JPS63246083A - Ｃｃｄ固体撮像素子とそれを用いた撮像方法 - Google Patents
Ｃｃｄ固体撮像素子とそれを用いた撮像方法Info
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- JPS63246083A JPS63246083A JP62077590A JP7759087A JPS63246083A JP S63246083 A JPS63246083 A JP S63246083A JP 62077590 A JP62077590 A JP 62077590A JP 7759087 A JP7759087 A JP 7759087A JP S63246083 A JPS63246083 A JP S63246083A
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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、ＣＣＤ固体撮像素子とそれを用いた撮像方法
に関するものである。
に関するものである。
第３図はインクライントランスファ形ＣＣＤ固体撮像素
子の概要を示す平面図で丞る。同図において、１は垂直
転送りロック、２は水平転送りロック、３は画像信号出
力、４は画素を構成するフォトセンサ（受光部としての
光電変換素子）、５は垂直（ＣＣＤ）シフトレジスタ、
６は水平（ＣＣＤ）シフトレジスタ、７はリードアウト
パルス、である。
子の概要を示す平面図で丞る。同図において、１は垂直
転送りロック、２は水平転送りロック、３は画像信号出
力、４は画素を構成するフォトセンサ（受光部としての
光電変換素子）、５は垂直（ＣＣＤ）シフトレジスタ、
６は水平（ＣＣＤ）シフトレジスタ、７はリードアウト
パルス、である。
第４図は、第３図に示した撮像素子の動作の手順を示し
た説明図である。
た説明図である。
第４図においては、フォトセンサ４を縦方向に５個、横
方向に４個ずつマトリクス状に配置して１画面を構成し
、従って垂直シフトレジスタ５は５段から成り、水平シ
フトレジスタ６は４段から成るものとして示しである。
方向に４個ずつマトリクス状に配置して１画面を構成し
、従って垂直シフトレジスタ５は５段から成り、水平シ
フトレジスタ６は４段から成るものとして示しである。
先ず第４図（Ａ）を参照する。これは、露光によってフ
ォトセンサ４に、画像信号Ｆ、、（但し、ｉ＝１〜５．
ｊ＝１〜４）が蓄積された状態にあり、その画像信号の
読み出し動作開始直前の状態を示している。従って垂直
シフトレジスタ５も水平シフトレジスタ６も空きの状態
にある。
ォトセンサ４に、画像信号Ｆ、、（但し、ｉ＝１〜５．
ｊ＝１〜４）が蓄積された状態にあり、その画像信号の
読み出し動作開始直前の状態を示している。従って垂直
シフトレジスタ５も水平シフトレジスタ６も空きの状態
にある。
次に、リードアウトパルス（読み出しパルス）７を画素
としての各フォトセンサ４に入力することにより、各フ
ォトセンサ４に蓄積されていた画像信号ＦｉＪが垂直シ
フトレジスタ５に一斉に取り込まれ、この時以後、フォ
トセンサ４には次の画面を構成する画像信号Ｆ ｉｊｏ
の蓄積が始まる。この状態を第４図（Ｂ）に示す。
としての各フォトセンサ４に入力することにより、各フ
ォトセンサ４に蓄積されていた画像信号ＦｉＪが垂直シ
フトレジスタ５に一斉に取り込まれ、この時以後、フォ
トセンサ４には次の画面を構成する画像信号Ｆ ｉｊｏ
の蓄積が始まる。この状態を第４図（Ｂ）に示す。
次に垂直転送りロック１を垂直シフトレジスタ５に１ク
ロツク入力することにより、垂直シフトレジスタ５の内
容のうち、最初の段の内容Ｆ１１゜ＦＩｔ、Ｆ１３＋
Ｆ １４が水平シフトレジスタ６に転送されるが、こ
の転送後の状態を第４図（Ｃ）に示す。
