JPH031778A - 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
- Publication number
- JPH031778A JPH031778A JP1136511A JP13651189A JPH031778A JP H031778 A JPH031778 A JP H031778A JP 1136511 A JP1136511 A JP 1136511A JP 13651189 A JP13651189 A JP 13651189A JP H031778 A JPH031778 A JP H031778A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- clock
- transfer
- ccd
- solid
- readout
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Picture Signal Circuits (AREA)
- 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、固体撮像装置の駆動方法に係り、ＣＣＤに代
表される固体撮像装置を２次元撮像素子（エリアセンサ
）として用いる際の駆動方法に関する。
表される固体撮像装置を２次元撮像素子（エリアセンサ
）として用いる際の駆動方法に関する。
固体撮像素子は光電変換、蓄積、走査の基本的な３機能
を満たすＬＳＩであり、走査には撮像管における電子ビ
ームを使わず、回路的にパルスを送ってモザイク状に独
立した画素から順次信号を取り出す。信号の取出し方に
は、ＣＣＤに適用される電荷転送方式がある。また、近
年の固体撮像素子にはより高性能なものが求められてお
り、その上でフリッカ−の発生は特に撮像画面をちらつ
かせて大きな障害となるので、これを防ぐ必要がある。
を満たすＬＳＩであり、走査には撮像管における電子ビ
ームを使わず、回路的にパルスを送ってモザイク状に独
立した画素から順次信号を取り出す。信号の取出し方に
は、ＣＣＤに適用される電荷転送方式がある。また、近
年の固体撮像素子にはより高性能なものが求められてお
り、その上でフリッカ−の発生は特に撮像画面をちらつ
かせて大きな障害となるので、これを防ぐ必要がある。
ＣＣＤを２次元撮像素子、すなわちＣＣＤエリアセンサ
として用いる形式には大別して、二つが実用化されてお
り、フレーム転送（１” ’ｌ’ ： ｆｒａｍｅｔｒ
ａｎｓｆｅｒ）方式とインクライン転送（ｒＬＴ：１ｎ
−ｔｅｒｌｉｎｅ ｔｒａｎｓｆｅｒ）方式がある。後
述の実施例もＩＬＴ方式であり、このＩＩ、Ｔ方式では
、受光部を相互に分離し、それぞれの受光部ごとに信号
電荷のかたまりは転送ゲートを通して遮光した垂直方向
の転送ＣＣＤに一度に移される。水平出力ＣＣＤには、
各ラインの信号電荷のかたまりが垂直ＣＣＤから順次送
り出され、時系列信号として読み出される。この形式で
は、光を裏面から入射させることはできない。
として用いる形式には大別して、二つが実用化されてお
り、フレーム転送（１” ’ｌ’ ： ｆｒａｍｅｔｒ
ａｎｓｆｅｒ）方式とインクライン転送（ｒＬＴ：１ｎ
−ｔｅｒｌｉｎｅ ｔｒａｎｓｆｅｒ）方式がある。後
述の実施例もＩＬＴ方式であり、このＩＩ、Ｔ方式では
、受光部を相互に分離し、それぞれの受光部ごとに信号
電荷のかたまりは転送ゲートを通して遮光した垂直方向
の転送ＣＣＤに一度に移される。水平出力ＣＣＤには、
各ラインの信号電荷のかたまりが垂直ＣＣＤから順次送
り出され、時系列信号として読み出される。この形式で
は、光を裏面から入射させることはできない。
現在、市販品として多くとられている形式はＩＬＴ方式
で、転送効率や動作速度は埋込チャネルＣＣＤで９９．
９９９％以上（７ＭＩｌｚ）を確保してつくられ、読出
