JPS6141477B2 - - Google Patents
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- JPS6141477B2 JPS6141477B2 JP52015410A JP1541077A JPS6141477B2 JP S6141477 B2 JPS6141477 B2 JP S6141477B2 JP 52015410 A JP52015410 A JP 52015410A JP 1541077 A JP1541077 A JP 1541077A JP S6141477 B2 JPS6141477 B2 JP S6141477B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- section
- light receiving
- control
- color
- gate
- 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.)
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、色フイルターを有したCCD（電荷
結合の素子）によるカラー固体撮像装置に関し、
特にその固体撮像素子の各色に対応する絵素毎に
独立に電荷蓄積量を制御できるようになし、素子
自体に利得調整機能、さらにガンマ補正機能、等
をもたせるようにした新規な固体撮像装置を提供
するものである。
結合の素子）によるカラー固体撮像装置に関し、
特にその固体撮像素子の各色に対応する絵素毎に
独立に電荷蓄積量を制御できるようになし、素子
自体に利得調整機能、さらにガンマ補正機能、等
をもたせるようにした新規な固体撮像装置を提供
するものである。
以下、図面を用いて本発明による固体撮像装置
を説明しよう。
を説明しよう。
第１図は本発明をインタラインシフト方式のカ
ラー固体撮像装置に適用した場合の一実施例の模
式図である。第１図において、１は本発明による
CCD固体撮像素子、２はこの固体撮像素子の受
光面側に配される色フイルターを示す。色フイル
ター２は、例えばストライプ状の赤（Ｒ）、青
（Ｂ）、緑（Ｇ）の３原色を順次繰返し配列し最終
端において黒（Bl）を配して成る所謂ストライプ
色フイルターである。固体撮像素子１は、絵素と
なる複数の受光部及び垂直シフトレジスタを有す
るセンサー部３と、各垂直シフトレジスタの出力
側に設けられた水平シフトレジスタ４とを有して
構成される。複数の受光部は例えばマトリツクス
状に配列されその受光部の各一側に垂直シフトレ
ジスタが配される。図では垂直方向に配列された
１列の受光部とその一側の垂直シフトレジスタを
有した領域を１絵素例５とし、この絵素列５がス
トライプ色フイルター２の各色（Ｒ），（Ｇ），
（Ｂ），（Bl）に対応する如く多数配列される。そ
して、本発明においては特にセンサー部に於てそ
の色フイルター２の各色に対応する絵素毎に、即
ち図示の例では各絵素列５毎に独立にその受光部
における電荷蓄積量を制御する電荷蓄積制御ゲー
ト部６を設け、その電荷蓄積制御ゲート部６の各
制御電極７Ｒ，７Ｂ，７Ｇに夫々独立の電荷蓄積
制御パルスφｒ，φｂ，φｇを与えるようにな
す。電荷蓄積制御ゲート部６は、受光部に発生し
た余剰の電荷と流すオーバーフロードレイン領域
のゲート部を用いるもので、その制御ゲート部の
制御電極を各色に対応する絵素列毎毎に分離独立
して設け、各独立の制御電極７Ｒ，７Ｂ，７Ｇを
色毎に共通接続し、之等を制御パルスφｒ，φ
ｂ，φｇの与えられる端子T1，T2及びT3に接続
する。尚、色フイルター２の黒色（Bl）に対応す
る絵素列の制御電極７Ｋはいずれの制御パルスφ
ｒ，φｂ又はφｇを与えてもよい。本例では制御
電極７Ｋを端子T1に接続している。
ラー固体撮像装置に適用した場合の一実施例の模
式図である。第１図において、１は本発明による
CCD固体撮像素子、２はこの固体撮像素子の受
光面側に配される色フイルターを示す。色フイル
ター２は、例えばストライプ状の赤（Ｒ）、青
（Ｂ）、緑（Ｇ）の３原色を順次繰返し配列し最終
端において黒（Bl）を配して成る所謂ストライプ
色フイルターである。固体撮像素子１は、絵素と
なる複数の受光部及び垂直シフトレジスタを有す
るセンサー部３と、各垂直シフトレジスタの出力
側に設けられた水平シフトレジスタ４とを有して
