JP2001119010A - Multi-output solid-state imaging device - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】中間レジスタを配置することなく、且つ、チッ
プ面積を増大させることなく分離レジスタを設けるスペ
ースを確保するマルチ出力固体撮像装置を提供する。
【解決手段】水平及び垂直方向に所定のピッチで配置さ
れ入射光に応じて電荷を発生する複数の光電変換部と、
前記光電変換部で発生した電荷を列ごとに垂直方向に転
送する垂直転送部と、前記垂直転送部から転送された電
荷を水平方向に転送する水平転送部とを有し、前記水平
転送部は各々出力部を有する複数のブロックに分割さ
れ、前記ブロックは半導体領域上に絶縁膜を介して配置
された複数の転送電極を有し、該転送電極に順次駆動パ
ルスを印加させることによって前記電荷が前記出力部に
転送され、少なくとも一つの前記転送電極は、垂直転送
部と接する側のピッチが反対側のピッチに比べて長い。
(57) Abstract: Provided is a multi-output solid-state imaging device which secures a space for providing a separation register without arranging an intermediate register and without increasing a chip area. A plurality of photoelectric conversion units that are arranged at a predetermined pitch in the horizontal and vertical directions and generate charges according to incident light,
A vertical transfer unit that transfers charges generated in the photoelectric conversion unit in a vertical direction for each column, and a horizontal transfer unit that transfers charges transferred from the vertical transfer unit in a horizontal direction, wherein the horizontal transfer unit The block is divided into a plurality of blocks each having an output portion, and the block has a plurality of transfer electrodes arranged on a semiconductor region via an insulating film, and the charge is sequentially applied to the transfer electrodes by applying a driving pulse to the transfer electrodes. At least one of the transfer electrodes transferred to the output unit has a longer pitch on the side in contact with the vertical transfer unit than on the opposite side.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、水平転送部が複数
のブロックに分割され各々のブロックごとに電荷を出力
するマルチ出力固体撮像装置に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a multi-output solid-state imaging device in which a horizontal transfer section is divided into a plurality of blocks and outputs electric charge for each block.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来からCCD(charge couple devic
e)は、固体撮像装置の電荷転送部として広く用いられ
てきた。CCDを固体撮像装置に用いるときには、水平
画素数と同数の垂直CCDと1個の水平CCDを配置し
て、電荷は各画素に配置された光電変換部から垂直CC
D、水平CCD、そして出力部に転送される。2. Description of the Related Art Conventionally, a CCD (charge couple device) has been used.
e) has been widely used as a charge transfer section of a solid-state imaging device. When a CCD is used in a solid-state imaging device, the same number of vertical CCDs and one horizontal CCD as the number of horizontal pixels are arranged, and electric charges are transferred from the photoelectric conversion units arranged in each pixel to the vertical CCs.
D, horizontal CCD, and transferred to the output unit.
【0003】ところで、近年、固体撮像装置の画像分解
能を向上させるため、画素数を増大させる傾向がある。
しかし、画素数を増大させると当然ながら読み出し時間
が増大する。電荷が画素から垂直CCDを介して水平C
CDまで転送される時間と、水平CCDに転送された電
荷が水平CCDを介して出力部に転送される時間を比べ
ると、後者の方が圧倒的に長い。即ち、全部の画素の電
荷を読み出すために必要な時間は、水平CCDの転送速
度で制限される。In recent years, the number of pixels has tended to increase in order to improve the image resolution of solid-state imaging devices.
However, when the number of pixels is increased, the reading time naturally increases. The charge is transferred from the pixel to the horizontal C through the vertical CCD.
Comparing the time for transferring to the CD and the time for transferring the charges transferred to the horizontal CCD to the output unit via the horizontal CCD, the latter is overwhelmingly longer. That is, the time required to read out the charges of all the pixels is limited by the transfer speed of the horizontal CCD.
