JP2703416B2 - インターライン転送型ｃｃｄ撮像装置の駆動方法 - Google Patents
インターライン転送型ｃｃｄ撮像装置の駆動方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はインターライン転送型Ｃ
ＣＤ撮像装置の駆動方法に関し、特にフィールド蓄積モ
ードで動作するインターライン転送型ＣＣＤ撮像装置の
駆動方法に関する。
ＣＤ撮像装置の駆動方法に関し、特にフィールド蓄積モ
ードで動作するインターライン転送型ＣＣＤ撮像装置の
駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】インターライン転送型ＣＣＤ撮像装置か
ら信号を読み出す場合、通常は２フィールドが１フレー
ムを構成する２／１インターレース読出しが行われてい
る。マトリクス状に配列された各受光画素に於ける信号
蓄積は、各画素の受光蓄積期間が１フレームとなるフレ
ーム蓄積モード、又は１フィールドとなるフィールド蓄
積モードによって行われる。フィールド蓄積モードは
「Ｐｒｏｃ． ｏｆ Ｃｏｎｆ． ｏｎ Ｃｈａｒｇｅ Ｃ
ｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ Ｔｅｃｈ． ａｎｄ Ａｐｐ
ｌ． ｐ．１５２ （１９７６）」に示されているよう
に、動解像度が高く、ムービー等で現在広く用いられて
いる。
ら信号を読み出す場合、通常は２フィールドが１フレー
ムを構成する２／１インターレース読出しが行われてい
る。マトリクス状に配列された各受光画素に於ける信号
蓄積は、各画素の受光蓄積期間が１フレームとなるフレ
ーム蓄積モード、又は１フィールドとなるフィールド蓄
積モードによって行われる。フィールド蓄積モードは
「Ｐｒｏｃ． ｏｆ Ｃｏｎｆ． ｏｎ Ｃｈａｒｇｅ Ｃ
ｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ Ｔｅｃｈ． ａｎｄ Ａｐｐ
ｌ． ｐ．１５２ （１９７６）」に示されているよう
に、動解像度が高く、ムービー等で現在広く用いられて
いる。
【０００３】フィールド蓄積モードの具体的駆動法は、
１フィールドの受光蓄積期間の後に受光画素から垂直転
送部への信号読出しを１回で行なうシングルトランスフ
ァ法（ＳＴ法）と、信号読出しを２回に別けて行なうダ
ブルトランスファ法（ＤＴ法）とに大別される（テレビ
ジョン学会技術報告ＴＥＢＳ８７−３（１９８３
年））。
１フィールドの受光蓄積期間の後に受光画素から垂直転
送部への信号読出しを１回で行なうシングルトランスフ
ァ法（ＳＴ法）と、信号読出しを２回に別けて行なうダ
ブルトランスファ法（ＤＴ法）とに大別される（テレビ
ジョン学会技術報告ＴＥＢＳ８７−３（１９８３
年））。
【０００４】ＳＴ法では、図７に示すように、全ての受
光画素ＰＤの信号電荷を垂直転送部Ｖへ移した後、垂直
転送部Ｖで上下に隣接する２画素の信号電荷を加算する
（例えば、特公昭６２−４０９１０号公報）。その加算
の仕方を奇数フィールドと偶数フィールドで違えること
によりインターレースに対応させている。
光画素ＰＤの信号電荷を垂直転送部Ｖへ移した後、垂直
転送部Ｖで上下に隣接する２画素の信号電荷を加算する
（例えば、特公昭６２−４０９１０号公報）。その加算
の仕方を奇数フィールドと偶数フィールドで違えること
によりインターレースに対応させている。
【０００５】また、ＤＴ法に於いては、受光画素のうち
垂直方向１画素おきで全体の半分の受光画素の信号電荷
を先ず垂直転送部へ移し、その後１画素ピッチ分だけ順
方向又は逆方向に垂直転送部内を転送し、この転送され
た信号に残り半分の受光画素の信号電荷を読出し加算す
る（図８）。この１画素ピッチの転送の方向を奇数フィ
ールドと偶数フィールドとで異ならせることによりイン
ターレースに対応させている。
垂直方向１画素おきで全体の半分の受光画素の信号電荷
を先ず垂直転送部へ移し、その後１画素ピッチ分だけ順
方向又は逆方向に垂直転送部内を転送し、この転送され
た信号に残り半分の受光画素の信号電荷を読出し加算す
る（図８）。この１画素ピッチの転送の方向を奇数フィ
ールドと偶数フィールドとで異ならせることによりイン
ターレースに対応させている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ＳＴ法の場合、全ての
受光画素の信号電荷を垂直転送部内で混同することなく
一度保持しなければならない。これは最大取扱い電荷量
の低下を招きやすい。例えば垂直転送部を４相駆動とし
た場合、１電極下に信号電荷を保持しなければならず、
２以上の電極下で信号電荷を保持する他の駆動法の場合
に比べてフリンジ電界の影響を強く受ける。従って、Ｓ
Ｔ法では各画素から転送される信号電荷量は他の駆動法
の半分より少なく、２画素の信号電荷を加算した後も同
