JP3124474B2 - Driving method of solid-state imaging device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レジスタ間転送を
行う固体撮像装置の駆動方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for driving a solid-state imaging device that performs inter-register transfer.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、レジスタ間転送を行う固体撮像装
置としては、例えば図９に示すようなものがあった。2. Description of the Related Art Conventionally, as a solid-state imaging device for transferring data between registers, for example, there has been one as shown in FIG.

【０００３】この固体撮像装置は、入射光量に応じて信
号電荷を発生する感光素子を主走査方向に多数配列した
感光素子ライン１０１を有している。さらに、該感光素
子ライン１０１の奇数及び偶数画素の積分時間をそれぞ
れコントロールするためのシフトゲート１１１，１１２
が交互に前記感光素子ライン１０１に沿って配列されて
いる。This solid-state imaging device has a photosensitive element line 101 in which a large number of photosensitive elements that generate signal charges according to the amount of incident light are arranged in the main scanning direction. Further, shift gates 111 and 112 for controlling the integration times of the odd and even pixels of the photosensitive element line 101, respectively.
Are alternately arranged along the photosensitive element line 101.

【０００４】シフトゲート１１１，１１２の配列方向に
は、電荷転送用の内側及び外側アナログシフトレジスタ
１２１，１２２が並列に配設されている。内側アナログ
シフトレジスタ１２１は、奇数画素用のシフトゲート１
１１に隣接した転送電極φ１と偶数画素用のシフトゲー
ト１１２に隣接した転送電極φ２とが交互に設けられ、
これに対応して、外側アナログシフトレジスタ１２２
も、転送電極φ１と転送電極φ２とが交互に設けられて
いる。これら内側及び外側レジスタ１２１，１２２の転
送電極φ１は同一の駆動パルスが印加され、同様に内側
及び外側レジスタ１２１，１２２の転送電極φ２も同一
の駆動パルスが印加される（２相駆動）。In the arrangement direction of the shift gates 111 and 112, inner and outer analog shift registers 121 and 122 for charge transfer are arranged in parallel. The inner analog shift register 121 includes a shift gate 1 for odd pixels.
11, and transfer electrodes φ2 adjacent to the shift gate 112 for even-numbered pixels are provided alternately.
Correspondingly, the outer analog shift register 122
Also, transfer electrodes φ1 and transfer electrodes φ2 are provided alternately. The same drive pulse is applied to the transfer electrodes φ1 of the inner and outer registers 121 and 122, and the same drive pulse is similarly applied to the transfer electrodes φ2 of the inner and outer registers 121 and 122 (two-phase drive).

【０００５】さらに、アナログシフトレジスタ１２１，
１２２間には、該レジスタ１２１，１２２間の電荷の転
送（レジスタ間転送）をコントロールするためのトラン
スファゲート１３１が奇数画素に対応した位置にそれぞ
れ設けられている。そして、前内側記レジスタ１２１か
ら転送されてきた電荷を電圧に変換する出力回路１４１
と、前記外側レジスタ１２２から転送されてきた電荷を
電圧に変換する出力回路１４２とが設けられている。Further, analog shift registers 121,
A transfer gate 131 for controlling the transfer of electric charge between the registers 121 and 122 (transfer between registers) is provided between the registers 122 at positions corresponding to the odd-numbered pixels. The output circuit 141 converts the electric charge transferred from the register 121 into a voltage.
And an output circuit 142 for converting the electric charge transferred from the outer register 122 into a voltage.

【０００６】次に、図１０のタイミングチャートを参照
しつつ従来の駆動方法を説明する。Next, a conventional driving method will be described with reference to a timing chart of FIG.

