JPH08205035A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 撮像素子の読み出し方法を使用する撮像素子
にとってもっとも有利な方法、また撮像素子の使用用途
にとって最適な読み出し方法を選択すること。 【構成】 光電変換セル群と、この光電変換セル群に隣
接する電荷転送部と、光電変換セル群の信号電荷を電荷
転送部に読み出すための読み出しゲート電極と、読み出
しゲート電極に加える電荷読み出しのための電圧を光電
変換セルから電荷転送部への読み出し方法、読み出しタ
イミングに応じて異なる電圧値とする制御手段とを有す
る。

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するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年撮像装置に多く使われる撮像素子は
インターライン型ＣＣＤであり、ビデオカメラの普及に
伴い、ビデオカメラ用ＣＣＤの量産化による低コスト化
の実現により多くの分野においてビデオカメラ用ＣＣＤ
が汎用的に使われるようになっている。

【０００３】図３はビデオ用として一般化したインター
ライン型ＣＣＤの構成図である。２０は特定の波長域の
光を透過するフィルターを介して入射した光を電荷に変
換する光電変換部、２１は各々の光電変換セル（以下画
素）に蓄えられた電荷を垂直方向に転送するための垂直
転送部、２２は垂直転送部より転送されてきた電荷を水
平ライン毎に転送する水平転送部、２３は水平転送部よ
り転送されてきた電荷を電圧信号に変換して出力するフ
ローティングディフュージョンアンプである。図４に本
撮像素子の画素部の断面構造とポテンシャルプロフィー
ルを示す。図のようにアンチブルーミング機構としては
縦形オーバーフロードレインが採用されている。このよ
うな撮像素子は一般には補色市松色差順次方式の色フィ
ルタ構成が用いられており、上下２画素を加算して読み
出されるのを標準とした設計がなされている。そして図
３にフィールド読み出しとして示すように、それぞれ全
ての画素の電荷を同時に垂直転送部内の対応する電荷の
井戸に転送し、その後奇数フィールドと偶数フィールド
とで１対ずつの画素の信号を垂直転送部内で加算し、し
かもこの加算される対の組み合わせを図３の様に、画素
１行分ずらす擬似インタレース読み出しがなされる。

【０００４】さて、さらに、近年のメモリ技術の向上に
よるメモリＩＣの小型、高容量、低コスト化はビデオム
ービーカメラ、ビデオスチールカメラのデジタル化を促
進した。また、マルチメディアのニーズはビデオ信号に
とらわれないデジタル画像データを求めている。ここに
おいて、ビデオ信号フォーマットに規制されないデジタ
ルカメラも、また、世に出てきている。

【０００５】さて、このようなデジタルカメラに使用す
る撮像素子はビデオ信号フォーマットに規制されないこ
とから、自由な構成にすることが可能なわけであるが、
製品価格を低くするためには、むしろ、ビデオカメラ用
の撮像素子をそのまま使用したほうが好ましい。ここに
おいて、ビデオムービーカメラ用撮像素子を用いて、ビ
デオムービーカメラとは異なる駆動方法で動かすことに
より、より高い画質の画像データを得ることの出来るデ
ジタルカメラの工夫が重要になり、本出願人から特願平
６ー１３７３１８号が出願されている。

【０００６】その一例を示す。

【０００７】図５はデジタルカメラの構成を示すブロッ
ク図である。

【０００８】３１は被写体からの反射光を結像するため
の光学レンズ、３２は光学レンズから入射する光学像の
入射光量を制御するためのシャッタあるいは絞り、３３
は光学レンズにより結像された被写体像を電気信号に変
換するための撮像素子で、例えばビデオカメラに一般に
用いられる補色市松色差順次方式インターライン型ＣＣ
Ｄ、３４は撮像素子を動作させるために必要なタイミン
グ信号を発生するタイミング信号発生回路（以下Ｔ
Ｇ）、３５は撮像素子を駆動するための電圧を発生する
駆動電圧設定回路、３６はＴＧからの信号を撮像素子駆
動可能なレベルに増幅する撮像素子駆動回路、３７はＣ
ＤＳ（相関２重サンプリング）回路やＡＧＣ回路を備え
た前置処理回路、３８は前置処理回路より出力されるア
ナログ信号をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換
器、３９はデジタル化された信号を撮像信号処理するた
めの撮像処理回路、４０は撮像処理回路により処理され
た信号を記録するための記録媒体、４１は記録媒体に信
号を送るための記録媒体Ｉ／Ｆ，４２はカメラの撮影開
始や撮像素子の読み出し方式を撮影者が制御するための
操作部、４３は操作部により設定された撮像方式の読み
出し方式に応じて駆動電圧の切り換えの制御信号とＴＧ
の信号タイミングの設定のための信号を出力する設定切
換回路、４４は撮像信号を表示するＥＶＦ（電子ビュー
ファインダ），４５ はバスコントローラ、４６はデジ
タル信号を一時記憶するバッファメモリである。

【０００９】ここで示すデジタルカメラはスチル画を撮
影するためのカメラである。このようなカメラでは通
常、フィールド読み出し駆動で１フィールドのみの画像
とりこみで画像を得ることから、本来撮像素子の持つ最
大解像度をはるかに下まわる解像度の画像しか得ること
が出来ない。そこで一般に用いられるビデオ用の補色市
松色差順次方式インターライン型ＣＣＤを図３のフレー
ム読み出しで示すように個々の画素を加算することな
く、そのまま読み出し、個々の画素の信号データをその
ままメモリに取り込み、メモリに記憶された各画素デー
タを撮像信号処理すると解像度の高い画像が得られる
（以下では言葉の誤解をさけるために図３に示すフレー
ム読み出しを全画素フレーム読み出し、または全画素読
み出しと呼ぶ）。しかし、全画素フレーム読み出しでは
信号レベルが半分程度になり、したがって撮像素子の出
力は通常の加算する読み出し（以下フィールド加算読み
出し、または単にフィールド読み出しと呼ぶ）でのＡＧ
Ｃゲインより倍程度高くゲインをかけることになり、画
像のＳ／Ｎは著しく悪化することとなる。特願平６ー１
３７３１８号では、デジタルカメラにおいてフィールド
読み出しと全画素フレーム読み出しの併用をすること
と、全画素フレーム読み出し時の撮像素子のダイナミッ
クレンジを増加させる方法を提供するものであり、フィ
ールド読み出し時は撮像素子を通常使われると同じ条件
で使い、フレーム読み出し時は光電変換部各セルの電荷
蓄積容量を増加させるような条件にするものである。

【００１０】これにつき図４、図６、図７に基づき説明
する。図４（ａ）は画素部の断面構造図、（ｂ）は光電
変換セルの基板深さ方向のポテンシャルと、ＶＣＣＤ
（垂直転送部）の水平方向のポテンシャルを示したもの
である。図６は上からみた画素の構造図であり、Ｖ１〜
Ｖ４は転送電極、Ｃ．Ｓはチャネルストップ、ＰＤは光
電変換セルである。図４は撮像素子のＶＣＣＤの４つの
電荷に加えるパルスを示すタイムチャートでフィールド
読み出しのタイミングを示す。

【００１１】光電変換セルの容量は、図４に於いて、縦
形オーバーフロードレインのポテンシャルと読み出しゲ
ート電極下のポテンシャルとで決まる。すなわち、深さ
方向のポテンシャルの壁はシリコン基板に加えるバイア
ス電圧Ｖｓｕｂの値により決まり、Ｖｓｕｂ値が高いほ
どポテンシャルの壁は低くなる。読み出しゲート電極は
垂直転送部の転送電極の一極と共通になっており（通常
図６ではＶ１ゲートとＶ３ゲート）、このＶ１ゲート、
Ｖ３ゲートはしたがって図７のように、光電変換セルか
ら垂直転送電極下へ信号電荷を読み出すための電圧ＶＨ
と電荷の垂直転送のためのＶＭ、ＶＬが加えられるが、
ＶＭ値が電荷蓄積期間の読み出しゲートのポテンシャル
の壁の高さの最小レベルを決め、ＶＭ値が低いほど電荷
蓄積期間の読み出しゲートのポテンシャルの壁の高さは
高くなる。特願平６ー１３７３１８号では全画素読み出
し時はフィールド読み出し時よりも、Ｖｓｕｂ値及びＶ
Ｍ値を下げることによりフレーム蓄積時光電変換セルの
飽和容量を通常使用時のそれよりも増加させたものであ
る。

【００１２】次に前記図５のデジタルカメラの動作の一
例を説明する。

【００１３】まず撮影者が操作部４２の第１スイッチを
オンすることによりファインダモードでの撮像動作を開
始し、シャッタ３２（不図示の絞りを含む）がタイミン
グ信号発生器による電子シャッタ動作により撮像素子の
露光を行わせ、撮像素子の出力を読み出す。

【００１４】読みだした撮像出力に対して前置処理回路
３７でＣＤＳ処理やゲインコントロール等の信号処理を
行う。この際ゲインコントロール回路のゲインは撮像素
子の感度によって決まるので撮像装置製造時に設定され
る。前置処理回路３７の出力はＡ／Ｄ変換器３８にてデ
ジタル信号に変換されてバスコントローラ４５を通って
撮像信号処理回路３９に入力される。撮像信号処理回路
３９で処理された信号はＥＶＦ４４に出力され撮影者は
撮像範囲や被写体の状況を確認することが出来る。

【００１５】このファインダモードでの動作では撮像信
号の読み出しレートをより短くするためにフィールド読
み出しで行うことが好ましい。したがって、撮像素子の
基板電位Ｖｓｕｂ、および、垂直転送ゲートのパルスの
中間電位ＶＭは図４（ｂ）で示したポテンシャルがレベ
ル１の電位になるようにする。ここで、Ｖｓｕｂ値、Ｖ
Ｍ値は通常ビデオムービカメラ等で使われると同じに設
定するのが望ましが、これに限定されない。

【００１６】続いて操作部の第２スイッチがオンされる
と撮像装置は全画素読み出し撮影のモードに入る。

【００１７】フレーム撮影モードに入るとまず撮像素子
に露光を開始する。露光時間の開始は撮像素子の基板電
位に対して印加されるＶｓｕｂパルスによって決まる。
露光開始にさいして、基板電位Ｖｓｕｂと垂直転送パル
スの中間電位ＶＭはそれぞれ図４（ｂ）で示したポテン
シャルがレベル２になるように変更される。ここで、レ
ベル２の電極電位の設定はレベル１の電極電位の設定よ
りも低い電位に設定される。

【００１８】このように、Ｖｓｕｂ電位、および、ＶＭ
電位を低く設定することで撮像素子の光電変換セルの飽
和容量を増大させ、撮像信号の飽和レベルを増大させる
ことができる。

【００１９】ここでＶＭ値を下げるとき、読み出しゲー
トを兼ねるＶ１電極とＶ３電極のみのＶＭ値をさげれば
よいように考えがちであるが、図６にみるようにＶ２、
Ｖ４電極下の光電変換セルとの分離領域は必ずしも全面
的にチャネルストップで分離されているとは限らないの
で全電極（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４）とも下げることが
望ましい。

【００２０】さて、ここで垂直転送部（以下ＶＣＣＤ）
の各ポテンシャル井戸の飽和容量は充分に高い必要があ
る。すなわち、２画素加算のフィールド読み出しに対し
て全画素読み出しでは１画素分の電荷しか扱わないこと
が、この条件を成り立たせている。

【００２１】動作の説明を、図８を加えて続ける。図８
は全画素フレーム読み出し時の撮像素子のＶＣＣＤの電
極に加えるパルスのタイムチャートの一例である。

【００２２】全画素読み出しでの撮影が開始され、所望
の露光量を得るとシャッタは閉じられる。したがって、
電子シャッタパルスＶｓｕｂの最後（即ち蓄積開始）か
らメカニカルシャッタの閉じるまでが全画素読み出しの
露光時間となる。

【００２３】メカニカルシャッタが閉じられると、ま
ず、Ｖ３ゲート電極にＶＨ電位を加えることにより図３
のＣｙ、Ｙｅのライン群が垂直転送部に読み込まれる。

【００２４】以下図８のタイミングパルスを第１から第
４の電極Ｖ１〜Ｖ４に加えることで、順次出力し、読み
だした撮像出力に対して前置処理回路３７でＣＤＳ処理
やゲインコントロール等の信号処理を行う。ゲインコン
トロールは撮像素子の飽和電圧が増大したことから、フ
ィールド読み出しのときと同じ設定か、わずかに高めに
設定される。

