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    公开号:WO1983001170A1
    申请号:PCT/JP1982/000374
    申请日:1982-09-17
    公开日:1983-03-31
    发明作者:Corporation Sony
    申请人:Takeshita, Kaneyoshi；
    IPC主号:H04N3-00
    专利说明:
    [0001] /
    [0002] 明 細
    [0003] 固体撮像装置
    [0004] 技術分野
    [0005] こ の発明は電荷転送素子を用いて構成された固体撮 像素子を具備 した固体撮像装置に関 し、 よ ] 詳細には、 固体撮像素子に対する電荷転送のための駆動条件がェ 夫される こ と に よ ] 、 撮像出力信号に も と ず く 再生画 像上の欠陥が除去される よ う に な された、 改良された ィ ン タ 一 ラ ィ ン転送型固体撮像装置に関する。
    [0006] Ή 牙、 - 電荷結合素子 （チ ャ ー ジ · カ ッ プル ド · デ ィ バ イ ス、 以下 C C D と呼ぶ） 等の電荷転送素子 ¾用いて構成さ れた固体撮像素子には、 大別 して、 フ レ ー ム転送型と イ ン タ ー ラ イ ン転送型 と があ ] j 、 夫 々 、 その長所を有 効に生かすべ く 便い分け られてい る。
    [0007] 例えば、 C C D が用い られた イ ン タ 一 ラ イ ン転送型 固体撮像素子の一例は、 半導体基体上に複数の受光素 子部 と 受光素子部が形成する各垂直列に沿 う 複数列の C C D群で形成された垂直転送部 と が配されて形成さ れた受光 · 垂直転送部 と 、 この受光 · 垂直転送部に結 合された水平 ¾送部 と 、 出力部 と か ら構成 され、 出力 部か ら は信号出力 m子が導 出 される も の と される。
    [0008] 斯かる 撮像素子を具儋 した固体撮像装置が構成され
    [0009] O PI
    [0010] P0 る力 その場合には、 垂直転送部及び水平転送部には、 夫々 の上に絶緣層を介 して配された垂直転送電極及び 水平転送電極を通 じて、 所定の垂直転送駆動信号及び 水平転送駆動信号が供給され、 電荷転送動作がる され る。 そ して、 例えば、 撮像素子に於ける / フ レ ー ム期 間内の受光に よ 各受光素子部に得 られた信号電荷が、 垂直転送部に読み出され、 これが垂直転送部の電荷転 送動作に よ 順次水平転送部へ垂直転送されてい ぐ 。 この水平転送部には、 信号電荷が受光素子部が形成す る / 水平列で得 られる 信号電荷ご と に順次転送され、 これが水平転送部 の電荷転送動作に よ D 出力部 へ 水平転送されてい き 、 信号出力端子に撮像出力信号が 得られる。
    [0011] と こ ろ で、 従来の固体撮像装置に於いてその イ ン タ ー ラ ィ ン 転送型固体撮像素子の上述の如 く の動作の も と に撮像出 力信号を得、 それに も とずいて再生画像を 得た場合、 再生画像中に黒白の点が上下に隣接 して現 われる 画像欠陥が生ずる こ とがあ る。 この欠陥は通称
    [0012] 〃 白黒点 〃 と呼ばれ、 特に、 低照度下での撮像時に黒 部分が線状に延びる傾向があ ]) 、 通常の.欠陥補正では 排除する こ とができ ¾い。 斯かる欠陥は、 垂直転送部 中に局部的に電位の深い （高 い） 部分が存在 している こ とが原因と なって生ずる も のであ る。 この垂直耘送 部中の局部的に電位の深い部分は、 垂直転送部に於け る不純^濃度が不均一であって局部的に形成された不 純物濃度が高い部分、 あ る いは、 垂直転送部上の絶縁 層の厚さが不均一であって局部的に形成 された膜厚が 大な る 部分等に存在する こ と にな 、 撮像素子の構造 上の欠陥部であ る。
