JP2799015B2 - 固体撮像素子の駆動方法 - Google Patents
固体撮像素子の駆動方法Info
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- JP2799015B2 JP2799015B2 JP1306481A JP30648189A JP2799015B2 JP 2799015 B2 JP2799015 B2 JP 2799015B2 JP 1306481 A JP1306481 A JP 1306481A JP 30648189 A JP30648189 A JP 30648189A JP 2799015 B2 JP2799015 B2 JP 2799015B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、例えば電子スチルカメラやビデオカメラ
等に使用される固体撮像素子に係り、特にその駆動方法
の改良に関する。
等に使用される固体撮像素子に係り、特にその駆動方法
の改良に関する。
（従来の技術） 周知のように、例えば電子スチルカメラやビデオカメ
ラ等にあっては、被写体の光学像を電気的なテレビジョ
ン信号に変換するために、例えばCCD（チャージ・カッ
プルド・デバイス）等に代表される固体撮像素子が用い
られてきている。この固体撮像素子は、一般に、水平及
び垂直方向に平面的に配列された複数のフォトダイオー
ドと、この複数のフォトダイオードにそれぞれ対応して
設置され、フォトダイオードの信号電荷が転送されると
ともに、垂直方向への電荷転送が可能な複数の垂直転送
段と、この複数の垂直転送段によって垂直方向に転送さ
れた信号電荷が供給される水平転送段と、この水平転送
段に転送された信号電荷を増幅して出力する出力増幅部
とを備えている。
ラ等にあっては、被写体の光学像を電気的なテレビジョ
ン信号に変換するために、例えばCCD（チャージ・カッ
プルド・デバイス）等に代表される固体撮像素子が用い
られてきている。この固体撮像素子は、一般に、水平及
び垂直方向に平面的に配列された複数のフォトダイオー
ドと、この複数のフォトダイオードにそれぞれ対応して
設置され、フォトダイオードの信号電荷が転送されると
ともに、垂直方向への電荷転送が可能な複数の垂直転送
段と、この複数の垂直転送段によって垂直方向に転送さ
れた信号電荷が供給される水平転送段と、この水平転送
段に転送された信号電荷を増幅して出力する出力増幅部
とを備えている。
ここで、フォトダイオードから垂直転送段への電荷転
送が非完全転送型の固体撮像素子で、電子シャッタ動作
を行なった場合について考える。この電子シャッタ動作
とは、フォトダイオードに対する信号電荷蓄積時間をフ
ィールドレート（NTSC方式の場合は1/59.94sec）より短
い時間（例えば1/1000sec）とすることにより、動被写
体に対する解像度を向上させる手段であり、信号読み出
しより露光時間だけ前にフォトダイオード内の不要電荷
を掃き出すことで実現される。そして、この信号読み出
しや不要電荷の掃き出しは、転送ゲート電極に信号読み
出し用及び電荷の掃き出し用のフィールドシフトパルス
を与えることにより行なわれる。
送が非完全転送型の固体撮像素子で、電子シャッタ動作
を行なった場合について考える。この電子シャッタ動作
とは、フォトダイオードに対する信号電荷蓄積時間をフ
ィールドレート（NTSC方式の場合は1/59.94sec）より短
い時間（例えば1/1000sec）とすることにより、動被写
体に対する解像度を向上させる手段であり、信号読み出
しより露光時間だけ前にフォトダイオード内の不要電荷
を掃き出すことで実現される。そして、この信号読み出
しや不要電荷の掃き出しは、転送ゲート電極に信号読み
出し用及び電荷の掃き出し用のフィールドシフトパルス
を与えることにより行なわれる。
ところで、フォトダイオードから垂直転送段への電荷
転送が非完全型の固体撮像素子では、電子シャッタ動作
を行なわせた場合、第10図に示すように、信号量が小さ
