JP2000078479A - 固体撮像素子の駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高輝度被写体と低輝度被写体とを同一画面内
で同時に撮像できる広いダイナミックレンジを持った固
体撮像装置を実現する。 【構成】 マトリックス状に配列された複数個の光電変
換素子と該光電変換素子から得られる信号電荷を垂直転
送する垂直ＣＣＤとから構成された撮像部と、この撮像
部で得られた信号電荷を１フィールドの期間蓄積してお
く蓄積部とを有する固体撮像素子に対し、ｔ１で読み出
しパルスを印加して光電変換素子の電荷を空にした後、
ｔ５，ｔ６，ｔ７…に一部電荷が光電変換素子内に残る
パルス振幅の掃き出し読み出しパルスＰ２を印加して過
剰電荷の掃き出しを行う。Ｐ２の振幅は徐々に低くなる
ようにする。また、Ｐ２を印加する時間間隔は徐々に短
くなるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、二次元ＣＣＤ（電荷結
合素子）固体撮像素子の駆動方法に関し、特に１フィー
ルド分の信号電荷を蓄積しておくことのできる蓄積部を
有する固体撮像素子の駆動方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＣＣＤ固体撮像素子は入射光の強度に対
して出力信号が直線的に比例する。このため明るい被写
体では絞り機能などを用いて入射する光量を調節する必
要がある。しかしながら、一つの被写体の中で輝度の範
囲が非常に広い場合には暗部から明部まですべてを再現
できる広いダイナミックレンジがＣＣＤ固体撮像素子に
ないため、明部が飽和したり、あるいは、暗部が写らな
くなったりする問題点がある。

【０００３】図６は、このような二次元ＣＣＤ固体撮像
素子の一例を示す模式的構成図である。二次元ＣＣＤ固
体撮像素子６０１（以下、二次元固体撮像素子と記す）
は水平方向と垂直方向に所定の繰り返し周期で配列され
た複数個のフォトダイオードなどの光電変換素子６０２
と、この複数個の光電変換素子で光電変換され蓄積され
た信号電荷を読み出すトランスファゲート電極６０３
と、この読み出された信号電荷を垂直転送する垂直ＣＣ
Ｄ６０４とから構成された撮像部６０５と、この撮像部
で光電変換して得られた信号電荷を１フィールドの期間
蓄積して１走査線毎に順次垂直転送する蓄積部ＣＣＤ６
０６を備えた蓄積部６０７と、１走査線の信号電荷を水
平転送する水平ＣＣＤ６０８と、この水平転送された信
号電荷を電圧信号を変換して出力する出力回路６０９を
備えている。

【０００４】図７は、この二次元固体撮像素子の動作を
示す駆動波形図である。図６と図７を参照すると、図７
において、ΦＶ１、ΦＶ２は垂直ＣＣＤ６０４の、ΦＳ
１、ΦＳ２は蓄積部ＣＣＤ６０６の駆動波形図である。
時刻ｔ１で光電変換素子６０２で光電変換されて蓄積さ
れた信号電荷を垂直ＣＣＤ６０４に読み出す読み出しパ
ルスＰ１がトランスファァゲート電極６０３に印加さ
れ、光電変換素子６０２から垂直ＣＣＤ６０４に信号電
荷が読み出される。次に、時刻ｔ２からｔ３の期間に高
速フレーム転送パルスＰ３が垂直ＣＣＤ６０４と蓄積部
ＣＣＤ６０６に印加され、信号電荷が垂直ＣＣＤ６０４
から蓄積部ＣＣＤ６０６へ高速転送される。蓄積部６０
７は時刻ｔ４からｔ５の期間に１水平期間毎に通常垂直
転送パルスＰ４により１走査線の信号電荷を水平ＣＣＤ
６０８へ転送し、水平ＣＣＤ６０８はこの信号電荷を出
力回路６０９へ水平転送して出力回路６０９から映像出
力信号を得る。次に、時刻ｔ６からｔ７の期間に高速掃
き出し転送パルスＰ５が垂直ＣＣＤ６０４と蓄積部ＣＣ
Ｄ６０６に印加され１フレーム期間に垂直ＣＣＤに蓄積
した暗電流を排出する。時刻ｔ８で再び読み出しパルス
Ｐ１がトランスファァゲート電極６０３に印加され次の
サイクルが始まる。

