JPH0377713B2 - - Google Patents
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- JPH0377713B2 JPH0377713B2 JP57008437A JP843782A JPH0377713B2 JP H0377713 B2 JPH0377713 B2 JP H0377713B2 JP 57008437 A JP57008437 A JP 57008437A JP 843782 A JP843782 A JP 843782A JP H0377713 B2 JPH0377713 B2 JP H0377713B2
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- Japan
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- region
- photoelectric conversion
- period
- charge transfer
- reverse bias
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電荷転送装置の駆動方法に関するもの
である。
である。
電荷転送装置を用いた撮像装置はフレーム転送
方式、インターライン転送方式と呼ばれる方式が
開発されており、固体装置の特徴である小型、低
消費電力、高信頼性を柱に急速に発展している。
しかし撮像装置の利害得失を考えると、先に述べ
た固体装置の利点の外、雑音、残像、焼き付き、
等では現在使用されている撮像管より優れている
がブルーミング、スミア現象に問題を残してい
る。またこの様な電荷転送装置をカメラ等のシス
テムとして用いる場合に入射光量を調節するため
機械的機構、すなわち絞りを必要とする。
方式、インターライン転送方式と呼ばれる方式が
開発されており、固体装置の特徴である小型、低
消費電力、高信頼性を柱に急速に発展している。
しかし撮像装置の利害得失を考えると、先に述べ
た固体装置の利点の外、雑音、残像、焼き付き、
等では現在使用されている撮像管より優れている
がブルーミング、スミア現象に問題を残してい
る。またこの様な電荷転送装置をカメラ等のシス
テムとして用いる場合に入射光量を調節するため
機械的機構、すなわち絞りを必要とする。
従来のインターライン転送方式による電荷転送
撮像装置は第１図に示すように同一電荷転送電極
群で駆動する複数列の垂直シフトレジスタ１１
と、各垂直シフトレジスタの一側に隣接し、且つ
互いに電気的に分離された光電変換部１２と、垂
直シフトレジスタと光電変換部の信号電荷転送を
制御するトランスフアゲート電極１３と、各垂直
シフトレジスタの一端に電気的に結合した電荷転
送水平シフトレジスタ１４と、水平シフトレジス
タの一端に信号電荷を検出する装置１５が設けら
れている。
撮像装置は第１図に示すように同一電荷転送電極
群で駆動する複数列の垂直シフトレジスタ１１
と、各垂直シフトレジスタの一側に隣接し、且つ
互いに電気的に分離された光電変換部１２と、垂
直シフトレジスタと光電変換部の信号電荷転送を
制御するトランスフアゲート電極１３と、各垂直
シフトレジスタの一端に電気的に結合した電荷転
送水平シフトレジスタ１４と、水平シフトレジス
タの一端に信号電荷を検出する装置１５が設けら
れている。
このようなインターライン転送方式による電荷
転送撮像装置は、光電変換部１２で入射光量に応
じて信号電荷を、例えばトランスフアゲート１３
を介してそれぞれに対応する垂直シフトレジスタ
１１へ転送する。垂直シフトレジスタへ信号電荷
を転送した後、トランスフアゲートが閉じられ、
光電変換部１１は次の周期の信号電荷を蓄積す
る。一方垂直シフトレジスタ１１へ転送された信
号電荷は並列に垂直方向に転送し、各垂直シフト
レジスタの一水平ライン毎に、水平シフトレジス
タ１４に転送される。水平シフトレジスタへ送ら
れた電荷は次の垂直シフトレジスタから信号が転
送されて来る間に水平方向に信号電荷を転送し検
出する装置１５から信号として外部に取り出され
る。
転送撮像装置は、光電変換部１２で入射光量に応
じて信号電荷を、例えばトランスフアゲート１３
