JPH04302285A - インターライン転送型ｃｃｄ撮像装置の駆動方法 - Google Patents
インターライン転送型ｃｃｄ撮像装置の駆動方法Info
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- JPH04302285A JPH04302285A JP3067110A JP6711091A JPH04302285A JP H04302285 A JPH04302285 A JP H04302285A JP 3067110 A JP3067110 A JP 3067110A JP 6711091 A JP6711091 A JP 6711091A JP H04302285 A JPH04302285 A JP H04302285A
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- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
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- H10F39/15—Charge-coupled device [CCD] image sensors
- H10F39/153—Two-dimensional or three-dimensional array CCD image sensors
- H10F39/1534—Interline transfer
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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- H04N25/40—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled
- H04N25/46—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled by combining or binning pixels
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
- H04N25/73—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors using interline transfer [IT]
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
- H04N25/745—Circuitry for generating timing or clock signals
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はインターライン転送型Ｃ
ＣＤ撮像装置の駆動方法に関し、特にフィールド蓄積モ
ードで動作するインターライン転送型ＣＣＤ撮像装置の
駆動方法に関する。
ＣＤ撮像装置の駆動方法に関し、特にフィールド蓄積モ
ードで動作するインターライン転送型ＣＣＤ撮像装置の
駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】インターライン転送型ＣＣＤ撮像装置か
ら信号を読み出す場合、通常は２フィールドが１フレー
ムを構成する２／１インターレース読出しが行われてい
る。マトリクス状に配列された各受光画素に於ける信号
蓄積は、各画素の受光蓄積期間が１フレームとなるフレ
ーム蓄積モード、又は１フィールドとなるフィールド蓄
積モードによって行われる。フィールド蓄積モードは「
Ｐｒｏｃ． ｏｆ Ｃｏｎｆ． ｏｎ Ｃｈａｒｇｅ
Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ Ｔｅｃｈ． ａｎｄ
Ａｐｐｌ． ｐ．１５２ （１９７６）」に示されてい
るように、動解像度が高く、ムービー等で現在広く用い
られている。
ら信号を読み出す場合、通常は２フィールドが１フレー
ムを構成する２／１インターレース読出しが行われてい
る。マトリクス状に配列された各受光画素に於ける信号
蓄積は、各画素の受光蓄積期間が１フレームとなるフレ
ーム蓄積モード、又は１フィールドとなるフィールド蓄
積モードによって行われる。フィールド蓄積モードは「
Ｐｒｏｃ． ｏｆ Ｃｏｎｆ． ｏｎ Ｃｈａｒｇｅ
Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ Ｔｅｃｈ． ａｎｄ
Ａｐｐｌ． ｐ．１５２ （１９７６）」に示されてい
るように、動解像度が高く、ムービー等で現在広く用い
られている。
【０００３】フィールド蓄積モードの具体的駆動法は、
１フィールドの受光蓄積期間の後に受光画素から垂直転
送部への信号読出しを１回で行なうシングルトランスフ
ァ法（ＳＴ法）と、信号読出しを２回に別けて行なうダ
ブルトランスファ法（ＤＴ法）とに大別される（テレビ
ジョン学会技術報告ＴＥＢＳ８７−３（１９８３年））
。
１フィールドの受光蓄積期間の後に受光画素から垂直転
送部への信号読出しを１回で行なうシングルトランスフ
