JPH01309580A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPH01309580A JPH01309580A JP63139518A JP13951888A JPH01309580A JP H01309580 A JPH01309580 A JP H01309580A JP 63139518 A JP63139518 A JP 63139518A JP 13951888 A JP13951888 A JP 13951888A JP H01309580 A JPH01309580 A JP H01309580A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- channel
- ctd
- signal charges
- solid
- field
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、２次元面体撮像装置に係り、特に少ないフィ
ールド内サンプリングポイント数で高解像度、低偽解像
な信号を得るよう構成した固体撮像装置に関する。
ールド内サンプリングポイント数で高解像度、低偽解像
な信号を得るよう構成した固体撮像装置に関する。
（従来の技術）
固体撮像装置における解像度は固体撮像装置に集積され
た画素数によって決まり、高解像度を得るには画素数の
増加が必要となる。ところが、画素数が多いことは、画
素信号読出し周波数が高くなることを意味している。こ
のため、画素数が多いと信号帯域が広がり、ノイズが増
加する。また、画素数の増加は１画素サイズの減少につ
ながり、さらに１画素に蓄積される信号電荷数の減少に
なる。そして、このノイズの増加と最大蓄積信号電荷数
の減少により、ダイナミックレンジが低下する。
た画素数によって決まり、高解像度を得るには画素数の
増加が必要となる。ところが、画素数が多いことは、画
素信号読出し周波数が高くなることを意味している。こ
のため、画素数が多いと信号帯域が広がり、ノイズが増
加する。また、画素数の増加は１画素サイズの減少につ
ながり、さらに１画素に蓄積される信号電荷数の減少に
なる。そして、このノイズの増加と最大蓄積信号電荷数
の減少により、ダイナミックレンジが低下する。
一方、固体撮像装置においては、ナイキスト限界以上の
空間周波数を持つ被写体の撮像では、モアレ等の偽信号
が発生し再生像を劣化させる。この偽信号を減少させる
ため従来、例えば入射面に光導電膜を積層したり、レン
チキラーレンズを用いる等して画素開口を等価的に大き
くしていた。
空間周波数を持つ被写体の撮像では、モアレ等の偽信号
が発生し再生像を劣化させる。この偽信号を減少させる
ため従来、例えば入射面に光導電膜を積層したり、レン
チキラーレンズを用いる等して画素開口を等価的に大き
くしていた。
しかしながら、画素ピッチより大きな開口を得ることは
できず、この方法では限界があった。また、特公昭６２
−４０９１０号公報に開示されている駆動法では、偶数
フィールドと奇数フィールドで垂直ＣＣＤ転送方向に２
画素の組合わせを変え、その加算信号を出力しインター
レース走査を行っている。この方法は、主として信号蓄
積期間をフレーム周期からフィールド周期にして残像を
低減する目的で用いられているものであり、垂直方向の
偽信号は減少できるものの、水平方向については従来と
変らず偽信号が発生する問題があった。
できず、この方法では限界があった。また、特公昭６２
−４０９１０号公報に開示されている駆動法では、偶数
フィールドと奇数フィールドで垂直ＣＣＤ転送方向に２
画素の組合わせを変え、その加算信号を出力しインター
レース走査を行っている。この方法は、主として信号蓄
積期間をフレーム周期からフィールド周期にして残像を
低減する目的で用いられているものであり、垂直方向の
偽信号は減少できるものの、水平方向については従来と
変らず偽信号が発生する問題があった。
これらの問題に対して、特開昭６ｌ−ＩＨ７８２号公報
に開示されている固体撮像装置では、画素集積度を上げ
ることなく、且つ画素読出し周波数を下げても従来の正
方格子配置画素の固体撮像装置並みの解像度を実現でき
る。しかも、解像度を上げてもダイナミックレンジは大
きくてきる特徴がある。しかしながら、この装置は１画