    [0013] 斯かる 局部的 電位の深い部分が存在する と 、 こ の 電位の深い部分を ソ ース と する実質的 絶緣ゲ ー ト 形 電界効果 ト ラ ン ジス タ （以下、 M O S ' F E T と呼ぶ） が形成され、 こ の M O S · F E T の ウ イ 一 ク イ ン バ ー ジ ョ ン動作に よ る サ ブ · ス レ ツ シ ョ ー ル ド電流 と して、 電位の深い部分か ら先行する垂直転送領域中の 〃 電位 の井戸 " への 電荷の流入が生ずる。 こ の電位の深い部 分か ら先行する電位の井戸へ流入する電荷量は、 垂直 転送部に於ける 電荷転送の時間長及びその繰 ]) 返 し態 様が一定であれば変化せず、 定常的な も の と ¾つて別 段の問題 と はな ら ない。 しか しるが ら 、 垂直転送部の 電荷転送に於いては、 一般に、 例えば / フ レ ー ム期間 に / 度の如 く の 周期で転送時間が通常 よ 長い時間 と · る る状態が生ずる。 そ して、 この長い転送時間の間に、 電位の深い部分に蓄積された電荷が、 通常の電荷転送 状態時に比 して大量に、 先行する 電位の井戸に流入 し て過大る 信号電荷を供給 し、 反面、 その分だけ後方領 域の 信号電荷の久損を生ぜ しめ る こ と に な る。 これに よ i？ 、 信号電荷の過不足が生 じて撮像出 力信号の劣化 を招 き 、 再生画像上に白黒点の欠陥が現われる のであ る o
    [0014] OMPI
    [0015] wipo . . - - 一一—
    [0016] 上述の原因か ら して、 白黒点画像欠陥の問題 ¾解決 する には、 垂直転送部に於ける電荷転送の転送時間の 規則性を、 信号電荷の読み出 しに際 して も 乱さ ない よ う にすれば よ い こ と にな る。
    [0017] 斯かる点に鑌み この発明は、 固体撮像素子を具備 し、 その垂直転送部に於ける電荷転送のための駆動条件が 改善され、 電荷転送時間の規則性が保たれて、 白黒点 画像欠陥が除去された再生画像が得 られる ィ ン タ ー ラ ィ ン転送型固体撮像装置を提供する こ と を 目 的 とする も のであ る。
    [0018] 発明の開示 .
    [0019] こ の発明は、 複数の受光素子部 と、 受光素子部の夫 々 に対応する読出ゲー ト 部 と、 垂直転送部 と 、 水平-転 送部と 、 出力部と を有する イ ン タ ー ラ イ ン転送型固体 撮像素子を傭えた固体撮像装置に於いて、 撮像素子の 読出ゲ一 ト 部の垂直方向に於いて隣 合 う =2個に対 し て第—の高 レ ベ ルを と る読出パ ル ス電圧力 フ ィ ー ル ド 周期で交互に印加され、 垂直転送部の蓄積領域に水平 映像期間に於いて第一の高 レベル よ D 低い第二の高 レ ベ ルを と る電圧が印加され、 さ ら に垂直.転送部に水平 ブラ ン キ ン グ期間内に於いて位相差を も って順次低レ ベ ルを と る転送パ ル ス電 が印加される よ う になす。
    [0020] 斯かる撮像素子の駆 SJに よ ]) 、 第一の高 レ ベ ルを と る 読出バル ス電圧が印加された読出ゲー ト 部に対応する 受光素子部か ら 信号電荷が垂直転送部の蓄積領域へ読
    [0021] -BU EAU
    [0022] OMPI 一 - 一- S
    [0023] み出さ れ、 垂直転送部に水平ブ ラ ン キ ン グ期間内 に印 加される 転送パ ルス 電 Eに も とずいて、 信号電荷の水 平転送部への垂直転送が され.、 さ ら に、 その 信号電 荷が水平転送部か ら 出力部へ水平転送される こ と に る o
    [0024] そ して、 この よ う にされた こ の発明 に係る 固体撮像 装置に よ れば、 イ ン タ ー ラ イ ン 転送型撮像素子がその 垂直転送部内に局部的に電位が深 ぐな る欠陥部分を有 していて も 、 その欠陥部分に起因する再生画像上での 画像欠陥を生ぜ しめ る こ と の ¾ い、 イ ン タ ー レ ー ス · フ レ ー ム 読出 しに よ る撮像出 力信号を得る こ と がで き、 再生画像の質の向上がはかれる。 ま た、 斯かる欠陥部 分を有する撮像素子 も 良品 と して取扱 う こ と ができ る よ う に な 'る ので、 撮像素子の生産歩留. が実質的に向 上せ しめ られる こ と に なる。 さ ら に、 撮像素子の各垂 直転送電極に供給される複数相の駆動信号が同時に高 レ ベ ル電圧 と る時間的割合が大 と る こ と に な る の で、 撮像素子の埋込みチ ャ ン ネ ノレ で形成 したオー バ ー フ ロ ー · ド レ イ ン 安定 ¾動作が得 られる よ う に な ])、 ま た 、 第一 フ ィ ー ル ド と 第二フ ィ ー ル ド.に於ける ス ミ ァの発生量が平均化されて、 再生画像の フ ィ ー ル ド毎 の輝度差が低減する と い う 付随的効杲 も 得 られる。
