JPH0642723B2 - 固体撮像素子の駆動方法 - Google Patents
固体撮像素子の駆動方法Info
- Publication number
- JPH0642723B2 JPH0642723B2 JP59237556A JP23755684A JPH0642723B2 JP H0642723 B2 JPH0642723 B2 JP H0642723B2 JP 59237556 A JP59237556 A JP 59237556A JP 23755684 A JP23755684 A JP 23755684A JP H0642723 B2 JPH0642723 B2 JP H0642723B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- field
- photodiode
- solid
- potential
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は固体撮像素子の駆動方法に関する。
〔発明の技術的背景〕 ＣＣＤ２次元イメージセンサとして例えば第９図に示す
ものがある。
ものがある。
第９図には、Ｐ型半導体基板上に、Ｎ型のイオンを打込
んで形成されたＰ−Ｎ接合で構成されるフォトダイオー
ド901と、同じくＮ型のイオンを打込んで埋込チャンネ
ル形成された垂直転送レジスタ902と、水平転送レジス
タ903を有し、さらにその基板上に絶縁層を介してポリ
シリコンにより形成された垂直転送電極V1〜V4と水平転
送電極H1,H2を備えた、水平400画素、垂直490画素のＮ
ＴＳＣ用インタライン転送形ＣＣＤ２次元イメージセン
サが示されている。
んで形成されたＰ−Ｎ接合で構成されるフォトダイオー
ド901と、同じくＮ型のイオンを打込んで埋込チャンネ
ル形成された垂直転送レジスタ902と、水平転送レジス
タ903を有し、さらにその基板上に絶縁層を介してポリ
シリコンにより形成された垂直転送電極V1〜V4と水平転
送電極H1,H2を備えた、水平400画素、垂直490画素のＮ
ＴＳＣ用インタライン転送形ＣＣＤ２次元イメージセン
サが示されている。
垂直転送電極V1,V3はフォトダイオード901部分に一部重
なるように構成されるが、V2,V4は全く重ならないよう
に構成される。また各電極V1〜V4には転送のためのパル
スを印加する端子φV1〜φV4が接続されている。
なるように構成されるが、V2,V4は全く重ならないよう
に構成される。また各電極V1〜V4には転送のためのパル
スを印加する端子φV1〜φV4が接続されている。
水平転送電極H1は垂直転送レジスタ902を延長した位置
に配置され、その電極の１部が垂直転送レジスタ902に
重なっている。水平転送電極H2は電極H1の間に配置され
ている。これら電極H1,H2には転送のためのパルスを印
加する端子φH1，φH2が接続されている。
に配置され、その電極の１部が垂直転送レジスタ902に
重なっている。水平転送電極H2は電極H1の間に配置され
ている。これら電極H1,H2には転送のためのパルスを印
加する端子φH1，φH2が接続されている。
今、端子φV1に０〔Ｖ〕の電位を印加すると、垂直転送
電極V1直下に第10図(b)に示すポテンシャルが得られ
る。なお第10図(a)は、第９図のＡ−Ａ′線断面図であ
る。第10図(a)において第９図と同一部分に同符号を付
す。なお同図920は絶縁層である。
電極V1直下に第10図(b)に示すポテンシャルが得られ
る。なお第10図(a)は、第９図のＡ−Ａ′線断面図であ
る。第10図(a)において第９図と同一部分に同符号を付
す。なお同図920は絶縁層である。
このときのフォトダイオード901の電位は、最後に信号
電荷をフォトダイオード901から垂直転送レジスタ902に
転送した際に決定された電位から、光により誘起された
電子921が、フォトダイオード901付近に固定された状態
により決定される電位となっている。
電荷をフォトダイオード901から垂直転送レジスタ902に
転送した際に決定された電位から、光により誘起された
電子921が、フォトダイオード901付近に固定された状態
により決定される電位となっている。
同時にフォトダイオード901と垂直転送レジスタの間の
領域は、電極V1が重なる部分922も重ならない部分923も
非反転状態となっており、両者の間は非導通となってい
る。
領域は、電極V1が重なる部分922も重ならない部分923も
非反転状態となっており、両者の間は非導通となってい
る。
また垂直転送レジスタ902部分にはポテンシャル井戸が
形成され、電極V1の電位により定められた電位状態とな
っている。
形成され、電極V1の電位により定められた電位状態とな
っている。
次に端子φV1の電位を高電位、例えば９〔Ｖ〕にする
と、第10図(c)に示すように垂直転送レジスタ902部分
は、０〔Ｖ〕のときに比べてさらに深いポテンシャル井
戸を形成する。
と、第10図(c)に示すように垂直転送レジスタ902部分
は、０〔Ｖ〕のときに比べてさらに深いポテンシャル井
戸を形成する。
このときフォトダイオード901と垂直転送レジスタ902の
間の領域において、電極V1と重ならない部分923は０
