JP3504356B2 - 固体撮像装置の駆動方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は撮像装置に関し、特に半
導体ホトダイオード等の光電変換素子と電荷結合デバイ
ス（ＣＣＤ）で形成された電荷転送路とを用いた固体撮
像装置の駆動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】固体撮像装置として、ＣＣＤ転送方式の
ものが知られており、電子カメラ、複写機、その他の映
像機器に利用されている。

【０００３】インターライン型固体撮像装置において
は、多数のホトダイオードを垂直、水平方向に配列して
画素行列を形成し、各ホトダイオード列に隣接して電荷
結合デバイス（ＣＣＤ）の垂直電荷転送路（ＶＣＣＤ）
を形成する。各ＶＣＣＤの終端に隣接してＣＣＤの水平
電荷転送路（ＨＣＣＤ）を形成し、１行ずつ画像電荷信
号を読み出す。

【０００４】近年、固体撮像装置に対する小型化の要求
が強い。チップサイズを１インチから２／３インチ、１
／２インチ、１／３インチと縮小する時も、固体撮像装
置の垂直方向画素数はＮＴＳＣ、ＰＡＬ等の規格で定ま
っているためホトダイオードの数はほぼ変わらない。

【０００５】ホトダイオードの電荷を一度に全て独立に
読みだすためには電荷を蓄積するためと電荷を互いに分
離するためとに、ホトダイオード１個当たり最低２つ電
極が必要である。しかし、これでは電荷を転送できな
い。各電荷を混合せずに転送するためには、ホトダイオ
ード１個当たり３つ以上の転送電極が必要である。

【０００６】ところが、チップサイズを減少していくと
微細加工には限界があり、ホトダイオード１個当たり３
つ以上の電極を形成することは困難になる。ところで、
ＮＴＳＣ、ＰＡＬ等の規格ではインタレース方式の画像
信号が得られればよいので、１ラインおきのフィールド
を２回走査して１画面（フレーム）が得られればよい。
そこで、ホトダイオードの１行当たり２つの転送電極を
有するＶＣＣＤが用いられる。

【０００７】図１２に、このような固体撮像装置の構成
を概略的に示す。ホトダイオードＰＤが行列状に配置さ
れ、ホトダイオードＰＤの各列に近接して垂直電荷転送
路ＶＣＣＤが配置されている。垂直電荷転送路ＶＣＣＤ
上には破線で示すように各ＰＤ当たり２つの転送電極が
配置されている。各ホトダイオードＰＤは、ＶＣＣＤの
１つの電極下と結合され、電荷を移動させることができ
る。各ＶＣＣＤの下端は水平電荷転送路ＨＣＣＤに結合
されている。ＶＣＣＤから１行分の電荷がパラレルにＨ
ＣＣＤに転送され、ＨＣＣＤはこれらの電荷を図中左方
にシリアルに転送する。

【０００８】ホトダイオードＰＤはＡフィールド用、Ｂ
フィールド用の２種類に分類され、列方向に交互に配列
される。Ａフィールド読み出し時にはＡ１、Ａ２のホト
ダイオードＰＤの電荷のみがＶＣＣＤに読み出される。
すると電荷１つ当たり４つの転送電極が存在するので、
通常の４相駆動でＶＣＣＤ中を電荷転送することができ
る。

【０００９】ＶＣＣＤに読み出された電荷は、水平ブラ
ンキング期間中に１行づつＶＣＣＤからＨＣＣＤにパラ
レルに転送され、水平走査期間中にＨＣＣＤ中を横方向
に転送されてシリアルに読み出される。

【００１０】ところが、高精細なスチル画像を撮像する
ような要求に対しては全ホトダイオードの電荷を一度に
取り出すことが望まれている。高精細な画像を得るには
画素数は多いほど望ましいからである。全画素の電荷を
一度にＶＣＣＤに読み出すと、ＶＣＣＤ中では１つ置き
の転送電極下に画像電荷が存在することになる。

【００１１】この種の装置において全蓄積電荷を同時に
読み出す方式として、アコーディオン転送方式が提案さ
れている（ PHILIPS TECHNICAL REVIEW VOL.43, No.1/
2, 1986, A. J. P. Theuwissen および C. H. L. Weijt
ens）。

【００１２】まず、ＶＣＣＤ中の最下行の電荷のみをＨ
ＣＣＤに転送する。次に下から２行目の電荷をＨＣＣＤ
に転送する。この時２行目の電荷が１電極分下に移動す
ると、３行目の電荷と２行目の電荷との間に２電極分の
スペースが生じる。すると３行目の電荷も転送できる状
態となる。このようにして、ＶＣＣＤ下側から徐々に、
２電極当たり１個の電荷分布を４電極当たり１個の電荷
分布に変換して電荷転送を行なう。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ストロボ露光のように
短時間に強い光が照射されると、ＶＣＣＤの電荷転送路
に光電荷が漏れ込み、転送路にスミア電荷が蓄積され
る。通常、電荷転送路を駆動してスミア電荷の掃き出し
が行われる。ところが、スミア電荷が一定距離転送され
た時点で、信号電荷が転送路に取り込まれると、ＶＣＣ
Ｄの転送方向に一定距離移動した位置に、スミア電荷に
よる像が現れてしまう。

【００１４】本発明の目的は、スミア電荷によるゴース
ト像の発生を防止す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である。

