KR20070021076A - Solid state imaging device, driving method for solid state imaging device, imaging apparatus, and image input apparatus - Google Patents

Solid state imaging device, driving method for solid state imaging device, imaging apparatus, and image input apparatus Download PDF

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KR20070021076A
KR20070021076A KR1020060077256A KR20060077256A KR20070021076A KR 20070021076 A KR20070021076 A KR 20070021076A KR 1020060077256 A KR1020060077256 A KR 1020060077256A KR 20060077256 A KR20060077256 A KR 20060077256A KR 20070021076 A KR20070021076 A KR 20070021076A
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Abstract

노멀리-로(normally low) 전송펄스(transfer pulse)가 인가되는 전송 전극(transfer electrode)에서, 부의 전위(negative potential)가 적용되는 기간(time period)이 길고, 전계가 게이트 절연막(gate insulating film)에 인가되면, 장치의 신뢰성(device reliability)이 감소 될 수 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해, 노멀리-로(normally low) 수직 전송 펄스(vertical transfer pulse)(VΦ3, VΦ4)의 부측 전위(negative side potential)(VL')가 노멀리-하이(normally high) 수직 전송 펄스(VΦ1, VΦ2)의 부측 전위(VL)보다 절대값이 더 작게 정해진다. 그것에 의해, 암전류(dark current) 증가의 영향은 억제되는 반면, 게이트 절연막에 인가되는 전계는 감소한다.In a transfer electrode to which a normally low transfer pulse is applied, a long time period in which a negative potential is applied, and an electric field is a gate insulating film ), The device reliability may be reduced. To overcome this disadvantage, the negative side potential (VL ') of normally low vertical transfer pulses (VΦ3, VΦ4) is normally-high vertically. The absolute value is set smaller than the negative potential VL of the transfer pulses VΦ1 and VΦ2. Thereby, the influence of dark current increase is suppressed, while the electric field applied to the gate insulating film is reduced.

Description

고체촬상소자, 고체촬상소자의 구동방법, 촬상장치 및 화상입력장치{Solid state imaging device, driving method for solid state imaging device, imaging apparatus, and image input apparatus}Solid state imaging device, driving method for solid state imaging device, imaging apparatus, and image input apparatus

도 1a ~ 1b는 각각 일반적인 4상 수직 전송 펄스열(4 phase-differential vertical transfer pulse train)(Vφ1~Vφ4)을 나타내는 파형도이다.1A to 1B are waveform diagrams illustrating a general four phase-differential vertical transfer pulse train (Vφ1 to Vφ4), respectively.

도 2는 제 1 ~ 제4 실시예에서 사용가능한 CCD와 그 구동회로의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.Fig. 2 is a view schematically showing the configuration of CCD and its driving circuit which can be used in the first to fourth embodiments.

도 3은 도 2의 A-A선에 따른 주요부의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of an essential part taken along line AA of FIG. 2.

도 4a ~ 4d는 각각 제 1 실시예의 4상 수직 전송 펄스열의 파형도이다.4A to 4D are waveform diagrams of the four-phase vertical transfer pulse trains of the first embodiment, respectively.

도 5a ~ 5d는 각각 제 2 실시예의 4상 수직 전송 펄스열의 파형도이다.5A to 5D are waveform diagrams of the four-phase vertical transfer pulse trains of the second embodiment, respectively.

도 6은 제 3 실시예의 피드백 제어회로를 포함하는 구동장치의 블록을, CCD와 함께 나타내는 도면이다.Fig. 6 is a diagram showing a block of the drive device including the feedback control circuit of the third embodiment together with the CCD.

도 7은 신호처리회로의 구성예를 나타내는 블록도이다.7 is a block diagram illustrating an exemplary configuration of a signal processing circuit.

도 8a 및 8b는 각각 제 3 실시예에서 촬상화면(image screen)이 비교적 밝은 경우와 비교적 어두운 경우의 4상 수직 전송 펄스열의 파형도이다.8A and 8B are waveform diagrams of the four-phase vertical transfer pulse trains respectively in the case where the image screen is relatively bright and relatively dark in the third embodiment.

도 9는 정측(positive side) 전위조정(potential regulation)(제 3 실시예)의 효과를 설명하기 위한 그래프이다.Fig. 9 is a graph for explaining the effect of positive side potential regulation (third embodiment).

도 10은 제 4 실시예의 화상입력장치의 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.10 is a block diagram showing an example of the configuration of the image input apparatus of the fourth embodiment.

도 11a 및 11c는 각각 CCD 출력회로의 회로도이다.11A and 11C are circuit diagrams of a CCD output circuit, respectively.

본 발명은 일본 특허청에 2005년 8월 17일 출원된 일본특허문헌 JP 2005-236297호 및 일본 특허청에 2006년 6월 6일 출원된 일본특허문헌 JP 2006-157741호에 관한 주제와 여기에 포함된 모든 내용을 참조로서 포함한다.The present invention relates to Japanese Patent Document JP 2005-236297, filed August 17, 2005, and Japanese Patent Document JP 2006-157741, filed June 6, 2006, to Japanese Patent Office. Include all content as a reference.

본 발명은, 고체 촬상소자, 고체촬상소자의 구동방법, 촬상장치 및 화상입력장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 CCD(charge coupled device) 촬상소자로 대표되는 전하-전송(charge-transfer) 고체촬상소자, 상기 고체 촬상소자의 구동방법, 상기 고체 촬상소자를 사용하는 촬상장치 및 화상입력장치에 관한 것이다.The present invention relates to a solid-state imaging device, a method of driving a solid-state imaging device, an imaging device, and an image input device. More specifically, the present invention relates to a charge-transfer solid-state imaging device represented by a charge coupled device (CCD) imaging device, a method of driving the solid-state imaging device, an imaging device and the image using the solid-state imaging device. It relates to an input device.

CCD(Charge Coupled Device:전하결합소자) 고체촬상소자와 같은 전하-전송 고체촬상소자는, 수직 전송 레지스터(vertical transfer register)에서 발생하는 암전류(dark current)의 증가를 억제하기 위한 "피닝 작용"(pinning operation)이라 불리는 방법을 채용하고 있다. 보다 상세하게는, 촬상소자는 각각 2개의 전압값을 가지는 4상 전송 펄스열을 이용하여 수직 전송 레지스터를 전송구동하는 구동방법을 채용하고 있다. 2개의 전압값은, 하나의 전압값은 정측(positive side)(고 레벨측(high level side))의 전위로서 0V이고 다른 값은 부측(negative side)(저 레벨측(low level side))의 전위로서 부측 전압값(VL)이다(예를 들면, 일본 미심사 공개특허문헌 (JP-A) 제 2004-328680호(도 4 및 명세서의 해당하는 부분) 참조).Charge-transfer solid-state imaging devices, such as charge coupled devices (CCD) solid-state imaging devices, have a " pinning action " for suppressing an increase in dark current generated in a vertical transfer register. A method called pinning operation is employed. More specifically, the image pickup device adopts a driving method for transferring a vertical transfer register using a four-phase transfer pulse train having two voltage values, respectively. Two voltage values, one voltage value is 0V as the potential of the positive side (high level side) and the other value is the negative side (low level side). As a potential, it is a negative voltage value VL (for example, refer Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-328680 (FIG. 4 and the corresponding part of a specification)).

JP-A 제 2004-328680호는 각자 고 레벨과 저 레벨에서 각각 2개의 전압값을 가지는 4상 전송 펄스열이 사용되어 수직 전송 레지스터의 전송구동(transfer driving)을 수행하는 CCD 구동방법을 개시하고 있다.JP-A 2004-328680 discloses a CCD driving method for performing transfer driving of a vertical transfer register by using four-phase transfer pulse trains each having two voltage values at high and low levels, respectively. .

도 1a~1d는 각각 JP-A 제 2004-328680호에 기재되어 있는 바와 같은 4상 수직 전송펄스(Vφ1~Vφ4)의 파형도를 나타낸다. 상기 도면에서는, 고 레벨 전압이 0[V]이고, 저 레벨 전압이 부측 전압값 VL인 경우를 나타내고 있다.1A to 1D show waveform diagrams of four-phase vertical transfer pulses Vφ1 to Vφ4 as described in JP-A 2004-328680, respectively. In the figure, the case where the high level voltage is 0 [V] and the low level voltage is the negative side voltage value VL is shown.

도 1a~1d에 나타낸 바와 같이, 4상 수직 전송 레지스터를 구동하는 수직 전송 펄스열(Vφ1~Vφ4)은 각각 고 레벨(예를 들면, 0[V]) 기간이 저 레벨(예를 들면, 부측 전압값 VL) 기간보다 긴 "노멀리-하이(normally high)"의 수직 전송펄스(Vφ1, Vφ2)와 각각 저 레벨의 기간이 고 레벨의 기간보다 긴 "노멀리-로(normally low)"의 수직 전송펄스(Vφ3, Vφ4)로 구성된다.As shown in Figs. 1A to 1D, the vertical transfer pulse trains Vφ1 to Vφ4 for driving the four-phase vertical transfer registers each have a high level (for example, 0 [V]) at a low level (for example, a negative voltage). Value VL) vertically transmitted pulses " normally high " longer than the period " normally low " It consists of transmission pulses Vφ3 and Vφ4.

"노멀리-하이" 레벨은 수광시(light reception time)를 포함하는 대기기간(standby time) 동안 고 레벨인 것을 뜻하고, "노멀리-로" 레벨은 상기 대기기간 동안 저 레벨인 것을 의미한다.A "normally-high" level means a high level during a standby time including light reception time, and a "normally-low" level means a low level during the waiting period. .

수직 전하전송채널로서 기능하는 실리콘 표면의 전위가 부측에 가까워질수록, 실리콘 표면의 전위는 감소하고, 정공(hole)이 그 위에 축적되기 쉬워진다. 이 때문에, 실리콘 표면의 결함에 의해 발생하는 표면 준위(surface level)의 영 향, 즉, 암전류의 주된 발생원인인 표면 준위로부터의 전자의 발생이 현저하게 억제된다. 그 결과, 암전류의 증가가 억제될 수 있다. 이러한 현상은 "피닝효과(pinning effect)"라 불리는 효과에 의해 발생한다.As the potential of the silicon surface serving as the vertical charge transfer channel approaches the negative side, the potential of the silicon surface decreases, and holes are more likely to accumulate thereon. For this reason, the influence of the surface level generated by the defect of the silicon surface, that is, the generation of electrons from the surface level, which is the main source of dark current, is significantly suppressed. As a result, an increase in dark current can be suppressed. This phenomenon is caused by an effect called the "pinning effect".

전송 레지스터의 전송 전극에 고 레벨의 전위를 인가한 상태에서, 상기 전송 전극에 저 레벨의 전위를 인가하면, 높은 피닝 효과가 발생한다. 그러나 그 사이의 전위 범위에서는, 피닝효과는 전위가 고 레벨측으로 가까워질수록 감소하고 저 레벨측으로 가까워질수록 높아진다.When a low level potential is applied to the transfer electrode while a high level potential is applied to the transfer electrode of the transfer register, a high pinning effect occurs. However, in the dislocation range in the meantime, the pinning effect decreases as the dislocation approaches the high level side and increases as the dislocation approaches the low level side.

피닝 효과에 따르면, 수직 전송 레지스터의 전송 전극에 0V가 인가된 상태에서 전송 전극에 부의 전압을 인가함으로써, 실리콘 표면에 반전층(inversion layer)이 형성되고, 또한, 수직 전송 레지스터의 표면 준위도 정공으로 채워지며, 표면 준위로부터 생성되는 암전류 발생의 주된 원인인 전자의 양은 눈에 띄게 감소하여, 암전류가 억제될 수 있다. 그래서 수직 전송 레지스터를 구동하는 전송펄스의 부측 전위는 매우 중요하다.According to the pinning effect, an inversion layer is formed on the silicon surface by applying a negative voltage to the transfer electrode while 0 V is applied to the transfer electrode of the vertical transfer register, and the surface level of the vertical transfer register is also positive. The amount of electrons, which is the main cause of the dark current generation generated from the surface level, is significantly reduced, so that the dark current can be suppressed. Therefore, the negative potential of the transfer pulse driving the vertical transfer register is very important.

또한, 일본 미심사 공개특허문헌 제 2004-221339호는 암전류에 기인하는 노이즈를 감소시키는 기술을 개시하고 있다. 상기 기술에 따르면, 수직 전송 레지스터에 있어서, 각각 낮은 피닝효과와 긴 고 레벨 기간을 가지는 노멀리-하이 펄스로 구동되는 수직 전송 전극의 수(축적 게이트(storage gate) 수)가 감소하여, 암전류의 발생을 억제한다.In addition, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-221339 discloses a technique for reducing noise caused by dark current. According to the above technique, in the vertical transfer register, the number of vertical transfer electrodes (storage gates) driven by normally-high pulses, each having a low pinning effect and a long high level period, is reduced, thereby reducing the dark current. Suppress occurrence.

도 1a ~ 1d에 나타낸, 예를 들면, 노멀리-하이 4상 수직 전송 펄스열(Vφ1~V φ4)과 같이, 수직 전송펄스(Vφ1, Vφ2)는 각각 노멀리-하이이고 각각 저 레벨(부측전압값 VL) 기간보다 긴 고 레벨(0V) 기간을 가지며, 수직 전송펄스(Vφ3, Vφ4)는 각각 노멀리-로이고 각각 고 레벨 기간보다 긴 저 레벨 기간을 가진다.Like the normally-high four-phase vertical transfer pulse trains Vφ1 to Vφ4 shown in Figs. 1A to 1D, the vertical transfer pulses Vφ1 and Vφ2 are each normally-high and each low level (side voltage). Value VL) period, which is longer than the high level (0V) period, and the vertical transmission pulses Vφ3 and Vφ4 are normally low and each has a low level period longer than the high level period.

노멀리-로의 수직 전송펄스(Vφ3, Vφ4)가 인가되는 전송 전극에서는, 부의 전위가 인가되는 기간이 길고, 전계가 게이트 절연막에 인가되어, 장치의 신뢰성이 저하되는, 특히, 수직 전송 레지스터의 전송효율이 저하하게 되는 우려가 있다. 게이트 절연막에 인가되는 전계를 감소시키기 위해 부측 전위가 감소(0V 근처로) 될 수 있으나, 동시에 피닝 효과도 감소하고, 그것에 의해 암전류가 증가하는 문제가 발생하게 된다.In the transfer electrodes to which the vertical transfer pulses Vφ3 and Vφ4 are normally applied, the period in which the negative potential is applied is long, and the electric field is applied to the gate insulating film, thereby reducing the reliability of the device. There exists a possibility that efficiency may fall. The negative side potential can be reduced (near 0V) to reduce the electric field applied to the gate insulating film, but at the same time, the pinning effect also decreases, thereby causing a problem of increasing the dark current.

그러나, 그럼에도 불구하고, 예를 들면, 도 1에 나타낸 예를 참조하면, 노멀리-로 수직 전송펄스(Vφ3, Vφ4)가 인가되는 전송 전극에서, 부의 전위가 인가되는 기간이 길고, 게이트 절연막에 장시간 높은 전계가 인가된다. 그래서, 예를 들면, 절연막의 질의 열화에 관련된 장치의 신뢰성의 저하에 대한 우려가 있다. 결과적으로, 전송채널에 대한 전계 제어력은 감소하고, 따라서 수직 전송 레지스터의 전송 효율이 감소한다. 장치 신뢰성의 감소를 방지하기 위해, 부측 전위는 감소될 수 있다(0V 근처로). 이러한 경우는, 그러나, 피닝효과가 감소하므로, 암전류가 눈에 띄게 증가한다.However, nevertheless, for example, referring to the example shown in Fig. 1, in the transfer electrode to which the vertical transfer pulses Vφ3 and Vφ4 are normally applied, the period during which the negative potential is applied is long and the gate insulating film is applied. High electric field is applied for a long time. Thus, for example, there is a concern about the deterioration of the reliability of the apparatus related to the deterioration of the quality of the insulating film. As a result, the electric field control over the transmission channel is reduced, thus reducing the transmission efficiency of the vertical transfer register. To prevent a decrease in device reliability, the negative potential can be reduced (near 0V). In this case, however, the pinning effect is reduced, so that the dark current increases noticeably.

그러나, 반대로, 노멀리-하이의 수직 전송펄스(Vφ1, Vφ2)에서는 고 레벨 전위, 예를 들면 0[V]가 인가되는 기간이 길다. 따라서, 이 고 레벨을 가능한 한 낮출 수 있으면, 피닝효과가 강해지므로, 암전류가 감소하도록 할 수 있다.However, on the contrary, in the normally-high vertical transmission pulses Vφ1 and Vφ2, a period during which a high level potential, for example, 0 [V], is applied is long. Therefore, if this high level can be reduced as much as possible, the pinning effect becomes stronger, so that the dark current can be reduced.

그러나 고 레벨 전위가 감소하면, 수직 전송펄스의 진폭이 작아져, 수직 전송 레지스터의 전송효율이 저하한다.However, when the high level potential decreases, the amplitude of the vertical transfer pulse becomes small, which reduces the transfer efficiency of the vertical transfer register.

일본 미심사 공개특허문헌 제 2004-221339호의 예에서는, 노멀리-로 수평 구동펄스 수가 2에서 3으로 증가하므로, 따라서, 암전류는 감소하는 반면, 장치 동작의 신뢰성을 저하시킬 가능성이 있는 전극의 수는, 예를 들면 게이트 절연막의 질이 열화하는 등의 이유에 의해, 증가한다. 따라서, 개시된 예는 전송효율이 한층 더 저하하는 단점이 있다.In the example of Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-221339, since the number of normally-horizontal driving pulses increases from 2 to 3, therefore, the number of electrodes that may decrease the reliability of the device operation while reducing the dark current. Is increased due to, for example, deterioration in the quality of the gate insulating film. Therefore, the disclosed example has a disadvantage in that the transmission efficiency is further lowered.

이와 같이, 수직 전송 레지스터의 전송효율(및 신호읽기 효율)과 암전류의 발생을 방지하는 피닝효과의 강도는 서로 트레이드-오프(trade-off) 관계이므로, 암전류의 발생을 억제하면서 효율적으로 촬상소자를 동작시키는 것은 어렵다.As such, the transfer efficiency (and signal read efficiency) of the vertical transfer register and the strength of the pinning effect for preventing the generation of the dark current are trade-off relations with each other, so that the image pickup device can be efficiently It is difficult to operate.

이러한 환경 하에서, 암전류의 발생을 억제하면서, 또는, 전송효율 저하의 영향을 감소하면서 높은 전송효율로 촬상소자를 동작시키는 기술에 대한 요구가 매우 높다.Under such circumstances, there is a very high demand for a technique for operating an imaging device with high transmission efficiency while suppressing generation of dark current or reducing the effect of lowering transmission efficiency.

상기 관점에서, 본 발명에 있어서, 암전류를 증가시키지 않고 장치 신뢰성을 개선할 수 있는 고체촬상소자, 그러한 고체촬상소자의 구동방법 및 촬상장치를 제공하는 것이 바람직하다.In view of the above, it is preferable in the present invention to provide a solid state image pickup device, a method of driving such a solid state image pickup device, and an image pickup device that can improve device reliability without increasing dark current.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예에서는, 예를 들면, 정측 전위 기간이 부측 전위기간보다 긴 노멀리-하이 전송펄스와 부측 전위 기간이 정측 전위기간보다 긴 노멀리-로 전송펄스에 의해 전송-구동(transfer-driven, 전송 동작을 수행하기 위한 구동)되고, 노멀리-로 전송펄스의 부측 전위는 노멀리-하이 수직 전송펄스의 부측 전위보다 절대값으로 더 작게 정해지는 전하 전송부(charge transfer section)를 포함하는 고체촬상소자의 구성이 채용된다. In order to achieve the above object, in the embodiment of the present invention, for example, a normally-high transfer pulse whose side potential period is longer than the side potential period and a normally-high transfer pulse whose side side potential period is longer than the side potential period are applied to the transfer pulse. Charge-transfer part which is transfer-driven by the drive, and the negative potential of the normally-low transfer pulse is determined to be smaller than the negative potential of the normally-high vertical transfer pulse. The configuration of the solid state image pickup device including the charge transfer section is employed.

