JPH0773348B2 - 二次元ｃｃｄ撮像素子の駆動方法 - Google Patents
二次元ｃｃｄ撮像素子の駆動方法Info
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- JPH0773348B2 JPH0773348B2 JP62058036A JP5803687A JPH0773348B2 JP H0773348 B2 JPH0773348 B2 JP H0773348B2 JP 62058036 A JP62058036 A JP 62058036A JP 5803687 A JP5803687 A JP 5803687A JP H0773348 B2 JPH0773348 B2 JP H0773348B2
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- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000001444 catalytic combustion detection Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 101100166427 Arabidopsis thaliana CCD4 gene Proteins 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は二次元CCD（電荷結合素子）撮像素子の駆動方
法に関する。
法に関する。
二次元CCD撮像素子は集積回路技術を基盤として開発が
急速である。現在、二次元CCD撮像素子は多画素化、高
密度化される傾向にあるが、多画素化、高密度化すると
水平方向ピッチの縮小化に伴い水平CCDを構成する転送
電極が微小になり過ぎるようになる。これを避けるため
水平CCDを２個設ける構成がある。
急速である。現在、二次元CCD撮像素子は多画素化、高
密度化される傾向にあるが、多画素化、高密度化すると
水平方向ピッチの縮小化に伴い水平CCDを構成する転送
電極が微小になり過ぎるようになる。これを避けるため
水平CCDを２個設ける構成がある。
第２図はこのような二次元CCD撮像素子の構成の一例を
示す構成図である。二次元CCD撮像素子１の複数個のフ
ォトダイオードなどの受光素子２で光電変換され蓄積さ
れた信号電荷はトランスファゲート電極３を介して垂直
CCD4に転送され、次いで垂直走査方向に順次転送され
る。同図において、二次元CCD撮像素子１は二つの水平C
CD（CCDa）6,（CCDb）７を有し、図中破線で示すよう
に、第ｎ番目の垂直CCD4からの信号電荷は水平CCD6で、
同様に第ｎ＋１番目の垂直CCD4からの信号電荷は水平CC
D7でそれぞれ二つの出力回路9,10へ転送される。垂直CC
D4から二つの水平CCD6,7への信号電荷の振り分けは垂直
CCD最終電極φVL5と転送ゲート電極φT8で行なう。
示す構成図である。二次元CCD撮像素子１の複数個のフ
ォトダイオードなどの受光素子２で光電変換され蓄積さ
れた信号電荷はトランスファゲート電極３を介して垂直
CCD4に転送され、次いで垂直走査方向に順次転送され
る。同図において、二次元CCD撮像素子１は二つの水平C
CD（CCDa）6,（CCDb）７を有し、図中破線で示すよう
に、第ｎ番目の垂直CCD4からの信号電荷は水平CCD6で、
同様に第ｎ＋１番目の垂直CCD4からの信号電荷は水平CC
D7でそれぞれ二つの出力回路9,10へ転送される。垂直CC
D4から二つの水平CCD6,7への信号電荷の振り分けは垂直
CCD最終電極φVL5と転送ゲート電極φT8で行なう。
第３図および第４図は信号電荷の振り分けを説明するも
のである。第３図は垂直CCD4から二つの水平CCD6,7への
電極転送部の構成図、第４図はその動作を示す波形図で
ある。両図において、時刻t1で垂直CCD4の転送電極φV4
まで転送されてきた信号電荷は時刻t2で垂直CCD最終電
極φVL5を介して時刻t3で水平CCD6の転送電極φH1，φH
2の双方に転送される。第ｎ番目の垂直CCD4からの信号
電荷は時刻t3〜時刻t5の間、水平CCD6のφH2でとどま
る。第ｎ＋１番目の垂直CCD4からの信号電荷は時刻t4で
転送ゲート電極φT8を介して時刻t5で水平CCD7の転送電
極φH2に転送され、次いで二つの水平CCD6,7が同時に水
平転送を行なって信号電荷を出力する。
のである。第３図は垂直CCD4から二つの水平CCD6,7への
電極転送部の構成図、第４図はその動作を示す波形図で
ある。両図において、時刻t1で垂直CCD4の転送電極φV4
まで転送されてきた信号電荷は時刻t2で垂直CCD最終電
極φVL5を介して時刻t3で水平CCD6の転送電極φH1，φH
2の双方に転送される。第ｎ番目の垂直CCD4からの信号
電荷は時刻t3〜時刻t5の間、水平CCD6のφH2でとどま
る。第ｎ＋１番目の垂直CCD4からの信号電荷は時刻t4で
転送ゲート電極φT8を介して時刻t5で水平CCD7の転送電
極φH2に転送され、次いで二つの水平CCD6,7が同時に水
平転送を行なって信号電荷を出力する。
上述した従来の技術において、多画素化、高密度化は画
素数の増加に加え一般に走査線数も増加させ、なおかつ
フレーム数は一定であるため水平走査周波数が高く、こ
れに伴い水平走査期間や水平ブランキング期間が短くな
る。
素数の増加に加え一般に走査線数も増加させ、なおかつ
フレーム数は一定であるため水平走査周波数が高く、こ
れに伴い水平走査期間や水平ブランキング期間が短くな
る。
従って、第４図で示されるように、垂直CCD4から二つの
水平CCD6,7への信号電荷の振り分けを水平ブランキング
期間で順次行わせるような駆動方法によれば、必然的に
垂直転送クロックφV1〜φV4のパルス幅が短くなり、垂
直転送が十分に行なわれず、転送効率および転送電荷量
が劣化する。
水平CCD6,7への信号電荷の振り分けを水平ブランキング
期間で順次行わせるような駆動方法によれば、必然的に
垂直転送クロックφV1〜φV4のパルス幅が短くなり、垂
直転送が十分に行なわれず、転送効率および転送電荷量
が劣化する。
本発明は入射光を受けて光電変換する複数個の受光素子
と前記受光素子で光電変換され蓄積された被写体からの
入射光に対応した信号電荷を一定周期ごとに読み出して
垂直走査方向に順次転送する複数個の垂直電荷結合素子
とから成る撮像部と、この撮像部から垂直転送されてき
た信号電荷を水平走査方法にそれぞれ順次転送する第１
および第２の水平電荷結合素子から成る水平転送部と、
この水平転送部から転送されてくる信号電荷を受け電圧
信号に変換する出力部と、前記撮像部と前記水平転送部
とを接続する垂直電荷結合素子最終電極とを備える二次
元CCD撮像素子の駆動する方法において、前記垂直電荷
結合素子から順次垂直転送されてくる信号電荷を受け取
るために水平転送クロックの停止している水平ブランキ
ング期間に前記最終電極が保持した一本前の水平走査線
に相当する信号電荷の水平方向第ｎ番目の前記垂直電荷
結合素子からの信号電荷を前記第１の水平電荷結合素子
へ転送しかつ第ｎ＋１番目の前記垂直電荷結合素子から
の信号電荷を前記第２の水平電荷結合素子へ転送して水
平方向１画素ごとの信号電荷を振り分け、次に前記垂直
電荷結合素子から順次垂直転送されてくる前記一本前の
水平走査線の次の走査線の信号電荷を前記最終電極に転
送し次の水平ブランキング期間まで前記最終電極で保持
して遅延し、前記次の水平ブランキング期間にこの保持
された信号電荷を前記第１および第２の水平電荷結合素
子へ転送するように前記最終電極を駆動する構成であ
る。
と前記受光素子で光電変換され蓄積された被写体からの
入射光に対応した信号電荷を一定周期ごとに読み出して
垂直走査方向に順次転送する複数個の垂直電荷結合素子
とから成る撮像部と、この撮像部から垂直転送されてき
た信号電荷を水平走査方法にそれぞれ順次転送する第１
および第２の水平電荷結合素子から成る水平転送部と、
この水平転送部から転送されてくる信号電荷を受け電圧
信号に変換する出力部と、前記撮像部と前記水平転送部
とを接続する垂直電荷結合素子最終電極とを備える二次
元CCD撮像素子の駆動する方法において、前記垂直電荷
結合素子から順次垂直転送されてくる信号電荷を受け取
るために水平転送クロックの停止している水平ブランキ
ング期間に前記最終電極が保持した一本前の水平走査線
に相当する信号電荷の水平方向第ｎ番目の前記垂直電荷
結合素子からの信号電荷を前記第１の水平電荷結合素子
へ転送しかつ第ｎ＋１番目の前記垂直電荷結合素子から
の信号電荷を前記第２の水平電荷結合素子へ転送して水
平方向１画素ごとの信号電荷を振り分け、次に前記垂直
電荷結合素子から順次垂直転送されてくる前記一本前の
水平走査線の次の走査線の信号電荷を前記最終電極に転
送し次の水平ブランキング期間まで前記最終電極で保持
して遅延し、前記次の水平ブランキング期間にこの保持
された信号電荷を前記第１および第２の水平電荷結合素