ァ法（ＳＴ法）と、信号読出しを２回に別けて行なうダ
ブルトランスファ法（ＤＴ法）とに大別される（テレビ
ジョン学会技術報告ＴＥＢＳ８７−３（１９８３年））
。
【０００４】ＳＴ法では、図７に示すように、全ての受
光画素ＰＤの信号電荷を垂直転送部Ｖへ移した後、垂直
転送部Ｖで上下に隣接する２画素の信号電荷を加算する
（例えば、特公昭６２−４０９１０号公報）。その加算
の仕方を奇数フィールドと偶数フィールドで違えること
によりインターレースに対応させている。
光画素ＰＤの信号電荷を垂直転送部Ｖへ移した後、垂直
転送部Ｖで上下に隣接する２画素の信号電荷を加算する
（例えば、特公昭６２−４０９１０号公報）。その加算
の仕方を奇数フィールドと偶数フィールドで違えること
によりインターレースに対応させている。
【０００５】また、ＤＴ法に於いては、受光画素のうち
垂直方向１画素おきで全体の半分の受光画素の信号電荷
を先ず垂直転送部へ移し、その後１画素ピッチ分だけ順
方向又は逆方向に垂直転送部内を転送し、この転送され
た信号に残り半分の受光画素の信号電荷を読出し加算す
る（図８）。この１画素ピッチの転送の方向を奇数フィ
ールドと偶数フィールドとで異ならせることによりイン
ターレースに対応させている。
垂直方向１画素おきで全体の半分の受光画素の信号電荷
を先ず垂直転送部へ移し、その後１画素ピッチ分だけ順
方向又は逆方向に垂直転送部内を転送し、この転送され
た信号に残り半分の受光画素の信号電荷を読出し加算す
る（図８）。この１画素ピッチの転送の方向を奇数フィ
ールドと偶数フィールドとで異ならせることによりイン
ターレースに対応させている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ＳＴ法の場合、全ての
受光画素の信号電荷を垂直転送部内で混同することなく
一度保持しなければならない。これは最大取扱い電荷量
の低下を招きやすい。例えば垂直転送部を４相駆動とし
た場合、１電極下に信号電荷を保持しなければならず、
２以上の電極下で信号電荷を保持する他の駆動法の場合
に比べてフリンジ電界の影響を強く受ける。従って、Ｓ
Ｔ法では各画素から転送される信号電荷量は他の駆動法
の半分より少なく、２画素の信号電荷を加算した後も同
等の量に達しない。また、加算すべき２画素の信号電荷
量の間の差が大きいとこの低下の度合は更に大きくなる
。
受光画素の信号電荷を垂直転送部内で混同することなく
一度保持しなければならない。これは最大取扱い電荷量
の低下を招きやすい。例えば垂直転送部を４相駆動とし
た場合、１電極下に信号電荷を保持しなければならず、
２以上の電極下で信号電荷を保持する他の駆動法の場合
に比べてフリンジ電界の影響を強く受ける。従って、Ｓ
Ｔ法では各画素から転送される信号電荷量は他の駆動法
の半分より少なく、２画素の信号電荷を加算した後も同
等の量に達しない。また、加算すべき２画素の信号電荷
量の間の差が大きいとこの低下の度合は更に大きくなる
。
【０００７】ＤＴ法の場合、最大取扱い電荷量について
は問題はないが、一方のフィールドでは信号電荷を逆転
送しなければならない。これは順転送のみでは発生しな
い転送不良の要因となる。即ち、転送領域の一部にわず
かなポテンシャルのディップがある場合、順転送のみで
はこのディップは前段の信号によって常時埋められ表面
に現れない。しかし、一度逆転送が与えられるとポテン
シャルディップ内の信号電荷が掃き出され、その掃き出
し分が次の信号で埋め合わせられるので、出力信号に影
響する転送不良が生ずる。
は問題はないが、一方のフィールドでは信号電荷を逆転
送しなければならない。これは順転送のみでは発生しな
い転送不良の要因となる。即ち、転送領域の一部にわず
かなポテンシャルのディップがある場合、順転送のみで
はこのディップは前段の信号によって常時埋められ表面
に現れない。しかし、一度逆転送が与えられるとポテン
シャルディップ内の信号電荷が掃き出され、その掃き出
し分が次の信号で埋め合わせられるので、出力信号に影
響する転送不良が生ずる。
【０００８】出願人は、上記ＳＴ法及びＤＴ法の問題点
を解消し得る構成の撮像装置を開発した（特願平１−２
９８９７３号）。この撮像装置では、図９に示すように
、先ず垂直転送部内で上下に隣接する２画素分の信号電
荷が加算できるようポテンシャル状態を形成しておき、
しかる後全ての受光画素の信号電荷を順次に又は同時に
読み出すことにより加算する。これにより最大取扱い電
荷量の低下や逆転送時の問題は生じなくなる。しかし、
受光画素の信号電荷を読み出す際、垂直転送部の電極の
大半（例えば４相駆動の場合、その３相分の電極）が高
ポテンシャル状態となるので、受光画素のポテンシャル
が不安定になる。このため上記の改良された撮像装置に
於いては、受光画素からの信号読出し時に転送不良を起
こす恐れがある。
を解消し得る構成の撮像装置を開発した（特願平１−２
９８９７３号）。この撮像装置では、図９に示すように
、先ず垂直転送部内で上下に隣接する２画素分の信号電
荷が加算できるようポテンシャル状態を形成しておき、
しかる後全ての受光画素の信号電荷を順次に又は同時に
読み出すことにより加算する。これにより最大取扱い電
