JPS60187054A - 電荷転送装置およびその駆動方法 - Google Patents
電荷転送装置およびその駆動方法Info
- Publication number
- JPS60187054A JPS60187054A JP59043338A JP4333884A JPS60187054A JP S60187054 A JPS60187054 A JP S60187054A JP 59043338 A JP59043338 A JP 59043338A JP 4333884 A JP4333884 A JP 4333884A JP S60187054 A JPS60187054 A JP S60187054A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charge
- transfer
- electrode
- clock pulse
- signal
- 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
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D44/00—Charge transfer devices
- H10D44/40—Charge-coupled devices [CCD]
- H10D44/45—Charge-coupled devices [CCD] having field effect produced by insulated gate electrodes
- H10D44/454—Output structures
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (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】
産業上の利用分野
本発明は電荷転送装置およびその駆動方法に関する。
従来例の構成とその問題点
電荷転送素子、なかんずく電荷結合素子（以下ＣＯＤと
略記する。）は撮像素子、メモリー等を始めとして、そ
の構造が簡単であることから広く利用されている。
略記する。）は撮像素子、メモリー等を始めとして、そ
の構造が簡単であることから広く利用されている。
以下従来例を示す第１図を用いて説明する。
同図（ａ）は最も標準的な二相駆動埋め込みチャンネル
ＣＯＤの転送部及び浮遊拡散層（以下ＦＤと略記する。
ＣＯＤの転送部及び浮遊拡散層（以下ＦＤと略記する。
）とソースフォロワアンプによって構成される電荷検知
出力部（以下ＦＤＡと略記する。）を概念的に示してい
る。
出力部（以下ＦＤＡと略記する。）を概念的に示してい
る。
信号電荷は１．２，３．４の４種のゲート電極で形成さ
れたＣＯＤのチャンネル５の内を第１図（−）の右から
左へ矢印にそって転送される。転送電極１と２には同一
の転送りロツクノ々ルスφ１ が端子６より印加され、
転送電極３と４には同一の転送りロックパルスφ２が端
子７よシ印加される。転送電極１と２の間、及び転送電
極３と４の間にはチャンネルの不純物濃度を変えること
によって、それぞれチャンネルポテンシャル差が設けら
れている。このポテンシャル差を第１図ａの八−ＡＩ線
に沿ったある時刻における電位分布を表わした第１図（
ｂ）にそれぞれ８．９で示す。チャンネル６を転送され
てきた信号電荷はアウトプットゲート１４を通って１１
し次ＦＤ１０に送り込まれ信号電荷量に応じた電圧が端
子１１よ多出力される。出力された後、信号電荷はリセ
ット電極１２にリセットパルスφＲを印加することによ
ってリセットドレイン１３に移され素子外に出てゆく。
れたＣＯＤのチャンネル５の内を第１図（−）の右から
左へ矢印にそって転送される。転送電極１と２には同一
の転送りロツクノ々ルスφ１ が端子６より印加され、
転送電極３と４には同一の転送りロックパルスφ２が端
子７よシ印加される。転送電極１と２の間、及び転送電
極３と４の間にはチャンネルの不純物濃度を変えること
によって、それぞれチャンネルポテンシャル差が設けら
れている。このポテンシャル差を第１図ａの八−ＡＩ線
に沿ったある時刻における電位分布を表わした第１図（
ｂ）にそれぞれ８．９で示す。チャンネル６を転送され
てきた信号電荷はアウトプットゲート１４を通って１１
し次ＦＤ１０に送り込まれ信号電荷量に応じた電圧が端
子１１よ多出力される。出力された後、信号電荷はリセ
ット電極１２にリセットパルスφＲを印加することによ
ってリセットドレイン１３に移され素子外に出てゆく。
この場合の駆動パルス例を第２図に示す。同図には端子
１１より得られる信号出力も模式的に示している。同図
で斜線部は信号電荷量に応じた出力を表わしている。尚
、第１図（ｂ）は例えば第２図の時刻ｔ における電位
分布を表わしている。第２図より明らかなようにこのよ
うに従来例では、転送りロックパルスφ１．φ２及びリ
セットノくルスφＲ及び信号出力は全て同一の周波数で
ある。この周波数をｆｏＨ２とする。この場合、転送電
極１゜２及び３．４はその電極数が一般には多いので、
大きな容量及び抵抗成分を形成する。このため転送電極
１．２，３．４を駆動するためには、消費電力が極めて
大きくなる。周波数ｆＯが高くなればなおさら大きい。