素に４個の信号電荷読出しゲートが必要となること、垂
直ＣＣＤの信号電荷転送路がジグザグとなることにより
、素子構成が複雑になるという問題があった。
に開示されている固体撮像装置では、画素集積度を上げ
ることなく、且つ画素読出し周波数を下げても従来の正
方格子配置画素の固体撮像装置並みの解像度を実現でき
る。しかも、解像度を上げてもダイナミックレンジは大
きくてきる特徴がある。しかしながら、この装置は１画
素に４個の信号電荷読出しゲートが必要となること、垂
直ＣＣＤの信号電荷転送路がジグザグとなることにより
、素子構成が複雑になるという問題があった。
（発明が解決しようとする課題）
このように従来、高解像度を得るために画素数を増やす
と画素サイズが小さくなり、ノイズの増大及び最大蓄積
信号の減少を招き、ダイナミックレンジが低下するとい
う問題があった。さらに、ナイキスト限界以上の空間周
波数を持つ被写体の撮像では、モアレ等の偽信号が発生
し再生画像の劣化を招く。また、これらを解決するため
に特開昭６１−１３３７８２号公報のような構成を採る
と、信号電荷読出しゲート数が増え、信号電荷転送路が
ジグザグとなり、素子構成□が複雑になるという問題が
あった。
と画素サイズが小さくなり、ノイズの増大及び最大蓄積
信号の減少を招き、ダイナミックレンジが低下するとい
う問題があった。さらに、ナイキスト限界以上の空間周
波数を持つ被写体の撮像では、モアレ等の偽信号が発生
し再生画像の劣化を招く。また、これらを解決するため
に特開昭６１−１３３７８２号公報のような構成を採る
と、信号電荷読出しゲート数が増え、信号電荷転送路が
ジグザグとなり、素子構成□が複雑になるという問題が
あった。
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目
的とするところは、素子構造の複雑化を招くことなく、
画素数の増加に伴うダイナミックレンジの低下及びモア
レ等の偽信号の発生を防止することができ、高解像度で
簡易な構成の固体撮像装置を提供することにある。
的とするところは、素子構造の複雑化を招くことなく、
画素数の増加に伴うダイナミックレンジの低下及びモア
レ等の偽信号の発生を防止することができ、高解像度で
簡易な構成の固体撮像装置を提供することにある。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
本発明の骨子は、画素電極の配列の改良によリ、ＣＴＤ
チャネルを直線状に構成すると共に、信号読出しゲート
（フィールドシフトチャネル）の数を低減することにあ
る。
チャネルを直線状に構成すると共に、信号読出しゲート
（フィールドシフトチャネル）の数を低減することにあ
る。
即ち本発明は、半導体基板上に信号電荷を蓄積する蓄積
ダイオード、信号電荷を一方向に転送する電荷転送素子
（ＣＴＤ）からなるｄＴＤチャネル、及び蓄積ダイオー
ドに蓄積された信号電荷をＣＴＤチャネルに転送するフ
ィールドシフトチャネルを設けると共に、これらの上に
蓄積ダイオードに接続される画素電極を介して光導電膜
を積層した積層型の固体撮像装置であって、複数フィー
ルドで１フレームを構成し、且つフィールドに同期して
基板をＣＴＤチャネル方向と直交する方向に往復移動さ
せる固体撮像装置において、前記フィールドシフトチャ
ネルを１個の蓄積ダイオードに対して１個又は２個設け
、前記画素電極を該電極形状から決まる感度重心（空間
サンプリング点）の配列がＣＴＤチャネル方向に対して
斜め方向となるように配列し、各フィールド毎に隣接す
る２画素の信号電荷を加算してＣＴＤチャネルにて読出
すようにしたものである。
ダイオード、信号電荷を一方向に転送する電荷転送素子
（ＣＴＤ）からなるｄＴＤチャネル、及び蓄積ダイオー
ドに蓄積された信号電荷をＣＴＤチャネルに転送するフ
ィールドシフトチャネルを設けると共に、これらの上に
蓄積ダイオードに接続される画素電極を介して光導電膜
を積層した積層型の固体撮像装置であって、複数フィー
ルドで１フレームを構成し、且つフィールドに同期して
基板をＣＴＤチャネル方向と直交する方向に往復移動さ
せる固体撮像装置において、前記フィールドシフトチャ
ネルを１個の蓄積ダイオードに対して１個又は２個設け
、前記画素電極を該電極形状から決まる感度重心（空間
サンプリング点）の配列がＣＴＤチャネル方向に対して