【０００５】図８は、上述の駆動方法によって二次元固
体撮像素子から得られる出力信号の光電変換特性を示す
図である。同図に示すように、入射光量がＡ点までは入
射光量と出力信号の大きさは比例するが、Ａ点以上の入
射光量に対しては光電変換素子が飽和するため出力信号
はＶmaxで一定値になる。従って、二次元固体撮像素子
はＡ点以上の入射光量では撮像不可能となる。この二次
元固体撮像素子を使用してカメラを構成した場合、明る
い被写体に対応するためＡ点以下の撮像可能範囲の１／
ｎ（ｎ＝２〜５）のＢ点をカメラの標準動作点に設定す
る。これによってＢ点からＡ点までの範囲内で標準動作
点を越える明るい被写体を撮像可能にしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術におい
て、標準動作点の設定では数倍程度のダイナミックレン
ジしか無く、これを越える明るい被写体に対しては例え
ば撮像装置のレンズの絞りによって入射光量を調整する
必要がある。しかし、レンズの絞りによって入射光量を
減少させて明るい被写体が写るようにすると同一画面内
での暗い被写体部分が写らなくなるという問題が起こ
る。従来、このダイナミックレンジを拡大する手段に
は、高輝度部で信号が飽和しないように入射光量をレン
ズの絞りで調節する方法の他に、例えば、特開平６０−
２１７７６３号公報にて提案されているような、垂直ブ
ランキング期間内にフォトダイオードから信号電荷を垂
直ＣＣＤに読み出す読み出しパルスを２回印加し、その
内初めのパルス振幅をフォトダイオード内に一定レベル
の信号電荷を残すようにして、入射光強度に対する出力
信号特性にＫｎｅｅ特性を持たせる方法があった。しか
し、上記公報にて提案されている従来技術では、過剰電
荷を掃き出す読み出しパルスは垂直ブランキング期間内
に限定されてしまうこととＫｎｅｅ特性の折れ曲がり点
が１点であることのため、入力光信号に対し任意の出力
特性を有する固体撮像素子を実現することが不可能であ
り、また高輝度被写体を撮像する場合にはフォトダイオ
ードが飽和してしまうためこれを避けるにはレンズ絞り
やシャッタの併用が必要であった。

【０００７】すなわち、上述の従来技術では、例えば照
明が暗いトンネル内を撮像しながら同時に昼間の明るい
トンネルの外を撮すようなことや、あるいは、夜の暗い
風景と明るく照明された建物内を同時に撮すようなこと
ができないという欠点があった。照明が暗いトンネル内
や夜の暗い風景のような数ルクスから、昼間の明るいト
ンネルの外や明るく照明された建物内のような数万ルク
ス以上までを同時に撮像する必要性は特に監視用カメラ
などでは重要である。このような非常に広いダイナミッ
クレンジを得るためには、撮像装置の入射光強度に対す
る出力信号特性が例えば対数(logarithm）特性のような
非直線的に増加する特性を持っている必要がある。

