JPH0316478A - 固体撮像装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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。

従来の技術 近年、固体撮像装置の開発が進み、性能の点から見て撮
像管に匹敵ないし、上回るものがある。

そのなかでもインターライン転送方式ＣＣＤ固体撮像装
置（以下ＩＴ−ＣＣＤと略記）は特に優れた特性を持っ
ており実用化されている。

以下、図面を参照しながら、ＩＴ−ＣＣＤの従来の構戒
について説明する。

第２図はＩＴ−ＣＣＤの全体構成図である。第２図にお
いて、１は光電変換素子、２は光電変換素子１に蓄積さ
れた信号電荷を垂直方向に転送する垂直ＣＣＤ　（以下
ＶＣＣＤと略記）、３はＶＣＣＤ２ｉこより転送された
信号電荷を水平方向に転送する水平ＣＣＤ　（以下ＨＣ
ＣＤと略記）、４はＨＣＣＤ３により転送された信号電
荷を検知する出力アンプ部である。

第３図は従来の電子シャッター駆動時のパルスタイミン
グ図である。φ１は垂直プランキングパルス、φ２はＶ
ＣＣＤ２の駆動パルス、φ３はＨＣＣＤ３の駆動パルス
、Ｖ１は素子出力波形である。５は垂直プランキング期
間、６はＶＣＣＤ２の信号電荷を１走査線分Ｈ　Ｃ　Ｃ
　Ｄ　３へ転送する信号電荷転送パルス、７は光電変換
素子で発生した不要な電荷をＶＣＣＤ２へ読み出す不要
電荷読み出しパルス、８は不要電荷をＶＣＣＤ２からＨ
ＣＣＤ３へ転送する不要電荷転送パルス、９は光電変換
素子で発生した信号電荷をＶＣＣＤ２へ読み出す信号電
荷読み出しパルス、１０は信号電荷蓄積期間、１１はＨ
ＣＣＤ３に移された１走査線分の電荷を転送する｝ＩＣ
ＣＤ転送期間、１２は信号電荷出力波形、１３は不要電
荷出力波形、Ｉ４は信号電荷に不要電荷が混入した出力
波形である。

光電変換素子１で発生した不要な電荷は、不要電荷読み
出しバルス７でＶＣＣＤ２へ読み出された後、不要電荷
転送パルス８でＨＣＣＤ３へ転送される。ＨＣＣＤ３へ
転送された不要電荷はＨＣＣＤ転送期間１１に出力アン
プ部４へ取り出される。また信号電荷蓄積期間１０に蓄
積された信号電荷は信号電荷読み出しバルス９によりＶ
ＣＣＤ２へ読み出された後、各信号電荷転送バルス６が
発生するごとに１走査線分づつＨＣＣＤ３へ転送される
ａＨＣＣＤ３へ転送された信号電荷はＨＣＣＤ転送期間
１１に出力アンプ部４に取り出され、ｖ１の素子出力波
形が得られる。ここで、信号電荷は、不要電荷が不要電
荷転送パルス８によりＨＣＣＤ３に送られた直後、信号
電荷転送パルス９により、ＶＣＣＤ２へ読み出される。

ＶＣＣＤ２へ読み出された信号電荷は、信号電荷転送パ
ルス６によりＨＣＣＤ３へ転送される。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような構成では、不要電荷がＨＣ
ＣＤＳ内に残っているうちに、信号電荷がＨＣＣＤに入
り込むこととなり、信号電荷に不要電荷が混入してしま
い垂直プランキング期間５の外へ、信号電荷に不要電荷
が混入した出力波形１４が現れることとなり、モニター
画面上に、実際の信号とは異る偽りの信号が発生してし
まう。

また、ＨＣＣＤ内に残っていた不要電荷が多い場合には
、信号電荷に不要電荷が混入した出力波形１４の数が極
端に多くなってしまう。信号電荷がＶＣＣＤ２からＨＣ
ＣＤ３へ最初に転送されてきたときＨＣＣＤＳ内に残っ
ていた不要電荷量をＡ，ＶＣＣＤの信号電荷転送バルス
６により１回にＶＣＣＤ２からＨＣＣＤ３へ転送される
信号電荷量をＢ、１回のＨＣＣＤ転送できる電荷容量を
Ｃ、信号電荷に不要電荷が混入した出力波形ｌ４の現れ
る回数をｎとするとき、ｎ回ＶＣＣＤ２がらＨＣＣＤ３
へ転送された時、ＨＣＣＤ内に存在する電荷量は（Ａ＋
ｎＢ）となる。また容量ＣのＨＣＣＤ３を用いてｎ回で
Ｈ　Ｃ　Ｃ　Ｄ外へ運び出せる電荷量は（ｎＣ）となる
ので、（Ａ＋ｎＢ）＝ｎＣの関係が成立しなければなら
ない。この時ｎ＝Ａ／（Ｃ−Ｂ）となる。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明の固体撮像装置の駆
動方法は、行列状に配列された複数個の光電変換素子と
前記光電変換素子で発生した電荷を転送する転送部を２
種類以上厘えた固体撮像装置において、第１の転送部の
電荷Ｅを第２の転送部へ移す場合、前記電荷Ｅを前．記
第１の転送部から前記第２の転送部へ移す時、前記第２
の転送部のうち、前記第１の転送部から前記電荷Ｅが移
る位置には、前記電荷Ｅ以外の電荷Ｇがないように前記
第２の転送部の前記電荷Ｇを前もって転送する駆動方法
となっている。