いときに入射光量と出力信号との直線性が悪くなるとい
う問題が生じる。この原因は、フォトダイオード内に蓄
積された電子のエネルギー準位に対する存在確率が、熱
平衡状態であるFermi−Dirac分布にしたがうために、画
素内に存在する電子数と読み出される信号電子数との間
に直線関係が成立しないためである。
転送が非完全型の固体撮像素子では、電子シャッタ動作
を行なわせた場合、第10図に示すように、信号量が小さ
いときに入射光量と出力信号との直線性が悪くなるとい
う問題が生じる。この原因は、フォトダイオード内に蓄
積された電子のエネルギー準位に対する存在確率が、熱
平衡状態であるFermi−Dirac分布にしたがうために、画
素内に存在する電子数と読み出される信号電子数との間
に直線関係が成立しないためである。
すなわち、フォトダイオード内電子の存在確率がした
がうFermi−Dirac分布PFD（V,VFL）は、 PFD(V,VFL)＝1/[１＋exp{ｅ(Ｖ−VFL)/kT}] で与えられる。ただし、VFLはフォトダイオード内電子
のフェルミ準位であり、Ｖは電子の持ち得るエネルギー
準位であり、ｅは電子の電荷量（1.602×10-19C）であ
り、ｋはボルツマン定数（1.3804×10-23J/K）であり、
Ｔは絶対温度である。そして、フォトダイオードから垂
直転送段への電荷転送（いわゆるフィールドシフト）
は、第11図に示すように、フォトダイオードPDと垂直転
送段Ｖ−CCDとの間に設けられた転送ゲートTGのポテン
シャルを下げることにより、転送ゲートTGのポテンシャ
ルより上のエネルギー準位にある電子（第11図中斜線で
示す）が垂直転送段Ｖ−CCDに転送されて行なわれる。
がうFermi−Dirac分布PFD（V,VFL）は、 PFD(V,VFL)＝1/[１＋exp{ｅ(Ｖ−VFL)/kT}] で与えられる。ただし、VFLはフォトダイオード内電子
のフェルミ準位であり、Ｖは電子の持ち得るエネルギー
準位であり、ｅは電子の電荷量（1.602×10-19C）であ
り、ｋはボルツマン定数（1.3804×10-23J/K）であり、
Ｔは絶対温度である。そして、フォトダイオードから垂
直転送段への電荷転送（いわゆるフィールドシフト）
は、第11図に示すように、フォトダイオードPDと垂直転
送段Ｖ−CCDとの間に設けられた転送ゲートTGのポテン
シャルを下げることにより、転送ゲートTGのポテンシャ
ルより上のエネルギー準位にある電子（第11図中斜線で
示す）が垂直転送段Ｖ−CCDに転送されて行なわれる。
このため、フォトダイオードPDから垂直転送段Ｖ−CC
Dに転送される電荷QRは、転送ゲートTGのポテンシャル
をVTGとし、フォトダイオードPDの準位密度の２倍をｇ
とすれば、 で与えられる。この積分を行なうと、 QR＝（egkT/e） ・ln［１＋exp｛（VFL−VTG）/VT｝］ となる。ただし、VTは熱電圧で、kT/eである。そして、
このフォトダイオード内電荷のフェルミレベル（VFL−V
TG）/VTと、 との関係を、第12図に示している。フォトダイオードPD
から垂直転送段Ｖ−CCDへの電荷転送により、フォトダ
イオードPD内のフェルミ準位はQR/egだけ低下する。こ
のため、フィールドシフトの前後のフェルミ準位の関係
は、第12図でフィールドシフト前のフェルミ準位に対応
する縦線を引き、曲線との交点から45度の角度で下ろし
た線と横軸との交点が、フィールドシフト後のフェルミ
準位となる。
Dに転送される電荷QRは、転送ゲートTGのポテンシャル
をVTGとし、フォトダイオードPDの準位密度の２倍をｇ
とすれば、 で与えられる。この積分を行なうと、 QR＝（egkT/e） ・ln［１＋exp｛（VFL−VTG）/VT｝］ となる。ただし、VTは熱電圧で、kT/eである。そして、
このフォトダイオード内電荷のフェルミレベル（VFL−V
TG）/VTと、 との関係を、第12図に示している。フォトダイオードPD
から垂直転送段Ｖ−CCDへの電荷転送により、フォトダ
イオードPD内のフェルミ準位はQR/egだけ低下する。こ
