JPS6239545B2 - - Google Patents
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- JPS6239545B2 JPS6239545B2 JP54022842A JP2284279A JPS6239545B2 JP S6239545 B2 JPS6239545 B2 JP S6239545B2 JP 54022842 A JP54022842 A JP 54022842A JP 2284279 A JP2284279 A JP 2284279A JP S6239545 B2 JPS6239545 B2 JP S6239545B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pixel
- electrode
- time
- well
- substrate
- 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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Classifications
-
- 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
- H10F39/154—Charge-injection device [CID] image sensors
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電荷注入装置（Charge Injection
Device：以下CIDと略記する）の特にランダム走
査に適した構造に関するものである。
Device：以下CIDと略記する）の特にランダム走
査に適した構造に関するものである。
CIDは半導体を用いた固体撮像装置として構造
が単純で高速動作に適し、しかもブルーミングが
少ない等の利点の他に、受光面上の画素群をラン
ダムに指定してその画像信号を読み出す走査（い
わゆるランダム走査）が原理的には可能であると
いう大きな特徴のゆえに近年特に注目を集めてい
る。従来周知のCIDは第１図に見られるごとく、
基板と絶縁された一対の電極（以下絶縁電極と言
う）２Ｘ，２Ｙからなる画素１を、絶縁膜で覆わ
れた半導体基板上に２次元的に配設した構造を有
している。その受光面５０上に投影された結像光
の光励起から生じる半導体基板内電荷４は、まず
電極２Ｙ直下の電位の井戸（以下単に井戸と略記
する）３ｂ中に蓄積される。しかるのちデコーダ
２０からの電圧操作によつてＹ母線に並列接続さ
れた電極２Ｙ直下の井戸をいつせいに消滅せしめ
るならば、該電荷４は電極２Ｘ直下の井戸３ａへ
一挙に移される。この時の状態は第１図中におい
て３段目の画素群に示されている。この移された
電荷は電極２Ｘ直下の井戸３ａが消滅すれば基板
に注入されて消滅する。したがつてデコーダ１０
によつてスイツチ１１〜１４を順次閉じることに
よりＸ母線群を遂次指定してゆくならば、上記３
段目の画素が有する画像信号は検出線路６上に現
れ、これは緩衝増幅器７の出力に時系列としてと
り出される。さらにデコーダ２０によつてＹ母線
を順次指定することによつて全受光面のＸ−Ｙ走
査が完遂される。なお端子Ｐは各画素の電極２Ｘ
に電圧Vsを印加するスイツチS1〜S4の制御端
子、９はリセツトスイツチである。
が単純で高速動作に適し、しかもブルーミングが
少ない等の利点の他に、受光面上の画素群をラン
ダムに指定してその画像信号を読み出す走査（い
わゆるランダム走査）が原理的には可能であると
いう大きな特徴のゆえに近年特に注目を集めてい
る。従来周知のCIDは第１図に見られるごとく、
基板と絶縁された一対の電極（以下絶縁電極と言
う）２Ｘ，２Ｙからなる画素１を、絶縁膜で覆わ
れた半導体基板上に２次元的に配設した構造を有
している。その受光面５０上に投影された結像光
の光励起から生じる半導体基板内電荷４は、まず
電極２Ｙ直下の電位の井戸（以下単に井戸と略記
