JPS6161587B2 - - Google Patents
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- JPS6161587B2 JPS6161587B2 JP55056862A JP5686280A JPS6161587B2 JP S6161587 B2 JPS6161587 B2 JP S6161587B2 JP 55056862 A JP55056862 A JP 55056862A JP 5686280 A JP5686280 A JP 5686280A JP S6161587 B2 JPS6161587 B2 JP S6161587B2
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- JP
- Japan
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- vertical
- driving
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- charge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 17
- 238000001444 catalytic combustion detection Methods 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000003760 hair shine Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は固体撮像装置の駆動方法に関するもの
である。
である。
固体撮像素子は、小型、軽量、長寿命等、従来
の撮像管にない種々の特徴を有しているため、こ
こ数年、急速な進歩をとげている。またこれら固
体撮像素子の特性向上に伴ない、家庭用ビデオカ
メラを目的とする固体撮像装置の開発も活発化し
ている。固体撮像素子はよく知られているように
大きく分けてCCD形（電荷結合素子）とMOS形
があり、CCD形は、さらにフレーム転送方式と
インタライン転送方式に分けられる。
の撮像管にない種々の特徴を有しているため、こ
こ数年、急速な進歩をとげている。またこれら固
体撮像素子の特性向上に伴ない、家庭用ビデオカ
メラを目的とする固体撮像装置の開発も活発化し
ている。固体撮像素子はよく知られているように
大きく分けてCCD形（電荷結合素子）とMOS形
があり、CCD形は、さらにフレーム転送方式と
インタライン転送方式に分けられる。
このうちでも特にインタライン転送方式の
CCDはフレーム転送方式のCCDと異なり、受光
部と転送部が分離しているため、モザイク状フイ
ルタを用いた単板カラー用撮像素子として注目さ
れている。現在、固体撮像素子の絵素数は20万絵
素を越えるものも開発されている。しかし、これ
らの素子は、完全無欠陥なものが容易には得られ
ないというのが現状である。たとえば、第１図ａ
に示すようなインタライン転送方式のCCDにお
いては、受光部１の欠陥は、モニタTV上では、
その部分が暗点、白点となつて現われる。又、転
送部２における欠陥は、白線または暗線となつて
現われる。同図ａはインタライン型CCDの転送
部２に点欠陥があり、その部分から電荷の湧き出
しが生じている場合に、モニタTV上にどのよう
にその欠陥が現われるかを説明したもので、撮像
素子の点欠陥の位置Ａの情報は、転送ライン２を
通り、水平転送部３を通過して出力部４で検出さ
れる。同図ｂは、そのときの、モニタTV上に現
われる。白線A′の様子を示したものである。
CCDはフレーム転送方式のCCDと異なり、受光
部と転送部が分離しているため、モザイク状フイ
ルタを用いた単板カラー用撮像素子として注目さ
れている。現在、固体撮像素子の絵素数は20万絵
素を越えるものも開発されている。しかし、これ
らの素子は、完全無欠陥なものが容易には得られ
ないというのが現状である。たとえば、第１図ａ
に示すようなインタライン転送方式のCCDにお
いては、受光部１の欠陥は、モニタTV上では、
その部分が暗点、白点となつて現われる。又、転
送部２における欠陥は、白線または暗線となつて
現われる。同図ａはインタライン型CCDの転送
部２に点欠陥があり、その部分から電荷の湧き出
しが生じている場合に、モニタTV上にどのよう
にその欠陥が現われるかを説明したもので、撮像
素子の点欠陥の位置Ａの情報は、転送ライン２を
通り、水平転送部３を通過して出力部４で検出さ
