JPH03196676A - 電荷転送素子の駆動法 - Google Patents
電荷転送素子の駆動法Info
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- JPH03196676A JPH03196676A JP1336944A JP33694489A JPH03196676A JP H03196676 A JPH03196676 A JP H03196676A JP 1336944 A JP1336944 A JP 1336944A JP 33694489 A JP33694489 A JP 33694489A JP H03196676 A JPH03196676 A JP H03196676A
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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】
「産業上の利用分野」
この発明は、固体撮像装置等に用いられる電荷転送素子
の駆動法、特に転送効率を高めることのできる駆動法に
関する。
の駆動法、特に転送効率を高めることのできる駆動法に
関する。
「従来の技術」
電荷結合素子（ＣＣＤ）を代表とする電荷転送素子（Ｃ
ＴＤ）の例として、第２図に示す１次元イメージセンサ
や、第３図に示す２次元イメージセンサ等の固体撮像素
子、第４図に示すシリアル−パラレル−シリアル（ＳＰ
Ｓ）方式の遅延線などがある。
ＴＤ）の例として、第２図に示す１次元イメージセンサ
や、第３図に示す２次元イメージセンサ等の固体撮像素
子、第４図に示すシリアル−パラレル−シリアル（ＳＰ
Ｓ）方式の遅延線などがある。
これら素子では、いずれの場合にも複数本の垂直転送部
３の４８号電荷が水平転送部４へ転送された後、該水平
転送部４内を転送され、信号電荷検出部５から出カイ８
号として読み出される。
３の４８号電荷が水平転送部４へ転送された後、該水平
転送部４内を転送され、信号電荷検出部５から出カイ８
号として読み出される。
第２図及び第３図において、ｌは光電変換部（斜線領域
として図示）、２はトランスファゲートである。
として図示）、２はトランスファゲートである。
垂直転送部３から水平転送部４に４３号１ｉ荷を転送す
る場合の駆動方式について第５図を参照して説明する。
る場合の駆動方式について第５図を参照して説明する。
なお、以下では、各転送部３．４としてＣＣＤが使用さ
れ、垂直転送部３ば４相駆動、水平転送部４ば２相駆動
の場合について説明するが、他のＣＴＤの場合あるいは
別の駆動相数の場合についても同様である。
れ、垂直転送部３ば４相駆動、水平転送部４ば２相駆動
の場合について説明するが、他のＣＴＤの場合あるいは
別の駆動相数の場合についても同様である。
第５図に従来の駆動方式の場合のタイミング図を示す。
また、第６図に垂直転送部３がら水平転送部４に至る電
荷転送領域の模式図を示す。
荷転送領域の模式図を示す。
ココテ、転送電極ＧＶＩ、 ＧＶ２． ＧＶ３． ＧＶ
４． Ｇｌ、ＧＤ３には、第５図に示す転送りａツクφ
ｖｌ。
４． Ｇｌ、ＧＤ３には、第５図に示す転送りａツクφ
ｖｌ。
φＶ２． φＶ３．φＶ４． φＨ１，φＨ２が印加さ
れる。
れる。
また、第６図において、転送電極ＧＨＩ、 ＧＤ３の領
域内に設けられたハツチング部は転送の方向付けのため
のバリヤ領域である。
域内に設けられたハツチング部は転送の方向付けのため
のバリヤ領域である。
ざて、第５図時点ｔ１において垂直転送部３の最終ビッ
トを構成する転送電極ＧＶＩ、 ＧＶＺ下の領域に蓄積
されていた信号電荷は、時点ｔ２〜ｔ９の間に転送電極
ＧＶ３． ＧＶ４のチャネル領域を経由して水平転送部
４の対応する転送部１ｆｉｒＧ旧直下へ転送される。
トを構成する転送電極ＧＶＩ、 ＧＶＺ下の領域に蓄積
されていた信号電荷は、時点ｔ２〜ｔ９の間に転送電極