【００２５】前置処理回路３７の出力はＡ／Ｄ変換器３
８にてデジタル信号に変換されてバスコントローラ４５
によってバッファメモリ４６に記憶される。バッファメ
モリ４６には図９（１）のような概念で、１ライン記憶
したら次のアドレス領域からは１ライン分空けて、その
後のアドレス領域に１ライン分記憶していくというよう
に、とびとびにメモリマップ上に記憶していく。こうし
て撮像素子の奇数ラインの信号電荷をすべて出力する
と、次にＧ，Ｍｇラインの信号がＶ１ゲートにより読み
だされ、同様に前置処理、Ａ／Ｄの後バッファメモリを
介して、メモリに図９（２）のように空白となっている
アドレス領域に１ライン毎記憶される。

【００２６】メモリへの書き込みが終わると、所定の手
順でメモリの画像データは読みだされ、撮像信号処理回
路で処理されて、記憶媒体Ｉ／Ｆ４１を介して記憶媒体
４０に記憶される。

【００２７】一方、上記特願平６ー１３７３１８号を改
良した出願が本出願人により平成６年１２月１６日に成
されている。（以下第２の出願と略す。） この第２の出願に於いては、ＶＭ値を下げるとＶＣＣＤ
の飽和電荷量が減ること、また、通常行われる電荷読み
出し方法ではＶＣＣＤの電荷転送セル１つ（一電極）の
ポテンシャルの井戸の電荷飽和容量で撮像素子としての
電荷飽和容量が決まることとに注目して、ＶＣＣＤの電
荷転送セル２つのポテンシャルの井戸の電荷飽和容量
（イコールＶＣＣＤの最大電荷転送量）で撮像素子とし
ての電荷飽和容量が決まる読み出し方法のいくつかを発
明し、ＶＭ値を下げた駆動方法をより有効なものとして
いる。

【００２８】この第２の出願を用いた読み出し方法の一
実施例を図１０から図１３を用いて説明する。

【００２９】図１０は一般に用いられるビデオ用の補色
市松色差順次方式インターライン型ＣＣＤにおいて通常
行われるフィールド読み出しでの読み出しタイミング例
を示す図である。

【００３０】本タイミング信号はＴＧ（タイミング信号
発生回路）３４で発生され、撮像素子駆動回路３６で必
要な電圧レベルのパルスにされ、撮像素子３３に加えら
れる。

【００３１】図１３は通常用いられる撮像素子駆動回路
３６の回路構成を示すブロック図で、撮像素子のＶＣＣ
Ｄの４つの電極に加えるパルスのための回路部分のみを
示したものである。入力ＩＶ１、ＩＶ２、ＩＶ３、ＩＶ
４は垂直転送のためのタイミングパルスであり、ＸＳＧ
１、ＸＳＧ２は光電変換セルＰＤから垂直転送部ＶＣＣ
Ｄへの読み出しのためのタイミングパルスである。ＩＶ
２、ＩＶ４は各々２値ドライバ回路ＢＤ１，ＢＤ２に入
力され、駆動電圧設定回路３５できめられる電圧値ＶＭ
２４及びＶＬ２４の２値からなるパルスＶ２、Ｖ４とさ
れて出力されるＩＶ１はＸＳＧ１とともに、ＩＶ３はＸ
ＳＧ３とともに、各々３値ドライバ回路ＴＤ１，ＴＤ２
に入力され、駆動電圧設定回路３５できめられる電圧値
ＶＨ、ＶＭ１３、ＶＬ１３の３値からなるパルスＶ１、
Ｖ３とされて出力される。

