JP2000358196A - 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
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- JP2000358196A JP2000358196A JP11170580A JP17058099A JP2000358196A JP 2000358196 A JP2000358196 A JP 2000358196A JP 11170580 A JP11170580 A JP 11170580A JP 17058099 A JP17058099 A JP 17058099A JP 2000358196 A JP2000358196 A JP 2000358196A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 間引き出力モードから移行した後の全画素出
力モードにおいて、入射光により正確に対応した出力を
得ることが可能な固体撮像装置の駆動方法を提供する。 【解決手段】 複数の光電変換素子と、信号電荷を読み
出して垂直方向に転送する垂直転送部と、信号電荷を水
平方向に転送する水平転送部と、信号電荷を出力する出
力アンプ部とを備えた固体撮像装置の駆動方法であっ
て、一部の光電変換素子の信号電荷のみを出力の対象と
する間引出力モードから、全ての光電変換素子の信号電
荷を出力の対象とする全画素出力モードに移行すると
き、全画素出力モードにおける最初の信号電荷の蓄積を
開始する以前に、全ての光電変換素子の信号電荷を垂直
転送部に読み出すこととした。
力モードにおいて、入射光により正確に対応した出力を
得ることが可能な固体撮像装置の駆動方法を提供する。 【解決手段】 複数の光電変換素子と、信号電荷を読み
出して垂直方向に転送する垂直転送部と、信号電荷を水
平方向に転送する水平転送部と、信号電荷を出力する出
力アンプ部とを備えた固体撮像装置の駆動方法であっ
て、一部の光電変換素子の信号電荷のみを出力の対象と
する間引出力モードから、全ての光電変換素子の信号電
荷を出力の対象とする全画素出力モードに移行すると
き、全画素出力モードにおける最初の信号電荷の蓄積を
開始する以前に、全ての光電変換素子の信号電荷を垂直
転送部に読み出すこととした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像装置の駆
動方法に関するものである。
動方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】デジタルスチルカメラには、一般に、電
荷結合素子（以下、「ＣＣＤ」とする。）を用いた固体
撮像装置が採用されている。近年、デジタルスチルカメ
ラの市場の急速な伸びに伴い、銀塩写真並の解像度を実
現するため、固体撮像装置の水平方向および垂直方向の
高画素化が望まれている。一方、デジタルスチルカメラ
には、撮影時にピントを合わせたり、カメラアングルを
調整するために、撮像画像を表示する液晶モニタを設け
られるが、液晶モニタの垂直方向の画素数は固体撮像装
置の垂直方向の画素数に比較して少ない。よって、液晶
モニタに映像信号を出力する際には、固体撮像装置の垂
直方向に配置された画素から数行おきに間引いて信号電
荷を出力する駆動モード（以下、「間引き出力モード」
とする。）が採用される。すなわち、デジタルスチルカ
メラに使用される固体撮像装置の駆動においては、全画
素の信号電荷を出力する駆動モード（以下、「全画素出
力モード」とする。）と間引き出力モードとが適宜選択
され実施される。
荷結合素子（以下、「ＣＣＤ」とする。）を用いた固体
撮像装置が採用されている。近年、デジタルスチルカメ
ラの市場の急速な伸びに伴い、銀塩写真並の解像度を実
現するため、固体撮像装置の水平方向および垂直方向の
高画素化が望まれている。一方、デジタルスチルカメラ
には、撮影時にピントを合わせたり、カメラアングルを
調整するために、撮像画像を表示する液晶モニタを設け
られるが、液晶モニタの垂直方向の画素数は固体撮像装
置の垂直方向の画素数に比較して少ない。よって、液晶
モニタに映像信号を出力する際には、固体撮像装置の垂
直方向に配置された画素から数行おきに間引いて信号電
荷を出力する駆動モード（以下、「間引き出力モード」
とする。）が採用される。すなわち、デジタルスチルカ
メラに使用される固体撮像装置の駆動においては、全画
素の信号電荷を出力する駆動モード（以下、「全画素出
力モード」とする。）と間引き出力モードとが適宜選択
され実施される。
【０００３】以下、従来の駆動方法の一例について図面
を用いて説明する。図１は、駆動方法の説明に引用する
固体撮像装置の構造を示す平面図である。半導体基板５
内に、光電変換素子１、垂直転送部２、水平転送部３お
よび出力アンプ部４が形成されている。なお、光電変換
素子１は、縦型オーバーフロードレイン構造を持つもの
である。
を用いて説明する。図１は、駆動方法の説明に引用する
固体撮像装置の構造を示す平面図である。半導体基板５
内に、光電変換素子１、垂直転送部２、水平転送部３お
よび出力アンプ部４が形成されている。なお、光電変換
素子１は、縦型オーバーフロードレイン構造を持つもの
である。
【０００４】垂直転送部２は、１個の光電変換素子１に
対して３個の転送電極（以下、転送方向において順に、
「第１相電極」、「第２相電極」、「第３相電極」とす
る。）を備えている。一部の光電変換素子１（以下、
「光電変換素子Ａ」とする。）に対応する第１相電極、
第２相電極および第３相電極は、各々、φＶ１Ａ、φＶ
２およびφＶ３が印加されるように配線され、残りの光
電変換素子１（以下、「光電変換素子Ｂ」とする。）に
対応する第１相電極、第２相電極および第３相電極は、
各々、φＶ１Ｂ、φＶ２およびφＶ３が印加されるよう
に配線されている。また、半導体基板５は、φＳＵＢが
印加されるように配線されている。
対して３個の転送電極（以下、転送方向において順に、
「第１相電極」、「第２相電極」、「第３相電極」とす
る。）を備えている。一部の光電変換素子１（以下、
「光電変換素子Ａ」とする。）に対応する第１相電極、
第２相電極および第３相電極は、各々、φＶ１Ａ、φＶ
２およびφＶ３が印加されるように配線され、残りの光
電変換素子１（以下、「光電変換素子Ｂ」とする。）に
対応する第１相電極、第２相電極および第３相電極は、
各々、φＶ１Ｂ、φＶ２およびφＶ３が印加されるよう
に配線されている。また、半導体基板５は、φＳＵＢが
印加されるように配線されている。
【０００５】図６は、図１に示す固体撮像装置を駆動さ
せるための従来のタイミングチャートである。本図は、
