JP2956544B2 - 電荷転送固体撮像装置及びその駆動方法 - Google Patents
電荷転送固体撮像装置及びその駆動方法Info
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
- H04N25/617—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise for reducing electromagnetic interference, e.g. clocking noise
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
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- Signal Processing (AREA)
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電荷転送固体撮像装
置及びその駆動方法に関し、特に業務用カメラの受光素
子として利用される電荷転送固体撮像装置及びその駆動
方法に関する。
置及びその駆動方法に関し、特に業務用カメラの受光素
子として利用される電荷転送固体撮像装置及びその駆動
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体集積回路の急速な発展を背
景に、電荷転送固体撮像装置（２次元ＣＣＤ（Ｃｈａｒ
ｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセン
サ）は家庭用ビデオカメラの分野で商用化されている。
さらに、電荷転送固体撮像装置は、放送用のＥＮＧ（Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｎｅｗｓ Ｇａｔｈｅｒｉｎｇ）
カメラに用いられるものとして撮像管を凌駕している。
最近では、さらに高性能化を目指した２次元ＣＣＤイメ
ージセンサの商品開発が進んでいる。
景に、電荷転送固体撮像装置（２次元ＣＣＤ（Ｃｈａｒ
ｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセン
サ）は家庭用ビデオカメラの分野で商用化されている。
さらに、電荷転送固体撮像装置は、放送用のＥＮＧ（Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｎｅｗｓ Ｇａｔｈｅｒｉｎｇ）
カメラに用いられるものとして撮像管を凌駕している。
最近では、さらに高性能化を目指した２次元ＣＣＤイメ
ージセンサの商品開発が進んでいる。
【０００３】その一例として、特公平３―２２０５５号
公報に記載されているものがある。同公報には、水平レ
ジスタの最終電極が分離独立して構成されたインタライ
ン転送型電荷転送固体撮像装置が記載されている。水平
レジスタの最終電極を分離独立して設けた電荷転送固体
撮像装置について図６を参照して説明する。
公報に記載されているものがある。同公報には、水平レ
ジスタの最終電極が分離独立して構成されたインタライ
ン転送型電荷転送固体撮像装置が記載されている。水平
レジスタの最終電極を分離独立して設けた電荷転送固体
撮像装置について図６を参照して説明する。
【０００４】図６はインタライン転送型電荷転送固体撮
像装置のレイアウトを示す平面図である。図において、
インタライン転送型の電荷転送固体撮像装置は、２次元
配置され入射光に応じた電荷を蓄積するホトダイオード
１と、このホトダイオード１に隣接して設けられホトダ
イオード１の出力を保持する垂直レジスタ２と、この垂
直レジスタ２から信号電荷を受取る水平レジスタ３と、
この水平レジスタ３からの信号電荷を検出する信号電荷
検出部４とを含んで構成されている。
像装置のレイアウトを示す平面図である。図において、
インタライン転送型の電荷転送固体撮像装置は、２次元
配置され入射光に応じた電荷を蓄積するホトダイオード
１と、このホトダイオード１に隣接して設けられホトダ
イオード１の出力を保持する垂直レジスタ２と、この垂
直レジスタ２から信号電荷を受取る水平レジスタ３と、
この水平レジスタ３からの信号電荷を検出する信号電荷
検出部４とを含んで構成されている。
【０００５】また、同図の電荷転送固体撮像装置は、水
平レジスタ３を駆動するクロックパルスφＨ１、クロッ
クパルスφＨ２を夫々印加するためのパッド１１、パッ
ド１１と、これらパッドに印加されるクロックパルスφ
Ｈ１、クロックパルスφＨ２を伝達するための配線パタ
ーン１１０、配線パターン１２０とを含んで構成されて
いる。
平レジスタ３を駆動するクロックパルスφＨ１、クロッ
クパルスφＨ２を夫々印加するためのパッド１１、パッ
ド１１と、これらパッドに印加されるクロックパルスφ
Ｈ１、クロックパルスφＨ２を伝達するための配線パタ
ーン１１０、配線パターン１２０とを含んで構成されて
いる。
【０００６】さらにまた、同図の電荷転送固体撮像装置
は、特に水平レジスタのうち最終電極５は分離独立して
設けられている。そして、この最終電極５はクロックパ
ルスφＨ１と同一のクロックパルスφＨ１Lastが専用の
駆動回路によって駆動される。このため、クロックパル
スφＨ１Lastを印加するためのパッド１３と、このパッ
ド１３に印加されるクロックパルスφＨ１Lastを伝達す
るための配線パターン１３０とが設けられている。
は、特に水平レジスタのうち最終電極５は分離独立して
設けられている。そして、この最終電極５はクロックパ
ルスφＨ１と同一のクロックパルスφＨ１Lastが専用の
駆動回路によって駆動される。このため、クロックパル
スφＨ１Lastを印加するためのパッド１３と、このパッ
ド１３に印加されるクロックパルスφＨ１Lastを伝達す
るための配線パターン１３０とが設けられている。
【０００７】このように最終電極を分離する理由は、最
終電極を分離することにより、クロックパルスφＨ１の
負荷が小さくなると共に、最終電極５に印加される水平
クロックパルスφＨ１Lastの波形の立下り時間が短くな
