JP2532658B2 - 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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- JP2532658B2 JP2532658B2 JP1108985A JP10898589A JP2532658B2 JP 2532658 B2 JP2532658 B2 JP 2532658B2 JP 1108985 A JP1108985 A JP 1108985A JP 10898589 A JP10898589 A JP 10898589A JP 2532658 B2 JP2532658 B2 JP 2532658B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、固体撮像装置の駆動方法に関するものであ
る。
る。
従来の技術 第２図に、固体撮像装置の構成を示す。この固体撮像
装置は、光電変換部１、垂直転送部２、蓄積部３、水平
転送部４、信号電荷検出部５および水平転送部４と反対
側に設けられた出力部６からなる。なお、矢印は通常の
信号電荷の転送方向を示す。
装置は、光電変換部１、垂直転送部２、蓄積部３、水平
転送部４、信号電荷検出部５および水平転送部４と反対
側に設けられた出力部６からなる。なお、矢印は通常の
信号電荷の転送方向を示す。
第３図は、蓄積部を有する固体撮像装置を駆動させる
ための代表的なパルス波形例である。第３図において、
（ａ）は複合帰線消去信号、（ｂ），（ｃ），（ｄ）お
よび（ｅ）は垂直転送部２に印加する４相クロック信号
で、それぞれVA1,VA2,VA3およびVA4ゲートに印加する垂
直転送パルス波形（以下φVA1,φVA2,φVA3およびφVA4
と記す）、（ｆ），（ｇ），（ｈ）および（ｉ）は蓄積
部３に印加する４相クロック信号で、それぞれVB1,VB2,
VB3及びVB4ゲートに印加する垂直転送パルス波形（以下
φVB1,φVB2,φVB3,φVB4と記す）、（ｊ）はCCD出力信
号の有効識別信号（以下、プリブランキングと記す）、
（ｋ）は水平転送部４の信号電荷を信号電荷検出部５へ
移す転送パルス（以下、水平転送パルスと記す）波形を
示している。
ための代表的なパルス波形例である。第３図において、
（ａ）は複合帰線消去信号、（ｂ），（ｃ），（ｄ）お
よび（ｅ）は垂直転送部２に印加する４相クロック信号
で、それぞれVA1,VA2,VA3およびVA4ゲートに印加する垂
直転送パルス波形（以下φVA1,φVA2,φVA3およびφVA4
と記す）、（ｆ），（ｇ），（ｈ）および（ｉ）は蓄積
部３に印加する４相クロック信号で、それぞれVB1,VB2,
VB3及びVB4ゲートに印加する垂直転送パルス波形（以下
φVB1,φVB2,φVB3,φVB4と記す）、（ｊ）はCCD出力信
号の有効識別信号（以下、プリブランキングと記す）、
（ｋ）は水平転送部４の信号電荷を信号電荷検出部５へ
移す転送パルス（以下、水平転送パルスと記す）波形を
示している。
次に、第２図と第３図を参照して従来の固体撮像装置
の駆動方法を説明する。
の駆動方法を説明する。
垂直帰線消去期間A3中に、光電変換部１より垂直転送
部２へ蓄積された電荷を第３図（ｂ）〜（ｅ）に示され
たチャージパルスC3によって転送する。次に、垂直高速
転送パルスF3により電荷を垂直転送部２より蓄積部３へ
蓄積部の段数分転送する。次に、映像走査期間B3で蓄積
部３へ一水平期間G3ごとに垂直転送パルスI3を印加し、
電荷を一水平期間G3ごとに水平転送部４へ転送する。こ
れと同時に一水平期間G3すなわち垂直転送パルスI3の間
に水平転送部４上の信号電荷を１回分転送できる周波数
の水平転送パルスH3を水平転送部４に印加し、信号電荷
を信号電荷検出部５より出力する。
