DE69419064T2 - Verfahren und Gerät für eine Festkörper-Bildaufnahme-Vorrichtung - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtungen und insbesondere eine Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung des FIT(Vollbild-Zwischenzeilen- Transfer)-Typs, bei der von einem Sensorabschnitt ausgelesene Signalladungen durch ein Vertikalregister zu einem Speicherabschnitt transferiert und dort gespeichert werden, und ein Ansteuerverfahren dafür.
• Bisher sind Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtungen des FIT(Vollbild-Zwischenzeilen- Transfer; frame interline transfer)-Typs als CCD(charge-coupled device)-Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtungen bekannt. Fig. 1 der beiliegenden Zeichnungen zeigt eine Gesamtanordnung einer typischen CCD-Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung 1 des FIT-Typs. Fig. 2 ist ein Zeitablaufdiagramm von Taktpulsen zur Ansteuerung der CCD-Festkörper- Bilderzeugungsvorrichtung 1 und ein Vertikalaustastpuls φV-BLK, bei dem nur Vertikaltransfer-Taktpulse φIM&sub1;, φST&sub1; zur Ansteuerung des Bilderzeugungsabschnitts 4 und Vertikaltransferregister 3, 5 des Akkumulierungsabschnitts 6 als die Taktpulse illustriert sind. Andere Vertikaltransfer-Taktpulse φIM&sub2;, φIM&sub3;, φIM&sub4;, φST&sub2;, φST&sub3;, φST&sub4;, sind im wesentlichen ähnlich den Vertikaltransfer-Taktpulsen φIM&sub1;, φST&sub1;, und brauchen daher nicht beschrieben zu werden.
• Wie in Fig. 1 gezeigt ist, enthält die CCD-Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung 1 des FIT-Typs einen Bilderzeugungsabschnitt 4 bestehend aus einer Anzahl von Sensorabschnitten 2, die als in zweidimensionaler Art und Weise angeordnete Pixel dienen, und Vertikaltransferregister 3 mit CCD-Strukturen, die auf einer Seite jeder Sensorabschnittspalte angeordnet sind, einen Akkumulationsabschnitt 6 bestehend aus mehreren Vertikaltransferregistern 5 mit CCD-Strukturen in Verbindung mit den Vertikaltransferregistern 3 des Bilderzeugungsabschnitts 4, ein Horizontaltransferregister 7 mit einer CCD-Struktur, ein Drain-Bereich 8, der an der gegenüberliegenden Seite des Akkumulationsabschnitts 6 des Horizontaltransferregisters 7 über einen Gateabschnitt 10 zur Entladung von überschüssiger elektrischer Ladung angeordnet ist, und einen Signalladungs-Erfassungsabschnitt 9, der mit der letzten Stufe des Horizontaltransferregisters 7 verbunden ist.
• Die Vertikaltransferregister 3 in dem Bilderzeugungsabschnitt 4 werden durch 4-Phasen- Vertikaltransfer-Taktpulse φIM&sub1;, φIM&sub2;, φIM&sub3;, φIM&sub4; angesteuert und die Vertikaltransferregister 5 in dem Akkumulationsabschnitt 6 werden durch 4-Phasen-Vertikaltransfer- Taktpulse φST&sub1;, φST&sub2;, φST&sub3;, φST&sub4; angesteuert. Ferner wird das Horizontaltransferregister 7 durch 2-Phasen-Horizontaltransfer-Taktpulse φH&sub1;, φH&sub2;, angesteuert.
• Ein Taktpuls φD wird an den Gateabschnitt 10 angelegt und eine Gleichspannung VD wird an den Drain-Bereich 8 angelegt.
• Ein Auslesevorgang der CCD-Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung 1 des FIT-Typs wird wie folgt ausgeführt. Anfänglich werden während einer Horizontalaustastperiode 11 photoelektrisch durch die jeweiligen Sensorabschnitte 2 umgewandelte Signalladungen aus den Sensorabschnitten 2 in die Vertikaltransferregister 3 ausgelesen. Die Signalladungen werden dann von den Vertikaltransferregistern 3 in dem Bilderzeugungsabschnitt 4 in die Vertikaltransferregister 5 in Abhängigkeit von einem Vollbildverschiebungs-Transferpuls 13 transferiert. Signalladungen jeder horizontalen Zeile werden von den Vertikaltransferregistern 5 zu dem Horizontaltransferregister 7 in Abhängigkeit von einem Zeilenverschiebungs-Transferpuls 14 transferiert, woraufhin die Signalladungen innerhalb des Horizontaltransferregisters 7 in Abhängigkeit von den 2-Phasen-Transfer-Taktpulsen φH&sub1;, φH&sub2;, transferiert und dann von dem Signalladungs-Erfassungsabschnitt 9 ausgegeben werden.
• Anschließend werden in den Vertikaltransferregistern 3 in dem Bilderzeugungsabschnitt 4 verbleibende überschüssige elektrische Ladungen zu dem Akkumulationsabschnitt 6 in Abhängigkeit von einem elektrische-Überschußladungen-Entladungs-/ und -transferpuls 15 entladen. Die überschüssigen elektrischen Ladungen werden von dem Akkumulationsabschnitt 6 über den Gateabschnitt 10 zu dem Drain-Bereich 8 entladen.
• Die Signalladungen werden dann von den Sensorabschnitten 2 in Abhängigkeit von dem Auslesepuls 12 ausgelesen. Der oben beschriebene Vorgang wird anschließend wiederholt und der Auslesevorgang der CCD-Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung 1 des FIT-Typs wird ausgeführt.
• Die CCD-Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung 1 des FIT-Typs benötigt einen Vollbildverschiebungs-Transfervorgang und einen elektrischen-Überschußladungs-Entladungs-/und -Transfervorgang verglichen mit der normalen IT(Zwischenzeilentransfer)-Typ-CCD- Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung. Daher verbraucht die CCD-Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung 1 des FIT-Typs ungefähr dreimal soviel elektrische Leistung wie die CCD-Bilderzeugungsvorrichtung des IT-Typs, um die Vertikaltransferregister 3 anzusteuern.
• Da es ferner üblich ist, daß die CCD-Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung 1 des FIT- Typs in einer Kamera mit einem großen optischen System (1 Inch- oder 2/3 Inch) verwendet wird, um eine hohe Bildqualität verglichen mit der CCD-Festkörper- Bilderzeugungsvorrichtung des IT-Typs zu erzielen, nimmt die Chipfläche der CCD- Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung 1 des FIT-Typs zu. Daher tendiert der Leistungsverbrauch der CCD-Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung 1 des FIT-Typs dazu, zuzunehmen.
• Die Zunahme des Leistungsverbrauchs ist kein einfach zu lösendes Problem, da die Temperatur der CCD-Bilderzeugungsvorrichtung zunimmt, wenn der Leistungsverbrauch zunimmt. Daher sollte die Temperaturzunahme unterdrückt werden. Dann besteht das Problem, daß der Kamerabschnitt der CCD-Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nicht miniaturisiert werden kann.
• Diese Probleme werden insbesondere dann schwerwiegend, wenn eine große Kamera wie für einen HDTV(Hochdefinitions-Fernseh)-Empfänger für ENG (elektronische Nachrichtenerfassung; electric news gathering) verwendet wird.
• Ferner ist es bekannt, daß elektrische Ladungen erzeugt werden, wenn eine ladungsgekoppelte Vorrichtung (charge-coupled device), die einen Ladungstransferabschnitt bildet, Licht erfaßt, und daß elektrische Ladungen ein Fehlsignal in dem Ausgangssignal der Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung hervorruft. Die elektrische Ladung und das Fehlsignal werden ein elektrisches Unschärfesignal bzw. ein Schmier-Fehlsignal genannt.
• Wie in Fig. 1 gezeigt ist, enthalten der Bilderzeugungsabschnitt 4 und der Speicherabschnitt 6 mehrere Vertikalregister 3, 5, die den Vertikaltransferabschnitt bilden. Durch die Sensorabschnitte 2 in dem Bilderzeugungsabschnitt 4 erzeugte Signalladungen werden über die Vertikalregister 3, 5 und das Horizontalregister 7 transferiert und anschließend von einem Signalladungs-Erfassungsabschnitt 9 ausgegeben. Elektrische Unschärfeladungen, die in den Vertikalregistern 3 erzeugt werden, werden durch den Unschärfe- Drainabschnitt 8 entladen.
• Fig. 3 ist ein Zeitablaufdiagramm der Transfertakte zur Steuerung einer Transferansteuerung, die das Vertikalregister 3 in der in Fig. 1 gezeigten herkömmlichen CCD- Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung 1 ansteuert. Ansteuerungen, die die Vertikalregister 3, 5 des Bilderzeugungsabschnitts 4 und den Speicherabschnitt 6 ansteuern, werden durch 4-Phasen-Transfertakte φIM&sub1; bis φIM&sub4; bzw. φST&sub1; bis φST&sub4; angesteuert.
• Signalladung, die in dem Speicherabschnitt 6 akkumuliert sind, werden in Abhängigkeit von einem Zeilenverschiebungs-Transfertakt 21 ausgegeben, woraufhin eine Unschärfe- Entladung und -Transferierung 22 zur Entladung der elektrischen Unschärfeladungen von dem Vertikalregister 3 ausgeführt wird. Die Unschärfe-Entladung und -Transferierung 22 wird mit einer extrem hohen Geschwindigkeit ausgeführt, da der Auslesezyklus der Signalladung mit hoher Geschwindigkeit gemacht werden soll.
• Dann werden neue Signalladungen von dem Vertikalregister 3 durch eine Signalladungs- Auslesung 23 ausgelesen. Die so ausgelesenen Signalladungen werden durch einen Vollbildverschiebungs-Transfer 24 von dem Bilderzeugungsabschnitt 4 zu dem Speicherabschnitt 6 transferiert und so vorübergehend akkumuliert. Signalladungen werden für jede Zeile von dem Horizontalregister durch einen Zeilenverschiebungs-Transfer 25 transferiert und über den Signalladungs-Erfassungsabschnitt 9 ausgegeben.
• Wenn ein Objekt mit großer Helligkeit durch den herkömmlichen Bildsensor abgetastet wird, wird ein durch elektrische Unschärfeladungen 41 (s. Fig. 5) hervorgerufenes Unschärfe-Fehlsignal 45 an der Oberseite des Bildschirms wiedergegeben und die Qualität des auf dem Monitor-Bildschirm wiedergegebenen Bildes ist verschlechtert, da es bei dem herkömmlichen Bildsensor unmöglich ist, elektrische Unschärfeladungen unter den notwendigen und hinreichenden Bedingungen zu entladen. Dieses Problem wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben. Fig. 4 zeigt eine schematische Struktur eines Querschnitts entlang der Linien Y1-Y2 in Fig. 1 und Potentialniveaus und Ladungstransferzustände an jeweiligen Positionen in dem Querschnitt des herkömmlichen Bildsensors.