【０００８】従って、本発明の課題は上述した従来例の
問題点を解決することであって、その目的は、レンズ絞
りを開放のまま調整せずに、照明が暗いトンネル内や夜
の暗い風景のような数ルクスから、昼間の明るいトンネ
ルの外や明るく照明された建物内のような数万ルクス以
上までを同時に撮像できるようにすることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明によれば、マトリックス状に配列された複数
個の光電変換素子と該光電変換素子から得られる信号電
荷を垂直転送する垂直ＣＣＤとを有する撮像部と、この
撮像部で得られた信号電荷を１フィールドの期間蓄積し
て１走査線毎に順次垂直転送する蓄積部と、を備えた固
体撮像素子に対して、一定周期毎に信号電荷読み出しパ
ルスを印加して前記光電変換素子に蓄積された信号電荷
を前記垂直ＣＣＤに読み出した後にこの信号電荷を前記
蓄積部に転送し、信号電荷読み出しパルス間の光電変換
素子の蓄積時間内の任意の時点に、掃き出し読み出しパ
ルスを複数回印加して前記光電変換素子内の不要電荷を
前記垂直ＣＣＤに読み出しこれを掃き出す動作を行わせ
る方法であって、前記複数の掃き出し読み出しパルスの
振幅は徐々に減少せしめられ少なくとも最後に印加され
る前記掃き出し読み出しパルスの振幅は前記光電変換素
子に蓄積された全電荷を読み出すことのない値に設定さ
れていることを特徴とする固体撮像装置の駆動方法が、
提供される。

【００１０】そして、好ましくは、信号電荷読み出しパ
ルス間の光電変換素子の蓄積時間内に、複数の掃き出し
読み出しパルスが印加され、かつ、各掃き出し読み出し
パルスの振幅は徐々に低下するようになされる。

【００１１】

【作用】上述のように駆動すると、入射光強度に対する
出力信号特性の折れ曲がり点を１乃至複数点設定でき、
入射光強度に対して前記光電変換素子で光電変換される
信号電荷が非直線的に増加するように蓄積することがで
きる。すなわち、読み出しパルスの振幅と印加する時間
を所定の値に設定することで折れ曲がり特性を必要とす
る特性に設定することが可能になるから、撮像装置の入
射光強度に対する出力信号特性を所望のダイナミックレ
ンジに対応させ、例えば対数特性に設定すれば非常に広
いダイナミックレンジを持った撮像装置が実現できる。
さらに被写体から入射する最大光量に対する前記光電変
換素子で光電変換される信号電荷が固体撮像素子の飽和
電荷量以下となるように設定すればレンズ絞りを用いる
ことなく全ての明るさの被写体が撮像でき、高輝度の被
写体が撮像できなくなったり低輝度の被写体が映らなく
なったりする従来例の問題点が解決できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て実施例に即して説明する。図１、図２、図３、図４
は、本発明の第１の実施例を説明するための図であっ
て、図１は、本発明の第１の実施例の二次元固体撮像素
子の駆動方法を示す駆動波形図、図２は、単位画素の断
面図とその領域での電位分布を示す図、図３、図４は、
第１の実施例の動作説明図である。なお、本発明の実施
例において用いられる二次元固体撮像素子の構成は図６
に示した従来例の場合と同様である。従って、実施例の
説明において図６を適宜参照する。

【００１３】図１において、ΦＶ１、ΦＶ２は垂直ＣＣ
Ｄ６０４の、ΦＳ１、ΦＳ２は蓄積部ＣＣＤ６０６の駆
動波形図である。時刻ｔ１で光電変換素子６０２で光電
変換されて蓄積された信号電荷を垂直ＣＣＤ６０４に読
み出す読み出しパルスＰ１がトランスファァゲート電極
６０３に印加され、光電変換素子６０２から垂直ＣＣＤ
６０４に信号電荷が読み出される。次に、時刻ｔ２から
ｔ３の期間に高速フレーム転送パルスＰ3が垂直ＣＣＤ
６０４と蓄積部ＣＣＤ６０６に印加され、信号電荷が垂
直ＣＣＤ６０４から蓄積部ＣＣＤ６０６へ高速転送され
る。蓄積部６０７は時刻ｔ４からｔ８の期間に１水平期
間毎に１走査線の信号電荷を水平ＣＣＤ６０８へ転送
し、水平ＣＣＤ６０８はこの信号電荷を出力回路６０９
へ水平転送して出力回路６０９から映像出力信号を得
る。時刻ｔ１で信号電荷が読み出された光電変換素子６
０２は、時刻ｔ１以後次のフレームの映像の光電変換を
行い、信号電荷の蓄積を行う。

