JPH02174473A - 固体撮像素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、固体撮像素子に関し、特に、そのフォトセン
サから垂直転送部へ信号電荷を転送する読み出しゲート
の構造に関する。

従来の技術 固体撮像素子は撮像管に比べ軽量・高耐久性、低残像、
焼きつき、コメツトテール等において優れ、現在使用さ
れている撮渫管にとって替わろうとしている。

従来、この種の固体撮像素子の一例であるインターライ
ン方式の固体撮像素子の一例を第３図に、セル部の平面
構造図を第４図に、垂直転送部１２及びフォトセンサ１
１からの信号電荷の読み出しゲー）１５を兼用する第２
のゲート１８に印加されるクロックパルスの一例を第５
図に示す。

第３図、第４図より、フォトセンサ１１に入射した光は
、その光量に応じて信号電荷が形成され、第５図の読み
出しパルスｖＨにより、垂直ブランキング期間内に読み
出しゲート１５を介して第１のゲート１７及び第２のゲ
ート１８で構成される垂直転送部１２に転送される。垂
直転送部１２の全電荷パターンは行単位で一水平走査線
毎に水平転送部１３に平列転送され、信号出力部１４よ
り順次ビデオ信号として出力される。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上述した様な固体１　［１素子において
は、フォトセンサ１１から垂直転送部１２へ信号を荷を
読み出す読み出しゲート１５が第４図に示した様にフォ
トセンサ１１と垂直転送部Ｉ２の隣接する辺の片側に設
けられているなめに、第５図に示した読み出しパルスの
波高値Ｖ、が低い場合、負荷により波形がなまった場合
、或いはパルス幅Ｖｗが短い場合には、第４図に示した
読み出しゲート１５から距離的に遠い）才Ｉ・センサ１
１内に励起ＭＷされた信号電荷は失速し、読み出し期間
内に垂直転送部２に転送されない不完全転送となり、フ
ォトセンサ１１内に前記信号電荷の一部が取り残される
ことに起因する残像特性の劣ｆヒ、特に、低照度時の残
像特性が劣化するという欠点があった。

本発明は従来の上記実情に鑑みてなされたものであり、
従って本発明の目的は、従来の技術に内在する上記欠点
を解消することを可能とした新規な固体撮像素子を提供
することにある。

発明の従来技術に対する相違点 上述した従来の固体撮像素子に対し、本発明は、フォト
センサ１から垂直転送部２の信号電荷を読み出す読み出
しゲート５をフォトセンサ１と垂直転送部２の隣接する
辺の中心或いは中心に近い所に配置し、読み出しゲート
５とフォトセンサ１内の最長距離をできる限り短くなる
様に構成しているという相違点を有する。

課題を解決するための手段 前記目的を達成する為に、本発明に係る固体撮像素子は
、入射光量に応じて信号電荷を蓄積する複数個のフォト
センサ１と、該フォトセンサ１から読み出された信号電
荷を転送する第１のゲート７と第２のゲート８で構成さ
れる垂直転送部２と、フォトセンサ１と垂直転送部２の
隣接する辺の中心或いは中心に近い所に位置し前記第２
のゲート８で構成され垂直ブランキング期間内に前記フ
ォトセンサｌから垂直転送部２に信号電荷を読み出す読
み出しゲート５と、行単位で一水平走査線毎に前記垂直
転送部２より転送されてくる信号電荷を順次信号出力部
に転送する水平転送部３と、信号出力部４とを備えて構
成され、更に、前記読み出しゲート５をフォトセンサｌ
と垂直シフトレジスタの隣接する辺の出来る限り中心に
近いところに配置して構成される６ 実施例 次に本発明をその好ましい各実施例について図面を９照
して具体的に説明する。

第１図は本発明による第１の実施例を示すセル部の平面
構造図であり、従来技術の一例である第４図のセル部の
平面構造図に適応したものである。

第１図を参照するに、本発明による第１の実施例は、入
射光量に応じて信号電荷を蓄積する複数個のフォトセン
サ１と、フォトセンサ１から読み出された信号電荷を転
送する第１のゲート７と第２のゲート８で構成される垂
直転送部２と、フォトセンサ１と垂直転送部２の隣接す
る辺の中心に位置し、垂直ブランキング期間内に前記フ
ォトセンサ１から垂直転送部２に信号電荷を読み出す前
記第２のゲート８で構成される読み出しゲート５で構成
されている。

