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JPH0374554B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0374554B2
JPH0374554B2 JP57150122A JP15012282A JPH0374554B2 JP H0374554 B2 JPH0374554 B2 JP H0374554B2 JP 57150122 A JP57150122 A JP 57150122A JP 15012282 A JP15012282 A JP 15012282A JP H0374554 B2 JPH0374554 B2 JP H0374554B2
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JP
Japan
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transfer
gate
ccd
overflow
vertical transfer
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP57150122A
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Japanese (ja)
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JPS5940779A (en
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Publication date
Application filed filed Critical
Priority to JP57150122A priority Critical patent/JPS5940779A/en
Publication of JPS5940779A publication Critical patent/JPS5940779A/en
Priority to US06/884,865 priority patent/US4696021A/en
Publication of JPH0374554B2 publication Critical patent/JPH0374554B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/148Charge coupled imagers
    • H01L27/14887Blooming suppression
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C27/00Electric analogue stores, e.g. for storing instantaneous values
    • G11C27/04Shift registers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/148Charge coupled imagers
    • H01L27/14831Area CCD imagers
    • 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
    • H04N25/73Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors using interline transfer [IT]

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Power Engineering (AREA)
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  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、固体撮像素子を用いて撮像する電子
スチルカメラ或いはシヤツタータイム可変ビデオ
カメラに用いて好適なインターライン転送CCD
の駆動装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides an interline transfer CCD suitable for use in electronic still cameras or variable shutter time video cameras that capture images using solid-state image sensors.
The present invention relates to a drive device.

電子スチルカメラ、例えば特開昭49−52912号
公報に示されているような電子的撮像手段とそれ
により得られる電気信号を記録或いは再生できる
ような電気又は磁気的記録手段とを有する静止画
撮影記録用のカメラ、或いはシヤツタータイム可
変式のビデオカメラ等に用いる固体撮像素子に電
子的にシヤツター機能を持たせる場合、従来から
固体撮像素子としてインターライン転送CCDを
用いることが知られている。
Electronic still camera, for example, a still image photographing device having an electronic imaging means as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 49-52912 and an electric or magnetic recording means capable of recording or reproducing the electrical signal obtained by the electronic imaging means. When electronically providing a shutter function to a solid-state image sensor used in a recording camera or a video camera with variable shutter time, it has been known to use an interline transfer CCD as the solid-state image sensor.

ところで、従来のインターライン転送CCDの
構造の代表的な例を部分的に示すと第1aおよび
1b図の通りである。すなわち受光部としてのフ
オトダイオードアレイ1を挾んでその片側に過剰
電荷の排出手段となるオーバーフロードレイン2
を、他の片側に信号電荷の垂直転送用のCCDか
らなる垂直転送部3をそれぞれ並置し、フオトダ
イオードアレイ1とオーバーフロードレイン2と
の間にはオーバーフロー電位を制御するためのオ
ーバーフローコントロールゲート4を設け、また
フオトダイオードアレイ1と垂直転送部3との間
にはフオトダイオードアレイ1に蓄積された信号
電荷を垂直転送部3の転送電極3−1の下の埋め
込みチヤネル3−2に転送するためのトランスフ
アーゲート5を設け、これをインターライン転送
CCDの垂直方向の受光・転送チヤネルの1素子
単位として、各単位間に電荷の水平方向への拡が
りを防止するためのチヤネルストツプ6を配置し
てこれら素子単位を複数配列することにより2次
元イメージセンサとして構成してなるものであ
る。尚、垂直転送電極3−1と埋め込みチヤネル
3−2とで形成された垂直転送部3では、第1b
図の下方に位置的に合わせて示した第1c図のポ
テンシヤル線図に示すように、垂直転送にあたり
電極3−2の下部の電位が実線位置と破線位置と
の間で上下することになる。
Incidentally, a typical example of the structure of a conventional interline transfer CCD is partially shown in FIGS. 1a and 1b. That is, an overflow drain 2 serving as a means for discharging excess charge is placed on one side of the photodiode array 1 as a light receiving section.
A vertical transfer section 3 consisting of a CCD for vertical transfer of signal charges is arranged in parallel on the other side, and an overflow control gate 4 for controlling the overflow potential is arranged between the photodiode array 1 and the overflow drain 2. A channel is provided between the photodiode array 1 and the vertical transfer section 3 in order to transfer the signal charge accumulated in the photodiode array 1 to the buried channel 3-2 under the transfer electrode 3-1 of the vertical transfer section 3. A transfer gate 5 is provided for interline transfer.
A two-dimensional image sensor is created by arranging a plurality of these element units by arranging a channel stop 6 between each unit as one element unit of the vertical light reception/transfer channel of the CCD to prevent the spread of charge in the horizontal direction. It is structured as follows. Note that in the vertical transfer section 3 formed by the vertical transfer electrode 3-1 and the buried channel 3-2, the first
As shown in the potential diagram of FIG. 1c shown in the lower part of the figure, the potential at the bottom of the electrode 3-2 fluctuates between the solid line position and the broken line position during vertical transfer.

このような構造の従来のインターライン転送
CCDに電子的なシヤツター機能を持たせるには、
受光部フオトダイオードアレイに蓄積されている
電荷を先ず一括して排出したのち必要時間の露光
を行なつて、この露光の完了時点で何等かの手段
によりすでに不要電荷を排出済みの垂直転送電極
下に前記露光で得られたフオトダイオードの信号
電荷を転送するという動作機能が要求される。こ
のため従来の駆動装置では、露光に先立つフオト
ダイオードアレイ1の不要電荷の一括排出につい
てはオーバーフローコントロールゲート4に高電
圧を印加してフオトダイオードとオーバーフロー
ドレインとの間のポテンシヤル障壁を下げること
で行ない、垂直転送電極3−1の下の不要電荷は
露光完了後の転送以前に垂直転送及び水平転送を
行なうことで、信号電荷と同じ経路で転送用
CCDの外へ順次排出するようにしてシヤツター
機能を得ていた。
Traditional interline transfer for such a structure
To give the CCD an electronic shutter function,
First, the charges accumulated in the photodiode array of the light-receiving section are discharged all at once, and then exposure is performed for the necessary time, and when this exposure is completed, the unnecessary charges are already discharged by some means under the vertical transfer electrode. An operational function is required to transfer the signal charge of the photodiode obtained by the exposure. For this reason, in conventional drive devices, the bulk discharge of unnecessary charges from the photodiode array 1 prior to exposure is performed by applying a high voltage to the overflow control gate 4 to lower the potential barrier between the photodiode and the overflow drain. , unnecessary charges under the vertical transfer electrode 3-1 are transferred vertically and horizontally before the transfer after exposure is completed, so that they can be transferred along the same route as the signal charges.
The shutter function was obtained by sequentially ejecting light outside the CCD.

