JPH11355663A - 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
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- JPH11355663A JPH11355663A JP10156944A JP15694498A JPH11355663A JP H11355663 A JPH11355663 A JP H11355663A JP 10156944 A JP10156944 A JP 10156944A JP 15694498 A JP15694498 A JP 15694498A JP H11355663 A JPH11355663 A JP H11355663A
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
- H04N25/73—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors using interline transfer [IT]
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- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 垂直電荷転送部で高速に信号電荷を転送する
際に、取扱電荷量の減少を極力抑えることができる固体
撮像素子の駆動方法を提供する。 【解決手段】 垂直方向に４系統の転送電極φ１〜φ４
を配置してなる垂直電荷転送部に対し、垂直転送周期内
の各期間ｔ１〜ｔ８で４系統の転送電極φ１〜φ４に高
（Ｈ）レベルの駆動パルスを選択的に印加するに際し、
高レベルの駆動パルスが印加される転送電極φ１〜φ４
の系統数が最少となる期間ｔ２，ｔ４，ｔ６，ｔ８を、
他の期間ｔ１，ｔ３，ｔ５，ｔ７よりも長く設定した。
際に、取扱電荷量の減少を極力抑えることができる固体
撮像素子の駆動方法を提供する。 【解決手段】 垂直方向に４系統の転送電極φ１〜φ４
を配置してなる垂直電荷転送部に対し、垂直転送周期内
の各期間ｔ１〜ｔ８で４系統の転送電極φ１〜φ４に高
（Ｈ）レベルの駆動パルスを選択的に印加するに際し、
高レベルの駆動パルスが印加される転送電極φ１〜φ４
の系統数が最少となる期間ｔ２，ｔ４，ｔ６，ｔ８を、
他の期間ｔ１，ｔ３，ｔ５，ｔ７よりも長く設定した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子の駆
動方法に係り、特に、ＩＴ（インターライン転送）型の
ＣＣＤ固体撮像素子の駆動方法に関する。
動方法に係り、特に、ＩＴ（インターライン転送）型の
ＣＣＤ固体撮像素子の駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＩＴ型のＣＣＤ固体撮像素子に
おいて、例えば４系統の転送電極を有する垂直電荷転送
部（垂直シフトレジスタ）で信号電荷を転送する場合、
水平ブランキング期間に１ライン分の信号電荷の転送
を、通常、８つの期間からなる垂直転送周期内で行って
いる。その際、各々の期間では、上記４つの転送電極に
高レベルの駆動パルスを選択的に印加することにより、
各系統の転送電極の下に形成されるポテンシャル井戸の
深さを制御し、これに伴う信号電荷の移動により、垂直
方向への信号電荷の転送を実現している。ところで、信
号電荷の読出し方式やＣＣＤの構造が、インタレース読
出しから全画素独立読出しになる場合や、電子ズームお
よび手振れ補正に対応する場合などでは、垂直電荷転送
部での電荷転送を通常よりも高速で行うことが要求され
る。
おいて、例えば４系統の転送電極を有する垂直電荷転送
部（垂直シフトレジスタ）で信号電荷を転送する場合、
水平ブランキング期間に１ライン分の信号電荷の転送
を、通常、８つの期間からなる垂直転送周期内で行って
いる。その際、各々の期間では、上記４つの転送電極に
高レベルの駆動パルスを選択的に印加することにより、
各系統の転送電極の下に形成されるポテンシャル井戸の
深さを制御し、これに伴う信号電荷の移動により、垂直
方向への信号電荷の転送を実現している。ところで、信
号電荷の読出し方式やＣＣＤの構造が、インタレース読
出しから全画素独立読出しになる場合や、電子ズームお
よび手振れ補正に対応する場合などでは、垂直電荷転送
部での電荷転送を通常よりも高速で行うことが要求され
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、垂直電
荷転送部での転送速度が速くなると、それにつれて転送
電荷が垂直電荷転送部に蓄積される期間が短くなる。そ
うすると、垂直電荷転送部での取扱電荷量が減少し、転
送効率の低下を招く虞れがある。特に、ＣＣＤエリアセ
ンサに関しては、動画用，静止画用ともに、高画質を実
現すべく多画素化が要求される面があり、この多画素化
における全画素独立読出しへの対応や、電子ズーム及び
手振れ補正などへの要求に応えていく必要がある。した
がって、垂直電荷転送部での転送速度は今後も上がるこ
とが必至であり、その際に垂直電荷転送部における取扱
電荷量の減少を抑える有効な対策が望まれている。
荷転送部での転送速度が速くなると、それにつれて転送
電荷が垂直電荷転送部に蓄積される期間が短くなる。そ
うすると、垂直電荷転送部での取扱電荷量が減少し、転
送効率の低下を招く虞れがある。特に、ＣＣＤエリアセ
ンサに関しては、動画用，静止画用ともに、高画質を実
現すべく多画素化が要求される面があり、この多画素化
における全画素独立読出しへの対応や、電子ズーム及び
手振れ補正などへの要求に応えていく必要がある。した
がって、垂直電荷転送部での転送速度は今後も上がるこ
とが必至であり、その際に垂直電荷転送部における取扱
電荷量の減少を抑える有効な対策が望まれている。