• Wie in Fig. 4 gezeigt ist, sind zu einem Zeitpunkt t1, wenn der Zeilenverschiebungs- Transfer beendet wurde, viele elektrische Unschärfeladungen 41, die aus verschiedenen Gründen wie Strahlung mit hoher Helligkeit erzeugt wurden, in den Vertikalregistern 3, 5 akkumuliert. Dann wird die Unschärfe-Entladung und -Transfer 22 ausgeführt, um die in den Vertikalregistern 3, 5 akkumulierten elektrischen Unschärfeladungen 41 zu entladen.
• Da es üblich ist, daß die Entladung und der Transfer der Unschärfeladungen mit hoher Geschwindigkeit während einer extrem kurzen Zeitperiode ausgeführt wird, ist es schwierig, die elektrischen Unschärfeladungen 41 vollständig zu entladen. Insbesondere wenn viele elektrische Unschärfeladungen 41 vorhanden sind, können die elektrischen Unschärfeladungen 41 nicht vollständig entladen werden und die elektrischen Unschärfeladungen (smear electric charges) 41 verbleiben in erheblicher Menge in den Vertikalregistern 3 des Bilderzeugungsabschnitts 4 auch zu einem Zeitpunkt t2, wenn die Entladung und der Transfer 22 beendet sind.
• Wenn in diesem Zustand ein Auslesen 23 neuer Signalladungen von dem Sensorabschnitt 2 ausgeführt wird (zu einem Zeitpunkt t3), dann werden Signalladungen 43 und elektrische Unschärfeladungen 41 miteinander gemischt. Gemischte elektrische Ladungen werden über einen Speicherabschnitt 6 und das Horizontalregister 7 durch einen Vollbildverschiebungs- Transfer 24 und einen Zeilenverschiebungs-Transfer 25 transferiert und von dem Signalladungs-Erfassungsabschnitt 9 ausgegeben.
• Als eine Konsequenz wird, wie in Fig. 5 dargestellt ist, das durch die elektrische Unschärfeladung 41 erzeugte Unschärfe-Fehlsignal an der Oberseite des Monitor- Bildschirms erzeugt und die Qualität des wiedergegebenen Bildes ist beeinträchtigt. Ferner nimmt die Menge der elektrischen Unschärfeladungen zu, wenn die Helligkeit des Objektes zunimmt, so daß viele Unschärfe-Fehlsignale erzeugt werden.
• Wenn viele elektrische Unschärfeladungen vorhanden sind, benötigt das Vertikalregister eine große Ansteuerleistung, um die elektrischen Ladungen zu transferieren und der Leistungsverbrauch der Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nimmt zu.
• Es ist daher eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Ansteuerung einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung des FIT-Typs vorzuschlagen, bei der der Leistungsverbrauch verringert werden kann.
• Es ist eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung vorzuschlagen, bei der das Auftreten eines Unschärfe-Fehlsignales unterdrückt werden kann, auch wenn ein Objekt hoher Helligkeit aufgenommen wird, und bei der die zur Entladung von elektrischen Unschärfeladungen erforderliche Leistungsaufnahme verringert werden kann.
• Um die erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, wird ein Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung vorgeschlagen, die einen Bilderzeugungsabschnitt zur Umwandlung von einfallendem Licht in eine Signalladung und zum Transport der Signalladung und einen Ansammlungsabschnitt zur vorübergehenden Ansammlung (Akkumulation) der Signalladung von dem Bilderzeugungsabschnitt und zu deren Transport aufweist. Dieses Verfahren zur Ansteuerung einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß an ein Vertikaltransferregister in dem Ansammlungsbereich angewandter Transfer-Taktpuls vorübergehend angehalten wird, um ein Potential innerhalb des Vertikaltransferregisters auf ein Potential niedriger als ein Potential des niedrigsten Pegels des Vertikaltransferregisters der Bilderzeugungs vorrichtung abzusenken, um so überschüssige elektrische Ladung zu entladen und zu transferieren.
• Vorzugsweise werden an das Vertikaltransferregister in dem Ansammlungsabschnitt angewandte Taktpulse vorübergehend angehalten, um das Vertikaltransferregister auf einem konstanten Potential niedriger als ein Potential des niedrigen Pegels des Vertikaltransferregisters in dem Bilderzeugungsabschnitt zu halten, um so überschüssige elektrische Ladung im wesentlichen kontinuierlich zu entladen und zu transferieren.
• Erfindungsgemäß werden die während der Entladungs- und Transferperiode der in dem Bilderzeugungsabschnitt erzeugten überschüssigen elektrischen Ladungen unter der Bedingung entladen und transferiert, daß die an das Vertikaltransferregister in dem Ansammlungsabschnitt angelegten Transfer-Taktpulse entsprechend angehalten werden, die Spannung festgehalten wird, und daß das innerhalb des Vertikaltransferregisters vorgesehene Potential auf ein Potential niedriger als das niedrige Potentialniveau des Vertikaltransferregisters in dem Bilderzeugungsabschnitt festgehalten wird. So kann der Energieverbrauch verringert werden.
• Insbesondere werden Transfer-Taktpulse zur Entladung und zum Transfer überschüssiger elektrischer Ladungen an das Vertikaltransferregister in dem Bilderzeugungsabschnitt angelegt und die überschüssigen elektrischen Ladungen werden zu dem Vertikaltransferregister des Ansammlungsabschnitts entladen. Das Vertikaltransferregister in dem Ansammlungsabschnitt (Akkumulationsabschnitt) ist auf dem konstanten Potential gehalten und die überschüssigen elektrischen Ladungen, die zu dem Ansammlungsabschnitt entladen wurden, werden zu dem Drain-Bereich auf sogenannte kontinuierliche Art und Weise entladen und transferiert (kann auf selbst induzierter Drift und thermischem Diffusionsmodus beruhen). Entsprechend wird der Energieverbrauch zum Entladen und zum Transfer der überschüssigen elektrischen Ladungen in dem Ansammlungsabschnitt im wesentlichen Null und der Energieverbrauch zur Ansteuerung des gesamten Vertikaltransferregisters wird verringert.
• Wenn in diesem Fall das innerhalb des Vertikaltransferregisters in dem Ansammlungsabschnitt vorgesehene Potential konstant gehalten wird, dann können die überschüssigen Signalladungen in dem Ansammlungsabschnitt gleichmäßiger auf kontinuierliche Art und Weise transferiert werden.
• Die Erfindung wurde angesichts des Aspekts gemacht, daß die elektrischen Unschärfeladungen grob gesagt im frühen Stadium der elektrischen-Unschärfeladungs-Entladungs- und -Transferperiode entladen werden, so daß das Potential des Vertikalregisters im Bilderzeugungsabschnitt konstant niedrig ist.
• Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper- Bilderzeugungsvorrichtung, welche aufweist:
• einen Bilderzeugungsabschnitt bestehend aus mehreren Sensorabschnitten, die in Horizontal- und Vertikalrichtung angeordnet sind, und erste Vertikaltransferabschnitte, die in Verbindung mit jedem Sensorabschnitt in der Vertikalrichtung angeordnet sind und aufeinanderfolgend auf jedem der Sensorabschnitte ausgelesene Signalladungen in Vertikalrichtung durch Bewegung von Potentialmulden transferiert; einen Speicherabschnitt mit zweiten Vertikaltransferabschnitten, die in Verbindung mit den ersten Vertikaltransferabschnitten angeordnet sind, und von den ersten Vertikaltransferabschnitten durch Bewegung der Potentialmulden transferierte Signalladungen empfangen und diese vorübergehend speichern; einen Horizontaltransferabschnitt zum Lesen der von den zweiten Vertikaltransferabschnitten zu diesen transferierten Signalladungen zu festgelegten Zeitpunkten und zum Transferieren derselben in Horizontalrichtung; einen Ausleseabschnitt zum Lesen von von dem Horizontaltransferabschnitt sequentiell transferierten Signalladungen; und einen Unschärfe-Drain-Abschnitt zum Entladen überzähliger elektrischer Ladungen des ersten und zweiten Vertikaltransferabschnitts, dadurch gekennzeichnet, daß eine Grobentladeperiode für unnötige elektrische Ladungen vorgesehen ist, in der ein Potentialniveau wenigstens eines des ersten und zweiten Vertikaltransferabschnitts in Transferrichtung durch die Anwendung einer Vertikal-Gate- Taktspannung flach angeordnet ist.
• Bei der durch das erfindungsgemäße Ansteuerverfahren für eine Festkörper- Bilderzeugungsvorrichtung verwendeten Grobentladeperiode sind die Potentialniveaus des Vertikaltransferabschnitts durch die Anwendung der Vertikal-Gate-Taktspannung in dem Vertikaltransferabschnitt, in dem elektrische Ladungen durch Bewegung der Potentialmulden in Transferrichtung transferiert werden, in Transferrichtung flach angeordnet, wobei eine große Menge der elektrischen Unschärfeladungen zu einer Zeit ohne den Transfertakt entladen werden.
• Bei der erfindungsgemäßen Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung sollte diese elektrische- Unschärfeladung-Grobentladeperiode vorzugsweise von der folgenden elektrischen- Unschärfeladungs-Entladungs- und -Transferperiode begleitet werden. Jedoch ist die Begleitung der folgenden elektrischen-Unschärfeladungs-Entladungs- und -Transferperiode für die vorliegende Erfindung nicht unabdingbar.
• Gemäß dem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Unschärfe-Drain-Abschnitt benachbart dem zweiten Vertikaltransferabschnitt angeordnet. Das Potentialniveau des ersten Vertikaltransferabschnitts wird in der jeweiligen Transferrichtung auf niedrigem Niveau gehalten. Dann werden die elektrischen Unschärfeladungen von dem ersten Vertikaltransferabschnitt über den zweiten Vertikaltransferabschnitt zu dem Unschärfe-Drain-Abschnitt entladen.