ロツク入力することにより、垂直シフトレジスタ５の内
容のうち、最初の段の内容Ｆ１１゜ＦＩｔ、Ｆ１３＋
Ｆ １４が水平シフトレジスタ６に転送されるが、こ
の転送後の状態を第４図（Ｃ）に示す。
次いで水平転送りロック２を水平シフトレジスタ６に横
方向画素数（本例では４個）だけ入力することにより、
水平シフトレジスタ６の内容を画像信号出力３として直
列に取り出すことができ、この取り出し後の状態を第４
図（Ｄ）に示す。
方向画素数（本例では４個）だけ入力することにより、
水平シフトレジスタ６の内容を画像信号出力３として直
列に取り出すことができ、この取り出し後の状態を第４
図（Ｄ）に示す。
以上の読み出し動作を縦方向画素数（本例では５個）だ
け繰り返すことにより、垂直シフトレジスタ５、水平シ
フトレジスタ６の内容をすべて読み出すことができ、こ
れにより１画面を構成する１フイ一ルド分（但し、これ
はノンインクレース方式による場合であり、インタレー
ス方式による場合は、２フイ一ルド分の画像信号によっ
て１画面が構成される）の画像信号のラスクスキャン方
式による読み出しが終了する。
け繰り返すことにより、垂直シフトレジスタ５、水平シ
フトレジスタ６の内容をすべて読み出すことができ、こ
れにより１画面を構成する１フイ一ルド分（但し、これ
はノンインクレース方式による場合であり、インタレー
ス方式による場合は、２フイ一ルド分の画像信号によっ
て１画面が構成される）の画像信号のラスクスキャン方
式による読み出しが終了する。
さて、以上説明した如き、従来のＣＣＤ固体撮像素子で
は、撮像素子から画像信号を読み出すのに、１フイ一ル
ド分、読み出すものとして１／６０秒を要する。また映
像信号がノンインクレース方式を採っている場合には、
ｌ画面１フィールド（１／６０秒）であるが、インクレ
ース方式を採っている場合では、１画面２フイールド（
ｌ／３０秒）であり、感光部には、１画面分の間、信号
電荷が蓄積される（従ってこの蓄積の行われる時間の長
さは、フィルム式のカメラで云えば、シャッタースピー
ドに相当する）。
は、撮像素子から画像信号を読み出すのに、１フイ一ル
ド分、読み出すものとして１／６０秒を要する。また映
像信号がノンインクレース方式を採っている場合には、
ｌ画面１フィールド（１／６０秒）であるが、インクレ
ース方式を採っている場合では、１画面２フイールド（
ｌ／３０秒）であり、感光部には、１画面分の間、信号
電荷が蓄積される（従ってこの蓄積の行われる時間の長
さは、フィルム式のカメラで云えば、シャッタースピー
ドに相当する）。
そしてこの信号電荷の蓄積の行われる時間の長さは、１
／６０秒というように、比較的長い時間であり、シャッ
タースピードとしては遅いものであるため、撮像対象が
移動している場合、対象の画像がプレるという事態が発
生する。
／６０秒というように、比較的長い時間であり、シャッ
タースピードとしては遅いものであるため、撮像対象が
移動している場合、対象の画像がプレるという事態が発
生する。
そこでＣＣＤ固体撮像素子による撮像時のシャッタース
ピードを上げるために従来採られた方式として次のよう
なものがある。
ピードを上げるために従来採られた方式として次のよう
なものがある。
°以下、第３図を再び参照して説明する。撮像時の垂直
ブランキング期間中の成る時刻ｔ１において、リードア
ウトパルス７を入力してそれまでにフォトセンサ４に蓄
積されていた信号電荷を垂直シフトレジスタ５に移す。
ブランキング期間中の成る時刻ｔ１において、リードア
ウトパルス７を入力してそれまでにフォトセンサ４に蓄
積されていた信号電荷を垂直シフトレジスタ５に移す。
次に垂直転送りロック１を通常動作時以上の高い周波数
で発生させて入力することにより、垂直シフトレジスタ
５に移されていた信号電荷を高速度で水平シフトレジス