１１より得られる信号出力も模式的に示している。同図
で斜線部は信号電荷量に応じた出力を表わしている。尚
、第１図（ｂ）は例えば第２図の時刻ｔ における電位
分布を表わしている。第２図より明らかなようにこのよ
うに従来例では、転送りロックパルスφ１．φ２及びリ
セットノくルスφＲ及び信号出力は全て同一の周波数で
ある。この周波数をｆｏＨ２とする。この場合、転送電
極１゜２及び３．４はその電極数が一般には多いので、
大きな容量及び抵抗成分を形成する。このため転送電極
１．２，３．４を駆動するためには、消費電力が極めて
大きくなる。周波数ｆＯが高くなればなおさら大きい。
最近のＣＯＤは、多転送段数。
高速転送が望まれており消費電力と、そのドライバーの
特性は極めて深刻な問題となっている。
特性は極めて深刻な問題となっている。
発明の目的
本発明は上記従来技術の欠点に鑑み、低い消費電力で高
い信号出力周波数を得る電荷転送装置およびその駆動方
法を提供するものである。
い信号出力周波数を得る電荷転送装置およびその駆動方
法を提供するものである。
発明の構成
上記目的を達成するために、本発明Ｉ−ｉ複数本の電荷
転送素子内を転送される信号電荷を同一の電荷検知器で
検知し、前記電荷転送素子の転送電極と前記電荷検知器
の間に、電荷転送素子出力と同一周波数のクロックパル
スが印加される電極が形成されていることを特徴とする
電荷転送装置およびその駆動方法である。
転送素子内を転送される信号電荷を同一の電荷検知器で
検知し、前記電荷転送素子の転送電極と前記電荷検知器
の間に、電荷転送素子出力と同一周波数のクロックパル
スが印加される電極が形成されていることを特徴とする
電荷転送装置およびその駆動方法である。
実施例の説明
本発明の一実倫例を概念図第３図に示す。同図は、従来
例と同じくチャンネルの不純物濃度を変えることによっ
て転送電極２１と２２．２３と２４の間にチャンネルポ
テンシャルの差を設けており端子２６．２７にそれぞれ
転送りロックパルスφ２１．φ２２を印加する二相駆動
ＣＣＤで転送する。
例と同じくチャンネルの不純物濃度を変えることによっ
て転送電極２１と２２．２３と２４の間にチャンネルポ
テンシャルの差を設けており端子２６．２７にそれぞれ
転送りロックパルスφ２１．φ２２を印加する二相駆動
ＣＣＤで転送する。
尚、電極３３と３４のチャンネルの間にも同様のポテン
シャル差が設けられている。
シャル差が設けられている。
ただし、転送チャンネルは２５−１と２５−２の二本を
有しており、それぞれの転送チャンネルを転送されて来
た信号電荷は、どちらも共通の合成電極２８を経た後、
アウトグツト電極２９を通ってＦＤ３０に送られる。こ
のとき端子３３より、信号電荷に応じた電圧が出力され
る。ＦＤ３０に送られた信号電荷は、リセット電極３１
にリセットパルスφＲを印加することによってリセット
ドレイン３２に移され素子外に出てゆく。
有しており、それぞれの転送チャンネルを転送されて来
た信号電荷は、どちらも共通の合成電極２８を経た後、
アウトグツト電極２９を通ってＦＤ３０に送られる。こ
のとき端子３３より、信号電荷に応じた電圧が出力され
る。ＦＤ３０に送られた信号電荷は、リセット電極３１
にリセットパルスφＲを印加することによってリセット
ドレイン３２に移され素子外に出てゆく。
このときの駆動パルス例を第４図に示す。同図において
、φＡＧ は合成電極２８に印加される合成りロックパ
ルス、信号出力は端子３３からの信号出力を概念的に表
わしたものである。また、φ２１．φ２２は端子２６．
２７に印加されるパルス、φＲはリセットパルスである
。更に斜、線部ｒｒｉ信号電荷量に応じた出力を示して
いる。第４図から明らかなように、リセットパルスφＲ
及び信号出力の周波数ｆ ｏＨ２に対し転送りロックパ
ルスφ２１及びφ２２はｆ ｏ ／ ２ Ｈｚである。
、φＡＧ は合成電極２８に印加される合成りロックパ
ルス、信号出力は端子３３からの信号出力を概念的に表
わしたものである。また、φ２１．φ２２は端子２６．
２７に印加されるパルス、φＲはリセットパルスである
。更に斜、線部ｒｒｉ信号電荷量に応じた出力を示して
いる。第４図から明らかなように、リセットパルスφＲ
及び信号出力の周波数ｆ ｏＨ２に対し転送りロックパ
ルスφ２１及びφ２２はｆ ｏ ／ ２ Ｈｚである。
このように合成りロックパルスφＡＧをｆｏＨ２を合成
電極２８に印加することによって転送りロックパルスは
、Ｖ２の周波数で駆動すればよい。これは、この転送７
に極を駆動するドライバーの選択の自由度を、Ｖ、１め
ること及び消費電力の低減化に大きな効果がある。
電極２８に印加することによって転送りロックパルスは
、Ｖ２の周波数で駆動すればよい。これは、この転送７
に極を駆動するドライバーの選択の自由度を、Ｖ、１め
ること及び消費電力の低減化に大きな効果がある。
また転送チャンネル２６−１と２６−２のそれぞれから
転送された転送電荷は両方共合放電極２８のクロックパ
ルスの立ち下りによって、ＦＤ３０に送られる。このた
めどちらの転送チャンネルから転送された転送電荷も、
ＦＤ３０への転送は同じ条件でおこなわれるために、両
チャンネルからの転送電荷による出力の差は存在しない
。これは実用上極めて重要な意味をもつ。また合成電極