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像装置の
駆動方法は、行列状に配置された多数個の光電変換素子
と、前記光電変換素子の各列に隣接して配置され、光電
変換素子に蓄積された電荷を取り込むことができ、取り
込んだ電荷を転送することのできる複数列の垂直ＣＣＤ
と、前記複数列の垂直ＣＣＤに接続され、垂直ＣＣＤか
ら転送される電荷を並列に受け、転送して直列に出力す
ることのできる水平ＣＣＤとを有する固体撮像装置の駆
動方法であって、前記垂直ＣＣＤを駆動し、垂直ＣＣＤ
にスミア電荷が蓄積されている場合には該スミア電荷を
前記水平ＣＣＤに転送し、前記水平ＣＣＤに転送された
電荷を外部に転送するスミア掃き出し工程と、外部から
与えられる露光開始信号に同期して、前記スミア掃き出
し工程を停止し、かつ前記光電変換素子が電荷を蓄積で
きる状態にする露光開始工程と、前記垂直ＣＣＤによる
電荷の転送を停止した状態で、前記光電変換素子を露光
して光電変換を行い、電荷を蓄積する工程と、前記多数
個の光電変換素子に蓄積された電荷を垂直ＣＣＤに取り
込む工程と、前記垂直ＣＣＤに取り込まれた電荷を、前
記垂直ＣＣＤ及び前記水平ＣＣＤを通して外部へ取り出
す電荷取り出し工程とを含み、撮像すべき被写体にスト
ロボ光を照射し、該ストロボ光の反射光を受けて前記光
電変換素子が光電変換を行う場合に、前記露光開始信号
は、ストロボの発光に同期して発生し、前記電荷取り出
し工程は、前記水平ＣＣＤから各垂直ＣＣＤへ電荷の存
在しない状態である空パケットを送り込む工程と、前記
垂直ＣＣＤ内に空パケットが分布している状態で空パケ
ットが垂直ＣＣＤ内の２行分以上を動く所定周期毎に水
平ＣＣＤ内で１行分の電荷転送を行ない、垂直ＣＣＤに
１行分の空パケットを送り込む転送工程とを含み、前記
スミア掃き出し工程における、前記垂直ＣＣＤに蓄積さ
れたスミア電荷を水平ＣＣＤに転送するための前記垂直
ＣＣＤの駆動周期は、前記垂直ＣＣＤに取り込まれた電
荷を外部へ取り出す電荷取り出し工程における前記垂直
ＣＣＤの駆動周期より短い。

【００１８】

【００１９】

【作用】露光前にスミア掃き出しを行い、露光時に垂直
ＣＣＤの駆動を停止すれば、露光期間中に発生したスミ
ア電荷は垂直ＣＣＤ中を移動しない。これにより、露光
時に発生したスミア電荷によるゴースト像の発生を防止
することができる。

【００２０】スミア掃き出しを行った後は、通常暗電流
を抑制するために垂直ＣＣＤをピニング状態にする。垂
直ＣＣＤがピニング状態にされると、チャネルにポテン
シャルバリアが形成されないため、スミア電荷が垂直Ｃ
ＣＤの転送路に沿って拡散する。拡散した電荷が信号電
荷に重畳して取り出されることにより、像がぼける。

【００２１】露光直前までスミア電荷の掃き出しを行う
ことにより、露光直前までに発生したスミア電荷を掃き
だすことができ、スミア電荷の拡散による像のぼけを防
止することができる。

【００２２】また、電荷取り出し工程で、水平ＣＣＤか
ら各垂直ＣＣＤへ空パケットを送り込み、垂直ＣＣＤ内
に空パケットが分布している状態で空パケットが垂直Ｃ
ＣＤ内の２行分以上を動く所定周期毎に水平ＣＣＤ内で
１行分の電荷転送を行ない、垂直ＣＣＤに１行分の空パ
ケットを送り込めば、水平ＣＣＤにおいて、１行分の電
荷転送を行なう間に、空パケットが垂直ＣＣＤ内を２行
分以上進行する。このため、空パケットは高速でＶＣＣ
Ｄ内を移動する。この時、垂直ＣＣＤ内の電荷は空パケ
ットの移動によってその位置を変更する。

【００２３】蓄積電荷に対する暗電流の影響は、蓄積電
荷の滞在時間が長くなると顕著になる。所定周期で蓄積
電荷を移動させることにより、蓄積電荷に対する暗電流
の影響を低減することができる。

【００２４】また、蓄積電荷がその位置を変えることに
より、場所的分布を有する暗電流の影響は平均化され、
固定パターンノイズの発生を防止することができる。

【００２５】

【実施例】まず、本出願人が先に提案した空パケット転
送型固体撮像装置について説明する。

【００２６】図１（Ａ）は垂直ＣＣＤ（ＶＣＣＤ）２お
よび水平ＣＣＤ（ＨＣＣＤ）５における電荷分布の時間
変化を示す。図中、縦方向にＶＣＣＤ２およびＨＣＣＤ
５内における電荷の分布を示し、横方向にその時間変化
を示す。

【００２７】また、図１（Ｂ）においては、光電変換素
子であるホトダイオード（ＰＤ）１およびＶＣＣＤ２の
位置的関係を概略的に示す。図１（Ａ）の左端に示すサ
イクルｃ１において、全ホトダイオード１からＶＣＣＤ
２に蓄積電荷が取り込まれる。なお、図中ハッチングを
付した四角が蓄積電荷の存在する電極を示す。実際に
は、これら電極の間に電位障壁を形成している電極が存
在するが、図示を省略する。すなわち、ホトダイオード
１行当たり１つの電極のみが図示されている。

【００２８】図１（Ｂ）に示すように、ＶＣＣＤ２にお
いては、１行当たり２つの転送電極３、４が形成されて
おり、その１つの転送電極３がホトダイオード１にトラ
ンスファゲート７を介して接続されている。

【００２９】したがって、全ホトダイオード１からＶＣ
ＣＤ２に電荷が取り込まれたサイクルｃ１においては、
ＶＣＣＤ２の１つおきの電極３下に電荷が取り込まれて
いる。この状態においては、電荷の取り込まれた相互に
隣接する転送電極３の間のバリアを形成している電極４
の下のポテンシャルを低くすれば、電荷混合が生じてし
まう。

【００３０】なお、サイクルｃ１において、ＨＣＣＤ５
は蓄積電荷を保有せず、空パケット６を有している。次
のサイクルｃ２においては、ＨＣＣＤ５に存在していた
空パケット６が、ＶＣＣＤの下から２番目の電極下まで
転送されている。このため、ＶＣＣＤ２の下から２番目
までの電極下に蓄積されていた電荷は、それぞれ１つず
つ下に転送される。この時、ＶＣＣＤ２の１番下にあっ
た電荷を、まずＨＣＣＤ５に転送し、次に２番目の電極
下に存在していた電荷を１番下の電極下に転送すること
により、電荷混合を生じさせずに空パケット６をＶＣＣ
Ｄ内に下から２行目まで送り込むことができる。

【００３１】その後、サイクルｃ３、ｃ４、ｃ５と進む
間に空パケット６を順次２行分ずつ上に送る。このよう
にして、サイクルｃｎにおいては、空パケット６が下か
ら（ｎ−１）×２番目の電極下まで送り込まれる。

【００３２】サイクルｃ１からｃｎまでを１周期とし、
ここでＨＣＣＤ５の電荷転送を行なう。ＨＣＣＤ５に転
送されていた電荷は、出力されることによってＨＣＣＤ
５内には１行分の空パケットが形成される。この状態を
サイクルｃ（ｎ＋１）で示す。