ＧＶ３． ＧＶ４のチャネル領域を経由して水平転送部
４の対応する転送部１ｆｉｒＧ旧直下へ転送される。
次のタイミングでは、転送電極ＧＨ１に蓄積されていた
信号電荷は時点ｔｌｏ以降で水平方向に転送され、４８
号電荷検出部５へと運ばれる。
信号電荷は時点ｔｌｏ以降で水平方向に転送され、４８
号電荷検出部５へと運ばれる。
このような水平転送において、第５図に示すように信号
電荷が垂直転送の最終段にあたる転送部１ＧＶ４からＧ
ｌへ運ばれる期間Ｔ１に比べ、水平転送の最初にあたる
転送電極ＧｌがらＧＨｌ２へ運ばれる期間Ｔ２の方が＾
かに短くなっている。
電荷が垂直転送の最終段にあたる転送部１ＧＶ４からＧ
ｌへ運ばれる期間Ｔ１に比べ、水平転送の最初にあたる
転送電極ＧｌがらＧＨｌ２へ運ばれる期間Ｔ２の方が＾
かに短くなっている。
「発明が解決しようとする課題」
ところで、第７図は、第６図の具体例としてより詳細に
示した図である。
示した図である。
第７図において、−点鎖線で囲まれた領域が活性領域で
、ＣＣＤの転送チャネルを形成する。また、破線は各転
送電極における下側電極、実線は上側電極を示し、水平
転送部４では上（＋！１電極下のチャネル領域に転送の
方向付けのためのポテンシャルバリヤが形成きれている
。
、ＣＣＤの転送チャネルを形成する。また、破線は各転
送電極における下側電極、実線は上側電極を示し、水平
転送部４では上（＋！１電極下のチャネル領域に転送の
方向付けのためのポテンシャルバリヤが形成きれている
。
また、各転送電極ＧＶＩ、 ＧＶ２． ＧＶ３． ＧＶ
４． ＧＨｌ、 Ｇｌ（２１：は、第５図のクロックφ
Ｖｌ、 φｖ２゜φＶ３．φＶ４．φ旧、φＨ２が印加
される。
４． ＧＨｌ、 Ｇｌ（２１：は、第５図のクロックφ
Ｖｌ、 φｖ２゜φＶ３．φＶ４．φ旧、φＨ２が印加
される。
第７図より明らかなように、２相駆動力式を採用した場
合、垂直転送部３ｉ′［下に形成される垂直転送チャネ
ルが、水平転送部４直下に形成される水平転送チャネル
に合流する領域のチャネル輻ＷＯは、転送りａツクφ旧
が印加される下側電極のチャネル輻Ｗ１より必然的に小
さくならざるを得ない。
合、垂直転送部３ｉ′［下に形成される垂直転送チャネ
ルが、水平転送部４直下に形成される水平転送チャネル
に合流する領域のチャネル輻ＷＯは、転送りａツクφ旧
が印加される下側電極のチャネル輻Ｗ１より必然的に小
さくならざるを得ない。
第４図に示す従来の駆動タイミングの場合、（８号電荷
を直前の転送電極ＧＶＪ下から転送Ｎ極ＧＨＩの下側電
極下へ転送するには、チャネル輻ＷＯが小ざい値であっ
ても、期間ＴＩという相対的に長い時間をかけているた
め、チャネル輻ＷＯが小ざいことに起因する転送劣化は
生じ難い。
を直前の転送電極ＧＶＪ下から転送Ｎ極ＧＨＩの下側電
極下へ転送するには、チャネル輻ＷＯが小ざい値であっ
ても、期間ＴＩという相対的に長い時間をかけているた
め、チャネル輻ＷＯが小ざいことに起因する転送劣化は
生じ難い。
しかしながら、転送１を極Ｇ旧用の下側Ｎ極下から次の
転送電極ＧＨ２の下側電極下へ転送する期間Ｔ２は、水
平転送部４から４８号電荷検出部５へ読み出す時の１転
送段当り期間Ｔ３と同じであるため、期間Ｔ１に比べ非
常に短い。
転送電極ＧＨ２の下側電極下へ転送する期間Ｔ２は、水
平転送部４から４８号電荷検出部５へ読み出す時の１転
送段当り期間Ｔ３と同じであるため、期間Ｔ１に比べ非
常に短い。
したがって、チャネル輻ＷＯが狭くかつその長さＬＯが
チャネル輻ＷＯに比べて大きい場合、水平転送直後に、
ＷＯＸＬＯの領域の信号電荷が一部取り残される現象を
招く。
チャネル輻ＷＯに比べて大きい場合、水平転送直後に、
ＷＯＸＬＯの領域の信号電荷が一部取り残される現象を
招く。
そして、この電荷取り残し量は各垂直転送チャネル間で
バラツキ易く、電荷取り残し量がバラツクと、例えば第
３図の２次元イメージセンサの場合では縦縞模様を生じ