【０００４】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、垂直電荷転送部
で高速に信号電荷を転送する際に、取扱電荷量の減少を
極力抑えることができる固体撮像素子の駆動方法を提供
することにある。
れたもので、その目的とするところは、垂直電荷転送部
で高速に信号電荷を転送する際に、取扱電荷量の減少を
極力抑えることができる固体撮像素子の駆動方法を提供
することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、水平及び垂直
方向に二次元配列された複数個のセンサ部と、これら複
数個のセンサ部間に配列されかつその配列方向に複数系
統の転送電極を配置してなる垂直電荷転送部とを備え、
垂直転送周期内の各期間で前記複数系統の転送電極に高
レベルの駆動パルスを選択的に印加することにより、前
記複数個のセンサ部から読み出された信号電荷を垂直方
向に転送する固体撮像素子の駆動方法において、前記垂
直転送周期内で、前記高レベルの駆動パルスが印加され
る転送電極の系統数が最少となる期間を、他の期間より
も長く設定したものである。
方向に二次元配列された複数個のセンサ部と、これら複
数個のセンサ部間に配列されかつその配列方向に複数系
統の転送電極を配置してなる垂直電荷転送部とを備え、
垂直転送周期内の各期間で前記複数系統の転送電極に高
レベルの駆動パルスを選択的に印加することにより、前
記複数個のセンサ部から読み出された信号電荷を垂直方
向に転送する固体撮像素子の駆動方法において、前記垂
直転送周期内で、前記高レベルの駆動パルスが印加され
る転送電極の系統数が最少となる期間を、他の期間より
も長く設定したものである。
【０００６】この固体撮像素子の駆動方法においては、
垂直転送周期内の各期間で複数系統の転送電極に高レベ
ルの駆動パルスを印加するに際し、高レベルの駆動パル
スが印加される転送電極の系統数が最少となる期間（以
下、最少期間）を、他の期間よりも長く設定したこと
で、転送方向にみた電荷蓄積領域が最少期間で、より大
きく確保されるようになる。
垂直転送周期内の各期間で複数系統の転送電極に高レベ
ルの駆動パルスを印加するに際し、高レベルの駆動パル
スが印加される転送電極の系統数が最少となる期間（以
下、最少期間）を、他の期間よりも長く設定したこと
で、転送方向にみた電荷蓄積領域が最少期間で、より大
きく確保されるようになる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しつつ詳細に説明する。図１はＩＴ型のＣ
ＣＤエリアセンサとその駆動系の構成を示す概略図であ
る。図において、センサ部１は、例えばフォトダイオー
ドからなるもので、水平及び垂直方向に二次元配列され
ている。各々のセンサ部１は、これに入射した入射光
を、その光量に応じた電荷量の信号電荷に変換して蓄積
するものである。また、各々のセンサ部１間には、それ
ぞれ垂直方向に沿って複数本の垂直電荷転送部２が配列
されている。各々の垂直電荷転送部２は、ＣＣＤ(Charg
e Coupled Device) によって構成され、その配列方向に
は４系統の転送電極が配置されている。これらの垂直電
荷転送部２は、駆動回路３から与えられる４相の垂直駆
動パルスφＶ１〜φＶ４により駆動し、垂直帰線期間の
一部で読出しゲート部４を介して各センサ部１から読み
出された信号電荷を垂直方向に転送するものである。
て図面を参照しつつ詳細に説明する。図１はＩＴ型のＣ
ＣＤエリアセンサとその駆動系の構成を示す概略図であ
る。図において、センサ部１は、例えばフォトダイオー
ドからなるもので、水平及び垂直方向に二次元配列され
ている。各々のセンサ部１は、これに入射した入射光
を、その光量に応じた電荷量の信号電荷に変換して蓄積
するものである。また、各々のセンサ部１間には、それ
ぞれ垂直方向に沿って複数本の垂直電荷転送部２が配列
されている。各々の垂直電荷転送部２は、ＣＣＤ(Charg
e Coupled Device) によって構成され、その配列方向に
は４系統の転送電極が配置されている。これらの垂直電
荷転送部２は、駆動回路３から与えられる４相の垂直駆
動パルスφＶ１〜φＶ４により駆動し、垂直帰線期間の
一部で読出しゲート部４を介して各センサ部１から読み
出された信号電荷を垂直方向に転送するものである。
【０００８】さらに、各々の垂直電荷転送部２の一端側
には、これと直交する方向、即ち水平方向に沿って水平
電荷転送部５が配設されている。この水平電荷転送部５
は、駆動回路３から与えられる２相の水平駆動パルスφ
Ｈ１，φＨ２により駆動し、１水平走査線期間のある特
定の期間、例えば水平帰線期間中に、垂直電荷転送部２
から供給された信号電荷を水平方向に転送するものであ
る。また、水平電荷転送部５の出力側（電荷転送方向）
には、水平転送されてきた信号電荷を検出して信号電圧
に変換する、例えばＦＤＡ（フローティング・ディフュ
ージョン・アンプ）からなる電荷検出部６が配設されて
いる。
には、これと直交する方向、即ち水平方向に沿って水平
電荷転送部５が配設されている。この水平電荷転送部５
は、駆動回路３から与えられる２相の水平駆動パルスφ
Ｈ１，φＨ２により駆動し、１水平走査線期間のある特
定の期間、例えば水平帰線期間中に、垂直電荷転送部２
から供給された信号電荷を水平方向に転送するものであ
る。また、水平電荷転送部５の出力側（電荷転送方向）
には、水平転送されてきた信号電荷を検出して信号電圧
に変換する、例えばＦＤＡ（フローティング・ディフュ
ージョン・アンプ）からなる電荷検出部６が配設されて
いる。
【０００９】次に、本発明に係る固体撮像素子の駆動方
法との比較対象として、４相駆動の垂直転送時のタイミ
ングチャートを図２に、またこれに対応した信号電荷の
転送イメージを図３にそれぞれ示す。なお、ここでは４
相の垂直駆動パルスφＶ１〜φＶ４がそれぞれ高レベル
（Ｈ）と低レベル（Ｌ）の２値をとるものとし、また１
