JPH0865449A - 電荷移動非効率を改善したｃｃｄ画像センサー及びそのｃｃｄ画像センサでの電荷キャリア読み出し方法 - Google Patents
電荷移動非効率を改善したｃｃｄ画像センサー及びそのｃｃｄ画像センサでの電荷キャリア読み出し方法Info
- Publication number
- JPH0865449A JPH0865449A JP7153676A JP15367695A JPH0865449A JP H0865449 A JPH0865449 A JP H0865449A JP 7153676 A JP7153676 A JP 7153676A JP 15367695 A JP15367695 A JP 15367695A JP H0865449 A JPH0865449 A JP H0865449A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ccd
- cell
- cells
- charge
- charge carriers
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- H04N25/701—Line sensors
-
- 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
- H04N25/713—Transfer or readout registers; Split readout registers or multiple readout registers
-
- 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
- H10F39/152—One-dimensional array CCD image sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
- H04N25/62—Detection or reduction of noise due to excess charges produced by the exposure, e.g. smear, blooming, ghost image, crosstalk or leakage between pixels
- H04N25/621—Detection or reduction of noise due to excess charges produced by the exposure, e.g. smear, blooming, ghost image, crosstalk or leakage between pixels for the control of blooming
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 減少された電荷移動非効率（ｉｎｅｆｆｉｃ
ｉｅｎｃｙ）を有する電荷結合デバイス（ＣＣＤ）画像
化器及びそのような画像センサーを読み出す方法を提供
する。 【構成】 関連された光検出セル１４から電荷キャリア
を受ける画像化ＣＣＤセルＡ及び電荷キャリアの電荷移
動非効率を減少するためにプレロードされた信号を受け
るバッファーセルＢに関連する。各セル（Ａ、Ｂ）は示
された２相ＣＣＤの場合には２つの電極を含む。相互に
離された（ｉｎｔｅｒ−ｓｐａｃｅｄ）バッファーＣＣ
Ｄセルの存在はバッファーＣＣＤセル信号が非画像信号
で満たされた電子トラップを保つということにより画像
信号の電荷移動非効率を減少する；斯くして画像信号が
もしあるとしてもほとんど電荷損失のないＣＣＤから移
動されることを許容する。
ｉｅｎｃｙ）を有する電荷結合デバイス（ＣＣＤ）画像
化器及びそのような画像センサーを読み出す方法を提供
する。 【構成】 関連された光検出セル１４から電荷キャリア
を受ける画像化ＣＣＤセルＡ及び電荷キャリアの電荷移
動非効率を減少するためにプレロードされた信号を受け
るバッファーセルＢに関連する。各セル（Ａ、Ｂ）は示
された２相ＣＣＤの場合には２つの電極を含む。相互に
離された（ｉｎｔｅｒ−ｓｐａｃｅｄ）バッファーＣＣ
Ｄセルの存在はバッファーＣＣＤセル信号が非画像信号
で満たされた電子トラップを保つということにより画像
信号の電荷移動非効率を減少する；斯くして画像信号が
もしあるとしてもほとんど電荷損失のないＣＣＤから移
動されることを許容する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は減少された電荷移動非効
率（ｉｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）を有する電荷結合デバ
イス（ＣＣＤ）画像化器に関する。それはまたそのよう
な画像センサーを読み出す方法にも関する。
率（ｉｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）を有する電荷結合デバ
イス（ＣＣＤ）画像化器に関する。それはまたそのよう
な画像センサーを読み出す方法にも関する。
【０００２】
【従来の技術】ガンマ及び／又は陽子放射のような高エ
ネルギー放射を含む環境下でリニア及び２次元アレイ固
体画像化器を動作することがしばしば必要となる。その
ような放射は半導体回路の性能及び信頼性を劣化させる
影響を有することが知られている（例えばＪ．Ｊａｎｅ
ｓｉｃｋ等による「Ｔｈｅ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｐ
ｒｏｔｏｎ Ｄａｍａｇｅ ｏｎ Ｃｈａｒｇｅ−ｃｏ
ｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ」，ＳＰＩＥ／ＳＰＳＥ’
ｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｃｉｅ
ｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｎｆｅｒ
ｅｎｃｅ，「Ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉ
ｃｅ ａｎｄ Ｓｏｌｉｄ ＳｔａｔｅＯｐｔｉｃａｌ
Ｓｅｎｓｏｒｓ ＩＩ」，Ｖｏｌ．１１４７，サンノ
ゼ コンベンションセンター、１９９１年２月２４日及
びＧ．Ｒ．Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎによる「Ｃｏｂａｌｔ
６０ ａｎｄ Ｐｒｏｔｏｎ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ Ｅ
ｆｆｅｃｔｓ ｏｎ Ｌａｒｇｅ Ｆｏｒｍａｔ，２−
Ｄ，ＣＣＤ Ａｒｒａｙｓｆｏｒ ａｎ Ｅａｒｔｈ
Ｉｍａｇｉｎｇ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ」１９９２年
ＩＥＥＥ ＮＳＲＥ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，ニューオ
リンズ、ルイジアナ１９９２年７月１３乃至１７日、Ｉ
ＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎＮｕｃｌｅａ
ｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ，ＮＳ−３８（６）１９９２年に投
