JPS6010216A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPS6010216A JPS6010216A JP58118506A JP11850683A JPS6010216A JP S6010216 A JPS6010216 A JP S6010216A JP 58118506 A JP58118506 A JP 58118506A JP 11850683 A JP11850683 A JP 11850683A JP S6010216 A JPS6010216 A JP S6010216A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charge
- transfer means
- signal
- transfer
- charge transfer
- 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
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/02—Casings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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】
〔発明の技術分野〕
本発明はカメラ等において焦点検出に用いられる固体撮
像装置に関でる。
像装置に関でる。
焦点検出用の固体撮像装＠には種々のも力がある。。
その中に、空間的にずらした画素列間のコントラス）Ｙ
比較して焦点ケ検出でろ方式のものがある。
比較して焦点ケ検出でろ方式のものがある。
そのような方式の従来の固体撮１象装置ケ第１図に示ｆ
。感光画素１−１．２．３からなる画素列１と、これに
平行に配列された感光画素７−１．２゜３からなる画素
列とを有している。画素列１には信号電荷ケ蓄積する蓄
積電極２−１．２．３と、蓄積された信号電荷を転送チ
ャンネル乙に移送丁ロシフト電極３とが設けられている
。転送チャンネル田土には第１相の転送電極４−１．２
．３と第２相の転送電極５−１．２．３が設けられてい
る。転送チャンネル乙を２相駆動により転送されてきた
信号電荷は出力ゲート６乞越えて浮遊拡散領域１５に流
入し、増幅器２】により検出される。検出後リセット電
極１６ケ動作させ、浮遊拡散領域１５の信号電荷はドレ
イン領域１７に排出される。同様に画素列７にも蓄積電
極８−１．２，３、シフト電極９．第１相の転送電極１
０−１．２，３、第２相の転送電極１１−１．２，３、
転送チャンネル別、出力ゲート１４、浮遊拡散領域１８
．リレツ）？に極■９、ドレイン領域か、増幅器２２が
設けられている。
。感光画素１−１．２．３からなる画素列１と、これに
平行に配列された感光画素７−１．２゜３からなる画素
列とを有している。画素列１には信号電荷ケ蓄積する蓄
積電極２−１．２．３と、蓄積された信号電荷を転送チ
ャンネル乙に移送丁ロシフト電極３とが設けられている
。転送チャンネル田土には第１相の転送電極４−１．２
．３と第２相の転送電極５−１．２．３が設けられてい
る。転送チャンネル乙を２相駆動により転送されてきた
信号電荷は出力ゲート６乞越えて浮遊拡散領域１５に流
入し、増幅器２】により検出される。検出後リセット電
極１６ケ動作させ、浮遊拡散領域１５の信号電荷はドレ
イン領域１７に排出される。同様に画素列７にも蓄積電
極８−１．２，３、シフト電極９．第１相の転送電極１
０−１．２，３、第２相の転送電極１１−１．２，３、
転送チャンネル別、出力ゲート１４、浮遊拡散領域１８
．リレツ）？に極■９、ドレイン領域か、増幅器２２が
設けられている。
感光画素１−１．２．３に光が入射ｆると光電変換され
信号電荷が発生１−ろ。発生した信号電荷はシフト電極
、３に加えられる電位Ｓ ＩＩケ＠２図に示ｆＪ：うに
パルス状に変化させることにより、一度に転送チャンネ
ルハに移送される。転送電極４−１．２．３に第１相の
クロックパルスψＩヶ加え、転送電極５−１，２．３に