部２へ蓄積された電荷を第３図（ｂ）〜（ｅ）に示され
たチャージパルスC3によって転送する。次に、垂直高速
転送パルスF3により電荷を垂直転送部２より蓄積部３へ
蓄積部の段数分転送する。次に、映像走査期間B3で蓄積
部３へ一水平期間G3ごとに垂直転送パルスI3を印加し、
電荷を一水平期間G3ごとに水平転送部４へ転送する。こ
れと同時に一水平期間G3すなわち垂直転送パルスI3の間
に水平転送部４上の信号電荷を１回分転送できる周波数
の水平転送パルスH3を水平転送部４に印加し、信号電荷
を信号電荷検出部５より出力する。
また、垂直転送部２に、垂直帰線消去期間A3の開始よ
りチャージパルスC3が印加される前まで、水平転送部４
に対して反対側にある出力部６方向へ垂直高速転送パル
スD3を印加し、垂直転送部２にある不要電荷の掃き出し
を行う。
りチャージパルスC3が印加される前まで、水平転送部４
に対して反対側にある出力部６方向へ垂直高速転送パル
スD3を印加し、垂直転送部２にある不要電荷の掃き出し
を行う。
以上の駆動方法により垂直転送部２と蓄積部３は別々
に動作可能となり、電子シャッタスピードがおよそ1/60
秒〜1/1600秒が可能となる。
に動作可能となり、電子シャッタスピードがおよそ1/60
秒〜1/1600秒が可能となる。
次に、第４図に示したパルス波形図を参照して蓄積部
を有する固体撮像装置における画面の一部を縦および横
が２倍で面積比が４倍で表示するための駆動方法を説明
する。なお、ここでは画面中央部を拡大するためのパル
ス波形である（以下、この動作を電子ズームと記す）。
第４図において、（ａ）は複合帰線消去信号、（ｂ），
（ｃ），（ｄ）および（ｅ）は垂直転送部に印加する４
相クロック信号で、それぞれφVA1,φVA2,φVA3,φVA
4、（ｆ），（ｇ），（ｈ）および（ｉ）は蓄積部に印
加する４相クロック信号で、それぞれφVB1,φVB2,φVB
3,φVB4、（ｊ）はプリブランキング、（ｋ）は水平転
送パルス波形を示している。
を有する固体撮像装置における画面の一部を縦および横
が２倍で面積比が４倍で表示するための駆動方法を説明
する。なお、ここでは画面中央部を拡大するためのパル
ス波形である（以下、この動作を電子ズームと記す）。
第４図において、（ａ）は複合帰線消去信号、（ｂ），
（ｃ），（ｄ）および（ｅ）は垂直転送部に印加する４
相クロック信号で、それぞれφVA1,φVA2,φVA3,φVA
4、（ｆ），（ｇ），（ｈ）および（ｉ）は蓄積部に印
加する４相クロック信号で、それぞれφVB1,φVB2,φVB
3,φVB4、（ｊ）はプリブランキング、（ｋ）は水平転
送パルス波形を示している。
まず、垂直帰線消去期間A4中に、光電変換部１より垂
直転送部２へ蓄積された電荷をチャージパルスC4によっ
て転送する。次に、垂直高速転送パルスE4により電荷を
垂直転送部２より蓄積部３へ段数分転送する。蓄積部３
では、垂直高速転送パルスF4により段数の４分の１だけ
余分に転送し、水平転送部４、信号電荷検出部５より掃
出する。次に、蓄積部３に残った４分の３段分の電荷
を、つづく映像走査期間B4で、一水平走査期間G4のほぼ
真中の時刻に蓄積部３へ垂直転送パルスI4を二水平走査
期間ごとに印加することにより水平転送部４へ転送す
る。同時に二垂直転送パルス間に水平転送部４上の信号
電荷を一回分転送できる周波数の水平転送パルスH4を水
平転送部４に印加し、信号電荷を信号電荷検出部５より
出力する。この操作により、光電変換部１の蓄積部３側
の約４分の１から４分の３の部分、つまり中央部分が一
映像走査期間に引き伸ばされて出力される。そして、映
像走査期間B4の終わりには、光電変換部１の蓄積部３と
は反対側の４分の１の信号電荷は、蓄積部３の一部に残
る状態となる。この残された信号電荷は、次の垂直帰線
消去期間A4のはじまりの部分にある蓄積部３の高速転送