【００３３】サイクルｃ（ｎ＋２）から、再びＨＣＣＤ
５内の空パケット６をＶＣＣＤ２内に送り込み、順次上
方に転送する。サイクルｃ２でＶＣＣＤ２内に送り込ま
れた空パケット６も順次上方に転送される。この工程
は、サイクルｃ２からｃｎまでの工程と同様である。

【００３４】このようにして、サイクルｃ（２ｎ）には
サイクルｃ（ｎ＋２）でＶＣＣＤ２内に送り込まれた空
パケット６が、再び所定の位置まで転送される。ここ
で、サイクルｃ（２ｎ＋１）において、再びＨＣＣＤ内
に蓄積された電荷を転送し、ＨＣＣＤ５内に空パケット
を形成する。

【００３５】このような動作を繰り返すことにより、Ｈ
ＣＣＤ５が水平電荷転送を１回行なう度に、ＶＣＣＤ内
で空パケット６は２（ｎ−１）行分移動する。空パケッ
ト６が通過する際、その位置における電荷は一行分位置
を変更する。

【００３６】空パケットの移動速度は１周期当たり１行
の蓄積電荷の移動速度よりも十分速いものとすることが
できる。このため、従来の電荷転送方式において、ＨＣ
ＣＤから離れた位置の電荷が長時間一定箇所に保持され
ることが防止され、電荷は所定時間毎にその位置を変化
させる。したがって、暗電流の影響が低減し、さらに固
定パターン（白キズ）の発生が防止される。

【００３７】図２は、このようなＶＣＣＤ内の電荷転送
の様子を示すポテンシャルダイヤグラムである。縦軸は
ポテンシャルを示す。電荷が電子の場合は下方向が電圧
の正方向である。図中、上側のポテンシャルがローレベ
ル電圧であり、下側のポテンシャルがミドルレベル電圧
である。ハイレベル電圧はホトダイオードからＶＣＣＤ
に電荷を読み出す時に用いられ、図２では表れない。

【００３８】ＶＣＣＤ２を２行分ずつの単位に分け、
Ａ、Ｂ、Ｃ、…の符号を付して図中横方向に示す。ま
た、図中縦方向には時間経過を示す。８段の時間経過、
たとえばｔ１１〜ｔ１８が、図１に示す１サイクルｃに
相当する。

【００３９】また、図１においては、空パケットは２
（ｎ−１）行毎に１つ分布したが、図２においては、１
０行おきに１つの空パケットを分布する場合を示す。ま
た、図１においては、ＶＣＣＤ中ホトダイオード１に接
続された位置の電極のみを示したが、図２においては、
ホトダイオードに接続された電極３およびそれらの間の
電極４を共に示す。

【００４０】時刻ｔ０８においては、電極Ａ４とＦ４下
に空パケットが分布している。次の時刻ｔ１１において
は、Ｂ１電極およびＧ１電極の電位をミドルレベルＶ_M
とし、その電極下にポテンシャル井戸を形成する。この
ため、Ｂ２電極とＧ２電極下に収容されていた電荷は３
つの電極Ａ４〜Ｂ２およびＦ４〜Ｇ２下に亘って分布す
るようになる。

【００４１】次に時刻ｔ１２において、電極Ｂ２とＧ２
下のポテンシャルが上げられる。このため、３電極分に
分布していた電荷は、電極Ａ４、Ｂ１下およびＦ４、Ｇ
１下の２電極分に押し込められる。

【００４２】次に時刻ｔ１３においては、２電極分に亘
って形成されていた電位障壁の右側部分、すなわち電極
Ｂ３およびＦ３下のポテンシャルが下げられ、電極Ｂ４
およびＧ４下に蓄積されていた電荷を２電極分にわたっ
て分布させる。

【００４３】時刻ｔ１４においては、電極Ｂ１およびＧ
１下のポテンシャルが上げられ、電極Ａ４、Ｂ１の２電
極分および電極Ｆ４、Ｇ１の２電極分に亘って分布して
いた電荷を１つの電極Ａ４およびＦ４下に閉じ込める。
この段階で電極Ｂ２、Ｆ２下に蓄積されていた電荷は、
電極Ａ４、Ｆ４下に１行分移動している。

【００４４】次のタイミングｔ１５においては、電極Ｂ
２およびＧ２下のポテンシャルを下げることによって２
電極分にわたって形成されたバリア部を１電極分とし、
２電極分Ｂ３、Ｂ４およびＧ３およびＧ４にわたって分
布していた電荷を、３電極分Ｂ２〜Ｂ４およびＧ２〜Ｇ
４にわたって分布させる。

【００４５】次に時刻ｔ１６において、電極Ｂ４および
Ｇ４下のポテンシャルを上げ、３電極分にわたって分布
していた電荷を２電極分に縮める。続いて時刻ｔ１７に
おいては、さらに電極Ｂ３およびＧ３下のポテンシャル
を上げ、２電極分にわたって分布していた電荷を１電極
分に閉じ込める。この段階で電極Ｂ４、Ｆ４下に蓄積さ
れていた電荷は、電極Ｂ２、Ｆ２に１行分移動してい
る。

【００４６】次に時刻ｔ１８において、電極Ｂ４および
Ｇ４下のポテンシャルを下げると、そこに空パケットが
形成される。このような動作により、時刻ｔ０８におい
てＡ４およびＦ４に存在していた空パケットは、時刻ｔ
１８においては２行分移動した位置Ｂ４およびＧ４に移
動されている。すなわち、Ｂ段の各電荷が１行移動する
間に空パケットは２行移動している。

【００４７】なお、時刻ｔ１１からｔ１８までの期間に
おける電荷移動は、Ｂ段およびＧ段の各電極下のポテン
シャルを制御することのみによって行なわれる。すなわ
ち、この間Ａ段、Ｃ〜Ｆ段は停止状態に保持される。Ａ
段からＥ段までの蓄積電荷が各々１行移動するには、同
様のサイクルが５回繰り返される。

【００４８】時刻ｔ２１からｔ２８においては、Ｃ段お
よびＨ段（図示せず）のポテンシャルを制御し、時刻ｔ
１１からｔ１８までと同様の動作をさせることにより、
Ｂ４およびＧ４に存在していた空パケットをＣ４および
Ｈ４（図示せず）に移動させる。このような電荷転送を
繰り返すことにより、ＶＣＣＤ内での電荷転送速度より
も１０倍の速度で空パケットをＶＣＣＤ内に移動させる
ことができる。

