JPH10136270A - 固体撮像素子の駆動装置および方法 - Google Patents
固体撮像素子の駆動装置および方法Info
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- JPH10136270A JPH10136270A JP8284429A JP28442996A JPH10136270A JP H10136270 A JPH10136270 A JP H10136270A JP 8284429 A JP8284429 A JP 8284429A JP 28442996 A JP28442996 A JP 28442996A JP H10136270 A JPH10136270 A JP H10136270A
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- vertical
- horizontal blanking
- shutter pulse
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子シャッタ動作時における垂直ＣＣＤの取
り扱い電荷量の減少を防止することができるようにす
る。 【解決手段】 固体撮像素子の駆動装置は、水平ブラン
キング期間中において、固体撮像素子の垂直ＣＣＤの１
画素当たり例えば４つ設けられた各転送電極のうちの過
半数すなわち３つの転送電極に、垂直転送クロックＶ1
〜Ｖ4 によってハイレベルの電圧が印加されている
Ｔ2 ，Ｔ4 ，Ｔ6 ，Ｔ8 近傍の期間に、信号電荷の掃き
捨てのためシャッタパルスＳＵＢを固体撮像素子の基板
に印加する。
り扱い電荷量の減少を防止することができるようにす
る。 【解決手段】 固体撮像素子の駆動装置は、水平ブラン
キング期間中において、固体撮像素子の垂直ＣＣＤの１
画素当たり例えば４つ設けられた各転送電極のうちの過
半数すなわち３つの転送電極に、垂直転送クロックＶ1
〜Ｖ4 によってハイレベルの電圧が印加されている
Ｔ2 ，Ｔ4 ，Ｔ6 ，Ｔ8 近傍の期間に、信号電荷の掃き
捨てのためシャッタパルスＳＵＢを固体撮像素子の基板
に印加する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＣＤ（電荷結合
素子）を用いた固体撮像素子を駆動するための固体撮像
素子の駆動装置および方法に関する。
素子）を用いた固体撮像素子を駆動するための固体撮像
素子の駆動装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＣＣＤを用いた固体撮像素子を含むシス
テムでは電子シャッタ機能を有するものがある。電子シ
ャッタ機能は、１フィールドの期間の途中で、画素に蓄
積された信号電荷を基板に掃き捨てて、所望の時間だけ
露光（電荷の蓄積）を行うことのできる機能である。
テムでは電子シャッタ機能を有するものがある。電子シ
ャッタ機能は、１フィールドの期間の途中で、画素に蓄
積された信号電荷を基板に掃き捨てて、所望の時間だけ
露光（電荷の蓄積）を行うことのできる機能である。
【０００３】従来、電子シャッタ機能における信号電荷
の掃き捨て方法としては、例えば、露光開始時までの
間、水平同期信号と同じ周期で固体撮像素子の基板にシ
ャッタパルスを印加して、信号電荷の掃き捨てを繰り返
し行う方法がある。
の掃き捨て方法としては、例えば、露光開始時までの
間、水平同期信号と同じ周期で固体撮像素子の基板にシ
ャッタパルスを印加して、信号電荷の掃き捨てを繰り返
し行う方法がある。
【０００４】図５は、従来のシャッタパルスの印加タイ
ミングの一例を示すタイミングチャートである。ここで
は、４相駆動の垂直ＣＣＤを用いた固体撮像素子の例を
挙げている。図５において、（ａ）は水平ブランキング
信号Ｈ−ＢＬＫを示し、この信号のＬ（ロー）レベル時
が水平ブランキング期間を表している。（ｂ）〜（ｅ）
は４相の垂直転送クロックＶ1 〜Ｖ4 を示し、これらの
垂直転送クロックＶ1〜Ｖ4 は、垂直ＣＣＤの１画素当
たり４つ設けられた各転送電極に印加されるようになっ
ている。これらの垂直転送クロックＶ1 〜Ｖ4 がＨ（ハ
イ）レベルのとき、転送電極下のポテンシャルが深くな
り、信号電荷はポテンシャルが深くなっている部分に保
持される。（ｆ）はシャッタパルスＳＵＢを示し、Ｈレ
ベル時に信号電荷の掃き捨てが行われる。図５に示した
例では、シャッタパルスＳＵＢは、水平ブランキング期
間中に印加される。
ミングの一例を示すタイミングチャートである。ここで
は、４相駆動の垂直ＣＣＤを用いた固体撮像素子の例を