り、出力信号ＣＣＤout の信号出力のホールド期間が広
くとれるという利点があるからである。これについて、
図７を参照して説明する。
終電極を分離することにより、クロックパルスφＨ１の
負荷が小さくなると共に、最終電極５に印加される水平
クロックパルスφＨ１Lastの波形の立下り時間が短くな
り、出力信号ＣＣＤout の信号出力のホールド期間が広
くとれるという利点があるからである。これについて、
図７を参照して説明する。
【０００８】出力信号ＣＣＤout は、図７に示されてい
るように、波形のリセット部分の後の中間レベルを基準
とし、この基準レベルから最大振幅部分までが信号出力
Ａとなる。そして、この信号出力Ａをサンプル／ホール
ド（Ｓ／Ｈ）パルスの立上りタイミングで検出するので
ある。
るように、波形のリセット部分の後の中間レベルを基準
とし、この基準レベルから最大振幅部分までが信号出力
Ａとなる。そして、この信号出力Ａをサンプル／ホール
ド（Ｓ／Ｈ）パルスの立上りタイミングで検出するので
ある。
【０００９】同図（ａ）には最終電極を分離していない
水平レジスタの出力信号ＣＣＤoutが示されている。最
終電極が分離されていないため、クロックパルスの立下
り時間が大きくなり、図示されているように出力信号Ｃ
ＣＤout の信号出力期間は立下り期間ｔR が長くなる。
よって、ホールド期間ｔH が短く（狭く）なる。
水平レジスタの出力信号ＣＣＤoutが示されている。最
終電極が分離されていないため、クロックパルスの立下
り時間が大きくなり、図示されているように出力信号Ｃ
ＣＤout の信号出力期間は立下り期間ｔR が長くなる。
よって、ホールド期間ｔH が短く（狭く）なる。
【００１０】一方、同図（ｂ）には最終電極を分離した
水平レジスタの出力信号ＣＣＤoutが示されている。最
終電極が分離されているため、クロックパルスの立下り
時間が小さくなり、図示されているように出力信号ＣＣ
Ｄout の信号出力期間は立下り期間ｔR が短くなる。よ
って、ホールド期間ｔH が長く（広く）なる。つまり、
最終電極の分離により、最終電極に印加される水平クロ
ックパルスの波形の立下り時間が短くなって高速動作が
保たれ、信号出力のホールド期間が広くとれるのであ
る。
水平レジスタの出力信号ＣＣＤoutが示されている。最
終電極が分離されているため、クロックパルスの立下り
時間が小さくなり、図示されているように出力信号ＣＣ
Ｄout の信号出力期間は立下り期間ｔR が短くなる。よ
って、ホールド期間ｔH が長く（広く）なる。つまり、
最終電極の分離により、最終電極に印加される水平クロ
ックパルスの波形の立下り時間が短くなって高速動作が
保たれ、信号出力のホールド期間が広くとれるのであ
る。
【００１１】次に、図６に戻り、電荷転送固体撮像装置
の撮像動作について説明する。
の撮像動作について説明する。
【００１２】ホトダイオード１で光電変換された信号電
荷は、ホトダイオード１に隣接する垂直レジスタ２に読
出され、順次垂直レジスタ２によって転送され、水平レ
ジスタ３へ転送される。さらに信号電荷は、順次水平レ
ジスタ３によって転送され、水平レジスタの最終電極５
を経て信号電荷検出部４で信号電荷から信号電圧に変換
される。
荷は、ホトダイオード１に隣接する垂直レジスタ２に読
出され、順次垂直レジスタ２によって転送され、水平レ
ジスタ３へ転送される。さらに信号電荷は、順次水平レ
ジスタ３によって転送され、水平レジスタの最終電極５
を経て信号電荷検出部４で信号電荷から信号電圧に変換
される。
【００１３】この動作について、図８のタイミングチャ
ートを参照して詳述する。同図には、水平レジスタ３に
印加される水平クロックパルスφＨ１及びφＨ２、最終
電極５に印加されるクロックパルスφＨ１Lastと、出力
信号ＣＣＤout 、この出力信号ＣＣＤout をサンプル／
ホールド（Ｓ／Ｈ）するためのＳ／Ｈパルス及びサンプ
ル／ホールド後の信号出力の各波形が示されている。
ートを参照して詳述する。同図には、水平レジスタ３に
印加される水平クロックパルスφＨ１及びφＨ２、最終
電極５に印加されるクロックパルスφＨ１Lastと、出力
信号ＣＣＤout 、この出力信号ＣＣＤout をサンプル／
ホールド（Ｓ／Ｈ）するためのＳ／Ｈパルス及びサンプ
ル／ホールド後の信号出力の各波形が示されている。
【００１４】水平クロックパルスφＨ１及びφＨ２が水
平レジスタ３に印加され、これによって信号電荷が信号
電荷検出部４の方向に順次転送される。この電荷の転送
が行われる期間が転送期間である。
平レジスタ３に印加され、これによって信号電荷が信号
電荷検出部４の方向に順次転送される。この電荷の転送
が行われる期間が転送期間である。
【００１５】クロックパルスφＨ１とクロックパルスφ
Ｈ２とは、図示されているように互いに位相が逆である
相補パルスである。最終電極５に印加されるクロックパ
ルスφＨ１LastはクロックパルスφＨ１と同一のパルス
である。これらクロックパルスによって順次転送される
信号電荷は、信号電荷検出部４において信号電圧に変換
され、出力信号ＣＣＤout として送出される。そして、
この出力信号ＣＣＤout がサンプル／ホールドパルスの
立上りタイミングでサンプル／ホールドされるのであ
る。
Ｈ２とは、図示されているように互いに位相が逆である
相補パルスである。最終電極５に印加されるクロックパ
ルスφＨ１LastはクロックパルスφＨ１と同一のパルス
である。これらクロックパルスによって順次転送される
信号電荷は、信号電荷検出部４において信号電圧に変換
され、出力信号ＣＣＤout として送出される。そして、
この出力信号ＣＣＤout がサンプル／ホールドパルスの
立上りタイミングでサンプル／ホールドされるのであ
る。
【００１６】水平ブランキング期間Ｔにおいてはクロッ
クパルスφＨ１及びφＨ２はゲート回路（図示せず）に
よって入力が抑止され、このブランキング期間Ｔにおい
て垂直レジスタ２内の信号電荷が水平レジスタ３へ転送
されるのである。このとき、クロックパルスφＨ１と共
に、クロックパルスφＨ１Lastも停止する。
