JPH03280793A - 一時画面停止機能を有する固体撮像素子 - Google Patents
一時画面停止機能を有する固体撮像素子Info
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- JPH03280793A JPH03280793A JP2129358A JP12935890A JPH03280793A JP H03280793 A JPH03280793 A JP H03280793A JP 2129358 A JP2129358 A JP 2129358A JP 12935890 A JP12935890 A JP 12935890A JP H03280793 A JPH03280793 A JP H03280793A
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- 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
- H04N25/75—Circuitry for providing, modifying or processing image signals from the pixel array
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/15—Charge-coupled device [CCD] image sensors
- H10F39/153—Two-dimensional or three-dimensional array CCD image sensors
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- 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
- H04N25/73—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors using interline transfer [IT]
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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］
本発明は（： ＣＤ （Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｃｄ
Ｄｅｖｉｃｅ ：電荷結合センサ）を利用した固体撮
像素子に関するもので、特に−時画面停止様能を有する
固体撮像素子に関するものである。
Ｄｅｖｉｃｅ ：電荷結合センサ）を利用した固体撮
像素子に関するもので、特に−時画面停止様能を有する
固体撮像素子に関するものである。
［従来の技術］
ＣＣＤは電荷伝送素子（Ｃｈａｒｇｅ ｔｒａｎｓｆｅ
ｒｄｅｖｉｃｅ）の一種であって、これはクロックパル
スの制御によって予め定められたチャネルを通して電荷
が移動する動的素子である。
ｒｄｅｖｉｃｅ）の一種であって、これはクロックパル
スの制御によって予め定められたチャネルを通して電荷
が移動する動的素子である。
前記ＣＣＤは、入力ダイオードによって注入された電荷
が直列に一方の端から他方の端まで輸送され、電荷が検
出される特性をもつので、記憶装置におけるシフトレジ
スタとして、また、各種論理機能処理、信号処理、画像
処理などの分野において広く利用されている。
が直列に一方の端から他方の端まで輸送され、電荷が検
出される特性をもつので、記憶装置におけるシフトレジ
スタとして、また、各種論理機能処理、信号処理、画像
処理などの分野において広く利用されている。
画像処理分野において、ＣＣＤは、光の強さに比例して
電荷の流れを形成するよう、そして情報判読のための検
出素子に電荷の済ねが逆ら刺る上う配列された半導体素
子として応用されている。
電荷の流れを形成するよう、そして情報判読のための検
出素子に電荷の済ねが逆ら刺る上う配列された半導体素
子として応用されている。
このようなＣＣＤの中に、Ｉ Ｔ （Ｉｎｔｅｒｌｉｎ
ｅＴｒａｎｓｆｅｒ）型のＣＣＤ固体撮像素子がある。
ｅＴｒａｎｓｆｅｒ）型のＣＣＤ固体撮像素子がある。
第３図（Ａ）は、ＩＴ−ＣＣＤ固体撮像素子の画素構造
を示す断面図であって、 ２０は外部の光を受けて電荷を発生するフォトダイオー
ド領域、２１はフォトダイオード２０の入力された電荷
をＣＣＤに送る伝送ゲート領域、２２は垂直ＣＣＤ領域
である。
を示す断面図であって、 ２０は外部の光を受けて電荷を発生するフォトダイオー
ド領域、２１はフォトダイオード２０の入力された電荷
をＣＣＤに送る伝送ゲート領域、２２は垂直ＣＣＤ領域
である。
ここで、垂直ＣＣＤ領域２２で、電荷伝送方向は、断面
図上において手前の方向である。
図上において手前の方向である。
第３図（Ａ）で示すように、ｎ型の基板１０内には、ｐ
型ウェル１１が形成されており、ｐ型ウェル１１内には
、フォトダイオード領域２０でｎ生型電荷を誘導する領
域１２と、領域１２における誘導電荷を垂直ＣＣＤ領域
２２に伝送する領域１４と、垂直ＣＣＤ領域２２のｎチ
ャネル領域１３、そしてｐ中型チャネルストッパ１５が
形成されている。
型ウェル１１が形成されており、ｐ型ウェル１１内には
、フォトダイオード領域２０でｎ生型電荷を誘導する領
域１２と、領域１２における誘導電荷を垂直ＣＣＤ領域
２２に伝送する領域１４と、垂直ＣＣＤ領域２２のｎチ