のため、フィールドシフトの前後のフェルミ準位の関係
は、第12図でフィールドシフト前のフェルミ準位に対応
する縦線を引き、曲線との交点から45度の角度で下ろし
た線と横軸との交点が、フィールドシフト後のフェルミ
準位となる。
不要電荷掃き出し用のフィールドシフトパルスで不要
電荷を掃き出した後、電子シャッタ露光時間内の入射光
によってフォトダイオードPD内電荷が増加する。その
後、フォトダイオードPDから信号電荷の読み出しを行な
うが、このときに読み出される信号電荷量Ｅは、第12図
に作図されているように、電子シャッタの露光時間内に
発生した電荷量Ｄより多くなっている。そして、このよ
うにして求めた入射光量と信号電荷量との関係が、先に
第10図に示したようになり、小信号時に直線性が損なわ
れることになる。
電荷を掃き出した後、電子シャッタ露光時間内の入射光
によってフォトダイオードPD内電荷が増加する。その
後、フォトダイオードPDから信号電荷の読み出しを行な
うが、このときに読み出される信号電荷量Ｅは、第12図
に作図されているように、電子シャッタの露光時間内に
発生した電荷量Ｄより多くなっている。そして、このよ
うにして求めた入射光量と信号電荷量との関係が、先に
第10図に示したようになり、小信号時に直線性が損なわ
れることになる。
また、不要電荷掃き出し後のフォトダイオードPD内に
は、第13図（ａ）に作図して示すように、信号電荷量に
対応した残留電荷が多く存在し、同図（ｂ）に斜線で示
すように、残像が発生するという不都合も有している。
は、第13図（ａ）に作図して示すように、信号電荷量に
対応した残留電荷が多く存在し、同図（ｂ）に斜線で示
すように、残像が発生するという不都合も有している。
（発明が解決しようとする課題） 以上のように、従来の固体撮像素子の駆動方法では、
非完全転送型の固体撮像素子で電子シャッタ動作を行な
った場合、小信号時に、フィールドシフトの前後のフェ
ルミ準位の関係より、読み出される信号電荷量が露光時
間内に発生した電荷量よりも多くなってしまい、入射光
量に対する出力信号の関係が直線的にならないととも
に、残像も多く発生するという問題を有している。
非完全転送型の固体撮像素子で電子シャッタ動作を行な
った場合、小信号時に、フィールドシフトの前後のフェ
ルミ準位の関係より、読み出される信号電荷量が露光時
間内に発生した電荷量よりも多くなってしまい、入射光
量に対する出力信号の関係が直線的にならないととも
に、残像も多く発生するという問題を有している。
そこで、この発明は上記事情を考慮してなされたもの
で、非完全転送型の固体撮像素子で電子シャッタ動作を
行なった場合に、小信号時に、入射光量に対する出力信
号の関係が非直線になることを防止するとともに、残像
も少なくし得る極めて良好な固体撮像素子の駆動方法を
提供することを目的とする。
で、非完全転送型の固体撮像素子で電子シャッタ動作を
行なった場合に、小信号時に、入射光量に対する出力信
号の関係が非直線になることを防止するとともに、残像
も少なくし得る極めて良好な固体撮像素子の駆動方法を
提供することを目的とする。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明に係る固体撮像素子の駆動方法は、光電変換
素子に対して電荷掃き出しを行ない、該光電変換素子に
対する一定の露光時間が経過した後、光電変換素子から
電荷を読み出すものを対象としている。そして、電荷掃
き出しの前に光電変換素子に所定量の電荷を注入すると
ともに、光電変換素子からの電荷の読み出し時に、該光
電変換素子から電荷を取り出すための転送ゲートのポテ
ンシャルを、電荷掃き出し時よりも低く設定するように
したものである。
素子に対して電荷掃き出しを行ない、該光電変換素子に
対する一定の露光時間が経過した後、光電変換素子から
電荷を読み出すものを対象としている。そして、電荷掃
き出しの前に光電変換素子に所定量の電荷を注入すると
ともに、光電変換素子からの電荷の読み出し時に、該光