【０００７】感光素子ライン１０１で発生した奇数画素
の信号電荷は、シフトゲート１１１の電極ＳＨ１と転送
電極φ１を開く（“Ｈ”レベル）ことにより（図１０の
時刻ｔ１）、内側レジスタ１２１の転送電極φ１下に移
送される。この時、転送電極φ１に存在する暗時成分と
信号電荷とが混合し、さらに、転送電極φ２が“Ｌ”レ
ベルになるために、転送電極φ２に存在する暗時成分も
転送電極φ１へ移送され、これらの電荷が混合する。The signal charges of the odd-numbered pixels generated in the photosensitive element line 101 are transferred to the inner register 121 by opening the electrode SH1 of the shift gate 111 and the transfer electrode φ1 ("H" level) (time t1 in FIG. 10). It is transferred under the electrode φ1. At this time, the dark component existing in the transfer electrode φ1 and the signal charge are mixed, and the dark component present in the transfer electrode φ2 is also transferred to the transfer electrode φ1 because the transfer electrode φ2 is at the “L” level. And these charges mix.

【０００８】その後、トランスファーゲート１３１の電
極ＴＧが開かれ（時刻ｔ２）、前記信号電荷に転送電極
φ１，φ２の各暗時成分を加えた電荷は、外側レジスタ
１２２の転送電極φ１へ移送される（時刻ｔ３）。内側
レジスタ１２１の電荷が全て外側レジスタへ移送された
後、シフトゲート１１２の電極ＳＨ２を開き（時刻ｔ
４）、偶数画素の信号電荷を内側レジスタ１２１の転送
電極φ２下へ移送する。Thereafter, the electrode TG of the transfer gate 131 is opened (time t2), and the charge obtained by adding the dark components of the transfer electrodes φ1 and φ2 to the signal charge is transferred to the transfer electrode φ1 of the outer register 122. (Time t3). After all the charges of the inner register 121 have been transferred to the outer register, the electrode SH2 of the shift gate 112 is opened (time t).
4), the signal charges of the even-numbered pixels are transferred to below the transfer electrode φ2 of the inner register 121.

【０００９】そして、これ以降は（時刻ｔ５以降）、転
送電極φ１が“Ｈ”レベルで転送電極φ２が“Ｌ”レベ
ルのときには、電極φ２から電極φ１へ電荷が移送さ
れ、逆に、電極φ１が“Ｌ”レベルで転送電極φ２が
“Ｈ”レベルのときには、電極φ１から電極φ２へ電荷
が移送されて、順次、電荷が出力回路１４１，１４２へ
転送される。Thereafter, after time t5, when the transfer electrode φ1 is at the “H” level and the transfer electrode φ2 is at the “L” level, charges are transferred from the electrode φ2 to the electrode φ1, and conversely, the electrode φ1 Is "L" level and transfer electrode .phi.2 is at "H" level, charges are transferred from electrode .phi.1 to electrode .phi.2, and charges are sequentially transferred to output circuits 141 and 142.

【００１０】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の固体撮像装置では次のような問題があった。以下、
図１１（ａ），（ｂ）を用いて説明する。なお、図１１
（ａ），（ｂ）は、出力回路１４１，１４２より出力さ
れる暗時成分の出力波形例を示す図であり、同図（ａ）
は内側レジスタ１２１の暗時出力、同図（ｂ）は外側レ
ジスタ１２２の暗時出力を示す。なお、図中のＫ１はレ
ジスタ間転送動作期間、Ｋ２は全感光素子ラインの１ラ
イン分の出力動作期間、及びＫ３は転送余裕期間であ
る。However, the above-described conventional solid-state imaging device has the following problems. Less than,
This will be described with reference to FIGS. Note that FIG.
7A and 7B are diagrams showing examples of output waveforms of dark components output from the output circuits 141 and 142, respectively.
FIG. 3B shows the dark output of the inner register 121, and FIG. In the figure, K1 is an inter-register transfer operation period, K2 is an output operation period for one line of all photosensitive element lines, and K3 is a transfer margin period.