〔Ｖ〕のときの電位に保たれるが、電極V1と重なる部分
922では、酸化膜との界面の基板表面に反転層が形成さ
れ、垂直転送レジスタ902部分のポテンシャルより浅い
ポテンシャルとなる。このとき光が照射されていると、
フォトダイオード901部分のポテンシャルは光により誘
起された電子により、部分922の反転状態電位より高く
なっているので、部分922とフォトダイオード901部分の
電位が等しくなるまでフォトダイオード901から垂直転
送レジスタ902へと電子、すなわち信号電荷が流れ込
む。最終的にすべてのフォトダイオード901の電位は部
分922の電位と等しくなる（フィールドシフト）。
間の領域において、電極V1と重ならない部分923は０
〔Ｖ〕のときの電位に保たれるが、電極V1と重なる部分
922では、酸化膜との界面の基板表面に反転層が形成さ
れ、垂直転送レジスタ902部分のポテンシャルより浅い
ポテンシャルとなる。このとき光が照射されていると、
フォトダイオード901部分のポテンシャルは光により誘
起された電子により、部分922の反転状態電位より高く
なっているので、部分922とフォトダイオード901部分の
電位が等しくなるまでフォトダイオード901から垂直転
送レジスタ902へと電子、すなわち信号電荷が流れ込
む。最終的にすべてのフォトダイオード901の電位は部
分922の電位と等しくなる（フィールドシフト）。
その時点で第10図(d)に示すように端子φV1を再び０
〔Ｖ〕にするとフォトダイオード901から垂直転送レジ
スタ902への信号電荷の転送が完了する。
〔Ｖ〕にするとフォトダイオード901から垂直転送レジ
スタ902への信号電荷の転送が完了する。
次に端子φV1の電位を０〔Ｖ〕より低い電位、例えば−
８〔Ｖ〕にすると、第10図(e)に示すように垂直転送レ
ジスタ902部分のポテンシャル井戸が浅くなり、フォト
ダイオード901と垂直転送レジスタ902の間の領域のポテ
ンシャルと等しくなる。このとき、次の垂直転送電極V2
に、高電位を与えると信号電荷は電極V2の下の垂直転送
シフトレジスタ902部分に転送される。
８〔Ｖ〕にすると、第10図(e)に示すように垂直転送レ
ジスタ902部分のポテンシャル井戸が浅くなり、フォト
ダイオード901と垂直転送レジスタ902の間の領域のポテ
ンシャルと等しくなる。このとき、次の垂直転送電極V2
に、高電位を与えると信号電荷は電極V2の下の垂直転送
シフトレジスタ902部分に転送される。
ここで、フォトダイオードの信号電荷の転送をフィール
ド毎に行なう、いわゆるフィールド蓄積モードで、ＣＣ
Ｄを動作させる場合を考える。
ド毎に行なう、いわゆるフィールド蓄積モードで、ＣＣ
Ｄを動作させる場合を考える。
垂直490画素のＣＣＤ２次元イメージセンサでは、１フ
ィールド毎に垂直方向に490個のフォトダイオードの信
号電荷を同時に読み出さなくてはならないが、第９図に
示すように245組の垂直転送レジスタしか持たないイメ
ージセンサにおいては、垂直方向に隣接する２つのフォ
トダイオードに蓄積された信号電荷を加算混合して読出
すことになる。
ィールド毎に垂直方向に490個のフォトダイオードの信
号電荷を同時に読み出さなくてはならないが、第９図に
示すように245組の垂直転送レジスタしか持たないイメ
ージセンサにおいては、垂直方向に隣接する２つのフォ
トダイオードに蓄積された信号電荷を加算混合して読出
すことになる。
その読出しを行なうために、端子φV1〜φV4に第11図に
示すパルス信号を印加することが一般に行なわれてい
る。
示すパルス信号を印加することが一般に行なわれてい
る。
第11図においてV5は垂直同期信号、φV1〜φV4は、それ
ぞれ端子φV1〜φV4に加えられる信号である。
ぞれ端子φV1〜φV4に加えられる信号である。
信号φv1とφv3はフォトダイオードから信号電荷を読出
すフィールドシフトパルスVp1、Vp2を含み、そのパルスV
p1,Vp2は１水平期間(1H)のパルス幅を有する。
すフィールドシフトパルスVp1、Vp2を含み、そのパルスV
p1,Vp2は１水平期間(1H)のパルス幅を有する。
時点t1まで光照射によりフォトダイオードで捕獲された
信号電荷は。時点t2に信号φv1，φv3のパルスVp1によ
って、フォトダイオードから垂直転送レジスタ902に読
出される。それらの信号電荷は時点t3において、一担電
極V1,V2下に蓄えられる。ついで時点t4にて、信号φ
v2，φv3によって電極V1下の信号電荷が電極V2を介して
電極V2,V3下に流れ込み、時点t5に信号φv2，φv3，φv
4によって電極V3,V4下に流れ込み、時点t6でラインシフ
トされるまで、信号電荷は電極V3,V4下に蓄えられる。
こうして垂直方向に隣接する２個ずつのフォトダイオー
ド（第９図のＡとＢ）の信号電荷が加算混合され、フィ
ールドシフトが完了する。
信号電荷は。時点t2に信号φv1，φv3のパルスVp1によ
って、フォトダイオードから垂直転送レジスタ902に読
出される。それらの信号電荷は時点t3において、一担電
極V1,V2下に蓄えられる。ついで時点t4にて、信号φ
v2，φv3によって電極V1下の信号電荷が電極V2を介して
電極V2,V3下に流れ込み、時点t5に信号φv2，φv3，φv
4によって電極V3,V4下に流れ込み、時点t6でラインシフ
