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    公开号:WO1983000268A1
    申请号:PCT/JP1982/000256
    申请日:1982-07-07
    公开日:1983-01-20
    发明作者:Corporation Sony
    申请人:Takeshita, Kaneyoshi；Ochi, Shigeyuki；
    IPC主号:H04N5-00
    专利说明:
    [0001] 固 摄像装置 技^分野
    [0002] この発明は、 電荷耘送素子を用 て構成された固体 撮像装置に関 し、 よ ] 詳翻には、 基本的には イ ン タ ー ラ イ ン転送塑で、 信号電荷の垂直 ¾送部への.読出 し及 び垂直転送部での転送に先立ち、 垂直転送部に於ける 不用電荷の掃出転送がされる固体撮像装置の改良に関 する。
    [0003] 背： :技
    [0004] 電荷結合素子 （ チ ャ ー ジ · カ ッ プル ド · デ ィ バ イ ス、 以下 C D と呼ぶ） 等の電荷 ¾送素子を用いた固体撮 像装置には、 大別 して、 フ レ ー ム ¾送型と イ ン タ ー ラ イ ン転送型とがあ るつ 違常、 フ レ ー ム転送型は主要構 成部と して受光 · 垂直 ¾送部と 蓄積部 と 水平転送部と を有 してお ] 、 イ ン. タ '一 ラ イ ン ¾送型は主要構成部と して受光 · 垂直転送部 と水平 ¾送都 と を有すが、 フ レ ー ム転送型が有す よ う 蓄積 ¾Cは有さ い。 しか し ¾ が ら、 ィ'ン タ ー ラ イ ン ¾送型に於ける ス メ ァ現象ゃ ブ ル ー ミ ン グ _象に よ る ¾濛出力再生画像の劣化を軽減 すべ く 、 イ ン タ ー ラ イ ン ¾送 s o受光 · 垂直転送部と 水平耘送部との間に、 フ レ ム 型が有す如 く の、 蓄積部を設けて樗 ^ した固 ^ »漾装置が、 つ ン タ 一 ラ ィ ン ¾送型を癸展させた も の と して知 られている。
    [0005] OMP1 "^か る ィ ン タ 一 ラ イ ン e送型を 癸 ¾させた固 ¾像 量を ハ イ プ リ ッ ド転送型の 固体撮；象装置 と ^ぶこ と にする と 、 こ のハ イ ブ リ ッ ド転送型の 固体撮像装置の 情成は複数の受光素子部 と 受光素子部が形或する 各垂 直列に沿って配 れた複数列の、 例えば、 C C D 群で 形成された垂直 ¾送部 と を含み、 各受光素子部の垂直 列 と こ れに対応する 垂直転送部 と の間の位置に延びる 読出 ゲー ト 電極が配されて成 る 受光 · 垂直転送部 と 、 例えば、 C C D群で形成 された水平 ¾送部 と 、 水平転 送郅に結合 した 出力部 と 、 受光 · 垂 II ¾送部 と 水平転 送部 と の間に配された、. 例えば、 他の C C D 群で成る 蓄積部 と が設け られ、 . さ ら に、 受光 · 垂直転送部の蓄 積部側 と 反対側には、 各種垂直耘送部の一端に結合 し た電荷吸収部が配された も の と される。 そ して、 受光 に よ ]9 各受光素子部に得 られ、 蓄積された信号電荷が、 読出 ゲー ト 電極に 印加される読出 ク 口 ッ ク 信号に よ つ て垂直転送 ·部へ読み出され、 と れが垂直 ¾送部か ら蓄 積部へ高速垂直耘送されて、 受光素子部で得 られた信 号電荷が蓄積部の蓄稜 · 転送部へ移される。 こ の蓄積 部へ移された 信号電荷は、 受光素子部が形成する / 水 平列分ずつ ,頃次水平 ¾送部へ転送され、 これが出力部 へ水平転送されて、 出力部に設け られた信号出力端子 に摄像出 力信号が得 られる。'
    [0006] この場合、 受光素子部に於ける ft号電荷の本格的蓄 積 、 先に垂直 ¾送部へ読み出 された信号電荷が蓄