【００４９】また、たとえば電極Ｂ２およびＢ４下に存
在していた電荷は、時刻ｔ１１からｔ１８までの１サイ
クルによって電極Ａ４およびＢ２下に移動される。この
ように電荷位置が移動することにより、暗電流の発生は
低減する。また、同一電荷が同一位置に保持される時間
が制限される。このため、固定パターンノイズの発生も
防止される。

【００５０】図３は、上述のような電荷転送を制御する
固体撮像装置の回路を示す。図中、左側にはホトダイオ
ードＰＤ１の行列、ホトダイオード行列の各列に結合し
た垂直電荷転送路ＶＣＣＤ２、複数のＶＣＣＤ２の下端
に接続された水平電荷転送路ＨＣＣＤ５が示されてい
る。

【００５１】読み出しパルス制御回路１７は、ホトダイ
オードＰＤからＶＣＣＤへ電荷を読み出すための転送ゲ
ート信号φＴＧを供給する。転送パルス制御回路１８
は、図２に示す２行単位内の４種類の転送電極に印加す
る４種類の駆動信号φＶ１、φＶ２、φＶ３、φＶ４を
供給する。また、制御回路１８は駆動信号が与えられな
い組の転送電極へバリア形成用電圧ＢＡＷ、蓄積ウェル
形成用電圧ＳＴＰを、これらの電圧印加を制御するタイ
ミング信号φＩＮＶに従って供給する。

【００５２】シフトレジスタ１９は、制御信号φＡ、φ
Ｂ、φＩＮ、φＳＲＬを受け、転送パルス制御回路１８
が電荷転送を行なう部分に対してのみ転送信号を供給す
るように制御する信号Ｓを発生する。

【００５３】図４は、図３に示す固体撮像装置の読出パ
ルス制御回路１７、転送パルス制御回路１８をより具体
的に示す。ホトダイオードＰＤとＶＣＣＤの構成は図１
に示すものと基本的に同様である。シフトレジスタ１９
は、ＶＣＣＤの駆動領域を順次シフトさせるためのシフ
ト信号Ｓを出力する。シフト信号Ｓ１が出力されている
間は、第１行目および第２行目に対応するＶＣＣＤの転
送電極のみが駆動される。同様に、シフト信号Ｓ２が出
力されている間は、第３行目、第４行目に対応するＶＣ
ＣＤの転送電極のみが駆動される。

【００５４】シフト信号Ｓが供給されない領域において
は、ＶＣＣＤ中の電荷転送は行なわれない。垂直方向に
電荷転送が行なわれない間、蓄積された電荷を保持する
ために、信号φＩＮＶが供給される。シフト信号Ｓが供
給されているときは、転送パルス制御回路１８右側のト
ランジスタ列がオンになり、駆動信号φＶ１、φＶ２、
φＶ３、φＶ４がＶＣＣＤに供給される。シフト信号Ｓ
が供給されないときは、転送パルス制御回路１８左側に
２列で示されたトランジスタがオンになり、ＶＣＣＤの
電荷が蓄積される電極にはストレージ電圧ＳＴＰ（ミド
ルレベル）、障壁となっている電極にはバリア電圧ＢＡ
Ｗ（ローレベル）が各ＶＣＣＤ電極に供給される。ま
た、ホトダイオードＰＤからＶＣＣＤに電荷を読み出す
際には、読出パルス制御回路１７を介して読出信号φＴ
Ｇが与えられる。

【００５５】なお、図３に示すＨＣＣＤには２相駆動信
号φＨ１、φＨ２が供給される。ＨＣＣＤの出力は、出
力アンプを介して読み出される。リセット信号φＲＳ
は、電荷信号読み出し毎に出力アンプ部のリセットを行
なう。

【００５６】図５は、図２に示すような電荷転送を行な
うための制御信号のタイミングチャートを示す。図５
（Ａ）は制御回路への入力信号φＩＮ、φＡ、φＢ、お
よび図２に示す４種類の電極に印加する駆動信号φＶ
１、φＶ２、φＶ３、φＶ４およびＨＣＣＤ５に印加す
る駆動信号φＨを示す。

【００５７】図５（Ｂ）は、４種類の電極に印加される
駆動信号φＶ１、φＶ２、φＶ３、φＶ４を拡大して示
すタイミングチャートである。制御信号φＡがハイレベ
ルになっている期間に、４相の駆動信号φＶ１〜φＶ４
がそれぞれ所定の位相で１つのパルスを発生する。

【００５８】図５（Ｂ）において、時刻ｔ８においては
駆動信号φＶ１およびφＶ３がローレベルＬにあり、φ
Ｖ２およびφＶ４がミドルレベルＭにある。この状態
が、図２におけるｔ０８、ｔ１８、ｔ２８に相当する。

【００５９】時刻ｔ１においては、駆動信号φＶ１がロ
ーレベルＬからミドルレベルＭに変化する。ローレベル
は、たとえば−８〜−９Ｖの電位であり、ミドルレベル
Ｍは、たとえば０Ｖの電位である。駆動信号φＶ１がミ
ドルレベルに変化すると、対応する電極の下はバリア状
態からウェル状態に変化する。

【００６０】図２において、時刻ｔ１１の電極Ｂ１、Ｇ
１および時刻ｔ２１の電極Ｃ１がこの状態に相当する。
図５（Ｂ）において、時刻ｔ２においては、駆動信号φ
Ｖ２がミドルレベルＭからローレベルＬに変化する。こ
の駆動信号φＶ２の変化により、対応する２番目の電極
下はウェル状態からバリア状態に変化する。図５（Ｂ）
の時刻ｔ２は、図２におけるｔ１２、ｔ２２、…に対応
する。

【００６１】図５（Ｂ）における時刻ｔ３においては、
駆動信号φＶ３がローレベルＬからミドルレベルＭに変
化する。この駆動信号φＶ３の変化により、対応する３
番目の電極下はバリア状態からウェル状態に変化する。
図５（Ｂ）の時刻ｔ３は、図２における時刻ｔ１３、ｔ
２３、…に対応する。

【００６２】図５（Ｂ）における時刻ｔ４においては、
駆動信号φＶ１がミドルレベルＭからローレベルＬに変
化する。この駆動信号φＶ１の変化により、対応する１
番目の電極下はウェル状態からバリア状態に変化する。
この状態は図２における時刻ｔ１４、ｔ２４、…に対応
する。

【００６３】図５（Ｂ）における時刻ｔ５においては、
駆動信号φＶ２がローレベルＬからミドルレベルＭに変
化する。すなわち、対応する２番目の電極下は、バリア
状態からウェル状態に変化する。この状態は図２におけ
る時刻ｔ１５、ｔ２５、…に対応する。