しはフローティングデイフュージョン増幅器を介して行
われている。設計基準は約１．５〜２μｍ基準で、４０
０に〜ＩＭ画素／チップと超ＬＳＩの先端をいくものと
なっている。
で、転送効率や動作速度は埋込チャネルＣＣＤで９９．
９９９％以上（７ＭＩｌｚ）を確保してつくられ、読出
しはフローティングデイフュージョン増幅器を介して行
われている。設計基準は約１．５〜２μｍ基準で、４０
０に〜ＩＭ画素／チップと超ＬＳＩの先端をいくものと
なっている。
ＣＣＤエリアセンサは光を電気信号に変換する部分（ホ
トダイオード）と、読み出し用ゲート、転送用ＣＣＤ
（ＶＣＣＤ）によって構成される。
トダイオード）と、読み出し用ゲート、転送用ＣＣＤ
（ＶＣＣＤ）によって構成される。
ＮＴＳＣでフィールド蓄積の場合、１／３０秒毎に読み
化し用ゲートが開かれ、ホトダイオードに蓄積された電
荷がＶＣＣＤに移され、出力部まで転送され、Ｖｉｄｅ
ｏ（ビデオ）信号となる。この場合、垂直方向の４相の
クロックパルスは第６図のようなタイミングで駆動され
ている。また、φＶ１．φＶ、は続出しゲートのクロッ
クも共用しており、読み出された電荷は第６図に示すタ
イミングで転送される。
化し用ゲートが開かれ、ホトダイオードに蓄積された電
荷がＶＣＣＤに移され、出力部まで転送され、Ｖｉｄｅ
ｏ（ビデオ）信号となる。この場合、垂直方向の４相の
クロックパルスは第６図のようなタイミングで駆動され
ている。また、φＶ１．φＶ、は続出しゲートのクロッ
クも共用しており、読み出された電荷は第６図に示すタ
イミングで転送される。
しかしながら、このような従来の固体撮像装置の駆動方
法にあっては、奇数画素列クロックψＶ。
法にあっては、奇数画素列クロックψＶ。
と偶数画素列クロックφ■３とで水平クロック転送期間
中におけるバイアス値がφＶ、 ＝Ｌ、 φＶ３−Ｍ
と異なっているため、ホトダイオードで蓄積し得る最大
蓄積量が異なり、これが飽和時の奇数。
中におけるバイアス値がφＶ、 ＝Ｌ、 φＶ３−Ｍ
と異なっているため、ホトダイオードで蓄積し得る最大
蓄積量が異なり、これが飽和時の奇数。
偶数列で信号量が違う原因となっていた。この奇数、偶
数列の信号の違いの割合はフリッカと称されるが、上記
の理由によりフリッカが起こると、ちらついた画像が出
力され、性能が低下するという問題点があった。
数列の信号の違いの割合はフリッカと称されるが、上記
の理由によりフリッカが起こると、ちらついた画像が出
力され、性能が低下するという問題点があった。
そこで本発明は、フリッカを低減してきれいな画像を出
力し、性能向上を図ることのできる固体撮像装置の駆動
方法を提供することを目的としている。
力し、性能向上を図ることのできる固体撮像装置の駆動
方法を提供することを目的としている。
本発明による固体撮像装置の駆動方法は上記目的達成の
ため、ホトダイオード、読出しゲート、転送用ＣＣＤを
含んで構成される２次元撮像素子に対して４相のクロッ
クパルスを供給して読出しゲートおよび垂直方向の電荷
転送を行う転送用ＣＣＤを駆動する固体撮像装置の駆動
方法において、前記４相のクロックパルスのうち、奇数
列の画素信号の読出しを兼ねた第１相電極と、偶数列の
画素信号の読出しを兼ねた第３相電極に供給するクロッ
クパルスについては、水平クロック転送期間中における
バイアス値を同一レベルに設定して前記駆動を行うよう
にしている。
ため、ホトダイオード、読出しゲート、転送用ＣＣＤを
含んで構成される２次元撮像素子に対して４相のクロッ
クパルスを供給して読出しゲートおよび垂直方向の電荷
転送を行う転送用ＣＣＤを駆動する固体撮像装置の駆動
方法において、前記４相のクロックパルスのうち、奇数
列の画素信号の読出しを兼ねた第１相電極と、偶数列の
画素信号の読出しを兼ねた第３相電極に供給するクロッ
クパルスについては、水平クロック転送期間中における
バイアス値を同一レベルに設定して前記駆動を行うよう
