JPH0884297A - 固体撮像装置およびその駆動方法 - Google Patents
固体撮像装置およびその駆動方法Info
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- JPH0884297A JPH0884297A JP6217407A JP21740794A JPH0884297A JP H0884297 A JPH0884297 A JP H0884297A JP 6217407 A JP6217407 A JP 6217407A JP 21740794 A JP21740794 A JP 21740794A JP H0884297 A JPH0884297 A JP H0884297A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 転送手段の面積の増加、駆動電圧の増加を伴
うことなくダイナミックレンジを大きくする。 【構成】 光電変換素子７からの撮像電荷を転送する第
１転送手段９を有する撮像部３と、撮像部３から第１転
送手段９を介して転送される撮像電荷を蓄積する第１蓄
積部４と、第１蓄積部４に蓄積された撮像電荷を転送、
蓄積する第２蓄積部５と、第２蓄積部５に蓄積された撮
像電荷を線順次に出力する第２転送手段６と、を備え
た。１撮像期間を複数の期間に分割し、各期間毎に１撮
像期間分の画素に対応する光電変換素子７からの撮像電
荷を第１転送手段９に読みだし、第１蓄積部４へ転送し
て、１撮像期間を分割した複数の期間にて得られた撮像
電荷を各撮像期間毎に加算し、１撮像期間毎の垂直帰線
期間にて第２蓄積部５に転送し、各水平帰線期間に１ラ
インずつ第２転送手段６に転送する。
うことなくダイナミックレンジを大きくする。 【構成】 光電変換素子７からの撮像電荷を転送する第
１転送手段９を有する撮像部３と、撮像部３から第１転
送手段９を介して転送される撮像電荷を蓄積する第１蓄
積部４と、第１蓄積部４に蓄積された撮像電荷を転送、
蓄積する第２蓄積部５と、第２蓄積部５に蓄積された撮
像電荷を線順次に出力する第２転送手段６と、を備え
た。１撮像期間を複数の期間に分割し、各期間毎に１撮
像期間分の画素に対応する光電変換素子７からの撮像電
荷を第１転送手段９に読みだし、第１蓄積部４へ転送し
て、１撮像期間を分割した複数の期間にて得られた撮像
電荷を各撮像期間毎に加算し、１撮像期間毎の垂直帰線
期間にて第２蓄積部５に転送し、各水平帰線期間に１ラ
インずつ第２転送手段６に転送する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固体撮像装置およびその
駆動方法に係わり、特に電荷結合素子（ＣＣＤ）により
形成したＣＣＤイメージセンサを使用した固体撮像装置
およびその駆動方法に好適に用いられるものである。
駆動方法に係わり、特に電荷結合素子（ＣＣＤ）により
形成したＣＣＤイメージセンサを使用した固体撮像装置
およびその駆動方法に好適に用いられるものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＣＣＤイメージセンサなどの固
体イメージセンサは、マトリクス状に配設された各光電
変換素子により得られる撮像電荷の読みだし構造により
分類された、フレームトランスファ型やインターライン
トランスファ型、フレームインターライントランスファ
型などの各種構造のものが知られている。
体イメージセンサは、マトリクス状に配設された各光電
変換素子により得られる撮像電荷の読みだし構造により
分類された、フレームトランスファ型やインターライン
トランスファ型、フレームインターライントランスファ
型などの各種構造のものが知られている。
【０００３】従来の固体撮像装置の例として、フレーム
インターライントランスファ型の固体イメージセンサを
用いた固体撮像装置の概略図を図８に示す。図８に示す
ように、固体撮像装置は通常、ＣＣＤイメージセンサ６
１とタイミング信号発生器６２から構成され、ＣＣＤイ
メージセンサ６１は、撮像部６３、蓄積部６４、水平転