【００６４】図５（Ｂ）における時刻ｔ６においては、
駆動信号φＶ４がミドルレベルＭからローレベルＬに変
化する。対応する４番目の電極下は、ウェル状態からバ
リア状態に変化する。この状態は図２における時刻ｔ１
６、ｔ２６、…に対応する。

【００６５】図５（Ｂ）における時刻ｔ７においては、
駆動信号φＶ３がミドルレベルＭからローレベルＬに変
化する。対応する３番目の電極下は、ウェル状態からバ
リア状態に変化する。この状態は図２における時刻ｔ１
７、ｔ２７、…に対応する。

【００６６】図５（Ｂ）における時刻ｔ８においては、
初めの時刻ｔ８と同様な状態が実現され、ＶＣＣＤ内に
おいては１つおきにウェルとバリアが分布する。ｔ１か
らｔ８までの１サイクルによって、ＶＣＣＤ内に配置さ
れていた空パケットは２行分移動する。

【００６７】なお、このような制御信号は、空パケット
を移動しようとする段にのみ印加される。その他の段
は、蓄積電荷を保持する停止状態に保たれる。たとえ
ば、電荷を蓄積している電極３下にはミドルレベルの電
位を印加し、電荷を蓄積せず、バリア部を形成している
電極４下には、ローレベルの電位が印加される。

【００６８】上述の例においては、ＶＣＣＤからＨＣＣ
Ｄに電荷を転送する速度よりも十分速い速度、たとえば
数倍ないし数十倍速い速度で空パケットをＶＣＣＤ内に
分布することができる。このため、ＶＣＣＤ内上部に取
り込まれた電荷も、速やかにその位置を変更することに
なる。電荷が一定位置に止まらず、その位置を移動させ
ることにより、暗電流の発生は低減し、固定パターンの
発生は防止される。

【００６９】上述の例においては、最初にＨＣＣＤから
ＶＣＣＤに送り込まれた空パケットが一定距離移動する
毎にＨＣＣＤ内における電荷転送が行なわれる。最初の
空パケットがＶＣＣＤ上端に到達するまでは、ＶＣＣＤ
上段に取り込まれた電荷は同じ位置に保持され、その間
に何回かの水平電荷転送が行なわれる。

【００７０】図６は、図３に示すシフトレジスタ１９の
構成をより具体的に示す。シフト段ＳＦ１、ＳＦ２、…
が直列に接続され、終了段ＥＸで終端している。各シフ
ト段は同等の構成を有しているので代表的に最初のシフ
ト段ＳＦ１の回路を説明する。

【００７１】図６に示すように３個のｎＭＯＳトランジ
スタＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１３の直列回路が、制御信号φ
Ｂの信号線と制御信号φＳＲＬの信号線との間に接続さ
れている。トランジスタＴ１１のゲート接点とソース接
点間にはブートストラップ用コンデンサＣ１１が接続さ
れている。トランジスタＴ１２のゲート接点とドレイン
接点が相互に接続され、ドレイン接点はｎＭＯＳトラン
ジスタＴ１４のドレイン接点に接続されている。トラン
ジスタＴ１４のソース接点は制御信号φＳＲＬの信号線
に、ゲート接点は制御信号φＡの信号線にそれぞれ接続
されている。

【００７２】さらに、ｎＭＯＳトランジスタＴ１１、Ｔ
１２、Ｔ１３、Ｔ１４及びコンデンサＣ１１で構成され
る回路と同一の回路がｎＭＯＳトランジスタＴ２１、Ｔ
２２、Ｔ２３、Ｔ２４及びコンデンサＣ２１で形成さ
れ、トランジスタＴ１３のドレイン接点とトランジスタ
Ｔ２１のゲート接点が、抵抗Ｒ２１を介して接続されて
いる。ただし、信号φＡと信号φＢの接続は逆になる。

【００７３】トランジスタＴ１１のゲート接点には抵抗
Ｒ１１の一端が接続されており、抵抗Ｒ１１の他端がシ
フト段ＳＦ１の入力点になる。トランジスタＴ２３のド
レイン接点がシフト段ＳＦ１の出力点になる。このよう
に構成されたシフト段が複数形成され、各シフト段の入
力点に前段の出力点が接続されている。

【００７４】シフト段ＳＦ１の入力点には、ｎＭＯＳト
ランジスタＴ００を介して入力信号φＩＮが供給され
る。トランジスタＴ００のゲ−ト接点は制御信号φＡの
信号線に接続され、制御信号φＡがハイレベルの時のみ
入力信号φＩＮがシフト段ＳＦ１に供給される。

【００７５】各シフト段のトランジスタＴ１３、Ｔ２３
のゲート接点は、それぞれ次段のトランジスタＴ１１、
Ｔ２１のソース接点に接続されている。各シフト段ＳＦ
ｎのトランジスタＴ２１のソース接点が抵抗Ｒ２１とコ
ンデンサＣ２１の直列回路を介して接地電位に接続さ
れ、抵抗Ｒ２１とコンデンサＣ２１との相互接続点がシ
フト信号Ｓｎを形成出力する。

【００７６】終了段ＥＸは次段に信号を出力する必要が
ないため、トランジスタＴ２２、Ｔ２３は接続されてい
ない。また、終了段ＥＸには次段がないため、トランジ
スタＴ１３のゲート接点に与える信号を形成するための
回路が、ｎＭＯＳトランジスタＴ３１、Ｔ３３、Ｔ３４
により形成されている。トランジスタＴ３１、Ｔ３３、
Ｔ３４がそれぞれ次段のトランジスタＴ１１、Ｔ１３、
Ｔ１４に相当している。次段のトランジスタＴ１２に対
応するトランジスタは接続されておらず、トランジスタ
Ｔ３１とＴ３３が直接接続されている。

【００７７】トランジスタＴ３１のゲート接点は制御信
号φＢの信号線に接続され、トランジスタＴ３３のゲー
ト接点は終了段のトランジスタＴ１１のソース接点に接
続されている。

【００７８】次に、図７を参照してシフトレジスタの動
作を説明する。図７は、図１、図２で説明した空パケッ
ト転送時のシフトレジスタのタイミングチャートを示
す。上段の４行は、上から順番に制御信号φＩＮ、φ
Ａ、φＢ及びφＳＲＬを示している。五段目以下は上か
ら順番にシフトレジスタ内の各点の電位φＰ００、φＰ
１１〜φＰ１４、φＰ２１〜φＰ２４を示す。ここで、
φＰ００はトランジスタＴ１１のゲート接点の電位を表
す。