する）３ｂ中に蓄積される。しかるのちデコーダ
２０からの電圧操作によつてＹ母線に並列接続さ
れた電極２Ｙ直下の井戸をいつせいに消滅せしめ
るならば、該電荷４は電極２Ｘ直下の井戸３ａへ
一挙に移される。この時の状態は第１図中におい
て３段目の画素群に示されている。この移された
電荷は電極２Ｘ直下の井戸３ａが消滅すれば基板
に注入されて消滅する。したがつてデコーダ１０
によつてスイツチ１１〜１４を順次閉じることに
よりＸ母線群を遂次指定してゆくならば、上記３
段目の画素が有する画像信号は検出線路６上に現
れ、これは緩衝増幅器７の出力に時系列としてと
り出される。さらにデコーダ２０によつてＹ母線
を順次指定することによつて全受光面のＸ−Ｙ走
査が完遂される。なお端子Ｐは各画素の電極２Ｘ
に電圧Vsを印加するスイツチS1〜S4の制御端
子、９はリセツトスイツチである。
ところで１画素内の光励起電荷発生量は入射光
パワーが一定である限り入射時間に比例して増加
する。ゆえに上述した従来構造のCIDで通常のＸ
−Ｙ走査すなわち画素間順次走査を行う場合に
は、上記感光時間と読み出し時間との割合が各画
素ごとに一定であるため、各画素ごとの発生電荷
量は結像の明暗に比例し、該結像を忠実に再現し
た再生画像が得られる。これに対して画素の番地
指定が規則正しい順番で行われないランダム走査
の場合には、上述の感光時間が各画素につき一定
でないため、各画素ごとの発生電荷量が結像の明
暗に比例しなくなつて結局再生画像の被写体に対
する忠実度が失われる。
パワーが一定である限り入射時間に比例して増加
する。ゆえに上述した従来構造のCIDで通常のＸ
−Ｙ走査すなわち画素間順次走査を行う場合に
は、上記感光時間と読み出し時間との割合が各画
素ごとに一定であるため、各画素ごとの発生電荷
量は結像の明暗に比例し、該結像を忠実に再現し
た再生画像が得られる。これに対して画素の番地
指定が規則正しい順番で行われないランダム走査
の場合には、上述の感光時間が各画素につき一定
でないため、各画素ごとの発生電荷量が結像の明
暗に比例しなくなつて結局再生画像の被写体に対
する忠実度が失われる。
このように従来のCIDは原理的にはランダム走
査が可能であるにもかかわらず、ランダム走査を
行うと画質の劣化が生ずる。これを避けようとす
れば画像信号になんらかの修正を必要とするが、
このような修正は面倒であるだけでなく、走査順
序が異なると修正方法も変えなければならぬ不都
合がある。
査が可能であるにもかかわらず、ランダム走査を
行うと画質の劣化が生ずる。これを避けようとす
れば画像信号になんらかの修正を必要とするが、
このような修正は面倒であるだけでなく、走査順
序が異なると修正方法も変えなければならぬ不都
合がある。
第２図は上記従来のCIDにおける一画素の感光
時間ＴS、読み出し時間△ＴR、注入時間ＴIの相
互関係を示したもので、ＴRは全画素の読み出し
時間、ＴTは１フレームの所要時間である。上述
のごとき障害を避けようとして各画素に共通な感
光時間ＴSを全画素の読み出しに必要な時間ＴR＝
ｍ×ｎ△ＴR（ｍ×ｎ：縦横の全画素数）の例え
ば100倍の大きさに選ぶとすれば事実上画素ごと
の感光時間の差は100分の１に縮められ、一応忠
実な画像信号が得られることになるが、例えば32
×32画素構成の受光面を１秒当り106回の割合で
全部読み出すには、ＴR＝1.024ms、したがつて
ＴS＝102.4msとなりアクセス時間が非常に長く
なつてCIDの高速動作の特徴は失われる。
時間ＴS、読み出し時間△ＴR、注入時間ＴIの相
互関係を示したもので、ＴRは全画素の読み出し
時間、ＴTは１フレームの所要時間である。上述
のごとき障害を避けようとして各画素に共通な感
光時間ＴSを全画素の読み出しに必要な時間ＴR＝
ｍ×ｎ△ＴR（ｍ×ｎ：縦横の全画素数）の例え
ば100倍の大きさに選ぶとすれば事実上画素ごと
の感光時間の差は100分の１に縮められ、一応忠
実な画像信号が得られることになるが、例えば32
×32画素構成の受光面を１秒当り106回の割合で