ャネル領域１３、そしてｐ中型チャネルストッパ１５が
形成されている。
さらに、基板上部の酸化膜１７内には、伝送ゲート領域
２１と垂直ＣＣＤ領域２２の上に覆い被さるように多結
晶シリコンゲート１６が形成されている。
２１と垂直ＣＣＤ領域２２の上に覆い被さるように多結
晶シリコンゲート１６が形成されている。
それゆえ、フォトダイオード領域２０のｎ中領域１２で
光によって誘導された電荷は、伝送ゲート領域２１の領
域１４を通じて、前記多結晶シリコンゲート１６に向け
られる制御信号に従って、垂直ＣＣＤ領域２２のｎ＋チ
ャネル領域１３に伝送され、この電荷は垂直ＣＣＤ領域
２２の垂直方向の一定の経路を通って伝送される。
光によって誘導された電荷は、伝送ゲート領域２１の領
域１４を通じて、前記多結晶シリコンゲート１６に向け
られる制御信号に従って、垂直ＣＣＤ領域２２のｎ＋チ
ャネル領域１３に伝送され、この電荷は垂直ＣＣＤ領域
２２の垂直方向の一定の経路を通って伝送される。
第３図（Ｂ）は前記第３図（Ａ）に示す画素で構成され
た従来型ＩＴ−ＣＣＤ型の固体撮像素子の構成図である
。
た従来型ＩＴ−ＣＣＤ型の固体撮像素子の構成図である
。
第３図（Ｂ）のＩＴ−ＣＣＤ型の固体撮像素子は、マト
リックス構造をもつように配列されたフォトダイオード
２０と、多結晶シリコンゲートに送られる垂直クロック
パルスφＶ１、φＶ２、φＶ３、φＶ４の制御によって
垂直方向に電荷伝送を行うフォトダイオード２０の列間
に位置する垂直ＣＣＤチャネル２２と、フォトダイオー
ド２０と垂直ＣＣＤチャネル２２との間に位置した伝送
ゲート２１と、垂直ＣＣＤチャネル２２から出力される
電荷を水平クロックφＨ１、φＨ２の制御によって水平
方向に伝送させて出力バッファ２４に送る水平ＣＯＤチ
ャネル２３とで構成されている。
リックス構造をもつように配列されたフォトダイオード
２０と、多結晶シリコンゲートに送られる垂直クロック
パルスφＶ１、φＶ２、φＶ３、φＶ４の制御によって
垂直方向に電荷伝送を行うフォトダイオード２０の列間
に位置する垂直ＣＣＤチャネル２２と、フォトダイオー
ド２０と垂直ＣＣＤチャネル２２との間に位置した伝送
ゲート２１と、垂直ＣＣＤチャネル２２から出力される
電荷を水平クロックφＨ１、φＨ２の制御によって水平
方向に伝送させて出力バッファ２４に送る水平ＣＯＤチ
ャネル２３とで構成されている。
ここで、伝送ゲート２１は、垂直ＣＣＤチャネル２２の
多結晶シリコンゲート１６の下部に位置して、フォトダ
イオード２０で生成された電荷を垂直ＣＣＤチャネル２
２に伝達する。また、伝送ゲート２１は、多結晶シリコ
ンゲート１６によって動作する一つのＭＯＳトランジス
タとして機能する。
多結晶シリコンゲート１６の下部に位置して、フォトダ
イオード２０で生成された電荷を垂直ＣＣＤチャネル２
２に伝達する。また、伝送ゲート２１は、多結晶シリコ
ンゲート１６によって動作する一つのＭＯＳトランジス
タとして機能する。
第３図（Ｂ）で垂直クロックパルスφ■１、φＶ２、φ
Ｖ３、φＶ４及び水平クロックパルスφＨ１、φＨ２は
、各々垂直及び水平ＣＣＤチャネル２２．２３の多結晶
シリコンゲートに電荷伝送方向に沿って順番に送られる
制御信号である。
Ｖ３、φＶ４及び水平クロックパルスφＨ１、φＨ２は
、各々垂直及び水平ＣＣＤチャネル２２．２３の多結晶
シリコンゲートに電荷伝送方向に沿って順番に送られる
制御信号である。
従って、前述のＩＴ型ＣＣＤ固体撮像素子において、光
によってフォトダイオード２０で生成された電荷は、垂
直クロックパルスが送られた多結晶シリコンゲート１６
の下部に位置した伝送ゲート２１を通じて垂直ＣＯＤチ
ャネル２２に送られる。次に垂直ＣＣＤチャネル２２は
、その電荷を垂直クロックパルスに従って、水平ＣＯＤ
チャネル２３に伝送する。一方、水平ＣＣＤチャネル２
３は、その電荷を水平クロックパルスの制御によって、
出力バッファ２４に水平伝送する。
によってフォトダイオード２０で生成された電荷は、垂
直クロックパルスが送られた多結晶シリコンゲート１６
の下部に位置した伝送ゲート２１を通じて垂直ＣＯＤチ
ャネル２２に送られる。次に垂直ＣＣＤチャネル２２は
、その電荷を垂直クロックパルスに従って、水平ＣＯＤ
チャネル２３に伝送する。一方、水平ＣＣＤチャネル２
３は、その電荷を水平クロックパルスの制御によって、
出力バッファ２４に水平伝送する。
従来、このような固体撮像素子を採用することによって
、ＣＲＴ画面上に表示される動画の任意の部分を一時的
に停止させるためには、センサ外部に別のメモリ装置を
接続しＡＤおよびＤＡ変換器（Ａｎａｌｏｇｕｅ−ｔｏ
−Ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ／Ｄｉｇｉｔａ
ｌ−ｔ。
、ＣＲＴ画面上に表示される動画の任意の部分を一時的
に停止させるためには、センサ外部に別のメモリ装置を
接続しＡＤおよびＤＡ変換器（Ａｎａｌｏｇｕｅ−ｔｏ
−Ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ／Ｄｉｇｉｔａ
ｌ−ｔ。
−Ａｎａｌｏｇｕｅ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ）を経て、
画面停止を行なう方法や、Ｖ Ｔ Ｒ（Ｖｉｄｅｏ Ｔ
ａｐｅ Ｒｅｃｏｒｄｅｒ ）の磁気テープに記録され
た内容を反復再生させる方法が用いられていた。
画面停止を行なう方法や、Ｖ Ｔ Ｒ（Ｖｉｄｅｏ Ｔ