이와 같이 구성된 고체촬상소자 중 하나에 있어서, 그 구동방법 및 그러한 촬상소자를 사용한 촬상장치는, 수직 전송부에 있어서 암전류는 노멀리-하이 수직 전송펄스가 인가되는 전송 전극 아래에 주로 발생한다. 이는, 노멀리-하이 수직 전송펄스에 있어서, 부측 전위의 기간이 짧고 피닝효과의 기간이 짧은 데 기인한다. 그래서, 노멀리-하이 수직 전송펄스가 절대값이 약간 감소되는 것과 관련하여 암전류의 발생량이 매우 적은 노멀리-로 수직 전송펄스의 부측 전위의 경우에도 실질적으로 암전류의 영향이 발생하지 않는다. 그러나, 한편, 높은 전계가 게이트 산화막(gate oxide film)에 인가되는 동안, 노멀리-로 수직 전송펄스가 인가되는 전송 전극을 통하여 상기 전계가 그것에 인가된다. 따라서 노멀리-로 수직 전송펄스의 부측 전위의 절대값의 감소는 게이트 절연막에 인가되는 전계의 감소로 이어진다.In one of the solid-state image pickup devices configured as described above, in the driving method and the image pickup device using the image pickup device, the dark current in the vertical transfer portion mainly occurs below the transfer electrode to which a normally-high vertical transfer pulse is applied. This is due to the short duration of the negative potential and the short duration of the pinning effect in the normally-high vertical transmission pulse. Thus, the effect of dark current does not substantially occur even in the case of the negative side potential of the normally-high vertical transmission pulse in which the amount of generation of dark current is very small in relation to the absolute value of the normal-high vertical transmission pulse being slightly reduced. However, on the other hand, while a high electric field is applied to the gate oxide film, the electric field is applied to it through the transfer electrode to which the normal transfer pulse is normally applied. Therefore, a decrease in the absolute value of the negative potential of the normally-vertical vertical transfer pulse leads to a decrease in the electric field applied to the gate insulating film.

본 발명에 따른 또 다른 실시예에서 고체촬상장치의 구동장치는, 수광(light reception)에 대응하여 발생하는 신호전하를 전하전송부 내에서 전송한다. 상기 구동장치는 제 1 전송펄스와 제 2 전송펄스를 생성하고, 생성된 제 1 전송펄스와 제 2 전송펄스를 고체촬상소자의 전하전송부에 공급하는 전송펄스 공급회로를 포함하고, 상기 제 1 전송펄스는 신호전하가 발생하는 수광시를 포함하는 대기기간 동안은 정측 전위를 가지고, 전하 전송시에는 부측 전위를 가지는 펄스가 되며, 상기 제 2 전송펄스는 대기기간 동안은 부측 전위이며, 전하전송시에는 정측 전위를 가지는 펄스가 되며, 부측 전위는 제 1 전송펄스의 부측 전위보다 절대값이 작다.In another embodiment of the present invention, the driving apparatus of the solid state imaging device transmits signal charges generated in response to light reception in the charge transfer unit. The driving device includes a transfer pulse supply circuit for generating a first transfer pulse and a second transfer pulse, and supplying the generated first transfer pulse and the second transfer pulse to a charge transfer unit of the solid state image pickup device. The transfer pulse is a pulse having a positive potential during a waiting period including the reception of signal charges, and a negative potential during a charge transfer, and the second transfer pulse is a negative potential during a waiting period. At this time, a pulse having a positive potential is obtained, and the negative potential is smaller than the negative potential of the first transmission pulse.

적합하게는, 본 실시예에 있어서, 전송펄스 공급회로는, 제 2 전송펄스의 부측 전위를 간헐적으로 제 1 전송펄스의 부측 전위보다 절대값이 작게 한다.Suitably, in the present embodiment, the transfer pulse supply circuit intermittently makes the negative potential of the second transfer pulse smaller than the negative potential of the first transfer pulse.

상기 구성에 따르면, 전송펄스 공급회로에 있어서, 대기기간의 전위(대기 레벨)가 부측 전위인 제 2 전송펄스는 그 전위가 제 1 전송펄스의 부측 전위보다 절대값이 더 작도록 생성된다. 제 2 전송펄스와 제 1 전송펄스는 전송펄스 공급회로로부터 고체 촬상소자에 공급되고, 그것에 의해 신호전하를 전송한다.According to the above configuration, in the transfer pulse supply circuit, the second transfer pulse whose potential (standby level) in the waiting period is the negative side potential is generated so that the potential thereof is smaller than the negative potential of the first transfer pulse. The second transfer pulse and the first transfer pulse are supplied from the transfer pulse supply circuit to the solid-state image pickup device, thereby transferring the signal charges.

대기기간에 부측 전위를 가지는 제 2 전송펄스에서는, 피닝효과가 작용하는 기간이 길다. 한편, 제 1 전송펄스에서는, 피닝효과가 낮은 기간이 길다. 따라서, 전위의 절대값이 작아지도록 제 2 전송펄스의 부측 전위를 변화시키면, 그 피닝효과의 감소 정도는, 제 1 전송펄스에서 변화시키는 경우에 비하여 작다.In the second transmission pulse having the negative potential in the waiting period, the period in which the pinning effect acts is long. On the other hand, in the first transmission pulse, a period in which the pinning effect is low is long. Therefore, if the negative potential of the second transmission pulse is changed so that the absolute value of the potential becomes small, the degree of reduction of the pinning effect is smaller than that of the case of changing in the first transmission pulse.

그러나 피닝효과는 부측 전위의 변화로 인하여 강해지고, 그 효과는 얼마간 지속된다. 제 2 전송펄스의 부측 전위가 간헐적으로 변화되는 경우는, 제 2 전송펄스의 부측 전위가 간헐적으로 변화되지 않는 경우와 비교하여 피닝효과는 변하지 않는 반면, 구동능력은 증가한다.However, the pinning effect is intensified by the change of the negative potential, and the effect lasts for some time. In the case where the negative potential of the second transmission pulse is intermittently changed, the pinning effect does not change as compared with the case where the negative potential of the second transmission pulse is not changed intermittently, while the driving capability is increased.

본 발명에 따른 또 다른 실시예의 고체 촬상소자의 구동장치는, 전하전송부 내에서, 수광에 대응하여 발생하는 신호전하를 전송하고, 그 신호전하를 화상신호로 변환하고, 그 화상신호를 출력한다. 구동장치는 고체촬상소자에 전하전송부의 구동펄스로서 제 1 전송펄스와 제 2 전송펄스를 각각 공급할 수 있고, 제 1 전 송펄스와 제 2 전송펄스 중 적어도 하나의 대기 레벨을 고체촬상소자로부터 수신된 화상신호에 관련하여 변화시킬 수 있는 피드백 제어회로를 포함하고, 제 1 전송펄스는 신호전하가 발생하는 수광시간을 포함하는 대기기간 동안은 정측 전위를 가지고 전하 전송시간에는 부측 전위를 가지는 펄스가 되며, 제 2 전송펄스는 대기기간 동안은 부측 전위를 가지고 전하 전송시간에는 정측 전위를 가지는 펄스가 된다.A drive device for a solid-state imaging device according to another embodiment of the present invention transfers signal charges generated in response to light reception in a charge transfer section, converts the signal charges into an image signal, and outputs the image signal. . The driving apparatus may supply the first transfer pulse and the second transfer pulse to the solid state image pickup device as driving pulses of the charge transfer unit, respectively, and receive at least one standby level of the first transfer pulse and the second transfer pulse from the solid state image pickup device. And a feedback control circuit capable of changing in relation to the received image signal, wherein the first transfer pulse has a positive potential during a waiting period including a light receiving time during which signal charges occur and a pulse having a negative side potential during a charge transfer time. The second transfer pulse is the pulse having the negative potential during the waiting period and the positive potential during the charge transfer time.

적합하게는, 본 실시예에서는, 상기 피드백 제어 회로는 제 1 전송펄스와 제 2 전송펄스를 고체 촬상소자에 공급하는 전송펄스 공급회로와, 고체 촬상소자로부터 화상신호를 입력하고 그 화상신호를 증폭하는 가변이득증폭기와, 화상신호에 관련하여 고체촬상소자에 의해 촬상된 촬상화면의 밝기를 검출하고 검출한 밝기에 대응하는 이득을 가변이득증폭기에 공급하여 이득이 변경될 수 있도록 하는 제어회로를 포함하고, 상기 전송펄스 공급회로는, 제어회로로부터 이득을 입력하고 입력 이득에 따라 대기 레벨을 변화시킨다.Suitably, in the present embodiment, the feedback control circuit includes a transfer pulse supply circuit for supplying the first transfer pulse and the second transfer pulse to the solid state image pickup device, inputting an image signal from the solid state image pickup device, and amplifying the image signal. And a control circuit for detecting the brightness of the image picked up by the solid-state imaging device in relation to the image signal and supplying a gain corresponding to the detected brightness to the variable gain amplifier so that the gain can be changed. The transmission pulse supply circuit inputs a gain from the control circuit and changes the standby level according to the input gain.

상기 구성에 따르면, 고체 촬상소자로부터의 화상신호는 촬상화면의 밝기 정보를 포함하므로, 밝기가 검출될 수 있고, 그것에 의해 전송펄스 공급회로는 검출된 밝기에 대응하여 수행된 이득제어에서 얻어진 이득에 따라 대기 레벨을 변화시킬 수 있다. 이 경우, 피닝효과가 강화 또는 유지될 수 있고, 동시에, 영향이 무의미할 때에만 구동능력을 감소함으로써 구동능력 저하의 영향이 최소화될 수 있다.According to the above arrangement, since the image signal from the solid-state image pickup device contains the brightness information of the image pickup screen, the brightness can be detected, whereby the transfer pulse supply circuit supplies the gain obtained in the gain control performed in response to the detected brightness. As a result, the atmospheric level can be changed. In this case, the pinning effect can be enhanced or maintained, and at the same time, the effect of the lowering of the driving capability can be minimized by reducing the driving capability only when the influence is meaningless.

본 발명에 따른 또 다른 실시예의 화상 입력장치는, 전하전송부 내에서, 수광에 대응하여 발생하는 신호전하를 전송하는 고체촬상소자와, 고체촬상소자의 구 동 회로와, 고체촬상소자의 촬상면에 피사체로부터의 화상광(image light)을 안내하는(guide) 광학 시스템(optical system)을 포함한다. 상기 구동회로는, 제 1 전송펄스와 제 2 전송펄스를 생성하고, 생성된 제 1 전송펄스 및 제 2 전송펄스를 고체촬상소자의 전하전송부에 공급하는 전송펄스 공급회로를 포함하며, 상기 제 1 전송펄스는 신호전하가 발생하는 수광시를 포함하는 대기기간 동안은 정측 전위를 가지고 전하 전송시에는 부측 전위의 펄스가 되며, 제 2 전송펄스는 대기기간 동안은 부측 전위이며, 전하 전송시는 정측 전위를 가지는 펄스가 되며, 부측 전위는 상기 제 1 전송펄스의 부측 전위보다 절대값이 작다.An image input device according to another embodiment of the present invention includes a solid state image pickup device for transmitting signal charges generated in response to light reception, a drive circuit of a solid state image pickup device, and an image pickup surface of a solid state image pickup device in a charge transfer unit. An optical system for guiding image light from a subject. The driving circuit includes a transfer pulse supply circuit for generating a first transfer pulse and a second transfer pulse, and supplying the generated first transfer pulse and the second transfer pulse to the charge transfer unit of the solid state image pickup device. The first transfer pulse has the positive potential during the standby period including the reception of the signal charges, and the negative potential pulse during the charge transfer. The second transfer pulse is the negative potential during the standby period. It becomes a pulse having a positive potential, and the negative potential is smaller in absolute value than the negative potential of the first transfer pulse.

본 발명과 관련되는 다른 화상 입력장치는, 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 화상 입력장치는, 전하전송부 내에서, 수광에 대응하여 발생하는 신호전하를 전송하는 고체촬상소자와, 고체촬상소자의 구동 회로와, 고체촬상소자의 촬상면에 피사체로부터의 화상광(image light)을 안내하는(guide) 광학 시스템(optical system)과, 고체촬상소자의 신호전하의 양에 따라 변화하는 신호를 출력할 수 있는 수단을 포함한다. 상기 구동회로는, 제 1 전송펄스와 제 2 전송펄스를 각각 전하전송부의 구동펄스로서 고체촬상소자에 공급할 수 있고, 상기 제 1 전송펄스 및 제 2 전송펄스 중 적어도 하나의 대기 레벨을 신호전하의 양에 대응하여 변화하는 신호와 관련하여 변화시킬 수 있는 전송펄스 공급회로를 포함하며, 상기 제 1 전송펄스는 신호전하가 발생하는 수광시를 포함하는 대기기간 동안은 정측 전위를 가지고 전하 전송시에는 부측 전위의 펄스가 되며, 제 2 전송펄스는 대기기간 동안은 부측 전위이며, 전하 전송시는 정측 전위를 가지는 펄스가 된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an image input apparatus according to another embodiment of the present invention, comprising: a solid state image pickup device for transmitting signal charges generated in response to light reception in a charge transfer section; A driving circuit, an optical system for guiding image light from a subject to an image pickup surface of a solid state image pickup device, and a signal varying according to the amount of signal charge of the solid state image pickup device can be output. It includes a means. The driving circuit can supply the first transfer pulse and the second transfer pulse to the solid state image pickup device as driving pulses of the charge transfer unit, respectively, and at least one standby level of the first transfer pulse and the second transfer pulse is used for signal charge. And a transfer pulse supply circuit capable of varying with respect to a signal that changes in response to a quantity, wherein the first transfer pulse has a positive potential during a waiting period including a light receiving time where signal charges occur. It becomes the pulse of the negative potential, and the second transfer pulse is the negative potential during the waiting period, and the pulse having the positive potential during charge transfer.

본 발명에 따른 실시예의 고체촬상소자의 구동방법은, 전하전송부 내에서, 수광에 대응하여 발생하는 신호전하를 전송하는 고체촬상소자를 구동하는 것이다. 상기 구동방법은, 제 1 전송펄스와 제 2 전송펄스를 생성하는 제 1 단계를 포함하고, 상기 제 1 전송펄스는 신호전하가 발생하는 수광시간을 포함하는 대기기간 동안은 정측 전위를 가지고 전하전송시에는 부측 전위를 가지는 펄스가 되고, 상기 제 2 전송펄스는 대기기간 동안은 부측 전위를 가지고, 부측 전위는 제 1 전송펄스의 부측 전위보다 절대값이 작으며, 그리고 생성된 제 1 전송펄스와 제 2 전송펄스를 고체촬상소자의 전하전송부에 공급함으로써 구동을 수행하는 제 2 단계를 포함한다.A method for driving a solid state image pickup device according to the embodiment of the present invention is to drive a solid state image pickup device that transfers signal charges generated in response to light reception in a charge transfer section. The driving method includes a first step of generating a first transfer pulse and a second transfer pulse, wherein the first transfer pulse has charge transfer with a positive potential during a waiting period including a light receiving time at which signal charge is generated. Is a pulse having a negative side potential, the second transfer pulse has a negative side potential during the waiting period, and the negative side potential is smaller than an absolute value of the negative side potential of the first transfer pulse, and And a second step of performing driving by supplying the second transfer pulse to the charge transfer section of the solid state image pickup device.

고체촬상소자의 구동방법은, 전하전송부 내에서, 수광에 대응하여 발생하는 신호전하를 전송하고, 상기 신호전하를 화상신호로 변환하고, 상기 화상신호를 출력하여 고체촬상소자를 구동하는 것이다. 상기 구동방법은 제 1 전송펄스와 제 2 전송펄스를 생성하는 제 1 단계를 포함하고, 상기 제 1 전송펄스는 신호전하가 발생하는 수광시간을 포함하는 대기기간 동안은 정측 전위를 가지고 전하전송시에는 부측 전위를 가지는 펄스가 되고, 상기 제 2 전송펄스는 대기기간 동안은 부측 전위를, 전하전송시에는 정측 전위를 가지는 펄스가 되며, 생성된 제 1 전송펄스와 제 2 전송펄스를 고체촬상소자의 전하전송부에 공급함으로써 구동을 수행하는 제 2 단계와, 제 1 전송펄스와 제 2 전송펄스를 생성하고 공급하는 동안, 고체촬상소자로부터 수신된 화상신호와 관련하여 제 1 전송펄스와 제 2 전송펄스 중 적어도 하나의 대기 레벨을 변화시키는 제 3단계를 포함한다.In the method of driving a solid state image pickup device, a signal charge generated in response to light reception is transmitted in a charge transfer section, the signal charge is converted into an image signal, and the image signal is output to drive the solid state image pickup device. The driving method includes a first step of generating a first transfer pulse and a second transfer pulse, wherein the first transfer pulse has a positive potential during a standby period including a light receiving time at which signal charge is generated. Is the pulse having the negative potential, and the second transfer pulse is the pulse having the negative potential during the standby period and the positive potential during the charge transfer, and the generated first transfer pulse and the second transfer pulse are converted into the solid state image pickup device. A second step of performing driving by supplying to the charge transfer section of the first transmission circuit; and generating and supplying the first transfer pulse and the second transfer pulse, in connection with the image signal received from the solid state image pickup device, And changing a standby level of at least one of the transmission pulses.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the Example of this invention is described in detail.

도 2는, 본 발명이 채용하고 있는, 예를 들면, CCD 고체촬상소자(solid state imaging device)와 같은, 전하-전송(charge-transfer) 고체촬상소자의 구성을 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a charge-transfer solid state imaging device, for example, a CCD solid state imaging device employed in the present invention.

도 2에 나타낸 CCD는 촬상부(imaging section)(11)와, 예를 들면, 출력회로, 입력 및 출력단자, 버스를 포함하는, 주변부(peripheral section)(10)를 포함한다.The CCD shown in FIG. 2 includes an imaging section 11 and a peripheral section 10, which includes, for example, an output circuit, input and output terminals, and a bus.

도 2를 참조하면, 촬상부(11)는 복수의 수광부(light receiver section)(화소(pixel))(12)와 복수의 수직 전송 레지스터(vertical transfer register)(14)(수직 전송부(vertical transfer section))를 포함하도록 구성된다. 수광부(12)는 반도체 기판(10)상에 행렬(matrix) 형태로 2차원적으로 배열되고, 각각 입사광(incident light)을 입사광의 양에 해당하는 단일의 전하로 변환한다. 수직 전송 레지스터(14)는 수광부(12)의 행렬 배치의 열을 단위로 하여 배열되고, 각각 수광부(12)에 의해 광전변환된(photoelectrically converted) 신호전하를 전송하고 독출게이트부(readout gate section)(13)를 통하여 수광부(12)로부터 읽는다. 이 경우, 각각의 신호는 열 단위로 수직방향(도면에서 위-아래 방향)으로 전송된다.Referring to FIG. 2, the imaging unit 11 includes a plurality of light receiver sections (pixels) 12 and a plurality of vertical transfer registers 14 (vertical transfer units). section)). The light receiver 12 is two-dimensionally arranged in a matrix form on the semiconductor substrate 10, and converts incident light into a single charge corresponding to the amount of incident light. The vertical transfer registers 14 are arranged in units of columns of the matrix arrangement of the light receiving unit 12, and transmit signal charges photoelectrically converted by the light receiving unit 12, respectively, and read out gate sections. It reads from the light receiving part 12 through 13. In this case, each signal is transmitted in the vertical direction (up-down direction in the figure) in units of columns.