等の量に達しない。また、加算すべき２画素の信号電荷
量の間の差が大きいとこの低下の度合は更に大きくな
る。
受光画素の信号電荷を垂直転送部内で混同することなく
一度保持しなければならない。これは最大取扱い電荷量
の低下を招きやすい。例えば垂直転送部を４相駆動とし
た場合、１電極下に信号電荷を保持しなければならず、
２以上の電極下で信号電荷を保持する他の駆動法の場合
に比べてフリンジ電界の影響を強く受ける。従って、Ｓ
Ｔ法では各画素から転送される信号電荷量は他の駆動法
の半分より少なく、２画素の信号電荷を加算した後も同
等の量に達しない。また、加算すべき２画素の信号電荷
量の間の差が大きいとこの低下の度合は更に大きくな
る。
【０００７】ＤＴ法の場合、最大取扱い電荷量について
は問題はないが、一方のフィールドでは信号電荷を逆転
送しなければならない。これは順転送のみでは発生しな
い転送不良の要因となる。即ち、転送領域の一部にわず
かなポテンシャルのディップがある場合、順転送のみで
はこのディップは前段の信号によって常時埋められ表面
に現れない。しかし、一度逆転送が与えられるとポテン
シャルディップ内の信号電荷が掃き出され、その掃き出
し分が次の信号で埋め合わせられるので、出力信号に影
響する転送不良が生ずる。
は問題はないが、一方のフィールドでは信号電荷を逆転
送しなければならない。これは順転送のみでは発生しな
い転送不良の要因となる。即ち、転送領域の一部にわず
かなポテンシャルのディップがある場合、順転送のみで
はこのディップは前段の信号によって常時埋められ表面
に現れない。しかし、一度逆転送が与えられるとポテン
シャルディップ内の信号電荷が掃き出され、その掃き出
し分が次の信号で埋め合わせられるので、出力信号に影
響する転送不良が生ずる。
【０００８】出願人は、上記ＳＴ法及びＤＴ法の問題点
を解消し得る構成の撮像装置を開発した（特願平１−２
９８９７３号）。この撮像装置では、図９に示すよう
に、先ず垂直転送部内で上下に隣接する２画素分の信号
電荷が加算できるようポテンシャル状態を形成してお
き、しかる後全ての受光画素の信号電荷を順次に又は同
時に読み出すことにより加算する。これにより最大取扱
い電荷量の低下や逆転送時の問題は生じなくなる。しか
し、受光画素の信号電荷を読み出す際、垂直転送部の電
極の大半（例えば４相駆動の場合、その３相分の電極）
が高ポテンシャル状態となるので、受光画素のポテンシ
ャルが不安定になる。このため上記の改良された撮像装
置に於いては、受光画素からの信号読出し時に転送不良
を起こす恐れがある。
を解消し得る構成の撮像装置を開発した（特願平１−２
９８９７３号）。この撮像装置では、図９に示すよう
に、先ず垂直転送部内で上下に隣接する２画素分の信号
電荷が加算できるようポテンシャル状態を形成してお
き、しかる後全ての受光画素の信号電荷を順次に又は同
時に読み出すことにより加算する。これにより最大取扱
い電荷量の低下や逆転送時の問題は生じなくなる。しか
し、受光画素の信号電荷を読み出す際、垂直転送部の電
極の大半（例えば４相駆動の場合、その３相分の電極）
が高ポテンシャル状態となるので、受光画素のポテンシ
ャルが不安定になる。このため上記の改良された撮像装
置に於いては、受光画素からの信号読出し時に転送不良
を起こす恐れがある。
【０００９】本発明の目的は、フィールド蓄積モードで
信号電荷を読み出す際の最大取扱い量を大きくすること
ができ、逆転送時の転送不良や受光画素からの読み出し
時の転送不良を生ずることのないインターライン転送型
ＣＣＤ撮像装置の駆動方法を提供することにある。
信号電荷を読み出す際の最大取扱い量を大きくすること
ができ、逆転送時の転送不良や受光画素からの読み出し
時の転送不良を生ずることのないインターライン転送型
ＣＣＤ撮像装置の駆動方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のインターライン
転送型ＣＣＤ撮像装置の駆動方法は、マトリクス状に配
列された複数の受光画素、及び該受光画素の列に沿って
それぞれ配された複数の垂直転送部を備え、該受光画素
の各列は、複数の第１の受光画素と、複数の第２の受光
画素とを有し、該受光画素の各列に於いて該第１の受光
画素と該第２の受光画素とが交互に配列されており、該
垂直転送部の各列は、該第１の受光画素にそれぞれ対応
する複数の第１の蓄積領域と、該第２の受光画素にそれ
ぞれ対応する複数の第２の蓄積領域とを有し、該垂直転
送部の各列に於いて該第１の蓄積領域と該第２の蓄積領
域とが交互に配列されているインターライン転送型ＣＣ
Ｄ撮像装置の駆動に於いて、該第１の受光画素及び第２
の受光画素の一方の信号電荷を対応する該第１の蓄積領
域及び第２の蓄積領域の一方にそれぞれ読み出し、該第
１の蓄積領域及び第２の蓄積領域の一方の信号電荷の一
部を、該一方の蓄積領域に所定方向に隣接する該第１の
蓄積領域及び第２の蓄積領域の他方にそれぞれ移動さ