ａｐｅ Ｒｅｃｏｒｄｅｒ ）の磁気テープに記録され
た内容を反復再生させる方法が用いられていた。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上記従来例では、−時停止画面を得るた
めに外部装置が必要であり、特に高解像度の停止面向を
得たい場合、さらＩご大がかりの外部装置が必要となる
ため、これらを実用化することは困ｌｉｔであるという
問題があった。
めに外部装置が必要であり、特に高解像度の停止面向を
得たい場合、さらＩご大がかりの外部装置が必要となる
ため、これらを実用化することは困ｌｉｔであるという
問題があった。
本発明は、前記従来例に鑑みてなされたもので、別の外
部装置を使用することなく画面」二に表示される動画の
任意の部分を一時的に停止さぜうる固体撮像素子を提供
することを目的とする。
部装置を使用することなく画面」二に表示される動画の
任意の部分を一時的に停止さぜうる固体撮像素子を提供
することを目的とする。
また、固体撮像素子を使用して、画面上に表示される動
画の任意の部分を一時的に停止させつる簡単な方法を提
供することをもう１つの目的とする。
画の任意の部分を一時的に停止させつる簡単な方法を提
供することをもう１つの目的とする。
［課題を解決するための手段］
前記目的を達成、するために本発明の固体撮像素子は以
下のような構成ならなる。即ち、固体撮像素子であって
、マトリックス構造をもつよう配列され外部から光信号
を受信する光検出手段と、前記光検出手段の列間に位置
し、前記光検出手段で発生した電荷を、外部制御信号に
よ−って垂直方向に伝送する垂直方向電荷伝送手段と、
前記光検出手段と前記垂直方向電荷伝送手段との間に位
置し、外部制御信号（Ｊよって前配光検出手段で発生し
た電荷を前記垂直方向電荷伝送手段に送る電荷伝達手段
と、前記垂直方向電荷伝送手段から出力される電荷を、
外部制御信号によって水平方向に伝送する第１水東方向
電荷伝送手段と、前記第１水平方向電荷伝送手段から出
力される電荷を、電圧に変換して増幅出力する出力手段
と、前記第１水平方向電荷伝送手段から出力手段に出力
される電荷の流れを、制御する出力制御手段と、前記出
力制御手段により制御される前記第１水平方向電荷伝送
手段からの出力電荷を、外部制御信号に従って、前記垂
直方向電荷伝送手段に送る第２水平方向電荷伝送手段と
、前記第１水平方向電荷伝送手段の出力端と前記第２水
平方向電荷伝送手段の入力端を連結する帰還線路とを有
することを特徴とする画面−時停止機能を有する固体撮
像素子を備える。
下のような構成ならなる。即ち、固体撮像素子であって
、マトリックス構造をもつよう配列され外部から光信号
を受信する光検出手段と、前記光検出手段の列間に位置
し、前記光検出手段で発生した電荷を、外部制御信号に
よ−って垂直方向に伝送する垂直方向電荷伝送手段と、
前記光検出手段と前記垂直方向電荷伝送手段との間に位
置し、外部制御信号（Ｊよって前配光検出手段で発生し
た電荷を前記垂直方向電荷伝送手段に送る電荷伝達手段
と、前記垂直方向電荷伝送手段から出力される電荷を、
外部制御信号によって水平方向に伝送する第１水東方向
電荷伝送手段と、前記第１水平方向電荷伝送手段から出
力される電荷を、電圧に変換して増幅出力する出力手段
と、前記第１水平方向電荷伝送手段から出力手段に出力
される電荷の流れを、制御する出力制御手段と、前記出
力制御手段により制御される前記第１水平方向電荷伝送
手段からの出力電荷を、外部制御信号に従って、前記垂
直方向電荷伝送手段に送る第２水平方向電荷伝送手段と
、前記第１水平方向電荷伝送手段の出力端と前記第２水
平方向電荷伝送手段の入力端を連結する帰還線路とを有
することを特徴とする画面−時停止機能を有する固体撮
像素子を備える。
また、他の発明によれば、固体撮像素子であって、マト
リックス構造をもつよう配列され外部からの光信号を受
信する光検出手段と、前配光検出手段の間に位置し、前
記光検出手段で発生した電荷を、外部制御信号に従・つ
て垂直方向に伝送する垂直方向電荷伝送手段と、前記垂
直方向電荷伝送手段から出力される電荷を、外部制御信
号に従って水平方向に伝送する水平方向電荷伝送手段と
、前記水平方向電荷伝送手段から出力される電荷を、電
圧に変換して増幅出力する出力手段と、前記水平方向電
荷伝送手段から出力手段に出力される電荷の流れを制御
する出力制御手段と、前記水平方向電荷伝送手段の出力
端と前記垂直方向電荷伝送手段の入力端とを連結する帰
還線路とを有することを特徴とする一時画面停止機能を
有する固体撮像素子を備える。
リックス構造をもつよう配列され外部からの光信号を受
信する光検出手段と、前配光検出手段の間に位置し、前
記光検出手段で発生した電荷を、外部制御信号に従・つ
て垂直方向に伝送する垂直方向電荷伝送手段と、前記垂
直方向電荷伝送手段から出力される電荷を、外部制御信
号に従って水平方向に伝送する水平方向電荷伝送手段と
、前記水平方向電荷伝送手段から出力される電荷を、電
圧に変換して増幅出力する出力手段と、前記水平方向電
荷伝送手段から出力手段に出力される電荷の流れを制御
する出力制御手段と、前記水平方向電荷伝送手段の出力
端と前記垂直方向電荷伝送手段の入力端とを連結する帰
還線路とを有することを特徴とする一時画面停止機能を
有する固体撮像素子を備える。
［作用〕
以上の構成により、本発明は、マトリックス構造をもつ
よう配列さね、た光検出手段によって発生した電荷が、
電荷伝達手段を経て外部制御信号によって垂直方向電荷