クパルスφＨ１及びφＨ２はゲート回路（図示せず）に
よって入力が抑止され、このブランキング期間Ｔにおい
て垂直レジスタ２内の信号電荷が水平レジスタ３へ転送
されるのである。このとき、クロックパルスφＨ１と共
に、クロックパルスφＨ１Lastも停止する。
【００１７】ところで、図中の時刻ｔ１において、電荷
転送固体撮像装置の出力信号ＣＣＤout は水平クロック
パルスφＨ１、φＨ２及びφＨ１Lastのカップリングに
よるノイズ（インピーダンス不整合によるノイズ）が重
畳される。この場合、クロックパルスφＨ２の立下り時
に出力信号レベルは下がり（図中のＮ２）、クロックパ
ルスφＨ１及びφＨ１Lastの立下り時に出力信号レベル
が持上がる（図中のＮ１）。
転送固体撮像装置の出力信号ＣＣＤout は水平クロック
パルスφＨ１、φＨ２及びφＨ１Lastのカップリングに
よるノイズ（インピーダンス不整合によるノイズ）が重
畳される。この場合、クロックパルスφＨ２の立下り時
に出力信号レベルは下がり（図中のＮ２）、クロックパ
ルスφＨ１及びφＨ１Lastの立下り時に出力信号レベル
が持上がる（図中のＮ１）。
【００１８】また、同図の時刻ｔ２において、水平ブラ
ンキング期間Ｔ中、垂直レジスタ２からの信号電荷を受
取るための水平クロックパルスφＨ１はハイレベルで停
止し、水平クロックパルスφＨ２はロウレベルで停止す
る。そして、水平レジスタの最終電極５のクロックパル
スφＨ１Lastもハイレベルで停止する。このため、水平
ブランキング期間Ｔ中の出力信号ＣＣＤout は、水平ク
ロックパルスφＨ１、φＨ２及びφＨ１Lastのカップリ
ングによるノイズの影響を受けない。よって、水平ブラ
ンキング期間Ｔの出力信号ＣＣＤout のサンプル／ホー
ルド（Ｓ／Ｈ）後の信号出力は、転送期間中のサンプル
／ホールド後の出力よりレベルが下がる。
ンキング期間Ｔ中、垂直レジスタ２からの信号電荷を受
取るための水平クロックパルスφＨ１はハイレベルで停
止し、水平クロックパルスφＨ２はロウレベルで停止す
る。そして、水平レジスタの最終電極５のクロックパル
スφＨ１Lastもハイレベルで停止する。このため、水平
ブランキング期間Ｔ中の出力信号ＣＣＤout は、水平ク
ロックパルスφＨ１、φＨ２及びφＨ１Lastのカップリ
ングによるノイズの影響を受けない。よって、水平ブラ
ンキング期間Ｔの出力信号ＣＣＤout のサンプル／ホー
ルド（Ｓ／Ｈ）後の信号出力は、転送期間中のサンプル
／ホールド後の出力よりレベルが下がる。
【００１９】さらに、同図の時刻ｔ３において、水平ブ
ランキング期間Ｔ後においても、出力信号ＣＣＤout に
は上記と同様にノイズが重畳され、クロックパルスφＨ
２の立下り時に出力信号レベルは下がり、クロックパル
スφＨ１及びφＨ１Lastの立下り時に出力信号レベルが
持上がる。
ランキング期間Ｔ後においても、出力信号ＣＣＤout に
は上記と同様にノイズが重畳され、クロックパルスφＨ
２の立下り時に出力信号レベルは下がり、クロックパル
スφＨ１及びφＨ１Lastの立下り時に出力信号レベルが
持上がる。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】電荷転送固体撮像装置
の出力は電荷転送中において、水平クロックパルスφＨ
１、φＨ２及びφＨ１Lastのカップリングによる影響を
受けてレベルが上がり、水平ブランキング期間内ではカ
ップリングによる影響を受けずレベルが下がる。つま
り、図８の時刻ｔ２及びｔ３のようにサンプル／ホール
ド後の信号出力には段差ができてしまう。
の出力は電荷転送中において、水平クロックパルスφＨ
１、φＨ２及びφＨ１Lastのカップリングによる影響を
受けてレベルが上がり、水平ブランキング期間内ではカ
ップリングによる影響を受けずレベルが下がる。つま
り、図８の時刻ｔ２及びｔ３のようにサンプル／ホール
ド後の信号出力には段差ができてしまう。
【００２１】このカップリングによる影響は、大信号出
力時、すなわち図７中の信号出力Ａが大きい場合には、
それほど問題とならない。しかしながら、小信号出力
時、すなわち図７中の信号出力Ａが小さい場合には、こ
の影響が問題となる。すなわち、水平ブランキング期間
に出力信号のサンプル／ホールド後の出力が転送期間中
の出力信号のサンプル／ホールド後の出力よりレベルが
下がり、画面上の両端（つまり水平ブランキング期間Ｔ
の前後の部分）が沈むシェーディング（ｓｈａｄｉｎ
ｇ）が生じる。
力時、すなわち図７中の信号出力Ａが大きい場合には、
それほど問題とならない。しかしながら、小信号出力
時、すなわち図７中の信号出力Ａが小さい場合には、こ
の影響が問題となる。すなわち、水平ブランキング期間
に出力信号のサンプル／ホールド後の出力が転送期間中
の出力信号のサンプル／ホールド後の出力よりレベルが
下がり、画面上の両端（つまり水平ブランキング期間Ｔ
の前後の部分）が沈むシェーディング（ｓｈａｄｉｎ
ｇ）が生じる。
【００２２】本発明は上述した従来技術の欠点を解決す
るためになされたものであり、その目的はこの水平ブラ
ンキング期間における出力信号のサンプル／ホールド後
の出力レベルの低下を防ぐことのできる電荷転送固体撮
像装置及びその駆動方法を提供することである。
るためになされたものであり、その目的はこの水平ブラ
ンキング期間における出力信号のサンプル／ホールド後
の出力レベルの低下を防ぐことのできる電荷転送固体撮
像装置及びその駆動方法を提供することである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】本発明による電荷転送固
体撮像装置は、２次元配置され入射光量に応じた電荷を
蓄積する受光素子群の出力を保持する垂直レジスタから
導出される出力を保持しこの保持出力を水平クロックパ
ルスの印加に応答して導出しかつ出力最終段の最終電極
が独立分離して構成された水平レジスタを含む電荷転送
固体撮像装置であって、前記最終電極は第１及び第２の
電極からなり、前記水平ブランキング期間においてこれ