しかしながらこのような従来のインターライン
転送CCDによる電子シヤツター機能には以下に
述べるようにいくつかの問題点がある。
However, the electronic shutter function using such a conventional interline transfer CCD has several problems as described below.

すなわち、その第1は、垂直転送電極下の不要
電荷、例えば暗電流による電荷を排出するのに信
号電荷転送と同じ経路を用いるため、いくら高速
で転送を行なうとしても不要電化の排出に無視で
きない時間を要するという点である。
That is, the first is that the same path as the signal charge transfer is used to discharge unnecessary charge under the vertical transfer electrode, such as charge due to dark current, so no matter how fast the transfer is performed, the discharge of unnecessary charge cannot be ignored. The point is that it takes time.

例えば、露出制御をTTLダイレクト測光方式
で行なう場合について考えると、暗電流等によつ
て垂直転送部3に生成された不要電荷を前記測光
の完了後に排出したのでは、特に高速シヤツター
(露光時間が非常に短い場合)の場合には不要電
荷排出時間が露光時間に加算されるため、その分
だけ露出が過剰になる恐れがある。そこで垂直転
送部3の不要電荷の排出を測光完了前に終了させ
ることが考えられるが、TTLダイレクト測光方
式では予じめシヤツター速度を知ることができな
いから、結局、露光開始前或いは露光開始時点か
ら不要電荷の排出を行なわなければならず、この
ため低速シヤツター(露光時間が非常に長い場
合)の場合に長時間にわたつて転送クロツクを与
えつづけなければならなくなり、消費電力の増大
という問題を生じてしまう。
For example, if we consider the case where exposure control is performed using the TTL direct metering method, if unnecessary charges generated in the vertical transfer unit 3 due to dark current etc. are discharged after the completion of the photometry, it will be difficult to control the exposure due to high-speed shutter (exposure time If the exposure time is very short), the unnecessary charge discharge time is added to the exposure time, so there is a risk of overexposure. Therefore, it is conceivable to finish discharging unnecessary charges from the vertical transfer section 3 before the photometry is completed, but since the shutter speed cannot be known in advance with the TTL direct photometry method, the discharge of unnecessary charges from the vertical transfer section 3 may be terminated before the start of exposure or from the time of the start of exposure. Unnecessary charge must be discharged, and for this reason, in the case of a low-speed shutter (when the exposure time is very long), the transfer clock must be continuously applied for a long time, resulting in the problem of increased power consumption. I end up.

第2の問題点は、フオトダイオードの不要電荷
をトランスフアーゲートを用いずに、オーバーフ
ローコントロールゲートを用いてオーバーフロー
ドレインに排出したため生じた。すなわち、露光
に先だつて不要電荷をオーバーフロードレインに
排出し、引続きシヤツタータイムに相当する時間
だけ露光した後、フオトダイオードに蓄積された
信号電荷を垂直転送CCDにトランスフアーゲー
トを用いて転送していたが、製造プロセス等の原
因により素子内部に幾何学的寸法、不純物濃度等
の不整、不均一等が生じて、オーバーフローコン
トロールゲートのポテンシヤル障壁の高さとトラ
ンスフアーゲート下のポテンシヤル障壁の高さと
が、1つのフオトダイオードに関して水平方向に
まちまちとなる。さらに前記両ポテンシヤル障壁
は垂直方向にもそれぞれが相互に無関係にまちま
ちである。そのため露光完了後のフオトダイオー
ドから垂直転送CCDへの電荷転送に際し、信号
電荷の不完全転送や逆に余分な電荷までも転送し
て雑音が重畳され、信号電荷のS/Nを著しく低
下させてしまうという不都合を生じていた。これ
は、結果として画質の劣化につながるため、従
来、オーバーフロードレインへの不要電荷排出機
能を実現させるためには、高い素子の均一性が要
求されるという欠点となつていた。
The second problem arose because unnecessary charges from the photodiode were discharged to the overflow drain using an overflow control gate without using a transfer gate. That is, prior to exposure, unnecessary charges are discharged to the overflow drain, and after exposure is continued for a time corresponding to the shutter time, the signal charge accumulated in the photodiode is transferred to the vertical transfer CCD using a transfer gate. However, due to reasons such as the manufacturing process, irregularities and non-uniformities in geometrical dimensions, impurity concentration, etc. occur inside the device, and the height of the potential barrier of the overflow control gate and the height of the potential barrier under the transfer gate may differ. , which vary horizontally for one photodiode. Furthermore, the two potential barriers also vary in the vertical direction, independently of each other. Therefore, when the charge is transferred from the photodiode to the vertical transfer CCD after exposure is completed, the signal charge may be transferred incompletely or even excess charge may be transferred, causing noise to be superimposed and significantly reducing the signal-to-noise ratio of the signal charge. This caused the inconvenience of putting it away. This results in deterioration of image quality, and thus has traditionally been a drawback in that high element uniformity is required in order to realize the function of discharging unnecessary charges to the overflow drain.

更に、第3の問題点は、フオトダイオードから
垂直転送CCDへのトランスフアーゲートを用い
た信号電荷転送にあつた。すなわち、従来、トラ
ンスフアーゲートに低電圧を印加することによ
り、トランスフアーゲート下のポテンシヤル障壁
の高さがオーバーフローコントロールゲート下の
ポテンシヤル障壁の高さよりも高くなるようにし
た状態で露光して電荷を蓄積した後、瞬間的にト
ランスフアーゲートに高い電圧パルスを印加して
トランスフアーゲート下のポテンシヤル障壁を下
げ、フオトダイオードから垂直転送CCDへ信号
電荷を転送している。
Furthermore, the third problem was the signal charge transfer from the photodiode to the vertical transfer CCD using a transfer gate. That is, conventionally, by applying a low voltage to the transfer gate, the height of the potential barrier under the transfer gate is higher than the height of the potential barrier under the overflow control gate, and then the charge is exposed to light. After accumulation, a high voltage pulse is instantaneously applied to the transfer gate to lower the potential barrier under the transfer gate and transfer the signal charge from the photodiode to the vertical transfer CCD.