荷量の低下や逆転送時の問題は生じなくなる。しかし、
受光画素の信号電荷を読み出す際、垂直転送部の電極の
大半（例えば４相駆動の場合、その３相分の電極）が高
ポテンシャル状態となるので、受光画素のポテンシャル
が不安定になる。このため上記の改良された撮像装置に
於いては、受光画素からの信号読出し時に転送不良を起
こす恐れがある。
【０００９】本発明の目的は、フィールド蓄積モードで
信号電荷を読み出す際の最大取扱い量を大きくすること
ができ、逆転送時の転送不良や受光画素からの読み出し
時の転送不良を生ずることのないインターライン転送型
ＣＣＤ撮像装置の駆動方法を提供することにある。
信号電荷を読み出す際の最大取扱い量を大きくすること
ができ、逆転送時の転送不良や受光画素からの読み出し
時の転送不良を生ずることのないインターライン転送型
ＣＣＤ撮像装置の駆動方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のインターライン
転送型ＣＣＤ撮像装置の駆動方法は、マトリクス状に配
列された複数の受光画素、及び該受光画素の列に沿って
それぞれ配された複数の垂直転送部を備え、該受光画素
の各列は、複数の第１の受光画素と、複数の第２の受光
画素とを有し、該受光画素の各列に於いて該第１の受光
画素と該第２の受光画素とが交互に配列されており、該
垂直転送部の各列は、該第１の受光画素にそれぞれ対応
する複数の第１の蓄積領域と、該第２の受光画素にそれ
ぞれ対応する複数の第２の蓄積領域とを有し、該垂直転
送部の各列に於いて該第１の蓄積領域と該第２の蓄積領
域とが交互に配列されているインターライン転送型ＣＣ
Ｄ撮像装置の駆動に於いて、該第１の受光画素及び第２
の受光画素の一方の信号電荷を対応する該第１の蓄積領
域及び第２の蓄積領域の一方にそれぞれ読み出し、該第
１の蓄積領域及び第２の蓄積領域の一方の信号電荷の一
部を、該一方の蓄積領域に所定方向に隣接する該第１の
蓄積領域及び第２の蓄積領域の他方にそれぞれ移動させ
、該第１の受光画素及び第２の受光画素の他方の信号電
荷を対応する該第１の蓄積領域及び第２の蓄積領域の他
方にそれぞれ読み出し、該他方の蓄積領域のそれぞれに
蓄積されている該一方の信号電荷の一部と加算し、並び
に該一方の蓄積領域に蓄積されている該信号電荷の残部
を、該隣接する該第１の蓄積領域及び第２の蓄積領域の
他方にそれぞれ移動させ、該他方の蓄積領域のそれぞれ
に蓄積されている該加算された信号電荷と加算すること
を包含しており、そのことにより上記目的が達成される
。
転送型ＣＣＤ撮像装置の駆動方法は、マトリクス状に配
列された複数の受光画素、及び該受光画素の列に沿って
それぞれ配された複数の垂直転送部を備え、該受光画素
の各列は、複数の第１の受光画素と、複数の第２の受光
画素とを有し、該受光画素の各列に於いて該第１の受光
画素と該第２の受光画素とが交互に配列されており、該
垂直転送部の各列は、該第１の受光画素にそれぞれ対応
する複数の第１の蓄積領域と、該第２の受光画素にそれ
ぞれ対応する複数の第２の蓄積領域とを有し、該垂直転
送部の各列に於いて該第１の蓄積領域と該第２の蓄積領
域とが交互に配列されているインターライン転送型ＣＣ
Ｄ撮像装置の駆動に於いて、該第１の受光画素及び第２
の受光画素の一方の信号電荷を対応する該第１の蓄積領
域及び第２の蓄積領域の一方にそれぞれ読み出し、該第
１の蓄積領域及び第２の蓄積領域の一方の信号電荷の一
部を、該一方の蓄積領域に所定方向に隣接する該第１の
蓄積領域及び第２の蓄積領域の他方にそれぞれ移動させ
、該第１の受光画素及び第２の受光画素の他方の信号電
荷を対応する該第１の蓄積領域及び第２の蓄積領域の他
方にそれぞれ読み出し、該他方の蓄積領域のそれぞれに
蓄積されている該一方の信号電荷の一部と加算し、並び
に該一方の蓄積領域に蓄積されている該信号電荷の残部
を、該隣接する該第１の蓄積領域及び第２の蓄積領域の
他方にそれぞれ移動させ、該他方の蓄積領域のそれぞれ
に蓄積されている該加算された信号電荷と加算すること
を包含しており、そのことにより上記目的が達成される
。
【００１１】
【実施例】本発明を実施例について以下に説明する。
【００１２】本発明の実施例により駆動されるインター
ライン転送ＣＣＤ撮像装置を図１に示す。図１のインタ
ーライン転送ＣＣＤ撮像装置では、受光画素としてホト
ダイオードＰＤｉｊがマトリクス状に配列されている。 各ホトダイオード列の間には、垂直転送部ＶＴを構成す
る、４個の電極ＶＴ１、ＶＴ２、ＶＴ３、ＶＴ４を１組
とする電極群の列が形成されている。これらの電極群の
各列の図１での下端は水平転送部（不図示）に接続され
ている。各電極群の電極ＶＴ１、ＶＴ２、ＶＴ３及びＶ
Ｔ４には４種の駆動パルスφＶ１、φＶ２、φＶ３、φ
Ｖ４がそれぞれ印加され、４相駆動が行われる。駆動パ
ルスφＶ１〜φＶ４は、垂直転送駆動パルス発生回路Ｖ
Ｇから供給される。ホトダイオードＰＤｉｊに蓄積され
た信号電荷を垂直転送部ＶＴへ読み出す領域は電極ＶＴ
１、ＶＴ３と共通とされている。即ち、各列の奇数番目
のホトダイオードからの信号電荷の読み出しは電極ＶＴ
１から延伸する転送領域ＴＧを介して、偶数番目のホト