第５図に示した読み出しパルスｖＨの波高値が低い場合
、負荷により波形がなまった場合、或いはパルス幅ｖｗ
が短い場合には、第４図においてフォトセンサ１１に光
が入射し、読み出しゲート１５から距離的に遠いフォト
センサｌｌ内に励起蓄積された信号電荷は失速してしま
い、読み出し期間内に垂直転送部１２に転送されない不
完全転送となり、フォトセンサ１１内に前記信号電荷の
一部が取り残されることにより残像特性が劣１ヒし、且
つ低照度時にはその残像特性の劣化はさらに悪化する。

上述した従来の固体撮像子に対し、本発明に係る固体撮
像素子の第１の実施例は第１図に示した様に、フォトセ
ンサ１から垂直転送部２への読み出しゲート５を、フォ
トセンサ１と垂直転送部２の隣接する辺の中心に配置し
、読み出しゲート５からフォトセンサ内の最長の距離を
最短になる様に構成しているために、従来例に比べ、第
４図に示した読み出しパルスの波高値ｖＨが低い場合、
負荷により波形がなまった場合、或いはパルス、幅Ｖｗ
が短い場合でも、読み出しゲート５から距離的に遠いフ
ォトセンサ１内に励起蓄積された信号電荷も従来例に比
べ読み出し期間内に失速による垂直転送部２への不完全
転送が発生しにくくなり、フォトセンサ１内に励起蓄積
された信号電荷の垂直転送部２への不完全転送によりフ
ォトセンサ１内に取り残された信号電荷に起因する残像
特性の劣化を低減する事ができ、特に低照度撮像時には
残像特性の劣ｊヒを著しく抑制することが出来る。

第２Ｑ？ｌは本発明の第２の実施例を示すセル部の平面
構造図であり、本発明の第１の実施例と同様に、従来技
術の一例である第４図のセル部の平面構造図に適応した
ものである。

本発明の第２の実施例の固体ｌｆｉ像素子は、第２図に
示した様に、フォトセンサ１から垂直転送部２への読み
出しゲート５を、従来例に比ベフ第１〜センサｌと垂直
転送部２の隣接する辺の中心に近い所に配置しているた
めに、前述した本発明の第１の実施例と同様の理由で、
従来例に比べ残像特性の劣化を低減する事ができ、特に
低照度撮像時には残像特性の劣化を著しく抑制すること
が出来ることは言うまでもない。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、フォトセンサｌか
ら垂直転送部２へ信号電荷を読み出す読み出しゲートを
フォトセンサ１と垂直転送部２の隣接する辺の中心或い
は中心に近いところに配置し、読み出しゲート５とフォ
トセンサ１内の最長距離をできる限り短くなるように構
成することにより、読み出しパルスの波高１ｉａＶｏが
低い場合、負荷により波形がなまった場か或いはパルス
ｇｖｗが短い場合でも、従来例に比べ読み出しゲー１−
５から距離的に遠いフォトセンサ１内に励起蓄積された
信号電荷の読み出し期間内における失速による垂直転送
部２への不完全転送が発生しにくくなり、フォトセンサ
１内に励起蓄積された信号電荷の垂直転送部２への不完
全転送によりフォトセンサ１内に取り残された信号電荷
に起因する残像特性の劣化を低減する事ができ、特に、
低照度撮像時にはａ　ＣＳ特性の劣ｆヒを著しく抑制す
ることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１２１は本発明にｆ系る固体撮像素子の第１の実施例
を示すセル部の平面構造図、第２図は本発明に係る固体
撮像素子の第２の実施例を示すセル部の平面構造図、第
３図は従来技術の一例であるインターライン方式の固体
ｌｆｉ像素子の概念図、第４図はそのセル部の平面構造
図、第５図は垂直転送部及びフォトセンサからの信号電
荷の読み出しゲートを兼用する第２のゲートに印加され
るクロックパルスの一例を示す図である。 １．１１・・・フォトセンサ、２，１２・・・垂直転送
部、３．１３・・・水平転送部、４．１４・・・信号出
力部、５゜１５・・・読み出しゲート、６．１６・・・
チャネルスト・ツブ、７．１７・・・第１のゲート、８
，１８・・・第２のゲート第３図 特許出願人　　　日本電気株式会社 代　理　人　　　弁理士　熊谷雄太部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入射光量に応じて信号電荷を蓄積する複数個のフォトセ
   ンサと、該フォトセンサから読み出された信号電荷を転
   送する第１のゲートと第２のゲートで構成される垂直転
   送部と、前記フォトセンサと前記垂直転送部の隣接する
   辺の中心に位置し前記第２のゲートで構成され垂直ブラ
   ンキング期間内に前記フォトセンサから前記垂直転送部
   に信号電荷を読み出す読み出しゲートと、行単位で一水
   平走査線毎に前記垂直転送部より転送されてくる信号電
   荷を順次信号出力部に転送する水平転送部と、信号出力
   部とを有することを特徴とする固体撮像素子。