早２相のクロックパルスψ２？加えると、信＠市タエは
転送チャンネルＺつ中を転送され、浮遊拡散領域１５に
１１！［４次１Ｓられる。浮遊拡散領域１５の電位変化
は流入１−ろ信号電荷の量により定まり、第２図に示ｆ
ように感光画素１−１．２．３で発生し１こ信号電荷の
財に応じた時系列の出力信号ｙｘ４膵る。感光画素７−
１．２．３についても同順にその信号′４荷に応じた時
系列の出力信号ケ得ろ。
信号電荷が発生１−ろ。発生した信号電荷はシフト電極
、３に加えられる電位Ｓ ＩＩケ＠２図に示ｆＪ：うに
パルス状に変化させることにより、一度に転送チャンネ
ルハに移送される。転送電極４−１．２．３に第１相の
クロックパルスψＩヶ加え、転送電極５−１，２．３に
早２相のクロックパルスψ２？加えると、信＠市タエは
転送チャンネルＺつ中を転送され、浮遊拡散領域１５に
１１！［４次１Ｓられる。浮遊拡散領域１５の電位変化
は流入１−ろ信号電荷の量により定まり、第２図に示ｆ
ように感光画素１−１．２．３で発生し１こ信号電荷の
財に応じた時系列の出力信号ｙｘ４膵る。感光画素７−
１．２．３についても同順にその信号′４荷に応じた時
系列の出力信号ケ得ろ。
このように従来の固体撮像装置は平行に配列された画素
列１．７からそれぞれ別々に出力信号を得ることとして
いるため、同じ光縫の光が入射しても増幅器２１ 、２
２等の特性の相違から出力信号が異なるという問題があ
った。２つの増幅器２１．２２等の特性を完全に一致さ
せることは非常に固結であるからである。
列１．７からそれぞれ別々に出力信号を得ることとして
いるため、同じ光縫の光が入射しても増幅器２１ 、２
２等の特性の相違から出力信号が異なるという問題があ
った。２つの増幅器２１．２２等の特性を完全に一致さ
せることは非常に固結であるからである。
また２つの画素列１，７間の距離は、予め定められてお
り、この距離ｈ″−多くなると無駄な領域Ｙ生じ、全体
の面積が増大でるという問題があった。
り、この距離ｈ″−多くなると無駄な領域Ｙ生じ、全体
の面積が増大でるという問題があった。
本発明は上記事情ケ考慮してなされたもので、画素列に
より増幅率が異なること７）；ない、面積効率がよい固
体撮像装置を提供ｆること２目的とでる。
より増幅率が異なること７）；ない、面積効率がよい固
体撮像装置を提供ｆること２目的とでる。
この目的？達成ｆるために、本発明による固体撮像装置
は、２つの画素列間に２つの電荷転送手段乞隣接させて
設け、これら２つの電荷転送手段からの２つの信号′亀
荷列と７統合し単一の信号′屯荷列と１″ろ統合手段ケ
設けたことＹ′￥ｊ徴とでる。
は、２つの画素列間に２つの電荷転送手段乞隣接させて
設け、これら２つの電荷転送手段からの２つの信号′亀
荷列と７統合し単一の信号′屯荷列と１″ろ統合手段ケ
設けたことＹ′￥ｊ徴とでる。
本発明の一実施例による固体撮像装置Ｙ第３図に示て。
感光画素３０−１．２．３からなる画素列３０と、感光
画素３８−１．２．３からなる画素列３８は、予め定め
られた距離ｙｘ隔てて平行に配列されている。画素列３
０には、各感光画素３０−１．２゜３で発生した各信号
′電荷を蓄積−ｒ５蓄積電極；Ｊ、１−１．２．３と、
蓄積された信号電荷？転送チャンネル４５に一度に移送
′ｆるシフト電極３２が設げられている。また画素列３
８に、は、同様に各感光画素３８−１．２．３で発生し
１こ各信号電荷乞蓄積ｆろ蓄積電極：３７−１．２．３
と、蓄積された信号電荷？転送チャンネル・１５に一度
に移送でるシフト′市極；Ｊ）６ノフ一般けられている
。この蓄積′電極３７−１．２．３とシフト電極：３６
とは、従来と嚢なり画素列３ｏ側に設けられている点に
特徴がある。転送チャンネル４５上には、共ＪＩｕの第
１相の転送電極：ｉ：ｓ −１、２。
画素３８−１．２．３からなる画素列３８は、予め定め
られた距離ｙｘ隔てて平行に配列されている。画素列３
０には、各感光画素３０−１．２゜３で発生した各信号
′電荷を蓄積−ｒ５蓄積電極；Ｊ、１−１．２．３と、
蓄積された信号電荷？転送チャンネル４５に一度に移送
′ｆるシフト電極３２が設げられている。また画素列３