ライン分の信号電荷の転送が、８つの期間（ｔ１〜ｔ
８）からなる垂直転送周期内で行われる場合を例に挙げ
て説明する。また、図３においては、上記垂直電荷転送
部２の４系統の転送電極φ１，φ２，φ３，φ４に対し
て、それぞれに対応する垂直駆動パルスφＶ１，φＶ
２，φＶ３，φＶ４が駆動回路３から印加されるものと
する。
法との比較対象として、４相駆動の垂直転送時のタイミ
ングチャートを図２に、またこれに対応した信号電荷の
転送イメージを図３にそれぞれ示す。なお、ここでは４
相の垂直駆動パルスφＶ１〜φＶ４がそれぞれ高レベル
（Ｈ）と低レベル（Ｌ）の２値をとるものとし、また１
ライン分の信号電荷の転送が、８つの期間（ｔ１〜ｔ
８）からなる垂直転送周期内で行われる場合を例に挙げ
て説明する。また、図３においては、上記垂直電荷転送
部２の４系統の転送電極φ１，φ２，φ３，φ４に対し
て、それぞれに対応する垂直駆動パルスφＶ１，φＶ
２，φＶ３，φＶ４が駆動回路３から印加されるものと
する。
【００１０】先ず、垂直転送開始前の期間ｔ０では、φ
Ｖ１，φＶ２が高レベルとなっているため、転送電極φ
１，φ２の下に深いポテンシャル井戸が形成され、そこ
に信号電荷が蓄積された状態となり、この状態で垂直転
送周期（ｔ１〜ｔ８）に遷移する。
Ｖ１，φＶ２が高レベルとなっているため、転送電極φ
１，φ２の下に深いポテンシャル井戸が形成され、そこ
に信号電荷が蓄積された状態となり、この状態で垂直転
送周期（ｔ１〜ｔ８）に遷移する。
【００１１】すなわち、期間ｔ１でφＶ３が高レベルに
なると、深いポテンシャル井戸が転送電極φ１，φ２，
φ３に亘って広がるため、それらの転送電極φ１，φ
２，φ３の下に信号電荷が蓄積される。次に、期間ｔ２
でφＶ１が低レベルになると、転送電極φ１の下のポテ
ンシャル井戸が浅くなるため、転送電極φ２，φ３の下
に信号電極が蓄積される。次いで、期間ｔ３でφＶ４が
高レベルになると、深いポテンシャル井戸が転送転電極
φ２，φ３，φ４に亘って広がるため、それらの転動電
極φ２，φ３，φ４の下に信号電荷が蓄積される。
なると、深いポテンシャル井戸が転送電極φ１，φ２，
φ３に亘って広がるため、それらの転送電極φ１，φ
２，φ３の下に信号電荷が蓄積される。次に、期間ｔ２
でφＶ１が低レベルになると、転送電極φ１の下のポテ
ンシャル井戸が浅くなるため、転送電極φ２，φ３の下
に信号電極が蓄積される。次いで、期間ｔ３でφＶ４が
高レベルになると、深いポテンシャル井戸が転送転電極
φ２，φ３，φ４に亘って広がるため、それらの転動電
極φ２，φ３，φ４の下に信号電荷が蓄積される。
【００１２】続いて、期間ｔ４でφＶ２が低レベルにな
ると、転送電極φ２の下のポテンシャル井戸が浅くなる
ため、転送電極φ３，φ４の下に信号電荷が蓄積され
る。次に、期間ｔ５でφＶ１が高レベルになると、深い
ポテンシャル井戸が転送電極φ３，φ４，φ１に亘って
広がるため、それらの転送電極φ３，φ４，φ１の下に
信号電荷が蓄積される。次いで、期間ｔ６でφＶ３が低
レベルになると、転送電極φ３の下のポテンシャル井戸
が浅くなるため、転送電極φ４，φ１の下に信号電荷が
蓄積される。
ると、転送電極φ２の下のポテンシャル井戸が浅くなる
ため、転送電極φ３，φ４の下に信号電荷が蓄積され
る。次に、期間ｔ５でφＶ１が高レベルになると、深い
ポテンシャル井戸が転送電極φ３，φ４，φ１に亘って
広がるため、それらの転送電極φ３，φ４，φ１の下に
信号電荷が蓄積される。次いで、期間ｔ６でφＶ３が低
レベルになると、転送電極φ３の下のポテンシャル井戸
が浅くなるため、転送電極φ４，φ１の下に信号電荷が
蓄積される。
【００１３】続いて、期間ｔ７でφＶ２が高レベルにな
ると、深いポテンシャル井戸が転送電極φ４，φ１，φ
２に亘って広がるため、それらの転送電極φ４，φ１，
φ２の下に信号電荷が蓄積される。そして最終の期間ｔ
８でφＶ４が低レベルになると、転送電極φ４の下のポ
テンシャル井戸が浅くなるため、転送電極φ１，φ２の
下に信号電荷が蓄積される。以上で、垂直電荷転送部２
における１ライン分の信号電荷が垂直方向に転送され
る。
ると、深いポテンシャル井戸が転送電極φ４，φ１，φ
２に亘って広がるため、それらの転送電極φ４，φ１，
φ２の下に信号電荷が蓄積される。そして最終の期間ｔ
８でφＶ４が低レベルになると、転送電極φ４の下のポ
テンシャル井戸が浅くなるため、転送電極φ１，φ２の
下に信号電荷が蓄積される。以上で、垂直電荷転送部２
における１ライン分の信号電荷が垂直方向に転送され
る。
【００１４】ここで、垂直電荷転送部２での転送速度を
上げるには、上述した垂直転送周期での８期間トータル
の転送時間Ｔを短くする必要がある。そうした場合、図
２に示す駆動方法では、垂直転送周期内の各期間ｔ１〜
ｔ８において、それぞれ１期間あたりの転送時間が均等
であるため、転送速度の高速化を図るべく、１ライン分
の転送時間を短くすると、当然に１期間あたりの転送時
間も短くなる。
上げるには、上述した垂直転送周期での８期間トータル
の転送時間Ｔを短くする必要がある。そうした場合、図
２に示す駆動方法では、垂直転送周期内の各期間ｔ１〜
ｔ８において、それぞれ１期間あたりの転送時間が均等
であるため、転送速度の高速化を図るべく、１ライン分
の転送時間を短くすると、当然に１期間あたりの転送時
間も短くなる。
【００１５】これに対して、垂直電荷転送部２における
取扱電荷量は、上記１期間あたりの転送時間が短くなる
につれて減少していく傾向にある。図４は垂直電荷転送
部２における取扱電荷量と転送速度（Ｖφｓｐｅｅｄ）
の相関図である。図において、転送速度（Ｖφｓｐｅｅ
ｄ）については、ある基準クロックを１ｂｉｔとし、１
期間あたりの転送速度をｂｉｔ単位で表したもので、ｂ
ｉｔ数が少ない（ゼロに近い）ほど転送速度が速いこと
を意味している。この図からも、１期間の転送速度が速
くなるほど（１期間あたりの転送時間が短くなるほ
