DE3119032C2 - Festkörper-Bildabtastvorrichtung - Google Patents
Festkörper-BildabtastvorrichtungInfo
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Abstract
Es ist eine Festkörper-Bildabtastvorrichtung geschaffen, bei der die Erscheinung des Überstrahlens ohne eine Einbuße in anderen Kennwerten, wie die Empfindlichkeit, verhindert werden kann. Gemäß Fig. 2 wird das Überstrahlen dadurch verhindert, daß die Überstrahlungsladung, die infolge einer intensiven Lichteinstrahlung von fotoelektrischen Wandlerelementspalten (1) in die Ladungsübertragungselementspalten (2) überfließt, durch Ladungsübertragungselementspalten (2), Auswahl-Gatebereiche (24) und Überschußladungsabsorptionsbereiche (23) hindurch während einer Lichtsignalspeicherperiode nach außen abgeleitet wird. Bei der erfindungsgemäßen Festkörper-Bildabtastvorrichtung wird nach der Entfernung der Überstrahlungsladung die in den fotoelektrischen Wandlerelementspalten (1) vorhandene Signalladung aus einem Ladungsausgabebereich (4) über Ladungsübertragungselementspalten (2), Auswahl-Gatebereiche (24) und Speicherbereiche (22) ausgelesen, so daß es möglich ist, ein Bildsignal zu erhalten, das von der für die Bildwiedergabe äußerst nachteilhafte Wirkungen aufweisenden Überstrahlungsladung frei ist. Bei der erfindungsgemäßen Festkörper-Bildabtastvorrichtung werden die Ladungsübertragungselementspalten (2) sowohl als ein zur Bildung des Bildsignals erforderlicher Signalausleseweg verwendet als auch ein Abzugsweg für die Überstrahlungsladung, so daß keine Notwendigkeit zur Anbringung eines besonderen Antiüberstrahlungsmechanismus in der Umgebung des fotoelektrischen ................
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Festkörper-Bildabtestvorrichtung
mit einem eine fotoelektrische Wandelementspalte und eine Ladungsübertragungselementspalte
aufweisenden Bildabtastbereich, einem eine Ladungsübertragungsclementspalte aufweisenden
Speicherbereich, einem Ladungsauslesebereich zum Auslesen einer in dem Speicherbereich gespeicherten
Ladung, einem Überschußladungsabsorptionsbereich zur Absorption einer von einer fotoclektrischen
Umwandlung in der fotoelektrischen Wandlerelenientspalte herrührenden Überschußladung, und einem M
Auswahl-Gatebereich zur Übertragung der in der Ladungsübcrtragungselementspalte des Bildabtaslb1?-
reichs vorhandenen Ladung zum Speicherbereich.
Ein einer bekannten Fcstkörper-Bildabtastvorriehtung
(DE-OS 28.42 34b) zugrundeliegendes Prinzip ist *>5
anhand von Fig. la bis I c erläutert.
In Fig. la sind mit dem Bezugs/eichen 1 fotoelektrische
Wandlerelementspaltcn bezeichnet, mit 2 Ladungsübertragungselementspalten zur Übertragung einer
durch fotoelektrische Umwandlung erhaltenen Signalladung in der vertikalen Richtung, und mit 4 ein
Ausleseregisterabschnitt, um die in den Ladungsübertragungselementspalten 2 vorhandene Signalladung
zeilenweise auszulesen. Mit 3 ist ein Antiüberstrahlabschnitt oder Überlauf-Drainabschnitt bezeichnet, der für
eine vertikale Übertragung jeweils parallel zu den Ladungsübertragungselementspalten 2 ausgebildet ist
Ein die fotoelektrische Wandlerelementspaiten 1, Ladungsübertragungselementspalten 2 und Überlauf-Drainabschnitte 3 umfassender Bereich bildet einen
Bildabtastbereich und es sind die Ladungsübertragungselementspalten 2 gewöhnlich gegen Licht abgeschirmt.