電変換素子から電荷を取り出すための転送ゲートのポテ
ンシャルを、電荷掃き出し時よりも低く設定するように
したものである。
（作用） 上記のような方法によれば、電荷掃き出しの前に光電
変換素子に所定量の電荷を注入して、電荷掃き出し後の
光電変換素子内の電荷量を一定量にし、転送ゲートのポ
テンシャルを電荷掃き出し時よりも低く設定して、光電
変換素子からの電荷の読み出しを行なうことにより、電
荷読み出し後の光電変換素子内の電荷を一定量にするこ
とができるので、小信号時に、入射光量に対する出力信
号の関係が非直線になることを防止するとともに、残像
も少なくすることができる。
変換素子に所定量の電荷を注入して、電荷掃き出し後の
光電変換素子内の電荷量を一定量にし、転送ゲートのポ
テンシャルを電荷掃き出し時よりも低く設定して、光電
変換素子からの電荷の読み出しを行なうことにより、電
荷読み出し後の光電変換素子内の電荷を一定量にするこ
とができるので、小信号時に、入射光量に対する出力信
号の関係が非直線になることを防止するとともに、残像
も少なくすることができる。
（実施例） 以下、この発明の一実施例について図面を参照して詳
細に説明する。すなわち、第１図に示すように、転送ゲ
ートTGに不要電荷掃き出し用及び信号電荷読み出し用の
各フィールドシフトパルスFS1,FS2を与える前に、電荷
注入用のパルスDT1を発生させ、フォトダイオードPDに
所定量の電荷を注入させるとともに、不要電荷掃き出し
用のフィールドシフトパルスFS1のレベルに対して、信
号電荷読み出し用のフィールドシフトパルスFS2のレベ
ルをΔVFSだけ高くし、つまり、信号電荷読み出し時
に、転送ゲートTGのポテンシャルを不要電荷掃き出し時
よりも低く設定して、フォトダイオードPD内電荷を読み
出すようにしたことが、従来と異なる部分である。ま
た、第２図は、不要電荷掃き出し時と信号電荷読み出し
時とにおける、フォトダイオードPD内電荷のフェルミ準
位とフォトダイオードPDから転送される電荷量との関係
をそれぞれ示している。
細に説明する。すなわち、第１図に示すように、転送ゲ
ートTGに不要電荷掃き出し用及び信号電荷読み出し用の
各フィールドシフトパルスFS1,FS2を与える前に、電荷
注入用のパルスDT1を発生させ、フォトダイオードPDに
所定量の電荷を注入させるとともに、不要電荷掃き出し
用のフィールドシフトパルスFS1のレベルに対して、信
号電荷読み出し用のフィールドシフトパルスFS2のレベ
ルをΔVFSだけ高くし、つまり、信号電荷読み出し時
に、転送ゲートTGのポテンシャルを不要電荷掃き出し時
よりも低く設定して、フォトダイオードPD内電荷を読み
出すようにしたことが、従来と異なる部分である。ま
た、第２図は、不要電荷掃き出し時と信号電荷読み出し
時とにおける、フォトダイオードPD内電荷のフェルミ準
位とフォトダイオードPDから転送される電荷量との関係
をそれぞれ示している。
ここで、不要電荷掃き出しに先立つ電荷注入を行なう
ことによって、フォトダイオード内電荷のフェルミ準位
がΔVinjだけ上昇したとすると、電荷掃き出し後のフォ
トダイオード内電荷のフェルミ準位VSは、不要電荷量Δ
VQの関数であり、ΔVFSが十分に大きい場合（信号読み
出し後のフェルミ準位が変化しない）には、 となる。ここで、 （ΔVinj−ΔVFS＋ΔVQ）＞2VT であれば、6.3％以内の誤差で ln（１＋Ｘ）＝Ｘ と近似できるため、 VS（ΔVQ） ＝−VT×exp｛−（ΔVinj−ΔVFS＋ΔVQ）/VT｝ ＝−VT×exp｛−（ΔVinj−ΔVFS）/VT｝ ×exp｛−（ΔVQ/VT）｝ のように、不要電荷掃き出し後のフォトダイオードPD内
電荷のフェルミ準位が近似できる。その後、信号電荷の
蓄積が行なわれ、フォトダイオードPD内電荷のフェルミ
準位が増加する。
ことによって、フォトダイオード内電荷のフェルミ準位
がΔVinjだけ上昇したとすると、電荷掃き出し後のフォ
トダイオード内電荷のフェルミ準位VSは、不要電荷量Δ
