JPS63136777A - 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
- JPS63136777A JPS63136777A JP61283413A JP28341386A JPS63136777A JP S63136777 A JPS63136777 A JP S63136777A JP 61283413 A JP61283413 A JP 61283413A JP 28341386 A JP28341386 A JP 28341386A JP S63136777 A JPS63136777 A JP S63136777A
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- Japan
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- potential
- transfer
- pulse
- solid
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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
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明はＣＣＤ等の複数の電荷転送電極を備えた固体撮
像装置の駆動方法にかかり、特に３値のパルスを用いて
電荷転送が行なわれる固体撮像装置の駆動方法に関する
。
像装置の駆動方法にかかり、特に３値のパルスを用いて
電荷転送が行なわれる固体撮像装置の駆動方法に関する
。
（従来の技術）
第５図はインターライン転送方式を採用した固体撮像装
置において垂直電荷転送素子として４相駆動のＣＣＤを
用いたものを示す部分平面図である。同図によれば転送
電極１． ２． ３．４がくり返し配列され、光電変換
素子５−１．５−３とがそれぞれ転送電極１．２並びに
３，４に対応して配列されており、転送電極１． ２．
３．４にはそれぞれφｖｌ’ φｖ２” ｖ３’
φｖ４の４組の駆動パルスが与えられる。
置において垂直電荷転送素子として４相駆動のＣＣＤを
用いたものを示す部分平面図である。同図によれば転送
電極１． ２． ３．４がくり返し配列され、光電変換
素子５−１．５−３とがそれぞれ転送電極１．２並びに
３，４に対応して配列されており、転送電極１． ２．
３．４にはそれぞれφｖｌ’ φｖ２” ｖ３’
φｖ４の４組の駆動パルスが与えられる。
また、第１相と第３相の転送電極１，３は、高電変換素
子５−１．５−３の電荷をＣＯＤに読み出すための読み
出し電極をも兼ねており、転送電極１，３にはそれぞれ
光電変換素子５−１゜５−３が接して設けられている。
子５−１．５−３の電荷をＣＯＤに読み出すための読み
出し電極をも兼ねており、転送電極１，３にはそれぞれ
光電変換素子５−１゜５−３が接して設けられている。
そして転送電極１、 ２． ３．４は低電位Ｖ 中電
位ＶＭ交互にＬ′ 駆動される時は転送電極として動作し、読み出しパルス
として高電位ＶＨが印加された時のみ読み出し電極とし
て動作し、光電変換素子５−１． ５−３で発生した信
号電荷は転送電極１，３にそれぞれ移行する。
位ＶＭ交互にＬ′ 駆動される時は転送電極として動作し、読み出しパルス
として高電位ＶＨが印加された時のみ読み出し電極とし
て動作し、光電変換素子５−１． ５−３で発生した信
号電荷は転送電極１，３にそれぞれ移行する。
第６図はＣＣＤを低電位Ｖ 中電位ＶＭで駆Ｌゝ
動し、電荷の転送を行っている状態でのタイミングを示
す横軸を時間ｔとするパルス波形図であって、なおこの
波形図は第５図に示した電荷転送素子に電荷を左から右
へ転送させる場合に用いられ−つ − るものである。
す横軸を時間ｔとするパルス波形図であって、なおこの
波形図は第５図に示した電荷転送素子に電荷を左から右
へ転送させる場合に用いられ−つ − るものである。
第７図はフレーム蓄積モードを示すタイミング図で、第
１フレームで１つおきの光電変換素子の電荷を読出し、
第２フレームで残りの１つおきの電荷を読出すための駆
動パルスを示しており、第１フレームとして第１相の転
送電極１に読出しパルスとして高電位ｖＨを印加し、第
１相の転送電極１に設けられている光電変換索子５−１
の電荷を読出す。時刻ｔ１では光電変換素子の電荷を読
出している状態となり、時刻ｔ２以降はこの読み出した
電荷の転送を行う状態を示す。
１フレームで１つおきの光電変換素子の電荷を読出し、