せ、該第１の受光画素及び第２の受光画素の他方の信号
電荷を対応する該第１の蓄積領域及び第２の蓄積領域の
他方にそれぞれ読み出し、該他方の蓄積領域のそれぞれ
に蓄積されている該一方の信号電荷の一部と加算し、並
びに該一方の蓄積領域に蓄積されている該信号電荷の残
部を、該隣接する該第１の蓄積領域及び第２の蓄積領域
の他方にそれぞれ移動させ、該他方の蓄積領域のそれぞ
れに蓄積されている該加算された信号電荷と加算するこ
とを包含しており、そのことにより上記目的が達成され
る。
転送型ＣＣＤ撮像装置の駆動方法は、マトリクス状に配
列された複数の受光画素、及び該受光画素の列に沿って
それぞれ配された複数の垂直転送部を備え、該受光画素
の各列は、複数の第１の受光画素と、複数の第２の受光
画素とを有し、該受光画素の各列に於いて該第１の受光
画素と該第２の受光画素とが交互に配列されており、該
垂直転送部の各列は、該第１の受光画素にそれぞれ対応
する複数の第１の蓄積領域と、該第２の受光画素にそれ
ぞれ対応する複数の第２の蓄積領域とを有し、該垂直転
送部の各列に於いて該第１の蓄積領域と該第２の蓄積領
域とが交互に配列されているインターライン転送型ＣＣ
Ｄ撮像装置の駆動に於いて、該第１の受光画素及び第２
の受光画素の一方の信号電荷を対応する該第１の蓄積領
域及び第２の蓄積領域の一方にそれぞれ読み出し、該第
１の蓄積領域及び第２の蓄積領域の一方の信号電荷の一
部を、該一方の蓄積領域に所定方向に隣接する該第１の
蓄積領域及び第２の蓄積領域の他方にそれぞれ移動さ
せ、該第１の受光画素及び第２の受光画素の他方の信号
電荷を対応する該第１の蓄積領域及び第２の蓄積領域の
他方にそれぞれ読み出し、該他方の蓄積領域のそれぞれ
に蓄積されている該一方の信号電荷の一部と加算し、並
びに該一方の蓄積領域に蓄積されている該信号電荷の残
部を、該隣接する該第１の蓄積領域及び第２の蓄積領域
の他方にそれぞれ移動させ、該他方の蓄積領域のそれぞ
れに蓄積されている該加算された信号電荷と加算するこ
とを包含しており、そのことにより上記目的が達成され
る。
【００１１】
【実施例】本発明を実施例について以下に説明する。
【００１２】本発明の実施例により駆動されるインター
ライン転送ＣＣＤ撮像装置を図１に示す。図１のインタ
ーライン転送ＣＣＤ撮像装置では、受光画素としてホト
ダイオードＰＤijがマトリクス状に配列されている。各
ホトダイオード列の間には、垂直転送部ＶＴを構成す
る、４個の電極ＶＴ1、ＶＴ2、ＶＴ3、ＶＴ4を１組とす
る電極群の列が形成されている。これらの電極群の各列
の図１での下端は水平転送部（不図示）に接続されてい
る。各電極群の電極ＶＴ1、ＶＴ2、ＶＴ3及びＶＴ4には
４種の駆動パルスφV1、φV2、φV3、φV4がそれぞれ印
加され、４相駆動が行われる。駆動パルスφV1〜φ
V4は、垂直転送駆動パルス発生回路ＶＧから供給され
る。ホトダイオードＰＤijに蓄積された信号電荷を垂直
転送部ＶＴへ読み出す領域は電極ＶＴ1、ＶＴ3と共通と
されている。即ち、各列の奇数番目のホトダイオードか
らの信号電荷の読み出しは電極ＶＴ1から延伸する転送
領域ＴＧを介して、偶数番目のホトダイオードからの信
号電荷の読み出しは電極ＶＴ3から延伸する転送領域Ｔ
Ｇを介して行われる。図１では、転送領域ＴＧには斜線
を施している。従って、この撮像装置では、電極Ｖ
Ｔ1、ＶＴ2の領域が第１の蓄積領域に対応し、電極ＶＴ
3、ＶＴ4の領域が第２の蓄積領域に対応している。
ライン転送ＣＣＤ撮像装置を図１に示す。図１のインタ
ーライン転送ＣＣＤ撮像装置では、受光画素としてホト
ダイオードＰＤijがマトリクス状に配列されている。各
ホトダイオード列の間には、垂直転送部ＶＴを構成す
る、４個の電極ＶＴ1、ＶＴ2、ＶＴ3、ＶＴ4を１組とす
る電極群の列が形成されている。これらの電極群の各列
の図１での下端は水平転送部（不図示）に接続されてい
る。各電極群の電極ＶＴ1、ＶＴ2、ＶＴ3及びＶＴ4には
４種の駆動パルスφV1、φV2、φV3、φV4がそれぞれ印
加され、４相駆動が行われる。駆動パルスφV1〜φ
V4は、垂直転送駆動パルス発生回路ＶＧから供給され
る。ホトダイオードＰＤijに蓄積された信号電荷を垂直
転送部ＶＴへ読み出す領域は電極ＶＴ1、ＶＴ3と共通と
されている。即ち、各列の奇数番目のホトダイオードか
らの信号電荷の読み出しは電極ＶＴ1から延伸する転送
領域ＴＧを介して、偶数番目のホトダイオードからの信
号電荷の読み出しは電極ＶＴ3から延伸する転送領域Ｔ
Ｇを介して行われる。図１では、転送領域ＴＧには斜線
を施している。従って、この撮像装置では、電極Ｖ
Ｔ1、ＶＴ2の領域が第１の蓄積領域に対応し、電極ＶＴ
3、ＶＴ4の領域が第２の蓄積領域に対応している。
【００１３】本実施例の駆動の仕方を図２〜図６を用い
て説明する。図２〜図５に於いて、（ａ）〜（ｈ）は奇