稿）。これらの放射効果は損傷された半導体部品を修理
しうるサービスがない環境に特に関係する。その様な環
境は地球惑星周回低中軌道衛星により占有される空間で
ある。
ネルギー放射を含む環境下でリニア及び２次元アレイ固
体画像化器を動作することがしばしば必要となる。その
ような放射は半導体回路の性能及び信頼性を劣化させる
影響を有することが知られている（例えばＪ．Ｊａｎｅ
ｓｉｃｋ等による「Ｔｈｅ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｐ
ｒｏｔｏｎ Ｄａｍａｇｅ ｏｎ Ｃｈａｒｇｅ−ｃｏ
ｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ」，ＳＰＩＥ／ＳＰＳＥ’
ｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｃｉｅ
ｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｎｆｅｒ
ｅｎｃｅ，「Ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉ
ｃｅ ａｎｄ Ｓｏｌｉｄ ＳｔａｔｅＯｐｔｉｃａｌ
Ｓｅｎｓｏｒｓ ＩＩ」，Ｖｏｌ．１１４７，サンノ
ゼ コンベンションセンター、１９９１年２月２４日及
びＧ．Ｒ．Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎによる「Ｃｏｂａｌｔ
６０ ａｎｄ Ｐｒｏｔｏｎ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ Ｅ
ｆｆｅｃｔｓ ｏｎ Ｌａｒｇｅ Ｆｏｒｍａｔ，２−
Ｄ，ＣＣＤ Ａｒｒａｙｓｆｏｒ ａｎ Ｅａｒｔｈ
Ｉｍａｇｉｎｇ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ」１９９２年
ＩＥＥＥ ＮＳＲＥ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，ニューオ
リンズ、ルイジアナ１９９２年７月１３乃至１７日、Ｉ
ＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎＮｕｃｌｅａ
ｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ，ＮＳ−３８（６）１９９２年に投
稿）。これらの放射効果は損傷された半導体部品を修理
しうるサービスがない環境に特に関係する。その様な環
境は地球惑星周回低中軌道衛星により占有される空間で
ある。
【０００３】外部遮蔽を乗せている衛星は画像化器によ
り受けられる放射線量を減少される。また半導体部品へ
の放射による劣化の影響を最小化しうる特殊な製造処理
がある（例えばＪ．Ｃｌａｒｋ等による「Ｒａｄｉａｔ
ｉｏｎ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ
Ｃｉｒｃｕｉｔｓ」Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃ
ｕｉｔｓ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｓｐａｃｅ Ｅｎｖｉｒｏ
ｎｍｅｎｔ，Ｓｐａｃｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｎｅｗ
ｓ，６ｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｈａｒｒｉｓ Ｓｅｍｉ
ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ社、１９９３年９月）。しかしなが
らそのような処理はしばしば量子効率のような画像化性
能パラメーターに対して劣化の影響をもたらす故にしば
しば禁止される。
り受けられる放射線量を減少される。また半導体部品へ
の放射による劣化の影響を最小化しうる特殊な製造処理
がある（例えばＪ．Ｃｌａｒｋ等による「Ｒａｄｉａｔ
ｉｏｎ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ
Ｃｉｒｃｕｉｔｓ」Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃ
ｕｉｔｓ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｓｐａｃｅ Ｅｎｖｉｒｏ
ｎｍｅｎｔ，Ｓｐａｃｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｎｅｗ
ｓ，６ｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｈａｒｒｉｓ Ｓｅｍｉ
ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ社、１９９３年９月）。しかしなが
らそのような処理はしばしば量子効率のような画像化性
能パラメーターに対して劣化の影響をもたらす故にしば
しば禁止される。
【０００４】ＣＣＤ画像化器内の電荷移動非効率（ＣＴ
Ｉ）及びその様な非効率を発生する物理的なメカニズム
は鋭意研究されてきた（例えばＲ．Ｗ．Ｂｒｏｄｅｒｓ
ｅｎ等による「Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃ
ｙ ｏｆ Ｂｕｌｋ Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ
Ｄｅｖｉｃｅｓ」、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ｏｎ Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ Ｖｏｌ．ＥＤ−２２，
Ｎｏ．２，１９７５年及びＭ．Ｇ．Ｃｏｌｌｅｔ，「Ｔ
ｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ＢｕｌｋＴｒａｐｓ
ｏｎ ｔｈｅ Ｃｈａｒｇｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｉ
ｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ Ｂｕｌｋ Ｃｈａｒｇ
ｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ」、ＩＥＥＥ Ｔ
ｒａｎｓ．ｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ
Ｖｏｌ．ＥＤ−２３，Ｎｏ．２，１９７６年）。これら
の研究は電荷移動での非効率は移動された電荷の量に比
例しうる（即ち比例的損失）、又はある電荷レベル又は
それ以下でのみ発生する（即ち固定損失）ことを示し
た。
Ｉ）及びその様な非効率を発生する物理的なメカニズム
は鋭意研究されてきた（例えばＲ．Ｗ．Ｂｒｏｄｅｒｓ
ｅｎ等による「Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃ
ｙ ｏｆ Ｂｕｌｋ Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ
Ｄｅｖｉｃｅｓ」、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ｏｎ Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ Ｖｏｌ．ＥＤ−２２，
