によ
り構成された複数の互いに分離された光電変換領
域と該光電変換領域に隣接して設けられたゲート
電極と、該ゲート電極に隣接し前記複数の光電変
換領域に対応して設けられた電荷転送電極を有す
る垂直電荷転送チヤネルとを二次元的に配列し、
かつ各垂直電荷転送チヤネルに対応して複数の電
荷転送段を有する水平電荷転送チヤネルを配列し
た電荷転送デバイスにおいて、前記光電変換領域
からの信号を同時に対応する垂直電荷転送チヤネ
ルに転送したのち、垂直電荷転送チヤネルの一水
平ライン分の信号を順次水平電荷転送チヤネルに
転送してその出力手段から光電変換信号がすべて
出力された時点から次に光電変換領域からの電荷
を垂直電荷転送チヤネルに移す間の時点までに前
記垂直電荷転送チヤネルに残留する電荷を前記水
平電荷転送チヤネルを通してとりだす２ 1/2相、
３相、あるいは４相の電荷転送デバイスの駆動法
であつて、前記残留する電荷をとりだす際に垂直
及び水平電荷転送チヤネルを駆動する転送電極を
全部同一電位とすることを特徴とする電荷転送デ
バイスの駆動法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7201679A JPS55163957A (en) | 1979-06-08 | 1979-06-08 | Driving method for electric charge transfer device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7201679A JPS55163957A (en) | 1979-06-08 | 1979-06-08 | Driving method for electric charge transfer device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55163957A JPS55163957A (en) | 1980-12-20 |
| JPH0150156B2 true JPH0150156B2 (ja) | 1989-10-27 |
Family
ID=13477186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7201679A Granted JPS55163957A (en) | 1979-06-08 | 1979-06-08 | Driving method for electric charge transfer device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55163957A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5870687A (ja) * | 1981-10-22 | 1983-04-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像素子の駆動方法 |
| JPS58117776A (ja) * | 1981-12-30 | 1983-07-13 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
| JPS58117777A (ja) * | 1981-12-30 | 1983-07-13 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
| JPS5928769A (ja) * | 1982-08-10 | 1984-02-15 | Sony Corp | スチルビデオカメラ |
| JPS60210079A (ja) * | 1984-02-25 | 1985-10-22 | Shoichi Tanaka | 固体エリアセンサの電荷転送方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5370716A (en) * | 1976-12-07 | 1978-06-23 | Sony Corp | Image pickup device |
| JPS53126815A (en) * | 1977-04-12 | 1978-11-06 | Sony Corp | Solid state image tube |
| JPS5456718A (en) * | 1977-10-14 | 1979-05-08 | Sony Corp | Solid state pickup device |
-
1979
- 1979-06-08 JP JP7201679A patent/JPS55163957A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5370716A (en) * | 1976-12-07 | 1978-06-23 | Sony Corp | Image pickup device |
| JPS53126815A (en) * | 1977-04-12 | 1978-11-06 | Sony Corp | Solid state image tube |
| JPS5456718A (en) * | 1977-10-14 | 1979-05-08 | Sony Corp | Solid state pickup device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55163957A (en) | 1980-12-20 |
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