    [0025] 図面の簡単な説明
    [0026] 第 / 図は C C D が用い られた イ ン タ 一 ラ イ ン転送型 固体撮像素子 O—例を示す梃略平面図、 第 。2 図 A及び - 一 ό ―
    [0027] Β は第 / 図に示される撮像素子の一部を拡大 して示す 平面図及び新面図、 第 J 図は従来の固体撮像装置に於 ける受光 · 垂直転送部駆動信号の一例を示す波形図、 第 図は C C Dが用い られた ィ ン タ ー ラ イ ン転送型固 体撮像素子の他の例の一部を示す断面図、 第 図は従 来の固体撮像装置に於ける受光 · 垂直転送部駆動信号 の他の例を示す波形図、 第 図は白黒点画像欠陥の発 生原因の説明に用い られる 図、 第 7 図及び第 図はこ の発明の一実旖例に於ける受光 · 垂直転送部駆動信号 を示す波形図、 篡 ？ 図はこの発明の他の実施例に於け -る ィ ン タ ー ラ イ ン転送型固体撮像素子の一部を拡大 し て示す平面図、 第 / 図は上述の この発明の他の実旖 例に於ける受光 · 垂直転送部駆動信号 ¾示す波形図で あ る。
    [0028] 発明を実施するための最良の形態
    [0029] この発明の理薜を容易にする こ と を 目 的 と して、 先 ィ ン タ ー ラ ィ ン転送型固体撮像素子の構成及びそ れを用 た 来の固体撮像装置に於ける動作について、 図面の第 / 図か ら第 図 ¾参照 して述べる。
    [0030] C C D が周い られた ィ ン タ ー ラ ィ ン ¾送型固体撮像 素子の一例は第 / 図に示される如 ぐ 、 半導体基钵上に、 水平列及び垂匼列を形成 して配された複数の受光素子 部 / と 受光素子 ¾ / の垂直列に沿って配された複数列 の C C D群で形 された垂直転送部 と を含んで成る 受尤 · 垂直 ¾送 ¾ J が設け られ、 さ ら に、 こ の受光 · 垂直転送部 J に結合された水平転送部 と 、 出 力部 3" と が設け られて構成され、 出 力部 か ら は信号出力端 子 a が導出 されて形成される。
    [0031] そ して、 斯かる撮像素子が用い られて固体撮像装置 が構成 される 場合には、 垂直転送部 。2 及び水平 ¾送部 には、 夫々 、 所定の垂直転送駆動信号及び水平転送 駆動信号が供給されて電荷転送動作が ¾ される。 そ し て、 例えば、 / フ レ ー ム期間内の受光に よ ] 各受光素 子部 / に得 られた信号電荷が、 垂直転送部 =2 に読み出 され、 これが垂直転送部 2 の電荷転送動作に よ ] 、 各 水平ブ ラ ン キ ン グ期間ご と に順次水平転送部 へ垂直 転送されてい く 。 この水平 ¾送部 には、 信号電荷が 受光素子部 / の / 水平列で得 られる 信号電荷ご と に順 次転送され、 これが水平転送部 の電荷転送動作に よ 、 各水平映像期間に 出力部 へ水平転送されてい き、 信号出力端子 a に撮像出 力信号が得 られるのであ る。
    [0032] 上述の撮像素子の受光 · 垂直転送部 J は、 よ ] 詳細 には、 例えば、 第 図 A に示される如 く 、. 受光素子部 ハの各垂直列 と 各垂直転送部 2 と の間に読出 ゲー ト 部 が形成され、' 各受光素子部 / の 周囲に.は、 さ ら に、 チ ャ ン ネ ル · ス ト ッ パ ー 7 が形成されている。 ま た、 チ ャ ン ネ ル · ス ト ッ パ 一 7 に隣接 してォ 一 ノく 一.フ ロ ー • ド レ イ ン が配され、 こ のォー バー フ ロ ー · ド レ イ ン 8 と ^ ]9 -の垂直転送部 2 と の間はチ ャ ン ネ ル · ス ト ： ッ パー ？ で区別されている。 そ して、 垂 11 ¾送部 。2 上 ε