ところが、フオトダイオードの信号電荷は、こ
のような短時間の転送によつては垂直転送CCD
に完全に転送されず、どうしても信号電荷の一部
がフオトダイオードに残つてしまうという欠点が
あつた。このことは、また露光に先だつ不要電荷
の排出についても問題となり、不要電荷がフオト
ダイオードから完全に排出されず残つてしまい、
本来の露光による信号電荷と混合され、画質を損
なう原因ともなつていた。
However, due to such short-term transfer, the signal charge of the photodiode cannot be transferred to the vertical transfer CCD.
The disadvantage was that the signal charge was not completely transferred to the photodiode, and a portion of the signal charge inevitably remained in the photodiode. This also poses a problem with the discharge of unnecessary charge prior to exposure, as the unnecessary charge is not completely discharged from the photodiode and remains.
This was mixed with the signal charge caused by the original exposure, causing a loss of image quality.

第4の問題点は、インターライン転送CCDで
良好なシヤツター機能を得ようとすると素子の電
極構造が複雑となり、そのために製造の歩留りが
低下するという欠点になつていた。しかしなが
ら、この第4の問題点はトランスフアーゲートと
垂直転送電極とを共通にすることで一部解決され
てはいるが全体として依然電極構造が複雑であ
る。
The fourth problem is that when an interline transfer CCD is used to obtain a good shutter function, the electrode structure of the device becomes complicated, which results in a reduction in manufacturing yield. However, although this fourth problem has been partially solved by making the transfer gate and the vertical transfer electrode common, the electrode structure as a whole is still complicated.

第2a図および第2b図に示すものはトランス
フアーゲートを用いずに、垂直転送電極3−1を
フオトダイオードアレイ1寄りに拡大させること
でその役割を兼ねさせ、このようにして前記第4
の欠点である電極構造の複雑さを一部軽減した例
である。すなわち第2c図のポテンシヤル線図に
も示すように、垂直転送電極3−1に破線で示し
た高電圧VHを印加すればフオトダイオード1と
転送部チヤネル3−2の間のポテンシヤル障壁が
最も低くなり、それを超えるような電位レベルの
電荷がフオトダイオード1からチヤネル3−2へ
転送され、従つてこのようにフオトダイオード1
にまで張り出した転送電極3−1に高電圧VH
印加することがトランスフアーゲートの機能と等
価となる。その後、垂直方向に電荷を転送するに
は、第2c図の実線に示す如く電圧VIとVLとい
う2つの電圧を電極3−1に繰返し印加すればよ
く、この場合、垂直転送の電極電圧VIとVLとに
よるフオトダイオード1との間のポテンシヤル障
壁は、フオトダイオード1とオーバーフロードレ
イン2との間のポテンシヤル障壁よりも高くなる
ように調整され、従つて垂直転送中にフオトダイ
オード1に光によつて生成された電荷のうちのあ
ふれた分は全てオーバーフロードレイン2を通し
て排出され、垂直転送の障害になることはない。
In the case shown in FIGS. 2a and 2b, the vertical transfer electrode 3-1 is enlarged closer to the photodiode array 1 without using a transfer gate to serve the same purpose.
This is an example in which the complexity of the electrode structure, which is a disadvantage of the conventional method, is partially reduced. In other words, as shown in the potential diagram in FIG. 2c, if the high voltage V H shown by the broken line is applied to the vertical transfer electrode 3-1, the potential barrier between the photodiode 1 and the transfer section channel 3-2 becomes the highest. The charge at the potential level lowering and exceeding it is transferred from the photodiode 1 to the channel 3-2 and thus the photodiode 1
Applying a high voltage VH to the transfer electrode 3-1, which extends to 3-1, is equivalent to the function of a transfer gate. Thereafter, in order to transfer charges in the vertical direction, it is sufficient to repeatedly apply two voltages, V I and V L , to the electrode 3-1 as shown by the solid line in Fig. 2c. In this case, the electrode voltage for vertical transfer is The potential barrier between photodiode 1 due to V I and V L is adjusted to be higher than the potential barrier between photodiode 1 and overflow drain 2, so that the potential barrier between photodiode 1 and photodiode 1 during vertical transfer is All of the overflowing charges generated by light are discharged through the overflow drain 2 and do not interfere with vertical transfer.

しかしながらこのように改良されたものでも第
1の欠点である垂直転送部3における不要電荷の
排出を始めとし第2、第3の欠点については第1
aおよび1b図に示した例と全く同じで変わると
ころがなく、CCD自体の持つ電子シヤツター機
能を用いた電子スチルカメラやシヤツタータイム
可変でストロボ効果を持つビデオカメラに適用し
た際には前述と同様の問題を生じ、実用上満足で
きる性能を持つものとは言えなかつた。
However, even with this improvement, the first drawback, which is the discharge of unnecessary charges in the vertical transfer section 3, and the second and third drawbacks cannot be solved.
It is exactly the same as the example shown in Figures a and 1b, and there is no difference. When applied to an electronic still camera that uses the electronic shutter function of the CCD itself or a video camera that has a variable shutter time and a strobe effect, it will be the same as above. This caused problems and could not be said to have practically satisfactory performance.

本発明は、これら従来のものの欠点を除去し、
高性能の電子シヤツター機能付き電子スチルカメ
ラ或いはシヤツタータイム可変式ビデオカメラ等
の固体撮像素子に好適なインターライン転送
CCDの駆動装置を提供しようとするものである。
以下、本発明をその実施例図面に基づいて説明す
る。
The present invention eliminates these drawbacks of the conventional ones,
Interline transfer suitable for solid-state imaging devices such as electronic still cameras with high-performance electronic shutter function or video cameras with variable shutter time.
The aim is to provide a CCD drive device.
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be explained below based on drawings of embodiments thereof.

第3a図は本発明に用いられるインターライン
転送CCDの一実施例についてその構造を示す平
面説明図であり、第3b図は第3a図においてA
−A′で示した部分の断面図である。
FIG. 3a is an explanatory plan view showing the structure of an embodiment of the interline transfer CCD used in the present invention, and FIG.
It is a sectional view of the part indicated by -A'.