て画像が劣化する。
バラツキ易く、電荷取り残し量がバラツクと、例えば第
３図の２次元イメージセンサの場合では縦縞模様を生じ
て画像が劣化する。
そこで、この発明ではこのような課題を解決したもので
、水平転送部における電荷取り残しが発生しないような
駆動法を提案するものである。
、水平転送部における電荷取り残しが発生しないような
駆動法を提案するものである。
「課題を解決するための手段」
上述の課題を解決するため、この発明においては、複数
の垂直転送部と、該垂直転送部からの４８号電荷を水平
方向に転送する水平転送部と、該水平転送部からの４ｇ
号電荷を電圧ないし電流信号に変換し出力する信号電荷
検出部からなる電荷転送素子において、 信号電荷が垂直転送部における最終段の蓄積領域から垂
直転送部と交わる水平転送部の蓄積領域へ転送される期
間と、 上記水平転送部において当該蓄積領域から次段の蓄積領
域へ転送される期間とが共に、それ以降の水平方向に転
送される１転送段あたりの期間に比べ長く設定されてな
ることを特徴とするものである。
の垂直転送部と、該垂直転送部からの４８号電荷を水平
方向に転送する水平転送部と、該水平転送部からの４ｇ
号電荷を電圧ないし電流信号に変換し出力する信号電荷
検出部からなる電荷転送素子において、 信号電荷が垂直転送部における最終段の蓄積領域から垂
直転送部と交わる水平転送部の蓄積領域へ転送される期
間と、 上記水平転送部において当該蓄積領域から次段の蓄積領
域へ転送される期間とが共に、それ以降の水平方向に転
送される１転送段あたりの期間に比べ長く設定されてな
ることを特徴とするものである。
「作 用」
４８号電荷が垂直転送部３における最終段の蓄積領域か
ら垂直転送部３と交わる水平転送部４の蓄積領域へ転送
される期間と、水平転送部４において当該蓄積領域から
次段の蓄積領域へ転送される期間とが共に、それ以降の
水平方向に転送される１転送段あたりの期間に比べ長く
、例えば２倍以上に設定される。
ら垂直転送部３と交わる水平転送部４の蓄積領域へ転送
される期間と、水平転送部４において当該蓄積領域から
次段の蓄積領域へ転送される期間とが共に、それ以降の
水平方向に転送される１転送段あたりの期間に比べ長く
、例えば２倍以上に設定される。
そうすると、垂直転送部３に接するところの狭く長い蓄
積領域を有する水平転送領域から次段の水平転送領域へ
の転送期間が十分長く設定されているので、狭い転送領
域（ＬＯＸＷＯ）があっても、この領域内の電荷を確実
に次段の転送領域に転送できる。そのため、この狭い転
送領域に転送蓄積された電荷の取り残しがない。
積領域を有する水平転送領域から次段の水平転送領域へ
の転送期間が十分長く設定されているので、狭い転送領
域（ＬＯＸＷＯ）があっても、この領域内の電荷を確実
に次段の転送領域に転送できる。そのため、この狭い転
送領域に転送蓄積された電荷の取り残しがない。
「実 施 例」
続いて、この発明に係る電荷転送素子の駆動法の一例を
、図面を参照して詳細に説明する。
、図面を参照して詳細に説明する。
第１図は、この発明による電荷転送素子の駆動法を示し
たタイミング図の例である。
たタイミング図の例である。
この発明でも、電荷転送素子の構成は、第２図、第３図
あるいは第４図に示した構成が採用され、ざらに詳細に
は第７図のような転送電極の構成及び転送チャネル構成
となされている。したがって、垂直転送部３から水平転
送部４に至る電荷転送領域は、第６図及び第７図と同じ
である。
あるいは第４図に示した構成が採用され、ざらに詳細に
は第７図のような転送電極の構成及び転送チャネル構成
となされている。したがって、垂直転送部３から水平転
送部４に至る電荷転送領域は、第６図及び第７図と同じ
である。
ざて、第１図において、垂直転送部３における最終ビッ
トの転送電極ＧＶ１． ＧＶ２領域に蓄積していた信号
電荷は、時点ｔ２〜ｔ９の間に、転送電極Ｃ１Ｖ３．