    [0033] には、 水平方向に延びる垂直転送電極 ？ 5 / 及び ？ 5 2 が 垂直方向に交互に配列されている。 垂直転送電極 / 及び' 0 2 は、 夫々 、 蓄積部電極 0/ c及び 0^e と転送部 電極 （電位障壁電極） / t及び 《2 t と で構成されてお
    [0034] 、 電極 0/ e及び の下方が垂直転送部 《2の蓄積領 域 と され、 ま た、 電極 / t及び？^ tの下方が垂直転送 部 <2の転送領域 （電位障壁領域） と されていて、 転送 領域には、 隣接する蓄積領域 よ ] 電位が浅 く （低 ぐ） なって電位.障壁を形成するため、 例えば、 イ オ ン注入 領域が設け られる、 あ る いは、 絶籙層 / / の厚さが大 と される等の処理がなされている。 第 o2 図 B は第 =2図
    [0035] Aの ϊ Β - I Β の断面を示 し、 Ρ形半導体基体 / ク の 一方の表面側に上記各部が形成され、 絶緣層 / / を介 して垂直転送電極 ^ 2 が配されている。 この例は、 垂 直転送電極が読出ゲ一 ト 電極 ¾ も 兼ねる場合であ ]) 、 読出ゲー ト 部 ό 上に も 垂直転送電極 ？ 5 _2 (詳細には、 その蓄積部電極 2 C ) が配されている。
    [0036] 斯かる ィ ン タ 一 ラ ィ ン固体撮像素子を用いた従来の 固体撮像装置に於いては、 その イ ン タ ー ラ イ ン転送型 固体撮像素子の受无 · 垂直転送部 J は、 '第 J 図 A及び
    [0037] B に示される如 く の駆動信号 / 及び が、 夫々 、 垂直転送電極 0 / 及び 2 に供給され、 これらの電極 下の読出ゲー ト 部 及び垂直転送部 =2 に駆動信号 φ / 及び 9> の電 が印加される よ う にな される。 これに よ ] 各垂直列を す受允素子部 / の隣 合 う 2値の信
    [0038] し J
    [0039] / G ！ 号電荷が、 読出 ゲ ー ト 部 を介 して垂直転送部へ、 フ ィ 一 ル ド周期で交互に読み出 される ィ ン タ 一 レ ー ス · フ レ ー ム読出 しが行われ、 さ ら に、 読み出 された信号 電荷の水平転送部 への垂直転送が行われる。 即ち、 駆動信号 ？ / 及び は、 夫 々 、 フ レ ー ム 周期で発生 する高 レ ベ ル の読出 パ ル ス R / 及び R «2 を有 し、 また、 各水平ブ ラ ン キ ン グ期間内に発生する、 互いに逆相の 転送パ ル ス Q / 及び Q 2 を有 してお 、 これ らの転送 パ ル ス Q / の高 レ ベ ル側及び Q の低レ ベ ル側で信号 電荷の垂直転送が行われる。 先ず、 駆動信号 ？ > J の読 出パ ル ス R の到来時、 垂直転送電極 の下方の読 出ゲー ト 部に読出 パ ル ス ； R j の電 が印加されて、 こ の読出 ゲー 卜 部に対応する 受光素子部 / に / フ レ ー ム 期間蓄積された信号電荷が、 第一 フ ィ ー ル ドの 信号電 荷と して、 垂直転送部 へ読み出 され、 これが続いて 垂直転送電極 0 / 及び ^ 2 下の垂直転送部に、 夫々 、 印加される 転送パ ル ス Q / 及び Q の電 Eに よ U / 水 平ブ ラ ン キ ン グ期間 ご と に垂直転送される。 次に、 駆 動信号 / の読出 ル ス R / が到来する と 、 垂直転送 電極 ø / の下方の読出ゲー ト 部に読出 パノレ ス R / の電 圧が印加されて 、 こ の読出 ゲー ト 部に対応する受光素 子部 / に / フ レ ー ム期間蓄積された信号電荷が、 第二 フ ィ ー ル ド の 信号電荷と して、 垂直転送部 =2 へ読み出 され、 これが続いて垂直転送電極 ø / 及び ø 2 下の垂 直転送部に、 夫 々 、 印加される転送パ ル ス Q / 及び
    [0040] OMPI
    [0041] W1PO一 - / 0