• Alternativ können gemäß einem bestimmten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die ersten und zweiten Unschärfe-Drain-Abschnitte entsprechend dem ersten und zweiten Vertikaltransferabschnitt angeordnet sein. Während der Grobentladeperiode wird nur das Potentialniveau des ersten Vertikaltransferabschnittes flach angeordnet und der zweite Vertikaltransferabschnitt kann beispielsweise den Zeilenverschiebungstransfer ausführen. Es besteht dann der Vorteil, daß die Grobentladeperiode ausgedehnt werden kann.
• Insbesondere betrifft bei diesem weiteren Ausführungsbeispiel die Erfindung ein Verfahren zur Ansteuerung einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung aufweisend: einen Bilderzeugungsabschnitt bestehend aus mehreren in Horizontal- und Vertikalrichtung angeordneten Sensorabschnitten und ersten Vertikal-Transferabschnitten, die in Verbindung mit jedem in der Vertikalrichtung angeordneten Sensorabschnitt angeordnet sind und sequentiell von jedem Sensorabschnitt gelesene Signalladungen durch die Bewegung von Potentialmulden in Vertikalrichtung transferieren; einen Speicherabschnitt mit zweiten Vertikal-Transferabschnitten, die in Verbindung mit den ersten Vertikal- Transferabschnitten angeordnet sind und die von den ersten Vertikal-Transferabschnitten durch Bewegung der Potentialmulden transferierten Signalladungen empfangen und die Signalladungen vorübergehend speichern; einen Horizontal-Transferabschnitt zum Lesen der von dem zweiten Vertikal-Transferabschnitt zu diesem übertragenen Signalladungen zu festgelegten Zeitpunkten und Transferierung derselben in Horizontalrichtung; einen Signal- Ausleseabschnitt zum Lesen von von dem Horizontal-Transferabschnitt (153) sequentiell transferierten Signalladungen; einen ersten Unschärfe-Drain-Abschnitt zur Entladung unnötiger elektrischer Ladungen von den ersten und den zweiten Vertikal- Transferabschnitten; und einen zweiten Unschärfe-Drain-Abschnitt zur Entladung unnötiger elektrischer Ladungen von den ersten und den zweiten Vertikal- Transferabschnitten; dadurch gekennzeichnet, daß eine Grobentladeperiode für unnötige elektrische Ladungen vorgesehen ist, in der ein Potentialpegel wenigstens eines der ersten und zweiten Vertikal-Transferabschnitte in der Transfereinrichtung durch Anwendung einer Vertikal-Gate-Taktspannung flach angeordnet ist.
• Bei dem erfindungsgemäßen Ansteuerverfahren für die Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung werden die elektrischen Ladungen ohne das Taktsignal transferiert und wenigstens ein Abschnitt der elektrischen Ladungen wird zu dem Unschärfe-Drain- Abschnitt auf einmal entladen, da die in dem Vertikal-Transferabschnitt erzeugte elektrische Unschärfeladung in dem Vertikaltransferabschnitt des gleichen Potentials durch flache Ausbildung des Potentialniveaus wenigstens eines der Vertikaltransferabschnitte in Transferrichtung frei bewegt werden können. Wenn dann die elektrischen Unschärfeladungen entladen und transferiert werden, ist es ausreichend, daß nur eine kleine Menge der elektrischen Unschärfeladungen, die nach der Grobentladung verblieben sind, transferiert zu werden brauchen. Daher erfordert die Hochgeschwindigkeitsentladung und der Transfer keine große Antriebskraft und die Entladung der elektrischen Unschärfeladung wird möglich.
• Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung von illustrativen Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen deutlich, in denen:
• Fig. 1 ein Diagramm ist, das die Struktur einer herkömmlichen CCD-Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung des FIT-Typs zeigt;
• Fig. 2 ein Zeitablaufdiagramm von Transfer-Taktpulsen gemäß dem herkömmlichen Ansteuerverfahren ist;
• Fig. 3 ein Zeitablaufdiagramm ist, das die Zeiten von Transfertakten für elektrische Ladungen zeigt, die bei der herkömmlichen Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung verwendet werden;
• Fig. 4 ein Schemadiagramm ist, das eine Querschnittsstruktur des Vertikalregisters und der Potentialniveaus an diesem Abschnitt und die Transferzustände der elektrischen Unschärfeladungen zeigt;
• Fig. 5 eine Vorderansicht eines Monitors ist, die verwendet wird zur Erläuterung eines von einem Ausgang einer herkömmlichen Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung erzeugten Unschärfe-Fehlsignals;
• Fig. 6 ein Diagramm ist, das eine Struktur einer typischen CCD-Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung des FIT-Typs zeigt, auf welche die vorliegende Erfindung angewendet wird;
• Fig. 7 ein Zeitablaufdiagramm der Transfer-Taktpulse ist, welches ein Ansteuerverfahren gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel zeigt;
• Fig. 8 eine Querschnittsansicht entlang der Linie Y-Y in Fig. 6 ist;
• Fig. 9 ein Potentialdiagramm ist, das Zustände transferierter elektrischer Ladung zu den Zeitpunkten t21 und t24 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
• Fig. 10 eine Tabelle ist, die Leistungsverbräuche gemäß dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel zeigt;
• Fig. 11 ein Zeitablaufdiagramm von Transfer-Taktpulsen ist, das ein Ansteuerverfahren gemäß einem zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel zeigt;
• Fig. 12 ein Potentialdiagramm ist, das Zustände transferierter elektrischer Ladungen zu jedem Zeitpunkt t21 und t24 gemäß dem zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel zeigt;
• Fig. 13 eine Tabelle ist, die Leistungsverbräuche des zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels zeigt;
• Fig. 14 ein Diagramm von Wellenformen der Vertikaltransfer-Taktpulse φIM&sub1; bis φIM&sub4; und φST&sub1; bis φST&sub4; zeigt;
• Fig. 15 eine schematische Aufsicht ist, die eine Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung eines FIT-Typs mit einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung gemäß einem dritten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel zeigt;
• Fig. 16 ein Zeitablaufdiagramm ist, das Beispiele von Zeitpunkten von Ladungstransfertakten bei der Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung gemäß dem dritten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel zeigt;
• Fig. 17 ein Schemadiagramm ist, das eine Querschnittsstruktur des Vertikalregisters in dem dritten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel, Potentialniveaus an diesem Abschnitt und Transferzustände von elektrischen Unschärfeladungen zeigt;
• Fig. 18 eine Aufsicht ähnlich Fig. 15 ist und eine Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung gemäß einem vierten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel zeigt;
• Fig. 19 ein Zeitablaufdiagramm ähnlich Fig. 16 ist, auf welches Bezug genommen wird zur Erläuterung der Funktionsweise der in Fig. 18 gezeigten Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung; und
• Fig. 20 ein Diagramm ähnlich Fig. 17 ist, auf welches Bezug genommen wird zur Erläuterung der Funktionsweise der in Fig. 18 gezeigten Festkörper- Bilderzeugungsvorrichtung.
• Ein Verfahren zur Ansteuerung einer CCD-Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert.
• Fig. 6 ist ein Diagramm, das die Gesamtanordnung einer typischen Festkörper- Bilderzeugungsvorrichtung des FIT-Typs zeigt, auf welche ein Ansteuerverfahren gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angewandt wird. Ähnlich Fig. 1 weist die FIT-CCD-Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung einen Bilderzeugungsabschnitt 54 mit einer Anzahl von Sensorabschnitten 52 auf, die als zweidimensional angeordnete Pixel dienen, und weist Vertikaltransferregister 53 mit einer CCD-Struktur auf, die auf einer Seite von Sensorabschnittsspalten angeordnet sind, einen Ansammlungsabschnitt (Akkumulationsabschnitt) 56 bestehend aus mehreren Vertikaltransferregistern 55 bestehend aus CCDs entsprechend den Vertikaltransferregistern 53 in dem Bilderzeugungsabschnitt 54, ein Horizontaltransferregister 57 bestehend aus CCDs, einen Drain-Bereich 58 benachbart dem Horizontaltransferregister 57 auf der gegenüberliegenden Seite des Ansammlungsabschnitts 56 über einen Gate-Abschnitt 60 und einen Signalladungs- Erfassungsabschnitt 59 auf, der mit der letzten Stufe des Horizontaltransferregisters 57 verbunden ist.
• Die Vertikaltransferregister 53 in dem Bilderzeugungsabschnitt 54 werden durch 4-Phasen- Transfer-Taktpulse φIM1A, φIM2A, φIM3A, φIM4A angesteuert und die Vertikaltransferregister 55 in dem Ansammlungsabschnitt 56 werden durch 4-Phasen-Vertikaltransfer- Taktpulse φST1A, φST2A, φST3A, φST4A angesteuert. Das Horizontaltransferregister 57 wird durch 2-Phasen-Horizontaltransfer-Taktpulse φH1A, φH2A angesteuert. Ein Taktpuls ADA wird an den Gate-Abschnitt 60 angelegt und eine Gleichspannung VDA wird an den Drain- Bereich 58 angelegt.
• Fig. 7 ist ein Zeitablaufdiagramm der Vertikaltransfer-Taktpulse φIM1A, φIM2A, φIM3A, φIM4A, φST1A, φST2A, φST3A, φST4A und eines Vertikal-Austastpulses φV-BLK. Fig. 14 zeigt Diagramme von Wellenformen der Transfer-Taktpulse φIM, φST, die verwendet werden, wenn Signalladungen durch die Vertikaltransferregister 53, 55 transferiert werden.
• Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie Y-Y der in Fig. 6 gezeigten CCD- Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung 51. Fig. 9 ist ein Potentialdiagramm, das zu jedem Zeitpunkt den Transfer von elektrischen Ladungen in dem obigen Querschnitt gemäß der Ansteuervorrichtung von Fig. 7 zeigt.