斜め方向となるように配列し、各フィールド毎に隣接す
る２画素の信号電荷を加算してＣＴＤチャネルにて読出
すようにしたものである。
（作用）
本発明によれば、１画素に１個又は２個のフィールドシ
フトチャネルで構成する簡単な装置にも拘らず、２画素
の信号電荷を加算し、さらにフィールド毎に２画素の組
合わせを異ならせることができる。また、１フィールド
内で全ての信号電荷を読出すことができる。従って、ノ
イズも少なく十分大きな信号電荷を得ることができ、ダ
イナミックレンジの増大をはかると共に、残像の少ない
高画質の再生像を得ることが可能である。
フトチャネルで構成する簡単な装置にも拘らず、２画素
の信号電荷を加算し、さらにフィールド毎に２画素の組
合わせを異ならせることができる。また、１フィールド
内で全ての信号電荷を読出すことができる。従って、ノ
イズも少なく十分大きな信号電荷を得ることができ、ダ
イナミックレンジの増大をはかると共に、残像の少ない
高画質の再生像を得ることが可能である。
また、１画素の中の蓄積ダイオードからＣＴＤチャネル
への出口であるフィールドシフトチャネルの数を１個又
は２個に減少でき、且つＣＴＤチャネルをジグザグにし
なくてもよくチャネル構造を簡単にできる。従って、構
成の簡略化及びチップ面積の有効利用をはかり得て、よ
り多画素の固体撮像装置を実現することが可能となる。
への出口であるフィールドシフトチャネルの数を１個又
は２個に減少でき、且つＣＴＤチャネルをジグザグにし
なくてもよくチャネル構造を簡単にできる。従って、構
成の簡略化及びチップ面積の有効利用をはかり得て、よ
り多画素の固体撮像装置を実現することが可能となる。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図及び第２図は本発明の一実施例に係わる固体撮像
装置の概略構成を説明するためのもので、第１図は画素
電極の配列を示す平面図、第２図は１画素相当分の素子
構造を示す断面図である。
装置の概略構成を説明するためのもので、第１図は画素
電極の配列を示す平面図、第２図は１画素相当分の素子
構造を示す断面図である。
第２図において、１０はｐ型Ｓｉ基板でありこの基板１
０の表面には、第１のｎ形層１１による蓄積ダイオード
、該蓄積ダイオードの信号電荷を読出すための第２のｎ
形層１２によるＣＴＤチャネル、第１及び第２のｎ形層
１１，３２間に電極１５により信号電荷の蓄積ダイオー
ドからＣＴＤチャネルへの転送を制御するフィールドシ
フトチャネル１３、ｐ＋層１４ （１４ａ、１４ｂ）よ
りなる画素分離領域が形成されている。ここで、電極１
５はフィールドシフトチャネル１３の制御電極とＣＴＤ
チャネルｎ型層１２内を信号電荷転送する際の転送電極
を兼ねている。例えば、蓄積ダイオードｎ型層１１から
ＣＴＤチャネルｎ型層１２への信号電荷転送の場合は正
電圧、ＣＴＤチャネルｎ型層１２内を信号電荷転送する
場合の負電圧のクロックパルスを印加して行う。
０の表面には、第１のｎ形層１１による蓄積ダイオード
、該蓄積ダイオードの信号電荷を読出すための第２のｎ
形層１２によるＣＴＤチャネル、第１及び第２のｎ形層
１１，３２間に電極１５により信号電荷の蓄積ダイオー
ドからＣＴＤチャネルへの転送を制御するフィールドシ
フトチャネル１３、ｐ＋層１４ （１４ａ、１４ｂ）よ
りなる画素分離領域が形成されている。ここで、電極１
５はフィールドシフトチャネル１３の制御電極とＣＴＤ
チャネルｎ型層１２内を信号電荷転送する際の転送電極
を兼ねている。例えば、蓄積ダイオードｎ型層１１から
ＣＴＤチャネルｎ型層１２への信号電荷転送の場合は正
電圧、ＣＴＤチャネルｎ型層１２内を信号電荷転送する
場合の負電圧のクロックパルスを印加して行う。
基板１０及び電極１５上には、蓄積ダイオードｎ型層１
１上に開口を有する絶縁膜１６ （１６ａ。
１上に開口を有する絶縁膜１６ （１６ａ。
１６ｂ）が設けられ、この上に蓄積ダイオードｎ型層１
１と接続した画素電極１７が形成されている。さらに、
画素電極１７上に例えばアモルファス８１等の光導電膜
１８が形成され、この光導電膜１８上に透明電極１９が
設けられている。
１と接続した画素電極１７が形成されている。さらに、
画素電極１７上に例えばアモルファス８１等の光導電膜
１８が形成され、この光導電膜１８上に透明電極１９が
設けられている。