VQの関数であり、ΔVFSが十分に大きい場合（信号読み
出し後のフェルミ準位が変化しない）には、 となる。ここで、 （ΔVinj−ΔVFS＋ΔVQ）＞2VT であれば、6.3％以内の誤差で ln（１＋Ｘ）＝Ｘ と近似できるため、 VS（ΔVQ） ＝−VT×exp｛−（ΔVinj−ΔVFS＋ΔVQ）/VT｝ ＝−VT×exp｛−（ΔVinj−ΔVFS）/VT｝ ×exp｛−（ΔVQ/VT）｝ のように、不要電荷掃き出し後のフォトダイオードPD内
電荷のフェルミ準位が近似できる。その後、信号電荷の
蓄積が行なわれ、フォトダイオードPD内電荷のフェルミ
準位が増加する。
次に、フォトダイオードPDからの信号電荷読み出し時
には、転送ゲートTGのポテンシャルがΔVFSだけ低く設
定されて電荷読み出しが行なわれる。この読み出された
信号電荷量をフォトダイオードPDの静電容量CPD（＝e
g）で割った値VROは、 ΔVFS＞2VT とし、フォトダイオードPD内に蓄積された電荷のフェル
ミ準位の増加分をΔVsigとすると、 となる。上式において、ΔVsigは信号量であり、ΔVFS
は定数であるため、これらΔVsig,ΔVFSを含む項は非線
形とならない。このため、直線性を劣化させるのは、残
りの、 exp（−ΔVsig/VT） exp（−ΔVQ/VT） を含む項である。これらの項には、 exp（−ΔVFS/VT） exp｛−（ΔVinj−ΔVFS）/VT｝ が乗じられているため、ΔVFSやΔVinj−ΔVFSを大きく
とることにより、非直線成分を減少させることができ
る。
には、転送ゲートTGのポテンシャルがΔVFSだけ低く設
定されて電荷読み出しが行なわれる。この読み出された
信号電荷量をフォトダイオードPDの静電容量CPD（＝e
g）で割った値VROは、 ΔVFS＞2VT とし、フォトダイオードPD内に蓄積された電荷のフェル
ミ準位の増加分をΔVsigとすると、 となる。上式において、ΔVsigは信号量であり、ΔVFS
は定数であるため、これらΔVsig,ΔVFSを含む項は非線
形とならない。このため、直線性を劣化させるのは、残
りの、 exp（−ΔVsig/VT） exp（−ΔVQ/VT） を含む項である。これらの項には、 exp（−ΔVFS/VT） exp｛−（ΔVinj−ΔVFS）/VT｝ が乗じられているため、ΔVFSやΔVinj−ΔVFSを大きく
とることにより、非直線成分を減少させることができ
る。
第３図は、上記実施例による非直線性の改善効果を示
すもので、フィールド周波数が59.94Hzで1/1000secの電
子シャッタ動作を行なわせたときの、入射光量と出力信
号量との関係を、 ΔVFS＝ΔVinj−ΔVFS ＝ｎ×VT（ｎ＝0,1,2,3,4,……） としてプロットしたものである。第３図から明らかなよ
うに、 ΔVFS＝ΔVinj−ΔVFS＞3VT では非線形性はほとんどなくなることがわかる。室温
（27℃）では、VT＝25.6mVであるので、 ΔVFS＝ΔVinj−ΔVFS＞80mV であれば、直線性はほとんど劣化しないと言える。
すもので、フィールド周波数が59.94Hzで1/1000secの電
子シャッタ動作を行なわせたときの、入射光量と出力信
号量との関係を、 ΔVFS＝ΔVinj−ΔVFS ＝ｎ×VT（ｎ＝0,1,2,3,4,……） としてプロットしたものである。第３図から明らかなよ
うに、 ΔVFS＝ΔVinj−ΔVFS＞3VT では非線形性はほとんどなくなることがわかる。室温
（27℃）では、VT＝25.6mVであるので、 ΔVFS＝ΔVinj−ΔVFS＞80mV であれば、直線性はほとんど劣化しないと言える。
したがって、上記実施例によれば、不要電荷掃き出し
の前にフォトダイオードPDにバイアス電荷を注入し、信
号電荷読み出しのときに掃き出し時よりも深い準位の信
号電荷まで読み出すようにしたので、電子シャッタ動作
を行なった場合に、小信号時に、入射光量に対する出力
信号の関係が非直線になることを防止することができ
る。
の前にフォトダイオードPDにバイアス電荷を注入し、信
号電荷読み出しのときに掃き出し時よりも深い準位の信
号電荷まで読み出すようにしたので、電子シャッタ動作
を行なった場合に、小信号時に、入射光量に対する出力
信号の関係が非直線になることを防止することができ
る。
ここで、フォトダイオードPDから転送される電荷の最
低準位は、第４図に示すように、転送ゲートTGに与える
パルス電圧を変えることにより、転送ゲートTG電極下の
ポテンシャルをコントロールできるので実現できる。ま
た、フォトダイオードPDへのバイアス電荷の注入方法と
しては、電気的方法と光学的方法とがある。そこで、電
気的注入方法の一例をあげる。固体撮像素子には、強い
光が入射したときにも、フォトダイオードPDから信号伝
送路に過剰電流が流れ出ないように、第５図に示すよう
なオーバーフロードレイン（OFD）が付けられている。
このオーバーフロードレインには、通常、低いポテンシ
ャルVOFDを与えて過剰電流が流れ込むようになってい
る。このドレインに高ポテンシャルのパルスを与える
と、第６図に示すように電荷を注入することができる。
また、光学的注入方法は、第７図に示すように、発光ダ
イオードLEDにパルス電流を流しフォトダイオードPDに
光パルスを照射することにより、バイアス電荷を与える
ことができる。なお、第８図に示すような光導電膜積層
型撮像素子の場合には、透明電極（ITO膜）にパルスを
印加することでも実現できる。
低準位は、第４図に示すように、転送ゲートTGに与える
パルス電圧を変えることにより、転送ゲートTG電極下の
ポテンシャルをコントロールできるので実現できる。ま
た、フォトダイオードPDへのバイアス電荷の注入方法と
しては、電気的方法と光学的方法とがある。そこで、電
気的注入方法の一例をあげる。固体撮像素子には、強い
光が入射したときにも、フォトダイオードPDから信号伝
送路に過剰電流が流れ出ないように、第５図に示すよう
なオーバーフロードレイン（OFD）が付けられている。
このオーバーフロードレインには、通常、低いポテンシ
ャルVOFDを与えて過剰電流が流れ込むようになってい
る。このドレインに高ポテンシャルのパルスを与える
と、第６図に示すように電荷を注入することができる。
また、光学的注入方法は、第７図に示すように、発光ダ
イオードLEDにパルス電流を流しフォトダイオードPDに
光パルスを照射することにより、バイアス電荷を与える
ことができる。なお、第８図に示すような光導電膜積層
型撮像素子の場合には、透明電極（ITO膜）にパルスを
印加することでも実現できる。
また、上記実施例の方法によれば、不要電荷掃き出し
後のフォトダイオードPD内の残留電荷量の信号量依存性
が減少するため、残像が低減されるという効果も生じ
る。第９図に2CPD VTのバイアス電荷を注入しフィール
ドシフトパルスFS1,FS2にVTのオフセットを付けたとき
の、残像量を斜線で示している。このように、先に第13
図に示したものに比して、残像が大幅に低減されている
ことがわかる。さらに、バイアス電荷量とフィールドシ
フトパルスのオフセット量とを大きくすると、残像を指
数関数的に低減することができる。
後のフォトダイオードPD内の残留電荷量の信号量依存性
が減少するため、残像が低減されるという効果も生じ
る。第９図に2CPD VTのバイアス電荷を注入しフィール
ドシフトパルスFS1,FS2にVTのオフセットを付けたとき
の、残像量を斜線で示している。このように、先に第13
図に示したものに比して、残像が大幅に低減されている
ことがわかる。さらに、バイアス電荷量とフィールドシ
フトパルスのオフセット量とを大きくすると、残像を指
数関数的に低減することができる。
なお、この発明は上記実施例に限定されるものではな
く、この外その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実
施することができる。
く、この外その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実
施することができる。
［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、非完全転送型
の固体撮像素子で電子シャッタ動作を行なった場合に、
小信号時に、入射光量に対する出力信号の関係が非直線
になることを防止するとともに、残像も少なくし得る極
めて良好な固体撮像素子の駆動方法を提供することがで
きる。
の固体撮像素子で電子シャッタ動作を行なった場合に、
小信号時に、入射光量に対する出力信号の関係が非直線
になることを防止するとともに、残像も少なくし得る極
めて良好な固体撮像素子の駆動方法を提供することがで
きる。
第１図はこの発明に係る固体撮像素子の駆動方法の一実
施例を示すタイミング図、第２図は同実施例の電荷転送
量を説明するための図、第３図は同実施例の直線性改善
効果を説明するための図、第４図は同実施例の電荷転送
を説明するための図、第５図乃至第８図はそれぞれバイ
アス電荷注入方法を説明するための図、第９図は残像の
低減を説明するための図、第10図は従来の駆動方法によ
る電子シャッタ動作時の非線形性を説明するための図、
第11図はフォトダイオードから垂直転送段への電荷転送
を説明するための図、第12図は従来の駆動方法での非線
形性の発生を説明するための図、第13図は従来の駆動方
法での残像の発生を説明するための図である。
施例を示すタイミング図、第２図は同実施例の電荷転送
量を説明するための図、第３図は同実施例の直線性改善
効果を説明するための図、第４図は同実施例の電荷転送
を説明するための図、第５図乃至第８図はそれぞれバイ
アス電荷注入方法を説明するための図、第９図は残像の
低減を説明するための図、第10図は従来の駆動方法によ
る電子シャッタ動作時の非線形性を説明するための図、
第11図はフォトダイオードから垂直転送段への電荷転送
を説明するための図、第12図は従来の駆動方法での非線
形性の発生を説明するための図、第13図は従来の駆動方
法での残像の発生を説明するための図である。
Claims (1)
- 【請求項１】光電変換素子に対して電荷掃き出しを行な
い、該光電変換素子に対する一定の露光時間が経過した
後、前記光電変換素子から電荷を読み出す固体撮像素子
の駆動方法において、前記電荷掃き出しの前に前記光電
変換素子に所定量の電荷を注入するとともに、前記光電
変換素子からの電荷の読み出し時に、該光電変換素子か
ら電荷を取り出すための転送ゲートのポテンシャルを、
前記電荷掃き出し時よりも低く設定してなることを特徴
とする固体撮像素子の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1306481A JP2799015B2 (ja) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | 固体撮像素子の駆動方法 |
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| JP1306481A JP2799015B2 (ja) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | 固体撮像素子の駆動方法 |
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| JP2799015B2 true JP2799015B2 (ja) | 1998-09-17 |
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Family Applications (1)
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1989
- 1989-11-28 JP JP1306481A patent/JP2799015B2/ja not_active Expired - Fee Related
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