【００１１】図１１（ａ）の内側レジスタ１２１の暗時
出力は、出力回路１４１より出力される暗時出力波形を
示すものであり、期間Ｋ１（図１０の時刻ｔ２〜ｔ３）
では、内側レジスタ１２１の暗時成分は全て外側レジス
タ１２２へ移るため、出力が０となっている。また、出
力回路１４１までに通過する転送電極φ１，φ２の数が
出力回路１４１に近い画素と離れた画素では異なる。こ
のため、続く期間Ｋ２では、段数が増えるに従って、転
送電極φ１，φ２下で発生する暗時成分が加算され、暗
時出力に右下がりのシェーデングを引き起こすことにな
る。なお図中のＰ１は最終的に加算された内側レジスタ
１２１の暗時成分を示す。The dark output of the inner register 121 in FIG. 11A shows the dark output waveform output from the output circuit 141, and is a period K1 (time t2 to t3 in FIG. 10).
Since all dark components of the inner register 121 move to the outer register 122, the output is 0. Further, the number of transfer electrodes φ1 and φ2 that pass to the output circuit 141 differs between a pixel near the output circuit 141 and a pixel far from the output circuit 141. For this reason, in the subsequent period K2, as the number of stages increases, dark components generated under the transfer electrodes φ1 and φ2 are added, and the dark output is reduced to the right. Note that P1 in the figure indicates a dark component of the inner register 121 finally added.

【００１２】図１１（ｂ）の外側レジスタ１２２の暗時
出力は、出力回路１４２より出力される外側レジスタ１
２２の暗時出力波形を示すものであり、期間Ｋ１（図１
０の時刻ｔ２〜ｔ３）では、内側レジスタ１２１の暗時
成分が外側レジスタの暗時成分に加算される。なお、内
側レジスタ１２１の暗時成分が加算されないとすると、
外側レジスタ１２２の暗時成分は定常状態では一定であ
る。また、内側レジスタ１２１より移送される暗時成分
が左下がりのシェーディングを有しているので、外側レ
ジスタ１２２の期間Ｋ２の暗時出力波形は図１１（ｂ）
に示すように左下がりのシェーディングを有するものと
なる。つまり、信号電荷は右から左へ移送されるのであ
るから、レジスタの右側の要素では、より多くの暗時成
分を含むことになる。なお、図中Ｐ２は、外側レジスタ
１２２の暗時成分を示す。The dark output of the outer register 122 shown in FIG.
22 shows a dark output waveform of a period K1 (FIG. 1).
At times t2 to t3) of 0, the dark component of the inner register 121 is added to the dark component of the outer register. If the dark component of the inner register 121 is not added,
The dark component of the outer register 122 is constant in a steady state. In addition, since the dark component transferred from the inner register 121 has a shading of lower left, the dark output waveform of the outer register 122 during the period K2 is shown in FIG.
As shown in FIG. That is, the signal charge is transferred from right to left.
Therefore, the elements on the right side of the register
Minutes. In the drawing, P2 indicates a dark component of the outer register 122.

【００１３】明時のときは、図１１（ａ），（ｂ）に示
す暗時出力波形に一定の信号出力を加算した波形とな
る。この明時のときの出力波形を図１２（ａ），（ｂ）
に示す。At the time of light, a waveform obtained by adding a constant signal output to the dark output waveform shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b) is obtained. Output waveforms at the time of this light are shown in FIGS.
Shown in

【００１４】同図（ａ）は内側レジスタ１２１の明時出
力波形、同図（ｂ）は外側レジスタ１２２の明時出力波
形である。図中のＰ１１は内側レジスタ１２１より出力
される光による出力成分を示し、Ｐ１２及びＰ１３は内
側レジスタ１２１の暗時成分を示す。また、図中Ｐ１４
は外側レジスタ１２２の暗時成分を示し、Ｐ１５は外側
レジスタ１２２より出力される光による出力成分を示
し、Ｐ１６は内側レジスタ１２１より移送された暗時成
分を示す。FIG. 2A shows a light output waveform of the inner register 121, and FIG. 2B shows a light output waveform of the outer register 122. In the drawing, P11 indicates an output component due to light output from the inner register 121, and P12 and P13 indicate dark components of the inner register 121. Also, P14 in the figure
Indicates a dark component of the outer register 122, P15 indicates an output component due to light output from the outer register 122, and P16 indicates a dark component transferred from the inner register 121.