送レジスタ部６５より構成される。さらに、上記撮像部
６３は、マトリクス状に配設された光電変換素子６６
と、各光電変換素子６６により得られる撮像電荷がそれ
ぞれの読みだしゲート６７を介して読みだされる垂直転
送レジスタ６８とからなりたっている。
インターライントランスファ型の固体イメージセンサを
用いた固体撮像装置の概略図を図８に示す。図８に示す
ように、固体撮像装置は通常、ＣＣＤイメージセンサ６
１とタイミング信号発生器６２から構成され、ＣＣＤイ
メージセンサ６１は、撮像部６３、蓄積部６４、水平転
送レジスタ部６５より構成される。さらに、上記撮像部
６３は、マトリクス状に配設された光電変換素子６６
と、各光電変換素子６６により得られる撮像電荷がそれ
ぞれの読みだしゲート６７を介して読みだされる垂直転
送レジスタ６８とからなりたっている。
【０００４】上記蓄積部６４は、１フィールド分の画素
の撮像電荷を蓄積するもので、上記撮像部６３の垂直転
送レジスタ６８により転送された撮像電荷を映像期間中
に線順次に出力するもので、蓄積部を兼ねた垂直転送レ
ジスタ６９で構成される。
の撮像電荷を蓄積するもので、上記撮像部６３の垂直転
送レジスタ６８により転送された撮像電荷を映像期間中
に線順次に出力するもので、蓄積部を兼ねた垂直転送レ
ジスタ６９で構成される。
【０００５】そして、このような固体イメージセンサを
使用した固体撮像装置では、上記固体イメージセンサを
フレーム蓄積モードやフィールド蓄積モードで駆動し
て、ＮＴＳＣ方式などの標準テレビジョン方式に準拠し
た撮像出力信号を得るようにしている。
使用した固体撮像装置では、上記固体イメージセンサを
フレーム蓄積モードやフィールド蓄積モードで駆動し
て、ＮＴＳＣ方式などの標準テレビジョン方式に準拠し
た撮像出力信号を得るようにしている。
【０００６】図８の固体イメージセンサの駆動信号のタ
イミングチャートを図９に示す。従来の固体撮像装置の
駆動方法の説明を図８及び図９を用いて行う。
イミングチャートを図９に示す。従来の固体撮像装置の
駆動方法の説明を図８及び図９を用いて行う。
【０００７】１フィールド期間にて光電変換された撮像
電荷は、フィールド期間の終了時点に読みだしゲートパ
ルス（Ｒｅａｄ−ｐ）にて垂直転送レジスタ６８に読み
だされる。読みだされた撮像電荷は、駆動信号Ｖｄｒｖ
１にて垂直帰線期間にて高速転送され、蓄積部６４へと
転送される。蓄積部６４に転送された撮像電荷は、駆動
信号Ｖｄｒｖ２にて水平帰線期間毎に１ラインずつ水平
転送レジスタ６５に転送され、水平転送レジスタ駆動信
号（図示せず）にて映像信号として出力される。しかし
ながら、上記ＣＣＤイメージセンサなどの固体イメージ
センサにおける各光電変換素子は、図１０に入出力特性
を示すように、入射光量ｘに比例する撮像電荷を発生す
るが、その蓄積電荷量ｙが入射光量ｘ０における飽和蓄
積電荷量ｙ０にて飽和してしまうことが知られている。
電荷は、フィールド期間の終了時点に読みだしゲートパ
ルス（Ｒｅａｄ−ｐ）にて垂直転送レジスタ６８に読み
だされる。読みだされた撮像電荷は、駆動信号Ｖｄｒｖ
１にて垂直帰線期間にて高速転送され、蓄積部６４へと
転送される。蓄積部６４に転送された撮像電荷は、駆動
信号Ｖｄｒｖ２にて水平帰線期間毎に１ラインずつ水平
転送レジスタ６５に転送され、水平転送レジスタ駆動信
号（図示せず）にて映像信号として出力される。しかし
ながら、上記ＣＣＤイメージセンサなどの固体イメージ
センサにおける各光電変換素子は、図１０に入出力特性
を示すように、入射光量ｘに比例する撮像電荷を発生す
るが、その蓄積電荷量ｙが入射光量ｘ０における飽和蓄
積電荷量ｙ０にて飽和してしまうことが知られている。
【０００８】これは、一般には、垂直転送レジスタで取
り扱える電荷量を越える電荷については、光電変換素子
上において、オーバーフロードレインに捨てられる構造
になっているためである。
り扱える電荷量を越える電荷については、光電変換素子
上において、オーバーフロードレインに捨てられる構造
になっているためである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来のＣＣＤイメージ
センサを用いた固体撮像装置では、先に説明した飽和蓄
積電荷量ｙ０のために、ダイナミックレンジの大きな撮
像出力を得ることは困難であった。この飽和蓄積電荷量
ｙ０は、上記のように、おもに垂直転送レジスタの取扱
い電荷量で決定される場合が多く、飽和蓄積電荷量を大
きくするためには、 １）垂直転送レジスタの駆動電圧を大きくする。
センサを用いた固体撮像装置では、先に説明した飽和蓄
積電荷量ｙ０のために、ダイナミックレンジの大きな撮
像出力を得ることは困難であった。この飽和蓄積電荷量
ｙ０は、上記のように、おもに垂直転送レジスタの取扱
い電荷量で決定される場合が多く、飽和蓄積電荷量を大
きくするためには、 １）垂直転送レジスタの駆動電圧を大きくする。
【００１０】２）垂直転送レジスタの面積を大きくす
る。 といった方法が考案されているが、１）の手法は、消費
電力の増大や、電源電圧の上昇といった問題が発生す
る。また、２）の手法では、ＣＣＤイメージセンサの画
素の面積との兼ね合いがあり、垂直転送レジスタの面積
の増大は光電変換部の面積の縮小、ひいては、感度の低
下といった問題を発生させる。
る。 といった方法が考案されているが、１）の手法は、消費
電力の増大や、電源電圧の上昇といった問題が発生す
る。また、２）の手法では、ＣＣＤイメージセンサの画
素の面積との兼ね合いがあり、垂直転送レジスタの面積
の増大は光電変換部の面積の縮小、ひいては、感度の低
下といった問題を発生させる。
【００１１】本発明は、上記従来例の欠点を解消し、光
電変換素子の感度低下を発生させず、電源電圧の上昇を
起こさせず、飽和蓄積電荷量を増大させ、ＣＣＤイメー
ジセンサのダイナミックレンジを大きくすることのでき
る固体撮像装置を提供するものである。
電変換素子の感度低下を発生させず、電源電圧の上昇を
起こさせず、飽和蓄積電荷量を増大させ、ＣＣＤイメー
ジセンサのダイナミックレンジを大きくすることのでき
る固体撮像装置を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像装置
は、配列された複数の画素に対応する光電変換素子によ
り得られる撮像電荷を転送する第１の転送手段を有する
撮像部と、上記撮像部から上記第１の転送手段を介して
転送される撮像電荷を蓄積する第１の蓄積部と、上記第
１の蓄積部に蓄積された撮像電荷を転送、蓄積する第２
の蓄積部と、上記第２の蓄積部に蓄積された撮像電荷を
線順次に出力する第２の転送手段と、を備えたものであ
る。
は、配列された複数の画素に対応する光電変換素子によ
り得られる撮像電荷を転送する第１の転送手段を有する
撮像部と、上記撮像部から上記第１の転送手段を介して
転送される撮像電荷を蓄積する第１の蓄積部と、上記第
１の蓄積部に蓄積された撮像電荷を転送、蓄積する第２
の蓄積部と、上記第２の蓄積部に蓄積された撮像電荷を
線順次に出力する第２の転送手段と、を備えたものであ
る。
【００１３】本発明の固体撮像装置の駆動方法は、上記
固体撮像装置において、１撮像期間を複数の期間に分割
し、各期間毎に１撮像期間分の画素に対応する光電変換
素子にて得られた撮像電荷を上記第１の転送手段に読み
だし、さらに上記第１の蓄積部へ転送し、上記第１の蓄
積部にて、１撮像期間を分割した複数の期間にて得られ
た撮像電荷を各撮像期間毎に加算した後、１撮像期間毎
の垂直帰線期間にて上記第２の蓄積部に転送し、各水平
帰線期間に１ラインずつ第２の転送手段に転送し、映像
信号を得ることを特徴とするものである。
固体撮像装置において、１撮像期間を複数の期間に分割
し、各期間毎に１撮像期間分の画素に対応する光電変換
素子にて得られた撮像電荷を上記第１の転送手段に読み
だし、さらに上記第１の蓄積部へ転送し、上記第１の蓄
積部にて、１撮像期間を分割した複数の期間にて得られ
た撮像電荷を各撮像期間毎に加算した後、１撮像期間毎
の垂直帰線期間にて上記第２の蓄積部に転送し、各水平
帰線期間に１ラインずつ第２の転送手段に転送し、映像
信号を得ることを特徴とするものである。
【００１４】
【作用】本発明は上記の固体撮像装置の構造及び駆動方
法とすることにより、高輝度の被写体に対しても、垂直
転送レジスタ等の第１の転送手段の１回の転送における
取扱い電荷量を従来の最大取扱い電荷量程度まで減らす
ことが可能となり、第１の転送手段の面積の増加、ある
いは第１の転送手段の駆動電圧の増加を伴うことなくダ
イナミックレンジを大きくすることが可能となる。
法とすることにより、高輝度の被写体に対しても、垂直
転送レジスタ等の第１の転送手段の１回の転送における
取扱い電荷量を従来の最大取扱い電荷量程度まで減らす
ことが可能となり、第１の転送手段の面積の増加、ある
いは第１の転送手段の駆動電圧の増加を伴うことなくダ
イナミックレンジを大きくすることが可能となる。
【００１５】例を用い具体的に説明すると、今、図３に
示すような被写体を撮影しているとすると、通常の固体
撮像装置の場合には、図４（ａ）に示すような撮像電荷
量となり、飽和蓄積電荷量ｙ０を越えた電荷については
光電変換素子上にていわゆるオーバーフロードレインに
捨てられる構造になっていた。
示すような被写体を撮影しているとすると、通常の固体
撮像装置の場合には、図４（ａ）に示すような撮像電荷
量となり、飽和蓄積電荷量ｙ０を越えた電荷については
光電変換素子上にていわゆるオーバーフロードレインに
捨てられる構造になっていた。
【００１６】本発明は、１撮像期間を複数の期間に分割
することにより、第１の転送手段の一回の転送電荷量を
図４（ｂ）に示すように飽和蓄積電荷量（ｙ０）以下に
制限し、かつ、複数回の転送を行うことにより、等価的
に１撮像期間における最大取扱い電荷量を大きくするも
のである。例えば、１撮像期間を２分割したとすると、
図５に示すように最大取扱い電荷量は２ｙ０となる。な
お、１撮像期間とは１フィールド期間でも１フレーム期
間でも、どちらでもよく、本発明の効果は同様である。
することにより、第１の転送手段の一回の転送電荷量を
図４（ｂ）に示すように飽和蓄積電荷量（ｙ０）以下に
制限し、かつ、複数回の転送を行うことにより、等価的
に１撮像期間における最大取扱い電荷量を大きくするも
のである。例えば、１撮像期間を２分割したとすると、
図５に示すように最大取扱い電荷量は２ｙ０となる。な
お、１撮像期間とは１フィールド期間でも１フレーム期
間でも、どちらでもよく、本発明の効果は同様である。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例について、特に１撮像
期間を１フィールドとして図面を用いて詳細に説明す
る。 〔実施例１〕図１に本発明の固体撮像装置の第１実施例
の構成を示す。また、図２に本発明の固体撮像装置の第
１実施例の駆動のタイミングチャートを示す。以下、こ
れらの図１，２を用いて本発明の固体撮像装置の第１実
施例の説明を行う。
期間を１フィールドとして図面を用いて詳細に説明す
る。 〔実施例１〕図１に本発明の固体撮像装置の第１実施例
の構成を示す。また、図２に本発明の固体撮像装置の第
１実施例の駆動のタイミングチャートを示す。以下、こ
れらの図１，２を用いて本発明の固体撮像装置の第１実
施例の説明を行う。
【００１８】本発明の固体撮像装置は、ＣＣＤイメージ
センサ１とタイミング信号発生器２とを備える。ＣＣＤ
イメージセンサ１は撮像部３、第１の蓄積部４、第２の
蓄積部５、及び第２の転送手段となる水平転送レジスタ
部６より構成され、上記撮像部３は、マトリクス状に配
設された光電変換素子７と、各光電変換素子７により得
られる撮像電荷がそれぞれの読みだしゲート８を介して
読みだされる第１の転送手段となる第１の垂直転送レジ
スタ９とからなる。上記第１の蓄積部４は、１フィール
ド分の画素の撮像電荷を加算、蓄積するもので、上記撮
像部３の第１の垂直転送レジスタ９と、上記第１の垂直
転送レジスタ９により転送された撮像電荷を１フィール
ドにわたり各画素毎に加算する加算読みだしゲート１
０、この加算読みだしゲート１０により読みだされた撮
像電荷を１フィールド期間にわたり加算及び蓄積する蓄
積部をかねた第２の垂直転送レジスタ１１より構成され
る。上記第２の蓄積部５は、上記第１の蓄積部にて１フ
ィールド期間にわたり加算蓄積された撮像電荷を１フィ
ールド毎に転送し、映像期間中に線順次に出力するもの
で、上記第１の蓄積部をかねた第２の垂直転送レジスタ
１２で構成される。
センサ１とタイミング信号発生器２とを備える。ＣＣＤ
イメージセンサ１は撮像部３、第１の蓄積部４、第２の
蓄積部５、及び第２の転送手段となる水平転送レジスタ
部６より構成され、上記撮像部３は、マトリクス状に配
設された光電変換素子７と、各光電変換素子７により得
られる撮像電荷がそれぞれの読みだしゲート８を介して
読みだされる第１の転送手段となる第１の垂直転送レジ
スタ９とからなる。上記第１の蓄積部４は、１フィール
ド分の画素の撮像電荷を加算、蓄積するもので、上記撮
像部３の第１の垂直転送レジスタ９と、上記第１の垂直
転送レジスタ９により転送された撮像電荷を１フィール
ドにわたり各画素毎に加算する加算読みだしゲート１
０、この加算読みだしゲート１０により読みだされた撮
像電荷を１フィールド期間にわたり加算及び蓄積する蓄
積部をかねた第２の垂直転送レジスタ１１より構成され
る。上記第２の蓄積部５は、上記第１の蓄積部にて１フ
ィールド期間にわたり加算蓄積された撮像電荷を１フィ
ールド毎に転送し、映像期間中に線順次に出力するもの
で、上記第１の蓄積部をかねた第２の垂直転送レジスタ
１２で構成される。
【００１９】また、上記タイミング信号発生器２は図２
に示すように、上記ＣＣＤイメージセンサ１を駆動する
各種タイミング信号を発生する。すなわち、上記タイミ
ング信号発生器２は、まず、１フィールド期間をたとえ
ば、Ｔ１，Ｔ２の２つの期間に分割し、各期間Ｔ１，Ｔ
２の終了タイミングｔ１，ｔ２各々に光電変換素子７に
得られた撮像電荷を第１の垂直転送レジスタ９に読み出
す読みだしゲート８を駆動するゲートパルス（Ｒｅａｄ
−ｐ）を発生する。第１の垂直転送レジスタ９に読みだ
された撮像電荷は、第１の蓄積部４にＶｄｒｖ１駆動信
号にて高速転送された後、上記の加算読みだしゲート１
０を駆動する加算ゲートパルス（Ａｄｄ−ｐ）により、
Ｔ１期間の撮像電荷とＴ２期間の撮像電荷が加算され、
第１の蓄積部４に蓄積される。
に示すように、上記ＣＣＤイメージセンサ１を駆動する
各種タイミング信号を発生する。すなわち、上記タイミ
ング信号発生器２は、まず、１フィールド期間をたとえ
ば、Ｔ１，Ｔ２の２つの期間に分割し、各期間Ｔ１，Ｔ
２の終了タイミングｔ１，ｔ２各々に光電変換素子７に
得られた撮像電荷を第１の垂直転送レジスタ９に読み出
す読みだしゲート８を駆動するゲートパルス（Ｒｅａｄ
−ｐ）を発生する。第１の垂直転送レジスタ９に読みだ
された撮像電荷は、第１の蓄積部４にＶｄｒｖ１駆動信
号にて高速転送された後、上記の加算読みだしゲート１
０を駆動する加算ゲートパルス（Ａｄｄ−ｐ）により、
Ｔ１期間の撮像電荷とＴ２期間の撮像電荷が加算され、
第１の蓄積部４に蓄積される。
【００２０】第１の蓄積部４に加算蓄積された１フィー
ルド期間の撮像電荷は、１フィールド毎に第２の蓄積部
５にＶｄｒｖ２駆動信号にて高速転送され、その後は、
Ｖｄｒｖ３駆動信号及びＨｄｒｖ駆動信号（図示せず）
にて映像期間中に線順次に水平転送レジスタ６より出力
される。 〔実施例２〕上記第１の実施例は、垂直転送レジスタ９
の第１の蓄積部４への電荷転送に何等の条件もつけてい
ないが、映像信号中におけるＳ／Ｎを考慮した場合映像
信号期間における転送を制限した方が無難である。
ルド期間の撮像電荷は、１フィールド毎に第２の蓄積部
５にＶｄｒｖ２駆動信号にて高速転送され、その後は、
Ｖｄｒｖ３駆動信号及びＨｄｒｖ駆動信号（図示せず）
にて映像期間中に線順次に水平転送レジスタ６より出力
される。 〔実施例２〕上記第１の実施例は、垂直転送レジスタ９
の第１の蓄積部４への電荷転送に何等の条件もつけてい
ないが、映像信号中におけるＳ／Ｎを考慮した場合映像
信号期間における転送を制限した方が無難である。
【００２１】映像信号期間における電荷の転送を制限し
た場合のタイミングチャートを図６，図７に示す。図６
は図２に対応した１フィールド期間を示したタイミング