これらの図において、31は受光部フオトダイ
オード、32はオーバーフロードレイン、32′
は隣接する他の素子列単位のオーバーフロードレ
イン、33は垂直転送CCDの埋め込みチヤンネ
ル、34はオーバーフローコントロールゲート、
35はトランスフアーゲートである。上記31〜
35によつて1つの素子列単位を構成する。本実
施例の場合、垂直転送CCDは4相駆動の場合を
示しており、φ1〜φ4が垂直転送CCDの電極を示
している。36及び37はチヤネルストツプであ
る。チヤネルストツプ37は、フオトダイオード
31で生成した電荷の垂直方向の拡がりを阻止す
る。
In these figures, 31 is a light receiving photodiode, 32 is an overflow drain, and 32'
33 is a buried channel of the vertical transfer CCD, 34 is an overflow control gate,
35 is a transfer gate. Above 31~
35 constitutes one element row unit. In this embodiment, the vertical transfer CCD is driven in four phases, and φ 1 to φ 4 indicate the electrodes of the vertical transfer CCD. 36 and 37 are channel stops. Channel stop 37 prevents the charge generated by photodiode 31 from spreading in the vertical direction.

本素子が従来の素子と異なる点は、従来水平方
向への電荷の拡がりを阻止するため設けられ、従
つて垂直方向に連続する直線状に設けられていた
チヤネルストツプに、各画素毎に図示の如く切欠
きを設け且つその上に切欠き部の電子に対するポ
テンシヤル障壁をコントロールするゲート38
(以下これをクリアゲートと呼ぶ。)を設けた点に
ある。
The difference between this device and conventional devices is that channel stops, which were conventionally provided to prevent the spread of charges in the horizontal direction and were provided in a continuous vertical line, are now provided for each pixel as shown in the figure. A gate 38 is provided with a notch and thereon controls a potential barrier to electrons in the notch.
(hereinafter referred to as a clear gate).

本素子は、第3b図に示すごとく、n型基板上
にボロンイオン等を注入することでp層を形成
し、そのp層に対して更にリン、ヒ素等をイオン
注入することでn及びn+層を形成して、オーバ
ーフロードレイン部32やフオトダイオード部3
1、垂直転送CCDの埋込みチヤンネル部33が
作られている。
As shown in Figure 3b, this device is made by forming a p layer by implanting boron ions, etc. onto an n-type substrate, and by further implanting ions of phosphorus, arsenic, etc. into the p layer. + layer is formed to form an overflow drain section 32 and a photodiode section 3.
1. An embedded channel section 33 of the vertical transfer CCD is created.

ここで、トランスフアーゲート35は、もちろ
ん従来例の様に垂直転送CCDの電極を第2b図
の如き構造とすることで代替することも可能であ
る。
Here, the transfer gate 35 can of course be replaced by making the electrode of a vertical transfer CCD have a structure as shown in FIG. 2b, as in the conventional example.

第3b図において39は光遮へい膜であり、フ
オトダイオード部31以外の部分の露光を防止
し、特に垂直転送CCDに信号電荷が保持され読
み出されている時の信号劣化を防いでいる。ま
た、素子のフオトダイオード部をnpn三層構造と
して周知のようにスミア成分を防止している。
In FIG. 3b, numeral 39 is a light shielding film, which prevents exposure of parts other than the photodiode section 31, and particularly prevents signal deterioration when signal charges are held and read out in the vertical transfer CCD. Additionally, the photodiode portion of the device has an npn three-layer structure to prevent smear components, as is well known.

以下、本発明の一実施例に係る駆動装置を本素
子に基づいて説明する。
Hereinafter, a driving device according to an embodiment of the present invention will be described based on this element.

第4図は、本素子を電子スチルカメラに用いた
場合の主要な駆動パルスのタイミングチヤートを
示している。ψ1,ψ2,ψ3,ψ4は垂直転送CCDの
4つの転送電極印加電圧波形を示しており、ψTG
及びψCGは各々トランスフアーゲート及びクリア
ゲート印加電圧波形を示している。
FIG. 4 shows a timing chart of main driving pulses when this device is used in an electronic still camera. ψ 1 , ψ 2 , ψ 3 , ψ 4 indicate the voltage waveforms applied to the four transfer electrodes of the vertical transfer CCD, and ψ TG
and ψ CG indicate the voltage waveforms applied to the transfer gate and clear gate, respectively.

また、第5a図〜第5g図は、第4図に示した
各時刻での素子の各部に於ける電子に対するポテ
ンシアル障壁の模式図を示しており、以下では時
間の流れに従つて説明を進めることとする。
In addition, Figures 5a to 5g show schematic diagrams of potential barriers to electrons in each part of the element at each time shown in Figure 4, and the explanation will be given below in accordance with the flow of time. That's it.

本素子を用いた電子スチルカメラは、本実施例
においては撮影露光の前は時刻t=t0の状態を保
つている。すなわち、垂直転送電極はψ1,ψ2
高電圧をψ3,ψ4が低電圧を印加され、且つψCG
ψTGともに低電圧であるためそのポテンシアル障
壁は第5a図に示す如くなつている。
In this embodiment, the electronic still camera using this device maintains the state at time t=t 0 before photographing exposure. That is, in the vertical transfer electrodes, ψ 1 and ψ 2 are applied with a high voltage, ψ 3 and ψ 4 are applied with a low voltage, and ψ CG ,
Since both ψ and TG are at low voltages, their potential barriers are as shown in FIG. 5a.

第5a図において、フオトダイオードの飽和点
を越えた電荷は、オーバーフローコントロールゲ
ート34下のポテンシアル障壁がトランスフアー
ゲート35下のポテンシアル障壁より低く設定さ
れているため、オーバーフロードレイン32に排
出される。
In FIG. 5a, the charge exceeding the saturation point of the photodiode is drained into the overflow drain 32 because the potential barrier under the overflow control gate 34 is set lower than the potential barrier under the transfer gate 35.