Ｎｏ．２，１９７５年及びＭ．Ｇ．Ｃｏｌｌｅｔ，「Ｔ
ｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ＢｕｌｋＴｒａｐｓ
ｏｎ ｔｈｅ Ｃｈａｒｇｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｉ
ｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ Ｂｕｌｋ Ｃｈａｒｇ
ｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ」、ＩＥＥＥ Ｔ
ｒａｎｓ．ｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ
Ｖｏｌ．ＥＤ−２３，Ｎｏ．２，１９７６年）。これら
の研究は電荷移動での非効率は移動された電荷の量に比
例しうる（即ち比例的損失）、又はある電荷レベル又は
それ以下でのみ発生する（即ち固定損失）ことを示し
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】故に本発明の目的は上
記欠点を克服した改善されたＣＣＤ画像センサーを提供
することにある。
記欠点を克服した改善されたＣＣＤ画像センサーを提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的は ａ） その上に印加された光情報に感応し、該光情報を
電荷キャリアに変換する走査ラインに沿って整列した個
々の画像化光検出セルのリニアアレイと； ｂ） 該リニアアレイの光検出セルにより発生された電
荷キャリアを受けて一時的に記憶する該光検出セルのリ
ニアアレイに隣接する：各々がｉ）関連する光検出セル
からの電荷キャリアを受ける画像化ＣＣＤセルと、ｉ
ｉ）該電荷キャリアの電荷移動非効率を減少するプレロ
ードされた信号を受ける少なくとも１つのバッファーセ
ルとの少なくとも２つのＣＣＤセルに関連する複数のＣ
ＣＤセルを有するＣＣＤシフトレジスタと； ｃ） 該プレロードされた信号を該ＣＣＤシフトレジス
タのバッファーセル内に注入する手段と； ｄ） 該ＣＣＤセルをクロックアウトする該ＣＣＤセル
に接続され、該ＣＣＤセルが第一のゲート電極と第二の
ゲート電極とを有し、該ＣＣＤシフトレジスタの全ての
該第一のゲート電極は第一のクロック位相に接続され、
該ＣＣＤシフトレジスタの全ての該第二のゲート電極は
第二のクロック位相に接続される手段とからなるＣＣＤ
画像センサーにより達成される。
電荷キャリアに変換する走査ラインに沿って整列した個
々の画像化光検出セルのリニアアレイと； ｂ） 該リニアアレイの光検出セルにより発生された電
荷キャリアを受けて一時的に記憶する該光検出セルのリ
ニアアレイに隣接する：各々がｉ）関連する光検出セル
からの電荷キャリアを受ける画像化ＣＣＤセルと、ｉ
ｉ）該電荷キャリアの電荷移動非効率を減少するプレロ
ードされた信号を受ける少なくとも１つのバッファーセ
ルとの少なくとも２つのＣＣＤセルに関連する複数のＣ
ＣＤセルを有するＣＣＤシフトレジスタと； ｃ） 該プレロードされた信号を該ＣＣＤシフトレジス
タのバッファーセル内に注入する手段と； ｄ） 該ＣＣＤセルをクロックアウトする該ＣＣＤセル
に接続され、該ＣＣＤセルが第一のゲート電極と第二の
ゲート電極とを有し、該ＣＣＤシフトレジスタの全ての
該第一のゲート電極は第一のクロック位相に接続され、
該ＣＣＤシフトレジスタの全ての該第二のゲート電極は
第二のクロック位相に接続される手段とからなるＣＣＤ
画像センサーにより達成される。
【０００７】本発明の目的はまた ａ） 光検出セルのリニアアレイに隣接して配置され：
各々がｉ）関連する光検出セルからの電荷キャリアを受
ける画像化ＣＣＤセルと、ｉｉ）該電荷キャリアの電荷
移動非効率を減少するためにプレロードされた信号を受
ける少なくとも１つのバッファーセルとの少なくとも２
つのＣＣＤセルに関連する複数のＣＣＤセルを有するＣ
ＣＤシフトレジスタ内に該電荷キャリアを移動させ； ｂ） 該プレロードされた信号を該ＣＣＤシフトレジス
タのバッファー内に注入し； ｃ） 第一のゲート電極と第二のゲート電極とを有し、
該ＣＣＤシフトレジスタの全ての該第一のゲート電極は
第一のクロック位相に接続され、該ＣＣＤシフトレジス
タの全ての該第二のゲート電極は第二のクロック位相に
接続される該ＣＣＤセルをクロックアウトする各段階か
らなり、ＣＣＤ画像センサー内で、該光検出セルにより
検出された画像信号に応答するそれぞれの画像化光検出
セルのリニアアレイにより発生される電荷キャリアを読
み出す方法により達成される。
各々がｉ）関連する光検出セルからの電荷キャリアを受
ける画像化ＣＣＤセルと、ｉｉ）該電荷キャリアの電荷
移動非効率を減少するためにプレロードされた信号を受
ける少なくとも１つのバッファーセルとの少なくとも２
つのＣＣＤセルに関連する複数のＣＣＤセルを有するＣ
ＣＤシフトレジスタ内に該電荷キャリアを移動させ； ｂ） 該プレロードされた信号を該ＣＣＤシフトレジス
タのバッファー内に注入し； ｃ） 第一のゲート電極と第二のゲート電極とを有し、
該ＣＣＤシフトレジスタの全ての該第一のゲート電極は
第一のクロック位相に接続され、該ＣＣＤシフトレジス
タの全ての該第二のゲート電極は第二のクロック位相に
接続される該ＣＣＤセルをクロックアウトする各段階か
らなり、ＣＣＤ画像センサー内で、該光検出セルにより
検出された画像信号に応答するそれぞれの画像化光検出
セルのリニアアレイにより発生される電荷キャリアを読
み出す方法により達成される。
【０００８】本発明はＣＴＥ（電荷移動効率）が重要な
特徴である多くの異なる画像化応用に応用されうる。
特徴である多くの異なる画像化応用に応用されうる。
【０００９】
【実施例】以下に本発明の一部であり、類似の部品を類
似の記号で示した図を参照して本発明の他の目的及び利
点がより明確になるように本発明をより詳細に説明す
る。図１を参照するに従来技術のＣＣＤ画像化器の平面
図を示す。ＣＣＤ画像化器１０は複数の画像化光検出器
１４をその中に有する半導体材料の本体からなる。図示
したように画像化光検出器１４はリニアアレイ用の直線
の配列内に配置される。しかしながら光検出器１４は２
次元アレイ用の行及び列の配列内にも配置されうる。画
像化光検出器はどちらの場合でも光子を受け、光子を電
荷キャリアに変換するフォトダイオード又はフォトコン
デンサーの様な光検出器のどのようなよく知られた型で
もありうる。画像化光検出器１４のラインの片側に沿っ
てＣＣＤシフトレジスタ１６がある。ＣＣＤシフトレジ
スタ１６は光検出器１４のラインに沿って延在し、ライ
ンから離れたチャンネル領域（図示せず）からなる。チ
ャンネル領域が埋設されたチャンネルの場合にはそれは
ＣＣＤ画像化器の本体の導電性型と反対の導電性型の領
域である。複数の第一のゲート電極２０はチャンネル領
域を覆い、それから絶縁される。第一のゲート電極２０
は第一のゲート電極２０の各々が別の画像化光検出器１
４と隣接するようにチャンネル領域に沿って離されてい
る。複数の第二のゲート電極２２はチャンネル領域を覆
い、それから絶縁される。第二のゲート電極２２は第二
のゲート電極２２の各々が別の画像化光検出器１４と隣
接するように第一のゲート電極２０と交互に配置される