にしている。
本発明では、奇数列の画素信号の読出しを兼ねた第１相
電極と、偶数列の画素信号の読出しを兼ねた第３相電極
に供給されるクロックパルスが水平クロック転送期間中
におけるバイアス値を同一レベルに設定して供給され、
読出しゲートおよび転送用ＣＣＤの駆動が行われる。
電極と、偶数列の画素信号の読出しを兼ねた第３相電極
に供給されるクロックパルスが水平クロック転送期間中
におけるバイアス値を同一レベルに設定して供給され、
読出しゲートおよび転送用ＣＣＤの駆動が行われる。
したがって、上記期間中にホトダイオードに蓄積される
電荷が両列とも同じになり、フリッカが低減してちらつ
きのない画面となる。
電荷が両列とも同じになり、フリッカが低減してちらつ
きのない画面となる。
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第１〜５図は本発明に係る固体撮像装置の駆動方法の一
実施例を示す図である。第１図は固体撮像装置としての
インクライン形ＣＣＤの全体構成図であり、この図にお
いて、ｌは固体撮像素子である。固体撮像素子１は受光
部であるホトダイオード２と転送部である転送用ＣＣＤ
（ＶＣＣＤ）３とを隣り合わせに配列し、水平Ｃ０Ｄ
（ＨＣＣＤ）４に各ラインの信号電荷のかたまりを転送
用ＣＣＤ３から順次送り出し、フローティングデイフュ
ージョン増幅器５を介して画像信号を取り出している。
実施例を示す図である。第１図は固体撮像装置としての
インクライン形ＣＣＤの全体構成図であり、この図にお
いて、ｌは固体撮像素子である。固体撮像素子１は受光
部であるホトダイオード２と転送部である転送用ＣＣＤ
（ＶＣＣＤ）３とを隣り合わせに配列し、水平Ｃ０Ｄ
（ＨＣＣＤ）４に各ラインの信号電荷のかたまりを転送
用ＣＣＤ３から順次送り出し、フローティングデイフュ
ージョン増幅器５を介して画像信号を取り出している。
ψＨ１，φＨ２は水平ＣＣＤ４を駆動するクロックパル
ス、φＶＩ〜φ■４は転送用ＣＣＤ３を駆動する４相の
クロックパルスであり、φＶ、〜φ■４はＶＣＣＤドラ
イバ６から供給される。ＶＣＣＤドライバ６は１つのク
ロックパルスψＶ１については、読出しクロックが入力
されＨ，ＭＬの３値レベルの信号を出力する３値波形ド
ライハフと、転送りロックが入力され同じ＜Ｈ，Ｍ。
ス、φＶＩ〜φ■４は転送用ＣＣＤ３を駆動する４相の
クロックパルスであり、φＶ、〜φ■４はＶＣＣＤドラ
イバ６から供給される。ＶＣＣＤドライバ６は１つのク
ロックパルスψＶ１については、読出しクロックが入力
されＨ，ＭＬの３値レベルの信号を出力する３値波形ド
ライハフと、転送りロックが入力され同じ＜Ｈ，Ｍ。
Ｌの３値レベルの信号を出力する３値波形ドライバ８に
より構成される回路を有し、φＶ１を転送用ＣＣＤ３に
供給する。その他のクロックパルスφＶ２〜φＶ４につ
いても同様の回路素子ををして３値波形の信号を発生し
、転送用ＣＣＤ３に供給する。この場合、少な（とも第
５図に示すように画素信号を読み出した後の画素信号蓄
積期間、すなわち水平クロック転送期間中においては奇
数行の画素信号の読み出しを兼ねた第１相電極１２のク
ロックパルスφＶ１と、偶数行の画素信号の読み出しを
兼ねた第３相電極１４のクロックパルスφＶ３のバイア
ス値は何れも等しくφＶ１−φＶ。
より構成される回路を有し、φＶ１を転送用ＣＣＤ３に
供給する。その他のクロックパルスφＶ２〜φＶ４につ
いても同様の回路素子ををして３値波形の信号を発生し
、転送用ＣＣＤ３に供給する。この場合、少な（とも第
５図に示すように画素信号を読み出した後の画素信号蓄
積期間、すなわち水平クロック転送期間中においては奇
数行の画素信号の読み出しを兼ねた第１相電極１２のク
ロックパルスφＶ１と、偶数行の画素信号の読み出しを
兼ねた第３相電極１４のクロックパルスφＶ３のバイア
ス値は何れも等しくφＶ１−φＶ。
−Ｍに設定され、タイミングは図示の通りでである。
ここで、第１図中におけるＡ部の詳細は第２図のように
拡大して示される。第２図において、ホトダイオード２
は光を電気信号に変換し、幅の狭い読出しゲー目ｌを介
して転送用ＣＣＤ３に移送する。図中、上段に示す列は
奇数画素列に対応し、第１相電極１２がその上側に配置
され、第２相電極１３がその下側に配置されている。ま
た、図中、中段に示す列は偶数画素列に対応し、第３電
極１４がその上側に配置され、第４電極１５がその下側
に配置されている。なお、各電極１２〜１５にはクロッ
クパルスφ■１〜φＶ４がそれぞれ印加されるようにな
っており、説明を理解し易くするため、図中にも印加パ
ルスを表示している。
拡大して示される。第２図において、ホトダイオード２
は光を電気信号に変換し、幅の狭い読出しゲー目ｌを介
して転送用ＣＣＤ３に移送する。図中、上段に示す列は
奇数画素列に対応し、第１相電極１２がその上側に配置
され、第２相電極１３がその下側に配置されている。ま
た、図中、中段に示す列は偶数画素列に対応し、第３電
極１４がその上側に配置され、第４電極１５がその下側
に配置されている。なお、各電極１２〜１５にはクロッ
クパルスφ■１〜φＶ４がそれぞれ印加されるようにな
っており、説明を理解し易くするため、図中にも印加パ
ルスを表示している。
また、第２図におけるＢ−Ｂ’矢視断面およびｃ−ｃ
’矢視断面はそれぞれ第３．４図のように示され、これ
らの図において、１６はｎ形のＳｉ５仮、１７はＰウェ
ル、１８は５ｉｎ２からなる絶縁層であり、ホトダイオ
ード２、転送用ＣＣＤ３および各相の電極（例えば、Ａ
部）１２〜１５の断面は図示の通りである。
’矢視断面はそれぞれ第３．４図のように示され、これ
らの図において、１６はｎ形のＳｉ５仮、１７はＰウェ
ル、１８は５ｉｎ２からなる絶縁層であり、ホトダイオ
ード２、転送用ＣＣＤ３および各相の電極（例えば、Ａ
部）１２〜１５の断面は図示の通りである。
以上の構成において、光はホトダイオード２によって電
荷に変換され、例えばＮＴＳＣでフィールド蓄積の場合
、１／３０秒毎に読出しゲート１１が開いてホトダイオ
ード２に蓄積された電荷が転送用ＣＣＤ３に移され、そ
れから全体の光の像の信号電荷はクロックパルスφＶ１
〜φＶ４にｌして水平ＣＣＤ４に転送され、フローティ
ングデイフュージョン増幅器５を介して外部に画像信号
として出力される。φＶ１．φ■３は読み出し用ゲー［
１のクロックも共用している。読み出された電荷を転送
する際には第５図に示すタイミングで駆動されており、
奇数画素列クロックφＶ１と偶数画素列クロックψ■３
とで水平クロック転送期間中におけるバイアス値が共に
Ｍレベルに設定されている。したがって、ホトダイオー
ド２で蓄積し得る最大蓄積量が同じになり、そのため飽
和時においても奇数、偶数列で信号量が異なることがな
い。言い換えれば、第１相電極１２と第３相電極工４に
印加される電圧が同じになるため、垂直ブランキング期
間中に蓄積される電荷が奇数列の画素も偶数列の画素も
同じになる。その結果、各列の信号の違い（各列の信号
差）に起因するフリッカを低減させることができ、ちら
つきのない画像を得て性能向上を図ることができる。
荷に変換され、例えばＮＴＳＣでフィールド蓄積の場合
、１／３０秒毎に読出しゲート１１が開いてホトダイオ
ード２に蓄積された電荷が転送用ＣＣＤ３に移され、そ
れから全体の光の像の信号電荷はクロックパルスφＶ１
〜φＶ４にｌして水平ＣＣＤ４に転送され、フローティ
ングデイフュージョン増幅器５を介して外部に画像信号
として出力される。φＶ１．φ■３は読み出し用ゲー［
１のクロックも共用している。読み出された電荷を転送
する際には第５図に示すタイミングで駆動されており、
奇数画素列クロックφＶ１と偶数画素列クロックψ■３
とで水平クロック転送期間中におけるバイアス値が共に
Ｍレベルに設定されている。したがって、ホトダイオー
ド２で蓄積し得る最大蓄積量が同じになり、そのため飽
和時においても奇数、偶数列で信号量が異なることがな
い。言い換えれば、第１相電極１２と第３相電極工４に
印加される電圧が同じになるため、垂直ブランキング期
間中に蓄積される電荷が奇数列の画素も偶数列の画素も
同じになる。その結果、各列の信号の違い（各列の信号
差）に起因するフリッカを低減させることができ、ちら
つきのない画像を得て性能向上を図ることができる。
本発明によれば、奇数列と偶数列の信号差に起因するフ
リ・７カを低減することができ、画像のちらつきを防止
して性能向上を図ることができる。
リ・７カを低減することができ、画像のちらつきを防止
して性能向上を図ることができる。
第１〜５図は本発明に係る固体を最像装置の駆動方法の
一実施例を示す図であり、 第１図はその方法を実現する装置の全体構成図、第２図
は第１図におけろＡ部の拡大図、第３図は第２図のＢ−
Ｂ’矢視断面図、第４図は第２図のｃ−ｃ ’矢視断面
図、第５図はそのクロックパルスの波形図、第６図は従
来の固体撮像装置の駆動方法におけるクロックパルスの
波形図である。 ｌ・・・・・・固体撮像素子、 ２・・・・・・ホトダイオード、 ３・・・・・・転送用ＣＣＤ、 ４・・・・・・水平ＣＣＤ。 ５・・・・・・フローティングデイフュージョン増幅器
、 ６・・・・・・ＶＣＣＤドライバ、 ７．８・・・・・・３値波形ドライバ、１１・・・・・
・読出しゲート、 １２・・・・・・第１相電極、 １３・・・・・・第２相電極、 １４・・・・・・第３相電極、 １５・・・・・・第４相電極、 １６・・・・・・Ｓｉ基板、 １７・・・・・・Ｐウェル、 １８・・・・・・絶縁層。 第２図のＢ−Ｂ’矢視断面図 第３図 第２図のｃ−ｃ’矢視断面図 第４図 ニΣ− ＝Σ」 ＝）− ＝Σ− 黴 派 派 鵬 ＝Σ− ＝８芝＝ ：ｌ：Σ− ０：芝− 吐 旨
一実施例を示す図であり、 第１図はその方法を実現する装置の全体構成図、第２図
は第１図におけろＡ部の拡大図、第３図は第２図のＢ−
Ｂ’矢視断面図、第４図は第２図のｃ−ｃ ’矢視断面
図、第５図はそのクロックパルスの波形図、第６図は従
来の固体撮像装置の駆動方法におけるクロックパルスの
波形図である。 ｌ・・・・・・固体撮像素子、 ２・・・・・・ホトダイオード、 ３・・・・・・転送用ＣＣＤ、 ４・・・・・・水平ＣＣＤ。 ５・・・・・・フローティングデイフュージョン増幅器
、 ６・・・・・・ＶＣＣＤドライバ、 ７．８・・・・・・３値波形ドライバ、１１・・・・・
・読出しゲート、 １２・・・・・・第１相電極、 １３・・・・・・第２相電極、 １４・・・・・・第３相電極、 １５・・・・・・第４相電極、 １６・・・・・・Ｓｉ基板、 １７・・・・・・Ｐウェル、 １８・・・・・・絶縁層。 第２図のＢ−Ｂ’矢視断面図 第３図 第２図のｃ−ｃ’矢視断面図 第４図 ニΣ− ＝Σ」 ＝）− ＝Σ− 黴 派 派 鵬 ＝Σ− ＝８芝＝ ：ｌ：Σ− ０：芝− 吐 旨
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ホトダイオード、読出しゲート、転送用ＣＣＤを含んで
構成される２次元撮像素子に対して４相のクロックパル
スを供給して読出しゲートおよび垂直方向の電荷転送を
行う転送用ＣＣＤを駆動する固体撮像装置の駆動方法に
おいて、 前記４相のクロックパルスのうち、奇数列の画素信号の
読出しを兼ねた第１相電極と、偶数列の画素信号の読出
しを兼ねた第３相電極に供給するクロックパルスについ
ては、 水平クロック転送期間中におけるバイアス値を同一レベ
ルに設定して前記駆動を行うようにしたことを特徴とす
る固体撮像装置の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1136511A JPH031778A (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1136511A JPH031778A (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH031778A true JPH031778A (ja) | 1991-01-08 |
Family
ID=15176883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1136511A Pending JPH031778A (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH031778A (ja) |
-
1989
- 1989-05-30 JP JP1136511A patent/JPH031778A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS5984575A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JP4320835B2 (ja) | 固体撮像装置およびその駆動方法並びにカメラシステム | |
| JPH0118629B2 (ja) | ||
| JPH04262679A (ja) | 固体撮像素子の駆動方法 | |
| JPH03117281A (ja) | 固体撮像装置 | |
| US8300132B2 (en) | Driving method of solid-state imaging device, solid-state imaging system, and camera system | |
| JP3008578B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH031778A (ja) | 固体撮像装置の駆動方法 | |
| JPS5968970A (ja) | 固体撮像素子の駆動方法 | |
| JPS60217761A (ja) | 高解像度固体撮像装置 | |
| JP2986685B2 (ja) | 固体撮像装置の駆動方法と信号処理方法 | |
| JPH01125074A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP5133292B2 (ja) | 固体撮像装置およびその駆動方法並びにカメラシステム | |
| JPH06339081A (ja) | 固体撮像素子の駆動方法 | |
| JP5133293B2 (ja) | 固体撮像装置およびその駆動方法並びにカメラシステム | |
| JP2004328314A (ja) | 固体撮像素子の駆動方法およびその駆動装置並びに固体撮像装置および撮像装置モジュール | |
| JP5126385B2 (ja) | 固体撮像装置およびその駆動方法並びにカメラシステム | |
| JP2753895B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH10200819A (ja) | 固体撮像装置およびその駆動方法並びにカメラ | |
| JPH0541835A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2000069375A (ja) | インターライン転送型固体撮像装置 | |
| JPH11331706A (ja) | 固体撮像素子およびその駆動方法、並びにカメラシステム | |
| JP2007201092A (ja) | 固体撮像素子及びその駆動方法 | |
| JP5614476B2 (ja) | 固体撮像素子の駆動方法並びに固体撮像装置およびカメラシステム | |
| JP2009225478A (ja) | 固体撮像素子の駆動方法並びに固体撮像装置およびカメラシステム |