構成される。複数の受光部は例えばマトリツクス
状に配列されその受光部の各一側に垂直シフトレ
ジスタが配される。図では垂直方向に配列された
１列の受光部とその一側の垂直シフトレジスタを
有した領域を１絵素例５とし、この絵素列５がス
トライプ色フイルター２の各色（Ｒ），（Ｇ），
（Ｂ），（Bl）に対応する如く多数配列される。そ
して、本発明においては特にセンサー部に於てそ
の色フイルター２の各色に対応する絵素毎に、即
ち図示の例では各絵素列５毎に独立にその受光部
における電荷蓄積量を制御する電荷蓄積制御ゲー
ト部６を設け、その電荷蓄積制御ゲート部６の各
制御電極７Ｒ，７Ｂ，７Ｇに夫々独立の電荷蓄積
制御パルスφｒ，φｂ，φｇを与えるようにな
す。電荷蓄積制御ゲート部６は、受光部に発生し
た余剰の電荷と流すオーバーフロードレイン領域
のゲート部を用いるもので、その制御ゲート部の
制御電極を各色に対応する絵素列毎毎に分離独立
して設け、各独立の制御電極７Ｒ，７Ｂ，７Ｇを
色毎に共通接続し、之等を制御パルスφｒ，φ
ｂ，φｇの与えられる端子T1，T2及びT3に接続
する。尚、色フイルター２の黒色（Bl）に対応す
る絵素列の制御電極７Ｋはいずれの制御パルスφ
ｒ，φｂ又はφｇを与えてもよい。本例では制御
電極７Ｋを端子T1に接続している。
このような構成によれば、端子T1，T2及びT3
を通して夫々の制御電極７Ｒ，７Ｂ及び７Ｇに所
要の制御パルスφｒ，φｂ及びφｇが与えられる
と、それに応じて受光部とオーバーフロードレイ
ン領域間の制御ゲート部６下のポテンシヤルのバ
リアの高さがその制御パルス電圧に応て変化し、
受光部よりオーバーフロードレイン領域に流れる
余剰電荷が制御されることによつて、各色に対応
する絵素列毎の受光部下の蓄積電荷量が、各色独
立に制御される。
を通して夫々の制御電極７Ｒ，７Ｂ及び７Ｇに所
要の制御パルスφｒ，φｂ及びφｇが与えられる
と、それに応じて受光部とオーバーフロードレイ
ン領域間の制御ゲート部６下のポテンシヤルのバ
リアの高さがその制御パルス電圧に応て変化し、
受光部よりオーバーフロードレイン領域に流れる
余剰電荷が制御されることによつて、各色に対応
する絵素列毎の受光部下の蓄積電荷量が、各色独
立に制御される。
このようなことから、例えば各色（Ｒ），（Ｂ）
及び（Ｇ）に対応する夫々の絵素列５に於ける電
荷蓄積制御ゲート部６を同時に制御すれば、自動
利得制御又は自動絞りの機能をもたせることが出
来、又各色（Ｒ），（Ｂ）及び（Ｇ）に対応する
夫々の電荷蓄積制御ゲート部６を別個に制御すれ
ば、所謂ホワイトバランス調整機能をもたせるこ
とができ、さらには電荷蓄積制御ゲート部６に与
える制御信号に非直線性をもたせることでガンマ
補正も可能となり、固体撮像素子１から感度調
整、ホワイトバランス調整、さらにはガンマ補正
されたカラー撮像出力が得られる。
及び（Ｇ）に対応する夫々の絵素列５に於ける電
荷蓄積制御ゲート部６を同時に制御すれば、自動
利得制御又は自動絞りの機能をもたせることが出
来、又各色（Ｒ），（Ｂ）及び（Ｇ）に対応する
夫々の電荷蓄積制御ゲート部６を別個に制御すれ
ば、所謂ホワイトバランス調整機能をもたせるこ
とができ、さらには電荷蓄積制御ゲート部６に与
える制御信号に非直線性をもたせることでガンマ
補正も可能となり、固体撮像素子１から感度調
整、ホワイトバランス調整、さらにはガンマ補正
されたカラー撮像出力が得られる。
従つて、かかるカラー固体撮像装置によれば、
色温度変換フイルタ、或は自動絞り等が不要とな
り、又、位相分離方式における信号処理回路にお
いても自動利得制御回路、ガンマ補正回路等が省
略でき、自動ホワイトバランス調整も容易となり
信号処理回路の簡略化が図れる。又色フイルター
の各色の透過特性のバラツキ許容度が大となる。
さらに、色再現法も向上する。
色温度変換フイルタ、或は自動絞り等が不要とな
り、又、位相分離方式における信号処理回路にお
いても自動利得制御回路、ガンマ補正回路等が省
略でき、自動ホワイトバランス調整も容易となり
信号処理回路の簡略化が図れる。又色フイルター
の各色の透過特性のバラツキ許容度が大となる。
さらに、色再現法も向上する。
第２図乃至第５図は、かかる第１図における固
体撮像装置の具体的構造の一例を示すもので、第
２図は平面図、第３図はそのＡ―Ａ線上の断面
図、第４図はそのＢ―Ｂ線上の断面図、第５図は
その動作説明の要部の断面図である。第２図にお