数フィールド及び偶数フィールドに於ける垂直転送の順
方向（電極ＶＴ1→電極ＶＴ4）に沿うポテンシャル分布
の時間的な変化をそれぞれ示している。また、図２の
（ｂ’）、並びに図３の（ｆ’）及び（ｇ’）は横軸に
ホトダイオードＰＤij−転送領域ＴＧ−垂直転送部ＶＴ
を取ったときの（即ち、図１のＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線に
それぞれ沿う）ポテンシャル分布を示している。また、
図６は駆動パルスφV1〜φV4のタイミング図を示す。
尚、本実施例では信号電荷は電子である。
て説明する。図２〜図５に於いて、（ａ）〜（ｈ）は奇
数フィールド及び偶数フィールドに於ける垂直転送の順
方向（電極ＶＴ1→電極ＶＴ4）に沿うポテンシャル分布
の時間的な変化をそれぞれ示している。また、図２の
（ｂ’）、並びに図３の（ｆ’）及び（ｇ’）は横軸に
ホトダイオードＰＤij−転送領域ＴＧ−垂直転送部ＶＴ
を取ったときの（即ち、図１のＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線に
それぞれ沿う）ポテンシャル分布を示している。また、
図６は駆動パルスφV1〜φV4のタイミング図を示す。
尚、本実施例では信号電荷は電子である。
【００１４】奇数フィールドの場合には、先ず、図６
（ａ）の時刻ｔ1に於いて電極ＶＴ2、ＶＴ4に供給され
る第２及び第４の駆動パルスφV2、φV4を低レベルＶL
に、電極ＶＴ1、ＶＴ3に供給される第１及び第３の駆動
パルスφV1、φV3を第１の中レベルＶI13とする（図２
（ａ））。次に、時刻ｔ2に於いて第１の駆動パルスφ
V1を高レベルＶHとすると、電極ＶＴ1下方の領域のポテ
ンシャルが深くなって奇数行のホトダイオードＰＤ
ij（ここでは、ｉは奇数）に蓄積されていた信号電荷Ｑ
1が転送領域ＴＧを介して電極ＶＴ1下方の領域へ転送さ
れる（図２（ｂ）及び（ｂ’）、以下では、電極ＶＴ1
〜ＶＴ4の下方の領域をそれぞれ単に領域ＶＴ1〜ＶＴ4
と称する）。この転送時に於いては、信号電荷Ｑ1が転
送される領域ＶＴ1に隣接する領域ＶＴ4及び領域ＶＴ2
のポテンシャルは低レベルＶLに保持されているので、
ホトダイオードＰＤijのポテンシャルは安定している。
（ａ）の時刻ｔ1に於いて電極ＶＴ2、ＶＴ4に供給され
る第２及び第４の駆動パルスφV2、φV4を低レベルＶL
に、電極ＶＴ1、ＶＴ3に供給される第１及び第３の駆動
パルスφV1、φV3を第１の中レベルＶI13とする（図２
（ａ））。次に、時刻ｔ2に於いて第１の駆動パルスφ
V1を高レベルＶHとすると、電極ＶＴ1下方の領域のポテ
ンシャルが深くなって奇数行のホトダイオードＰＤ
ij（ここでは、ｉは奇数）に蓄積されていた信号電荷Ｑ
1が転送領域ＴＧを介して電極ＶＴ1下方の領域へ転送さ
れる（図２（ｂ）及び（ｂ’）、以下では、電極ＶＴ1
〜ＶＴ4の下方の領域をそれぞれ単に領域ＶＴ1〜ＶＴ4
と称する）。この転送時に於いては、信号電荷Ｑ1が転
送される領域ＶＴ1に隣接する領域ＶＴ4及び領域ＶＴ2
のポテンシャルは低レベルＶLに保持されているので、
ホトダイオードＰＤijのポテンシャルは安定している。
【００１５】次いで、時刻ｔ3に於いて第１の駆動パル
スφV1を高レベルＶHに維持したまま、第２の駆動パル
スφV2を低レベルＶLから第２の中レベルＶI24（ＶI24
≧ＶI13）に上げ（図２（ｃ））、時刻ｔ4に於いて第１
の駆動パルスφV1を高レベルＶHから第１の中レベルＶ
I13に下げる（図２（ｄ））。第２の中レベルＶI24は第
１の中レベルＶI13より数ボルト程度高くするのが好ま
しい。更に、時刻ｔ5に於いて第２の駆動パルスφV2を
第２の中レベルＶI24から低レベルＶLに下げる（図２
（ｅ））。これにより、信号電荷Ｑ1の半分ΔＱ1aは領
域ＶＴ1に移され、他の半分ΔＱ1bは領域ＶＴ3に移され
て、ポテンシャル分布は図２の（ｅ）に示す状態にな
る。上述の一連の操作によって、深いポテンシャル領域
へ読み出された信号電荷Ｑ1を通常転送時のポテンシャ
ル状態へ戻す際、信号電荷Ｑ1は必らず複数の電極領域
に渡って保持されるので、過大な信号電荷が流入したと
しても信号電荷が隣接領域へ溢れることがない。
スφV1を高レベルＶHに維持したまま、第２の駆動パル
スφV2を低レベルＶLから第２の中レベルＶI24（ＶI24
≧ＶI13）に上げ（図２（ｃ））、時刻ｔ4に於いて第１
の駆動パルスφV1を高レベルＶHから第１の中レベルＶ
I13に下げる（図２（ｄ））。第２の中レベルＶI24は第
１の中レベルＶI13より数ボルト程度高くするのが好ま
しい。更に、時刻ｔ5に於いて第２の駆動パルスφV2を
第２の中レベルＶI24から低レベルＶLに下げる（図２
（ｅ））。これにより、信号電荷Ｑ1の半分ΔＱ1aは領
域ＶＴ1に移され、他の半分ΔＱ1bは領域ＶＴ3に移され
て、ポテンシャル分布は図２の（ｅ）に示す状態にな