パルスJ4により水平転送部４へ転送され、信号電荷検出
部５より掃き出される。
直転送部２へ蓄積された電荷をチャージパルスC4によっ
て転送する。次に、垂直高速転送パルスE4により電荷を
垂直転送部２より蓄積部３へ段数分転送する。蓄積部３
では、垂直高速転送パルスF4により段数の４分の１だけ
余分に転送し、水平転送部４、信号電荷検出部５より掃
出する。次に、蓄積部３に残った４分の３段分の電荷
を、つづく映像走査期間B4で、一水平走査期間G4のほぼ
真中の時刻に蓄積部３へ垂直転送パルスI4を二水平走査
期間ごとに印加することにより水平転送部４へ転送す
る。同時に二垂直転送パルス間に水平転送部４上の信号
電荷を一回分転送できる周波数の水平転送パルスH4を水
平転送部４に印加し、信号電荷を信号電荷検出部５より
出力する。この操作により、光電変換部１の蓄積部３側
の約４分の１から４分の３の部分、つまり中央部分が一
映像走査期間に引き伸ばされて出力される。そして、映
像走査期間B4の終わりには、光電変換部１の蓄積部３と
は反対側の４分の１の信号電荷は、蓄積部３の一部に残
る状態となる。この残された信号電荷は、次の垂直帰線
消去期間A4のはじまりの部分にある蓄積部３の高速転送
パルスJ4により水平転送部４へ転送され、信号電荷検出
部５より掃き出される。
次に信号処理回路において、プリブランキング信号に
より、ブランキング処理し一水平走査期間遅延を行い空
白部分を補間することで縦と横を２倍に拡大した画面を
モニタ画面いっぱいに表示することができる。
より、ブランキング処理し一水平走査期間遅延を行い空
白部分を補間することで縦と横を２倍に拡大した画面を
モニタ画面いっぱいに表示することができる。
なお、従来例では画面中央部を拡大したが、拡大位置
は任意である。
は任意である。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような電子ズームの駆動方法で
は、不必要な電荷を蓄積部３の段数だけ転送しなければ
ならず、垂直転送部での高速転送に時間がかかり、垂直
帰線消去期間内での余裕がなく、不要電荷が残り映像期
間にノイズが出る。
は、不必要な電荷を蓄積部３の段数だけ転送しなければ
ならず、垂直転送部での高速転送に時間がかかり、垂直
帰線消去期間内での余裕がなく、不要電荷が残り映像期
間にノイズが出る。
本発明は上記欠点に鑑み、電子ズームを行ったとき不
要電荷を蓄積部より半導体基板内へ排出し、不要電荷掃
き出し時間を短くす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ものである。
要電荷を蓄積部より半導体基板内へ排出し、不要電荷掃
き出し時間を短くす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ものである。
課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明の固体撮像装置
の駆動方法は、光電変換素子に蓄積された信号電荷を信
号電荷読み出しパルスにより垂直転送部へ転送した後、
前記垂直転送部を固体撮像素子の垂直転送段数以下の段
数だけ高速に駆動し、蓄積部へ転送された信号電荷を蓄
積部より半導体基板内へ排出し、残りの一部の垂直転送
部の信号電荷を蓄積部へ転送し、この蓄積部の信号電荷
を一水平走査期間以上の間隔で水平転送部へ転送し、必
要段数の蓄積部から水平転送部への信号電荷転送終了
後、垂直転送部上の残りの信号電荷を、次のフィールド
で蓄積部より半導体基板内へ排出するものである。
の駆動方法は、光電変換素子に蓄積された信号電荷を信
号電荷読み出しパルスにより垂直転送部へ転送した後、
前記垂直転送部を固体撮像素子の垂直転送段数以下の段
数だけ高速に駆動し、蓄積部へ転送された信号電荷を蓄
積部より半導体基板内へ排出し、残りの一部の垂直転送