ダイオードからの信号電荷の読み出しは電極ＶＴ３から
延伸する転送領域ＴＧを介して行われる。図１では、転
送領域ＴＧには斜線を施している。従って、この撮像装
置では、電極ＶＴ１、ＶＴ２の領域が第１の蓄積領域に
対応し、電極ＶＴ３、ＶＴ４の領域が第２の蓄積領域に
対応している。
ライン転送ＣＣＤ撮像装置を図１に示す。図１のインタ
ーライン転送ＣＣＤ撮像装置では、受光画素としてホト
ダイオードＰＤｉｊがマトリクス状に配列されている。 各ホトダイオード列の間には、垂直転送部ＶＴを構成す
る、４個の電極ＶＴ１、ＶＴ２、ＶＴ３、ＶＴ４を１組
とする電極群の列が形成されている。これらの電極群の
各列の図１での下端は水平転送部（不図示）に接続され
ている。各電極群の電極ＶＴ１、ＶＴ２、ＶＴ３及びＶ
Ｔ４には４種の駆動パルスφＶ１、φＶ２、φＶ３、φ
Ｖ４がそれぞれ印加され、４相駆動が行われる。駆動パ
ルスφＶ１〜φＶ４は、垂直転送駆動パルス発生回路Ｖ
Ｇから供給される。ホトダイオードＰＤｉｊに蓄積され
た信号電荷を垂直転送部ＶＴへ読み出す領域は電極ＶＴ
１、ＶＴ３と共通とされている。即ち、各列の奇数番目
のホトダイオードからの信号電荷の読み出しは電極ＶＴ
１から延伸する転送領域ＴＧを介して、偶数番目のホト
ダイオードからの信号電荷の読み出しは電極ＶＴ３から
延伸する転送領域ＴＧを介して行われる。図１では、転
送領域ＴＧには斜線を施している。従って、この撮像装
置では、電極ＶＴ１、ＶＴ２の領域が第１の蓄積領域に
対応し、電極ＶＴ３、ＶＴ４の領域が第２の蓄積領域に
対応している。
【００１３】本実施例の駆動の仕方を図２〜図６を用い
て説明する。図２〜図５に於いて、（ａ）〜（ｈ）は奇
数フィールド及び偶数フィールドに於ける垂直転送の順
方向（電極ＶＴ１→電極ＶＴ４）に沿うポテンシャル分
布の時間的な変化をそれぞれ示している。また、図２の
（ｂ’）、並びに図３の（ｆ’）及び（ｇ’）は横軸に
ホトダイオードＰＤｉｊ−転送領域ＴＧ−垂直転送部Ｖ
Ｔを取ったときの（即ち、図１のＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線
にそれぞれ沿う）ポテンシャル分布を示している。また
、図６は駆動パルスφＶ１〜φＶ４のタイミング図を示
す。 尚、本実施例では信号電荷は電子である。
て説明する。図２〜図５に於いて、（ａ）〜（ｈ）は奇
数フィールド及び偶数フィールドに於ける垂直転送の順
方向（電極ＶＴ１→電極ＶＴ４）に沿うポテンシャル分
布の時間的な変化をそれぞれ示している。また、図２の
（ｂ’）、並びに図３の（ｆ’）及び（ｇ’）は横軸に
ホトダイオードＰＤｉｊ−転送領域ＴＧ−垂直転送部Ｖ
Ｔを取ったときの（即ち、図１のＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線
にそれぞれ沿う）ポテンシャル分布を示している。また
、図６は駆動パルスφＶ１〜φＶ４のタイミング図を示
す。 尚、本実施例では信号電荷は電子である。
【００１４】奇数フィールドの場合には、先ず、図６（
ａ）の時刻ｔ１に於いて電極ＶＴ２、ＶＴ４に供給され
る第２及び第４の駆動パルスφＶ２、φＶ４を低レベル
ＶＬに、電極ＶＴ１、ＶＴ３に供給される第１及び第３
の駆動パルスφＶ１、φＶ３を第１の中レベルＶＩ１３
とする（図２（ａ））。次に、時刻ｔ２に於いて第１の
駆動パルスφＶ１を高レベルＶＨとすると、電極ＶＴ１
下方の領域のポテンシャルが深くなって奇数行のホトダ
イオードＰＤｉｊ（ここでは、ｉは奇数）に蓄積されて
いた信号電荷Ｑ１が転送領域ＴＧを介して電極ＶＴ１下
方の領域へ転送される（図２（ｂ）及び（ｂ’）、以下
では、電極ＶＴ１〜ＶＴ４の下方の領域をそれぞれ単に
領域ＶＴ１〜ＶＴ４と称する）。この転送時に於いては
、信号電荷Ｑ１が転送される領域ＶＴ１に隣接する領域
ＶＴ４及び領域ＶＴ２のポテンシャルは低レベルＶＬに
保持されているので、ホトダイオードＰＤｉｊのポテン
シャルは安定している。
ａ）の時刻ｔ１に於いて電極ＶＴ２、ＶＴ４に供給され
る第２及び第４の駆動パルスφＶ２、φＶ４を低レベル
ＶＬに、電極ＶＴ１、ＶＴ３に供給される第１及び第３
の駆動パルスφＶ１、φＶ３を第１の中レベルＶＩ１３
とする（図２（ａ））。次に、時刻ｔ２に於いて第１の
駆動パルスφＶ１を高レベルＶＨとすると、電極ＶＴ１
下方の領域のポテンシャルが深くなって奇数行のホトダ
イオードＰＤｉｊ（ここでは、ｉは奇数）に蓄積されて
いた信号電荷Ｑ１が転送領域ＴＧを介して電極ＶＴ１下
方の領域へ転送される（図２（ｂ）及び（ｂ’）、以下
では、電極ＶＴ１〜ＶＴ４の下方の領域をそれぞれ単に
領域ＶＴ１〜ＶＴ４と称する）。この転送時に於いては
、信号電荷Ｑ１が転送される領域ＶＴ１に隣接する領域
ＶＴ４及び領域ＶＴ２のポテンシャルは低レベルＶＬに
保持されているので、ホトダイオードＰＤｉｊのポテン
シャルは安定している。
【００１５】次いで、時刻ｔ３に於いて第１の駆動パル
スφＶ１を高レベルＶＨに維持したまま、第２の駆動パ
ルスφＶ２を低レベルＶＬから第２の中レベルＶＩ２４
（ＶＩ２４≧ＶＩ１３）に上げ（図２（ｃ））、時刻ｔ
４に於いて第１の駆動パルスφＶ１を高レベルＶＨから
