JPS62120784A - 固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は固体撮像装置に関し、特に固体撮像装置からの
信号の読み出し技術に関する。

〔従来の技術〕

先ず、固体撮像装置から信号を読み出す場合の従来の駆
動方式の一例としてインターラインフレーム転送ＣＯＤ
の動作について第４図の構造図及び第３図のタイミング
チャートを用いて説明する。

第４図においてフォトダイオード２１に蓄積した信号と
しての電荷は転送ゲートパルス４により垂直転送レジス
タ２４に転送され、その後高速転送パルス２によりメモ
リーレジスタ２５により構成されるメモリー部２７に転
送され、その後垂直転パルス３によシ１ライン分毎に水
平転送レジスタ２８に送られ出力信号として出力される
。−力蓄積時間中にフォトダイオード２１から垂直転送
レジスタ２４に漏れ込んだスミア成分及び垂直転送レジ
スタ２４で発生した暗電流成分等の不要電荷は転送ゲー
トパルス４によりフォトダイオード２１から信号として
の電荷が垂直転送レジスタ２４に転送される前に垂直ブ
ランキング期間の掃き出しパルス１により垂直転送レジ
スタ２４及びメモリーレジスタ２５を介して掃き出され
る。本方式では１画素当りの蓄積時間はテレビジョン方
式によって規定されるｌ垂直駆動周期となりｌ定の時間
となる。この為早い動きのある被写体に対しては解像度
が劣化するという欠点があった。

又、従来技術として特開昭５５−１６３８８２号に示さ
れた技術があり、これはインターラインＣＯＤにおいて
光電変換特性にニー（Ｋｎｅｅ）特性を持たせる事によ
り素子のダイナミックレンジを広ける為に感光部から信
号電荷を取り出す転送の前に感光部のあるレベル以上の
信号を掃き出す操作を行なうものでる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した様に従来の駆動方式の固体撮像装置では１画素
当りの蓄積時間は感光部に蓄積された信号電荷を転送部
を介してメモリー部に蓄積する周期により決められる。

ＮＴＳＣ方式ではこの値は１／６０秒となり、この為早
い動きのある被写体に対しては解像度が劣化する欠点が
あった。又、この映像信号をＶＴＲに収録し、スローモ
ーション及び静止画の杏生画像として見た時、各画素の
蓄積時間が１垂直駆動周期で規定される一定時間である
為早い動きの映像がほけるという欠点もあった。

これらの欠点は感光部に蓄積された信号電荷を取り出す
前にあるレベル以上の信号を掃き出す特開昭５５−１６
３８８２号で述べた駆動方式でも同様である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の固体撮像装置では感光部と、感光部で得られた
電荷をメモリー部に送る為の転送部と、メモリー部とに
より構成される固体撮像素子において、前記感光部に蓄
積された信号としての電荷を転送部を介してメモリー部
に蓄積する操作の前の任意のタイミングで感光部に蓄積
された信号として不要な電荷を転送部、メモリー部を介
してメモリー部外に掃き出す操作を少くとも１回以上行
う事により蓄積時間を任意の値に制御する事を可能とし
た。

〔実施例〕

次に本発明について図面を参照して説明する。

第１図が本発明の一実施例のブロック図、第２図が本発
明の一実施例のタイミングチャート及び各部の動作を示
している。本方式では従来の転送ゲートパルス４、の前
の任意のタイミングで不要電荷転送ゲートパルス５を加
える事によりフォトダイオード２１により構成される感
光部２６に蓄積された不要な電荷を垂直転送レジスタ２
４に垂直転送パルス３により順次メモリー部２７へ転送
していくが、メモリー部２７には転送ゲートパルス４と
高速転送パルス２によりすでに１画面分の電荷が蓄積さ
れている為これらの不要電荷性水平転送レジスタ２８に
達する前に垂直ブランキングのタイミングで掃き出しパ
ルスｌにより外部に掃き出される。その後再び転送ゲー
トパルス２により蓄積時間に対応する信号としての電荷
が垂直転送レジスタ２４に読み出され高速転送パルス２
によりメモリーレジスタ２５により構成されるメモリー
部２７に転送されその後当直転送パルス３により１ライ
ン分毎に水平転送レジスタ２８に送られ出力アンプ２９
を介して出力信号３０として出力される。ここで不要電
荷転送ゲートパルスを任意のタイミングで加える事によ
りフォトダイオードの蓄積時間を任意に制御する事が可
能となる。

第１図の本発明の実施例のプロ、り図で一垂直駆動（Ｖ
Ｄ）パルス６からＦ／Ｆ回路７によυ高速転送パルス発
生回路８の、動作を制御するゲートパルスを作っている
。前記高速転送パルス発生回路８の出力は高速転送パル
スカウンタ１２によりカウントされ掃き出しパルスの場
合５１２パルス、高速転送パルスの場合２５６パルスの
パルスを発生する様Ｆ　／　Ｆ回路７をリセットする前
記高速転送パルス発生回路の出力は水平枢動（ＨＤ）パ
ルスｌ　３．から垂直転送パルス発生回路１４で作られ
る垂直転送パルスとミ、クス回路９によりミ、クスされ
ドライ７″回路ｌＯより垂直転送パルスとして出力され
る。一方転送ゲートパルス１８は転送ゲートパルス発生
回路１７４ＣよりＶＤパルス６０位相より作られた信号
としての電荷を蓄積部から垂直転送レジスタに転送する
為の転送ゲートパルｘ４と、ＨＤパルス１３をクロック
した蓄積時間カウンター１５のセット値を蓄積時間切換
スイッチ１６で切り換える事によりあらかじめ設定され
た任意のタイミングで不要電荷転送ゲートパルス５を発
生する蓄積時間カウンター１５の出力とをミックスする
事により作られる。

本実施例では転送ゲートパルス４と垂直転送パルス３は
分離しているが、転送ゲートパルス４を垂直転送パルス
３にミックスしてしまう事も可能である。又、本実施例
では不要電荷転送パルス５は１個で説明したが請求の範
囲でも述べた通り複数個のパルスで行なう事も可能であ
る。

更にインターラインフレーム転送ＣＯＤとして、感光素
子としてフォトダイオードで構成されたものについて説
明したがＭＯ８構造のものについても本発明が適用出来
る事は明らかである。

〔発明の効果〕

以上説明した様に本発明は感光部に蓄積された信号とし
ての電荷を転送部を介してメモリー部に蓄積する操作の
前の任意のタイミングで感光部に蓄積された信号として
不要な電荷を同じく転送部。

メモリー部を介してメモリー部外に掃き出す事により従
来ｌ垂直駆動周期で規定される一定時間であった、フォ
トダイオードの蓄積時間を任意にコントロールする事が
可能となり早い動きの被写体に対しても解像度の良い画
像を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のプロ、り図、第２図は本発
明の一実施例のタイミングチャート及び各部の動作を示
す図、第３図は従来技術のタイミングチャート及び各部
の動作を示す図、第４図は固体撮像素子として本願で扱
ったインターラインフレーム転送ＣＯＤの構造図である
。 ｌ・・・・・・掃き出しパルス、２・・・・・・高速転
送パルス、３・・・・・・垂直転送パルス、４・・・・
・・転送ゲートパルス、５・・・・・・不要電荷転送ゲ
ートパルス、６・・・・・・垂直駆動パルス、７・・・
・・・Ｆ／Ｆ回路、８・・・・・・高速パルス発生回路
、９・・・・・・ミックス回路、１０・・・・・・ドラ
イブ回路、１１・・・・・・垂直転送パルス、１２・・
・・・・高速パにスカウンタ、１３°°°°°゛水平駆
動パルス、１４・・・・・・転送ゲートパルス発生回路
、１５°°°°°°蓄積時間カウンタ、１６・・・・・
・蓄積時間切換えスイッチ、１７・°・・・・転送ゲー
トパルス発生回路、１８・・・・・・転送ゲートパルス
、２１・・・・・・フォトダイオード、２２・・・・・
・転送ゲート、２３・・・°°・転送ゲートパＡｌス、
２４°°°°゛°垂直転送訝ジスタ、２５・・・・・・
メそリーレジスタ、２６・・・・・・感光部、２７・・
・・・・メモリー部、２８・・・・・・水平転送レジス
タ、２９・・・・・・出力アンプ、　３０・・・・・・
出力信号゛。 代理人　弁理士　　内　原　　　鷺 ゛；５ ご　　−〜 、、、　　　　　　　　ぐ ）　も　　＄　　　　　　；

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少くとも独立した感光部と感光部で得られた電荷をメモ
   リー部に送る為の転送部と及びメモリー部とにより構成
   される固体撮像素子を使用した固体撮像装置において、
   前記感光部に蓄積された信号としての電荷を転送部を介
   してメモリー部に蓄積する操作の前の任意のタイミング
   で感光部に蓄積された電荷を前記転送部及びメモリー部
   を介してメモリー部外に掃き出す操作を少くとも１回行
   うことを特徴とする固体撮像装置。