を介してそれぞれに対応する垂直シフトレジスタ
１１へ転送する。垂直シフトレジスタへ信号電荷
を転送した後、トランスフアゲートが閉じられ、
光電変換部１１は次の周期の信号電荷を蓄積す
る。一方垂直シフトレジスタ１１へ転送された信
号電荷は並列に垂直方向に転送し、各垂直シフト
レジスタの一水平ライン毎に、水平シフトレジス
タ１４に転送される。水平シフトレジスタへ送ら
れた電荷は次の垂直シフトレジスタから信号が転
送されて来る間に水平方向に信号電荷を転送し検
出する装置１５から信号として外部に取り出され
る。
第２図は第１図に示す電荷転送撮像装置のＡ−
A′線上の断面を模式的に示したものである。第
２図において、基板半導体１６とＰ−Ｎ接合を形
成し且つ、接合の深さが異なる二つのＰ型領域２
２，２３が形成されており、及び接合の浅いＰ型
領域２２上にはＮ型の光電変換領域２４が形成さ
れており、接合の深いＰ型領域２３上にはＮ型の
埋込みチヤネルの垂直シフトレジスタ２５が形成
されている。
A′線上の断面を模式的に示したものである。第
２図において、基板半導体１６とＰ−Ｎ接合を形
成し且つ、接合の深さが異なる二つのＰ型領域２
２，２３が形成されており、及び接合の浅いＰ型
領域２２上にはＮ型の光電変換領域２４が形成さ
れており、接合の深いＰ型領域２３上にはＮ型の
埋込みチヤネルの垂直シフトレジスタ２５が形成
されている。
第３図は第２図に光電変換部のＢ−B′線上の
電位分布図であり、横軸は深さ方向の距離、縦軸
は電位を表している。今第２図に示すチヤネルス
トツプ領域２０の電位を基準電位（この場合０ボ
ルト）とする。Ｎ型の光電変換領域２４はトラン
スフアゲート１３の電圧をVTG、トランスフアゲ
ートの閾値電圧をVTとするとVTG−VTの電位でセ
ツトされる。またＰ型領域２２と基板１６に印加
する直流の逆バイアス電圧Vsubを曲線２６で示す
低い電圧から、より高い逆バイアス電圧Vsubにす
ると曲線２７のようにＰ型領域２２は完全に空乏
化する。光電変換領域２４に光が照射され信号電
荷が蓄積すると、光電変換領域２４の電位は曲線
２８から曲線２９のように小さくなつてゆき最終
的には曲線３０のように光電変換領域２４とＰ型
領域２２の接合は順方向となり、これ以上光電変
換領域２４で発生した電荷はＰ型基板領域２２を
介して基板半導体１６へ流れ込む。すなわち第２
図で示すトランスフアゲート１３直下、チヤネル
ストツプ領域２０直下、および図示していないが
光電変換領域２４を囲む全ての領域の表面電位よ
り光電変換領域２４とＰ型領域２２の接合電位が
高くなるように基板半導体とＰ型領域２２に直流
の逆バイアス電圧を印加することにより、光電変
換領域２４で発生する過剰電荷は完全に基板半導
体１６へ掃き出すことができる。この構造及び動
作によつてブルーミング現象を完全に抑制するこ
とができる。
電位分布図であり、横軸は深さ方向の距離、縦軸
は電位を表している。今第２図に示すチヤネルス
トツプ領域２０の電位を基準電位（この場合０ボ
ルト）とする。Ｎ型の光電変換領域２４はトラン
スフアゲート１３の電圧をVTG、トランスフアゲ
ートの閾値電圧をVTとするとVTG−VTの電位でセ
ツトされる。またＰ型領域２２と基板１６に印加
する直流の逆バイアス電圧Vsubを曲線２６で示す
低い電圧から、より高い逆バイアス電圧Vsubにす
ると曲線２７のようにＰ型領域２２は完全に空乏
化する。光電変換領域２４に光が照射され信号電
荷が蓄積すると、光電変換領域２４の電位は曲線
２８から曲線２９のように小さくなつてゆき最終
的には曲線３０のように光電変換領域２４とＰ型
領域２２の接合は順方向となり、これ以上光電変
換領域２４で発生した電荷はＰ型基板領域２２を
介して基板半導体１６へ流れ込む。すなわち第２
図で示すトランスフアゲート１３直下、チヤネル
ストツプ領域２０直下、および図示していないが
光電変換領域２４を囲む全ての領域の表面電位よ
り光電変換領域２４とＰ型領域２２の接合電位が
高くなるように基板半導体とＰ型領域２２に直流
の逆バイアス電圧を印加することにより、光電変
換領域２４で発生する過剰電荷は完全に基板半導
体１６へ掃き出すことができる。この構造及び動
作によつてブルーミング現象を完全に抑制するこ
とができる。
第４図は新しい駆動方法のタイミングチヤート