る。上述の一連の操作によって、深いポテンシャル領域
へ読み出された信号電荷Ｑ1を通常転送時のポテンシャ
ル状態へ戻す際、信号電荷Ｑ1は必らず複数の電極領域
に渡って保持されるので、過大な信号電荷が流入したと
しても信号電荷が隣接領域へ溢れることがない。
【００１６】その後、時刻ｔ6に於いて第３の駆動パル
スφV3を第１の中レベルＶI13から高レベルＶHに上げ
る。これにより、領域ＶＴ3のポテンシャルが深くな
り、偶数行のホトダイオードＰＤij（ここでは、ｉは偶
数）に蓄積されていた信号電荷Ｑ２が転送領域ＴＧを介
して領域ＶＴ３へ転送され、領域ＶＴ3に既に存在して
いる分割信号電荷ΔＱ1bに加算される（ΔＱ1b＋Ｑ2、
図３（ｆ））。この場合も、領域ＶＴ3に隣接する領域
ＶＴ2及び領域ＶＴ4のポテンシャルは低レベルＶLに保
持されているので、ホトダイオードＰＤijのポテンシャ
ルは安定している。
スφV3を第１の中レベルＶI13から高レベルＶHに上げ
る。これにより、領域ＶＴ3のポテンシャルが深くな
り、偶数行のホトダイオードＰＤij（ここでは、ｉは偶
数）に蓄積されていた信号電荷Ｑ２が転送領域ＴＧを介
して領域ＶＴ３へ転送され、領域ＶＴ3に既に存在して
いる分割信号電荷ΔＱ1bに加算される（ΔＱ1b＋Ｑ2、
図３（ｆ））。この場合も、領域ＶＴ3に隣接する領域
ＶＴ2及び領域ＶＴ4のポテンシャルは低レベルＶLに保
持されているので、ホトダイオードＰＤijのポテンシャ
ルは安定している。
【００１７】次いで、時刻ｔ7に於いて第３の駆動パル
スφV3を高レベルＶHに維持したまま、第２の駆動パル
スφV2を低レベルＶLから第２の中レベルＶI24に上げる
（図３（ｇ））。これにより、領域ＶＴ1にあった分割
信号電荷ΔＱ1aが領域ＶＴ3に移動し、領域ＶＴ3に既に
存在している信号電荷の和ΔＱ1b＋Ｑ2に更に加算され
る（ΔＱ1b＋Ｑ2＋ΔＱ1a＝Ｑ1＋Ｑ2）。従って、領域
ＶＴ3の信号電荷の量は信号電荷Ｑ1と信号電荷Ｑ2との
合計Ｑ1＋Ｑ2となる。この合計信号電荷Ｑ1＋Ｑ2が大き
い場合には、その一部が領域ＶＴ2にも保持される。領
域ＶＴ3（及び領域ＶＴ2）に保持される合計信号電荷Ｑ
1＋Ｑ2の上限値は、ホトダイオードＰＤijから領域ＶＴ
3に読み出された信号電荷が該ホトダイオードに逆流し
ない限界である。図３の（ｇ）に示すように、第２の中
レベルＶI24を少し高目に設定することによって、領域
ＶＴ3のＴＧ領域のポテンシャルより領域ＶＴ2のポテン
シャルをΔφｍだけ深くすることができる。従って、合
計信号電荷の一部がホトダイオード側へ逆流する前に領
域ＶＴ2へ多くの信号電荷が移るので、合計信号電荷Ｑ1
＋Ｑ2の上限値は十分大きくすることができる。
スφV3を高レベルＶHに維持したまま、第２の駆動パル
スφV2を低レベルＶLから第２の中レベルＶI24に上げる
（図３（ｇ））。これにより、領域ＶＴ1にあった分割
信号電荷ΔＱ1aが領域ＶＴ3に移動し、領域ＶＴ3に既に
存在している信号電荷の和ΔＱ1b＋Ｑ2に更に加算され
る（ΔＱ1b＋Ｑ2＋ΔＱ1a＝Ｑ1＋Ｑ2）。従って、領域
ＶＴ3の信号電荷の量は信号電荷Ｑ1と信号電荷Ｑ2との
合計Ｑ1＋Ｑ2となる。この合計信号電荷Ｑ1＋Ｑ2が大き
い場合には、その一部が領域ＶＴ2にも保持される。領
域ＶＴ3（及び領域ＶＴ2）に保持される合計信号電荷Ｑ
1＋Ｑ2の上限値は、ホトダイオードＰＤijから領域ＶＴ
3に読み出された信号電荷が該ホトダイオードに逆流し
ない限界である。図３の（ｇ）に示すように、第２の中
レベルＶI24を少し高目に設定することによって、領域
ＶＴ3のＴＧ領域のポテンシャルより領域ＶＴ2のポテン
シャルをΔφｍだけ深くすることができる。従って、合
計信号電荷の一部がホトダイオード側へ逆流する前に領
域ＶＴ2へ多くの信号電荷が移るので、合計信号電荷Ｑ1
＋Ｑ2の上限値は十分大きくすることができる。
【００１８】最後に、時刻ｔ8に於いて第３の駆動パル
スφV3を高レベルＶHから第１の中レベルＶI13に下げる
ことにより、合計信号電荷Ｑ1＋Ｑ2が３領域ＶＴ1、Ｖ
Ｔ2及びＶＴ3に分配されて保持される（図２（ｈ））。
これ以降は、通常の態様によって信号電荷の転送が行わ
れる。
スφV3を高レベルＶHから第１の中レベルＶI13に下げる
ことにより、合計信号電荷Ｑ1＋Ｑ2が３領域ＶＴ1、Ｖ
Ｔ2及びＶＴ3に分配されて保持される（図２（ｈ））。
これ以降は、通常の態様によって信号電荷の転送が行わ
れる。
【００１９】偶数フィールドに於いては、図４、図５及
び図６の（ｂ）に示すように、奇数フィールドの場合と
比べて領域ＶＴ2の役割と領域ＶＴ4のそれとが入れ替わ
っているが、奇数フィールドの場合と同様に駆動され
る。
び図６の（ｂ）に示すように、奇数フィールドの場合と
比べて領域ＶＴ2の役割と領域ＶＴ4のそれとが入れ替わ
っているが、奇数フィールドの場合と同様に駆動され
る。
【００２０】垂直転送駆動パルス発生回路ＶＧは、クロ
ック信号、水平同期信号、及び垂直同期信号より上述の
ような駆動パルスφV1〜φV4を生成する。垂直転送駆動
パルス発生回路ＶＧは論理回路等を用いて容易に構成す
ることができるので、その説明は省略する。
ック信号、水平同期信号、及び垂直同期信号より上述の
ような駆動パルスφV1〜φV4を生成する。垂直転送駆動
パルス発生回路ＶＧは論理回路等を用いて容易に構成す
ることができるので、その説明は省略する。
【００２１】本実施例では第２の中レベルＶI24を第１
の中レベルＶI13よりも高く（ＶI24≧ＶI13）とされて
いるが、これによって時刻ｔ8以降の通常転送時に於け
る最大取扱い電荷量を増大することができるという効果
ももたらされる。また、ホトダイオードＰＤijから垂直
転送部ＶＴへ信号電荷を読み出す際の該ホトダイオード
ＰＤijのポテンシャル変動を抑える効果は、電極ＶＴ2
及び電極ＶＴ4を下層電極として形成し、電極ＶＴ1及び
電極ＶＴ3を上層電極として形成すると一層顕著とな
り、本発明がより効果的となる。
の中レベルＶI13よりも高く（ＶI24≧ＶI13）とされて
いるが、これによって時刻ｔ8以降の通常転送時に於け
る最大取扱い電荷量を増大することができるという効果
ももたらされる。また、ホトダイオードＰＤijから垂直
転送部ＶＴへ信号電荷を読み出す際の該ホトダイオード
ＰＤijのポテンシャル変動を抑える効果は、電極ＶＴ2
及び電極ＶＴ4を下層電極として形成し、電極ＶＴ1及び
電極ＶＴ3を上層電極として形成すると一層顕著とな
り、本発明がより効果的となる。
【００２２】本発明が適用される撮像装置の構成は上述
のものに限定されるものではなく、他の構造のインター
ライン転送型撮像装置にも適用され得る。例えば、転送
領域ＴＧを独立したゲート構造とすることもできる。ま
た、垂直転送部ＶＴの構成も４相に限定されるものでは
なく、１画素当り３以上の電極を設けるようにしてもよ
い。
のものに限定されるものではなく、他の構造のインター
ライン転送型撮像装置にも適用され得る。例えば、転送
領域ＴＧを独立したゲート構造とすることもできる。ま
た、垂直転送部ＶＴの構成も４相に限定されるものでは
なく、１画素当り３以上の電極を設けるようにしてもよ
い。
【００２３】
【発明の効果】本発明のインターライン転送型ＣＣＤ撮
像装置の駆動方法によれば、フィールド蓄積モードで信
号電荷を読み出す際の最大取扱い量を大きくすることが
でき、しかも読み出し時の受光部のポテンシャルを安定
させることができる。従って、逆転送時の転送不良や、
受光画素からの読み出し時の転送不良を生ずることがな
い。
像装置の駆動方法によれば、フィールド蓄積モードで信
号電荷を読み出す際の最大取扱い量を大きくすることが
でき、しかも読み出し時の受光部のポテンシャルを安定
させることができる。従って、逆転送時の転送不良や、
受光画素からの読み出し時の転送不良を生ずることがな
い。
【図１】本発明の一実施例が適用されるインターライン
転送型ＣＣＤ撮像装置の要部を模式的に示す図である。
転送型ＣＣＤ撮像装置の要部を模式的に示す図である。
【図２】その実施例に於ける垂直転送部の駆動を説明す
るためのポテンシャル分布を示す図である。
るためのポテンシャル分布を示す図である。
【図３】その実施例に於ける垂直転送部の駆動を説明す
るためのポテンシャル分布を示す図である。
るためのポテンシャル分布を示す図である。
【図４】その実施例に於ける垂直転送部の駆動を説明す
るための図２とは異なるフィールドに於けるポテンシャ
ル分布を示す図である。
るための図２とは異なるフィールドに於けるポテンシャ
ル分布を示す図である。
【図５】その実施例に於ける垂直転送部の駆動を説明す
るための図２とは異なるフィールドに於けるポテンシャ
ル分布を示す図である。
るための図２とは異なるフィールドに於けるポテンシャ
ル分布を示す図である。
【図６】（ａ）は図２及び図３に対応するタイミングチ
ャート、（ｂ）は図４及び図５に対応するタイミングチ
ャートである。
ャート、（ｂ）は図４及び図５に対応するタイミングチ
ャートである。
【図７】従来の駆動法の一例を示す模式図である。
【図８】従来の駆動法の他の例を示す模式図である。
【図９】従来の駆動法の更に他の例を示す模式図であ
る。
る。
ＶＧ 垂直転送駆動パルス発生回路 ＶＴ 垂直転送部 ＶＴ1 第１の電極又は領域（第１の蓄積領域） ＶＴ2 第２の電極又は領域（第１の蓄積領域） ＶＴ3 第３の電極又は領域（第２の蓄積領域） ＶＴ4 第４の電極又は領域（第２の蓄積領域）
Claims (1)
- 【請求項１】マトリクス状に配列された複数の受光画
素、及び該受光画素の列に沿ってそれぞれ配された複数
の垂直転送部を備え、該受光画素の各列は、複数の第１
の受光画素と、複数の第２の受光画素とを有し、該受光
画素の各列に於いて該第１の受光画素と該第２の受光画
素とが交互に配列されており、該垂直転送部の各列は、