Ladungen, die durch auf die fotoelektrischen Wandlerelementspaiten 1 eiaf.illendes Licht erzeugt werden,
werden vorübergehend über eine konstante Zeitdauer gespeichert und sodann auf die Ladungsübertragungselementspalten 2 für eine vertikale Übertragung
überführt, während die fotoelektrischen Wandlerelementspaiten 1 erneut mit der fotoelektrischen Umwandlung und Ladungsspeicherung beginnen. Die zur
vertikalen Übertragung auf die Ladungsübertragungselementspalten 2 übertragenen Signalladungen werden
für jede in das Register 4 zu überschiebende Zeile ausgelesen und sequentiell an einem Ausgäbeabschnitt 5
ausgjlesea Zu dieser Zeit tritt, wenn in dem
fotoelektrischen Wandlerabschnitt eine die Sättigungsladung der fotoelektrischen Wandlerelemente überschießende Ladung erzeugt wird, das gewöhnlich als
Überstrahlen bezeichnete Phänomen auf. d. h. ein Überlauf der Überschußladung auf die Umgebung. Die
Antiüberstrahlungsbereiche 3 sind zu dem Zweck vorgesehen, ein Übertreten der Überlaufladung zu den
Ladungsübertragungselementspalten 2 oder den nahegelegenen fotoelektrischen Wandlerelementen zu verhindern. Gewöhnlich weisen sie eine Überlauf-Drainstruktur auf, in der ein Drainbereich zum Abzug von
Überlaufladung vorgespannt ist. Fig. 1b stellt eine Schnittansicht zur Darstellung des Verfahrens zur
Verhinderung des Überstrahlens mit Hilfe der Überlauf-Drainstruktur dar. Mit dem Bezugszeichen 6 sind
Überlauf-Drainabschnitte zum Abziehen der Überlaufladung bezeichnet, mit 7 Kanalsperrabschnitte, mit 8
eine begrabene Schicht eines Ladungsübertragungselementes, mit 9 dazu gehörige Übertragungselektroden
und mit 10 fotoelektrische Wandlerabschnitte, die beispielsweise durch PN-Flächendioden gebildet sind.
Mit dem Bezugszeichen 11 sind Potentialabgleichelektroden für die Überlauf-Drainabschnitte 6 und die
foioelektrischen Wandlerabschnitte 10 bezeichnet und mit 12 Elektroden zur Steuerung der Ladungsübertragung
zwischen den fotoelektrischen Wandlerabschnitten 10 und den Ladungsübertragungselementspalten 2.
In Fig. Ic ist die in den verschiedenen Teilen der in
F i g. 1 dargestellten Vorrichtung entwickelte Potentialverteilung dargestellt. Mit dem Bezugszeichen 16 ist ein
unter den Steuerelektroden 12 herrschendes Potential bezeichnet, mit 17 ein unter den Überlauf-Potentialabgleichelektroden
11 herrschendes Potential, mit 18 ein Potential vorgespannter Überlauf-Drainabschnitte. mit
19 ein Potential an den Kanalsperrabsehnitien 7. mit 20
ein Potential an den fotoelektrischen Wandlcrabschnitten 10 und mit 21 ein Potential an den Ladungsübcrtragungselementcn
8. In diesem Zustand wird eine durch in das Substrat eintretendes Lieht erzeugte Ladung in den
fotoelektrischen Wandlerabschnitten 10 gespeichert und das dort bestehende Potential nahen sieb,
schließlich dem Überlauf-Abgleichelektrodenpotential 17 und geht darüber hinaus, wodurch ein Oberlauf von
Ladung zu den Oberlauf-Drainabschnitten 6 hervorgerufen wird. Da das Potential 16 zwischen den
fotoelektrischen Wandlerabschnitten 10 und den Ladungsübertragungselementabschnitten
8 weniger tief ist als das Überlauf-Abgleichelektrodenpotential 17, fließt
die Überschußladung niemals zu einem Potent'alwall 21 in den Ladungsübertragungselementspalten 2. Sicherlich
kann das Überstrahlen durch die Anbringung der Überlauf-Drainabschnitte 6, wie in der obigen Ausführung,
verhindert werden. Durch die Ausbildung der Überlauf-Drainbereiche 6 wird jedoch die effektive
Fläche der fotoelek irischen Wandlerabschnitte 10 um den Betrag schmäler, der den Bereichen entspricht, in
denen die Überlauf-Potentialabgleichelektroden 11 und
auf die Überlauf-Drainbereiche 6 ausgebildet sind. Folglich ist die effektive Empfindlichkeit der Vorrichtung
herabgesetzt Zusätzlich ist die Anbringung der Überlauf-Drainbereiche 6 vom Standpunkt einer Größenverringerung