ら第１及び第２の電極に互いに位相が逆である相補パル
スが印加されることを特徴とする。本発明による他の電
荷転送固体撮像装置は、２次元配置され入射光量に応じ
た電荷を蓄積する受光素子群の出力を保持する垂直レジ
スタから導出される出力を保持しこの保持出力を水平ク
ロックパルスの印加に応答して導出する水平レジスタ
と、この水平レジスタ出力最終段の第１及び第２の電極
を含みこれら電極に前記水平レジスタの出力を伝達する
ダミーレジスタとを含む電荷転送固体撮像装置であっ
て、前記水平クロックパルスの印加が停止される水平ブ
ランキング期間においても互いに位相が逆である相補パ
ルスが前記第１及び第２の電極に印加されることを特徴
とする。
体撮像装置は、２次元配置され入射光量に応じた電荷を
蓄積する受光素子群の出力を保持する垂直レジスタから
導出される出力を保持しこの保持出力を水平クロックパ
ルスの印加に応答して導出しかつ出力最終段の最終電極
が独立分離して構成された水平レジスタを含む電荷転送
固体撮像装置であって、前記最終電極は第１及び第２の
電極からなり、前記水平ブランキング期間においてこれ
ら第１及び第２の電極に互いに位相が逆である相補パル
スが印加されることを特徴とする。本発明による他の電
荷転送固体撮像装置は、２次元配置され入射光量に応じ
た電荷を蓄積する受光素子群の出力を保持する垂直レジ
スタから導出される出力を保持しこの保持出力を水平ク
ロックパルスの印加に応答して導出する水平レジスタ
と、この水平レジスタ出力最終段の第１及び第２の電極
を含みこれら電極に前記水平レジスタの出力を伝達する
ダミーレジスタとを含む電荷転送固体撮像装置であっ
て、前記水平クロックパルスの印加が停止される水平ブ
ランキング期間においても互いに位相が逆である相補パ
ルスが前記第１及び第２の電極に印加されることを特徴
とする。
【００２４】本発明による電荷転送固体撮像装置の駆動
方法は、２次元配置され入射光量に応じた電荷を蓄積す
る受光素子群の出力を保持する垂直レジスタから導出さ
れる出力を保持しこの保持出力を水平クロックパルスの
印加に応答して導出しかつ出力最終段の最終電極が独立
分離して構成された水平レジスタを含む電荷転送固体撮
像装置の駆動方法であって、前記最終電極は第１及び第
２の電極からなり、前記水平ブランキング期間において
これら第１及び第２の電極に互いに位相が逆である相補
パルスが印加されることを特徴とする。本発明による電
荷転送固体撮像装置の駆動方法は、２次元配置され入射
光量に応じた電荷を蓄積する受光素子群の出力を保持す
る垂直レジスタから導出される出力を保持しこの保持出
力を水平クロックパルスの印加に応答して導出する水平
レジスタと、この水平レジスタ出力最終段の第１及び第
２の電極を含みこれら電極に前記水平レジスタの出力を
伝達するダミーレジスタとを含む電荷転送固体撮像装置
の駆動方法であって、前記水平クロックパルスの印加が
停止される水平ブランキング期間においても互いに位相
が逆である相補パルスが前記第１及び第２の電極に印加
されることを特徴とする。
方法は、２次元配置され入射光量に応じた電荷を蓄積す
る受光素子群の出力を保持する垂直レジスタから導出さ
れる出力を保持しこの保持出力を水平クロックパルスの
印加に応答して導出しかつ出力最終段の最終電極が独立
分離して構成された水平レジスタを含む電荷転送固体撮
像装置の駆動方法であって、前記最終電極は第１及び第
２の電極からなり、前記水平ブランキング期間において
これら第１及び第２の電極に互いに位相が逆である相補
パルスが印加されることを特徴とする。本発明による電
荷転送固体撮像装置の駆動方法は、２次元配置され入射
光量に応じた電荷を蓄積する受光素子群の出力を保持す
る垂直レジスタから導出される出力を保持しこの保持出
力を水平クロックパルスの印加に応答して導出する水平
レジスタと、この水平レジスタ出力最終段の第１及び第
２の電極を含みこれら電極に前記水平レジスタの出力を
伝達するダミーレジスタとを含む電荷転送固体撮像装置
の駆動方法であって、前記水平クロックパルスの印加が
停止される水平ブランキング期間においても互いに位相
が逆である相補パルスが前記第１及び第２の電極に印加
されることを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】本発明の作用は以下の通りであ
る。
る。
【００２６】２次元配置され入射光量に応じた電荷を蓄
積する受光素子群の出力を保持する垂直レジスタから導
出される出力を保持しこの保持出力を水平クロックパル
スの印加に応答して導出する水平レジスタにおいて、出
力最終段の最終電極を独立分離して構成する。水平クロ
ックパルスの印加が停止される水平ブランキング期間に
おいても、この最終電極に水平クロックパルスと繰返し
周波数及び位相が同一の駆動パルスを印加する。
積する受光素子群の出力を保持する垂直レジスタから導
出される出力を保持しこの保持出力を水平クロックパル
スの印加に応答して導出する水平レジスタにおいて、出
力最終段の最終電極を独立分離して構成する。水平クロ
ックパルスの印加が停止される水平ブランキング期間に
おいても、この最終電極に水平クロックパルスと繰返し
周波数及び位相が同一の駆動パルスを印加する。
【００２７】次に、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。
して説明する。
【００２８】図１は本発明の第１の実施例による電荷転
送固体撮像装置の駆動方法を示すタイミングチャートで
あり、図８と同等部分は同一符号により示されている。
本実施例では、電荷転送固体撮像装置のレイアウトは図
６のものと同様とし、その駆動方法を図８とは異なるも
のとしているのである。
送固体撮像装置の駆動方法を示すタイミングチャートで
あり、図８と同等部分は同一符号により示されている。
本実施例では、電荷転送固体撮像装置のレイアウトは図
６のものと同様とし、その駆動方法を図８とは異なるも
のとしているのである。
【００２９】本実施例の駆動方法では、水平ブランキン
グ期間Ｔにおいても、クロックパルスφＨ１Lastを最終
電極に印加し続け、これによってサンプル／ホールド後
の信号出力の段差をなくすのである。つまり、図示せぬ
ゲートで抑止せずに、クロックパルスφＨ１と繰返し周
波数及び位相が同一のクロックパルスφＨ１Lastを最終
電極に印加し続ければ良いのである。
グ期間Ｔにおいても、クロックパルスφＨ１Lastを最終
電極に印加し続け、これによってサンプル／ホールド後
の信号出力の段差をなくすのである。つまり、図示せぬ
ゲートで抑止せずに、クロックパルスφＨ１と繰返し周
波数及び位相が同一のクロックパルスφＨ１Lastを最終
電極に印加し続ければ良いのである。
【００３０】図１において、時刻ｔ１のとき、電荷転送
固体撮像装置の出力信号ＣＣＤoutはクロックパルスφ
Ｈ１、φＨ２及びφＨ１Lastのカップリングによりノイ
ズが重畳される。クロックパルスφＨ２の立上り時に出
力信号ＣＣＤout の出力レベルが下がり（Ｎ２）、クロ
ックパルスφＨ１及びφＨ１Lastの立下り時に出力信号
ＣＣＤout の出力レベルが上がる（Ｎ１）。
固体撮像装置の出力信号ＣＣＤoutはクロックパルスφ
Ｈ１、φＨ２及びφＨ１Lastのカップリングによりノイ
ズが重畳される。クロックパルスφＨ２の立上り時に出
力信号ＣＣＤout の出力レベルが下がり（Ｎ２）、クロ
ックパルスφＨ１及びφＨ１Lastの立下り時に出力信号
ＣＣＤout の出力レベルが上がる（Ｎ１）。
【００３１】時刻ｔ２のとき、水平ブランキング期間Ｔ
では、クロックパルスφＨ１及びφＨ２は停止し、クロ
ックパルスφＨ１Lastのみが印加されて動作する。この
とき、出力信号ＣＣＤout にはクロックパルスφＨ１La
stのカップリングによるノイズのみが重畳されることに
なる。
では、クロックパルスφＨ１及びφＨ２は停止し、クロ
ックパルスφＨ１Lastのみが印加されて動作する。この
とき、出力信号ＣＣＤout にはクロックパルスφＨ１La
stのカップリングによるノイズのみが重畳されることに
なる。
【００３２】このため、出力信号ＣＣＤout はクロック
パルスφＨ１Lastの立下り時に出力レベルが上がる（Ｎ
３）。したがって、出力信号ＣＣＤout については、水
平ブランキング期間Ｔにおいてカップリングによって変
調されたノイズが、転送期間におけるノイズとほぼ同等
なものとなる。よって、本実施例の駆動方法によれば、
出力信号ＣＣＤout をサンプル／ホールドした信号には
段差がほとんどないこととなり、水平ブランキング期間
における出力信号のサンプル／ホールド後の出力レベル
の低下を防ぐことができるのである。
パルスφＨ１Lastの立下り時に出力レベルが上がる（Ｎ
３）。したがって、出力信号ＣＣＤout については、水
平ブランキング期間Ｔにおいてカップリングによって変
調されたノイズが、転送期間におけるノイズとほぼ同等
なものとなる。よって、本実施例の駆動方法によれば、
出力信号ＣＣＤout をサンプル／ホールドした信号には
段差がほとんどないこととなり、水平ブランキング期間
における出力信号のサンプル／ホールド後の出力レベル
の低下を防ぐことができるのである。
【００３３】以上のように本実施例によれば、少ないレ
イアウト設計変更で段差をほとんどなくすことができる
という効果が得られるのである。
イアウト設計変更で段差をほとんどなくすことができる
という効果が得られるのである。
【００３４】次に、第２の実施例について説明する。図
２は本発明の第２の実施例による電荷転送固体撮像装置
のレイアウトを示す平面図であり、図６と同等部分は同
一符号により示されている。同図に示されているよう
に、本実施例ではクロックパルスφＨ１が印加される最
終電極のみならず、クロックパルスφＨ１と互いに位相
が逆である相補型のクロックパルスφＨ２が印加される
最終電極をも分離させている。つまり、駆動回路を追加
し（図示せず）、クロックパルスφＨ１、φＨ２と繰返
し周波数及び位相が夫々同一のクロックパルスφＨ１La
st、φＨ２Lastを最終電極５、６に常に印加し続けるの
である。このため、クロックパルスφＨ１Last、φＨ２
Lastを印加するためのパッド１３、１４が必要であり、
また配線パターン１３０、１４０も必要となる。
２は本発明の第２の実施例による電荷転送固体撮像装置
のレイアウトを示す平面図であり、図６と同等部分は同
一符号により示されている。同図に示されているよう
に、本実施例ではクロックパルスφＨ１が印加される最
終電極のみならず、クロックパルスφＨ１と互いに位相
が逆である相補型のクロックパルスφＨ２が印加される
最終電極をも分離させている。つまり、駆動回路を追加
し（図示せず）、クロックパルスφＨ１、φＨ２と繰返
し周波数及び位相が夫々同一のクロックパルスφＨ１La
st、φＨ２Lastを最終電極５、６に常に印加し続けるの
である。このため、クロックパルスφＨ１Last、φＨ２
Lastを印加するためのパッド１３、１４が必要であり、
また配線パターン１３０、１４０も必要となる。
【００３５】この第２の実施例による電荷転送固体撮像
装置の駆動方法について図３を参照して説明する。図３
は本発明の第２の実施例による電荷転送固体撮像装置の
駆動方法を示すタイミングチャートであり、図１及び図
８と同等部分は同一符号により示されている。
装置の駆動方法について図３を参照して説明する。図３
は本発明の第２の実施例による電荷転送固体撮像装置の
駆動方法を示すタイミングチャートであり、図１及び図
８と同等部分は同一符号により示されている。
【００３６】図３において、本例ではクロックパルスφ
Ｈ１、φＨ２と繰返し周波数及び位相が夫々同一のクロ
ックパルスφＨ１Last、φＨ２Lastを夫々の最終電極に
独立に印加している。そして、これらクロックパルスφ
Ｈ１Last及びφＨ２Lastは、水平ブランキング期間Ｔに
おいても停止させずに印加して連続駆動するのである。
Ｈ１、φＨ２と繰返し周波数及び位相が夫々同一のクロ
ックパルスφＨ１Last、φＨ２Lastを夫々の最終電極に
独立に印加している。そして、これらクロックパルスφ
Ｈ１Last及びφＨ２Lastは、水平ブランキング期間Ｔに
おいても停止させずに印加して連続駆動するのである。
【００３７】よって、水平ブランキング期間Ｔではクロ
ックパルスφＨ１及びφＨ２が停止し、クロックパルス
φＨ１Last及びφＨ２Lastによる動作となる。このた
め、時刻ｔ２のとき、出力信号ＣＣＤout にはクロック
パルスφＨ１Last及びφＨ２Lastのカップリングによる
ノイズが重畳されることになる。これにより、出力信号
ＣＣＤout はクロックパルスφＨ２Lastの立上り時に出
力レベルが低下し（Ｎ４）、クロックパルスφＨ１Last
の立下り時に出力レベルが上がる（Ｎ３）。
ックパルスφＨ１及びφＨ２が停止し、クロックパルス
φＨ１Last及びφＨ２Lastによる動作となる。このた
め、時刻ｔ２のとき、出力信号ＣＣＤout にはクロック
パルスφＨ１Last及びφＨ２Lastのカップリングによる
ノイズが重畳されることになる。これにより、出力信号
ＣＣＤout はクロックパルスφＨ２Lastの立上り時に出
力レベルが低下し（Ｎ４）、クロックパルスφＨ１Last
の立下り時に出力レベルが上がる（Ｎ３）。
【００３８】したがって、出力信号ＣＣＤout について
は、水平ブランキング期間Ｔにおいてカップリングによ
り変調されたノイズが、転送期間におけるノイズと同等
なものとなる。よって、本実施例の駆動方法によれば、
出力信号ＣＣＤout をサンプル／ホールドした信号には
段差がでないこととなり、水平ブランキング期間Ｔにお
ける出力信号のサンプル／ホールド後の出力レベルの低
下を防ぐことができるのである。
は、水平ブランキング期間Ｔにおいてカップリングによ
り変調されたノイズが、転送期間におけるノイズと同等
なものとなる。よって、本実施例の駆動方法によれば、
出力信号ＣＣＤout をサンプル／ホールドした信号には
段差がでないこととなり、水平ブランキング期間Ｔにお
ける出力信号のサンプル／ホールド後の出力レベルの低
下を防ぐことができるのである。
【００３９】以上のように本実施例によれば、駆動回路
やパッド、配線パターンを追加するレイアウト設計変更
が必要であるが、水平ブランキング期間Ｔにおいても転
送期間と同様のノイズを重畳でき、出力信号ＣＣＤout
をサンプル／ホールドした信号の段差をなくすことがで
きるという効果が得られるのである。そして、最終電極
５、６に対して別々の駆動回路からクロックパルスを印
加するため、信号出力のホールド期間を広くとることが
できるのである。
やパッド、配線パターンを追加するレイアウト設計変更
が必要であるが、水平ブランキング期間Ｔにおいても転
送期間と同様のノイズを重畳でき、出力信号ＣＣＤout
をサンプル／ホールドした信号の段差をなくすことがで
きるという効果が得られるのである。そして、最終電極
５、６に対して別々の駆動回路からクロックパルスを印
加するため、信号出力のホールド期間を広くとることが
できるのである。
【００４０】次に、第３の実施例について説明する。図
４は本発明の第２の実施例による電荷転送固体撮像装置
のレイアウトを示す平面図であり、図２及び図６と同等
部分は同一符号により示されている。同図に示されてい
るように、本実施例では、電荷転送固体固体撮像装置の
水平レジスタの垂直レジスタから電荷を受取る部分と、
水平レジスタの信号電荷を受取る部分から電荷検出部に
至るまでのダミーの水平レジスタとを分離させている。
４は本発明の第２の実施例による電荷転送固体撮像装置
のレイアウトを示す平面図であり、図２及び図６と同等
部分は同一符号により示されている。同図に示されてい
るように、本実施例では、電荷転送固体固体撮像装置の
水平レジスタの垂直レジスタから電荷を受取る部分と、
水平レジスタの信号電荷を受取る部分から電荷検出部に
至るまでのダミーの水平レジスタとを分離させている。
【００４１】すなわち、水平レジスタの必要最小限は垂
直レジスタから信号電荷を受取る数だけあれば良い。こ
れが画面上にでる水平期間となる。この必要最小限の水
平レジスタ３以外に出力増幅回路（図示せず）に接続す
るための水平レジスタがダミーの（有効外の）水平レジ
スタ７であり、これを分離しているのである。このた
め、大幅なレイアウト設計変更が必要になる。
直レジスタから信号電荷を受取る数だけあれば良い。こ
れが画面上にでる水平期間となる。この必要最小限の水
平レジスタ３以外に出力増幅回路（図示せず）に接続す
るための水平レジスタがダミーの（有効外の）水平レジ
スタ７であり、これを分離しているのである。このた
め、大幅なレイアウト設計変更が必要になる。
【００４２】この第３の実施例による電荷転送固体撮像
装置の駆動方法について図５を参照して説明する。図５
は本発明の第３の実施例による電荷転送固体撮像装置の
駆動方法を示すタイミングチャートであり、図１、図３
及び図８と同等部分は同一符号により示されている。
装置の駆動方法について図５を参照して説明する。図５
は本発明の第３の実施例による電荷転送固体撮像装置の
駆動方法を示すタイミングチャートであり、図１、図３
及び図８と同等部分は同一符号により示されている。
【００４３】図５において、本例ではクロックパルスφ
Ｈ１のみならず、クロックパルスφＨ１と互いに位相が
逆である相補型のクロックパルスφＨ２を印加する電極
をも分離してパルス駆動を行い、同時に水平ブランキン
グ期間Ｔにおいても停止させずにクロックパルスφＨ１
´及びφＨ２´を印加するのである。出力信号ＣＣＤou
t はカップリングするクロックパルスがφＨ１´及びφ
Ｈ２´となる。
Ｈ１のみならず、クロックパルスφＨ１と互いに位相が
逆である相補型のクロックパルスφＨ２を印加する電極
をも分離してパルス駆動を行い、同時に水平ブランキン
グ期間Ｔにおいても停止させずにクロックパルスφＨ１
´及びφＨ２´を印加するのである。出力信号ＣＣＤou
t はカップリングするクロックパルスがφＨ１´及びφ
Ｈ２´となる。
【００４４】よって、水平ブランキング期間Ｔではクロ
ックパルスφＨ１及びφＨ２が停止し、クロックパルス
φＨ１´及びφＨ２´による動作となる。このため、時
刻ｔ２のとき、出力信号ＣＣＤout にはクロックパルス
φＨ１´及びφＨ２´のカップリングによるノイズが重
畳されることになる。これにより、出力信号ＣＣＤout
はクロックパルスφＨ２´の立上り時に出力レベルが低
下し（Ｎ４）、クロックパルスφＨ１´の立下り時に出
力レベルが上がる（Ｎ３）。
ックパルスφＨ１及びφＨ２が停止し、クロックパルス
φＨ１´及びφＨ２´による動作となる。このため、時
刻ｔ２のとき、出力信号ＣＣＤout にはクロックパルス
φＨ１´及びφＨ２´のカップリングによるノイズが重
畳されることになる。これにより、出力信号ＣＣＤout
はクロックパルスφＨ２´の立上り時に出力レベルが低
下し（Ｎ４）、クロックパルスφＨ１´の立下り時に出
力レベルが上がる（Ｎ３）。
【００４５】したがって、出力信号ＣＣＤout について
は、水平ブランキング期間Ｔにおいてカップリングによ
り変調されたノイズが、転送期間におけるノイズと同等
なものとなる。よって、本実施例の駆動方法によれば、
出力信号ＣＣＤout をサンプル／ホールドした信号には
段差がでないこととなり、水平ブランキング期間Ｔにお
ける出力信号のサンプル／ホールド後の出力レベルの低
下を防ぐことができるのである。
は、水平ブランキング期間Ｔにおいてカップリングによ
り変調されたノイズが、転送期間におけるノイズと同等
なものとなる。よって、本実施例の駆動方法によれば、
出力信号ＣＣＤout をサンプル／ホールドした信号には
段差がでないこととなり、水平ブランキング期間Ｔにお
ける出力信号のサンプル／ホールド後の出力レベルの低
下を防ぐことができるのである。
【００４６】以上のように本実施例によれば、大幅なレ
イアウト設計変更が必要であるが、水平ブランキング期
間Ｔにおいても転送期間と同様のノイズを重畳でき、出
力信号ＣＣＤout をサンプル／ホールドした信号の段差
をなくすことができるという効果が得られるのである。
イアウト設計変更が必要であるが、水平ブランキング期
間Ｔにおいても転送期間と同様のノイズを重畳でき、出
力信号ＣＣＤout をサンプル／ホールドした信号の段差
をなくすことができるという効果が得られるのである。
【００４７】要するに、上述したいずれの実施例におい
ても、水平レジスタの最終電極が分離されている電荷転
送固体撮像装置において、水平ブランキング期間中にお
いても、水平レジスタの最終電極にクロックパルスを印
加することにより、水平映像出力期間中におけるノイズ
と水平ブランキング期間中におけるノイズとを等しくし
ているのである。よって、この出力信号をサンプル／ホ
ールドすれば、サンプル／ホールド後の信号出力の段差
がなくなり、画面両端が沈むシェーディングがなくなる
のである。
ても、水平レジスタの最終電極が分離されている電荷転
送固体撮像装置において、水平ブランキング期間中にお
いても、水平レジスタの最終電極にクロックパルスを印
加することにより、水平映像出力期間中におけるノイズ
と水平ブランキング期間中におけるノイズとを等しくし
ているのである。よって、この出力信号をサンプル／ホ
ールドすれば、サンプル／ホールド後の信号出力の段差
がなくなり、画面両端が沈むシェーディングがなくなる
のである。
【００４８】また、水平レジスタの出力最終段の２電極
を分離し、これらに相補型クロックパルスを印加するこ
とにより、水平映像出力期間中におけるノイズと水平ブ
ランキング期間中におけるノイズとが等しくなる。よっ
て、この出力信号をサンプル／ホールドすれば、出力信
号の段差が完全になくなり、画面両端が沈むシェーディ
ングが完全になくなるのである。
を分離し、これらに相補型クロックパルスを印加するこ
とにより、水平映像出力期間中におけるノイズと水平ブ
ランキング期間中におけるノイズとが等しくなる。よっ
て、この出力信号をサンプル／ホールドすれば、出力信
号の段差が完全になくなり、画面両端が沈むシェーディ
ングが完全になくなるのである。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、水平クロ
ックパルスの印加が停止される水平ブランキング期間に
おいてもそのパルスと繰返し周波数及び位相が同一の駆
動パルスを最終電極に印加することにより、水平映像出
力期間中及び水平ブランキング期間中におけるノイズを
等しくし、この出力信号をサンプル／ホールドすれば、
サンプル／ホールド後の信号出力の段差がなくなり画面
両端が沈むシェーディングがなくなるという効果があ
る。
ックパルスの印加が停止される水平ブランキング期間に
おいてもそのパルスと繰返し周波数及び位相が同一の駆
動パルスを最終電極に印加することにより、水平映像出
力期間中及び水平ブランキング期間中におけるノイズを
等しくし、この出力信号をサンプル／ホールドすれば、
サンプル／ホールド後の信号出力の段差がなくなり画面
両端が沈むシェーディングがなくなるという効果があ
る。
【図１】本発明の第１の実施例による電荷転送固体撮像
装置の駆動方法を示すタイミングチャートである。
装置の駆動方法を示すタイミングチャートである。
【図２】本発明の第２の実施例による電荷転送固体撮像
装置のレイアウトを示す平面図である。
装置のレイアウトを示す平面図である。
【図３】本発明の第２の実施例による電荷転送固体撮像
装置の駆動方法を示すタイミングチャートである。
装置の駆動方法を示すタイミングチャートである。
【図４】本発明の第３の実施例による電荷転送固体撮像
装置のレイアウトを示す平面図である。
装置のレイアウトを示す平面図である。
【図５】本発明の第３の実施例による電荷転送固体撮像
装置の駆動方法を示すタイミングチャートである。
装置の駆動方法を示すタイミングチャートである。
【図６】従来の電荷転送固体撮像装置のレイアウトを示
す平面図である。
す平面図である。
【図７】電荷転送固体撮像装置の出力信号を示す波形図
であり、（ａ）は最終電極を分離しない場合の波形、
（ｂ）は最終電極を分離した場合の波形である。
であり、（ａ）は最終電極を分離しない場合の波形、
（ｂ）は最終電極を分離した場合の波形である。
【図８】従来の電荷転送固体撮像装置の駆動方法を示す
タイミングチャートである。
タイミングチャートである。
１ ホトダイオード ２ 垂直レジスタ ３ 水平レジスタ ４ 信号電荷検出部 ５、６ 最終電極 ７ ダミーの水平レジスタ １１〜１４ パッド １１０〜１４０ 配線パターン
Claims (4)
- 【請求項１】 ２次元配置され入射光量に応じた電荷を
蓄積する受光素子群の出力を保持する垂直レジスタから
導出される出力を保持しこの保持出力を水平クロックパ
ルスの印加に応答して導出しかつ出力最終段の最終電極
が独立分離して構成された水平レジスタを含む電荷転送
固体撮像装置であって、前記最終電極は第１及び第２の
電極からなり、水平ブランキング期間においてこれら第
１及び第２の電極に互いに位相が逆である相補パルスが
印加されることを特徴とする電荷転送固体撮像装置。 - 【請求項２】 ２次元配置され入射光量に応じた電荷を
蓄積する受光素子群の出力を保持する垂直レジスタから
導出される出力を保持しこの保持出力を水平クロックパ
ルスの印加に応答して導出する水平レジスタと、この水
平レジスタ出力最終段の第１及び第２の電極を含みこれ
ら電極に前記水平レジスタの出力を伝達するダミーレジ
スタとを含む電荷転送固体撮像装置であって、前記水平
クロックパルスの印加が停止される水平ブランキング期
間においても互いに位相が逆である相補パルスが前記第
１及び第２の電極に印加されることを特徴とする電荷転
送固体撮像装置。 - 【請求項３】 ２次元配置され入射光量に応じた電荷を
蓄積する受光素子群の出力を保持する垂直レジスタから
導出される出力を保持しこの保持出力を水平クロックパ
ルスの印加に応答して導出しかつ出力最終段の最終電極
が独立分離して構成された水平レジスタを含む電荷転送
固体撮像装置の駆動方法であって、前記最終電極は第１
及び第２の電極からなり、前記水平ブランキング期間に
おいてこれら第１及び第２の電極に互いに位相が逆であ
る相補パルスが印加されることを特徴とする駆動方法。 - 【請求項４】 ２次元配置され入射光量に応じた電荷を
蓄積する受光素子群の出力を保持する垂直レジスタから
導出される出力を保持しこの保持出力を水平クロックパ
ルスの印加に応答して導出する水平レジスタと、この水
平レジスタ出力最終段の第１及び第２の電極を含みこれ
ら電極に前記水平レジスタの出力を伝達するダミーレジ
スタとを含む電荷転送固体撮像装置の駆動方法であっ
て、前記水平クロックパルスの印加が停止される水平ブ
ランキング期間においても互いに 位相が逆である相補パ
ルスが前記第１及び第２の電極に印加されることを特徴
とする駆動方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7234550A JP2956544B2 (ja) | 1995-09-13 | 1995-09-13 | 電荷転送固体撮像装置及びその駆動方法 |
| EP96114667A EP0763932A3 (en) | 1995-09-13 | 1996-09-12 | Charge transfer device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7234550A JP2956544B2 (ja) | 1995-09-13 | 1995-09-13 | 電荷転送固体撮像装置及びその駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0983872A JPH0983872A (ja) | 1997-03-28 |
| JP2956544B2 true JP2956544B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=16972785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7234550A Expired - Fee Related JP2956544B2 (ja) | 1995-09-13 | 1995-09-13 | 電荷転送固体撮像装置及びその駆動方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0763932A3 (ja) |
| JP (1) | JP2956544B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6038987A (ja) * | 1983-08-11 | 1985-02-28 | Nec Corp | 電荷転送撮像装置 |
| JPH0754973B2 (ja) * | 1985-01-14 | 1995-06-07 | 株式会社東芝 | 固体撮像素子の駆動方法 |
| GB8901200D0 (en) * | 1989-01-19 | 1989-03-15 | Eev Ltd | Camera using imaging array |
| JPH04256364A (ja) * | 1991-02-08 | 1992-09-11 | Sharp Corp | 固体撮像装置の信号読み出し方法 |
-
1995
- 1995-09-13 JP JP7234550A patent/JP2956544B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-09-12 EP EP96114667A patent/EP0763932A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0983872A (ja) | 1997-03-28 |
| EP0763932A3 (en) | 1999-01-20 |
| EP0763932A2 (en) | 1997-03-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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