いて、斜線の施された領域１０はチヤンネルスト
ツパー領域、破線の斜線で示した領域は絵素とな
る受光部１１でストライプ色フイルター２の赤
（Ｒ）に対応した受光部１１R1，１１R2の列と、
青（Ｂ）に対応した受光部１１B1，１１B2の列
と、緑（Ｇ）に対応した受光部４４G1，１１G2
の列とが順次水平方向に沿つて繰返し配列され、
之等受光部１１の各列の一側に夫々垂直シフトレ
ジスタ１２が配列される。受光部１１の各列の他
側には之に隣接してオーバーフロードレイン領域
１３が設けられると共に、各オーバーフロードレ
イン領域１３と受光部１１間ゲート領域即ち電荷
蓄積制御ゲート部６が設けられ、各受光部１１に
発生した余剰電荷は各制御ゲート部６を通じてオ
ーバーフロードレイン領域１３に流される。
体撮像装置の具体的構造の一例を示すもので、第
２図は平面図、第３図はそのＡ―Ａ線上の断面
図、第４図はそのＢ―Ｂ線上の断面図、第５図は
その動作説明の要部の断面図である。第２図にお
いて、斜線の施された領域１０はチヤンネルスト
ツパー領域、破線の斜線で示した領域は絵素とな
る受光部１１でストライプ色フイルター２の赤
（Ｒ）に対応した受光部１１R1，１１R2の列と、
青（Ｂ）に対応した受光部１１B1，１１B2の列
と、緑（Ｇ）に対応した受光部４４G1，１１G2
の列とが順次水平方向に沿つて繰返し配列され、
之等受光部１１の各列の一側に夫々垂直シフトレ
ジスタ１２が配列される。受光部１１の各列の他
側には之に隣接してオーバーフロードレイン領域
１３が設けられると共に、各オーバーフロードレ
イン領域１３と受光部１１間ゲート領域即ち電荷
蓄積制御ゲート部６が設けられ、各受光部１１に
発生した余剰電荷は各制御ゲート部６を通じてオ
ーバーフロードレイン領域１３に流される。
之等のチヤンネルストツパー領域１０、受光部
１１、垂直シフトレジスター１２、オーバーフロ
ードレイン領域１３及び電荷蓄積制御ゲート部６
は第３図及び第４図に示す如く、共通の半導体基
体、例えばＰ形のシリコン半導体基体１４上に形
成される。受光部１１は基体１４上に所定の厚さ
の絶縁層、例えばSiO2層１５ａを介して透明電
極即ちセンサー電極１６を被着して構成される。
ここで各受光部のセンサー電極１６は共通接続す
ることも考えられるが、インタレースを行なう場
合、第１フイールドの受光部１１B1，１１B1，
４４G1と第２フイールドの受光部１１R2，１１
B2，１１G2との間に於て受光時間に半周期（1/6
０秒）のずれがあるので、センサー電極１６を全
面共通にすると感度が半分になる。この為にセン
サー電極１６を第１フイールド及び第２フイール
ドに対応する受光部に対して夫々別個に設けるの
が望ましい。
１１、垂直シフトレジスター１２、オーバーフロ
ードレイン領域１３及び電荷蓄積制御ゲート部６
は第３図及び第４図に示す如く、共通の半導体基
体、例えばＰ形のシリコン半導体基体１４上に形
成される。受光部１１は基体１４上に所定の厚さ
の絶縁層、例えばSiO2層１５ａを介して透明電
極即ちセンサー電極１６を被着して構成される。
ここで各受光部のセンサー電極１６は共通接続す
ることも考えられるが、インタレースを行なう場
合、第１フイールドの受光部１１B1，１１B1，
４４G1と第２フイールドの受光部１１R2，１１
B2，１１G2との間に於て受光時間に半周期（1/6
０秒）のずれがあるので、センサー電極１６を全
面共通にすると感度が半分になる。この為にセン
サー電極１６を第１フイールド及び第２フイール
ドに対応する受光部に対して夫々別個に設けるの
が望ましい。
一方、垂直シフトレジスタ部１２は、各受光部
１１に対応する数の転送部を有し例えば２相のク
ロツクパルスφV1及びφV2によつて矢印方向ａに
信号電荷が転送されるように構成されるもので、
各転送部は夫々トランスフアゲート領域及びスト
レージゲート領域を有する。すなわち、クロツク
パルスφV1が印加される転送部はトランスフアゲ
ート領域φ1T及びストレージゲート領域φ1Sを
有し、またクロツクパルスφV2が印加される転送
部はトランスフアゲート領域φ2T及びストレー
ジゲート領域φ2Sを有して構成される。
１１に対応する数の転送部を有し例えば２相のク
ロツクパルスφV1及びφV2によつて矢印方向ａに
信号電荷が転送されるように構成されるもので、
各転送部は夫々トランスフアゲート領域及びスト
レージゲート領域を有する。すなわち、クロツク