れる。同図ｂは、そのときの、モニタTV上に現
われる。白線A′の様子を示したものである。
このように、転送部における点欠陥が、画面上
に白線となつて現われる理由について、以下に説
明する。第２図ａにインタライン型CCDの概略
を示す。受光部１１で光照射により蓄積された信
号電荷は垂直転送部１２に移され、垂直転送クロ
ツクパルスにより転送され、水平転送部１４を通
過後、出力回路１３で読み出されてゆく。１垂直
期間に受光部１１から垂直転送部１２へ移された
信号電荷はすべて読み出され、転送部の電荷はな
くなる。そして、再び、受光部１１から信号電荷
が転送部１２へ移され、転送・読み出しが行なわ
れてゆくという構造になつている。そこで、説明
を簡略化するため、受光素子Ａ，Ｂ，Ｃ、および
転送レジスタA′，B′，C′だけに注目して説明す
る。そして、受光素子Ａ，Ｂ，Ｃから、転送レジ
スタA′，B′，C′へ移される信号電荷をそれぞ
れ、ｘA，ｘB，ｘCとする。また、受光素子Ａ，
Ｂ，Ｃは、白黒画面上では第２図ｂの点A″，
B″，C″に対応する。今、仮に転送レジスタB′に
点欠陥があり、電荷が湧き出しているとすると、
受光素子Ａ，Ｂ，Ｃから信号電荷が転送レジスタ
に移された時点では、転送レジスタA′，C′に
は、それぞれｘA，ｘCの電荷が蓄積された状態に
なつている。しかし、転送レジスタB′に関して
は、信号電荷ＸBが入力されるが、１水平走査期
間の垂直走査待機状態の間に、電荷湧き出しによ
り電荷が充満した状態になつてしまう。次に、垂
直転送クロツクパルスにより、１段の転送を行な
うと、転送レジスタC′に蓄積されていた信号電
荷ｘCは読み出されて、転送レジスタB′に蓄積さ
れていた電荷は転送レジスタC′に、転送レジス
タA′に蓄積されていた電荷は転送レジスタB′に
移される。そして、転送レジスタA′は、信号電
荷の無い状態になる。この時点で転送レジスタ
A′，B′，C′の状態をみると、転送レジスタA′に
は信号電荷がなく、転送レジスタB′は転送レジス
タA′から信号電荷が転送されてくるが、点欠陥
による電荷湧き出しのために、１水平走査期間の
垂直走査待機後には、同様に電荷が充満した状態
になつてしまう。さらに、転送レジスタC′は、
転送レジスタB′に蓄積されていた電荷が転送され
てくるためここも電荷が充満した状態になる。こ
のようにして、転送が行なわれてゆき、転送が完
了した時点で転送レジスタA′には電荷はなく、
転送レジスタB′，C′には電荷が充満している状
態になる。さらに、このとき、白黒画面上では、
第２図ｂの点A″、点B″は、受光素子Ａ，Ｂで受
けた信号電荷ｘA，ｘBは、点欠陥のある転送レジ
スタB′で、１水平走査期間保持されることによ
り、白レベルに相当する電荷量に変えられてしま
ついるため、白く光り、点C″は信号電荷ｘCがそ
のまま読み出されるので、信号電荷ｘCに相当す
る明るさで光ることになる。したがつて、この時
点では、白黒画面上で、点B″より下の部分では
白線が現われるが点B″より上の部分では、真の
像が映ることになる。しかし、次の垂直期間が始
まり、受光素子から転送レジスタへ信号電荷が移
されるときには、先程のように転送レジスタB′だ
けが電荷で充満しているのではなくて、転送レジ
スタC′にも電荷が充満していることがわかる。
この状態で、受光素子から信号電荷が転送部へ移
されても、転送レジスタC′は常に電荷で満たさ
れていることになり、さらに、白黒画面上でも点
C″は白レベルに固定されてしまう。このように
して、白黒画面上で点B″以下と同様に、点B″以
上の部分も白く光ることになり、全体として１本
の白線となるわけである。
に白線となつて現われる理由について、以下に説
明する。第２図ａにインタライン型CCDの概略
を示す。受光部１１で光照射により蓄積された信
号電荷は垂直転送部１２に移され、垂直転送クロ
ツクパルスにより転送され、水平転送部１４を通
過後、出力回路１３で読み出されてゆく。１垂直
期間に受光部１１から垂直転送部１２へ移された
信号電荷はすべて読み出され、転送部の電荷はな
くなる。そして、再び、受光部１１から信号電荷
が転送部１２へ移され、転送・読み出しが行なわ
れてゆくという構造になつている。そこで、説明
を簡略化するため、受光素子Ａ，Ｂ，Ｃ、および
転送レジスタA′，B′，C′だけに注目して説明す
る。そして、受光素子Ａ，Ｂ，Ｃから、転送レジ
スタA′，B′，C′へ移される信号電荷をそれぞ
れ、ｘA，ｘB，ｘCとする。また、受光素子Ａ，
Ｂ，Ｃは、白黒画面上では第２図ｂの点A″，
B″，C″に対応する。今、仮に転送レジスタB′に