伝送手段によって垂直方向に運ばれ第１水平方向電荷伝
送手段に入力された３ＱＭｆａｎ’ｔｌｌチＴｎＩｇ５
ジ１−、ｈｆ６でｉ”；’ｉ負ぎＩ＋’Ｅ’−−１−ｉ
！雷’！Ｍ伝送手段から出力される電荷が電圧に変換さ
れ出力手段より増幅出力されたり、外部制御信号により
、前記第１水平方向電荷伝送手段から出力される電荷の
流れを出力制御手段により制御することで、帰還線路及
び第２水平方向電荷伝送手段を通じて、再び前記垂直方
向電荷伝送手段に送るよう動作する。
よう配列さね、た光検出手段によって発生した電荷が、
電荷伝達手段を経て外部制御信号によって垂直方向電荷
伝送手段によって垂直方向に運ばれ第１水平方向電荷伝
送手段に入力された３ＱＭｆａｎ’ｔｌｌチＴｎＩｇ５
ジ１−、ｈｆ６でｉ”；’ｉ負ぎＩ＋’Ｅ’−−１−ｉ
！雷’！Ｍ伝送手段から出力される電荷が電圧に変換さ
れ出力手段より増幅出力されたり、外部制御信号により
、前記第１水平方向電荷伝送手段から出力される電荷の
流れを出力制御手段により制御することで、帰還線路及
び第２水平方向電荷伝送手段を通じて、再び前記垂直方
向電荷伝送手段に送るよう動作する。
［実施例］
以下流４１図面を参照して本発明の好適な実施例を詳細
に説明する。
に説明する。
第１図はＣＣＤ型固体撮像素子の例を示す構成図である
。
。
第１図に示す固体撮像素子で、３０は７１−リックス構
造をもつよう配列され外部の光信号を受信する複数のフ
オ［・ダイオードから構成される光検出部、４０は光検
出部３０の列間に位置し、光検出部３０から発生した電
荷を、垂直伝送りロックパルスφ■１、φ■２、φ■３
、φ■４の制（社）に従って、垂直方向に伝送する垂直
ＣＣＤヂャネルを構成する垂ｍ方向雷荷仁咲部 弓ｎｔ
−ｔＷ錦中部３０で発生した電荷を、垂直方向電荷伝送
部４０に伝達するトランジスタのチャネル領域を有する
電荷伝達部、６０は垂直方向電荷伝送部４０から出力さ
れる電荷を、第１水平伝送りロックパルスφＨ１、φＨ
２の制御によって水平方向に伝送する水平ＣＣＤチャネ
ルを構成する第１水平方向電荷伝送部、７０は第１水平
方向電荷伝送部６０からの出力信号を電圧に変換して信
号検出端７１に出力する出力バッファ、９０はゲート帰
還制御信号９１に接続され、ソースが出力バッファ７０
と第１水平方向電荷伝送部６０との間の線路６１に接続
された連結部７２に接続され、ドレーンがプルダウンリ
セット端子９２に接続されたｎチャネルＭＯＳ）ランジ
スタである出力制御部、９３は連結部７２に接続された
帰還線路、８０は帰還線路９３を通じて帰還される信号
を入力して第２水平伝送りロックパルスφＨ３、φＨ４
の制御の下、水平方向に、その信号を垂直方向電荷伝送
部４０に送る第２水平方向電荷伝送部である。
造をもつよう配列され外部の光信号を受信する複数のフ
オ［・ダイオードから構成される光検出部、４０は光検
出部３０の列間に位置し、光検出部３０から発生した電
荷を、垂直伝送りロックパルスφ■１、φ■２、φ■３
、φ■４の制（社）に従って、垂直方向に伝送する垂直
ＣＣＤヂャネルを構成する垂ｍ方向雷荷仁咲部 弓ｎｔ
−ｔＷ錦中部３０で発生した電荷を、垂直方向電荷伝送
部４０に伝達するトランジスタのチャネル領域を有する
電荷伝達部、６０は垂直方向電荷伝送部４０から出力さ
れる電荷を、第１水平伝送りロックパルスφＨ１、φＨ
２の制御によって水平方向に伝送する水平ＣＣＤチャネ
ルを構成する第１水平方向電荷伝送部、７０は第１水平
方向電荷伝送部６０からの出力信号を電圧に変換して信
号検出端７１に出力する出力バッファ、９０はゲート帰
還制御信号９１に接続され、ソースが出力バッファ７０
と第１水平方向電荷伝送部６０との間の線路６１に接続
された連結部７２に接続され、ドレーンがプルダウンリ
セット端子９２に接続されたｎチャネルＭＯＳ）ランジ
スタである出力制御部、９３は連結部７２に接続された
帰還線路、８０は帰還線路９３を通じて帰還される信号
を入力して第２水平伝送りロックパルスφＨ３、φＨ４
の制御の下、水平方向に、その信号を垂直方向電荷伝送
部４０に送る第２水平方向電荷伝送部である。
ここで、第３図（Ａ）に図示されたものと同じように、
各画素は光検出部３０と電荷伝達部５０と垂直方向電荷
伝送部４０とを有している。そして、垂直伝送りロック
パルスφ■１、φｖ２、φ■３、φｖ４と第１及び第２
水平伝送りロックパルスφＨ１、φＨ２、φＨ３、φＨ
４は、それぞれ垂直方向電荷伝送部４０のゲート、第１
及び第２水平方向電荷伝送部６０．８０のゲートに送ら
れ、電荷の垂直及び水平方向輸送を制御する。
各画素は光検出部３０と電荷伝達部５０と垂直方向電荷
伝送部４０とを有している。そして、垂直伝送りロック
パルスφ■１、φｖ２、φ■３、φｖ４と第１及び第２
水平伝送りロックパルスφＨ１、φＨ２、φＨ３、φＨ
４は、それぞれ垂直方向電荷伝送部４０のゲート、第１
及び第２水平方向電荷伝送部６０．８０のゲートに送ら
れ、電荷の垂直及び水平方向輸送を制御する。
第１図の構成図において１点鎖線の円で表示された部分
１００および２００は、帰還線路９３の両端部を示して
いる。第１水平方向電荷伝送部６０の出力信号が、帰還
線路９３を通して第２水平方向電荷伝送部８０に帰還さ
れ、画面上の動画の任意の部分を一時的に停止させるた
めに利用される。帰還線路９３の両端部１００と２００
は、第２図において拡大され詳細が示され暑。
１００および２００は、帰還線路９３の両端部を示して
いる。第１水平方向電荷伝送部６０の出力信号が、帰還