また、垂直転送CCDには図示した如く暗電流
電荷が蓄積されている。この状態から撮影に入る
ときは、まず、時刻t=t1でクリアゲート38に
高電圧を印加してその下のポテンシヤル障壁を下
げると共に、電極φ1及びφ2の電圧を下げてその
下のポテンシヤル障壁を持ち上げて、第5b図に
示すように垂直転送CCDの埋め込みチヤンネル
33の不要電荷を隣接する他の素子列単位のオー
バーフロードレイン32′に排出する。第5b図
は電極φ1及びφ2の下の電子に対するポテンシヤ
ルψ1,ψ2がだんだん上昇していく途中を示して
おり、最終的には破線のレベルまで上昇する。垂
直転送CCDの埋め込みチヤンネル33の不要電
荷は、この動作で、転送動作することなしに、オ
ーバーフロードレイン32′に一括して排出され
る。
Further, dark current charges are accumulated in the vertical transfer CCD as shown in the figure. When starting photography from this state, first, at time t= t1 , a high voltage is applied to the clear gate 38 to lower the potential barrier below it, and at the same time, the voltages of electrodes φ 1 and φ 2 are lowered to lower the potential barrier below it. By raising the potential barrier, unnecessary charges in the buried channel 33 of the vertical transfer CCD are discharged to the overflow drain 32' of another adjacent element column as shown in FIG. 5b. FIG. 5b shows that the potentials ψ 1 and ψ 2 for electrons under the electrodes φ 1 and φ 2 gradually rise, and finally rise to the level indicated by the broken line. By this operation, unnecessary charges in the buried channel 33 of the vertical transfer CCD are discharged all at once to the overflow drain 32' without performing a transfer operation.

続いて、転送電極φ1,φ2の電圧を再び高電圧
とし、時刻t=t2でトランスフアーゲート35に
電圧を印加する。この結果、電極φ1,φ2の下の
ポテンシヤル井戸には、フオトダイオード31か
ら第5c図の如く、トランスフアーゲート印加電
圧ψTGにより定まるポテンシヤル障壁を越える電
荷が転送される。この時、トランスフアーゲート
35に対する電圧印加時間は、充分に長く例えば
1msec程度としても実用上差支えは無い。従つ
て、この転送はほぼ完全転送と考えて良い。
Subsequently, the voltages of the transfer electrodes φ 1 and φ 2 are made high again, and a voltage is applied to the transfer gate 35 at time t=t 2 . As a result, charges exceeding the potential barrier determined by the transfer gate applied voltage ψ TG are transferred from the photodiode 31 to the potential wells below the electrodes φ 1 and φ 2 as shown in FIG. 5c. At this time, the voltage application time to the transfer gate 35 is sufficiently long, for example.
Even if it is about 1 msec, there is no practical problem. Therefore, this transfer can be considered almost a complete transfer.

時刻t=t3においてトランスフアーゲート35
への電圧を再び低電圧に復帰し、フオトダイオー
ド31の一定基準ポテンシヤル障壁を越える電荷
を垂直転送CCD33に転送した後、時刻t=t4
おいて再び第5b図に示す如くこの電荷を隣接す
る他の素子列単位のオーバーフロードレイン3
2′に排出する。
Transfer gate 35 at time t= t3
After returning the voltage to a low voltage again and transferring the charge exceeding the fixed reference potential barrier of the photodiode 31 to the vertical transfer CCD 33, at time t= t4 , this charge is again transferred to the adjacent gate as shown in FIG. 5b. Overflow drain for each element row 3
Discharge to 2'.

以上の動作により、撮影に先だつて、垂直転送
CCD33とフオトダイオード31の双方の不要
電荷をクリアゲート38を通して、又はこのゲー
トとトランスフアーゲート35を通して排出する
ことができる。
With the above operations, vertical transfer is performed prior to shooting.
Unnecessary charges from both CCD 33 and photodiode 31 can be discharged through clear gate 38 or through this gate and transfer gate 35.

一方、信号電荷の蓄積は、トランスフアーゲー
ト35を低電圧に復帰した時刻t=t3より開始さ
れる。垂直転送CCD33に移されたフオトダイ
オード31の電荷を排出する時刻t3からt5に致る
時間は数μsecと充分短い。従つて、露光は時刻t5
以降も続けられることになる。時刻t5以降トラン
スフアーゲート35には再び高電圧が印加され、
適正露光時間が完了する時刻t6まで第5d図或い
は第5e図のポテンシアル障壁模式図となる。す
なわち、フオトダイオード31で生成された信号
電荷は、トランスフアーゲート35下のポテンシ
アル障壁を越えて垂直転送CCD33に移つてい
く。この時クリアゲート38には、第4図にVI
で示した電圧が印加され、クリアゲート38下の
ポテンシアル障壁はトランスフアーゲート35下
のポテンシアル障壁より低く設定されている。
On the other hand, accumulation of signal charges starts at time t= t3 when the transfer gate 35 is returned to a low voltage. The time from time t 3 to time t 5 for discharging the charge of the photodiode 31 transferred to the vertical transfer CCD 33 is sufficiently short as several microseconds. Therefore, the exposure is at time t 5
It will be continued thereafter. After time t5 , high voltage is applied to the transfer gate 35 again.
The potential barrier schematic diagram of FIG. 5d or FIG. 5e is maintained until time t6 when the proper exposure time is completed. That is, the signal charge generated by the photodiode 31 crosses the potential barrier under the transfer gate 35 and moves to the vertical transfer CCD 33. At this time, the clear gate 38 has V I shown in FIG.
A voltage indicated by is applied, and the potential barrier under the clear gate 38 is set lower than the potential barrier under the transfer gate 35.

この時、クリアゲート38下のポテンシアル障
壁は、もちろん垂直転送CCD33の電圧が印加
されていない電極φ3,φ4下の電子に対するポテ
ンシアルψ3,ψ4よりも低くなつており、あふれ
た信号電荷の垂直方向への拡がりが阻止されてい
るのは言うまでも無い。
At this time, the potential barrier under the clear gate 38 is of course lower than the potential ψ 3 and ψ 4 for electrons under the electrodes φ 3 and φ 4 to which no voltage is applied in the vertical transfer CCD 33, and the overflowing signal charge It goes without saying that the vertical expansion of

この結果、垂直転送CCD33であふれた電荷
は、隣接する素子列単位のオーバーフロードレイ
ン32′に第5e図の如く排出される。
As a result, the charges overflowing in the vertical transfer CCD 33 are discharged to the overflow drain 32' of each adjacent element column as shown in FIG. 5e.

時刻t3に始まりt6で終る適正露光時間は、別に
設けた測光素子及び測光回路を用いて算出するの
が簡便である。
It is convenient to calculate the appropriate exposure time starting at time t3 and ending at time t6 using a separately provided photometric element and photometric circuit.