間引き出力モードから全画素出力モードへ移行する際の
タイミングチャートを示しており、時間Ｄ以前が間引き
出力モード、時間Ｄ以降が全画素出力モードに対応して
いる。なお、φＶ１ＡおよびφＶ１Ｂは、高電圧ＶH、
中間電圧ＶMおよび低電圧ＶLからなる３値パルスであ
り、φＶ２およびφＶ３は、中間電圧ＶMおよび低電圧
ＶLからなる２値パルスである。φＳＵＢは、バイアス
電圧と高電圧パルス（以下、「排出パルス」とする。）
とからなる。また、ＶＤは垂直同期信号、ＴＲＩＧはメ
カシャッタ制御パルスである。
せるための従来のタイミングチャートである。本図は、
間引き出力モードから全画素出力モードへ移行する際の
タイミングチャートを示しており、時間Ｄ以前が間引き
出力モード、時間Ｄ以降が全画素出力モードに対応して
いる。なお、φＶ１ＡおよびφＶ１Ｂは、高電圧ＶH、
中間電圧ＶMおよび低電圧ＶLからなる３値パルスであ
り、φＶ２およびφＶ３は、中間電圧ＶMおよび低電圧
ＶLからなる２値パルスである。φＳＵＢは、バイアス
電圧と高電圧パルス（以下、「排出パルス」とする。）
とからなる。また、ＶＤは垂直同期信号、ＴＲＩＧはメ
カシャッタ制御パルスである。
【０００６】時間Ｃにおいて、光電変換素子Ａに対応す
る第１相電極に、読み出しパルスである高電圧ＶHのパ
ルスが印加され、光電変換素子Ａに蓄積された信号電荷
が垂直転送部に読み出される。一方、光電変換素子Ｂに
ついては、読み出しパルスが印加されないため、蓄積さ
れた信号電荷がそのまま残留している。次に、時間Ｄに
おいて、半導体基板にφＳＵＢの排出パルスが印加さ
れ、光電変換素子ＡおよびＢに存在する信号電荷が基板
に排出される。この時間ＣおよびＤにおいて、間引き出
力モードにおける最終の信号電荷の読み出しが終了する
と同時に、全画素出力モードにおいて出力の対象となる
信号電荷の蓄積が開始される。
る第１相電極に、読み出しパルスである高電圧ＶHのパ
ルスが印加され、光電変換素子Ａに蓄積された信号電荷
が垂直転送部に読み出される。一方、光電変換素子Ｂに
ついては、読み出しパルスが印加されないため、蓄積さ
れた信号電荷がそのまま残留している。次に、時間Ｄに
おいて、半導体基板にφＳＵＢの排出パルスが印加さ
れ、光電変換素子ＡおよびＢに存在する信号電荷が基板
に排出される。この時間ＣおよびＤにおいて、間引き出
力モードにおける最終の信号電荷の読み出しが終了する
と同時に、全画素出力モードにおいて出力の対象となる
信号電荷の蓄積が開始される。
【０００７】時間Ｅにおいて、メカシャッタが開放状態
から全閉状態となり、信号電荷の蓄積が終了する。続い
て、時間Ｆ〜Ｇにおいて垂直転送部中の不要電荷が排出
された後、時間Ｈにおいて、光電変換素子ＡおよびＢに
対応する第１相電極に読み出しパルスが印加され、全画
素出力モードにおける信号電荷の読み出しが実施され
る。時間Ｉ以降に、読み出された信号電荷が、垂直転送
部および水平転送部によって順次転送され出力される。
から全閉状態となり、信号電荷の蓄積が終了する。続い
て、時間Ｆ〜Ｇにおいて垂直転送部中の不要電荷が排出
された後、時間Ｈにおいて、光電変換素子ＡおよびＢに
対応する第１相電極に読み出しパルスが印加され、全画
素出力モードにおける信号電荷の読み出しが実施され
る。時間Ｉ以降に、読み出された信号電荷が、垂直転送
部および水平転送部によって順次転送され出力される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の駆動方法によれ
ば、全画素出力モードにおける信号電荷の蓄積開始時
（図６の時間Ｄ）に、半導体基板にφＳＵＢの排出パル
スを１回印加することにより、光電変換素子ＡおよびＢ
の空乏化が図られている。光電変換素子Ａについては、
排出パルス印加前（図６の時間Ｃ）に信号電荷が読み出
されるため、時間Ｄにおける１回の排出パルス印加によ
ってほぼ完全に空乏化される。しかし、光電変換素子Ｂ
は、間引き出力モードにおいて読み出しの対象とされな
い、すなわち排出パルス印加前（図６の時間Ｃ）に信号
電荷の読み出しがなされないため、１回の排出パルスの
印加では信号電荷を完全に排出することが困難であり、
電荷が残留する場合があった。
ば、全画素出力モードにおける信号電荷の蓄積開始時
（図６の時間Ｄ）に、半導体基板にφＳＵＢの排出パル
スを１回印加することにより、光電変換素子ＡおよびＢ
の空乏化が図られている。光電変換素子Ａについては、
排出パルス印加前（図６の時間Ｃ）に信号電荷が読み出
されるため、時間Ｄにおける１回の排出パルス印加によ
ってほぼ完全に空乏化される。しかし、光電変換素子Ｂ
は、間引き出力モードにおいて読み出しの対象とされな
い、すなわち排出パルス印加前（図６の時間Ｃ）に信号
電荷の読み出しがなされないため、１回の排出パルスの
印加では信号電荷を完全に排出することが困難であり、
電荷が残留する場合があった。
【０００９】全画素出力モードにおける信号電荷蓄積
が、光電変換素子Ｂに残留電荷が存在した状態で開始さ
れると、光電変換素子Ｂに蓄積される信号電荷には残留
電荷が混合するため、入射光に正確に対応した出力を得
られないという問題があった。例えば、全画素出力モー
ドにおいて、光電変換素子ＡおよびＢに入射する光量が
等しくても、出力画面においては光電変換素子Ａに対応
する部分は暗く、光電変換素子Ｂに対応する部分は明る
くなるという現象が生じる場合があった。
が、光電変換素子Ｂに残留電荷が存在した状態で開始さ
れると、光電変換素子Ｂに蓄積される信号電荷には残留
電荷が混合するため、入射光に正確に対応した出力を得
られないという問題があった。例えば、全画素出力モー
ドにおいて、光電変換素子ＡおよびＢに入射する光量が
等しくても、出力画面においては光電変換素子Ａに対応
する部分は暗く、光電変換素子Ｂに対応する部分は明る
くなるという現象が生じる場合があった。
【００１０】上記問題を解決するために、光電変換素子
Ｂに蓄積された信号電荷を完全に排出する方法として
は、半導体基板にφＳＵＢの高電圧パルスを複数回印加
する方法が考えられる。しかし、この方法では、信号電
荷の排出に要する時間が長くなり、撮像可能な時間がそ
の分短縮されるため、シャッタチャンスを逃がしてしま
うという問題があった。
Ｂに蓄積された信号電荷を完全に排出する方法として
は、半導体基板にφＳＵＢの高電圧パルスを複数回印加
する方法が考えられる。しかし、この方法では、信号電
荷の排出に要する時間が長くなり、撮像可能な時間がそ
の分短縮されるため、シャッタチャンスを逃がしてしま
うという問題があった。
【００１１】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、間引き出力モードから移行した後の全画素出力モ