挙げている。図５において、（ａ）は水平ブランキング
信号Ｈ−ＢＬＫを示し、この信号のＬ（ロー）レベル時
が水平ブランキング期間を表している。（ｂ）〜（ｅ）
は４相の垂直転送クロックＶ1 〜Ｖ4 を示し、これらの
垂直転送クロックＶ1〜Ｖ4 は、垂直ＣＣＤの１画素当
たり４つ設けられた各転送電極に印加されるようになっ
ている。これらの垂直転送クロックＶ1 〜Ｖ4 がＨ（ハ
イ）レベルのとき、転送電極下のポテンシャルが深くな
り、信号電荷はポテンシャルが深くなっている部分に保
持される。（ｆ）はシャッタパルスＳＵＢを示し、Ｈレ
ベル時に信号電荷の掃き捨てが行われる。図５に示した
例では、シャッタパルスＳＵＢは、水平ブランキング期
間中に印加される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来は、シ
ャッタパルスＳＵＢと垂直転送クロックＶ1 〜Ｖ4 との
同期は特に考慮されていなかった。図５に示した例で
は、シャッタパルスＳＵＢの立ち上がりは垂直転送クロ
ックＶ3 の立ち下がりに同期しているが、シャッタパル
スＳＵＢの立ち下がりは他のどのクロックにも同期して
いない。
ャッタパルスＳＵＢと垂直転送クロックＶ1 〜Ｖ4 との
同期は特に考慮されていなかった。図５に示した例で
は、シャッタパルスＳＵＢの立ち上がりは垂直転送クロ
ックＶ3 の立ち下がりに同期しているが、シャッタパル
スＳＵＢの立ち下がりは他のどのクロックにも同期して
いない。
【０００６】ここで、図５中のＴ1 〜Ｔ9 の各タイミン
グにおける転送電極下のポテンシャルを図６に示す。こ
の図から分かるように、４つの転送電極のうちの３つの
転送電極にＨレベルの電圧が印加されているときは電荷
保持能力が大きく、４つの転送電極のうちの２つの転送
電極にＨレベルの電圧が印加されているときは電荷保持
能力が小さい。
グにおける転送電極下のポテンシャルを図６に示す。こ
の図から分かるように、４つの転送電極のうちの３つの
転送電極にＨレベルの電圧が印加されているときは電荷
保持能力が大きく、４つの転送電極のうちの２つの転送
電極にＨレベルの電圧が印加されているときは電荷保持
能力が小さい。
【０００７】図５に示した従来のタイミングでは、シャ
ッタパルスＳＵＢ印加時のタイミングＴ7 〜Ｔ9 におい
て、電荷保持に寄与している電極は、Ｔ7 で２つ、Ｔ8
で３つ、Ｔ9 で２つであり、電荷保持能力の大きい期間
は、Ｔ8 近傍の期間しかない。そのため、このような従
来のタイミングでシャッタ動作を行うと、Ｔ7 およびＴ
9 の近傍の期間で電荷が溢れ出し、垂直ＣＣＤの取り扱
い電荷量が見かけ上減少するという問題点があった。
ッタパルスＳＵＢ印加時のタイミングＴ7 〜Ｔ9 におい
て、電荷保持に寄与している電極は、Ｔ7 で２つ、Ｔ8
で３つ、Ｔ9 で２つであり、電荷保持能力の大きい期間
は、Ｔ8 近傍の期間しかない。そのため、このような従
来のタイミングでシャッタ動作を行うと、Ｔ7 およびＴ
9 の近傍の期間で電荷が溢れ出し、垂直ＣＣＤの取り扱
い電荷量が見かけ上減少するという問題点があった。
【０００８】また、図７は、従来のシャッタパルスの印
加タイミングと水平同期信号等との関係の一例を示すタ
イミングチャートである。この図において、（ａ）はイ
ーブン・オッド信号ＦＬＤを示し、この信号がＨレベル
のとき第１フィールドであることを表し、Ｌレベルのと
き第２フィールドであることを表している。（ｂ）は水
平同期信号ＨＤを示し、水平ブランキング期間はこの水
平同期信号ＨＤに同期している。（ｃ）〜（ｆ）は垂直
転送クロックＶ1 〜Ｖ4 を示し、これらには信号読み出
し時にゲートパルスが重畳される。（ｇ）はシャッタパ
ルスＳＵＢを示し、Ｈレベル時に信号電荷の掃き捨てが
行われる。このシャッタパルスが停止した後、次の信号
読み出し時までの間が蓄積時間となる。図７に示した例
では、シャッタパルスＳＵＢは、所望の蓄積時間が得ら
れるようになるまで、水平ブランキング期間毎に毎回印
加していた。しかしながら、この場合には、ＣＣＤ固体
撮像素子，シャッタパルス等のタイミングを発生するタ
イミング発生器およびシャッタパルスをＣＣＤ固体撮像
素子に印加するシャッタドライバを含むシステムでの消
費電力が多くなるという問題点があった。
加タイミングと水平同期信号等との関係の一例を示すタ
イミングチャートである。この図において、（ａ）はイ
ーブン・オッド信号ＦＬＤを示し、この信号がＨレベル
のとき第１フィールドであることを表し、Ｌレベルのと
き第２フィールドであることを表している。（ｂ）は水