des Bildabtastbereichs vorteilhaft. Beispielsweise besitzt bei der Ausbildung einer Bildabtastvorrichtung,
bei der Bildelemente zu 500 Elementen in der vertikalen Richtung und ungefähr 400 Elemente in
der horizontalen Richtung in einer Bildabtastbereichsgröße entsprechend einem optischen System von 2/3
Inch angeordnet sind, ein einzelnes Bildelement die Abmessungen von 13,5 μιη in der vertikalen Richtung χ
23 μΐη in der horizontalen Richtung. In diesem Fall
beträgt, wenn die Abmessung des Überlauf-Drainabschnittes auf 4 μιη, die Abmessung der Überlaufpoten
tialabgleichelektrode 11 auf 4 μιη und die Abmessung des Kanalsperrabschnitts 7 auf 4 μπι eingestellt wird, in
der horizontalen Richtung die Abmessung des verbleibenden Bereichs nur 11 μπι, innerhalb dessen der
fotoelektrische Wandlerabschnitt 10 und der Ladungsübertragungselementabschnitt 8 ausgebildet werden
müssen. In eine.n derartigen Fall ist daher die Empfindlichkeit gering, und es ist auch unmöglich, ein
hohes Ladungsniveau einzustellen, so daß keine hochwirksame Bildabtastvorrichtung erhalten werden
kann.
Bei einer als bekannt geltenden Festkörper-Bildabtastvorrichtung der eingangs genannten Art (DE-OS
30 21 470) sind jeder Ladungsübertragungselementspalte jeweils zwei fotoelektrische Wandlerelementspalten
zugeordnet, die sich beidseits der Ladungsübertragungselementspalte erstrecken. Zwar wird hierdurch eine
gewisse Platzersparnis auf dem Bildabtastbereich erreicht, doch sind als bekannt geltenden Festkörper-Bildabtastvorrichtung
die Überschußladungsabsorptionsbereiche jeweils zwischen zwei benachbarten fotoelektrischen Wandlerelementspalten ebenfalls auf
dem Bildabtastbereich angeordnet, so daß die Üborschußladung unmittelbar von den fotoelektrischen
Wandlerelementspalten in die Überschußladungsabsorptionsbereiche hinüberfließen kann. Der Auswahl-Gatebereich
ist jeweils an einem Ende der Ladungsübertragungselementspalte des Bildabtastbereichs angeordnet
und dient lediglich dazu, die von der auf der einen Seite der Ladungsübertragungselementspalte des
Bildabtastbereichs angeordneten fotoelektrischen Wandlerelementspalte herrührenden Signalladungen
von denen aus der anderen fotoelektrischen Wandlerelementspalte herrührenden Signalladungen zu trennen.
Da bei dieser als bekannt geltenden Festkörper-Bildabtastvorrichtung die Überschußlidungsabsorptionsbereiche
zwischen den fotoelektrischen Wandlerelementspalten auf dem Bildabtastbereich angeordnet sind, ist
die effektive lichtaufnehmende Oberfläche des Büdabtastbereichs verringert
Schließlich ist bei einer anderen als bekannt
Schließlich ist bei einer anderen als bekannt
% geltenden Festkörper-Bildabtastvorrichtung (DE-OS
31 01 803) jeweils zwischen der fotoelektrischen Wandlerelementspalte und der Ladungsübertragungselementspalte
auf dem Bildabtastbereich eine Anzahl von Überschußabsorptionsbereichen angeordnet, die an
ι» eine äußere Elektrode angeschlossen sind. Die von der
Wandlerelementspalte herrührenden Überschußladungen werden dabei durch eine an die Überschußladungsabsorptionsbereiche
angrenzende Überstrahlungssteuerelektrode in die Überschußladungsabsorptionsbereiche
überführt und über die äußere Elektrode aus dem Bildabtastbereich abgeleitet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Festkörper-Bildabtastvorrichtung der eingangs genannten
Art dahingehend auszubilden, daß Überstrahlungs-
2(i erscheinungen hervorrufende Überschußladungen ohne
eine Notwendigkeit zur Verringerung der effektiven lichtaufnehmenden Oberfläche des Bildabtastbereichs
beseitigt werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst,
2ϊ daß die Überschußladung durch die Ladungsübertragungselementspalte
hindurch dem Auswahl-Gatebereich zuleitbar ist, der sie selektiv in den Überschußladungsabsorptionsbereich
ableitet.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind
jo in den Unteransprüchen angegeben.