を示すものである。第４図に示す駆動方法の特徴
は、第２図に示した半導体基板とＰ−Ｎ接合を形
成し且つ接合深さが異なる二つのＰ型領域２２，
２３との間に印加する逆バイアス電圧φsubが二つ
のレベル“Vs”、“Vo”を持つことである。
を示すものである。第４図に示す駆動方法の特徴
は、第２図に示した半導体基板とＰ−Ｎ接合を形
成し且つ接合深さが異なる二つのＰ型領域２２，
２３との間に印加する逆バイアス電圧φsubが二つ
のレベル“Vs”、“Vo”を持つことである。
第５図は第３図と同様に、第２図に示す電荷転
送撮像装置のＢ−B′線上の深さ方向の電位を示
したものである。
送撮像装置のＢ−B′線上の深さ方向の電位を示
したものである。
第４図における時刻t1のとき、半導体基板１６
とＰ−Ｎ接合を形成するＰ型領域２２との間に印
加する逆バイアス電圧φsubは“Vo”である。第
５図において、この逆バイアス電圧φsub“Vp”は
Ｎ型の光電変換領域２４とＰ型領域２２が順方向
となる必要がある。第５図にこの逆バイアス電圧
φsub“Vp”の作る電位分布の曲線を３１で示す。
この逆バイアス電圧φsub“Vp”のレベルの期間、
光電変換領域２４に入射して発生した電荷は、Ｎ
型の光電変換領域２４とＰ型領域２２が順方向と
なつているため基板半導体１６に掃き出されるた
め、信号電荷とはならない。
とＰ−Ｎ接合を形成するＰ型領域２２との間に印
加する逆バイアス電圧φsubは“Vo”である。第
５図において、この逆バイアス電圧φsub“Vp”は
Ｎ型の光電変換領域２４とＰ型領域２２が順方向
となる必要がある。第５図にこの逆バイアス電圧
φsub“Vp”の作る電位分布の曲線を３１で示す。
この逆バイアス電圧φsub“Vp”のレベルの期間、
光電変換領域２４に入射して発生した電荷は、Ｎ
型の光電変換領域２４とＰ型領域２２が順方向と
なつているため基板半導体１６に掃き出されるた
め、信号電荷とはならない。
時刻t2のとき、逆バイアス電圧φsubは“Vp”か
ら“Vs”に変るため、光電変換部の深さ方向電
位を示す曲線は３１から曲線２７に変る。逆バイ
アス電圧φsubが“Vs”のレベルの期間中、Ｎ型の
光電変換領域２４に入射した光によつて発生した
電荷は信号電荷となり、Ｎ型の光電変換領域２４
に蓄積され、入射光量に応じてＮ型の光電変換領
域２４の電位は曲線２８から小さくなつていく。
ら“Vs”に変るため、光電変換部の深さ方向電
位を示す曲線は３１から曲線２７に変る。逆バイ
アス電圧φsubが“Vs”のレベルの期間中、Ｎ型の
光電変換領域２４に入射した光によつて発生した
電荷は信号電荷となり、Ｎ型の光電変換領域２４
に蓄積され、入射光量に応じてＮ型の光電変換領
域２４の電位は曲線２８から小さくなつていく。
時刻t3のとき、トランスフアゲートに電圧VTG
が印加され、Ｎ型の光電変換領域２４に蓄積され
ていた信号電荷は垂直シフトレジスタ１１に転送
される。この時、Ｎ型の光電変換領域２４はVTG
−VTの電位でセツトされる。
が印加され、Ｎ型の光電変換領域２４に蓄積され
ていた信号電荷は垂直シフトレジスタ１１に転送
される。この時、Ｎ型の光電変換領域２４はVTG
−VTの電位でセツトされる。
垂直シフトレジスタが電荷転送を始める前の時
刻t4のとき、Ｎ型の光電変換領域２４は再び逆バ
イアス電圧VSUb“Vp”が印加され、次のフイール
ドの動作を繰り返していく。
刻t4のとき、Ｎ型の光電変換領域２４は再び逆バ
イアス電圧VSUb“Vp”が印加され、次のフイール
ドの動作を繰り返していく。
この動作により１フイールドでの光の蓄積時間
は時刻t2から時刻t3までの期間T1である。期間T1
を入射光量に応じ、入射光量が多い時は短く、入
射光量が少ない時は長くすることにより信号電荷
を制御できる。
は時刻t2から時刻t3までの期間T1である。期間T1
を入射光量に応じ、入射光量が多い時は短く、入
射光量が少ない時は長くすることにより信号電荷
を制御できる。
ところが第１図に示す電荷転送撮像装置をTV
カメラ等の光学系と組み合せて撮像する場合、入
射光量の調節は機械的機構、すなわち絞りの機構
を用いなければ電荷転送撮像装置の信号電荷量を
制御できない。従来の電荷転送撮像装置を用いて
撮像するための構成図を第６図に示す。