子へ転送するように前記最終電極を駆動する構成であ
る。
本発明は上述した従来の問題点を解決するために、撮像
部から順次垂直転送されてきた信号電荷を撮像部と水平
転送部とを接続する垂直CCD最終電極で保持することに
よって次の水平ブランキング（BLK）期間まで遅延し、
次の水平BLK期間でこの保持された信号電荷を水平転送
部へ転送するように駆動する構成としたものである。
部から順次垂直転送されてきた信号電荷を撮像部と水平
転送部とを接続する垂直CCD最終電極で保持することに
よって次の水平ブランキング（BLK）期間まで遅延し、
次の水平BLK期間でこの保持された信号電荷を水平転送
部へ転送するように駆動する構成としたものである。
このような駆動方法によれば、撮像部の垂直CCDの垂直
転送と垂直CCD最終電極から水平CCDへの電荷転送とを独
立して行なうことが可能となり、従来の問題点が解決さ
れる。
転送と垂直CCD最終電極から水平CCDへの電荷転送とを独
立して行なうことが可能となり、従来の問題点が解決さ
れる。
次に、本発明について図面を参照して詳細に説明する。
第１図は本発明の二次元CCD撮像素子の駆動方法の一実
施例を示す、同図は水平BLK期間における垂直CCDと垂直
CCD最終電極と転送ゲート電極と水平CCDの動作に必要な
駆動パルスを示す波形図であり、おのおのφV1〜φV4は
垂直CCDに印加されるパルス、φVLは垂直CCD最終電極に
印加されるパルスは、φH1，φH2は水平CCDに印加され
るパルス、φＴは転送ゲート電極に印加されるパルスの
波形を示す。なお、本発明における二次元CCD撮像素子
の構成は第２図において述べた二次元CCD撮像素子と同
一である。
施例を示す、同図は水平BLK期間における垂直CCDと垂直
CCD最終電極と転送ゲート電極と水平CCDの動作に必要な
駆動パルスを示す波形図であり、おのおのφV1〜φV4は
垂直CCDに印加されるパルス、φVLは垂直CCD最終電極に
印加されるパルスは、φH1，φH2は水平CCDに印加され
るパルス、φＴは転送ゲート電極に印加されるパルスの
波形を示す。なお、本発明における二次元CCD撮像素子
の構成は第２図において述べた二次元CCD撮像素子と同
一である。
第１図および第２図を用いて本発明の動作について説明
する。前述した通り、二次元CCD撮像素子１の複数個の
受光素子２で光電変換され蓄積された被写体からの入射
光に対応した信号電荷は一定周期（フィールドまたはフ
レーム）ごとにトランスファゲート電極３を介して垂直
CCD4に読み出され、次いで垂直走査方向に順次転送され
てくる。垂直転送されてきた信号電荷は波形図に実線の
矢印で示すように時刻t1で垂直CCD4の転送電極φV4まで
転送され蓄積される。次に信号電荷は第ｎ番目と第ｎ＋
１番目の垂直CCD4の信号電荷の双方共に時刻t1′で垂直
CCD4の転送電極φV4から垂直CCD最終電極φVL5に転送さ
れる。垂直CCD最終電極φVL5はこの信号電荷を時刻t2′
から時刻t3（次の水平BLK期間）までの期間保持して遅
延する。垂直CCD最終電極φVL5はこの信号電荷を保持し
て遅延するように時刻t2から時刻t3まで次の水平走査の
期間電荷を蓄積する動作状態となるように駆動される。
時刻t2′から時刻t3（次の水平BLK期間）までの期間保
持して遅延された信号電荷は、第１図に一点鎖線の矢印
で示すように、次の水平BLK期間の時刻t3で垂直CCD最終
電極φVL5から水平CCD6の転送電極φH1，φH2の双方に
転送される。時刻t3で垂直CCD最終電極φVL5から水平CC
D6の転送電極φH1，φH2の双方に電荷が転送された後、
垂直CCD最終電極φVL5は次の走査線の信号電荷を時刻
t2′で垂直CCD4の転送電極φV4から受け取るために、時
刻t2′より前の時刻t2で電荷を蓄積する動作状態となる
ように駆動される。
する。前述した通り、二次元CCD撮像素子１の複数個の
受光素子２で光電変換され蓄積された被写体からの入射
光に対応した信号電荷は一定周期（フィールドまたはフ
レーム）ごとにトランスファゲート電極３を介して垂直
CCD4に読み出され、次いで垂直走査方向に順次転送され
てくる。垂直転送されてきた信号電荷は波形図に実線の
矢印で示すように時刻t1で垂直CCD4の転送電極φV4まで
転送され蓄積される。次に信号電荷は第ｎ番目と第ｎ＋
１番目の垂直CCD4の信号電荷の双方共に時刻t1′で垂直
CCD4の転送電極φV4から垂直CCD最終電極φVL5に転送さ