関係にある。斯くして２つのゲート電極があり、２相Ｃ
ＣＤシフトレジスタ１６を形成するために各画像化光検
出器１４に隣接する１つの第一のゲート電極２０と、１
つの第二のゲート電極２２である。ゲート電極２０、２
２は導電性他結晶シリコンのような導電性材料であり、
典型的に二酸化シリコンである絶縁材料（図示せず）の
層によりチャンネル領域から絶縁されている。第一のゲ
ート電極２０は全て第一のクロック位相Φ１に接続され
ており、第二のゲート電極は全て第二のクロック位相Φ
２に接続されている。このようなゲート電極（２０、２
２）の対の各々はＣＣＤセルを画成する。
似の記号で示した図を参照して本発明の他の目的及び利
点がより明確になるように本発明をより詳細に説明す
る。図１を参照するに従来技術のＣＣＤ画像化器の平面
図を示す。ＣＣＤ画像化器１０は複数の画像化光検出器
１４をその中に有する半導体材料の本体からなる。図示
したように画像化光検出器１４はリニアアレイ用の直線
の配列内に配置される。しかしながら光検出器１４は２
次元アレイ用の行及び列の配列内にも配置されうる。画
像化光検出器はどちらの場合でも光子を受け、光子を電
荷キャリアに変換するフォトダイオード又はフォトコン
デンサーの様な光検出器のどのようなよく知られた型で
もありうる。画像化光検出器１４のラインの片側に沿っ
てＣＣＤシフトレジスタ１６がある。ＣＣＤシフトレジ
スタ１６は光検出器１４のラインに沿って延在し、ライ
ンから離れたチャンネル領域（図示せず）からなる。チ
ャンネル領域が埋設されたチャンネルの場合にはそれは
ＣＣＤ画像化器の本体の導電性型と反対の導電性型の領
域である。複数の第一のゲート電極２０はチャンネル領
域を覆い、それから絶縁される。第一のゲート電極２０
は第一のゲート電極２０の各々が別の画像化光検出器１
４と隣接するようにチャンネル領域に沿って離されてい
る。複数の第二のゲート電極２２はチャンネル領域を覆
い、それから絶縁される。第二のゲート電極２２は第二
のゲート電極２２の各々が別の画像化光検出器１４と隣
接するように第一のゲート電極２０と交互に配置される
関係にある。斯くして２つのゲート電極があり、２相Ｃ
ＣＤシフトレジスタ１６を形成するために各画像化光検
出器１４に隣接する１つの第一のゲート電極２０と、１
つの第二のゲート電極２２である。ゲート電極２０、２
２は導電性他結晶シリコンのような導電性材料であり、
典型的に二酸化シリコンである絶縁材料（図示せず）の
層によりチャンネル領域から絶縁されている。第一のゲ
ート電極２０は全て第一のクロック位相Φ１に接続され
ており、第二のゲート電極は全て第二のクロック位相Φ
２に接続されている。このようなゲート電極（２０、２
２）の対の各々はＣＣＤセルを画成する。
【００１０】移動ゲートＴＧ１ｎ、ＴＧ２ｎは画像化光
検出器１４とＣＣＤシフトレジスタ１６のチャンネル領
域との間で画像化器の本体上に延在し、それから絶縁さ
れる。２つの移動ゲートはここに示されているが、ただ
１つの移動ゲートが本当に必要であることが理解されよ
う。集積期間の終わりにＣＣＤがまだ休止状態にある間
に各画素内に収集された光生成された電荷はＴＧ１ｎ、
ＴＧ２ｎピンに適切なバイアス電圧を印加することによ
り隣接するＣＣＤセルに移動される。電荷移動の終わり
に移動ゲートクロックは絶縁電位（ｉｓｏｌａｔｉｏｎ
ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）に戻され、ＣＣＤクロックは再
開される。ＣＣＤの端の各電荷パケットがＯＧ電位を越
えてクロックされると出力回路２５のＶＩＤｎピンでの
出力電圧の対応する変化が観測される。この回路はトラ
ンジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４と浮遊拡散ＦＤ（ダイ
オードとして図示されている）を含む。ＲＤはＤＣレベ
ルを表し、ΦＲはリセット入力である。ＶＩＤｎは回路
出力であり、ＶＳＳｎは出力接地であり、ＶＤＤは電源
電圧である。
検出器１４とＣＣＤシフトレジスタ１６のチャンネル領
域との間で画像化器の本体上に延在し、それから絶縁さ
れる。２つの移動ゲートはここに示されているが、ただ
１つの移動ゲートが本当に必要であることが理解されよ
う。集積期間の終わりにＣＣＤがまだ休止状態にある間
に各画素内に収集された光生成された電荷はＴＧ１ｎ、
ＴＧ２ｎピンに適切なバイアス電圧を印加することによ
り隣接するＣＣＤセルに移動される。電荷移動の終わり
に移動ゲートクロックは絶縁電位（ｉｓｏｌａｔｉｏｎ
ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）に戻され、ＣＣＤクロックは再
開される。ＣＣＤの端の各電荷パケットがＯＧ電位を越
えてクロックされると出力回路２５のＶＩＤｎピンでの
出力電圧の対応する変化が観測される。この回路はトラ
ンジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４と浮遊拡散ＦＤ（ダイ
オードとして図示されている）を含む。ＲＤはＤＣレベ
ルを表し、ΦＲはリセット入力である。ＶＩＤｎは回路
出力であり、ＶＳＳｎは出力接地であり、ＶＤＤは電源
電圧である。
【００１１】別の露光ドレイン領域３４（しばしば側方
オーバーフロードレインと称される）は画像化器の本体
内にあり、ＣＣＤシフトレジスタ１６に対向する各画像
化光検出器１４の側方に隣接しているが、それから隔た
っている。露光制御ゲート３６は画像化光検出器１４と
露光ドレイン領域３４との間で画像化器の本体上に延在
し、それから絶縁される。光遮蔽（図示せず）はフォト
ダイオード（画素）上を除き画像化器全体を覆う。側方
オーバーフローゲート（ＬＯＧｎ）はオーバーフローし
たフォトダイオードからのブルーミング電荷を収集する
ために用いられる。
オーバーフロードレインと称される）は画像化器の本体
内にあり、ＣＣＤシフトレジスタ１６に対向する各画像
化光検出器１４の側方に隣接しているが、それから隔た
っている。露光制御ゲート３６は画像化光検出器１４と
露光ドレイン領域３４との間で画像化器の本体上に延在
し、それから絶縁される。光遮蔽（図示せず）はフォト
ダイオード（画素）上を除き画像化器全体を覆う。側方
オーバーフローゲート（ＬＯＧｎ）はオーバーフローし
たフォトダイオードからのブルーミング電荷を収集する
ために用いられる。
【００１２】ＣＣＤに基づく固体画像化器の動作のより
詳細な説明はＪ．Ｄ．Ｅ．Ｂｅｙｎｏｎ著の「Ｃｈａｒ
ｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ Ｔｈ
ｅｉｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」マグローヒル社、
ニューヨーク、１９７９年及びＭ．Ｊ．Ｈｏｗｓ著の
「Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ ａ
ｎｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ」Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ａｎｄ
Ｓｏｎｓ社ニューヨーク、１９７９年に記載されてい
る。
詳細な説明はＪ．Ｄ．Ｅ．Ｂｅｙｎｏｎ著の「Ｃｈａｒ
ｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ Ｔｈ
ｅｉｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」マグローヒル社、
ニューヨーク、１９７９年及びＭ．Ｊ．Ｈｏｗｓ著の
「Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ ａ
ｎｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ」Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ａｎｄ
Ｓｏｎｓ社ニューヨーク、１９７９年に記載されてい
る。
【００１３】図２の（Ａ）、（Ｂ）に比例的損失メカニ
ズムからの影響を専ら被った画像化器に対して電気的に
注入された一連の電荷パケットに対する得られたＣＣＤ
画像化器出力応答を示す。例外的な電荷移動効率（ＣＴ
Ｅ）を有する画像化器は完全な方形波に近い出力を発生
する（図２の（Ａ））。図２の（Ｂ）では電荷パケット
列の立ち上がりエッジ上での電荷損失の量は最初のトレ
ーリングの数画素に最も現れていることに注意すべきで
ある。
ズムからの影響を専ら被った画像化器に対して電気的に
注入された一連の電荷パケットに対する得られたＣＣＤ
画像化器出力応答を示す。例外的な電荷移動効率（ＣＴ
Ｅ）を有する画像化器は完全な方形波に近い出力を発生
する（図２の（Ａ））。図２の（Ｂ）では電荷パケット
列の立ち上がりエッジ上での電荷損失の量は最初のトレ
ーリングの数画素に最も現れていることに注意すべきで
ある。
【００１４】図３の（Ａ）、（Ｂ）に固定損失メカニズ
ムからの影響を被った画像化器に対して電気的に注入さ
れた一連の電荷パケットに対する得られたＣＣＤ画像化
器出力応答を示す。固定損失メカニズムによるＣＴＩは
また最初の少数のトレーリング画素に現れ、またそれは
多くのトレーリング画素に広がっている。トレーリング
電荷の正確な分布は電子トラップ出射時間（Ｔｅ）及び
ＣＣＤクロック周期（Ｔｃｃｄ）により決定される。図
３の（Ａ）にＣＣＤクロック周期がトラップ出射時間よ
り大きな時の応答を示す。図３の（Ｂ）にＣＣＤクロッ
ク周期がトラップ出射時間より小さな時の応答を示す。
ムからの影響を被った画像化器に対して電気的に注入さ
れた一連の電荷パケットに対する得られたＣＣＤ画像化
器出力応答を示す。固定損失メカニズムによるＣＴＩは
また最初の少数のトレーリング画素に現れ、またそれは
多くのトレーリング画素に広がっている。トレーリング
電荷の正確な分布は電子トラップ出射時間（Ｔｅ）及び
ＣＣＤクロック周期（Ｔｃｃｄ）により決定される。図
３の（Ａ）にＣＣＤクロック周期がトラップ出射時間よ
り大きな時の応答を示す。図３の（Ｂ）にＣＣＤクロッ
ク周期がトラップ出射時間より小さな時の応答を示す。
【００１５】図４に図１に示したものと各画像化器の画
素に対して２つのＣＣＤセルを含む点が異なる画像化器
を示す。一方のセルは関連する光検出器セルからの画像
信号を含み、他の隣接するセルは低いＣＴＩにより電荷
を収集するために用いられる。このような画像化器に対
してトレーリングセル信号はチップ上の加算増幅器の使
用を介してか又は外部回路を介して元の画素信号に戻し
て加えられうる。図４で捕捉された光生成された電荷は
各「Ａ」ＣＣＤセルの相（ｐｈａｓｅ）２領域内に移動
される。いったんＣＣＤクロッキングが開始されると
「Ｂ」のＣＣＤセルが先行する「Ａ」セルからのクロッ
キング中に後に残されたどの様な電荷も収集するよう用
いられる。出力において、「Ａ」ＣＣＤ信号は出力電圧
内の対応する変化を発生する小さなコンデンサー上に移
動される（Ｖｏｕｔ＝電荷／容量）。それから「Ｂ」Ｃ
ＣＤ信号はコンデンサーに加えられ、最終出力信号が記
録される。結局リセットゲート出力（ＰＨＩＲ）は小さ
なコンデンサーの全ての電荷を一掃するために印加さ
れ、プロセスは全てのＣＣＤせるクロックアウトされる
まで繰り返される。ＣＴＩ電荷の分布が幾つかのトレー
リングＣＣＤセルに広がる場合には図４に示したＣＣＤ
構成ではほとんど改善がなされない。
素に対して２つのＣＣＤセルを含む点が異なる画像化器
を示す。一方のセルは関連する光検出器セルからの画像
信号を含み、他の隣接するセルは低いＣＴＩにより電荷
を収集するために用いられる。このような画像化器に対
してトレーリングセル信号はチップ上の加算増幅器の使
用を介してか又は外部回路を介して元の画素信号に戻し
て加えられうる。図４で捕捉された光生成された電荷は
各「Ａ」ＣＣＤセルの相（ｐｈａｓｅ）２領域内に移動
される。いったんＣＣＤクロッキングが開始されると
「Ｂ」のＣＣＤセルが先行する「Ａ」セルからのクロッ
キング中に後に残されたどの様な電荷も収集するよう用
いられる。出力において、「Ａ」ＣＣＤ信号は出力電圧
内の対応する変化を発生する小さなコンデンサー上に移
動される（Ｖｏｕｔ＝電荷／容量）。それから「Ｂ」Ｃ
ＣＤ信号はコンデンサーに加えられ、最終出力信号が記
録される。結局リセットゲート出力（ＰＨＩＲ）は小さ
なコンデンサーの全ての電荷を一掃するために印加さ
れ、プロセスは全てのＣＣＤせるクロックアウトされる
まで繰り返される。ＣＴＩ電荷の分布が幾つかのトレー
リングＣＣＤセルに広がる場合には図４に示したＣＣＤ
構成ではほとんど改善がなされない。
【００１６】図１に示されるＣＣＤ画像化器を再び参照
するに、それは電気的注入回路（ＩＧ，ＳＧ，ＩＤ）を
備えている。この回路は知られている大きさの電荷パケ
ットを各全てのＣＣＤセル内に注入するために用いられ
る。その様な回路は短い一連の連続した電荷パケットを
ＣＣＤ内に注入シリコン、結果として得られる出力を評
価することによりＣＣＤの移動効率を測定するために用
いられる。図５は図１の画像化器のチャンネル電位図で
ある。そのような注入シーケンスを実施するのに必要な
タイミングは図６に示される。図６のタイミングはＣＣ
Ｄ内に注入される８つの連続した電荷パケットを結果と
して生ずる。電気的な注入回路に対して他の使用は小さ
な電荷パケットを全てのＣＣＤセル内に注入することに
よりＣＣＤ内のＣＴＩの影響を最小化することである
（「ファット ゼロ」とも呼ばれる）。「ファット ゼ
ロ」電荷はＣＣＤ内の多くのトラップを満たし、満たさ
れるように保たれる；斯くして改善された電荷移動効率
が得られる。この技術は小さな電荷パケットのみが各セ
ルに加えられうることによりそれの有用性内に限定され
る。ＣＣＤ内のより高いポテンシャルエネルギーに位置
するこれらの小さな電荷パケットにより満たされない。
各ＣＣＤセルに対してより大きな電荷パケットを加える
ことはＣＣＤ内に含まれうる最大信号を減少することに
より画像化器のダイナミックレンジを更に減少する。加
えてＩＤ，ＳＧ．ＩＧ上のノイズは注入された電荷パケ
ットを変化するという結果を生じ；斯くしてＣＣＤのノ
イズを増加し、画像化器全体のダイナミックレンジを減
少する。
するに、それは電気的注入回路（ＩＧ，ＳＧ，ＩＤ）を
備えている。この回路は知られている大きさの電荷パケ
ットを各全てのＣＣＤセル内に注入するために用いられ
る。その様な回路は短い一連の連続した電荷パケットを
ＣＣＤ内に注入シリコン、結果として得られる出力を評
価することによりＣＣＤの移動効率を測定するために用
いられる。図５は図１の画像化器のチャンネル電位図で
ある。そのような注入シーケンスを実施するのに必要な
タイミングは図６に示される。図６のタイミングはＣＣ