８に、は、同様に各感光画素３８−１．２．３で発生し
１こ各信号電荷乞蓄積ｆろ蓄積電極：３７−１．２．３
と、蓄積された信号電荷？転送チャンネル・１５に一度
に移送でるシフト′市極；Ｊ）６ノフ一般けられている
。この蓄積′電極３７−１．２．３とシフト電極：３６
とは、従来と嚢なり画素列３ｏ側に設けられている点に
特徴がある。転送チャンネル４５上には、共ＪＩｕの第
１相の転送電極：ｉ：ｓ −１、２。
３と第２相の転送電極・３４−１．２．３が設けられて
いる。転送チャンネル・Ｌ５上の画素列≠念あ１イ）１
には画素列３８い信号電荷の転送乞遅延させるため、過
剰の転送電極３５が設けられてい小。さらに合流用転送
電極：３９と、出力ゲート４０とが設けられている。出
力ゲート４０の下で転送チャンネル４５が合流している
。出力ゲート・１０に隣接して浮遊拡散領域４１、リセ
ット電極４２．ドレイン領極４３が設けられてい他信号
電荷は順次浮遊拡故頒域４１に流入し、その信号電荷に
よる電位変化ン増幅器４０で増幅し出カ信号とてる。
いる。転送チャンネル・Ｌ５上の画素列≠念あ１イ）１
には画素列３８い信号電荷の転送乞遅延させるため、過
剰の転送電極３５が設けられてい小。さらに合流用転送
電極：３９と、出力ゲート４０とが設けられている。出
力ゲート４０の下で転送チャンネル４５が合流している
。出力ゲート・１０に隣接して浮遊拡散領域４１、リセ
ット電極４２．ドレイン領極４３が設けられてい他信号
電荷は順次浮遊拡故頒域４１に流入し、その信号電荷に
よる電位変化ン増幅器４０で増幅し出カ信号とてる。
次に第４図を用いて動作ン説明′１−ろ。転送電極；３
３−１．２．３と転速電極３５にはクロックパルスψ、
が、転送電極３４−１．２．３にはクロックパルスψ、
が１合流用転送電極；３９にはリセット凧ｉ〔１２と同
じリセットパルスＲ８が印加される。感光画素３０−１
．２．３および感光画素３８−１．２．３で発生した信
号電荷は、それぞれ１ぜ、を接てる蓄積電極３１−１．
２．３、：３７−１．２．３に蓄積される。
３−１．２．３と転速電極３５にはクロックパルスψ、
が、転送電極３４−１．２．３にはクロックパルスψ、
が１合流用転送電極；３９にはリセット凧ｉ〔１２と同
じリセットパルスＲ８が印加される。感光画素３０−１
．２．３および感光画素３８−１．２．３で発生した信
号電荷は、それぞれ１ぜ、を接てる蓄積電極３１−１．
２．３、：３７−１．２．３に蓄積される。
信号電荷が蓄積されると、シフト重、極３２ 、 ：３
（ｉにシフトハルスＳＨケ与え、−蒼に耘送糟１極３３
−１ 。
（ｉにシフトハルスＳＨケ与え、−蒼に耘送糟１極３３
−１ 。
２．３下の転送チャンネル・１５にニー゛シ送ｆろ。そ
の後ブロックパルスψ１．ψ、により転送チャンネル４
５内の信号電荷を順次転送でる。
の後ブロックパルスψ１．ψ、により転送チャンネル４
５内の信号電荷を順次転送でる。
今、感光画素刃−１からの信号電荷Ａと感光画素３８−
１からの信号電荷Ｂに着目する。シフトパルスＳＨ発生
後の時刻１＋では、ひとつ転送され、信号電荷Ａと信号
電荷Ｂは共に転送電接３４−１の下にある。次にクロッ
クパルスψｈψ、がｉ化ｆｂと、転送電極３５があるの
で、信号電荷旧よ転送電極５の下に転送されるが、信号
型クエＡは依然として転送電極３４−１の下にある（時
刻ｔｙ）。次にリセットパルスＲ８が変化ｆると、合流
用転送電極３９の下に信号電荷Ａは転送されるが、クロ
ックパルスψ、は変化していないため信号市、荷Ｂはｉ
ぺ然として転送電極３５の下にある（時刻ｔｓ）。次に
リセットパルスＲ８がＬレベルに変化１−６と、信号電
荷Ａは出力ゲート４０ケ越えて浮１ノ庁拡散領域〆１．
１．に流入し出力信号ケ発生でるが、信号電荷旧ま依然
として転送電極３５の下にあ７）（時刻ｔ４）。次にク
ロックパルスψ１．ψ２が変化し、リセットパルスＲ８
がＨレベルになると、信号′電荷Ａはドレイン領域４３
に排出され、信号電荷Ｂは合流用転送電極３９ノ下に転
送される（時刻ｔｉ）。次にリセットパルスＲ８がＬレ
ベルになると、信号電荷Ｂは浮遊拡散領域４１に流入し