この素子構造では、光入射により光導電膜１８内に信号
電荷が発生する。この発生信号電荷は、透明電極１９と
画素電極１７間に印加された電界により画素電極１７へ
走行し、蓄積ダイオードｎ型層１１に蓄積される。ある
任意の時期（通常垂直ブランキング期間）に、この蓄積
された信号電荷は蓄積ダイオードｎ形層１１からフィー
ルドシフトチャネル１３を介してＣＴＤチャネルｎ形層
１２へと転送され読出される。ここで、画素は前記画素
電極１７により定義される。
電荷が発生する。この発生信号電荷は、透明電極１９と
画素電極１７間に印加された電界により画素電極１７へ
走行し、蓄積ダイオードｎ型層１１に蓄積される。ある
任意の時期（通常垂直ブランキング期間）に、この蓄積
された信号電荷は蓄積ダイオードｎ形層１１からフィー
ルドシフトチャネル１３を介してＣＴＤチャネルｎ形層
１２へと転送され読出される。ここで、画素は前記画素
電極１７により定義される。
第１図は本発明の固体撮像装置を光入射側、即ち上面よ
り見た図であり、この図では一部のみを示している。Ｃ
ＣＤやＢＢＤ等の電荷転送素子（ＣＴＤ）からなる垂直
ＣＴＤチャネルＣ（Ｃ，。
り見た図であり、この図では一部のみを示している。Ｃ
ＣＤやＢＢＤ等の電荷転送素子（ＣＴＤ）からなる垂直
ＣＴＤチャネルＣ（Ｃ，。
Ｃ２，＋Ｃｉ）が平行配置され、各ＣＴ、 Ｄチャネル
Ｃ上にそれぞれ４つの転送電極Ｔ 、（Ｔ＋ 、 Ｔ２
。
Ｃ上にそれぞれ４つの転送電極Ｔ 、（Ｔ＋ 、 Ｔ２
。
Ｔ３．Ｔ４）が配置されており、ＣＴＩ）チャネルＣ−
４相駆動となっている。隣接するＣＴＤチャネルＣ間に
は蓄積ダイオードＤ （Ｄ １ｒ、 Ｄ ２＋。
４相駆動となっている。隣接するＣＴＤチャネルＣ間に
は蓄積ダイオードＤ （Ｄ １ｒ、 Ｄ ２＋。
Ｄ２２．・・・）が配置され、ＣＴＤチャネルＣと蓄積
ダイオードＤとの間にはフィールドシフトチャネルＦ
（Ｆ１１２ ＋ＦＩＩ３ ＋ Ｆ２１２ ＋ ・・・）
が配置されている。ここで、蓄積ダイオードＤ１□＋Ｄ
２１＋Ｄ２３＋ Ｄ３２にはフィールドシフトチャネル
Ｆか２個所、それらに隣り合う残りの蓄積ダイオードＤ
２２． Ｄ３．、 Ｄ、３． Ｄ、、にはフィー
ルドシフトチャネルＦが１個所ある。そして、フィール
ドシフトチャネルＦはこれに接続された転送電極Ｔによ
り制御される。
ダイオードＤとの間にはフィールドシフトチャネルＦ
（Ｆ１１２ ＋ＦＩＩ３ ＋ Ｆ２１２ ＋ ・・・）
が配置されている。ここで、蓄積ダイオードＤ１□＋Ｄ
２１＋Ｄ２３＋ Ｄ３２にはフィールドシフトチャネル
Ｆか２個所、それらに隣り合う残りの蓄積ダイオードＤ
２２． Ｄ３．、 Ｄ、３． Ｄ、、にはフィー
ルドシフトチャネルＦが１個所ある。そして、フィール
ドシフトチャネルＦはこれに接続された転送電極Ｔによ
り制御される。
また、蓄積ダイオードＤに接続して画素電極Ｐ （ｐＨ
，Ｆ２１． Ｆ２２．・・・）が設けられており、こ
れらの画素電極Ｐの配列方向はＣＴＤチャネル＝ １０
− Ｃと斜め方向となっている。なお、図には示さないが、
垂直ＣＴＤチャネルＣの電荷転送方向端部には水平ＣＴ
Ｄチャネルが設けられ、垂直ＣＴＤチャネルＣを転送さ
れた信号電荷が水平Ｃ’ＴＤレジスタに入力され、この
水平ＣＴＤレジスタから信号電荷が読出されるものとな
っている。
，Ｆ２１． Ｆ２２．・・・）が設けられており、こ
れらの画素電極Ｐの配列方向はＣＴＤチャネル＝ １０
− Ｃと斜め方向となっている。なお、図には示さないが、
垂直ＣＴＤチャネルＣの電荷転送方向端部には水平ＣＴ
Ｄチャネルが設けられ、垂直ＣＴＤチャネルＣを転送さ
れた信号電荷が水平Ｃ’ＴＤレジスタに入力され、この
水平ＣＴＤレジスタから信号電荷が読出されるものとな
っている。
このような配置配列において、転送電極Ｔ１゜Ｔ２に正
電圧を印加すると、画素電極ｐＨとＰ２□。
電圧を印加すると、画素電極ｐＨとＰ２□。
Ｐ２＋とＰ３１＋ Ｐ ２３とＰ３３．Ｐ３□とＰ４
１の信号電荷がＣＴＤチャネルＣで加算され読み出され
る。また、転送電極Ｔ１とＴ３に正電圧を印加すると、
画素電極Ｐ２□とＰ２３、訃、１とＰ３２の信号電荷が
ＣＴＤチャネルＣで加算されて読み出される。即ち、フ
ィールドシフトチャネルＦを１個しか持たない画素電極
Ｐ ２２＋ Ｐ ３１＋ Ｐ３３＋ Ｐ４１を共
通にして、２個の画素電極の組合わせによる見かけ上の