チャートで、図７は図６の１水平映像期間を拡大したタ
イミングチャートである。
た場合のタイミングチャートを図６，図７に示す。図６
は図２に対応した１フィールド期間を示したタイミング
チャートで、図７は図６の１水平映像期間を拡大したタ
イミングチャートである。
【００２２】固体撮像装置の構成は図１と同様であると
して、タイミング信号発生器２はたとえば、図６に示す
ように、１フィールド期間をＴ１，Ｔ２の２つの期間に
分割し、各期間Ｔ１，Ｔ２の終了タイミングｔ１，ｔ２
各々に光電変換素子７に得られた撮像電荷を第１の垂直
転送レジスタ９に読み出す読みだしゲートパルス（Ｒｅ
ａｄ−ｐ）を発生する。ここまでは第１の実施例と同様
である。第１の垂直転送レジスタ９に読みだされた撮像
電荷は図７に示すように、１水平ブランキング期間内に
数ライン分だけ第１の蓄積部４の方向にシフトされ、水
平映像期間内には状態を保持される。この例では、１水
平ブランキング期間に９ライン分シフトされる例を示し
ている。
して、タイミング信号発生器２はたとえば、図６に示す
ように、１フィールド期間をＴ１，Ｔ２の２つの期間に
分割し、各期間Ｔ１，Ｔ２の終了タイミングｔ１，ｔ２
各々に光電変換素子７に得られた撮像電荷を第１の垂直
転送レジスタ９に読み出す読みだしゲートパルス（Ｒｅ
ａｄ−ｐ）を発生する。ここまでは第１の実施例と同様
である。第１の垂直転送レジスタ９に読みだされた撮像
電荷は図７に示すように、１水平ブランキング期間内に
数ライン分だけ第１の蓄積部４の方向にシフトされ、水
平映像期間内には状態を保持される。この例では、１水
平ブランキング期間に９ライン分シフトされる例を示し
ている。
【００２３】全ラインのシフトが終了すると、第１の実
施例と同様に、加算読みだしゲート１０の駆動パルス
（Ａｄｄ−ｐ）により、Ｔ１期間の撮像電荷とＴ２期間
の撮像電荷が加算され、第１の蓄積部４に蓄積される。
施例と同様に、加算読みだしゲート１０の駆動パルス
（Ａｄｄ−ｐ）により、Ｔ１期間の撮像電荷とＴ２期間
の撮像電荷が加算され、第１の蓄積部４に蓄積される。
【００２４】以下、第１の実施例と同様に、第１の蓄積
部４に加算蓄積された１フィールド期間の撮像電荷は、
１フィールド毎に第２の蓄積部５にＶｄｒｖ２駆動信号
にて垂直ブランキング期間に高速転送され、その後は、
Ｖｄｒｖ３駆動信号及びＨｄｒｖにて映像期間中に線順
次に水平転送レジスタ６より出力される。
部４に加算蓄積された１フィールド期間の撮像電荷は、
１フィールド毎に第２の蓄積部５にＶｄｒｖ２駆動信号
にて垂直ブランキング期間に高速転送され、その後は、
Ｖｄｒｖ３駆動信号及びＨｄｒｖにて映像期間中に線順
次に水平転送レジスタ６より出力される。
【００２５】以上説明した実施例は１フィールド期間を
２つの期間に分割したが、本発明は１フィールド期間を
分割する数の制限はなく、また、分割された期間の長さ
についても何等の制限を与えるものではない。
２つの期間に分割したが、本発明は１フィールド期間を
分割する数の制限はなく、また、分割された期間の長さ
についても何等の制限を与えるものではない。
【００２６】さらに、１フィールド期間の分割数を複数
にした上で、固体撮像素子のダイナミックレンジを従来
程度、あるいは、従来のダイナミックレンジの分割数倍
より小さく設定すれば、垂直転送レジスタの最大取扱い
電荷量を従来よりも少なくすることも可能であり、従っ
て、垂直転送レジスタの面積の縮小、もしくは、垂直転
送のための駆動パルスの電圧の低下、あるいは、その両
方を実現することも可能となる。
にした上で、固体撮像素子のダイナミックレンジを従来
程度、あるいは、従来のダイナミックレンジの分割数倍
より小さく設定すれば、垂直転送レジスタの最大取扱い
電荷量を従来よりも少なくすることも可能であり、従っ
て、垂直転送レジスタの面積の縮小、もしくは、垂直転
送のための駆動パルスの電圧の低下、あるいは、その両
方を実現することも可能となる。
【００２７】上記実施例は共に１撮像期間＝１フィール
ド期間について説明してきたが、１撮像期間＝１フレー
ム期間の場合においても全く同様な構成にて同様な効果