作用 この構戒によって、ＨＣＣＤａ内の不要電荷が全てＨＣ
ＣＤ３の駆動により出力アンプ部４に掃き出されるまで
の間ＶＣＣＤ２からＨＣＣＤ３に信号電荷が転送される
ことがないため、信号電荷に不要電荷が混入することが
なくなり、モニター画面上の不要電荷による偽りの信号
を防ぐことができる。

実施例 以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。第１図は本発明の実施例における駆動タイミン
グ図である。不要電荷読み出しパルス７でＶＣＣＤ２へ
読み出された不要電荷は、不要電荷転送パルス８でＨＣ
ＣＤ３へ転送される。信号電荷は、信号電荷蓄積期間１
０が第３図の信号電荷蓄積期間１０と同じ時間の後信号
電荷読み出しバルス９によりＶＣＣＤ２へ読み出される
が、ＨＣＣＤ３へ転送された不要電荷が全て、ＨＣＣＤ
の駆動パルスによりＨＣＣＤ３から出力アンプ部４へ掃
き出されるまではＶＣＣＤの信号電荷転送バルス６が発
生せずＨＣＣＤ３へ転送されないようになっている。し
たがって信号電荷に不要電荷が混入しないようにするこ
とができる。第３図において、信号電荷がＶＣＣＤ２か
らＨＣＣＤ３へ最初に転送されてきた時ＨＣＣＤ３内に
残っていた不要電荷量をＡとしたが、本発明においては
、この不要電荷に信号電荷が混入することがないので、
１回のＨＣＣＤ３の転送できる電荷容量をＣとすると、
不要電荷ＡをＨＣＣＤ３の外へ掃き出すために必要な転
送回数をｍとすると Ａ　／　Ｃ　＝　ｍ　　　　　　　　　　　　　　　　
　　・・・・・・（２）ＡＢ −Ｃ　　（Ｃ−Ｂ） ・・・・・・（３） 通常、１回のＨＣＣＤ３で転送できる電荷容量Ｃは、Ｖ
ＣＣＤ２からＨＣＣＤ３へ転送されてくる信号電荷量Ｂ
より大きく取っておかなければ、ＨＣＣＤ３を用いて信
号電荷Ｂを正確に出力アンプへ転送できないので、 Ｃ−Ｂ＞Ｏ　　　　　　　　　　　　　・・・・・・（
４）の関係が戒立する。したがって第（３）式は正とな
る。よって ｎ　−　ｍ　＞　Ｏ　　　　　　　　　　　　　・・・
・・・（５）第（５）式からわかるように、本発明の駆
動タイミングを用いることで、不要電荷をＨＣＣＤ３か
ら全て掃き出すためのＨＣＣＤ３の転送回数も少なくで
きる。特に、ＡとＢが大きく、Ｃと（Ｃ−Ｂ）が小さい
場合には、（ｎ−ｍ）が大きくなり不要電荷をＨＣＣＤ
３から全て掃き出すための転送回数を極端に改善できる
。

発明の効果 以上のように、本発明は、ＨＣＣＤＳ内に残っている不
要電荷を全て、ＨＣＣＤＳ外へ掃き出した後、信号電荷
をＨＣＣＤ３へ転送することにより、不要電荷を掃き出
すために必要なＨＣＣＤ３の転送回数を極端に少なくし
、不要電荷の掃き出しを垂直プランキング期間内に行う
ことができ、その実用的効果は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における駆動方法を示すタイ
ミング図、第２図はＩＴ−ＣＣＤの全体構戒図、第３図
は従来のパルスタイミング図である。 １・・・・・・光電変換素子、２・・・・・・垂直転送
ＣＣＤ（ＶＣＣＤ＞　、３・・・・・・水平転送ＣＣＤ
　（ＨＣＣＤ）．４・・・・・・出力アンプ部、５・・
・・・・垂直プランキング期間、６・・・・・・信号電
荷転送パルス、７・・・・・・不要電荷読み出しパルス
、８・・・・・・不要電荷転送パルス、９・・・・・・
信号電荷読み出しパルス、１０・・・・・・信号電荷蓄
積期間、１１・・・・・・ＨＣＣＤ転送期間、１２・・
・・・・信号電荷出力波形，１３・・・・・・不要電荷
出力波形、１４・・・・・・信号電荷に不要電荷が混入
した出力波形。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 行列状に配列された複数個の光電変換素子と前記光電変
   換素子で発生した電荷を転送する転送部を２種類以上備
   えた固体撮像装置において、第１の転送部の電荷を第２
   の転送部へ移す場合、前記第２の転送部のうち、前記第
   １の転送部の電荷が移される位置には、前記第２の転送
   部に蓄えられていた電荷がないように、事前に第２の転
   送部に蓄えられていた電荷を転送し前記電荷と前記電荷
   が混合しないことを特徴とする固体撮像装置の駆動方法
   。