JPS63254873A - 固体撮像装置の駆動方法 - Google Patents
固体撮像装置の駆動方法Info
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- JPS63254873A JPS63254873A JP62089542A JP8954287A JPS63254873A JP S63254873 A JPS63254873 A JP S63254873A JP 62089542 A JP62089542 A JP 62089542A JP 8954287 A JP8954287 A JP 8954287A JP S63254873 A JPS63254873 A JP S63254873A
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
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- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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。
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の駆動方法に関するものである。
従来の技術
近年、固体撮像装置を用いたビデオカメラにおいて、フ
ィルムカメラのシャッタースピードに相当する、光電変
換時間を電気的にコントロールし、速く動く被写体に対
しても、ブレの少ない映像が得られるようになった（以
下、固体撮像装置の光電変換時間を、電気的にコントロ
ールすることを電子シャッタと称す）。
ィルムカメラのシャッタースピードに相当する、光電変
換時間を電気的にコントロールし、速く動く被写体に対
しても、ブレの少ない映像が得られるようになった（以
下、固体撮像装置の光電変換時間を、電気的にコントロ
ールすることを電子シャッタと称す）。
以下図面を参照しながら電子シャッタを実現するだめの
固体撮像装置の駆動方法について説明する。固体撮像装
置の基本的な構造は第３図に示すように、光電変換部１
、垂直転送部２、水平転送部３、信号電荷検出部４、信
号電荷排出部６から成る。矢印は通常の信号の転送方向
を示す。
固体撮像装置の駆動方法について説明する。固体撮像装
置の基本的な構造は第３図に示すように、光電変換部１
、垂直転送部２、水平転送部３、信号電荷検出部４、信
号電荷排出部６から成る。矢印は通常の信号の転送方向
を示す。
第４図は、電子シャッタを実現するための、駆動パルス
の一例である。ａは複合帰線信号、ｂは光電変換部で蓄
積された信号電荷を垂直転送部へ転送する転送パルス（
以下、チャージパルスと略す）、Ｃは垂直転送部に存在
する信号電荷を、水平転送部または信号排出部へ転送す
るだめの転送パルス（以下、垂直転送パルスと略す）、
ｄは水平転送部にある信号電荷を信号電荷検出部へ転送
する転送パルス（以下、水平転送パルスと略す）。
の一例である。ａは複合帰線信号、ｂは光電変換部で蓄
積された信号電荷を垂直転送部へ転送する転送パルス（
以下、チャージパルスと略す）、Ｃは垂直転送部に存在
する信号電荷を、水平転送部または信号排出部へ転送す
るだめの転送パルス（以下、垂直転送パルスと略す）、
ｄは水平転送部にある信号電荷を信号電荷検出部へ転送
する転送パルス（以下、水平転送パルスと略す）。
垂直ブランキング期間中に第１のチャージパルス１１が
印加されると、期間１４の間に光電変換された映像信号
として用いない不要信号電荷が光電変換部１から垂直転
送部２へ転送される。そして期間１３の間に高速転送パ
ルス１６を印加することによって、不要信号電荷を、図
１の矢印の方向とは反対の方向に転送し、信号排出部５
へ排出する。
印加されると、期間１４の間に光電変換された映像信号
として用いない不要信号電荷が光電変換部１から垂直転
送部２へ転送される。そして期間１３の間に高速転送パ
ルス１６を印加することによって、不要信号電荷を、図
１の矢印の方向とは反対の方向に転送し、信号排出部５
へ排出する。
次に、期間１３の間に光電変換された映像信号として用
いる信号電荷を、第２のチャージパルス１２を印加して
、光電変換部１から垂直転送部２へ転送する。以後、垂
直走査期間に、１ライン毎に垂直転送部５から水平転送
部３へ順次転送され、水平転送パルスによって信号検出
部４を通して信号が１ビツト毎出力される。
いる信号電荷を、第２のチャージパルス１２を印加して
、光電変換部１から垂直転送部２へ転送する。以後、垂
直走査期間に、１ライン毎に垂直転送部５から水平転送
部３へ順次転送され、水平転送パルスによって信号検出
部４を通して信号が１ビツト毎出力される。
この結果、信号検出部４から出力される信号は、第４図
の期間１３において光電変換された信号のみであシ、こ
の期間１３はフィルムカメラのシャッタースピードの約
１／１００ｏ〜１／２０Ｑｏ秒に相当する。
の期間１３において光電変換された信号のみであシ、こ
の期間１３はフィルムカメラのシャッタースピードの約
１／１００ｏ〜１／２０Ｑｏ秒に相当する。
以上のように固体撮像装置を駆動することによって高速
の被写体でもプレの少ない映像を得ることができるよう
になる。
の被写体でもプレの少ない映像を得ることができるよう
になる。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、上記の様な１駆動を行った場合には、期
間１３が短いために十分な感度を得るためには、ビデオ
カメラの絞りを数絞り通常の動作時に比べて開けなけれ
ばならない。
間１３が短いために十分な感度を得るためには、ビデオ
カメラの絞りを数絞り通常の動作時に比べて開けなけれ
ばならない。
このために、期間１４で光電変換される信号電荷は過飽
和状態になりやすい。この過飽和の信号電荷は通常固体
撮像装置の構成を工夫することによって基板にオーバー
フローするようになっている。第２図はその構成におけ
るポテンシャルの状態を表した図である。同図において
、６は、光電変換部に蓄積された信号電荷を垂直転送部
へ転送する転送ゲート、７は、光電変換部の深さ方向に
あるＰウェル、８は基板である。電子シャッタ時には第
３図において、斜線で示した飽和信号を、垂直転送部に
転送し、高速の逆転送パルス１６で転送しなければなら
ない。この転送パルスは高速なため、垂直転送部の垂直
転送ゲートに十分に伝達されない。特に、垂直転送ゲー
トのコンタクト部分から離れるにつれて、転送パルスは
なまった形で伝送される。このために、飽和信号電荷を
取扱いきれず、排出部６へ不要信号電荷を全て排出出来
ないということがおこる。このため、排出すべき信号電
荷が、出力され、映像に支障がおこる。
和状態になりやすい。この過飽和の信号電荷は通常固体
撮像装置の構成を工夫することによって基板にオーバー
フローするようになっている。第２図はその構成におけ
るポテンシャルの状態を表した図である。同図において
、６は、光電変換部に蓄積された信号電荷を垂直転送部
へ転送する転送ゲート、７は、光電変換部の深さ方向に
あるＰウェル、８は基板である。電子シャッタ時には第
３図において、斜線で示した飽和信号を、垂直転送部に
転送し、高速の逆転送パルス１６で転送しなければなら
ない。この転送パルスは高速なため、垂直転送部の垂直
転送ゲートに十分に伝達されない。特に、垂直転送ゲー
トのコンタクト部分から離れるにつれて、転送パルスは
なまった形で伝送される。このために、飽和信号電荷を
取扱いきれず、排出部６へ不要信号電荷を全て排出出来
ないということがおこる。このため、排出すべき信号電
荷が、出力され、映像に支障がおこる。
本発明は、上記欠点に鑑み、不要信号電荷は全て、排出
部に排出することができる固体撮像装置の駆動方法を提
供するものである。
部に排出することができる固体撮像装置の駆動方法を提
供するものである。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するために本発明の固体撮像装置の駆
動方法は、不要信号電荷蓄積期間の間には、基板電圧を
通常の基板電圧より高く設定し、Ｐウェルのポテンシャ
ルの山を低くすることによって飽和信号電荷を小さくし
、次に、映像に使用する信号電荷を蓄積する期間の間に
は、十分な飽和信号電荷が得られるように基板電圧を元
に戻して光電変換部の飽和信号電荷量を調整することか
ら構成されている。
動方法は、不要信号電荷蓄積期間の間には、基板電圧を
通常の基板電圧より高く設定し、Ｐウェルのポテンシャ
ルの山を低くすることによって飽和信号電荷を小さくし
、次に、映像に使用する信号電荷を蓄積する期間の間に
は、十分な飽和信号電荷が得られるように基板電圧を元
に戻して光電変換部の飽和信号電荷量を調整することか
ら構成されている。
作用
この構成によって、不要信号電荷量は高速の逆転送パル
スでも取り残されることなく排出部に排出されることと
なる。
スでも取り残されることなく排出部に排出されることと
なる。
実施例
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。
説明する。
第１図は、本発明の実施例における固体撮像装置の駆動
方法を示すものである。
方法を示すものである。
第１図において、ａ −ｄは、第４図のａ −ｄと同じ
ものである。ｅは基板電圧に印加するパルスである。
ものである。ｅは基板電圧に印加するパルスである。
以上のように構成された、固体撮像装置の駆動方法につ
いて以下その動作を説明する。まず、第１のチャージパ
ルス１１が印加されるまでの期間１４０間は、基板電圧
はハイレベル（通常の基板電圧より高い電圧）に設定し
ておく。その時第３図におけるＰウェル７のポテンシャ
ルの山は破線で示すような形状になり、光電変換部の飽
和信号電荷量は減少する。次にこの不要信号電荷は第１
のチャージパルス１１で垂直転送部２へ転送され、高速
の逆転送パルス１５で、排出部６へ排出される。排出さ
れる信号電荷量は、基板にＤＣ電圧を印加している場合
に比べて、極端に少ないために、高速の逆転送パルスで
も、取シ残されることがなくなる。
いて以下その動作を説明する。まず、第１のチャージパ
ルス１１が印加されるまでの期間１４０間は、基板電圧
はハイレベル（通常の基板電圧より高い電圧）に設定し
ておく。その時第３図におけるＰウェル７のポテンシャ
ルの山は破線で示すような形状になり、光電変換部の飽
和信号電荷量は減少する。次にこの不要信号電荷は第１
のチャージパルス１１で垂直転送部２へ転送され、高速
の逆転送パルス１５で、排出部６へ排出される。排出さ
れる信号電荷量は、基板にＤＣ電圧を印加している場合
に比べて、極端に少ないために、高速の逆転送パルスで
も、取シ残されることがなくなる。
映像に使用する信号電荷を蓄積する期間１３の間には基
板電圧はローレベル（通常の基板電圧）に設定する。こ
の時のＰウェル７のポテンシャルの山は第３図で実線の
ようになるために、Ｄレンジをそこなうことはない。
板電圧はローレベル（通常の基板電圧）に設定する。こ
の時のＰウェル７のポテンシャルの山は第３図で実線の
ようになるために、Ｄレンジをそこなうことはない。
発明の効果
以上のように本発明は、映像に使用しない信号電荷を蓄
積する期間に、基板電圧を通常の電圧より高く設定し、
飽和信号電荷量を電気的に調整することにより高速の掃
出し転送パルスでも、取り残すことなく、排出部へ、排
出することができ、その実用的効果は犬なるものがある
。
積する期間に、基板電圧を通常の電圧より高く設定し、
飽和信号電荷量を電気的に調整することにより高速の掃
出し転送パルスでも、取り残すことなく、排出部へ、排
出することができ、その実用的効果は犬なるものがある
。
第１図は、本発明の実施例における固体撮像装置の駆動
方法の説明図、第２図は、第１図の固体撮像装置の駆動
方法を説明するための模式図、第３図は、固体撮像装置
の構成を説明するための模式図、第４図は従来の固体撮
像装置の駆動方法の説明図である。 １・・・・・・光電変換部、２・・・・・・垂直転送部
、３・・・・・・水平転送部、４・・・・・・信号検出
部、６・・・・・・信号排出部、７・・・・・・Ｐウェ
ル、８・・・・・・基板、１１・・・・・・第１のチャ
ージパルス、１２・・・・・・第２のチャージパルス０ 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名Ｅ−
−−転Ｌｉ−１゜ ４−・−）３を劃■ｉ士部
方法の説明図、第２図は、第１図の固体撮像装置の駆動
方法を説明するための模式図、第３図は、固体撮像装置
の構成を説明するための模式図、第４図は従来の固体撮
像装置の駆動方法の説明図である。 １・・・・・・光電変換部、２・・・・・・垂直転送部
、３・・・・・・水平転送部、４・・・・・・信号検出
部、６・・・・・・信号排出部、７・・・・・・Ｐウェ
ル、８・・・・・・基板、１１・・・・・・第１のチャ
ージパルス、１２・・・・・・第２のチャージパルス０ 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名Ｅ−
−−転Ｌｉ−１゜ ４−・−）３を劃■ｉ士部
Claims (1)
- 一導伝型の半導体基板上に設けられた反対導伝型の半導
体層内に光電変換部、垂直転送部、水平転送部、信号検
出部、信号排出部を備えた固体撮像装置を駆動するに際
して、信号電荷を蓄積する第１の光電変換期間と、信号
電荷を蓄積する第２の光電変換期間とで光電変換部の飽
和信号電荷量を電気的に調整することを特徴とする固体
撮像装置の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62089542A JP2523617B2 (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62089542A JP2523617B2 (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63254873A true JPS63254873A (ja) | 1988-10-21 |
| JP2523617B2 JP2523617B2 (ja) | 1996-08-14 |
Family
ID=13973702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62089542A Expired - Lifetime JP2523617B2 (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2523617B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH022793A (ja) * | 1988-06-15 | 1990-01-08 | Nec Corp | ２次元ｃｃｄ撮像素子の駆動方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5799876A (en) * | 1980-12-15 | 1982-06-21 | Sharp Corp | Solid-state image pickup device |
-
1987
- 1987-04-10 JP JP62089542A patent/JP2523617B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5799876A (en) * | 1980-12-15 | 1982-06-21 | Sharp Corp | Solid-state image pickup device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH022793A (ja) * | 1988-06-15 | 1990-01-08 | Nec Corp | ２次元ｃｃｄ撮像素子の駆動方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2523617B2 (ja) | 1996-08-14 |
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