In der folgenden Beschreibung ist die Erfindung anhand einiger Ausführungsformen unter Bezugnahme
auf die Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen
Fig. la bis Ic eine Aufsicht, eine Teilschnittansicht
bzw. ein Potentialdiagramm einer Fremdkörper-Bildabtastvorrichtung
nach dem Stand der Technik,
F i g. 2 eine einen grundlegenden Aufbau darstellende Aufsicht einer Festkörper-Bildabtastvörrichtung,
Fig.3 eine eine Ausführungsform der Festkörper-Bildabtastvorrichtung darstellende Aufsicht,
Fig.3 eine eine Ausführungsform der Festkörper-Bildabtastvorrichtung darstellende Aufsicht,
Fig.4 ein den Betrieb dieser Ausführungsform erläuterndes Wellendiagramm, und
Fig.5 eine eine weitere Ausführungsform der Festkörper-Bildabtastvorrichtung darstellende Aufsieht.
Bei einer Festkörper-Bildabtastvorrichtung vom Ladungsübertragungstyp erfolgt durch die zum Zeitpunkt
der fotoelektrischen Umwandlung aus den fotoelektrischen Wandlerelementspalten überfließende
so Überschußladung eine nachteilige Beeinflussung der zu dieser Zeit in den den fotoelektrischen Wandlerelementspalten
benachbarten Ladungsübertragungselementspalten vorhandenen Signalladungen. Es ist daher
ein Aufbau erforderlich, bei dem die Überschußladung in einen Überlaufdrain abgezogen oder absorbiert wird,
so daß sie nicht in die Ladungsübertragungselementspalten hineinfließt. Aus dieser Erwägung heraus ist es,
um die Wirkung der aus den fotoelektrischen Wandlerelementspalten überlaufenden Überschußladung auf die
in den Ladungsübertragungselementspalten vorhandene Signalladung zu beseitigen, wüijschenswert, die
Ladungsübertragungselementspalten zur Zeit der fotoelektr'schen
Umwandlung von Signalladung freizuhalten. Um dies zu erreichen, sind zur Zeit der
fotoelektrischen Umwandlung von den Ladungsübertragungselementspalten
entkoppelte Speicherbereiche vorgesehen, in die die Signalladungen von den Ladungsübertragungselementspalten zur dortigen Spei-
cherung zu übertragen sind. Nachdem die Signalladungen zu den Speicherbereichen übertragen sind, brauchen
die Ladungsübertragungselementspalten die Funktion der Speicherung der zu übertragenden Signalladungen
nicht mehr aufzuweisen und können daher als eine verschiedene Funktion aufweisende Bereiche verwendet
werden, d. h. daß sie als die vorerwähnte Überlauf-Drainbereiche verwendet werden können.