    [0007] OJVIPI 部へ高速垂直 送された後：て行われる c そ して、 この 蓄積が行われる電荷蓄積期間：：は、 垂直耘送部に生ず るあ る は漏れ込む電荷や垂直 ¾送部へ流れ込む過剰 電荷が垂直転送部を介 して電荷吸収部で吸収され、 さ らに、 次に信号電荷が受光素子部か ら垂直転送部へ読 み出される に先立って、 垂直転送部が通常 と は逆方向、 即ち、 蓄積部と は反対側に配された電荷吸収部へ向け ての電荷 ¾送を行う よ う にされて、 垂直 ¾送部に存在 する不用電荷が垂直 ¾送部か ら掃出される。 これに よ ϊ) , 蓄積部へ耘送されるべき ϋ号電荷に不要な電荷が 混入する こ と が ¾ く 、 しか も 、 垂直耘送部に於ける信 号電荷の 積部への垂直転送は高速で短時間にな され るので、 垂直転送部が信号電荷を ^送 している期間に 於ける漏れ電荷や過剰電荷の流入が Sめて少 と る る。
    [0008] 従って、 ス メ ァ現象やブル ー ミ ン グ現象に よ る撮像出 力信号に よ る再生画像の劣化が著る し く 籃減されるの であ るつ
    [0009] しか したが ら、 斯かる撮像装置に於いては、 上述の 如 く 、 垂直転送 f て於ける不 ^電荷の掃出転送は信号 電荷の蓄積部への垂直転送と は逆方向に な される こ と にな るので、 この互 に逆方；" ¾の ¾送方向を も つ =2つ の垂直電荷 ¾送を達成するため、 垂直 ¾送部に電荷 ¾ 送動作を行わせるための垂直 ¾送電 ¾の構造や垂 H耘 送電極に印加される垂匿 ¾送ク コ ッ ク 扈号の発生及び 供給を なす駆動系が ¾維に る欠点がある。
    [0010] じ し厂
    [0011] Ο, ΡΙ
    [0012] 、^ W1F0 a
    [0013] そこでこ <D癸 ¾は、 上^の如 く の 来のハ イ ブ リ ツ ド耘送型の ¾像装置に俘 う 欠点を 消すべ く 、 構成の 改良及びそれに伴 う 不用電荷の掃出転送及び吸収動作 に於ける改良がは力 られたハ イ ブ リ ッ ド転送型の固体 撮像装置を提供 "f る こ と を 目 的とする も のであるつ
    [0014] 発明の開示
    [0015] こ の発明は、 イ ン タ 一 ラ イ ン ¾送型を発展させたハ ィ ブ リ ッ ド¾送型の固体撮像装置について、 所定のタ ィ ミ ン グ で変化せ しめ られる バ イ ア ス電王が印加され る付加ゲー ト 電極と これに関違する付加電荷吸収部を 設ける こ と に よ ] 、 信号電荷の受光素子部か ら垂直転 部への読出 しに先立っての垂直転送部に存在する不 電荷の掃出転送と 、 信号'電荷の垂直転送部から蓄積 部への垂直 ¾送とが、 同一の転送方向を も って行われ る よ う になす。 この よ う にな されたこの発明に係る ィ ブ リ ッ ド転送型の固侔撮像装置は、 その垂直転送電 極構造及ひ_≡直 ¾送ク 口 ッ ク 信号の発生及び供給をな す駆動系を著 し く 簡易化する こ とができ 、 ま た、 付加 電荷吸収部の設置に よ ] 、 受光素子部に信号電荷が蓄 積される電荷蓄積期間に於ける過剰電荷の排除 も よ 効果的に行われる。
    [0016] 図面の簡単 読明
    [0017] 第 / 図は従来のハ イ プ リ ッ' ド転送型の固体撮像装置 の例を示す^硌平面図、 第 <2 図及び第 J 図は第 / 図に 示される撮像装置の ¾造及び動作の詳細説明のために
    [0018] O PI 用 る図、 第 図はこ o発明に係る 固体掾像装置の— 伊丄を示す概¾平面図、 第 図は苐 図に示される例の —部を拡大 して示す平面図、 第 έ 図は第 図に示され る例の動作説明に用い られる波形図、 第 7 図は この発 明に係る 固体撮像装置の他の例を示す概略平面図、 第 S 図は第 7 図に示される例の一部を拡大 して示す平面 図、 第 ヲ 図及び第 / ク 図は、 夫々 、 この発明に係る固 体撮像装置のさ らに他の例を示す概硌平面図、 第 / / 図は第 ？ 図及び第 / 図に示される例の動作説明に用 い られる 波形図、 第 / e2 図はこの発明に係る 固体撮像 装置の らに別の例を示す釾略平面図である。
    [0019] 発 を実旌するための最良の形態 ' こ の発明の理解を容易にする こ と を 目的 と して、 先 ず、 図面の第 / 図か ら第 図を参照 して従来のハ イ ブ リ ッ ド¾送型の固体撮像装置の構成の詳細及び動作に ついて述べる - 従来のハ イ プ リ ッ ド¾送型の固体 ¾像装置の構成の —例は第 / 図に示される如 く であ J 、 水平列及び垂直 列を形成 して配された複数の受光素子部 / と 受光素子 部 / の垂直列に沿って配された複数列の C C D 群で形 成された垂直 ¾送部 =2 と を含み、 各受光素子部 / の垂 直列 と これに対応する垂直 ¾送部 J との間に延びる読 出ゲー ト 電 ¾ J が配されて成る受光 · 垂直 ¾送部 と、 C C D群で形成された水平 ¾送部 と、 水平転送部 に結合 した出力部 と 、 受光 ' 垂！: ¾送部 と水平転 έ>