ＧＶ４領域を経由して水平転送部４の転送電極Ｇ旧直下
に転送される。
トの転送電極ＧＶ１． ＧＶ２領域に蓄積していた信号
電荷は、時点ｔ２〜ｔ９の間に、転送電極Ｃ１Ｖ３．
ＧＶ４領域を経由して水平転送部４の転送電極Ｇ旧直下
に転送される。
次に、転送電極ＧＨＩに蓄積した信号電荷は時点ｔｌＯ
以降で水平方向に転送きれ、そして信号電荷検出部５へ
運ばれる。
以降で水平方向に転送きれ、そして信号電荷検出部５へ
運ばれる。
この発明においては、第１図に示すように信号電荷が水
平転送の最初にあたる転送電極Ｇ旧からＧＨ２へ運ばれ
る期間Ｔ２は、その直前の垂直転送の最終にあたる転送
′Ｒ極ＧＶ４からＧ旧へ運ばれる期間Ｔ１と同程度とな
るように、水平転送部４に印加される水平転送りロック
φ旧、φＮ２の転送タイミングが設定される。
平転送の最初にあたる転送電極Ｇ旧からＧＨ２へ運ばれ
る期間Ｔ２は、その直前の垂直転送の最終にあたる転送
′Ｒ極ＧＶ４からＧ旧へ運ばれる期間Ｔ１と同程度とな
るように、水平転送部４に印加される水平転送りロック
φ旧、φＮ２の転送タイミングが設定される。
この期間Ｔ２は、後述するように信号電荷検出部５の方
向に転送される１転送段当りの期間Ｔ３に比べ十分長く
、本例では２倍以上に選定されている。
向に転送される１転送段当りの期間Ｔ３に比べ十分長く
、本例では２倍以上に選定されている。
したがって、転送電極Ｇ旧を構成する一方の電極（転送
りロックφ旧が印加される下側電ｔり下から、転送電極
Ｇ）１２を構成する一方の電極（転送りロックφＨ２が
印加される下側電極）下へ水平方向に信号電荷が最初に
転送される期間Ｔ２は、その直前の転送電極ＧＶ４領域
下から転送電極Ｇ’Ｈ１を構成する一方の電極（転送り
ロックφＨ１が印加される下側電極）下へ転送される期
間Ｔ１と同程度に長くなる。
りロックφ旧が印加される下側電ｔり下から、転送電極
Ｇ）１２を構成する一方の電極（転送りロックφＨ２が
印加される下側電極）下へ水平方向に信号電荷が最初に
転送される期間Ｔ２は、その直前の転送電極ＧＶ４領域
下から転送電極Ｇ’Ｈ１を構成する一方の電極（転送り
ロックφＨ１が印加される下側電極）下へ転送される期
間Ｔ１と同程度に長くなる。
その結果、転送１ｔｆＧ旧を構成する一方の電極（転送
りロックφ旧が印加される下側電極）下に形成される、
狭く長い転送領域ＷＯＸＬＯの部分に蓄積された信号電
荷も完全に次段の転送電極直下に転送することができる
。
りロックφ旧が印加される下側電極）下に形成される、
狭く長い転送領域ＷＯＸＬＯの部分に蓄積された信号電
荷も完全に次段の転送電極直下に転送することができる
。
「発明の効果」
以上のように、この発明に係る電荷転送素子の駆動法に
よれば、複数本の垂直転送部からの信号電荷を水平転送
部へ転送する際、２段階に分は各段階とも十分転送期間
を保つことができるようにしたものである。
よれば、複数本の垂直転送部からの信号電荷を水平転送
部へ転送する際、２段階に分は各段階とも十分転送期間
を保つことができるようにしたものである。
その結果、信号電荷の方向変換を伴う転送の場合でも、
転送処理がスムーズに行なわれ、電荷の取り残しがあっ
たり、たとえ電荷取り残しがあっても、各垂直転送部ご
との取り残し電荷量にバラツキを生じることがなくなる
。
転送処理がスムーズに行なわれ、電荷の取り残しがあっ
たり、たとえ電荷取り残しがあっても、各垂直転送部ご
との取り残し電荷量にバラツキを生じることがなくなる
。
したがって、この発明を例えば２次元イメージセンサに
適用する場合には、再現画像への縦縞模様の発生を軽減
若しくは除去できるから、画質を大幅に改善できる特徴
を有する。
適用する場合には、再現画像への縦縞模様の発生を軽減
若しくは除去できるから、画質を大幅に改善できる特徴
を有する。
第１図はこの発明に係る電荷転送素子の駆動法の一例を
示すタイミング図、第２図は電荷転送素子を使用したラ
インセンサの構成図、第３図は同じく二次元センサの構