線路９３を通して第２水平方向電荷伝送部８０に帰還さ
れ、画面上の動画の任意の部分を一時的に停止させるた
めに利用される。帰還線路９３の両端部１００と２００
は、第２図において拡大され詳細が示され暑。
第２図において、６０′は第１水平方向電荷伝送部６０
の出力部を拡大した出力端子部、９０′は出力制御部９
０の内部拡大図、８０’は第２水平電荷伝送部８０の入
力部を拡大した入力端部、７０′は第１水平方向電荷伝
送部６０と線路６１を通じて接続された出力バッファ７
０の内部回路である。
の出力部を拡大した出力端子部、９０′は出力制御部９
０の内部拡大図、８０’は第２水平電荷伝送部８０の入
力部を拡大した入力端部、７０′は第１水平方向電荷伝
送部６０と線路６１を通じて接続された出力バッファ７
０の内部回路である。
第２図が示すように第１水平方向電荷伝送部６０の出力
端部６０′には、ｐ型基板６２内に形成されたｎ−ウェ
ル６３の上部にオーバラップされて形成された伝送ゲー
ト６５．６６が一対に多数配列されて第１水平伝送りロ
ックパルスφＨ１、φＨ２の各信号線路と交代に連結さ
れており、出力ゲーティング信号６４と接続された出力
ゲート６７が出力端部６０′の末端に位置の伝送ゲート
６５と隣接形成されている。
端部６０′には、ｐ型基板６２内に形成されたｎ−ウェ
ル６３の上部にオーバラップされて形成された伝送ゲー
ト６５．６６が一対に多数配列されて第１水平伝送りロ
ックパルスφＨ１、φＨ２の各信号線路と交代に連結さ
れており、出力ゲーティング信号６４と接続された出力
ゲート６７が出力端部６０′の末端に位置の伝送ゲート
６５と隣接形成されている。
また、出力制御部９０は、ｐ型基板６２内に形成された
ｎ−ウェル６３内に形成されたプルダウンリセット端子
９２と接続されたドレーン９４と、帰還線路９３と接続
されたソース９５と、帰還制御信号９１と接続された帰
還用制御ゲート９６とから構成されたｎチャネルＭＯＳ
ｌ−ランジスタと、ソース９５と出力ゲート６７下部の
ｎ−ウェル領域間に形成され出力バッファ７ｏに線路６
１を通じて接続されたｎ十拡散領域９７と、ソース９５
とｎ十拡散領域９７との間に、信号伝達のためのチャネ
ル形成を制御し帰還リセット信号９８と接続されたリセ
ットゲート９９とから構成されている。
ｎ−ウェル６３内に形成されたプルダウンリセット端子
９２と接続されたドレーン９４と、帰還線路９３と接続
されたソース９５と、帰還制御信号９１と接続された帰
還用制御ゲート９６とから構成されたｎチャネルＭＯＳ
ｌ−ランジスタと、ソース９５と出力ゲート６７下部の
ｎ−ウェル領域間に形成され出力バッファ７ｏに線路６
１を通じて接続されたｎ十拡散領域９７と、ソース９５
とｎ十拡散領域９７との間に、信号伝達のためのチャネ
ル形成を制御し帰還リセット信号９８と接続されたリセ
ットゲート９９とから構成されている。
ここで、ｎ十拡散領域９７を包含した、リセットゲート
９９とその下部のチャネル領域は第１図で記述した連結
部７２に該当する。
９９とその下部のチャネル領域は第１図で記述した連結
部７２に該当する。
出力バッファ７０は、電源電圧■。。と接地電圧Ｖｉｓ
との間に各々直列接続されたＮＭＯＳトランジスタ７３
．７５及びｎｏｒｍａｌｌｙ ｏｎ状態のデプレション
型ＮＭＯＳｌ−ランジスタフ４．７６とから構成された
従来技術を用いたバッファ回路である。出力バッファ７
０は、線路６１を通じてｎ＋拡散領域９７と接続され、
ＮＭＯＳ）ランジスタフ３を通して第１水平方向電荷伝
送部６０から出力された信号を受信し、トランジスタ７
５と７６との間のノードを通じて信号検出端７１に最終
信号を出力する。
との間に各々直列接続されたＮＭＯＳトランジスタ７３
．７５及びｎｏｒｍａｌｌｙ ｏｎ状態のデプレション
型ＮＭＯＳｌ−ランジスタフ４．７６とから構成された
従来技術を用いたバッファ回路である。出力バッファ７
０は、線路６１を通じてｎ＋拡散領域９７と接続され、
ＮＭＯＳ）ランジスタフ３を通して第１水平方向電荷伝
送部６０から出力された信号を受信し、トランジスタ７
５と７６との間のノードを通じて信号検出端７１に最終
信号を出力する。
第２水平方向電荷伝送部８０の入力端部８０’には、出
力制御部９０からの帰還信号を受信するｎ＋拡散領域８
３と、ｐ型基板８１内に形成されたｎ−ウＪ、ル８２の
上部にオーバラップされた多数個の伝送ゲート８Ｇ、８
７と、初段伝送ゲート８６とｒ１＋拡散領域８３との間
に位置し入力グー・ディング信号８４と接続された入力
ゲート８５とが形成されている。ここで、１１→拡散領
域８３は、ｎ−ウェル８２内に形成され、帰還線路９３
を通してｎチャネルＭＯ３ｈランジスタのソース９５と
接続されている。ゲート８６．８７は一対になって第２
水平伝送りロックパルスφＨ３、φＨ４の各信号線路と
交互に接続されている。
力制御部９０からの帰還信号を受信するｎ＋拡散領域８
３と、ｐ型基板８１内に形成されたｎ−ウＪ、ル８２の
上部にオーバラップされた多数個の伝送ゲート８Ｇ、８
７と、初段伝送ゲート８６とｒ１＋拡散領域８３との間
に位置し入力グー・ディング信号８４と接続された入力
ゲート８５とが形成されている。ここで、１１→拡散領
域８３は、ｎ−ウェル８２内に形成され、帰還線路９３
を通してｎチャネルＭＯ３ｈランジスタのソース９５と
接続されている。ゲート８６．８７は一対になって第２
水平伝送りロックパルスφＨ３、φＨ４の各信号線路と
交互に接続されている。
以下、固体撮像素子の動作を第１図および第２図を参照
しながら詳細に説明する。