ど）、取扱電荷量が減少していく様子が分かる。
取扱電荷量は、上記１期間あたりの転送時間が短くなる
につれて減少していく傾向にある。図４は垂直電荷転送
部２における取扱電荷量と転送速度（Ｖφｓｐｅｅｄ）
の相関図である。図において、転送速度（Ｖφｓｐｅｅ
ｄ）については、ある基準クロックを１ｂｉｔとし、１
期間あたりの転送速度をｂｉｔ単位で表したもので、ｂ
ｉｔ数が少ない（ゼロに近い）ほど転送速度が速いこと
を意味している。この図からも、１期間の転送速度が速
くなるほど（１期間あたりの転送時間が短くなるほ
ど）、取扱電荷量が減少していく様子が分かる。
【００１６】垂直電荷転送部２での取扱電荷量が減少す
ると、仮にセンサ部１に多くの信号電荷を蓄積できたと
しても、その信号電荷を垂直電荷転送部２で転送しきれ
なくなって、いわゆる転送残りが発生し、転送効率の低
下を招く虞れがある。
ると、仮にセンサ部１に多くの信号電荷を蓄積できたと
しても、その信号電荷を垂直電荷転送部２で転送しきれ
なくなって、いわゆる転送残りが発生し、転送効率の低
下を招く虞れがある。
【００１７】これに対して本実施形態においては、垂直
電荷転送部２での取扱電荷量が転送方向（垂直方向）に
みた電荷蓄積領域の大きさに依存し、さらにその電荷蓄
積領域の大きさが転送方向においてポテンシャル井戸が
深く形成される転送電極の系統数に依存することに着目
し、以下のような駆動方法を採用することとした。すな
わち、上述のように４相の垂直駆動パルスφＶ１，φＶ
２，φＶ３，φＶ４を用いて８期間（ｔ１〜ｔ８）で１
ラインの信号電荷を垂直転送する場合を例にとると、各
々の期間ｔ１〜ｔ８のなかで、垂直駆動パルスが高レベ
ルになる転送電極の系統数が最も少ない期間は、その系
統数が２系統になる期間ｔ２，ｔ４，ｔ６，ｔ８であ
る。
電荷転送部２での取扱電荷量が転送方向（垂直方向）に
みた電荷蓄積領域の大きさに依存し、さらにその電荷蓄
積領域の大きさが転送方向においてポテンシャル井戸が
深く形成される転送電極の系統数に依存することに着目
し、以下のような駆動方法を採用することとした。すな
わち、上述のように４相の垂直駆動パルスφＶ１，φＶ
２，φＶ３，φＶ４を用いて８期間（ｔ１〜ｔ８）で１
ラインの信号電荷を垂直転送する場合を例にとると、各
々の期間ｔ１〜ｔ８のなかで、垂直駆動パルスが高レベ
ルになる転送電極の系統数が最も少ない期間は、その系
統数が２系統になる期間ｔ２，ｔ４，ｔ６，ｔ８であ
る。
【００１８】そこで垂直電荷転送部２を駆動するに際
し、垂直駆動パルスが高レベルになる転送電極の系統数
が最少となる期間を、他の期間よりも長くなるように設
定することとした。具体的には、図５のタイミングチャ
ートに示すように、垂直駆動パルスが高レベルになる転
送電極の系統数が２系統となる期間ｔ２，ｔ４，ｔ６，
ｔ８を、同系統数が３系統となる期間ｔ１，ｔ３，ｔ
５，ｔ７よりも長く設定している。ただし、８期間トー
タルの転送時間Ｔは、上記図２のタイミングチャートと
同じに設定している。つまり、図２に示す駆動タイミン
グに比較して、期間ｔ２，ｔ４，ｔ６，ｔ８を延長した
分だけ、他の期間ｔ１，ｔ３，ｔ５，ｔ７を短縮してい
るのである。
し、垂直駆動パルスが高レベルになる転送電極の系統数
が最少となる期間を、他の期間よりも長くなるように設
定することとした。具体的には、図５のタイミングチャ
ートに示すように、垂直駆動パルスが高レベルになる転
送電極の系統数が２系統となる期間ｔ２，ｔ４，ｔ６，
ｔ８を、同系統数が３系統となる期間ｔ１，ｔ３，ｔ
５，ｔ７よりも長く設定している。ただし、８期間トー
タルの転送時間Ｔは、上記図２のタイミングチャートと
同じに設定している。つまり、図２に示す駆動タイミン
グに比較して、期間ｔ２，ｔ４，ｔ６，ｔ８を延長した
分だけ、他の期間ｔ１，ｔ３，ｔ５，ｔ７を短縮してい
るのである。
【００１９】このように垂直駆動パルスが高レベルにな
る転送電極の系統数が最少となる期間ｔ２，ｔ４，ｔ
６，ｔ８を、他の期間ｔ１，ｔ３，ｔ５，ｔ７よりも長
くなるように設定することにより、期間ｔ２，ｔ４，ｔ
６，ｔ８においては、転送方向にみた電荷蓄積領域が、
より大きく確保されるようになる。また、期間ｔ１，ｔ
３，ｔ５，ｔ７に関しては、垂直駆動パルスが高レベル
になる転送電極の系統数が３系統となっているため、こ
の系統数との兼ね合いで、転送方向にみた電荷蓄積領域
の大きさが期間ｔ２，ｔ４，ｔ６，ｔ８でのそれよりも
小さくならない程度に各期間を短縮することにより、垂
直電荷転送部２での取扱電荷量への影響を回避できる。
る転送電極の系統数が最少となる期間ｔ２，ｔ４，ｔ
６，ｔ８を、他の期間ｔ１，ｔ３，ｔ５，ｔ７よりも長
くなるように設定することにより、期間ｔ２，ｔ４，ｔ
６，ｔ８においては、転送方向にみた電荷蓄積領域が、
より大きく確保されるようになる。また、期間ｔ１，ｔ
３，ｔ５，ｔ７に関しては、垂直駆動パルスが高レベル
になる転送電極の系統数が３系統となっているため、こ
の系統数との兼ね合いで、転送方向にみた電荷蓄積領域
の大きさが期間ｔ２，ｔ４，ｔ６，ｔ８でのそれよりも
小さくならない程度に各期間を短縮することにより、垂
直電荷転送部２での取扱電荷量への影響を回避できる。
【００２０】これにより、垂直転送周期における８期間
トータルの転送時間を変えることなく、垂直電荷転送部
２での取扱電荷量を増大させることができるため、例え
ば手振れ補正への対応として、垂直電荷転送部２で信号
電荷を高速に転送する際に、取扱電荷量の減少を極力抑
えることが可能となる。
トータルの転送時間を変えることなく、垂直電荷転送部
２での取扱電荷量を増大させることができるため、例え
ば手振れ補正への対応として、垂直電荷転送部２で信号
電荷を高速に転送する際に、取扱電荷量の減少を極力抑
えることが可能となる。
【００２１】ちなみに、同一のＣＣＤ固体撮像素子を用
いて、先の図２に示した駆動タイミングと図５に示した