【００７９】φＰｉ１〜φＰｉ４は、第ｉ段目のシフト
段ＳＦｉの各点の電位を表す。φＰｉ１はトランジスタ
Ｔ１１のソース接点、φＰｉ２はトランジスタＴ１３の
ドレイン接点、φＰｉ３はトランジスタＴ２１のソース
接点、及びφＰｉ４はトランジスタＴ２３のドレイン接
点の電位を表す。

【００８０】時刻ｕ１において、制御信号φＩＮとφＡ
がハイレベルになっている。トランジスタＴ００が導通
し電位φＰ００がハイレベルになる。時刻ｕ２におい
て、制御信号φＩＮがローレベルになっているが、その
前に制御信号φＡがローレベルになりトランジスタＴ０
０が非導通状態になっているため、電位φＰ００はハイ
レベル状態に保たれる。

【００８１】時刻ｕ３において、制御信号φＡがローレ
ベル、φＢがハイレベルになる。このとき、電位φＰ０
０がハイレベルであるためトランジスタＴ１１は導通し
ている。従って、制御信号φＢに同期して電位φＰ１１
がハイレベルになる。電位φＰ１１がハイレベルになる
とトランジスタＴ１２が導通し、電位φＰ１２もハイレ
ベルになる。

【００８２】時刻ｕ４において、制御信号φＢがローレ
ベルになる。トランジスタＴ１１は導通しているため、
制御信号φＢに同期して電位φＰ１１がローレベルにな
る。時刻ｕ５において、制御信号φＡがハイレベルにな
る。制御信号φＡがハイレベルになるとトランジスタＴ
００が導通する。このとき制御信号φＩＮはローレベル
になっているため、制御信号φＡの立ち上がりに同期し
て電位φＰ００がローレベルになる。

【００８３】また、このとき電位φＰ１２がハイレベル
であるためトランジスタＴ１２は導通している。従っ
て、制御信号φＡの立ち上がりに同期して電位φＰ１３
がハイレベルになる。トランジスタＴ２３が導通し、電
位φＰ１４もハイレベルになる。

【００８４】時刻ｕ６において、トランジスタＴ２１が
導通状態であるため、制御信号φＡがローレベルになる
と、電位φＰ１３もローレベルになる。電位φＰ１３が
ハイレベルになっている期間、電位φＰ１３が抵抗Ｒ２
１とコンデンサＣ２１により分圧されシフト信号Ｓ１が
出力される。このように、今周期においてシフト信号Ｓ
１は制御信号φＡに同期して出力される。

【００８５】また、時刻ｕ６における２段目のシフト段
ＳＦ２の入力点の電位φＰ１４はハイレベルであり、内
部の電位φＰ２１〜φＰ２４は全てローレベルである。
これは、時刻ｕ２における１段目のシフト段ＳＦ１の状
態と等価である。また、時刻ｕ２とｕ６における制御信
号φＩＮ、φＡ、φＢ及びφＳＲＬの位相も等しい。従
って、次の周期におけるシフト段ＳＦ２内の各点の電位
は、今周期におけるシフト段ＳＦ１の対応する点の電位
と同様の変化を示す。このように、制御信号φＡに同期
してシフト信号Ｓ１、Ｓ２、…が順番に出力される。

【００８６】次に、図８〜図９を参照して、図３に示す
固体撮像装置を用いた撮像方法について説明する。図８
は、図３に示す固体撮像装置が装填されたカメラの概略
ブロック図を示す。固体撮像装置２０に駆動タイミング
信号発生器２１からＶＣＣＤの駆動信号φＶ１〜φＶ
４、及びホトダイオードに蓄積された電荷を基板に流す
ための基板抜き信号φＯＦＤが供給されている。

【００８７】例えば、固体撮像装置のホトダイオード
が、ｎ型シリコン基板表面のｐ型ウェル内に形成されて
いる場合、基板抜き信号φＯＦＤが供給されると、ｎ型
基板にｐ型ウェルに対して逆方向の高電圧パルスが印加
される。この高電圧パルスにより、ｐ型ウェル領域のポ
テンシャル障壁がなくなり、ホトダイオードに蓄積され
た電荷はｎ型基板に流れる。このように、固体撮像装置
に基板抜き信号φＯＦＤを供給することにより、ホトダ
イオードに蓄積された電荷を空にすることができる。

【００８８】駆動タイミング信号発生器２１に、カメラ
に内蔵されたマイコン２２から露光待機信号が供給され
る。露光待機信号は、例えばシャッタの押下に同期して
発生する。カメラに内蔵された他の装置から駆動タイミ
ング信号発生器２１に露光開始信号が与えられる。露光
開始信号は、例えばストロボ発光に同期して発生する。

【００８９】このように構成されたカメラの電源が投入
されると、ＶＣＣＤに蓄積されたスミア電荷の掃き出し
動作が行われる。次にＶＣＣＤの駆動を停止してピニン
グ状態にし、露光を行う。

【００９０】図９は、スミア電荷掃き出し期間とピニン
グ露光期間の主要信号のタイミングチャートを示す。上
段から水平同期信号ＨＤ、垂直同期信号ＶＤ、ＶＣＣＤ
駆動信号φＶ１〜φＶ４、ホトダイオードからの画像信
号読出信号φＴＧ、シフトレジスタに与えられる制御信
号φＩＮ、φＡ、φＢ及びφＳＲＬ、ＨＣＣＤ駆動信号
φＨ１、φＨ２、ホトダイオードに蓄積された電荷を基
板に流すための制御信号φＯＦＤ、露光開始信号φＥＸ
Ｐ、及び露光待機信号φＥＸＷが示されている。

【００９１】スミア電荷掃き出し期間には、シフトレジ
スタに与えられる制御信号φＩＮ、φＡ、φＢ及びφＳ
ＲＬを全てハイレベルにし、駆動信号φＶ１〜φＶ４
を、後に図１０（Ａ）で説明するタイミングで変化させ
る。制御信号φＩＮ、φＡ、φＢ及びφＳＲＬが全てハ
イレベルであるため、図６からわかるように、シフト信
号Ｓは全てハイレベルになる。シフト信号Ｓが全てハイ
レベルになると、図４で説明したようにＶＣＣＤの全て
の転送電極に駆動信号が供給される。