수직 전송 레지스터(14)와 인접하는 화소 열(pixel column)과 수광부(12) 사이에는 채널스톱영역(channel stop region)(29)이 각각 배치된다. 채널스톱영역(29)은 전송신호에 다른 화소의 전하가 동반(entrainment)되는 것을 방지한다. 특별히 도시하지는 않았으나, 채널스톱영역(29)도 또한 각 수광부(12)의 수직방향 으로 배열되고, 화소신호의 동반을 방지한다.A channel stop region 29 is disposed between the vertical transfer register 14 and a pixel column adjacent to the light receiving unit 12. The channel stop region 29 prevents entrainment of charges of other pixels in the transmission signal. Although not specifically shown, the channel stop region 29 is also arranged in the vertical direction of each light receiving portion 12, thereby preventing accompanying pixel signals.

수평 전송레지스터(horizontal transfer register)(15)(수평 전송부(horizontal transfer section))가 촬상부(11)의 상면과 하면(upper and lower side) 중 하나에 설치된다. 수평 전송레지스터(15)는, 수평방향(도면에서 오른쪽-왼쪽 방향)을 따라, 복수의 수직 전송 레지스터(14)로부터 옮겨지고(shfted) 보내진(sent) 신호전하를 순차적으로 전송한다. 출력부(output section)(16)는 수평 전송레지스터의 전송 목적지 측의 단부(end portion)에 설치된다.A horizontal transfer register 15 (horizontal transfer section) is provided on one of the upper and lower sides of the imaging unit 11. The horizontal transfer register 15 sequentially transfers sent signal charges that have been shifted from the plurality of vertical transfer registers 14 along the horizontal direction (right-left direction in the figure). An output section 16 is provided at the end portion of the transfer destination side of the horizontal transfer register.

출력부(16)는, 예를 들면, 부동 확산 증폭기(floating diffusion amplifier)로 구성되고, 수평 전송레지스터(15)에 의해 순차적으로 전송되는 신호전하를 신호전압으로 변환하고, 그 전압을 출력단자(output terminal)(17)를 통하여 CCD(1)의 외부로 화상신호(image signal)(S1)로서 출력한다.The output unit 16 is configured of, for example, a floating diffusion amplifier, converts signal charges sequentially transmitted by the horizontal transfer register 15 into a signal voltage, and converts the voltage into an output terminal ( It outputs as an image signal S1 to the outside of the CCD 1 via an output terminal 17. As shown in FIG.

TG 회로(18)(TG: timing generator), 수직 드라이버(vertical driver)(19) 및 수평 드라이버(horizontal driver)(20)는 반도체 기판(10)의 외부에 설치된다. TG 회로(18)는, 예를 들면, 수직동기신호(VD), 수평동기신호(HD) 및 마스터 클럭(McK)에 따라 수직 전송 레지스터(14)와 수평 전송레지스터(15)를 구동하기 위한, 다양한 타이밍 신호를 생성한다. 더 상세하게는, TG 회로(18)는, 예를 들면, 수직 전송 레지스터(14)의 전송 구동을 위한 4상 수직 전송 펄스열(VΦ1 ~ VΦ4)과 수평 전송레지스터(15)의 전송 구동을 위한 2상 수평 전송펄스(HΦ1 및 HΦ2)를 생성한다.A TG circuit 18 (TG), a vertical driver 19 and a horizontal driver 20 are provided outside the semiconductor substrate 10. The TG circuit 18, for example, for driving the vertical transfer register 14 and the horizontal transfer register 15 in accordance with the vertical synchronizing signal VD, the horizontal synchronizing signal HD and the master clock McKK, Generate various timing signals. More specifically, the TG circuit 18 is, for example, a four-phase vertical transfer pulse train VΦ1 to VΦ4 for transfer drive of the vertical transfer register 14 and two for transfer drive of the horizontal transfer register 15. Generate phase horizontal transmission pulses HΦ1 and HΦ2.

더욱 상세하게는, 수직 드라이버(19)는, 예를 들면, 수직 전송 레지스터(14) 에 대한 구동펄스로서 4상 수직 전송 펄스열(VΦ1 ~ VΦ4)을 생성한다.More specifically, the vertical driver 19 generates four-phase vertical transfer pulse trains VΦ1 to VΦ4 as driving pulses for the vertical transfer register 14, for example.

수평 드라이버(20)는, 예를 들면, 수평 전송 레지스터(15)에 대한 구동펄스로서 2상 수평 전송펄스(HΦ1 및 HΦ2)를 생성한다.The horizontal driver 20 generates, for example, two-phase horizontal transfer pulses HΦ1 and HΦ2 as drive pulses to the horizontal transfer register 15.

구동회로(driver circuit)(2)는 TG 회로(18)로부터의 다양한 신호에 따라 수직 전송 레지스터(14)와 수평 전송레지스터(15)에 대한 구동펄스를 생성한다.The driver circuit 2 generates drive pulses for the vertical transfer register 14 and the horizontal transfer register 15 according to various signals from the TG circuit 18.

더 상세하게는, 구동회로(2)는 수직 전송 레지스터(14)에 대한 구동펄스를 생성하는 수직 드라이버(19)와, 수평 전송 레지스터(15)에 대한 구동펄스를 생성하는 수평 드라이버(20) 포함한다. 이들 드라이버 중, 수직 드라이버(19)는 본 발명의 전송펄스 공급회로의 일례에 해당한다.More specifically, the drive circuit 2 includes a vertical driver 19 for generating a drive pulse for the vertical transfer register 14 and a horizontal driver 20 for generating a drive pulse for the horizontal transfer register 15. do. Among these drivers, the vertical driver 19 corresponds to an example of the transmission pulse supply circuit of the present invention.

4상 수직 전송 펄스열(VΦ1 ~ VΦ4)은, 각각, 수직 드라이버(19)를 통해 수직 전송 레지스터(14)의 해당하는 전송 전극(도시 안함)에 전기적으로 결합된 단자(21-1~21-4)에 공급된다. 도면에는 도시하지 않았으나, 4상 수직 전송 펄스열(VΦ1 ~ VΦ4)은, 예를 들면, 펄스를 전송하는 전선의 저항 및 기생 커패시턴스(parasitic capacitance)에 기인하는 전달 지연(propagation delay)을 방지하기 위해 촬상부(11)의 좌우 양측으로부터 수직 전송 레지스터(14)의 각 전송 전극에 공급된다. 2상 수평 전송펄스(HΦ1 및 HΦ2)는, 수평 드라이버(20)를 통해 수평 전송레지스터(15)의 해당하는 전송 전극과 전기적으로 결합된 수평 전송레지스터(15)의 단자(22-1 및 22-2)에 공급된다.The four-phase vertical transfer pulse trains VΦ1 to VΦ4 are terminals 21-1 to 21-4 electrically coupled to corresponding transfer electrodes (not shown) of the vertical transfer register 14 through the vertical driver 19, respectively. Is supplied. Although not shown in the figure, the four-phase vertical transfer pulse trains VΦ1 to VΦ4 are imaged to prevent propagation delays caused by parasitic capacitance and resistance of the wires transmitting pulses, for example. It is supplied to each transfer electrode of the vertical transfer register 14 from both left and right sides of the unit 11. The two-phase horizontal transfer pulses HΦ1 and HΦ2 are terminals 22-1 and 22- of the horizontal transfer register 15 electrically coupled with the corresponding transfer electrodes of the horizontal transfer register 15 through the horizontal driver 20. 2) is supplied.

4상 수직 전송 펄스열(VΦ1 ~ VΦ4)은, 각각, 수직 드라이버(19)를 통해 수직 전송 레지스터(14)의 해당하는 전송 전극(도시 안함)에 전기적으로 결합된 단 자(21-1~21-4)에 공급된다.The four-phase vertical transfer pulse trains VΦ1 to VΦ4 are terminals 21-1 to 21- electrically coupled to corresponding transfer electrodes (not shown) of the vertical transfer register 14 through the vertical driver 19, respectively. 4) is supplied.

적합하게는, 4상 수직 전송 펄스열(VΦ1 ~ VΦ4)은, 예를 들면, 펄스를 전송하는 전선의 저항 및 기생 커패시턴스에 기인하는 전달 지연을 방지하기 위해 촬상부(11)의 좌우 양측으로부터 수직 전송 레지스터(14)의 각 전송 전극에 공급된다.Suitably, the four-phase vertical transfer pulse trains VΦ1 to VΦ4 are vertically transmitted from both left and right sides of the imaging unit 11, for example, to prevent propagation delays caused by resistance and parasitic capacitance of the wires transmitting the pulses. It is supplied to each transfer electrode of the register 14.

2상 수평 전송펄스((HΦ1 및 HΦ2)는, 수평 전송레지스터(15)의 해당하는 전송 전극과 전기적으로 결합된 수평 전송레지스터(15)의 단자(22-1 및 22-2)를 통해 수평 드라이버(20)로부터 공급된다.The two-phase horizontal transfer pulses (HΦ1 and HΦ2) are horizontal drivers through terminals 22-1 and 22-2 of the horizontal transfer register 15 electrically coupled with the corresponding transfer electrodes of the horizontal transfer register 15. It is supplied from 20.

본 발명에서는, 이하에 기술하는 바와 같이, 수직 전송 레지스터의 전송 구동을 위해 사용되는 4상 수직 전송 펄스열(VΦ1 ~ VΦ4)의 전위를 설정하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, as described below, the electric potential of the four-phase vertical transfer pulse trains VΦ1 to VΦ4 used for transfer driving of the vertical transfer register is set.

도 3은 도 2의 A-A선에 따라 취해진 관련된 부분의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of the relevant part taken along line A-A in FIG.

도 3을 참조하면, 예를 들면, OFB(overflow area) 불순물 영역(impurity region)으로 기능하는 p형 웰(p-type well) 영역(22)이 n형 반도체 기판(21)상에 형성된다. 또한, 수광부(12), 독출게이트부(13) 및 수직 전송 레지스터(14)를 구성하는 다양한 불순물 영역이 p형 반도체층(p-type semiconductor layer)(23) 상에 형성된다.Referring to FIG. 3, for example, a p-type well region 22 serving as an overflow area (OFB) impurity region is formed on the n-type semiconductor substrate 21. In addition, various impurity regions constituting the light receiving portion 12, the read gate portion 13, and the vertical transfer register 14 are formed on the p-type semiconductor layer 23.

더 상세하게는, 수광부(12)는 p형 반도체층(23)과 p형 반도체층(23) 내에 형성된 n형 불순물 영역(24)으로부터 p-n 접합(p-n junction)을 형성하는 포토다이오드(photodiode)를 포함한다. 수광부(12)는 또한, n형 불순물 영역(24) 내의 표면측 부분(surface side portion)에, p형 불순물 영역으로 구성된 정공축적영 역(hole storage region)(25)을 더 포함한다.More specifically, the light receiving part 12 includes a photodiode which forms a pn junction from the p-type semiconductor layer 23 and the n-type impurity region 24 formed in the p-type semiconductor layer 23. Include. The light receiving portion 12 further includes a hole storage region 25 composed of a p-type impurity region in a surface side portion in the n-type impurity region 24.

수직 전송 레지스터(14)는 p형 반도체층(23)의 표층부(surface layer protion)에 형성된 n형 불순물 영역으로 구성되는 전송채널(transfer channel)(26)과, 전송채널(26) 위의 기판면(substrate surface)에 형성된 폴리실리콘(polysilicon) 전송 전극(transfer electrode)(28)을 포함한다. 고농도 p형 불순물 영역으로 구성되는 채널스톱 영역(29)은 전송채널(26)을 따라 형성된다.The vertical transfer register 14 includes a transfer channel 26 composed of n-type impurity regions formed in the surface layer protion of the p-type semiconductor layer 23, and a substrate surface on the transfer channel 26. and a polysilicon transfer electrode 28 formed on the substrate surface. A channel stop region 29 composed of a high concentration p-type impurity region is formed along the transmission channel 26.

독출게이트부(13)는 수직 전송 레지스터(14)의 전송 전극(28)의 일부를 게이트전극으로 나누어 사용하고, 게이트전극과 게이트전극 및 p형 반도체층(23) 아래에 있는 게이트 절연막(gate insulating film)(27)으로 구성되는 MIS(metal-insulator-semiconductor) 구조를 가진다. 게이트 절연막(27)은, 단층 또는 예를 들면, ONO(oxide-nitride-oxide) 구조와 같은 다층의 절연막으로 구성된다.The read gate part 13 divides a part of the transfer electrode 28 of the vertical transfer register 14 into a gate electrode and uses a gate insulating layer under the gate electrode, the gate electrode, and the p-type semiconductor layer 23. It has a metal-insulator-semiconductor (MIS) structure composed of a film (27). The gate insulating film 27 is composed of a single layer or a multilayer insulating film, for example, an oxide-nitride-oxide (ONO) structure.

차광막(light shield film)(31)은, 예를 들면, 알루미늄 또는 텅스텐으로 형성되고, 층간 절연막(interlayer insulation film)(30)을 통하여 수광부(12)를 제외하고 각 수직 전송 레지스터(14)를 덮도록 하는 방식으로 형성된다.The light shield film 31 is formed of aluminum or tungsten, for example, and covers each vertical transfer register 14 except for the light receiving portion 12 through an interlayer insulation film 30. It is formed in such a way that.

본 발명의 특징인, 4상 수직 전송 펄스열(VΦ1 ~ VΦ4)의 전위의 설정을, 제 1 및 제 2의 두 가지 실시예를 참조하여 설명한다.The setting of the potentials of the four-phase vertical transfer pulse trains VΦ1 to VΦ4, which are features of the present invention, will be described with reference to the first and second embodiments.

(제 1 실시예)(First embodiment)

도 4a~4d는, 각각, 제 1 실시예에 따른 4상 수직 전송 펄스열의 파형도이다. 도면을 참조하면, 4상 수직 전송 펄스열(VΦ1 ~ VΦ4)은, 각각 부측 전위(본 실시예에서는 부전압값 VL)의 기간보다 긴 정측 전위(본 실시예에서는 0V)의 기간을 가 지는 노멀리-하이 전송펄스(본 실시예에서는 노멀리-하이 수직 전송펄스 VΦ1 및 VΦ2)와, 각각 정측 전위의 기간보다 긴 부측 전위의 기간을 가지는 노멀리-로 전송펄스(본 실시예에서는 수직 전송펄스 VΦ3 및 VΦ4)로 구성된다.4A to 4D are waveform diagrams of the four-phase vertical transfer pulse train according to the first embodiment, respectively. Referring to the drawings, the four-phase vertical transfer pulse trains VΦ1 to VΦ4 are normally normalized each having a period of positive side potential (0 V in this embodiment) longer than the period of negative side potential (negative voltage value VL in this embodiment). A high transmission pulse (normally-high vertical transmission pulses VΦ1 and VΦ2 in this embodiment) and a normally-low transmission pulse having a period of negative side potential longer than the period of the positive potential (vertical transmission pulse VΦ3 in this embodiment, respectively). And VΦ4).

(제 1실시예)(First embodiment)

도 4a ~ 도 4d는, 본 실시 형태에 관련되는 4상의 수직 전송 펄스열을 나타내는 파형도이다. 도시한 바와 같이, 4상의 수직 전송 펄스열(Vφ1 ~ Vφ4)은, 정측 전위(본 예에서는, 0V)의 기간이 부측 전위(본 예에서는, 부전압치(VL))의 기간보다 긴 노멀리-하이의 전송 펄스열(본 예에서는, 수직 전송 펄스열(Vφ1, Vφ2)과, 부측 전위의 기간이 정측 전위의 기간보다 긴 노멀리-로의 전송 펄스열(본례에서는, 수직 전송 펄스열(Vφ3, Vφ4)을 포함하고 있다.4A to 4D are waveform diagrams showing vertical transfer pulse trains of four phases according to the present embodiment. As shown in the figure, the vertical transfer pulse trains Vφ1 to Vφ4 of four phases have a normally-longer duration (0 V in this example) than the period of the negative potential (NV in this example). A high transfer pulse train (in this example, the vertical transfer pulse trains Vφ1 and Vφ2) and a transfer pulse train to a normally-long period where the period of the negative potential is longer than the period of the positive potential (in this example, the vertical transfer pulse trains Vφ3 and Vφ4). Doing.

제 1실시예에서는, 노멀리-로의 수직 전송 펄스(Vφ3, Vφ4)의 부측 전위(VL')를, 노멀리-하이의 수직 전송 펄스(Vφ1, Vφ2)의 부측 전위(VL)보다 절대값으로 작게 설정하는(전위(VL')는 0V에 접근한다) 것을 특징으로 하고 있다. 일례로서, 수직 전송 펄스(Vφ1, Vφ2)의 부측 전위(VL)보다 해당 전위(VL)의 5% 정도의 전압치만, 수직 전송 펄스(Vφ3, Vφ4)의 부측 전위(VL')를 작게 설정하면 좋다.In the first embodiment, the negative side potential VL 'of the vertically-transfer pulses Vφ3 and Vφ4 to the normally-higher is made an absolute value than the negative side potential VL of the vertically-transfer pulses Vφ1 and Vφ2 of the normally-high. It is characterized by small setting (potential VL 'approaches 0V). As an example, the negative side potential VL 'of the vertical transfer pulses Vφ3 and Vφ4 is set to be smaller than the negative side voltage VL of the vertical transfer pulses Vφ1 and Vφ2. Do it.

이 수직 전송 펄스(Vφ3, Vφ4)의 부측 전위(VL')는, 수직 드라이버(19) 내에 있고, TG회로(18)로부터 공급되는 "0[V]-VL" 진폭의 수직 전송 펄스를, 예를 들면, 저항 분압 회로에 의해서 분압하는 것으로 용이하게 설정할 수 있다. 이것에 의하면, 부측 전위(VL')를 위한 전원을 따로 마련할 필요가 없다. 이러한 구성으로 채용된 경우에서, 수직 드라이버(19) 내에 저항 분압 회로는 본 발명의 추가된 청구항에 기재된 바와 같이 전위 설정 수단의 기능을 갖는다.The negative potential VL 'of the vertical transfer pulses Vφ3 and Vφ4 is a vertical transfer pulse having an amplitude of "0 [V] -VL" which is in the vertical driver 19 and is supplied from the TG circuit 18, for example. For example, it can set easily by dividing by a resistance dividing circuit. According to this, there is no need to provide a separate power supply for the negative potential VL '. In the case employed in this configuration, the resistance voltage divider circuit in the vertical driver 19 has the function of a potential setting means as described in the further claims of the present invention.

다만, 전위 설정 수단은, 수직 드라이버(19) 내의 저항 분압 회로에 한정되는 것이 아니다. 예를 들어, 저항 분압 회로를 반도체 기판(10) 상에 설치되고, 수직 드라이버(19)로부터 공급되는 "0[V]-VL" 진폭의 수직 전송 펄스에 따라 "0[V]-VL" 진폭의 수직 전송 펄스(Vφ3, Vφ)4를 생성하도록 하는 것도 가능하다.However, the potential setting means is not limited to the resistance voltage divider circuit in the vertical driver 19. For example, a resistive voltage divider circuit is provided on the semiconductor substrate 10 and has a "0 [V]-VL" amplitude in accordance with a vertical transfer pulse of "0 [V]-VL" amplitude supplied from the vertical driver 19. It is also possible to generate the vertical transfer pulses Vφ3 and Vφ4.