Fig. 2 zeigt einen grundlegenden Aufbau einer eine
derartige Funktion aufweisenden Festkörper-Bildabtastvorrichtung. In F i g. 2 sind Bereiche 22 zur
Speicherung der von den fotoelektrischen Wandlerelementspalten 1 bei der fotoelektrischen Umwandlung
herrührenden Signalladungen zwischen einem die fotoeiektrischen Wandiereiementspaiten i und die
Ladungsübertragungselementspalten 2 aufweisenden Bereich und einem von einem Registerbereich gebildeten
Ladungsauslesebereich 4. Während der durch die fotoelektrischen Wandlerelementspalten 1 und die
Ladungsübertragungselemente 2 gebildete Bereich einen von dem einfallenden Licht bestrahlten Bildabtastbereich
bildet, stellen die Speicherbereiche 22 Zwischenspeicherbereiche zur Übertragung der Signalladungen
zum Ladungsauslesebereich 4 dar. Daher ist dieser Bereich gegen Licht abgeschirmt. Zwischen dem
Bildabtastbereich 1, 2 und den Speicherbereichen 22 sind Auswahl-Gatebereiche 24 vorgesehen, die die
Signalladungen von den Ladungsübertragungselementspalten 2 zu den Speicherbereichen 22 übertragen und
die aus den fotoelektrischen Wandlerelementspalten 1 und damit aus den Ladungsübertragungsspalten 2
überfließende Überschußladungen in von vorgespannten Drainbereichen 23 gebildete Überschußiadungsabsorptionsbereiche
ableiten. Ein Ausgangsanschluß ist unter dem Bezugszeichen 5 dargestellt.
Die in F i g. 2 dargestellte und vorstehend beschriebene
Festkörper-Bildabtastvorrichtung wird zur zweidimensionalen Bildabtastung verwendet. Zum Zwecke
einer eindimensionalen Bildabtastung werden dagegen eine einzige fotoelektrische Wandlerelementspalte 1,
Ladungsübertragungselementspalte 2, Speicherbereich 22, vorgespannter Drainbereich 23, Auswahl-Gatebereich
24 und Ausleseregisterbereich 4 verwendet.
Auf die fotoelektrischen Wandlerelementspalten 1 einfallendes Licht verursacht eine Erzeugung von
Ladungen in einem Substrat, und die Ladungen werden in dem Substrat gespeichert. Über das Sättigungsladungsniveau
hinausgehend erzeugte Überschußladungen fließen in die Ladungsübertragungselementspalten
2 über. Die überfließenden Überschußladungen breiten sich durch Diffusion längs der Ladungsubertragungseiementspahen
2 aus und treten durch die Auswahl-Gatebereiche 24 hindurch, um in die vorgespannten
Drainbereiche 23 abgezogen zu werden. Nach einer vorbestimmten fotoelektrischen Umwandlungsperiode
werden die in den fotoelektrischen Wandlerelementspalten 1 gespeicherten Ladungen zu den Ladungsübertragungselementspalten
2 übertragen, wobei jedoch eine große Menge von Überschußladungen in den Ladungsübertragungselementspalten 2 verbleibt da sie
durch Diffusion zu den vorgespannten Drainbereichen 23 übertragen werden. Um die Restladungen hinauszufegen,
wird an die Ladungsübertragungselementspalten 2 ein Spannungsimpuls angelegt wodurch die Restladungen
innerhalb einer kurzen Zeitspanne in die vorgespannten Drainbereiche 23 hinausgefegt werden.
Nach dieser Operation werden die in den fotoelektrischen Wandlerelementspalten 1 vorhandenen Signalladungen
den Ladungsübertragungselementspalten 2 zugeführt. Die den Ladungsübertragungselementspalten
2 zugeführten Signalladungen werden durch die Auswahl-Gatebereiche 24 hindurch innerhalb einer
kurzen Zeitspanne zu in den Speicherbereichen 22 vorhandenen Ladungsübertragungselementspalten
übertragen. Zur Zeit der Übertragung der Signalladung sind die Auswahl-Gatebereiche 24 in einen offenen
Zustand gesteuert, um die Ladungen zu den Speicherbereichen 22 zu übertragen, während sie hinsichtlich der
vorgespannten Drainbereiche 23 gesperrt sind. Die zu den Speicherbereichen 22 übertragenen Signalladungen
werden zeilenweise zum Ausleseregister 4 für einen sequentiellen Lesevorgang übertragen. Während die in
den Speicherbereichen 22 vorhandenen Ladungen aus dem Ausleseregister 4 ausgelesen werden, findet in den
fotoelektrischen Wandlerelementspalten 1 die Erzeugung von Ladungen durch das einfallende Licht und
deren Speicherung statt, und die Ladungsübertragungselementspalten 2 dienen als ein Kanal, durch den die aus
den fotoelektrischen Wandlerelementspalten 1 herrührende Überschußladung zu den vorgespannten Drainbereichen
23 übertragen wird. Zu dieser Zeit dienen die Ladungsübertragungselementspalten 2 dazu, Überschußladungen
zu den vorgespannten Drainbereichen 23 hinaus zu fegen, indem lediglich ihre Übertragungselektroden (nicht dargestellt) mit einer konstanten
Spannung vorgespannt sind und es kann, um die Wirkung des Hinausfegens zu erhöhen, ein Spannungsimpuls
angelegt werden, um die Überschußladungen zwangsweise zu den vorgespannten Drainbereichen 23
hinauszufördern.