【００９２】ＶＣＣＤの転送電極下に蓄積されていた電
荷は、駆動信号に同期してＨＣＣＤに向かって転送され
る。ＨＣＣＤに取り込まれた電荷は駆動信号φＨ１、φ
Ｈ２に同期して外部に排出される。

【００９３】スミア電荷掃き出し期間中は、基板抜き信
号φＯＦＤが周期的に供給されている。従って、この期
間にホトダイオードに発生した光電荷は周期的に基板に
流される。なお、露光待機信号φＥＸＷが供給されても
スミア電荷掃き出し動作を停止しない。カメラのシャッ
タが押されストロボが発光すると、露光開始信号φＥＸ
Ｐが入力される。

【００９４】露光開始信号φＥＸＰが入力されると、駆
動信号φＶ１〜φＶ４をローレベルにしてスミア電荷掃
き出し動作を停止し、ＶＣＣＤの全電極下をピニング状
態にする。同時に、基板抜き信号φＯＦＤの供給を停止
する。基板抜き信号φＯＦＤの供給が停止すると、ホト
ダイオードに発生した光電荷がホトダイオードに蓄積さ
れる。このように、露光開始信号φＥＸＰにより露光に
よる電荷蓄積が開始する。

【００９５】露光終了直前に駆動信号φＶ１、φＶ３を
ミドルレベルにし、その後φＴＧを一時的にハイレベル
にしてホトダイードに蓄積された電荷をＶＣＣＤの転送
電極下に取り込む。電荷を取り込むことにより露光が終
了する。シフトレジスタをリセットしてシフト信号Ｓの
出力を停止する。次に、ＶＣＣＤに取り込まれた電荷を
図１、図２に示す方法で転送する。

【００９６】露光期間中に、駆動信号φＶ１〜φＶ４を
ローレベルに固定すると、転送電極下のチャネル領域表
面が反転状態になり、界面準位が正孔で埋められる。こ
のため、界面準位が原因となって発生する暗電流を抑制
することができる。

【００９７】ストロボ露光のように短時間に強い光が照
射されると、ＶＣＣＤの電荷転送路に光電荷が漏れ込
み、転送路にスミア電荷が蓄積される。露光期間中にも
スミア掃き出し動作を行っていると、このスミア電荷を
掃き出すことができる。しかし、スミア電荷が掃き出さ
れる前にホトダイオードからＶＣＣＤに電荷の取り込み
を行うと、スミア電荷と信号電荷が混合される。このと
き、スミア電荷はＶＣＣＤ内を一定距離転送されている
ため、ＶＣＣＤの転送方向に一定距離移動した位置にス
ミア電荷による像が現れる。

【００９８】露光期間中ＶＣＣＤの駆動を停止しておく
ことにより、このようなスミア電荷によるゴースト像の
発生を防止することができる。また、露光開始の直前ま
でスミア掃き出し動作を行っているため、スミア電荷を
効率的に掃きだすことができる。例えば、露光待機信号
φＥＸＷの受信によりスミア掃き出し動作を停止してＶ
ＣＣＤをピニング状態にすると、露光待機信号φＥＸＷ
受信から露光開始信号φＥＸＰ受信までの期間に発生し
たスミア電荷を掃きだすことができない。

【００９９】次に、図１０を参照して露光待機信号φＥ
ＸＷ受信から露光開始信号φＥＸＰ受信までの期間に発
生したスミア電荷を掃きだすことができない場合の問題
について説明する。

【０１００】図１０（Ａ）は、ＶＣＣＤの転送電極下の
ポテンシャルを示す。図の横軸は基板の深さ方向を表
す。横軸の左端が転送電極に相当し、左端から右方に順
番にＳｉＯ₂ 膜、ｎ^- 型チャネル領域、及びｐ型ウェル
を示している。図の縦軸はポテンシャルを表す。曲線ａ
はピニング状態時、曲線ｂは蓄積状態時のポテンシャル
を示す。

【０１０１】図１０（Ａ）の曲線ａで示すように、ＶＣ
ＣＤをピニング状態にしても、基板表面近傍に浅いポテ
ンシャルの井戸が存在する。スミア電荷が発生するとこ
のポテンシャル井戸に電荷が蓄積される。

【０１０２】図１０（Ｂ）、（Ｃ）はＶＣＣＤの転送路
下のポテンシャルを示す。図１０（Ｂ）は転送電極を交
互に蓄積状態及びバリア状態にした場合、図１０（Ｃ）
はピニング状態にした場合を示す。図１０（Ｂ）に示す
ように、転送電極を交互に蓄積状態及びバリア状態にし
た場合には、スミア電荷３０は蓄積状態の転送電極下に
蓄積される。

【０１０３】これに対し、ピニング状態の場合にはポテ
ンシャルバリアがないため、図１０（Ｃ）に示すように
スミア電荷３０が転送路方向に拡散する。露光待機信号
φＥＸＷ受信によりスミア掃き出し動作を停止すると、
停止してから露光開始までの期間に発生したスミア電荷
がこのようにＶＣＣＤ中を拡散する。拡散したスミア電
荷により像がぼけることになる。図９に示すように、露
光開始直前までスミア掃き出しを行うことにより、拡散
したスミア電荷を掃き出すことができる。

【０１０４】次に、図１１を参照してスミア掃き出し期
間のＶＣＣＤ駆動方法について説明する。図１１（Ａ）
は駆動信号φＶ１〜φＶ４のタイミングチャート、図１
１（Ｂ）は図２と同様のポテンシャルダイヤグラムであ
る。

【０１０５】時刻ｖ１においては、転送電極Ａ２、Ａ
３、Ｂ２、Ｂ３の下にスミア電荷が蓄積されている。時
刻ｖ２において、駆動信号φＶ１がハイレベルになると
転送電極Ａ１、Ｂ１下のポテンシャルが下がり、スミア
電荷は転送電極Ａ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ３の下に分布す
る。

【０１０６】時刻ｖ３において、駆動信号φＶ３がロー
レベルになると、転送電極Ａ３、Ｂ３の下のポテンシャ
ルが上がり、スミア電荷は転送電極Ａ１、Ａ２、Ｂ１、
Ｂ２の下に押し込められる。このようにして転送電極１
個分だけスミア電荷が移動する。