全部読み出すには、ＴR＝1.024ms、したがつて
ＴS＝102.4msとなりアクセス時間が非常に長く
なつてCIDの高速動作の特徴は失われる。
本発明はこうした欠点に鑑み、CIDをその各画
素内に、読み出し部としての役割を演ずる電極２
Ｘ，２Ｙからなる部分とは別個に感光部を設けた
構造となし、上記読み出し部において第１フレー
ムの信号群が読み出されている間に上記感光部に
おいて第２フレーム分の光励起電荷を生ぜしめる
ものであつて、以下図面を用いて本発明の実施例
について詳記する。
素内に、読み出し部としての役割を演ずる電極２
Ｘ，２Ｙからなる部分とは別個に感光部を設けた
構造となし、上記読み出し部において第１フレー
ムの信号群が読み出されている間に上記感光部に
おいて第２フレーム分の光励起電荷を生ぜしめる
ものであつて、以下図面を用いて本発明の実施例
について詳記する。
第３図は本発明に係るCIDの好ましい一実施例
の構造を示したものである。まず同図ａは単位画
素部分の断面図で、半導体基板１００上に形成さ
れた絶縁膜１０１中に第１、第２、第３および感
光素子を構成する電極の４個の電極２Ｘ，２Ｙ，
Gt，Gpが埋め込まれた構造となつている。また
１０２は遮光膜であり、これに開かれた受光窓Ｗ
から入射した結像光は電極Gp直下の電位の井戸
中に光電変換による電荷を生じさせる。このため
該電極Gpは透明材料（たとえば多結晶シリコ
ン）で作られる必要がある。電極Gtはこの電荷
を電極２Ｘ，２Ｙ直下にできる井戸中へ移しかえ
るための転送電極であつて電極２Ｘ，２Ｙと同様
に遮光されている。以下上記Gt，Gtの両電極部
分を感光部と呼ぶことにする。なお、遮光膜１０
２の下にある電極Gt，２Ｘ，２Ｙの材料は透
明、不透明のいずれでも差しつかえない。
の構造を示したものである。まず同図ａは単位画
素部分の断面図で、半導体基板１００上に形成さ
れた絶縁膜１０１中に第１、第２、第３および感
光素子を構成する電極の４個の電極２Ｘ，２Ｙ，
Gt，Gpが埋め込まれた構造となつている。また
１０２は遮光膜であり、これに開かれた受光窓Ｗ
から入射した結像光は電極Gp直下の電位の井戸
中に光電変換による電荷を生じさせる。このため
該電極Gpは透明材料（たとえば多結晶シリコ
ン）で作られる必要がある。電極Gtはこの電荷
を電極２Ｘ，２Ｙ直下にできる井戸中へ移しかえ
るための転送電極であつて電極２Ｘ，２Ｙと同様
に遮光されている。以下上記Gt，Gtの両電極部
分を感光部と呼ぶことにする。なお、遮光膜１０
２の下にある電極Gt，２Ｘ，２Ｙの材料は透
明、不透明のいずれでも差しつかえない。
つぎに第３図ｂはこのような電極配列を有する
点線で囲まれた単位画素１を２次元的に配列した
受光面を示すもので、そのために遮光膜１０２は
省略され単に受光窓Ｗのみが一点鎖線で書かれて
いる。各画素中の電極２Ｙと２Ｘのおのおのが横
方向母線Y1，Y2，Y3……および縦方向母線X1，
X2，X3……に接続され、デコーダ２０ならびに
１０からの番地指定電圧が印加されるようになつ
ており、この点は従来のCIDと同じである。以下
両電極２Ｘ，２Ｙからなる部分を読み出し部と呼
ぶことにする。なおZ1およびZ2は各画素中の前記
電極GtとGpにそれぞれ電圧を供給するための母
線であり、イは入射光である。
点線で囲まれた単位画素１を２次元的に配列した
受光面を示すもので、そのために遮光膜１０２は
省略され単に受光窓Ｗのみが一点鎖線で書かれて
いる。各画素中の電極２Ｙと２Ｘのおのおのが横
方向母線Y1，Y2，Y3……および縦方向母線X1，
X2，X3……に接続され、デコーダ２０ならびに
１０からの番地指定電圧が印加されるようになつ
ており、この点は従来のCIDと同じである。以下
両電極２Ｘ，２Ｙからなる部分を読み出し部と呼
ぶことにする。なおZ1およびZ2は各画素中の前記
電極GtとGpにそれぞれ電圧を供給するための母
線であり、イは入射光である。
こうした構造のCIDの動作を以下に説明する。
各電極Gp，Gt，２Ｘ，２Ｙに与えられる各電圧
