JPH0646339A - Fit型固体撮像装置 - Google Patents

Fit型固体撮像装置

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JPH0646339A
JPH0646339A JP4194102A JP19410292A JPH0646339A JP H0646339 A JPH0646339 A JP H0646339A JP 4194102 A JP4194102 A JP 4194102A JP 19410292 A JP19410292 A JP 19410292A JP H0646339 A JPH0646339 A JP H0646339A
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    • H04N25/71Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】消費電力量および発熱量を低減して特性を良好
に保持する。 【構成】タイミングジェネレータ7から、スミアゲート
パルスSMGと蓄積部駆動パルスSTとが送出される。
スミアゲートパルスSMGはスミアゲート領域52に供
給され、これによって、スミアゲート領域52が垂直ブ
ランキング期間中開かれている。また、スミアゲートパ
ルスSMGと蓄積部駆動パルスSTはゲート回路8に入
力し、このゲート回路8から撮像部駆動パルスIMが出
力される。撮像部駆動パルスIMは、蓄積部駆動パルス
STからラインシフトパルスを除去した波形となる。本
発明では撮像部駆動パルスIMにラインシフトパルスが
含まれないから、撮像部2で消費される電力量が従来よ
り大幅に低減される。これによって、発熱量も低減され
るのでFIT型固体撮像装置1の特性が良好に保持され
るようになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、電力消費量を節減す
ると共に、特性を良好に保持することが可能なFIT型
固体撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】固体撮像装置の中には図3に示すような
FIT(フレーム・インターライン・トランスファ)型
固体撮像装置1がある。このFIT型固体撮像装置1
は、撮像部(イメージエリア)2、蓄積部3(フィール
ドメモリ)、水平転送部4およびスミアドレイン5で構
成されている。
【0003】撮像部2では複数の受光部21がマトリク
ス状に配置され、この受光部21に蓄積された信号電荷
を垂直方向に転送するため第1垂直転送部(垂直シフト
レジスタ)22が、受光部21の縦列の間に配置されて
いる。受光部21と第1垂直転送部22の間には読み出
しゲート領域23が設けられている。
【0004】蓄積部3は撮像部2の下側に設けられてお
り、第1垂直転送22部で転送された1フィールド分の
信号電荷がこの蓄積部3に一旦蓄積される。この蓄積部
3は複数の第2垂直転送部(垂直シフトレジスタ)31
で構成され、ここに蓄積された信号電荷が一ライン分ず
つ水平転送部(水平シフトレジスタ)4に送出され、こ
れが所定のタイミングで順次出力される。水平転送部4
の一端には、水平方向に転送された信号電荷を電気信号
(信号電圧)に変換するための電圧変換部41が設けら
れ、ここにおいて画像信号が得られる。画像信号はアン
プ42を経て出力端子43に導かれる。
【0005】また、このFIT型固体撮像装置1では、
第1垂直転送部22から第2垂直転送部31に信号電荷
を転送し、これを水平転送部4に転送した後に、第1垂
直転送部22および第2垂直転送部31に残留している
信号電荷の一部、すなわち不要電荷を排出するために掃
き出し処理が行なわれる。この掃き出しは第1垂直転送
部22および第2垂直転送部31に残留した不要電荷
を、スミアゲート領域52を介してスミアドレイン5に
転送し、これを排出端子51に導出することによって行
なわれる。
【0006】このFIT型固体撮像装置1は、図4に示
すようにドライバ6A,6Bを介してタイミングジェネ
レータ(T・G)7に接続されて使用される。ここで
は、タイミングジェネレータ7で発生する各種の制御信
号(図5)がドライバ6A,6Bで増幅されてFIT型
固体撮像装置1に供給され、これによってFIT型固体
撮像装置1の各部が上述のように駆動されて画像信号を
出力する。
【0007】図5は上述のFIT型固体撮像装置1を駆
動するために使用される制御信号の波形であって、同図