カメラ等の光学系と組み合せて撮像する場合、入
射光量の調節は機械的機構、すなわち絞りの機構
を用いなければ電荷転送撮像装置の信号電荷量を
制御できない。従来の電荷転送撮像装置を用いて
撮像するための構成図を第６図に示す。
第６図は、被写体を結像するために用いるレン
ズ３２と光量を調節する絞り３３とから成る光学
系３４と、被写体からの光を電気信号に変換する
従来の電荷転送撮像装置３５と、電荷転送撮像装
置を駆動する論理回路３６と論理回路３６からの
信号を増幅し電荷転送撮像装置を駆動するパルス
及び直流電圧を供給する駆動回路３７、駆動回路
に電源を供給する電源回路３８より構成されてい
る。この様な構成では入射光量の調節は光学系３
４にある絞り３３によつて行う。入射光量を決め
る絞りの値はレンズの明るさに依つて決まり、普
通絞りが最も開いている値、例えばＦ＝1.4から
順に２、2.8、４、5.6、８、11、16と２乗分の１
づつ絞られるようになつていて、外部で設定でき
る。また例えば、絞りはＦ＝1.4とＦ＝２の間の
中間の値を選ぶことができる。ところが絞り３３
は通常機械的機構となつているため、絞り自身を
機械精度良く作る必要があり、機械であるため寿
命があるという問題がある。また機械的な絞りの
値と入射光量との関係が精度の点でゆるいという
欠点がある。
ズ３２と光量を調節する絞り３３とから成る光学
系３４と、被写体からの光を電気信号に変換する
従来の電荷転送撮像装置３５と、電荷転送撮像装
置を駆動する論理回路３６と論理回路３６からの
信号を増幅し電荷転送撮像装置を駆動するパルス
及び直流電圧を供給する駆動回路３７、駆動回路
に電源を供給する電源回路３８より構成されてい
る。この様な構成では入射光量の調節は光学系３
４にある絞り３３によつて行う。入射光量を決め
る絞りの値はレンズの明るさに依つて決まり、普
通絞りが最も開いている値、例えばＦ＝1.4から
順に２、2.8、４、5.6、８、11、16と２乗分の１
づつ絞られるようになつていて、外部で設定でき
る。また例えば、絞りはＦ＝1.4とＦ＝２の間の
中間の値を選ぶことができる。ところが絞り３３
は通常機械的機構となつているため、絞り自身を
機械精度良く作る必要があり、機械であるため寿
命があるという問題がある。また機械的な絞りの
値と入射光量との関係が精度の点でゆるいという
欠点がある。
本発明の目的は上記の欠点を無くした電荷転送
撮像装置を用いた新らしい駆動方法を提供するこ
とにある。
撮像装置を用いた新らしい駆動方法を提供するこ
とにある。
本発明によれば、半導体基板の主面に、前記基
板と反対の導電型を形成してなる接合領域で、前
記接合深さが浅い第１の領域と、前記接合深さが
深い第２の領域を設け、前記第１の領域の主面に
光電変換素子群を形成し、前記第２の領域の主面
に前記光電変換素子群から信号を読み出す装置を
形成してなる電荷転送撮像装置において、１フイ
ールドの期間中に前記第１の領域と光電変換素子
群とが順方向となるように通常の逆バイアス電圧
より高い電圧を前記第１の領域及び第２の領域と
前記半導体基板間に印加して一定期間の後、前記
第１の領域が完全に空乏化するのに必要な通常の
逆バイアス電圧を前記第１の領域及び第２の領域
と前記半導体基板に印加する回路を外部で制御
し、通常の逆バイアス電圧を印加する期間を任意
に設定して撮像すること特徴とする電荷転送撮像
装置の駆動方法が得られる。
板と反対の導電型を形成してなる接合領域で、前
記接合深さが浅い第１の領域と、前記接合深さが
深い第２の領域を設け、前記第１の領域の主面に
光電変換素子群を形成し、前記第２の領域の主面
に前記光電変換素子群から信号を読み出す装置を
形成してなる電荷転送撮像装置において、１フイ
ールドの期間中に前記第１の領域と光電変換素子
群とが順方向となるように通常の逆バイアス電圧
より高い電圧を前記第１の領域及び第２の領域と
前記半導体基板間に印加して一定期間の後、前記
第１の領域が完全に空乏化するのに必要な通常の
逆バイアス電圧を前記第１の領域及び第２の領域
と前記半導体基板に印加する回路を外部で制御
し、通常の逆バイアス電圧を印加する期間を任意
に設定して撮像すること特徴とする電荷転送撮像
装置の駆動方法が得られる。
次に本発明の実施例について図面を用いて説明
する。