ＶGp，ＶGt，ＶXi，ＶYjによつて深さが変化する
各電極直下の井戸の挙動とその中の電荷の状態を
第４図ｂ／ｅに示す。各井戸と各電極との対応を
よりよく示すために先の第３図ａの断面図を第４
図ａとして再び掲げる。また第５図は上記の各電
極に加えられる駆動電圧の波形を示す図であつ
て、以下第４図、第５図の両者を参照しながら説
明を進める。
各電極Gp，Gt，２Ｘ，２Ｙに与えられる各電圧
ＶGp，ＶGt，ＶXi，ＶYjによつて深さが変化する
各電極直下の井戸の挙動とその中の電荷の状態を
第４図ｂ／ｅに示す。各井戸と各電極との対応を
よりよく示すために先の第３図ａの断面図を第４
図ａとして再び掲げる。また第５図は上記の各電
極に加えられる駆動電圧の波形を示す図であつ
て、以下第４図、第５図の両者を参照しながら説
明を進める。
転送電極GtにＴTR時間だけ電圧を10V印加する
ことにより、透明電極Gp直下に蓄積された電荷
を電極２Ｙ直下の井戸に全画素一斉に移送する。
この状態は、次ぎに全画素をランダムにアクセス
することによつて全画素の電荷を順次信号として
読み出すことができる状態である。
ことにより、透明電極Gp直下に蓄積された電荷
を電極２Ｙ直下の井戸に全画素一斉に移送する。
この状態は、次ぎに全画素をランダムにアクセス
することによつて全画素の電荷を順次信号として
読み出すことができる状態である。
つまり、転送電極Gtの印加電圧が10Vから0V
になつた直後から画素はランダムに指定され、あ
る時刻に（ｉ，ｊ）番地の画素が指定され、信号
読み出しが実行され、次ぎに（ｋ，ｌ）番地の画
素が指定され、最終的にｍ×ｎの全画素から信号
読み出しが行なわれることになる。以下、より詳
細に説明する。
になつた直後から画素はランダムに指定され、あ
る時刻に（ｉ，ｊ）番地の画素が指定され、信号
読み出しが実行され、次ぎに（ｋ，ｌ）番地の画
素が指定され、最終的にｍ×ｎの全画素から信号
読み出しが行なわれることになる。以下、より詳
細に説明する。
まず透明電極Gpには第５図ａのごとく例えば
ＶGP＝5Vなる電圧が常に印加されているのでそ
の直下の井戸５１の深さは常に一定で、第１フレ
ーム期間の第４図中のイで示した入射光による光
励起電荷Q1をＴS1なる時間だけ蓄積する。
ＶGP＝5Vなる電圧が常に印加されているのでそ
の直下の井戸５１の深さは常に一定で、第１フレ
ーム期間の第４図中のイで示した入射光による光
励起電荷Q1をＴS1なる時間だけ蓄積する。
つぎに第５図ｂはＶGtの波形で、時間ＴB1は第
１フレームに続く復帰時間であるが、この復帰時
間と一致してt2−t1＝ＴTRなる転送時間だけ転送
電極Gtに第５図ｂのごとく例えばＶGt＝10Vなる
電圧が印加されればその直下の井戸５２の底は下
げられて電荷Q1は電極２Ｙ直下の井戸５３へ移
送される〔第４図ｂ〕。この電荷Q1はこの画素が
番地指定されるまで、すなわちt3−t2＝ＴSB1なる
時間だけ第１の待機状態におかれるが、この画素
の読み出し部は遮光されているために該電荷量
Q1が結像光によつて変化せしめられることはな
い。この画素、例えば（ｉ，ｊ）番地の画素が時
刻t3において番地指定されると電極２Ｙに加わつ
ていたＶYj＝10V（第５図ｄ参照）なる電圧がＴ
Ri＝t4−t3なる読みだし時間だけ零となつてYi母
線に接続せる全ての電極２Ｙ直下の井戸５３が消
滅し、電荷Q1はVx＝5V〔第５図ｃ参照〕なる電
圧が加わつている電極２Ｘ直下の井戸５４中に矢
印ロで示したごとく一斉に流入する〔第４図ｃ参
照〕。この瞬間にｊラインのすべての2X電極上に
はQ1に対応した電位変動が生じるが、第１図中
の１１〜１４で示されるスイツチのうちｉ番目の
スイツチだけがデコーダ１０によつて選択されて
いるので、ｉ，ｊ番地の画素のみがXi母線およ
びｉ番目のスイツチを介して第５図ｅに示すよう
な画像信号として読み出される。
１フレームに続く復帰時間であるが、この復帰時
間と一致してt2−t1＝ＴTRなる転送時間だけ転送
電極Gtに第５図ｂのごとく例えばＶGt＝10Vなる