しながら詳細に説明する。
まず、定常動作時には光検出部３０で発生した電荷が、
電荷伝達部５０を通じて垂直方向電荷伝送部４０に運ば
れ、次に垂直方向電荷伝送部４０は、その電荷を垂直方
向に伝送して第１水平方向電荷伝送部６０に運ぶ。その
後、その電荷は電圧に変換され、信号検出端７１に出力
される。
電荷伝達部５０を通じて垂直方向電荷伝送部４０に運ば
れ、次に垂直方向電荷伝送部４０は、その電荷を垂直方
向に伝送して第１水平方向電荷伝送部６０に運ぶ。その
後、その電荷は電圧に変換され、信号検出端７１に出力
される。
このとき、出力グーヂイング信号６４、帰還リセット信
号９８、帰還制御信号９１はすべて”ハイ”状態となっ
て、第１水平方向電荷伝送部６０から出力される電荷は
、プルダウンリセット端子９２と接続されたドレーン９
４を通じて流れる。
号９８、帰還制御信号９１はすべて”ハイ”状態となっ
て、第１水平方向電荷伝送部６０から出力される電荷は
、プルダウンリセット端子９２と接続されたドレーン９
４を通じて流れる。
それゆえ、第２水平方向電荷伝送部８０に対する帰還信
号はない。
号はない。
上述の定常動作は、従来のＩＴ−ＣＣＤ型固体操像素子
の基本的な動作と同じである。
の基本的な動作と同じである。
一方、帰還制御信号９１が”ロウ”状態となりＣＲＴ画
面上に表示される動画の任意の部分を停止させるとぎは
、Ｎ Ｍ ＯＳ ｈランジスタのドレーン９４とソース
９５と間にチャネルが形成されない。その結果、第１水
平方向電荷伝送部６０から出力された電荷は、ソース９
５と帰還線路９３を経由して第２水平方向電荷伝送部８
０のｒｌ＋拡散領域８３に送られる。このとき、人力ゲ
ーティング信号８４が“ハイ”状態にイネイブルされ、
その結果、第２水平方向電荷伝送部８０は、その電荷を
垂直方向電荷伝送部４０および第１水平方向電荷伝送部
６０をへＴ、リセツ１−ゲート９９の下部にあるチャネ
ル領域または連結部７２に運ぶ。
面上に表示される動画の任意の部分を停止させるとぎは
、Ｎ Ｍ ＯＳ ｈランジスタのドレーン９４とソース
９５と間にチャネルが形成されない。その結果、第１水
平方向電荷伝送部６０から出力された電荷は、ソース９
５と帰還線路９３を経由して第２水平方向電荷伝送部８
０のｒｌ＋拡散領域８３に送られる。このとき、人力ゲ
ーティング信号８４が“ハイ”状態にイネイブルされ、
その結果、第２水平方向電荷伝送部８０は、その電荷を
垂直方向電荷伝送部４０および第１水平方向電荷伝送部
６０をへＴ、リセツ１−ゲート９９の下部にあるチャネ
ル領域または連結部７２に運ぶ。
このとぎ電荷伝達部！５０の電荷伝送は禁止状態になっ
ている。このようにして、帰還リセツｌ＝信号９１の“
ロウ”状態が続くとき、上述の帰還動作が反復されて結
果的に画面停止機能が実行される。
ている。このようにして、帰還リセツｌ＝信号９１の“
ロウ”状態が続くとき、上述の帰還動作が反復されて結
果的に画面停止機能が実行される。
このような画面−時停止動作において、第１水平方向電
荷伝送部６０、ｎＭＯｓトランジスタのソース９５、帰
還線路９３、第２水平方向電荷伝送部８０、垂直方向電
荷伝送部４０、そして再び第１水平方向電荷伝送部６０
に接続される一一一つの閉じた独立的な帰還ループ（ｆ
ｅｅｄｂａｃｋ １ｏｏｐ ）が形成される。このとき
、光検出部３０により発生した電荷は、垂直方向電荷伝
送手段４０に影響を及ぼさないので、出力バッファ７０
は垂直方向電荷伝送部４０に蓄積されていた電荷を反復
検出して画面停止動作を実行する。
荷伝送部６０、ｎＭＯｓトランジスタのソース９５、帰
還線路９３、第２水平方向電荷伝送部８０、垂直方向電
荷伝送部４０、そして再び第１水平方向電荷伝送部６０
に接続される一一一つの閉じた独立的な帰還ループ（ｆ
ｅｅｄｂａｃｋ １ｏｏｐ ）が形成される。このとき
、光検出部３０により発生した電荷は、垂直方向電荷伝
送手段４０に影響を及ぼさないので、出力バッファ７０
は垂直方向電荷伝送部４０に蓄積されていた電荷を反復
検出して画面停止動作を実行する。
前記の実施例においては、ＩＴ型の固体撮像素イブの固
体撮像素子に対しても適用可能であることが、本発明の
技術分野で通常の知識をもつものならば容易に理解され
るであろう。
体撮像素子に対しても適用可能であることが、本発明の
技術分野で通常の知識をもつものならば容易に理解され
るであろう。
また、上述の実施例においては、出力制御用としてＮＭ
Ｏ８）ランジスタを利用したが、ゲートに送られる外部
信号によって駆動する他の素子を採用することも可能で
ある。
Ｏ８）ランジスタを利用したが、ゲートに送られる外部
信号によって駆動する他の素子を採用することも可能で
ある。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明では、固体撮像素子内に出
力を制御して再び信号入力側に帰還させ得る手段を具備
することにより、画面上の任意の画面を一時的に停止さ
せつる効Ｗがある。
力を制御して再び信号入力側に帰還させ得る手段を具備
することにより、画面上の任意の画面を一時的に停止さ
せつる効Ｗがある。
また、本発明は、従来は固体撮像素子の外部で得られて
いた一時停止画面を、センサの内部で簡単な構成によっ
て実現することができるため、固体撮像素子を装着した
画像処理装置の構成が簡単になるという利点がある。
いた一時停止画面を、センサの内部で簡単な構成によっ
て実現することができるため、固体撮像素子を装着した
画像処理装置の構成が簡単になるという利点がある。