    [0020] 送 ¾5 と の間に配された他の C C D 群で成 る 蓄積部 7 とが設け られている - 受光 · 垂直耘送郅 の蓄積部 7 側 と反対側には、 各垂直 fe送部 =2 の一端に結.合 し.た電 荷吸収部 が配され端子 ^ a か ら所定のパ イ ァ ス 電 E が印加される。 蓄積部 ク には各垂直転送部 <2 の他端が 結合 してお ！） 、 受光素子部 / の水平列の数に対応する 数の蓄積 ， 転送部の水平列 ？ が形成されてい る。 さ ら に、 出 力部 か ら 信号出力端子 a が導出 されている。 垂直転送部 =2 及び蓄積部 7 には、 夫 々 、 所定の垂直転 送ク ロ ッ ク 信号が供給され、 ま た、 水平 ¾送部 には
    [0021] ― 所定の水平耘送 ク α ッ 信号が洪給されて電荷転送動 作が される。 そ して、' 例えば、 / フ ィ'一ル ド期間内 の受光に よ 各受光素子部 / に得 られた信号電荷が、 読出 ゲー ト 電極 J に印加される読出 ク ロ ッ ク 信号に よ
    [0022] ' つて垂直耘送部 =2 へ読み出 され、 これが垂直 ¾送部 2 か ら蓄積部 7 へ高速垂直転送されて、 受光素子部 / の 各水平列で得 られた 信号電荷が蓄積部 7 の蓄積 · 耘送 部の各水平列 ？ へ移される。 こ の蓄積部 7 へ移された 信号電荷は、 各水平帰線期間に相当する期間 ご と に / 水平列 ヲ ずつ i諷次水平 ¾送部 へ転送され、 これが各 水平映像期間に相当する期間に 出力部 ό へ水平耘送さ れて、 信号出 力端子 ό a に撮像出 力信号が得 られる - 上述の受光 · 垂直 ¾送部 は、 よ ] 詳細には、 第 =2 図 A に示される如 く 、 受光素子部 / の各垂直列 と 各垂 直転送部 2 と の 間に読出ゲー ト 部 / が形成 され、 受 f OMPし 光素子部 / の読出ゲー ト 部 / ク ^ と は反対側及び各受 光素子部 / 間にチ ャ ン ネ ル · ス ト ッ パ ー / / が形或さ れている。 第 J i B は第 2 図 Aの Π Β — I B の断面を 示 し、 .例えば、 P形半導体基^ / J の一方の表面側に 上記各部が形成 れている。 そ して、 絶縁層 / を介 して、 読出ゲー ト 部 / 上に読出ゲー ト 電極 J が、 垂 直転送部 o 上に垂直 ¾送電極 / が、 ま た、 チ ャ ンネ ル * ス ト ツ バ 一 / / 上にチ ャ ン ネ ル · ス ト ッ パ ー電極
    [0023] / 0 が、 夫々 、 配されている。
    [0024] 斯 ぐ の如 ぐ 樽成されたハ イ ブ リ ッ ド転送型固体-撮像 装置の例には、' 例えば、 その読出 ゲー ト 電極 J に第 J 図 A 示される如 く の読出 ク ロ ッ ク 信号 ？ 5 r が供給さ れ、 垂直転送電極には第 J 図 B に示される如 く の垂直 転送ク ロ ッ ク信号 v が供給される。 先ず、 読出 ク ロ ッ ク 信号 ø r が高 レ ベ ル Vr / と なる読出期間 T r に、 読出 ゲー ト ¾ / クの電 fiが高 ぐ （深 く ） ¾つて受光素 子部 / に蓄積された信号電荷が読出 ゲー ト 部 / を介 して垂直耘送部 =2へ読み出される - 次に垂直転送ク ロ ッ ク 信号 ίδ ν が高速 ¾送ク ロ ッ ク ？ t の部分 と ¾ る高 速転送期間 T t に、 _農 U S送^ =2へ読み出された信号 電荷が蓄積 ¾ 7へ高速 ¾送される - 続 く 電荷蓄積期間 T c には受光素子部 / は受光 し、 入射光量に応 じた信 号電荷の蓄積をるす の と ■is- =S出 ク ロ ッ ク 信号 0 は低レ ベ ル νΓ にあ ] 、 読出ゲー ト 部 / の電位は低 く （浅 く ） っている： そ して、 この期間に、 受光素
    [0025] ΟΛ'ΓΙ ε