第１の中レベルＶＩ１３に下げる（図２（ｄ））。第２
の中レベルＶＩ２４は第１の中レベルＶＩ１３より数ボ
ルト程度高くするのが好ましい。更に、時刻ｔ５に於い
て第２の駆動パルスφＶ２を第２の中レベルＶＩ２４か
ら低レベルＶＬに下げる（図２（ｅ））。これにより、
信号電荷Ｑ１の半分ΔＱ１ａは領域ＶＴ１に移され、他
の半分ΔＱ１ｂは領域ＶＴ３に移されて、ポテンシャル
分布は図２の（ｅ）に示す状態になる。上述の一連の操
作によって、深いポテンシャル領域へ読み出された信号
電荷Ｑ１を通常転送時のポテンシャル状態へ戻す際、信
号電荷Ｑ１は必らず複数の電極領域に渡って保持される
ので、過大な信号電荷が流入したとしても信号電荷が隣
接領域へ溢れることがない。
スφＶ１を高レベルＶＨに維持したまま、第２の駆動パ
ルスφＶ２を低レベルＶＬから第２の中レベルＶＩ２４
（ＶＩ２４≧ＶＩ１３）に上げ（図２（ｃ））、時刻ｔ
４に於いて第１の駆動パルスφＶ１を高レベルＶＨから
第１の中レベルＶＩ１３に下げる（図２（ｄ））。第２
の中レベルＶＩ２４は第１の中レベルＶＩ１３より数ボ
ルト程度高くするのが好ましい。更に、時刻ｔ５に於い
て第２の駆動パルスφＶ２を第２の中レベルＶＩ２４か
ら低レベルＶＬに下げる（図２（ｅ））。これにより、
信号電荷Ｑ１の半分ΔＱ１ａは領域ＶＴ１に移され、他
の半分ΔＱ１ｂは領域ＶＴ３に移されて、ポテンシャル
分布は図２の（ｅ）に示す状態になる。上述の一連の操
作によって、深いポテンシャル領域へ読み出された信号
電荷Ｑ１を通常転送時のポテンシャル状態へ戻す際、信
号電荷Ｑ１は必らず複数の電極領域に渡って保持される
ので、過大な信号電荷が流入したとしても信号電荷が隣
接領域へ溢れることがない。
【００１６】その後、時刻ｔ６に於いて第３の駆動パル
スφＶ３を第１の中レベルＶＩ１３から高レベルＶＨに
上げる。これにより、領域ＶＴ３のポテンシャルが深く
なり、偶数行のホトダイオードＰＤｉｊ（ここでは、ｉ
は偶数）に蓄積されていた信号電荷Ｑ２が転送領域ＴＧ
を介して領域ＶＴ３へ転送され、領域ＶＴ３に既に存在
している分割信号電荷ΔＱ１ｂに加算される（ΔＱ１ｂ
＋Ｑ２、図３（ｆ））。この場合も、領域ＶＴ３に隣接
する領域ＶＴ２及び領域ＶＴ４のポテンシャルは低レベ
ルＶＬに保持されているので、ホトダイオードＰＤｉｊ
のポテンシャルは安定している。
スφＶ３を第１の中レベルＶＩ１３から高レベルＶＨに
上げる。これにより、領域ＶＴ３のポテンシャルが深く
なり、偶数行のホトダイオードＰＤｉｊ（ここでは、ｉ
は偶数）に蓄積されていた信号電荷Ｑ２が転送領域ＴＧ
を介して領域ＶＴ３へ転送され、領域ＶＴ３に既に存在
している分割信号電荷ΔＱ１ｂに加算される（ΔＱ１ｂ
＋Ｑ２、図３（ｆ））。この場合も、領域ＶＴ３に隣接
する領域ＶＴ２及び領域ＶＴ４のポテンシャルは低レベ
ルＶＬに保持されているので、ホトダイオードＰＤｉｊ
のポテンシャルは安定している。
【００１７】次いで、時刻ｔ７に於いて第３の駆動パル
スφＶ３を高レベルＶＨに維持したまま、第２の駆動パ
ルスφＶ２を低レベルＶＬから第２の中レベルＶＩ２４
に上げる（図３（ｇ））。これにより、領域ＶＴ１にあ
った分割信号電荷ΔＱ１ａが領域ＶＴ３に移動し、領域
ＶＴ３に既に存在している信号電荷の和ΔＱ１ｂ＋Ｑ２
に更に加算される（ΔＱ１ｂ＋Ｑ２＋ΔＱ１ａ＝Ｑ１＋
Ｑ２）。従って、領域ＶＴ３の信号電荷の量は信号電荷
Ｑ１と信号電荷Ｑ２との合計Ｑ１＋Ｑ２となる。この合
計信号電荷Ｑ１＋Ｑ２が大きい場合には、その一部が領
域ＶＴ２にも保持される。領域ＶＴ３（及び領域ＶＴ２
）に保持される合計信号電荷Ｑ１＋Ｑ２の上限値は、ホ
トダイオードＰＤｉｊから領域ＶＴ３に読み出された信
号電荷が該ホトダイオードに逆流しない限界である。図
３の（ｇ）に示すように、第２の中レベルＶＩ２４を少
し高目に設定することによって、領域ＶＴ３のＴＧ領域
のポテンシャルより領域ＶＴ２のポテンシャルをΔφｍ
だけ深くすることができる。従って、合計信号電荷の一
部がホトダイオード側へ逆流する前に領域ＶＴ２へ多く
の信号電荷が移るので、合計信号電荷Ｑ１＋Ｑ２の上限
値は十分大きくすることができる。
スφＶ３を高レベルＶＨに維持したまま、第２の駆動パ
ルスφＶ２を低レベルＶＬから第２の中レベルＶＩ２４
に上げる（図３（ｇ））。これにより、領域ＶＴ１にあ
った分割信号電荷ΔＱ１ａが領域ＶＴ３に移動し、領域
ＶＴ３に既に存在している信号電荷の和ΔＱ１ｂ＋Ｑ２
に更に加算される（ΔＱ１ｂ＋Ｑ２＋ΔＱ１ａ＝Ｑ１＋
Ｑ２）。従って、領域ＶＴ３の信号電荷の量は信号電荷
Ｑ１と信号電荷Ｑ２との合計Ｑ１＋Ｑ２となる。この合
計信号電荷Ｑ１＋Ｑ２が大きい場合には、その一部が領
域ＶＴ２にも保持される。領域ＶＴ３（及び領域ＶＴ２
）に保持される合計信号電荷Ｑ１＋Ｑ２の上限値は、ホ
トダイオードＰＤｉｊから領域ＶＴ３に読み出された信
号電荷が該ホトダイオードに逆流しない限界である。図
３の（ｇ）に示すように、第２の中レベルＶＩ２４を少
し高目に設定することによって、領域ＶＴ３のＴＧ領域
のポテンシャルより領域ＶＴ２のポテンシャルをΔφｍ
だけ深くすることができる。従って、合計信号電荷の一
部がホトダイオード側へ逆流する前に領域ＶＴ２へ多く
