JPH05130511A - 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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- JPH05130511A JPH05130511A JP3289864A JP28986491A JPH05130511A JP H05130511 A JPH05130511 A JP H05130511A JP 3289864 A JP3289864 A JP 3289864A JP 28986491 A JP28986491 A JP 28986491A JP H05130511 A JPH05130511 A JP H05130511A
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- Japan
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- transfer
- pulse
- photoelectric conversion
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- Pending
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- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】光電変換部の信号飽和電荷量を低下させること
なく、極めて高輝度な被写体を撮像した場合にもブルー
ミング発生を抑制する。 【構成】垂直帰線期間のうちＦＩＴ転送期間の間に、該
ＦＩＴ転送期間以外の間よりも高いパルス電圧を基板に
印加し、ＦＩＴ転送期間の間に起きるブルーミングを抑
制することができるようにする。また、ＦＩＴ転送期間
以外の間には、光電変換部の信号飽和電荷量が充分にと
れるような電圧を基板に印加して、ダイナミックレンジ
を損なわずに駆動できる。
なく、極めて高輝度な被写体を撮像した場合にもブルー
ミング発生を抑制する。 【構成】垂直帰線期間のうちＦＩＴ転送期間の間に、該
ＦＩＴ転送期間以外の間よりも高いパルス電圧を基板に
印加し、ＦＩＴ転送期間の間に起きるブルーミングを抑
制することができるようにする。また、ＦＩＴ転送期間
以外の間には、光電変換部の信号飽和電荷量が充分にと
れるような電圧を基板に印加して、ダイナミックレンジ
を損なわずに駆動できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像装置の駆動方
法に関し、特に、基板に印加する電圧の制御対策に係る
ものである。
法に関し、特に、基板に印加する電圧の制御対策に係る
ものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、固体撮像装置においては、高画質
を実現する１つの方法として、光電変換部と、垂直転送
部と、水平転送部と、信号検出部と、信号排出部とを設
ける以外に、蓄積部を設けた構造が用いられている。そ
こで、以下、図面を参照しながら上述した固体撮像装置
について説明する。
を実現する１つの方法として、光電変換部と、垂直転送
部と、水平転送部と、信号検出部と、信号排出部とを設
ける以外に、蓄積部を設けた構造が用いられている。そ
こで、以下、図面を参照しながら上述した固体撮像装置
について説明する。
【０００３】まず、固体撮像装置の基本的な構造は、図
２に示すように、Ｎ形基板１４上に設けられたＰウエル
１３に、光電変換部６と、垂直転送部７と、蓄積部８
と、水平転送部９と、信号検出部１０と、信号排出部１
１とが形成されてなる。そして、図２における矢印は信
号電荷の転送方向を示している。
２に示すように、Ｎ形基板１４上に設けられたＰウエル
１３に、光電変換部６と、垂直転送部７と、蓄積部８
と、水平転送部９と、信号検出部１０と、信号排出部１
１とが形成されてなる。そして、図２における矢印は信
号電荷の転送方向を示している。
【０００４】一方、図４は、従来の駆動パルスの一部と
基板１４の電圧とを示している。この図４において、
（ａ）は、複合帰線消去信号、（ｂ）は、垂直転送部７
の偽信号電荷を信号排出部１１に転送するパルス１（以
下、掃き出しパルス１と称する。）と、光電変換部６で
蓄積された信号電荷を垂直転送部７へ読み出すパルス２
（以下、読み出しパルス２と称する。）と、光電変換６
から垂直転送部７へ読み出した信号電荷を蓄積部８へ転
送するパルス３（以下、この転送をＦＩＴ転送と称し、
パルス３をＦＩＴ転送パルス３と称する。）とから成る
転送パルス、（ｃ）は、基板１４の電圧を示している。
基板１４の電圧とを示している。この図４において、
（ａ）は、複合帰線消去信号、（ｂ）は、垂直転送部７
の偽信号電荷を信号排出部１１に転送するパルス１（以
下、掃き出しパルス１と称する。）と、光電変換部６で
蓄積された信号電荷を垂直転送部７へ読み出すパルス２