【００１４】本実施例の駆動方法おいては、図１に示さ
れるように、時刻ｔ１以後の次のフレームの映像の光電
変換期間において、光電変換素子６０２に蓄積された電
荷のうちの過剰電荷を掃き出す掃き出し読み出しパルス
Ｐ２を時刻ｔ５、ｔ６、ｔ７、・・・ｔ９・・・に印加
する。この複数回印加する掃き出し読み出しパルスＰ２
によって入射光強度に対して信号電荷が非直線的に増加
するように蓄積することが可能になる。

【００１５】次に、この掃き出し読み出しパルスＰ２の
動作について説明する。図２（ａ）は、単位画素の光電
変換素子と垂直ＣＣＤの構成を示す模式図である。同図
に示されるように、ｎ型半導体基板２０１の上にｐウエ
ル２０２が形成され、このｐウエル中にｎ型の光電変換
素子領域２０３と、ｎ型の垂直ＣＣＤ領域２０４が形成
されている。垂直ＣＣＤ領域２０４の上には垂直ＣＣＤ
転送電極２０５と遮光膜２０６が形成されている。光電
変換素子領域２０３と垂直ＣＣＤ領域２０４の間のｐウ
エル上の垂直ＣＣＤ転送電極２０５がトランスファゲー
トを構成している。図２（ｂ）は、光電変換素子領域と
垂直ＣＣＤ領域とトランスファゲートの電位分布を図２
（ａ）の構造と対応して示した模式図である。

【００１６】図３は、図１に示した掃き出し読み出しパ
ルスＰ２の動作を示す図である。図１と図３を参照する
と、時刻ｔ１で読み出しパルスＰ１がトランスファゲー
ト電極に印加され、光電変換素子から垂直ＣＣＤに信号
電荷が読み出され、次に、時刻ｔ２からｔ３の期間に高
速フレーム転送パルスＰ３が垂直ＣＣＤと蓄積部に印加
され、信号電荷が垂直ＣＣＤから蓄積部へ高速転送され
ると、図３（ａ）に示されるように、光電変換素子領域
２０３と垂直ＣＣＤ領域２０４は信号電荷が無い空の状
態になる。蓄積部６０７に転送された信号電荷は、ｔ４
からｔ９の期間に渡って、蓄積部６０７に通常垂直転送
パルスＰ４を印加することによって１ライン分ずつ順次
水平ＣＣＤ６０８に向けて転送される。

【００１７】一方、撮像部６０５においては、時刻ｔ１
以後次のフレームの映像の光電変換を行ない、光電変換
素子領域２０３に信号電荷が蓄積される。被写体が非常
に明るい部分ではこの蓄積される信号電荷量が大きくな
るためそのままでは光電変換素子領域２０３が蓄積でき
る容量を超えて飽和してしまう。これを避けるために時
刻ｔ５で光電変換素子領域２０３に蓄積された電荷のう
ちの過剰電荷を掃き出す掃き出し読み出しパルスＰ２を
印加する。この掃き出し読み出しパルスＰ２は図１に示
すようにその振幅がＶ２に設定されている。この振幅Ｖ
２は、図３（ｂ）に示されるように、トランスファゲー
ト領域の電位を途中まで変化させるように、時刻ｔ１で
印加される読み出しパルスＰ１の振幅Ｖ１より小さい振
幅に設定されている。この振幅Ｖ２に設定されたパルス
Ｐ２によって光電変換素子領域２０３に蓄積された信号
電荷のうち有効な信号電荷Ｑａを光電変換素子領域２０
３に残し、過剰電荷Ｑｂを垂直ＣＣＤ領域２０４に掃き
出すように駆動される。