れる。垂直CCD最終電極φVL5はこの信号電荷を時刻t2′
から時刻t3（次の水平BLK期間）までの期間保持して遅
延する。垂直CCD最終電極φVL5はこの信号電荷を保持し
て遅延するように時刻t2から時刻t3まで次の水平走査の
期間電荷を蓄積する動作状態となるように駆動される。
時刻t2′から時刻t3（次の水平BLK期間）までの期間保
持して遅延された信号電荷は、第１図に一点鎖線の矢印
で示すように、次の水平BLK期間の時刻t3で垂直CCD最終
電極φVL5から水平CCD6の転送電極φH1，φH2の双方に
転送される。時刻t3で垂直CCD最終電極φVL5から水平CC
D6の転送電極φH1，φH2の双方に電荷が転送された後、
垂直CCD最終電極φVL5は次の走査線の信号電荷を時刻
t2′で垂直CCD4の転送電極φV4から受け取るために、時
刻t2′より前の時刻t2で電荷を蓄積する動作状態となる
ように駆動される。
次に、二つの水平CCD（CCDa）6,（CCDb）７へこの信号
電荷を振り分ける。この信号電荷の振り分けは、まず時
刻t3で二つの水平CCD6,7に転送されてきた信号電荷のう
ち第ｎ番目の垂直CCD4からの信号電荷は時刻t3〜時刻t5
の間、水平CCD6の転送電極φH2でとどめられ、一方第ｎ
＋１番目の垂直CCD4からの信号電荷は時刻t4で水平CCD6
の転送電極φH1から転送ゲート電極φT8に転送され、次
いでこの転送ゲート電極φT8を介して時刻t5で水平CCD7
の転送電極φH2に転送されて信号電荷が振り分けられ
る。この信号電荷の振り分けは従来と同様である。二つ
の水平CCD6,7に転送されて振り分けられた信号電荷は水
平CCD6,7共に転送電極φH2に保持される。この後、水平
転送を行ない、出力回路9,10を経由して時系列映像信号
として出力される。
電荷を振り分ける。この信号電荷の振り分けは、まず時
刻t3で二つの水平CCD6,7に転送されてきた信号電荷のう
ち第ｎ番目の垂直CCD4からの信号電荷は時刻t3〜時刻t5
の間、水平CCD6の転送電極φH2でとどめられ、一方第ｎ
＋１番目の垂直CCD4からの信号電荷は時刻t4で水平CCD6
の転送電極φH1から転送ゲート電極φT8に転送され、次
いでこの転送ゲート電極φT8を介して時刻t5で水平CCD7
の転送電極φH2に転送されて信号電荷が振り分けられ
る。この信号電荷の振り分けは従来と同様である。二つ
の水平CCD6,7に転送されて振り分けられた信号電荷は水
平CCD6,7共に転送電極φH2に保持される。この後、水平
転送を行ない、出力回路9,10を経由して時系列映像信号
として出力される。
以上の説明から明らかなように、撮像部と水平転送部と
を接続する垂直CCD最終電極が垂直CCDから順次垂直転送
されてきた信号電荷を次の水平BLK期間まで保持して遅
延する動作を行なう状態に駆動することにより、垂直CC
Dから水平CCDへの信号電荷の転送を水平BLK期間の初期
に行なうことが可能であり、かつ垂直CCDの垂直転送を
垂直CCD最終電極から水平CCDへの転送とは独立して行な
われるから垂直転送クロックφV1〜φV4のパルス幅を十
分長くできる。
を接続する垂直CCD最終電極が垂直CCDから順次垂直転送
されてきた信号電荷を次の水平BLK期間まで保持して遅
延する動作を行なう状態に駆動することにより、垂直CC
Dから水平CCDへの信号電荷の転送を水平BLK期間の初期
に行なうことが可能であり、かつ垂直CCDの垂直転送を
垂直CCD最終電極から水平CCDへの転送とは独立して行な
われるから垂直転送クロックφV1〜φV4のパルス幅を十
分長くできる。
以上述べたとおり、本発明によれば、転送効率の劣化が
悪く、かつ転送電極量が十分にとれる動作条件で二次元
CCD撮像素子を駆動することができる。この結果、多画
素化および高密度化に伴う駆動の問題が無く、容易に高
い解像度を持つ二次元CCD撮像素子を用いた二次元CCD撮
像装置が実現できる。
悪く、かつ転送電極量が十分にとれる動作条件で二次元
CCD撮像素子を駆動することができる。この結果、多画
素化および高密度化に伴う駆動の問題が無く、容易に高
い解像度を持つ二次元CCD撮像素子を用いた二次元CCD撮
像装置が実現できる。
第１図は本発明の二次元CCD撮像素子の駆動方法の一実
施例を示す駆動パルス波形図、第２図は従来の二次元CC
D撮像素子の一例を示す構成図、第３図および第４図は
撮像部から水平転送部への信号電荷の振り分け部分の電
荷転送部の構成および従来の動作を説明する駆動波形を