駆動タイミングで垂直電荷転送部２の転送電極を実際に
駆動して改善度合いを検証してみたところ、図６に示す
ような結果が得られた。なお、図６においては、図２の
駆動タイミングに対応する測定結果を●印、図５の駆動
タイミングに対応する測定結果を○印で示してある。ま
た、転送速度（Ｖφｓｐｅｅｄ）については、期間ｔ
２，ｔ４，ｔ６，ｔ８の延長分を１ｂｉｔとし、１期間
あたりの転送時間をｂｉｔ単位で表している。よって、
例えば図中下向きの矢印で示す位置では、１期間を４ｂ
ｉｔで転送するのに対し、１ｂｉｔ分を延長して駆動す
ることを意味する。この図から、取扱電荷量が減少傾向
に転じる辺りから徐々に効果が現れ、さらにその効果度
合いは転送速度が速くなるにつれて大きくなっているこ
とが容易に理解できる。
いて、先の図２に示した駆動タイミングと図５に示した
駆動タイミングで垂直電荷転送部２の転送電極を実際に
駆動して改善度合いを検証してみたところ、図６に示す
ような結果が得られた。なお、図６においては、図２の
駆動タイミングに対応する測定結果を●印、図５の駆動
タイミングに対応する測定結果を○印で示してある。ま
た、転送速度（Ｖφｓｐｅｅｄ）については、期間ｔ
２，ｔ４，ｔ６，ｔ８の延長分を１ｂｉｔとし、１期間
あたりの転送時間をｂｉｔ単位で表している。よって、
例えば図中下向きの矢印で示す位置では、１期間を４ｂ
ｉｔで転送するのに対し、１ｂｉｔ分を延長して駆動す
ることを意味する。この図から、取扱電荷量が減少傾向
に転じる辺りから徐々に効果が現れ、さらにその効果度
合いは転送速度が速くなるにつれて大きくなっているこ
とが容易に理解できる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、垂
直転送周期の転送時間を変えることなく、垂直電荷転送
部での取扱電荷量を増大させることができるため、例え
ば、多画素化における全画素独立読出しへの対応や、電
子ズーム及び手振れ補正などへの対応、さらには垂直転
送段数の増加への対応など、垂直電荷転送部で信号電荷
を高速で転送する場合に、取扱電荷量の減少を極力抑え
ることが可能となる。
直転送周期の転送時間を変えることなく、垂直電荷転送
部での取扱電荷量を増大させることができるため、例え
ば、多画素化における全画素独立読出しへの対応や、電
子ズーム及び手振れ補正などへの対応、さらには垂直転
送段数の増加への対応など、垂直電荷転送部で信号電荷
を高速で転送する場合に、取扱電荷量の減少を極力抑え
ることが可能となる。
【図１】ＩＴ型のＣＣＤエリアセンサとその駆動系の構
成を示す概略図である。
成を示す概略図である。
【図２】本発明方法との比較対象となる４相駆動の垂直
転送時のタイミングチャートである。
転送時のタイミングチャートである。
【図３】４相駆動の垂直転送時における信号電荷の転送
イメージ図である。
イメージ図である。
【図４】垂直電荷転送部における取扱電荷量と転送速度
の相関図である。
の相関図である。
【図５】本発明方法の一実施形態を示す４相駆動の垂直
転送時のタイミングチャートである。
転送時のタイミングチャートである。
【図６】本発明による取扱電荷量の減少抑制効果を説明
する図である。
する図である。
１…センサ部、２…垂直電荷転送部、φＶ１，φＶ２，
φＶ３，φＶ４…垂直駆動パルス、φ１，φ２，φ３，
φ４…転送電極
φＶ３，φＶ４…垂直駆動パルス、φ１，φ２，φ３，
φ４…転送電極
Claims (1)
- 【請求項１】 水平及び垂直方向に二次元配列された複
数個のセンサ部と、これら複数個のセンサ部間に配列さ
れかつその配列方向に複数系統の転送電極を配置してな
る垂直電荷転送部とを備え、垂直転送周期内の各期間で
前記複数系統の転送電極に高レベルの駆動パルスを選択
的に印加することにより、前記複数個のセンサ部から読
み出された信号電荷を垂直方向に転送する固体撮像素子
の駆動方法において、 前記垂直転送周期内で、前記高レベルの駆動パルスが印
加される転送電極の系統数が最少となる期間を、他の期
間よりも長く設定したことを特徴とする固体撮像素子の
駆動方法。
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|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004328314A (ja) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | Sony Corp | 固体撮像素子の駆動方法およびその駆動装置並びに固体撮像装置および撮像装置モジュール |
| JP2009225478A (ja) * | 2009-07-07 | 2009-10-01 | Sony Corp | 固体撮像素子の駆動方法並びに固体撮像装置およびカメラシステム |
| US8300132B2 (en) | 2004-07-23 | 2012-10-30 | Sony Corporation | Driving method of solid-state imaging device, solid-state imaging system, and camera system |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4305970B2 (ja) * | 1998-06-05 | 2009-07-29 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子の駆動方法 |
| JP4224013B2 (ja) * | 2004-11-01 | 2009-02-12 | シャープ株式会社 | 固体撮像装置および固体撮像装置の駆動方法 |
| JP2006270657A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Casio Comput Co Ltd | 撮像装置、及び固体撮像素子、固体撮像素子の駆動方法 |