露光が完了し、トランスフアーゲート電圧もク
リアゲート電圧も低電圧となつた時刻t7以降垂直
転送CCD33に蓄積された信号電荷は、通常の
インターライン転送CCD同様に転送され読み出
される。この時のポテンシアル図を示したのが第
5f図及び第5g図である。撮影完了直後は、大
部分のフオトダイオード31は飽和状態に無く第
5f図のようになつている。ところが、ある時間
以上経過すると電荷が飽和するフオトダイオード
がではじめ、そこでは第5g図の如くあふれた電
荷が同一素子列単位のオーバーフロードレイン3
2に排出される。よつて、信号電荷読み出し中の
ブルーミング現象は抑制される。
The signal charges accumulated in the vertical transfer CCD 33 after time t7 when the exposure is completed and both the transfer gate voltage and the clear gate voltage become low voltages are transferred and read out in the same manner as in a normal interline transfer CCD. Figures 5f and 5g show potential diagrams at this time. Immediately after photographing is completed, most of the photodiodes 31 are not saturated and are as shown in FIG. 5f. However, after a certain amount of time passes, some photodiodes begin to become saturated in charge, and as shown in Figure 5g, the overflowing charge drains into the overflow drain 3 of the same element row.
2 is discharged. Therefore, the blooming phenomenon during signal charge readout is suppressed.

第6図は、本発明の動作を説明するために示し
た電子スチルカメラの一部ブロツク図であり、第
7図は、第6図の各所に於けるパルスのタイミン
グを示すタイミングチヤートである。説明を簡単
にするためここではCCDイメージセンサに必要
なパルスのうちクリアゲートパルスψCG、トラン
スフアーゲートパルスψTG及び4相の垂直転送ク
ロツクψ1〜ψ4についてその発生方法を示す。第
6図の61で示したレリーズスイツチがONされ
ると、2つのNANDゲートより構成されたフリ
ツプフロツプ62のQ出力Q0がHighレベルとな
る。出力Q0は、14bitのシフトレジスタ63と測
光演算回路64とに印加されており、シフトレジ
スタ63に対してはシフトイン入力に、測光演算
回路64に対してはイニシアライズパルスにな
る。
FIG. 6 is a partial block diagram of an electronic still camera shown to explain the operation of the present invention, and FIG. 7 is a timing chart showing pulse timings at various points in FIG. 6. To simplify the explanation, the method of generating the clear gate pulse ψ CG , transfer gate pulse ψ TG , and four-phase vertical transfer clocks ψ 1 to ψ 4 among the pulses necessary for the CCD image sensor will be shown here. When the release switch shown at 61 in FIG. 6 is turned on, the Q output Q0 of the flip-flop 62 composed of two NAND gates becomes High level. The output Q 0 is applied to a 14-bit shift register 63 and a photometric calculation circuit 64, and serves as a shift-in input for the shift register 63 and as an initialization pulse for the photometry calculation circuit 64.

本実施例では、露出のタイミングはテレビジヨ
ン同期信号発生回路(不図示)に同期しており、
シフトレジスタ63もクロツクとして水平駆動信
号HDが入力されている。従つてシフトレジスタ
63の14bitの出力Q1〜Q14には第7図のタイミン
グチヤートに示すようなパルスが入力Q0に対し
て与えられる。
In this embodiment, the exposure timing is synchronized with a television synchronization signal generation circuit (not shown).
The shift register 63 also receives the horizontal drive signal HD as a clock. Therefore, the 14-bit outputs Q1 to Q14 of the shift register 63 are given pulses as shown in the timing chart of FIG. 7 relative to the input Q0 .

これらの出力より、第6図の中央に一点鎖線で
囲つて示した論理回路72によりクリアゲートに
高電圧VHを印加するパルスψCGH、中間電圧VI
印加するパルスψCGI、トランスフアーゲートパル
スψTG、垂直転送クロツクψ1,ψ2を強制的にロー
レベルとするパルス12を第7図の如きタイミン
グチヤートで生成する。また、出力Q9は直接測
光演算回路64に印加され、測光素子65の出力
に応じて露光時間の演算を開始させている。測光
演算回路64は、イメージセンサ66に対する適
正露光量に達した時第6図及び第7図にψeで示
した露光完了パルスを生成する。パルスψeは、
フリツプフロツプ62、シフトレジスタ63及び
2つのDフリツプフロツプ67,68をクリアし
ている。但し、一方のDフリツプフロツプ67を
クリアするに当つては遅延回路69を介してお
り、従つて、パルスψCGIの立下りは他のパルスよ
り時間τ1だけ遅れている。この遅れ時間τ1は第7
図タイミングチヤートでは時刻t=t6からt=t7
の間の時間に相当する。パルスψsは、更に別の遅
延回路70を介して垂直転送駆動回路71のスタ
ートパルスψeとなり、素子の信号電荷の垂直方
向転送が開始される。
From these outputs, the logic circuit 72 shown in the center of FIG . A pulse 12 that forces the pulse ψ TG and the vertical transfer clocks ψ 1 and ψ 2 to a low level is generated using a timing chart as shown in FIG. Further, the output Q 9 is directly applied to the photometry calculation circuit 64, and the calculation of the exposure time is started according to the output of the photometry element 65. The photometric calculation circuit 64 generates an exposure completion pulse shown as ψ e in FIGS. 6 and 7 when the appropriate exposure amount for the image sensor 66 is reached. The pulse ψ e is
Flip-flop 62, shift register 63 and two D flip-flops 67 and 68 are cleared. However, one D flip-flop 67 is cleared through a delay circuit 69, so the fall of the pulse ψ CGI is delayed by a time τ 1 from the other pulses. This delay time τ 1 is the seventh
In the timing chart shown in the figure, from time t = t 6 to t = t 7
corresponds to the time between. The pulse ψ s becomes the start pulse ψ e of the vertical transfer drive circuit 71 via another delay circuit 70, and vertical transfer of signal charges of the element is started.

タイミングチヤート第7図の最下段に示した時
刻t1〜t7は先に第4図で示した時刻t1〜t7と完全
に対応している。
The times t 1 to t 7 shown at the bottom of the timing chart in FIG. 7 completely correspond to the times t 1 to t 7 shown in FIG. 4 previously.

第8図は、本発明をオートフオーカス用センサ
に適用した例であり、オートフオーカスの原理と
しては前ピン後ピン両像のボケ検出方式、二重係
合致方式のいずれに対しても適用が可能である。
Figure 8 shows an example in which the present invention is applied to an autofocus sensor, and the autofocus principle can be applied to both the front focus and rear focus blur detection method and the double engagement method. is possible.