する。
第７図は本発明の一実施例を説明するためのも
のである。第７図は外部で入射光量を制御する方
法である。第７図は、被写体を結像するために用
いるレンズ３９と開口４０とからなる光学系４１
と、被写体からの光を電気信号に変換する第２図
に示した構造の電荷転送撮像装置４２と、電荷転
送撮像装置を駆動する論理回路４３と論理回路４
３から信号を増幅し電荷転送撮像装置を駆動する
パルスと直流電源を供給する駆動回路４４と駆動
回路４４に電源を供給する電源回路４５と、入射
光量を制御するための光量設定部４６と光量を設
定され値に論理化する光量制御論理回路４７と光
量制御回路からの信号を増幅し第２図に示す基板
半導体に印加するパルスφsub電圧発生回路４８よ
り構成されている。
のである。第７図は外部で入射光量を制御する方
法である。第７図は、被写体を結像するために用
いるレンズ３９と開口４０とからなる光学系４１
と、被写体からの光を電気信号に変換する第２図
に示した構造の電荷転送撮像装置４２と、電荷転
送撮像装置を駆動する論理回路４３と論理回路４
３から信号を増幅し電荷転送撮像装置を駆動する
パルスと直流電源を供給する駆動回路４４と駆動
回路４４に電源を供給する電源回路４５と、入射
光量を制御するための光量設定部４６と光量を設
定され値に論理化する光量制御論理回路４７と光
量制御回路からの信号を増幅し第２図に示す基板
半導体に印加するパルスφsub電圧発生回路４８よ
り構成されている。
次に本発明の実施例としての駆動方法について
説明する。第７図に示した本発明の重要な要素で
ある第２図に示した構造の電荷転送撮像装置４
２、光量設定部４６、光量制御論理回路４７、パ
ルス電圧発生回路４８、及び開口４０を用いた撮
像方法を説明する。
説明する。第７図に示した本発明の重要な要素で
ある第２図に示した構造の電荷転送撮像装置４
２、光量設定部４６、光量制御論理回路４７、パ
ルス電圧発生回路４８、及び開口４０を用いた撮
像方法を説明する。
第２図に示した構造の電荷転送撮像装置４２は
すでに述べたように基板半導体とＰ型領域との間
に印加する逆バイアス電圧が第４図のタイミング
チヤートで示す“Vp”の電圧である期間は光電
変換領域２４で発生する電荷は基板に掃き出さ
れ、逆バイアス電圧が第４図のタイミングチヤー
トで示す“Vs”の期間T1では信号電荷が蓄積さ
れる。このことより期間T1を制御することによ
り信号電荷の発生する量を制御できるので入射光
量を調節できることになる。すなわち期間T1を
調節することが絞りの役目を果たすことになる。
すでに述べたように基板半導体とＰ型領域との間
に印加する逆バイアス電圧が第４図のタイミング
チヤートで示す“Vp”の電圧である期間は光電
変換領域２４で発生する電荷は基板に掃き出さ
れ、逆バイアス電圧が第４図のタイミングチヤー
トで示す“Vs”の期間T1では信号電荷が蓄積さ
れる。このことより期間T1を制御することによ
り信号電荷の発生する量を制御できるので入射光
量を調節できることになる。すなわち期間T1を
調節することが絞りの役目を果たすことになる。
第７図における光量設定部４６は信号蓄積期間
T1を設定するものであり、デイジタルスイツチ
またはアナログスイツチである。光量設定部４６
で設定された信号蓄積期間T1は実際には光量制
御論理回路４７で論理回路４３からのパルス信号
をカウンタ回路等を用いて論理信号レベルの周期
T1を作る。パルス電圧発生回路４８は論理信号
レベルの電圧の変換を行い逆バイアス電圧φsubと
し、基板半導体を二値のレベルの“Vp”、“Vs”
で逆バイアスのスイツチングを行い、その結果、
信号電荷の蓄積期間はT1となる。例えば信号蓄
積期間T1を１フイールド有効走査期間の256H
（1Hが一水平走査期間）から順に128H、64H、
32H、16H、8H、4H、2H、1Hとし、256Hをレ
ンズの絞りがある時の開放とすると、入射光量は
レンズの絞りがある時と同じ様に信号蓄積期間が
128H、64H、…、1Hと減少することにより２乗
分の１づつ減少する。このため従来必要であつた
機械的な絞りは有限な開口を持つ開口４０だけを
持つだけで良い。
T1を設定するものであり、デイジタルスイツチ
またはアナログスイツチである。光量設定部４６
で設定された信号蓄積期間T1は実際には光量制
御論理回路４７で論理回路４３からのパルス信号
をカウンタ回路等を用いて論理信号レベルの周期
T1を作る。パルス電圧発生回路４８は論理信号
レベルの電圧の変換を行い逆バイアス電圧φsubと
し、基板半導体を二値のレベルの“Vp”、“Vs”
で逆バイアスのスイツチングを行い、その結果、
信号電荷の蓄積期間はT1となる。例えば信号蓄
積期間T1を１フイールド有効走査期間の256H
（1Hが一水平走査期間）から順に128H、64H、
32H、16H、8H、4H、2H、1Hとし、256Hをレ
ンズの絞りがある時の開放とすると、入射光量は
レンズの絞りがある時と同じ様に信号蓄積期間が
128H、64H、…、1Hと減少することにより２乗
分の１づつ減少する。このため従来必要であつた
機械的な絞りは有限な開口を持つ開口４０だけを
持つだけで良い。
また信号蓄積期間T1の設定は、１フイールド
の有効走査期間256Hから1Hづつ減少させていく
方法でも良いし、アナログ的に任意に変えられる
ようにしても良い。最小の単位は水平クロツクを
用いて1Hより小さいデジタル値に設定しても良
い。
の有効走査期間256Hから1Hづつ減少させていく
方法でも良いし、アナログ的に任意に変えられる
ようにしても良い。最小の単位は水平クロツクを
用いて1Hより小さいデジタル値に設定しても良
い。
第８図は本発明の他の実施例を説明するための
もので、入射光量を自動的に測定して入射光量を
制御する方法である。第８図で第７図と異る点は
光学系４９で被写体光をハーフミラー５０で一部
分割しその光を受光素子５１例えばCdSが測光
し、これを測光回路５２へ伝える。測光回路５２
は入射光量を計算し、その結果を入射光量制御回
路５３へ送る。入射光量制御論理回路５３は測光
回路５２から送られくる入射光量の計算値より、
信号電荷を蓄積する期間T1を決定し、期間T1を
論理回路レベル信号としパルス発生回路４８へ送
られる。パルス発生回路４８は第４図に示した２
値レベルの電圧を基板半導体１６に供給する。１
フイールド内で期間T1以外の期間は基板半導体
１６とＰ−Ｎ接合を形成するＰ型領域２２との間
に逆バイアス電圧φsub“Vp”が印加されるため被
写体光で発生する電荷は基板半導体１６に掃き出
され、期間T1では基板半導体１６とＰ−Ｎ接合
を形成するＰ型領域２２との間に逆バイアス電圧
φsub“Vs”が印加され被写体光で発生した電荷は
信号となる。この様に入射光量の一部を受光素子
で測光し、光の蓄積期間T1を自動的に制御でる
ため従来必要であつた絞りの機構は全く不要とな
り、電子回路によつて絞りの機能を精度良く果た
すことができる。この実施例で、被写体光の測光
をハーフミラーを用いているが、他の測光法でも
良い。
もので、入射光量を自動的に測定して入射光量を
制御する方法である。第８図で第７図と異る点は
光学系４９で被写体光をハーフミラー５０で一部
分割しその光を受光素子５１例えばCdSが測光
し、これを測光回路５２へ伝える。測光回路５２
は入射光量を計算し、その結果を入射光量制御回
路５３へ送る。入射光量制御論理回路５３は測光
回路５２から送られくる入射光量の計算値より、
信号電荷を蓄積する期間T1を決定し、期間T1を
論理回路レベル信号としパルス発生回路４８へ送
られる。パルス発生回路４８は第４図に示した２
値レベルの電圧を基板半導体１６に供給する。１
フイールド内で期間T1以外の期間は基板半導体
１６とＰ−Ｎ接合を形成するＰ型領域２２との間
に逆バイアス電圧φsub“Vp”が印加されるため被
写体光で発生する電荷は基板半導体１６に掃き出
され、期間T1では基板半導体１６とＰ−Ｎ接合
を形成するＰ型領域２２との間に逆バイアス電圧
φsub“Vs”が印加され被写体光で発生した電荷は
信号となる。この様に入射光量の一部を受光素子
で測光し、光の蓄積期間T1を自動的に制御でる
ため従来必要であつた絞りの機構は全く不要とな
り、電子回路によつて絞りの機能を精度良く果た
すことができる。この実施例で、被写体光の測光
をハーフミラーを用いているが、他の測光法でも
良い。
第１図は従来の電荷転送装置を用いた撮像装置
の平面図、第２図は第１図に示すＡ−A′線上の
断面模式図に、第３図は第２図に示すＢ−B′線
上の電位分布を示している。第４図は駆動パルス