F i g. 3 zeigt einen Aufbau einer Ausführungsform der Festkörper-Bildabtastvorrichtung. Die fotoelektrischen
Wandlerelementspalten 1 sind durch PN-Flächendioden gebildet und die Ladungsübertragungselementspalten 2
sind durch Ladungsverschiebeelemente (CCDs) gebildet.
Mit dem Bezugszeichen 12 sind Elektroden zur Übertragung der Signalladungen von den fotoelektrischen
Wandlerelementspalten 1 zu den Ladungsübertragungselementspalten 2 bezeichnet, mit 7 ein Kanalsperrbereich
zur Abtrennung jedes Wandlerelementes in der horizontalen Richtung, wobei der Kanalsperrbereich
7 mit Ausnahme der Überlauf-Drainabschnitte denselben Aufbau aufweist wie bei der bekannten
Bildabtastvorrichtung, mit 25 eine Übertragungselekirode zur Übertragung der in den Ladungsübertragungselementspalten
t des Bildabtastbereiches vorhandenen Signalladungen zu den Ladungsübertragungselementspalten
der Speicherbereiche 22, und mit 26 von den fotoeiektriiciien Wandlere'ernenteri 1 zu den
Drainbereichen 23 reichende Gateelektroden zur Übertragung der von den Ladungsübertragungselementspalten
herrührenden Überschußladungen. Die i Ladungsübertragungselementspalten der Speicherbe- j;
reiche 22 sind mit derselben Zahl von Übertragungselek- J troden versehen wie die Ladungsübertragungselement- ξ,
spalten 2 der Bildabtastbereiche, und diese Übertra- % gungselektroden können durch zweiphasige Zeittaktim- ;
pulssignale ausgesteuert werden. J
In Fig.4 ist ein Beispiel für einen Satz von
Impulssignalen dargestellt die in der vorliegenden Ausführungsform von (nicht dargestellten) Signalquellen
geliefert werden. Mit 0,-;, 0vi, 0s 1 und 0,j sind
Spannungsimpulse bezeichnet die an die Übertragungselektroden in den Ladungsübertragungselementspalten
der Bildabtastbereiche I1 2 und der Speicherbereiche
22 angelegt sind, mit 0 pt Spannungsimpulse, an
die Elektroden 12 zur Übertragung der Signalladung von den fotoelektrischen Wandlerelementspalten 1 zu
den angrenzenden Ladungsübertragungselementspalten 2 angelegt sind, mit 0 vr Spannungsimpulse, die an
die Übertragungse Übertragungselektroden 25 zur Übertragung der Signalladung von den Ladungsübertragungselementspalten
2 des Bildabtastbereiches zu den Ladungsübertragungselementspalten der Speicherbereiche
22 angelegt sind, und mit 0qo Spannungsimpulse,
die an die Elektroden 26 zur Übertragung der Überschußladung von den Ladungsübertragungselementspalten
2 des Bildabtastbereichs zu den vorgespannten Drainbereichen 23 angelegt sind. Während
einer Periode ii sind die Spannungsimpulse 0od zur
Übertragung der in den Ladungsübertragungselementspalten 2 des Bildabtastbereichs vorhandenen Restladung
zu den vorgespannten Drainbereichen 23 angelegt, während einer nachfolgenden Periode h sind die
Elektroden 12 zur Übertragung der Signalladungen von den fotoelektrischen Wandlerelementspalten 1 zu den
angrenzenden Ladungsübertragungselementspalten 2 offen gesteuert, und während einer nachfolgenden
Periode f3 sind die Spannungsimpulse 0si, 0S2 zur
Ladungsübertragung von den Ladungsübertragungselementspalten 2 des Bildabtastbereichs zu den Ladungsübertragungselementspalten
des Speicherbereichs 22 angelegt. Während dieser Periode f3 ist an die
Übertragungselektrode 25 ein Impuls 0 \τ angelegt, so
daß Ladungen zu der Ladungsübertragungselementspalte 2 des Bildabtastbereichs und zu der Ladungsübertragungseiementspalte
des Speicherbereichs 22 übertragen werden. Zu dieser Zeit werden die Elektroden 26
geschlossen gehalten und sie werden, nachdem die Signalladung des Bildabtastbereichs zu den Speicherbereichen
22 übertragen worden ist, geöffnet, um die vorgespannten Drainbereiche 23 und die Ladungsübertragungselementspalten
2 des Bildabtastbereichs 1,2 zu koppeln. Zu dieser Zeit sind die Übertragungselektroden
25 geschlossen gehalten. Während bei dem oben beschriebenen Betrieb die im Bildabtastbereich 1, 2
vorhandene Restladung zu den vorgespannten Drainbereichen 23 übertragen wird, ist es auch möglich, die
Ladung durch die Speicherbereiche 22 und den Registerbereich 4 zu dem Ausgabeabschnitt hinauszufegen.
Die Perioden fi, f? und ti sind derart gewählt, daß sie
innerhalb der vertikalen Rücklaufperiode liegen, während der kein abgetastetes Bild auftritt.
Bei der vorstehend erwähnten Ausführungsform kann, da die fotoelektrischen Wandlerelementspalten 1
nicht durch die Anbringung; eines Überlaufdrain verengt sind, im Vergleich zu der den Überlaufdrain aufweisen-
to den bekannten Bildabtastvorrichtung die Empfindlichkeit
vorteilhaft ohne eine wesentliche Änderung in der Überstrahlungs-Unterdrückungswirkung verdoppelt
werden. Ferner wurde nachgewiesen, daß das Überstrahlen bis zu einer Lichtintensität, die ungefähr dem
lOOfachen der Sättigungsbelichtung der fotoelektrischen Wandiereiemente entspricht, unterdrückt werden
konnte.
In Fig.5 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt,
bei der ein vorgespannter Drainbereich 27 auch an der oberen Seite des Bildabtastbereichs (entgegengesetzt
zu den Speicherbereichen) vorgesehen ist, so daß die von den Ladungsübertragungselementspalten 2 des
Bildabtastbereichs herrührenden Überschußladungen auch in den Drainbereich 27 hinein abgezogen werden
können. Bei diesem Aufbau wurde festgestellt, daß die Überstrahlungs-Unterdrückungswirkung im wesentlichen
die gleiche ist wie bei der vorhergehenden Ausführungsform von Fig.4, jedoch konnte ein
zusätzlicher Effekt einer Unterdrückung der Ladungs-
jo ausbreitung nach dem Überstrahlen erhalten werden.
Bei dem Aufbau dieser mit dem Drainbereich 27 versehenen Ausführungsform ist es möglich, das
Hinausfegen der Restladung zum Drainbereich 27 vor der Übertragung der Signalladung von den fotoelektrisehen
Wandlerelementen 1 zu den angrenzenden Ladungsübertragungselementspalten 2 zu bewirken. In
diesem Fall müssen die Ladungsübertragungselementspalten 2 des Bildabtastbereichs einen 3- oder 4phasigen
Aussteuerungsaufbau aufweisen, der die Fähigkeit zur Änderung der Richtung der Ladungsübertragung
besitzt
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Festkörper-Bildabtastvorrichtung mit einem eine fotoelektrische Wandlerelementspalte (1) und
eine Ladungsübertragungselementspalte (2) aufweisenden Bildabtastbereich, einem eine Ladungsübertragungselementspalte aufweisenden Speicherbereich (22), einen Ladungsauslesebereich (4) zum
Auslesen einer in dem Speicherbereich (22) gespeicherten Ladung, einem Überschußladungsabsorp- to
tionsbereich (23) zur Absorption einer von einer fotoelektrischen Umwandlung in der fotoelektrischen Wandlerelementspalte (1) herrührenden
Überschüßladung, und einem Auswahl-Gatebereich (24) zur Übertragung der in der Ladungsübertragungselesientspalte (2) des bildabtastberekhs vorhandenen Ladung zum Speicherbereich (22), dadurch gekennzeichnet, daß die Überschußladung durch die Ladungsübertragungselementspal-
te (2) hindurch dem Auswahl-Gatebereich (26) zuleitbar ist, der sie selektiv in den Überschußladungsabsorptionsbereich (23) ableitet.
2. Festkörper-Bildabtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der
Ladungsübertragungselementspalte (2) des Bildabtastsignals vorhandene Ladung vor der Ladungsübertragung von der fotoelektrischen Wandlerelementspalte (1) zur Ladungsübertragungselementspalte (2) in die Laciungsübertragungselementspalte
des Speicherbereichs (22) hinausgefegt wird.
3. Festkörper-Bildabtastvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Anzahl von je eine fotoelektrische Wandlerelementspalte (1) und eine dazu parallele Ladungsübertragungselementspalte (2) aufweisenden Paaren, deren
jedem je ein Ladungsspeicherbereich (22), ein Überschußladungsabsorptionsbereich (23) und ein
Auswahl-Gatebereich (24, 26) zugeordnet ist, quer zur Spaltenrichtung in einer Reihe angeordnet und
der Ladungsauslesebereich (4) durch ein der Anzahl der Ladungsspeicherbereiche (22) entsprechendes
und an diese angrenzendes Ausleseregister gebildet ist, in das die in die Ladungsspeicherbereiche (22)
übertragenen Signalladungcn zeilenweise auslesbar
sind.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6450880A JPS56160081A (en) | 1980-05-14 | 1980-05-14 | Solid state image pickup apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3119032A1 DE3119032A1 (de) | 1982-03-18 |
| DE3119032C2 true DE3119032C2 (de) | 1984-04-05 |
Family
ID=13260203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE3119032A Expired DE3119032C2 (de) | 1980-05-14 | 1981-05-13 | Festkörper-Bildabtastvorrichtung |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56160081A (de) |
| DE (1) | DE3119032C2 (de) |
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| JPS57178479A (en) * | 1981-04-27 | 1982-11-02 | Sony Corp | Solid image pickup element |
| JPS5838081A (ja) * | 1981-08-29 | 1983-03-05 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
| JPS58103274A (ja) * | 1981-12-15 | 1983-06-20 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 固体撮像素子の駆動方式 |
| JPS58210663A (ja) * | 1982-06-01 | 1983-12-07 | Mitsubishi Electric Corp | 固体撮像装置 |
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| JPS5932267A (ja) * | 1982-08-17 | 1984-02-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置 |
| JPS5984575A (ja) * | 1982-11-08 | 1984-05-16 | Hitachi Ltd | 固体撮像素子 |
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| JPS59201586A (ja) * | 1983-04-28 | 1984-11-15 | Canon Inc | 撮像装置 |
| JPH0763090B2 (ja) * | 1986-03-19 | 1995-07-05 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置 |
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| JPH07118788B2 (ja) * | 1986-10-28 | 1995-12-18 | 株式会社東芝 | 電子スチルカメラ |
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| JPS55163951A (en) * | 1979-06-08 | 1980-12-20 | Toshiba Corp | Solid-state pickup unit |
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1980
- 1980-05-14 JP JP6450880A patent/JPS56160081A/ja active Pending
-
1981
- 1981-05-13 DE DE3119032A patent/DE3119032C2/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56160081A (en) | 1981-12-09 |
| DE3119032A1 (de) | 1982-03-18 |
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