    [0042] Q „2 の電 BEに よ ] / 水平ブ ラ ン キ ン グ期間 ご と に垂直 転送されてい く 。 以下、 上述の動作が繰返される。
    [0043] ま た、 第 図に示される例の如 く 、 読出ゲー ト 部 上に独立 した読出 ゲー ト 電極 ^ が設け られている撮像 素子が用い られた従来の固体撮像装置の場合には、 垂 直転送電極 0 / 及び ？ 5 には、 夫 々 、 第 図 A及び B に示される如 ぐ の、 転送パ ル ス Q / 及び Q 2 を有する 値レ ベ ル の駆動信号 及び が供給され、 読出 ゲー ト 電極 ώ には、 第 図 C に示される如 く の、 フ ィ ー ル ド周期で発生する読出 パ ル ス が供給される よ う になされている。 こ の読出 パ ル ス Ε が供給された と き、 その時点で駆動信号^/ ' ま たは ^ 2 ' の高 レ ベ ル側の電 Εが印加されている垂直転送部 =2の部分に隣接する読 出ゲー ト 部に対応する受光素子部 / の信号電荷が読み 出される こ と に 、 第 J 図に示される駆動信号 ^ / 及び ？ > 1 が供給される例と 同様の勳作をする。
    [0044] 上述の如 く の従来の固体撮像装置を用いてその撮像 素子の 信号出力端子 a に撮像出力信号を得、 それに も とずいて再生画 ¾を得る 場合に、 垂直転送部 =2 中に 形成される 局部的に電位の深い （高い） .部分に も とず いて、 前述の 白黒点画傣欠陷が生ぜ しめ られる のであ る。 第 ό 図は、 垂直 ¾送部 2 内に、 斯かる 白黒点画像 欠陥を生ぜ しめ る局 BP的に電位の深い部分が生 じてい る状態を示す: = 垂直 ¾送電^ 5 / 及び ø 2 の夫々 を構 成する蓄積 ¾電極 ^ / e及び 2 C と ¾送部電極 ノ t及び 一 ― 一 ― / f
    [0045] の下方の蓄積領域 P c と 転送領域 P t に示された 階段状表示は、 転送動作中の各部の電位の深さ （下方 に向って電位が深 く （高 く ） な る。 ） を示 してお 、 X は局部的に形成された電位の深い部分であ る。 斯か る局部的 な電位の深い部分 X が存在する と 、 図示の如 く 、 部分 X を ソ ー ス · S と し、 電極？5/ c 下の蓄積領域 （； を ゲー ト * ( と し、 電極 02t下の転 ^領域 P t ¾ ド レ イ ン · D とする実質的 絶緣ゲ 一 ト 形電界効果 ト ラ ン ジス タ （以下、 M O S . F E T と 呼ぶ） が形成さ れ、 こ の M O S ' F E Tの ウ イ 一 ク イ ン バ 一 ジ ョ ン動 作に よ る サ ブ · ス レ ツ シ ョ ー ル ド電流 と して、 垂直転 送電極 0 / 下の部分 X か ら先行する垂直転送電極 0 2 下の領域中の 〃 電位の井戸 〃 への電荷の流入が生ずる。 こ の部分 X か ら先行す る 電位の井戸へ流入する電荷量 は、 垂直転送部 に於ける 電荷転送の時間長及びその 繰 D返 し態様が一定であれば変化せず、 定常的 ¾ も の と なって別段の問題 と はる ら る 。 しか しな力； ら、 垂 直.転送部 。2 の電荷転送は、 前述の如 く 、 第 ？ 図 も し く は第 図に示される よ う る羅勣信号 ？ ^ / 及び 、 も し く は / ' 及び ς^ ' に よ って行われる も の であ ] 、 / フ レ ー ム に—度、 前述の例では第二フ ィ ー ル ドの 信号 電荷の読み 出 しに際 して、 ¾送時間が長い時間 で と ¾ る状態が生ずる。 こ の長い ¾送時間 Τ の間に、 部分 X に蓄積された電荷が、 通常の電荷転送状態時に比 して 大量に先行する 電位の井戸 流入 して過大な 信号電荷 ――― / 2
    [0046] を供給 し、 反面、 その分だけ後方領域の 信号電荷の欠 損を生ぜ しめ る こ と に る。 これに よ 、 信号電荷の 過不足が生 じて撮像出力 信号の劣化を招き 、 再生画像 上に白黒点の欠陥が現われる のであ る。
    [0047] 次に、 こ の発明の好ま しい実施例について詳細に述 ベる。