部の信号電荷を蓄積部へ転送し、この蓄積部の信号電荷
を一水平走査期間以上の間隔で水平転送部へ転送し、必
要段数の蓄積部から水平転送部への信号電荷転送終了
後、垂直転送部上の残りの信号電荷を、次のフィールド
で蓄積部より半導体基板内へ排出するものである。
作用 本発明の固体撮像装置の駆動方法によれば、不要電荷
の掃出時間が短縮され、垂直帰線期間内で垂直転送部の
高速転送パルスが終了し、不要電荷がすべて掃出され
る。
の掃出時間が短縮され、垂直帰線期間内で垂直転送部の
高速転送パルスが終了し、不要電荷がすべて掃出され
る。
実施例 以下、本発明の電子ズームによる固体撮像装置の駆動
方法の一実施例について第１図と第２図を参照しながら
説明する。
方法の一実施例について第１図と第２図を参照しながら
説明する。
第２図は、本発明の実施例の駆動方法を実現するため
に使用する固体撮像装置の構成を示すものである。
に使用する固体撮像装置の構成を示すものである。
この固体撮像装置は、複数の光電変換素子が二次元的
に配列された光電変換部１、光電変換部１に蓄積された
信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送部２、垂直転送
部２から転送される複数水平ラインの信号電荷を蓄積し
ておく蓄積部３、蓄積部３から転送される一水平ライン
分の信号電荷を水平方向に転送する水平転送部４、水平
転送部４からの信号電荷を信号電圧または信号電流に変
換して出力する信号電荷検出部５および水平転送部４と
反対側に設けられた出力部６とからなる。光電変換部３
は、垂直方向に約480画素、水平方向に約710画素を有す
るフレームインターライントランスファ固体撮像素子を
用いた。
に配列された光電変換部１、光電変換部１に蓄積された
信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送部２、垂直転送
部２から転送される複数水平ラインの信号電荷を蓄積し
ておく蓄積部３、蓄積部３から転送される一水平ライン
分の信号電荷を水平方向に転送する水平転送部４、水平
転送部４からの信号電荷を信号電圧または信号電流に変
換して出力する信号電荷検出部５および水平転送部４と
反対側に設けられた出力部６とからなる。光電変換部３
は、垂直方向に約480画素、水平方向に約710画素を有す
るフレームインターライントランスファ固体撮像素子を
用いた。
以上のように構成された固体撮像装置を用いて電子ズ
ームによる駆動方法を説明する。
ームによる駆動方法を説明する。
第１図は、本実施例における固体撮像装置の駆動パル
ス波形である。第１図において、（ａ）は複合帰線消去
信号、（ｂ），（ｃ），（ｄ）および（ｅ）は垂直転送
部２に印加する４相クロック信号で、それぞれφAV1,φ
VA2,φVA3,φVA4である。（ｆ），（ｇ），（ｈ）およ
び（ｉ）は蓄積部３に印加する４相クロック信号で、そ
れぞれφVB1,φVB2,φVB3,φVB4、（ｊ）はプリブラン
キング、（ｋ）は水平転送パルスを示している。
ス波形である。第１図において、（ａ）は複合帰線消去
信号、（ｂ），（ｃ），（ｄ）および（ｅ）は垂直転送
部２に印加する４相クロック信号で、それぞれφAV1,φ
VA2,φVA3,φVA4である。（ｆ），（ｇ），（ｈ）およ
び（ｉ）は蓄積部３に印加する４相クロック信号で、そ
れぞれφVB1,φVB2,φVB3,φVB4、（ｊ）はプリブラン
キング、（ｋ）は水平転送パルスを示している。
まず、垂直帰線消去期間A1中に、光電変換部１より垂
直転送部２へ蓄積された電荷をチャージパルスC1によっ
て転送する。
直転送部２へ蓄積された電荷をチャージパルスC1によっ
て転送する。
次に、垂直高速転送パルスE1により電荷を垂直転送部
２より蓄積部３へ垂直段数の約４分の１にあたる62段転
送する。その時、蓄積部３のφVB1,φVB2に第１図の
（ｆ），（ｇ）に示すような電圧を印加し、蓄積部３よ
り電荷を半導体基板内に掃き出す。
２より蓄積部３へ垂直段数の約４分の１にあたる62段転
送する。その時、蓄積部３のφVB1,φVB2に第１図の
（ｆ），（ｇ）に示すような電圧を印加し、蓄積部３よ
り電荷を半導体基板内に掃き出す。
次に、垂直転送部２と蓄積部３に同時に垂直高速転送
パルスK1とF1を印加し、垂直転送部２には画面の約２分
の１の125段、蓄積部３には１画面分の250段の信号電荷
を転送する。
パルスK1とF1を印加し、垂直転送部２には画面の約２分
の１の125段、蓄積部３には１画面分の250段の信号電荷
を転送する。
次に、蓄積部３に残った約４分の２段分の電荷は、つ
づく映像走査期間B1で、水平走査期間G1のほぼ真中の時
刻に蓄積部３に垂直転送パルスI1を二水平走査期間2G1
ごとに印加する。同時に、二垂直転送パルス間に水平転
送部４上の信号電荷を１回分転送できる周波数の水平転
送パルスH1を水平転送部４に印加し、信号電荷を信号電
荷検出部５より出力する。この操作により、光電変換部
１の63段目から125段分、つまり中央部分が一映像走査
期間に引き伸ばされて出力される。そして、映像走査期
間B1の終わりに、光電変換部１の蓄積部３とは反対側の
約60段に蓄積された信号電荷は、垂直転送部２の一部に
残る状態となる。この不要信号電荷は、次の垂直帰線消
去期間A1開始部分にある垂直転送部２の高速転送パルス
D1により、蓄積部３から半導体基板内へ掃き出される。
づく映像走査期間B1で、水平走査期間G1のほぼ真中の時
刻に蓄積部３に垂直転送パルスI1を二水平走査期間2G1
ごとに印加する。同時に、二垂直転送パルス間に水平転
送部４上の信号電荷を１回分転送できる周波数の水平転
送パルスH1を水平転送部４に印加し、信号電荷を信号電
荷検出部５より出力する。この操作により、光電変換部
１の63段目から125段分、つまり中央部分が一映像走査
期間に引き伸ばされて出力される。そして、映像走査期
間B1の終わりに、光電変換部１の蓄積部３とは反対側の
約60段に蓄積された信号電荷は、垂直転送部２の一部に
残る状態となる。この不要信号電荷は、次の垂直帰線消
去期間A1開始部分にある垂直転送部２の高速転送パルス
D1により、蓄積部３から半導体基板内へ掃き出される。
次に信号処理回路において、プリブランキング信号に
より、ブランキング処理し、一水平走査期間遅延を行い
空白部分を補間することで縦，横それぞれ２倍に拡大し
た画面をモニタ画面いっぱいに表示することができる。
より、ブランキング処理し、一水平走査期間遅延を行い
空白部分を補間することで縦，横それぞれ２倍に拡大し
た画面をモニタ画面いっぱいに表示することができる。
なお、本実施例では画面中央部の拡大について説明し
たが、拡大位置は任意である。また、画素数についても
任意である。
たが、拡大位置は任意である。また、画素数についても
任意である。
発明の効果 本発明の固体撮像装置によれば、不要電荷を蓄積部の
段数だけ転送しなくてもよいため、不要電荷の掃き出し
時間が短くなり、映像走査期間先頭部にノイズがあらわ
れることはなくなる。したがって、その実用的効果は極
めて大である。
段数だけ転送しなくてもよいため、不要電荷の掃き出し
時間が短くなり、映像走査期間先頭部にノイズがあらわ
れることはなくなる。したがって、その実用的効果は極
めて大である。
第１図は本発明の電子ズームによる固体撮像装置の駆動
方法を説明するためのパルスの波形図、第２図は固体撮
像装置の構成図、第３図は従来の蓄積部を有する固体撮
像装置の駆動方法を説明するためのパルスの波形図、第
４図は従来の電子ズームによる固体撮像装置の駆動方法
を示すパルスの波形図である。 A1,A3,A4……垂直帰線消去期間、B1,B3,B4……映像走査
期間、C1,C3,C4……チャージパルス、D1,D3,D4,E1,E4,F
1,F3,F4,K1,J4……高速転送パルス、G1,G3,G4……水平
走査期間、H1,H3,H4……水平転送パルス、I1,I3,I4……
垂直転送パルス、１……光電変換部、２……垂直転送
部、３……蓄積部、４……水平転送部、５……信号電荷
検出部、６……出力部。
方法を説明するためのパルスの波形図、第２図は固体撮
像装置の構成図、第３図は従来の蓄積部を有する固体撮
像装置の駆動方法を説明するためのパルスの波形図、第
４図は従来の電子ズームによる固体撮像装置の駆動方法
を示すパルスの波形図である。 A1,A3,A4……垂直帰線消去期間、B1,B3,B4……映像走査
期間、C1,C3,C4……チャージパルス、D1,D3,D4,E1,E4,F
1,F3,F4,K1,J4……高速転送パルス、G1,G3,G4……水平
走査期間、H1,H3,H4……水平転送パルス、I1,I3,I4……
垂直転送パルス、１……光電変換部、２……垂直転送
部、３……蓄積部、４……水平転送部、５……信号電荷
検出部、６……出力部。
Claims (1)
- 【請求項１】複数の光電変換素子が二次元的に配列され
た光電変換部、同光電変換部に蓄積された信号電荷を垂
直方向に転送する垂直転送部、同垂直転送部から転送さ
れる複数水平ラインの信号電荷を蓄積する蓄積部、同蓄
積部から転送される一水平ライン分の信号電荷を水平方
向に転送する水平転送部および同水平転送部からの信号
電荷を信号電圧または信号電流に変換して出力する信号
電荷検出部を有する固体撮像装置を駆動するに際して、
前記光電変換素子に蓄積された前記信号電荷を信号電荷
読み出しパルスにより前記垂直転送部へ転送した後、前
記垂直転送部を固定撮像素子の垂直転送段数以下の段数
だけ高速に駆動し、転送された前記信号電荷を前記蓄積
部より前記固体撮像装置を形成している半導体基板内へ
排出し、残りの一部の垂直転送部の信号電荷を前記蓄積
部へ転送し、前記蓄積部の信号電荷を一水平走査期間以
上の間隔で前記水平転送部へ転送し、必要段数の前記蓄
積部から前記水平転送部への信号電荷転送終了後、前記
垂直転送部上の残りの信号電荷を、次のフィールドで前
記蓄積部より前記半導体基板内へ排出することにより電
子ズームを行うことを特徴とする固体撮像装置の駆動方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1108985A JP2532658B2 (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1108985A JP2532658B2 (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02288477A JPH02288477A (ja) | 1990-11-28 |
| JP2532658B2 true JP2532658B2 (ja) | 1996-09-11 |
Family
ID=14498664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1108985A Expired - Fee Related JP2532658B2 (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2532658B2 (ja) |
-
1989
- 1989-04-27 JP JP1108985A patent/JP2532658B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02288477A (ja) | 1990-11-28 |
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