Ｄ内に注入される８つの連続した電荷パケットを結果と
して生ずる。電気的な注入回路に対して他の使用は小さ
な電荷パケットを全てのＣＣＤセル内に注入することに
よりＣＣＤ内のＣＴＩの影響を最小化することである
（「ファット ゼロ」とも呼ばれる）。「ファット ゼ
ロ」電荷はＣＣＤ内の多くのトラップを満たし、満たさ
れるように保たれる；斯くして改善された電荷移動効率
が得られる。この技術は小さな電荷パケットのみが各セ
ルに加えられうることによりそれの有用性内に限定され
る。ＣＣＤ内のより高いポテンシャルエネルギーに位置
するこれらの小さな電荷パケットにより満たされない。
各ＣＣＤセルに対してより大きな電荷パケットを加える
ことはＣＣＤ内に含まれうる最大信号を減少することに
より画像化器のダイナミックレンジを更に減少する。加
えてＩＤ，ＳＧ．ＩＧ上のノイズは注入された電荷パケ
ットを変化するという結果を生じ；斯くしてＣＣＤのノ
イズを増加し、画像化器全体のダイナミックレンジを減
少する。
【００１７】図７に本発明によるＣＣＤ画像センサーの
好ましい実施例の構造のレイアウトを示す。上記で説明
した部品は同じ符号で示す。各光検出セル１４は一対の
ＣＣＤセル（Ａ、Ｂ）；上記説明で説明されたように関
連された光検出セル１４から電荷キャリアを受ける画像
化ＣＣＤセルＡ及び電荷キャリアの電荷移動非効率を減
少するためにプレロードされた信号を受けるバッファー
セルＢに関連する。各セル（Ａ、Ｂ）は示された２相Ｃ
ＣＤの場合には２つの電極を含む。相互に離された（ｉ
ｎｔｅｒ−ｓｐａｃｅｄ）バッファーＣＣＤセルの存在
はバッファーＣＣＤセル信号が非画像信号で満たされた
電子トラップを保つということにより画像信号の電荷移
動非効率を減少する；斯くして画像信号がもしあるとし
てもほとんど電荷損失のないＣＣＤから移動されること
を許容する。
好ましい実施例の構造のレイアウトを示す。上記で説明
した部品は同じ符号で示す。各光検出セル１４は一対の
ＣＣＤセル（Ａ、Ｂ）；上記説明で説明されたように関
連された光検出セル１４から電荷キャリアを受ける画像
化ＣＣＤセルＡ及び電荷キャリアの電荷移動非効率を減
少するためにプレロードされた信号を受けるバッファー
セルＢに関連する。各セル（Ａ、Ｂ）は示された２相Ｃ
ＣＤの場合には２つの電極を含む。相互に離された（ｉ
ｎｔｅｒ−ｓｐａｃｅｄ）バッファーＣＣＤセルの存在
はバッファーＣＣＤセル信号が非画像信号で満たされた
電子トラップを保つということにより画像信号の電荷移
動非効率を減少する；斯くして画像信号がもしあるとし
てもほとんど電荷損失のないＣＣＤから移動されること
を許容する。
【００１８】実際に各光検出セルは２以上のＣＣＤセル
に関連されうる。電気的注入回路ＳＧ，ＩＧ，ＩＤはＣ
ＣＤ画像化器の入力端子に設けられ、最大に近いレベル
の電荷信号が各エクストラＣＣＤセル、即ち各バッファ
ーセルＢのみに注入される（他の全てのＣＣＤセルのク
ロッキング信号ＩＤについては図８を参照）。図１及び
７を参照するに、幾つかの入力ＳＧ（信号ゲート），Ｉ
Ｇ（注入ゲート），ＩＤ（注入ダイオード）がある。こ
れらの項目は当業者によく知られている。ＳＧとＩＧの
組はＩＤにより注入されうる電荷の量を調整するために
ＳＧとＩＧとの間の電位差を設定する。いったん注入が
完了すると集積されたフォトダイオード電荷は隣接する
ＣＣＤセルに移動され、正常なＣＣＤクロッキングが開
始される。エクストラＣＣＤバッファーセルは無視しう
る画像化器出力ピンでの最大に近い出力電圧を発生す
る。上記の好ましい実施例により相互に隔てられたバッ
ファーセル内に注入されるプレロードされた信号はそれ
が実質的にバッファーセルを満たす。そのような選択に
対する理由はトラップはＣＣＤ内の異なるポテンシャル
エネルギーに位置されうることである。実質的にバッフ
ァーセルを満たすことによりトラップのほとんどは電荷
で満たされる。しかしながら最適ではなくとも実質的な
改善は最大付近のレベルより小さなレベルの信号を注入
することにより得られうることを理解すべきである。
に関連されうる。電気的注入回路ＳＧ，ＩＧ，ＩＤはＣ
ＣＤ画像化器の入力端子に設けられ、最大に近いレベル
の電荷信号が各エクストラＣＣＤセル、即ち各バッファ
ーセルＢのみに注入される（他の全てのＣＣＤセルのク
ロッキング信号ＩＤについては図８を参照）。図１及び
７を参照するに、幾つかの入力ＳＧ（信号ゲート），Ｉ
Ｇ（注入ゲート），ＩＤ（注入ダイオード）がある。こ
れらの項目は当業者によく知られている。ＳＧとＩＧの
組はＩＤにより注入されうる電荷の量を調整するために
ＳＧとＩＧとの間の電位差を設定する。いったん注入が
完了すると集積されたフォトダイオード電荷は隣接する
ＣＣＤセルに移動され、正常なＣＣＤクロッキングが開
始される。エクストラＣＣＤバッファーセルは無視しう
る画像化器出力ピンでの最大に近い出力電圧を発生す
る。上記の好ましい実施例により相互に隔てられたバッ
ファーセル内に注入されるプレロードされた信号はそれ
が実質的にバッファーセルを満たす。そのような選択に
対する理由はトラップはＣＣＤ内の異なるポテンシャル
エネルギーに位置されうることである。実質的にバッフ
ァーセルを満たすことによりトラップのほとんどは電荷
で満たされる。しかしながら最適ではなくとも実質的な
改善は最大付近のレベルより小さなレベルの信号を注入
することにより得られうることを理解すべきである。
【００１９】図７に示される好ましい実施例ではバッフ
ァーセルが例えば前の画像化ラインの読み出し中にシリ
アルにロードされる。その代わりに電気的注入回路（図
示せず）は最大付近のレベルの信号がエクストラＣＣＤ
バッファーセルのみに注入されるようＣＣＤとパラレル
に付加されうる。実質的にエクストラＣＣＤバッファー
セル（即ち実際の画像化データが含まれるＣＣＤセル間
で隔てられたＣＣＤセル）を完全に満たすことによりＣ
ＣＤの全体のＣＴＩはＣＣＤのダイナミックレンジを減
少することなく顕著に減少されうる。
ァーセルが例えば前の画像化ラインの読み出し中にシリ
アルにロードされる。その代わりに電気的注入回路（図
示せず）は最大付近のレベルの信号がエクストラＣＣＤ
バッファーセルのみに注入されるようＣＣＤとパラレル
に付加されうる。実質的にエクストラＣＣＤバッファー
セル（即ち実際の画像化データが含まれるＣＣＤセル間
で隔てられたＣＣＤセル）を完全に満たすことによりＣ
ＣＤの全体のＣＴＩはＣＣＤのダイナミックレンジを減
少することなく顕著に減少されうる。
【００２０】図９に本発明によるＣＣＤ画像化器の出力
端でのチャンネルポテンシャル図を示す。更に詳細には
この図はチャンネルポテンシャル図に沿って図７の部分
をより詳細に示す。本発明は特定の好ましい実施例を参
照して詳細に説明されているが改良及び変更は本発明の
精神及び視野内で有効でありうる。
端でのチャンネルポテンシャル図を示す。更に詳細には
この図はチャンネルポテンシャル図に沿って図７の部分
をより詳細に示す。本発明は特定の好ましい実施例を参
照して詳細に説明されているが改良及び変更は本発明の
精神及び視野内で有効でありうる。
【００２１】
【発明の効果】以下に本発明の利点を挙げる：それは固
体画像センサーの空間周波数応答で増加されたＣＴＩの
影響を最小化することにより固体画像センサーの高エネ
ルギー放射による劣化の影響を減少する；それはダイナ
ミックレンジを減少することなしに電荷移動に対するよ
り良い耐性を供する；高エネルギー放射を含む環境内で