平同期信号ＨＤを示し、水平ブランキング期間はこの水
平同期信号ＨＤに同期している。（ｃ）〜（ｆ）は垂直
転送クロックＶ1 〜Ｖ4 を示し、これらには信号読み出
し時にゲートパルスが重畳される。（ｇ）はシャッタパ
ルスＳＵＢを示し、Ｈレベル時に信号電荷の掃き捨てが
行われる。このシャッタパルスが停止した後、次の信号
読み出し時までの間が蓄積時間となる。図７に示した例
では、シャッタパルスＳＵＢは、所望の蓄積時間が得ら
れるようになるまで、水平ブランキング期間毎に毎回印
加していた。しかしながら、この場合には、ＣＣＤ固体
撮像素子，シャッタパルス等のタイミングを発生するタ
イミング発生器およびシャッタパルスをＣＣＤ固体撮像
素子に印加するシャッタドライバを含むシステムでの消
費電力が多くなるという問題点があった。
【０００９】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その第１の目的は、電子シャッタ動作時における
垂直ＣＣＤの取り扱い電荷量の減少を防止することがで
きるようにした固体撮像素子の駆動装置および方法を提
供することにある。
ので、その第１の目的は、電子シャッタ動作時における
垂直ＣＣＤの取り扱い電荷量の減少を防止することがで
きるようにした固体撮像素子の駆動装置および方法を提
供することにある。
【００１０】本発明の第２の目的は、上記第１の目的に
加え、固体撮像素子の駆動装置を含むシステムの低消費
電力化を可能にした固体撮像素子の駆動装置および方法
を提供することにある。
加え、固体撮像素子の駆動装置を含むシステムの低消費
電力化を可能にした固体撮像素子の駆動装置および方法
を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像素子の
駆動装置は、１画素当たり３つ以上の転送電極を有する
垂直ＣＣＤを備えた固体撮像素子を駆動する固体撮像素
子の駆動装置において、垂直ＣＣＤの各転送電極に垂直
転送クロックを印加する垂直転送クロック印加手段と、
この垂直転送クロック印加手段によって垂直ＣＣＤの転
送電極のうちの過半数の転送電極にハイレベルの電圧が
印加されている間に、信号電荷掃き捨て用のシャッタパ
ルスを固体撮像素子に印加するシャッタパルス印加手段
とを備えたものである。
駆動装置は、１画素当たり３つ以上の転送電極を有する
垂直ＣＣＤを備えた固体撮像素子を駆動する固体撮像素
子の駆動装置において、垂直ＣＣＤの各転送電極に垂直
転送クロックを印加する垂直転送クロック印加手段と、
この垂直転送クロック印加手段によって垂直ＣＣＤの転
送電極のうちの過半数の転送電極にハイレベルの電圧が
印加されている間に、信号電荷掃き捨て用のシャッタパ
ルスを固体撮像素子に印加するシャッタパルス印加手段
とを備えたものである。
【００１２】本発明の固体撮像素子の駆動方法は、１画
素当たり３つ以上の転送電極を有する垂直ＣＣＤを備え
た固体撮像素子を駆動する固体撮像素子の駆動方法にお
いて、垂直ＣＣＤの各転送電極に垂直転送クロックを印
加すると共に、垂直ＣＣＤの転送電極のうちの過半数の
転送電極にハイレベルの電圧が印加されている間に、信
号電荷掃き捨て用のシャッタパルスを固体撮像素子に印
加するものである。
素当たり３つ以上の転送電極を有する垂直ＣＣＤを備え
た固体撮像素子を駆動する固体撮像素子の駆動方法にお
いて、垂直ＣＣＤの各転送電極に垂直転送クロックを印
加すると共に、垂直ＣＣＤの転送電極のうちの過半数の
転送電極にハイレベルの電圧が印加されている間に、信
号電荷掃き捨て用のシャッタパルスを固体撮像素子に印
加するものである。
【００１３】本発明の固体撮像素子の駆動装置および方
法では、垂直ＣＣＤの転送電極のうちの過半数の転送電
極にハイレベルの電圧が印加されている間に、信号電荷
掃き捨て用のシャッタパルスが固体撮像素子に印加され
る。
法では、垂直ＣＣＤの転送電極のうちの過半数の転送電
極にハイレベルの電圧が印加されている間に、信号電荷
掃き捨て用のシャッタパルスが固体撮像素子に印加され
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一
実施の形態に係る固体撮像素子の駆動装置を含むＣＣＤ
固体撮像素子カメラシステムの要部の構成を示すブロッ
ク図である。このシステムは、ＣＣＤを用いた固体撮像
素子であるＣＣＤイメージャ１と、垂直同期信号ＶＤお
よび水平同期信号ＨＤ等の同期信号を発生する同期信号
発生器１１と、この同期信号発生器１１から出力される
垂直同期信号ＶＤおよび水平同期信号ＨＤ等を入力し、
ＣＣＤイメージャ１の駆動用の各種のタイミング信号を
発生するタイミング発生器１２と、このタイミング発生
器１２から出力されるタイミング信号を入力し、垂直転
送クロック，水平転送クロックおよび信号電荷の掃き捨
てのためにＣＣＤイメージャ１の基板に印加されるシャ
ッタパルス等を与えてＣＣＤイメージャ１を駆動するド
ライバ１３とを備えている。同期信号発生器１１，タイ
ミング発生器１２およびドライバ１３が本実施の形態に
係る固体撮像素子の駆動装置を構成する。
て図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一
実施の形態に係る固体撮像素子の駆動装置を含むＣＣＤ
固体撮像素子カメラシステムの要部の構成を示すブロッ
ク図である。このシステムは、ＣＣＤを用いた固体撮像
素子であるＣＣＤイメージャ１と、垂直同期信号ＶＤお
よび水平同期信号ＨＤ等の同期信号を発生する同期信号
発生器１１と、この同期信号発生器１１から出力される
垂直同期信号ＶＤおよび水平同期信号ＨＤ等を入力し、
ＣＣＤイメージャ１の駆動用の各種のタイミング信号を
発生するタイミング発生器１２と、このタイミング発生
器１２から出力されるタイミング信号を入力し、垂直転
送クロック，水平転送クロックおよび信号電荷の掃き捨
てのためにＣＣＤイメージャ１の基板に印加されるシャ
ッタパルス等を与えてＣＣＤイメージャ１を駆動するド
ライバ１３とを備えている。同期信号発生器１１，タイ
ミング発生器１２およびドライバ１３が本実施の形態に
係る固体撮像素子の駆動装置を構成する。
【００１５】なお、タイミング発生器１２は、必要に応
じて、リセットゲートパルス等のタイミングパルスを、
直接、ＣＣＤイメージャ１に与えるようになっている。
また、図１では、ＣＣＤイメージャ１の出力信号の信号
処理系については省略している。
じて、リセットゲートパルス等のタイミングパルスを、
直接、ＣＣＤイメージャ１に与えるようになっている。
また、図１では、ＣＣＤイメージャ１の出力信号の信号
処理系については省略している。
【００１６】図２は図１におけるＣＣＤイメージャ１の
構成の一例を示す説明図である。この例におけるＣＣＤ
イメージャ１は、行列状に配列された複数の受光部２
と、それぞれ１列分の受光部２に対して読み出しゲート
６を介して接続され、それぞれ垂直ＣＣＤからなる複数
の垂直シフトレジスタ３と、この垂直シフトレジスタ３
の下端に接続された水平シフトレジスタ４と、この水平
シフトレジスタ４の一端に接続された出力部５とを備え
ている。
構成の一例を示す説明図である。この例におけるＣＣＤ
イメージャ１は、行列状に配列された複数の受光部２
と、それぞれ１列分の受光部２に対して読み出しゲート
６を介して接続され、それぞれ垂直ＣＣＤからなる複数
の垂直シフトレジスタ３と、この垂直シフトレジスタ３
の下端に接続された水平シフトレジスタ４と、この水平
シフトレジスタ４の一端に接続された出力部５とを備え
ている。
【００１７】図示しないが、このＣＣＤイメージャ１で
は、例えば、Ｎ型半導体基板に、Ｐ- 層からなるオーバ
ーフローバリアが形成され、このオーバーフローバリア
上に、受光部２を構成するＮ+ 層からなる電荷蓄積部
と、垂直シフトレジスタ３を構成するＮ+ 層からなる転
送チャネルとが形成されている。電荷蓄積部と転送チャ
ネルとの間には、読み出しゲート６が形成されている。
隣接する画素間には、Ｐ+ 層からなるチャネルストップ
が形成されている。更に、電荷蓄積部上には、Ｐ+ 層か
らなるバーチャルゲートが形成されている。このＣＣＤ
イメージャ１では、基板に対して、電荷掃き捨て基板電
圧クロックを印加することで、電荷蓄積部に蓄積された
信号電荷が基板に掃き捨てられ、電子シャッタ機能が実
現されるようになっている。
は、例えば、Ｎ型半導体基板に、Ｐ- 層からなるオーバ
ーフローバリアが形成され、このオーバーフローバリア
上に、受光部２を構成するＮ+ 層からなる電荷蓄積部
と、垂直シフトレジスタ３を構成するＮ+ 層からなる転
送チャネルとが形成されている。電荷蓄積部と転送チャ
ネルとの間には、読み出しゲート６が形成されている。
隣接する画素間には、Ｐ+ 層からなるチャネルストップ
が形成されている。更に、電荷蓄積部上には、Ｐ+ 層か
らなるバーチャルゲートが形成されている。このＣＣＤ
イメージャ１では、基板に対して、電荷掃き捨て基板電
圧クロックを印加することで、電荷蓄積部に蓄積された
信号電荷が基板に掃き捨てられ、電子シャッタ機能が実
現されるようになっている。
【００１８】次に、本実施の形態に係る固体撮像素子の
駆動装置の作用および本実施の形態に係る固体撮像素子
の駆動方法について説明する。