第２フレームで残りの１つおきの電荷を読出すための駆
動パルスを示しており、第１フレームとして第１相の転
送電極１に読出しパルスとして高電位ｖＨを印加し、第
１相の転送電極１に設けられている光電変換索子５−１
の電荷を読出す。時刻ｔ１では光電変換素子の電荷を読
出している状態となり、時刻ｔ２以降はこの読み出した
電荷の転送を行う状態を示す。
また第２フレームとして第３相の転送電極３に高電位の
読み出しパルスｖＩＩを印加することにより光電変換素
子５−３の電荷を読み出し転送することができる。
読み出しパルスｖＩＩを印加することにより光電変換素
子５−３の電荷を読み出し転送することができる。
第８図はフィールド蓄積モードを示すタイミング図で、
第１相の転送電極１に高電位の読み出しパルスＶＨを印
加した後、第３相の転送電極３に高電位の読み出しパル
スｖＨを印加することによりすべての光電変換素子５−
１．５−３の電荷を読み出すようにした方式を示してい
る。すなわち、時刻ｔ３において第１相の転送電極１に
設けられている光電変換素子５−１の電荷を読み出し、
時刻ｔ４において第３相の転送電極３に設けられている
光電変換素子５−３の電荷を読み出す。電荷の転送に際
しては隣り合う光電変換素子から読み出された電荷を時
刻ｔ５で加え合わせて時刻ｔ６以降で転送を行う。
第１相の転送電極１に高電位の読み出しパルスＶＨを印
加した後、第３相の転送電極３に高電位の読み出しパル
スｖＨを印加することによりすべての光電変換素子５−
１．５−３の電荷を読み出すようにした方式を示してい
る。すなわち、時刻ｔ３において第１相の転送電極１に
設けられている光電変換素子５−１の電荷を読み出し、
時刻ｔ４において第３相の転送電極３に設けられている
光電変換素子５−３の電荷を読み出す。電荷の転送に際
しては隣り合う光電変換素子から読み出された電荷を時
刻ｔ５で加え合わせて時刻ｔ６以降で転送を行う。
次に転送電極に印加される駆動パルスの電位レベルにつ
いて考察する。第７図における時刻ｔ１および第８図に
おける時刻ｔ３においては、第１相の転送電極１は読み
出し電極として動作しており、高電位、例えば１２Ｖの
読み出しパルスＶｎが加わっている。この時、この第１
相の転送電極１の両隣りにある第２相および第４相の転
送電極２．４には低°電位例えば−８〜９ｖの駆動パル
スｖＩ７が印加されている。したがって第１相の転送電
極１とその両隣にある第２相および第４相の転送電極２
，４との間には印加される駆動パルスの最大振幅に相当
する電圧例えば約２０Ｖが加わっていることになる。
いて考察する。第７図における時刻ｔ１および第８図に
おける時刻ｔ３においては、第１相の転送電極１は読み
出し電極として動作しており、高電位、例えば１２Ｖの
読み出しパルスＶｎが加わっている。この時、この第１
相の転送電極１の両隣りにある第２相および第４相の転
送電極２．４には低°電位例えば−８〜９ｖの駆動パル
スｖＩ７が印加されている。したがって第１相の転送電
極１とその両隣にある第２相および第４相の転送電極２
，４との間には印加される駆動パルスの最大振幅に相当
する電圧例えば約２０Ｖが加わっていることになる。
また第５図（ｂ）における時刻ｔ４においても第３相の
転送電極３と第２相の転送電極２との間および第３相の
転送電極３と第４相の転送電極との間にこの駆動パルス
の最大振幅に相当する電圧が印加されている。したがっ
て絶縁耐圧が十分でない箇所では絶縁破壊を生ずること
がある。
転送電極３と第２相の転送電極２との間および第３相の
転送電極３と第４相の転送電極との間にこの駆動パルス
の最大振幅に相当する電圧が印加されている。したがっ
て絶縁耐圧が十分でない箇所では絶縁破壊を生ずること
がある。
（発明が解決しようとする問題点）
このように従来の３値を有するパルスによる駆動方法に
おいては、駆動パルスのタイミングによっては相隣る２
つの転送電極間に駆動パルスの最大振幅に相当する電圧
が加わり、これにより転送電極間に絶縁破壊を起こし、
歩留りおよび信頼性を低下させるという問題がある。
おいては、駆動パルスのタイミングによっては相隣る２
つの転送電極間に駆動パルスの最大振幅に相当する電圧
が加わり、これにより転送電極間に絶縁破壊を起こし、
歩留りおよび信頼性を低下させるという問題がある。
そこで、本発明は上記欠点を解消し、隣り合う転送電極
間の絶縁破壊を生じないように駆動を行うことのできる
、固体撮像装置の駆動方法を提供することを目的とする
。
間の絶縁破壊を生じないように駆動を行うことのできる
、固体撮像装置の駆動方法を提供することを目的とする
。