パルスφV1が印加される転送部はトランスフアゲ
ート領域φ1T及びストレージゲート領域φ1Sを
有し、またクロツクパルスφV2が印加される転送
部はトランスフアゲート領域φ2T及びストレー
ジゲート領域φ2Sを有して構成される。
ストレージゲート領域φ1S及びφ2Sは夫々その
電極下の絶縁層例えばSiO2層１５ｂが薄く形成
され、トランスフアゲート領域φ2T及びφ2Tは
夫々その電極下の絶縁層例ばSgiO2層１５ｃがス
トレージゲート領域φ2S及びφ2Sより厚く形成さ
れ、共通のクロツクパルスφV1＝“１”又はφV2
＝“１”を印加したときに符号１７で示すよう
に、ストレージゲート領域φ1S又はφ2S下のポテ
ンシヤルの井戸がトランスフアゲート領域φ1T
又はφ2T下のポテンシヤルの井戸より深くなる
ようになされる（第４図参照）。
電極下の絶縁層例えばSiO2層１５ｂが薄く形成
され、トランスフアゲート領域φ2T及びφ2Tは
夫々その電極下の絶縁層例ばSgiO2層１５ｃがス
トレージゲート領域φ2S及びφ2Sより厚く形成さ
れ、共通のクロツクパルスφV1＝“１”又はφV2
＝“１”を印加したときに符号１７で示すよう
に、ストレージゲート領域φ1S又はφ2S下のポテ
ンシヤルの井戸がトランスフアゲート領域φ1T
又はφ2T下のポテンシヤルの井戸より深くなる
ようになされる（第４図参照）。
各ストレージゲート領域φ1Sと受光部１１間に
は受光部１１より蓄積電荷をクロツクパルスφV1
又はφV2によつて垂直ソフトレジスタ部１２に転
送するためのゲート領域ST1及びST2が設けられ
る。
は受光部１１より蓄積電荷をクロツクパルスφV1
又はφV2によつて垂直ソフトレジスタ部１２に転
送するためのゲート領域ST1及びST2が設けられ
る。
なお、ストレージゲート領域φ1Sとトランスフ
アゲート領域φ1Tとゲート領域ST1の電極１８
Ｓ，１８Ｔ及び２０ａは共通接続され、ストレー
ジゲート領域φ2Sとトランスフアゲート領域φ
2Tとゲート領域ST2の電極１９Ｓ，１９Ｔ及び２
０ｂは共通接続される。又ゲート領域ST1とST2
の電極２０ａ，２０ｂは電極１８Ｓ，１８Ｔ，１
９Ｓ，１９Ｔに接続せず独立に電位を与えるよう
にすることもできる。
アゲート領域φ1Tとゲート領域ST1の電極１８
Ｓ，１８Ｔ及び２０ａは共通接続され、ストレー
ジゲート領域φ2Sとトランスフアゲート領域φ
2Tとゲート領域ST2の電極１９Ｓ，１９Ｔ及び２
０ｂは共通接続される。又ゲート領域ST1とST2
の電極２０ａ，２０ｂは電極１８Ｓ，１８Ｔ，１
９Ｓ，１９Ｔに接続せず独立に電位を与えるよう
にすることもできる。
チヤンネルストツパー領域１０は基体１４と同
導電形の高濃度領域によつて形成される。２１は
受光部１１を除く他部表面にSiO2等の絶縁層２
２を介して被着した遮光層である。
導電形の高濃度領域によつて形成される。２１は
受光部１１を除く他部表面にSiO2等の絶縁層２
２を介して被着した遮光層である。
一方、オーバーフロードレイン領域１３は基体
１４と反対導電極の半導体領域によつて形成さ
れ、又電荷蓄積制御ゲート部６は基体上に所定の
厚さの絶縁層例えばSiO2層１５ｄを介して制御
電極７〔７Ｒ，７Ｂ，７Ｇ，７Ｋ〕を被着形成し
て構成される。この場合各色に対応する制御ゲー
ト部６の各制御電極７Ｒ，７Ｂ，７Ｇ及び７Ｋは
夫々独立に形成され、各制御電極７Ｒ，７Ｂ，７
Ｇが夫々端子T1，T2，T3に接続される。
１４と反対導電極の半導体領域によつて形成さ
れ、又電荷蓄積制御ゲート部６は基体上に所定の
厚さの絶縁層例えばSiO2層１５ｄを介して制御
電極７〔７Ｒ，７Ｂ，７Ｇ，７Ｋ〕を被着形成し
て構成される。この場合各色に対応する制御ゲー
ト部６の各制御電極７Ｒ，７Ｂ，７Ｇ及び７Ｋは
夫々独立に形成され、各制御電極７Ｒ，７Ｂ，７
Ｇが夫々端子T1，T2，T3に接続される。
次に、かかる構成の動作を説明する。ここでは
インタレースを行なう場合である。先づ、センサ
ー電極１６に端子ＴSを通して受光期間中に所定
の正の電極φS＝“１”が与えられると、センサー
電極１６下に深いポンシヤルの井戸２３が形成さ
れて受光量に応じた少数キヤリア２４が蓄積され
る。次にセンサー電極１６にφS＝“０”が与えら
れ、且つ垂直シフトレジスタ部１２に端子ＴA及
びＴBを通して夫々クロツクパルスφV1＝“１”及
びφV2＝“０”が与えられると、実線１７で示す
ポンシヤルの井戸が形成されて第１フイールドの