駆動装置の作用および本実施の形態に係る固体撮像素子
の駆動方法について説明する。
【００１９】タイミング発生器１２は、同期信号発生器
１１から発生される垂直同期信号ＶＤおよび水平同期信
号ＨＤ等を入力し、ＣＣＤイメージャ１の駆動用の各種
のタイミング信号を発生し、ドライバ１３は、タイミン
グ発生器１２から出力されるタイミング信号を入力し、
垂直転送クロック，水平転送クロックおよびシャッタパ
ルス等をＣＣＤイメージャ１に与えてＣＣＤイメージャ
１を駆動する。
１１から発生される垂直同期信号ＶＤおよび水平同期信
号ＨＤ等を入力し、ＣＣＤイメージャ１の駆動用の各種
のタイミング信号を発生し、ドライバ１３は、タイミン
グ発生器１２から出力されるタイミング信号を入力し、
垂直転送クロック，水平転送クロックおよびシャッタパ
ルス等をＣＣＤイメージャ１に与えてＣＣＤイメージャ
１を駆動する。
【００２０】図３は、本実施の形態におけるシャッタパ
ルスの印加タイミングを示すタイミングチャートであ
る。ここでは、４相駆動の垂直ＣＣＤを用いた固体撮像
素子の例を挙げている。図３において、（ａ）は水平ブ
ランキング信号Ｈ−ＢＬＫを示し、この信号のＬレベル
時が水平ブランキング期間を表している。（ｂ）〜
（ｅ）は４相の垂直転送クロックＶ1 〜Ｖ4 を示し、こ
れらの垂直転送クロックＶ1〜Ｖ4 は、垂直ＣＣＤの１
画素当たり４つ設けられた各転送電極に印加されるよう
になっている。これらの垂直転送クロックＶ1 〜Ｖ4 が
Ｈレベルのとき、転送電極下のポテンシャルが深くな
り、信号電荷はポテンシャルが深くなっている部分に保
持される。（ｆ）はシャッタパルスＳＵＢを示し、Ｈレ
ベル時に信号電荷の掃き捨てが行われる。なお、図３
（ａ）〜（ｅ）に示したタイミングは、図５（ａ）〜
（ｅ）に示したタイミングと同様である。
ルスの印加タイミングを示すタイミングチャートであ
る。ここでは、４相駆動の垂直ＣＣＤを用いた固体撮像
素子の例を挙げている。図３において、（ａ）は水平ブ
ランキング信号Ｈ−ＢＬＫを示し、この信号のＬレベル
時が水平ブランキング期間を表している。（ｂ）〜
（ｅ）は４相の垂直転送クロックＶ1 〜Ｖ4 を示し、こ
れらの垂直転送クロックＶ1〜Ｖ4 は、垂直ＣＣＤの１
画素当たり４つ設けられた各転送電極に印加されるよう
になっている。これらの垂直転送クロックＶ1 〜Ｖ4 が
Ｈレベルのとき、転送電極下のポテンシャルが深くな
り、信号電荷はポテンシャルが深くなっている部分に保
持される。（ｆ）はシャッタパルスＳＵＢを示し、Ｈレ
ベル時に信号電荷の掃き捨てが行われる。なお、図３
（ａ）〜（ｅ）に示したタイミングは、図５（ａ）〜
（ｅ）に示したタイミングと同様である。
【００２１】ここで、図３において、図５中のタイミン
グＴ1 〜Ｔ9 と同様のタイミングＴ1 〜Ｔ9 を考える。
本実施の形態では、図３（ｆ）に示したように、垂直Ｃ
ＣＤの１画素当たり４つ設けられた各転送電極のうちの
過半数、すなわち図３の例では３つの転送電極にハイレ
ベルの電圧が印加されているＴ2 ，Ｔ4 ，Ｔ6 ，Ｔ8近
傍の期間に、シャッタパルスＳＵＢを印加するようにし
ている。図６から分かるように、垂直ＣＣＤの１画素当
たり４つの転送電極のうちの過半数の転送電極にハイレ
ベルの電圧が印加されているＴ2 ，Ｔ4 ，Ｔ6 ，Ｔ8 近
傍の期間は、最も垂直ＣＣＤの電荷保持能力の大きい期
間である。本実施の形態では、このような期間にシャッ
タパルスＳＵＢを印加するので、従来のように電子シャ
ッタ動作時に垂直ＣＣＤから電荷が溢れ出すことを防ぐ
ことができ、電子シャッタ動作時における垂直ＣＣＤの
取り扱い電荷量の減少を防止することができる。
グＴ1 〜Ｔ9 と同様のタイミングＴ1 〜Ｔ9 を考える。
本実施の形態では、図３（ｆ）に示したように、垂直Ｃ
ＣＤの１画素当たり４つ設けられた各転送電極のうちの
過半数、すなわち図３の例では３つの転送電極にハイレ
ベルの電圧が印加されているＴ2 ，Ｔ4 ，Ｔ6 ，Ｔ8近
傍の期間に、シャッタパルスＳＵＢを印加するようにし
ている。図６から分かるように、垂直ＣＣＤの１画素当
たり４つの転送電極のうちの過半数の転送電極にハイレ
ベルの電圧が印加されているＴ2 ，Ｔ4 ，Ｔ6 ，Ｔ8 近
傍の期間は、最も垂直ＣＣＤの電荷保持能力の大きい期
間である。本実施の形態では、このような期間にシャッ
タパルスＳＵＢを印加するので、従来のように電子シャ
ッタ動作時に垂直ＣＣＤから電荷が溢れ出すことを防ぐ
ことができ、電子シャッタ動作時における垂直ＣＣＤの
取り扱い電荷量の減少を防止することができる。
【００２２】また、本実施の形態によれば、水平ブラン