(A)は垂直駆動パルスVDを示す。このFIT型固体
撮像装置1では垂直ブランキング期間VBLK内に不要
電荷の掃き出しと、信号電荷の読み出しが行なわれる。
垂直ブランキング期間VBLKには、同図(D)に示す
ようなスミアゲートパルスSMGがスミアゲート領域5
2に供給され、これによってスミアゲート52が開かれ
る。
【0008】また、この垂直ブランキング期間VBLK
には同図(B)に示す撮像部駆動パルスIMが撮像部2
に供給されると共に、同図(C)に示す蓄積部駆動パル
スSTが蓄積部3に供給される。各駆動パルスIM,S
Tのうち、高速の掃き出しパルスCLK1Aが第1垂直
転送部22および第2垂直転送部31に供給される。こ
れで直前の信号電荷の転送処理後に第1垂直転送部22
および第2垂直転送部31に残留していた不要電荷が、
スミアゲート領域52を介してスミアドレイン5に転送
されてここから排出端子51に導出される。
【0009】次に、撮像部駆動パルスIMの読み出しゲ
ートパルスGPが読み出しゲート領域23に印加され、
これで受光部21に蓄積された信号電荷が第1垂直転送
部22に転送されて信号電荷の読み出し処理が行なわれ
る。読み出された信号電荷は次に、垂直転送パルスCL
K1Bによって第1垂直転送部22から第2垂直転送部
31に転送される。
【0010】次に、蓄積部駆動パルスSTのラインシフ
トパルスCLK2が第2垂直転送部31に供給され、こ
のタイミングで蓄積部3の信号電荷が1ラインずつ水平
転送部4に転送される。転送された信号電荷は以後上述
した処理で画像信号に変換されて出力端子43に導かれ
る。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のFI
T型固体撮像装置1においては、図5に示したように撮
像部2に供給される撮像部駆動パルスIMと、蓄積部3
に供給される蓄積部駆動パルスSTとは同一のものが共
用されていた。そのため、両方の駆動パルスIM,ST
に掃き出しパルスCLK1A,垂直転送パルスCLK1
B,ラインシフトパルスCLK2が含まれていた。した
がって、撮像部2の駆動に関係のないラインシフトパル
スCLK2が撮像部2に供給され、これによって無駄な
電力が消費されていた。
【0012】またFIT型固体撮像装置1では、第1垂
直転送部22に読み出された信号電荷を第2垂直転送部
31に高速で転送しなければならないため、例えばIT
(インターライン・トランスファ)型固体撮像装置など
に比べて1フィールド期間における垂直転送パルスCL
K1Bのパルス数が多くなる。この為、IT型固体撮像
装置など他の固体撮像装置に比べてドライバー6A,6
Bのスイッチング回数が多くなり、これによって消費電
力が大きくなるという問題があった。さらに、従来のF
IT型固体撮像装置1では上述のように消費電力が大き
いので、発熱量が増加して特性に悪影響を及ぼすという
問題があった。
【0013】そこでこの発明は、上述したような課題を
解決したものであって、消費電力を低減することが可能
で、さらに特性を良好に保持可能なFIT型固体撮像装
置を提案するものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明においては、マトリクス状に配置された受光
部と、この受光部から読み出された信号電荷を垂直方向
に転送する第1垂直転送部とを有する撮像部と、フレー
ムシフト期間に第1垂直転送部から垂直方向に転送され
た信号電荷を一時的に蓄積する第2垂直転送部を有する
蓄積部と、蓄積部に蓄積された信号電荷をラインシフト
期間に1水平ライン毎に読み出す水平転送部と、第1垂
直転送部もしくは第2垂直転送部との間にスミアゲート
領域を有し、第1垂直転送部および第2垂直転送部の不
要電荷を掃き出すスミアドレインと、受光部から第1垂
直転送部を介して第2垂直転送部に信号電荷を読み出す
前に、第1垂直転送部および第2垂直転送部に掃き出し
パルスを供給して不要電荷をスミアドレインに掃き出す
ようにしたFIT型固体撮像装置において、ラインシフ
ト期間に第1垂直転送部に供給されるラインシフトパル
スの振幅を所定レベルに固定し、ラインシフト期間に第
2垂直転送部に供給されるラインシフトパルスにより第
2垂直転送部に蓄積されている信号電荷を水平転送部へ
1水平ライン毎に順次転送するようにしたことを特徴と
するものである。
【0015】
【作用】図1において、タイミングジェネレータ7から
スミアゲートパルスSMG(図2)と、蓄積部駆動パル
スSTとが送出される。スミアゲートパルスSMGはド