    [0026] 子^ / と読出ゲー ト 部 / ク の境界部に入射 した入射光 等に よ 垂直転送部 2 に生ずるあるいは漏れ込む電荷 や、 受光素子部 / に生ずる 信号電荷が低い電位の読出 ゲー ト 部 / ク が ¾或する電位漳壁を越える場合に生ず る、 受光素子部 / か ら垂直転送部 =2 に流れ込む過剰電 荷は、 垂直 ¾送部 。2 を介 して電荷吸収部 ^へ伝わ ] 吸 収される。 次に華直 ¾送ク α ッ ク 信号 ？ 5 V が掃出転送 ク ロ ッ ク φ s の部分と な る掃出転送期間 T s になる と、 垂直転送部 =2 に存在する不用 電荷が、 高速転送期間 T t に.於ける 信号電荷の蓄稷部 7への高速転送の方向 と は逆方向の転送方向を も って、 電荷吸収部 へと耘 送される掃出転送が ¾される。 そ して、 再び、 読出 ク 'ロ ッ ク 信号 ^ r が高 レ ベ ル Vr / と なる読出期間 T r と ¾ ϊ) , 受光素子部 / に蓄積された信号電荷が、 掃出 ¾ 送に よ ] 不 ¾電荷が掃出された垂直転送部。2へ、 高電 位と された読出ゲー ト 部 / を介して、 読み出される。 以下、 上述の動作が操返される； 以上の如 く に して、 垂直耘送部 = に於ける不用電荷の掃出転送、 受光素子 部 / に蓄積される信号電荷の垂直転送部。2への読み出 し及び垂直„ 送 ^ =2へ読み出された信号電荷の蓄積部 7 への高速 ¾送がなされるのである。
    [0027] この場合、 受光素子部 / に信号電荷が蓄積される電 荷蓄積期間 T c に垂直 送部》2 に生ずるあ るいは漏れ 込む電荷や ^直 ¾送¾へ流れ込む過剰電荷が電荷 ¾収 部 ^ で吸収され、 さ らに、 信号電荷が受光素子部 / か ら垂直転送部 2へ読み出される に先立って垂直 ¾送部 o2.に於ける不 ^電荷が掃出されるので、 箬積部 7へ転 送されるべき 信号電荷に不要な電荷が混入する こ とが な く 、 しか も 、 垂直転送部 =2 に於ける 信号電荷の *積 部 7 への垂直転送は高速で短時間にな されるのて、 垂 直転送部 が信号電荷を転送 している期間に於ける漏 れ電荷や過剰 *荷の流入が極めて少と る。 従って、 ス メ ァ現象や ブ ル ー ミ ン グ現象に'よ る撮像出力信号に よ る再生画像の劣化が著る し ぐ 輊'减される こ と になる。
    [0028] しか しなが ら、 斯かる撮像装置に於いては、 上述の 如 く 、 垂直転送部に於ける不角電荷の掃出 ¾送は信号 電荷の蓄積部への垂直転送と は逆方向に される こ と にな るので、 この互いに逆方向の転送方向を も つ 2 つ の垂直電荷転送を達成するため、 垂直転送電極の構造 や垂直転送ク ° ッ ク 信号の発生及び洪給を す 動系 が複雑にな る欠点があ るの であ る。
    [0029] 次に、 図面の苐 図以降を参照 して この発明の好ま しい実施例を詳細に説明する。
    [0030] 第 図は この発明に係る 固体撮像装置の一例を示し、 この例に於いては、 水平列及び垂直列を形成 して配さ れた複数の受光素子部。2 / と 、 受光素子部 2 / の各垂 直列に沿って延びる C C D群で形成された垂直転送部 c2 =2 と を含み、 各受光素子部 =2 / の垂直列 と これに対 応する垂直 ¾送部 =2 =2 と の間の位置に延びる読出ゲー ト 電極 =2 J が配されて成る 受光 · 垂直 ¾送部。2 と 、
    [0031] O.V-PI A, wii' O I 0
    [0032] C € D群で形成された水平転送部 =2 と、 水平 ¾送部 «2 に結合 した出力部 =2 と、. 受光 · 垂直 ¾送 ¾ =2 と水平転送部 <2 との間に配された他の C C で成 る蓄積部 o2 7 とが設け られている。 受光 · 垂直 ¾送部 =2 の菴積部 側と反対側には、 各垂直 S送部 =2 o2 の一端に結合した電荷吸収部 c2 S が配され端子》2 aか ら所定'のバイ アス電圧が印加される。 蓄積部 =2 7 には 各垂直耘送部 =2 «2 の池端が結合 してお ] 、 受光素子部 2 / の水平列の数に対応する数の蓄積 · 送部の水平 列 =2 が形成されている。 さ らに、 出力部 =2 か ら信 号出力端子。20aが導出されて る - 図示は しな が、 受光 · 垂直転送部 2 ^ 及び蓄積部 =2 7 には、 夫'々、 所 定の垂直耘送電極が設け られ、 ま た、 水平 ¾送部