【0004】そこで従来より、高速の画像読み出しを目
的として、水平CCDをマルチ出力にする提案がなされ
ている。水平CCDを複数に分割し複数の出力をパラレ
ルに出力することで、見かけのデータレートは向上す
る。図3は、従来のマルチ出力固体撮像装置31を示す
平面図である。光電変換部を有する感光領域32と非感
光領域33によって構成されたフレームトランスファ型
CCDマルチ出力固体撮像装置31である。いくつかに
分割された水平CCD(34a〜34z)のそれぞれの
最終部に、電荷を電圧に変換するための読みとりダイオ
ード(不図示)が配置されている。その読みとりダイオ
ードをリセットするMOSトランジスタ(35a〜35
z)と、読みとりダイオードの電圧をチップの外部に出
力するためのアンプ(36a〜36z)は、水平CCD
の並びからはずれた所に配置されている。[0004] Therefore, conventionally, there has been a proposal to use a horizontal CCD as a multi-output for the purpose of high-speed image reading. By dividing the horizontal CCD into a plurality of parts and outputting a plurality of outputs in parallel, the apparent data rate is improved. FIG. 3 is a plan view showing a conventional multi-output solid-state imaging device 31. This is a frame transfer type CCD multi-output solid-state imaging device 31 including a photosensitive region 32 having a photoelectric conversion unit and a non-photosensitive region 33. A reading diode (not shown) for converting a charge into a voltage is arranged at the final portion of each of the divided horizontal CCDs (34a to 34z). MOS transistors (35a to 35a) for resetting the reading diode
z) and an amplifier (36a-36z) for outputting the voltage of the reading diode to the outside of the chip are horizontal CCDs.
Are located out of line.
【0005】この従来例は、水平CCDに複数の出力部
を配置させたので見かけのデータレートが向上する。し
かしながらこの構成は、初期ピクセルドループと呼ばれ
る問題が発生する。即ち、各出力部で読み出される最初
の有効ピクセルクロックにおける応答不均一性の問題が
発生する。これは、マルチ出力型のCCDに限った問題
ではなく、水平CCDが一つしか配置されない単出力固
体撮像装置においても発生する。単出力固体撮像装置に
おいては、CCDの最終段にダミーのCCD電極を複数
配置させ、ダミー信号を廃棄することによって、問題を
解消している。しかし、上記のマルチ出力固体撮像装置
は、ダミーCCD電極を配置させるスペースが無いの
で、初期ピクセルドープが生ずるのである。In this conventional example, since a plurality of output units are arranged on the horizontal CCD, the apparent data rate is improved. However, this configuration has a problem called initial pixel droop. That is, there is a problem of non-uniform response in the first effective pixel clock read by each output unit. This is not a problem limited to the multi-output type CCD, but also occurs in a single-output solid-state imaging device in which only one horizontal CCD is arranged. In the single output solid-state imaging device, the problem is solved by disposing a plurality of dummy CCD electrodes at the last stage of the CCD and discarding the dummy signal. However, in the above-described multi-output solid-state imaging device, initial pixel doping occurs because there is no space for disposing the dummy CCD electrode.
【0006】図4は、初期ピクセルドープを改善させた
従来のマルチ出力固体撮像装置41を示す平面図であ
る。垂直CCD42と水平CCD44の間に中間レジス
タ43を設けている。中間レジスタ43は、垂直CCD
42を延長し且つ水平CCD側の幅を絞るために配置さ
れている。機能的には垂直CCD42と同一である。こ
の中間レジスタ43を配置したために、分離レジスタ4
5と読みとりダイオード46は、分割された各水平CC
D44の間に配置することが可能になっている。また、
水平CCD44と読みとりダイオード46の間に分離レ
ジスタ45が配置されている。この分離レジスタ45
は、前述のダミーCCD電極に相当し、これを設けるこ
とで、初期ピクセルドループを防止することが可能にな
る。FIG. 4 is a plan view showing a conventional multi-output solid-state imaging device 41 with improved initial pixel doping. An intermediate register 43 is provided between the vertical CCD 42 and the horizontal CCD 44. The intermediate register 43 is a vertical CCD
42 is extended and narrowed on the horizontal CCD side. Functionally, it is the same as the vertical CCD. Since the intermediate register 43 is arranged, the separation register 4
5 and the reading diode 46 are connected to each divided horizontal CC.