が得られる。
ド期間について説明してきたが、１撮像期間＝１フレー
ム期間の場合においても全く同様な構成にて同様な効果
が得られる。
【００２８】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明の固体撮像
装置及びその駆動方法を用いることにより、固体撮像装
置のダイナミックレンジを拡大することが可能となる、
また、分割回数倍ほどのダイナミックレンジの改善を行
わなければ、垂直転送レジスタ等の第１の転送手段の面
積の縮小、（光電変換素子の面積の増加にともなう感度
の改善）あるいは、第１の転送手段の駆動パルスの電圧
の低減（低電圧化による消費電力の低下）といった効果
を得ることも可能である。
装置及びその駆動方法を用いることにより、固体撮像装
置のダイナミックレンジを拡大することが可能となる、
また、分割回数倍ほどのダイナミックレンジの改善を行
わなければ、垂直転送レジスタ等の第１の転送手段の面
積の縮小、（光電変換素子の面積の増加にともなう感度
の改善）あるいは、第１の転送手段の駆動パルスの電圧
の低減（低電圧化による消費電力の低下）といった効果
を得ることも可能である。
【図１】本発明の固体撮像装置の第１実施例を示す概略
的構成図である。
的構成図である。
【図２】本発明の固体撮像装置を駆動するタイミングチ
ャートである。
ャートである。
【図３】本発明の効果を説明するための被写体の例であ
る。
る。
【図４】固体撮像素子の出力の例である。
【図５】本発明の固体撮像装置の入出力特性の図であ
る。
る。
【図６】本発明の固体撮像装置を駆動する第２のタイミ
ングチャートである。
ングチャートである。
【図７】図６の１水平映像期間を拡大したタイミングチ
ャートである。
ャートである。
【図８】従来例の固体撮像装置を示す概略的構成図であ
る。
る。
【図９】従来例の固体撮像装置の駆動タイミングチャー
トである。
トである。
【図１０】従来例の固体撮像装置の入出力特性の図であ
る。
る。
１ ＣＣＤイメージセンサ ２ タイミング信号発生器 ３ 撮像部 ４ 第１の蓄積部 ５ 第２の蓄積部 ６ 水平転送レジスタ部 ７ 光電変換素子 ８ 読みだしゲート ９ 垂直転送レジスタ １０ 加算読出しゲート １１ 垂直転送レジスタ １２ 垂直転送レジスタ ６１ ＣＣＤイメージセンサ ６２ タイミング信号発生器 ６３ 撮像部 ６４ 蓄積部 ６５ 水平転送レジスタ ６６ 光電変換素子 ６７ 読みだしゲート ６８ 垂直転送レジスタ ６９ 垂直転送レジスタ
Claims (3)
- 【請求項１】 配列された複数の画素に対応する光電変
換素子により得られる撮像電荷を転送する第１の転送手
段を有する撮像部と、 上記撮像部から上記第１の転送手段を介して転送される
撮像電荷を蓄積する第１の蓄積部と、 上記第１の蓄積部に蓄積された撮像電荷を転送、蓄積す
る第２の蓄積部と、 上記第２の蓄積部に蓄積された撮像電荷を線順次に出力
する第２の転送手段と、 を備えた固体撮像装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の固体撮像装置において、
１撮像期間を複数の期間に分割し、各期間毎に１撮像期
間分の画素に対応する光電変換素子にて得られた撮像電
荷を上記第１の転送手段に読みだし、さらに上記第１の
蓄積部へ転送し、上記第１の蓄積部にて、１撮像期間を
分割した複数の期間にて得られた撮像電荷を各撮像期間
毎に加算した後、１撮像期間毎の垂直帰線期間にて上記
第２の蓄積部に転送し、各水平帰線期間に１ラインずつ
第２の転送手段に転送し、映像信号を得ることを特徴と
する固体撮像装置の駆動方法。 - 【請求項３】 請求項２記載の固体撮像装置の駆動方法
において、上記第１の転送手段による上記第１の蓄積部
への電荷の転送のための駆動信号を、水平帰線期間内の
