JPS646590B2 - - Google Patents

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JPS646590B2
JPS646590B2 JP55134674A JP13467480A JPS646590B2 JP S646590 B2 JPS646590 B2 JP S646590B2 JP 55134674 A JP55134674 A JP 55134674A JP 13467480 A JP13467480 A JP 13467480A JP S646590 B2 JPS646590 B2 JP S646590B2
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JP
Japan
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charge transfer
receiving element
light receiving
units
electrodes
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Application number
JP55134674A
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English (en)
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JPS5760776A (en
Inventor
Hiroshi Sakai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5760776A publication Critical patent/JPS5760776A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/71Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
    • H04N25/711Time delay and integration [TDI] registers; TDI shift registers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/768Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors for time delay and integration [TDI]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電荷転送装置に関し、さらに具体的に
は固体撮像装置に用いるような時間遅延積分機能
を有する電荷転送装置における駆動用母線の配置
の改良に関するものである。
近年固体撮像装置を受光素子と信号処理用電荷
転送装置との組合せで構成したものが開発、実用
化されている。このような固体撮像装置は半導体
基板に受光素子アレイを構成し、また半導体基板
に信号処理用の電荷転送装置を形成し、これらを
結合して一体化したものである。そして入射光量
に応じて光電変換された受光素子からの信号を電
荷転送装置で処理して時系列の画像信号として出
力するようになつている。
このような撮像装置の信号対雑音比(S/N)
を向上し、良好な画像信号を得ることを目的とし
て時間遅延積分(TDI)と呼ばれる方式が採用さ
れている。このTDI方式は周知のように行列状に
受光素子を配列したアレイの列方向に撮像対象物
の光像を移動し、時間差を有して光電変換された
列上の各撮像信号を光像の移動速度と同期した関
係で時間遅延積分するTDI用電荷転送ユニツトの
各入力部に入力して、前記撮像信号を積分するよ
うにしたもので、この方式によれば列方向の受光
素子数をnとすればS/Nは√倍に向上する。
従つて上記各列のTDI用電荷転送ユニツトからの
出力を別のCCDに入力して時系列の画像信号を
取り出すことにより良好な画像信号を得ることが
できる。
ところでこのようなTDI機能を有する電荷転送
装置における駆動用母線の配置は第1図に示すよ
うな方法が採られている。図においてAは受光素
子アレイであつて、そのアレイAには受光素子1
a〜1d,2a〜2d等が行列状に配列してあ
る。またBはTDI機能を有する電荷転送装置であ
つて、その電荷転送装置BはU1,U2等の複数
個のTDI用電荷転送ユニツトからなり、そのTDI
用電荷転送ユニツトU1およびU2は遅延時間を
異にする入力部1a″〜1d″および2a″〜2d″を有
し、それら各入力部は入力配線1a′〜1d′および
2a′〜2d′で受光素子1a〜1dおよび2a〜2
dと接続されている。またTDI用電荷転送ユニツ
トU1およびU2の各々には電荷転送電極111
〜431および112〜432が配設してあつ
て、それら各転送電極はビツト毎に順次幅を広く
した階段形状を持つて規則的に駆動用母線11〜
13および21〜23によつて共通接続されて導
出している。さてこのような駆動用母線の配置方
法では電荷転送装置Bを高密度に形成しようとす
ると、駆動用母線を配置する面積が狭くなり、ど
うしても微小寸法の母線やコンタクト孔を強いら
れることとなる。その結果母線相互間の短絡や母
線の断線等の障害を生じ易く、装置の製造歩留り
の低下を招く要因となる。なお図中実線矢印Pは
光像の移動方向を示し、Tは電荷の転送方向を示
す。
一方前述の問題を解決する方法として、第2図
に示すように各TDI用電荷転送ユニツトU1,U
2の各々の同順位電極同志を接続線11′〜4
3′で連結することも考えられるが、この場合に
は入力配線2a′〜2c′と接続線11′〜33′とが
交差することとなり、その結果入力配線に接続線
からの不要信号が誘起されてカツプリングノイズ
等の電気的特性の劣化を生じ、また交差点の段差
によつて断線を生じる等の障害を招く。なお第2
図における第1図と同等部分には同一符号を付し
た。
本発明は前述の点に鑑みなされたもので、その
目的は駆動用母線の配置を容易にするとともに入
力配線との交差を除去し、もつて装置の製造歩留
りおよび電気的特性の向上を図つた構成の時間遅
延積分機能を有する電荷転送装置を提供すること
であり、その特徴は行列状に配列した受光素子ア
レイの各列ごとの各受光素子にそれぞれ接続され
た互いに遅延時間を異にする複数の入力部を有す
る複数個の時間遅延積分用電荷転送ユニツトをそ
なえてなる電荷転送装置において、前記時間遅延
積分用電荷転送ユニツトのうち隣接する2個を対
として、それぞれの電荷転送ユニツトの同順位の
電荷転送電極を共通に配設し、かつ各電荷転送電
極を規則的に共通の母線を通して導出したところ
にある。
以下本発明の実施例につき図面を参照して説明
する。
第3図は本発明による時間遅延積分用電荷転送
装置の駆動用母線の配置を説明するための要部模
型上面図であつて、第1図と同等部分には同一符
号を付した。図においてBは本発明による電荷転
送装置であつて、その電荷転送装置BはU1,U
2等の複数個のTDI用電荷転送ユニツトからな
り、それらTDI用電荷転送ユニツトU1,U2は
互いに遅延時間を異にする複数の入力部1a″〜1
d″および2a″〜2d″を有し、これら各入力部は階
段状ユニツトの各段部に配設されて入力配線1
a′〜1d′および2a′〜2d′で受光素子1a〜1d
および2a〜2dと接続されている。この点は従
来の電荷転送装置と同じであるが異なるところは
次の点である。すなわち隣接する2個のTDI用電
荷転送ユニツトU1およびU2を背中合わせに対
として構成し、電荷転送ユニツトU1,U2の
各々の同順位電荷転送電極を共通に配設するとと
もに、それら各電荷転送電極を規則的に共通の母
線を通して転送電極と交差する方向に導出したと
ころにある。これらの点につきさらに詳細に説明
すると、TDI用電荷転送ユニツトU1およびU2
における第1段目の電荷転送電極は511,52
1,531からなり、その段の第1の電荷転送電
極511はTDI用電荷転送ユニツトU1,U2に
共通となつており、また同段の第2および第3の
電荷転送電極521および531も同じく共通と
なつている。さらに第2段目,第3段目および第
4段目の電荷転送電極611〜631,711〜
731および811〜831も同様にTDI用電荷
転送ユニツトU1,U2に対して共通に配設して
ある。そして各段の第1の電荷転送電極511,
611,711,811は駆動用母線51に共通
接続されて導出しており、また各段の第2の電荷
転送電極521,621,721,831は駆動
用母線52に共通接続され、さらに各段における
第3の電荷転送電極531,631,731,8
31の各々は駆動用母線53に共通接続されて導
出している。
このように隣接する2個のTDI用電荷転送ユニ
ツトを対として構成し、それら電荷転送ユニツト
の各々の同順位電荷転送電極を共通に配設するこ
とにより、各電荷転送電極の幅、つまり第3図に
おける横方向の長さは従来のものの2倍となる。
従つて駆動用母線の配置スペースが2倍となつ
て、母線51,52,53の寸法を極端に小さく
することなく容易に配設することができ、従来の
ように母線の配置スペースが狭いことに起因して
生じていた母線の断線、短絡等の障害を防止する
ことが可能となる。さらに図からも明らかなよう
に入力配線と駆動用母線との交差もなく、従来そ
の交差に起因して生じていたカツプリングノイズ
等の電気的特性の劣化や配線の断線等の障害も同
時に除去することができる。
なお図示を省略したが、前述のようにTDI用電
荷転送ユニツトを対として構成した各々の最終段
における同順位電荷転送電極、つまり第3図にお
ける電荷転送電極811,821,831の各右
側に隣接して配設される電荷転送電極同志を、横
一列の共通母線で接続して取り出すこともできる
し、またこれらの隣接して配設される電荷転送電
極を前記のような共通母線で接続する代りに、全
ユニツト共通の電荷転送電極を配設して、それら
の各電極から母線を導出することも可能である。
以上の説明から明らかなように本発明によれば
固体撮像装置に用いるような時間遅延積分機能を
有する電荷転送装置の駆動用母線を容易に配設す
ることができるとともに、入力配線と駆動用母線
との交差もなくすることができて、駆動用母線の
断線、短絡ならびにカツプリングノイズ等の電気
的特性の劣化を防止することができ、装置の歩留
り向上ならびに性能の向上ができる利点を有す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は従来の時間遅延積分用電
荷転送装置における駆動用母線の配置を説明する
ための要部模型上面図、第3図は本発明による時
間遅延積分用電荷転送装置の駆動用母線の配置を
説明するための要部模型上面図である。 1a〜1d,2a〜2d:受光素子、1a′〜1
d′,2a′〜2d′:入力配線、1a″〜1d″,2a″〜
2d″:入力部、511〜531,611〜63
1,711〜731,811〜831:電荷転送
電極、51,52,53:母線、A:受光素子ア
レイ、B:電荷転送装置、U1,U2:時間遅延
積分用電荷転送ユニツト。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 行列状に配列した受光素子アレイの各列ごと
    の各受光素子にそれぞれ接続された互いに遅延時
    間を異にする複数の入力部を有する複数個の時間
    遅延積分用電荷転送ユニツトをそなえてなる電荷
    転送装置において、前記各時間遅延積分用電荷転
    送ユニツトは、対応する受光素子アレイ列の各受
    光素子に対する入力部が順次各ビツト毎の段部に
    配設されるように形成された階段状の電極配列を
    有し、かつ隣接した2列の受光素子アレイに対応
    する2個ずつの階段状電荷転送ユニツトを背中合
    わせに対として配置し、それら対となる電荷転送
    ユニツトの同順位の電荷転送電極を互いに共通に
    配設し、かつ両ユニツトに共通の各電荷転送電極
    を規則的に共通の母線を通して転送電極と交差す
    る方向に導出したことを特徴とする電荷転送装
    置。
JP55134674A 1980-09-27 1980-09-27 Electric charge transfer device Granted JPS5760776A (en)

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