    [0048] こ の発明に係る固体撮像装置の一例は、 第 / 図及び 第 2 図に示される如 ぐ の構造を有 した固体撮像素子を 備え、 その垂直転送電極 ？ 5 / 及び ？ 5 に、 第 7 図 A及 び B に示される如 く の 相駆動信号 9/ / 及び / 2が供 給されて構成される。 駆動信号 / / 及び は、 夫 々、 3 値レ ベ ル信号であ ！） 、 第一の高 レ ベ ル V R を と る読 出パ ル ス / 及び を有 し、 '各水平映像期間には第 —の高 レ ベ ル よ 低い第二の高 レ ベ ル V H を と 、 各水平ブ ラ ン キ ン グ期間内に、 夫 々 、 低レ ベ ル V H を と る と と も に互いに位相を異にする転送パ ル ス Q/ / 及 び を有 している。
    [0049] 第 図は第 7 図に於ける点籙包囲部 ¾拡大 して示す も の で、 例えば、 転送パ ル ス Q / / 及び Q / «ζ は、 夫 々 、 パ ル ス 幅 て , ί秒 ¾有 し、 水平ブ ラ-ン キ ン グ期間
    [0050] Η Β 内に時間差 て 2 = 3 Α秒を も って存在 している。 ま た、 読出パノレ ス H/ はパ ル ス 幅 て 3 = 2 0 秒を有 して ]) 、 読出パ ル ス R/ / も 同様である。 斯かる駆動 信号 ^/ / 及び？/ュの供給に よ 、 垂直転送部 2 の垂直 転送電極 ¾5 / 及び ？ 5 _2 ¾夫々 構成する、 蓄積部 -電極 / 3
    [0051] 5 / c 及び？ と 耘送部電極 及び？^ t の下方の蓄積 領域 と 転送領域 と には、 共に、 各水平映像期間中第二 の高 レ ベ ル vHの電圧が印加されてお ！） 、 垂直転送部
    [0052] =2 に於ける電荷転送動作は、 水平ブ ラ ン キ ン グ期間に 於いて、 先ず、 垂直転送電極 0 / 下の領域に転送パ ル ス Q/ / の低 レ ベ ル V L の電王力 印加され、 次に、 垂直 転送電極 0 下の領域に転送パ ル ス Q/ „2 の低レ ベ ル
    [0053] V L の電 Eが印加され .る こ と に よ 行われる。
    [0054] ま た、 受光素子部 / か ら垂直転送部 o2 への 信号電荷 の読出 しは、 先ず、 蓖動信号 の読出 パ ル ス R/ »2 が 供給される時、 垂直転送電極 ？ 5 <2 を構成する蓄積部電 極？ の下方の読出ゲ ー ト 部に読出 パ ル ス R/ «z の第一 の高 レ ベ ル V R の電圧が印加されて、 この読出 ゲー ト 部に対応する受光素子部 / に / フ レ ー ム 期間蓄積され _ た信号電荷が、 第一 フ ィ ー ル ドの信号電荷 と して、 蓄 積部電極 下の蓄積領域に読み出され、 次に、 駆動 . 信号？ ^/ / の読出パ ル ス R/ / が供給される時、 垂直転送 電極 ø / を構成する蓄積部電極 0 / C の下方の読出 ゲー ト 部 に読出 パ ル ス R/ / の第一の高 レ ベ ル V R の電 E が印加されて、 こ の読出 ゲー ト 部に対応-する受光素子 部 / に / フ レ ー ム期間蓄積'された信号電荷が、 第二 フ ィ ー ル ド の 信号電荷と して、 蓄積部電極 下の蓄積 領域に読出されて、 前述の イ ン タ 一 レ ー ス · フ レ ー ム 読出 し力；な される。
    [0055] なお、 上述の読出 パ ル ス R/ / 及び R/ 2 の振幅 V R — 、 > ： o
    [0056] .h, ---·- - 一 ' / ^ ——
    [0057] V π は、 垂直転送部 に於ける電荷転送に必要な転送 パ ル ス Q, / 及び Q/ の振幅 V H — V L よ ] 小な る も の に選定される。 これは、 読出パ ル ス R/ / 及び が供 給された と き 、 その振幅 V R — V H に よって、 垂直転 送部 =2 に電荷転送状態に相当する階段状電位差を形成 させ いためであ る。