| JP4740648B2 (ja) * | 2005-05-18 | 2011-08-03 | 富士フイルム株式会社 | 固体撮像素子の駆動方法及び固体撮像装置 |
| JP2007036860A (ja) * | 2005-07-28 | 2007-02-08 | Sanyo Electric Co Ltd | 電荷結合素子の駆動装置及び電荷結合素子の駆動方法 |
| WO2011117758A2 (en) * | 2010-03-26 | 2011-09-29 | Sofradim Production | Implant for tissue repair |
| US20160019360A1 (en) | 2013-12-04 | 2016-01-21 | Apple Inc. | Wellness aggregator |
| KR101776098B1 (ko) | 2014-09-02 | 2017-09-07 | 애플 인크. | 신체적 활동 및 운동 모니터 |
| EP4321088A3 (en) | 2015-08-20 | 2024-04-24 | Apple Inc. | Exercise-based watch face |
| AU2017100667A4 (en) | 2016-06-11 | 2017-07-06 | Apple Inc. | Activity and workout updates |
| US11216119B2 (en) | 2016-06-12 | 2022-01-04 | Apple Inc. | Displaying a predetermined view of an application |
| US10736543B2 (en) | 2016-09-22 | 2020-08-11 | Apple Inc. | Workout monitor interface |
| US10845955B2 (en) | 2017-05-15 | 2020-11-24 | Apple Inc. | Displaying a scrollable list of affordances associated with physical activities |
| DK180246B1 (en) | 2018-03-12 | 2020-09-11 | Apple Inc | User interfaces for health monitoring |
| US11317833B2 (en) | 2018-05-07 | 2022-05-03 | Apple Inc. | Displaying user interfaces associated with physical activities |
| DK179992B1 (en) | 2018-05-07 | 2020-01-14 | Apple Inc. | DISPLAY OF USER INTERFACES ASSOCIATED WITH PHYSICAL ACTIVITIES |
| US10953307B2 (en) | 2018-09-28 | 2021-03-23 | Apple Inc. | Swim tracking and notifications for wearable devices |
| DK201970532A1 (en) | 2019-05-06 | 2021-05-03 | Apple Inc | Activity trends and workouts |
| US11209957B2 (en) | 2019-06-01 | 2021-12-28 | Apple Inc. | User interfaces for cycle tracking |
| US11228835B2 (en) | 2019-06-01 | 2022-01-18 | Apple Inc. | User interfaces for managing audio exposure |
| US11152100B2 (en) | 2019-06-01 | 2021-10-19 | Apple Inc. | Health application user interfaces |
| US11234077B2 (en) | 2019-06-01 | 2022-01-25 | Apple Inc. | User interfaces for managing audio exposure |
| AU2020288139B2 (en) | 2019-06-01 | 2023-02-16 | Apple Inc. | Multi-modal activity tracking user interface |
| US12002588B2 (en) | 2019-07-17 | 2024-06-04 | Apple Inc. | Health event logging and coaching user interfaces |
| CN114286975A (zh) | 2019-09-09 | 2022-04-05 | 苹果公司 | 调查研究用户界面 |
| DK181076B1 (en) | 2020-02-14 | 2022-11-25 | Apple Inc | USER INTERFACES FOR TRAINING CONTENT |
| DK181037B1 (en) | 2020-06-02 | 2022-10-10 | Apple Inc | User interfaces for health applications |
| US11698710B2 (en) | 2020-08-31 | 2023-07-11 | Apple Inc. | User interfaces for logging user activities |