画素の空間サンプリング点を変えられる。
１の信号電荷がＣＴＤチャネルＣで加算され読み出され
る。また、転送電極Ｔ１とＴ３に正電圧を印加すると、
画素電極Ｐ２□とＰ２３、訃、１とＰ３２の信号電荷が
ＣＴＤチャネルＣで加算されて読み出される。即ち、フ
ィールドシフトチャネルＦを１個しか持たない画素電極
Ｐ ２２＋ Ｐ ３１＋ Ｐ３３＋ Ｐ４１を共
通にして、２個の画素電極の組合わせによる見かけ上の
画素の空間サンプリング点を変えられる。
ここで、前記半導体基板１０はＣＴＤチャネル方向と直
交する方向に振動（往復移動）されるが、この振動振幅
をＣＴＤチャネルＣの水平ピッチＰＨと等しくする。即
ち、第３図に示すように半導体基板１０を入射像に対し
て相対的に水平方向に振幅ＰＨで振動させ、Ａ、Ｂの２
点で撮像を行う。この場合、１フレームは４フィールド
より構成され、蓄積ダイオードＤからＣＴＤチャネルＣ
へ信号電荷を転送するフィールドシフトチャネルＦ上の
転送電極Ｔ、、Ｔ２．Ｔ３．Ｔ４へ印加するフィールド
シフトノ々ルスは、垂直ブランキング期間に与える。そ
して、フィールド毎に半導体基板１０の位置をＰ Ｈだ
け水平方向に移動する。
交する方向に振動（往復移動）されるが、この振動振幅
をＣＴＤチャネルＣの水平ピッチＰＨと等しくする。即
ち、第３図に示すように半導体基板１０を入射像に対し
て相対的に水平方向に振幅ＰＨで振動させ、Ａ、Ｂの２
点で撮像を行う。この場合、１フレームは４フィールド
より構成され、蓄積ダイオードＤからＣＴＤチャネルＣ
へ信号電荷を転送するフィールドシフトチャネルＦ上の
転送電極Ｔ、、Ｔ２．Ｔ３．Ｔ４へ印加するフィールド
シフトノ々ルスは、垂直ブランキング期間に与える。そ
して、フィールド毎に半導体基板１０の位置をＰ Ｈだ
け水平方向に移動する。
このとき、Ａ点で第１フィールド、８点て第１フィール
ド、再度のＡ点で第３フィールド、再度の８点で第４フ
ィールドとなり、これら４つのフィールドで１フレ一ム
画像が得られる。
ド、再度のＡ点で第３フィールド、再度の８点で第４フ
ィールドとなり、これら４つのフィールドで１フレ一ム
画像が得られる。
第４図に転送電極Ｔ＋ 、Ｔ２ 、Ｔ３ 、Ｔ４に印加
するパルス電圧φＶｌ＋ φ９□、φＶ ３ ＋ φ
Ｖ４の波形を示す。Ｔ１にはφＶ１、Ｔ２にはφＶ２、
Ｔ３にはφ９５、Ｔ４にはφＶ４が印加される。第１．
第２フィールドでの垂直ブランキング期間ではφＶ ｌ
＋φｖ２に正電圧が印加される。これにより、第１図
における画素電極ｐＨとＰ２２＋ ” ２３とＰ３３
．Ｐ２□とＰ ３１＋ Ｐ ３２とＰ４１の信号電荷
が加算されて読出される。次に、第３．第４フィールド
での垂直ブランキング期間にはφＶ１とφＶ３に正電圧
パルスが印加される。これにより、画素電極Ｐ２２とＰ
２３゜Ｐ３１とＰ３□の信号電荷が加算され読出される
。
するパルス電圧φＶｌ＋ φ９□、φＶ ３ ＋ φ
Ｖ４の波形を示す。Ｔ１にはφＶ１、Ｔ２にはφＶ２、
Ｔ３にはφ９５、Ｔ４にはφＶ４が印加される。第１．
第２フィールドでの垂直ブランキング期間ではφＶ ｌ
＋φｖ２に正電圧が印加される。これにより、第１図
における画素電極ｐＨとＰ２２＋ ” ２３とＰ３３
．Ｐ２□とＰ ３１＋ Ｐ ３２とＰ４１の信号電荷
が加算されて読出される。次に、第３．第４フィールド
での垂直ブランキング期間にはφＶ１とφＶ３に正電圧
パルスが印加される。これにより、画素電極Ｐ２２とＰ
２３゜Ｐ３１とＰ３□の信号電荷が加算され読出される
。
第５図に以上の動作により得られる画素重心のサンプリ
ング点のフィールド毎の移動を示す。
ング点のフィールド毎の移動を示す。
第１フィールドでは空間サンプリング点はＳ１１゜Ｓ１
□ｒ ５１３１ Ｓ１４・・・、第２フィールドで
はＳ２１＋Ｓ２□＋ Ｓ ２３＋ Ｓ ２４・・・
、第３フィールドではＳ３１゜Ｓ３□・・・、第４フィ
ールドではＳ４１．Ｓ４□・・・の場所になる。１フレ
一ム画像はこれら４フィールドより構成されるので、合
計の空間サンプリング点は実際の画素電極Ｐの合計の２
倍となる。
□ｒ ５１３１ Ｓ１４・・・、第２フィールドで
はＳ２１＋Ｓ２□＋ Ｓ ２３＋ Ｓ ２４・・・
、第３フィールドではＳ３１゜Ｓ３□・・・、第４フィ
ールドではＳ４１．Ｓ４□・・・の場所になる。１フレ
一ム画像はこれら４フィールドより構成されるので、合