図中、受光部PDは2列が平行して設けられて
おり、これら2つの受光部PDの間には共通のオ
ーバーフロードレインOFDが、該オーバーフロ
ードレインOFDの両側にはこのオーバーフロー
ドレインOFDへの電荷排出の際のポテンシアル
の高さを制御するオーバーフローコントロールゲ
ートOFCGが設けられている。各フオトダイオー
ドは水平方向にはチヤネルストツプ(不図示)で
分離されているのは言うまでもない。フオトダイ
オードPDに生成された電荷は、バリアゲートBG
を介してストアゲートSTORE下のポテンシアル
井戸に蓄積される。所定時間の露光が完了すれば
バリアゲートBGは閉じられストアゲート
STORE下の電荷は、トランスフアーゲートTG
を介して水平転送CCD(H.CCD)に読み込まれ
る。水平転送CCD(H.CCD)はここでは2相クロ
ツクψ1,ψ2で駆動されている。水平転送CCD(H.
CCD)のトランスフアーゲートの反対側にはク
リアゲートCGとクリアドレインCDが設けられて
おり、水平転送CCD(H.CCD)の電荷を一括して
排出可能となつている。この結果、素子内部の不
要電荷(暗電流電荷或いは素子駆動のタイミング
上生じる不要電荷)は、たかだか数クロツクの転
送で素子外への排出が可能となる。尚、斜線で示
したMPDは光遮へいされた受光素子であり、オ
プテイカルブラツククランプとして用いられる。
In the figure, two rows of light receiving parts PD are provided in parallel, a common overflow drain OFD is provided between these two light receiving parts PD, and a charge to this overflow drain OFD is provided on both sides of the overflow drain OFD. An overflow control gate OFCG is provided to control the height of the potential during discharge. Needless to say, each photodiode is separated horizontally by a channel stop (not shown). The charge generated in the photodiode PD is transferred to the barrier gate BG
is stored in the potential well under the store gate STORE. When the exposure for a predetermined time is completed, the barrier gate BG is closed and the store gate is closed.
The charge under STORE is the transfer gate TG
is read into the horizontal transfer CCD (H.CCD) via. The horizontal transfer CCD (H.CCD) is driven here by two-phase clocks ψ 1 and ψ 2 . Horizontal transfer CCD (H.
A clear gate CG and a clear drain CD are provided on the opposite side of the transfer gate of the horizontal transfer CCD (H.CCD), making it possible to discharge the charges of the horizontal transfer CCD (H.CCD) all at once. As a result, unnecessary charges inside the element (dark current charges or unnecessary charges generated due to the timing of driving the element) can be discharged to the outside of the element by transferring a few clocks at most. Note that the shaded MPD is a light-shielded light receiving element and is used as an optical black clamp.

また、図ではフオトダイオードPDのみが露光
可能となつており素子の他の部分は光遮へいされ
ている。
Furthermore, in the figure, only the photodiode PD can be exposed to light, and the other parts of the device are shielded from light.

以上述べた如き撮像素子と駆動装置を用いれ
ば、従来問題となつた欠点が根本的に解決でき
る。
By using the image pickup device and drive device as described above, the drawbacks of the conventional technology can be fundamentally solved.

すなわち、第1の問題点であつた垂直転送
CCDの不要電荷排出の問題は、垂直転送CCDと
隣接するオーバーフロードレインとの間にクリア
ゲートを設け、そのゲート下のポテンシヤル障壁
の高さを制御することによつて、不要電荷を一括
して極く短時間に排出可能となり解決された。
In other words, the first problem was vertical transfer.
The problem of unnecessary charge discharge from CCDs can be solved by installing a clear gate between the vertical transfer CCD and the adjacent overflow drain, and by controlling the height of the potential barrier under the gate, unnecessary charges can be removed all at once. This problem has been solved as it can be discharged in a short period of time.

第2の問題点であつた、フオトダイオードの不
要電荷をオーバーフローコントロールゲートを利
用して一括排出したため、信号電荷の読み出しに
際し素子の不整、不均一の影響を受けた点につい
ては、フオトダイオードからの不要電荷排出が信
号電荷読み出しと同一条件となるように、ともに
トランスフアーゲートを介して行うようにしたこ
とで解決された。
The second problem, unnecessary charge from the photodiode was discharged all at once using an overflow control gate, so the influence of element irregularities and non-uniformity when reading out signal charges was solved. This problem was solved by discharging unnecessary charges under the same conditions as signal charge reading, by performing both via a transfer gate.

更に第3の問題点であつた、信号電荷の短時間
での転送による不完全転送の問題は、有効露光時
間中その大部分の時間をトランスフアーゲート下
のポテンシヤル障壁を下げ続け、絶えずフオトダ
イオードから垂直転送CCDに信号電荷が流れ込
むようにしたことで解決された。
Furthermore, the third problem, the problem of incomplete transfer due to short-time transfer of signal charges, is that the potential barrier under the transfer gate continues to be lowered for most of the effective exposure time, and the photodiode is constantly lowered. This was solved by allowing the signal charge to flow from the to the vertical transfer CCD.

又、簡単な電極構造により良好なシヤツター機
能を得られることにより第4の問題点も解決され
た。
Furthermore, the fourth problem has been solved by obtaining a good shutter function with a simple electrode structure.

以上の説明から明らかなように、本発明に係る
インターライン転送CCDの駆動装置によれば、
フオトダイオード及び垂直転送CCDからの不要
電荷の排出が極めて短時間で実現でき、しかも素
子製造プロセス上の不均一等の影響も少いため消
費電力の低減、歩留りの向上につながるのみなら
ず、フオトダイオードから垂直転送CCDへの信
号電荷の転送も完全に行なわれるため、良好な電
子シヤツター機能を実現できるという効果があ
る。
As is clear from the above description, according to the interline transfer CCD driving device according to the present invention,
Unnecessary charges can be discharged from photodiodes and vertical transfer CCDs in an extremely short time, and there is little influence from non-uniformity in the device manufacturing process, which not only reduces power consumption and improves yield, but also Since the signal charge is completely transferred from the CCD to the vertical transfer CCD, it has the effect of realizing a good electronic shutter function.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1a図、第1b図及び第1c図は、従来のイ
ンターライン転送CCDの一例の要部を模式的に
示す平面図、断面図及びポテンシヤル障壁模式
図、第2a図、第2b図及び第2c図は別の従来
例の要部を模式的に示す平面図、断面図及びポテ
ンシヤル障壁模式図である。第3a図及び第3b
図は、本発明に用いられる素子の1実施例の要部
を模式的に示す平面説明図及び断面図、第4図
は、上記素子の駆動方法の一例を示すタイミング
チヤート、第5a図〜第5g図は、第4図に示し
た動作の主要時刻における各部に於ける電子に対
するポテンシヤル障壁の状態を示す模式図であ
る。第6図は本発明を電子スチルカメラに適用し
た場合の要部ブロツク図、第7図は第6図の各所
に於けるパルスのタイミングを示すタイミングチ
ヤート図、第8図は本発明をオートフオーカス用
センサに適用した場合の説明図である。 1,31……受光部フオトダイオード、2,3
2……オーバーフロードレイン、32′……他の
素子列単位のオーバーフロードレイン、3,33
……垂直転送部、3−1……垂直転送CCD、3
−2……埋め込みチヤンネル、4,34……オー
バーフローコントロールゲート、5,35……ト
ランスフアーゲート、6,36,37……チヤン
ネルストツプ、38……クリアゲート、9,39
……光遮へい膜。
1a, 1b, and 1c are a plan view, a sectional view, and a schematic diagram of a potential barrier schematically showing the main parts of an example of a conventional interline transfer CCD; FIGS. 2a, 2b, and 2c. The figures are a plan view, a sectional view, and a schematic diagram of a potential barrier schematically showing the main parts of another conventional example. Figures 3a and 3b
The figures are an explanatory plan view and a sectional view schematically showing essential parts of one embodiment of the element used in the present invention, FIG. 4 is a timing chart showing an example of a method for driving the element, and FIGS. FIG. 5g is a schematic diagram showing the state of potential barriers to electrons in each part at main times of the operation shown in FIG. 4. FIG. 6 is a block diagram of the main parts when the present invention is applied to an electronic still camera, FIG. 7 is a timing chart showing the timing of pulses at various points in FIG. 6, and FIG. It is an explanatory view when applied to a sensor for waste. 1, 31... Light receiving part photodiode, 2, 3
2... Overflow drain, 32'... Overflow drain in units of other element rows, 3, 33
... Vertical transfer section, 3-1 ... Vertical transfer CCD, 3
-2... Embedded channel, 4, 34... Overflow control gate, 5, 35... Transfer gate, 6, 36, 37... Channel stop, 38... Clear gate, 9, 39
...Light shielding film.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 受光部の片側にオーバーフローコントロール
ゲートを介してオーバーフロードレインを並設
し、他の片側にトランスフアーゲートを介して垂
直転送部を並設した素子列単位をチヤンネルスト
ツパーを介して複数並列配置したインターライン
転送CCDに於いて、前記チヤンネルストツパー
にクリアゲートを設けて該クリアゲートに印加す
る電圧によつて電子に対するポテンシヤル障壁を
制御可能とし、露光に先だつて各素子列単位のト
ランスフアーゲートに高電圧を印加して該トラン
スフアーゲートを介して受光部の不要電荷を垂直
転送部へ転送した後、各素子列単位のクリアゲー
トに高電圧を印加して該クリアゲートを介して隣
接する他の素子列単位のオーバーフロードレイン
に排出せしめる如く制御することを特徴とするイ
ンターライン転送CCDの駆動装置。 2 特許請求の範囲第1項に於いて、露光開始
後、クリアゲートに高電圧を印加して垂直転送部
の不要電荷を該クリアゲートを介して隣接する他
の素子列単位のオーバーフロードレインに排出
し、その後前記クリアゲートに中間電圧を印加し
た後トランスフアーゲートに高電圧を印加して受
光部の信号電荷を垂直転送部へ移送せしめる如く
制御することを特徴とするインターライン転送
CCDの駆動装置。 3 特許請求の範囲第2項に於いて、露光完了後
信号電荷を転送している期間は、オーバーフロー
コントロールゲートに予め定めた電圧を印加して
前記期間に受光部に発生する電荷の一部を同一素
子列単位のオーバーフロードレインに排出せしめ
る如く制御することを特徴とするインターライン
転送CCDの駆動装置。 4 特許請求の範囲第3項に於いて、オーバーフ
ローコントロールゲートに印加する電圧は、露光
に先だつて受光部の不要電荷を垂直転送部へ移送
する時にトランスフアーゲートに高電圧を印加し
て得られる該トランスフアーゲート下の電子に対
するポテンシヤル障壁より前記オーバーフローコ
ントロールゲート下の電子に対するポテンシヤル
障壁を高くする様な電圧であることを特徴とする
インターライン転送CCDの駆動装置。
[Claims] 1. An overflow drain is arranged in parallel through an overflow control gate on one side of a light receiving section, and a vertical transfer section is arranged in parallel through a transfer gate on the other side, and a channel stopper is formed in units of element rows. In a plurality of interline transfer CCDs arranged in parallel through the channel stopper, a clear gate is provided in the channel stopper, and the potential barrier to electrons can be controlled by the voltage applied to the clear gate, and each element column is After applying a high voltage to the unit transfer gate and transferring the unnecessary charges in the light receiving section to the vertical transfer section via the transfer gate, a high voltage is applied to the clear gate of each element column unit to transfer the unnecessary charge from the light receiving section to the vertical transfer section. 1. A driving device for an interline transfer CCD, characterized in that the device controls the overflow to be discharged to the overflow drain of each adjacent element column via the overflow drain of another adjacent element column. 2. In claim 1, after the start of exposure, a high voltage is applied to the clear gate to discharge unnecessary charges in the vertical transfer section to the overflow drain of other adjacent element columns through the clear gate. The interline transfer is characterized in that the signal charges in the light receiving section are controlled to be transferred to the vertical transfer section by applying an intermediate voltage to the clear gate and then applying a high voltage to the transfer gate.
CCD drive device. 3 In claim 2, during the period during which signal charges are being transferred after completion of exposure, a predetermined voltage is applied to the overflow control gate to remove a portion of the charges generated in the light receiving section during the period. A driving device for an interline transfer CCD, characterized in that it controls the overflow to be discharged to the overflow drain of the same element column. 4 In claim 3, the voltage applied to the overflow control gate is obtained by applying a high voltage to the transfer gate when transferring unnecessary charges in the light receiving section to the vertical transfer section prior to exposure. A driving device for an interline transfer CCD, characterized in that the voltage is such as to make a potential barrier for electrons under the overflow control gate higher than a potential barrier for electrons under the transfer gate.
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