【０１０７】時刻ｖ４において、駆動信号φＶ４がハイ
レベルになり、時刻ｖ５において、駆動信号φＶ２がロ
ーレベルになると、スミア電荷はさらに１転送電極分移
動する。同様に時刻ｖ６からｖ８まで経過し、時刻ｖ１
の状態に戻ると、最初に転送電極Ｂ２、Ｂ３の下にあっ
たスミア電荷は転送電極Ａ２、Ａ３の下に移動する。こ
のようなタイミングで駆動信号φＶ１〜φＶ４変化させ
ると、スミア電荷は１周期の間に転送電極４個分、すな
わちホトダイオードの２行分だけ移動する。

【０１０８】スミア電荷は、信号電荷と異なり１個おき
の転送電極下に蓄積された電荷を混合することなく転送
する必要がないため、図１１に示すような駆動方法が可
能になる。

【０１０９】スミア電荷は信号電荷に比べて電荷量が少
ない（通常スミア電荷は信号電荷の０．１〜０．０１
％）ため、駆動信号の周期を信号電荷を転送する場合よ
り短くしても十分転送することができる。

【０１１０】例えば、信号電荷を転送する場合の周期が
約６．２ｍｓである場合に、スミア電荷を転送する場合
の周期を約２．２ｍｓとしても転送可能である。このよ
うに、例えば駆動信号の周期を約１／（２．８）倍にす
ると、転送の速さは２．８倍になる。

【０１１１】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。たとえば、
種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者
に自明であろう。

【０１１２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
固体撮像装置の暗電流差を比較的低く抑制し、かつ白キ
ズレベルを減少させることができる。また、露光直前に
発生したスミア電荷を掃きだすことができるため、より
明瞭な像を得ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】先の提案による固体撮像装置を説明するための
ＶＣＣＤ、ＨＣＣＤ及びホトダイオードの概略図であ
る。

【図２】図１の固体撮像装置におけるＶＣＣＤ内の電荷
転送を説明するためのチャネル領域のポテンシャルを示
す概略図である。

【図３】図１に示す固体撮像装置の構成をより具体的に
示す概略図である。

【図４】図１に示す構成をより具体的に示す回路図であ
る。

【図５】図４の構成における制御信号のタイミングチャ
ートである。

【図６】図３の構成におけるシフトレジスタの回路図で
ある。

【図７】図６の構成における制御信号及びシフトレジス
タ内の各点の電位を示すタイミングチャートである。

【図８】図１の固体撮像装置を組み込んだカメラの構成
例を示すブロック図である。

【図９】図３に示す固体撮像素子の動作におけるスミア
掃き出し期間及び露光期間のタイミングチャートであ
る。

【図１０】転送電極下の深さ方向のポテンシャルを示す
グラフ、及び転送電極下にスミア電荷が蓄積された状態
を示すためのポテンシャルの概略図である。

【図１１】スミア掃き出し期間のＶＣＣＤ駆動信号のタ
イミングチャート、及びチャネル領域のポテンシャルを
示す概略図である。

【図１２】４相駆動ＶＣＣＤを有する固体撮像装置の概
略図である。

【符号の説明】

１ ホトダイオード（光電変換素子） ２ ＶＣＣＤ ３、４ 転送電極 ５ ＨＣＣＤ ６ 空パケット ７ トランスファゲート １７ 読出パルス制御回路 １８ 転送パルス制御回路 １９ シフトレジスタ ２０ 固体撮像装置 ２１ 駆動タイミング信号発生器 ２２ マイコン ３０ スミア電荷

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 迫田 亜紀夫 宮城県黒川郡大和町松坂平１丁目６番地 富士フイルムマイクロデバイス株式会 社内 (56)参考文献 特開 平３−284073（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−360478（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−40762（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−248687（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−113209（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−238181（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−130525（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−46477（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−88803（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/335

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 行列状に配置された多数個の光電変換素
   子と、前記光電変換素子の各列に隣接して配置され、光
   電変換素子に蓄積された電荷を取り込むことができ、取
   り込んだ電荷を転送することのできる複数列の垂直ＣＣ
   Ｄと、前記複数列の垂直ＣＣＤに接続され、垂直ＣＣＤ
   から転送される電荷を並列に受け、転送して直列に出力
   することのできる水平ＣＣＤとを有する固体撮像装置の
   駆動方法であって、 前記垂直ＣＣＤを駆動し、垂直ＣＣＤにスミア電荷が蓄
   積されている場合には該スミア電荷を前記水平ＣＣＤに
   転送し、前記水平ＣＣＤに転送された電荷を外部に転送
   するスミア掃き出し工程と、 外部から与えられる露光開始信号に同期して、前記スミ
   ア掃き出し工程を停止し、かつ前記光電変換素子が電荷
   を蓄積できる状態にする露光開始工程と、 前記垂直ＣＣＤによる電荷の転送を停止した状態で、前
   記光電変換素子を露光して光電変換を行い、電荷を蓄積
   する工程と、 前記多数個の光電変換素子に蓄積された電荷を垂直ＣＣ
   Ｄに取り込む工程と、 前記垂直ＣＣＤに取り込まれた電荷を、前記垂直ＣＣＤ
   及び前記水平ＣＣＤを通して外部へ取り出す電荷取り出
   し工程とを含み、 撮像すべき被写体にストロボ光を照射し、該ストロボ光
   の反射光を受けて前記光電変換素子が光電変換を行う場
   合に、前記露光開始信号は、ストロボの発光に同期して
   発生し、 前記電荷取り出し工程は、前記水平ＣＣＤから各垂直Ｃ
   ＣＤへ電荷の存在しない状態である空パケットを送り込
   む工程と、前記垂直ＣＣＤ内に空パケットが分布してい
   る状態で空パケットが垂直ＣＣＤ内の２行分以上を動く
   所定周期毎に水平ＣＣＤ内で１行分の電荷転送を行な
   い、垂直ＣＣＤに１行分の空パケットを送り込む転送工
   程とを含み、 前記スミア掃き出し工程における、前記垂直ＣＣＤに蓄
   積されたスミア電荷を水平ＣＣＤに転送するための前記
   垂直ＣＣＤの駆動周期は、前記垂直ＣＣＤに取り込まれ
   た電荷を外部へ取り出す電荷取り出し工程における前記
   垂直ＣＣＤの駆動周期より短い 固体撮像装置の駆動方
   法。
2. 【請求項２】 前記光電変換素子の各々に対応して、前
   記垂直ＣＣＤが２つの転送電極を有し、前記スミア掃き
   出し工程は、前記垂直ＣＣＤの転送方向に相互に隣接す
   る２つの光電変換素子に対応する転送電極下に蓄積され
   た電荷を１単位として転送する請求項１に記載の固体撮
   像装置の駆動方法。