キング期間中におけるシャッタパルスＳＵＢのトータル
の印加時間が、図５に示したような従来のタイミングに
比べて長くなるので、シャッタパルスＳＵＢの印加電圧
を低減することができる。
キング期間中におけるシャッタパルスＳＵＢのトータル
の印加時間が、図５に示したような従来のタイミングに
比べて長くなるので、シャッタパルスＳＵＢの印加電圧
を低減することができる。
【００２３】また、本実施の形態によれば、一つの水平
ブランキング期間中に最大４回シャッタパルスＳＵＢを
印加することができるので、より確実な電子掃き捨てが
可能となり、その結果、図７に示した従来のタイミング
のように水平ブランキング期間毎に毎回シャッタパルス
ＳＵＢを印加する必要がなくなり、信号読み出し後、所
望の電荷蓄積時間が得られることとなる水平ブランキン
グ期間までの間における各水平ブランキング期間のう
ち、少なくとも所望の電荷蓄積時間が得られることとな
る水平ブランキング期間を含む一部の水平ブランキング
期間でのみシャッタパルスを印加すれば良くなる。
ブランキング期間中に最大４回シャッタパルスＳＵＢを
印加することができるので、より確実な電子掃き捨てが
可能となり、その結果、図７に示した従来のタイミング
のように水平ブランキング期間毎に毎回シャッタパルス
ＳＵＢを印加する必要がなくなり、信号読み出し後、所
望の電荷蓄積時間が得られることとなる水平ブランキン
グ期間までの間における各水平ブランキング期間のう
ち、少なくとも所望の電荷蓄積時間が得られることとな
る水平ブランキング期間を含む一部の水平ブランキング
期間でのみシャッタパルスを印加すれば良くなる。
【００２４】図４は、本実施の形態におけるシャッタパ
ルスＳＵＢの印加タイミングと水平同期信号等との関係
の一例を示すタイミングチャートである。この図におい
て、（ａ）はイーブン・オッド信号ＦＬＤを示し、この
信号がＨレベルのとき第１フィールドであることを表
し、Ｌレベルのとき第２フィールドであることを表して
いる。（ｂ）は水平同期信号ＨＤを示し、水平ブランキ
ング期間はこの水平同期信号ＨＤに同期している。
（ｃ）〜（ｆ）は垂直転送クロックＶ1 〜Ｖ4 を示し、
これらには信号読み出し時にゲートパルスが重畳され
る。（ｇ）はシャッタパルスＳＵＢを示し、Ｈレベル時
に信号電荷の掃き捨てが行われる。このシャッタパルス
が停止した後、次の信号読み出し時までの間が蓄積時間
となる。図４に示した例では、信号読み出し後、所望の
電荷蓄積時間が得られることとなる水平ブランキング期
間でのみシャッタパルスＳＵＢを印加している。なお、
必要に応じて、信号読み出し後、図４に示したシャッタ
パルスＳＵＢの印加タイミングより前の期間において
も、一部の水平ブランキング期間でシャッタパルスＳＵ
Ｂを印加するようにしても良い。
ルスＳＵＢの印加タイミングと水平同期信号等との関係
の一例を示すタイミングチャートである。この図におい
て、（ａ）はイーブン・オッド信号ＦＬＤを示し、この
信号がＨレベルのとき第１フィールドであることを表
し、Ｌレベルのとき第２フィールドであることを表して
いる。（ｂ）は水平同期信号ＨＤを示し、水平ブランキ
ング期間はこの水平同期信号ＨＤに同期している。
（ｃ）〜（ｆ）は垂直転送クロックＶ1 〜Ｖ4 を示し、
これらには信号読み出し時にゲートパルスが重畳され
る。（ｇ）はシャッタパルスＳＵＢを示し、Ｈレベル時
に信号電荷の掃き捨てが行われる。このシャッタパルス
が停止した後、次の信号読み出し時までの間が蓄積時間
となる。図４に示した例では、信号読み出し後、所望の
電荷蓄積時間が得られることとなる水平ブランキング期
間でのみシャッタパルスＳＵＢを印加している。なお、
必要に応じて、信号読み出し後、図４に示したシャッタ
パルスＳＵＢの印加タイミングより前の期間において
も、一部の水平ブランキング期間でシャッタパルスＳＵ
Ｂを印加するようにしても良い。
【００２５】このように本実施の形態では、信号読み出
し後、所望の電荷蓄積時間が得られることとなる水平ブ
ランキング期間までの間における各水平ブランキング期
間のうち、少なくとも所望の電荷蓄積時間が得られるこ
ととなる水平ブランキング期間を含む一部の水平ブラン
キング期間でのみシャッタパルスを印加すれば良いの
で、固体撮像素子の駆動装置を含むシステムの低消費電
力化が可能となる。
し後、所望の電荷蓄積時間が得られることとなる水平ブ
ランキング期間までの間における各水平ブランキング期
間のうち、少なくとも所望の電荷蓄積時間が得られるこ
ととなる水平ブランキング期間を含む一部の水平ブラン