トされるまで、信号電荷は電極V3,V4下に蓄えられる。
こうして垂直方向に隣接する２個ずつのフォトダイオー
ド（第９図のＡとＢ）の信号電荷が加算混合され、フィ
ールドシフトが完了する。
次のフィールドの開始においては、ｔ′1〜ｔ′3，ｔ′
5，ｔ′6の過程を経て同様に垂直方向の２個ずつのフォ
トダイオードの信号電荷が加算混合されて読出される
が、この場合、加算混合されるフォトダイオードの対が
前のフィールドと異なり（第９図のＢとＣ）インターレ
ースが行なわれる。
5，ｔ′6の過程を経て同様に垂直方向の２個ずつのフォ
トダイオードの信号電荷が加算混合されて読出される
が、この場合、加算混合されるフォトダイオードの対が
前のフィールドと異なり（第９図のＢとＣ）インターレ
ースが行なわれる。
各垂直転送レジスタ902内においては、次のように信号
電荷の転送が行なわれる。
電荷の転送が行なわれる。
第12図は、第９図のＢ−Ｂ′線断面図である。第12図に
おいて端子φV1〜φV4には、その水平帰線期間付近に第
13図φv1〜φv4に示す信号が印加される。第13図におい
てＨＢＬは水平帰線期間を示し、各信号φv1〜φv4の高
レベル部分あるいは低レベル部分は第11図においてライ
ンシフトパルスHpとして示されている部分を拡大したも
のである。
おいて端子φV1〜φV4には、その水平帰線期間付近に第
13図φv1〜φv4に示す信号が印加される。第13図におい
てＨＢＬは水平帰線期間を示し、各信号φv1〜φv4の高
レベル部分あるいは低レベル部分は第11図においてライ
ンシフトパルスHpとして示されている部分を拡大したも
のである。
フォトダイオード901からの信号電荷924はまず、前述の
ようにフィールドシフトにより電極V3,V4下に蓄積され
る。この状態を第12図、第13図において時点t11で示
す。次に時点t12において、φv1，φv3，φv4を０
〔Ｖ〕、φv2を−８〔Ｖ〕にすると、電極V2下にバリア
が形成され、電極V1,V3,V4下に井戸が形成されて、信号
電荷924はさらに電極V1下にまで広がる。ついで時点t13
において、φv1とφv4を０〔Ｖ〕、φv2とφv3を−８
〔Ｖ〕にすると電極V1,V4下に井戸が形成され、電極V2,
V3下にバリアが形成されるため信号電荷924は電極V1,V4
下に移る。以下時点t14〜t19のように繰り返すことによ
り、当初Ｘに存在した信号電荷924はＹに移る。すなわ
ち１ライン分移動したことになる（ラインシフト）。
ようにフィールドシフトにより電極V3,V4下に蓄積され
る。この状態を第12図、第13図において時点t11で示
す。次に時点t12において、φv1，φv3，φv4を０
〔Ｖ〕、φv2を−８〔Ｖ〕にすると、電極V2下にバリア
が形成され、電極V1,V3,V4下に井戸が形成されて、信号
電荷924はさらに電極V1下にまで広がる。ついで時点t13
において、φv1とφv4を０〔Ｖ〕、φv2とφv3を−８
〔Ｖ〕にすると電極V1,V4下に井戸が形成され、電極V2,
V3下にバリアが形成されるため信号電荷924は電極V1,V4
下に移る。以下時点t14〜t19のように繰り返すことによ
り、当初Ｘに存在した信号電荷924はＹに移る。すなわ
ち１ライン分移動したことになる（ラインシフト）。
垂直転送レジスタ902の終端部では電極V2と水平転送レ
ジスタ903の電極H1と重なり合っている。最後の水平帰
線期間（実際は垂直帰線消去期間中に含まれてしまう
が、連続して存在したと仮定した場合）にて、ラインシ
フトが始まり、φv2が０〔Ｖ〕になると、電極V2とH1間
が導通して、信号電荷は垂直レジスタ902から水平レジ
スタ903の電極H1下へと移動する。フォトダイオード901
は次に信号が読出されるまで、光信号電荷を蓄積する。
ジスタ903の電極H1と重なり合っている。最後の水平帰
線期間（実際は垂直帰線消去期間中に含まれてしまう
が、連続して存在したと仮定した場合）にて、ラインシ
フトが始まり、φv2が０〔Ｖ〕になると、電極V2とH1間
が導通して、信号電荷は垂直レジスタ902から水平レジ
スタ903の電極H1下へと移動する。フォトダイオード901
は次に信号が読出されるまで、光信号電荷を蓄積する。
それ以降、以上説明したような４相３電極転送のメカニ
ズムに従い、１水平走査線分の信号が水平転送レジスタ
903に順次転送されていく。
ズムに従い、１水平走査線分の信号が水平転送レジスタ
903に順次転送されていく。
水平転送レジスタ903に転送された信号電荷はその端子
φH1，φH2に印加される第13図に示す信号φh1，φh2に
より、駆動され、ＦＥＴ904を介して出力端子905から直
列信号として取出される。
φH1，φH2に印加される第13図に示す信号φh1，φh2に
より、駆動され、ＦＥＴ904を介して出力端子905から直
列信号として取出される。
上述のフィールドシフトの際、最後のラインシフトが終
了した時点と、フィールドシフト時点との間の時間が第
11図に示すようにフィールド毎に１Ｈ，1/2Ｈと異なっ
ていたり、信号φv1，φv3のフィールドシフトパルスの
振幅が、φv1では−８〔Ｖ〕から９〔Ｖ〕の17〔V〕、
φv3では０〔Ｖ〕から９〔Ｖ〕の９〔Ｖ〕であるように