It is possible to arrange between D44. Also,
A separation register 45 is arranged between the horizontal CCD 44 and the reading diode 46. This separation register 45
Corresponds to the aforementioned dummy CCD electrode, and by providing this, it is possible to prevent initial pixel droop.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】図4のマルチ出力固体
撮像装置は、中間レジスタ43を設けることで分離レジ
スタ45を設けるスペースを確保し、初期ピクセルドル
ープを防止している。しかし、中間レジスタ43を設け
た分だけチップ面積が増大し、歩留まりが低下し、チッ
プ単価が高くなるという問題があった。本発明はこのよ
うな問題に鑑みてなされたものであり、チップ面積を増
大させることなく分離レジスタを配置させるスペースを
有するマルチ出力固体撮像装置を提供することを目的と
する。In the multi-output solid-state imaging device shown in FIG. 4, a space for providing the separation register 45 is secured by providing the intermediate register 43 to prevent an initial pixel droop. However, there is a problem that the chip area is increased by the provision of the intermediate register 43, the yield is reduced, and the chip unit price is increased. The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a multi-output solid-state imaging device having a space for disposing a separation register without increasing a chip area.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項1のマルチ出力固
体撮像装置は、水平及び垂直方向に所定のピッチで配置
され入射光に応じて電荷を発生する複数の光電変換部
と、前記光電変換部で発生した電荷を列ごとに垂直方向
に転送する垂直転送部と、前記垂直転送部から転送され
た電荷を水平方向に転送する水平転送部とを有し、前記
水平転送部は各々出力部を有する複数のブロックに分割
され、前記ブロックは半導体領域上に絶縁膜を介して配
置された複数の転送電極を有し、該転送電極に順次駆動
パルスを印加させることによって前記電荷が前記出力部
に転送され、少なくとも一つの前記転送電極は、垂直転
送部と接する側のピッチが反対側のピッチに比べて長い
ことを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a multi-output solid-state imaging device, comprising: a plurality of photoelectric conversion units which are arranged at a predetermined pitch in a horizontal and vertical direction and generate electric charges according to incident light; A vertical transfer unit for transferring the charges generated in the unit in a vertical direction for each column, and a horizontal transfer unit for transferring the charges transferred from the vertical transfer unit in a horizontal direction, wherein each of the horizontal transfer units is an output unit. Is divided into a plurality of blocks having a plurality of transfer electrodes disposed on a semiconductor region via an insulating film, and the charge is applied to the output section by sequentially applying a drive pulse to the transfer electrodes. And at least one of the transfer electrodes has a longer pitch on the side in contact with the vertical transfer section than the pitch on the opposite side.
【0009】水平転送部の転送電極の形状をこのように
すれば、各ブロック間には水平転送部の転送電極が配置
されない領域が生ずる。よって、中間レジスタの配置に
よりチップ面積を増大させることなく、分離レジスタを
配置させるスペースが生じる。また、請求項2の発明
は、請求項1に記載のマルチ出力固体撮像装置におい
て、前記出力部は、前記ブロックの間に配置された分離
レジスタと、該分離レジスタと接続された読みとりダイ
オードを有することを特徴とする。出力部には、少なく
とも、分離レジスタと読みとりダイオードを備える。ま
た、上記の構成により生じた各ブロック間のスペース
は、分離レジスタ全体が配置されるのに十分なスペース
であるのが好ましい。If the shape of the transfer electrodes of the horizontal transfer section is made in this manner, there is an area between the blocks where the transfer electrodes of the horizontal transfer section are not arranged. Therefore, there is a space for disposing the separation register without increasing the chip area by disposing the intermediate register. According to a second aspect of the present invention, in the multi-output solid-state imaging device according to the first aspect, the output unit includes a separation register disposed between the blocks, and a reading diode connected to the separation register. It is characterized by the following. The output unit includes at least a separation register and a reading diode. Further, the space between the blocks generated by the above configuration is preferably a space sufficient for arranging the entire separation register.
【0010】また、請求項3の発明は、請求項1または
2のいずれかに記載のマルチ出力固体撮像装置におい
て、前記少なくとも一つの転送電極は垂直転送部と接す
る側の長さが反対側の長さに比べて長い台形形状である
ことを特徴とする。この構成は、相対する側のピッチが
異なる転送電極の形状を更に限定したものであり、最も
設計が容易な構成となる。According to a third aspect of the present invention, in the multi-output solid-state imaging device according to any one of the first and second aspects, the at least one transfer electrode has a length in contact with a vertical transfer portion on the opposite side. It has a trapezoidal shape longer than its length. This configuration further restricts the shapes of the transfer electrodes having different pitches on the opposing sides, and is the configuration that is easiest to design.
【0011】また、請求項4の発明は、請求項1から請
求項3のいずれかに記載のマルチ出力固体撮像装置にお
いて、前記垂直転送部はCCD又はCSDであることを
特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the multi-output solid-state imaging device according to any one of the first to third aspects, the vertical transfer unit is a CCD or a CSD.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】(第1の実施形態)図1は、本発
明の第1の実施形態に係るマルチ出力固体撮像装置の平
面図である。なお、図中の矢印は、信号電荷が転送され
る方向を示している。本装置1は、垂直CCD2が受光
部を兼ねているフルフレーム転送型のCCDイメージセ
ンサである。即ち、一つの画素(例えば符号3)は、半
導体領域に配置された受光部と受光部上に絶縁膜を介し
て配置されたCCD電極を有する。通常イメージセンサ
は数十万個の画素を有するが、説明を簡単にするためこ
こでは、水平方向に24画素、垂直方向に6画素、合計
144画素とする。(First Embodiment) FIG. 1 is a plan view of a multi-output solid-state imaging device according to a first embodiment of the present invention. The arrows in the figure indicate the direction in which signal charges are transferred. The present device 1 is a full frame transfer type CCD image sensor in which a vertical CCD 2 also serves as a light receiving unit. That is, one pixel (for example, reference numeral 3) has a light receiving unit disposed in the semiconductor region and a CCD electrode disposed on the light receiving unit via an insulating film. Normally, an image sensor has several hundred thousand pixels, but for simplicity of description, it is assumed here that there are 24 pixels in the horizontal direction and 6 pixels in the vertical direction, for a total of 144 pixels.
【0013】縦一列の画素は垂直CCDを成しており、
各々の垂直CCDは対応する水平CCD4のピクセル
(例えば符号5)に接続される。水平CCD4は、半導
体領域及びその上に絶縁膜を介して配置された複数のC
CD電極からなり、複数のブロック4a、4b、4cに
分割されている。従って、垂直CCD2は、水平CCD
の各ブロック4a、4b、4cに対応した領域2a、2
b、2cに分割されることになる。The pixels in one column form a vertical CCD,
Each vertical CCD is connected to a corresponding horizontal CCD 4 pixel (eg, 5). The horizontal CCD 4 includes a semiconductor region and a plurality of Cs arranged thereon via an insulating film.
It consists of a CD electrode and is divided into a plurality of blocks 4a, 4b, 4c. Therefore, the vertical CCD 2 is
2a, 2b, 2c corresponding to each block 4a, 4b, 4c
b, 2c.
【0014】水平CCD4の各ピクセルは、実質的にC
CD電極(転送電極)の形状でその面積が規定される。
水平CCD電極のピッチは垂直CCDと接している側の
ピッチが垂直CCDの水平方向ピッチ(d1)と等し
く、水平CCD電極の反対側のピッチ(d2)は、前記
ピッチに比較して短かい。そして、本装置1における水
平CCD4の各転送電極は、図1に示すように台形の平
面形状を有している。このCCD電極のピッチや形状に
よって、各ブロック間には三角形のスペースができ、そ
のスペースに分離レジスタ6a、6b、6cを配置す
る。分離レジスタは、半導体領域上にCCD電極を配置
させた構成となっている。よって、中間レジスタを配置
せずに、また、チップ面積を増大させることなく、分離
レジスタを配置させるスペースを確保することが可能と
なる。Each pixel of the horizontal CCD 4 is substantially C
The area is defined by the shape of the CD electrode (transfer electrode).
As for the pitch of the horizontal CCD electrode, the pitch on the side in contact with the vertical CCD is equal to the horizontal pitch (d1) of the vertical CCD, and the pitch (d2) on the opposite side of the horizontal CCD electrode is shorter than the pitch. Each transfer electrode of the horizontal CCD 4 in the present device 1 has a trapezoidal planar shape as shown in FIG. A triangular space is formed between the blocks according to the pitch and shape of the CCD electrodes, and separation registers 6a, 6b, and 6c are arranged in the space. The separation register has a configuration in which CCD electrodes are arranged on a semiconductor region. Therefore, it is possible to secure a space for disposing the separation register without disposing the intermediate register and without increasing the chip area.
【0015】分離レジスタ6a、6b、6cに隣接し
て、読みとりダイオード7a、7b、7cが配置され
る。更に、読みとりダイオード7a、7b、7cにはリ
セットMOSトランジスタ8a、8b、8c、及び、出
力アンプ9a、9b、9cが接続される。次に、本装置
1の動作を説明する。まず、各画素(例えば符号3)は
積分モードの状態をなしており、受光部(ここでは画
素)に入射した光は、光電変換されて信号電荷が生成・
蓄積される。Read diodes 7a, 7b, 7c are arranged adjacent to the separation registers 6a, 6b, 6c. Furthermore, reset MOS transistors 8a, 8b, 8c and output amplifiers 9a, 9b, 9c are connected to the reading diodes 7a, 7b, 7c. Next, the operation of the present device 1 will be described. First, each pixel (for example, reference numeral 3) is in an integration mode, and light incident on a light receiving unit (here, a pixel) is photoelectrically converted to generate signal charges.
Stored.
【0016】転送モードに入ると、各垂直CCD電極に
駆動用のパルス信号が印加され、各画素に蓄積された信
号電荷は、垂直CCD2を図の上方から下方に流れ水平
CCD4に転送される。このとき、2aの領域で生じた
信号電荷は、4aのブロックの水平CCDに転送され
る。同様に2b、2cで生じた信号電荷は、それぞれ4
b、4cのブロックの水平CCDに転送される。In the transfer mode, a driving pulse signal is applied to each vertical CCD electrode, and the signal charges accumulated in each pixel flow through the vertical CCD 2 from above to below in the figure and are transferred to the horizontal CCD 4. At this time, the signal charges generated in the area 2a are transferred to the horizontal CCD in the block 4a. Similarly, the signal charges generated in 2b and 2c are 4
The data is transferred to the horizontal CCDs of the blocks b and 4c.
【0017】各ブロックの水平CCD4a、4b、4c
に転送された信号電荷は、水平CCD電極に駆動パルス
信号が印加されることにより図面左側から右側に転送さ
れる。各ブロックの水平CCD4a、4b、4cを右側
に転送されてきた信号電荷は、それぞれのブロックに配
置された分離レジスタ6a、6b、6cに転送される。
分離レジスタ6a、6b、6cに転送された信号電荷
は、分離レジスタの転送電極に駆動パルスを印加するこ
とにより読みとりダイオード7a、7b、7cに転送さ
れ、その電圧を変化させる。この電圧変化を出力アンプ
9a、9b、9cによってイメージセンサのチップ外に
出力する。The horizontal CCDs 4a, 4b, 4c of each block
Is transferred from the left side to the right side of the drawing by applying a drive pulse signal to the horizontal CCD electrodes. The signal charges transferred to the right side of the horizontal CCDs 4a, 4b, 4c in each block are transferred to separation registers 6a, 6b, 6c arranged in each block.
The signal charges transferred to the separation registers 6a, 6b, 6c are transferred to the reading diodes 7a, 7b, 7c by applying a drive pulse to the transfer electrodes of the separation registers, and change their voltages. This voltage change is output to the outside of the chip of the image sensor by the output amplifiers 9a, 9b, 9c.
【0018】そして、リセットMOSトランジスタ8
a、8b、8cをオンさせて読みとりダイオードをリセ
ットする。本装置1は、フルフレーム転送型のCCDイ
メージセンサである。しかし、水平転送部が複数のブロ
ックに分割されブロック間に分離レジスタを配置させた
構成を有するならば、これに限るものではない。例え
ば、インターライン型イメージセンサにも適用される。
その場合、垂直転送部をCCDの代わりにCSD(char
ge sweeped device)に置き換えれば、垂直転送部の幅
を狭くすることができるので、開口率が向上するか或い
は画素数が向上するという効果もある。The reset MOS transistor 8
a, 8b and 8c are turned on to reset the reading diode. The device 1 is a full frame transfer type CCD image sensor. However, the present invention is not limited to this, as long as the horizontal transfer unit has a configuration in which the horizontal transfer unit is divided into a plurality of blocks and a separation register is arranged between the blocks. For example, the present invention is also applied to an interline image sensor.
In that case, the vertical transfer section is replaced by a CSD (char
If it is replaced with a ge sweeped device, the width of the vertical transfer unit can be narrowed, so that there is also an effect that the aperture ratio is improved or the number of pixels is improved.
【0019】なお、水平CCDや分離レジスタをここで
はCCDとしたが、これに限られるものではなく例えば
CSD(charge sweeped device)に置き換えた構成も
本願の目的を達成でき、本発明の範疇である。また、本
装置1では水平CCDの最終段は一般的な構成とした
が、高速化電極を配置させたり、出力ゲートや水平CC
Dの幅の絞り込みなどの技術を適用しても良い。 (第2の実施形態)図2は、本発明の第2の実施形態に
係るマルチ出力固体撮像装置の平面図である。第1の実
施形態の装置1との相違点は、前述の装置1においては
水平CCD電極のピッチd2が全ピクセルで同一である
のに対し、第2の実施形態に係るマルチ出力固体撮像装
置11においては、水平CCD電極のピッチが水平CC
Dのピクセルによって異なる点にある。例えば、水平C
CDのピクセル12aは垂直CCD側の転送電極のピッ
チがd3で、逆側のピッチはそれより狭いd4である。
そして、このピクセルのCCD電極は台形であり、装置
1と同様である。しかし、ピクセル12bは垂直CCD
側のピッチd5と逆側のピッチd6が同じであり、CC
D電極は長方形である。Although the horizontal CCD and the separation register are CCDs here, the invention is not limited to this. For example, a configuration in which a CSD (charge sweeped device) is replaced can also achieve the object of the present invention and is within the scope of the present invention. . In the present apparatus 1, the final stage of the horizontal CCD has a general configuration.
A technique such as narrowing down the width of D may be applied. (Second Embodiment) FIG. 2 is a plan view of a multi-output solid-state imaging device according to a second embodiment of the present invention. The difference from the device 1 of the first embodiment is that in the device 1 described above, the pitch d2 of the horizontal CCD electrodes is the same for all pixels, whereas the multi-output solid-state imaging device 11 of the second embodiment is different. , The horizontal CCD electrode pitch is horizontal CC
This is different depending on the D pixel. For example, horizontal C
In the pixel 12a of the CD, the pitch of the transfer electrodes on the vertical CCD side is d3, and the pitch on the opposite side is d4, which is narrower.
The CCD electrode of this pixel has a trapezoidal shape, and is similar to the device 1. However, pixel 12b is a vertical CCD
Pitch d5 on the opposite side and pitch d6 on the opposite side are the same and CC
The D electrode is rectangular.
【0020】このように本実施形態の装置11は、水平
CCDの一部の電極のみ台形を有している。このような
構成によっても、各ブロック間には三角形のスペースが
でき、そのスペースに分離レジスタ6a、6b、6cを
配置することが可能となる。よって、中間レジスタを配
置せずに、また、チップ面積を増大させることなく、分
離レジスタを配置させるスペースを確保することが可能
となる。As described above, in the device 11 of the present embodiment, only some of the electrodes of the horizontal CCD have a trapezoidal shape. Even with such a configuration, a triangular space is formed between the blocks, and the separation registers 6a, 6b, and 6c can be arranged in the space. Therefore, it is possible to secure a space for disposing the separation register without disposing the intermediate register and without increasing the chip area.
【0021】また、上記の実施形態においては、水平C
CDの各ブロックに台形のCCD電極を配置したが、少
なくとも一つのブロックに配置させれば、本発明の効果
が生ずる。その他の点においては、第1の実施形態と同
じであるので説明を省略する。In the above embodiment, the horizontal C
The trapezoidal CCD electrodes are arranged in each block of the CD. However, if they are arranged in at least one block, the effect of the present invention is produced. The other points are the same as those of the first embodiment, and the description is omitted.
【0022】[0022]
【発明の効果】このように、水平CCD電極の垂直CC
D側のピッチを反対側のピッチに比べて長くしたので、
水平CCDの出力をマルチ化しても従来のように中間レ
ジスタを設けることなく、分離レジスタを水平CCDと
読みとりダイオードの間に配置することができる。As described above, the vertical CC of the horizontal CCD electrode is
Since the pitch on the D side is longer than the pitch on the opposite side,
Even if the output of the horizontal CCD is multiplied, the separation register can be arranged between the horizontal CCD and the reading diode without providing an intermediate register as in the related art.
【0023】また、従来から行われているCCDの駆動
に関する種々の工夫、たとえばフレーム転送方式で垂直
CCDをピニングして暗電流を低減したり、ビニング動
作でエリアセンサをリニアセンサとして用いたり、シャ
ッター動作を行ったり等を本発明にも適用することがで
きる。また、本発明の水平CCDは垂直CCDの片側に
のみ配置されているが、両側に配置し双方向動作させる
こともできる。Also, various devices related to the conventional driving of the CCD, such as pinning a vertical CCD by a frame transfer method to reduce dark current, using an area sensor as a linear sensor in a binning operation, and using a shutter. The operation or the like can be applied to the present invention. Although the horizontal CCD of the present invention is arranged on only one side of the vertical CCD, it can be arranged on both sides for bidirectional operation.
【0024】なお、この発明は光の入射方向には関係し
ないので、一般的な表面入射CCDでも、その逆の背面
入射CCDでも適用できる。Since the present invention is not related to the incident direction of light, the present invention can be applied to a general front-illuminated CCD and vice versa.
【図1】本発明の第1の実施形態に係るマルチ出力固体
撮像装置の平面図である。FIG. 1 is a plan view of a multi-output solid-state imaging device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2の実施形態に係るマルチ出力固体
撮像装置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a multi-output solid-state imaging device according to a second embodiment of the present invention.
【図3】従来のマルチ出力固体撮像装置を示す平面図で
ある。FIG. 3 is a plan view showing a conventional multi-output solid-state imaging device.
【図4】初期ピクセルドープを改善させた従来のマルチ
出力固体撮像装置を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing a conventional multi-output solid-state imaging device with improved initial pixel doping.
1,11・・・本発明のマルチ出力固体撮像装置 2,42・・・垂直CCD 3・・・画素(垂直CCD) 4,34,44・・・水平CCD 5,12・・・ピクセル(水平CCD) 6,45・・・分離レジスタ 7,46・・・読みとりダイオード 8,35・・・リセットMOSトランジスタ 9,36・・・出力アンプ 31,41・・・従来のマルチ出力固体撮像装置 32・・・感光領域 33・・・非感光領域 43・・・中間レジスタ 1, 11: Multi-output solid-state imaging device of the present invention 2, 42: Vertical CCD 3: Pixel (vertical CCD) 4, 34, 44: Horizontal CCD 5, 12: Pixel (horizontal) 6, 45: Separation register 7, 46: Reading diode 8, 35: Reset MOS transistor 9, 36: Output amplifier 31, 41: Conventional multi-output solid-state imaging device 32 ..Sensitive area 33 ... Non-sensitive area 43 ... Intermediate register
Claims (4)
され入射光に応じて電荷を発生する複数の光電変換部
と、 前記光電変換部で発生した電荷を列ごとに垂直方向に転
送する垂直転送部と、 前記垂直転送部から転送された電荷を水平方向に転送す
る水平転送部とを有し、 前記水平転送部は、各々出力部を有する複数のブロック
に分割され、 前記ブロックは、半導体領域上に絶縁膜を介して配置さ
れた複数の転送電極を有し、該転送電極に順次駆動パル
スを印加させることによって前記電荷が前記出力部に転
送され、 少なくとも一つの前記転送電極は、垂直転送部と接する
側のピッチが反対側のピッチに比べて長いことを特徴と
するマルチ出力固体撮像装置。1. A plurality of photoelectric conversion units that are arranged at a predetermined pitch in the horizontal and vertical directions and generate electric charges according to incident light, and a vertical unit that transfers electric charges generated by the photoelectric conversion units in a vertical direction for each column. A transfer unit; and a horizontal transfer unit configured to transfer the charges transferred from the vertical transfer unit in a horizontal direction. The horizontal transfer unit is divided into a plurality of blocks each having an output unit. A plurality of transfer electrodes disposed on the region with an insulating film interposed therebetween, and the charge is transferred to the output unit by sequentially applying a drive pulse to the transfer electrodes; at least one of the transfer electrodes is A multi-output solid-state imaging device, wherein a pitch on a side in contact with a transfer unit is longer than a pitch on an opposite side.
された分離レジスタと、該分離レジスタと接続された読
みとりダイオードを有することを特徴とする請求項1に
記載のマルチ出力固体撮像装置。2. The multi-output solid-state imaging device according to claim 1, wherein the output unit includes a separation register disposed between the blocks, and a reading diode connected to the separation register.
転送部と接する側の長さが反対側の長さに比べて長い台
形形状であることを特徴とする請求項1または2のいず
れかに記載のマルチ出力固体撮像装置。3. The device according to claim 1, wherein the at least one transfer electrode has a trapezoidal shape in which a length in contact with the vertical transfer portion is longer than a length in the opposite side. 20. The multi-output solid-state imaging device according to claim 20.
あることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか
に記載のマルチ出力固体撮像装置。4. The multi-output solid-state imaging device according to claim 1, wherein the vertical transfer unit is a CCD or a CSD.
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| JP29536899A JP2001119010A (en) | 1999-10-18 | 1999-10-18 | Multi-output solid-state imaging device |
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|---|---|
| JP2001119010A true JP2001119010A (en) | 2001-04-27 |
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ID=17819732
Family Applications (1)
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- 1999-10-18 JP JP29536899A patent/JP2001119010A/en active Pending
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