따라서, 노멀리-로의 수직 전송 펄스(Vφ3, Vφ4)의 부측 전위(VL')를, 노멀리-하이의 수직 전송 펄스(Vφ1, Vφ2)의 부측 전위(VL)보다 절대값으로 작게 설정하고, 해당 수직 전송 펄스(Vφ3, Vφ4)를 포함한 4상의 수직 전송 펄스열(Vφ1 ~ Vφ4)에 의해서 수직 전송 레지스터(14)를 전송 구동한다. 이것에 의해 다음과 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.Therefore, the negative side potential VL 'of the vertically-transfer pulses Vφ3 and Vφ4 to the normally-lower is set to be smaller than the negative side potential VL of the vertically-transfer pulses Vφ1 and Vφ2 of the normally-high, The vertical transfer register 14 is driven to transfer by the four-phase vertical transfer pulse trains Vφ1 to Vφ4 including the vertical transfer pulses Vφ3 and Vφ4. As a result, the following effects can be obtained.

특히, 수직 전송 레지스터(14)에 있어서의 암전류는, 주로 노멀리-하이의 수직 전송 펄스(Vφ1, Vφ2)가 인가되는 전송 전극 아래의 부분에서 발생한다. 그것은, 노멀리-하이의 수직 전송 펄스(Vφ1, Vφ2)에서는, 부측 전위의 기간이 짧고, 피닝 효과(pinning effect)의 기간이 짧기 때문이다. 따라서, 노멀리-하이의 수직 전송 펄스(Vφ1, Vφ2)에 비해 암전류의 발생이 매우 적은 노멀리-로의 수직 전송 펄스(Vφ3, Vφ4)의 부측 전위(VL')를 어느 정도 절대값으로서 작게 해도, 암전류의 증대에 영향은 대부분 없다.In particular, the dark current in the vertical transfer register 14 mainly occurs in the portion under the transfer electrode to which the normally-high vertical transfer pulses Vφ1 and Vφ2 are applied. This is because in the normally-high vertical transfer pulses Vφ1 and Vφ2, the period of the negative side potential is short and the period of the pinning effect is short. Therefore, even if the negative side potential VL 'of the vertical transfer pulses Vφ3 and Vφ4 to the normally-lower generation of the dark current is much smaller than the normal-high vertical transfer pulses Vφ1 and Vφ2, the absolute value may be reduced to some extent as an absolute value. However, there is little effect on the increase of dark current.

한편, 게이트 산화막(37)(도 3 참조)에 전계가 강하게 걸려 있고, 전계는 노멀리-로의 수직 전송 펄스(Vφ3, Vφ4)가 인가되는 전송 전극을 통해 인가된다. 따라서, 노멀리-로의 수직 전송 펄스(Vφ3, Vφ4)의 부측 전위(VL')의 절대값에서 감소는 게이트 산화막(37)에 걸리는 전계의 감소를 이끈다.On the other hand, the electric field is strongly hung on the gate oxide film 37 (see FIG. 3), and the electric field is applied through the transfer electrodes to which the vertical transfer pulses Vφ3 and Vφ4 are normally applied. Therefore, a decrease in the absolute value of the negative potential VL 'of the vertically transmitted pulses Vφ3 and Vφ4 to the normally-lead leads to a decrease in the electric field applied to the gate oxide film 37.

그 결과, 노멀리-로의 수직 전송 펄스(Vφ3, Vφ4)의 부측 전위(VL')를, 노멀리-하이의 수직 전송 펄스(Vφ1, Vφ2)의 부측 전위(VL)보다 절대값으로 작게 설정하는 것으로, 암전류의 증대의 영향을 억제하면서, 게이트 산화막(37)에 걸리는 전계를 감소할 수 있기 위해서, 암전류를 증대시키지 않고, 따라서, 디바이스의 신뢰성의 향상, 나아가서는 수직 전송 레지스터(14)의 전송 효율의 향상을 도모할 수 있다.As a result, the negative side potential VL 'of the vertically transmitted pulses Vφ3 and Vφ4 to the normally-lower is set to be smaller than the negative side potential VL of the vertically transmitted pulses Vφ1 and Vφ2 of the normally-high. Therefore, in order to reduce the electric field applied to the gate oxide film 37 while suppressing the influence of the increase in the dark current, the dark current is not increased, thus improving the reliability of the device and thus transferring the vertical transfer register 14. The efficiency can be improved.

도 4a ~ 도 4d에서는 모식적으로 나타내고 있지만, 그 전의 기간(T0), 그 후의 기간에 있어 파형 변화가 없는 기간을 「대기시」라고 칭한다.Although it is typically shown in FIGS. 4A-4D, the period in which there is no waveform change in the period T0 before and after that is called "waiting time".

대기시는, 적어도 수광 및 독출 기간을 포함한다. 수광 기간에서, 수광부(12)에 의해서 발생한 신호 전하를 축적하고; 해당 축적된 신호 전하는, 독출게이트부(13)를 거쳐서 수직 전송 레지스터(14)에 방전된다.The standby time includes at least a light receiving and reading period. In the light receiving period, the signal charges generated by the light receiving portion 12 are accumulated; The accumulated signal charges are discharged to the vertical transfer register 14 via the read gate portion 13.

이것은, 도 3에 나타내는 구조에서는, 전송 전극(28)이 독출게이트부(13)의 게이트 전극을 겸하고 있으므로 수직 전송과 수광을 동시에 할 수 없다.In the structure shown in FIG. 3, since the transfer electrode 28 also serves as the gate electrode of the read gate portion 13, vertical transfer and light reception cannot be performed at the same time.

따라서, 도 4a 및 도 4b에 나타내는 수직 전송 펄스(Vφ1, Vφ2)는 대기 레벨이 정측 전위, 도 4c 및 도 4d에 나타내는 수직 전송 펄스(Vφ3, Vφ4)는, 대기 레벨이 부측 전위로, 각각 설정되어 있다.Therefore, the vertical transfer pulses Vφ1 and Vφ2 shown in Figs. 4A and 4B have the standby level at the positive potential, and the vertical transfer pulses Vφ3 and Vφ4 shown in Figs. 4C and 4D have the standby levels set as the negative potential, respectively. It is.

수직 전송 펄스(Vφ1, Vφ2)가 본 발명의 "제 1전송 펄스", 수직 전송 펄스(Vφ3, Vφ4)가 본 발명의 "제 2전송 펄스"의 예에 해당한다.The vertical transfer pulses Vφ1 and Vφ2 correspond to the "first transfer pulse" of the present invention, and the vertical transfer pulses Vφ3 and Vφ4 correspond to examples of the "second transfer pulse" of the present invention.

따라서, 본 발명의 특징은, 노멀리-로 수직 전송 펄스(Vφ3, Vφ4)(제 2전송 펄스)의 부측 전위(VL')는 노멀리-하이 수직 전송 펄스(Vφ1, Vφ2)(제 1전송 펄스)의 정측 전위(VL) 보다 절대값에서 작게 설정된다.Therefore, the feature of the present invention is that the negative potential VL 'of the normally-low vertical transfer pulses Vφ3 and Vφ4 (second transmission pulse) is the normally-high vertical transfer pulses Vφ1 and Vφ2 (first transmission). Pulse) is set smaller than the absolute potential VL.

일례로서, 수직 전송 펄스(Vφ1, Vφ2)의 부측 전위(VL)보다 해당 전위(VL)의 5% 정도의 전압치만, 수직 전송 펄스(Vφ3, Vφ4)의 부측 전위(VL')를 작게 설정하면 좋다.As an example, the negative side potential VL 'of the vertical transfer pulses Vφ3 and Vφ4 is set to be smaller than the negative side voltage VL of the vertical transfer pulses Vφ1 and Vφ2. Do it.

수직 전송 펄스(Vφ3, Vφ4)의 부측 전위(VL')는 수직 드라이버(19) 내에 있고, TG회로(18)로부터 공급되는 "0[V]-VL" 진폭의 수직 전송 펄스를, 예를 들면, 저항 분압 회로에 의해서 분압하는 것으로 용이하게 설정할 수 있다. 이것에 의하면, 부측 전위(VL')를 위한 전원을 따로 설치할 필요가 없다.The negative potential VL 'of the vertical transfer pulses Vφ3 and Vφ4 is in the vertical driver 19 and is a vertical transfer pulse of " 0 [V]-VL " amplitude supplied from the TG circuit 18, for example. The voltage can be easily set by dividing by a resistance voltage dividing circuit. According to this, there is no need to provide a separate power supply for the negative potential VL '.

다만, 전위 설정 수단은, 수직 드라이버(19) 내의 저항 분압 회로에 한정되는 것이 아니다. 예를 들어, 저항 분압 회로를 반도체 기판(21) 상에 설치되고(도 3 참고), 수직 드라이버(19)로부터 공급되는 "0[V]-VL" 진폭의 수직 전송 펄스에 따라 "0[V]-VL" 진폭의 수직 전송 펄스(Vφ3, Vφ)4를 생성하도록 하는 것도 가능하다.However, the potential setting means is not limited to the resistance voltage divider circuit in the vertical driver 19. For example, a resistive voltage divider circuit is provided on the semiconductor substrate 21 (see FIG. 3), and "0 [V" in accordance with the vertical transfer pulse of the "0 [V]-VL" amplitude supplied from the vertical driver 19. It is also possible to generate vertical transfer pulses Vφ3 and Vφ4 with] −VL ″ amplitude.

따라서, 노멀리-로의 수직 전송 펄스(Vφ3, Vφ4)의 부측 전위(VL')를, 노멀리-하이의 수직 전송 펄스(Vφ1, Vφ2)의 부측 전위(VL)보다 절대값으로 작게 설정하고, 해당 수직 전송 펄스(Vφ3, Vφ4)를 포함한 4상의 수직 전송 펄스열(Vφ1 ~ Vφ4)에 의해서 수직 전송 레지스터(14)를 전송 구동한다. 이것에 의해 다음과 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.Therefore, the negative side potential VL 'of the vertically-transfer pulses Vφ3 and Vφ4 to the normally-lower is set to be smaller than the negative side potential VL of the vertically-transfer pulses Vφ1 and Vφ2 of the normally-high, The vertical transfer register 14 is driven to transfer by the four-phase vertical transfer pulse trains Vφ1 to Vφ4 including the vertical transfer pulses Vφ3 and Vφ4. As a result, the following effects can be obtained.

수직 전송 레지스터(14)에 있어서의 암전류는, 주로 노멀리-하이의 수직 전송 펄스(Vφ1, Vφ2)가 인가되는 전송 전극 아래의 부분에서 발생한다. 그것은, 노멀리-하이의 수직 전송 펄스(Vφ1, Vφ2)에서는, 부측 전위의 기간이 짧고, 피닝 효과(pinning effect)의 기간이 짧기 때문이다. 따라서, 노멀리-하이의 수직 전송 펄스(Vφ1, Vφ2)에 비해 암전류의 발생이 매우 적은 노멀리-로의 수직 전송 펄스(Vφ3, Vφ4)의 부측 전위(VL')를 어느 정도 절대값으로서 작게 해도, 암전류의 증대에 영향은 대부분 없다.The dark current in the vertical transfer register 14 mainly occurs at a portion below the transfer electrode to which normally-high vertical transfer pulses Vφ1 and Vφ2 are applied. This is because in the normally-high vertical transfer pulses Vφ1 and Vφ2, the period of the negative side potential is short and the period of the pinning effect is short. Therefore, even if the negative side potential VL 'of the vertical transfer pulses Vφ3 and Vφ4 to the normally-lower generation of the dark current is much smaller than the normal-high vertical transfer pulses Vφ1 and Vφ2, the absolute value may be reduced to some extent as an absolute value. However, there is little effect on the increase of dark current.

한편, 게이트 산화막(37)(도 3 참조)에 전계가 강하게 걸려 있고, 전계는 노멀리-로의 수직 전송 펄스(Vφ3, Vφ4)가 인가되는 전송 전극을 통해 인가된다. 따라서, 노멀리-로의 수직 전송 펄스(Vφ3, Vφ4)의 부측 전위(VL')의 절대값에서 감소는 게이트 산화막(37)에 걸리는 전계의 감소를 이끈다.On the other hand, the electric field is strongly hung on the gate oxide film 37 (see FIG. 3), and the electric field is applied through the transfer electrodes to which the vertical transfer pulses Vφ3 and Vφ4 are normally applied. Therefore, a decrease in the absolute value of the negative potential VL 'of the vertically transmitted pulses Vφ3 and Vφ4 to the normally-lead leads to a decrease in the electric field applied to the gate oxide film 37.

그 결과, 노멀리-로의 수직 전송 펄스(Vφ3, Vφ4)의 부측 전위(VL')를, 노멀리-하이의 수직 전송 펄스(Vφ1, Vφ2)의 부측 전위(VL)보다 절대값으로 작게 설정하는 것으로, 암전류의 증대의 영향을 억제하면서, 게이트 산화막(37)에 걸리는 전계를 감소할 수 있기 위해서, 암전류를 증대시키지 않고, 따라서, 디바이스의 신뢰성의 향상, 나아가서는 수직 전송 레지스터(14)의 전송 효율의 향상을 도모할 수 있다.As a result, the negative side potential VL 'of the vertically transmitted pulses Vφ3 and Vφ4 to the normally-lower is set to be smaller than the negative side potential VL of the vertically transmitted pulses Vφ1 and Vφ2 of the normally-high. Therefore, in order to reduce the electric field applied to the gate oxide film 37 while suppressing the influence of the increase in the dark current, the dark current is not increased, thus improving the reliability of the device and thus transferring the vertical transfer register 14. The efficiency can be improved.

4상 수직 전송 펄스열(Vφ1 ∼ Vφ4)의 전위의 설정에 의해, 본 발명의 특징은 아래에 기재된다.By setting the potential of the four-phase vertical transfer pulse trains Vφ1 to Vφ4, the features of the present invention are described below.

도 4a ~ 도 4d는, 제 1실시 형태에 관련되는 4상의 수직 전송 펄스열을 나타 내는 파형도이다.4A to 4D are waveform diagrams showing a vertical transfer pulse train of four phases according to the first embodiment.

도시한 바와 같이, 4상의 수직 전송 펄스열(Vφ1~Vφ4)은, 정측 전위(본례에서는, 0V)의 기간이 부측 전위(본례에서는, 부전압치(VL))의 기간보다 긴 노멀리-하이의 전송 펄스열(본례에서는, 수직 전송 펄스열(Vφ1, Vφ2)과, 부측 전위의 기간이 정측 전위의 기간보다 긴 노멀리-로의 전송 펄스열(본례에서는, 수직 전송 펄스열(Vφ3, Vφ4)을 포함하고 있다.As shown in the figure, the vertical transfer pulse trains Vφ1 to Vφ4 of four phases have a normal-high period in which the period of the positive side potential (0 V in this example) is longer than the period of the negative side potential (NV voltage value VL in this example). The transfer pulse train (in this example, the vertical transfer pulse trains Vφ1 and Vφ2) and the transfer pulse train (normally, the vertical transfer pulse trains Vφ3 and Vφ4) to the longer distance than the period of the positive potential are included.

수직 전송 펄스(Vφ1, Vφ2)는, 도 2의 수직 전송 레지스터(14)를 구동하는 수직 전송시에는, 기간(T1)에 나타내는 파형 변화를 반복하는 것에 의해서, 수직 전송 레지스터(14)로부터 수평 전송 레지스터(15)의 측에 신호 전하의 전송을 실시한다.The vertical transfer pulses Vφ1 and Vφ2 are horizontally transferred from the vertical transfer register 14 by repeating the waveform change shown in the period T1 during the vertical transfer driving the vertical transfer register 14 of FIG. 2. The signal charge is transferred to the side of the register 15.

(제 2실시예)(Second embodiment)

본 실시 형태(제 2실시예)에서는, 전송 펄스의 레벨 변화를 간헐적(intermittently)으로 실시한다. 도 2 및 도 3은 본 실시 형태에서도 공통으로 적용된다.In the present embodiment (second embodiment), the level change of the transmission pulse is intermittently implemented. 2 and 3 are also commonly applied to this embodiment.

도 5a ~ 도 5d는, 제 2실시예와 관련되는 4상의 수직 전송 펄스열(Vφ1 ~ Vφ4)을 나타내는 파형도이다.5A to 5D are waveform diagrams showing vertical transfer pulse trains Vφ1 to Vφ4 of four phases according to the second embodiment.

도시한 바와 같이, 4상의 수직 전송 펄스열(Vφ1 ~ Vφ4)은, 제 1실시예의 경우와 같이, 정측 전위(본례에서는, 0V)의 기간이 부측 전위(부의 전압치(VL))의 기간보다 긴 노멀리-하이의 수직 전송 펄스(Vφ1, Vφ2)와 부측 전위의 기간이 정측 전위의 기간보다 긴 노멀리-로의 수직 전송 펄스(Vφ3, Vφ4)를 포함하고 있다.As shown in the figure, the vertical transfer pulse trains Vφ1 to Vφ4 of the four phases have a longer period of positive potential (0 V in this example) than the period of negative potential (negative voltage value VL) as in the case of the first embodiment. The normally-high vertical transfer pulses Vφ1 and Vφ2 and the negative side potential include the normal-normal vertical transfer pulses Vφ3 and Vφ4 longer than the positive potential period.

제 2실시예에서는, 노멀리-로의 수직 전송 펄스(Vφ3, Vφ4)의 부측 전위(VL')를, 노멀리-하이의 수직 전송 펄스(Vφ1, Vφ2)의 부측 전위(VL)보다 절대값으로 간헐적으로 작게 한다(전위(VL')는 0V에 접근한다). 일례로서 수직 전송 펄스(Vφ1, Vφ2)의 부측 전위(VL)보다 해당 전위(VL)의 5% 정도의 전압치만, 수직 전송 펄스(Vφ3, Vφ4)의 부측 전위(VL')를 간헐적으로 작게 한다.In the second embodiment, the negative side potential VL 'of the normal-to-normal vertical transfer pulses Vφ3 and Vφ4 is made an absolute value than the negative side potential VL of the normal-high vertical transfer pulses Vφ1 and Vφ2. Make it small intermittently (potential (VL ') approaches 0V). As an example, only the voltage value of about 5% of the corresponding potential VL is lower than the negative potential VL of the vertical transfer pulses Vφ1 and Vφ2, and the negative potential VL 'of the vertical transfer pulses Vφ3 and Vφ4 is intermittently smaller. do.

다만, 본 실시 형태에서는, 노멀리-로의 수직 전송 펄스(Vφ3, Vφ4)(제 2전송 펄스)의 부측 전위(VL')를, 노멀리-하이의 수직 전송 펄스(Vφ1, Vφ2)(제 1전송 펄스)의 부측 전위(VL)보다 절대값으로 간헐적으로 작게 한다(전위(VL')는 0V에 접근한다).However, in the present embodiment, the negative potential VL 'of the vertically transmitted pulses Vφ3 and Vφ4 (the second transmission pulses) to the normally-separated values is set to the vertically transmitted pulses Vφ1 and Vφ2 of the normally-high (first). It is made intermittently smaller than the negative potential VL of the transmission pulse) (potential VL 'approaches 0V).