    [0033] には所定の水平耘送電極が設け られてお ] 、 これ ら各 電極の夫々 に所定の耘送ク α ッ ク 信号が供辁されて電 何 力 Α な 3 7し る 。
    [0034] 斯かる構或の も と に於ける、 撮像出力信号を癸生す るための 信号電荷の取扱いは第 / 図に示される撮像装 置と 同様であ ] 、 受光時に入射光量に応じて各受光素 子部 <2 / に得 られた信号電荷が、 読出ゲー ト 電 <2 J に印 される読出ク 口 ッ ク信号 よって垂 H 送鄧 ■2 =2へ読み出され、 これが垂直 ¾送部 2 «2か ら蓄積部 2 7へ高速垂直 ¾送されて、 '受光素子部 2 / の各水平 列で得 られた信号電荷が蓄積部 =2 7 の蓄積 * ¾送 の 各水平列 《2 へ移される。 この蓄積鄧 2 7へ移された
    [0035] O FI 信号電荷は、 各水平帰線期間に相当する ^間 ご と に / 水.平列 《2 ？ ずつ ,： 次水平 ¾送部 = へ転送され、 これ が各水平映像期間に相当する期間に出力部 =2 έ へ水平 転送されて、 信号出力端子 =2 aに撮像出力信号が得 ら れる。 この場合、， 受光素子部。2 / での信号電荷の蓄積、 蓄積信号電荷の垂直転送部 2 «2 への読出 し、 読み出さ れ^信号電荷の蓄積部《2 7 への垂直 ¾送等の動作の詳 細は、 第 / 図の撮像装置の場合と 同様であ ] 、 こ こで は説明を省珞する。 '
    [0036] この例にあっては、 上述の受光 · 垂直転送部 =2 と 蓄積部 =2 7 と の境界部に沿って付加ゲー ト 電極 J 0 設け られ、 受-光 · 垂直 ¾送郅 =2 の最終段の垂直転送 電極が独立の も の'と されて掃出用電極 J / と され、 さ らに、 受光 · 垂直耘送部 =2 の外部の掃出用電極 J* / の両端部に対応する位置に付加電荷吸収部 （冽えば、 拡散層） J =2が形或されている。 これ ら各電極及び付 カロ電荷吸収部の位置関係の詳細が第 図の部分拡大図 に示されている。 J J は受光 · 垂！：転送部 =2 に配さ れた垂直 ¾送電極で .. 受光素子部 =2 / の各水平列に対 応 して順次 1£列されている。 この例は受光 · 垂直耘送 部 =2 に於ける電荷の垂直 ¾送が =2 相のク 口 ッ ク 信号 で行われる場合で、 各垂直 ¾送電 ^ J は電荷蓄積電 極部 JJa と 電位 ¾壁電 ¾部 J'Jb とか ら成 ] 、 これ ら垂 直耘送電極 には =2 稆の垂 1 ¾送ク ロ ッ ク 信号 ί5ν /
    [0037] Ο. ΡΙ / 2
    [0038] 及び？ 5 v が / つ き 交互に侯袷さ れる：. そ して、 こ れ らの垂直耘送電 ¾ J J の最 ^段の も のが掃出用電極 / と されてお ] 、 垂直転送ク ロ ッ ク 信号に加えてバ ィ ァス電 E V S が侯給される。 この掃出， 電極 J / の 位置に対応 した位置に付加電荷吸収部 J c2 が形成され てお ] 、 端子 か ら所定の バ イ ア ス電圧が印加され る。 掃出 用電桎 J / に隣接 して設け られた付加ゲー ト 電極 J にはバ イ ア ス 電圧 V G が供給される。 J は 蓄積部 =2 7 に配された蓄積部耘送電極で、 蓄積 · 転送 部の水平列 = の各々 に対応 して配列されている。 こ の例は蓄積部 =2 7 に於ける電荷 ¾送が J 相の ク π ッ ク 信号-で行われる場合で、 各蓄積部転送電極 J に J 相 の転送 ク ロ ッ ク 信号 ， ø 2 ， ？5 3 が順次供給され o
    [0039] 上述の垂直 ¾送ク 口 ッ ク ft号 0V / は第 ό 図 Αに示さ れる 如 く 、 第 J 図 B に示される垂直転送ク ロ ッ ク 信号 5 V と 同様に、 高速 ¾·送期間 T t にて高速転送 ク ロ ッ ク ？ H / を有 し、 掃出転送期間 T s にて捂出転送ク-ロ ッ ク ？ >s / を有 してい る。 但 し、 この場合、 高速転送 ク ロ ッ ク Pt / と 掃出転送 ク ロ ッ ク Ps / と は、 同方向の垂直 電荷転送を生ぜ しめ る も の と されている - ま た、 垂直 転送 ク ロ ッ ク 信号 ί5ν«ζは、 図示 し ¾ いが、 第 ό 図 Αに 示された垂直転送ク 口 ッ ク 信、号？ 5マ/ と は逆相の信号で、 高速転送ク 口 ッ ク ^ t2及び掃出.転送 ク 口 ッ ク PS 2 を有 して る。 搢出用電極 J / に供袷される バ イ ア ス電 £
