JPS631169A - 固体撮像装置の駆動方法 - 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】 変換された信号電荷Ｑｉ−１とを１組の信号電荷として
一緒に転送を行う固体路＠装置の駆動方法において、 前記第１のフィールドでは、前記複数の垂直ＣＣＤ上を
信号電荷Ｑ・、Ｑｉ＋１の順で転送を行い、信号電荷Ｑ
ｉを前記第１の水平ＣＣＤで、信号電荷Ｑｉ＋１を前記
第２の水平ＣＣＤで、それぞれ転送するようにし、前記
第２のフィールドでは、前記複数の垂直ＣＣＤ上を信号
電荷Ｑｉ　、Ｑｉ−１の順で転送を行い、信＠電荷Ｑｉ
を面記第１の水平ｃｃｏｒ、信号電荷Ｑｉ−１を前記第
２の水平ＣＣＤで、それぞれ転送するようにしたことを
特徴とする固体撮像装置の駆動方法。

３、発明の詳細な説明 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は固体撮像装置の駆動方法、特にＣ０Ｄ（電荷結
合装置）によってフィールド蓄積モードでの電荷転送を
行う固体Ｉｌｌ像装置の駆動方法に関する。

〈従来の技術） ＣＣＤを用いた固体陽像装置は、近年広く普及している
。第２図にこの固体ｖ［３ｆ！Ｊ！装置の一般的な構成
を示す。１つの光電変換ヒルは、半導体基数上に形成さ
れた受光蓄積部１と転送ゲート２から構成され、このよ
うな光電変換セルＳが２次元マトリックス上に配設され
ている。図では各光電変換セルをＳｏ、の形で示すこと
にする。転Σゲー１、Ｊ ト２はゲートパルス制御回路３から与えられるパルスに
よって駆動し、受光蓄積部１に光“電′ａ＠により蓄積
した（３号電荷を垂直ＣＣＤ４へ取込む動作をする。垂
直ＣＣＤ４は列状に配され、図ではそれぞれ■　の形で
示すことにする。この垂直Ｃ」 ＣＤＪ上の信号電荷は、各転送電極間を図の下方に向か
って順次転送されることになる。各垂直ＣＣＤ４の最下
段の信号電荷は水平ＣＣＤ５−１６よび５−２に転送さ
れる。そしてこの水平ＣＣＤ５−１および５−２上の信
号電荷は図の左方に順次転送され、出力回路６−１６よ
び６−２で検出増幅される。この水平ＣＣＤ１行分の信
号は、−水平走査線上の信号として取扱われ、順次水平
走査を行うことにより画像が形成される。なＪ３、第２
図において、転送ゲート２を垂直ＣＣＤ４の転送電極と
兼用した装置もほぼ同様の動作を行うことができる。

一般にテレビジョン規格の再生画面を＋ｑるためには、
インタレース方式の走査が行われる。即ち１フレーム（
１画面）を１行おきの走査ラインから成る第１フイール
ドとその間に入る走査ラインから成る第２フイールドと
に分け、第１フイールド、第２フイールドの順に走査を
行って１フレームを構成するのである。このようなイン
タレース方式による駆動方法の中でフィールド蓄積モー
ドと呼ばれる駆動方法が現在広く行われている。このフ
ィールド蓄積モードでは、１水平期間に隣接する２行の
水平ラインに属する光電変換セルの信号電荷を１組とし
て同時に読出し、フィールドごとにこの隣接する２行の
組合せを変えるような跣出しが行われる。

第３図にこのようなフィールド蓄積モードによる読出し
手順の一例を示す。同図（ａ）は第１フイールドの読出
し、同図（ｂ）は第２フイールドの読出しを示す。第３
図（ａ）で右側のＳｉ＋５．４Ｓ・　・は第２図に示す
装置のｊ列目の光電変換１−２．Ｊ セルを示し、Ｑｉ　〜Ｑｉ−２はこれら各光電変換１＋
５ セルで発生した信号電荷を示す。また左側の■ｊはｊ列
目の垂直Ｃ０Ｄ４を示す。まず、（ｉ−２）行目および
（ｉ−１＞行目の電荷Ｑｉ−２およびＱｉ−２が垂直Ｃ
ＣＤに取込まれ、対電荷ａとして図の下方へ転送され、
電荷Ｑｉ−２は第２図の水平ＣＣＤ５−２によって、電
荷Ｑｉ−１は水平ＣＣＯ５−１によって、それぞれ第２
図左方へ転送され、それぞれ出力回路６−１６よび６−
２によって検出増幅される。この間に、次のｉ行目およ
び（ｉ→−１）行目の電荷ＱＪ３よびＱｉヤ、が垂直Ｃ
ＣＤに取込まれ、対電荷すとして図の下方へと転送され
、水平ＣＣＤ５−１６よび５−２によって図の左方へ転
送される。以下同様に対電荷ｃ、ｄと順に転送されてゆ
く。

第３図（ｂ）に示ず第２フイールドの読出しは、同図（
ａ）に示す第１フイールドの読出しがすべて終了した後
に行われる。このとき同１ｋ）に読出す行の組合せが第
１フイールドの読出しとは異なるようになる。例えば（
ｉ−１）行目およびｉ行目の電荷Ｑｉ−１およびＱｉが
対電荷ｅとしで転送され、続いて（ｉ＋１）行目および
（ｔ　＋２）行目の電荷Ｑ・　およびＱｉ＋２が対電荷
ｆとして転送され１◆す る。

このようにして第１フイールドおよび第２フイールドの
読出しが終７す゛ると１フレームが形成される。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述した従来のフィールド蓄積モードで
の固体躍像装■の駆動方法には、フリッカによる画質の
低下という問題がある。これは次のような理由による。

即ち、第２図に示すように、フィールド蓄積モードで駆
動させる固体搬像Ｓ！！装置は、１対の水平ＣＣＤ５−
１．５−２と１対の出力回路６−１．６−２とを有する
。−般に出力回路６−１．６−２は同じ構造で製造され
るが、それでも製造技術における粘度の制約から両者の
増幅率には±５％程度の差が生じてしまうのである。

ここで第３図の読出し方法を考えると、同図（ａ）に示
す第１フイールドの読出しでは、前述のように電荷Ｑｉ
は水平ＣＣＤ５−２で転送され出力口路６−２で検出増
幅され、電荷Ｑｉ＋１は水平ＣＣＤ５−１で転送され出
力回路６−１で検出増幅される。これに対し、同図（ｂ
）に示す第２フイールドの読出しでは、電荷Ｑｉは水平
ＣＣＤ５−１で転送され出力回路６−１ｒ検検出幅され
、電荷Ｑｉ＋１は次の水平期間に水平ＣＣＤ５−２で転
送され出力回路６−２で検出増幅される。このように同
じ電荷Ｑ・であっても、第１フイールドでは出力回路６
−２で増幅され、第２フイールドでは出力回路６−１で
増幅されることになる。ところが前述のように両者の増
幅率には±５％８！度の差が生じているため、水平ライ
ンごとに輝度の差が生じ、画面がちらついて見えるいわ
ゆるフリッカが生じることになる。このようなフリッカ
は、水平ラインごとに感度の異なる固体囮像装闇、例え
ばモザイクフィルりをもった単数カラーカメラ用センサ
等では特に顕著になる。

そこで本発明は再生画面上のフリッカを抑制し、画質の
向上を図ることができる固体＠ｉ像装置の駆動方法を提
供することを目的とする。

（発明の構成〕 （問題点を解決するための手段） 本発明は、２次元マトリックス上に配設された複数の光
電変換セルと、この光電変換セルで変換された信ｊ３電
荷を垂直方向に転送するための複数の垂直ＣＣＤと、こ
の複数の垂直ＣＣＤから転送されてきた信号電荷を水平
方向に転送づるｌζめの第１および第２の水平ＣＣＤと
、各光電変換セルで変換された信号電荷を所定のゲート
を介して垂直ＣＣＤに取込むゲート手段と、を蝿える固
体搬像装置について、第１のフィールドではｉ行目の光
電変換セルで変換された信号電荷Ｑ・と（ｉ＋■ １）行目の光電変換セルで変換された信号電荷Ｑｉ＋１
とを１組の信号電荷として一緒に転送を行い、第２のフ
ィールドでは１行目の光電変換セルで変換された信号電
荷Ｑ１と（ｔ−１＞行目の光電変換セルで変換された信
号電荷Ｑｉ−１とを１組の信号電荷として一緒に転送を
行う固体搬像装置の駆動方法において、第１のフィール
ドでは、複数の垂直ＣＣＤ上を信号電荷Ｑ１．Ｑｉ＋１
の順で転送を行い、信号電荷Ｑｉを第１の水平ＣＣＤで
、信号電荷Ｑｉ＋１を第２の水平ＣＣＤで、それぞれ転
送するようにし、第２のフィールドでは、複数の垂直Ｃ
ＣＤ上を信号電荷Ｑｉ、Ｑｉ−１の順で転送を行い、信
号゛電荷Ｑ　を第１の水平ＣＣＤで、信号電荷Ｑｉ−１
を第２の水平ＣＣＤで、それぞれ転送するようにし、再
生画面上のフリッカを抑制し、画質の向上を図ったもの
である。

（作　用） 第１のフィールドでは信号電荷をＱ・、Ｑｉ＋１の順に
転送を行い、第２のフィールドでは信号′電荷をＱ・、
Ｑｉ−１の順に転送を行うようにしただめ、信号電荷Ｑ
ｉに着目すれば常に第１の水平ＣＣＤで転送が行われ、
同じ出力回路を経て検出増幅されることになる。即ち、
−般にＸ行目の信号電荷ＱＸは、第１および第２のどら
らのフィールドにおいても同じ水平ＣＣＤで転送が行わ
れ、同じ出力回路を経て検出増幅されることになる。従
って２つの出力回路間に増幅率の差があったとしても、
この差に基づくフリッカは生じなくなる。

（実施例） 以下本発明を図示する実施例に基づいて説明する。第１
図に本発明の一実施例に係る駆動方法の手順を示す。同
図（ａ）は第１フイールドの読出し、同図（ｂ）は第２
フイールドの読出しをボす。第１図（ａ）で右側のＳ、
　　〜Ｓ　　・は第２図に示＋＋５．ｊ　　　＋−２，
Ｊ す￥Ｒ回のｊ列目の光電変換セルを示し、Ｑｉや、ヘ−
Ｑｉ−２はこれら各光電変換セル′Ｃ発生した信号電荷
を示す。また左側の■・はｊ列目の垂直ＣＣＤ４を示す
。ここで第１図（ａ）に示す第１フイールドの読出し手
順は第３図（ａ）に示す従来の手順と全く同様である。

即ち、対電荷ａ、ｂ、ｃ、ｄの順に下方へ転送されてゆ
く。

ところが第１図（１））に示す第２フイールドの読出し
は、第３図（ｂ）に示す手順とは若干異なる。

例えば（ｉ−１）行目およびｉ行目の電荷Ｑ１−１およ
びＱ・は対電荷ｅ′　として転送される。第３図（ｂ）
に示す対電荷ｅとこの対電荷ｅ′とを比べると、部名で
は電荷Ｑｉ−１が先行するのに対し後者では電荷Ｑ・が
先行する点が異なる。即ち、本実施例に係る方法では、
電荷Ｑｉ　　、Ｑｉ。

Ｑｉ＋４は、第１フイールド、第２フイールドにかかわ
らず常に水平ＣＣＤ５−２によって転送され、出力回路
６−２によって検出増幅されることになる。同様に電荷
Ｑ・　、Ｑ・　、Ｑｉ　　、Ｑｉ、５１−１　　　１÷
１　　　１＋３ は常に水平ＣＣＤ５−１によって転送され、出力回路６
−１によって検出増幅されることになる。

従って出力回路６−１．６−２間に増幅率の差があった
としても、この差に基づくフリッカは生じなくなる。

なお、第１図（ｂ）の対電？ｔＪｅ／　、ｆ’　、Ｑ’
を第３図（ｂ）の対電荷ｅ、ｆ、ｇと比べると、各光電
変換セルから垂直ＣＣＤ４へ電荷を取込むときに、−対
の電荷を逆順に取込まなければならない。

第１図（ｂ）で、光′を変換セル上では電荷Ｑｉｉ、！
電荷Ｑｉ−１より上方にあるが、垂直ＣＣＤＪ上では電
荷Ｑ・は電荷Ｑｉ−１より下方に、即ち下方に耘送した
場合に先行する位置に取込むようにしなければならない
。これは電荷Ｑｉ、Ｑｉ−１の取込みタイミングをずら
すようにすれば容易に実現できる。即ち、第３図（ｂ）
の対電荷ｅは、’ＰＲ４ｖｉＱ　１゜Ｑｉ−１を同時に
垂直ＣＣＤ４に取込むことによって形成できるが、第１
図（ｂ）の対電荷ｅ′は、例えばまず電荷Ｑｉを垂直Ｃ
Ｇ［）４に取込み、その後この電荷Ｑｉを下方に数段転
送し、それから電荷Ｑｉ−１を電荷Ｑｉの上方の位置に
取込むようにすればよい。

以上本発明を一実施例に基づいて説明したが、水弁１］
はこの実施例に限定されるものではなく、要するに第１
フイールドと第２フイールドとで、対電荷の転送順を変
えるようにしうる方法であればどのような方法であって
もかまわない。

〔発明の効果〕

以上のとおり本発明によれば、フィールド蓄積モードで
の電荷転送を行う固体Ｙｆｉ像ＩＡ置装駆動方法におい
て、第１フイールドと第２フイールドとで対電荷の転送
順を変え、ある１つの行に属する光電変換セルで発生し
た信号電荷は常に同じ水平ＣＣＤで転送されるようにし
たため、各水平ＣＣＤの出力段の増幅率に差があったと
しても、この差に基づくフリッカを抑制することができ
、画質の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る駆動方法の手順を示す
説明図、第２図は一般的な固体蹟像装置の構成図、第３
図は従来の駆動方法の手順を示す説明図である。 １・・・受光蓄積部、２・・・転送ゲート、３・・・グ
ー１−パルス制御回路、４・・・垂直ＣＣＤ、５・・・
水平ＣＣＤ、Ｑｉ　　〜Ｑｉ、６・・・信号電荷、ａ−
ｇ、ｅ’〜Ｑ′・・・対電荷。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ２次元マトリックス上に配設された複数の光電変換セル
   と、前記光電変換セルで変換された信号電荷を垂直方向
   に転送するための複数の垂直ＣＣＤと、前記複数の垂直
   ＣＣＤから転送されてきた信号電荷を水平方向に転送す
   るための第１および第２の水平ＣＣＤと、前記各光電変
   換セルで変換された信号電荷を所定のゲートを介して前
   記垂直ＣＣＤに取込むゲート手段と、を備え、第１のフ
   ィールドではｉ行目（ｉは自然数）の光電変換セルで変
   換された信号電荷Ｑ＿ｉと（ｉ＋１）行目の光電変換セ
   ルで変換された信号電荷Ｑ＿ｉ＿＋＿１とを１組の信号
   電荷として一緒に転送を行い、第２のフィールドではｉ
   行目の光電変換セルで変換された信号電荷Ｑ＿ｉと（ｉ
   −１）行目の光電変換セルで変換された信号電荷Ｑ＿ｉ
   ＿−＿１とを１組の信号電荷として一緒に転送を行う固
   体撮像装置の駆動方法において、 前記第１のフィールドでは、前記複数の垂直ＣＣＤ上を
   信号電荷Ｑ＿ｉ、Ｑ＿ｉ＿＋＿１の順で転送を行い、信
   号電荷Ｑ＿ｉを前記第１の水平ＣＣＤで、信号電荷Ｑ＿
   ｉ＿＋＿１を前記第２の水平ＣＣＤで、それぞれ転送す
   るようにし、前記第２のフィールドでは、前記複数の垂
   直ＣＣＤ上を信号電荷Ｑ＿ｉ、Ｑ＿ｉ＿−＿１の順で転
   送を行い、信号電荷Ｑ＿ｉを前記第１の水平ＣＣＤで、
   信号電荷Ｑ＿ｉ＿−＿１を前記第２の水平ＣＣＤで、そ
   れぞれ転送するようにしたことを特徴とする固体撮像装
   置の駆動方法。