• Wie in der Querschnittsdarstellung von Fig. 8 gezeigt ist, ist ein Muldenbereich 92 eines zweiten Ladungsträgertyps, d. h. des P-Typs auf einem ersten Ladungsträgertyp, beispielsweise N-Typ-Silizium-Halbleitersubstrat 91 ausgebildet und ein N-Typ-Transferkanal 93 ist auf dem P-Typ-Muldenbereich 92 ausgebildet. Ein Vertikaltransferregister 53 ist durch Anordnung mehrerer Transferelektroden 95 ausgebildet, denen die Transfer-Taktpulse φIM1A, φIM2A, φIM3A, φIM4A über eine Gate-Isolierschicht auf einem Transferkanalbereich 83 entsprechend dem Bilderzeugungsabschnitt 54 zugeführt werden. Ein Vertikaltransferregister 55 ist ausgebildet durch Anordnung mehrerer Transferelektroden 96, denen die Transfer-Taktpulse φST1A, φST2A, φST3A, φST4A über eine Gate-Isolierschicht auf dem Transferkanalbereich 85 entsprechend dem Ansammlungsbereich 56 zugeführt werden.
• Ein Horizontaltransferregister 57 ist ausgebildet durch eine Anordnung von mehreren Transferelektroden 97, denen die Transfer-Taktpulse φH1A, φH2A auf dem entsprechenden Teil 87 des Transferkanalbereichs 92 durch die Gate-Isolierschicht in Richtung senkrecht zu der Zeichenebene von Fig. 9 zugeführt werden.
• Der Drain-Bereich 88 wird gebildet durch einen N+-Diffusionsbereich 98, und mit einer Gleichspannung VDA versorgt. Der Gate-Bereich 60 ist gebildet durch Ausbildung einer Gate-Elektrode 99, der Taktpulse φDA auf dem Teil 90 des Bereichs 93, der zwischen dem N+-Diffusionsbereich 98 und dem Teil 87 entsprechend dem Horizontaltransferregister 57 durch die Gate-Isolierschicht zugeführt werden.
• Ein Auslesevorgang gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 6 bis 9 erläutert.
• Zunächst werden zu einem Zeitpunkt t21 in der Vertikalaustastperiode Signalladungen 101, die durch die Sensorabschnitte 52 photoelektrisch umgewandelt wurden, aus den Sensorabschnitten 52 in das Vertikaltransferregister 53 in Abhängigkeit von einem Auslesepuls 71 ausgelesen. Die so ausgelesenen Signalladungen werden zu den Unterabschnitten der ersten und dritten Transferelektroden 95 transferiert, an die die Taktpulse φIM1A, φIM3A, (s. Fig. 9A) angelegt werden. Obwohl nicht dargestellt, werden Signalladungen 101 zugehöriger zwei Zeilen gemischt und in Abhängigkeit von ungeraden oder geraden Teilbildern der Zeilensprung-Abtastung transferiert.
• Anschließend wird die Signalladung 101 von dem Bilderzeugungsabschnitt 54 zu dem Vertikaltransferregister 55 in dem Ansammlungsabschnitt 56 mit hoher Geschwindigkeit in Abhängigkeit von dem Vollbildverschiebungs-Transferpuls 72 in den Vertikaltransfer- Taktpulsen φIM1A bis φIM4A und φST1A bis φST4A transferiert. Fig. 9B zeigt den Zustand, wenn Signalladungen zum Zeitpunkt t22 während der Vollbildverschiebungs-Transferperiode T&sub1; transferiert werden.
• Die Signalladungen 101 werden bei jeder Horizontalzeile zu dem Horizontaltransferregister 57 in Abhängigkeit von einem Zeilenverschiebungs-Transferpuls 73 in den Vertikaltransfer-Taktpulsen φIM1A bis φIM4A und φST1A bis φST4A transferiert, woraufhin die Signalladungen 101 innerhalb des Horizontaltransferregisters 57 in Abhängigkeit von den Horizontaltransfer-Taktpulsen φH1A, φH2A transferiert werden und von dem Signalladungs-Erfassungsabschnitt 59 ausgegeben werden. Fig. 9C zeigt den Zustand, wenn Signalladungen zu einem Zeitpunkt t23 während der Zeilenverschiebungs-Transferperiode T&sub2; transferiert werden. Der Gate-Abschnitt 60 wird während der Periode T&sub2; auf einem hohen Potentialniveau gehalten.
• Anschließend werden überschüssige elektrische Ladungen 102, wie eine Unschärfekomponente, die innerhalb des Bilderzeugungsabschnitts 54 verbleibt und eine Schwarzstromkomponente zu dem Ansammlungsabschnitt 56 entladen. Die überschüssigen elektrischen Ladungen 102 werden von dem Ansammlungsabschnitt 56 über das Horizontaltransferregister 57 und den Gate-Abschnitt 60 zu dem Drain-Bereich 58 entladen.
• Die Signalladungen 101 werden von dem Sensorabschnitt 52 in Abhängigkeit von dem Auslesepuls 71 erneut ausgelesen. Der Auslesevorgang der CCD-Festkörper-Bild erzeugungsvorrichtung des FIT-Typs wird durch Wiederholung des oben beschriebenen Vorgangs ausgeführt.
• Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sperrt während der überschüssigen-elektrischen-Ladungs-Entladungs- und -Transferperiode T&sub3;, obwohl der Bilderzeugungsabschnitt 54 die Vertikaltransfer-Taktpulse φIM1A, bis φIM4A und entsprechend den überschüssigen-elektrischen-Ladungs-Entladungs- und -Transferpuls 54 erzeugt, der Ansammlungsabschnitt 56 die Vertikaltransfer-Taktpulse φST1A bis φST4A und fixiert diese Taktpulse φST1A bis φST4A auf einem hohen Spannungspegel, wodurch das Potential (sogenanntes Kanalpotential) innerhalb des Vertikaltransferregisters 55 in dem Ansammlungsbereich 56 auf niedrigem Niveau gehalten wird, wodurch es ermöglicht wird, den Leistungsverbrauch zu verringern.
• Während der überschüssigen-elektrischen-Ladungs-Entladungs- und -Transferperiode T2 entlädt das Vertikaltransferregister 53 in dem Bilderzeugungsabschnitt 54 die überschüssigen elektrischen Ladungen 102 zu dem Ansammlungsabschnitt 56 in Abhängigkeit von Hochgeschwindigkeits-Transfertaktpulsen zur Entladung und zum Transfer von überschüssigen elektrischen Ladungen, d. h. den überschüssigen-elektrischen- Ladungs-Entladungs- und -Transferpulsen 74. Das Vertikaltransferregister 55 in dem Ansammlungsabschnitt 56 entlädt und transferiert die überschüssigen elektrischen Ladungen 102 frei. Es sei angenommen, daß dieser freie Transfer im wesentlichen auf selbstinduzierter Drift und einem thermischen Diffusionsmodus beruht.
• Insoweit wie dieser freie Transfer bezüglich der Transfergeschwindigkeit der elektrischen Ladung langsam verglichen mit dem Transfer unter Verwendung des Hochgeschwindigkeits-Transfertaktpulses im Bilderzeugungsabschnitt 54, d. h. des überschüssigen- elektrischen-Ladungs-Entladungs- und -Transferpulses 94 ist, wird erwartet, daß viele überschüssige elektrische Ladungen in dem Ansammlungsbereich 56 verbleiben. Auch wenn viele überschüssige elektrische Ladungen 102 in dem Ansammlungsabschnitt 56 verbleiben, ist es jedoch ausreichend, daß die überschüssigen elektrischen Ladungen 102 von dem Bilderzeugungsabschnitt 54 ausreichend transferiert werden. Das heißt, gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die überschüssige elektrische Ladung 102 in dem Bilderzeugungsabschnitt 54 durch den Hochgeschwindigkeits-Transfertakt 54 entladen, was in der tatsächlichen Praxis keine Schwierigkeiten hervorruft. Auch wenn überschüssige elektrische Ladung 102 in dem Ansammlungsabschnitt 56 verbleibt, wird die verbleibende überschüssige elektrische Ladung in den Drain-Bereich 58 in dem folgenden Vollbildverschiebungstransfer entladen. Es besteht dann kein Problem.
• In dem ersten Ausführungsbeispiel wird der Leistungsverbrauch zur Ansteuerung der Vertikaltransferregister, 53, 55 grob wie folgt abgeschätzt.
• Während, wie in Fig. 10 gezeigt ist, die Leistungsverbräuche, die erforderlich sind zum Transfer von elektrischen Ladungen in dem Bilderzeugungsabschnitt 54 und dem Ansammlungsabschnitt 56 beinahe gleich groß sind, ist bei diesem Ausführungsbeispiel der erforderliche Leistungsverbrauch, wenn die überschüssigen elektrischen Ladungen in dem Ansammlungsabschnitt 56 entladen werden, beinahe Null. Daher wird der Leistungsverbrauch, der zur Ansteuerung der Vertikaltransferregister 53, 55 erforderlich ist, auf ungefähr 5/6 verringert.
• Während das Vertikaltransferregister wie oben beschrieben durch den 4-Phasen-Ansteuermodus angesteuert wird, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt und kann auf ein Vertikaltransferregister angewendet werden, das unter anderen Ansteuermodi wie einem 3- Phasen-Ansteuersystem oder dergleichen angesteuert wird.
• Ferner sind, während die Takte der Transferpulse φST1A bis φST4A in dem Ansammlungsabschnitt 56 während der gesamten überschüssigen-elektrischen-Ladungs-Transferperiode T3 wie oben beschrieben festgehalten und auf hohem Niveau gehalten werden, diese Taktpulse φST1A bis φST4A nicht immer auf hohen Spannungspegeln fixiert und gehalten. Die Transferpulse φST1A bis φST4A in dem Ansammlungsabschnitt 56 können wenigstens in einem Teil der überschüssigen-elektrischen-Ladung-Entladungs- und -Transferperiode T3 angehalten und auf hohem Spannungspegel gehalten werden, wobei Aufgaben der vorliegenden Erfindung in gewissem Umfang gelöst werden.
• Das Ansteuerverfahren gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun erläutert. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann zusätzlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel, wenn die Takte der Zeilenverschiebungs-Transferpulse in den Vertikaltransfer-Taktpulsen φIM1A bis φIM4A in dem Bilderzeugungsabschnitt 54 angehalten und dann auf einer konstanten Spannung gehalten werden, der Leistungsverbrauchsreduzierungseffekt noch verstärkt werden.
• Fig. 11 ist ein Zeitablaufdiagramm der Vertikaltransfer-Taktpulse φIM1A, φIM2A, φIM3A, φIM4A, φST1A, φST2A, φST3A, φST4A und der Vertikalaustastpulse φV-BLK gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
• Fig. 12 ist ein Potentialdiagramm, das den Zustand zeigt, wenn elektrische Ladungen durch das in Fig. 11 gezeigte Ansteuerverfahren zu jeder der Zeitpunkte t21 bis t24 transferiert werden.
• Gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden während der überschüssigen-ektrischen- Ladungen-Entladungs- und -Transferperiode die Takte der Transferpulse φST1A, φST2A, φST3A und φST4A in dem Ansammlungsabschnitt 56 angehalten und auf hohem Spannungspegel gehalten, wodurch das innerhalb des Vertikaltransferregisters in dem Ansammlungsbereich erzeugte Potential auf einen niedrigen Pegel eingestellt wird (s. Fig. 12D).