のＣＣＤ画像器の動作の性能及び寿命が増加する。
体画像センサーの空間周波数応答で増加されたＣＴＩの
影響を最小化することにより固体画像センサーの高エネ
ルギー放射による劣化の影響を減少する；それはダイナ
ミックレンジを減少することなしに電荷移動に対するよ
り良い耐性を供する；高エネルギー放射を含む環境内で
のＣＣＤ画像器の動作の性能及び寿命が増加する。
【図１】従来技術のリニア画像化器の配置の概略を示す
図である。
図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）はＣＣＤ画像化器の理想的な出
力応答及び比例型のＣＴＩ損失メカニズムに影響された
従来技術のＣＣＤ画像化器の出力応答を示す図である。
力応答及び比例型のＣＴＩ損失メカニズムに影響された
従来技術のＣＣＤ画像化器の出力応答を示す図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は固定型のＣＴＩ損失メカニズ
ムに影響された従来技術のＣＣＤ画像化器の出力応答を
示す図である。
ムに影響された従来技術のＣＣＤ画像化器の出力応答を
示す図である。
【図４】従来技術の他のリニア画像化器の配置の概略を
示す図である。
示す図である。
【図５】図１のリニア画像化器の出力端でのチャンネル
電位図を示す。
電位図を示す。
【図６】図１のＣＣＤ画像化器の電気的注入回路に対す
る入力タイミング図を示す。
る入力タイミング図を示す。
【図７】本発明のＣＣＤ画像化器の好ましい実施例の配
置の概略を示す図である。
置の概略を示す図である。
【図８】図７のＣＣＤ画像化器の電気的注入回路に対す
る入力タイミング図を示す。
る入力タイミング図を示す。
【図９】図７のリニア画像化器の出力端でのチャンネル
電位図を示す。
電位図を示す。
１０ ＣＣＤ画像化器 １４ 光検出セル １６ ＣＣＤシフトレジスタ ２０ 第一のゲート電極 ２２ 第二のゲート電極 ２５ 出力回路 ３４ 露光ドレイン領域 ３６ 露光制御ゲート
Claims (2)
- 【請求項１】ａ） その上に印加された光情報に感応
し、該光情報を電荷キャリアに変換する個々の画像化光
検出セルのリニアアレイと； ｂ） 該リニアアレイの光検出セルにより発生された電
荷キャリアを受けて一時的に記憶する該光検出セルのリ
ニアアレイに隣接して配置され：各々がｉ）関連する光
検出セルからの電荷キャリアを受ける画像化ＣＣＤセル
と、ｉｉ）該電荷キャリアの電荷移動非効率を減少する
プレロードされた信号を受ける少なくとも１つのバッフ
ァーセルとの少なくとも２つのＣＣＤセルに関連する複
数のＣＣＤセルを有するＣＣＤシフトレジスタと； ｃ） 該プレロードされた信号を該ＣＣＤシフトレジス
タのバッファーセル内に注入する手段と； ｄ） 該ＣＣＤセルをクロックアウトする該ＣＣＤセル
に接続され、該各ＣＣＤセルが第一のゲート電極と第二
のゲート電極とを有し、該ＣＣＤシフトレジスタの全て
の該第一のゲート電極は第一のクロック位相に接続さ
れ、該ＣＣＤシフトレジスタの全ての該第二のゲート電
極は第二のクロック位相に接続される手段とからなるＣ
ＣＤ画像センサー。 - 【請求項２】ａ） 光検出セルのリニアアレイに隣接し
て配置され：各々がｉ）関連する光検出セルからの電荷
キャリアを受ける画像化ＣＣＤセルと、ｉｉ）該電荷キ
ャリアの電荷移動非効率を減少するためにプレロードさ
れた信号を受ける少なくとも１つのバッファーセルとの
少なくとも２つのＣＣＤセルに関連する複数のＣＣＤセ
ルを有するＣＣＤシフトレジスタ内に該電荷キャリアを
移動させ； ｂ） 該プレロードされた信号を該ＣＣＤシフトレジス
タのバッファー内に注入し； ｃ） 第一のゲート電極と第二のゲート電極とを有し、
該ＣＣＤシフトレジスタの全ての該第一のゲート電極は
第一のクロック位相に接続され、該ＣＣＤシフトレジス
タの全ての該第二のゲート電極は第二のクロック位相に
接続される該ＣＣＤセルをクロックアウトする各段階か
らなり、ＣＣＤ画像センサー内で、該光検出セルにより
検出された画像信号に応答するそれぞれの画像化光検出
セルのリニアアレイにより発生された電荷キャリアを読
み出す方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US268045 | 1994-06-28 | ||
| US08/268,045 US5504527A (en) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | Image sensor with improved charge transfer inefficiency characteristics |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0865449A true JPH0865449A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=23021241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7153676A Pending JPH0865449A (ja) | 1994-06-28 | 1995-06-20 | 電荷移動非効率を改善したｃｃｄ画像センサー及びそのｃｃｄ画像センサでの電荷キャリア読み出し方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5504527A (ja) |
| EP (1) | EP0690614B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0865449A (ja) |
| DE (1) | DE69512326T2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7643072B2 (en) * | 2005-08-16 | 2010-01-05 | Fujifilm Corporation | Signal processing method for image capturing apparatus, and image capturing apparatus including calculating image transfer efficiency |
| RU2339117C1 (ru) * | 2007-05-03 | 2008-11-20 | Институт физики полупроводников Сибирского отделения Российской академии наук | Способ считывания сигнального заряда с матричного пзи-фотоприемника |
| RU2339118C1 (ru) * | 2007-06-14 | 2008-11-20 | Институт физики полупроводников Сибирского отделения Российской академии наук | Способ считывания сигнального заряда с матричного пзи-фотоприемника |
| JP5730030B2 (ja) * | 2011-01-17 | 2015-06-03 | 浜松ホトニクス株式会社 | 固体撮像装置 |