み発生することを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6217407A JPH0884297A (ja) | 1994-09-12 | 1994-09-12 | 固体撮像装置およびその駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6217407A JPH0884297A (ja) | 1994-09-12 | 1994-09-12 | 固体撮像装置およびその駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0884297A true JPH0884297A (ja) | 1996-03-26 |
Family
ID=16703719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6217407A Pending JPH0884297A (ja) | 1994-09-12 | 1994-09-12 | 固体撮像装置およびその駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0884297A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005166826A (ja) * | 2003-12-01 | 2005-06-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置およびこれを備えたカメラ |
| JP2006352707A (ja) * | 2005-06-17 | 2006-12-28 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 駆動装置及び該駆動装置を有する撮像装置 |
| JP2008278477A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-11-13 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 撮像素子 |
| JP2008277797A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-11-13 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 撮像素子 |
-
1994
- 1994-09-12 JP JP6217407A patent/JPH0884297A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005166826A (ja) * | 2003-12-01 | 2005-06-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置およびこれを備えたカメラ |
| JP4551085B2 (ja) * | 2003-12-01 | 2010-09-22 | パナソニック株式会社 | 固体撮像装置、撮像装置 |
| JP2006352707A (ja) * | 2005-06-17 | 2006-12-28 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 駆動装置及び該駆動装置を有する撮像装置 |
| JP4676821B2 (ja) * | 2005-06-17 | 2011-04-27 | 日本放送協会 | 駆動装置及び該駆動装置を有する撮像装置 |
| JP2008278477A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-11-13 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 撮像素子 |
| JP2008277797A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-11-13 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 撮像素子 |
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