• Ferner werden während der Zeilenverschiebungs-Transferperiode T&sub2; die Takte der Vertikaltransferpulse φIM1A, φIM2A, φIM3A, φIM4A angehalten und auf konstanter Spannung (niedrigen Spannungspegeln) festgehalten, wodurch das innerhalb des Vertikaltransferregisters 53 in dem Bilderzeugungsabschnitt 54 gebildete Potential konstant eingestellt wird (s. Fig. 12C).
• Gemäß diesem Ansteuerverfahren können die überschüssige-elektrische-Ladungs-Entladepulse in den Vertikaltransfer-Taktpulsen φST1A bis φST4A in dem Ansammlungsbereich 56 und die Zeilenverschiebungs-Transferpulse in den Vertikaltransfer-Taktpulsen φIM1A, φIM2A, φIM3A und φIM4A in dem Bilderzeugungsabschnitt 54 weggelassen werden, wodurch der Leistungsverbrauch weiter verringert wird.
• Auch wenn der Zeilenverschiebungstransfer des Bilderzeugungsabschnitts angehalten wird, wird die Signalladung 101 in dem Ansammlungsabschnitt 56 wie in Fig. 12C gezeigt transferiert. Es entsteht kein Problem.
• Wenn ferner das innerhalb des Vertikaltransferregisters 53 in dem Bilderzeugungsabschnitt 54 während der Zeilenverschiebungs-Transferperiode T&sub2; erzeugte Potential wie oben beschrieben auf hohem Pegel ist, dann kann die überschüssige elektrische Ladung 102, die in dem Bilderzeugungsabschnitt 54 erzeugt wird, konstant zu dem Ansammlungsabschnitt 56 entladen werden, so daß viele von den überschüssigen elektrischen Ladungen 102 daran gehindert werden können, in dem Bilderzeugungsabschnitt 54 zu verbleiben.
• Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann der Leistungsverbrauch zur Ansteuerung der gesamten Vertikaltransferregister 53, 55 wie folgt abgeschätzt werden.
• Während, wie in Fig. 13 gezeigt ist, die Leistungsverbräuche bei den jeweiligen Transfers in dem Bilderzeugungsabschnitt 54 und dem Ansammlungsabschnitt 56 bei dem Stand der Technik ungefähr gleich sind, wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel der zur Entladung und zum Transfer überschüssiger elektrischer Ladungen in dem Ansammlungsabschnitt 56 erforderliche Leistungsverbrauch und der zur Bewirkung des Zeilenverschiebungstransfers in dem Bilderzeugungsabschnitt 54 erforderliche Leistungsverbrauch im wesentlichen Null. Daher wird der zur Ansteuerung der Vertikaltransferregister 53, 55 erforderliche Leistungsverbrauch auf ungefähr 2/3 verringert.
• Während die Vertikaltransfer-Taktpulse in dem Bilderzeugungsabschnitt 54 wie oben beschrieben während der gesamten Zeilenverschiebungs-Transferperiode T&sub2; angehalten werden, werden die Vertikaltransfer-Taktpulse nicht immer angehalten. Wenn die Vertikaltransferpulse φIM1A bis φIM4A in dem Bilderzeugungsabschnitt 54 angehalten werden und dann auf niedrige Spannungspegel in wenigstens einem Abschnitt der Zeilenverschiebungs-Transferperiode T&sub2; gehalten werden, dann werden die Aufgaben der Erfindung in gewissem Umfang erreicht.
• Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel die Transferpulse φST1A bis φST4A des Ansammlungsabschnitts 56 angehalten und während einem Abschnitt der überschüssigen- elektrischen-Ladungs-Entladungs- und -Transferperiode T&sub3; der gesamten überschüssigen- elektrischen-Ladungs-Entladungs- und -Transferperiode T&sub3; auf hohem Spannungspegel gehalten werden, dann werden die Aufgaben der vorliegenden Erfindung in gewissem Umfang gelöst.
• Während das Vertikaltransferregister wie oben beschrieben unter dem 4-Phasen-Ansteuermodus angesteuert wird, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt und die Erfindung kann auf ähnliche Art und Weise auf ein Vertikaltransferregister angewandt werden, das unter anderen Ansteuermodi wie einem 3-Phasen-Ansteuermodus oder dergleichen angesteuert wird.
• Während die Potentiale der Vertikaltransferregister in dem Ansammlungsabschnitt 56 auf konstantes (niedriges) Potential eingestellt werden und die innerhalb des Vertikaltransferregisters 55 erzeugten Potentiale alle als Potentiale eines konstanten Niveaus eingestellt werden, wenn überschüssige elektrische Ladungen gemäß dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung entladen und transferiert werden, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt und die folgende Variante ist ebenfalls möglich. Das heißt, Potentialniveaus innerhalb anderer Vertikaltransferregister 55 werden nicht immer gleichmäßig gemacht. Insbesondere wenn die Transferpulse φST1A bis φST4A angehalten werden, so daß das Potential innerhalb des Vertikaltransferregisters 55 tiefer eingestellt ist als das Potential des niedrigen Niveaus des Vertikaltransferregisters 53 in dem Bilderzeugungsabschnitt 54, dann können die überschüssigen elektrischen Ladungen entladen werden. Wenn in diesem Falle die innerhalb des Vertikaltransferregisters 55 erzeugten Potentiale alle auf einen konstanten Potentialpegel eingestellt werden, dann können überschüssige elektrische Ladungen gleichmäßiger entladen werden.
• Erfindungsgemäß ist es möglich, den Leistungsverbrauch der CCD-Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung des FIT-Typs zu verringern. Daher kann der Leistungsverbrauch der CCD-Kamera des FIT-Typs verringert werden und die CCD-Kamera des FIT-Typs kann miniaturisiert werden.
• Ein Bildsensor, der eine Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung bildet, ist wie in Fig. 15 dargestellt angeordnet.
• Wie vorher beschrieben weist der Bildsensor einen Bilderzeugungsabschnitt 111 mit Sensorabschnitten 118, einen Speicherabschnitt 112, ein Horizontalregister 113, einen Unschärfe-Drain-Abschnitt 114 und einen Signalladungs-Erfassungsabschnitt 115 auf. Der Bilderzeugungsabschnitt 111 und der Speicherabschnitt 112 enthalten Vertikalregister 116a, b, die an jedem der Sensorabschnitte 118 vorgesehen sind, die in Vertikalrichtung des Bilderzeugungsabschnitts 111 angeordnet sind.
• Eine (nicht dargestellte) Transferansteuerung, die die Vertikalregister 116a ansteuert, wird durch 4-Phasen-Taktsignale φIM1B, φIM2B, φIM3B und φIM4B angesteuert. Eine (nicht dargestellte) Transferansteuerung, die das Vertikalregister 116b ansteuert, wird ähnlich durch 4-Phasen-Taktsignale φST1B, φST2B, φST3B und φST4B angesteuert. Eine (nicht dargestellte) Transferansteuerung, die das Horizontalregister 113 ansteuert, wird durch die Taktsignale φH1B und φH2B angesteuert.
• Dem Unschärfe-Drain-Abschnitt 114 wird ein Taktsignal φSMG und eine Drain-Gleichspannung VSMD zugeführt, welcher Drain-Abschnitt in Abhängigkeit von dem Signalpegel des Taktsignals φSMG geöffnet und geschlossen wird.
• Fig. 16 ist ein Zeitablaufdiagramm, das die oben erwähnten Taktsignale φIM1B bis φIM4B, φST1B bis φST4B und das Vertikalaustastsignal V-BLK zeigt. Wie in dem Zeitablaufdiagramm von Fig. 16 dargestellt ist, ist ein Zeilenverschiebungstransfer 121, ein Unschärfeentladungstransfer 122, ein Signalauslesevorgang 123, ein Vollbildverschiebungstransfer 124 und ein Zeilenverschiebungstransfer 125 vorgesehen. Zusätzlich sind elektrische Unschärfeladungs-Grobentladungsperioden P1, P2 vor dem Unschärfe- Entladungstransfer 122 vorgesehen. Das Vertikalaustastsignal V-BLK steuert die elektrische-Unschärfeladungs-Grobentladungsperiode P1, den Unschärfeentladungstransfer 122, den Signalladungsauslesevorgang 123 und den Vollbildverschiebungstransfer 124, wenn dieser in der Periode des niedrigen Pegels ist.
• Wie in Fig. 16 gezeigt ist, werden gemäß diesem Ausführungsbeispiel während der Periode P1 alle Kanalabschnitte des Vertikalregisters 116a in dem Bilderzeugungsabschnitt 111 auf niedriger Spannung (hohem Elektronenpotential) gehalten. Während der Periode P2 werden alle Kanalabschnitte des Vertikalregisters 116b in dem Speicherabschnitt 112 auf hoher Spannung (niedrigem Elektronenpotential) gehalten. Fig. 16 zeigt das Beispiel, wenn die Perioden P1, P2 gleichzeitig beginnen.
• Fig. 17 zeigt den Zustand, wenn elektrische Ladungen in den Bildsensor gemäß diesem Ausführungsbeispiel in Übereinstimmung mit dem Zeitablaufdiagramm von Fig. 16 transferiert werden.
• Wie in Fig. 17 gezeigt ist, werden zu einem Zeitpunkt T&sub1;&sub1;, an dem der Zeilenverschiebungstransfer 121 endet, eine große Menge von elektrischen Unschärfeladungen 141, die durch Bestrahlung großer Helligkeit oder dergleichen erzeugt wurden, in den Vertikalregistern akkumuliert.
• Zu einem Zeitpunkt T&sub1;&sub2; innerhalb der elektrischen-Unschärfeladungs-Grobentladungsperioden P1 und P2 werden die an die Vertikalregister 116 angelegten Vertikalübertragungstakte φIM1B bis φIM4B und φST1B bis φST4B alle auf niedrigem Niveau im Bilderzeugungsabschnitt 111 gehalten und in dem Speicherabschnitt 112 auf hohem Niveau gehalten.
• Mit der oben beschriebenen Anordnung kann die elektrische Unschärfeladung 114 frei innerhalb des Kanals des Vertikalregisters 116 in Übereinstimmung mit dem flachen Potentialpegel bewegt werden. Da das Taktsignal φSMG in dem Unschärfe-Drain- Abschnitt 114 während dieser Periode ebenfalls geöffnet ist, wird beinahe alles einer großen Menge von elektrischen Unschärfeladungen von dem Bilderzeugungsabschnitt 111 über den Speicherabschnitt 112 zu dem Unschärfe-Drain-Abschnitt 114 auf einmal entladen.