ライバ6Bを介してスミアゲート領域52に供給され、
これによって、スミアゲート領域52が垂直ブランキン
グ期間VBLK中開かれている。また、スミアゲートパ
ルスSMGと蓄積部駆動パルスSTはナンド回路8に入
力し、このナンド回路8から撮像部駆動パルスIMが出
力される。したがって、撮像部駆動パルスIMは蓄積部
駆動パルスSTからラインシフトパルスCLK2を除去
した波形となる。
【0016】この撮像部駆動パルスIMと蓄積部駆動パ
ルスSTがドライバ6C,6Aを介して撮像部2もしく
は蓄積部3に供給される。このときは、まず各駆動パル
スIM,STの掃き出しパルスCLK1Aが第1垂直転
送部22と第2垂直転送部31(図3)に供給され、こ
れによって残留していた不要電荷の掃き出しが行なわれ
る。次に、撮像部駆動パルスIMの読出ゲートパルスG
Pが読み出しゲート領域23に供給され、これで受光部
21に蓄積した信号電荷の読み出しが行なわれる。
【0017】続いて各駆動パルスIM,STの垂直転送
パルスCLK1Bが第1垂直転送部22と、第2垂直転
送部31に供給され、これによって第1垂直転部22に
読み出されていた信号電荷が第2垂直転送部31へ転送
される。次に、蓄積部駆動パルスSTのラインシフトパ
ルスCLK2が第2垂直転送部31に供給され、これに
よって、第2垂直転送部31内の信号電荷が1ライン分
ずつ水平転送部4に転送され出力端子43から出力され
る。
【0018】このFIT型固体撮像装置では、撮像部駆
動パルスIMにラインシフトパルスCLK2が含まれて
いないから、撮像部2で消費される電力量が大幅に低減
される。これによって、発熱量も低減されるのでFIT
型固体撮像装置1の特性が良好に保持されるようにな
る。
【0019】
【実施例】続いて、本発明に係わるFIT型固体撮像装
置の一実施例について、図面を参照して詳細に説明す
る。なお、上述と同様な部分には同一の符号を付して詳
細な説明は省略した。
【0020】図1は本発明によるFIT型固体撮像装置
の構成を示す。同図においてFIT型固体撮像装置1
は、ドライバ6A,6B,6Cおよびナンド回路8を介
してタイミングジェネレータ(T・G)7に接続されて
いる。タイミングジェネレータ7では、図2(C)に示
す蓄積部駆動パルスSTと同図(D)に示すスミアゲー
トパルスSMGが発生し、これがドライバ6A,6Bを
介して蓄積部3とスミアゲート領域52に供給される。
【0021】また、蓄積部駆動パルスSTとスミアゲー
トパルスSMGはナンド回路8に入力する。ここで同図
(B)に示す撮像部駆動パルスIMが生成されて撮像部
2に供給される。すなわち、撮像部駆動パルスIMは、
掃き出しパルスCLK1A,読み出しゲートパルスG
P,垂直転送パルスCLK1Bからなり、ラインシフト
パルスCLK2を含まない。
【0022】このFIT型固体撮像装置1では、同図
(A)に示す垂直駆動パルスVDの垂直ブランキングV
BLK期間に、スミアゲートパルスSMGが発生する。
これによって、垂直ブランキングVBLK期間中はスミ
アゲート52が開かれるようになる。
【0023】そして、撮像部駆動パルスIMもしくは蓄
積部駆動パルスSTの掃き出しパルスCLK1Aが、第
1垂直転送部22もしくは第2垂直転送部31に供給さ
れ、これによって、第1垂直転送部22および第2垂直
転送部31に残留していた不要電荷がスミアゲート領域
52を介してスミアドレイン5に転送され、これが排出
端子51に導出される。
【0024】次に撮像部駆動パルスIMの読み出しゲー
トパルスGPが読み出しゲート領域23に供給され、こ
れで受光部21に蓄積されていた信号電荷が第1垂直転
送部22に読み出される。続いて第1垂直転送部22お
よび第2垂直転送部に垂直転送パルスCLK1Bが供給
され、これによって第1垂直転送部22に読み出された
信号電荷が第2垂直転送部31に転送される。
【0025】次に、第2垂直転送部31にラインシフト
パルスCLK2が供給され、これによって、第2垂直転
送部31内の信号電荷が、水平転送部4に1ライン分ず
つ転送され、これ以降上述と同様に処理されて出力端子
43に画像信号が出力される。
【0026】このFIT型固体撮像装置1においては、
撮像部駆動パルスIMがラインシフトパルスCLK2を
含まないので、従来に比べて電力消費量が大幅に低減さ
れる。すなわち、ラインシフトバルスCLK2と、掃き
出しパルスCLK1Aと、垂直転送パルスCLK1Bの
パルス数は同一なので、各パルスによって各部で消費す
る電力量は其々1/3となり、本例ではそのうちライン
シフトパルスCLK2の分すなわち1/3の電力消費量