ードにおいて、入射光により正確に対応した出力を得る
ことが可能な固体撮像装置の駆動方法を提供することを
目的とする。
あり、間引き出力モードから移行した後の全画素出力モ
ードにおいて、入射光により正確に対応した出力を得る
ことが可能な固体撮像装置の駆動方法を提供することを
目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の固体撮像装置の駆動方法は、半導体基板内
に、複数の光電変換素子と、前記光電変換素子に蓄積さ
れた信号電荷を受け取って垂直方向に転送する垂直転送
部と、前記垂直転送部から前記信号電荷を受け取って水
平方向に転送する水平転送部と、前記水平転送部から前
記信号電荷を受け取って信号電圧に変換する出力アンプ
部とが形成されており、前記複数の光電変換素子が、少
なくとも第１の光電変換素子群および第２の光電変換素
子群を構成する固体撮像装置の駆動方法であって、前記
第１の光電変換素子群の信号電荷を出力の対象とし、前
記第２の光電変換素子群の信号電荷は出力の対象としな
い第１の駆動モードから、前記第１の光電変換素子群の
信号電荷および前記第２の光電変換素子群の信号電荷を
出力の対象とする第２の駆動モードに移行するとき、前
記第２の駆動モードにおける最初の信号電荷の蓄積を開
始する以前に、前記第２の光電変換素子群の信号電荷を
前記垂直転送部に転送することを特徴とする。
め、本発明の固体撮像装置の駆動方法は、半導体基板内
に、複数の光電変換素子と、前記光電変換素子に蓄積さ
れた信号電荷を受け取って垂直方向に転送する垂直転送
部と、前記垂直転送部から前記信号電荷を受け取って水
平方向に転送する水平転送部と、前記水平転送部から前
記信号電荷を受け取って信号電圧に変換する出力アンプ
部とが形成されており、前記複数の光電変換素子が、少
なくとも第１の光電変換素子群および第２の光電変換素
子群を構成する固体撮像装置の駆動方法であって、前記
第１の光電変換素子群の信号電荷を出力の対象とし、前
記第２の光電変換素子群の信号電荷は出力の対象としな
い第１の駆動モードから、前記第１の光電変換素子群の
信号電荷および前記第２の光電変換素子群の信号電荷を
出力の対象とする第２の駆動モードに移行するとき、前
記第２の駆動モードにおける最初の信号電荷の蓄積を開
始する以前に、前記第２の光電変換素子群の信号電荷を
前記垂直転送部に転送することを特徴とする。
【００１３】このような構成にしたことにより、全画素
出力モードにおける信号電荷の蓄積開始以前に、間引き
出力モードで読み出しの対象とされない光電変換素子を
短時間で空乏化することができるため、シャッタチャン
スを逃すことなく、全画素出力モードにおいて入射光に
より正確に対応した出力を得ることができる。
出力モードにおける信号電荷の蓄積開始以前に、間引き
出力モードで読み出しの対象とされない光電変換素子を
短時間で空乏化することができるため、シャッタチャン
スを逃すことなく、全画素出力モードにおいて入射光に
より正確に対応した出力を得ることができる。
【００１４】前記駆動方法においては、前記第１の駆動
モードから前記第２の駆動モードに移行するとき、前記
第２の駆動モードにおける最初の信号電荷の蓄積を開始
する以前に、前記第１の光電変換素子群の信号電荷およ
び前記第２の光電変換素子群の信号電荷を、前記垂直転
送部に転送することが好ましい。全画素出力モードにお
ける信号電荷の蓄積開始以前に、全ての光電変換素子に
ついて確実に空乏化することができるからである。
モードから前記第２の駆動モードに移行するとき、前記
第２の駆動モードにおける最初の信号電荷の蓄積を開始
する以前に、前記第１の光電変換素子群の信号電荷およ
び前記第２の光電変換素子群の信号電荷を、前記垂直転
送部に転送することが好ましい。全画素出力モードにお
ける信号電荷の蓄積開始以前に、全ての光電変換素子に
ついて確実に空乏化することができるからである。
【００１５】この場合、前記第１の駆動モードから前記
第２の駆動モードに移行するとき、前記第１の光電変換
素子群の信号電荷および前記第２の光電変換素子群の信
号電荷を前記垂直転送部に転送する前に、前記第１の光
電変換素子群の信号電荷および前記第２の光電変換素子
群の信号電荷の少なくとも一部を、前記光電変換素子の
下方に位置する前記半導体基板内の領域に転送すること
が好ましい。全画素出力モードの電荷蓄積開始以前に垂
直転送部に読み出される信号電荷量を低減することがで
きるため、全画素出力モードの電荷蓄積開始以前に読み
出された信号電荷が垂直転送部に残留して、全画素出力
モードで読み出される信号電荷と混合することを抑制す
ることができるからである。
第２の駆動モードに移行するとき、前記第１の光電変換
素子群の信号電荷および前記第２の光電変換素子群の信
号電荷を前記垂直転送部に転送する前に、前記第１の光
電変換素子群の信号電荷および前記第２の光電変換素子
群の信号電荷の少なくとも一部を、前記光電変換素子の
下方に位置する前記半導体基板内の領域に転送すること
が好ましい。全画素出力モードの電荷蓄積開始以前に垂
直転送部に読み出される信号電荷量を低減することがで
きるため、全画素出力モードの電荷蓄積開始以前に読み
出された信号電荷が垂直転送部に残留して、全画素出力
モードで読み出される信号電荷と混合することを抑制す
ることができるからである。
【００１６】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図１は、本発
明の駆動方法を適用できる固体撮像装置の一例を示す平
面図である。半導体基板５内に、複数の光電変換素子１
と、光電変換素子１に蓄積された信号電荷を読み出して
垂直方向に転送する垂直転送部２と、垂直転送部２から
転送されてきた信号電荷を水平方向に転送する水平転送
部３と、水平転送部３から転送されてきた信号電荷を信
号電圧に変換して出力する出力アンプ部４とが形成され
ている。
明の駆動方法を適用できる固体撮像装置の一例を示す平
面図である。半導体基板５内に、複数の光電変換素子１
と、光電変換素子１に蓄積された信号電荷を読み出して
垂直方向に転送する垂直転送部２と、垂直転送部２から
転送されてきた信号電荷を水平方向に転送する水平転送
部３と、水平転送部３から転送されてきた信号電荷を信
号電圧に変換して出力する出力アンプ部４とが形成され
ている。
【００１７】光電変換素子１は、半導体基板５内に行列
状に複数個配置されている。各光電変換素子１は、縦型
オーバーフロードレイン構造を持つ。すなわち、ｎ型半
導体領域である光電変換素子の下方に、ｐ型半導体領域
を介して、ｎ型半導体領域（以下、「基板領域」とす
る。）が存在した構造を有している。光電変換素子１に