（以下、読み出しパルス２と称する。）と、光電変換６
から垂直転送部７へ読み出した信号電荷を蓄積部８へ転
送するパルス３（以下、この転送をＦＩＴ転送と称し、
パルス３をＦＩＴ転送パルス３と称する。）とから成る
転送パルス、（ｃ）は、基板１４の電圧を示している。
【０００５】そこで、この固体撮像装置の駆動方法につ
いて説明する。
いて説明する。
【０００６】まず、垂直帰線期間中に掃き出しパルス１
を出力し、該掃き出しパルス１によってＦＩＴ転送期間
及び垂直走査期間に垂直転送部７に蓄積された偽信号電
荷を信号排出部１１に転送して排出する。次に、読み出
しパルス２により光電変換部６から垂直転送部７に信号
電荷を読み出す。そして、ＦＩＴ転送パルス３により垂
直転送部７から蓄積部８まで信号電荷を高速転送する。
この蓄積部８に蓄えられた信号電荷は、垂直走査期間に
１段ずつ全段に亘って水平転送部９に順次転送され、信
号検出部１０から出力される。
を出力し、該掃き出しパルス１によってＦＩＴ転送期間
及び垂直走査期間に垂直転送部７に蓄積された偽信号電
荷を信号排出部１１に転送して排出する。次に、読み出
しパルス２により光電変換部６から垂直転送部７に信号
電荷を読み出す。そして、ＦＩＴ転送パルス３により垂
直転送部７から蓄積部８まで信号電荷を高速転送する。
この蓄積部８に蓄えられた信号電荷は、垂直走査期間に
１段ずつ全段に亘って水平転送部９に順次転送され、信
号検出部１０から出力される。
【０００７】この駆動方法により、前記垂直転送部７か
ら蓄積部８までの転送を短時間に行うことができ、垂直
転送部７に直接入射してくる光によって発生する電荷、
すなわちスミアが大きく抑制される。
ら蓄積部８までの転送を短時間に行うことができ、垂直
転送部７に直接入射してくる光によって発生する電荷、
すなわちスミアが大きく抑制される。
【０００８】また、前記基板１４の電圧は、図３の実線
のように、光電変換部６と垂直転送部７の間の転送ゲー
ト１２のポテンシャルよりも、光電変換部６と基板１４
の間のＰウエル１３のポテンシャルの山が若干低くなる
ようなある一定値に設定してある。このように基板１４
の電圧を一定値に設定することにより、信号飽和電荷量
を損なうことなく過飽和電荷は基板１４側へ引き抜か
れ、いわゆる縦型オーバーフロードレインを構成してい
る。
のように、光電変換部６と垂直転送部７の間の転送ゲー
ト１２のポテンシャルよりも、光電変換部６と基板１４
の間のＰウエル１３のポテンシャルの山が若干低くなる
ようなある一定値に設定してある。このように基板１４
の電圧を一定値に設定することにより、信号飽和電荷量
を損なうことなく過飽和電荷は基板１４側へ引き抜か
れ、いわゆる縦型オーバーフロードレインを構成してい
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た固体撮像装置の駆動方法では、基板１４の電圧を常時
一定値に設定しているため、極めて高輝度な被写体を撮
像した場合には、ＦＩＴ転送期間中に光電変換部６の飽
和容量を越える信号電荷が発生し、図３の転送ゲート１
２のポテンシャルを越えて垂直転送部７へ電荷が溢れ出
す現象（以下、この現象をブルーミングと称する。）が
起きるという問題があった。
た固体撮像装置の駆動方法では、基板１４の電圧を常時
一定値に設定しているため、極めて高輝度な被写体を撮
像した場合には、ＦＩＴ転送期間中に光電変換部６の飽
和容量を越える信号電荷が発生し、図３の転送ゲート１
２のポテンシャルを越えて垂直転送部７へ電荷が溢れ出
す現象（以下、この現象をブルーミングと称する。）が
起きるという問題があった。
【００１０】本発明は、斯かる点に鑑みて成されたもの
で、ＦＩＴ転送期間中に生ずるブルーミングを防ぐこと
ができる固体撮像装置の駆動方法を提供することを目的
とするものである。
で、ＦＩＴ転送期間中に生ずるブルーミングを防ぐこと
ができる固体撮像装置の駆動方法を提供することを目的
とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明が講じた手段は、ＦＩＴ転送期間中にＦＩ
Ｔ転送期間以外の期間よりも高いパルス電圧を基板に印
加するようにしたものである。
めに、本発明が講じた手段は、ＦＩＴ転送期間中にＦＩ
Ｔ転送期間以外の期間よりも高いパルス電圧を基板に印
加するようにしたものである。
【００１２】具体的に、一導電型の半導体基板上に設け
られた反対導電型の半導体層内に、光電変換部と、垂直
転送部と、蓄積部と、水平転送部と、信号検出部と、信
号排出部とが形成された固体撮像装置を前提としてい
る。
られた反対導電型の半導体層内に、光電変換部と、垂直
転送部と、蓄積部と、水平転送部と、信号検出部と、信
号排出部とが形成された固体撮像装置を前提としてい
る。
【００１３】そして、前記基板に一定の駆動電圧を印加
する一方、前記光電変換部から垂直転送部へ読み出した
信号電荷を蓄積部へ転送するＦＩＴ転送期間に、前記一
定の駆動電圧よりも高いパルス電圧を前記基板に印加す
る構成としている。
する一方、前記光電変換部から垂直転送部へ読み出した
信号電荷を蓄積部へ転送するＦＩＴ転送期間に、前記一
定の駆動電圧よりも高いパルス電圧を前記基板に印加す
る構成としている。
【００１４】
【作用】上記の構成により、本発明では、半導体層のポ
テンシャルがＦＩＴ転送期間中には低くなり、光電変換
部の飽和容量を越える信号電荷は全て基板側へ掃き出さ
れることなる。この結果、極めて高輝度な被写体を撮像
する場合においてもブルーミングが抑制されることにな
る。
テンシャルがＦＩＴ転送期間中には低くなり、光電変換
部の飽和容量を越える信号電荷は全て基板側へ掃き出さ
れることなる。この結果、極めて高輝度な被写体を撮像
する場合においてもブルーミングが抑制されることにな
る。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【００１６】図２に示すように、固体撮像装置は、一導
電型のＮ形基板１４上に設けられた反対導電型の半導体
層であるＰウエル１３に、光電変換部６と、垂直転送部
７と、蓄積部８と、水平転送部９と、信号検出部１０
と、信号排出部１１とが形成されてなり、矢印は信号電
荷の転送方向を示している。
電型のＮ形基板１４上に設けられた反対導電型の半導体
層であるＰウエル１３に、光電変換部６と、垂直転送部
７と、蓄積部８と、水平転送部９と、信号検出部１０
と、信号排出部１１とが形成されてなり、矢印は信号電
荷の転送方向を示している。
【００１７】一方、図１は、本発明の実施例における固
体撮像装置の駆動パルスの一部と基板１４の電圧とを示
しており、（ａ）は、複合帰線消去信号、（ｂ）は、垂
直転送部７の偽信号電荷を信号排出部１１に転送する掃
き出しパルス１と、光電変換部６で蓄積された信号電荷
を垂直転送部７へ読み出す読み出しパルス２と、光電変
換６から垂直転送部７へ読み出した信号電荷を蓄積部８
へ転送するＦＩＴ転送パルス３とから成る転送パルス、
（ｃ）は、基板１４の電圧を示している。
体撮像装置の駆動パルスの一部と基板１４の電圧とを示
しており、（ａ）は、複合帰線消去信号、（ｂ）は、垂
直転送部７の偽信号電荷を信号排出部１１に転送する掃
き出しパルス１と、光電変換部６で蓄積された信号電荷
を垂直転送部７へ読み出す読み出しパルス２と、光電変
換６から垂直転送部７へ読み出した信号電荷を蓄積部８
へ転送するＦＩＴ転送パルス３とから成る転送パルス、
（ｃ）は、基板１４の電圧を示している。
【００１８】次に、以上のように構成された固体撮像装
置の駆動方法について、以下、その動作と共に説明す
る。
置の駆動方法について、以下、その動作と共に説明す
る。
【００１９】まず、読み出しパルス２が印加されるまで
の期間４の間は、基板１４の電圧は一定の駆動電圧であ
るローレベルに設定されている。そして、この状態にお
いては、図３に示すように、Ｐウエル１３のポテンシャ
ルの山は、実線で示すような高い状態にあり、光電変換
部６の飽和容量は最大になっている。
の期間４の間は、基板１４の電圧は一定の駆動電圧であ
るローレベルに設定されている。そして、この状態にお
いては、図３に示すように、Ｐウエル１３のポテンシャ
ルの山は、実線で示すような高い状態にあり、光電変換
部６の飽和容量は最大になっている。
【００２０】一方、偽信号電荷の掃き出しパルス１が印
加されると、垂直転送部７に存在する偽信号電荷が信号
排出部１１へ転送される。次に、読み出しパルス２が印
加されると、光電変換部６の信号電荷が垂直転送部７に
読み出される。
加されると、垂直転送部７に存在する偽信号電荷が信号
排出部１１へ転送される。次に、読み出しパルス２が印
加されると、光電変換部６の信号電荷が垂直転送部７に
読み出される。
【００２１】続いて、ＦＩＴ転送パルス３が印加された
と同時に、基板１４の電圧をＦＩＴ転送期間以外の期間
における基板１４の駆動電圧よりも高くする（図１にお
ける（ｃ）参照）。そして、この状態においては、図３
に示すように、Ｐウエル１３のポテンシャルの山は、破
線で示すような低い状態になり、ＦＩＴ転送期間中に光
電変換部６で発生する信号電荷は垂直転送部７に溢れる
ことなく基板１４側へ引き抜かれるためブルーミングが
生じることがない。
と同時に、基板１４の電圧をＦＩＴ転送期間以外の期間
における基板１４の駆動電圧よりも高くする（図１にお
ける（ｃ）参照）。そして、この状態においては、図３
に示すように、Ｐウエル１３のポテンシャルの山は、破
線で示すような低い状態になり、ＦＩＴ転送期間中に光
電変換部６で発生する信号電荷は垂直転送部７に溢れる
ことなく基板１４側へ引き抜かれるためブルーミングが
生じることがない。
【００２２】その後、前記蓄積部８に蓄えられた信号電
荷は、垂直走査期間に１段ずつ全段に亘って水平転送部
９に順次転送され、信号検出部１０から出力される。
荷は、垂直走査期間に１段ずつ全段に亘って水平転送部
９に順次転送され、信号検出部１０から出力される。
【００２３】尚、映像に使用する信号電荷を蓄積する期
間５には、基板１４の電圧はローレベルに設定してあ
り、Ｐウエル１３のポテンシャルの山は、図３に示す実
線のようになるために、ダイナミックレンジを損なうこ
とはない。
間５には、基板１４の電圧はローレベルに設定してあ
り、Ｐウエル１３のポテンシャルの山は、図３に示す実
線のようになるために、ダイナミックレンジを損なうこ
とはない。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ＦＩＴ
転送期間中の基板電圧を高くするようにしたために、ス
ミア抑制のできるＦＩＴ転送を行うことができると同時
に、極めて高輝度な被写体を撮像した場合においても、
ＦＩＴ転送期間中のブルーミングの発生を抑制すること
ができることから、その実用的な効果は大なるものがあ
る。
転送期間中の基板電圧を高くするようにしたために、ス
ミア抑制のできるＦＩＴ転送を行うことができると同時
に、極めて高輝度な被写体を撮像した場合においても、
ＦＩＴ転送期間中のブルーミングの発生を抑制すること
ができることから、その実用的な効果は大なるものがあ
る。
【図１】本発明の固体撮像装置の駆動パルス及び基板電
圧を示す波形図である。
圧を示す波形図である。
【図２】固体撮像装置の構成図である。
【図３】光電変換部、垂直転送部及びＰウエル付近のポ
テンシャルの特性図である。
テンシャルの特性図である。
【図４】従来の固体撮像装置の駆動パルス及び基板電圧
を示す波形図である。
を示す波形図である。
１ 掃き出しパルス ２ 読み出しパルス ３ ＦＩＴ転送パルス ６ 光電変換部 ７ 垂直転送部 ８ 蓄積部 ９ 水平転送部 １０ 信号検出部 １１ 信号排出部 １２ 転送ゲート １３ Ｐウエル １４ 基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 29/796 (72)発明者 信定 俊英 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電子 工業株式会社内 (72)発明者 豊田 泰之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電子 工業株式会社内 (72)発明者 林 慎一郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電子 工業株式会社内 (72)発明者 斉藤 幸男 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電子 工業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 一導電型の半導体基板上に設けられた反
対導電型の半導体層内に、光電変換部と、垂直転送部
と、蓄積部と、水平転送部と、信号検出部と、信号排出
部とが形成された固体撮像装置において、 前記基板に一定の駆動電圧を印加する一方、前記光電変
換部から垂直転送部へ読み出した信号電荷を蓄積部へ転
送するＦＩＴ転送期間に、前記一定の駆動電圧よりも高
いパルス電圧を前記基板に印加する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 |
|---|---|---|---|
| JP3289864A JPH05130511A (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3289864A JPH05130511A (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05130511A true JPH05130511A (ja) | 1993-05-25 |
Family
ID=17748752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3289864A Pending JPH05130511A (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05130511A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5729287A (en) * | 1995-08-22 | 1998-03-17 | Nec Corporation | Driving method for driving a solid state image pick-up device |
-
1991
- 1991-11-06 JP JP3289864A patent/JPH05130511A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5729287A (en) * | 1995-08-22 | 1998-03-17 | Nec Corporation | Driving method for driving a solid state image pick-up device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990713 |