タ６に転送する。水平転送りロック２は、通常動作時と
同じ周波数のものを発生させて入力し、水平シフトレジ
スタ６からは通常動作時の速度で信号出力端子から画像
信号出力３を出力して捨てる。
で発生させて入力することにより、垂直シフトレジスタ
５に移されていた信号電荷を高速度で水平シフトレジス
タ６に転送する。水平転送りロック２は、通常動作時と
同じ周波数のものを発生させて入力し、水平シフトレジ
スタ６からは通常動作時の速度で信号出力端子から画像
信号出力３を出力して捨てる。
このようにして成る時刻Ｂまでにフォトセンサ４に蓄積
された信号電荷は高速に出力させて捨て、その後の成る
時刻ｔ２に再びリードアウトパルス７を入力してそれま
でにフォトセンサ４に蓄積されていた信号電荷を垂直シ
フトレジスタ５に移すが、このときは垂直転送りロック
１を通常動作時のそれと同じ周波数で発生させて入力す
ることにより、垂直シフトレジスタ５から水平シフトレ
ジスタ２に転送し、更に該水平シフトレジスタ６から画
像信号出力３として出力させる。
された信号電荷は高速に出力させて捨て、その後の成る
時刻ｔ２に再びリードアウトパルス７を入力してそれま
でにフォトセンサ４に蓄積されていた信号電荷を垂直シ
フトレジスタ５に移すが、このときは垂直転送りロック
１を通常動作時のそれと同じ周波数で発生させて入力す
ることにより、垂直シフトレジスタ５から水平シフトレ
ジスタ２に転送し、更に該水平シフトレジスタ６から画
像信号出力３として出力させる。
ここで水平シフトレジスタ（ＣＣＤレジスタ）６の断面
構造およびその動作のメカニズムを第５図を参照して以
下、説明しておく。
構造およびその動作のメカニズムを第５図を参照して以
下、説明しておく。
第５図（イ）は一般的な水平ＣＣＤレジスタの構造を示
す断面図である。同図において、１１ａ。
す断面図である。同図において、１１ａ。
１１ｂ、１２ａ、１２ｂはそれぞれ電極である。
電極Ｌｌａとｌｌｂは接続されており、位相φｌのクロ
ックが同時に印加される。また電極１２ａと１２ｂも接
続されており、位相φ２のクロックが同時に印加される
ようになっている。位相φ１のクロックと位相φ２のク
ロックは、第５図（ホ）に見られるように、１８０度位
相がずれている。
ックが同時に印加される。また電極１２ａと１２ｂも接
続されており、位相φ２のクロックが同時に印加される
ようになっている。位相φ１のクロックと位相φ２のク
ロックは、第５図（ホ）に見られるように、１８０度位
相がずれている。
更に第５図（イ）において、ＰはＰ型半導体を示し、Ｎ
はＮ型半導体を示す。Ｎ−はＮよりも不。
はＮ型半導体を示す。Ｎ−はＮよりも不。
鈍物濃度の低いＮ型半導体を示す。電極１１ａと１２８
の下にはそれぞれ不純物濃度の低いＮ型半導体Ｎ−が埋
め込まれ、電極１１ｂと１２ｂの下にはそれぞれ不純物
濃度の高いＮ型半導体Ｎが埋め込まれていることが認め
られるであろう。
の下にはそれぞれ不純物濃度の低いＮ型半導体Ｎ−が埋
め込まれ、電極１１ｂと１２ｂの下にはそれぞれ不純物
濃度の高いＮ型半導体Ｎが埋め込まれていることが認め
られるであろう。
第５図（ロ）乃至（ニ）はそれぞれ第５図（イ）に示し
た半導体各部の所定タイミングにおける電子エネルギー
レベルを示すレベル遷移図である。
た半導体各部の所定タイミングにおける電子エネルギー
レベルを示すレベル遷移図である。
先ず第５図（ロ）は、第５図（ホ）に見られる如き時刻
１＝１０のタイミングにおけるエネルギーレベルの遷移
図である。このときは、電極１２ａ、１２ｂにはクロッ
クφ２のローレベルが印加され、電極１１２．１１ｂに
はクロックφ１のハイレベルが印加され、各電極下のＮ
型半導体の不純物濃度にも依存して各部のエネルギーレ
ベルが下がり、電極の井戸が形成され、そこに電荷３０
が溜まっている。
１＝１０のタイミングにおけるエネルギーレベルの遷移
図である。このときは、電極１２ａ、１２ｂにはクロッ
クφ２のローレベルが印加され、電極１１２．１１ｂに
はクロックφ１のハイレベルが印加され、各電極下のＮ
型半導体の不純物濃度にも依存して各部のエネルギーレ
ベルが下がり、電極の井戸が形成され、そこに電荷３０
が溜まっている。
なおエネルギーレベルの下がり方は、不純物濃度が同じ
なら印加するクロックの電位レベルが高い程、大きく下
がり、また印加するクロックの電位レベルが同じなら不
純物濃度の高い程、大きく下がるものであることは述べ
るまでもないであろう。
なら印加するクロックの電位レベルが高い程、大きく下
がり、また印加するクロックの電位レベルが同じなら不
純物濃度の高い程、大きく下がるものであることは述べ
るまでもないであろう。
次に第５図（ハ）は、第５図（ホ）に見られる如き時刻
ｔ＝Ｈのタイミングにおけるエネルギーレベルの遷移図
である。つまり電極１１ａ、１１ｂに印加されているク
ロックφｌのレベルがハイからローになりつつあり、電
極１２ａ、１２ｂに印加されているクロックφ２のレベ
ルがローからハイになりつつあり、それに応じてエネル
ギーレベルが変化し、信号電荷３０も移動する。
ｔ＝Ｈのタイミングにおけるエネルギーレベルの遷移図
である。つまり電極１１ａ、１１ｂに印加されているク
ロックφｌのレベルがハイからローになりつつあり、電
極１２ａ、１２ｂに印加されているクロックφ２のレベ
ルがローからハイになりつつあり、それに応じてエネル
ギーレベルが変化し、信号電荷３０も移動する。
第５図（ニ）は、第５図（ホ）に見られる如き時刻ｔ＝
ｔ２のタイミングにおけるエネルギーレベルの遷移図で
ある。このときは電極１１ａ、１１ｂに印加されている
クロックφ１のレベルがローになり、電極１２ａ、１２
ｂに印加されているクロックφ２のレベルがハイになっ
ている。この結果、信号電荷３０が移動して電極１２ｂ
の下に溜まる。
ｔ２のタイミングにおけるエネルギーレベルの遷移図で
ある。このときは電極１１ａ、１１ｂに印加されている
クロックφ１のレベルがローになり、電極１２ａ、１２
ｂに印加されているクロックφ２のレベルがハイになっ
ている。この結果、信号電荷３０が移動して電極１２ｂ
の下に溜まる。
以上のようにして電荷は水平シフトレジスタの中を転送
されて行く。
されて行く。
ところで説明を元に戻すと、先に述べた動作において、
フォトセンサ４における画像蓄積期間（露光時間）はτ
（＝ｔ２−ｔｌ）となりシャッタースピードを実質的に
高くすることができる。
フォトセンサ４における画像蓄積期間（露光時間）はτ
（＝ｔ２−ｔｌ）となりシャッタースピードを実質的に
高くすることができる。
ところがこの方法によると、撮像対象（被写体）からの
光量が増すと、その１時間内に、水平シフトレジスタ６
からすべての電荷を排出しきれず、電荷が水平シフトレ
ジスタ６内に残ってしまうことがあり、この点から制約
を受けて光量が多い場合には露光時間を充分に短く出来
ないという問題があった。
光量が増すと、その１時間内に、水平シフトレジスタ６
からすべての電荷を排出しきれず、電荷が水平シフトレ
ジスタ６内に残ってしまうことがあり、この点から制約
を受けて光量が多い場合には露光時間を充分に短く出来
ないという問題があった。
この発明の目的は、かかる問題点を解決し、光量が多い
場合にも露光時間を充分に短くすることの出来る撮像素
子およびそれを用いた撮像方法を提供することにある。
場合にも露光時間を充分に短くすることの出来る撮像素
子およびそれを用いた撮像方法を提供することにある。
上記目的達成のため、本発明では、受光部としての光電
変換素子と、該素子から電荷を取り出すための垂直ＣＣ
Ｄレジスタと、該垂直ＣＣＤレジスタから電荷を転送さ
れる水平ＣＣＤレジスタと、を有して成るＣＣＤ固体撮
像素子において、前記水平ＣＣＤレジスタをオーバフロ
ードレーン構造のＣＣＤとした。
変換素子と、該素子から電荷を取り出すための垂直ＣＣ
Ｄレジスタと、該垂直ＣＣＤレジスタから電荷を転送さ
れる水平ＣＣＤレジスタと、を有して成るＣＣＤ固体撮
像素子において、前記水平ＣＣＤレジスタをオーバフロ
ードレーン構造のＣＣＤとした。
受光部としての光電変換素子と、該素子から電荷を取り
出すための垂直ＣＣＤレジスタと、該垂直ＣＣＤレジス
タから電荷を転送されるオーバフロードレーン構造の水
平ＣＣＤレジスタと、を有して成るＣＣＤ固体撮像素子
を用い、撮像時に垂直ブランキング期間中の成る第１の
時刻において、光電変換素子から垂直ＣＣＤレジスタに
電荷を取り出し、該垂直ＣＣＤレジスタから水平ＣＣＤ
レジスタに該電荷を転送し、水平ＣＣＤレジスタではオ
ーバフロードレーンコ゛ントロールゲート上のリセット
電極に電圧を印加しておくことによりその電荷をオーバ
フロードレーンに排出し、続く一定時間後の第２の時刻
において、前記光電変換素子から垂直ＣＣＤレジスタに
電荷を取り出し、更に該垂直ＣＣＤレジスタから水平Ｃ
ＣＤレジスタに転送した電荷は、前記リセット電極に印
加した電圧を解除゛してお（ことによりオーバフロード
レーンに排出することなく信号電荷として取り込み、前
記第１の時刻と第２の時刻との間の時間長をシャッタの
開期間とする。
出すための垂直ＣＣＤレジスタと、該垂直ＣＣＤレジス
タから電荷を転送されるオーバフロードレーン構造の水
平ＣＣＤレジスタと、を有して成るＣＣＤ固体撮像素子
を用い、撮像時に垂直ブランキング期間中の成る第１の
時刻において、光電変換素子から垂直ＣＣＤレジスタに
電荷を取り出し、該垂直ＣＣＤレジスタから水平ＣＣＤ
レジスタに該電荷を転送し、水平ＣＣＤレジスタではオ
ーバフロードレーンコ゛ントロールゲート上のリセット
電極に電圧を印加しておくことによりその電荷をオーバ
フロードレーンに排出し、続く一定時間後の第２の時刻
において、前記光電変換素子から垂直ＣＣＤレジスタに
電荷を取り出し、更に該垂直ＣＣＤレジスタから水平Ｃ
ＣＤレジスタに転送した電荷は、前記リセット電極に印
加した電圧を解除゛してお（ことによりオーバフロード
レーンに排出することなく信号電荷として取り込み、前
記第１の時刻と第２の時刻との間の時間長をシャッタの
開期間とする。
次に図を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の一実施例の要部を示す平面図である。
同図において、直線Ａ−Ａで破断したとき見られる断面
が先の第５図（イ）に示した断面に相当するという、そ
のような平面を第１図は示している。
が先の第５図（イ）に示した断面に相当するという、そ
のような平面を第１図は示している。
第１図において、Ｎ゛は不純物濃度がＮ型半４体Ｎのそ
れよりも高いＮ型半導体（勿論Ｎ−のそれよりも高く、
一番不純物濃度の高い半導体）である。
れよりも高いＮ型半導体（勿論Ｎ−のそれよりも高く、
一番不純物濃度の高い半導体）である。
第２図（イ）は、第１図において直線Ｂ−Ｂで破断した
とき見られる断面図である。第２図（イ）に−おいて、
１４は電極であり、先の第５図（イ）におけるｌｌａ、
ｌｌｂ、１２ａ又は１２ｂに相当する電極である。１５
が本発明により設けた水平ＣＣＤレジスタ用のリセット
電極である。（なお正確に述べると、第１図は、第２図
（イ）において、電極１４．１５を剥がして除去した後
の平面を示す平面図である。） 第５図（イ）にその断面を示した従来の水平ＣＣＤレジ
スタに比較すると、本発明による撮像素子に用いる水平
ＣＣＤレジスタは、不純物濃度の高いＮ型半導体Ｎ゛と
リセット電極１５を第１図、第２図（イ）に見られる如
く付加してオーバフロードレーン構造を持たせたものと
いうことが出来る。
とき見られる断面図である。第２図（イ）に−おいて、
１４は電極であり、先の第５図（イ）におけるｌｌａ、
ｌｌｂ、１２ａ又は１２ｂに相当する電極である。１５
が本発明により設けた水平ＣＣＤレジスタ用のリセット
電極である。（なお正確に述べると、第１図は、第２図
（イ）において、電極１４．１５を剥がして除去した後
の平面を示す平面図である。） 第５図（イ）にその断面を示した従来の水平ＣＣＤレジ
スタに比較すると、本発明による撮像素子に用いる水平
ＣＣＤレジスタは、不純物濃度の高いＮ型半導体Ｎ゛と
リセット電極１５を第１図、第２図（イ）に見られる如
く付加してオーバフロードレーン構造を持たせたものと
いうことが出来る。
第２図（ロ）は、第２図（イ）の各部半導体のエネルギ
ーレベルの遷移図である。リセット電極１５にリセット
電圧を印加しないときは、オーバフローコントロールゲ
ート１７およびオーバフロードレーン１８は１、実線の
位置にあり、信号電荷１６はオーバフロードレーン１８
へ排出されることはないが、リセット電極１５に図示せ
ざる手段によりリセット電圧が印加されると、オーバフ
ローコントロールゲート１７およびオーバフロードレー
ン１８は、破線で示す位置に下がり信号電荷１６はオー
バフロードレーン１８へ排出されることになる。
ーレベルの遷移図である。リセット電極１５にリセット
電圧を印加しないときは、オーバフローコントロールゲ
ート１７およびオーバフロードレーン１８は１、実線の
位置にあり、信号電荷１６はオーバフロードレーン１８
へ排出されることはないが、リセット電極１５に図示せ
ざる手段によりリセット電圧が印加されると、オーバフ
ローコントロールゲート１７およびオーバフロードレー
ン１８は、破線で示す位置に下がり信号電荷１６はオー
バフロードレーン１８へ排出されることになる。
次にがかるオーバフロードレーン構造を持つ本発明によ
る水平ＣＣＤレジスタを用いた撮像素子による撮像方法
を説明する。
る水平ＣＣＤレジスタを用いた撮像素子による撮像方法
を説明する。
以下、便宜上第３図を再び参照し、第３図における水平
シフトレジスタ６に、オーバフロードレーン構造を持つ
水子〇ＣＤレジスタを用いたものとして説明する。
シフトレジスタ６に、オーバフロードレーン構造を持つ
水子〇ＣＤレジスタを用いたものとして説明する。
撮像時の垂直ブランキング期間中の成る時刻ｔ１におい
て、リードアウトパルス７を入力してそれまでにフォト
センサ４に蓄積されていた信号電荷を垂直シフトレジス
タ５に移す。同時に水平ＣＣＤレジスタ６のリセット電
極１５にリセット電圧を印加して該レジスタ６をリセッ
ト状態に置く。
て、リードアウトパルス７を入力してそれまでにフォト
センサ４に蓄積されていた信号電荷を垂直シフトレジス
タ５に移す。同時に水平ＣＣＤレジスタ６のリセット電
極１５にリセット電圧を印加して該レジスタ６をリセッ
ト状態に置く。
次に垂直転送りロック１を通常動作時以上の高い周波数
で発生させて入力することにより、垂直シフトレジスタ
５に移されていた信号電荷を高速度で水平ＣＣＤレジス
タ６に転送する。水平ＣＣＤレジスタ６はリセット状態
にあるので、転送されてきた電荷はオーバフローコント
ロールゲート１７を通りオーバフロードレーン１８へ速
やかに排出される。このようにして成る時刻ｔ１までに
フォトセンサ４に蓄積された信号電荷がすべて捨てられ
た後、その後の成る時刻ｔ２に再びリードアウトパルス
７を入力しすると共に、同時に水平ＣＣＤレジスタ６の
リセット電極１５にそれまで印加していたリセット電圧
を解除してオーバフローコントロールゲート１７および
オーパフロード−レーン１８を元のレベルに戻しておき
、以後、通常動作時に従って水平ＣＣＤレジスタ６から
画像信号出力３を得る。
で発生させて入力することにより、垂直シフトレジスタ
５に移されていた信号電荷を高速度で水平ＣＣＤレジス
タ６に転送する。水平ＣＣＤレジスタ６はリセット状態
にあるので、転送されてきた電荷はオーバフローコント
ロールゲート１７を通りオーバフロードレーン１８へ速
やかに排出される。このようにして成る時刻ｔ１までに
フォトセンサ４に蓄積された信号電荷がすべて捨てられ
た後、その後の成る時刻ｔ２に再びリードアウトパルス
７を入力しすると共に、同時に水平ＣＣＤレジスタ６の
リセット電極１５にそれまで印加していたリセット電圧
を解除してオーバフローコントロールゲート１７および
オーパフロード−レーン１８を元のレベルに戻しておき
、以後、通常動作時に従って水平ＣＣＤレジスタ６から
画像信号出力３を得る。
以上説明したように、本発明によれば、水平ＣＣＤレジ
スタから信号電荷を高速に排出することが出来るので、
撮像対象（被写体）からの光量が多い場合にも露光時間
を充分短くして、撮像対象が移動物体である場合にもプ
レのない静止画像が得られ□るという利点がある。
スタから信号電荷を高速に排出することが出来るので、
撮像対象（被写体）からの光量が多い場合にも露光時間
を充分短くして、撮像対象が移動物体である場合にもプ
レのない静止画像が得られ□るという利点がある。
第１図は本発明の一実施例の要部を示す平面図、第２図
（イ）は第１図において直線Ｂ−Ｂで破断したとき見ら
れる断面図、第２図（ロ）は第２図（イ）の各部半導体
のエネルギーレベルの遷移図、第３図はインクライント
ランスファ形ＣＣＤ固体撮像素子の概要を示す平面図、
第４図は第３図に示した撮像素子の動作の手順を示した
説明図、第５図（イ）は一般的な水平ＣＣＤレジスタの
構造を示す断面図、第５図（ロ）乃至（ニ）はそれぞれ
所定タイミングにおけるエネルギーレベルの遷移図、第
５図（ホ）はクロックとタイミング関係の説明図、であ
る。 符号の説明 １１ａ、ｌｌｂ、１２ａ、１２ｂ、１４・・・電極、１
５・・・リセット電極、１６．３０・・・信号電荷、１
７・・・オーバフロードントロールゲ−）、１８・・・
オーバフロードレーン 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎 清 １ｌｌｌｌ Δ 填２！５ 第４図（に ｍ４図（ｌ 璽４図心）
（イ）は第１図において直線Ｂ−Ｂで破断したとき見ら
れる断面図、第２図（ロ）は第２図（イ）の各部半導体
のエネルギーレベルの遷移図、第３図はインクライント
ランスファ形ＣＣＤ固体撮像素子の概要を示す平面図、
第４図は第３図に示した撮像素子の動作の手順を示した
説明図、第５図（イ）は一般的な水平ＣＣＤレジスタの
構造を示す断面図、第５図（ロ）乃至（ニ）はそれぞれ
所定タイミングにおけるエネルギーレベルの遷移図、第
５図（ホ）はクロックとタイミング関係の説明図、であ
る。 符号の説明 １１ａ、ｌｌｂ、１２ａ、１２ｂ、１４・・・電極、１
５・・・リセット電極、１６．３０・・・信号電荷、１
７・・・オーバフロードントロールゲ−）、１８・・・
オーバフロードレーン 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎 清 １ｌｌｌｌ Δ 填２！５ 第４図（に ｍ４図（ｌ 璽４図心）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）受光部としての光電変換素子と、該素子から電荷を
取り出すための垂直ＣＣＤレジスタと、該垂直ＣＣＤレ
ジスタから電荷を転送される水平ＣＣＤレジスタと、を
有して成るＣＣＤ固体撮像素子において、前記水平ＣＣ
Ｄレジスタをオーバフロードレーン構造のＣＣＤとし、
そのオーバフロードレーンコントロールゲート上に設け
たリセット電極に電圧を印加することにより、前記水平
ＣＣＤレジスタ上の電荷をオーバフロードレーンに排出
することを特徴とするＣＣＤ固体撮像素子。 ２）受光部としての光電変換素子と、該素子から電荷を
取り出すための垂直ＣＣＤレジスタと、該垂直ＣＣＤレ
ジスタから電荷を転送されるオーバフロードレーン構造
の水平ＣＣＤレジスタと、を有して成るＣＣＤ固体撮像
素子を用いた撮像方法において、 撮像時に垂直ブランキング期間中の或る第１の時刻にお
いて、光電変換素子から垂直ＣＣＤレジスタに電荷を取
り出し、該垂直ＣＣＤレジスタから水平ＣＣＤレジスタ
に該電荷を転送し、水平ＣＣＤレジスタではオーバフロ
ーコントロールゲート上のリセット電極に電圧を印加し
ておくことによりその電荷をオーバフロードレーンに排
出し、続く一定時間後の第２の時刻において、前記光電
変換素子から垂直ＣＣＤレジスタに電荷を取り出し、更
に該垂直ＣＣＤレジスタから水平ＣＣＤレジスタに転送
した電荷は、前記リセット電極に印加した電圧を解除し
ておくことによりオーバフロードレーンに排出すること
なく信号電荷として取り込み、前記第１の時刻と第２の
時刻との間をシャッタの開期間とすることを特徴とする
ＣＣＤ固体撮像素子を用いた撮像方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62077590A JPS63246083A (ja) | 1987-04-01 | 1987-04-01 | Ｃｃｄ固体撮像素子とそれを用いた撮像方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62077590A JPS63246083A (ja) | 1987-04-01 | 1987-04-01 | Ｃｃｄ固体撮像素子とそれを用いた撮像方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63246083A true JPS63246083A (ja) | 1988-10-13 |
Family
ID=13638181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62077590A Pending JPS63246083A (ja) | 1987-04-01 | 1987-04-01 | Ｃｃｄ固体撮像素子とそれを用いた撮像方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63246083A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE36812E (en) * | 1989-08-08 | 2000-08-08 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Driving apparatus of image pick-up device for preventing leakage of accumulated electrical charges |
-
1987
- 1987-04-01 JP JP62077590A patent/JPS63246083A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE36812E (en) * | 1989-08-08 | 2000-08-08 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Driving apparatus of image pick-up device for preventing leakage of accumulated electrical charges |
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