該第１の受光画素にそれぞれ対応する複数の第１の蓄積
領域と、該第２の受光画素にそれぞれ対応する複数の第
２の蓄積領域とを有し、該垂直転送部の各列に於いて該
第１の蓄積領域と該第２の蓄積領域とが交互に配列され
ているインターライン転送型ＣＣＤ撮像装置の駆動に於
いて、該第１の受光画素及び第２の受光画素の一方の信
号電荷を対応する該第１の蓄積領域及び第２の蓄積領域
の一方にそれぞれ読み出し、該第１の蓄積領域及び第２
の蓄積領域の一方の信号電荷の一部を、該一方の蓄積領
域に所定方向に隣接する該第１の蓄積領域及び第２の蓄
積領域の他方にそれぞれ移動させ、該第１の受光画素及
び第２の受光画素の他方の信号電荷を対応する該第１の
蓄積領域及び第２の蓄積領域の他方にそれぞれ読み出
し、該他方の蓄積領域のそれぞれに蓄積されている該一
方の信号電荷の一部と加算し、並びに該一方の蓄積領域
に蓄積されている該信号電荷の残部を、該隣接する該第
１の蓄積領域及び第２の蓄積領域の他方にそれぞれ移動
させ、該他方の蓄積領域のそれぞれに蓄積されている該
加算された信号電荷と加算することを包含するインター
ライン転送型ＣＣＤ撮像装置の駆動方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3067110A JP2703416B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | インターライン転送型ｃｃｄ撮像装置の駆動方法 |
| KR1019920005057A KR960004468B1 (ko) | 1991-03-29 | 1992-03-27 | 인터라인 전송형 ccd 이메저 구동방법 |
| EP92302702A EP0509661B1 (en) | 1991-03-29 | 1992-03-27 | Method of driving an interline transfer type CCD imager |
| DE69212880T DE69212880T2 (de) | 1991-03-29 | 1992-03-27 | Verfahren zur Steuerung eines zwischenzeilig übertragenden CCD-Bildsensors |
| US08/163,600 US5353057A (en) | 1991-03-29 | 1993-12-07 | Method of driving interline transfer type CCD imager |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3067110A JP2703416B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | インターライン転送型ｃｃｄ撮像装置の駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04302285A JPH04302285A (ja) | 1992-10-26 |
| JP2703416B2 true JP2703416B2 (ja) | 1998-01-26 |
Family
ID=13335433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3067110A Expired - Fee Related JP2703416B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | インターライン転送型ｃｃｄ撮像装置の駆動方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5353057A (ja) |
| EP (1) | EP0509661B1 (ja) |
| JP (1) | JP2703416B2 (ja) |
| KR (1) | KR960004468B1 (ja) |
| DE (1) | DE69212880T2 (ja) |
Families Citing this family (6)
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|---|---|---|---|---|
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| JP3847811B2 (ja) * | 1995-06-30 | 2006-11-22 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
| US6335757B1 (en) | 1997-09-02 | 2002-01-01 | Bojko Vodanovic | CCD imaging device for high speed profiling |