２８と同じ構造の電極を電［３４とアウトプット電極２
９の間にもう一本もしくは複数本設けてもよい。
転送された転送電荷は両方共合放電極２８のクロックパ
ルスの立ち下りによって、ＦＤ３０に送られる。このた
めどちらの転送チャンネルから転送された転送電荷も、
ＦＤ３０への転送は同じ条件でおこなわれるために、両
チャンネルからの転送電荷による出力の差は存在しない
。これは実用上極めて重要な意味をもつ。また合成電極
２８と同じ構造の電極を電［３４とアウトプット電極２
９の間にもう一本もしくは複数本設けてもよい。
あるいは同じ構造の組合わせゲートを第３図の電極３３
の右側に（転送電極群２１．２２，２３゜２４と電極３
３の間に）形成してもよい。
の右側に（転送電極群２１．２２，２３゜２４と電極３
３の間に）形成してもよい。
以上述べた実砲例は極めて基本的な例であるが本発明の
主旨を逸脱しない範囲で他の構造や駆動も可能である。
主旨を逸脱しない範囲で他の構造や駆動も可能である。
上記実砲例ではチャンネルのポテンシャル差を作りつけ
た二相駆動を用いて二本チャンネルを合成するものであ
ったが実際には一般にｎ相駆動であればｎ以下の数のチ
ャンネルを合成することができる。例えば、３相ならば
３チヤンネルと２チヤンネル、４相ならば４チヤンネル
、３チヤンネル、２チヤンネルが可能である。また合成
電極２８とリセット電極３１を素子内部もしくは外部で
電一般に合成電極２８とリセット電極３１の駆動パルス
周波数（すなわち素子出力周波数は転送電極の駆動パル
ス周波数と合成する転送チャンネルの本数の積となる。
た二相駆動を用いて二本チャンネルを合成するものであ
ったが実際には一般にｎ相駆動であればｎ以下の数のチ
ャンネルを合成することができる。例えば、３相ならば
３チヤンネルと２チヤンネル、４相ならば４チヤンネル
、３チヤンネル、２チヤンネルが可能である。また合成
電極２８とリセット電極３１を素子内部もしくは外部で
電一般に合成電極２８とリセット電極３１の駆動パルス
周波数（すなわち素子出力周波数は転送電極の駆動パル
ス周波数と合成する転送チャンネルの本数の積となる。
発明の効果
以上のように本発明は複数本の電荷転送素子内を転送さ
れる信号電荷を同一の電荷検知器で検知し、前記電荷転
送素子の転送電極と前記電荷検知器の間に、電荷転送素
子出力と同一周波数のクロックパルスが印加される電極
が形成されていることによって、消費電力を著しく低減
するとともに異なるチャンネルを転送された転送電荷に
よる出力の差をなくすことができその実用的効果は犬な
るものがある。特に、本発明は転送チャンネルが異なっ
てもＣＯＤからの出力タイミング及び出力波形がよく一
致しなければならない同体積像装置への応用において特
に大きな意味がある。
れる信号電荷を同一の電荷検知器で検知し、前記電荷転
送素子の転送電極と前記電荷検知器の間に、電荷転送素
子出力と同一周波数のクロックパルスが印加される電極
が形成されていることによって、消費電力を著しく低減
するとともに異なるチャンネルを転送された転送電荷に
よる出力の差をなくすことができその実用的効果は犬な
るものがある。特に、本発明は転送チャンネルが異なっ
てもＣＯＤからの出力タイミング及び出力波形がよく一
致しなければならない同体積像装置への応用において特
に大きな意味がある。
第１図ａは従来例によるＣＯＤの転送臼及び検知出力部
を示す概念図、第１図すはそのＡ −Ａ／線に沿ったあ
る時刻の電位分布図、第２図は従来例の駆動パルス例と
信号出力波形を示す図、第３図は本発明の一実殉例を示
す概念図、第４図は本発明の実砲例の駆動パルス例及び
信号出力波形を示す図である。 ２２１．２２，２３．２４・・・・・・転送電極、２５
−１．２５−２・・・・・・転送チャンネル、２６．２
７・旧・・端子、２８・・・・・・合成電極、２９・・
・・・・アウトプット電圧、３゜・・・・・・浮遊拡散
層、３１・・・・・・リセット電極、３２・・・・・・
リセットドレイン、３３．３４・・・・・・電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２メｉ 堂 工 １、＋ 暗到 ３図
を示す概念図、第１図すはそのＡ −Ａ／線に沿ったあ
る時刻の電位分布図、第２図は従来例の駆動パルス例と
信号出力波形を示す図、第３図は本発明の一実殉例を示
す概念図、第４図は本発明の実砲例の駆動パルス例及び
信号出力波形を示す図である。 ２２１．２２，２３．２４・・・・・・転送電極、２５
−１．２５−２・・・・・・転送チャンネル、２６．２
７・旧・・端子、２８・・・・・・合成電極、２９・・
・・・・アウトプット電圧、３゜・・・・・・浮遊拡散
層、３１・・・・・・リセット電極、３２・・・・・・
リセットドレイン、３３．３４・・・・・・電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２メｉ 堂 工 １、＋ 暗到 ３図
Claims (2)
- （１）第１のクロックパルスで被転送電荷を転送する複
数本の電荷転送素子の信号出力発生点を電荷検知器へ共
通接続するとともに、この共通接続線路上に前記電荷検
知器からの出力信号と同一周波数の第２のクロックパル