絵素に対応する各受光部１１R1，１１B1，１１
G1の蓄積電荷２４が夫々ゲート領域ST1を通じて
垂直シフトレジスタの各対応するストレージゲー
ト領域φ1Sに転送され、次いで垂直シフトレジス
タ１２に端子ＴA及びＴBを通して与えられるクロ
ツクパルスφS1及びφV2によつて水平シフトレジ
スタ部４に向つて転送され、水平シフトレジスタ
部４の出力端子ｔより順次第１フイールドに対応
する第１水平ライン毎の赤（Ｒ）、青（Ｂ）、緑
（Ｇ）の信号電荷、即ち点順次信号が取出せれ
る。次に、第２フイールドでは、受部１１R2，
１１B2，１１G2における蓄積電荷が、そのセン
サー電極１６の電圧φS＝“０”、垂直シフトレジ
スタのクロツクパルスφV1＝“０”、φV2＝“１”
によつて夫々ゲート領域ST2を通して垂直シフト
レジスタ部１２に転送され、上記と同様にして水
平シフトレジスタ部４の出力端子ｔより順次第２
フールドに対応する１水平ライン毎の赤（Ｒ）、
青（Ｂ）、緑（Ｇ）の点順次信号が取出される。
ここで、センサー電極１６として先に説明したよ
うに第１フイールド及び第２フイールドに対応す
る受部の対して別個に設けた場合には、第１フイ
ールドのセンサー電極と第２フイールドのセンサ
ー電極に対して互いに１フイールド時間毎に交互
にセンサー電極φSを与えるようになす。
インタレースを行なう場合である。先づ、センサ
ー電極１６に端子ＴSを通して受光期間中に所定
の正の電極φS＝“１”が与えられると、センサー
電極１６下に深いポンシヤルの井戸２３が形成さ
れて受光量に応じた少数キヤリア２４が蓄積され
る。次にセンサー電極１６にφS＝“０”が与えら
れ、且つ垂直シフトレジスタ部１２に端子ＴA及
びＴBを通して夫々クロツクパルスφV1＝“１”及
びφV2＝“０”が与えられると、実線１７で示す
ポンシヤルの井戸が形成されて第１フイールドの
絵素に対応する各受光部１１R1，１１B1，１１
G1の蓄積電荷２４が夫々ゲート領域ST1を通じて
垂直シフトレジスタの各対応するストレージゲー
ト領域φ1Sに転送され、次いで垂直シフトレジス
タ１２に端子ＴA及びＴBを通して与えられるクロ
ツクパルスφS1及びφV2によつて水平シフトレジ
スタ部４に向つて転送され、水平シフトレジスタ
部４の出力端子ｔより順次第１フイールドに対応
する第１水平ライン毎の赤（Ｒ）、青（Ｂ）、緑
（Ｇ）の信号電荷、即ち点順次信号が取出せれ
る。次に、第２フイールドでは、受部１１R2，
１１B2，１１G2における蓄積電荷が、そのセン
サー電極１６の電圧φS＝“０”、垂直シフトレジ
スタのクロツクパルスφV1＝“０”、φV2＝“１”
によつて夫々ゲート領域ST2を通して垂直シフト
レジスタ部１２に転送され、上記と同様にして水
平シフトレジスタ部４の出力端子ｔより順次第２
フールドに対応する１水平ライン毎の赤（Ｒ）、
青（Ｂ）、緑（Ｇ）の点順次信号が取出される。
ここで、センサー電極１６として先に説明したよ
うに第１フイールド及び第２フイールドに対応す
る受部の対して別個に設けた場合には、第１フイ
ールドのセンサー電極と第２フイールドのセンサ
ー電極に対して互いに１フイールド時間毎に交互
にセンサー電極φSを与えるようになす。
一方、オーバーフロードレイン領域１３に隣接
する各電荷蓄積制御ゲート部６の各制御電極７
〔７Ｒ，７Ｂ，７Ｇ〕に対対して端子T1，T2，T3
を通して夫々独立に所定の電荷蓄積制御パルスφ
ｒ，φｂ，φｇが与えられると、各制御電極７下
に形成されるポテンシヤルのバリア２５の高さが
夫々第５図の符号h1及びh2で示すように制御パル
スφｒ，φｂ，φｇの電圧に応じて変化し、ンサ
ー電極１６下のポテンシヤルの井戸２３に蓄積さ
れる電荷量が制御される。従つて、例えばAGC
制御信号、ホワイトバランス制御信号、及びガン
マ値に応じた信号に基づく蓄積制御部よりの制御
パルスφｒ，φｂ，φｇを夫々の制御電極７に与
えれば、それに応じて各受光部の蓄積電荷量が制
御御され、水平シフトレジスタの端子ｔより夫々
感度調整、ホワイトバランス調整及びガンマ補正
されたカラー映像出力が得られる。
する各電荷蓄積制御ゲート部６の各制御電極７
〔７Ｒ，７Ｂ，７Ｇ〕に対対して端子T1，T2，T3
を通して夫々独立に所定の電荷蓄積制御パルスφ
ｒ，φｂ，φｇが与えられると、各制御電極７下
に形成されるポテンシヤルのバリア２５の高さが
夫々第５図の符号h1及びh2で示すように制御パル
スφｒ，φｂ，φｇの電圧に応じて変化し、ンサ
ー電極１６下のポテンシヤルの井戸２３に蓄積さ
れる電荷量が制御される。従つて、例えばAGC
制御信号、ホワイトバランス制御信号、及びガン
マ値に応じた信号に基づく蓄積制御部よりの制御
パルスφｒ，φｂ，φｇを夫々の制御電極７に与
えれば、それに応じて各受光部の蓄積電荷量が制
御御され、水平シフトレジスタの端子ｔより夫々
感度調整、ホワイトバランス調整及びガンマ補正
されたカラー映像出力が得られる。
第６図及び第７図は本発明の他の例を示すもの
で、第６図は各色に対応する受光部とその電荷蓄
積制御電極７のパターンを示す平面図、第７図は
電荷蓄積制御電極を除いた受光部、垂直シフトレ
ジスタ、オーバーフロードレイン領域等の配置を
示す平面図である。
で、第６図は各色に対応する受光部とその電荷蓄
積制御電極７のパターンを示す平面図、第７図は
電荷蓄積制御電極を除いた受光部、垂直シフトレ
ジスタ、オーバーフロードレイン領域等の配置を
示す平面図である。
尚、第６図及び第７図において第１図乃至第５
図と対応する部分には同一符号を附して示す。
図と対応する部分には同一符号を附して示す。
第７図において、線の施された領域１０はチヤ
ンネルストツパー領域、破線の斜線で示した領域
は絵素となる受光部１１で之はモザイク状の色フ
イルターの赤、青、及び緑の各色に対応する受光
部１１Ｒ，１１Ｂ及び１１Ｇがそのうちの２個を
組として所謂市松模様に配列される。之等受光部
１１の各列の一端に夫々垂直シフトレジスタ１２
が配され、且つ市松模様の絵素配列によつて生じ
た垂直方向の受光部間の空所に島状にオーバーフ
ロードレイン領域１３が形成される。各受光部１
１Ｒ，１１Ｂ，１１Ｇは半導体基体上に所定の厚
さの絶縁層、例えばSiO2層を介して透明電極即
ちセンサー電極を被着して構成され、この場合、
各受光部１１Ｒ，１１Ｂ，１１Ｇのセンサー電極
は共通接続され、共通センサー電圧φSが与えら
れるようになされる。
ンネルストツパー領域、破線の斜線で示した領域
は絵素となる受光部１１で之はモザイク状の色フ
イルターの赤、青、及び緑の各色に対応する受光
部１１Ｒ，１１Ｂ及び１１Ｇがそのうちの２個を
組として所謂市松模様に配列される。之等受光部
１１の各列の一端に夫々垂直シフトレジスタ１２
が配され、且つ市松模様の絵素配列によつて生じ
た垂直方向の受光部間の空所に島状にオーバーフ
ロードレイン領域１３が形成される。各受光部１
１Ｒ，１１Ｂ，１１Ｇは半導体基体上に所定の厚
さの絶縁層、例えばSiO2層を介して透明電極即
ちセンサー電極を被着して構成され、この場合、
各受光部１１Ｒ，１１Ｂ，１１Ｇのセンサー電極
は共通接続され、共通センサー電圧φSが与えら
れるようになされる。
垂直シフトレジスタ１２は１列毎にその受光部
１１Ｒ，１１Ｂ，及び１１Ｇの数に対応するビツ
ト数の転送部を有し、例えば２相クロツクパルス
φV1及びφV2によつて矢印の方向に向つてキヤリ
アが転送されるもで、各転送部は夫々クロツクパ
ルスφV1が与えられる第１転送部とクロツクパル
スφV2が与えられる第２転送部を有し、夫々第１
及び第２転送部はトランスフアゲート領域及びス
トレージゲート領域を有して構成される。すなわ
ち、第１転送部ではトランスフアゲート領域φ
1T及びストレージゲート領域φ1Sを有し、第２
転送部ではトランスフアゲート領域φ2T及びス
トレージゲート領域φ2Sを有して構成される。各
垂直シフトレジスタ１２における第１転送部及び
第２転送部は互いに垂直ラインに関してジグザグ
状に配列され、互いに１ビツト離れた各第１転送
部のストレージゲート領域φ1Sと各受光部１１
Ｒ，１１Ｂ及び１１Ｇとの間にゲート領域ST1が
設けられ、一方の転送用クロツクパルスφV1によ
つて各受光部１１Ｒ，１１Ｂ，１１Ｇの蓄積電荷
がゲート領域ST1を通して第１転送部のストレー
ジゲート領域φ1Sに転送するようになされる。第
１転送部の電極１８Ｓ，１８Ｔ及び第２転送部の
電極１９Ｓ，１９Ｔは夫々列毎に電荷の転送方向
ａに平行に形成され、第１転送部の電極同志、第
２転送部の電極同志が互いに共通接続され之より
端子ＴA及びＴBが導出される。
１１Ｒ，１１Ｂ，及び１１Ｇの数に対応するビツ
ト数の転送部を有し、例えば２相クロツクパルス
φV1及びφV2によつて矢印の方向に向つてキヤリ
アが転送されるもで、各転送部は夫々クロツクパ
ルスφV1が与えられる第１転送部とクロツクパル
スφV2が与えられる第２転送部を有し、夫々第１
及び第２転送部はトランスフアゲート領域及びス
トレージゲート領域を有して構成される。すなわ
ち、第１転送部ではトランスフアゲート領域φ
1T及びストレージゲート領域φ1Sを有し、第２
転送部ではトランスフアゲート領域φ2T及びス
トレージゲート領域φ2Sを有して構成される。各
垂直シフトレジスタ１２における第１転送部及び
第２転送部は互いに垂直ラインに関してジグザグ
状に配列され、互いに１ビツト離れた各第１転送
部のストレージゲート領域φ1Sと各受光部１１
Ｒ，１１Ｂ及び１１Ｇとの間にゲート領域ST1が
設けられ、一方の転送用クロツクパルスφV1によ
つて各受光部１１Ｒ，１１Ｂ，１１Ｇの蓄積電荷
がゲート領域ST1を通して第１転送部のストレー
ジゲート領域φ1Sに転送するようになされる。第
１転送部の電極１８Ｓ，１８Ｔ及び第２転送部の
電極１９Ｓ，１９Ｔは夫々列毎に電荷の転送方向
ａに平行に形成され、第１転送部の電極同志、第
２転送部の電極同志が互いに共通接続され之より
端子ＴA及びＴBが導出される。
一方、オーバーフロードレイン領域１３とその
垂直方向の隣り合う両受光部１１との間に蓄積電
荷を制御する制御ゲート部６が設けられ、各色に
対応する各光部１１Ｒ，１１Ｂ及び１１Ｇ同志の
制御ゲート部の制御電極７Ｒ，７Ｂ及び７Ｇが第
６図に示す如く水平方向に関して共通接続され、
夫々端子T1，T2，T3に接続される。
垂直方向の隣り合う両受光部１１との間に蓄積電
荷を制御する制御ゲート部６が設けられ、各色に
対応する各光部１１Ｒ，１１Ｂ及び１１Ｇ同志の
制御ゲート部の制御電極７Ｒ，７Ｂ及び７Ｇが第
６図に示す如く水平方向に関して共通接続され、
夫々端子T1，T2，T3に接続される。
この素子の動作は、受光期間中にセンサー電極
１６にセンサー電圧φS＝“１”が与えられことに
よつて各受光部１１Ｒ，１１Ｂ，１１Ｇに受光量
に応じた電荷が蓄積され、次にφS＝“０”とされ
ると共に端子ＴA及びＴBを通して与えられるクロ
ツクパルスφV1＝“１”及びφV2＝“０”によつて
ゲート領域ST1を通して全ての受光部１１Ｒ，１
１Ｂ，１１Ｇの蓄積電荷が垂直シフトレジスタ部
１２の夫々対応するストレージゲート領域φ1Sに
転送され、次いでクロツクパルスφV1及びφV2に
よつて水平シフトレジスタ部に向つて順次転送さ
れる。
１６にセンサー電圧φS＝“１”が与えられことに
よつて各受光部１１Ｒ，１１Ｂ，１１Ｇに受光量
に応じた電荷が蓄積され、次にφS＝“０”とされ
ると共に端子ＴA及びＴBを通して与えられるクロ
ツクパルスφV1＝“１”及びφV2＝“０”によつて
ゲート領域ST1を通して全ての受光部１１Ｒ，１
１Ｂ，１１Ｇの蓄積電荷が垂直シフトレジスタ部
１２の夫々対応するストレージゲート領域φ1Sに
転送され、次いでクロツクパルスφV1及びφV2に
よつて水平シフトレジスタ部に向つて順次転送さ
れる。
一方、端子T1，T2，T3を通して各電荷蓄積制
御電極７Ｒ，７Ｇ，７Ｂに夫々独立に所定の電荷
蓄積制御パルスφｒ，φｂ，φｇが与られると、
各受光部１１Ｒ，１１Ｂ，１１Ｇに隣接する制御
ゲート部６下のポテンシヤルのバリアの高さが変
化して各色毎に受光部１１Ｒ，１１Ｂ，１１Ｇの
蓄積電荷が制御される。従つて、この構成におい
ても各独立の制御電極７Ｒ，７Ｂ，７Ｃに対する
制御パルスを制御することによつて感度調整、ホ
ワイトバランス調整、ガンマ補正の機能をもたせ
ることができ、第２図の場合と同様の作用効果を
有するものである。
御電極７Ｒ，７Ｇ，７Ｂに夫々独立に所定の電荷
蓄積制御パルスφｒ，φｂ，φｇが与られると、
各受光部１１Ｒ，１１Ｂ，１１Ｇに隣接する制御
ゲート部６下のポテンシヤルのバリアの高さが変
化して各色毎に受光部１１Ｒ，１１Ｂ，１１Ｇの
蓄積電荷が制御される。従つて、この構成におい
ても各独立の制御電極７Ｒ，７Ｂ，７Ｃに対する
制御パルスを制御することによつて感度調整、ホ
ワイトバランス調整、ガンマ補正の機能をもたせ
ることができ、第２図の場合と同様の作用効果を
有するものである。
上述せる如く、本発明によればオーバーフロー
ドレイン領域に隣接するゲート部の電極を各色に
対応する絵素毎に分割形成し、各電極に独立に電
荷蓄積制御パルスを与えて各色の絵素の蓄積電荷
量を制御することによつて、各色独立の利得調整
が可能となるもので、以後の信号処理の簡素化、
色温度変換フイルタ、ND（ニユートラル・デン
シテイ）フイルターの省略等、実用上大なる利益
を有するものである。
ドレイン領域に隣接するゲート部の電極を各色に
対応する絵素毎に分割形成し、各電極に独立に電
荷蓄積制御パルスを与えて各色の絵素の蓄積電荷
量を制御することによつて、各色独立の利得調整
が可能となるもので、以後の信号処理の簡素化、
色温度変換フイルタ、ND（ニユートラル・デン
シテイ）フイルターの省略等、実用上大なる利益
を有するものである。
第１図は本発明による固体撮像装置の一例の模
式図、第２図は本発明の具体的構成を示す平面
図、第３図はそのＡ―Ａ線上の断面図、第４図は
そのＢ―Ｂ線上の断面図、第５図はその要部の断
面図、第６図は本発明の他の例を示す各受光部と
電荷蓄積制御電極パターンを示す平面図、第７図
はその電荷蓄積制御電極を除いた平面図である。 １は固体撮像装置、２は色フイルター、３はセ
ンサー部、４は水平シフトレジスタ部、６は電荷
蓄積制御ゲート部、７Ｒ，７Ｂ，７Ｇ，７Ｋは制
御電極、１１Ｒ，１１Ｂ，１１Ｇは受光部、１３
はオーバーフロードレイン領域である。
式図、第２図は本発明の具体的構成を示す平面
図、第３図はそのＡ―Ａ線上の断面図、第４図は
そのＢ―Ｂ線上の断面図、第５図はその要部の断
面図、第６図は本発明の他の例を示す各受光部と
電荷蓄積制御電極パターンを示す平面図、第７図
はその電荷蓄積制御電極を除いた平面図である。 １は固体撮像装置、２は色フイルター、３はセ
ンサー部、４は水平シフトレジスタ部、６は電荷
蓄積制御ゲート部、７Ｒ，７Ｂ，７Ｇ，７Ｋは制
御電極、１１Ｒ，１１Ｂ，１１Ｇは受光部、１３
はオーバーフロードレイン領域である。
Claims (1)
- １ 色フイルターを有する固体撮像装置に於て、
各絵素と之に隣接するオーバーフロードレイン領
域との間に制御ゲート部が設けられ、上記色フイ
ルターの各色に対応した絵素の上記制御ゲート部
に夫々独立の制御電位が与えられるようにして成
る固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1541077A JPS53100725A (en) | 1977-02-15 | 1977-02-15 | Solid pickup device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1541077A JPS53100725A (en) | 1977-02-15 | 1977-02-15 | Solid pickup device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53100725A JPS53100725A (en) | 1978-09-02 |
| JPS6141477B2 true JPS6141477B2 (ja) | 1986-09-16 |
Family
ID=11887957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1541077A Granted JPS53100725A (en) | 1977-02-15 | 1977-02-15 | Solid pickup device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS53100725A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6194466A (ja) * | 1984-10-15 | 1986-05-13 | Nec Corp | 固体撮像素子 |
| JPS61288682A (ja) * | 1985-06-17 | 1986-12-18 | Hitachi Ltd | 固体撮像素子の駆動装置 |
| JP2592272B2 (ja) * | 1987-12-09 | 1997-03-19 | 富士写真フイルム株式会社 | カラー用固体撮像素子 |
-
1977
- 1977-02-15 JP JP1541077A patent/JPS53100725A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53100725A (en) | 1978-09-02 |
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