• Zu einem Zeitpunkt T&sub1;&sub3;, zu dem der aufeinanderfolgende Unschärfe-Entladung und -Transfer ausgeführt wird, ist es ausreichend, nur eine kleine Menge von elektrischen Unschärfe ladungen 114 zu transferieren, die innerhalb der Vertikalregister 116 verbleiben. Daher braucht, wie zum Zeitpunkt T&sub1;&sub3; gezeigt ist, auch bei der Hochgeschwindigkeits-Entladung und -Transfer 122 eine Ansteuerung mit einer hohen Ansteuerfähigkeit nicht vorgesehen werden und beinahe die gesamten elektrischen Unschärfeladungen können entladen werden.
• So wird zu einem Zeitpunkt T&sub1;&sub4; die verbleibende elektrische Unschärfeladung 141 durch Hinzufügung der verbleibenden elektrischen Ladungen bei der Unschärfe-Entladung und - Transfer 122 geliefert und neue elektrische Unschärfeladungen, die nach der Unschärfe- Entladung und -Transfer erzeugt werden. Daher ist die Menge solcher elektrischen Ladungen extrem klein und ist merklich klein verglichen mit der Menge der elektrischen Unschärfeladungen 141, die zu dem ersten Zeitpunkt T&sub1;&sub1; geliefert werden.
• Anschließend wird der Auslesetransfer 123 der neuen Signalladungen von den Sensorabschnitten ausgeführt. Zu einem Zeitpunkt T&sub1;&sub5;, zu dem der Signalladungs-Auslesetransfer 123 beendet ist, existieren die elektrischen Unschärfeladungen 142 und neue Signalladungen 143 innerhalb des Vertikalregisters 116a in dem Bilderzeugungsabschnitt 111. Jedoch ist die Menge der elektrischen Unschärfeladungen 142 extrem klein und kann den Bildsensor nicht wesentlich beeinflussen. Die so hinzugefügten elektrischen Ladungen 142, 143 werden über den nächsten Vollbildverschiebungstransfer 124 und den Zeilenverschiebungstransfer 125 zu dem Signalladungs-Erfassungsabschnitt 115 transferiert und ein Ausgang des Signalladungs-Erfassungsabschnitts 115 wird als ein Ausgangssignal des Bildsensors ausgelesen.
• Während die Vertikaltransfertakte zu dem Zeitpunkt T&sub1;&sub2; wie oben beschrieben in dem Bilderzeugungsabschnitt 111 alle auf niedrigem Pegel und in dem Speicherabschnitt 112 auf hohem Pegel gehalten werden, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt und die folgende Variante ist ebenso möglich. Insbesondere können die Potentialpegel der Vertikalregister 116a, b in dem Bildabschnitt 111 und dem Speicherabschnitt 112 einander gleich gemacht werden, wobei ähnliche Effekte erreicht werden.
• Die Grobentladungsperioden P1 und P2 des Bildabschnitts 111 und des Speicherabschnitts 112 sind nicht immer gleich. Beispielsweise kann das Auftreten der Periode P1 gegenüber demjenigen der Periode P2 vorgerückt werden oder die Dauer der Periode P1 kann länger gemacht werden als diejenige der Periode P2. In diesem Fall ist es möglich, das Verhältnis der Grobentladungszeit in dem gesamten Zyklus durch Überlappen des Zeilenverschiebungstransfers und der Periode P1 beispielsweise wesentlich zu verringern.
• Während die Perioden P1, P2, in denen die Potentialpegel der Vertikalregister 116a, b sowohl in dem Bildabschnitt 111 und dem Speicherabschnitt 112 wie beschrieben flach gemacht werden, vorgesehen sind, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt und die folgende Variante ist ebenfalls möglich. Insbesondere können die Potentialpegel nur durch den Bildabschnitt 111 oder nur durch einen Teil des Bildabschnitts 111 flach gemacht werden und der Zeilenverschiebungstransfer 121 kann in dem verbleibenden Teil und dem Speicherabschnitt 112 fortgesetzt werden.
• Bei der Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels wird die Periode P1, in der wenigstens ein Teil des Potentialpegels des Vertikalregisters wenigstens eines Teiles des Bildabschnitts vor der Hochgeschwindigkeits-Unschärfeentladung und - transfer eingestellt, um so eine große Menge der innerhalb des Vertikalregisters in dem Bilderzeugungsabschnitt erzeugten elektrischen Unschärfeladungen auf einmal zu entladen.
• Daher wird die Menge der elektrischen Unschärfeladungen 142 unterdrückt, so daß sie extrem klein ist, so daß, wenn ein Objekt hoher Helligkeit aufgenommen wird, im Gegensatz zum Stand der Technik kein Problem auftritt, daß das weiße Unschärfe-Fehlsignal an der Oberseite des Bildes des Monitor-Bildschirmes auftritt, um so die Qualität des auf dem Monitor-Bildschirm wiedergegebenen Bildes zu beeinträchtigen.
• Fig. 18 ist eine schematische Aufsicht eines Bildsensors gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das in Fig. 18 gezeigten Layout unterscheidet sich von demjenigen des in Fig. 15 gezeigten Bildsensors dadurch, daß ein erster Unschärfe-Drain-Abschnitt 154 entsprechend dem Unschärfe-Drain-Abschnitt 114 des vorangehenden Ausführungsbeispiels vorgesehen ist und daß ein zweiter Unschärfe- Drain-Abschnitt 157 benachbart zu dem Endabschnitt eines Vertikalregisters 156a in einem Bildabschnitt 151 angeordnet ist. In Fig. 18 bezeichnet Bezugszeichen 152 einen Speicherabschnitt, 153 ein Horizontalschieberegister, 155 einen Signalladungs-Erfassungsabschnitt und 158 einen Sensorabschnitt (Sensorpixel).
• Fig. 19 ist ein Zeitablaufdiagramm jeweiliger Taktsignale, die die Vertikalregister bei diesem Bildsensor ansteuern, und des Vertikalaustastsignals V-BLK. Fig. 20 zeigt eine schematische Struktur eines Sensors entlang der Linie Y3-Y4 in Fig. 18 und Potentialpegel an der Position der Transferzustände der elektrischen Ladungen ähnlich Fig. 17.
• Bei dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden während einer Periode eines Zeilenverschiebungstransfers 161 Transfertakte φIM1C bis φIM4C des Vertikalregisters 156a in dem Bildabschnitt 151 alle auf einem hohen Pegel gehalten. Die Pegel dieser Transfertakte φIM1C bis φIM4C sind nicht immer auf einen hohen Pegel beschränkt und es ist ausreichend, daß sie auf einem konstanten Pegel gehalten werden. Außerdem wird nicht immer die gesamte Periode des Zeilenverschiebungstransfers 161 auf einem konstanten Pegel gehalten und es ist ausreichend, daß der Zeilenverschiebungstransfer 161 während einer festgelegten Periode vor der Unschärfe-Entladung und - Transfer 162 auf konstantem Pegel gehalten wird.
• Wie in Fig. 20 gezeigt ist, werden zu einem Zeitpunkt T&sub2;&sub1; unmittelbar bevor der Zeilenverschiebungstransfer 171 endet, in dem Vertikalregister 156 des Bildabschnitts 151 erzeugte elektrische Unschärfeladungen konstant zu dem zweiten Unschärfe-Drain- Abschnitt 151 durch Anhalten aller Vertikaltakte des Bildabschnitts 151 auf der gleichen konstanten Spannung entladen.
• Eine Unschärfe-Entladung und -Transfer 162 wird nach dem Zeilenverschiebungstransfer 161 ausgeführt. Zu einem Zeitpunkt T&sub2;&sub2; endet der Zeilenverschiebungstransfer und die Potentialpegel der beiden Vertikaltransferabschnitte werden vor der Entladung und dem Transfer 162 flach gemacht. In der Unschärfe-Entladung und -Transfer 162 erzeugte elektrische Unschärfeladungen werden aufeinanderfolgend durch die Unschärfe-Entladung und den -Transfer 162 zu der Seite des Unschärfe-Drain entladen. Ein Zeitpunkt T&sub2;&sub3; in Fig. 20 zeigt einen solchen Zustand. Die Übertragungszustände nach dem Zeitpunkt T&sub2;&sub3; sind ähnlich denen nach dem Zeitpunkt T&sub1;&sub3; in dem vorangehenden Ausführungsbeispiel und müssen daher nicht im Detail beschrieben werden.
• Da bei diesem Ausführungsbeispiel die elektrische Unschärfeladungs-Grobentladungsperiode ausreichend lang ist, kann die Grobentladungsfähigkeit der elektrischen Unschärfe- Entladung verglichem mit derjenigen der vorangehenden Ausführungsbeispiele wesentlich erhöht werden.
• Da die Menge der in den Vertikalregistern in dem Bildabschnitt verbleibenden elektrischen Unschärfeladungen, wenn neue Signalladungen ausgelesen werden, nachdem die Entladung und der Transfer beendet sind, wie oben beschrieben extrem klein ist, kann der Pegel des durch die elektrischen Unschärfeladungen erzeugten Unschärfe-Fehlsignals auf sehr kleine Werte unterdrückt werden.
• Bei dem herkömmlichen Bildsensor ist es üblich, einen Bipolar-Transistor einer hohen Ansteuerfähigkeit zur schnellen Entladung einer großen Menge von elektrischen Unschärfeladungen als Transferansteuerung zur Ansteuerung des Vertikalregisters zu verwenden. Da jedoch im Falle der genannten Ausführungsbeispiele die Menge der durch Transfer zu entladenden elektrischen Unschärfeladungen klein ist, kann die Ansteuerung des Bipolar-Transistortyps durch eine Ansteuerung des CMOS (complementary metal oxide semiconductor) ersetzt werden, was den Leistungsverbrauch merklich verringert.
• Da, wie oben beschrieben, bei der Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung die Entladung von elektrischen Unschärfeladungen durch das Anlegen der Taktspannung an das Vertikal-Gate derart ausgeführt wird, daß die Potentialpegel an wenigstens einem Teil des Vertikalregisters flach werden, können die elektrischen Unschärfeladungen auch durch eine kleine Transfer-Antriebskraft einfach entladen und im wesentlichen vollständig transferiert werden.
• Daher kann auch, wenn ein Objekt hoher Helligkeit aufgenommen wird, der Pegel des in dem Ausgangssignal der Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung erzeugten Unschärfe- Fehlsignals auf einen kleinen Wert unterdrückt werden und ein Bildsignal hoher Qualität kann gesendet werden. Außerdem ist es möglich, den Leistungsverbrauch zu verringern.
• Nachdem bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert wurden, sei angemerkt, daß die Erfindung nicht auf diese genauen Ausführungsbeispiele beschränkt ist, und daß verschiedene Änderungen und Modifikationen durch den Fachmann ausgeführt werden können, ohne von der Erfindung abzuweichen.