    [0058] ま た、 垂直転送部の最終段部に垂直出力ゲー ト 部を 配 し、 これを転送パ ル ス Q/ /又は Q/ュの タ ィ ミ ン グで オ ンせしめて垂直転送部 <2 か ら水平転送部 への信号 電荷の転送をする よ う に な し、 水平映像期間に水平転 送部 か ら垂直転送部 =2へ、 水平転送中の信号電荷が 流入する おそれがない よ う にするのが好ま し 。
    [0059] 上述の如 く の =2 相駆動信号？/ / 及び / 2 を垂直転送 電極 ø / 及び ø 2 に供給する こ と に よ 、 信号電荷の イ ン タ ー レ ー ス · フ レ ー ム読出 し力∑でき る と と も に、 垂直転送部 =2 に於ける電荷転送は、 各水平ブ ラ ン キ ン グ期間内に於いて耘送パ ル ス Q / / 及び Q / 2の期間のみ 行われる の で、 その転送時間は常に一定と な ]) 、 鎳返 し態様 も 不変と なって、 規則性が正確に保たれ、 従つ て、 得 られる撮像出力信号に も とず く 再生画像上に白 黒点欠陥が生ずる こ とが い。
    [0060] 上述の実施例は固体撮像素子の垂直転送部が 2 相駆 動される <2 相駆 »方式の場合であ る が、 こ の発明は固 体撮像素子の垂匼 ¾送部が 相駆 »される 屮 相駆動方 式の場合に も 適用する こ と ができ る。 / s
    [0061] 第 ？ 図は斯かる 相駆動方式を と る こ の 発明の他の 実施例に於ける撮像素子の受光 · 垂直転送部の構造を 示 し、 第 =2 図 A に示される撮像素子の各部に対応する 部分には第 2 図 A と共通の番号が付されている。 この 例に於いては、 垂直転送電極 ^/ ' 、 Φ 2 f 、 Φ 3 HF は夫々 独立 してお 、 これ らが順次、 かつ、 繰返 し配列されている。 そ して、 垂直転送電極 及び は読出 ゲー ト 電極を も 兼ねている。
    [0062] ' 第 / 図 A 、 B 、 C 及び D は、 第 ヲ 図に示される撮 像素子に供給される 相の駆動信号？ >//'、 Ψ/2 Ψ/31 及び /^'を示 し、 これ ら が垂直耘送電極 Φ 1，ヽ ^ 及び 0 ' に夫々 対応 して供給される。 この場合、 垂直転送電極 3 ' 及び ' の下方が垂直転送部 ο2 の蓄積領域 と な ] 、 垂直転送電極？^ ' の下方が垂直 転送部 。2 の転送領域 と な る。 そ して、 駆動信号 〃及 び 9 j が有する、 第一の高 レ ベ ル V ϋ ¾ と る読出 パ ル ス R/パ及び R/ に よ ]) 、 受光素子部 / の信号電荷がフ ィ 一 ル ド周期でイ ン タ 一 レ ー ス · フ レ ー ム読出 しされ、 ま た、 垂直転送部 の蓄積領域には各水平映像期間中 第二の高 レ ベ ル V H の電圧力 s印加されて.いる。 なお、 この例では、 駆動信号 /j'に よ ]) 、 電極 ' の下方の 転送領域にのみ、 水平映像期間に於いて低レ ベ ル V L の電 Eが印加されているが、 電 ¾ ' の下方 ¾転送領 域と し、 そこ にのみ、 水平陕像期間に於いて低レ ベ ル V L の電圧が印加される よ う る ΙΪ動条件 と して も よ い。 / 6 垂直転送部 =2 に於ける電荷転送は、 水平ブ ラ ン キ ン グ期間 H B 内に於いて、 駆動信号 が第二の高 レ べ ル V H を と ]) 、 駆動信号？ パ、 9/ 及び が夫 々 位 相を異に して低レ ベ ル V L を と る転送パ ル ス と な る こ と に よ ]Γ行われる。 この例に あっては、 電荷転送動作 中、 隣接する =2 つ又は J つの電極下の領域に同時に第 二の高 レ ベ ル V H の電 が供耠されて、 これら 2 つ又 は J つの電極下に電位の井戸が順次形 されてい ぐ よ う になされてお ]) 、 電荷の転送効率が高め られている。 るお、 読出パル ス H// '及び R/ の振幅 V R — V H が垂 直転送部 2 に於ける電荷転送のために必要な振幅 V H - V L よ ] 小と されている こ と前述と 同様である。