【００１８】同様にして時刻ｔ５からｔ６までの期間光
電変換を行い、光電変換素子領域２０３に信号電荷が蓄
積される。時刻ｔ６で光電変換素子領域２０３に蓄積さ
れた信号電荷は前記の有効な信号電荷Ｑａに時刻ｔ５か
らｔ６までの期間光電変換された有効な信号電荷Ｑｃと
過剰電荷Ｑｄが加算されて蓄積される。この過剰電荷Ｑ
ｄを、図３（ｃ）に示すように、同様に掃き出し読み出
しパルスＰ２によって垂直ＣＣＤ領域２０４に掃き出
す。この時刻ｔ６で印加する掃き出し読み出しパルスＰ
２は、トランスファゲート領域の電位を信号電荷（Ｑａ
＋Ｑｃ）を残し過剰電荷Ｑｄが垂直ＣＣＤ領域２０４に
掃き出されるようにコントロールするためにその振幅が
Ｖ２より小さいＶ３に設定される。以後、同様にｔ７、
・・・ｔ９・・・に掃き出し読み出しパルスＰ２をＶ
４、Ｖ５、・・・とその振幅を減少させながら複数回印
加して、光電変換素子領域２０３が飽和しないように過
剰電荷を垂直ＣＣＤ領域２０４に掃き出す。

【００１９】次に、時刻ｔ１０→ｔ１１において高速掃
き出し転送パルスＰ５を垂直ＣＣＤ６０４と蓄積部ＣＣ
Ｄ６０６に印加し、図３（ｅ）に示すように、垂直ＣＣ
Ｄ領域２０４に掃き出された過剰電荷を排出し、垂直Ｃ
ＣＤ領域２０４を電荷の無い空の状態にする。次に、遅
刻ｔ１２で読み出しパルスＰ１を印加して図３（ｅ）に
示す光電変換素子領域２０３に蓄積された合計信号電荷
Ｑｓを垂直ＣＣＤ領域２０４に読み出す〔図３
（ｆ）〕。

【００２０】図４は、図１に示す本実施例の駆動方法に
よって二次元固体撮像素子から得られる出力信号の光電
変換特性を示す図である。同図に示されるように、ＣＣ
Ｄの光電変換特性の折れ曲がり点のＣＣＤ出力電圧は前
述の掃き出し読み出しパルスＰ２の振幅によって決定さ
れている。そしてさらに図１に示した複数回の掃き出し
読み出しパルスＰ２の時間間隔は、（ｔ１からｔ５まで
の時間）／２＝（ｔ５からｔ６までの時間）、（ｔ５か
らｔ６までの時間）／２＝（ｔ６からｔ７間での時間）
・・・のように順次短くなるように設定されている。こ
のように設定すると、各期間に光電変換されて蓄積され
る信号電荷の量が時間に比例するから、図４のＣＣＤ光
電変換特性に示すように、入射光量に対する信号電荷量
が前記時間間隔に対応して順次傾斜が緩くなる特性を得
ることができる。

【００２１】すなわち、本発明の実施例の駆動方法は、
光電変換され蓄積された電荷のうちの過剰電荷を時間間
隔と振幅を順次減少させた掃き出し読み出しパルスＰ２
を複数回印加することによって入射光強度に対して信号
電荷が非直線的に増加するように蓄積することができ、
掃き出し読み出しパルスＰ２を印加する時間間隔と振幅
を所定の値に設定することによってＣＣＤ光電変換特性
の折れ曲がり特性を任意の所定の特性に設定することが
可能になる。

【００２２】次に、垂直ＣＣＤ領域２０４に読み出され
た信号電荷Ｑｓは以後従来と同様に高速フレーム転送パ
ルスＰ３を垂直ＣＣＤ６０４と蓄積部ＣＣＤ６０６に印
加することにより、信号電荷を垂直ＣＣＤ６０４から蓄
積部６０７へ高速転送する。このとき、蓄積部６０７に
蓄積されていた不要の掃き出し電荷（Ｑｂ＋Ｑｄ＋・・
・）は、水平ＣＣＤ６０８を介して掃き出される。蓄積
部に転送されてきた信号電荷Ｑｓは蓄積部６０７に通常
垂直転送パルスＰ４を印加することにより１水平期間毎
に１走査線の信号電荷を水平ＣＣＤ６０８へ転送し、水
平ＣＣＤ６０８はこの信号電荷を出力回路６０９へ水平
転送して出力回路６０９から映像出力信号を得る。

【００２３】図５は、本発明の第２の実施例の駆動方法
を示すパルス波形図である。本実施例においてτ１〜τ
４までの動作は先の実施例のｔ１〜ｔ４までの動作と同
じである。時刻τ１で読み出しパルスＰ１が印加され、
光電変換素子から垂直ＣＣＤに信号電荷が読み出された
後、時刻τ５において最初の掃き出し読み出しパルスＰ
２が印加されるが、このパルスＰ２の振幅は読み出しパ
ルスＰ１のそれと同じである。すなわち、τ１からτ５
の間に光電変換素子領域において光電変換され蓄積され
ていた電荷は全て垂直ＣＣＤ領域に掃き出される。その
後さらに光電変換とその信号電荷の蓄積が続けられると
ともに、τ６、τ７、τ８、τ１０において掃き出し読
み出しパルスＰ２が印加され、不要の電荷が掃き出され
る。本実施例においては、最初の掃き出し読み出しパル
スによって光電変換素子領域中の蓄積電荷を全て掃き出
しているので、明るい被写体部分と暗い被写体部分との
信号電荷量の差をより少なくすることができる。したが
って、暗い被写体が映らなくなる現象をより確実に回避
することが可能になる。なお、振幅Ｖ1の掃き出し読み
出しパルスを複数回印加するようにすることも可能であ
る。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述したように駆動すると、掃き出
し読み出しパルスＰ２を印加する時間間隔と振幅を所定
の値に設定することによってＣＣＤ光電変換特性の折れ
曲がり特性を任意に複数点設定でき、入射光強度に対し
て前記光電変換素子で光電変換される信号電荷が非直線
的に増加するように蓄積することができから撮像装置の
入射光強度に対する出力信号特性を被写体に対応させて
必要なダイナミックレンジが得られるように、例えば対
数特性に設定すれば非常に広いダイナミックレンジを持
った撮像装置を実現することができる。さらに、前記光
電変換素子で光電変換され蓄積される信号電荷が被写体
から撮像装置に入射する最大の入射光量でも光電変換素
子が飽和する出力信号Ｖmax以下に抑えるようにこの光
電変換特性を設定すれば二次元固体撮像素子が飽和しな
いように動作させることが可能になるから、レンズ絞り
が開放のままで絞り制御による光量調整を必要とせずに
高輝度被写体と低輝度被写体とを同一画面内で同時に撮
像でき、従来例の問題点を解決した固体撮像装置が実現
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による二次元固体撮像素
子の駆動方法を示す駆動波形図。