【００３２】図１１は第２の出願におけるフレーム全画
素読み出しの読み出しタイミングの一実施例である。

【００３３】第１フィールド、第２フィールドともに読
み出しパルスのタイミングはＸＳＧ２のタイミングで読
み出しが行われている。

【００３４】さて、先に説明したデジタルカメラで、フ
ィールド読み出しとしては従来一般に用いられていた図
１０に示すタイミングを用い、フレーム全画素読み出し
では図１１の読み出しタイミングをもちいるのであれ
ば、ＴＧ３４と撮像素子駆動回路３６の間に図１４のよ
うなスイッチ回路を設けて読み出しモードに応じてスイ
ッチを切り換えなければならない。そこで回路規模を増
やさないために、フィールド読み出しのタイミングとし
ては図１２のタイミングがとる。

【００３５】このようにすれば、撮像素子駆動回路の入
力ＸＳＧ１、ＸＳＧ２にはともにＸＳＧ２のタイミング
パルスが入力されるだけで、スイッチとスイッチ切り換
えのための回路は不要となる。

【００３６】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら上記
の第２の出願の撮像素子の読み出し方法においては、一
般に行われるフィールド読み出しタイミング（図１０）
と同じ電圧条件でフレーム全画素読み出し（図１１）と
図１２のフィールド読み出しを行うと、図１２のフィー
ルド読み出しのタイミングで撮像素子を動かした場合に
おいてのみ、電子シャッタを用いた際に固定パターンノ
イズが発生する。このような固定パターンの発生した画
像は粗い曇りガラスを通して見たように、ざらついた感
じの不快な画像となる。

【００３７】上記の問題は図１２のタイミングの読み出
し方法にすると光電変換セルＰＤから垂直転送部ＶＣＣ
Ｄへの読み出しが不完全となることによって発生する。
図１５に概念図を示す。

【００３８】図１５（１）は図１０、または図１１のタ
イミングで読み出しを行った場合のポテンシャル図、図
１５（２）は図１２のタイミングで読み出しを行った場
合の読み出し中のポテンシャル図である。図１５（１）
では電荷は完全読み出しされるが、図１５（２）の場合
だと電荷トラップが生じていることが分かる。

【００３９】ここで、電子シャッタパルスを加えないの
なら、光電変換セルにはたえず電荷がトラップされてい
ることから完全読み出しされるが、電子シャッタパルス
Ｖｓｕｂを加えると、そのつどトラップが空にされるの
で信号電荷は不完全読み出しされることとなり、各光線
変換セルのトラップの大きさのばらつき分が固定パター
ンノイズとして表れることとなる。

【００４０】

【課題を解決するための手段および作用】本発明は、上
述の問題を解決したものである。すなわち、本願の第１
の発明の撮像装置によれば、光電変換セル群と、該光電
変換セル群に隣接する電荷転送部と、前記光電変換セル
群の信号電荷を前記電荷転送部に読み出すための読み出
しゲート電極と、前記読み出しゲート電極に加える電荷
読み出しのための電圧を前記光電変換セルから前記電荷
転送部への読み出し方法、読み出しタイミングに応じて
異なる電圧値とする制御手段と、を有することを特徴と
する。

【００４１】又、第２の発明によれば、光電変換セル群
と、該光電変換セル群に隣接する電荷転送部と、前記光
電変換セル群の信号電荷を前記電荷転送部に読み出すと
共に、奇数ラインと偶数ラインとそれぞれ別に駆動する
ことが可能な読み出しゲート電極と、前記光電変換セル
群の前後ラインいずれかの画素信号を加算混合してから
電荷転送を行うフィールド読み出しモードと各画素電荷
単独に読み出す全画素フレーム読み出しモードとの２つ
の読み出しモードを切り換えるモード切換手段と、前記
フィールド読み出しにおいて奇数ラインと偶数ラインの
読み出しゲートに加える読み出しパルスを同相とすると
共に、読み出しゲート電極に加えられる光電変換セルか
ら電荷転送部への読み出しのためのパルス電圧レベル
を、光電変換セルから電荷転送部に電荷が完全読み出し
されるように設定する制御手段と、を有することを特徴
とする。

【００４２】又第３の発明によれば、光電変換セル群
と、該光電変換セル群に隣接する電荷転送部と、前記光
電変換セルの信号電荷を前記電荷転送部に読み出すため
の読み出しゲート電極と、前記ゲート電極を介した電荷
読み出しを複数の方法、複数のタイミングでおこなうと
共に、前記読み出しゲート電極に加える光電変換セルか
ら電荷転送部に信号電荷を読み出すためのパルス電圧
を、すべての読み出し方法、読み出しタイミングのそれ
ぞれにおいて完全転送をするための最小電圧のうち、最
も高い値以上の電圧値に設定する制御手段と、を有する
ことを特徴とする。

【００４３】上記の構成により、複数の読み出し方法を
行う撮像装置において、どの読み出しにおいても確実に
完全読み出しが行われ品位の落ちることのない画像情報
をえることができる。

【００４４】これについて説明する。図１０、図１１
と、図１２のタイミングでは読み出しゲートに加える電
圧は同じであるので、どちらも同じポテンシャル状態と
なり、ともに完全読み出しできるはずと考えられるのだ
が、実際には図１２のように読み出しゲートをすべて開
く場合（同相読み出し）と、図１０、図１１のように読
み出しゲートを交互に半分ずつ開く場合（異相読み出
し）とでは半導体表面のポテンシャル状態は異なる。

【００４５】したがって、本発明では例えば図１２の同
相読み出しの場合、さらに読み出しゲートに比較的高い
電圧を加えることにより完全読み出しを実現したもので
ある。

【００４６】

【実施例】図１は本発明を用いたデジタルカメラの構成
図であり、図５とは４７は読み出しパルスの電圧ＶＨを
調整するためのＶＨ調整回路が駆動電圧設定回路３５に
内蔵されている点が異なる。カメラの動作も図５と同様
であり、フレーム全画素読み出しは図１１で示される読
み出しタイミングで、フィールド読み出しは図１２で示
される同相読み出しタイミングで駆動される。つまり、
撮像素子駆動回路３６のＸＳＧ１、ＸＳＧ２の入力端子
には共にＴＧ３４からＸＳＧ２のパルスが入力される。

【００４７】このように駆動される撮像素子のＰＤから
ＶＣＣＤへの読み出しが完全読み出しされるための最小
パルス電圧はフィールド全画素読み出しのほうがフレー
ム全画素読み出しより２Ｖぐらい高い値となることが確
認された。

【００４８】したがって、ＶＨ調整回路４７はＶＨがフ
ィールド読み出しの時に確実に完全読み出しされるよ
う、従来より比較的高い値に設定される。このように読
み出しパルスの電圧を設定すれば、フィールド読み出し
においてもフレーム全画素読み出しにおいても必ず完全
読み出しにすることができる。

【００４９】先に本出願人は撮像素子の飽和電荷量を増
加させるフレーム全画素読み出し方法とフィールド全画
素読み出し方法のいくつかを提案したが、これら複数の
読み出し方法のいずれを用いるにしても、用いる読み出
し方法のうち、完全読み出しのための最小電圧のもっと
も高いものが完全読み出し出来る値にＶＨは設定される
ようにすれば本願と同じ効果を得ることができる。

【００５０】図２は第２の実施例のデジタルカメラの構
成図で、４８は設定切換回路４３の命令に応じて読み出
しパルス電圧ＶＨの値を切り換えるＶＨコントローラで
ある。この実施例も従来例のデジタルカメラと基本的に
差はないが、読み出し方法、タイミングの設定情報が設
定切換回路から駆動電圧設定回路に内蔵されるＶＨコン
トローラに伝えられ、伝えられた情報に応じて読み出し
パルス電圧の値が設定される。したがって、フレーム全
画素読み出しの時とフィールド読み出し時とでは異なる
読み出しパルス電圧が加えられることになる。

【００５１】さて、先に完全読み出しと不完全読み出し
の概念図を図１５で説明した。しかし、読み出しゲート
電極下のポテンシャルがＰＤのポテンシャルよりも高く
なる（読み出しゲート下が壁状となる）場合だけにトラ
ップ電荷が生ずるとはいえない面がある。というのは、
読み出しパルスのパルス幅を充分に長くすることでトラ
ップ電荷が生じなくなることがありうるからである。従
って、読み出しパルス電圧の設定を読み出し方法、タイ
ミングに応じて設定するのではなく読み出しパルス幅を
読み出し方法、タイミングに応じて設定する方法も考え
られ、本願発明はこのようなものも基本的にはカバーす
るが、特に、読み出しパルス電圧の設定値を切り換える
ほうが確実に完全読み出しの条件を設定できること、読
み出し方法、タイミング差による設定値の差が読み出し
パルス電圧の方が小さいこと、回路系の構成がパルス電
圧を設定するようにする方が簡単である等の理由によ
り、以上のべてきた読み出しパルス電圧設定方法のほう
が優れており、特にこのようなタイプを含むものであ
る。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、イ
ンターライン型ＣＣＤ等の撮像素子において、光電変換
セルＰＤから垂直転送部ＶＣＣＤへの読み出しの方法、
タイミングに応じて読み出しパルスの電圧ＶＨを切り換
えて設定することで、ＰＤからＶＣＣＤへの読み出しを
どのようなタイミングにしても完全読み出しが可能とな
る。従って撮像素子の読み出し方法を使用する撮像素子
にとってもっとも有利な方法、また撮像素子の使用用途
にとって最適な読み出し方法を選択することができる。

【００５３】また、複数の読み出し方法を行う撮像装置
において、どの読み出しにおいても確実に完全読み出し
が行われ品位のおちることのない画像情報をえることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例のデジタルカメラの構成図であ
る。

【図２】第２の実施例のデジタルカメラの構成図であ
る。

【図３】撮像素子の構成図である。

【図４】撮像素子の断面構造図とそのポテンシャルプロ
フィール図である。

【図５】従来のデジタルカメラの構成図である。

【図６】撮像素子の構造図である。

【図７】撮像素子の駆動パルスのタイムチャートであ
る。

【図８】撮像素子の駆動パルスのタイムチャートであ
る。

【図９】バッファメモリへの記憶のデータ配置の概念図
である。

【図１０】撮像素子の読み出しタイミング図である。

【図１１】撮像素子の読み出しタイミング図である。

【図１２】撮像素子の読み出しタイミング図である。

【図１３】駆動電圧設定回路のブロック図である。

【図１４】読み出しパルスタイミング切り換え回路のブ
ロック図である。

【図１５】撮像素子の読み出し時のポテンシャル図であ
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光電変換セル群と、 該光電変換セル群に隣接する電荷転送部と、 前記光電変換セル群の信号電荷を前記電荷転送部に読み
   出すための読み出しゲート電極と、 前記読み出しゲート電極に加える電荷読み出しのための
   電圧を前記光電変換セルから前記電荷転送部への読み出
   し方法、読み出しタイミングに応じて異なる電圧値とす
   る制御手段と、を有することを特徴とする撮像装置。
2. 【請求項２】 光電変換セル群と、 該光電変換セル群に隣接する電荷転送部と、 前記光電変換セル群の信号電荷を前記電荷転送部に読み
   出すと共に、奇数ラインと偶数ラインとそれぞれ別に駆
   動することが可能な読み出しゲート電極と、 前記光電変換セル群の前後ラインいずれかの画素信号を
   加算混合してから電荷転送を行うフィールド読み出しモ
   ードと各画素電荷単独に読み出す全画素フレーム読み出
   しモードとの２つの読み出しモードを切り換えるモード
   切換手段と、 前記フィールド読み出しにおいて奇数ラインと偶数ライ
   ンの読み出しゲートに加える読み出しパルスを同相とす
   ると共に、読み出しゲート電極に加えられる光電変換セ
   ルから電荷転送部への読み出しのためのパルス電圧レベ
   ルを、光電変換セルから電荷転送部に電荷が完全読み出
   しされるように設定する制御手段と、を有することを特
   徴とする撮像装置。
3. 【請求項３】 光電変換セル群と、 該光電変換セル群に隣接する電荷転送部と、 前記光電変換セルの信号電荷を前記電荷転送部に読み出
   すための読み出しゲート電極と、 前記ゲート電極を介した電荷読み出しを複数の方法、複
   数のタイミングでおこなうと共に、前記読み出しゲート
   電極に加える光電変換セルから電荷転送部に信号電荷を
   読み出すためのパルス電圧を、すべての読み出し方法、
   読み出しタイミングのそれぞれにおいて完全転送をする
   ための最小電圧のうち、最も高い値以上の電圧値に設定
   する制御手段と、を有することを特徴とする撮像装置。