JPH0530428A - 固体撮像素子の駆動方法 - Google Patents
固体撮像素子の駆動方法Info
- Publication number
- JPH0530428A JPH0530428A JP3181488A JP18148891A JPH0530428A JP H0530428 A JPH0530428 A JP H0530428A JP 3181488 A JP3181488 A JP 3181488A JP 18148891 A JP18148891 A JP 18148891A JP H0530428 A JPH0530428 A JP H0530428A
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- JP
- Japan
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- solid
- state image
- pulse
- image pickup
- pickup element
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】２次元固体撮像素子に於いて、残像及びそれに
よって劣化するリニアリティの改善。 【構成】読み出しパルス以後に基板に正極性のパルスを
印加する事で、残像成分を基板側に引き抜き、前記正極
性パルス以後バイアスライトを点灯させ、残像成分に相
当する分の電荷蓄積を行なう事で、残像及びそれによっ
て劣化するリニアリティの改善を図る。
よって劣化するリニアリティの改善。 【構成】読み出しパルス以後に基板に正極性のパルスを
印加する事で、残像成分を基板側に引き抜き、前記正極
性パルス以後バイアスライトを点灯させ、残像成分に相
当する分の電荷蓄積を行なう事で、残像及びそれによっ
て劣化するリニアリティの改善を図る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固体撮像素子の駆動方法
に関し、特にインターライン転送方式ＣＣＤ撮像素子の
駆動方法に関する。
に関し、特にインターライン転送方式ＣＣＤ撮像素子の
駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】インターライン転送方式のＣＣＤ撮像素
子はフォトダイオードで光電変換された電荷を読み出し
パルスにて垂直レジスターに読み出し、転送を行う。こ
の読み出し動作は、図４のポテンシャル図に示すよう
に、フォトダイオード１５が空乏化していれば、図４
（ａ）の状態から読み出しゲート１６がオンされると、
図４（ｂ）の様に、フォトダイオードに蓄積された電荷
１８は完全に垂直レジスター１７に読み出される。これ
に対しフォトダイオードが空乏化していないと読み出し
ゲート部に電界がかからず、図４（ｃ）の様に信号電荷
１８の一部が残り残像現象が生ずる。これを抑えるため
に読み出しゲート部により高い電圧を印加せざるをえな
い。
子はフォトダイオードで光電変換された電荷を読み出し
パルスにて垂直レジスターに読み出し、転送を行う。こ
の読み出し動作は、図４のポテンシャル図に示すよう
に、フォトダイオード１５が空乏化していれば、図４
（ａ）の状態から読み出しゲート１６がオンされると、
図４（ｂ）の様に、フォトダイオードに蓄積された電荷
１８は完全に垂直レジスター１７に読み出される。これ
に対しフォトダイオードが空乏化していないと読み出し
ゲート部に電界がかからず、図４（ｃ）の様に信号電荷
１８の一部が残り残像現象が生ずる。これを抑えるため
に読み出しゲート部により高い電圧を印加せざるをえな
い。
【０００３】最近では画素の高密度化のためフォトダイ
オード面積が小さくなり、それによって起こる飽和出力
（以後Ｖsat とする）減少をフォトダイオードの濃度を
濃くする事で補っているため、フォトダイオードを空乏
化させて使用する事が難しくなってきている。そこで図
５に示す様なＣＣＤ出力の基板電圧（以後Ｖsub とす
る）依存性により基板に高いＶsubを印加する事で瞬時
的に蓄積電荷を基板側に引き抜けるという特性を利用
し、Ｖsub によって残存成分を完全に基板側に引き抜
き、非空乏化状態でも残像が発生しない方法が挙げられ
た。
オード面積が小さくなり、それによって起こる飽和出力
（以後Ｖsat とする）減少をフォトダイオードの濃度を
濃くする事で補っているため、フォトダイオードを空乏
化させて使用する事が難しくなってきている。そこで図
５に示す様なＣＣＤ出力の基板電圧（以後Ｖsub とす
る）依存性により基板に高いＶsubを印加する事で瞬時
的に蓄積電荷を基板側に引き抜けるという特性を利用
し、Ｖsub によって残存成分を完全に基板側に引き抜
き、非空乏化状態でも残像が発生しない方法が挙げられ
た。
【０００４】しかしＶsub により残存成分を引き抜いた
状態だと、低照度時に撮像する際、信号電荷が残像成分
の抜けたポテンシャル分の信号量がトラップされてしま
うので、図６に示す様に、リニアリティが残像量に応じ
て劣化するという欠点がある。
状態だと、低照度時に撮像する際、信号電荷が残像成分
の抜けたポテンシャル分の信号量がトラップされてしま
うので、図６に示す様に、リニアリティが残像量に応じ
て劣化するという欠点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の撮像方