蓄積し得る電荷量は、基板領域に印加されるバイアス電
圧によって設定することが可能であり、基板領域にバイ
アス電圧よりも高い正電圧を印加することにより、蓄積
された信号電荷を基板領域に排出することが可能であ
る。
状に複数個配置されている。各光電変換素子１は、縦型
オーバーフロードレイン構造を持つ。すなわち、ｎ型半
導体領域である光電変換素子の下方に、ｐ型半導体領域
を介して、ｎ型半導体領域（以下、「基板領域」とす
る。）が存在した構造を有している。光電変換素子１に
蓄積し得る電荷量は、基板領域に印加されるバイアス電
圧によって設定することが可能であり、基板領域にバイ
アス電圧よりも高い正電圧を印加することにより、蓄積
された信号電荷を基板領域に排出することが可能であ
る。
【００１８】垂直転送部２は、光電変換素子１の各列に
対応するように形成されており、１個の光電変換素子１
に対して、第１相電極、第２相電極および第３相電極の
３個の転送電極を備えている。光電変換素子Ａに対応す
る第１相電極、第２相電極および第３相電極は、各々、
垂直転送パルスφＶ１Ａ、φＶ２およびφＶ３が印加さ
れるように配線されている。また、光電変換素子Ｂに対
応する第１相電極、第２相電極および第３相電極は、各
々、垂直転送パルスφＶ１Ｂ、φＶ２およびφＶ３が印
加されるように配線されている。また、半導体基板５
は、基板領域に基板パルスφＳＵＢが印加されるように
配線されている。
対応するように形成されており、１個の光電変換素子１
に対して、第１相電極、第２相電極および第３相電極の
３個の転送電極を備えている。光電変換素子Ａに対応す
る第１相電極、第２相電極および第３相電極は、各々、
垂直転送パルスφＶ１Ａ、φＶ２およびφＶ３が印加さ
れるように配線されている。また、光電変換素子Ｂに対
応する第１相電極、第２相電極および第３相電極は、各
々、垂直転送パルスφＶ１Ｂ、φＶ２およびφＶ３が印
加されるように配線されている。また、半導体基板５
は、基板領域に基板パルスφＳＵＢが印加されるように
配線されている。
【００１９】なお、本実施形態においては、垂直方向に
隣接する２個の光電変換素子を１単位として、光電変換
素子Ａと光電変換素子Ｂとが１単位おきに配置されたも
のを例示しているが、本発明はこのような形態に限定さ
れるものではない。
隣接する２個の光電変換素子を１単位として、光電変換
素子Ａと光電変換素子Ｂとが１単位おきに配置されたも
のを例示しているが、本発明はこのような形態に限定さ
れるものではない。
【００２０】次に、図２、図３および図４を参照しなが
ら、第１の実施形態に係る駆動方法について説明する。
ら、第１の実施形態に係る駆動方法について説明する。
【００２１】図２は、第１の実施形態に係る駆動方法を
説明するためのタイミングチャートである。本図は、間
引き出力モードから全画素出力モードへ移行する際のタ
イミングチャートを示すものであり、時間Ｃ以前が間引
き出力モード、時間Ｃ以降が全画素出力モードに対応し
ている。また、図３は、間引き出力モードにおける詳細
なタイミングチャートであり、図２の時間ＡおよびＢ付
近を示すものである。また、図４は、全画素出力モード
における詳細なタイミングチャートであり、図２の時間
ＧおよびＨ付近を示すものである。
説明するためのタイミングチャートである。本図は、間
引き出力モードから全画素出力モードへ移行する際のタ
イミングチャートを示すものであり、時間Ｃ以前が間引
き出力モード、時間Ｃ以降が全画素出力モードに対応し
ている。また、図３は、間引き出力モードにおける詳細
なタイミングチャートであり、図２の時間ＡおよびＢ付
近を示すものである。また、図４は、全画素出力モード
における詳細なタイミングチャートであり、図２の時間
ＧおよびＨ付近を示すものである。
【００２２】φＶ１Ａ、φＶ１Ｂ、φＶ２およびφＶ３
は垂直転送パルスである。φＶ１ＡおよびφＶ１Ｂは、
高電圧ＶH、中間電圧ＶMおよび低電圧ＶLからなる３値
パルスであり、φＶ２およびφＶ３は、中間電圧ＶMお
よび低電圧ＶLの２値パルスである。これらの垂直転送
パルスにおいては、高電圧ＶHによって信号電荷の読み
出しを実施し、中間電圧ＶMおよび低電圧ＶLによって信
号電荷の転送が実施される（以下、高電圧ＶHのパルス
を「読み出しパルス」、中間電圧ＶMおよび低電圧ＶLの
パルスを「転送パルス」とする。）。なお、各電圧値に
ついては特に限定するものではないが、例えば、高電圧
ＶHを＋１５Ｖ、中間電圧ＶMを０Ｖ、低電圧ＶLを−７
Ｖとして設定することができる。
は垂直転送パルスである。φＶ１ＡおよびφＶ１Ｂは、
高電圧ＶH、中間電圧ＶMおよび低電圧ＶLからなる３値
パルスであり、φＶ２およびφＶ３は、中間電圧ＶMお
よび低電圧ＶLの２値パルスである。これらの垂直転送
パルスにおいては、高電圧ＶHによって信号電荷の読み
出しを実施し、中間電圧ＶMおよび低電圧ＶLによって信
号電荷の転送が実施される（以下、高電圧ＶHのパルス
を「読み出しパルス」、中間電圧ＶMおよび低電圧ＶLの
パルスを「転送パルス」とする。）。なお、各電圧値に
ついては特に限定するものではないが、例えば、高電圧
ＶHを＋１５Ｖ、中間電圧ＶMを０Ｖ、低電圧ＶLを−７
Ｖとして設定することができる。
【００２３】φＳＵＢは、基板領域に印加される基板パ
ルスであり、光電変換素子１に蓄積し得る電荷量を決定
するバイアス電圧と、バイアス電圧よりも高い電圧のパ
ルスとを重畳したものである。光電変換素子１に蓄積さ
れた信号電荷の基板領域への排出は、このバイアス電圧
よりも高い電圧のパルス（以下、「排出パルス」とす
る。）によって実施される。基板パルスは、例えば、排
出パルスを印加した時と印加していない時とで、基板領
域に印加される電圧に＋２２Ｖの差が生じるように設定
することができる。また、バイアス電圧は、半導体基板
５内における光電変換素子１の形成領域の不純物濃度に
もよるが、＋５Ｖに設定することができる。
ルスであり、光電変換素子１に蓄積し得る電荷量を決定
するバイアス電圧と、バイアス電圧よりも高い電圧のパ
ルスとを重畳したものである。光電変換素子１に蓄積さ
れた信号電荷の基板領域への排出は、このバイアス電圧
よりも高い電圧のパルス（以下、「排出パルス」とす
る。）によって実施される。基板パルスは、例えば、排
出パルスを印加した時と印加していない時とで、基板領
域に印加される電圧に＋２２Ｖの差が生じるように設定
することができる。また、バイアス電圧は、半導体基板
５内における光電変換素子１の形成領域の不純物濃度に
もよるが、＋５Ｖに設定することができる。
【００２４】また、ＶＤは垂直同期信号、ＨＤは水平同
期信号、ＴＲＩＧはメカシャッタ制御パルスである。Ｔ
ＲＩＧは二値パルスであり、ハイレベル（高い方の電