波形、第５図は第２図に示すＢ−B′線上の電位
分布を示している。第６図は従来の電荷転送撮像
装置を用いた撮像方法を説明するためのブロツク
図、第７図は本発明の実施例を説明するためのブ
ロツク図、第８図は他の実施例を説明するための
ブロツク図である。 図において、１１……垂直シフトレジスタ、１
２……光電変換部、１３……トランスフアゲー
ト、１４……水平シフトレジスタ、１５……電荷
検出装置、１６……半導体基板、１７……絶縁
膜、１８……垂直シフトレジスタ電極、１９……
トランスフアゲート電極、２０……チヤンネルス
トツプパー、２１……光遮蔽、２２，２３……Ｐ
型領域、２４……Ｎ型の光電変換領域、２５……
Ｎ型の垂直シフトレジスタ、２６，２７，２８，
２９，３０，３１……電位分布を示す曲線、３２
……レンズ、３３……絞り、３４……光学系、３
５……従来の電荷転送撮像装置、３６……論理回
路、３７……駆動回路、３８……電源回路、３９
……レンズ、４０……開口、４１……光学系、４
２……電荷転送撮像装置、４３……論理回路、４
４……駆動回路、４５……電源回路、４６……光
量設定部、４７……光量制御論理回路、４８……
パルス電圧発生回路、４９……光学系、５０……
ハーフミラー、５１……受光素子、５２……測光
回路、５３……入射光量制御回路である。
の平面図、第２図は第１図に示すＡ−A′線上の
断面模式図に、第３図は第２図に示すＢ−B′線
上の電位分布を示している。第４図は駆動パルス
波形、第５図は第２図に示すＢ−B′線上の電位
分布を示している。第６図は従来の電荷転送撮像
装置を用いた撮像方法を説明するためのブロツク
図、第７図は本発明の実施例を説明するためのブ
ロツク図、第８図は他の実施例を説明するための
ブロツク図である。 図において、１１……垂直シフトレジスタ、１
２……光電変換部、１３……トランスフアゲー
ト、１４……水平シフトレジスタ、１５……電荷
検出装置、１６……半導体基板、１７……絶縁
膜、１８……垂直シフトレジスタ電極、１９……
トランスフアゲート電極、２０……チヤンネルス
トツプパー、２１……光遮蔽、２２，２３……Ｐ
型領域、２４……Ｎ型の光電変換領域、２５……
Ｎ型の垂直シフトレジスタ、２６，２７，２８，
２９，３０，３１……電位分布を示す曲線、３２
……レンズ、３３……絞り、３４……光学系、３
５……従来の電荷転送撮像装置、３６……論理回
路、３７……駆動回路、３８……電源回路、３９
……レンズ、４０……開口、４１……光学系、４
２……電荷転送撮像装置、４３……論理回路、４
４……駆動回路、４５……電源回路、４６……光
量設定部、４７……光量制御論理回路、４８……
パルス電圧発生回路、４９……光学系、５０……
ハーフミラー、５１……受光素子、５２……測光
回路、５３……入射光量制御回路である。
Claims (1)
- １ 半導体基板の主面に、前記基板と反対の導電
型を形成してなる接合領域で、前記接合深さが浅
い第１の領域と、前記接合深さが深い第２の領域
を設け、前記第１の領域の主面に光電変換素子群
を形成し、前記第２の領域の主面に前記光電変換
素子群からの信号を読み出す装置を形成してなる
電荷転送撮像装置において、１フイールドの期間
中に前記第１の領域と光電変換素子群とが順方向
となるように通常の逆バイアス電圧より高い電圧
を前記第１の領域及び第２の領域と前記半導体基
板間に印加して一定期間の後、前記第１の領域が
完全に空乏化するのに必要な通常の逆バイアス電
圧を前記第１の領域及び第２の領域と前記半導体
基板に印加する回路を外部で制御し、通常の逆バ
イアス電圧を印加する期間を任意に設定して撮像
することを特徴とする電荷転送撮像装置の駆動方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57008437A JPS58125964A (ja) | 1982-01-22 | 1982-01-22 | 電荷転送撮像装置の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57008437A JPS58125964A (ja) | 1982-01-22 | 1982-01-22 | 電荷転送撮像装置の駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58125964A JPS58125964A (ja) | 1983-07-27 |