| WO2022245669A1 (en) | 2021-05-15 | 2022-11-24 | Apple Inc. | User interfaces for group workouts |
| US11915805B2 (en) | 2021-06-06 | 2024-02-27 | Apple Inc. | User interfaces for shared health-related data |
| US11896871B2 (en) | 2022-06-05 | 2024-02-13 | Apple Inc. | User interfaces for physical activity information |
| US11977729B2 (en) | 2022-06-05 | 2024-05-07 | Apple Inc. | Physical activity information user interfaces |
Family Cites Families (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4811371A (en) * | 1986-05-16 | 1989-03-07 | Rca Corporation | Floating-diffusion electrometer with adjustable sensitivity |
| JPH084137B2 (ja) * | 1988-01-12 | 1996-01-17 | 日本電気株式会社 | 電荷転送装置の出力回路 |
| US4985774A (en) * | 1988-01-20 | 1991-01-15 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Image sensing device having direct drainage of unwanted charges |
| US5306932A (en) * | 1989-07-21 | 1994-04-26 | Nec Corporation | Charge transfer device provided with improved output structure |
| JP2853216B2 (ja) * | 1989-11-09 | 1999-02-03 | 日本電気株式会社 | 固体撮像装置 |
| JP2807342B2 (ja) | 1990-11-30 | 1998-10-08 | 株式会社東芝 | 固体撮像素子の駆動方法 |
| JP2727770B2 (ja) * | 1991-01-23 | 1998-03-18 | 日本電気株式会社 | 固体撮像装置 |
| JPH04262679A (ja) * | 1991-02-15 | 1992-09-18 | Nec Corp | 固体撮像素子の駆動方法 |
| JP3018546B2 (ja) * | 1991-03-18 | 2000-03-13 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置 |
| US5757427A (en) * | 1993-04-23 | 1998-05-26 | Hamamatsu Photonics K.K. | Image pick-up apparatus having a charge coupled device with multiple electrodes, a buffer layer located below some of the electrodes |
| US5452004A (en) * | 1993-06-17 | 1995-09-19 | Litton Systems, Inc. | Focal plane array imaging device with random access architecture |
| US5949483A (en) * | 1994-01-28 | 1999-09-07 | California Institute Of Technology | Active pixel sensor array with multiresolution readout |
| US5786852A (en) * | 1994-06-20 | 1998-07-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pick-up apparatus having an image sensing device including a photoelectric conversion part and a vertical transfer part |
| US5867212A (en) * | 1994-09-30 | 1999-02-02 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Solid-state image pickup device using charge coupled devices with vacant packet transfer |
| US5576763A (en) * | 1994-11-22 | 1996-11-19 | Lucent Technologies Inc. | Single-polysilicon CMOS active pixel |
| JP3697769B2 (ja) * | 1995-02-24 | 2005-09-21 | 株式会社ニコン | 光電変換素子及び光電変換装置 |
| EP0757475B1 (en) | 1995-08-02 | 2004-01-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state image sensing device with common output line |