の信号電荷が移るので、合計信号電荷Ｑ１＋Ｑ２の上限
値は十分大きくすることができる。
【００１８】最後に、時刻ｔ８に於いて第３の駆動パル
スφＶ３を高レベルＶＨから第１の中レベルＶＩ１３に
下げることにより、合計信号電荷Ｑ１＋Ｑ２が３領域Ｖ
Ｔ１、ＶＴ２及びＶＴ３に分配されて保持される（図２
（ｈ））。 これ以降は、通常の態様によって信号電荷の転送が行わ
れる。
スφＶ３を高レベルＶＨから第１の中レベルＶＩ１３に
下げることにより、合計信号電荷Ｑ１＋Ｑ２が３領域Ｖ
Ｔ１、ＶＴ２及びＶＴ３に分配されて保持される（図２
（ｈ））。 これ以降は、通常の態様によって信号電荷の転送が行わ
れる。
【００１９】偶数フィールドに於いては、図４、図５及
び図６の（ｂ）に示すように、奇数フィールドの場合と
比べて領域ＶＴ２の役割と領域ＶＴ４のそれとが入れ替
わっているが、奇数フィールドの場合と同様に駆動され
る。
び図６の（ｂ）に示すように、奇数フィールドの場合と
比べて領域ＶＴ２の役割と領域ＶＴ４のそれとが入れ替
わっているが、奇数フィールドの場合と同様に駆動され
る。
【００２０】垂直転送駆動パルス発生回路ＶＧは、クロ
ック信号、水平同期信号、及び垂直同期信号より上述の
ような駆動パルスφＶ１〜φＶ４を生成する。垂直転送
駆動パルス発生回路ＶＧは論理回路等を用いて容易に構
成することができるので、その説明は省略する。
ック信号、水平同期信号、及び垂直同期信号より上述の
ような駆動パルスφＶ１〜φＶ４を生成する。垂直転送
駆動パルス発生回路ＶＧは論理回路等を用いて容易に構
成することができるので、その説明は省略する。
【００２１】本実施例では第２の中レベルＶＩ２４を第
１の中レベルＶＩ１３よりも高く（ＶＩ２４≧ＶＩ１３
）とされているが、これによって時刻ｔ８以降の通常転
送時に於ける最大取扱い電荷量を増大することができる
という効果ももたらされる。また、ホトダイオードＰＤ
ｉｊから垂直転送部ＶＴへ信号電荷を読み出す際の該ホ
トダイオードＰＤｉｊのポテンシャル変動を抑える効果
は、電極ＶＴ２及び電極ＶＴ４を下層電極として形成し
、電極ＶＴ１及び電極ＶＴ３を上層電極として形成する
と一層顕著となり、本発明がより効果的となる。
１の中レベルＶＩ１３よりも高く（ＶＩ２４≧ＶＩ１３
）とされているが、これによって時刻ｔ８以降の通常転
送時に於ける最大取扱い電荷量を増大することができる
という効果ももたらされる。また、ホトダイオードＰＤ
ｉｊから垂直転送部ＶＴへ信号電荷を読み出す際の該ホ
トダイオードＰＤｉｊのポテンシャル変動を抑える効果
は、電極ＶＴ２及び電極ＶＴ４を下層電極として形成し
、電極ＶＴ１及び電極ＶＴ３を上層電極として形成する
と一層顕著となり、本発明がより効果的となる。
【００２２】本発明が適用される撮像装置の構成は上述
のものに限定されるものではなく、他の構造のインター
ライン転送型撮像装置にも適用され得る。例えば、転送
領域ＴＧを独立したゲート構造とすることもできる。ま
た、垂直転送部ＶＴの構成も４相に限定されるものでは
なく、１画素当り３以上の電極を設けるようにしてもよ
い。
のものに限定されるものではなく、他の構造のインター
ライン転送型撮像装置にも適用され得る。例えば、転送
領域ＴＧを独立したゲート構造とすることもできる。ま
た、垂直転送部ＶＴの構成も４相に限定されるものでは
なく、１画素当り３以上の電極を設けるようにしてもよ
い。
【００２３】
【発明の効果】本発明のインターライン転送型ＣＣＤ撮
像装置の駆動方法によれば、フィールド蓄積モードで信
号電荷を読み出す際の最大取扱い量を大きくすることが
でき、しかも読み出し時の受光部のポテンシャルを安定
させることができる。従って、逆転送時の転送不良や、
受光画素からの読み出し時の転送不良を生ずることがな
い。
像装置の駆動方法によれば、フィールド蓄積モードで信
号電荷を読み出す際の最大取扱い量を大きくすることが
でき、しかも読み出し時の受光部のポテンシャルを安定
させることができる。従って、逆転送時の転送不良や、
受光画素からの読み出し時の転送不良を生ずることがな
い。
【図１】本発明の一実施例が適用されるインターライン
転送型ＣＣＤ撮像装置の要部を模式的に示す図である。
転送型ＣＣＤ撮像装置の要部を模式的に示す図である。
【図２】その実施例に於ける垂直転送部の駆動を説明す
るためのポテンシャル分布を示す図である。
るためのポテンシャル分布を示す図である。
【図３】その実施例に於ける垂直転送部の駆動を説明す
るためのポテンシャル分布を示す図である。
るためのポテンシャル分布を示す図である。
【図４】その実施例に於ける垂直転送部の駆動を説明す
るための図２とは異なるフィールドに於けるポテンシャ
ル分布を示す図である。
るための図２とは異なるフィールドに於けるポテンシャ
ル分布を示す図である。
【図５】その実施例に於ける垂直転送部の駆動を説明す
るための図２とは異なるフィールドに於けるポテンシャ
ル分布を示す図である。
るための図２とは異なるフィールドに於けるポテンシャ
ル分布を示す図である。
【図６】（ａ）は図２及び図３に対応するタイミングチ
ャート、（ｂ）は図４及び図５に対応するタイミングチ
ャートである。
ャート、（ｂ）は図４及び図５に対応するタイミングチ