【図２】光電変換素子と垂直ＣＣＤの単位画素の構成
と、光電変換素子領域と垂直ＣＣＤ領域とトランスファ
ゲートの電位分布を示す模式図。

【図３】掃き出し読み出しパルスＰ２に係る固体撮像素
子の動作を説明するための電位分布図。

【図４】 本発明の第１の実施例の駆動方法によって二
次元固体撮像素子から得られる出力信号の光電変換特性
を示す図。

【図５】本発明の第２の実施例による二次元固体撮像素
子の駆動方法を示す駆動波形図。

【図６】蓄積部を有する二次元ＣＣＤ固体撮像素子の一
例を示す模式的構成図。

【図７】二次元固体撮像素子の従来の動作を示す駆動波
形図。

【図８】従来の駆動方法によって二次元固体撮像素子か
ら得られる出力信号の光電変換特性を示す図。

【符号の説明】

２０１ 半導体基板 ２０２ ｐウエル ２０３ 光電変換素子領域 ２０４ 垂直ＣＣＤ領域 ２０５ 垂直ＣＣＤ転送電極 ２０６ 遮光膜 ６０１ 二次元固体撮像素子 ６０２ 光電変換素子 ６０３ トランスファゲート電極 ６０４ 垂直ＣＣＤ ６０５ 撮像部 ６０６ 蓄積部ＣＣＤ ６０７ 蓄積部 ６０８ 水平ＣＣＤ ６０９ 出力回路 Ｐ１ 読み出しパルス Ｐ２ 掃き出し読み出しパルス Ｐ３ 高速フレーム転送パルス Ｐ４ 通常垂直転送パルス Ｐ５ 高速掃き出し転送パルス Ｖ１ 読み出しパルスの振幅 Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５ 掃き出し読み出しパルスの振
幅

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マトリックス状に配列された複数個の光
   電変換素子と該光電変換素子から得られる信号電荷を垂
   直転送する垂直ＣＣＤとを有する撮像部と、この撮像部
   で得られた信号電荷を１フィールドの期間蓄積して１走
   査線毎に順次垂直転送する蓄積部と、を備えた固体撮像
   素子に対して、一定周期毎に信号電荷読み出しパルスを
   印加して前記光電変換素子に蓄積された信号電荷を前記
   垂直ＣＣＤに読み出し、信号電荷読み出しパルス間の光
   電変換素子の蓄積時間内の任意の複数の時点に、掃き出
   し読み出しパルスを印加して前記光電変換素子内の過剰
   電荷を前記垂直ＣＣＤに読み出す動作を行わせる方法で
   あって、前記複数の掃き出し読み出しパルスの振幅は徐
   々に減少せしめられ少なくとも最後に印加される前記掃
   き出し読み出しパルスの振幅は前記光電変換素子に蓄積
   された全電荷を読み出すことのない値に設定されている
   ことを特徴とする固体撮像素子の駆動方法。
2. 【請求項２】 信号電荷読み出しパルス間に印加される
   前記複数の掃き出し読み出しパルスの内、最初の１乃至
   複数回印加される掃き出し読み出しパルスの振幅は前記
   信号電荷読み出しパルスのそれと同じであることを特徴
   とする請求項１記載の固体撮像素子の駆動方法。
3. 【請求項３】 信号電荷読み出しパルスから最初の掃き
   出し読み出しパルスまでの時間（ｔ５−ｔ１）または信
   号電荷読み出しパルスと同じ振幅の掃き出し読み出しパ
   ルスが印加されてから信号電荷読み出しパルスとは異な
   る振幅の掃き出し読み出しパルスが印加されるまでの時
   間（τ６−τ５）、信号電荷読み出しパルスとは異なる
   振幅の掃き出し読み出しパルスが印加されてから次の掃
   き出し読み出しパルスが印加されるまでの時間（ｔ６−
   ｔ５、ｔ７−ｔ６、ｔ９−ｔ７；τ７−τ６、τ８−τ
   ７、τ１０−τ８）、および、最後の掃き出し読み出し
   パルスが印加されてから次の信号電荷読み出しパルスの
   印加されるまでの時間（ｔ１２−ｔ９；τ１３−τ１
   ０）、は徐々に短くなされていることを特徴とする請求
   項１または２記載の固体撮像素子の駆動方法。
4. 【請求項４】 信号電荷読み出しパルスの振幅と、信号
   電荷読み出しパルスの振幅より小さい振幅の最初の掃き
   出し読み出しパルスの振幅との差（Ｖ１−Ｖ２）、およ
   び、二つの連続した掃き出し読み出しパルスの振幅の差
   （Ｖ２−Ｖ３、Ｖ３−Ｖ４、・・・）は、徐々に小さく
   なされていることを特徴とする請求項１、２または３記
   載の固体撮像素子の駆動方法。
5. 【請求項５】 前記光電変換素子が、高輝度被写体撮像
   時においても飽和することのないように駆動されること
   を特徴とする請求項１、２または３記載の固体撮像素子
   の駆動方法。