ス印加電極を設けたことを特徴とする電荷転送装置。 - （２）第１のクロックパルス信号電荷を転送する松数本
の電荷転送素子の信号出力発生点を電荷検知器へ共通接
続するとともに、この共通接続線路上に前記電荷検知器
からの出力信号と、同一周波数の第２のクロックパルス
印加電極を設けた電荷転送装置の前記第２のクロックパ
ルス印加電極に印加するクロックパルスのタイミングで
前記複数本の電荷転送素子の被転送電荷を前記電荷検知
器へ転送することを特徴とする電荷転送装置の駆動方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59043338A JPS60187054A (ja) | 1984-03-06 | 1984-03-06 | 電荷転送装置およびその駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59043338A JPS60187054A (ja) | 1984-03-06 | 1984-03-06 | 電荷転送装置およびその駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60187054A true JPS60187054A (ja) | 1985-09-24 |
Family
ID=12661053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59043338A Pending JPS60187054A (ja) | 1984-03-06 | 1984-03-06 | 電荷転送装置およびその駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60187054A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0291954A (ja) * | 1988-09-29 | 1990-03-30 | Sony Corp | 電荷転送装置 |
| US5029189A (en) * | 1983-12-09 | 1991-07-02 | Sony Corporation | Input structure for charge coupled devices with controllable input bias |
| US5164807A (en) * | 1988-03-15 | 1992-11-17 | U.S. Philips Corp. | Charge-coupled devices with locally widened electrodes |
| US5239192A (en) * | 1991-02-28 | 1993-08-24 | Sony Corporation | Horizontal charge transfer register |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5218141A (en) * | 1975-08-01 | 1977-02-10 | Nec Corp | Drive method of charge coupling element |
| JPS58209269A (ja) * | 1982-05-31 | 1983-12-06 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
-
1984
- 1984-03-06 JP JP59043338A patent/JPS60187054A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5218141A (en) * | 1975-08-01 | 1977-02-10 | Nec Corp | Drive method of charge coupling element |
| JPS58209269A (ja) * | 1982-05-31 | 1983-12-06 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5029189A (en) * | 1983-12-09 | 1991-07-02 | Sony Corporation | Input structure for charge coupled devices with controllable input bias |
| US5164807A (en) * | 1988-03-15 | 1992-11-17 | U.S. Philips Corp. | Charge-coupled devices with locally widened electrodes |
| JPH0291954A (ja) * | 1988-09-29 | 1990-03-30 | Sony Corp | 電荷転送装置 |
| US5239192A (en) * | 1991-02-28 | 1993-08-24 | Sony Corporation | Horizontal charge transfer register |
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