計の空間サンプリング点は実際の画素電極Ｐの合計の２
倍となる。
かくして本実施例によれば、２画素の信号電荷を加算し
、さらに１フィールド内で全ての信号電荷を読出すこと
ができる。従って、ノイズも少なく十分大きな信号電荷
を得ることができ、ダイナミックレンジの増大をはかり
得る。また、基板の振動と共に、２画素の組合わせを異
ならせることにより、４フィールドで１フレームを構成
し、合計の空間サンプリング点を実際の画素数の２倍に
することができる。このため、ダイナミックレンジの低
下を招くことなく、解像度の大幅な向上をはかり得る。
、さらに１フィールド内で全ての信号電荷を読出すこと
ができる。従って、ノイズも少なく十分大きな信号電荷
を得ることができ、ダイナミックレンジの増大をはかり
得る。また、基板の振動と共に、２画素の組合わせを異
ならせることにより、４フィールドで１フレームを構成
し、合計の空間サンプリング点を実際の画素数の２倍に
することができる。このため、ダイナミックレンジの低
下を招くことなく、解像度の大幅な向上をはかり得る。
また、１画素の中の蓄積ダイオードからＣＴＤチャネル
への出口であるフィールドシフトチャネルの数を少なく
することができ、且つＣＴＤチャネルをジグザグにしな
くてもよく、チャネル構造を簡単にできる。従って、構
成の簡略化及びチップ面積の有効利用をはかり得て、よ
り多画素の固体撮像装置を実現することが可能となる。
への出口であるフィールドシフトチャネルの数を少なく
することができ、且つＣＴＤチャネルをジグザグにしな
くてもよく、チャネル構造を簡単にできる。従って、構
成の簡略化及びチップ面積の有効利用をはかり得て、よ
り多画素の固体撮像装置を実現することが可能となる。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。実施例では、蓄積ダイオードと画素電極とを直接接
続していたが、その間に他の電極層を設けてもよい。光
導電膜として１層の場合を用いて説明を行ったが、複数
の層、バリヤ層等の他の物質層があってもよい。光導電
膜で発生した信号電荷を読出す信号電荷読出し部は、イ
ンターライン転送ＣＣＤ型、 Ｆ Ｉ Ｔ （Ｆｒａ
ｍｅ ＩｎｔｅｒｌｉｎｅＴｒａｎｓｆ’ｅｒ） ＣＣ
Ｄ型またはＣＴＤチャネルを用いたラインアドレス型な
どを用いてよい。その他、本発明の要旨を逸脱しない範
囲で、種々変形して実施することができる。
い。実施例では、蓄積ダイオードと画素電極とを直接接
続していたが、その間に他の電極層を設けてもよい。光
導電膜として１層の場合を用いて説明を行ったが、複数
の層、バリヤ層等の他の物質層があってもよい。光導電
膜で発生した信号電荷を読出す信号電荷読出し部は、イ
ンターライン転送ＣＣＤ型、 Ｆ Ｉ Ｔ （Ｆｒａ
ｍｅ ＩｎｔｅｒｌｉｎｅＴｒａｎｓｆ’ｅｒ） ＣＣ
Ｄ型またはＣＴＤチャネルを用いたラインアドレス型な
どを用いてよい。その他、本発明の要旨を逸脱しない範
囲で、種々変形して実施することができる。
［発明の効果］
以上述べたように本発明によれば、ダイナミックレンジ
の低下及びモアレ等の偽信号の発生を防止できるのは勿
論のこと、蓄積ダイオードからＣＴＤチャネルへの信号
電荷の出口の数を少なくでき、且っＣＴＤチャネルの構
造を簡単にでき、これにより高解像度で簡易な構成の固
体撮像装置を実現することが可能となる。
の低下及びモアレ等の偽信号の発生を防止できるのは勿
論のこと、蓄積ダイオードからＣＴＤチャネルへの信号
電荷の出口の数を少なくでき、且っＣＴＤチャネルの構
造を簡単にでき、これにより高解像度で簡易な構成の固
体撮像装置を実現することが可能となる。
第１図及び第２図は本発明の一実施例に係わる固体撮像
装置の概略構成を説明するためのもので、第１図はＣＴ
Ｄチャネル及び画素電極等の配置関係を示す平面図、第
２図は素子構造を示す断面図、第３図はフィールドシフ
トパルスと基板移動とのタイミングを示す信号波形図、
第４図は転送電極に印加するパルスのタイミングを示す
信号波形図、第５図はサンプリング点のフィールド毎の
移動を示す模式図である。 １０・・・半導体基板、１１．Ｄ、、、〜、Ｄ４１・・
・第１のｎ形層（蓄積ダイオード）、１２．Ｃ，。 Ｃ２，Ｃ３，、、第２のｎ形層（’ＣＴＤチャネル）、
１３、Ｆ、、２．〜＋Ｆ３２３・・・フィールドシフト
チャネル、１４・・・ｐ＋層（画素分離領域）、１５・