ャートである。
【図７】従来の駆動法の一例を示す模式図である。
【図８】従来の駆動法の他の例を示す模式図である。
【図９】従来の駆動法の更に他の例を示す模式図である
。
。
ＶＧ 垂直転送駆動パルス発生回路
ＶＴ 垂直転送部
Claims (1)
- 【請求項１】マトリクス状に配列された複数の受光画素
、及び該受光画素の列に沿ってそれぞれ配された複数の
垂直転送部を備え、該受光画素の各列は、複数の第１の
受光画素と、複数の第２の受光画素とを有し、該受光画
素の各列に於いて該第１の受光画素と該第２の受光画素
とが交互に配列されており、該垂直転送部の各列は、該
第１の受光画素にそれぞれ対応する複数の第１の蓄積領
域と、該第２の受光画素にそれぞれ対応する複数の第２
の蓄積領域とを有し、該垂直転送部の各列に於いて該第
１の蓄積領域と該第２の蓄積領域とが交互に配列されて
いるインターライン転送型ＣＣＤ撮像装置の駆動に於い
て、該第１の受光画素及び第２の受光画素の一方の信号
電荷を対応する該第１の蓄積領域及び第２の蓄積領域の
一方にそれぞれ読み出し、該第１の蓄積領域及び第２の
蓄積領域の一方の信号電荷の一部を、該一方の蓄積領域
に所定方向に隣接する該第１の蓄積領域及び第２の蓄積
領域の他方にそれぞれ移動させ、該第１の受光画素及び
第２の受光画素の他方の信号電荷を対応する該第１の蓄
積領域及び第２の蓄積領域の他方にそれぞれ読み出し、
該他方の蓄積領域のそれぞれに蓄積されている該一方の
信号電荷の一部と加算し、並びに該一方の蓄積領域に蓄
積されている該信号電荷の残部を、該隣接する該第１の
蓄積領域及び第２の蓄積領域の他方にそれぞれ移動させ
、該他方の蓄積領域のそれぞれに蓄積されている該加算
された信号電荷と加算することを包含するインターライ
ン転送型ＣＣＤ撮像装置の駆動方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3067110A JP2703416B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | インターライン転送型ｃｃｄ撮像装置の駆動方法 |
| KR1019920005057A KR960004468B1 (ko) | 1991-03-29 | 1992-03-27 | 인터라인 전송형 ccd 이메저 구동방법 |
| DE69212880T DE69212880T2 (de) | 1991-03-29 | 1992-03-27 | Verfahren zur Steuerung eines zwischenzeilig übertragenden CCD-Bildsensors |
| EP92302702A EP0509661B1 (en) | 1991-03-29 | 1992-03-27 | Method of driving an interline transfer type CCD imager |
| US08/163,600 US5353057A (en) | 1991-03-29 | 1993-12-07 | Method of driving interline transfer type CCD imager |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3067110A JP2703416B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | インターライン転送型ｃｃｄ撮像装置の駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04302285A true JPH04302285A (ja) | 1992-10-26 |
| JP2703416B2 JP2703416B2 (ja) | 1998-01-26 |
Family
ID=13335433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3067110A Expired - Fee Related JP2703416B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | インターライン転送型ｃｃｄ撮像装置の駆動方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5353057A (ja) |
| EP (1) | EP0509661B1 (ja) |
| JP (1) | JP2703416B2 (ja) |
| KR (1) | KR960004468B1 (ja) |
| DE (1) | DE69212880T2 (ja) |
Families Citing this family (6)
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|---|---|---|---|---|
| JP2541470B2 (ja) * | 1993-08-26 | 1996-10-09 | 日本電気株式会社 | 固体撮像素子 |