| CA2859475C (en) | 2011-12-16 | 2015-07-07 | Li-Cor, Inc. | Luminescence imaging scanner |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56147570A (en) * | 1980-04-18 | 1981-11-16 | Sanyo Electric Co Ltd | Solidstate image pickup device |
| US4482909A (en) * | 1982-08-02 | 1984-11-13 | Xerox Corporation | Signal equalization in quadrilinear imaging CCD arrays |
| US5043571A (en) * | 1988-08-01 | 1991-08-27 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | CCD photosensor and its application to a spectrophotometer |
| US5063449A (en) * | 1988-11-18 | 1991-11-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid-state image sensor employing a gate and diode for bias charge injection |
| GB8901200D0 (en) * | 1989-01-19 | 1989-03-15 | Eev Ltd | Camera using imaging array |
| JP2818214B2 (ja) * | 1989-08-31 | 1998-10-30 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置 |
-
1994
- 1994-06-28 US US08/268,045 patent/US5504527A/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-06-16 EP EP95201622A patent/EP0690614B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-06-16 DE DE69512326T patent/DE69512326T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-06-20 JP JP7153676A patent/JPH0865449A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69512326T2 (de) | 2000-03-30 |
| DE69512326D1 (de) | 1999-10-28 |
| EP0690614B1 (en) | 1999-09-22 |
| US5504527A (en) | 1996-04-02 |
| EP0690614A1 (en) | 1996-01-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7420605B2 (en) | Solid state imager arrangements | |
| US6744068B2 (en) | Active pixel sensor with intra-pixel charge transfer | |
| US8723284B1 (en) | Back side illuminated CMOS image sensor with global shutter storage gates stacked on top of pinned photodiodes | |
| US7755685B2 (en) | Electron multiplication CMOS imager | |
| US7265397B1 (en) | CCD imager constructed with CMOS fabrication techniques and back illuminated imager with improved light capture | |
| US20060044434A1 (en) | Image pickup apparatus and image pickup system | |
| US20050128327A1 (en) | Device and method for image sensing | |
| CN101292515A (zh) | 在四路共享像素上提供两路共享存储栅极的方法和装置 | |
| US7910874B2 (en) | Method of amplifying charge in an imager | |
| CN101292521A (zh) | 在四路共享像素上提供两路共享存储栅极的方法和装置 | |
| Janesick | Charge-coupled CMOS and hybrid detector arrays | |
| Burke et al. | CCD technology | |
| US11037977B2 (en) | Stacked image sensor capable of simultaneous integration of electrons and holes | |
| EP1223746B1 (en) | Active pixel image sensor with improved linearity | |
| KR100820520B1 (ko) | 고체촬상장치 | |
| JP2005057772A (ja) | クロック式障壁を備えたバーチャル・フェーズｃｃｄイメージ・センサー | |
| US5703642A (en) | Full depletion mode clocking of solid-state image sensors for improved MTF performance | |
| JPH07226495A (ja) | 減少されたフォトダイオード間のクロストークを有するｃｃｄ画像センサー | |
| US5504527A (en) | Image sensor with improved charge transfer inefficiency characteristics | |
| White et al. | Characterization of charge-coupled device line and area-array imaging at low light levels | |
| Janesick et al. | Scientific CMOS pixels | |
| JPS6272282A (ja) | 撮像装置 | |
| JPS6272281A (ja) | 撮像装置 | |
| Burke et al. | Large-area back-illuminated CCD imager development | |
| US20160255295A1 (en) | Image sensor with electron multiplication and grouped readout of pixels |