出力信号ケ発生ｆ、５（時刻ｔ６）。
１からの信号電荷Ｂに着目する。シフトパルスＳＨ発生
後の時刻１＋では、ひとつ転送され、信号電荷Ａと信号
電荷Ｂは共に転送電接３４−１の下にある。次にクロッ
クパルスψｈψ、がｉ化ｆｂと、転送電極３５があるの
で、信号電荷旧よ転送電極５の下に転送されるが、信号
型クエＡは依然として転送電極３４−１の下にある（時
刻ｔｙ）。次にリセットパルスＲ８が変化ｆると、合流
用転送電極３９の下に信号電荷Ａは転送されるが、クロ
ックパルスψ、は変化していないため信号市、荷Ｂはｉ
ぺ然として転送電極３５の下にある（時刻ｔｓ）。次に
リセットパルスＲ８がＬレベルに変化１−６と、信号電
荷Ａは出力ゲート４０ケ越えて浮１ノ庁拡散領域〆１．
１．に流入し出力信号ケ発生でるが、信号電荷旧ま依然
として転送電極３５の下にあ７）（時刻ｔ４）。次にク
ロックパルスψ１．ψ２が変化し、リセットパルスＲ８
がＨレベルになると、信号′電荷Ａはドレイン領域４３
に排出され、信号電荷Ｂは合流用転送電極３９ノ下に転
送される（時刻ｔｉ）。次にリセットパルスＲ８がＬレ
ベルになると、信号電荷Ｂは浮遊拡散領域４１に流入し
出力信号ケ発生ｆ、５（時刻ｔ６）。
以上刃動作ン繰り返して、感光画Ｊ：３０−１ 、２
。
。
３．３８−１．２．３からの信号電荷は交互に浮遊拡散
領域４１に流入し、出力信号ゲ発生″′ｒることになり
、２つの画素列：３０ 、 ：４８からσ）信＠下荷列
が統合され単一の信号電荷列となる。
領域４１に流入し、出力信号ゲ発生″′ｒることになり
、２つの画素列：３０ 、 ：４８からσ）信＠下荷列
が統合され単一の信号電荷列となる。
このように本実施例によれば、最終的には信号電荷列が
ひとつになり、これら信号′１ゼ荷による電位変化ケ増
幅器もひとつであるため、増ＩＩ軸器の特性のバラツキ
に、Ｊ：る出力信号σ）バラツキという問題はない。ま
た転送チャンネル、転送電極等を２つの画素列間に設げ
１こため、装置Ｎ全体の血清り１少なくてでむ。
ひとつになり、これら信号′１ゼ荷による電位変化ケ増
幅器もひとつであるため、増ＩＩ軸器の特性のバラツキ
に、Ｊ：る出力信号σ）バラツキという問題はない。ま
た転送チャンネル、転送電極等を２つの画素列間に設げ
１こため、装置Ｎ全体の血清り１少なくてでむ。
なお、先の実施例では信号′１１１荷２市、子として電
荷転送チャンネルＹｎ型としたが、信号’ｉＮ、 ’ｑ
ｄｉン正孔として電荷転送チャンネルＹｐ型でｔｓ ［
＋Ｗ Ｌでもよい。また３つの感光画素でひとつの画素
列ｆ？ｆ構成している力′−３つ以上であってもよいこ
とはいうまでもない。また、２相駆動方式以外の３相駆
動方式等であっても同様に実現できる。
荷転送チャンネルＹｎ型としたが、信号’ｉＮ、 ’ｑ
ｄｉン正孔として電荷転送チャンネルＹｐ型でｔｓ ［
＋Ｗ Ｌでもよい。また３つの感光画素でひとつの画素
列ｆ？ｆ構成している力′−３つ以上であってもよいこ
とはいうまでもない。また、２相駆動方式以外の３相駆
動方式等であっても同様に実現できる。
以上の通り本発明によれば、各画素列の信号電荷ケひと
つの信号′電荷に統合しているため、画素列により出力
信号の増幅率が異なることがない。
つの信号′電荷に統合しているため、画素列により出力
信号の増幅率が異なることがない。
また、画素列間のスペースケ有効利用しているためより
小さな面積で同一機能の固体撮像装置が実現できる。
小さな面積で同一機能の固体撮像装置が実現できる。
軍１図は従来の固体撮像装置の平面図、第２図は同固体
撮像装置の動作ケ示でタイムチャート、第３図は本発明
の一実施例による固体撮像装置の平面図、第４図は同固
体撮像装置の動作を示ｆ４イムチャートである。 １．７，３０．３８・・・画素列、１−１．２．・３．
７−１．２，３．３０−１．２，３．３８−１．２’、
３・・・感光画素、２−１．２，３．８−１．２，３．
３１−１．２，３．３７−１．２．３・・・蓄積電極、
３．９．３２．３６・・・シフト電極、４−１．２，３
、５−１．２，３．１０−１．．２，３．１ｌ−１ｒ２
＋ｇ、；う３−１．２，３．３４−１．２，３．３５・
・・転送成極、（５，１４、４０・・・出力ゲート、１
５ 、１．８ 、４１・・・浮遊拡散領域、１６ 、１
９ 、４２・・・リセット７［Ｈ＠ｉ、 、 １．７
、２０ 、４３− ドレイン領域、２１ 、２２．４４
・・・噌すリル器、 ３９・・・合流用転送′電極。 出願人代理人 猪 股 濱
撮像装置の動作ケ示でタイムチャート、第３図は本発明
の一実施例による固体撮像装置の平面図、第４図は同固
体撮像装置の動作を示ｆ４イムチャートである。 １．７，３０．３８・・・画素列、１−１．２．・３．
７−１．２，３．３０−１．２，３．３８−１．２’、
３・・・感光画素、２−１．２，３．８−１．２，３．
３１−１．２，３．３７−１．２．３・・・蓄積電極、
３．９．３２．３６・・・シフト電極、４−１．２，３
、５−１．２，３．１０−１．．２，３．１ｌ−１ｒ２
＋ｇ、；う３−１．２，３．３４−１．２，３．３５・
・・転送成極、（５，１４、４０・・・出力ゲート、１
５ 、１．８ 、４１・・・浮遊拡散領域、１６ 、１
９ 、４２・・・リセット７［Ｈ＠ｉ、 、 １．７
、２０ 、４３− ドレイン領域、２１ 、２２．４４
・・・噌すリル器、 ３９・・・合流用転送′電極。 出願人代理人 猪 股 濱
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、入射光を光電変換して信号電荷乞発生″ｆる複数の
感光画素からなる第１の画素列と、この第１の画素列で
発生した各信号電荷を蓄積でる第１の蓄積電極列と、こ
の第１の蓄積電極列に蓄積された各信号電荷ン順次転送
ｆる第１の電荷転送手段と、入射光を光電変換して信号
電荷を発生ｆる複数の感光画素がらなり、前記第１の画
素列と所定間隔を隔ててほぼ平行に配列された第２の画
素列と、この第２の画素列で発生した各信号電荷を蓄積
でる第２蓄積電極列と、この第２の蓄積電極列に蓄積さ
れた各信号電荷を順次転送する第２の’醒イｉ！ｒ転送
手段とン備え、前記第１の電荷転送手段および前記第２
の電荷転送手段からの信号電荷列に応じた出力信号を発
生する固体撮像装置において、 前記第１の電荷転送手段と前記第２の電荷転送手段とケ
、前記第１の画素列と前記第２の画素列との間に互いに
隣接させて配し、前記第１の電荷転送手段からの信号電
荷列と前記第２の電荷転送手段からの信号電荷列とゲ統
合し単一の信号電荷列とでろ統合平安？設けたことケ特
徴とｆろ固体撮像装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の固体撮像装置において
、前記第１の電荷転送手段と前記第２の電荷転送手段と
は２相駆動の電荷転送手段であり、前記統合手段は一方
の電荷転送手段の出力側に設けられたひとつの過剰転送
電極と、他方の電荷転送手段の出力側とこの過剰転送電
極の出力側に設けられた合流用転送電極とン有する。 ことケ特徴と’ｆる固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58118506A JPS6010216A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58118506A JPS6010216A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6010216A true JPS6010216A (ja) | 1985-01-19 |
Family
ID=14738336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58118506A Pending JPS6010216A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6010216A (ja) |
-
1983
- 1983-06-30 JP JP58118506A patent/JPS6010216A/ja active Pending
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