電圧が印加されればその直下の井戸５２の底は下
げられて電荷Q1は電極２Ｙ直下の井戸５３へ移
送される〔第４図ｂ〕。この電荷Q1はこの画素が
番地指定されるまで、すなわちt3−t2＝ＴSB1なる
時間だけ第１の待機状態におかれるが、この画素
の読み出し部は遮光されているために該電荷量
Q1が結像光によつて変化せしめられることはな
い。この画素、例えば（ｉ，ｊ）番地の画素が時
刻t3において番地指定されると電極２Ｙに加わつ
ていたＶYj＝10V（第５図ｄ参照）なる電圧がＴ
Ri＝t4−t3なる読みだし時間だけ零となつてYi母
線に接続せる全ての電極２Ｙ直下の井戸５３が消
滅し、電荷Q1はVx＝5V〔第５図ｃ参照〕なる電
圧が加わつている電極２Ｘ直下の井戸５４中に矢
印ロで示したごとく一斉に流入する〔第４図ｃ参
照〕。この瞬間にｊラインのすべての2X電極上に
はQ1に対応した電位変動が生じるが、第１図中
の１１〜１４で示されるスイツチのうちｉ番目の
スイツチだけがデコーダ１０によつて選択されて
いるので、ｉ，ｊ番地の画素のみがXi母線およ
びｉ番目のスイツチを介して第５図ｅに示すよう
な画像信号として読み出される。
次いで、（ｉ＋１，ｊ）画素がデコーダ１０に
より指定された場合は、第５図ｅに示したように
ｉ，ｊ画素の出力信号に引き続いてｉ＋１，ｊ画
素からの信号が読み出されることとなる。以上の
ようにしてこの画素の読み出しが終わつたあとは
他の画素、例えばｋ，ｌ番地の画素が番地指定さ
れその読み出しに移るため、この電荷Q1は井戸
５３中へ戻された状態のままで再びＴSB2＝t5−t4
なる時間だけ第２の待機状態におかれる。
より指定された場合は、第５図ｅに示したように
ｉ，ｊ画素の出力信号に引き続いてｉ＋１，ｊ画
素からの信号が読み出されることとなる。以上の
ようにしてこの画素の読み出しが終わつたあとは
他の画素、例えばｋ，ｌ番地の画素が番地指定さ
れその読み出しに移るため、この電荷Q1は井戸
５３中へ戻された状態のままで再びＴSB2＝t5−t4
なる時間だけ第２の待機状態におかれる。
次に他ラインの画素ｋ，ｌを読み出す時はデコ
ーダ２０により当該ラインのＹ母線を指定して第
５図ｇに示すＶYlの電圧印加により、t4のタイミ
ングで該母線に連なる井戸の電荷を2X電極側の
井戸に移し、前述同様にデコーダ１０の指定で
Xk母線に連なるスイツチを選択して第５図ｅに
示す出力信号が読み出される。
ーダ２０により当該ラインのＹ母線を指定して第
５図ｇに示すＶYlの電圧印加により、t4のタイミ
ングで該母線に連なる井戸の電荷を2X電極側の
井戸に移し、前述同様にデコーダ１０の指定で
Xk母線に連なるスイツチを選択して第５図ｅに
示す出力信号が読み出される。
このようにしてCID面上の指定された全画素
（ｉ＝１，２，……ｍ、ｊ＝１，２，……ｎ）即
ち１フレーム分の画素読み出しがすべて完了した
時点t5において、電極２Ｘ，２Ｙの電圧をともに
零とすれば、井戸５４はなくなるから電荷Q1は
矢印ハで示したように基板へ注入され〔第４図
ｄ〕、この１フレーム分の全画素中の画像信号は
すべて消滅する。しかるにこの１フレーム分の電
荷Q1が読み出し部において第１および第２の待
機、読み出し、注入の各過程を経る全時間t5−
t2、すなわち第１フレーム読み出し期間内に透明
電極Gp直下の井戸中においては次の第２フレー
ム分の結像に応じた電荷Q2が励起蓄積されてい
る。この電荷Q2は、復帰時間ＴB2に一致したＴT
Ｒなる転送時間だけ電圧ＶGT＝10Vが印加される
と、これに起因する転送電極Gt直下の井戸５２
の底の低下によつて第４図ｅの矢印ニで示したご
とく井戸５３中に流入する。そしてこの電荷Q2
はＴSB1＝t8−t7なる第１の待機時間を経たあと、
例えば、再び（ｉ，ｊ）番地の画素が番地指定に
よつてＴRi＝t9−t8までの間印加される電圧ＶYj
により読み出され、さらにＴSB2＝t10−t9なる第
２の待機状態に入り、ｔ＝t10において共に零と
なる両電圧ＶX，ＶYの効果によつて基板に注入さ
れて消滅する。このような第２フレームが読み出