点欠陥があり、電荷が湧き出しているとすると、
受光素子Ａ，Ｂ，Ｃから信号電荷が転送レジスタ
に移された時点では、転送レジスタA′，C′に
は、それぞれｘA，ｘCの電荷が蓄積された状態に
なつている。しかし、転送レジスタB′に関して
は、信号電荷ＸBが入力されるが、１水平走査期
間の垂直走査待機状態の間に、電荷湧き出しによ
り電荷が充満した状態になつてしまう。次に、垂
直転送クロツクパルスにより、１段の転送を行な
うと、転送レジスタC′に蓄積されていた信号電
荷ｘCは読み出されて、転送レジスタB′に蓄積さ
れていた電荷は転送レジスタC′に、転送レジス
タA′に蓄積されていた電荷は転送レジスタB′に
移される。そして、転送レジスタA′は、信号電
荷の無い状態になる。この時点で転送レジスタ
A′，B′，C′の状態をみると、転送レジスタA′に
は信号電荷がなく、転送レジスタB′は転送レジス
タA′から信号電荷が転送されてくるが、点欠陥
による電荷湧き出しのために、１水平走査期間の
垂直走査待機後には、同様に電荷が充満した状態
になつてしまう。さらに、転送レジスタC′は、
転送レジスタB′に蓄積されていた電荷が転送され
てくるためここも電荷が充満した状態になる。こ
のようにして、転送が行なわれてゆき、転送が完
了した時点で転送レジスタA′には電荷はなく、
転送レジスタB′，C′には電荷が充満している状
態になる。さらに、このとき、白黒画面上では、
第２図ｂの点A″、点B″は、受光素子Ａ，Ｂで受
けた信号電荷ｘA，ｘBは、点欠陥のある転送レジ
スタB′で、１水平走査期間保持されることによ
り、白レベルに相当する電荷量に変えられてしま
ついるため、白く光り、点C″は信号電荷ｘCがそ
のまま読み出されるので、信号電荷ｘCに相当す
る明るさで光ることになる。したがつて、この時
点では、白黒画面上で、点B″より下の部分では
白線が現われるが点B″より上の部分では、真の
像が映ることになる。しかし、次の垂直期間が始
まり、受光素子から転送レジスタへ信号電荷が移
されるときには、先程のように転送レジスタB′だ
けが電荷で充満しているのではなくて、転送レジ
スタC′にも電荷が充満していることがわかる。
この状態で、受光素子から信号電荷が転送部へ移
されても、転送レジスタC′は常に電荷で満たさ
れていることになり、さらに、白黒画面上でも点
C″は白レベルに固定されてしまう。このように
して、白黒画面上で点B″以下と同様に、点B″以
上の部分も白く光ることになり、全体として１本
の白線となるわけである。
以上の様に、インタライン型CCDにおける転
送部の電荷の湧き出しによる点欠陥は、単に白点
にとどまらず、垂直方向全体にわたり、一本の白
線となつてしまい、その結果、著しく画質を損う
ことになる。
送部の電荷の湧き出しによる点欠陥は、単に白点
にとどまらず、垂直方向全体にわたり、一本の白
線となつてしまい、その結果、著しく画質を損う
ことになる。
本発明は、上記の欠点を軽減することを目的と
するもので、垂直帰線消去期間を利用して、垂直
転送部に発生する電荷を、信号電荷を転送するの
と同様に転送することにより、白線による画質の
低下を軽減した固体撮像装置の駆動方法を提供す
るものである。
するもので、垂直帰線消去期間を利用して、垂直
転送部に発生する電荷を、信号電荷を転送するの
と同様に転送することにより、白線による画質の
低下を軽減した固体撮像装置の駆動方法を提供す
るものである。
以下に、本発明の詳細を、実施例により説明す
る。
る。
本実施例の撮像素子は、１インチサイズのイン
タライン型CCDで、垂直490ケ、水平383ケの絵
素からなつている。
タライン型CCDで、垂直490ケ、水平383ケの絵
素からなつている。
第３図ａは帰線消去パルスを示しており、２１
は垂直ブランキング期間を示す垂直帰線消去パル
ス、２２は水平ブランキング期間を示す水平帰線
消去パルスである。垂直帰線消去パルスのパルス
幅は1.3ｍsec、水平消去パルスの繰り返し周波数
は15.75KHz、パルス幅は11μsecである。第３図
ｂは、垂直転送クロツクパルス２３を示すもので
あり、垂直転送時の繰り返し周波数は
15.75KHz、パルス幅は２μsecであるが、垂直ブ
ランキング期間においては、繰り返し周波数は
250KHz、パルス幅は２μsecである。このよう
に、垂直ブランキング期間には、垂直転送時より
もはるかに高い周波数の垂直転送クロツクパルス
が印加されるので、点欠陥のある転送レジスタ
B′において電荷が湧き出していても、電荷が充満
するに至る時間より充分前に垂直転送されてしま
う。したがつて、転送レジスタB′にはほとんど湧
き出し電荷はない。同様に第２図ａの転送レジス
タC′にも湧き出し電荷はほとんどない。以下同
様に転送レジスタC′以下のすべての転送レジス
タにはほとんど湧き出し電荷はたまつていない。
すなわち、垂直期間の始まる時点ではすべての転
送レジスタの残留電荷はほとんど除去されてい
る。したがつて、白黒画面上では、第２図ｂの点
B′より上の部分の白線が消えることになる。第４
図に、本実施例における白黒画面の状態を示す。
白黒画面上の上部の白線はまつたく認められなか
つた。
は垂直ブランキング期間を示す垂直帰線消去パル
ス、２２は水平ブランキング期間を示す水平帰線
消去パルスである。垂直帰線消去パルスのパルス
幅は1.3ｍsec、水平消去パルスの繰り返し周波数
は15.75KHz、パルス幅は11μsecである。第３図
ｂは、垂直転送クロツクパルス２３を示すもので
あり、垂直転送時の繰り返し周波数は
15.75KHz、パルス幅は２μsecであるが、垂直ブ
ランキング期間においては、繰り返し周波数は
250KHz、パルス幅は２μsecである。このよう
に、垂直ブランキング期間には、垂直転送時より
もはるかに高い周波数の垂直転送クロツクパルス
が印加されるので、点欠陥のある転送レジスタ
B′において電荷が湧き出していても、電荷が充満
するに至る時間より充分前に垂直転送されてしま
う。したがつて、転送レジスタB′にはほとんど湧
き出し電荷はない。同様に第２図ａの転送レジス
タC′にも湧き出し電荷はほとんどない。以下同
様に転送レジスタC′以下のすべての転送レジス
タにはほとんど湧き出し電荷はたまつていない。
すなわち、垂直期間の始まる時点ではすべての転
送レジスタの残留電荷はほとんど除去されてい
る。したがつて、白黒画面上では、第２図ｂの点
B′より上の部分の白線が消えることになる。第４
図に、本実施例における白黒画面の状態を示す。
白黒画面上の上部の白線はまつたく認められなか
つた。
なお、垂直ブランキング期間における垂直転送
クロツクパルスの周波数としては、垂直ブランキ
ング期間内に転送レジスタ全体の残留電荷を除去
するためには垂直方向の絵素の数の二分の一を垂
直ブランキング期間（秒）で割つた周波数以上で
あることが必要である。そして、我々が行なつた
実験ではこの周波数で駆動することにより、点欠
陥に対応する画面上の点より上部の白線はほとん
どの装置で観察されなかつた。すなわち、上記周
波数で駆動することで実用上問題ない。なお、電
荷の湧き出しが遅い欠陥のものに対しては上記周
波数より遅い周波数での駆動でよいことは明らか
である。
クロツクパルスの周波数としては、垂直ブランキ
ング期間内に転送レジスタ全体の残留電荷を除去
するためには垂直方向の絵素の数の二分の一を垂
直ブランキング期間（秒）で割つた周波数以上で
あることが必要である。そして、我々が行なつた
実験ではこの周波数で駆動することにより、点欠
陥に対応する画面上の点より上部の白線はほとん
どの装置で観察されなかつた。すなわち、上記周
波数で駆動することで実用上問題ない。なお、電
荷の湧き出しが遅い欠陥のものに対しては上記周
波数より遅い周波数での駆動でよいことは明らか
である。
以上の様に、本発明は、垂直ブランキング期間
を利用して、残留電荷を除去するものであり、固
体撮像素子の垂直転送部の欠陥による画質低下を
最少限度に抑えられる。
を利用して、残留電荷を除去するものであり、固
体撮像素子の垂直転送部の欠陥による画質低下を
最少限度に抑えられる。
なお、本発明は、単にインタライン転送方式の
CCDのみならず、さらには、MOS型撮像素子の
場合にも適用が可能である。
CCDのみならず、さらには、MOS型撮像素子の
場合にも適用が可能である。
又、本発明は、残留電荷を掃き出すことができ
るため、単に素子の欠陥による画質低下を防ぐだ
けでなく、固体撮像素子特有の欠点であるブルー
ミング、スミヤ等の余剰電荷をも除去できるとい
う大きな利点を持つている。
るため、単に素子の欠陥による画質低下を防ぐだ
けでなく、固体撮像素子特有の欠点であるブルー
ミング、スミヤ等の余剰電荷をも除去できるとい
う大きな利点を持つている。
第１図ａ，ｂおよび第２図ａ，ｂはインタライ
ン型固体撮像装置の欠陥を説明するための図、第
３図ａ，ｂおよび第４図は本発明の一実施例を説
明するための図である。 １……受光部、２……垂直転送レジスタ、３…
…水平転送レジスタ、４……出力部、１１……受
光素子、１２……垂直転送レジスタ、１３……出
力部、１４……読み出しレジスタ、２１……垂直
帰線消去パルス、２２……水平帰線消去パルス。
ン型固体撮像装置の欠陥を説明するための図、第
３図ａ，ｂおよび第４図は本発明の一実施例を説
明するための図である。 １……受光部、２……垂直転送レジスタ、３…
…水平転送レジスタ、４……出力部、１１……受
光素子、１２……垂直転送レジスタ、１３……出
力部、１４……読み出しレジスタ、２１……垂直
帰線消去パルス、２２……水平帰線消去パルス。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複数個の光電変換部と、前記光電変換部で変
換された信号電荷を垂直方向に転送する複数個の
転送レジスタからなる垂直転送手段と、前記垂直
転送手段により転送された前記信号電荷を水平転
送する水平転送手段とを備えた固体撮像装置を駆
動するに際して、垂直ブランキング期間内に、前
記転送レジスタが不要電荷により充満されるに至
る時間よりも充分短かい時間を周期とする駆動パ
ルスにより、前記垂直転送手段を駆動することを
特徴とする固体撮像装置の駆動方法。 ２ 駆動パルスの周波数が、垂直方向の光電変換
部の数の二分の一を垂直ブランキング期間（秒）
で除した値より大きいことを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の固体撮像装置の駆動方法。 ３ 駆動パルスが250KHzより大きい周波数を有
することを特徴とする特許請求の範囲第１項また
は第２項に記載の固体撮像装置の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5686280A JPS56153886A (en) | 1980-04-28 | 1980-04-28 | Driving method for solid image pickup device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5686280A JPS56153886A (en) | 1980-04-28 | 1980-04-28 | Driving method for solid image pickup device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56153886A JPS56153886A (en) | 1981-11-28 |
| JPS6161587B2 true JPS6161587B2 (ja) | 1986-12-26 |
Family
ID=13039219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5686280A Granted JPS56153886A (en) | 1980-04-28 | 1980-04-28 | Driving method for solid image pickup device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56153886A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56159793A (en) * | 1980-05-12 | 1981-12-09 | Tokyo Optical | Method and device for driving storage effect type sensor |
| JPS58157263A (ja) * | 1982-03-15 | 1983-09-19 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
| JPS58117777A (ja) * | 1981-12-30 | 1983-07-13 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
| JPS5933979A (ja) * | 1982-08-20 | 1984-02-24 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | インタ−ライン転送ｃｃｄの駆動方法 |
-
1980
- 1980-04-28 JP JP5686280A patent/JPS56153886A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56153886A (en) | 1981-11-28 |
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