    [0040] OMP1 I 3
    [0041] V-s は、 第 図 B に示される如 く 、 電荷蓄積期間 T c び掃出転送期間 T s で高 レ ベ ル s / を と ] 、 その他 の期間で低レ ベ ル s 2 を と'る。 さ らに、 付加ゲー ト 電 極 J ク に供給されるバ イ ア ス電圧 y G は、 第 図 cに 示される如 く 、 速転送期間 T t に於いて高 レ ベ ル g / を と ] 、 他の期間では低レ ベ ル g «2 を と る。
    [0042] こ こ で、 信号電荷が受光素子部 =2 / か ら垂直転送部 2 へ読み出 されるに先立って行われる不用電荷の掃 出転送動作について述べる と、 読出期間 T r に先立つ 掃出耘送期間 T s には、 各垂直 ¾送電極 J 3 に供給さ れる掃出転送ク ロ ッ ク ？ >S / 及び に よ 、 垂直耘送 部 中の不用電荷が、 信号電荷の蓄積部 への高 速垂直転送と 同一'の転送方向を も って掃出転送される。 ' この—と き 、 掃出用電極 J / のバ イ ア ス電 E V s は高 レ ' ベ ル s / にあるので、 この掃出用電極 J> / の下の垂直
    [0043] ¾送部 の電位は高 く （深 ぐ ） 、 そこ に掃出転送さ れた不用電荷が集め られ、 さ らに、 掃出用電極 J / の 下に存在する各垂直転送 H 間の水平方向のチ ャ ン ネ ル · ス ト ッ パーの電泣 も充分高 ぐ （深 ぐ ） なってい るので、 この高電位 と されたチ ャ ン ネ ル · ス ト ッ パー を介 して付加電荷吸収部 J に流入 して吸収される。
    [0044] この と き 、 付加ゲー ト 電 ク のバ イ ア ス電圧 V G は 低レ ベ ル g 2 にあるの で、 付加ゲー ト 電極 J ク の下に 形成される ゲー ト はオ フ と ってお 、 不用電荷の蓄 積部への漏入が防止されている。 斯 く の如 ぐ に して、 / Ψ
    [0045] 垂 転送部 <2 =2 に於ける不 ¾電^の掃出 ¾送が、 信号 電荷の蓄 部 =2 7 へ Ο室直耘； 方向と 同一の転送方 向を もってなされるのである： ま た、 掃出用電極 J / のパイ ァス電圧 V s は電荷蓄積期間 T c にあっても高 レ ベ ル s / にあ ので、 電荷蓄積期間 T c に垂直耘送 部。2 o2 に流入 した逼剰電荷は、 掃出用電極 J / の下を 通 じて付加電荷吸^部 J o2へ伝わ ] 吸収され得る。 従 つて、 こ の例の場合、 各垂直^送部 o «2 の一端に結合 した電荷吸収部 を省略する こ と も可能である。
    [0046] お、 高速 ¾送期間 T t には掃 用電極 J / は、 そのバ ィ 了ス電 £ V s は低レ ベ ル s と なっているので、 垂 直転送電極 J' J の最終段 と して勸き 、 ま た、 付加ゲー ト 電極 3 のバイ アス 電王 V G が高 レ ベ ル g /·を と る の で、 付加ゲ イ 電 S 3 の下 形成される ゲー ト が オ ン と なっていて .. 信号電荷の蒈積部 =2 7 への高速垂 直 送力 される：；
    [0047] 第 7 図及び第 f 図は この癸^ 係る固体撮像装置の 他の例を示す。 第 7 図及び第 f l に於いて、 第 図及 び第 図に示された ^分 と対 ΓΕする部分には第 図及 び第 図 と共通する符号を付して詳細説明を省略する も 、 この例に於いては -. 第 医及び第 図の例の付加 電荷吸収部 J1 o2 に代わって、 受光 · 垂直転送部 =2 の 受光素子部 2 / の水平列の う'ちの最終列 （蓄積部 <2 つ に最 も 近い水平列） を形成する受光素子部。2 / の各々 の部分 付加電荷 部 J=2 ' が形或されている。 この
    [0048] OMPI /