즉, 제 1실시예와 같이, 노멀리-로의 수직 전송 펄스(Vφ3, Vφ4)의 부측 전위(VL')를 상시, 노멀리-하이의 수직 전송 펄스(Vφ1, Vφ2)의 부측 전위(VL) 보다 절대값으로 작게 하는 것이 아니라 간헐적으로 작게 하고, 나머지의 기간에서는 부측 전위(VL)로 한다.That is, as in the first embodiment, the negative side potential VL 'of the vertically transmitted pulses Vφ3 and Vφ4 to the normally-normally is always the negative side potential VL of the vertically transmitted pulses Vφ1 and Vφ2 of the normally-high. Instead of making it smaller than the absolute value, it is made intermittently small and the negative potential VL in the remaining period.

일례로서, 수직 전송 펄스(Vφ1, Vφ2)의 부측 전위(VL)보다 해당 전위(VL)의 5% 정도의 전압치만, 수직 전송 펄스(Vφ3, Vφ4)의 부측 전위(VL')를 간헐적으로 작게 한다.As an example, only the voltage value of about 5% of the corresponding potential VL than the negative potential VL of the vertical transfer pulses Vφ1 and Vφ2 intermittently causes the negative potential VL 'of the vertical transfer pulses Vφ3 and Vφ4. Make it small.

제 2실시예에 따른 접근은 제 1실시예에서와 같이 유효하며, 암전류에서 노멀리-로 수직 전송 펄스(Vφ3, Vφ4)의 부측 전위(VL')는 노멀리-하이 수직 전송 펄스(Vφ1, Vφ2)의 부측 전위(VL)보다 절대값으로 작게 모든 시간 설정됨으로 인해, 암전류에서 증가를 야기한다.The approach according to the second embodiment is effective as in the first embodiment, and the negative side potential VL 'of the normally-vertically vertical transfer pulses Vφ3 and Vφ4 is dark-high vertical transfer pulses Vφ1, Since all the time is set to an absolute value smaller than the negative potential VL of Vφ2), it causes an increase in the dark current.

즉, 제 1실시예로부터 차이점, 노멀리-로 수직 전송 펄스(Vφ3, Vφ4)의 부측 전위(VL')는 노멀리-하이 수직 전송 펄스(Vφ1, Vφ2)의 부측 전위(VL)보다 절대값으로 항상 작은 것은 아니다. 다만, 본 실시예에서, 부측 전위(VL')는 수직 전송 펄스(Vφ1, Vφ2)의 부측 전위(VL)보다 비교값으로 간헐적으로 작게 설정되고, 나머지 기간에서 부측 전위(VL)로 설정된다. 즉, 노멀리-로 수직 펄스(Vφ3, Vφ4)의 부측 전위(VL')는 절대값으로 간헐적으로 크게 설정되고, 이것에 의해, 인터페이스 레벨은 제거되어 암전류의 증가를 방지할 수 있다.That is, the difference from the first embodiment, the negative side potential VL 'of the normally-low vertical transfer pulses Vφ3 and Vφ4 is the absolute value than the negative side potential VL of the normally-high vertical transfer pulses Vφ1 and Vφ2. It is not always small. However, in this embodiment, the negative potential VL 'is intermittently set smaller than the negative potential VL of the vertical transfer pulses Vφ1 and Vφ2, and is set to the negative potential VL in the remaining period. That is, the negative potential VL 'of the normally-low vertical pulses Vφ3 and Vφ4 is set intermittently large at an absolute value, whereby the interface level can be eliminated to prevent an increase in the dark current.

피닝 효과는 부측 전위로 변화에 의해 강해지고, 그 효과는 당분간 남는다. 따라서, 제 2전송 펄스의 부측 전위를 간헐적으로 변화시키는 경우, 그렇지 않은 경우와 비교하여 피닝의 효과는 변함없지만, 구동 능력은 높아진다.The pinning effect is intensified by the change to the negative potential, and the effect remains for a while. Therefore, in the case where the negative potential of the second transmission pulse is intermittently changed, the effect of pinning does not change as compared with the case where it is not, but the driving ability is increased.

이상의 이유로부터, 본 실시예의 펄스 제어방법은, 제 1실시예에 비해, 피닝 효과를 이용함으로써 인터페이스 레벨(interface level)로부터 전자가 생기기 어렵게 하는 효과를 유지할 수 있다.For the above reasons, the pulse control method of the present embodiment can maintain the effect of making it difficult to generate electrons from the interface level by using the pinning effect as compared with the first embodiment.

동시에, 노멀리-로의 수직 전송 펄스(Vφ3, Vφ4)의 부측 전위(VL')를, 노멀리-하이의 수직 전송 펄스(Vφ1, Vφ2)의 부측 전위(VL)보다 절대값으로 간헐적으로 작게 하는 것으로, 게이트 산화막(37)에 전계가 강하게 걸리는 시간은, 노멀리-로의 수직 전송 펄스(Vφ3, Vφ4)가 상시 부측 전위(VL)인 종래예에 비해 짧기 위해(때문에), 수직 전송 레지스터(14)의 전송 효율의 악화에 대해서는 종래보다 감소된다.At the same time, the negative side potential VL 'of the vertically transmitted pulses Vφ3 and Vφ4 to the normally-lower is made intermittently smaller than the negative side potential VL of the vertically transmitted pulses Vφ1 and Vφ2 of the normally-higher. The time required for the electric field to be strongly applied to the gate oxide film 37 is shorter than that of the conventional example in which the vertical transfer pulses Vφ3 and Vφ4 to the normally-normally are always negative side potential VL. The deterioration of the transmission efficiency is reduced.

따라서, 실시예는 4상 수직 전송 펄스열(Vφ1 ∼ Vφ4)을 사용함으로써 수직 전송 레지스터(14)의 4상 구동의 경우를 예증함으로써 기재되어 있다. 그러나 본 발명은 4상 구동의 적용에 한정되지 않고, 3상 및 6상 구동 시스템과 같이, 다른 다상의(multiphase) 구동 시스템에 일반적으로 널리 적용될 수 있다.Therefore, the embodiment is described by exemplifying the case of four-phase driving of the vertical transfer register 14 by using four-phase vertical transfer pulse trains Vφ1 to Vφ4. However, the present invention is not limited to the application of four-phase drive and can be generally applied widely to other multiphase drive systems, such as three-phase and six-phase drive systems.

더욱이, 실시예에서, 구동방법은 본 발명의 구동-목적(driven-object) 전하 전송부로써 제공된 수직 전송 레지스터(14)인 경우의 예를 참조로 기재되어 있다. 그러나, 구동방법은 수평 전송 레지스터(15)가 부측 전위의 기간보다 더 긴 정측 전위의 기간을 갖는 노멀리-하이 전송 펄스와, 정측 전위의 기간보다 더 긴 부측 전위의 기간을 갖는 노멀리-로 전송 펄스를 포함하여 다상(multiphase)의 전송 펄스에 의해 전송-구동되는 구성에서 수평 전송 레지스터(15)에 적용될 수 있다.Moreover, in the embodiment, the driving method is described with reference to the example in the case of the vertical transfer register 14 provided as the driven-object charge transfer portion of the present invention. However, the driving method is a normally-high transfer pulse in which the horizontal transfer register 15 has a duration of the positive potential longer than the period of the negative potential and a normally-low with a period of the negative potential longer than the period of the positive potential. It can be applied to the horizontal transfer register 15 in a configuration that is transfer-driven by a multiphase transfer pulse, including the transfer pulse.

(응용예)(Application example)

상기 실시예와 관련되는 CCD 고체 상태 촬상소자는 디지털 카메라 및 비디오 카메라와 같은, 촬상장치의 어느 하나의 촬상소자로써 이용에 적합하다.The CCD solid state image pickup device according to the above embodiment is suitable for use as any one image pickup device of an image pickup device, such as a digital camera and a video camera.

본 예의 경우에서, 촬상장치는 카메라 모듈(휴대 전화 등의 전자장치에 탑재되어서 이용된다) 또는 카메라 모듈을 포함하는 디지털 카메라 또는 비디오 카메라와 같은 카메라 시스템에 관한 것이다. 카메라 모듈은 촬상 소자로써 준비하는 고체 촬상소자, 고체 촬상소자의 촬상면(수광면) 상에 피사체의 화상광을 촬상하는 광학 시스템과 고체 촬상소자의 신호 처리회로를 포함한다.In the case of this example, the imaging device relates to a camera system (such as a digital camera or a video camera) including a camera module (used in an electronic device such as a mobile phone) or a camera module. The camera module includes a solid-state imaging device prepared as an imaging device, an optical system for imaging image light of a subject on an imaging surface (light receiving surface) of the solid-state imaging device, and a signal processing circuit of the solid-state imaging device.

도 10은, 본 발명과 관련되는 화상 입력장치의 구성의 예를 나타내는 블럭도이다. 도 10을 참조하면, 본 예의 촬상장치는, 예를 들면, 렌즈(6), 촬상소자(1), 신호 처리회로(4)와 디바이스 구동회로(2)를 포함하는 광학 시스템을 포함 하도록 구성된다.10 is a block diagram showing an example of the configuration of an image input device according to the present invention. Referring to FIG. 10, the imaging device of this example is configured to include an optical system including, for example, a lens 6, an imaging device 1, a signal processing circuit 4, and a device driving circuit 2. .

렌즈(6)를 포함하는 광학 시스템은 촬상소자(1)의 촬상면 상에 피사체로부터 들어오는 화상광을 촬상한다. 디바이스 구동회로(2)에 의해 구동됨으로써, 촬상소자(1)는, 예를 들면, 필드, 픽셀 단위로 전자신호 내에 렌즈(6)를 통해 화상 캡쳐면(image capture plane) 상에 촬상되어지는 화상광의 전환에 의해 얻어진 하나의 프레임에 대응하는 화상 신호의 단위로 출력한다. 실시예에 해당하는 CCD 고체 촬상소자는 촬상 소자(1)로써 사용된다.An optical system including a lens 6 picks up image light coming from a subject on an image pickup surface of the image pickup device 1. By being driven by the device driving circuit 2, the image pickup device 1 is an image captured on an image capture plane through the lens 6 in an electronic signal, for example, in units of fields and pixels. Output is performed in units of an image signal corresponding to one frame obtained by switching of light. The CCD solid-state imaging device corresponding to the embodiment is used as the imaging device 1.

신호 처리회로(4)는, 예를 들면, CDS(correlated double sampling) 회로와 AGC(automatic gain control) 회로를 포함하며, 처리는 촬상 소자(1)로부터 출력된 화상 신호에 실행되므로, 예를 들면, CDS 회로는 화상 신호에 포함된 고정 패턴 잡음을 제거하고, AGC 회로는 신호 레벨의 안정화(이득 조정)를 수행한다.The signal processing circuit 4 includes, for example, a correlated double sampling (CDS) circuit and an automatic gain control (AGC) circuit, and the processing is performed on an image signal output from the imaging element 1, for example. The CDS circuit eliminates the fixed pattern noise included in the image signal, and the AGC circuit performs the stabilization (gain adjustment) of the signal level.

디바이스 구동회로(2)는, 예를 들면, 도 2에 나타낸 바와 같이, TG 회로(18), 수직 드라이버(19)와 수평 드라이버(20)를 포함하도록 구성된다. 이것에 의해, 촬상 소자(1)는 제 1 또는 제 2실시예에 따른 4상 수직 전송 펄스열(Vφ1 ~ Vφ4)을 사용함으로써 구동된다. 즉, 제 1실시예에 따른 4상 수직 전송 펄스열(Vφ1 ~ Vφ4) 사이에서, 노멀리-로 수직 전송 펄스(Vφ3, Vφ4)의 부측 전위(VL')는 노멀리-하이 수직 전송 펄스(Vφ1, Vφ2)의 부측 전위(VL)보다 절대값으로 작게 설정되고, 제 2실시예에 따른 4상 수직 전송 펄스열(Vφ1 ~ Vφ4) 사이에서, 노멀리-로 수직 전송 펄스(Vφ3, Vφ4)의 부측 전위(VL')는 노멀리-하이 수직 전송 펄스(Vφ1, Vφ2)의 부측 전위(VL)보다 절대값으로 간헐적으로 작게 설정된 다.For example, as shown in FIG. 2, the device driving circuit 2 is configured to include a TG circuit 18, a vertical driver 19, and a horizontal driver 20. Thereby, the imaging element 1 is driven by using the four-phase vertical transfer pulse trains Vφ1 to Vφ4 according to the first or second embodiment. That is, between the four-phase vertical transfer pulse trains Vφ1 to Vφ4 according to the first embodiment, the negative potential VL 'of the normally-transformed vertical transfer pulses Vφ3 and Vφ4 is the normally-high vertical transfer pulse Vφ1. , The negative side is set smaller than the negative potential VL of the Vφ2, and between the four-phase vertical transfer pulse trains Vφ1 to Vφ4 according to the second embodiment, the negative side of the normal transfer pulses Vφ3 and Vφ4. The potential VL 'is set intermittently smaller than the negative potential VL of the normally-high vertical transfer pulses Vφ1 and Vφ2.

상기와 같이, 디지털 카메라와 비디오 카메라와 같은 촬상장치에서, 실시예에 따른 CCD 고체 촬상 소자가 촬상 소자로써 탑재되어있기 때문에, 소자 신뢰도는 CCD 고체 촬상 소자에서 암전류가 증가하는 것 없이 향상될 수 있으며, 고화질의 화상을 얻을 수 있다.As described above, in imaging devices such as digital cameras and video cameras, since the CCD solid-state image pickup device according to the embodiment is mounted as the image pickup device, device reliability can be improved without increasing the dark current in the CCD solid-state image pickup device. , High quality images can be obtained.

도 10은, 본 발명과 관련되는 화상 입력장치의 구성의 예를 나타내는 블럭도이다.10 is a block diagram showing an example of the configuration of an image input device according to the present invention.

도면에서, 도 6 및 도 7에서 공통되는 구성 및 신호는 동일 부호를 교부하고, 설명을 생략한다.In the drawings, components and signals common to those in FIGS. 6 and 7 are assigned the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted.

도 10에 나타내는 화상 입력장치(50)는, 예를 들면, 렌즈(6), 조리개(7) 및 조리개 구동수단(8)을 포함한 광학 시스템, 촬상 소자(예를 들면 CCD(1)), 구동 회로(2), 신호 처리회로(4) 및 제어 회로(5)를 포함하도록 구성되어 있다.The image input device 50 shown in FIG. 10 is, for example, an optical system including a lens 6, an aperture 7 and an aperture driving means 8, an imaging element (e.g., CCD 1), and driving. It is comprised so that the circuit 2, the signal processing circuit 4, and the control circuit 5 may be included.

광학 시스템은 피사체로부터의 화상광의 면적을 제한하도록 조리개(7)를 사용하고, 렌즈(6) 상에 광을 집중하도록 렌즈(6)를 사용하고, 이것에 의해 촬상 소자(예를 들면, CCD(1))의 촬상면에 화상을 형성한다. 구동 회로(2)에 의해 구동됨으로써, 촬상 소자는, 렌즈(6)를 통해 촬상면에 촬상된 화상광을 픽셀 단위로 전기신호로 변환하여 얻을 수 있는 하나의 프레임의 촬상 신호(S1)를, 예를 들면, 필드 단위로 출력한다.The optical system uses the diaphragm 7 to limit the area of image light from the subject, and uses the lens 6 to concentrate the light on the lens 6, whereby an imaging element (e.g., CCD ( An image is formed on the imaging surface of 1)). By being driven by the drive circuit 2, the imaging device receives an image pickup signal S1 of one frame that can be obtained by converting image light captured on the imaging surface through the lens 6 into an electric signal in units of pixels, for example. For example, output in units of fields.

이때, 조리개(7)가 조리개 구동수단(8)에 접속되어 있다. 조리개 구동수단(8)은 신호 처리회로(4) 내의 AIC(automatic iris control) 회로(45)로부터 아이 리스 제어신호(S45)를 입력하고, 조리개(7)의 구경량(aperture amount)을 제어하는 기계적인 구동수단이다.At this time, the aperture 7 is connected to the aperture driving means 8. The aperture driving means 8 inputs the iris control signal S45 from the automatic iris control (AIC) circuit 45 in the signal processing circuit 4 and controls the aperture amount of the aperture 7. It is a mechanical driving means.

본 실시예에서는, 이 아이리스 제어신호(S45)는, 제어 회로(5)를 통해 구동 회로(2)에 입력되고, 이것에 의해 "신호 전하의 양이나 화상의 밝기에 따라 변화하는 신호"로서, 아이리스 제어신호(S45)를 구동회로(2)에 입력된다. 그리고, 제 1및 제 2실시예에 따른 정측 전위의 조정은 실행된다. 또, 도시하고 있지 않지만, 제 1 및 제 2실시예에 따른 이득에 근거하는 정측 전위의 조정을 실시할 수도 있다.In the present embodiment, this iris control signal S45 is input to the drive circuit 2 via the control circuit 5, whereby it is a "signal which changes depending on the amount of signal charge and the brightness of an image". The iris control signal S45 is input to the drive circuit 2. And the adjustment of the positive potential according to the first and second embodiments is performed. Although not shown, the positive potential can be adjusted based on the gains according to the first and second embodiments.

따라서, 화상 입력장치(50)에 있어서, 광학 시스템, 촬상 소자로서의 CCD(1)와 , 구동회로(2) 및 피드백 제어에 필요한 신호 처리회로(4) 및 제어회로(5)를 탑재한다. 이것에 의해, 암전류를 증대시키지 않고, 소자의 신뢰성 또는 전송 효율을 향상할 수 있는 것으로부터, 고화질의 촬상 화상을 얻을 수 있다.Therefore, in the image input device 50, an optical system, a CCD 1 as an imaging device, a drive circuit 2 and a signal processing circuit 4 and a control circuit 5 required for feedback control are mounted. As a result, a high-quality captured image can be obtained because the reliability or the transfer efficiency of the device can be improved without increasing the dark current.

(제 3실시예)(Third Embodiment)

이상의 2개의 실시예에서는, 전송 펄스의 대기 레벨의 차이에 따라 레벨 변화의 유무를 제어하고 있다.In the above two embodiments, the presence or absence of a level change is controlled according to the difference of the standby level of a transmission pulse.

그러나, 제 3실시예에서, 전송 펄스의 레벨 변화의 유무는 도 2의 CCD(1)로부터 출력되는 촬상 신호(S1)에 근거하는 피드백을 사용함으로써 제어된다.However, in the third embodiment, the presence or absence of the change of the level of the transfer pulse is controlled by using the feedback based on the imaging signal S1 output from the CCD 1 of FIG.

도 6은, 피드백 제어 회로를 포함한 구동장치의 블록을, CCD(1)와 함께 나타내는 도면이다.FIG. 6 is a diagram showing a block of a driving apparatus including a feedback control circuit together with the CCD 1.

도면에 나타낸 구동장치는, 파선으로 둘러싸인 피드백 제어회로(20) 내에, 구동회로(2), TG회로(18), 신호 처리회로(4) 및 제어회로(5)를 포함한다.The drive device shown in the figure includes a drive circuit 2, a TG circuit 18, a signal processing circuit 4 and a control circuit 5 in a feedback control circuit 20 surrounded by broken lines.

이 중, 구동회로(2)와 TG회로(18)는 기본적인 기능과 동작도 제 1실시예(도 2 및 그 설명)와 공통된다. 또한, CCD(1)도 제 1실시예와 같다.Among these, the driving circuit 2 and the TG circuit 18 have the same basic functions and operations as those in the first embodiment (Fig. 2 and its description). The CCD 1 is also the same as in the first embodiment.

도 7은, 신호 처리회로(4)의 구성예를 나타내는 블럭도이다.7 is a block diagram illustrating an exemplary configuration of the signal processing circuit 4.