キング期間でのみシャッタパルスを印加すれば良いの
で、固体撮像素子の駆動装置を含むシステムの低消費電
力化が可能となる。
【００２６】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、例えば、上記実施の形態では、４相駆動の垂直ＣＣ
Ｄを用いた例を挙げたが、本発明は３相駆動の垂直ＣＣ
Ｄを用いる場合にも適用することができる。この場合
は、垂直ＣＣＤの１画素当たり３つの転送電極のうちの
過半数、すなわち２つの転送電極にハイレベルの電圧が
印加されている期間にシャッタパルスを印加するように
すれば良い。
ず、例えば、上記実施の形態では、４相駆動の垂直ＣＣ
Ｄを用いた例を挙げたが、本発明は３相駆動の垂直ＣＣ
Ｄを用いる場合にも適用することができる。この場合
は、垂直ＣＣＤの１画素当たり３つの転送電極のうちの
過半数、すなわち２つの転送電極にハイレベルの電圧が
印加されている期間にシャッタパルスを印加するように
すれば良い。
【００２７】また、固体撮像素子の駆動装置の構成は、
図１に示したものに限らず、例えば同期信号発生器１１
およびタイミング発生器１２の代わりに、これらの機能
を併せ持つタイミングコントローラを設けた構成でも良
い。
図１に示したものに限らず、例えば同期信号発生器１１
およびタイミング発生器１２の代わりに、これらの機能
を併せ持つタイミングコントローラを設けた構成でも良
い。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の固体
撮像素子の駆動装置または請求項３記載の固体撮像素子
の駆動方法によれば、垂直ＣＣＤの転送電極のうちの過
半数の転送電極にハイレベルの電圧が印加されている間
に、信号電荷掃き捨て用のシャッタパルスを固体撮像素
子に印加するようにしたので、電子シャッタ動作時にお
ける垂直ＣＣＤの取り扱い電荷量の減少を防止すること
ができ、また、水平ブランキング期間中におけるシャッ
タパルスのトータルの印加時間が長くなるので、シャッ
タパルスの印加電圧を低減することができるという効果
を奏する。
撮像素子の駆動装置または請求項３記載の固体撮像素子
の駆動方法によれば、垂直ＣＣＤの転送電極のうちの過
半数の転送電極にハイレベルの電圧が印加されている間
に、信号電荷掃き捨て用のシャッタパルスを固体撮像素
子に印加するようにしたので、電子シャッタ動作時にお
ける垂直ＣＣＤの取り扱い電荷量の減少を防止すること
ができ、また、水平ブランキング期間中におけるシャッ
タパルスのトータルの印加時間が長くなるので、シャッ
タパルスの印加電圧を低減することができるという効果
を奏する。
【００２９】請求項２記載の固体撮像素子の駆動装置ま
たは請求項４記載の固体撮像素子の駆動方法によれば、
信号読み出し後、所望の電荷蓄積時間が得られることと
なる水平ブランキング期間までの間における各水平ブラ
ンキング期間のうち、少なくとも所望の電荷蓄積時間が
得られることとなる水平ブランキング期間を含む一部の
水平ブランキング期間でのみシャッタパルスを印加する
ようにしたので、上記効果に加え、固体撮像素子の駆動
装置を含むシステムの低消費電力化が可能になるという
効果を奏する。
たは請求項４記載の固体撮像素子の駆動方法によれば、
信号読み出し後、所望の電荷蓄積時間が得られることと
なる水平ブランキング期間までの間における各水平ブラ
ンキング期間のうち、少なくとも所望の電荷蓄積時間が
得られることとなる水平ブランキング期間を含む一部の
水平ブランキング期間でのみシャッタパルスを印加する
ようにしたので、上記効果に加え、固体撮像素子の駆動
装置を含むシステムの低消費電力化が可能になるという
効果を奏する。
【図１】本発明の一実施の形態に係る固体撮像素子の駆
動装置を含むＣＣＤ固体撮像素子カメラシステムの要部
の構成を示すブロック図である。
動装置を含むＣＣＤ固体撮像素子カメラシステムの要部
の構成を示すブロック図である。
【図２】図１におけるＣＣＤイメージャの構成の一例を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態におけるシャッタパルス
の印加タイミングを示す説明図である。
の印加タイミングを示す説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態におけるシャッタパルス
の印加タイミングを示す説明図である。
の印加タイミングを示す説明図である。
【図５】従来のシャッタパルスの印加タイミングの一例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図６】図５中の各タイミングにおける転送電極下のポ