| JP2894341B1 (ja) * | 1998-03-12 | 1999-05-24 | 日本電気株式会社 | 固体撮像装置の駆動方法 |
| US8497927B2 (en) * | 2004-07-01 | 2013-07-30 | Broadcom Corporation | Method for using wide dynamic range sensor in low light conditions |
| JP5137770B2 (ja) * | 2008-09-30 | 2013-02-06 | シャープ株式会社 | 放射線画像撮影システム |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57148478A (en) * | 1981-03-09 | 1982-09-13 | Canon Inc | Solid image pickup device |
| US4551758A (en) * | 1982-06-09 | 1985-11-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pick-up device and system |
| JPS60142683A (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置 |
| JPS60163583A (ja) * | 1984-02-03 | 1985-08-26 | Toshiba Corp | 電荷転送形エリアイメ−ジセンサの駆動方式 |
| JPS6153766A (ja) * | 1984-08-24 | 1986-03-17 | Hitachi Ltd | インタ−ライン型電荷転送撮像素子 |
| JPS61179679A (ja) * | 1985-02-05 | 1986-08-12 | Fuji Photo Film Co Ltd | 電荷転送型固体撮像装置 |
| JPS6240910A (ja) * | 1985-08-20 | 1987-02-21 | Nippon Mining Co Ltd | 良好なめつき性を有する銅又は銅合金材料の製造方法 |
| EP0286123B1 (en) * | 1987-04-10 | 1992-12-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid-state imaging device having high-speed shutter function and method of realizing high-speed function in solid-state imaging device |
| JP2735223B2 (ja) * | 1988-06-08 | 1998-04-02 | 日本放送協会 | 固体撮像装置 |
-
1991
- 1991-03-29 JP JP3067110A patent/JP2703416B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-03-27 DE DE69212880T patent/DE69212880T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-03-27 EP EP92302702A patent/EP0509661B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-03-27 KR KR1019920005057A patent/KR960004468B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1993
- 1993-12-07 US US08/163,600 patent/US5353057A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0509661A2 (en) | 1992-10-21 |
| EP0509661B1 (en) | 1996-08-21 |
| DE69212880T2 (de) | 1997-02-20 |
| US5353057A (en) | 1994-10-04 |
| JPH04302285A (ja) | 1992-10-26 |
| EP0509661A3 (en) | 1993-01-13 |
| KR920018963A (ko) | 1992-10-22 |
| KR960004468B1 (ko) | 1996-04-06 |
| DE69212880D1 (de) | 1996-09-26 |
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