도면에 나타낸 신호 처리회로(4)는, CDS회로(41)(correlated double sampling circuit), 가변 이득 증폭기를 포함하는 AGC회로(42)(automatic gain control circuit), 감마 보정 회로(43)("γ"로 나타냄), 동기 출력회로(44)("Sync"로 나타냄)와, AIC회로(45)(automatic iris control circuit)를 포함한다.The signal processing circuit 4 shown in the figure includes a CDS circuit 41 (correlated double sampling circuit), an AGC circuit 42 (automatic gain control circuit) including a variable gain amplifier, and a gamma correction circuit 43 (" [gamma]). "," Synchronous output circuit 44 (represented by "Sync"), and AIC circuit 45 (automatic iris control circuit).

CDS회로(41)는, CCD(1)로부터의 촬상신호(S1)를 입력하고, 촬상신호(S1)에 포함된 유도 잡음, 특히 리셋 잡음을 효과적으로 제거한다.The CDS circuit 41 inputs the imaging signal S1 from the CCD 1 and effectively removes the induced noise, particularly the reset noise, included in the imaging signal S1.

AGC회로(42)는, 도 6의 제어회로(5)로부터의 이득 제어신호(S5)를 입력하고, 내부의 가변 이득 증폭기의 이득을 조정한다. 이것에 의해서, AGC회로(42)에 CDS회로(41)로부터 입력된 촬상신호(S41)의 이득 조정이 실행된다.The AGC circuit 42 inputs the gain control signal S5 from the control circuit 5 of FIG. 6 and adjusts the gain of the internal variable gain amplifier. Thereby, the gain adjustment of the imaging signal S41 input to the AGC circuit 42 from the CDS circuit 41 is performed.

도 6의 제어회로(5)는 CDS회로(41)로부터 촬상신호(S41)를 입력 가능하게 하고 있고, 그 촬상신호가 나타내는 화면(촬상 화면)의 밝기를 검출한다.The control circuit 5 of FIG. 6 enables the input of the imaging signal S41 from the CDS circuit 41, and detects the brightness of the screen (the imaging screen) indicated by the imaging signal.

특별하게 도시하지 않지만, 제어회로(5)는, 프레임 단위로 촬상신호를 기억하는 메모리, 평균화(또는 적분)하는 회로와 CPU 등을 포함하도록 구성할 수 있다. 이러한 구성에 의해서, 제어회로(5)는, 촬상 화면의 밝기를 얻고, 이 밝기에 적절한 AGC회로(42)의 이득을 산출하고, 그 이득의 정보를 이득 제어신호(S5)로서 AGC회로(42)에 출력한다. 본 실시예에서는, 이득 제어신호(S5)와 제어회로(5)가 " 신호 전하의 양에 따라 변화하는 신호"와 "신호를 출력하는 수단"의 예에 각각 해당한다.Although not specifically shown, the control circuit 5 can be configured to include a memory for storing image pickup signals in units of frames, a circuit for averaging (or integrating), a CPU, and the like. With this configuration, the control circuit 5 obtains the brightness of the captured screen, calculates the gain of the AGC circuit 42 suitable for this brightness, and uses the gain information as the gain control signal S5 as the gain control signal S5. ) In the present embodiment, the gain control signal S5 and the control circuit 5 correspond to examples of " signal changing in accordance with the amount of signal charge " and " means for outputting signal ", respectively.

감마 보정회로(43)는, 예를 들면, 입력 신호를 출력에 접속되는 기기 등에 적합시키기 위한 휘도 보정을 실시하는 회로이다.The gamma correction circuit 43 is, for example, a circuit that performs luminance correction for fitting an input signal to a device or the like connected to an output.

동기 출력회로(44)는 동기 신호(SYNC)를 입력하고 이 신호에 동기하여 출력 신호(S44)를 후단에 위치된 회로나 집적회로에 보내는 회로이다. 동기 출력회로(44)에 신호 증폭의 기능을 갖게 하는 경우도 있다.The synchronous output circuit 44 is a circuit for inputting the synchronous signal SYNC and sending the output signal S44 to a circuit or an integrated circuit located at a later stage in synchronization with this signal. In some cases, the synchronous output circuit 44 may have a function of signal amplification.

AIC회로(45)는, 아이리스 조정을 자동으로 실시하기 위한 회로이다. 이 때문에, AIC회로(45)에는 촬상 화면의 밝기를 검출하는 기능을 가지는 경우도 있다. 그러나, 본 예에서는 제어회로(5)에 밝기 검출의 기능이 있기 때문에, 거기로부터의 밝기 정보를 취득하고, 밝기 정보를 기본으로 아이리스 제어신호(S45)를 생성해 출력한다.The AIC circuit 45 is a circuit for automatically performing iris adjustment. For this reason, the AIC circuit 45 may have a function of detecting the brightness of the captured screen. However, in this example, since the control circuit 5 has a function of detecting the brightness, the brightness information therefrom is obtained, and the iris control signal S45 is generated and output based on the brightness information.

상기 기재된 감마 보정회로(43), 동기 출력회로(44) 및 AIC회로(45) 및 먼저 설명한 CDS회로(41)는 필수의 구성은 아니다.The gamma correction circuit 43, the synchronous output circuit 44 and the AIC circuit 45, and the CDS circuit 41 described above are not essential configurations.

다음에, 도 8a 및 도 8b의 파형도를 이용하고, 촬상 화면의 밝기에 대응한 레벨 조정을 설명한다.Next, using the waveform diagrams of FIGS. 8A and 8B, level adjustment corresponding to the brightness of the captured screen will be described.

이 조정은, 도 2의 수직 드라이버(19)에 의해 실시한다. 이 레벨 조정은 노멀리-하이의 전송 펄스, 즉 대기 레벨이 정측 전위의 수직 전송 펄스(Vφ1, Vφ2)에 대해서 행해진다.This adjustment is performed by the vertical driver 19 of FIG. This level adjustment is made for normally-high transfer pulses, that is, for vertical transfer pulses Vφ1 and Vφ2 at the standby potentials.

도 8a 및 도 8b는 수직 전송 펄스(Vφ1)를 대표하여 나타낸다. 특별히 도 시하지 않지만, 수직 전송 펄스(Vφ2)도 유사하게 제어된다.8A and 8B represent a vertical transmission pulse Vφ1. Although not particularly shown, the vertical transfer pulse Vφ2 is similarly controlled.

도 8a는 촬상 화면이 비교적 밝은 경우의 수직 전송 펄스(Vφ1)의 파형을, 도 8b는 촬상 화면이 비교적 어두운 경우의 수직 전송 펄스(Vφ1)의 파형을 나타낸다.8A shows the waveform of the vertical transfer pulse Vφ1 when the imaging screen is relatively bright, and FIG. 8B shows the waveform of the vertical transfer pulse Vφ1 when the imaging screen is relatively dark.

촬상 화면이 비교적 밝은 경우는, 이득이 이득 제어신호(S5)에 있어서, 비교적 작게 설정되어 있다. 한편, 촬상 화면이 비교적 어두운 경우는, 반대로, 이득 제어신호(S5)에 있어서 이득이 크게 설정되어 있다. AGC회로(42)는, 이와 같이 자동 이득 제어를 행하는 것에 의해서, 후단에 접속되는 회로나 영상 표시부의 취급할 수 있는 신호양을 제한하고 혹은 잡음을 눈에 띄지 않게 할 수 있다.When the imaging screen is relatively bright, the gain is set relatively small in the gain control signal S5. On the other hand, when the imaging screen is relatively dark, on the contrary, the gain is set large in the gain control signal S5. By performing the automatic gain control in this manner, the AGC circuit 42 can limit the amount of signals that can be handled by the circuit connected to the rear stage or the video display unit, or make the noise inconspicuous.

이 이득이 비교적 작은 경우(촬상 화면이 밝은 경우)는, CCD(1)에서 발생하는 신호 전하의 양이 비교적 크기 때문에, 암전류가 다소 있어도 신호대 잡음비(S/N비)는 저하하지 않는다. 따라서, 도 8a에 나타낸 바와 같이, 대기 레벨인 정측 전위(본 예에서는, 0[V])를 그대로 유지한다. 이것에 의해, 수직 전송에서 취급하는 전하량이 감소되지 않기 때문에, 신호 전하량이 큰 경우에, 전송 효율은 감소되지 않는다. 즉, 전송시의 미전송된 잔여 전하의 발생을 방지할 수 있다.When the gain is relatively small (the image screen is bright), the amount of signal charge generated in the CCD 1 is relatively large, so that the signal-to-noise ratio (S / N ratio) does not decrease even if there is a dark current. Therefore, as shown in Fig. 8A, the positive potential (0 [V] in this example) at the standby level is maintained as it is. As a result, since the amount of charge handled in the vertical transfer is not reduced, when the amount of signal charge is large, the transfer efficiency is not reduced. That is, it is possible to prevent the generation of untransferred residual charges during transfer.

한편, 이득이 비교적 큰 경우(촬상 화면이 어두운 경우)는, 신호 전하량이 비교적 작다. 이 때문에, 파고치(waveheight value)를 감소해도, 예를 들면, 미전송된 잔여 전하가 발생하지 않아 효율이 좋은 전송이 가능하다. 따라서, 도 8b에 나타낸 바와 같이, 정측 전위를 0[V]로부터 약간 내리는 제어를 행한다.On the other hand, when the gain is relatively large (the image screen is dark), the amount of signal charge is relatively small. For this reason, even if the waveheight value is reduced, for example, untransferred residual charges do not occur, so that efficient transmission is possible. Therefore, as shown in FIG. 8B, the control which slightly lowers the positive potential from 0 [V] is performed.

이 감소량에 대해서, 평균적인 신호 전하량(화면의 밝기)과 암전류가 증가하 는 양에 따라 최적치가 존재한다. 본 예에서는, 부측 전위를 0[V]로부터 -1[V]까지 내리고 있다. 게다가, 이 하락폭(레벨 변화량)은 임의이며, 또, 화상의 밝기를 검출하는 임계값(threshold value)을 바꾸고, 임계값에 따라 이득을 조정하는 경우, 이득마다, 또는, 이득폭 마다 레벨 변화량을 바꿀 수도 있다. 예를 들면, 0[V]로부터, -0.5[V], -1[V], -1.5[V] 또는 -2[V]까지 조정할 수 있다.For this amount of reduction, an optimal value exists depending on the average amount of signal charge (brightness of the screen) and the amount of dark current increase. In this example, the negative potential is lowered from 0 [V] to -1 [V]. In addition, the fall amount (level change amount) is arbitrary, and when the gain value is adjusted according to the threshold value by changing the threshold value for detecting the brightness of the image, the amount of level change amount is obtained for each gain or gain width. You can change it. For example, it is possible to adjust from 0 [V] to -0.5 [V], -1 [V], -1.5 [V] or -2 [V].

도 8a 및 도 8b에서, 부측 전위(본 예에서는 부측 전위 VL=-7.5[V])는 같다.8A and 8B, the side potential (in this example, the side potential VL = -7.5 [V]) is the same.

그러나, 부측 전위의 레벨 변화시키는 제 1 및 제 2실시예를 조합하여 실행하는 것도 가능하다.However, it is also possible to perform a combination of the first and second embodiments in which the level of the negative potential is changed.

다음에, 도 9를 참조하여, 정측 전위 조정의 효과를 설명한다.Next, with reference to FIG. 9, the effect of positive side electric potential adjustment is demonstrated.

도 9는, 표시 화면에 있어서의 백색 잡음의 정도(임의 단위:(a.u.))의, 정측 전위(VH) 의존성을 나타내는 그래프이다.9 is a graph showing the positive potential VH dependence of the degree of white noise (arbitrary unit: (a.u.)) on the display screen.

백색 잡음의 정도는, 실제의 표시 화면에서는 한결같은 영상 신호를 입력했을 때에 백색 잡음(백색 잡음점)이 되는 전압 변화를 순위로 분류하고, 각 랭크에 있어서의 백색 잡음점의 수와 전 랭크 그것의 수로 관리하고 있다.The degree of white noise classifies the voltage change which becomes white noise (white noise point) when inputting a constant video signal on an actual display screen by order, the number of white noise points in each rank, and the total rank thereof. Managed by water.

이 그래프에서는 3개의 CCD에 대응하는 3개의 꺾인 선을 각각 나타내고 있다.In this graph, three broken lines corresponding to three CCDs are shown.

이 그래프로부터 알 수 있듯이, 정측 전위(VH)를 0[V]로부터 -1[V]로 하는 것에 의해서 백색 잡음점이 감소하고 있다.As can be seen from this graph, the white noise point is reduced by setting the positive potential VH from 0 [V] to -1 [V].

따라서, 본 실시예에 의하면, 수직 전송에 영향을 주지 않는 신호 증폭 이득이 클 때에, 제 1전송 펄스(수직 전송 펄스(Vφ1, Vφ2))의 정측 전위(VH)를, 파고 치가 작아지도록 변화시킨다. 이 때문에, 전송 효율이 저하하지 않고 피닝 효과를 강하게 하고, 암전류를 줄일 수 있다.Therefore, according to the present embodiment, when the signal amplification gain that does not affect the vertical transmission is large, the positive potential VH of the first transmission pulse (vertical transmission pulses Vφ1 and Vφ2) is changed so that the crest value becomes smaller. . As a result, the pinning effect can be enhanced and the dark current can be reduced without lowering the transfer efficiency.

이 때문에, 어두운 화면을 촬상했을 때의 S/N비를 개선할 수 있다. 또한, 이때, 전송 전하의 파고치를 내릴 수 있으므로, 그만큼, 소비 전력이 저감 한다.For this reason, the S / N ratio at the time of imaging a dark screen can be improved. In addition, at this time, since the peak value of a transfer charge can be lowered, power consumption is reduced by that much.

(제 4실시예)Fourth Embodiment

상기 실시예와 관련되는 CCD의 구동장치는, 디지털 카메라나 비디오 카메라 등의 화상 입력장치에 있어서, 그 촬상 소자를 구동하는 IC등으로서 매우 적합하다.The CCD driving apparatus according to the above embodiment is very suitable as an IC for driving the imaging element in an image input apparatus such as a digital camera or a video camera.

본 예의 경우에서, 화상 입력장치는 카메라 모듈(휴대 전화와 같은 전자기기에 탑재되어 이용된다) 또는 카메라 모듈을 포함한 디지털 카메라 또는 비디오 카메라와 같은 카메라 시스템을 참고로 한다. 카메라 모듈은 촬상 소자로서의 고체 촬상 소자, 고체 촬상 소자의 촬상면(수광면) 상에 피사체의 화상광을 촬상하는 광학 시스템 및 고체 촬상 소자의 신호 처리회로를 포함한다. 도 10은, 본 발명과 관련되는 화상 입력장치의 구성의 일례를 나타내는 블럭도이다. 도시한 바와 같이, 도 6 및 도 7에서 공통되는 구성 및 신호는 동일 부호를 교부하여 설명을 생략 한다.In the case of this example, the image input device refers to a camera module such as a digital camera or a video camera including a camera module (used on an electronic device such as a mobile phone) or a camera module. The camera module includes a solid-state imaging device as an imaging device, an optical system for picking up image light of a subject on an imaging surface (light receiving surface) of the solid-state imaging device, and a signal processing circuit of the solid-state imaging device. 10 is a block diagram showing an example of the configuration of an image input device according to the present invention. As shown in FIG. 6, components and signals common to those in FIGS. 6 and 7 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

도 10에 나타내는 화상 입력장치(50)는, 렌즈(6), 조리개(7) 및 조리개 구동수단(8)을 포함한 광학 시스템, 촬상 소자(예를 들면, CCD(1)), 구동회로(2), 신호 처리회로(4) 및 제어회로(5)등에 의해서 구성되어 있다.The image input device 50 shown in FIG. 10 includes an optical system including a lens 6, an aperture 7, and an aperture driving means 8, an imaging device (e.g., a CCD 1), and a driving circuit 2 ), The signal processing circuit 4, the control circuit 5, and the like.

광학 시스템은 피사체로부터의 화상광의 면적을 조리개(7)에 의해서 제한하고, 렌즈(6)에 집중하도록 렌즈(6)를 사용하고, 이것에 의해 촬상 소자(예를 들면, CCD(1))의 촬상면에 화상을 형성한다. 소자 구동회로(2)에 의해 구동됨으로써, 촬상 소자(예를 들면, CCD(1))는, 렌즈(6)에 의해서 촬상면에 촬상된 화상광을 화소 단위로 전기신호로 변환하여 얻을 수 있는 하나의 프레임의 촬상신호(S1)를 예를 들어 필드 단위로 출력한다.The optical system restricts the area of the image light from the subject by the aperture 7 and uses the lens 6 to concentrate on the lens 6, whereby the imaging element (for example, the CCD 1) is used. An image is formed on the imaging surface. Driven by the element driving circuit 2, the imaging element (for example, the CCD 1) is one that can be obtained by converting the image light imaged on the imaging surface by the lens 6 into an electric signal in units of pixels. The image pickup signal S1 of the frame of? Is output, for example, in units of fields.

이때, 조리개(7)에, 조리개 구동수단(8)이 접속되어 있다. 조리개 구동수단(8)은, 신호 처리회로(4) 내의 AIC회로(45)로부터 아이리스 제어신호(S45)를 입력하여, 조리개(7)의 개구양을 제어하는 기계적인 구동수단이다.At this time, the aperture driving means 8 is connected to the aperture 7. The aperture driving means 8 is mechanical driving means for inputting the iris control signal S45 from the AIC circuit 45 in the signal processing circuit 4 to control the opening amount of the aperture 7.

본 실시예에서는, 이 아이리스 제어 신호(S45)는, 제어회로(5)를 거쳐서 구동회로(2)에 입력되고, 이것에 의해 "신호 전하의 양이나 화상의 밝기에 따라 변화하는 신호"로서, 아이리스 제어신호(S45)를 구동회로(2)에 입력한다. 그리고, 제 4실시에 따른 정측 전위의 조정이 행해진다.In the present embodiment, this iris control signal S45 is input to the drive circuit 2 via the control circuit 5, whereby it is a "signal which changes depending on the amount of signal charge and the brightness of an image". The iris control signal S45 is input to the drive circuit 2. Then, the positive potential is adjusted according to the fourth embodiment.

또한, 도시하고 있지 않지만, 제 3실시예의 이득에 근거하는 정측 전위의 조정을 행할 수도 있다.Although not shown, the positive potential can be adjusted based on the gain of the third embodiment.

따라서, 화상 입력장치(50)에 있어서, 광학 시스템, 촬상 소자로서의 CCD(1)와, 구동회로(2) 및 피드백 제어에 필요한 신호 처리회로(4) 및 제어회로(5)를 탑재한다. 이것에 의해서, 암전류를 증대시키지 않고, 소자의 신뢰성 또는 전송 효율을 향상할 수 있는 것으로부터, 고화질의 촬상 화상을 얻을 수 있다.Therefore, in the image input device 50, an optical system, a CCD 1 as an imaging device, a drive circuit 2, and a signal processing circuit 4 and a control circuit 5 necessary for feedback control are mounted. As a result, a high-quality captured image can be obtained because the reliability or transmission efficiency of the device can be improved without increasing the dark current.

마지막으로, 제 3실시예의 이득이나 본 실시예의 아이리스 제어에 근거하고, "출력 회로"의 소비 전력을 저감하고, 이것에 의해, 잡음을 저감하는 방법과 그것을 위한 구성을 설명한다.Finally, based on the gain of the third embodiment and the iris control of the present embodiment, the power consumption of the " output circuit " is reduced, whereby a method of reducing noise and a configuration therefor will be described.

"출력 회로"는, 예를 들면, 도 2의 CCD(1)(본 예에서는 CMOS 센서라도 좋다)의 주변부(10)에 형성되는 회로이다.The "output circuit" is, for example, a circuit formed in the peripheral portion 10 of the CCD 1 (which may be a CMOS sensor in this example) in FIG. 2.

백색 잡음을 발생시키는 잡음은, 상술한 CCD(1) 자신이 발생하는 암전류 외에 소비 전력의 증대에 의한 회로 부분(특히, 출력 회로)에 있어서의 발열, 즉 열잡음에 의해도 증대한다. 따라서, 암전류 뿐만 아니라, 이 열잡음도 억압하는 것이 중요하다. 특히, 야경을 촬영하는 경우와 같은, 노광 시간을 수백 밀리초[msec]로 길게 하는 경우에, 출력 회로의 잡음 저감은 필수가 된다.In addition to the dark current generated by the CCD 1 itself, the noise that generates the white noise is also increased by heat generation, that is, thermal noise, in the circuit portion (in particular, the output circuit) due to the increase in power consumption. Therefore, it is important to suppress not only the dark current but also this thermal noise. In particular, when the exposure time is extended to several hundred milliseconds [msec], such as when photographing a night scene, noise reduction of the output circuit becomes essential.

게다가, 출력 회로를 큰 데이터 레이트에 따라 최적화하기 위해서는, 출력 회로의 주파수 특성을 보다 고역까지 늘릴 필요가 있다. 그러나, 높은 주파수의 신호가 입력되어 고주파로 구동된 출력 회로는, 소비 전력이 증가하여 열잡음을 발생하기 쉽다. 즉, 회로 자신의 S/N비가 저하한다. 또한, 출력 회로로의 발열이 촬상 소자 전체에 전송하고, 그만큼, 암전류도 증가한다.In addition, in order to optimize the output circuit according to a large data rate, it is necessary to increase the frequency characteristic of the output circuit to a higher range. However, an output circuit driven at a high frequency by inputting a high frequency signal is likely to generate thermal noise due to an increase in power consumption. That is, the S / N ratio of the circuit itself falls. In addition, heat generation to the output circuit is transmitted to the entire image pickup device, and the dark current also increases by that amount.

따라서, 본 예에서, 출력 회로의 소비 전류를 제한하는 것에 의해서, 발열에 의해 발생 열잡음과 함께 고주파의 잡음 성분을 억압하고, 또한, 암전류도 발생하기 어렵게 한다.Therefore, in this example, by limiting the current consumption of the output circuit, high frequency noise components are suppressed together with the generated thermal noise due to the heat generation, and also dark current is hardly generated.

CCD를 구동하는 방법은, 데이터 레이트가 높은 동영상 촬상 모드와 데이터 레이트가 낮은 정지화면 촬상 모드의 2가지 방법의 동작 모드가 있다.There are two methods of driving a CCD: an operation mode of two methods, a moving image pick-up mode with a high data rate and a still image pick-up mode with a low data rate.

특히, 디지털 카메라(DSC)에 사용되는 CCD는, 기록 보존되는 정지화면을 촬 영하는 모드와 정지화면의 포커싱(focusing)과 프레이밍(framing)을 실시하기 위해서 모니터 화면에 동영상을 표시하는 모니터링 모드가 필수이다. 또한, 그 외 동영상 촬영이 가능한 카메라에서는 동영상 촬상 모드가 존재한다.In particular, a CCD used in a digital camera (DSC) includes a mode for photographing still images that are recorded and stored, and a monitoring mode for displaying a moving image on a monitor screen for focusing and framing still images. It is required. In addition, a video capturing mode exists in a camera capable of capturing video.

온-칩(on-chip)으로 탑재되고 있는 출력 회로는 최대 능력을 발휘할 필요가 있는 데이터 레이트가 높은 동영상 모드에 최적으로 설계되고 있다. 모니터링 모드도 일종의 동영상 모드이기 때문에, 정지화면 촬상 모드 보다는 높은 데이터 레이트가 요구된다.On-chip output circuits are optimally designed for high data rate video modes that require maximum performance. Since the monitoring mode is also a kind of moving picture mode, a higher data rate is required than the still image pick-up mode.

그러나, 정지화면을 촬영하는 경우는, 동영상에 비해 데이터 레이트는 늦게 할 수 있는 것으로, 동영상 촬상 모드에 대해 최적화되고 있는 출력 회로는 오버 스펙이 되어 버려, 쓸데없는 전력 소비와 발열, 이것에 수반하는 S/N비의 저하를 부르고 있다.However, when shooting still images, the data rate can be slower than that of a moving picture, and the output circuit optimized for the moving picture pick-up mode becomes over-specified, accompanied by useless power consumption and heat generation, and this. The decrease in S / N ratio is called.

이하, 쓸데없는 전력 소비와 거기에 따르는 불필요한 다이나믹 레인지 확대를 없애고, 이것에 의해 발열을 억제하여 S/N비를 개선하는 방법과 그것을 위한 구성을 설명한다.Hereinafter, a method and a configuration therefor for eliminating unnecessary power consumption and accompanying unnecessary dynamic range expansion and thereby suppressing heat generation to improve the S / N ratio will be described.

이 설명에서는 DSC를 전제로 한 모니터링 모드와 정지화면 촬상 모드에 있어서의 회로 구성의 변환에 대해 설명한다. 이하의 설명에서, "모니터링 모드"를 "동영상 촬상 모드"로 대체하여도 괜찮다.This description describes the conversion of the circuit configuration in the monitoring mode assuming the DSC and the still image pick-up mode. In the following description, the "monitoring mode" may be replaced with the "movie imaging mode".

CCD의 구성은 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이 동일하고, CCD 이외의 부분은 도 6, 도 7 및 도 10을 적용할 수 있다.The configuration of the CCD is the same as shown in Figs. 2 and 3, and portions other than the CCD can be applied to Figs.

모드 전환은 도 6의 제어회로(5)에 의해 행해지고, 모드 전환 신호(S5m)는 점선에 의해 나타낸 바와 같이, 제어회로(5)로부터 CCD(1)의 출력 회로에 줄 수 있다.The mode switching is performed by the control circuit 5 of FIG. 6, and the mode switching signal S5m can be supplied from the control circuit 5 to the output circuit of the CCD 1, as indicated by the dotted line.

제어회로(5)는, 예를 들면, 전원 투입 등을 계기로서 모니터링 모드를 설정한다. 그리고, 포커싱이 종료하고, 예를 들면, 피사체에 조준이 맞은 것을 계기로 순간에 정지화면 촬상 모드로 이행한다.The control circuit 5 sets a monitoring mode, for example, by supplying a power supply or the like. Then, the focusing ends, and for example, the camera enters the still image capturing mode at the moment when the aim is hit.

도 11a ~ 도 11c는, 출력 회로의 구성예를 각각 나타낸다.11A to 11C each show a structural example of the output circuit.

이러한 출력 회로는 2단의 소스 폴로우 회로(source follower circuit)로 구성되어 있다. 구체적으로는, 출력 회로는 2개의 NMOS 트랜지스터, 즉, 신호-입력 NMOS 트랜지스터(Q1)와 신호-출력 트랜지스터(Q2)를 포함한다. 신호 입력 NMOS 트랜지스터(Q1)는 그 게이트를 통해 입력 신호(Sin)가 입력되고, 드레인이 전원 전압(Vdd)의 공급선에 접속되어 있다. 신호 출력 NMOS 트랜지스터(Q2)에서, 게이트가 신호 입력 NMOS 트랜지스터(Q1)의 소스에 접속되고, 드레인이 전원 전압(Vdd)의 공급선에 접속되어, 소스로부터 출력 신호(Sout)가 출력되게 되어 있다.This output circuit is composed of two stage source follower circuits. Specifically, the output circuit includes two NMOS transistors, that is, a signal-input NMOS transistor Q1 and a signal-output transistor Q2. The input signal Sin is input to the signal input NMOS transistor Q1 through its gate, and the drain thereof is connected to the supply line of the power supply voltage Vdd. In the signal output NMOS transistor Q2, the gate is connected to the source of the signal input NMOS transistor Q1, the drain is connected to the supply line of the power supply voltage Vdd, and the output signal Sout is outputted from the source.

도 11a, 도 11b의 구성에서는, 신호 입력 NMOS 트랜지스터(Q1)의 소스와 접지 전압(GND)과의 사이에, NMOS 트랜지스터로 형성된 부하 트랜지스터(Q3)가 접속되어 있다. 게다가, 신호 출력 NMOS 트랜지스터(Q2)의 소스와 접지 전압(GND)과의 사이에 NMOS 트랜지스터로 형성된 부하 트랜지스터(Q4)와 저항(R)(가변 저항이라도 좋다)이 접속되어 있다. 스위치는 저항(R)과 병렬로 접속되어 있다. 부하 트랜지스터(Q3, Q4)는 바이어스 전압에 의해 정해지는 저항으로서 일한다. 따라서, 바이어스 전압(VGG)의 변화는 가변 저항으로써 일하도록 트랜지스터를 만 든다.In the configuration of FIGS. 11A and 11B, a load transistor Q3 formed of an NMOS transistor is connected between the source of the signal input NMOS transistor Q1 and the ground voltage GND. In addition, a load transistor Q4 formed of an NMOS transistor and a resistor R (may be a variable resistor) are connected between the source of the signal output NMOS transistor Q2 and the ground voltage GND. The switch is connected in parallel with the resistor R. The load transistors Q3 and Q4 work as a resistor determined by the bias voltage. Thus, the change in bias voltage VGG makes the transistor to work as a variable resistor.

도 11b의 구성에서는, 상기 기재된 스위치는 바이폴라 트랜지스터(Q5)에 의해 형성된다. 도 11a에서, 일반적인 스위치를 의미하는 "SW"로 나타냄으로써, 이 스위치의 종류를 한정하고 있지 않다.In the configuration of Fig. 11B, the switch described above is formed by the bipolar transistor Q5. In FIG. 11A, the type of this switch is not limited by showing by "SW" which means a general switch.

어느 경우도, 스위치(SW) 또는 바이폴라 트랜지스터(Q5)는, 예를 들면, 도 6의 제어회로(5)로부터 주어지는 모드 전환 신호(S5m)에 의해서 제어된다.In either case, the switch SW or the bipolar transistor Q5 is controlled by the mode switching signal S5m given from the control circuit 5 of FIG. 6, for example.

구체적으로는, 이득이 증가되지 않은 모니터링 모드에서는 스위치(SW) 또는 바이폴라 트랜지스터(Q5)는 온되고; 이득이 증가되는 정지화면 촬상 모드에서는 스위치(SW) 또는 바이폴라 트랜지스터(Q5)는 오프된다.Specifically, in the monitoring mode in which the gain is not increased, the switch SW or the bipolar transistor Q5 is turned on; In the still image pick-up mode in which the gain is increased, the switch SW or the bipolar transistor Q5 is turned off.

모니터링 모드에서, 작은 모니터 화면에서 화상을 보았기 때문에 화질은 떨어뜨려도 괜찮고, 이득이 증가되지 않는다.In monitoring mode, the picture quality may be reduced because the image is viewed on a small monitor screen, and the gain does not increase.

따라서, 출력 회로의 주파수 응답성이 높지 않아도 좋기 때문에, 저항에 흘리는 전류는 바이패스되고 발열을 억제하고 있다. 이때 신호 입력 NMOS 트랜지스터(Q1) 및 부하 트랜지스터(Q4)에 흐르는 전류는 최적치로부터 옵셋(offset)되고, 출력 전류도 감소된다. 그러나, 정지화면 촬상 모드에서는, 화상이 기록되기 때문에, 화질을 떨어뜨릴 수 없는 것으로, 이득이 증가된다. 따라서, 출력 회로의 주파수 응답성도 최고 성능으로 설정할 필요가 있다. 이 때문에 저항은 회로에 넣어지고, 바이어스 전압(VGG)에 의해서 최적화되고 있는 바이어스 조건을 설정한다. 이것에 의해, 전류는 저항(R)으로 흘려지고, 발열이 생기고, 그러므로 회로의 소비 전력도 오른다.Therefore, since the frequency response of the output circuit does not have to be high, the current flowing through the resistor is bypassed to suppress heat generation. At this time, the current flowing in the signal input NMOS transistor Q1 and the load transistor Q4 is offset from the optimum value, and the output current is also reduced. However, in the still image pick-up mode, since the image is recorded, the image quality cannot be degraded, so that the gain is increased. Therefore, the frequency response of the output circuit also needs to be set to the highest performance. For this reason, a resistor is put in a circuit and sets the bias condition optimized by the bias voltage VGG. As a result, the current flows to the resistor R, and heat is generated, thereby increasing the power consumption of the circuit.

이러한 동작에 의해서, 특히 쓸데없는 발열 및 전력 소비를 삭감하고, 이것에 의해 S/N비의 향상을 도모할 수 있다.By this operation, particularly unnecessary heat generation and power consumption can be reduced, whereby the S / N ratio can be improved.

도 11c에 나타내는 출력 회로에서, 저항(R)이 생략되고, 그 대신에 캐패시터(C)와 바이폴라 트랜지스터(Q6)는출력 노드와 접지 전압(GND)과의 사이에 접속된다. 바이폴라 트랜지스터(Q6)는, 도 11b의 바이폴라 트랜지스터(Q5)와 같이, 모드 전환 신호(S5m)에 의해 제어된다.In the output circuit shown in Fig. 11C, the resistor R is omitted, and instead, the capacitor C and the bipolar transistor Q6 are connected between the output node and the ground voltage GND. Bipolar transistor Q6 is controlled by mode switching signal S5m, like bipolar transistor Q5 in FIG. 11B.

모니터링 모드에서는 바이폴라 트랜지스터(Q6)가 온 되지만, 정지화면 촬상 모드에서는 오프 된다.The bipolar transistor Q6 is turned on in the monitoring mode, but turned off in the still image pick-up mode.

따라서, 모니터링 모드에서, 입력 신호(Sin)에 대한 출력 신호(Sout)의 주파수 응답성이 감소되고, 잡음은 대역 제한에 의해서 저하된다. 그러나, 캐패시터(C)를 충방전 하기 위한 소비 전력이나 발열량 등은 변함없다.Thus, in the monitoring mode, the frequency responsiveness of the output signal Sout to the input signal Sin is reduced, and the noise is lowered by the band limit. However, power consumption, heat generation amount, and the like for charging and discharging the capacitor C do not change.

이상과 같은 제어를, 제 1로부터 제 4실시예에 부가하는 것에 의해서, 한층 더 S/N비의 향상을 도모할 수 있다고 하는 이점이 있다.By adding the above control to the fourth to fourth embodiments, there is an advantage that the S / N ratio can be further improved.

또한, 제 1로부터 제 4실시예는 수직 전송 레지스터(14)를 4상의 수직 전송 펄스(Vφ1 ~ Vφ4)로 구동하는 4상 구동의 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 본 발명은 4상 구동의 적용에 한정되는 것이 아니고, 3상 구동이나 6상 구동 등과 같은, 다상(multiphase)의 구동 시스템 전반에 적용 가능하다.Further, the first to fourth embodiments have been described taking the case of four-phase driving in which the vertical transfer register 14 is driven by the four-phase vertical transfer pulses Vφ1 to Vφ4. However, the present invention is not limited to the application of four-phase drive, but can be applied to a general multiphase drive system such as three-phase drive, six-phase drive, or the like.

또한, 실시예에서, 구동방법은 본 발명의 구동 대상의 전하 전송부로서 수직 전송 레지스터(14)를 예로 들었다. 그러나, 정측 전위의 기간이 부측 전위의 기간보다 긴 노멀리-하이의 전송 펄스와 부측 전위의 기간이 정측 전위의 기간보다 긴 노멀리-로의 전송 펄스를 포함한 다상의 전송 펄스에 의해서 수평 전송 레지스터(15)를 전송 구동하는 구성을 적용하는 경우에는, 수평 전송 레지스터(15)에도 적용 가능하다.Further, in the embodiment, the driving method has taken the vertical transfer register 14 as an example of the charge transfer unit to be driven of the present invention. However, the horizontal transfer register may be formed by a multi-phase transfer pulse including a normally-high transfer pulse whose duration of the positive potential is longer than the period of the negative potential and the transfer pulse to normally-long period of the negative potential. In the case of applying the configuration for transfer driving 15), it is also applicable to the horizontal transfer register 15.

본 발명은 당업자에 의해 다양한 변경, 결합, 부분 결합 및 대체가 설계상의 요구 및 다른 요소에 의해 첨부된 청구범위 또는 그와 동등한 범위 내에서 발생할 수 있음은 당연한 일이다. It is a matter of course that various changes, combinations, partial combinations and substitutions may be made by those skilled in the art within the scope of the appended claims or equivalents thereof by design requirements and other elements.

본 발명의 실시예들에 따르면, 노멀리-로 수직 전송펄스의 부측 전위가 노멀리-하이 수직 전송펄스의 부측 전위보다 절대값이 더 작게 하는 방법으로 암전류 증가의 영향이 억제되고, 게이트 절연막에 인가되는 전계가 감소될 수 있다. 따라서 암전류를 증가시키지 않고 장치 신뢰성이 개선될 수 있다.According to embodiments of the present invention, the influence of dark current increase is suppressed in such a manner that the negative potential of the normally-low vertical transfer pulse is smaller than the negative potential of the normally-high vertical transfer pulse, The applied electric field can be reduced. Therefore, device reliability can be improved without increasing dark current.

또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 촬상소자는 암전류의 발생이 억제되는 동시에 또는 전송효율 저하의 영향이 감소하는 동시에 높은 전송효율로 동작 될 수 있다.In addition, according to embodiments of the present invention, the imaging device can be operated at a high transmission efficiency at the same time the generation of dark current is suppressed or the effect of lowering the transmission efficiency is reduced.