・・電極、１６・・・絶縁層、１７．Ｐ＋＋、〜、Ｐ４
１・・・画素電極、１８・・・光電導膜、１９・・・透
明電極、Ｔ、。 〜、Ｔ４・・・転送電極、Ｓ１１．〜．Ｓ４２・・・空
間サンプリング点。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 ＝ １６ − 第３ スールドジ７Ｙパルス ＋
装置の概略構成を説明するためのもので、第１図はＣＴ
Ｄチャネル及び画素電極等の配置関係を示す平面図、第
２図は素子構造を示す断面図、第３図はフィールドシフ
トパルスと基板移動とのタイミングを示す信号波形図、
第４図は転送電極に印加するパルスのタイミングを示す
信号波形図、第５図はサンプリング点のフィールド毎の
移動を示す模式図である。 １０・・・半導体基板、１１．Ｄ、、、〜、Ｄ４１・・
・第１のｎ形層（蓄積ダイオード）、１２．Ｃ，。 Ｃ２，Ｃ３，、、第２のｎ形層（’ＣＴＤチャネル）、
１３、Ｆ、、２．〜＋Ｆ３２３・・・フィールドシフト
チャネル、１４・・・ｐ＋層（画素分離領域）、１５・
・・電極、１６・・・絶縁層、１７．Ｐ＋＋、〜、Ｐ４
１・・・画素電極、１８・・・光電導膜、１９・・・透
明電極、Ｔ、。 〜、Ｔ４・・・転送電極、Ｓ１１．〜．Ｓ４２・・・空
間サンプリング点。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 ＝ １６ − 第３ スールドジ７Ｙパルス ＋
Claims (3)
- （１）半導体基板上に、信号電荷を蓄積する蓄積ダイオ
ード、信号電荷を一方向に転送する電荷転送素子（ＣＴ
Ｄ）からなるＣＴＤチャネル、及び蓄積ダイオードに蓄
積された信号電荷をＣＴＤチャネルに転送するフィール
ドシフトチャネルを設けると共に、これらの上に蓄積ダ
イオードに接続される画素電極を介して光導電膜を積層
した積層型の固体撮像装置であって、複数フィールドで
１フレームを構成し、且つフィールドに同期して基板を
ＣＴＤチャネル方向と直交する方向に往復移動させる固
体撮像装置において、前記フィールドシフトチャネルを
１個の蓄積ダイオードに対して１個又は２個設け、前記
画素電極を該電極形状から決まる感度重心（空間サンプ
リング点）の配列がＣＴＤチャネル方向に対して斜め方
向となるように配列し、各フィールド毎に隣接する２画
素の信号電荷を加算してＣＴＤチャネルにて読出すこと
を特徴とする固体撮像装置。 - （２）前記２画素の信号電荷を加算する手段は、ＣＴＤ
チャネル上の各転送電極に印加する電圧を制御して、２
つの信号電荷を加算するものであることを特徴とする請
求項１記載の固体撮像装置。 - （３）前記基板をＣＴＤチャネルの水平方向ピッチＰ＿
Ｈの１／２だけ離れた２点Ａ、Ｂ間で往復移動し、隣接
する２画素ずつの組合わせによる２点Ａ、Ｂでの撮像を
第１、第２フィールド及びこれらとは異なる２画素ずつ
の組合わせによる２点Ａ、Ｂでの撮像を第３、第４フィ
ールドとし、これら４つのフィールドで１フレームを構
成することを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63139518A JP2695841B2 (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63139518A JP2695841B2 (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01309580A true JPH01309580A (ja) | 1989-12-13 |
| JP2695841B2 JP2695841B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=15247160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63139518A Expired - Lifetime JP2695841B2 (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2695841B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000007817A1 (en) * | 1998-08-06 | 2000-02-17 | Sig Combibloc Inc. | Containers prepared from laminate structures having a foamed polymer layer |