    [0049] 場^に も 、 垂直 ¾送部 =2 o2 の不周 ¾電荷の掃出転送及 び掃き 出された不用電荷の吸^、 さ ら に、 電荷蓄積時 の過剰電荷の吸収が、 第 図及び第 図の例 と 同様に して行われるが、 付 ¾Π電荷 ¾ ^部 J o2 ' が掃出用電極 3 / の下の各垂直 ¾送部 =2 J に近接 して配されている ので、 不 ¾あるいは.過剰電荷の ¾収効杲は よ ] 大であ る。 ま た、 この冽に於いて も 電荷吸収部 2 ^ を省略す る こ と ができ る。
    [0050] 第 ？ 図は、 第 図及び第 図に示された この発明に 係る固体撮像装置の例の付加ゲー ト 電極 J ク 、 掃出用 電極 J / 及び付加電荷吸収部 ό> =2の設置位置を ·変えた 変形例 ¾示 し、 第 / ク 図は、 同様に、 第 7 図及び第 図に示さ'れた こめ発明に係る固侓撮像装置の例の付加 ゲー ト 電極 J 、 掃出用《 ¾ J / 及び付加電荷吸収部 の設置位'置を変えた変形^を示すつ これ ら、 第 ？ 図及び第 / 図の例に於いては、 付加ゲー ト 電極 J が蓄積部 =2 7 と水平 ¾送¾ との境界部に沿って設 け られ、 ま た、 蓄積部 =2 7 ^)最終 ¾の転送電極が独立 の も の と されて掃出用 ¾ J / とされている。 そ して、 第 ヲ 図の例では、 付加電菏 ¾ ス ¾ J «2 が蓄積部 2 7 の 外部で掃出 用電 ¾ J / の ϋ に対応する位置に形成 され、 第 / ク 図の では .. 付 ¾3電荷吸収部 が蓄積 部 2 7 内の掃出用 ¾ § J> / の下方 ^置に、 所定の間隔 を も って形成されている： こ〇場合、 掃出用電極 J / に供給される バイ アス電王 V s は、 例えば、 第 / / 図
    [0051] ヒ A 一 OMPI W1PO / έ
    [0052] A 示される如 く 、 高速 ¾送期間 T t に於いて高 レべ ル. s / を と 、 その他の期間で低レ ベ ル s «2 を と る も の と され、 ま た、 付加ゲー ト 電極 J に供給されるバ ィ ァス電 E V G は、 例えば、 第 / / 図 B に示される如 く 、 電荷蓄積期間 T c に於いて高 レ ベ ル g / を と ] 、 その他の期^で低レ ベ ル g を と る も の と される。
    [0053] 斯かる第 ？ 図及び第 / 図の例に於いては、 掃出転 送期間 T s には、 垂直 ¾送部 <2 c2の不用電荷が蓄積部 o2 7 へ転送される。 このため、 蓄積部 =2 7 は掃出 ¾送 期間で s に も 電荷転送動作を行 う よ う にされる。 そし て、 高速転送 ¾間 T t に つて信号電荷が垂直転送部
    [0054] =2 o2 か ら蓄積部 2 7へ転送される と き 、 既に、 蓄積部
    [0055] 移されていた不用電荷はパイ ァス電圧 V s が高 レべ ル s / になっている捂出甩電極 J / の下に集め られ、 さ ら'にそこを通 じて付加電荷吸収部 J 2 、 ま たは、
    [0056] へ流入 して吸収されるつ この と き 付加ゲー ト 電極 3 .のバイ ァ ス電圧 V G 低レ ベ ル にあって付加ゲー ト 電極 ？ の下方に形^される ゲー ト はオフ と されて お ] 、 不用電荷が水平 ¾送部 へ流入するのが防止 されているつ 電荷蓄積期間 T c には、 掃出用電極 J / は、 そのパイ 了ス電.王 V s は低レ ベ ル s «2 に ¾つてい るので、 蓄積 ¾ =2 7 の ¾送電極の最 H段と して働 き、 ま た、 付加ゲー ト 電極 J クの-バイ アス電圧 V G は高 レ ベ ル g I と ¾つているので、 付加ゲー ト 電極 J> の下 方に形成される ゲー ト はオ ン と る ] 、 信号電荷の蓄積
    [0057] 0ΜΡ1 / 7
    [0058] 部- =2 7 か ら水平転送部 =2 への ¾送がな される。
    [0059] .第 / =2 図は この発明に係る固^撮像装置の さ らに他 の例を示 し、 この例では掃出耘送された不用電荷を吸 収するための付加電荷吸 部が水平転送部 =2 の端部、 例えば、 出力部 ρ2 ό に鸫接 して、 J で示される如 く、 設けられている。 J .は出力部 a2 と付加電荷吸収部