Claims (21)

고체촬상소자(solid state imaging device)에 있어서,In a solid state imaging device, 부측 전위(negative side potential)의 기간보다 긴 정측 전위(positive side potential)의 기간을 가지는 노멀리-하이 전송펄스(normally high transfer pulse)와 정측 전위의 기간보다 긴 부측 전위의 기간을 가지는 노멀리-로(normally-low) 전송펄스에 의해 전송-구동되는(transfer-driven) 전하전송부(charge transfer section)와,Normally high transfer pulses with a period of positive side potential longer than the period of negative side potential and normally with periods of negative side potential longer than the period of negative side potential A charge transfer section transfer-driven by a normally-low transfer pulse, 상기 노멀리-로 전송펄스의 상기 부측 전위를 상기 노멀리-하이 수직 전송펄스의 부측 전위보다 절대값이 더 작도록 설정하는 전위설정수단(potential setting means)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고체촬상소자.And a potential setting means for setting the negative side potential of the normally-low transmission pulse to have an absolute value smaller than the negative side potential of the normally-high vertical transfer pulse. device. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전위설정수단은 상기 노멀리-로 전송펄스의 부측 전위를 간헐적으로(intermittently) 상기 노멀리-하이 수직 전송펄스의 부측 전위보다 절대값이 더 작도록 설정(set)하는 것을 특징으로 하는 고체촬상소자.And the potential setting means sets the negative side potential of the normally-transfer pulse to be smaller than the negative side potential of the normally-high vertical transfer pulse. device. 부측 전위의 기간보다 긴 정측 전위의 기간을 가지는 노멀리-하이 전송펄스와 정측 전위의 기간보다 긴 부측 전위의 기간을 가지는 노멀리-로 전송펄스에 의해 전송-구동되는 전하전송부(charge transfer section)를 포함하는 고체촬상소자 의 구동방법(driving method)에 있어서,Charge transfer section that is transfer-driven by a normally-high transfer pulse having a period of the positive potential longer than the period of the negative potential and a normally-low transfer pulse having a period of the negative potential longer than the period of the negative potential In the driving method of the solid-state imaging device comprising a), 상기 구동방법은, 상기 노멀리-로 전송펄스의 상기 부측 전위를 상기 노멀리-하이 수직 전송펄스의 부측 전위보다 절대값이 더 작게 만들도록(rendering) 구성된 것을 특징으로 하는 고체촬상소자의 구동방법.And the driving method is configured to render the negative potential of the normally-low transfer pulse smaller than the negative potential of the normally-high vertical transfer pulse. . 제 3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 노멀리-로 전송펄스의 상기 부측 전위는 간헐적으로 상기 노멀리-하이 수직 전송펄스의 부측 전위보다 절대값이 더 작게 만들어지도록(rendered) 구성된 것을 특징으로 하는 고체 촬상소자의 구동장치.And the negative side potential of the normally-low transfer pulse is intermittently rendered to have an absolute value smaller than the negative side potential of the normally-high vertical transfer pulse. 촬상장치(imaging apparatus)에 있어서,In an imaging apparatus, 고체촬상소자와,Solid-state imaging device, 상기 고체촬상소자의 촬상면(imaging surface) 상에 피사체로부터의 촬상광(imaging light)을 안내하는(guide) 광학 시스템(optical system)을 포함하여 구성되고,An optical system for guiding imaging light from a subject on an imaging surface of the solid state imaging device, 상기 고체촬상소자는,The solid state imaging device, 부측 전위의 기간보다 긴 정측 전위의 기간을 가지는 노멀리-하이 전송펄스와 정측 전위의 기간보다 긴 부측 전위의 기간을 가지는 노멀리-로 전송펄스에 의해 전송-구동되는 전하전송부와,A charge transfer section which is transfer-driven by a normally-high transfer pulse having a period of the positive potential longer than the period of the negative potential and a normally-low transfer pulse having a period of the negative potential longer than the period of the negative potential; 상기 노멀리-로 전송펄스의 상기 부측 전위를 상기 노멀리-하이 수직 전송펄 스의 부측 전위보다 절대값이 더 작도록 설정하는 전위설정수단(potential setting means)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 촬상장치.And potential setting means for setting the negative potential of the normally-low transmission pulse to have an absolute value smaller than the negative potential of the normally-high vertical transmission pulse. Device. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 전위설정수단은 간헐적으로 상기 노멀리-로 전송펄스의 부측 전위를 상기 노멀리-하이 수직 전송펄스의 부측 전위보다 절대값이 더 작게 설정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 촬상장치.And the potential setting means is configured to intermittently set the negative potential of the normally-low transfer pulse to be smaller than the negative potential of the normally-high vertical transfer pulse. 전하전송부 내에서, 수광(light reception)에 따라 발생하는 신호전하(signal charge)를 전송하는 고체촬상소자의 구동방법에 있어서,In the method of driving a solid-state image pickup device for transmitting the signal charge (signal charge) generated by the light reception in the charge transfer unit, 제 1 전송펄스(transfer pulse) 및 제 2 전송펄스를 생성하고 생성된 상기 제 1 전송펄스 및 제 2 전송펄스를 상기 고체촬상소자의 상기 전하전송부에 공급하는 전송펄스 공급회로를 포함하여 구성되고,And a transfer pulse supply circuit for generating a first transfer pulse and a second transfer pulse and supplying the generated first transfer pulse and the second transfer pulse to the charge transfer unit of the solid state image pickup device. , 상기 제 1 전송펄스는, 상기 신호전하가 발생하는 수광시를 포함하는 대기 기간(standby time) 동안에는 정측 전위를 가지고 전하 전송시에는 부측 전위를 가지는 펄스가 되며, The first transfer pulse is a pulse having a positive potential and a negative potential during charge transfer during a standby time including when light reception occurs where the signal charge is generated, 상기 제 2 전송펄스는, 상기 대기 기간 동안에는 부측 전위를 가지고 상기 전하 전송시에는 정측 전위를 가지는 펄스가 되며, 상기 부측 전위는 상기 제 1 전송펄스의 부측 전위보다 절대값이 더 작도록 구성된 것을 특징으로 하는 고체촬상소자의 구동방법.The second transfer pulse is a pulse having a negative side potential during the waiting period and a positive side potential during the charge transfer, and the negative side potential is configured to have an absolute value smaller than the negative side potential of the first transfer pulse. A method of driving a solid state imaging device. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 전송펄스 공급회로는, 간헐적으로 상기 제 2 전송펄스의 부측 전위를 상기 제 1 전송펄스의 부측 전위보다 절대값이 더 작게 만들도록 구성된 것을 특징으로 하는 고체촬상소자의 구동방법.And the transfer pulse supply circuit is configured to intermittently make the negative potential of the second transfer pulse smaller than the negative potential of the first transfer pulse. 전하전송부 내에서, 수광(light reception)에 따라 발생하는 신호전하를 전송하고, 상기 신호전하를 화상신호(image signal)로 변환하고, 상기 화상신호를 출력하는 고체촬상소자의 구동방법에 있어서,A method of driving a solid state image pickup device for transmitting signal charges generated by light reception in a charge transfer unit, converting the signal charges into an image signal, and outputting the image signal, 상기 고체촬상소자에 상기 전하전송부의 구동펄스로서 제 1 전송펄스와 제 2 전송펄스를 각각 공급할 수 있고, 상기 제 1 전송펄스와 상기 제 2 전송펄스 중 적어도 하나의 대기 레벨(standby level)을 상기 고체촬상소자로부터 수신된 상기 화상신호에 따라 변화시킬 수 있는 피드백 제어회로를 포함하여 구성되고,The first transfer pulse and the second transfer pulse may be supplied to the solid state image pickup device as driving pulses of the charge transfer unit, and the standby level of at least one of the first transfer pulse and the second transfer pulse may be supplied. And a feedback control circuit capable of changing according to the image signal received from the solid state image pickup device, 상기 제 1 전송펄스는, 상기 신호전하가 발생하는 수광시를 포함하는 대기 기간 동안에는 정측 전위를 가지고 전하 전송시에는 부측 전위를 가지는 펄스가 되며, The first transfer pulse is a pulse having a positive side potential and a negative side potential during charge transfer during a waiting period including when receiving the signal charges. 상기 제 2 전송펄스는, 상기 대기 기간 동안에는 부측 전위를 가지고 상기 전하 전송시에는 정측 전위를 가지는 펄스가 되도록 구성된 것을 특징으로 하는 고체촬상소자의 구동방법.And the second transfer pulse is configured to be a pulse having a negative side potential during the waiting period and a positive side potential during the charge transfer. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 제 2 전송펄스의 상기 대기 레벨이 변화하면, 상기 피드백 제어회로는 상기 제 2 전송펄스의 부측 전위의 절대값을 간헐적으로 변화시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 고체촬상소자의 구동방법.And the feedback control circuit is configured to intermittently change the absolute value of the negative potential of the second transfer pulse when the standby level of the second transfer pulse changes. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 피드백 제어회로는,The feedback control circuit, 상기 고체촬상소자에 상기 제 1 전송펄스 및 상기 제 2 전송펄스를 공급하는 전송펄스 공급회로와,A transfer pulse supply circuit for supplying said first transfer pulse and said second transfer pulse to said solid state image pickup device; 상기 고체촬상소자로부터의 상기 화상신호를 입력하고 상기 화상신호를 증폭하는 가변이득 증폭기(variable gain amplifier)와,A variable gain amplifier for inputting the image signal from the solid state image pickup device and amplifying the image signal; 상기 화상신호에 따라 상기 고체촬상소자에 의해 얻어진 촬상화면(imaging screen)의 밝기(brightness)를 검출하고 상기 검출된 밝기에 해당하는 이득을 상기 이득이 변화될 수 있도록 상기 가변이득 증폭기에 공급하는 제어회로를 포함하여 구성되고,A control for detecting a brightness of an imaging screen obtained by the solid state imaging device according to the image signal and supplying a gain corresponding to the detected brightness to the variable gain amplifier so that the gain can be changed Configured to include circuits, 상기 전송펄스 공급회로는 상기 제어회로로부터의 상기 이득을 입력하고 상기 대기 레벨을 상기 입력 이득에 따라 변화시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 고체촬상소자의 구동방법.And said transmission pulse supply circuit is configured to input said gain from said control circuit and to change said standby level in accordance with said input gain. 화상입력장치(image input apparatus)에 있어서,In the image input apparatus, 전하전송부 내에서, 수광에 따라 발생하는 신호전하를 전송하는 고체촬상소자와,A solid-state image pickup device for transmitting signal charges generated by light reception in the charge transfer unit; 상기 고체촬상소자의 구동회로와,A driving circuit of the solid state image pickup device; 상기 고체촬상소자의 촬상면(imaging surface) 상에 피사체로부터의 촬상광(image light)을 안내하는(guide) 광학 시스템(optical system)을 포함하여 구성되고,An optical system for guiding image light from a subject on an imaging surface of the solid state imaging device, 상기 구동회로는,The drive circuit, 제 1 전송펄스와 제 2 전송펄스를 생성하고 생성된 제 1 전송펄스 및 제 2 전송펄스를 상기 고체촬상소자의 상기 전하전송부에 공급하는 전송펄스 공급회로를 포함하여 구성되고, 상기 제 1 전송펄스는 상기 신호전하가 발생하는 수광시를 포함하는 대기기간 동안은 정측 전위를 가지고 전하 전송시에는 부측 전위를 가지는 펄스가 되며, 상기 제 2 전송펄스는 상기 대기기간 동안은 부측 전위를 가지고 전하 전송시에는 정측 전위를 가지는 펄스가 되며, 상기 부측 전위는 상기 제 1 전송펄스의 부측 전위보다 절대값이 더 작도록 구성된 것을 특징으로 하는 화상입력장치. And a transfer pulse supply circuit for generating a first transfer pulse and a second transfer pulse and supplying the generated first transfer pulse and the second transfer pulse to the charge transfer unit of the solid state image pickup device. The pulse is a pulse having a positive potential and a negative potential during charge transfer during the standby period including the time of receiving light when the signal charge is generated, and the second transfer pulse has a negative potential during the standby period. And a negative voltage having a positive potential, wherein the negative potential is configured to have an absolute value smaller than the negative potential of the first transmission pulse. 제 12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 전송펄스 공급회로는 간헐적으로 상기 제 2 전송펄스의 상기 부측 전위를 상기 제 1 전송펄스의 상기 부측 전위보다 절대값이 더 작게 되도록 감소시키는 것을 특징으로 하는 화상입력장치. And the transfer pulse supply circuit intermittently reduces the negative potential of the second transfer pulse so that the absolute value is smaller than the negative potential of the first transfer pulse. 화상입력장치에 있어서,In the image input device, 전하전송부 내에서, 수광에 따라 발생하는 신호전하를 전송하는 고체촬상소자와,A solid-state image pickup device for transmitting signal charges generated by light reception in the charge transfer unit; 상기 고체촬상소자의 구동회로와,A driving circuit of the solid state image pickup device; 상기 고체촬상소자의 촬상면 상에 피사체로부터의 촬상광을 안내하는 광학 시스템과,An optical system for guiding the imaging light from the subject on the imaging surface of the solid state imaging device; 상기 고체촬상소자의 신호전하의 양에 따라 변화하는 신호를 출력할 수 있는 수단을 포함하여 구성되고,Means for outputting a signal that changes in accordance with the amount of signal charge of the solid state image pickup device, 상기 구동회로는, The drive circuit, 상기 고체촬상소자에 상기 전하전송부의 구동 펄스로서 제 1 전송펄스와 제 2 전송펄스를 각각 공급할 수 있고 상기 제 1 전송펄스와 상기 제 2 전송펄스 중 적어도 하나의 대기 레벨을 상기 신호전하의 양에 대응하여 변화하는 상기 신호에 따라 변화시킬 수 있는 전송펄스 공급회로를 포함하고, 상기 제 1 전송펄스는 상기 신호전하가 발생하는 수광시를 포함하는 대기기간 동안은 정측 전위를 가지고 전하 전송시에는 부측 전위를 가지는 펄스가 되며, 상기 제 2 전송펄스는 상기 대기기간 동안은 부측 전위를 가지고 전하 전송시에는 정측 전위를 가지는 펄스가 되도록 구성된 것을 특징으로 하는 화상입력장치. A first transfer pulse and a second transfer pulse may be supplied to the solid state image pickup device as driving pulses of the charge transfer unit, and the standby level of at least one of the first transfer pulse and the second transfer pulse may be applied to the amount of the signal charge. And a transmission pulse supply circuit capable of changing according to the signal correspondingly changing, wherein the first transmission pulse has a positive potential during a waiting period including a light receiving time when the signal charge is generated and a negative side during charge transfer. And the second transfer pulse is configured to be a pulse having a negative potential during the waiting period and a positive potential during charge transfer. 제 14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 제 2 전송펄스의 상기 대기 레벨이 변화하면, 상기 전송펄스 공급회로는 상기 제 2 전송펄스의 부측 전위의 절대값을 간헐적으로 변화시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 화상입력장치.And the transfer pulse supply circuit is configured to intermittently change the absolute value of the negative potential of the second transfer pulse when the standby level of the second transfer pulse changes. 제 14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 전송펄스 공급회로는,The transmission pulse supply circuit, 상기 고체촬상소자로부터의 상기 화상신호를 입력하고 상기 화상신호를 증폭하는 가변이득 증폭기와,A variable gain amplifier for inputting the image signal from the solid state image pickup device and amplifying the image signal; 상기 화상신호에 따라 상기 고체촬상소자에 의해 얻어진 촬상화면의 밝기를 검출하고 상기 검출된 밝기에 해당하는 이득을 상기 이득이 변화될 수 있도록 상기 가변이득 증폭기에 공급하는 제어회로를 포함하여 구성되고,And a control circuit for detecting the brightness of an image picked up by the solid state image pickup device according to the image signal and supplying a gain corresponding to the detected brightness to the variable gain amplifier so that the gain can be changed. 상기 전송펄스 공급회로는 상기 제어회로로부터 수신된 상기 이득에 따라 상기 대기 레벨을 변화시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 화상입력장치.And the transmission pulse supply circuit is configured to change the standby level in accordance with the gain received from the control circuit. 제 14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 광학 시스템은 가변 조리개(variable diaphragm)를 포함하고,The optical system comprises a variable diaphragm, 상기 구동회로는,The drive circuit, 화상신호에 따라 상기 고체촬상소자에 의해 얻어진 상기 촬상화면의 밝기를 검출하는 회로와,A circuit for detecting the brightness of the captured screen obtained by the solid-state imaging device in accordance with an image signal; 상기 고체촬상소자에 의해 얻어진 상기 촬상화면의 밝기에 따라 상기 가변 조리개의 구경(aperture amount)을 제어하는 아이리스(iris) 제어회로와,An iris control circuit for controlling the aperture amount of the variable aperture according to the brightness of the image pickup screen obtained by the solid state image pickup device; 상기 아이리스 제어회로로부터 수신된 상기 구경에 따라 상기 대기레벨을 변화시키는 전송펄스 공급회로를 포함하도록 구성된 것을 특징으로 하는 화상입력장치.And a transmission pulse supply circuit for changing the standby level in accordance with the aperture received from the iris control circuit. 전하전송부 내에서, 수광에 따라 발생하는 신호전하를 전송하는 고체촬상소자의 구동방법에 있어서,In the method of driving a solid-state image pickup device for transmitting a signal charge generated in accordance with the light reception in the charge transfer unit, 제 1 전송펄스와 제 2 전송펄스를 생성하고, 상기 제 1 전송펄스는 상기 신호전하가 발생하는 수광시를 포함하는 대기기간 동안에는 정측 전위를 가지고 전하 전송시는 부측 전위를 가지는 펄스가 되며, 상기 제 2 전송펄스는 상기 대기기간 동안에는 부측 전위를 가지고, 상기 부측 전위는 상기 제 1 전송펄스의 부측 전위보다 절대값이 더 작은 제 1 단계와,Generating a first transfer pulse and a second transfer pulse, wherein the first transfer pulse is a pulse having a positive side potential and a negative side potential during charge transfer during a waiting period including a light receiving time when the signal charge is generated; The second transfer pulse has a negative potential during the waiting period, the negative potential is a first step having an absolute value smaller than the negative potential of the first transmission pulse, 상기 생성된 제 1 전송펄스 및 제 2 전송펄스를 상기 고체촬상소자의 상기 전하전송부에 공급함으로써 구동을 수행하는 제 2 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고체촬상소자의 구동방법.And a second step of performing driving by supplying the generated first transfer pulse and the second transfer pulse to the charge transfer section of the solid state image pickup device. 제 18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 제 1 단계에서, 상기 제 2 전송펄스의 상기 부측 전위는 간헐적으로 상기 제 1 전송펄스의 부측 전위보다 절대값이 더 작게 만들어지도록 구성된 것을 특징으로 하는 고체촬상소자의 구동방법.And wherein in the first step, the negative potential of the second transfer pulse is intermittently made smaller in absolute value than the negative potential of the first transfer pulse. 전하전송부 내에서, 수광에 따라 발생하는 신호전하를 전송하고, 상기 신호전하를 화상신호로 변환하고, 상기 화상신호를 출력하는 고체촬상소자의 구동방법에 있어서,A method of driving a solid-state image pickup device for transmitting signal charges generated by light reception in a charge transfer section, converting the signal charges into an image signal, and outputting the image signal, 제 1 전송펄스와 제 2 전송펄스를 생성하고, 상기 제 1 전송펄스는 상기 신호전하가 발생하는 수광시를 포함하는 대기기간 동안에는 정측 전위를 가지고 전하 전송시는 부측 전위를 가지는 펄스가 되며, 상기 제 2 전송펄스는 상기 대기기간 동안에는 부측 전위를 가지고 상기 전하전송시는 정측 전위를 가지는 펄스가 되는 제 1 단계와,Generating a first transfer pulse and a second transfer pulse, wherein the first transfer pulse is a pulse having a positive side potential and a negative side potential during charge transfer during a waiting period including a light receiving time when the signal charge is generated; A first transfer pulse having a negative potential during the waiting period and a pulse having a positive potential during the charge transfer; 상기 생성된 제 1 전송펄스 및 제 2 전송펄스를 상기 고체촬상소자의 상기 전하전송부에 공급함으로써 구동을 수행하는 제 2 단계와,A second step of performing driving by supplying the generated first transfer pulse and second transfer pulse to the charge transfer section of the solid state image pickup device; 상기 제 1 전송펄스 및 제 2 전송펄스를 생성 및 공급하면서, 상기 제 1 전송펄스 및 제 2 전송펄스 중 적어도 하나의 대기 레벨을 상기 고체촬상소자로부터 수신된 상기 화상신호에 따라 변화시키는 제 3 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고체촬상소자의 구동방법.A third step of generating and supplying the first transfer pulse and the second transfer pulse, while varying the standby level of at least one of the first transfer pulse and the second transfer pulse in accordance with the image signal received from the solid state image pickup device; A method of driving a solid-state image pickup device comprising a. 제 20항에 있어서,The method of claim 20, 상기 제 3 단계에서, 상기 제 2 전송펄스의 상기 대기 레벨에 해당하는 상기 부측 전위의 절대값이 상기 대기기간에 간헐적으로 변화되도록 구성된 것을 특징으로 하는 고체촬상소자의 구동방법.And in the third step, the absolute value of the negative potential corresponding to the standby level of the second transfer pulse is changed intermittently in the standby period.
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