異なっていると、フィールド毎に加算混合して読出す２
個のダイオードからの信号電荷量が異なり、フリッカを
生ずる。
了した時点と、フィールドシフト時点との間の時間が第
11図に示すようにフィールド毎に１Ｈ，1/2Ｈと異なっ
ていたり、信号φv1，φv3のフィールドシフトパルスの
振幅が、φv1では−８〔Ｖ〕から９〔Ｖ〕の17〔V〕、
φv3では０〔Ｖ〕から９〔Ｖ〕の９〔Ｖ〕であるように
異なっていると、フィールド毎に加算混合して読出す２
個のダイオードからの信号電荷量が異なり、フリッカを
生ずる。
ＣＣＤの垂直転送電極は基板に対して分布抵抗と分布容
量を持つ。すなわち第14図(a),(b)に示すＣＣＤを集中
定数的に等価回路で示すと第14図(c)のようになる。な
お第12図(b)は第14図(a)のＣ−Ｃ′線断面図である。こ
の第14図(c)に示す等価回路の時定数が大きい場合、第
９図に示す電極V1下のフォトダイオード901の電位は第1
5図(b)(d)に示すように変化し、最後のラインシフトと
フィールドシフトパルスVp1,Vp2の電圧の影響を受ける
ことになる。このとき、最後のラインシフトパルスHpと
フィールドシフトパルスVp1,Vp2の間隔がフィールド毎
に異なっていて、かつ垂直転送電極902の分布抵抗、分
布容量による時定数に比べて充分に長くない場合、最後
のラインシフトが終了した後フィールドシフトが開始さ
れる時点での電圧EA,EBがフィールド毎に異なるため、
フォトダイオード901のポテンシャルがフィールド毎に
わずかながら異なることになる。しかも次の読出しは、
次のフィールドになるため、フォトダイオード901の初
期ポテンシャル設定時の電圧と読出し時の電圧が異なる
ことになる。なお第15図(a)(c)はそれぞれＡフィールド
（偶数フィールド）、Ｂフィールド（奇数フィールド）
の信号φv1の一部を示す。
量を持つ。すなわち第14図(a),(b)に示すＣＣＤを集中
定数的に等価回路で示すと第14図(c)のようになる。な
お第12図(b)は第14図(a)のＣ−Ｃ′線断面図である。こ
の第14図(c)に示す等価回路の時定数が大きい場合、第
９図に示す電極V1下のフォトダイオード901の電位は第1
5図(b)(d)に示すように変化し、最後のラインシフトと
フィールドシフトパルスVp1,Vp2の電圧の影響を受ける
ことになる。このとき、最後のラインシフトパルスHpと
フィールドシフトパルスVp1,Vp2の間隔がフィールド毎
に異なっていて、かつ垂直転送電極902の分布抵抗、分
布容量による時定数に比べて充分に長くない場合、最後
のラインシフトが終了した後フィールドシフトが開始さ
れる時点での電圧EA,EBがフィールド毎に異なるため、
フォトダイオード901のポテンシャルがフィールド毎に
わずかながら異なることになる。しかも次の読出しは、
次のフィールドになるため、フォトダイオード901の初
期ポテンシャル設定時の電圧と読出し時の電圧が異なる
ことになる。なお第15図(a)(c)はそれぞれＡフィールド
（偶数フィールド）、Ｂフィールド（奇数フィールド）
の信号φv1の一部を示す。
このように電圧に差が生じることにより、例えばＡフィ
ールド（第15図(a)(b)）でポテンシャルを決めて、Ｂフ
ィールド（第15図(c)(d)）で読出した場合、第16図のＡ
の部分に示すように、その電圧の差（EB-EA）分ECだけ
余計にフォトダイオード901の直流電荷を読出すことに
なる。逆にＢフィールドでポテンシャルを決めて、Ａフ
ィールドで読出した場合、第16図のＢの部分に示すよう
に、その電圧の差分Ecだけ少ない電圧でフォトダイオー
ド901の電荷を読出すことになる。この結果Ａフィール
ドとＢフィールドの出力信号レベルが異なってフリッカ
現象を起すことになる。
ールド（第15図(a)(b)）でポテンシャルを決めて、Ｂフ
ィールド（第15図(c)(d)）で読出した場合、第16図のＡ
の部分に示すように、その電圧の差（EB-EA）分ECだけ
余計にフォトダイオード901の直流電荷を読出すことに
なる。逆にＢフィールドでポテンシャルを決めて、Ａフ
ィールドで読出した場合、第16図のＢの部分に示すよう
に、その電圧の差分Ecだけ少ない電圧でフォトダイオー
ド901の電荷を読出すことになる。この結果Ａフィール
ドとＢフィールドの出力信号レベルが異なってフリッカ
現象を起すことになる。
なお、第16図は黒から白に変化するパターンと白から黒
に変化するパターンが垂直方向に２本配列されたものを
撮像した信号をオシロスコープで観測した場合の、その
表示波形である。
に変化するパターンが垂直方向に２本配列されたものを
撮像した信号をオシロスコープで観測した場合の、その
表示波形である。
以上の現象は特に、ＣＣＤの基板の比抵抗が高い場合、
あるいは垂直転送電極の分布抵抗と電極と基板間の分布
容量とによる時定数が大なる場合に生じやすい。したが
って第17図(a)に示すＰウエル構造や第17図(b)に示すＶ
ＯＤ(Vertical Over-FlowDrain)構造のＣＣＤの場合に
は特に生じやすくなる。
あるいは垂直転送電極の分布抵抗と電極と基板間の分布
容量とによる時定数が大なる場合に生じやすい。したが
って第17図(a)に示すＰウエル構造や第17図(b)に示すＶ