法ではフォトダイオードが空乏化しない場合は、より高
い読み出しゲート電圧が必要とされ、また非空乏化状態
にて残像成分を基板側に引き抜く方法に於いては、低照
度時残像成分の抜けたフォトダイオードのポテンシャル
の深い部分に信号電荷がトラップされリニアリティが残
像量に応じて劣化するという欠点がある。
法ではフォトダイオードが空乏化しない場合は、より高
い読み出しゲート電圧が必要とされ、また非空乏化状態
にて残像成分を基板側に引き抜く方法に於いては、低照
度時残像成分の抜けたフォトダイオードのポテンシャル
の深い部分に信号電荷がトラップされリニアリティが残
像量に応じて劣化するという欠点がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像素子の
駆動方法は、表面に正孔蓄積層を有するＰＮ接合型ホト
ダイオードと縦型オーバーフロードレインを少くとも有
する二次元の固体撮像素子に於いて、垂直ブランキング
期間内に前記固体撮像素子の基板電圧を読み出しパルス
の立ち下がり以後に正極性の印加パルスを重畳し、かつ
前記印加パルスの立ち下がり以後に前記固体撮像素子の
表面全体を照射する様設けられたバイアスライトを点灯
させ、垂直ブランキング期間内に消灯されることを特徴
としている。
駆動方法は、表面に正孔蓄積層を有するＰＮ接合型ホト
ダイオードと縦型オーバーフロードレインを少くとも有
する二次元の固体撮像素子に於いて、垂直ブランキング
期間内に前記固体撮像素子の基板電圧を読み出しパルス
の立ち下がり以後に正極性の印加パルスを重畳し、かつ
前記印加パルスの立ち下がり以後に前記固体撮像素子の
表面全体を照射する様設けられたバイアスライトを点灯
させ、垂直ブランキング期間内に消灯されることを特徴
としている。
【０００７】
【実施例】図１は本発明の実施例１のブロック図、図３
は図１の回路動作のタイミングチャートである。
は図１の回路動作のタイミングチャートである。
【０００８】単安定マルチバイブレータ６は読み出しパ
ルスの立下りに同期して立ち上がり、所望の期間を経て
立下るパルスを発生し、単安定マルチバイブレータ７は
単安定マルチバイブレータ６の出力の立下りに同期して
立ち上がり、任意の期間を経て立下がるパルスを発生す
る。単安定マルチバイブレータ７の出力のロウレベルを
通常のＶsub （例えば図５に於いて１０Ｖ）に設定し、
ハイレベルを蓄積電荷が完全に基板側に引き抜く事が出
来る電圧（例えば図５に於いて３０Ｖ）に設定し、増幅
器５、Ｖsub 端子４を介して基板に印加する。
ルスの立下りに同期して立ち上がり、所望の期間を経て
立下るパルスを発生し、単安定マルチバイブレータ７は
単安定マルチバイブレータ６の出力の立下りに同期して
立ち上がり、任意の期間を経て立下がるパルスを発生す
る。単安定マルチバイブレータ７の出力のロウレベルを
通常のＶsub （例えば図５に於いて１０Ｖ）に設定し、
ハイレベルを蓄積電荷が完全に基板側に引き抜く事が出
来る電圧（例えば図５に於いて３０Ｖ）に設定し、増幅
器５、Ｖsub 端子４を介して基板に印加する。
【０００９】また単安定マルチバイブレータ８は単安定
マルチバイブレータ７の出力の立ち去がりに同期して立
ち上がり、所望の期間（残像量に相当する電荷を蓄積出
来る期間）を経て立ち下がるパルスを発生し、アナログ
スイッチ９を制御することによりバイアスライト２に電
圧が印加される。
マルチバイブレータ７の出力の立ち去がりに同期して立
ち上がり、所望の期間（残像量に相当する電荷を蓄積出
来る期間）を経て立ち下がるパルスを発生し、アナログ
スイッチ９を制御することによりバイアスライト２に電
圧が印加される。
【００１０】この動作により、残像成分を基板に引き抜
いた後残像成分の抜けたポテンシャル分の信号量に相当
する光量をバイアスライトから得る事が出来、低照度時
のリニアリティ劣化を抑える事が出来る。
いた後残像成分の抜けたポテンシャル分の信号量に相当
する光量をバイアスライトから得る事が出来、低照度時
のリニアリティ劣化を抑える事が出来る。
【００１１】なお、図中、１はレンズ、３は固体撮像素
子であり、この固体撮像素子及び上記以外の固体撮像素
子駆動回路（図示省略）は従来通りであるので説明は省
略した。
子であり、この固体撮像素子及び上記以外の固体撮像素
子駆動回路（図示省略）は従来通りであるので説明は省
略した。
【００１２】図２に実施例２を示す。実施例１では残像
量一定と仮定したが、実際には図７の様に光量により残
像量が非線形に変化する。
量一定と仮定したが、実際には図７の様に光量により残
像量が非線形に変化する。
【００１３】従って本実施例は、図１の構成に加えて、
固体撮像素子出力端子１１と単安定マルチバイブレータ
８との間に増幅器１２、検波器１３、単安定マルチバイ
ブレータ８の時定数制御回路１４を直列接続し、固体撮
像素子の出力を検波器により平均化し、その平均値に応
じて単安定マルチバイブレータ８の時定数τを制御して
バイアスライトの光量を可変させている。この事により
低照度時のバイアスライト量を制御出来、バイアスライ
トから発生するショットノイズを最小限に抑えられるた
め、よりＳ／Ｎの良い画面を得る事が出来る。
固体撮像素子出力端子１１と単安定マルチバイブレータ
８との間に増幅器１２、検波器１３、単安定マルチバイ