テンシャルを示す説明図である。
テンシャルを示す説明図である。
【図７】従来のシャッタパルスの印加タイミングの一例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
１…ＣＣＤイメージャ、３…垂直シフトレジスタ（垂直
ＣＣＤ）、１１…同期信号発生器、１２…タイミング発
生器、１３…ドライバ
ＣＣＤ）、１１…同期信号発生器、１２…タイミング発
生器、１３…ドライバ
Claims (4)
- 【請求項１】 １画素当たり３つ以上の転送電極を有す
る垂直ＣＣＤを備えた固体撮像素子を駆動する固体撮像
素子の駆動装置において、 前記垂直ＣＣＤの各転送電極に垂直転送クロックを印加
する垂直転送クロック印加手段と、 この垂直転送クロック印加手段によって前記垂直ＣＣＤ
の転送電極のうちの過半数の転送電極にハイレベルの電
圧が印加されている間に、信号電荷掃き捨て用のシャッ
タパルスを固体撮像素子に印加するシャッタパルス印加
手段とを備えたことを特徴とする固体撮像素子の駆動装
置。 - 【請求項２】 前記シャッタパルス印加手段は、信号読
み出し後、所望の電荷蓄積時間が得られることとなる水
平ブランキング期間までの間における各水平ブランキン
グ期間のうち、少なくとも所望の電荷蓄積時間が得られ
ることとなる水平ブランキング期間を含む一部の水平ブ
ランキング期間でのみシャッタパルスを印加することを
特徴とする請求項１記載の固体撮像素子の駆動装置。 - 【請求項３】 １画素当たり３つ以上の転送電極を有す
る垂直ＣＣＤを備えた固体撮像素子を駆動する固体撮像
素子の駆動方法において、 前記垂直ＣＣＤの各転送電極に垂直転送クロックを印加
すると共に、前記垂直ＣＣＤの転送電極のうちの過半数
の転送電極にハイレベルの電圧が印加されている間に、
信号電荷掃き捨て用のシャッタパルスを固体撮像素子に
印加することを特徴とする固体撮像素子の駆動方法。 - 【請求項４】 信号読み出し後、所望の電荷蓄積時間が
得られることとなる水平ブランキング期間までの間にお
ける各水平ブランキング期間のうち、少なくとも所望の
電荷蓄積時間が得られることとなる水平ブランキング期
間を含む一部の水平ブランキング期間でのみシャッタパ
ルスを印加することを特徴とする請求項３記載の固体撮
像素子の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8284429A JPH10136270A (ja) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | 固体撮像素子の駆動装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8284429A JPH10136270A (ja) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | 固体撮像素子の駆動装置および方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10136270A true JPH10136270A (ja) | 1998-05-22 |
Family
ID=17678444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8284429A Pending JPH10136270A (ja) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | 固体撮像素子の駆動装置および方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10136270A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002320147A (ja) * | 2001-04-23 | 2002-10-31 | Sony Corp | 固体撮像素子の駆動装置及び駆動方法 |
-
1996
- 1996-10-25 JP JP8284429A patent/JPH10136270A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002320147A (ja) * | 2001-04-23 | 2002-10-31 | Sony Corp | 固体撮像素子の駆動装置及び駆動方法 |
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