ＯＤ(Vertical Over-FlowDrain)構造のＣＣＤの場合に
は特に生じやすくなる。
この発明は以上の点に対処してなされたもので出力信号
にフリッカを発生させることなく、２次元イメージセン
サを駆動する方法を提供することを目的とする。
にフリッカを発生させることなく、２次元イメージセン
サを駆動する方法を提供することを目的とする。
この発明は、フィールドシフトを行なう前に、転送レジ
スタの動作を停止させる鎮静期間を設けフィールド毎に
フォトダイオードの初期ポテンシャルが変化しないよう
にすることにより、固体撮像素子をフィールド蓄積モー
ドで駆動するときにフリッカ現象が発生しないようにし
たものである。
スタの動作を停止させる鎮静期間を設けフィールド毎に
フォトダイオードの初期ポテンシャルが変化しないよう
にすることにより、固体撮像素子をフィールド蓄積モー
ドで駆動するときにフリッカ現象が発生しないようにし
たものである。
以下図面に基き、この発明の固体撮像素子駆動方法につ
いて詳細に説明する。
いて詳細に説明する。
第１図は、この発明の一実施例による第９図に示す固体
撮像素子の駆動パルスを示す波形図である。
撮像素子の駆動パルスを示す波形図である。
第１図において第11図と同一パルスに同符号を付す（以
下の図においても同じ）。
下の図においても同じ）。
図に示すようにフィールドシフトパルスVp1,Vp2の前
に、ラインシフトパルスHpを３個ずつ間引いて鎮静期間
11,12を設けている。
に、ラインシフトパルスHpを３個ずつ間引いて鎮静期間
11,12を設けている。
それにより、第２図に示すように、各フィールドの最後
のラインシフトによる影響がなくなり、各フィールドの
フォトダイオードの最終電圧EV1,EV2は等しくなる。
のラインシフトによる影響がなくなり、各フィールドの
フォトダイオードの最終電圧EV1,EV2は等しくなる。
この結果、各フィールドの初期設定電圧と、読出し電圧
が等しくなり、第３図に示すようにフリッカのない出力
信号が得られる。第３図は第14図と同様の波形図であ
る。
が等しくなり、第３図に示すようにフリッカのない出力
信号が得られる。第３図は第14図と同様の波形図であ
る。
第４図は、この発明の他の実施例による駆動パルスを示
す波形図である。
す波形図である。
この実施例では、鎮静期間にすべての電極V1〜V4の電圧
を-8〔V〕にして、アキュムレーション状態にして、不
要電荷を再結合により、消滅させて第１図と同様に効果
を得るものである。
を-8〔V〕にして、アキュムレーション状態にして、不
要電荷を再結合により、消滅させて第１図と同様に効果
を得るものである。
第５図は、ラインシフトパルスを間引くと共にフィール
ドシフトパルスVp1,VP2の波高値を信号φv3のフィール
ドシフトパルスVp1,Vp2と同じ９〔Ｖ〕にするために、
フロントポーチ部Fpを設けたものである。フロントポー
チ部Fpの幅は、フィールドシフトパルスVp1,Vp2と略同
じ約１Ｈ程度にしてあるが、素子の時定数に応じて適
宜、選択することができる。これにより、ドライブ回路
が簡単になる他、基板を大振幅で揺すことにより生ずる
白キズの発生を防止できる。
ドシフトパルスVp1,VP2の波高値を信号φv3のフィール
ドシフトパルスVp1,Vp2と同じ９〔Ｖ〕にするために、
フロントポーチ部Fpを設けたものである。フロントポー
チ部Fpの幅は、フィールドシフトパルスVp1,Vp2と略同
じ約１Ｈ程度にしてあるが、素子の時定数に応じて適
宜、選択することができる。これにより、ドライブ回路
が簡単になる他、基板を大振幅で揺すことにより生ずる
白キズの発生を防止できる。
第６図は、第５図に示す信号φv3，φv4を鎮静期間の-8
〔V〕のアキュムレーション状態にして、基板上に残存
する不要電荷を再結合により消滅させたものである。
〔V〕のアキュムレーション状態にして、基板上に残存
する不要電荷を再結合により消滅させたものである。
第７図は、フォトダイオードと垂直転送レジスタとの間
にフォトゲート電極を有する構造のＣＣＤ２次元イメー
ジセンサを駆動する場合の実施例で信号φpgが、フォト
ゲート電極に印加され、それによってフォトダイオード
から垂直転送レジスタへの信号電荷の転送が可能とな
る。この場合もアキュムレーション状態を利用して信号
φv3，φv4を鎮静期間に０〔Ｖ〕としてもよい。
にフォトゲート電極を有する構造のＣＣＤ２次元イメー
ジセンサを駆動する場合の実施例で信号φpgが、フォト
ゲート電極に印加され、それによってフォトダイオード
から垂直転送レジスタへの信号電荷の転送が可能とな
る。この場合もアキュムレーション状態を利用して信号
φv3，φv4を鎮静期間に０〔Ｖ〕としてもよい。
なお、以上の説明では、フィールドシフトの前に鎮静期
間を持たせることに注目したが、水平転送レジスタは感
光領域の最端部において垂直転送レジスタのいずれかの
電極と容量的に結合しており、その動作は、フィールド
シフトの場合と同様にフォトダイオードの初期ポテンシ
ャル設定に関与し、フリッカ発生の原因となる。このた
め、水平転送レジスタ903の動作も第８図φh1，φh2に
示すように鎮静期間に停止させる必要がある。なお第８
図φh1，φh2は水平転送レジスタ903の駆動パルス信号