ブレータ８の時定数制御回路１４を直列接続し、固体撮
像素子の出力を検波器により平均化し、その平均値に応
じて単安定マルチバイブレータ８の時定数τを制御して
バイアスライトの光量を可変させている。この事により
低照度時のバイアスライト量を制御出来、バイアスライ
トから発生するショットノイズを最小限に抑えられるた
め、よりＳ／Ｎの良い画面を得る事が出来る。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、表面に正
孔蓄積層を有するＰＮ接合型フォトダイオードと縦型オ
ーバーフロードレインとを有する２次元の固体撮像素子
に於いて、垂直ブランキング期間内に前記固体撮像素子
の基板電圧を読み出しパルスの立ち下がり以後に正極性
の印加パルスを重畳し、かつ前記印加パルスの立ち下が
り以後に前記固体撮像素子の表面全体を照射する様設け
られたバイアスライトを点灯させ、垂直ブランキング期
間内に消灯される事によりフォトダイオードが空乏化し
ていない場合でも読み出しゲート電圧を高くする事なく
残像を抑える事が出来る。また低照度時のリニアリティ
も劣化しない。
孔蓄積層を有するＰＮ接合型フォトダイオードと縦型オ
ーバーフロードレインとを有する２次元の固体撮像素子
に於いて、垂直ブランキング期間内に前記固体撮像素子
の基板電圧を読み出しパルスの立ち下がり以後に正極性
の印加パルスを重畳し、かつ前記印加パルスの立ち下が
り以後に前記固体撮像素子の表面全体を照射する様設け
られたバイアスライトを点灯させ、垂直ブランキング期
間内に消灯される事によりフォトダイオードが空乏化し
ていない場合でも読み出しゲート電圧を高くする事なく
残像を抑える事が出来る。また低照度時のリニアリティ
も劣化しない。
【図１】本発明の実施例１のブロック図。
【図２】本発明の実施例２のブロック図。
【図３】図１に示した実施例の回路動作タイミングチャ
ート。
ート。
【図４】従来例を説明するポテンシャル図。
【図５】固体撮像素子出力のＶsub 依存性を示す図。
【図６】固体撮像素子出力のリニアリティ特性図。
【図７】残像量の光量依存性を示す図。
１ レンズ ２ バイアスライト ３ 固体撮像素子 ４ Ｖsub ５，１２ 増幅器 ６，７，８ 単安定マルチバイブレータ ９ アナログスイッチ １０ バイアスライト用電源 １１ 固体撮像素子出力端子 １３ 検波器 １４ τ制御回路（時定数制御回路） １５ フォトダイオード １６ 読み出しゲート １７ 垂直レジスタ １８ 信号電荷
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 表面に正孔蓄積層を有するＰＮ接合型フ
ォトダイオードと縦型オーバーフロードレインとを少く
とも有する２次元の固体撮像素子に於いて、垂直ブラン
キング期間内に前記固体撮像素子の基板電圧に読み出し
パルスの立ち上がり以後に正極性の印加パルスを重畳
し、かつ前記印加パルスの立ち下がり以後に前記固体撮
像素子の表面全体を照射する用設けられたバイアスライ
トを点灯させ、垂直ブランキング期間内に消灯させる事
を特徴とする固体撮像素子の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3181488A JPH0530428A (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 固体撮像素子の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3181488A JPH0530428A (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 固体撮像素子の駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0530428A true JPH0530428A (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=16101638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3181488A Pending JPH0530428A (ja) | 1991-07-23 | 1991-07-23 | 固体撮像素子の駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0530428A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5530632A (en) * | 1993-09-14 | 1996-06-25 | Moritex Corporation | Cordless light source |
-
1991
- 1991-07-23 JP JP3181488A patent/JPH0530428A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5530632A (en) * | 1993-09-14 | 1996-06-25 | Moritex Corporation | Cordless light source |
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