（問題点を解決するための手段）
本発明によれば光電変換素子に蓄積された電荷を読み出
すための複数の電荷転送素子を低電位、中電位および高
電位の３値を持つパルスで駆動する固体撮像素子の転送
電極に印加される駆動パルスを相隣る転送電極間では低
電位と中電位または中電位と高電位で与えることを特徴
としている。
すための複数の電荷転送素子を低電位、中電位および高
電位の３値を持つパルスで駆動する固体撮像素子の転送
電極に印加される駆動パルスを相隣る転送電極間では低
電位と中電位または中電位と高電位で与えることを特徴
としている。
（作 用）
本発明による駆動方法では隣り合う転送電極どうしが必
ず低電位Ｖ、と中電位ＶＭの状態か、中電位Ｖ と高電
位ｖＨの状態に全てのタイミングにおいて設定される。
ず低電位Ｖ、と中電位ＶＭの状態か、中電位Ｖ と高電
位ｖＨの状態に全てのタイミングにおいて設定される。
したがって、駆動パルスの最大振幅に相当する隣接する
電圧が加わることがないため転送電極間の電圧が電極間
の絶縁耐圧よりも小さくなり、絶縁破壊に対する余裕を
十分に取ることができ、歩留りの向上を図ることができ
る。
電圧が加わることがないため転送電極間の電圧が電極間
の絶縁耐圧よりも小さくなり、絶縁破壊に対する余裕を
十分に取ることができ、歩留りの向上を図ることができ
る。
（実施例）
第１図は、本発明の第１の実施例を示すパルス波形図で
あって、第１相の転送電極１のみに高電位の読み出しパ
ルスＶＨを加えて第１相の転送電極１に接続されている
光電変換素子５−１内の電荷を読み出すための動作タイ
ミングを示している。
あって、第１相の転送電極１のみに高電位の読み出しパ
ルスＶＨを加えて第１相の転送電極１に接続されている
光電変換素子５−１内の電荷を読み出すための動作タイ
ミングを示している。
第１相の転送電極１に高電位ｖＨが加わっている時ｔ
とその前後の時刻ｔｙ、ｔ９において第１相の転送電極
１の両隣にある第２相および第４相の転送電極２，４に
は中電位ＶＭが印加されているため、隣り合うどの転送
電極間においてもこの駆動パルスの最大振幅に相当する
電圧はかかっていない。このような各軸が中電位となる
状態は転送終了後空転送を行うことにより容易に実現す
ることができる。
とその前後の時刻ｔｙ、ｔ９において第１相の転送電極
１の両隣にある第２相および第４相の転送電極２，４に
は中電位ＶＭが印加されているため、隣り合うどの転送
電極間においてもこの駆動パルスの最大振幅に相当する
電圧はかかっていない。このような各軸が中電位となる
状態は転送終了後空転送を行うことにより容易に実現す
ることができる。
さらに時刻ｔ１０以降では読み出した電荷の転送が行な
われる。
われる。
第２図は、本発明の第２の実施例を示す波形図である。
第１相の転送電極１に高電位ＶＨを印加した後、第３相
の転送電極３に高電位ＶＨを印加することにより全ての
光電変換素子５−１．５−３を電荷を読み出す場合のタ
イミングを示している。
の転送電極３に高電位ＶＨを印加することにより全ての
光電変換素子５−１．５−３を電荷を読み出す場合のタ
イミングを示している。
まず、時刻ｔ１□では第１相の転送電極１に接続される
光電変換素子５−１の電荷を読み出し、時刻ｔ１６では
第３相の転送電極に接続される光電変換素子５−３の電
荷を読み出している。この場合において時刻ｔ１□〜ｔ
１３の期間内では第１相の転送電極１に高電位Ｖ が印
加され、時刻ｔ１５〜時刻ｔ１７の期間では第３相の転
送電極３に高電位ｖＨが印加される。しかしそれらの期
間において第２相の転送電極２および第４相の転送電極
４はいずれも中電位ＶＭの状態となっているため、隣り
合うどの転送電極間においてもこの駆動パルスの最大振
幅に相当する電圧はかかっていない。
光電変換素子５−１の電荷を読み出し、時刻ｔ１６では
第３相の転送電極に接続される光電変換素子５−３の電
荷を読み出している。この場合において時刻ｔ１□〜ｔ
１３の期間内では第１相の転送電極１に高電位Ｖ が印
加され、時刻ｔ１５〜時刻ｔ１７の期間では第３相の転
送電極３に高電位ｖＨが印加される。しかしそれらの期
間において第２相の転送電極２および第４相の転送電極
４はいずれも中電位ＶＭの状態となっているため、隣り
合うどの転送電極間においてもこの駆動パルスの最大振
幅に相当する電圧はかかっていない。
この実施例においては第１相の転送電極１で読み出した
電荷を時刻ｔ 〜時刻ｔ１５の期間に第３相の転送電極
３の領域にまで転送し、時刻ｔ１Ｂにおいて第３相の転
送電極３に高電位ｖＨを印加することにより第３相の転
送電極４に接続された光電変換素子５−３からの電荷を