    [0063] この実施例に於いて も 、 垂直転送部 c2 に於ける電荷 転送は、 その転送時間が常に一定と な ]) 、 繰返し態様 も 不変 と なって、 規則性が正確に保たれる こ と にな ] 3、 再生画像上で白黒点欠陷を生 じ い撮像出力が得 られ o 産業上の利用可能性
    [0064] 以上の如 く 、 この発明に係る 固体撮像装置は、 白黒 点画像欠陥を生 じない極めて良質な撮像 ·出力信号が得 られる も ので、 小型、 墓量化された高級テ レ ビ ジ ョ ン • カ メ ラ を樽成する に好違であ る。
    [0065] OMPI
    [0066] mpo
    权利要求:
    Claims
    ― ― / 7 ― 一 一 —
    請求の範囲
    水平方向及び垂直方向に配列された複数の受光素子 部 と 、 該受光素子部の夫 々 に対応 して形成された読出 ゲー ト 部 と 、 該読出 ゲー ト 部に隣接 して垂直方向に延 びる複数の垂直転送部 と 、 該垂直転送部の端部に配さ れた水平転送部 と 、 出力部 と を有 した固体撮像素子が 備え られ、 上記読出 ゲ一 卜 部の垂直方向に於いて隣 ] 合 う c2 個に対 して第一の高 レ ベ ルを と る読出パ ル ス電 圧がフ ィ ー ル ド周期で交互に印加されて、 該読出パ ル ス 電 Eが印加された読出 ケ'一 ト 部に対応する 上記受光 素子部か ら 信号電荷が上記垂直転送部の蓄積領域へ読 み出 され、 上記垂直転送部の蓄積領域に水平映像期間 に於いて上記第一の高，レ ベ ル よ D 低い第二の高 レ ベ ル を と る 電圧が印加される と と も に、 上記垂直転送部に 水平ブ ラ ン キ ン グ期間内に於いて位相差を も って順次 低レ ベ ルを と る転送パ ル ス電圧が印加されて、 上記信 号電荷の上記水平転送部への垂直転送がる され、 さ ら に、 該信号電荷が上記水平耘送部に よ 上記出力部へ 水平転送される よ う に された固体撮像装置。
    类似技术:
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JPS5847379A|1983-03-19|
    EP0088134B1|1986-08-06|
    US4638361A|1987-01-20|
    EP0088134A4|1984-07-05|
    EP0088134A1|1983-09-14|
    DE3272458D1|1986-09-11|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1983-03-31| AK| Designated states|Designated state(s): US |
    1983-03-31| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): DE FR GB NL |
    1983-05-11| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1982902747 Country of ref document: EP |
    1983-09-14| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1982902747 Country of ref document: EP |
    1986-08-06| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1982902747 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP56/146873810917||1981-09-17||
    JP56146873A|JPS5847379A|1981-09-17|1981-09-17|Solid-state image pickup device|DE8282902747T| DE3272458D1|1981-09-17|1982-09-17|Solid state image pickup device|
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