圧）のパルスが印加されたときにメカシャッタを開放に
し、ローレベル（低い方の電圧）のパルスが印加された
ときに全閉に制御するものである。なお、メカシャッタ
とは、その開閉により露光時間を機械的に制御するもの
である。
期信号、ＴＲＩＧはメカシャッタ制御パルスである。Ｔ
ＲＩＧは二値パルスであり、ハイレベル（高い方の電
圧）のパルスが印加されたときにメカシャッタを開放に
し、ローレベル（低い方の電圧）のパルスが印加された
ときに全閉に制御するものである。なお、メカシャッタ
とは、その開閉により露光時間を機械的に制御するもの
である。
【００２５】時間Ａ（図３の期間ｔＡ）においては、光
電変換素子Ａに対応する第１相電極に、φＶ１Ａの読み
出しパルスが印加され、光電変換素子Ａに蓄積された信
号電荷が垂直転送部２に読み出される。一方、光電変換
素子Ｂについては、読み出しパルスは印加されず、蓄積
された信号電荷がそのまま残留している。
電変換素子Ａに対応する第１相電極に、φＶ１Ａの読み
出しパルスが印加され、光電変換素子Ａに蓄積された信
号電荷が垂直転送部２に読み出される。一方、光電変換
素子Ｂについては、読み出しパルスは印加されず、蓄積
された信号電荷がそのまま残留している。
【００２６】時間Ｂ（図３の期間ｔＢ）においては、第
１相電極、第２相電極および第３相電極に、各々、φＶ
１Ａ、φＶ１Ｂ、φＶ２およびφＶ３の２値の転送パル
スが印加され、光電変換素子Ａの２行分の信号電荷が水
平転送部３に転送される。更に、水平転送部３に転送さ
れた信号電荷は出力アンプ部４に転送され、信号電圧に
変換されて出力される。このように、１回の水平同期信
号印加期間に２行分の信号光電変換素子電荷を転送する
ことにより、水平転送部３においてこの２行分の信号電
荷を加算して、信号電荷を読み出す光電変換素子を間引
いたことによる信号電荷量の減少を補うことができる。
なお、信号電荷を読み出す光電変換素子を間引いても十
分な信号電荷量が確保できるのであれば、後述する時間
Ｈ（図４の期間ｔＨ）と同様の駆動パルスを印加し、光
電変換素子の１行分の信号電荷を転送してもよい。
１相電極、第２相電極および第３相電極に、各々、φＶ
１Ａ、φＶ１Ｂ、φＶ２およびφＶ３の２値の転送パル
スが印加され、光電変換素子Ａの２行分の信号電荷が水
平転送部３に転送される。更に、水平転送部３に転送さ
れた信号電荷は出力アンプ部４に転送され、信号電圧に
変換されて出力される。このように、１回の水平同期信
号印加期間に２行分の信号光電変換素子電荷を転送する
ことにより、水平転送部３においてこの２行分の信号電
荷を加算して、信号電荷を読み出す光電変換素子を間引
いたことによる信号電荷量の減少を補うことができる。
なお、信号電荷を読み出す光電変換素子を間引いても十
分な信号電荷量が確保できるのであれば、後述する時間
Ｈ（図４の期間ｔＨ）と同様の駆動パルスを印加し、光
電変換素子の１行分の信号電荷を転送してもよい。
【００２７】また、時間Ｂ（図３の期間ｔＢ）において
は、光電変換素子Ａの信号電荷を転送すると同時に、読
み出しの対象でない光電変換素子Ｂに蓄積された信号電
荷が排出される。この光電変換素子Ｂの信号電荷の排出
は、基板領域にφＳＵＢの排出パルスをバイアス電圧に
重畳して印加することにより行われ、信号電荷は基板領
域に排出される。
は、光電変換素子Ａの信号電荷を転送すると同時に、読
み出しの対象でない光電変換素子Ｂに蓄積された信号電
荷が排出される。この光電変換素子Ｂの信号電荷の排出
は、基板領域にφＳＵＢの排出パルスをバイアス電圧に
重畳して印加することにより行われ、信号電荷は基板領
域に排出される。
【００２８】続いて、時間Ｂ〜Ｃにおいて、時間Ｂ（図
３の期間ｔＢ）と同様の駆動パルスを、水平同期信号が
印加される期間毎に印加することにより、垂直転送部２
に読み出された光電変換素子Ａの信号電荷が、順次転送
され出力される。
３の期間ｔＢ）と同様の駆動パルスを、水平同期信号が
印加される期間毎に印加することにより、垂直転送部２
に読み出された光電変換素子Ａの信号電荷が、順次転送
され出力される。
【００２９】次に、時間Ｃにおいて、光電変換素子Ａに
対応する第１相電極および光電変換素子Ｂに対応する第
１相電極に、各々、φＶ１ＡおよびφＶ１Ｂの読み出し
パルスが印加され、光電変換素子ＡおよびＢに蓄積され
た信号電荷が垂直転送部２に読み出される。これによ
り、光電変換素子ＡおよびＢが空乏化される。また、こ
の時間Ｃにおいて、光電変換素子ＡおよびＢの信号電荷
の読み出しが終了すると同時に、光電変換素子Ａおよび
Ｂにおいて、露光により、全画素出力モードで読み出し
の対象とされる信号電荷の蓄積が開始される。
対応する第１相電極および光電変換素子Ｂに対応する第
１相電極に、各々、φＶ１ＡおよびφＶ１Ｂの読み出し
パルスが印加され、光電変換素子ＡおよびＢに蓄積され
た信号電荷が垂直転送部２に読み出される。これによ
り、光電変換素子ＡおよびＢが空乏化される。また、こ
の時間Ｃにおいて、光電変換素子ＡおよびＢの信号電荷
の読み出しが終了すると同時に、光電変換素子Ａおよび
Ｂにおいて、露光により、全画素出力モードで読み出し
の対象とされる信号電荷の蓄積が開始される。
【００３０】所定時間経過後の時間Ｄにおいて、ＴＲＩ
Ｇがローレベルとなり、メカシャッタが開放状態から全
閉状態となる。同時に、光電変換素子ＡおよびＢにおけ
る、全画素出力モードで読み出しの対象とされる信号電
荷の蓄積が終了する。
Ｇがローレベルとなり、メカシャッタが開放状態から全
閉状態となる。同時に、光電変換素子ＡおよびＢにおけ
る、全画素出力モードで読み出しの対象とされる信号電
荷の蓄積が終了する。
【００３１】時間Ｅ〜Ｆにおいて、垂直転送パルスφＶ
１Ａ、φＶ１Ｂ、φＶ２、φＶ３を高速に動作させて、
垂直転送部２に残留する不要電荷を水平転送部３へ転送
し、出力アンプ部４または水平転送部３に隣接して配置
された水平ドレイン（図示せず。）を介して排出する。
不要電荷としては、例えば、スミア成分、暗電流成分、
および、時間Ｃで垂直転送部２に読み出された信号電荷
などが含まれる。
１Ａ、φＶ１Ｂ、φＶ２、φＶ３を高速に動作させて、
垂直転送部２に残留する不要電荷を水平転送部３へ転送
し、出力アンプ部４または水平転送部３に隣接して配置
された水平ドレイン（図示せず。）を介して排出する。
不要電荷としては、例えば、スミア成分、暗電流成分、
および、時間Ｃで垂直転送部２に読み出された信号電荷
などが含まれる。
【００３２】次に、時間Ｇ（図４の期間ｔＧ）におい
て、光電変換素子Ａに対応する第１相電極および光電変
換素子Ｂに対応する第１相電極に、各々、φＶ１Ａおよ
びφＶ１Ｂの読み出しパルスが印加される。これによ
り、光電変換素子Ａおよび光電変換素子Ｂに蓄積された