    [0060] J との間に配された付加ゲー ト 電極であ る。 こ の例 では、 第 ？ 図及び第 / 図の ^と 同様に、 掃出転送期 間で s には、 垂直転送部 =2 =2 の不用電荷が蓄積部 =2 7 へ転送される。 そ して、 高速 ¾送期間 T t になって信 号電荷が垂直転送部 =2 2 か ら蓄積部 2 7 へ転 される と き には、 水平転送部 =2 及び付加ゲー ト 電極 J に は高 レ ベ ル の バ イ ア ス電圧が洪给され、 既に蓄積部
    [0061] 2 7 に移されていた不用電'荷が水平転送部 =2 及び付 加ゲー ト 電極 J の下に形 される ゲー ト を介 して付 加電荷吸収部 J へ流入 し吸^される。 電荷蓄積期間 T c には、 水平転送部 =2 信号電荷の水平耘送を ' し、 付加ゲー ト 電極 J の バ イ ア ス電圧は低レ ベ ル と されて、 付加ゲー ト 電 ¾ J 0 (D下に形成される ゲー ト はオ フ.と される。
    [0062] なお、 上述の各実旖 では受光 · 垂直転送部の電荷
    [0063] ¾送が c2 相ク ロ ッ ク 信号で、 ま た、 蓄積部の電荷転送 が J" 相 ク σ ッ ク 信号で行わ ている力；、 両部の電荷転 送と も 、 =2 相、 J 栢、 相等 Οいずれの ク ロ ッ ク 信号 で行われて も よ い .
    [0064] OMP1 ' W1FO . / s
    [0065] 一 産業上の利后可能性
    [0066] -以上の如 く 、 こ の発明に係る固体撮像装置は、 比較 的簡単な耘送電極構造及び駆動系の も と に、 極めて良 質 撮像出力信号が得 られる も ので、 小墊、 藍量化さ れ、 かつ、 低消費電力の高級テ レ ビ ジ ョ ン · カ メ ラを 構成するに好適である。
    [0067] U R £A
    权利要求:
    Claims
    I 9
    ' 請求 O範囲
    .水平列及び垂直列を形成 して配された複数の受光素 子部と 、 該受光素子部に得 られる 信号電荷が読み出さ れる上記受光素子部の垂直列に沿って延びる垂直転送 部と、 読み出された信号電荷が上記垂直転送部か ら高 速転送される蓄積部 と 、 該蓄積部に転送された信号電 荷が頫次耘送される水平転送部と、 該水平耘送部か ら 上記蓄積部か らの信号電荷が ¾送される 出力部と、 不 要電荷を吸収する電荷吸^部 と を具備 し、 上記受光素 子部に得 られる 信号電荷が上記垂直転送部へ読み出さ れる に先立ち、 上記垂直 ¾送部に存在する不用電荷が、 上記垂直転送部に於ける 信号電荷 ©上記蓄積部への高 速.転送の 向 と 同一の耘送-方向を も って掃出転送され て上記電荷吸 ^:部へ送 られる よ う に された固体撮像装
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    引用文献:
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    法律状态:
    1983-01-20| AK| Designated states|Designated state(s): US |
    1983-01-20| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): DE FR GB NL |
    1983-03-07| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1982902089 Country of ref document: EP |
    1983-07-13| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1982902089 Country of ref document: EP |
    1985-08-13| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1982902089 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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