読み出し、第１相の転送電極１から転送された電荷と加
え合わせ、そして時刻ｔ１ｇ以降においてその加え合わ
せた電荷の転送を行うようにしている。
電荷を時刻ｔ 〜時刻ｔ１５の期間に第３相の転送電極
３の領域にまで転送し、時刻ｔ１Ｂにおいて第３相の転
送電極３に高電位ｖＨを印加することにより第３相の転
送電極４に接続された光電変換素子５−３からの電荷を
読み出し、第１相の転送電極１から転送された電荷と加
え合わせ、そして時刻ｔ１ｇ以降においてその加え合わ
せた電荷の転送を行うようにしている。
第３図および第４図はそれぞれ本発明の他の実施例を示
す波形図である。いずれの実施例の場合でも電荷の読み
出しを行う第１相の転送電極あるいは第３相の転送電極
３に高電位Ｖｎを印加する時には高電位ｖＨを印加しな
い転送電極すべてを同期させて低電位■、から中電位Ｖ
Ｍに変化させることによりこの駆動パルスの最大振幅に
相当する電圧が隣り合うどの転送電極間にもかからない
ようにしている。
す波形図である。いずれの実施例の場合でも電荷の読み
出しを行う第１相の転送電極あるいは第３相の転送電極
３に高電位Ｖｎを印加する時には高電位ｖＨを印加しな
い転送電極すべてを同期させて低電位■、から中電位Ｖ
Ｍに変化させることによりこの駆動パルスの最大振幅に
相当する電圧が隣り合うどの転送電極間にもかからない
ようにしている。
なお、第３図は第１相の転送電極１に高電位ｖ１．を印
加した場合の実施例を示し、第４図は第１相の転送電極
１と第３相の転送電極３の両方に高電位Ｖ１１を印加し
た実施例を示す。
加した場合の実施例を示し、第４図は第１相の転送電極
１と第３相の転送電極３の両方に高電位Ｖ１１を印加し
た実施例を示す。
以上の実施例において、通常中電位の電圧Ｖ。
は高電位ｖＨと低電位Ｖ、の電位のほぼ中間の値とする
ことが多い。このため印加電圧による絶縁破壊の余裕を
およそ２倍にすることができる。
ことが多い。このため印加電圧による絶縁破壊の余裕を
およそ２倍にすることができる。
なお、第１図および第３図において第１相駆動パルスφ
を第３相駆動パルスφｖ３に、第２相駆ｖ１ 動パルスφ を第４相駆動パルスへ４に、第３相駆動パ
ルスφ を第１相駆動パルスφｖ１に、第４駆動パルス
φ を第２相駆動パルスφｖ２にそれぞれ変えることに
より第３相の転送電極３に接続されている光電変換素子
５−３の電荷を読み出すタイミングとすることができる
。
を第３相駆動パルスφｖ３に、第２相駆ｖ１ 動パルスφ を第４相駆動パルスへ４に、第３相駆動パ
ルスφ を第１相駆動パルスφｖ１に、第４駆動パルス
φ を第２相駆動パルスφｖ２にそれぞれ変えることに
より第３相の転送電極３に接続されている光電変換素子
５−３の電荷を読み出すタイミングとすることができる
。
また本実施例においてはインターライン転送方式を採る
固体撮像装置の垂直転送ＣＣＤについて、説明したが、
本発明をこの実施例に限定されることなく低電位、中電
位および高電位の３値を持つパルスで駆動する電荷転送
素子に広く応用することができる。さらに４相駆動に限
定されることなく他の相数を用いる駆動方法にも適用す
ることができる。
固体撮像装置の垂直転送ＣＣＤについて、説明したが、
本発明をこの実施例に限定されることなく低電位、中電
位および高電位の３値を持つパルスで駆動する電荷転送
素子に広く応用することができる。さらに４相駆動に限
定されることなく他の相数を用いる駆動方法にも適用す
ることができる。
以上説明したように、本発明による駆動方法では３値パ
ルスで駆動される電荷転送素子の隣り合う転送電極間に
は必ず高電位と中電位の差（ｖＨ−Ｖ ）あるいは中
電位と低電位との差（Ｖ Ｍ−Ｖ ｔ、 ）の電圧しか
印加されないように駆動しているため、絶縁破壊に対す
る余裕度が増加し、歩留りおよび信頼性を向上させるこ
とができる。
ルスで駆動される電荷転送素子の隣り合う転送電極間に
は必ず高電位と中電位の差（ｖＨ−Ｖ ）あるいは中
電位と低電位との差（Ｖ Ｍ−Ｖ ｔ、 ）の電圧しか
印加されないように駆動しているため、絶縁破壊に対す
る余裕度が増加し、歩留りおよび信頼性を向上させるこ
とができる。
第１図〜第４図はそれぞれ本発明の実施例を示す転送パ
ルス波形図、第５図はインターライン転送方式を採用す
る固体撮像装置のパターン配列を示す図、第６図は第５
図における電荷転送時の転送パルス波形図、第７図およ
び第８図は従来の転送方法における読み出し時における
タイミング図である。 １・・・ＣＣＤの転送電極、５−１．５−３・・・光電
変換素子、Ｖｎ・・・３値駆動パルスの高電位、■ ・