さらに、本発明により、固体撮像素子の一時画面停止機
能の信頼性を増大させる効果がある。
能の信頼性を増大させる効果がある。
第１図は本発明の構成図、
第２図は第１図の一部分の詳細図、
第３図（Ａ）はＩＴ−ＣＣＤ型固体撮像素子の画素構造
断面図、そして、 第３図（Ｂ）は従来のＩＴ−ＣＣＤ型固体撮像素子の構
成図である。 図中、３０・・・光検出部、４０・・・垂直方向電荷伝
送部、５０・・・電荷伝達部、６０・・・第１水平方向
電荷伝送部、７０・・・出力バッファ、８０・・・第２
水平方向電荷伝送部、９０・・・出力制御部、９３・・
・帰還線路、９４・・・ドレーン、９５・・・ソースで
ある。
断面図、そして、 第３図（Ｂ）は従来のＩＴ−ＣＣＤ型固体撮像素子の構
成図である。 図中、３０・・・光検出部、４０・・・垂直方向電荷伝
送部、５０・・・電荷伝達部、６０・・・第１水平方向
電荷伝送部、７０・・・出力バッファ、８０・・・第２
水平方向電荷伝送部、９０・・・出力制御部、９３・・
・帰還線路、９４・・・ドレーン、９５・・・ソースで
ある。
Claims (12)
- （１）固体撮像素子であって、 マトリックス構造をもつよう配列され外部から光信号を
受信する光検出手段と、 前記光検出手段の列間に位置し、前記光検出手段で発生
した電荷を、外部制御信号によつて垂直方向に伝送する
垂直方向電荷伝送手段と、 前記光検出手段と前記垂直方向電荷伝送手段との間に位
置し、外部制御信号によつて前記光検出手段で発生した
電荷を前記垂直方向電荷伝送手段に送る電荷伝達手段と
、 前記垂直方向電荷伝送手段から出力される電荷を、外部
制御信号によつて水平方向に伝送する第１水平方向電荷
伝送手段と、 前記第１水平方向電荷伝送手段から出力される電荷を電
圧に変換して増幅出力する出力手段と、前記第１水平方
向電荷伝送手段から出力手段に出力される電荷の流れを
、制御する出力制御手段と、 前記出力制御手段により制御される前記第１水平方向電
荷伝送手段からの出力電荷を、外部制御信号に従つて、
前記垂直方向電荷伝送手段に送る第２水平方向電荷伝送
手段と、 前記第１水平方向電荷伝送手段の出力端と前記第２水平
方向電荷伝送手段の入力端を連結する帰還線路とを有す
ることを特徴とする一時画面停止機能を有する固体撮像
素子。 - （２）前記第１及び第２水平方向電荷伝送手段に送られ
る外部制御信号が、入力された電荷を水平方向に伝送す
るクロックパルスであることを特徴とする請求項第１項
に記載の一時画面停止機能を有する固体撮像素子。 - （３）前記垂直方向電荷伝送手段に送られる外部制御信
号が、入力された電荷を垂直方向に伝送するクロックパ
ルスであることを特徴とする請求項第１項に記載の一時
画面停止機能を有する固体撮像素子。 - （４）前記電荷伝達手段に使用される外部制御信号が、
前記垂直方向電荷伝送手段に送られる外部制御信号と同
一であることを特徴とする請求項第１項または第３項に
記載の一時画面停止機能を有する固体撮像素子。 - （５）前記光検出手段がフォトダイオードであることを
特徴とする請求項第１項に記載の一時画面停止機能を有
する固体撮像素子。 - （６）前記出力制御手段が、ゲートが外部帰還制御信号
に接続され、ドレーンもしくはソースのいづれか一方が
電荷プルダウン端子に他方が前記第１水平方向電荷伝送
手段に接続される絶縁ゲート電界効果トランジスタと、
前記出力手段の入力と、前記帰還線路とを有することを
特徴とする請求項第１項に記載の一時画面停止機能を有
する固体撮像素子。 - （７）垂直方向及び水平方向に伝送された電荷を最終的
に検出し、外部制御信号に従つて一定の時間間隔の間、
前記垂直方向電荷伝送手段に連続的に帰還させることを
特徴とする請求項第１項に記載の一時画面停止機能を有
する固体撮像素子。 - （８）前記最終的に検出される電荷の信号が、前記外部
制御信号が変わらない間、一定の状態を維持することを
特徴とする請求項第７項に記載の一時画面停止機能を有
する固体撮像素子。 - （９）固体撮像素子であつて、 マトリックス構造をもつよう配列され外部からの光信号
を受信する光検出手段と、 前記光検出手段の間に位置し、前記光検出手段で発生し
た電荷を、外部制御信号に従つて垂直方向に伝送する垂
直方向電荷伝送手段と、 前記垂直方向電荷伝送手段から出力される電荷を、外部
制御信号に従つて水平方向に伝送する水平方向電荷伝送
手段と、 前記水平方向電荷伝送手段から出力される電荷を、電圧
に変換して増幅出力する出力手段と、前記水平方向電荷
伝送手段から出力手段に出力される電荷の流れを制御す
る出力制御手段と、前記水平方向電荷伝送手段の出力端
と前記垂直方向電荷伝送手段の入力端とを連結する帰還
線路とを有することを特徴とする一時画面停止機能を有
する固体撮像素子。 - （１０）前記垂直方向電荷伝送手段及び水平方向電荷伝
送手段に送られる外部制御信号が、入力された電荷を、
各々垂直及び水平方向に伝送するクロックパルスである
ことを特徴とする請求項第９項に記載の一時画面停止機
能をもつ固体撮像素子。 - （１１）前記光検出手段がフォトダイオードであること
を特徴とする請求項第９項に記載の一時画面停止機能を
もつ固体撮像素子。 - （１２）前記出力制御手段が、ゲートが外部帰還制御信
号に接続され、ドレーンもしくはソースのいづれか一方
が電荷プルダウン端子に、他方が前記水平方向電荷伝送
手段に接続される絶縁ゲート電界効果トランジスタと、
前記出力手段の入力と、前記帰還線路とを有することを
特徴とする請求項第９項に記載の一時画面停止機能を有
する固体撮像素子。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR3651/1990 | 1990-03-19 | ||
| KR1019900003651A KR920007353B1 (ko) | 1990-03-19 | 1990-03-19 | 일시화면정지기능을 가지는 고체영상소자 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03280793A true JPH03280793A (ja) | 1991-12-11 |
Family
ID=19297107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2129358A Pending JPH03280793A (ja) | 1990-03-19 | 1990-05-21 | 一時画面停止機能を有する固体撮像素子 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5260591A (ja) |
| JP (1) | JPH03280793A (ja) |
| KR (1) | KR920007353B1 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5753895A (en) * | 1980-09-17 | 1982-03-31 | Toshiba Corp | Electric charge transfer device |
| JPS5825782A (ja) * | 1981-08-08 | 1983-02-16 | Canon Inc | 撮影画像記録装置システム |
| JPS5842367A (ja) * | 1981-09-04 | 1983-03-11 | Canon Inc | 固体撮像素子 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4007446A (en) * | 1975-06-30 | 1977-02-08 | Honeywell Information Systems, Inc. | Multiphase series-parallel-series charge-coupled device registers |
| US4490744A (en) * | 1982-06-30 | 1984-12-25 | Rca Corporation | Smear reduction technique for CCD field-transfer imager system |
| JPS5911680A (ja) * | 1982-07-12 | 1984-01-21 | Hitachi Ltd | 電荷転送装置 |
| US4689687A (en) * | 1984-11-13 | 1987-08-25 | Hitachi, Ltd. | Charge transfer type solid-state imaging device |
| JPS61131854U (ja) * | 1985-02-06 | 1986-08-18 | ||
| US4811371A (en) * | 1986-05-16 | 1989-03-07 | Rca Corporation | Floating-diffusion electrometer with adjustable sensitivity |
| US4856033A (en) * | 1987-03-06 | 1989-08-08 | Sony Corporation | Solid state imager device with exposure control with noise reduction |
-
1990
- 1990-03-19 KR KR1019900003651A patent/KR920007353B1/ko not_active Expired
- 1990-04-27 US US07/515,701 patent/US5260591A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-21 JP JP2129358A patent/JPH03280793A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5753895A (en) * | 1980-09-17 | 1982-03-31 | Toshiba Corp | Electric charge transfer device |
| JPS5825782A (ja) * | 1981-08-08 | 1983-02-16 | Canon Inc | 撮影画像記録装置システム |
| JPS5842367A (ja) * | 1981-09-04 | 1983-03-11 | Canon Inc | 固体撮像素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR910017651A (ko) | 1991-11-05 |
| KR920007353B1 (ko) | 1992-08-31 |
| US5260591A (en) | 1993-11-09 |
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