| US5608243A (en) * | 1995-10-19 | 1997-03-04 | National Semiconductor Corporation | Single split-gate MOS transistor active pixel sensor cell with automatic anti-blooming and wide dynamic range |
| JP3310164B2 (ja) * | 1996-05-30 | 2002-07-29 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置 |
| JP3800673B2 (ja) * | 1996-06-24 | 2006-07-26 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置およびその駆動方法 |
| US5886659A (en) * | 1996-08-21 | 1999-03-23 | California Institute Of Technology | On-focal-plane analog-to-digital conversion for current-mode imaging devices |
| JP2943714B2 (ja) | 1996-08-22 | 1999-08-30 | 日本電気株式会社 | 固体撮像装置 |
| JPH10108081A (ja) * | 1996-10-02 | 1998-04-24 | Sony Corp | 固体撮像装置およびその信号処理方法並びにカメラ |
| GB2318473B (en) * | 1996-10-17 | 2000-11-29 | Sony Corp | Solid state imaging device,signal processing method and camera |
| US5969758A (en) * | 1997-06-02 | 1999-10-19 | Sarnoff Corporation | DC offset and gain correction for CMOS image sensor |
| US6115066A (en) * | 1997-06-12 | 2000-09-05 | International Business Machines Corporation | Image sensor with direct digital correlated sampling |
| US5898168A (en) * | 1997-06-12 | 1999-04-27 | International Business Machines Corporation | Image sensor pixel circuit |
| DE69841968D1 (de) * | 1997-08-15 | 2010-12-09 | Sony Corp | Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung und Steuerverfahren dafür |
| TW421962B (en) * | 1997-09-29 | 2001-02-11 | Canon Kk | Image sensing device using mos type image sensing elements |
| JP3466886B2 (ja) | 1997-10-06 | 2003-11-17 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置 |
| US5965871A (en) * | 1997-11-05 | 1999-10-12 | Pixart Technology, Inc. | Column readout multiplexer for CMOS image sensors with multiple readout and fixed pattern noise cancellation |
| JP2894341B1 (ja) | 1998-03-12 | 1999-05-24 | 日本電気株式会社 | 固体撮像装置の駆動方法 |
| JP4305970B2 (ja) * | 1998-06-05 | 2009-07-29 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子の駆動方法 |
-
1998
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-
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-
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-
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004328314A (ja) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | Sony Corp | 固体撮像素子の駆動方法およびその駆動装置並びに固体撮像装置および撮像装置モジュール |
| US8300132B2 (en) | 2004-07-23 | 2012-10-30 | Sony Corporation | Driving method of solid-state imaging device, solid-state imaging system, and camera system |
| JP2009225478A (ja) * | 2009-07-07 | 2009-10-01 | Sony Corp | 固体撮像素子の駆動方法並びに固体撮像装置およびカメラシステム |
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