・・３値駆動パルスの高電位、ｖＬ・・・３値駆動パル
スの低電位、φｖ１・・・第１相の駆動パルス、φ ・
・・第２相の駆動パルス、φｖ３・・・第３相の駆動パ
ルス、φｖ４・・・第４相の駆動パルス。 出願人代理人 佐 藤 −雄 一 〜 つ ぐ〉〉〉〉 今 ＄ ＄ 勢 も５ 閉 ｂ６ 口 へ７ 図 ｔ３ ｔ４ ７５７６
ルス波形図、第５図はインターライン転送方式を採用す
る固体撮像装置のパターン配列を示す図、第６図は第５
図における電荷転送時の転送パルス波形図、第７図およ
び第８図は従来の転送方法における読み出し時における
タイミング図である。 １・・・ＣＣＤの転送電極、５−１．５−３・・・光電
変換素子、Ｖｎ・・・３値駆動パルスの高電位、■ ・
・・３値駆動パルスの高電位、ｖＬ・・・３値駆動パル
スの低電位、φｖ１・・・第１相の駆動パルス、φ ・
・・第２相の駆動パルス、φｖ３・・・第３相の駆動パ
ルス、φｖ４・・・第４相の駆動パルス。 出願人代理人 佐 藤 −雄 一 〜 つ ぐ〉〉〉〉 今 ＄ ＄ 勢 も５ 閉 ｂ６ 口 へ７ 図 ｔ３ ｔ４ ７５７６
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、複数の光電変換素子に蓄積された電荷を読出すため
に前記光電変換素子から対応する電荷転送素子へ電荷を
移送するための高電位および前記電荷転送素子間で電荷
を移送するための低電位、中電位の３値を持つパルスで
駆動する固体撮像装置の駆動方法において、前記電荷転
送素子の転送電極に印加される駆動パルスを相隣る転送
電極間で低電位と中電位又は中電位と高電位で与えるこ
とを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。 ２、転送パルスが４相パルスであり、第１相または第３
相の転送電極に高電位パルスが印加されるときは少なく
とも第２相および第４相の転送電極には中電位パルスが
印加されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の固体撮像装置の駆動方法。 ３、第１相または第３相の転送電極に高電位が印加され
るのと同期して第２相および第４相の転送電極の電位が
中電位に引上げられることを特徴とする特許請求の範囲
第２項記載の固体撮像装置の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61283413A JPS63136777A (ja) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61283413A JPS63136777A (ja) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63136777A true JPS63136777A (ja) | 1988-06-08 |
Family
ID=17665205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61283413A Pending JPS63136777A (ja) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63136777A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7038723B1 (en) | 1999-04-26 | 2006-05-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid state imaging device, method for driving the same and camera using the same |
-
1986
- 1986-11-28 JP JP61283413A patent/JPS63136777A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7038723B1 (en) | 1999-04-26 | 2006-05-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid state imaging device, method for driving the same and camera using the same |
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