| JP3847811B2 (ja) * | 1995-06-30 | 2006-11-22 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
| US6335757B1 (en) | 1997-09-02 | 2002-01-01 | Bojko Vodanovic | CCD imaging device for high speed profiling |
| JP2894341B1 (ja) * | 1998-03-12 | 1999-05-24 | 日本電気株式会社 | 固体撮像装置の駆動方法 |
| US8497927B2 (en) * | 2004-07-01 | 2013-07-30 | Broadcom Corporation | Method for using wide dynamic range sensor in low light conditions |
| JP5137770B2 (ja) * | 2008-09-30 | 2013-02-06 | シャープ株式会社 | 放射線画像撮影システム |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57148478A (en) * | 1981-03-09 | 1982-09-13 | Canon Inc | Solid image pickup device |
| US4551758A (en) * | 1982-06-09 | 1985-11-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pick-up device and system |
| JPS60142683A (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置 |
| JPS6153766A (ja) * | 1984-08-24 | 1986-03-17 | Hitachi Ltd | インタ−ライン型電荷転送撮像素子 |
| JPS61179679A (ja) * | 1985-02-05 | 1986-08-12 | Fuji Photo Film Co Ltd | 電荷転送型固体撮像装置 |
| JPS6240910A (ja) * | 1985-08-20 | 1987-02-21 | Nippon Mining Co Ltd | 良好なめつき性を有する銅又は銅合金材料の製造方法 |
| DE3877034T2 (de) * | 1987-04-10 | 1993-04-22 | Toshiba Kawasaki Kk | Festkoerper-bildabtaster mit hochgeschwindigkeitsverschluss und verfahren zur erzielung einer hohen verschlussgeschwindigkeit in einem festkoerper-bildabtaster. |
| JP2735223B2 (ja) * | 1988-06-08 | 1998-04-02 | 日本放送協会 | 固体撮像装置 |
-
1991
- 1991-03-29 JP JP3067110A patent/JP2703416B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-03-27 DE DE69212880T patent/DE69212880T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-03-27 EP EP92302702A patent/EP0509661B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-03-27 KR KR1019920005057A patent/KR960004468B1/ko not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-12-07 US US08/163,600 patent/US5353057A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR920018963A (ko) | 1992-10-22 |
| EP0509661A2 (en) | 1992-10-21 |
| DE69212880T2 (de) | 1997-02-20 |
| KR960004468B1 (ko) | 1996-04-06 |
| EP0509661A3 (en) | 1993-01-13 |
| EP0509661B1 (en) | 1996-08-21 |
| DE69212880D1 (de) | 1996-09-26 |
| US5353057A (en) | 1994-10-04 |
| JP2703416B2 (ja) | 1998-01-26 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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