| JPH0377713B2 true JPH0377713B2 (ja) | 1991-12-11 |
Family
ID=11693097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57008437A Granted JPS58125964A (ja) | 1982-01-22 | 1982-01-22 | 電荷転送撮像装置の駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58125964A (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60125082A (ja) * | 1983-12-09 | 1985-07-04 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 固体撮像装置 |
| JPS60125081A (ja) * | 1983-12-09 | 1985-07-04 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 自動露出制御装置 |
| JPS60143077A (ja) * | 1983-12-29 | 1985-07-29 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 固体ビデオカメラ |
| JPS61192183A (ja) * | 1985-02-20 | 1986-08-26 | Nec Corp | 固体撮像カメラ |
| JPS6218178A (ja) * | 1985-07-17 | 1987-01-27 | Nec Corp | 固体撮像カメラ |
| JP2605294B2 (ja) * | 1987-08-14 | 1997-04-30 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置 |
| JPH02134990A (ja) * | 1988-11-15 | 1990-05-23 | Nec Corp | 固体撮像素子の駆動方法 |
| JPH088666B2 (ja) * | 1988-12-16 | 1996-01-29 | 旭光学工業株式会社 | 撮像素子の駆動装置 |
| JP2565247B2 (ja) * | 1995-04-21 | 1996-12-18 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置及びビデオカメラの露光時間制御方法 |
| JP4833722B2 (ja) * | 2006-04-25 | 2011-12-07 | パナソニック株式会社 | 撮像装置、固体撮像装置および撮像装置の駆動方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3896485A (en) * | 1973-12-03 | 1975-07-22 | Fairchild Camera Instr Co | Charge-coupled device with overflow protection |
| JPS5917581B2 (ja) * | 1978-01-13 | 1984-04-21 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置 |
| JPS5644271A (en) * | 1979-09-20 | 1981-04-23 | Sony Corp | Ccd image pickup device |
-
1982
- 1982-01-22 JP JP57008437A patent/JPS58125964A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58125964A (ja) | 1983-07-27 |
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