である。
間を持たせることに注目したが、水平転送レジスタは感
光領域の最端部において垂直転送レジスタのいずれかの
電極と容量的に結合しており、その動作は、フィールド
シフトの場合と同様にフォトダイオードの初期ポテンシ
ャル設定に関与し、フリッカ発生の原因となる。このた
め、水平転送レジスタ903の動作も第８図φh1，φh2に
示すように鎮静期間に停止させる必要がある。なお第８
図φh1，φh2は水平転送レジスタ903の駆動パルス信号
である。
このように、この発明は、フォトゲート電極を持たない
インターライン転送方式ＣＣＤ２次元イメージセンサの
他、フォトゲートを持つインターライン転送ＣＣＤ２次
元イメージセンサに適用できるばかりでなく、感光領域
としてＭＯＳダイオードを用いた素子にも適用できる。
また感光領域から信号読出しレジスタあるいはラインシ
フトに相当する垂直アドレスパルスの影響を受けるＭＯ
Ｓデバイス（Ｘ−Ｙアドレス型２次元イメージセンサ）
にも同様に適用できることは述べるまでもない。
インターライン転送方式ＣＣＤ２次元イメージセンサの
他、フォトゲートを持つインターライン転送ＣＣＤ２次
元イメージセンサに適用できるばかりでなく、感光領域
としてＭＯＳダイオードを用いた素子にも適用できる。
また感光領域から信号読出しレジスタあるいはラインシ
フトに相当する垂直アドレスパルスの影響を受けるＭＯ
Ｓデバイス（Ｘ−Ｙアドレス型２次元イメージセンサ）
にも同様に適用できることは述べるまでもない。
以上のように、この発明によれば、フィールドシフト前
に鎮静期間を持たせることにより、出力信号にフリッカ
現象の発生しない、固体撮像素子の駆動方法を提供する
ことができる。
に鎮静期間を持たせることにより、出力信号にフリッカ
現象の発生しない、固体撮像素子の駆動方法を提供する
ことができる。
第１図はこの発明の一実施例に係わる固体撮像素子の駆
動信号波形を示す波形図、第２図は第１図の信号によっ
て駆動される固体撮像素子のフォトダイオードの電圧変
化状態を示す波形図、第３図は第１図の信号によって駆
動される固体撮像素子から読出された信号の観測波形
図、第４図〜第８図はそれぞれこの発明の他の実施例に
係わる固体撮像素子の駆動信号波形を示す波形図、第９
図はインターライン転送方式ＣＣＤ２次元イメージセン
サの一例を示す構造図、第10図は第９図のフィールドシ
フト動作を説明するための説明図、第11図は従来の固体
撮像素子の駆動信号波形を示す波形図、第12図は第９図
のラインシフト動作を説明するための説明図、第13図は
第11図の信号波形の細部を拡大して示す信号波形図、第
14図はＣＣＤ固体撮像素子の電気的特性を説明するため
の説明図、第15図は第11図の信号によって駆動される固
体撮像素子のフォトダイオードの電圧変化状態を示す波
形図、第16図は第11図の信号によって駆動される固体撮
像素子から読出された信号の観測波形図、第17図はＣＣ
Ｄ２次元イメージセンサの他の基板構造を示す構成図で
ある。 901…フォトダイオード、 902…垂直転送レジスタ、 903…水平転送レジスタ、 φv1〜φv4…垂直駆動パルス、 φh1，φh2…フィールドシフトパルス、 Hp…ラインシフトパルス。
動信号波形を示す波形図、第２図は第１図の信号によっ
て駆動される固体撮像素子のフォトダイオードの電圧変
化状態を示す波形図、第３図は第１図の信号によって駆
動される固体撮像素子から読出された信号の観測波形
図、第４図〜第８図はそれぞれこの発明の他の実施例に
係わる固体撮像素子の駆動信号波形を示す波形図、第９
図はインターライン転送方式ＣＣＤ２次元イメージセン
サの一例を示す構造図、第10図は第９図のフィールドシ
フト動作を説明するための説明図、第11図は従来の固体
撮像素子の駆動信号波形を示す波形図、第12図は第９図
のラインシフト動作を説明するための説明図、第13図は
第11図の信号波形の細部を拡大して示す信号波形図、第
14図はＣＣＤ固体撮像素子の電気的特性を説明するため
の説明図、第15図は第11図の信号によって駆動される固
体撮像素子のフォトダイオードの電圧変化状態を示す波
形図、第16図は第11図の信号によって駆動される固体撮
像素子から読出された信号の観測波形図、第17図はＣＣ
Ｄ２次元イメージセンサの他の基板構造を示す構成図で
ある。 901…フォトダイオード、 902…垂直転送レジスタ、 903…水平転送レジスタ、 φv1〜φv4…垂直駆動パルス、 φh1，φh2…フィールドシフトパルス、 Hp…ラインシフトパルス。
Claims (2)
- 【請求項１】感光領域が２次元に配置された固体撮像素
子をフィールド蓄積モードで駆動する駆動方法におい
て、 前記感光領域から信号転送レジスタに信号電荷を移動さ
せる前に前記信号転送レジスタの転送動作を所定期間停
止させる鎮静期間を設けたことを特徴とする固体撮像素
子の駆動方法。 - 【請求項２】鎮静期間にすべての駆動パルスの印加を禁
止したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の固
体撮像素子の駆動方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59237556A JPH0642723B2 (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | 固体撮像素子の駆動方法 |
| DE19853540089 DE3540089A1 (de) | 1984-11-13 | 1985-11-12 | Treiberschaltung fuer zweidimensionalen bildwandler |
| US06/797,019 US4680636A (en) | 1984-11-13 | 1985-11-12 | Driver circuit for two-dimensional image sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59237556A JPH0642723B2 (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | 固体撮像素子の駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61117978A JPS61117978A (ja) | 1986-06-05 |
| JPH0642723B2 true JPH0642723B2 (ja) | 1994-06-01 |
Family
ID=17017068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59237556A Expired - Lifetime JPH0642723B2 (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | 固体撮像素子の駆動方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4680636A (ja) |
| JP (1) | JPH0642723B2 (ja) |
| DE (1) | DE3540089A1 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5111263A (en) * | 1991-02-08 | 1992-05-05 | Eastman Kodak Company | Charge-coupled device (CCD) image sensor operable in either interlace or non-interlace mode |
| US5298777A (en) * | 1991-02-12 | 1994-03-29 | Gold Star Electron Co., Ltd. | CCD image sensor of interlaced scanning type |
| JPH04262679A (ja) * | 1991-02-15 | 1992-09-18 | Nec Corp | 固体撮像素子の駆動方法 |
| US5237422A (en) * | 1991-08-14 | 1993-08-17 | Eastman Kodak Company | High speed clock driving circuitry for interline transfer ccd imagers |
| US5838372A (en) * | 1996-09-03 | 1998-11-17 | Ohmeda Inc. | Phase clock drive circuit and method for reduction of readout noise in CCDs |
| US7154549B2 (en) * | 2000-12-18 | 2006-12-26 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Solid state image sensor having a single-layered electrode structure |
| JP3693026B2 (ja) * | 2002-03-01 | 2005-09-07 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置 |
| JP2005268411A (ja) * | 2004-03-17 | 2005-09-29 | Nec Electronics Corp | 電荷転送装置及びその駆動方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5875382A (ja) * | 1981-07-20 | 1983-05-07 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
| JPS5831669A (ja) * | 1981-08-20 | 1983-02-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置 |
| CA1199400A (en) * | 1982-04-07 | 1986-01-14 | Norio Koike | Solid-state imaging device |
