JPH06233197A - 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
- JPH06233197A JPH06233197A JP5015319A JP1531993A JPH06233197A JP H06233197 A JPH06233197 A JP H06233197A JP 5015319 A JP5015319 A JP 5015319A JP 1531993 A JP1531993 A JP 1531993A JP H06233197 A JPH06233197 A JP H06233197A
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- Japan
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- photoelectric conversion
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＣＣＤのスミアや転送効率などの特性を高精
度に測定することができる固体撮像装置の駆動方法を提
供する。 【構成】 ２次元状に配列してなる光電変換部１と、垂
直転送部３と、スイッチ部２と、水平転送部５と、電荷
検出部と、基準電位設定部と、電荷検出部と前記基準電
位設定部とを一周期ごとに接続するリセットスイッチ部
とを備えている固体撮像装置の駆動方法であって、リセ
ットスイッチ部を一定期間停止することにより電荷検出
部の電位の設定の停止し、スミアや転送効率の取り残し
電荷を加算増大する。
度に測定することができる固体撮像装置の駆動方法を提
供する。 【構成】 ２次元状に配列してなる光電変換部１と、垂
直転送部３と、スイッチ部２と、水平転送部５と、電荷
検出部と、基準電位設定部と、電荷検出部と前記基準電
位設定部とを一周期ごとに接続するリセットスイッチ部
とを備えている固体撮像装置の駆動方法であって、リセ
ットスイッチ部を一定期間停止することにより電荷検出
部の電位の設定の停止し、スミアや転送効率の取り残し
電荷を加算増大する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は一体型ビデオカメラ等
に利用できる固体撮像素子などに応用されるイメージセ
ンサのスミアや垂直転送効率の測定方法に適した固体撮
像装置の駆動方法に関するものである。
に利用できる固体撮像素子などに応用されるイメージセ
ンサのスミアや垂直転送効率の測定方法に適した固体撮
像装置の駆動方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、固体撮像装置は、一体型ビデオカ
メラの撮像部など広く実用化されている。中でも、ノイ
ズ特性のすぐれた、ＣＣＤ（Charge Coupled Device ）
が最も多く実用化されている。以下、従来の固体撮像装
置の駆動方法について図面を参照しながら説明する。
メラの撮像部など広く実用化されている。中でも、ノイ
ズ特性のすぐれた、ＣＣＤ（Charge Coupled Device ）
が最も多く実用化されている。以下、従来の固体撮像装
置の駆動方法について図面を参照しながら説明する。
【０００３】図２は従来の固体撮像装置の駆動方法にお
ける駆動タイミングを示す図である。図３は固体撮像装
置の概略平面図を示す図である。図２において、φＶ
１，φＶ２，φＶ３およびφＶ４は垂直転送電極Ｖ１，
Ｖ２，Ｖ３およびＶ４に印加するパルス波形、φＨ１，
φＨ２は水平転送電極Ｈ１，Ｈ２に印加するパルス波
形、φＲＧはリセットゲート７に印加するパルス波形、
ＳｉｇはＪチャート（白抜きパターン）を撮像したとき
の画面下部の信号出力を示している。
ける駆動タイミングを示す図である。図３は固体撮像装
置の概略平面図を示す図である。図２において、φＶ
１，φＶ２，φＶ３およびφＶ４は垂直転送電極Ｖ１，
Ｖ２，Ｖ３およびＶ４に印加するパルス波形、φＨ１，
φＨ２は水平転送電極Ｈ１，Ｈ２に印加するパルス波
形、φＲＧはリセットゲート７に印加するパルス波形、
ＳｉｇはＪチャート（白抜きパターン）を撮像したとき
の画面下部の信号出力を示している。
【０００４】垂直転送電極Ｖ１に印加するパルスφＶ１
と垂直転送電極Ｖ３に印加するパルスφＶ３は読み出し
と転送を制御し、ハイレベルのときには読み出しがなさ
れ、ミドルレベルとローレベルのときには転送がなされ
る。垂直転送電極Ｖ２に印加するパルスφＶ２と垂直転
送電極Ｖ４に印加するパルスφＶ４は転送を制御し、ハ
イレベルとローレベルのときには転送がなされる。
と垂直転送電極Ｖ３に印加するパルスφＶ３は読み出し
と転送を制御し、ハイレベルのときには読み出しがなさ
れ、ミドルレベルとローレベルのときには転送がなされ
る。垂直転送電極Ｖ２に印加するパルスφＶ２と垂直転
送電極Ｖ４に印加するパルスφＶ４は転送を制御し、ハ
イレベルとローレベルのときには転送がなされる。
【０００５】図３において、１は光電変換機能を有する
フォトダイオード、２はフォトダイオードに蓄積された
信号電荷を読み出す読み出しゲート（読み出しスイッチ
部を構成する）として機能するエンハンスメントＭＯＳ
（Metal Oxide Semiconductor ）型トランジスタ、３は
信号電荷を垂直方向に転送する埋め込み型チャンネル構
成の垂直転送部、４は垂直転送を制御する垂直転送ゲー
ト、５は信号電荷を水平方向に転送する水平転送部、６
は出力ゲート、７は電荷の転送前に出力拡散層９を出力
ダイオード８で設定した電圧にリセットするリセットゲ
ートである。１０は水平転送ゲートである。
フォトダイオード、２はフォトダイオードに蓄積された
信号電荷を読み出す読み出しゲート（読み出しスイッチ
部を構成する）として機能するエンハンスメントＭＯＳ
（Metal Oxide Semiconductor ）型トランジスタ、３は
信号電荷を垂直方向に転送する埋め込み型チャンネル構
成の垂直転送部、４は垂直転送を制御する垂直転送ゲー
ト、５は信号電荷を水平方向に転送する水平転送部、６
は出力ゲート、７は電荷の転送前に出力拡散層９を出力
ダイオード８で設定した電圧にリセットするリセットゲ
ートである。１０は水平転送ゲートである。
【０００６】なお、垂直転送部３は、垂直方向に向けて
隣り合う４個の垂直転送ゲート４を含んで１ビットが形
成される４ゲート１ビット構成であり、また垂直転送部
３は、読み出しゲート２が１ビット当たり２個付設され
た構成となっている。さらに、各ビットを形成する垂直
転送ゲート４には、パルス印加用の垂直転送電極Ｖ１〜
Ｖ４が接続されるとともに、垂直転送電極Ｖ１とＶ３
は、読み出しゲート２にも接続される以上のように構成
された固体撮像装置の駆動方法について、以下その動作
を説明する。
隣り合う４個の垂直転送ゲート４を含んで１ビットが形
成される４ゲート１ビット構成であり、また垂直転送部
３は、読み出しゲート２が１ビット当たり２個付設され
た構成となっている。さらに、各ビットを形成する垂直
転送ゲート４には、パルス印加用の垂直転送電極Ｖ１〜
Ｖ４が接続されるとともに、垂直転送電極Ｖ１とＶ３
は、読み出しゲート２にも接続される以上のように構成
された固体撮像装置の駆動方法について、以下その動作
を説明する。
【０００７】まず、時刻ｔ＝ｔ１とｔ２の時パルスφＶ
１，φＶ３がハイレベル（以下、Ｈｉと略す）になり、
フォトダイオード１に蓄積された信号電荷が垂直転送部
３に読み出され、その後垂直方向にとなり合う２個の信
号電荷を混ぜ合わせる。つぎに、ｔ＝ｔ３のときにパル
スφＶ１，φＶ２，φＶ３，φＶ４が転送期間になり信
号電荷が１水平のブランキング期間に一段ずつ転送され
る。このとき、水平転送部５に隣接した電荷は水平転送
部５の水平転送電極Ｈ１に対応した水平転送ゲート下に
転送される。
１，φＶ３がハイレベル（以下、Ｈｉと略す）になり、
フォトダイオード１に蓄積された信号電荷が垂直転送部
３に読み出され、その後垂直方向にとなり合う２個の信
号電荷を混ぜ合わせる。つぎに、ｔ＝ｔ３のときにパル
スφＶ１，φＶ２，φＶ３，φＶ４が転送期間になり信
号電荷が１水平のブランキング期間に一段ずつ転送され
る。このとき、水平転送部５に隣接した電荷は水平転送
部５の水平転送電極Ｈ１に対応した水平転送ゲート下に
転送される。
【０００８】つぎに、ｔ＝ｔ４のときパルスφＨ１がロ
ーレベル（以下、Ｌｏと略す），パルスφＨ２はＨｉに
なり、電荷は水平転送電極Ｈ２に対応した水平転送ゲー
ト下に転送される。つぎに、ｔ＝ｔ５のときパルスφＨ
２がＬｏ，パルスφＨ１がＨｉになり、電荷が１ビット
分転送される。
ーレベル（以下、Ｌｏと略す），パルスφＨ２はＨｉに
なり、電荷は水平転送電極Ｈ２に対応した水平転送ゲー
ト下に転送される。つぎに、ｔ＝ｔ５のときパルスφＨ
２がＬｏ，パルスφＨ１がＨｉになり、電荷が１ビット
分転送される。
【０００９】ｔ＝ｔ４からｔ＝ｔ５を繰り返すことによ
り水平転送が行われる。このとき出力ゲート６に隣接し
た電荷は、出力拡散層９に転送され出力される。また、
ｔ＝ｔ４のとき、パルスφＲＧがＨｉになりリセットゲ
ート７がＯＮ状態となり、電荷の転送前にを出力ダイオ
ード８で設定した電圧に出力拡散層９をリセットする。
り水平転送が行われる。このとき出力ゲート６に隣接し
た電荷は、出力拡散層９に転送され出力される。また、
ｔ＝ｔ４のとき、パルスφＲＧがＨｉになりリセットゲ
ート７がＯＮ状態となり、電荷の転送前にを出力ダイオ
ード８で設定した電圧に出力拡散層９をリセットする。
【００１０】以上を繰り返すことにより信号が順次出力
される。
される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
固体撮像装置の駆動方法では、信号出力Ｓｉｇに出力さ
れる信号がスミア信号など振幅が微少（通常信号の−８
０ｄＢで〜０．０１ｍＶ）なものは、測定精度が悪くな
るという問題がある。
固体撮像装置の駆動方法では、信号出力Ｓｉｇに出力さ
れる信号がスミア信号など振幅が微少（通常信号の−８
０ｄＢで〜０．０１ｍＶ）なものは、測定精度が悪くな
るという問題がある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明の固体撮像装置
の駆動方法は、光電変換機能を有し２次元状に配列され
た光電変換部と、この光電変換部により光電変換された
信号を垂直方向に転送する垂直転送部と、光電変換部と
垂直転送部とを結合させて光電変換部に蓄積された信号
の読み出しを制御する読み出しスイッチ部と、垂直転送
部により転送された電荷を水平方向に転送する水平転送
部と、この水平転送部から転送されてくる電荷を検出す
る電荷検出部と、この電荷検出部の電位を設定する基準
電位設定部と、電荷検出部と基準電位設定部とを一周期
毎に接続するリセットスイッチ部とを備えた固体撮像装
置の駆動方法であって、電荷検出部の電位の設定を一定
期間停止することを特徴をする。
の駆動方法は、光電変換機能を有し２次元状に配列され
た光電変換部と、この光電変換部により光電変換された
信号を垂直方向に転送する垂直転送部と、光電変換部と
垂直転送部とを結合させて光電変換部に蓄積された信号
の読み出しを制御する読み出しスイッチ部と、垂直転送
部により転送された電荷を水平方向に転送する水平転送
部と、この水平転送部から転送されてくる電荷を検出す
る電荷検出部と、この電荷検出部の電位を設定する基準
電位設定部と、電荷検出部と基準電位設定部とを一周期
毎に接続するリセットスイッチ部とを備えた固体撮像装
置の駆動方法であって、電荷検出部の電位の設定を一定
期間停止することを特徴をする。
【００１３】
【作用】この発明の固体撮像装置の駆動方法によれば、
電荷検出部によるスミア等の電荷量の加算増大が行わ
れ、停止時間（段数）に比例した信号出力が得られるこ
とになる。
電荷検出部によるスミア等の電荷量の加算増大が行わ
れ、停止時間（段数）に比例した信号出力が得られるこ
とになる。
【００１４】
【実施例】以下、この発明の一実施例について、図面を
参照しながら説明する。図１は、この発明の実施例にお
ける固体撮像装置の駆動方法の駆動タイミングを示す図
である。図１において、従来の駆動タイミングと異なる
のは、パルスφＲＧの一部が停止している点である。他
は従来の駆動タイミングと同一である。
参照しながら説明する。図１は、この発明の実施例にお
ける固体撮像装置の駆動方法の駆動タイミングを示す図
である。図１において、従来の駆動タイミングと異なる
のは、パルスφＲＧの一部が停止している点である。他
は従来の駆動タイミングと同一である。
【００１５】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、以下その動作を説明する。まず、時刻
ｔ＝ｔ１とｔ２の時パルスφＶ１、φＶ３がハイレベル
（以下、Ｈｉと略す）になり、フォトダイオード１に蓄
積された信号電荷が垂直転送部３に読み出され、その後
垂直方向にとなり合う２個の信号電荷を混ぜ合わせる。
動方法について、以下その動作を説明する。まず、時刻
ｔ＝ｔ１とｔ２の時パルスφＶ１、φＶ３がハイレベル
（以下、Ｈｉと略す）になり、フォトダイオード１に蓄
積された信号電荷が垂直転送部３に読み出され、その後
垂直方向にとなり合う２個の信号電荷を混ぜ合わせる。
【００１６】つぎに、ｔ＝ｔ３のときにパルスφＶ１，
φＶ２，φＶ３およびφＶ４が転送期間になり、信号電
荷が１水平のブランキング期間に一段ずつ転送される。
このとき水平転送部５に隣接した電荷は水平転送部５の
水平転送電極Ｈ１に対応した水平転送ゲート下に転送さ
れる。つぎに、ｔ＝ｔ４のときパルスφＨ１がローレベ
ル（以下、Ｌｏと略す），パルスφＨ２はＨｉになり、
電荷はＨ２の水平転送ゲート下に転送される。
φＶ２，φＶ３およびφＶ４が転送期間になり、信号電
荷が１水平のブランキング期間に一段ずつ転送される。
このとき水平転送部５に隣接した電荷は水平転送部５の
水平転送電極Ｈ１に対応した水平転送ゲート下に転送さ
れる。つぎに、ｔ＝ｔ４のときパルスφＨ１がローレベ
ル（以下、Ｌｏと略す），パルスφＨ２はＨｉになり、
電荷はＨ２の水平転送ゲート下に転送される。
【００１７】つぎに、ｔ＝ｔ５のときパルスφＨ２がＬ
ｏ，パルスφＨ１がＨｉになり、電荷が１ビット分転送
される。ｔ＝ｔ４からｔ＝ｔ５を繰り返すことにより水
平転送が行われる。このとき出力ゲート６に隣接した電
荷は、出力拡散層９に転送され出力される。また、ｔ＝
ｔ４のときパルスφＲＧがＨｉになりリセットゲート７
がＯＮ状態となり、電荷の転送前にを出力ダイオード８
で設定した電圧に出力拡散層９をリセットする。
ｏ，パルスφＨ１がＨｉになり、電荷が１ビット分転送
される。ｔ＝ｔ４からｔ＝ｔ５を繰り返すことにより水
平転送が行われる。このとき出力ゲート６に隣接した電
荷は、出力拡散層９に転送され出力される。また、ｔ＝
ｔ４のときパルスφＲＧがＨｉになりリセットゲート７
がＯＮ状態となり、電荷の転送前にを出力ダイオード８
で設定した電圧に出力拡散層９をリセットする。
【００１８】以上を繰り返すことにより信号が順次出力
される。ｔ＝ｔ６のときパルスφＲＧがＬｏとなり、電
荷のリセットが停止した状態で電荷の転送が行われ、電
荷が加算された状態となる。この場合停止期間は５ビッ
トであり、スミア電荷は５倍に拡大される。以上のよう
に、この実施例では、電荷のリセットを一時停止するこ
とにより、スミア電荷などを加算増大することができ
る。
される。ｔ＝ｔ６のときパルスφＲＧがＬｏとなり、電
荷のリセットが停止した状態で電荷の転送が行われ、電
荷が加算された状態となる。この場合停止期間は５ビッ
トであり、スミア電荷は５倍に拡大される。以上のよう
に、この実施例では、電荷のリセットを一時停止するこ
とにより、スミア電荷などを加算増大することができ
る。
【００１９】なお、実施例では、スミア電荷を加算増大
しているが、垂直転送効率等に対しても同様の効果が得
られる。ここで、垂直転送効率の測定の概要について説
明する。垂直転送効率は、最終転送段の次段の信号（転
送損失を示す）を測定し、信号との比を計算することに
より得られる。つまり、垂直転送効率ηは、 垂直転送効率η＝｛１−（転送損失／信号）｝×１００
〔％〕 で表される。ところが、このときの転送損失のレベルが
〜０．１ｍＶ程度で、ごく小さいものであり、測定誤差
が大きくなるため、前記実施例と同様に、リセットを一
定期間停止して、転送損失分を加算増大することによ
り、測定精度を上記実施例と同様に向上させることがで
きる。
しているが、垂直転送効率等に対しても同様の効果が得
られる。ここで、垂直転送効率の測定の概要について説
明する。垂直転送効率は、最終転送段の次段の信号（転
送損失を示す）を測定し、信号との比を計算することに
より得られる。つまり、垂直転送効率ηは、 垂直転送効率η＝｛１−（転送損失／信号）｝×１００
〔％〕 で表される。ところが、このときの転送損失のレベルが
〜０．１ｍＶ程度で、ごく小さいものであり、測定誤差
が大きくなるため、前記実施例と同様に、リセットを一
定期間停止して、転送損失分を加算増大することによ
り、測定精度を上記実施例と同様に向上させることがで
きる。
【００２０】さらに、実施例では、２相駆動による駆動
例を示したが、１相，３相および４相駆動によるデバイ
スでも同様の効果が得られる。
例を示したが、１相，３相および４相駆動によるデバイ
スでも同様の効果が得られる。
【００２１】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、電荷
のリセットを一時停止することにより、スミア電荷など
を加算増大することができ、測定精度を大幅に向上する
ことができ、その実用的効果は大なるものがある。
のリセットを一時停止することにより、スミア電荷など
を加算増大することができ、測定精度を大幅に向上する
ことができ、その実用的効果は大なるものがある。
【図１】この発明の実施例における駆動タイミングを示
す図である。
す図である。
【図２】従来のＣＣＤの駆動タイミングを示す図であ
る。
る。
【図３】固体撮像装置の平面概略図を示す図である。
１ フォトダイオード（光電変換部） ２ ＭＯＳ型トランジスタ（読み出しスイッチ部） ３ 垂直転送部 ４ 垂直転送ゲート ５ 水平転送部 ６ 出力ゲート ７ リセットゲート（リセットスイッチ部） ８ 出力ダイオード（基準電位設定部） ９ 出力拡散層（電荷検出部） １０ 水平転送ゲート Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４ 垂直転送電極 Ｈ１，Ｈ２ 水平転送電極 ＲＧ リセットゲート電極 φＶ１，φＶ２，φＶ３，φＶ４ 垂直転送パルス φＨ１，φＨ 水平転送パルス φＲＧ リセットゲートパルス Ｓ１，Ｓ２ 信号出力
Claims (2)
- 【請求項１】 光電変換機能を有し２次元状に配列され
た光電変換部と、この光電変換部により光電変換された
信号を垂直方向に転送する垂直転送部と、前記光電変換
部と前記垂直転送部とを結合させて前記光電変換部に蓄
積された信号の読み出しを制御する読み出しスイッチ部
と、前記垂直転送部により転送された電荷を水平方向に
転送する水平転送部と、この水平転送部から転送されて
くる電荷を検出する電荷検出部と、この電荷検出部の電
位を設定する基準電位設定部と、前記電荷検出部と前記
基準電位設定部とを一周期毎に接続するリセットスイッ
チ部とを備えた固体撮像装置の駆動方法であって、前記
電荷検出部の電位の設定を一定期間停止することを特徴
をする固体撮像装置の駆動方法。 - 【請求項２】 リセットスイッチ部に印加するパルスを
一定期間停止することにより、電荷検出部の電位の設定
の停止を行う請求項１記載の固体撮像装置の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5015319A JPH06233197A (ja) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5015319A JPH06233197A (ja) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06233197A true JPH06233197A (ja) | 1994-08-19 |
Family
ID=11885453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5015319A Pending JPH06233197A (ja) | 1993-02-02 | 1993-02-02 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06233197A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4101145A1 (de) * | 1990-01-16 | 1991-07-18 | Mitsubishi Electric Corp | Rolltreppenanlage |
| US6867469B2 (en) * | 1997-11-04 | 2005-03-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric converter, method for driving photoelectric converter and system having photoelectric converter |
| US7538809B2 (en) | 2003-02-20 | 2009-05-26 | Konica Minolta Holdings, Inc. | CCD pulse generator |
-
1993
- 1993-02-02 JP JP5015319A patent/JPH06233197A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4101145A1 (de) * | 1990-01-16 | 1991-07-18 | Mitsubishi Electric Corp | Rolltreppenanlage |
| US6867469B2 (en) * | 1997-11-04 | 2005-03-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric converter, method for driving photoelectric converter and system having photoelectric converter |
| US7538809B2 (en) | 2003-02-20 | 2009-05-26 | Konica Minolta Holdings, Inc. | CCD pulse generator |
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