-
1988
- 1988-06-08 JP JP63139518A patent/JP2695841B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000007817A1 (en) * | 1998-08-06 | 2000-02-17 | Sig Combibloc Inc. | Containers prepared from laminate structures having a foamed polymer layer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2695841B2 (ja) | 1998-01-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0346102B1 (en) | Solid state image sensing device | |
| JP3492029B2 (ja) | 撮像装置 | |
| JPH0654265A (ja) | インターレース信号発生方法及び装置 | |
| JPH0147073B2 (ja) | ||
| US4566037A (en) | Solid-state area imaging apparatus | |
| EP0498662B1 (en) | A method of reading out signals for a solid-state imaging device | |
| JP2011077939A (ja) | 固体撮像装置及びそれを備えるカメラ | |
| JPH01309580A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP3948042B2 (ja) | カメラシステム、撮像装置および撮像方法 | |
| JPS5838026B2 (ja) | 色彩信号発生装置 | |
| JPH0514816A (ja) | 固体撮像装置およびその駆動方法 | |
| JPH0360226B2 (ja) | ||
| JP5045183B2 (ja) | 固体撮像素子および固体撮像素子の駆動方法、並びにカメラシステム | |
| JPH0470282A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2003250090A (ja) | 撮像装置 | |
| JP2897665B2 (ja) | 固体撮像素子の駆動方法 | |
| JPS5962275A (ja) | 固体撮像装置の駆動方法 | |
| JPS59211384A (ja) | フレ−ム転送型電荷転送撮像デバイスおよびそれを用いた撮影装置 | |
| JP2666398B2 (ja) | 固体撮像素子及びその駆動方法 | |
| JP2595916B2 (ja) | 固体撮像素子及びその駆動方法 | |
| JP2904180B2 (ja) | 電荷転送装置の駆動方法 | |
| JP2692486B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2753895B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH0828846B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH02124685A (ja) | フレームインターライン型固体撮像素子及びその駆動方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070912 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080912 Year of fee payment: 11 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080912 Year of fee payment: 11 |