Claims (13)

1. Verfahren zur Ansteuerung einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung (51), die einen Bilderzeugungsabschnitt (54) zur Umwandlung von einfallendem Licht in eine Signalladung und zum Transport der Signalladung und einen Ansammlungsabschnitt (56) zur vorübergehenden Ansammlung der Signalladung von dem Bilderzeugungsabschnitt und zu deren Transport aufweist, wobei das Verfahren zur Ansteuerung der Festkörper- Bilderzeugungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß an ein Vertikal- Transferregister (55) in dem Ansammlungsbereich (56) angewandte Transfer-Taktpulse (φST) vorübergehend angehalten werden, um das Vertikal-Transferregister (155) auf ein konstantes Potential niedriger als ein Potential des niedrigen Pegels eines Vertikal- Transferregisters (53) in dem Bilderzeugungsabschnitt (54) zu halten, um so überschüssige elektrische Ladung zu entladen und zu einem Drain-Bereich (58) zu transferieren.

2. Verfahren zur Ansteuerung einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung (51) gemäß Anspruch 1, wobei die an das Vertikal-Transferregister (55) in dem Ansammlungsabschnitt (56) angewandten Transfer-Taktpulse (φST) vorübergehend angehalten werden, um das Vertikal- Transferregister (55) auf einem konstanten Potential niedriger als das Potential des niedrigen Pegels des Vertikal-Transferregisters (53) in dem Bilderzeugungsabschnitt (54) zu halten, um so überschüssige elektrische Ladung im wesentlichen kontinuierlich zu entladen und zu transferieren.

3. Verfahren zur Ansteuerung einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung, die aufweist:

einen Bilderzeugungsabschnitt (111/151) bestehend aus mehreren Sensorabschnitten (118/158), die in Horizontal- und Vertikalrichtung angeordnet sind und ersten Transferabschnitten (116a/156a), die in Verbindung mit jedem Sensorabschnitt in der Vertikalrichtung angeordnet sind und aufeinanderfolgend aus jedem der Sensorabschnitte (118/158) ausgelesene Signalladungen in Vertikalrichtung durch Bewegung von Potentialmulden transferiert;

einen Speicherabschnitt (112/152) mit zweiten Vertikal-Transferabschnitten (116b/156b), die in Verbindung mit den ersten Vertikal-Transferabschnitten (116a/156a) angeordnet sind und von den ersten Vertikal-Transferabschnitten durch Bewegung der Potentialmulden transferierte Signalladungen empfangen und diese Signalladungen vorübergehend speichern;

einen Horizontal-Transferabschnitt (113/153) zum Lesen der von den zweiten Vertikal- Transferabschnitten (116b/156b) zu diesen transferierten Signalladungen zu festgelegten Zeitpunkten und zum Transferieren derselben in Horizontalrichtung;

einen Ausleseabschnitt (115/155) zum Lesen von von dem Horizontal-Transferabschnitt sequentiell transferierten Signalladungen; und

einen Unschärfe-Drain-Abschnitt (114/154, 157) zur Entladung unnötiger elektrischer Ladungen des ersten und des zweiten Vertikal-Transferabschnitts, dadurch gekennzeichnet, daß eine Grobentladeperiode für unnötige elektrische Ladungen vorgesehen ist, in der ein Potentialpegel wenigstens eines des ersten (116a, 156a) und zweiten (116b, 156b) Vertikal-Transferabschnitts in Transferrichtung durch die Anwendung einer Vertikal-Gate-Taktspannung flach angeordnet ist.

4. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei während der Grobentladeperiode die Potentiale der ersten Vertikal-Transferabschnitte (116a/156a) auf einem niedrigen Pegel gehalten werden und die Potentiale der zweiten Vertikal-Transferabschnitte (116b/156b) auf einem hohen Pegel gehalten werden.

5. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei die Potentiale des ersten (116a/156a) und des zweiten (116b/156b) Vertikal- Transferabschnitts während der Grobentladungsperiode auf dem gleichen Pegel gehalten werden.

6. Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei die Perioden oder Zeitabschnitte, in denen die Potentialpegel in Transferrichtung flach angeordnet sind, in dem ersten (116a/156a) und dem zweiten (116b/156b) Vertikal- Transferabschnitt voneinander unterschiedlich gemacht werden.

7. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei nur der Potentialpegel des ersten Vertikal-Transferabschnitts (116a/156a) während der Grobentladungsperiode flach angeordnet ist.

8. Verfahren zur Ansteuerung einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung, aufweisend:

einen Bilderzeugungsabschnitt (151) bestehend aus mehreren in Horizontal- und Vertikalrichtung angeordneten Sensorabschnitten (158) und ersten Vertikal-Transferabschnitten (156a), die in Verbindung mit jedem in der Vertikalrichtung angeordneten Sensorabschnitt angeordnet sind und sequentiell von jedem Sensorabschnitt gelesene Signalladungen durch die Bewegung von Potentialmulden in Vertikalrichtung transferieren;

einen Speicherabschnitt (152) mit zweiten Vertikal-Transferabschnitten (156b), die in Verbindung mit den ersten Vertikal-Transferabschnitten (156a) angeordnet sind und die von den ersten Vertikal-Transferabschnitten (156a) durch Bewegung der Potentialmulden transferierten Signalladungen empfangen und die Signalladungen vorübergehend speichern;

ein Horizontal-Transferabschnitt (153) zum Lesen der von dem zweiten Vertikal-Transferabschnitt (156b) zu diesem übertragenen Signalladungen zu festgelegten Zeitpunkten und Transferierung derselben in Horizontalrichtung;

einen Signal-Ausleseabschnitt (155) zum Lesen von von dem Horizontal-Transferabschnitt (153) sequentiell transferierten Signalladungen;

einen ersten Unschärfe-Drain-Abschnitt (154) zur Entladung unnötiger elektrischer Ladungen von den ersten und den zweiten Vertikal-Transferabschnitten; und

einen zweiten Unschärfe-Drain-Abschnitt (157) zur Entladung unnötiger elektrischer Ladungen von den ersten und den zweiten Vertikal-Transferabschnitten;

dadurch gekennzeichnet, daß eine Grobentladeperiode für unnötige elektrische Ladungen vorgesehen ist, in der ein Potentialpegel wenigstens eines der ersten (156a) und zweiten (156b) Vertikal-Transferabschnitte in der Transfereinrichtung durch Anwendung einer Vertikal-Gate-Taktspannung flach angeordnet ist.

9. Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei nur ein Potentialpegel des ersten Vertikal-Transferabschnitts (156a) während der Grobentladeperiode flach gemacht wird.

10. Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei der erste und zweite Unschärfe-Drain-Abschnitt dem ersten und zweiten Vertikal- Transferabschnitt entspricht, unnötige elektrische Ladungen während der Grobentladeperiode zu dem zweiten Unschärfe-Drain-Abschnitt (157) entladen werden und eine Entladungs- und Transferperiode vorgesehen ist, in der erste und zweite Vertikal-Transferabschnitte unnötige elektrische Ladungen zu dem erste Unschärfe-Drain-Abschnitt (154) entladen.

11. Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei ein Potential des ersten Vertikal-Transferabschnitts (156a) auf niedrigem Pegel gehalten wird und ein Potential des zweiten Vertikal-Transferabschnitts (156b) auf hohem Pegel gehalten wird.

12. Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Potentiale der ersten (156a) und zweiten (156b) Vertikal-Transferabschnitte während der Grobentladeperiode auf gleichem Pegel gehalten werden.

13. Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Perioden oder Zeitdauern, während derer das Potential in Transferrichtung gehalten wird, in den ersten (156a) und zweiten (156b) Vertikal-Transferabschnitten unterschiedlich voneinander gemacht werden.