が低減されるようになる。
【0027】また、蓄積部駆動パルスSTによる各部の
電力消費量を含めた全体の電力消費量に対しては、従来
に比べて約1/6の電力消費量が低減されることにな
る。これによって、各部の発熱量も少なくなるので、特
性を良好に保持することが可能になる。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は不要電荷
の掃き出しを行なうようにしたFIT型固体撮像装置に
おいて、スミアゲートパルスのタイミングで従来撮像部
駆動パルスに含まれていたラインシフトパルスを除去す
るようにしたものである。
【0029】したがって本発明によれば、撮像部の駆動
に無関係なラインシフトパルスが供給されなくなるか
ら、撮像部で消費する電力量が大幅に低減されるので、
例えば小型カメラなどに適用した場合はバッテリーを長
期間使用可能になる。また、各部に発生する熱量も大幅
に低減されるので、FIT型固体撮像装置の特性を良好
に保持することが可能になるなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わるFIT型固体撮像装置の駆動装
置を示す構成図である。
【図2】本発明に係わるFIT型固体撮像装置を駆動す
るための制御信号の波形図である。
【図3】一般的なFIT型固体撮像装置の構成図であ
る。
【図4】従来例に係わるFIT型固体撮像装置の駆動装
置を示す構成図である。
【図5】従来のFIT型固体撮像装置を駆動するための
制御信号の波形図である。
【符号の説明】
1 FIT型固体撮像装置 2 撮像部 3 蓄積部 4 水平転送部 5 スミアドレイン 6A,6B,6C ドライバ 7 タイミングジェネレータ 8 ナンド回路 21 受光部 22 第1垂直転送部 23 読み出しゲート領域 31 第2垂直転送部 41 電圧変換部 42 出力アンプ 43 出力端子 51 排出端子 52 スミアゲート領域

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マトリクス状に配置された受光部と、こ
    の受光部から読み出された信号電荷を垂直方向に転送す
    る第1垂直転送部とを有する撮像部と、 フレームシフト期間に上記第1垂直転送部から垂直方向
    に転送された信号電荷を一時的に蓄積する第2垂直転送
    部を有する蓄積部と、 上記蓄積部に蓄積された信号電荷をラインシフト期間に
    1水平ライン毎に読み出す水平転送部と、 上記第1垂直転送部もしくは上記第2垂直転送部との間
    にスミアゲート領域を有し、上記第1垂直転送部および
    上記第2垂直転送部の不要電荷を掃き出すスミアドレイ
    ンと、 上記受光部から上記第1垂直転送部を介して上記第2垂
    直転送部に信号電荷を読み出す前に、上記第1垂直転送
    部および上記第2垂直転送部に掃き出しパルスを供給し
    て上記不要電荷を上記スミアドレインに掃き出すように
    したFIT型固体撮像装置において、 上記ラインシフト期間に上記第1垂直転送部に供給され
    るラインシフトパルスの振幅を所定レベルに固定し、 上記ラインシフト期間に上記第2垂直転送部に供給され
    るラインシフトパルスにより上記第2垂直転送部に蓄積
    されている信号電荷を上記水平転送部へ1水平ライン毎
    に順次転送するようにしたことを特徴とするFIT型固
    体撮像装置。
  2. 【請求項2】 上記第1垂直転送部に供給されるライン
    シフトパルスのレベルを、上記第2垂直転送部に供給さ
    れるラインシフトパルスの最小レベルと同一に設定した
    ことを特徴とする請求項1記載のFIT型固体撮像装
    置。
  3. 【請求項3】 上記第1垂直転送部に供給されるライン
    シフトパルスが、上記スミアゲート領域に供給されるス
    ミアゲートパルスと、上記第2垂直転送部に供給される
    ラインシフトパルスとの論理積によって得られるように
    したことを特徴とする請求項1記載のFIT型固体撮像
    装置。
  4. 【請求項4】 上記第1垂直転送部に供給されるライン
    シフトパルスが、上記スミアゲートパルスと上記第2垂
    直転送部に供給されるラインシフトパルスとを入力信号
    とするナンド回路の出力であることを特徴とする請求項
    1記載のFIT型固体撮像装置。
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