信号電荷が、垂直転送部２に読み出される。
て、光電変換素子Ａに対応する第１相電極および光電変
換素子Ｂに対応する第１相電極に、各々、φＶ１Ａおよ
びφＶ１Ｂの読み出しパルスが印加される。これによ
り、光電変換素子Ａおよび光電変換素子Ｂに蓄積された
信号電荷が、垂直転送部２に読み出される。
【００３３】次に、時間Ｈ（図４の期間ｔＨ）におい
て、第１相電極、第２相電極および第３相電極に、各
々、φＶ１Ａ、φＶ１Ｂ、φＶ２およびφＶ３の２値の
転送パルスが印加され、光電変換素子の１行分の信号電
荷が水平転送部３に転送される。更に、水平転送部３に
転送された信号電荷は出力アンプ部４に転送され、信号
電圧に変換されて出力される。時間Ｈ（図４の期間ｔ
Ｈ）と同様の駆動パルスを、水平同期信号が印加される
期間毎に印加することにより、垂直転送部２に読み出さ
れた信号電荷が順次転送され出力される。
て、第１相電極、第２相電極および第３相電極に、各
々、φＶ１Ａ、φＶ１Ｂ、φＶ２およびφＶ３の２値の
転送パルスが印加され、光電変換素子の１行分の信号電
荷が水平転送部３に転送される。更に、水平転送部３に
転送された信号電荷は出力アンプ部４に転送され、信号
電圧に変換されて出力される。時間Ｈ（図４の期間ｔ
Ｈ）と同様の駆動パルスを、水平同期信号が印加される
期間毎に印加することにより、垂直転送部２に読み出さ
れた信号電荷が順次転送され出力される。
【００３４】前述のように、本実施形態に係る駆動方法
によれば、間引き出力モードから全画素出力モードへの
移行に際して、全画素出力モードにおける信号電荷の蓄
積開始時（図２の時間Ｃ）に、光電変換素子ＡおよびＢ
の第１相電極に読み出しパルスが印加され、間引き出力
モードにおいて蓄積された光電変換素子ＡおよびＢの信
号電荷が垂直転送部に読み出される。よって、全画素出
力モードにおける信号電荷の蓄積開始時に、光電変換素
子Ａおよび光電変換素子Ｂの両方が空乏化されるため、
全画素出力モードにおいて入力信号により正確に対応し
た出力画面を得ることができる。
によれば、間引き出力モードから全画素出力モードへの
移行に際して、全画素出力モードにおける信号電荷の蓄
積開始時（図２の時間Ｃ）に、光電変換素子ＡおよびＢ
の第１相電極に読み出しパルスが印加され、間引き出力
モードにおいて蓄積された光電変換素子ＡおよびＢの信
号電荷が垂直転送部に読み出される。よって、全画素出
力モードにおける信号電荷の蓄積開始時に、光電変換素
子Ａおよび光電変換素子Ｂの両方が空乏化されるため、
全画素出力モードにおいて入力信号により正確に対応し
た出力画面を得ることができる。
【００３５】なお、第１の実施形態においては、全画素
出力モードにおいて各光電変換素子の信号の取り出す方
法として、プログレッシブ走査方式を採用した場合を例
示しているが、本発明はこれに限定されるものではな
い。例えば、上記説明と同様にメカシャッタによって露
光時間を制御するのであれば、インターレース走査方式
を採用することができる。
出力モードにおいて各光電変換素子の信号の取り出す方
法として、プログレッシブ走査方式を採用した場合を例
示しているが、本発明はこれに限定されるものではな
い。例えば、上記説明と同様にメカシャッタによって露
光時間を制御するのであれば、インターレース走査方式
を採用することができる。
【００３６】（第２の実施形態）第１の実施形態におい
ては、間引き出力モードから全画素出力モードへの移行
に際して、光電変換素子ＡおよびＢに蓄積された信号電
荷が垂直転送部に読み出される。しかし、間引き出力モ
ードにおいて突発的に大きな光量が入射した場合、垂直
転送部に読み出される信号電荷量が多くなるため、高速
排出時（図２の時間Ｅ〜Ｆ）に垂直転送部に存在する信
号電荷を完全に排出しきれない場合がある。その結果、
全画素出力モードの蓄積開始時に光電変換素子Ａおよび
Ｂを完全に空乏化させることはできるものの、垂直転送
部に残留する電荷の混合によって、入射光に正確に対応
した出力を得られない場合がある。
ては、間引き出力モードから全画素出力モードへの移行
に際して、光電変換素子ＡおよびＢに蓄積された信号電
荷が垂直転送部に読み出される。しかし、間引き出力モ
ードにおいて突発的に大きな光量が入射した場合、垂直
転送部に読み出される信号電荷量が多くなるため、高速
排出時（図２の時間Ｅ〜Ｆ）に垂直転送部に存在する信
号電荷を完全に排出しきれない場合がある。その結果、
全画素出力モードの蓄積開始時に光電変換素子Ａおよび
Ｂを完全に空乏化させることはできるものの、垂直転送
部に残留する電荷の混合によって、入射光に正確に対応
した出力を得られない場合がある。
【００３７】上記問題を解決し得るような本発明の好ま
しい形態を、第２の実施形態として以下に説明する。な
お、本実施形態の説明において引用する固体撮像装置
は、第１の実施形態と同様の構造を有するもの、すなわ
ち図１と同様の構造を有するものである。
しい形態を、第２の実施形態として以下に説明する。な
お、本実施形態の説明において引用する固体撮像装置
は、第１の実施形態と同様の構造を有するもの、すなわ
ち図１と同様の構造を有するものである。
【００３８】図５は、第２の実施形態に係る駆動方法を
説明するためのタイミングチャートである。本図は、間
引き出力モードから全画素出力モードへ移行する際のタ
イミングチャートを示すものであり、時間Ｄ以前が間引
き出力モード、時間Ｄ以降が全画素出力モードに対応し
ている。また、図５の時間ＡおよびＢ付近の詳細なタイ
ミングチャートは図３と同様であり、図５の時間Ｈおよ
びＩ付近の詳細なタイミングチャートは図４と同様であ
る（但し、図４の時間ｔＧが図５の時間Ｈに対応し、図
４の時間ｔＨが図５の時間Ｉに対応する。）。
説明するためのタイミングチャートである。本図は、間
引き出力モードから全画素出力モードへ移行する際のタ
イミングチャートを示すものであり、時間Ｄ以前が間引
き出力モード、時間Ｄ以降が全画素出力モードに対応し
ている。また、図５の時間ＡおよびＢ付近の詳細なタイ
ミングチャートは図３と同様であり、図５の時間Ｈおよ
びＩ付近の詳細なタイミングチャートは図４と同様であ
る（但し、図４の時間ｔＧが図５の時間Ｈに対応し、図
４の時間ｔＨが図５の時間Ｉに対応する。）。
【００３９】第１の実施形態と同様、φＶ１ＡおよびＶ
１Ｂは、読み出しパルスを含む３値パルスであり、φＶ
２およびφＶ３は２値パルスである。また、φＳＵＢ
は、バイアス電圧と排出パルスとからなる。また、ＶＤ
は垂直同期信号、ＴＲＩＧはメカシャッタ制御パルスで
ある。
１Ｂは、読み出しパルスを含む３値パルスであり、φＶ
２およびφＶ３は２値パルスである。また、φＳＵＢ
は、バイアス電圧と排出パルスとからなる。また、ＶＤ