示す図である。 φV1〜φV4……垂直CCDに印加されるパルス、φVL……
垂直CCD最終電極に印加されるパルス、φH1，φH2……
水平CCDに印加されるパルス、φＴ……転送ゲート電極
に印加されるパルス。
施例を示す駆動パルス波形図、第２図は従来の二次元CC
D撮像素子の一例を示す構成図、第３図および第４図は
撮像部から水平転送部への信号電荷の振り分け部分の電
荷転送部の構成および従来の動作を説明する駆動波形を
示す図である。 φV1〜φV4……垂直CCDに印加されるパルス、φVL……
垂直CCD最終電極に印加されるパルス、φH1，φH2……
水平CCDに印加されるパルス、φＴ……転送ゲート電極
に印加されるパルス。
Claims (1)
- 【請求項１】入射光を受けて光電変換する複数個の受光
素子と前記受光素子で光電変換され蓄積された被写体か
らの入射光に対応した信号電荷を一定周期ごとに読み出
して垂直走査方向に順次転送する複数個の垂直電荷結合
素子とから成る撮像部と、この撮像部から垂直転送され
てきた信号電荷を水平走査方法にそれぞれ順次転送する
第１および第２の水平電荷結合素子から成る水平転送部
と、この水平転送部から転送されてくる信号電荷を受け
電圧信号に変換する出力部と、前記撮像部と前記水平転
送部とを接続する垂直電荷結合素子最終電極とを備える
二次元CCD撮像素子を駆動する方法において、前記垂直
電荷結合素子から順次垂直転送されてくる信号電荷を受
け取るために水平転送クロックの停止している水平ブラ
ンキング期間に前記最終電極が保持した一本前の水平走
査線に相当する信号電荷の水平方向第ｎ番目の前記垂直
電荷結合素子からの信号電荷を前記第１の水平電荷結合
素子へ転送しかつ第ｎ＋１番目の前記垂直電荷結合素子
からの信号電荷を前記第２の水平電荷結合素子へ転送し
て水平方向１画素ごとの信号電荷を振り分け、次に前記
垂直電荷結合素子から順次垂直転送されてくる前記一本
前の水平走査線の次の走査線の信号電荷を前記最終電極
に転送し次の水平ブランキング期間まで前記最終電極で
保持して遅延し、前記次の水平ブランキング期間にこの
保持された信号電荷を前記第１および第２の水平電荷結
合素子へ転送するように前記最終電極を駆動することを
特徴とする二次元CCD撮像素子の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62058036A JPH0773348B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 二次元ｃｃｄ撮像素子の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62058036A JPH0773348B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 二次元ｃｃｄ撮像素子の駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63224484A JPS63224484A (ja) | 1988-09-19 |
| JPH0773348B2 true JPH0773348B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=13072706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62058036A Expired - Lifetime JPH0773348B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 二次元ｃｃｄ撮像素子の駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0773348B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6153766A (ja) * | 1984-08-24 | 1986-03-17 | Hitachi Ltd | インタ−ライン型電荷転送撮像素子 |
-
1987
- 1987-03-13 JP JP62058036A patent/JPH0773348B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63224484A (ja) | 1988-09-19 |
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