されている期間中に同じ画素の感光部の井戸５１
中では第３フレーム分の電荷Q3（図示しない）
が蓄積されており、これは上述したと同じ手続き
によつて転送、読み出し、注入消滅が行われる。
（ｉ＝１，２，……ｍ、ｊ＝１，２，……ｎ）即
ち１フレーム分の画素読み出しがすべて完了した
時点t5において、電極２Ｘ，２Ｙの電圧をともに
零とすれば、井戸５４はなくなるから電荷Q1は
矢印ハで示したように基板へ注入され〔第４図
ｄ〕、この１フレーム分の全画素中の画像信号は
すべて消滅する。しかるにこの１フレーム分の電
荷Q1が読み出し部において第１および第２の待
機、読み出し、注入の各過程を経る全時間t5−
t2、すなわち第１フレーム読み出し期間内に透明
電極Gp直下の井戸中においては次の第２フレー
ム分の結像に応じた電荷Q2が励起蓄積されてい
る。この電荷Q2は、復帰時間ＴB2に一致したＴT
Ｒなる転送時間だけ電圧ＶGT＝10Vが印加される
と、これに起因する転送電極Gt直下の井戸５２
の底の低下によつて第４図ｅの矢印ニで示したご
とく井戸５３中に流入する。そしてこの電荷Q2
はＴSB1＝t8−t7なる第１の待機時間を経たあと、
例えば、再び（ｉ，ｊ）番地の画素が番地指定に
よつてＴRi＝t9−t8までの間印加される電圧ＶYj
により読み出され、さらにＴSB2＝t10−t9なる第
２の待機状態に入り、ｔ＝t10において共に零と
なる両電圧ＶX，ＶYの効果によつて基板に注入さ
れて消滅する。このような第２フレームが読み出
されている期間中に同じ画素の感光部の井戸５１
中では第３フレーム分の電荷Q3（図示しない）
が蓄積されており、これは上述したと同じ手続き
によつて転送、読み出し、注入消滅が行われる。
以上の説明ならびに第５図からわかるように、
ＴSB1＋ＴRi＋ＴSB2で与えられる全画素読み出し
時間ＴR1は各フレームごとに同一である。したが
つて該画素の感光部特に井戸５１中の蓄積時間は
一定しているため、ランダム走査を行なつても再
生画質の劣化や動作速度の低下をまねくことはな
い。
ＴSB1＋ＴRi＋ＴSB2で与えられる全画素読み出し
時間ＴR1は各フレームごとに同一である。したが
つて該画素の感光部特に井戸５１中の蓄積時間は
一定しているため、ランダム走査を行なつても再
生画質の劣化や動作速度の低下をまねくことはな
い。
以上述べた実施例では透明電極Gpは基板と絶
縁されているが、この透明電極のかわりに、半導
体基板と逆導電型の不純物ドープ層を設けこれを
感光素子としてもよい。この場合には電極数は透
明電極Gpの分だけ減少することになるが、遮光
膜には上記不純物ドープ層の直上部にやはり透光
窓Ｗが必要であることは言うまでもない。
縁されているが、この透明電極のかわりに、半導
体基板と逆導電型の不純物ドープ層を設けこれを
感光素子としてもよい。この場合には電極数は透
明電極Gpの分だけ減少することになるが、遮光
膜には上記不純物ドープ層の直上部にやはり透光
窓Ｗが必要であることは言うまでもない。
以上に述べた本発明に係るCIDは、CIDが本来
有する高速動作の特徴を損なわずしかもランダム
走査を行なつても再生画質の劣化をきたすことが
ない上に構造が簡単であり、したがつて特に複雑
な工程を必要とするものでないから、その実用上
に顕著な効果が期待できる。
有する高速動作の特徴を損なわずしかもランダム
走査を行なつても再生画質の劣化をきたすことが
ない上に構造が簡単であり、したがつて特に複雑
な工程を必要とするものでないから、その実用上
に顕著な効果が期待できる。
第１図は従来のCIDの構造と動作を示す模式
図、第２図ａは該CIDの動作タイミングを示す
図、第３図ａ，ｂは本発明に係るCIDの一実施例
の構造を示す断面図ならびに平面図、第４図は該
実施例の１画素分の動作を示す井戸とその中の電
荷の挙動を説明するための図、また第５図は該実
施例に対する駆動電圧および出力信号の波形を示
す図である。 １……画素、２Ｘ，２Ｙ……Ｘ母線Ｙ母線につ
ながる絶縁ゲート、３ａ，３ｂ……電位の井戸、