は垂直同期信号、ＴＲＩＧはメカシャッタ制御パルスで
ある。
【００４０】時間Ａ〜Ｂは、第１の実施形態における時
間Ａ〜Ｂと同様にして、光電変換素子Ａの信号電荷の読
み出し、および、光電変換素子Ｂの信号電荷の排出が実
施される。続いて、時間Ｂ〜Ｃにおいて、読み出された
光電変換素子Ａの信号電荷が、順次転送され出力され
る。
間Ａ〜Ｂと同様にして、光電変換素子Ａの信号電荷の読
み出し、および、光電変換素子Ｂの信号電荷の排出が実
施される。続いて、時間Ｂ〜Ｃにおいて、読み出された
光電変換素子Ａの信号電荷が、順次転送され出力され
る。
【００４１】次に、時間Ｃにおいて、光電変換素子Ａお
よび光電変換素子Ｂに蓄積された信号電荷の少なくとも
一部が、基板領域に排出される。この信号電荷の排出
は、半基板領域にφＳＵＢの排出パルスをバイアス電圧
に重畳して印加することにより行われる。
よび光電変換素子Ｂに蓄積された信号電荷の少なくとも
一部が、基板領域に排出される。この信号電荷の排出
は、半基板領域にφＳＵＢの排出パルスをバイアス電圧
に重畳して印加することにより行われる。
【００４２】次に、時間Ｄにおいて、光電変換素子Ａに
対応する第１相電極および光電変換素子Ｂに対応する第
１相電極に、各々、φＶ１ＡおよびφＶ１Ｂの読み出し
パルスが印加される。これにより、光電変換素子Ａおよ
びＢの信号電荷が垂直転送部２に読み出され、光電変換
素子ＡおよびＢが空乏化される。このとき読み出される
信号電荷には、時間Ｃにおいて基板領域に排出されずに
光電変換素子ＡおよびＢに残留した電荷、および、時間
Ｃ〜Ｄの間に蓄積された電荷などが含まれる。
対応する第１相電極および光電変換素子Ｂに対応する第
１相電極に、各々、φＶ１ＡおよびφＶ１Ｂの読み出し
パルスが印加される。これにより、光電変換素子Ａおよ
びＢの信号電荷が垂直転送部２に読み出され、光電変換
素子ＡおよびＢが空乏化される。このとき読み出される
信号電荷には、時間Ｃにおいて基板領域に排出されずに
光電変換素子ＡおよびＢに残留した電荷、および、時間
Ｃ〜Ｄの間に蓄積された電荷などが含まれる。
【００４３】また、この時間Ｄにおいて、光電変換素子
ＡおよびＢの信号電荷の読み出しが終了すると同時に、
光電変換素子ＡおよびＢにおいて、露光により、全画素
出力モードで読み出しの対象とされる信号電荷の蓄積が
開始される。
ＡおよびＢの信号電荷の読み出しが終了すると同時に、
光電変換素子ＡおよびＢにおいて、露光により、全画素
出力モードで読み出しの対象とされる信号電荷の蓄積が
開始される。
【００４４】続いて、時間Ｅにおいて信号電荷の蓄積が
終了し、時間Ｆ〜Ｇにおいて垂直転送部２に残留する不
要電荷が排出される。次に、時間Ｈにおいて、光電変換
素子ＡおよびＢに蓄積された信号電荷が読み出され、時
間Ｉ以降において、垂直転送部２に読み出された信号電
荷が順次転送され出力される。なお、時間Ｅ〜Ｉについ
ては、第１の実施形態における時間Ｄ〜Ｈと実質的に同
様である。
終了し、時間Ｆ〜Ｇにおいて垂直転送部２に残留する不
要電荷が排出される。次に、時間Ｈにおいて、光電変換
素子ＡおよびＢに蓄積された信号電荷が読み出され、時
間Ｉ以降において、垂直転送部２に読み出された信号電
荷が順次転送され出力される。なお、時間Ｅ〜Ｉについ
ては、第１の実施形態における時間Ｄ〜Ｈと実質的に同
様である。
【００４５】前述のように、本実施形態に係る駆動方法
によれば、間引き出力モードから全画素出力モードへの
移行に際して、全画素出力モードにおける信号電荷の蓄
積開始時（図５の時間Ｄ）に、光電変換素子ＡおよびＢ
の信号電荷が垂直転送部に読み出される。よって、光電
変換素子Ａおよび光電変換素子Ｂの両方が空乏化される
ため、全画素出力モードにおいて入力信号により正確に
対応した出力画面を得ることができる。
によれば、間引き出力モードから全画素出力モードへの
移行に際して、全画素出力モードにおける信号電荷の蓄
積開始時（図５の時間Ｄ）に、光電変換素子ＡおよびＢ
の信号電荷が垂直転送部に読み出される。よって、光電
変換素子Ａおよび光電変換素子Ｂの両方が空乏化される
ため、全画素出力モードにおいて入力信号により正確に
対応した出力画面を得ることができる。
【００４６】更に、光電変換素子ＡおよびＢを空乏化さ
せる読み出しが行われる前に、間引き出力モードにおい
て蓄積された光電変換素子ＡおよびＢの信号電荷の少な
くとも一部が基板領域に排出されるため、間引き出力モ
ードにおいて突発的に大きな光量が入射した場合におい
ても、垂直転送部に読み出される信号電荷量が少なくな
り、垂直転送部に存在する信号電荷を完全かつ短時間に
排出することができる。
せる読み出しが行われる前に、間引き出力モードにおい
て蓄積された光電変換素子ＡおよびＢの信号電荷の少な
くとも一部が基板領域に排出されるため、間引き出力モ
ードにおいて突発的に大きな光量が入射した場合におい
ても、垂直転送部に読み出される信号電荷量が少なくな
り、垂直転送部に存在する信号電荷を完全かつ短時間に
排出することができる。
【００４７】なお、第２の実施形態においても、第１の
実施形態と同様に、全画素出力モードにおいて各光電変
換素子の信号の取り出す方法として、プログレッシブ走
査方式またはインターレース走査方式を採用することが
できる。
実施形態と同様に、全画素出力モードにおいて各光電変
換素子の信号の取り出す方法として、プログレッシブ走
査方式またはインターレース走査方式を採用することが
できる。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の固体撮像
装置の駆動方法によれば、半導体基板内に、複数の光電
変換素子と、前記光電変換素子に蓄積された信号電荷を
受け取って垂直方向に転送する垂直転送部と、前記垂直
転送部から前記信号電荷を受け取って水平方向に転送す
る水平転送部と、前記水平転送部から前記信号電荷を受
け取って信号電圧に変換する出力アンプ部とが形成され
ており、前記複数の光電変換素子が、少なくとも第１の
光電変換素子群および第２の光電変換素子群を構成する
固体撮像装置の駆動方法であって、前記第１の光電変換
素子群の信号電荷を出力の対象とし、前記第２の光電変
換素子群の信号電荷は出力の対象としない第１の駆動モ
ードから、前記第１の光電変換素子群の信号電荷および
前記第２の光電変換素子群の信号電荷とを出力の対象と
する第２の駆動モードに移行するとき、前記第２の駆動
モードにおける最初の信号電荷の蓄積を開始する以前
に、前記第２の光電変換素子群の信号電荷を前記垂直転
送部に転送するため、全画素出力モードにおいて入射光
により正確に対応した出力を得ることができる。
装置の駆動方法によれば、半導体基板内に、複数の光電
変換素子と、前記光電変換素子に蓄積された信号電荷を
受け取って垂直方向に転送する垂直転送部と、前記垂直
転送部から前記信号電荷を受け取って水平方向に転送す
る水平転送部と、前記水平転送部から前記信号電荷を受
け取って信号電圧に変換する出力アンプ部とが形成され
ており、前記複数の光電変換素子が、少なくとも第１の
光電変換素子群および第２の光電変換素子群を構成する
固体撮像装置の駆動方法であって、前記第１の光電変換
素子群の信号電荷を出力の対象とし、前記第２の光電変
換素子群の信号電荷は出力の対象としない第１の駆動モ
ードから、前記第１の光電変換素子群の信号電荷および
前記第２の光電変換素子群の信号電荷とを出力の対象と
する第２の駆動モードに移行するとき、前記第２の駆動
モードにおける最初の信号電荷の蓄積を開始する以前
に、前記第２の光電変換素子群の信号電荷を前記垂直転
送部に転送するため、全画素出力モードにおいて入射光
により正確に対応した出力を得ることができる。
【図１】 本発明の駆動方法を適用し得る固体撮像装置
の一例を示す平面図である。
の一例を示す平面図である。
【図２】 本発明の第１の実施形態に係る駆動方法を説
明するための駆動タイミングチャートである。
明するための駆動タイミングチャートである。
【図３】 間引き出力モードにおける駆動タイミングチ
ャートである。
ャートである。
【図４】 全画素出力モードにおける駆動タイミングチ
ャートである。
ャートである。
【図５】 本発明の第２の実施形態に係る駆動方法を説
明するための駆動タイミングチャートである。
明するための駆動タイミングチャートである。
【図６】 従来の駆動方法を説明するための駆動タイミ
ングチャートである。
ングチャートである。
１ 光電変換素子 ２ 垂直転送部 ３ 水平転送部 ４ 出力アンプ部 ５ 半導体基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 俊哉 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工業 株式会社内 Ｆターム(参考） 4M118 AA05 AB01 BA13 CA03 DB07 DB09 FA06 FA13 5C024 AA01 BA01 CA20 DA04 FA01 GA11 GA44 JA31
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体基板内に、複数の光電変換素子
と、前記光電変換素子に蓄積された信号電荷を受け取っ
て垂直方向に転送する垂直転送部と、前記垂直転送部か
ら前記信号電荷を受け取って水平方向に転送する水平転
送部と、前記水平転送部から前記信号電荷を受け取って
信号電圧に変換する出力アンプ部とが形成されており、
前記複数の光電変換素子が、少なくとも第１の光電変換
素子群および第２の光電変換素子群を構成する固体撮像
装置の駆動方法であって、 前記第１の光電変換素子群の信号電荷を出力の対象と
し、前記第２の光電変換素子群の信号電荷を出力の対象
としない第１の駆動モードから、前記第１の光電変換素
子群の信号電荷および前記第２の光電変換素子群の信号
電荷を出力の対象とする第２の駆動モードに移行すると
き、前記第２の駆動モードにおける最初の信号電荷の蓄
積を開始する以前に、前記第２の光電変換素子群の信号
電荷を前記垂直転送部に転送することを特徴とする固体
撮像装置の駆動方法。 - 【請求項２】 前記第１の駆動モードから前記第２の駆
動モードに移行するとき、前記第２の駆動モードにおけ
る最初の信号電荷の蓄積を開始する以前に、前記第１の
光電変換素子群の信号電荷および前記第２の光電変換素
子群の信号電荷を、前記垂直転送部に転送する請求項１
に記載の固体撮像装置の駆動方法。 - 【請求項３】 前記第１の駆動モードから前記第２の駆
動モードに移行するとき、前記第１の光電変換素子群の
信号電荷および前記第２の光電変換素子群の信号電荷を
前記垂直転送部に転送する前に、前記第１の光電変換素
子群の信号電荷および前記第２の光電変換素子群の信号
電荷の少なくとも一部を、前記光電変換素子の下方に位
置する前記半導体基板内の領域に転送する請求項２に記
載の固体撮像装置の駆動方法。
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|---|---|---|---|
| JP17058099A JP3878769B2 (ja) | 1999-06-17 | 1999-06-17 | 固体撮像装置の駆動方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17058099A JP3878769B2 (ja) | 1999-06-17 | 1999-06-17 | 固体撮像装置の駆動方法 |
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| JP2000358196A true JP2000358196A (ja) | 2000-12-26 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002152598A (ja) * | 2000-11-15 | 2002-05-24 | Sony Corp | 固体撮像装置及び固体撮像素子の駆動方法 |
| JP2007074474A (ja) * | 2005-09-08 | 2007-03-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 撮影装置 |
| CN113066811A (zh) * | 2021-03-18 | 2021-07-02 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | 高mtf背照tdiccd |
-
1999
- 1999-06-17 JP JP17058099A patent/JP3878769B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2007074474A (ja) * | 2005-09-08 | 2007-03-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 撮影装置 |
| CN113066811A (zh) * | 2021-03-18 | 2021-07-02 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | 高mtf背照tdiccd |
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