| US4564766A (en) * | 1982-04-20 | 1986-01-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for driving solid state image pickup device |
| US4481538A (en) * | 1982-09-30 | 1984-11-06 | Rca Corporation | Overcoming flicker in field-interlaced CCD imagers with three-phase clocking of the image register |
| US4580170A (en) * | 1984-12-21 | 1986-04-01 | Rca Corporation | Suppression of frame-rate flicker in CCD imagers using field interlace |
-
1984
- 1984-11-13 JP JP59237556A patent/JPH0642723B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1985
- 1985-11-12 DE DE19853540089 patent/DE3540089A1/de active Granted
- 1985-11-12 US US06/797,019 patent/US4680636A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3540089A1 (de) | 1986-05-22 |
| DE3540089C2 (ja) | 1988-08-11 |
| US4680636A (en) | 1987-07-14 |
| JPS61117978A (ja) | 1986-06-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3932775A (en) | Interlaced readout of charge stored in a charge coupled image sensing array | |
| US8625010B2 (en) | Solid-state imaging apparatus with each pixel including a photoelectric converter portion and plural holding portions | |
| JPS6115475A (ja) | 撮像素子及び撮像装置 | |
| JPH07120772B2 (ja) | 固体撮像素子 | |
| KR930002818B1 (ko) | Ccd 영상소자 | |
| US5757427A (en) | Image pick-up apparatus having a charge coupled device with multiple electrodes, a buffer layer located below some of the electrodes | |
| JP2865019B2 (ja) | 電荷転送固体撮像装置の駆動方法 | |
| JPH0642723B2 (ja) | 固体撮像素子の駆動方法 | |
| JP3509184B2 (ja) | 固体撮像装置の駆動方法 | |
| JPS5838026B2 (ja) | 色彩信号発生装置 | |
| US20060164532A1 (en) | Solid state imaging apparatus and driving method for the solid stateimaging apparatus | |
| JP2778673B2 (ja) | 固体撮像素子の駆動方法 | |
| JPS6046594B2 (ja) | 電荷転送撮像素子の駆動方法 | |
| JP2500438B2 (ja) | 固体撮像素子とその駆動方法 | |
| Yamada et al. | A 1/2-in 1.3 M-pixel progressive-scan IT-CCD for digital still camera applications | |
| JPS604379A (ja) | 固体カメラ | |
| KR100317316B1 (ko) | 고체촬상소자 | |
| JP2703944B2 (ja) | 固体撮像素子の駆動方法 | |
| JP3277385B2 (ja) | 固体撮像素子 | |
| JPH04373274A (ja) | Ｃｃｄ固体撮像素子 | |
| JP2003158257A (ja) | 固体撮像素子および固体撮像素子の駆動方法 | |
| JPS604380A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPS60130978A (ja) | 固体イメ−ジセンサ | |
| JPH07170459A (ja) | Ｃｃｄ映像素子 | |
| JPH07231087A (ja) | 固体撮像装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |