JP3221103B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
- H04N25/67—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response
- H04N25/671—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response for non-uniformity detection or correction
- H04N25/672—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response for non-uniformity detection or correction between adjacent sensors or output registers for reading a single image
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- 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
- H04N25/713—Transfer or readout registers; Split readout registers or multiple readout registers
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- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数本の水平転送レジ
スタを有する固体撮像装置に関し、特に複数本の水平転
送レジスタの各々に一定量のパイロット信号用電荷を注
入し、このパイロット信号用電荷に対する各信号処理系
を経た後の出力信号が同一レベルになるようにゲイン調
整する機能を備えた固体撮像装置に関する。
スタを有する固体撮像装置に関し、特に複数本の水平転
送レジスタの各々に一定量のパイロット信号用電荷を注
入し、このパイロット信号用電荷に対する各信号処理系
を経た後の出力信号が同一レベルになるようにゲイン調
整する機能を備えた固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１に示すように、複数本（本例では、
２本）の水平転送レジスタ５，６を有するＣＣＤ固体撮
像装置では、出力部８，９やＡＧＣ回路１２，１３等を
含む２系統の信号処理系間でゲインが異なると、正しい
色の再生画が得られないことになるため、２系統の信号
処理系間でゲインバランスをとる必要がある。このゲイ
ンバランスをとるために、水平転送レジスタ５，６の一
部にパイロット信号用電荷を注入する電荷注入部１７を
設け、この電荷注入部１７から２本の水平転送レジスタ
５，６の各々に同一量のパイロット信号用電荷を注入
し、このパイロット信号用電荷に対する各信号処理系を
経た後の出力信号が同一レベルになるようにＡＧＣ回路
１２，１３のゲイン調整を行っている。
２本）の水平転送レジスタ５，６を有するＣＣＤ固体撮
像装置では、出力部８，９やＡＧＣ回路１２，１３等を
含む２系統の信号処理系間でゲインが異なると、正しい
色の再生画が得られないことになるため、２系統の信号
処理系間でゲインバランスをとる必要がある。このゲイ
ンバランスをとるために、水平転送レジスタ５，６の一
部にパイロット信号用電荷を注入する電荷注入部１７を
設け、この電荷注入部１７から２本の水平転送レジスタ
５，６の各々に同一量のパイロット信号用電荷を注入
し、このパイロット信号用電荷に対する各信号処理系を
経た後の出力信号が同一レベルになるようにＡＧＣ回路
１２，１３のゲイン調整を行っている。
【０００３】電荷注入部１７は、図２の断面図に示すよ
うに、パイロット信号用電荷を注入するＩＳ（入力ソー
ス）部１８と、電荷を一定量だけ蓄えるＭＧ（計量ゲー
ト）部２０と、ＩＳ部１８からＭＧ部２０へ電荷を注入
するＩＧ（入力ゲート）部１９と、ＭＧ部２０に蓄えら
れた一定量の電荷を第１の水平転送レジスタ５へ注入す
るＯＧ（出力ゲート）部２１とから構成されている。こ
の電荷注入部１７として Diode Cut-off法を用いた場合
の従来例の動作を、以下に説明する。なお、図１１は各
ゲートパルスのタイミングチャート、図１２は各タイミ
ングにおけるポテンシャル図である。この従来例におい
ては、期間ｔ1 〜ｔ2 ，期間ｔ7 〜ｔ8 でＩＳ部１８か
らＭＧ部２０へＩＧ部１９を介してパイロット信号用電
荷を注入し、このＭＧ部２０に蓄えられた一定量のパイ
ロット信号用電荷を期間ｔ4 でＯＧ部２１を介して第１
の水平転送レジスタ５へ転送し、さらに期間ｔ5 ，ｔ6
でＨＨ転送ゲート７を介して第２の水平転送レジスタ６
へ転送するようにしていた。
うに、パイロット信号用電荷を注入するＩＳ（入力ソー
ス）部１８と、電荷を一定量だけ蓄えるＭＧ（計量ゲー
ト）部２０と、ＩＳ部１８からＭＧ部２０へ電荷を注入
するＩＧ（入力ゲート）部１９と、ＭＧ部２０に蓄えら
れた一定量の電荷を第１の水平転送レジスタ５へ注入す
るＯＧ（出力ゲート）部２１とから構成されている。こ
の電荷注入部１７として Diode Cut-off法を用いた場合
の従来例の動作を、以下に説明する。なお、図１１は各
ゲートパルスのタイミングチャート、図１２は各タイミ
ングにおけるポテンシャル図である。この従来例におい
ては、期間ｔ1 〜ｔ2 ，期間ｔ7 〜ｔ8 でＩＳ部１８か
らＭＧ部２０へＩＧ部１９を介してパイロット信号用電
荷を注入し、このＭＧ部２０に蓄えられた一定量のパイ
ロット信号用電荷を期間ｔ4 でＯＧ部２１を介して第１
の水平転送レジスタ５へ転送し、さらに期間ｔ5 ，ｔ6
でＨＨ転送ゲート７を介して第２の水平転送レジスタ６
へ転送するようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＣＣＤ
固体撮像装置の動作において、水平ブランキング期間で
は、各フォトセンサ１から垂直転送レジスタ２に読み出
された信号電荷を一斉に垂直転送すべく垂直転送クロッ
クφＶ１〜φＶ４が動作し、また水平有効期間に動作し
ていた水平転送クロックφＨ１，φＨ２が停止すること
によってｐウェル（接地レベル）の電位がｐウェルのイ
ンピーダンスに比例した時定数で変動し、ｔ1 〜ｔ2 と
ｔ7 〜ｔ8 の各タイミングではｐウェルの電位が少し異
なるため、第１の水平転送レジスタ５に転送される電荷
量と第２の水平転送レジスタ６に転送される電荷量に違
いが生じる。したがって、第１，第２の水平転送レジス
タ５，６で異なる電荷量のパイロット信号用電荷を転送
することになるため、２系統の信号処理系間でのゲイン
調整を正確に行うことができなかった。
固体撮像装置の動作において、水平ブランキング期間で
は、各フォトセンサ１から垂直転送レジスタ２に読み出
された信号電荷を一斉に垂直転送すべく垂直転送クロッ
クφＶ１〜φＶ４が動作し、また水平有効期間に動作し
ていた水平転送クロックφＨ１，φＨ２が停止すること
によってｐウェル（接地レベル）の電位がｐウェルのイ
ンピーダンスに比例した時定数で変動し、ｔ1 〜ｔ2 と
ｔ7 〜ｔ8 の各タイミングではｐウェルの電位が少し異
なるため、第１の水平転送レジスタ５に転送される電荷
量と第２の水平転送レジスタ６に転送される電荷量に違
いが生じる。したがって、第１，第２の水平転送レジス
タ５，６で異なる電荷量のパイロット信号用電荷を転送
することになるため、２系統の信号処理系間でのゲイン
調整を正確に行うことができなかった。
【０００５】図１３は、Fill and Spill法を用いた場合
の従来例の動作を説明するための各ゲートパルスのタイ
ミングチャート、図１４は各タイミングにおけるポテン
シャル図である。この従来例の場合にも、上記従来例の
場合と全く同じことが言え、電荷注入部１７から２本の
水平転送レジスタ５，６へ注入されるパイロット信号用
電荷の電荷量が同じにならないため、２系統の信号処理
系間でのゲイン調整を正確に行うことができなかった。
また、この方法の場合には、ｔ2 の時間の長さにも電荷
量が依存することになる。
の従来例の動作を説明するための各ゲートパルスのタイ
ミングチャート、図１４は各タイミングにおけるポテン
シャル図である。この従来例の場合にも、上記従来例の
場合と全く同じことが言え、電荷注入部１７から２本の
水平転送レジスタ５，６へ注入されるパイロット信号用
電荷の電荷量が同じにならないため、２系統の信号処理
系間でのゲイン調整を正確に行うことができなかった。
また、この方法の場合には、ｔ2 の時間の長さにも電荷
量が依存することになる。
【０００６】本発明は、上述した点に鑑みてなされたも
のであり、電荷注入部から各水平転送レジスタへ注入す
るパイロット信号用電荷の電荷量を同じにし、各信号処
理系間でのゲイン調整を正確に行い得るようにした固体
撮像装置を提供することを目的とする。
のであり、電荷注入部から各水平転送レジスタへ注入す
るパイロット信号用電荷の電荷量を同じにし、各信号処
理系間でのゲイン調整を正確に行い得るようにした固体
撮像装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による固体撮像装
置は、２次元配列された複数個のフォトセンサと、これ
らフォトセンサで発生した信号電荷を垂直列毎に垂直転
送する複数本の垂直転送レジスタと、これら垂直転送レ
ジスタからライン単位で転送された信号電荷を水平転送
する複数本の水平転送レジスタと、入力ソース部から注
入される電荷を計量ゲート部に一定量だけ蓄え、この一
定量の電荷を複数本の水平転送レジスタのうちのいずれ
か１本に供給する電荷注入部とを具備し、この電荷注入
部における入力ソース部から計量ゲート部への電荷の注
入を１Ｈ内の同一タイミングに１回行う構成となってい
る。
置は、２次元配列された複数個のフォトセンサと、これ
らフォトセンサで発生した信号電荷を垂直列毎に垂直転
送する複数本の垂直転送レジスタと、これら垂直転送レ
ジスタからライン単位で転送された信号電荷を水平転送
する複数本の水平転送レジスタと、入力ソース部から注
入される電荷を計量ゲート部に一定量だけ蓄え、この一
定量の電荷を複数本の水平転送レジスタのうちのいずれ
か１本に供給する電荷注入部とを具備し、この電荷注入
部における入力ソース部から計量ゲート部への電荷の注
入を１Ｈ内の同一タイミングに１回行う構成となってい
る。
【０００８】
【作用】複数本の水平転送レジスタを有する固体撮像装
置において、複数の信号処理系間のゲインバランスをと
るために、電荷注入部からパイロット信号用電荷を注入
する際に、電荷注入部における入力ソース部から計量ゲ
ート部へのパイロット信号用電荷の注入を１Ｈ内の同一
タイミングに１回とすることで、水平ブランキング期間
内での電荷量を決定する時間関係が常に同じになる。こ
れにより、水平ブランキング期間で水平転送クロックが
停止したり、垂直転送クロックが動作する等の要因によ
るｐウェル（接地レベル）の電位変動効果が常に同じで
あるため、計量ゲート部に蓄えられるパイロット信号用
電荷の電荷量は常に一定となる。その結果、複数本の水
平転送レジスタにはほぼ完全に同一量のパイロット信号
用電荷を注入できるため、複数の信号処理系間のゲイン
のバラツキを正確に検出でき、これによりゲインバラン
スを正確にとれる。
置において、複数の信号処理系間のゲインバランスをと
るために、電荷注入部からパイロット信号用電荷を注入
する際に、電荷注入部における入力ソース部から計量ゲ
ート部へのパイロット信号用電荷の注入を１Ｈ内の同一
タイミングに１回とすることで、水平ブランキング期間
内での電荷量を決定する時間関係が常に同じになる。こ
れにより、水平ブランキング期間で水平転送クロックが
停止したり、垂直転送クロックが動作する等の要因によ
るｐウェル（接地レベル）の電位変動効果が常に同じで
あるため、計量ゲート部に蓄えられるパイロット信号用
電荷の電荷量は常に一定となる。その結果、複数本の水
平転送レジスタにはほぼ完全に同一量のパイロット信号
用電荷を注入できるため、複数の信号処理系間のゲイン
のバラツキを正確に検出でき、これによりゲインバラン
スを正確にとれる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、インターライン転送方式のＣＣＤ
固体撮像装置の一例を示す構成図である。図１におい
て、画素単位で２次元配列された複数個のフォトセンサ
１と、これらフォトセンサ１の垂直列毎に配されてフォ
トセンサ１で発生した信号電荷を垂直転送する垂直転送
レジスタ２とによってインターライン転送方式のイメー
ジ部３が構成されている。垂直転送レジスタ２は、タイ
ミングジェネレータ４で発生される例えば４相の垂直転
送クロックφＶ１〜φＶ４によって駆動される。
に説明する。図１は、インターライン転送方式のＣＣＤ
固体撮像装置の一例を示す構成図である。図１におい
て、画素単位で２次元配列された複数個のフォトセンサ
１と、これらフォトセンサ１の垂直列毎に配されてフォ
トセンサ１で発生した信号電荷を垂直転送する垂直転送
レジスタ２とによってインターライン転送方式のイメー
ジ部３が構成されている。垂直転送レジスタ２は、タイ
ミングジェネレータ４で発生される例えば４相の垂直転
送クロックφＶ１〜φＶ４によって駆動される。
【００１０】イメージ部３の下方には、垂直転送レジス
タ２からライン単位で転送される信号電荷を水平転送す
る第１，第２の水平転送レジスタ５，６が配されてい
る。第１，第２の水平転送レジスタ５，６は、タイミン
グジェネレータ４で発生される例えば２相の水平転送ク
ロックφＨ１，φＨ２によって駆動される。第１，第２
の水平転送レジスタ５，６間には、垂直転送レジスタ２
から第１の水平転送レジスタ５に転送された１ライン分
の信号電荷を、タイミングジェネレータ４で発生される
ＨＨＧパルスに同期してさらに第２の水平転送レジスタ
６に転送するＨＨ転送ゲート７が配されている。
タ２からライン単位で転送される信号電荷を水平転送す
る第１，第２の水平転送レジスタ５，６が配されてい
る。第１，第２の水平転送レジスタ５，６は、タイミン
グジェネレータ４で発生される例えば２相の水平転送ク
ロックφＨ１，φＨ２によって駆動される。第１，第２
の水平転送レジスタ５，６間には、垂直転送レジスタ２
から第１の水平転送レジスタ５に転送された１ライン分
の信号電荷を、タイミングジェネレータ４で発生される
ＨＨＧパルスに同期してさらに第２の水平転送レジスタ
６に転送するＨＨ転送ゲート７が配されている。
【００１１】このＨＨ転送ゲート７によって第１の水平
転送レジスタ５から第２の水平転送レジスタ６へ１ライ
ン分の信号電荷を選択的に転送するＨＨ転送により、第
２の水平転送レジスタ６には偶数ラインの１ライン分の
信号電荷が転送される。その結果、第１の水平転送レジ
スタ５では奇数ラインの１ライン分の信号電荷の転送が
行われ、第２の水平転送レジスタ６では偶数ラインの１
ライン分の信号電荷の転送が行われる。これら水平転送
レジスタ５，６で転送された信号電荷は、例えばフロー
ティング・ディフュージョン・アンプ構成の出力部８，
９で検出され、信号電圧に変換される。出力部８，９の
各出力電圧は、ＣＣＤ外部の回路となるＣＤＳ（相関二
重サンプリング）回路１０，１１でリセット雑音を低減
され、ＡＧＣ（自動利得制御）回路１２，１３でゲイン
調整された後、Ａ／Ｄ変換器１４，１５でディジタル化
されてＤＳＰ（ディジタル信号処理）回路１６に供給さ
れる。
転送レジスタ５から第２の水平転送レジスタ６へ１ライ
ン分の信号電荷を選択的に転送するＨＨ転送により、第
２の水平転送レジスタ６には偶数ラインの１ライン分の
信号電荷が転送される。その結果、第１の水平転送レジ
スタ５では奇数ラインの１ライン分の信号電荷の転送が
行われ、第２の水平転送レジスタ６では偶数ラインの１
ライン分の信号電荷の転送が行われる。これら水平転送
レジスタ５，６で転送された信号電荷は、例えばフロー
ティング・ディフュージョン・アンプ構成の出力部８，
９で検出され、信号電圧に変換される。出力部８，９の
各出力電圧は、ＣＣＤ外部の回路となるＣＤＳ（相関二
重サンプリング）回路１０，１１でリセット雑音を低減
され、ＡＧＣ（自動利得制御）回路１２，１３でゲイン
調整された後、Ａ／Ｄ変換器１４，１５でディジタル化
されてＤＳＰ（ディジタル信号処理）回路１６に供給さ
れる。
【００１２】第１，第２の水平転送レジスタ５，６の転
送方向における後端部には、２系統の信号処理系間のゲ
インバランスをとるために、パイロット信号用電荷を第
１，第２の水平転送レジスタ５，６に注入する電荷注入
部１７が設けられている。この電荷注入部１７は、先述
したように、パイロット信号用電荷を注入するＩＳ部１
８と、電荷を一定量だけ蓄えるＭＧ部２０と、ＩＳ部１
８からＭＧ部２０へ電荷を注入するＩＧ部１９と、ＭＧ
部２０に蓄えられた一定量の電荷を第１の水平転送レジ
スタ５へ注入するＯＧ部２１とからなり、水平転送レジ
スタ５，６の例えば１〜数１０ビット分に亘って形成さ
れる。
送方向における後端部には、２系統の信号処理系間のゲ
インバランスをとるために、パイロット信号用電荷を第
１，第２の水平転送レジスタ５，６に注入する電荷注入
部１７が設けられている。この電荷注入部１７は、先述
したように、パイロット信号用電荷を注入するＩＳ部１
８と、電荷を一定量だけ蓄えるＭＧ部２０と、ＩＳ部１
８からＭＧ部２０へ電荷を注入するＩＧ部１９と、ＭＧ
部２０に蓄えられた一定量の電荷を第１の水平転送レジ
スタ５へ注入するＯＧ部２１とからなり、水平転送レジ
スタ５，６の例えば１〜数１０ビット分に亘って形成さ
れる。
【００１３】この電荷注入部１７の断面、即ち図１にお
けるＡ−Ａ′線断面を図２に示す。ＩＧ部１９、ＭＧ部
２０およびＯＧ部２１は、電位の井戸がシリコン基板の
表面付近に形成される表面チャネル型であっても良く、
またシリアル基板の表面から少し中に入った部分にチャ
ネルを形成し、ここで電荷の転送を行う埋込みチャネル
型であっても良い。ＩＳ部１８にはＤＳＰ回路１６から
入力電圧ＩＳが印加され、ＩＧ部１９およびＯＧ部２１
にはタイミングジェネレータ４で発生されるゲートパル
スＩＧ，ＯＧがそれぞれ印加され、ＭＧ部２０には所定
の直流バイアス又はゲートパルスが印加される。タイミ
ングジェネレータ４からは、ＩＳ部１８からＭＧ部２０
への電荷の注入を１Ｈ（Ｈ：水平走査期間）に１回行う
タイミングでゲートパルスＩＧが発生される。
けるＡ−Ａ′線断面を図２に示す。ＩＧ部１９、ＭＧ部
２０およびＯＧ部２１は、電位の井戸がシリコン基板の
表面付近に形成される表面チャネル型であっても良く、
またシリアル基板の表面から少し中に入った部分にチャ
ネルを形成し、ここで電荷の転送を行う埋込みチャネル
型であっても良い。ＩＳ部１８にはＤＳＰ回路１６から
入力電圧ＩＳが印加され、ＩＧ部１９およびＯＧ部２１
にはタイミングジェネレータ４で発生されるゲートパル
スＩＧ，ＯＧがそれぞれ印加され、ＭＧ部２０には所定
の直流バイアス又はゲートパルスが印加される。タイミ
ングジェネレータ４からは、ＩＳ部１８からＭＧ部２０
への電荷の注入を１Ｈ（Ｈ：水平走査期間）に１回行う
タイミングでゲートパルスＩＧが発生される。
【００１４】次に、上記構成のＣＣＤ固体撮像装置にお
いて、ゲインバランスをとる際の電荷注入部１７による
パイロット信号用電荷の注入動作について説明する。図
３は、電荷注入部１７として Diode Cut-off法を用いた
場合のタイミングチャート、図４は各タイミングにおけ
るポテンシャル図である。なお、本例では、ＭＧ部２０
に所定の直流バイアスを常時印加するものとする。先
ず、ＩＧ部１９にゲートパルスＩＧを印加することによ
り、期間ｔ1 〜ｔ2でＩＳ部１８からＭＧ部２０にパイ
ロット信号用電荷を注入する。このとき、期間ｔ2 にお
けるＭＧ部２０に蓄えられた電荷とＩＧ部１９との間の
ポテンシャル差φB が、ＭＧ部２０に電荷が充満したと
きでも、φB ＞１Ｖの条件を満足する必要がある。
いて、ゲインバランスをとる際の電荷注入部１７による
パイロット信号用電荷の注入動作について説明する。図
３は、電荷注入部１７として Diode Cut-off法を用いた
場合のタイミングチャート、図４は各タイミングにおけ
るポテンシャル図である。なお、本例では、ＭＧ部２０
に所定の直流バイアスを常時印加するものとする。先
ず、ＩＧ部１９にゲートパルスＩＧを印加することによ
り、期間ｔ1 〜ｔ2でＩＳ部１８からＭＧ部２０にパイ
ロット信号用電荷を注入する。このとき、期間ｔ2 にお
けるＭＧ部２０に蓄えられた電荷とＩＧ部１９との間の
ポテンシャル差φB が、ＭＧ部２０に電荷が充満したと
きでも、φB ＞１Ｖの条件を満足する必要がある。
【００１５】次に、偶数ラインのときは、偶数ラインの
信号電荷の転送が第２の水平転送レジスタ６で行われる
ことから、第１の水平転送レジスタ５から第２の水平転
送レジスタ６へのＨＨ転送を行う期間ｔ5 〜ｔ6 以前、
即ち期間ｔ3 でＯＧ部２１にゲートパルスＯＧを印加す
ることにより、ＭＧ部２０に一定量だけ蓄えられたパイ
ロット信号用電荷を第１の水平転送レジスタ５へ注入す
る。そして、期間ｔ5 〜ｔ6 で第１の水平転送レジスタ
５から第２の水平転送レジスタ６へのＨＨ転送が行われ
る。一方、奇数ラインのときは、期間ｔ7 でＯＧ部２１
にゲートパルスＯＧを印加することにより、ＭＧ部２０
に蓄えられたパイロット信号用電荷を第１の水平転送レ
ジスタ５へ注入する。
信号電荷の転送が第２の水平転送レジスタ６で行われる
ことから、第１の水平転送レジスタ５から第２の水平転
送レジスタ６へのＨＨ転送を行う期間ｔ5 〜ｔ6 以前、
即ち期間ｔ3 でＯＧ部２１にゲートパルスＯＧを印加す
ることにより、ＭＧ部２０に一定量だけ蓄えられたパイ
ロット信号用電荷を第１の水平転送レジスタ５へ注入す
る。そして、期間ｔ5 〜ｔ6 で第１の水平転送レジスタ
５から第２の水平転送レジスタ６へのＨＨ転送が行われ
る。一方、奇数ラインのときは、期間ｔ7 でＯＧ部２１
にゲートパルスＯＧを印加することにより、ＭＧ部２０
に蓄えられたパイロット信号用電荷を第１の水平転送レ
ジスタ５へ注入する。
【００１６】このように、ＩＳ部１８からＭＧ部２０へ
のパイロット信号用電荷の注入を１Ｈ内の同一タイミン
グに１回、即ちｔ 1 〜ｔ 2 の期間に１回行うようにした
ことにより、パイロット信号用電荷を第１の水平転送レ
ジスタ５へ注入するときも、第２の水平転送レジスタ６
へ注入するときも、水平ブランキング期間内でのｔ1，
ｔ2 の時間関係が常に同じタイミングとなる。これによ
り、水平ブランキング期間で水平転送クロックφＨ１，
Ｈ２が停止したり、垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４が
動作する等の要因によるｐウェル（接地レベル）の電位
変動効果が常に同じであるため、ＭＧ部２０に蓄えられ
るパイロット信号用電荷量は常に一定となる。
のパイロット信号用電荷の注入を１Ｈ内の同一タイミン
グに１回、即ちｔ 1 〜ｔ 2 の期間に１回行うようにした
ことにより、パイロット信号用電荷を第１の水平転送レ
ジスタ５へ注入するときも、第２の水平転送レジスタ６
へ注入するときも、水平ブランキング期間内でのｔ1，
ｔ2 の時間関係が常に同じタイミングとなる。これによ
り、水平ブランキング期間で水平転送クロックφＨ１，
Ｈ２が停止したり、垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４が
動作する等の要因によるｐウェル（接地レベル）の電位
変動効果が常に同じであるため、ＭＧ部２０に蓄えられ
るパイロット信号用電荷量は常に一定となる。
【００１７】その結果、第１，第２の水平転送レジスタ
５，６で同一量のパイロット信号用電荷を転送できるた
め、２系統の信号処理系間のゲインのバラツキを正確に
検出でき、これによりゲインバランスを正確にとること
ができる。なお、本例では、ＭＧ部２０に所定の直流バ
イアスを常時印加するようにした場合について説明した
が、ＭＧ部２０にゲートパルスＭＧを印加するようにし
ても、同様の効果が得られる。この場合のタイミングチ
ャートを図５に、また各タイミングにおけるポテンシャ
ルを図６にそれぞ示す。
５，６で同一量のパイロット信号用電荷を転送できるた
め、２系統の信号処理系間のゲインのバラツキを正確に
検出でき、これによりゲインバランスを正確にとること
ができる。なお、本例では、ＭＧ部２０に所定の直流バ
イアスを常時印加するようにした場合について説明した
が、ＭＧ部２０にゲートパルスＭＧを印加するようにし
ても、同様の効果が得られる。この場合のタイミングチ
ャートを図５に、また各タイミングにおけるポテンシャ
ルを図６にそれぞ示す。
【００１８】図７は、電荷注入部１７としてFill and S
pill法を用いた場合のタイミングチャート、図８は各タ
イミングにおけるポテンシャル図である。なお、本例で
は、ＭＧ部２０に所定の直流バイアスを常時印加するも
のとする。このFill and Spill法を用いた場合にも、 D
iode Cut-off法を用いた場合と同様に、期間ｔ1 〜ｔ2
でＩＳ部１８からＭＧ部２０にパイロット信号用電荷が
注入され、偶数ラインのときは、期間ｔ3 でＭＧ部２０
に一定量だけ蓄えられたパイロット信号用電荷を第１の
水平転送レジスタ５へ注入され、その後期間ｔ5 〜ｔ6
でＨＨ転送が行われ、奇数ラインのときは、期間ｔ7 で
ＭＧ部２０から第１の水平転送レジスタ５へパイロット
信号用電荷が注入される。この場合においても、φB ＞
１Ｖの条件を満足する必要がある。
pill法を用いた場合のタイミングチャート、図８は各タ
イミングにおけるポテンシャル図である。なお、本例で
は、ＭＧ部２０に所定の直流バイアスを常時印加するも
のとする。このFill and Spill法を用いた場合にも、 D
iode Cut-off法を用いた場合と同様に、期間ｔ1 〜ｔ2
でＩＳ部１８からＭＧ部２０にパイロット信号用電荷が
注入され、偶数ラインのときは、期間ｔ3 でＭＧ部２０
に一定量だけ蓄えられたパイロット信号用電荷を第１の
水平転送レジスタ５へ注入され、その後期間ｔ5 〜ｔ6
でＨＨ転送が行われ、奇数ラインのときは、期間ｔ7 で
ＭＧ部２０から第１の水平転送レジスタ５へパイロット
信号用電荷が注入される。この場合においても、φB ＞
１Ｖの条件を満足する必要がある。
【００１９】このように、ＩＳ部１８からＭＧ部２０へ
のパイロット信号用電荷の注入を１Ｈ内の同一タイミン
グに１回だけ行うことにより、ＭＧ部２０に蓄えられる
電荷量は常に一定となるため、第１，第２の水平転送レ
ジスタ５，６には常に同一量のパイロット信号用電荷を
注入でき、よって２系統の信号処理系間のゲインバラン
スを正確にとることができる。同様のことが、ＭＧ部２
０にゲートパルスＭＧを印加するようにした場合にも言
える。この場合のタイミングチャートを図９に、また各
タイミングにおけるポテンシャルを図１０にそれぞ示
す。なお、図１０において、ｔ1 ，ｔ2 ，ｔ3 の各タイ
ミングのポテンシャルは省略してあるが、図８のｔ1 ，
ｔ2 ，ｔ3 の各タイミングのポテンシャルと同じであ
る。
のパイロット信号用電荷の注入を１Ｈ内の同一タイミン
グに１回だけ行うことにより、ＭＧ部２０に蓄えられる
電荷量は常に一定となるため、第１，第２の水平転送レ
ジスタ５，６には常に同一量のパイロット信号用電荷を
注入でき、よって２系統の信号処理系間のゲインバラン
スを正確にとることができる。同様のことが、ＭＧ部２
０にゲートパルスＭＧを印加するようにした場合にも言
える。この場合のタイミングチャートを図９に、また各
タイミングにおけるポテンシャルを図１０にそれぞ示
す。なお、図１０において、ｔ1 ，ｔ2 ，ｔ3 の各タイ
ミングのポテンシャルは省略してあるが、図８のｔ1 ，
ｔ2 ，ｔ3 の各タイミングのポテンシャルと同じであ
る。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数本の水平転送レジスタを有する固体撮像装置におい
て、複数の信号処理系間のゲインバランスをとるため
に、電荷注入部からパイロット信号用電荷を注入する際
に、電荷注入部における入力ソース部から計量ゲート部
へのパイロット信号用電荷の注入を１Ｈ内の同一タイミ
ングに１回行うようにしたことにより、水平ブランキン
グ期間内での電荷量を決定する時間関係が常に同じにな
り、計量ゲート部には常に一定量のパイロット信号用電
荷を蓄えることができるため、複数本の水平転送レジス
タに常に同一量のパイロット信号用電荷を注入できるこ
とになる。その結果、複数の信号処理系間のゲインのバ
ラツキを正確に検出でき、ゲインバランスを正確にとれ
ることになる。
複数本の水平転送レジスタを有する固体撮像装置におい
て、複数の信号処理系間のゲインバランスをとるため
に、電荷注入部からパイロット信号用電荷を注入する際
に、電荷注入部における入力ソース部から計量ゲート部
へのパイロット信号用電荷の注入を１Ｈ内の同一タイミ
ングに１回行うようにしたことにより、水平ブランキン
グ期間内での電荷量を決定する時間関係が常に同じにな
り、計量ゲート部には常に一定量のパイロット信号用電
荷を蓄えることができるため、複数本の水平転送レジス
タに常に同一量のパイロット信号用電荷を注入できるこ
とになる。その結果、複数の信号処理系間のゲインのバ
ラツキを正確に検出でき、ゲインバランスを正確にとれ
ることになる。
【図１】インターライン転送方式ＣＣＤ固体撮像装置の
一例の構成図である。
一例の構成図である。
【図２】電荷注入部の断面図であり、図１におけるＡ−
Ａ′線断面図である。
Ａ′線断面図である。
【図３】Diode Cut-off法を用いた場合であってＭＧ部
に直流バイアスを印加した場合のタイミングチャートで
ある。
に直流バイアスを印加した場合のタイミングチャートで
ある。
【図４】図３の各タイミングにおけるポテンシャル図で
ある。
ある。
【図５】Diode Cut-off法を用いた場合であってＭＧ部
にゲートパルスＭＧを印加した場合のタイミングチャー
トである。
にゲートパルスＭＧを印加した場合のタイミングチャー
トである。
【図６】図５の各タイミングにおけるポテンシャル図で
ある。
ある。
【図７】Fill and Spill法を用いた場合であってＭＧ部
に直流バイアスを印加した場合のタイミングチャートで
ある。
に直流バイアスを印加した場合のタイミングチャートで
ある。
【図８】図７の各タイミングにおけるポテンシャル図で
ある。
ある。
【図９】Fill and Spill法を用いた場合であってＭＧ部
にゲートパルスＭＧを印加した場合のタイミングチャー
トである。
にゲートパルスＭＧを印加した場合のタイミングチャー
トである。
【図１０】図９の各タイミングにおけるポテンシャル図
である。
である。
【図１１】Diode Cut-off法を用いた場合の従来例を説
明するためのタイミングチャートである。
明するためのタイミングチャートである。
【図１２】図１１の各タイミングにおけるポテンシャル
図である。
図である。
【図１３】Fill and Spill法を用いた場合の従来例を説
明するためのタイミングチャートである。
明するためのタイミングチャートである。
【図１４】図１３の各タイミングにおけるポテンシャル
図である。
図である。
３ イメージ部 ４ タイミングジェネレータ ５ 第１の水平転送レジスタ ６ 第２の水平転送レジスタ ７ ＨＨ転送ゲート １７ 電荷注入部 １８ ＩＳ（入力ソース）部 １９ ＩＧ（入力ゲート）部 ２０ ＭＧ（計量ゲート）部 ２１ ＯＧ（出力ゲート）部
Claims (4)
- 【請求項１】 ２次元配列された複数個のフォトセンサ
と、 前記複数個のフォトセンサで発生した信号電荷を垂直列
毎に垂直転送する複数本の垂直転送レジスタと、 前記複数本の垂直転送レジスタからライン単位で転送さ
れた信号電荷を水平転送する複数本の水平転送レジスタ
と、 入力ソース部から注入される電荷を計量ゲート部に一定
量だけ蓄え、この一定量の電荷を前記複数本の水平転送
レジスタのうちのいずれか１本に供給する電荷注入部と
を具備し、 前記電荷注入部における前記入力ソース部から前記計量
ゲート部への電荷の注入を１Ｈ（Ｈ：水平走査期間）内
の同一タイミングに１回行うことを特徴とする固体撮像
装置。 - 【請求項２】 前記電荷注入部から前記複数本の水平転
送レジスタの各々へ電荷を順次転送することを特徴とす
る請求項１記載の固体撮像装置。 - 【請求項３】 前記水平転送レジスタが２本であり、こ
の２本の水平転送レジスタは前記電荷注入部から注入さ
れた電荷を１Ｈ毎に交互に水平転送することを特徴とす
る請求項２記載の固体撮像装置。 - 【請求項４】 前記電荷注入部における前記入力ソース
部から前記計量ゲート部への電荷の注入を、偶数ライン
と奇数ラインとで１Ｈ内の同一タイミングにて行うこと
を特徴とする請求項３記載の固体撮像装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30169492A JP3221103B2 (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | 固体撮像装置 |
| KR1019930020561A KR100266843B1 (ko) | 1992-10-13 | 1993-10-06 | 고체촬상장치 |
| DE69323949T DE69323949T2 (de) | 1992-10-13 | 1993-10-13 | Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung |
| EP93116556A EP0593030B1 (en) | 1992-10-13 | 1993-10-13 | Solid-state imaging device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30169492A JP3221103B2 (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06125501A JPH06125501A (ja) | 1994-05-06 |
| JP3221103B2 true JP3221103B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=17900028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30169492A Expired - Fee Related JP3221103B2 (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | 固体撮像装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0593030B1 (ja) |
| JP (1) | JP3221103B2 (ja) |
| KR (1) | KR100266843B1 (ja) |
| DE (1) | DE69323949T2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2303772B (en) * | 1995-07-28 | 1999-06-16 | Eev Ltd | Imaging apparatus |
| JP3075203B2 (ja) | 1997-01-28 | 2000-08-14 | 日本電気株式会社 | 固体撮像素子 |
| GB0501149D0 (en) * | 2005-01-20 | 2005-02-23 | Andor Technology Plc | Automatic calibration of electron multiplying CCds |
| JP5290530B2 (ja) * | 2007-03-19 | 2013-09-18 | 日本電気株式会社 | 電子増倍型撮像装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01305672A (ja) * | 1988-06-02 | 1989-12-08 | Nec Corp | 電荷結合素子の信号処理装置 |
| JP2702982B2 (ja) * | 1988-09-14 | 1998-01-26 | 株式会社日立製作所 | 撮像装置 |
| SG81892A1 (en) * | 1990-08-09 | 2001-07-24 | Sony Corp | Ccd having a pair of horizontal resisters |
-
1992
- 1992-10-13 JP JP30169492A patent/JP3221103B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-10-06 KR KR1019930020561A patent/KR100266843B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1993-10-13 EP EP93116556A patent/EP0593030B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-10-13 DE DE69323949T patent/DE69323949T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR940010702A (ko) | 1994-05-26 |
| DE69323949D1 (de) | 1999-04-22 |
| KR100266843B1 (ko) | 2000-09-15 |
| DE69323949T2 (de) | 1999-09-30 |
| JPH06125501A (ja) | 1994-05-06 |
| EP0593030B1 (en) | 1999-03-17 |
| EP0593030A3 (en) | 1994-10-26 |
| EP0593030A2 (en) | 1994-04-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080817 Year of fee payment: 7 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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