４……電荷、６……検出線路、７……増幅器、１
０，２０……デコーダ、１００……半導体基板、
１０１……絶縁膜、１０２……遮光膜、Gp……
透明電極、Gt……転送電極。
図、第２図ａは該CIDの動作タイミングを示す
図、第３図ａ，ｂは本発明に係るCIDの一実施例
の構造を示す断面図ならびに平面図、第４図は該
実施例の１画素分の動作を示す井戸とその中の電
荷の挙動を説明するための図、また第５図は該実
施例に対する駆動電圧および出力信号の波形を示
す図である。 １……画素、２Ｘ，２Ｙ……Ｘ母線Ｙ母線につ
ながる絶縁ゲート、３ａ，３ｂ……電位の井戸、
４……電荷、６……検出線路、７……増幅器、１
０，２０……デコーダ、１００……半導体基板、
１０１……絶縁膜、１０２……遮光膜、Gp……
透明電極、Gt……転送電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半導体基板の表面上に、たがいに隣接する第
１、第２、第３の電極と、該第３の電極に近接し
て形成された１個の感光素子とによつて構成され
た画素複数を行、列方向のマトリツクス状に配列
して受光面を形成し、さらに前記第１の電極を列
ごとに共通接続する第１母線群と、第２の電極を
行ごとに共通接続する第２母線群と、第３の電極
を行または列ごとに接続する第３の母線群と、上
記感光素子の上部を除いて上記各画素上を覆う遮
光膜とを上記基板表面上に具備したことを特徴と
する電荷注入装置。 ２ 感光素子が半導体基板と絶縁された透明電極
を有し、該透明電極に印加される電圧によつて基
板表層に感光領域を形成するものであることを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電荷注入
装置。 ３ 感光素子が基板表層に形成されたPN接合を
有するダイオードであることを特徴とする特許請
求の範囲第１項に記載の電荷注入装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2284279A JPS55115378A (en) | 1979-02-27 | 1979-02-27 | Charge injection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2284279A JPS55115378A (en) | 1979-02-27 | 1979-02-27 | Charge injection device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55115378A JPS55115378A (en) | 1980-09-05 |
| JPS6239545B2 true JPS6239545B2 (ja) | 1987-08-24 |
Family
ID=12093954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2284279A Granted JPS55115378A (en) | 1979-02-27 | 1979-02-27 | Charge injection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55115378A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5772370A (en) * | 1980-10-23 | 1982-05-06 | Canon Inc | Photoelectric converter |
-
1979
- 1979-02-27 JP JP2284279A patent/JPS55115378A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55115378A (en) | 1980-09-05 |
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