成図、第４図は同じく遅延線の構成図、第５図はこれら
に使用される駆動法のタイミング図、第６図は本発明が
適用される電荷転送素子の垂直転送部から水平転送部に
至る領域の模式図、第７図は第６図の一例として詳細に
示した平面パターン図である。 ・光電変換部 ・トランスファゲート ・垂直転送部 ・水平転送部 ・信号電荷検出部
示すタイミング図、第２図は電荷転送素子を使用したラ
インセンサの構成図、第３図は同じく二次元センサの構
成図、第４図は同じく遅延線の構成図、第５図はこれら
に使用される駆動法のタイミング図、第６図は本発明が
適用される電荷転送素子の垂直転送部から水平転送部に
至る領域の模式図、第７図は第６図の一例として詳細に
示した平面パターン図である。 ・光電変換部 ・トランスファゲート ・垂直転送部 ・水平転送部 ・信号電荷検出部
Claims (1)
- （１）複数の垂直転送部と、該垂直転送部からの信号電
荷を水平方向に転送する水平転送部と、該水平転送部か
らの信号電荷を電圧ないし電流信号に変換し出力する信
号電荷検出部からなる電荷転送素子において、 信号電荷が垂直転送部における最終段の蓄積領域から垂
直転送部と交わる水平転送部の蓄積領域へ転送される期
間と、 上記水平転送部において当該蓄積領域から次段の蓄積領
域へ転送される期間とが共に、 それ以降の水平方向に転送される１転送段あたりの期間
に比べ長く設定されてなることを特徴とする電荷転送素
子の駆動法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1336944A JP2589391B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 電荷転送素子の駆動法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1336944A JP2589391B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 電荷転送素子の駆動法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03196676A true JPH03196676A (ja) | 1991-08-28 |
| JP2589391B2 JP2589391B2 (ja) | 1997-03-12 |
Family
ID=18304067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1336944A Expired - Fee Related JP2589391B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 電荷転送素子の駆動法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2589391B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5913478A (ja) * | 1982-07-14 | 1984-01-24 | Sony Corp | 固体撮像素子 |
-
1989
- 1989-12-26 JP JP1336944A patent/JP2589391B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5913478A (ja) * | 1982-07-14 | 1984-01-24 | Sony Corp | 固体撮像素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2589391B2 (ja) | 1997-03-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |