JPH0222974A - 固体撮像装置の駆動方法 - Google Patents
固体撮像装置の駆動方法Info
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- JPH0222974A JPH0222974A JP63171879A JP17187988A JPH0222974A JP H0222974 A JPH0222974 A JP H0222974A JP 63171879 A JP63171879 A JP 63171879A JP 17187988 A JP17187988 A JP 17187988A JP H0222974 A JPH0222974 A JP H0222974A
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Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は電子スチル・カメラに適用する電荷蓄積型固体
撮像装置の信号電荷を読出するための駆動方法に関し、
特に電子シャッター動作を併用しつつ信号電荷を読出す
るための駆動方法に関する。
撮像装置の信号電荷を読出するための駆動方法に関し、
特に電子シャッター動作を併用しつつ信号電荷を読出す
るための駆動方法に関する。
電子スチルカメラに適用される電荷蓄積型面体撮像装置
（所謂ＣＯＤ、ＢＢＤ等）の方式として第２図に示すよ
うなフレームインターライン・トランスファ方式のもの
が考案されている。
（所謂ＣＯＤ、ＢＢＤ等）の方式として第２図に示すよ
うなフレームインターライン・トランスファ方式のもの
が考案されている。
まず構造を説明すると、同図において、複数の受光素子
（画素） ＰＡＩＩ、 ＰＡ１２〜ＰＡ＋−１ＰＢｇ、
、 ＰＢ２２〜Ｐｅ２．、 ＰＡ３１． ＰＡ３２〜Ｐ
Ａ３−１ＰＢ４１． ＰＢ、、〜ＰＢｏ等がマ） ＩＪ
フックス状配列され、奇数行目の受光素子ＰＡｚ、 Ｆ
Ａ＋ｚ〜ＰＡ＋−、ＰＡ３１． ＰＡ３２〜ＰＡｓｈ等
が奇数フィールド、偶数行目の受光素子ＰＢ、、、 Ｐ
ＢＸ２〜ＰＢ２イ、Ｐａ、、、 ＰＢ、２〜Ｐａ、、等
が偶数フィールドとなっている。Ｌ、１．〜１１．等は
これらの受光素子の間に縦方向に形成された電荷転送路
であり、これらの電荷転送路１＝、ｌｘ〜１１等の上面
は遮蔽膜により光の入射が遮断されている。
（画素） ＰＡＩＩ、 ＰＡ１２〜ＰＡ＋−１ＰＢｇ、
、 ＰＢ２２〜Ｐｅ２．、 ＰＡ３１． ＰＡ３２〜Ｐ
Ａ３−１ＰＢ４１． ＰＢ、、〜ＰＢｏ等がマ） ＩＪ
フックス状配列され、奇数行目の受光素子ＰＡｚ、 Ｆ
Ａ＋ｚ〜ＰＡ＋−、ＰＡ３１． ＰＡ３２〜ＰＡｓｈ等
が奇数フィールド、偶数行目の受光素子ＰＢ、、、 Ｐ
ＢＸ２〜ＰＢ２イ、Ｐａ、、、 ＰＢ、２〜Ｐａ、、等
が偶数フィールドとなっている。Ｌ、１．〜１１．等は
これらの受光素子の間に縦方向に形成された電荷転送路
であり、これらの電荷転送路１＝、ｌｘ〜１１等の上面
は遮蔽膜により光の入射が遮断されている。
各受光素子とそれに隣接する電荷転送路との間には受光
素子に発生した信号電荷を電荷転送路へ移すためのトラ
ンスフアゲ−）Ｇ、、、Ｇ、２〜ＧＩＩ、、Ｇ２１＋Ｇ
２１〜Ｇ２□、Ｇ３＋＋Ｇコ２〜Ｇ１ｎ５ Ｇ４１＋
Ｇ４２〜Ｇａｍ等が設けられている。又、電荷転送路１
１゜１２〜１ｒ１等には、これらのトランスファゲート
に対応する電荷転送エレメントＨＡＩＩ、 ＨＡＩ２〜
ＨＡ、、、Ｈａ２１． ＨＢ２ｚ〜Ｈｅ、、、）ｌＡ３
１． ＨＡ３２〜ＨＡｓ−等を発生させるための転送ゲ
ートとこれらの電荷転送エレメントの間に更に電荷転送
エレメントＬＡｌｌ＋ ＬＡ１２〜ＬＡ、、、ＬＢ２１
． ＬＢ２２〜ＬＢ２−１ＬＡ３＋、 ＬＡ３２〜ＬＡ
３Ｒ等を発生させるための他の転送ゲートが形成されて
いる。
素子に発生した信号電荷を電荷転送路へ移すためのトラ
ンスフアゲ−）Ｇ、、、Ｇ、２〜ＧＩＩ、、Ｇ２１＋Ｇ
２１〜Ｇ２□、Ｇ３＋＋Ｇコ２〜Ｇ１ｎ５ Ｇ４１＋
Ｇ４２〜Ｇａｍ等が設けられている。又、電荷転送路１
１゜１２〜１ｒ１等には、これらのトランスファゲート
に対応する電荷転送エレメントＨＡＩＩ、 ＨＡＩ２〜
ＨＡ、、、Ｈａ２１． ＨＢ２ｚ〜Ｈｅ、、、）ｌＡ３
１． ＨＡ３２〜ＨＡｓ−等を発生させるための転送ゲ
ートとこれらの電荷転送エレメントの間に更に電荷転送
エレメントＬＡｌｌ＋ ＬＡ１２〜ＬＡ、、、ＬＢ２１
． ＬＢ２２〜ＬＢ２−１ＬＡ３＋、 ＬＡ３２〜ＬＡ
３Ｒ等を発生させるための他の転送ゲートが形成されて
いる。
これらの受光素子群と電荷転送路群の配置される領域が
撮像を行うための受光部であり、該受光部の下側に電荷
転送路だけから成る蓄積部が設けられ、該蓄積部の各電
荷転送路にも受光部の電荷転送路と同じ数の電荷転送エ
レメントが形成されるように転送ゲートが設けられてい
る。尚、受光部の各転送ゲートには所謂４相駆動方式に
よる駆動信号Ｖ Ｉ Ｐ＊ Ｖ ２Ｐｅ Ｖ ３Ｐ
・ Ｖ４Ｆが印加され１蓄積部の各転送ゲートには駆動
信号Ｖｌｐ、 Ｖ２ｐ、 Ｖ３ｐ。
撮像を行うための受光部であり、該受光部の下側に電荷
転送路だけから成る蓄積部が設けられ、該蓄積部の各電
荷転送路にも受光部の電荷転送路と同じ数の電荷転送エ
レメントが形成されるように転送ゲートが設けられてい
る。尚、受光部の各転送ゲートには所謂４相駆動方式に
よる駆動信号Ｖ Ｉ Ｐ＊ Ｖ ２Ｐｅ Ｖ ３Ｐ
・ Ｖ４Ｆが印加され１蓄積部の各転送ゲートには駆動
信号Ｖｌｐ、 Ｖ２ｐ、 Ｖ３ｐ。
Ｖ４ｐと同じ周期の４相駆動力式による駆動信号Ｖ Ｉ
ｓ、 Ｖ２Ｌ ｖｓｓ、 Ｖ４Ｓが印加される。
ｓ、 Ｖ２Ｌ ｖｓｓ、 Ｖ４Ｓが印加される。
そして、蓄積部の上面は光が入射しないように遮蔽され
ている。
ている。
更に、蓄積部の最終端の電荷転送エレメントに接続する
水平ＣＣＤが設けられ、蓄積部から転送されてきた信号
電荷を所謂２相駆動方式の駆動信号φ３．φ２に従って
出力アンプへ直列転送する。
水平ＣＣＤが設けられ、蓄積部から転送されてきた信号
電荷を所謂２相駆動方式の駆動信号φ３．φ２に従って
出力アンプへ直列転送する。
次に、この固体撮像装置のシャター動作及び読出し動作
を第３図に基づいて説明する。
を第３図に基づいて説明する。
まず、不要信号電荷を外部へ掃き出すためのリセット動
作を行う。即ち、ある時刻１．において、駆動信号Ｖ
ｒ ｐ ＋ ｖ３ Ｆ Ｉ Ｖ ４ Ｆを“Ｍ”レベ
ル（後述する“Ｈ”レベルと“Ｌ″レベルの中間のレベ
ル）、駆動信号Ｖ２Ｆを“Ｌ”レベルとし、更に時刻ｔ
２において、駆動信号ＶＩＰを一定期間だけ“Ｈ″レベ
ルすることによって奇数フィールドに位置するトランス
ファゲートＧＩｌｓＧ１２〜Ｇい、Ｇ３１１Ｇ３２〜Ｇ
ｓｈ 、Ｇｓ＋、Ｇ４２〜Ｇ４ｎ等をオン状態にして奇
数フィールドの受光素子ＰＡＩＩ、 ＰＡＩ２〜ＰＡｔ
−１ＰＡ３ ｒ 、 ＰＡ３２〜ＰＡｓ−１ＰＡｓ＋、
ＰＡｓ２〜ＰＡｓ−等の不要信号電荷を電荷転送エレ
メントへ移し、次に、時刻ｔ、において、駆動信号Ｖ３
Ｐを一定期間だけ“Ｈ”レベルとすることによって偶数
フィールドに位置するトランスファゲートＧ２１＋ ６
２２〜Ｇ１１ｔ ｓ Ｇ４１＋ Ｇ４２〜Ｇ４ｎ 、Ｇ
ｇｌ＋ Ｇ６２〜Ｇ１１ｎ等をオン状態にして偶数フィ
ールドの受光素子ＦＢ２＋、ＰＲ２２〜ＰＢ、、、 Ｐ
ａ、、。
作を行う。即ち、ある時刻１．において、駆動信号Ｖ
ｒ ｐ ＋ ｖ３ Ｆ Ｉ Ｖ ４ Ｆを“Ｍ”レベ
ル（後述する“Ｈ”レベルと“Ｌ″レベルの中間のレベ
ル）、駆動信号Ｖ２Ｆを“Ｌ”レベルとし、更に時刻ｔ
２において、駆動信号ＶＩＰを一定期間だけ“Ｈ″レベ
ルすることによって奇数フィールドに位置するトランス
ファゲートＧＩｌｓＧ１２〜Ｇい、Ｇ３１１Ｇ３２〜Ｇ
ｓｈ 、Ｇｓ＋、Ｇ４２〜Ｇ４ｎ等をオン状態にして奇
数フィールドの受光素子ＰＡＩＩ、 ＰＡＩ２〜ＰＡｔ
−１ＰＡ３ ｒ 、 ＰＡ３２〜ＰＡｓ−１ＰＡｓ＋、
ＰＡｓ２〜ＰＡｓ−等の不要信号電荷を電荷転送エレ
メントへ移し、次に、時刻ｔ、において、駆動信号Ｖ３
Ｐを一定期間だけ“Ｈ”レベルとすることによって偶数
フィールドに位置するトランスファゲートＧ２１＋ ６
２２〜Ｇ１１ｔ ｓ Ｇ４１＋ Ｇ４２〜Ｇ４ｎ 、Ｇ
ｇｌ＋ Ｇ６２〜Ｇ１１ｎ等をオン状態にして偶数フィ
ールドの受光素子ＦＢ２＋、ＰＲ２２〜ＰＢ、、、 Ｐ
ａ、、。
Ｐ８４２〜Ｐａ、、、ＰＢ、、、ｐａ、□〜ＰＨい等の
不要信号電荷を電荷転送エレメントへ移す。そして、次
の時刻ｔ４から時刻ｔ、までの所定の期間ＴＩ）に駆動
信号ＶＩ Ｐ ＃ Ｖ ２ Ｆ 、Ｖ ２ Ｐ ＋
Ｖ ４ Ｐによる４相駆動力式の電荷転送を行わせる
ことで、受光部の不要信号電荷を蓄積部側へ移し、リセ
ット動作が達成される。
不要信号電荷を電荷転送エレメントへ移す。そして、次
の時刻ｔ４から時刻ｔ、までの所定の期間ＴＩ）に駆動
信号ＶＩ Ｐ ＃ Ｖ ２ Ｆ 、Ｖ ２ Ｐ ＋
Ｖ ４ Ｐによる４相駆動力式の電荷転送を行わせる
ことで、受光部の不要信号電荷を蓄積部側へ移し、リセ
ット動作が達成される。
また、このリセット動作期間即ち、上記不要信号電荷の
掃き出しのため電荷転送期間Ｔｏには全てのトランスフ
ァーゲートがオフ状態であるから、全受光素子が光電変
換動作を行う。そして、ある時刻ｔ６において駆動信号
Ｖ、、、Ｖ、、を“Ｍ”レベル、駆動信号をＶ３Ｐ＋
Ｖ４Ｐを“Ｌ″レベルし、更に時刻ｔ７において駆動信
号ＶＩＰを“Ｈ２レベルとすることで、奇数フィールド
の受光素子ＰＡ＋＋。
掃き出しのため電荷転送期間Ｔｏには全てのトランスフ
ァーゲートがオフ状態であるから、全受光素子が光電変
換動作を行う。そして、ある時刻ｔ６において駆動信号
Ｖ、、、Ｖ、、を“Ｍ”レベル、駆動信号をＶ３Ｐ＋
Ｖ４Ｐを“Ｌ″レベルし、更に時刻ｔ７において駆動信
号ＶＩＰを“Ｈ２レベルとすることで、奇数フィールド
の受光素子ＰＡ＋＋。
Ｐ Ａ ｌ ２〜Ｐ Ａ ｒ−１ＰＡｓｔ、 ＰＡ３２
〜ＰＡ！ｌ、、ＰＡＳｌ、 ＰＡＳ２〜Ｐ’Ａｓ、等に
発生した信号電荷を電荷転送エレメントへ移す。したが
って、時刻ｔ２から時刻ｔ、まで−の期間Ｔｓが奇数フ
ィールドに配列された受光素子に関するシャッター期間
となる。次に、時刻ｔ＠において駆動信号ｖｓｐを“Ｈ
′″レベルとすることで、偶数フィールドの受光素子Ｐ
Ｂ、ｌ、 ｐｅｔ□〜ＰＢイ、ＰＢ３１． ＰＢ３２〜
ＰＢｓ１％、ＰＢｓ＋、 ＰＢｓｚ〜ＰＢｓ−等に発生
した信号電荷を電荷転送エレメントへ移す。
〜ＰＡ！ｌ、、ＰＡＳｌ、 ＰＡＳ２〜Ｐ’Ａｓ、等に
発生した信号電荷を電荷転送エレメントへ移す。したが
って、時刻ｔ２から時刻ｔ、まで−の期間Ｔｓが奇数フ
ィールドに配列された受光素子に関するシャッター期間
となる。次に、時刻ｔ＠において駆動信号ｖｓｐを“Ｈ
′″レベルとすることで、偶数フィールドの受光素子Ｐ
Ｂ、ｌ、 ｐｅｔ□〜ＰＢイ、ＰＢ３１． ＰＢ３２〜
ＰＢｓ１％、ＰＢｓ＋、 ＰＢｓｚ〜ＰＢｓ−等に発生
した信号電荷を電荷転送エレメントへ移す。
したがって、時刻ｔ３から時刻ｔ６までの期間Ｔ、が偶
数フィールドに配列された受光素子に関するシャッター
期間となる。尚、時刻ｔ２から時刻ｔ、までの期間と時
刻ｔ３から時刻ｔ、までの期間を等しくすることによっ
て奇偶数フィールドのシャッター期間を等しくしている
。
数フィールドに配列された受光素子に関するシャッター
期間となる。尚、時刻ｔ２から時刻ｔ、までの期間と時
刻ｔ３から時刻ｔ、までの期間を等しくすることによっ
て奇偶数フィールドのシャッター期間を等しくしている
。
次に、時刻ｔｓから時刻ｔｌｏまでの所定期間Ｔ。
において、電荷転送エレメントの全ての信号電荷を蓄積
部へ高速転送し、次に、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２まで
の期間Ｔ、において１行毎に水平ＣＣＤへ並列転送しつ
つ該水平ＣＣＤによる直列転送を行うことで出力アンプ
から時系列的に出力する。
部へ高速転送し、次に、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２まで
の期間Ｔ、において１行毎に水平ＣＣＤへ並列転送しつ
つ該水平ＣＣＤによる直列転送を行うことで出力アンプ
から時系列的に出力する。
そして、時刻ｔ、から時刻ｔ１３までの期間ＴＯが電子
スチルカメラによる１枚の静止面を撮像する期間となる
。
スチルカメラによる１枚の静止面を撮像する期間となる
。
このように、トランスファゲートの開閉動作の間隔Ｔｓ
を設定することによりシャター期間を決定している。
を設定することによりシャター期間を決定している。
しかしながらこのような従来の固体撮像装置にあっては
、各画素に発生した信号電荷を該画素に対向する電荷転
送エレメントに移すと、奇数フィールドと偶数フィール
ドの２画素ずつの信号電荷が混合して転送されてしまう
ため、実質的にフィールド画の信号電荷しか得ることが
できなかった。
、各画素に発生した信号電荷を該画素に対向する電荷転
送エレメントに移すと、奇数フィールドと偶数フィール
ドの２画素ずつの信号電荷が混合して転送されてしまう
ため、実質的にフィールド画の信号電荷しか得ることが
できなかった。
その結果、垂直解像度は実際に配列されている画素の１
／２の解像度に低下する問題があった。又、蓄積部の電
荷転送路は少なくとも受光部の電荷転送路と同数の電荷
転送エレメントを必要とするので、蓄積部の専有する面
積が大きくなることから半導体チップサイズが大きくな
る問題があった。
／２の解像度に低下する問題があった。又、蓄積部の電
荷転送路は少なくとも受光部の電荷転送路と同数の電荷
転送エレメントを必要とするので、蓄積部の専有する面
積が大きくなることから半導体チップサイズが大きくな
る問題があった。
本発明はこのような課題に鑑みて成されたものであり、
蓄積部を有するインターライン型の固体撮像装置におい
て、フレーム画に相当する信号電荷を読出すことができ
且つ装置の小型化を可能にする駆動方法を提供すること
を目的とする。
蓄積部を有するインターライン型の固体撮像装置におい
て、フレーム画に相当する信号電荷を読出すことができ
且つ装置の小型化を可能にする駆動方法を提供すること
を目的とする。
この目的を達成するために本発明は、フレームインター
ライントランスファ方式の電荷蓄積型固体撮像装置を用
いて静止面信号を検出する固体撮像装置の駆動方法にお
いて、奇数フィールド又は偶数フィールドのいずれかの
フィールドの画素に発生した信号電荷を受光部の電荷転
送路に移した後に蓄積部へ転送する第１の処理工程と、
蓄積部に上記信号電荷を保持したままで残りのフィール
ドの画素に発生した信号電荷を受光部の電荷転送路に移
す第２の処理工程と、電荷転送路に該信号電荷を保持し
たままで上記蓄積部の信号電荷を水平ＣＯＤを介して時
系列的に出力する第３の処理工程と、電荷転送路に保持
されている残りのフィールドの画素に対応する信号電荷
を蓄積部へ転送した後に該蓄積部の信号電荷を水平ＣＣ
Ｄを介して時系列的に出力する第４の処理工程とによっ
てフレーム画に相当する信号電荷読出を行うこととした
。
ライントランスファ方式の電荷蓄積型固体撮像装置を用
いて静止面信号を検出する固体撮像装置の駆動方法にお
いて、奇数フィールド又は偶数フィールドのいずれかの
フィールドの画素に発生した信号電荷を受光部の電荷転
送路に移した後に蓄積部へ転送する第１の処理工程と、
蓄積部に上記信号電荷を保持したままで残りのフィール
ドの画素に発生した信号電荷を受光部の電荷転送路に移
す第２の処理工程と、電荷転送路に該信号電荷を保持し
たままで上記蓄積部の信号電荷を水平ＣＯＤを介して時
系列的に出力する第３の処理工程と、電荷転送路に保持
されている残りのフィールドの画素に対応する信号電荷
を蓄積部へ転送した後に該蓄積部の信号電荷を水平ＣＣ
Ｄを介して時系列的に出力する第４の処理工程とによっ
てフレーム画に相当する信号電荷読出を行うこととした
。
このような駆動方法によれば、全ての画素に発生した信
号電荷をフレーム転送読出しすることができるので、解
像度の向上した静止面を得ることができる。又、受光部
の電荷転送路に較べて蓄積部の電荷転送路の面積が半分
で済むので、装置の小型化が可能となる。
号電荷をフレーム転送読出しすることができるので、解
像度の向上した静止面を得ることができる。又、受光部
の電荷転送路に較べて蓄積部の電荷転送路の面積が半分
で済むので、装置の小型化が可能となる。
以下、本発明による固体撮像装置の駆動方法の一実施例
を図面と共に説明する。尚、この実施例の駆動方法が適
用される固体撮像装置は第２図に示すものと同等の固体
撮像装置であるものとする。
を図面と共に説明する。尚、この実施例の駆動方法が適
用される固体撮像装置は第２図に示すものと同等の固体
撮像装置であるものとする。
次に、この固体撮像装置のシャター動作及び読出し動作
を第１図に基づいて説明する。
を第１図に基づいて説明する。
まず、不要信号電荷を外部へ掃き出すためのリセット動
作を行う。即ち、ある時刻ｔ１において、駆動信号ｖｌ
Ｐｅ Ｖ３ＰＴ Ｖ４Ｆを“Ｍ”レベル（”Ｈ”レベ
ルと“Ｌ”レベルとの中間のレベル）、駆動信号Ｖ２Ｆ
を“Ｌ”レベルとし、更に時刻ｔ２におも＼て、駆動信
号ＶＩＰを一定期間だけ“Ｈ”レベルとすることによっ
て奇数フィールドに位置するトランスフアゲ−）Ｇ＋、
、Ｇ＋ｉ〜Ｇ１゜、Ｇ ２１ ＊ Ｇ ２２〜Ｇ３１％
Ｎ Ｇ５ｌｌＧ３２〜ＧＳｈ等をオン状態にして奇数フ
ィールドの受光素子ＰＡＩＩ、 ＰＡ１２〜ＰＡｔ−、
ＰＡｓ＋。
作を行う。即ち、ある時刻ｔ１において、駆動信号ｖｌ
Ｐｅ Ｖ３ＰＴ Ｖ４Ｆを“Ｍ”レベル（”Ｈ”レベ
ルと“Ｌ”レベルとの中間のレベル）、駆動信号Ｖ２Ｆ
を“Ｌ”レベルとし、更に時刻ｔ２におも＼て、駆動信
号ＶＩＰを一定期間だけ“Ｈ”レベルとすることによっ
て奇数フィールドに位置するトランスフアゲ−）Ｇ＋、
、Ｇ＋ｉ〜Ｇ１゜、Ｇ ２１ ＊ Ｇ ２２〜Ｇ３１％
Ｎ Ｇ５ｌｌＧ３２〜ＧＳｈ等をオン状態にして奇数フ
ィールドの受光素子ＰＡＩＩ、 ＰＡ１２〜ＰＡｔ−、
ＰＡｓ＋。
Ｐへｓｚ〜ＰＡｓ、、ＰＡＳｌ、 ＰＡＳ２〜ＰＡＳ−
等の不要信号電荷を電荷転送エレメントへ移し、次に、
時刻ｔ３において、駆動信号Ｖ３Ｆを一定期間だけ“Ｈ
”レベルとすることによって偶数フィールドに位置する
トランスフアゲ−）Ｇ２１，６２２〜Ｇ２０、Ｇ４１＋
６４２〜Ｇ４１１ 、Ｇ＠ｔ、Ｇ＠２〜Ｇ６１等をオン
状態にして偶数、Ｉイールドの受光素子ＰＢ２１． Ｐ
ｅ２ａ〜ＰＢ２．、、Ｐｅ４ｔ、Ｐａ４ｉ〜ＰＢ、、、
Ｐａ５ｔ、 Ｐｅ２ａ〜ＰＢ２イ等の不要信号電荷を
電荷転送エレメントへ移す。そして、次の時刻ｔ。
等の不要信号電荷を電荷転送エレメントへ移し、次に、
時刻ｔ３において、駆動信号Ｖ３Ｆを一定期間だけ“Ｈ
”レベルとすることによって偶数フィールドに位置する
トランスフアゲ−）Ｇ２１，６２２〜Ｇ２０、Ｇ４１＋
６４２〜Ｇ４１１ 、Ｇ＠ｔ、Ｇ＠２〜Ｇ６１等をオン
状態にして偶数、Ｉイールドの受光素子ＰＢ２１． Ｐ
ｅ２ａ〜ＰＢ２．、、Ｐｅ４ｔ、Ｐａ４ｉ〜ＰＢ、、、
Ｐａ５ｔ、 Ｐｅ２ａ〜ＰＢ２イ等の不要信号電荷を
電荷転送エレメントへ移す。そして、次の時刻ｔ。
から時刻ｔｓまでの所定の期間Ｔｏに駆動信号ＶＩＰｓ
Ｖ２Ｐｓ Ｖ３Ｐ＋ ｖ４Ｐニよる４相に動刃式
（Ｄ電荷転送を行わせることで、受光部の不要信号電荷
を水平ＣＣＤへ移し、リセット動作が達成される。
Ｖ２Ｐｓ Ｖ３Ｐ＋ ｖ４Ｐニよる４相に動刃式
（Ｄ電荷転送を行わせることで、受光部の不要信号電荷
を水平ＣＣＤへ移し、リセット動作が達成される。
また、このリセット動作期間即ち、上記不要信号電荷の
掃き出しのため電荷転送期間Ｔｏには全てのトランスフ
ァーゲートがオフ状態であるから、全受光素子が光電変
換動作を行う。そして、ある時刻ｔｓにおイテ駆動信号
Ｖ Ｉｔｍ Ｖ３ＰＩ Ｖ４Ｆを“Ｍ′″レベル、
駆動信号をＶ２Ｆを“Ｌ”レベルとし、更に時刻ｔ、に
おいて駆動信号ＶＩＰを“Ｈ″レベルすることで、奇数
フィールドの受光素子ＰＡ＋＋、 ＰＡ＋＊〜ＰＡ＋１
１、Ｐ＾３１ ＋ Ｐ Ａ ３２〜Ｐ Ａ ３ ｎ ｓ
Ｐ Ａ Ｓ ｌ ＋ＰＡ■〜ＰＡｓ−等に発生した信
号電荷を電荷転送エレメントへ移す。したがって、時刻
ｔ２から時刻ｔ７までの期間Ｔｓが奇数フィールドに配
列された受光素子に関するシャッター期間となる。
掃き出しのため電荷転送期間Ｔｏには全てのトランスフ
ァーゲートがオフ状態であるから、全受光素子が光電変
換動作を行う。そして、ある時刻ｔｓにおイテ駆動信号
Ｖ Ｉｔｍ Ｖ３ＰＩ Ｖ４Ｆを“Ｍ′″レベル、
駆動信号をＶ２Ｆを“Ｌ”レベルとし、更に時刻ｔ、に
おいて駆動信号ＶＩＰを“Ｈ″レベルすることで、奇数
フィールドの受光素子ＰＡ＋＋、 ＰＡ＋＊〜ＰＡ＋１
１、Ｐ＾３１ ＋ Ｐ Ａ ３２〜Ｐ Ａ ３ ｎ ｓ
Ｐ Ａ Ｓ ｌ ＋ＰＡ■〜ＰＡｓ−等に発生した信
号電荷を電荷転送エレメントへ移す。したがって、時刻
ｔ２から時刻ｔ７までの期間Ｔｓが奇数フィールドに配
列された受光素子に関するシャッター期間となる。
次に、時刻ｔ８から時刻ｔ９の期間ＴＲＩに４相部動刃
式による駆動信号ＶＩＰ＊ Ｖ２Ｐ＊ Ｖ３Ｐ＋ Ｖ
４Ｐ＋ＶＩＬ Ｖ２Ｓ＊ Ｖ３Ｓ＋ Ｖ４Ｓにて受光
部の電荷転送路の全信号電荷を蓄積部に転送する。この
期間Ｔ’ｇ＋には全てのトランスファーゲートがオフ状
態であるから、奇数フィールドの信号電荷のみが蓄積部
に転送されることとなる。
式による駆動信号ＶＩＰ＊ Ｖ２Ｐ＊ Ｖ３Ｐ＋ Ｖ
４Ｐ＋ＶＩＬ Ｖ２Ｓ＊ Ｖ３Ｓ＋ Ｖ４Ｓにて受光
部の電荷転送路の全信号電荷を蓄積部に転送する。この
期間Ｔ’ｇ＋には全てのトランスファーゲートがオフ状
態であるから、奇数フィールドの信号電荷のみが蓄積部
に転送されることとなる。
次に、時刻ｔ、から所定のシャッター期間Ｔ。
たけ経過した時刻ｔ、。において、駆動信号Ｖ、、。
Ｖ２Ｆを“Ｌ”レベル、駆動信号Ｖ３Ｆを“Ｈ”レベル
、駆動信号Ｖ４Ｆを“Ｍ”レベルとすることにより、偶
数フィールドに位置するトランスフアゲ−）Ｇ２１，６
２２ 〜Ｇ２ｎ 、Ｇ４１ｔＧ４２ 〜Ｇ、。、Ｇ１
１１．Ｇ１２ 〜Ｇｉｎ〜等をオン状態にして偶数フィ
ールドの受光素子ＰＢ２Ｉ、 ＰＬ２〜Ｐ８７０、Ｂ４
１．Ｂ４２〜Ｐａ、ｌ、、Ｐｅ５ｔ。
、駆動信号Ｖ４Ｆを“Ｍ”レベルとすることにより、偶
数フィールドに位置するトランスフアゲ−）Ｇ２１，６
２２ 〜Ｇ２ｎ 、Ｇ４１ｔＧ４２ 〜Ｇ、。、Ｇ１
１１．Ｇ１２ 〜Ｇｉｎ〜等をオン状態にして偶数フィ
ールドの受光素子ＰＢ２Ｉ、 ＰＬ２〜Ｐ８７０、Ｂ４
１．Ｂ４２〜Ｐａ、ｌ、、Ｐｅ５ｔ。
ＰＢｓ□〜Ｐａ、、等の信号電荷を電荷転送エレメント
へ移す。このように時刻１．から所定のシャッター期間
Ｔ、だけ経過した時刻ｔｌｏにおいて、駆動信号Ｖ、、
、Ｖ、、を“Ｌ”レベル、駆動信号Ｖ ｓ ｐをｇ Ｈ
＋″レベル駆動信号Ｖ４Ｆを“Ｍ”レベルとすることに
より、偶数フィールドに関するシャッター期間と等しく
することができ、−フレーム画を再生したときの画質の
低下を防止している。
へ移す。このように時刻１．から所定のシャッター期間
Ｔ、だけ経過した時刻ｔｌｏにおいて、駆動信号Ｖ、、
、Ｖ、、を“Ｌ”レベル、駆動信号Ｖ ｓ ｐをｇ Ｈ
＋″レベル駆動信号Ｖ４Ｆを“Ｍ”レベルとすることに
より、偶数フィールドに関するシャッター期間と等しく
することができ、−フレーム画を再生したときの画質の
低下を防止している。
次に、時刻ｔｌｌから時刻ｔ１２までの所定の期間Ｔｉ
＋Ｉ：沿イテ駆動信号ＶＩＩＦ＊ Ｖ２Ｐｍ Ｖ３
Ｐ＋ Ｖ４Ｆを一定レベルに保持したまま駆動信号Ｖ１
ｇ、 Ｖ２ＳＩＶ３Ｓ＋ Ｖ４Ｓのみによる４相部動
刃式の電荷転送動作を行い、蓄積部の１行分の信号電荷
を水平ＣＣＤへ転送し更に水平ＣＣＤの駆動信号φ８．
φ２によってこれを出力アンプへ直列転送することで出
力アンプから時系列的に出力し、この出力動作を蓄積部
の全ての信号電荷について繰り返すことで奇数フィール
ドの信号電荷を時系列的に出力する。
＋Ｉ：沿イテ駆動信号ＶＩＩＦ＊ Ｖ２Ｐｍ Ｖ３
Ｐ＋ Ｖ４Ｆを一定レベルに保持したまま駆動信号Ｖ１
ｇ、 Ｖ２ＳＩＶ３Ｓ＋ Ｖ４Ｓのみによる４相部動
刃式の電荷転送動作を行い、蓄積部の１行分の信号電荷
を水平ＣＣＤへ転送し更に水平ＣＣＤの駆動信号φ８．
φ２によってこれを出力アンプへ直列転送することで出
力アンプから時系列的に出力し、この出力動作を蓄積部
の全ての信号電荷について繰り返すことで奇数フィール
ドの信号電荷を時系列的に出力する。
この期間中駆動信号ＶＩｐ、 Ｖ２ｐ、 Ｖ３ｐ、
Ｖ４ｐを一定レベルに保持することにより、受光部の
電荷転送路中の信号電荷はそれが読み出されたフォトダ
イオードの列に溜まるため、従来に較べて縦スジを生じ
るスミア減少を抑制することができる。
Ｖ４ｐを一定レベルに保持することにより、受光部の
電荷転送路中の信号電荷はそれが読み出されたフォトダ
イオードの列に溜まるため、従来に較べて縦スジを生じ
るスミア減少を抑制することができる。
次に、時刻ｔ１３から時刻ｔ１４の期間ＴＩ２に４相部
動刃式ニヨル駆動信号ＶＩＰＩ Ｖ２ＰＩ Ｖ３ＰＩ
Ｖ４ＰＩＶＩＳ＋ Ｖ２Ｓ＋ Ｖ３＄＋ Ｖ４Ｓに
て受光部の電荷転送路の全信号電荷を蓄積部に転送する
。この期間ＴＨ２には全てのトランスファーゲートがオ
フ状態であるから、偶数フィールドの信号電荷のみが蓄
積部に転送されることとなる。
動刃式ニヨル駆動信号ＶＩＰＩ Ｖ２ＰＩ Ｖ３ＰＩ
Ｖ４ＰＩＶＩＳ＋ Ｖ２Ｓ＋ Ｖ３＄＋ Ｖ４Ｓに
て受光部の電荷転送路の全信号電荷を蓄積部に転送する
。この期間ＴＨ２には全てのトランスファーゲートがオ
フ状態であるから、偶数フィールドの信号電荷のみが蓄
積部に転送されることとなる。
次に、時刻ｔ１５から時刻ｔＩ６までの期間Ｔ１２にお
いて駆動信号Ｖ ＩＳ＋ ｖ２ｓｔ Ｖ３Ｓ＋ Ｖ
４Ｓのみによる４相部動刃式の電荷転送動作を行い、蓄
積部の二行分の信号電荷を水平ＣＣＤへ転送し更に水平
ＣＣＤの駆動信号φ１．φ２によってこれを出力アンプ
へ直列転送することで出力アンプから時系列的に出力し
、この出力動作を蓄積部の全ての信号電荷について繰り
返すことで偶数フィールドの信号電荷を時系列的に出力
する。
いて駆動信号Ｖ ＩＳ＋ ｖ２ｓｔ Ｖ３Ｓ＋ Ｖ
４Ｓのみによる４相部動刃式の電荷転送動作を行い、蓄
積部の二行分の信号電荷を水平ＣＣＤへ転送し更に水平
ＣＣＤの駆動信号φ１．φ２によってこれを出力アンプ
へ直列転送することで出力アンプから時系列的に出力し
、この出力動作を蓄積部の全ての信号電荷について繰り
返すことで偶数フィールドの信号電荷を時系列的に出力
する。
以上説明した時刻１．から時刻ｔｌｌｉまでの期間Ｔｏ
において１フレ一ム分の信号電荷即ち全画素に発生した
信号電荷を読出すことができるので、従来に較べて解像
度を２倍にすることができる。
において１フレ一ム分の信号電荷即ち全画素に発生した
信号電荷を読出すことができるので、従来に較べて解像
度を２倍にすることができる。
尚、この実施例では、奇数フィールドの信号電荷を先に
読出してから偶数フィールドの信号電荷を読出す場合を
説明したが、使用の態様によっては偶数フィールドの信
号電荷を先に読出してから奇数フィールドの信号電荷を
読出すことができることは明らかである。
読出してから偶数フィールドの信号電荷を読出す場合を
説明したが、使用の態様によっては偶数フィールドの信
号電荷を先に読出してから奇数フィールドの信号電荷を
読出すことができることは明らかである。
以上説明したようにこの発明によれば、フレームトラン
スファ・インターライン方式の電荷蓄積型固体撮像装置
を用いて静止面信号を検出する固体撮像装置の駆動方法
において、奇数フィールド又は偶数フィールドのいずれ
かのフィールドの画素に発生した信号電荷を受光部の電
荷転送路に移した後に蓄積部へ転送する第１の処理工程
と、蓄積部に上記信号電荷を保持したままで残りのフィ
ールドの画素に発生した信号電荷を受光部の電荷転送路
に移す第２の処理工程と、電荷転送路に該信号電荷を保
持したままで上記蓄積部の信号電荷を水平ＣＯＤを介し
て時系列的に出力する第３の処理工程と、電荷転送路に
保持されている残りのフィールドの画素に対応する信号
電荷を蓄積部へ転送した後に該蓄積部の信号電荷を水平
ＣＣＤを介して時系列的に出力する第４の処理工程とに
よってフレーム画に相当する信号電荷読出しを行うよう
にしたので、解像度の向上した静止面を得ることができ
る。又、蓄積部を備えた従来の固体撮像装置における受
光部と蓄積部が駆動方法に起因して略同じサイズである
が、本発明によれば蓄積部を受光部の略半分のサイズに
することができるので、従来に較べて小型化することが
できる。
スファ・インターライン方式の電荷蓄積型固体撮像装置
を用いて静止面信号を検出する固体撮像装置の駆動方法
において、奇数フィールド又は偶数フィールドのいずれ
かのフィールドの画素に発生した信号電荷を受光部の電
荷転送路に移した後に蓄積部へ転送する第１の処理工程
と、蓄積部に上記信号電荷を保持したままで残りのフィ
ールドの画素に発生した信号電荷を受光部の電荷転送路
に移す第２の処理工程と、電荷転送路に該信号電荷を保
持したままで上記蓄積部の信号電荷を水平ＣＯＤを介し
て時系列的に出力する第３の処理工程と、電荷転送路に
保持されている残りのフィールドの画素に対応する信号
電荷を蓄積部へ転送した後に該蓄積部の信号電荷を水平
ＣＣＤを介して時系列的に出力する第４の処理工程とに
よってフレーム画に相当する信号電荷読出しを行うよう
にしたので、解像度の向上した静止面を得ることができ
る。又、蓄積部を備えた従来の固体撮像装置における受
光部と蓄積部が駆動方法に起因して略同じサイズである
が、本発明によれば蓄積部を受光部の略半分のサイズに
することができるので、従来に較べて小型化することが
できる。
第１図は本発明による固体撮像装置の駆動方法に関する
実施例を説明するためのタイミングチャート、第２図は
固体撮像装置の構造をシンボリックに示したブロック図
、第３図は従来の固体撮像装置の駆動装置を説明するた
めのタイミングチャートである。 ＰＡＩＩ、Ｐ＾、２〜ＰＡｌ、１、 ＰＡ３＋、 ＰＡＩ２〜ＰＡ、、、 ＰＡｓ＋、 ＰＡｓａ〜ＰＡｓ−；受光素子（奇数フィ
ールド）Ｐｅ２ｔ、 ＰＢｚ＊〜ＰＨ，、、 Ｐｅ４ｔ、 ＰＢ４２〜ＰＲ４，、 Ｐｅ５ｔ、 Ｐｅｇ２〜Ｐａ、、；受光素子（偶数フィ
ールド）Ｇｌｌ・Ｇ３２〜Ｇ３ｈ ｓ Ｇ３１・Ｇ３２
〜Ｇ３ｈ ５Ｇｓ１．Ｇｓ２〜Ｇｓ！Ｉ 、Ｇ２１．Ｇ
２２〜Ｇｔｈ ５Ｇ４１＋Ｇ４２〜Ｇ４Ｒ、Ｇ＠１ｓＧ
１２〜Ｇ６゜；トランスファゲート １１１．１ｚ−−〜Ｉ！、；電荷転送路ＨＡＩ１．ＨＡ
１２〜ＨＡ＋−５ＨＡ３１．ＨＡ３２〜ＨＡ３−１ＨＡ
ｓ＋、ＨＡｓ２〜）ＩＡｓｈＳＨＢｚ＋、ＨＢ２２〜Ｈ
Ｂ２−１ＨＢ、、、 ）１８４２〜Ｈａ、、、ＨＢ＝＋
、 Ｈａ、２〜Ｈｅい；電荷転送エレメント −４′
実施例を説明するためのタイミングチャート、第２図は
固体撮像装置の構造をシンボリックに示したブロック図
、第３図は従来の固体撮像装置の駆動装置を説明するた
めのタイミングチャートである。 ＰＡＩＩ、Ｐ＾、２〜ＰＡｌ、１、 ＰＡ３＋、 ＰＡＩ２〜ＰＡ、、、 ＰＡｓ＋、 ＰＡｓａ〜ＰＡｓ−；受光素子（奇数フィ
ールド）Ｐｅ２ｔ、 ＰＢｚ＊〜ＰＨ，、、 Ｐｅ４ｔ、 ＰＢ４２〜ＰＲ４，、 Ｐｅ５ｔ、 Ｐｅｇ２〜Ｐａ、、；受光素子（偶数フィ
ールド）Ｇｌｌ・Ｇ３２〜Ｇ３ｈ ｓ Ｇ３１・Ｇ３２
〜Ｇ３ｈ ５Ｇｓ１．Ｇｓ２〜Ｇｓ！Ｉ 、Ｇ２１．Ｇ
２２〜Ｇｔｈ ５Ｇ４１＋Ｇ４２〜Ｇ４Ｒ、Ｇ＠１ｓＧ
１２〜Ｇ６゜；トランスファゲート １１１．１ｚ−−〜Ｉ！、；電荷転送路ＨＡＩ１．ＨＡ
１２〜ＨＡ＋−５ＨＡ３１．ＨＡ３２〜ＨＡ３−１ＨＡ
ｓ＋、ＨＡｓ２〜）ＩＡｓｈＳＨＢｚ＋、ＨＢ２２〜Ｈ
Ｂ２−１ＨＢ、、、 ）１８４２〜Ｈａ、、、ＨＢ＝＋
、 Ｈａ、２〜Ｈｅい；電荷転送エレメント −４′
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 フレームインターライントランスファ方式の電荷蓄積型
固体撮像装置を用いて静止面信号を検出する固体撮像装
置の駆動方法において、 奇数フィールド又は偶数フィールドのいずれかのフィー
ルドの画素に発生した信号電荷を受光部の電荷転送路に
移した後に蓄積部へ転送する第１の処理工程と、 蓄積部に上記信号電荷を保持したままで残りのフィール
ドの画素に発生した信号電荷を受光部の電荷転送路に移
す第２の処理工程と、 受光部の電荷転送路に該信号電荷を保持したままで上記
蓄積部の信号電荷を水平ＣＣＤを介して時系列的に出力
する第３の処理工程と、 電荷転送路に保持されている残りのフィールドの画素に
対応する信号電荷を蓄積部へ転送した後に該蓄積部の信
号電荷を水平ＣＣＤを介して時系列的に出力する第４の
処理工程とによってフレーム画に相当する信号電荷読出
を行うことを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63171879A JPH0222974A (ja) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | 固体撮像装置の駆動方法 |
| US07/371,783 US5025319A (en) | 1988-07-12 | 1989-06-27 | Solid state image pickup device driving method utilizing an electronic shutter operation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63171879A JPH0222974A (ja) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0222974A true JPH0222974A (ja) | 1990-01-25 |
Family
ID=15931488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63171879A Pending JPH0222974A (ja) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0222974A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60125079A (ja) * | 1983-12-09 | 1985-07-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像素子の駆動方法 |
-
1988
- 1988-07-12 JP JP63171879A patent/JPH0222974A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60125079A (ja) * | 1983-12-09 | 1985-07-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像素子の駆動方法 |
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