【００１５】この図１２（ａ），（ｂ）からも明らかな
ように、明時のときは、暗時出力波形に一定の信号出力
を加算した波形となり、シェーディング成分が残るた
め、画像に明暗歪み等が発生する。という問題があっ
た。As is clear from FIGS. 12 (a) and 12 (b), when the image is bright, a waveform is obtained by adding a constant signal output to the dark output waveform, and a shading component remains. Distortion or the like occurs. There was a problem.

【００１６】本発明は、上述の如き従来の問題点を解決
するためになされたもので、その目的は、暗時出力のシ
ェーディング成分を抑制することができる固体撮像装置
の駆動方法を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a method of driving a solid-state imaging device capable of suppressing a shading component in a dark output. It is.

【００１７】またその他の目的は、暗時出力のシェーデ
ィング成分を抑制することができ、しかもレジスタ転送
期間を短縮することができる固体撮像装置の駆動方法を
提供することである。Another object of the present invention is to provide a driving method of a solid-state imaging device capable of suppressing a shading component of a dark output and shortening a register transfer period.

【００１８】さらに、その他の目的は、暗時出力のシェ
ーディング成分を抑制することができ、しかもレジスタ
間転送動作で生ずる奇数画素ラインと偶数画素ラインの
積分開始時間の不一致を軽減することができる固体撮像
装置の駆動方法を提供することである。Still another object is to provide a solid-state device capable of suppressing a shading component of a dark output and reducing a mismatch between integration start times of an odd pixel line and an even pixel line caused by an inter-register transfer operation. An object of the present invention is to provide a driving method of an imaging device.

【００１９】[0019]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する為
に、本発明による固体撮像装置を駆動する方法は、１ラ
イン上に配置し入射光量に応じて信号電荷を発生する感
光素子と、間に複数のシフトゲートを挟んで、前記感光
素子と対応して並列に設けられた複数の第１の水平転送
レジスタと、間に複数のトランスファゲートを挟んで、
前記第１の水平転送レジスタと１対１に対応して設けら
れた複数の第２の水平転送レジスタと、前記第１の水平
転送レジスタ及び前記第２の水平転送レジスタで水平転
送される信号電荷を出力する出力回路からなる固体撮像
装置に適用され、前記第１の水平転送レジスタに信号を
与えて、トランスファゲートに接する前記第１の水平転
送レジスタに存在する暗時成分電荷を、トランスファゲ
ートに接しない前記第１の水平転送レジスタに移動する
段階と、トランスファゲートに接する前記シフトゲート
に信号を与えて、トランスファゲートに接する前記感光
素子の信号電荷を、トランスファゲートに接する前記第
１の水平転送レジスタに転送する段階と、前記トランス
ファゲートに信号を与えて、トランスファゲートに接す
る前記第１の水平転送レジスタに転送された信号電荷
を、トランスファゲートに接する前記第２の水平転送レ
ジスタに移動する段階と、トランスファゲートに接しな
い前記シフトゲートに信号を与えて、トランスファゲー
トに接しない前記感光素子の信号電荷を、トランスファ
ゲートに接しない前記第１の水平転送レジスタに転送す
る段階と、前記第１の水平転送レジスタ及び前記第２の
水平転送レジスタに信号を与えて、前記第１の水平転送
レジスタ及び前記第２の水平転送レジスタに転送された
信号電荷を水平転送する段階と、前記第１の水平転送レ
ジスタ及び前記第２の水平転送レジスタで水平転送され
た信号電荷を順次前記出力回路から出力する段階からな
り、トランスファゲートに接する前記第１の水平転送レ
ジスタから、トランスファゲートに接しない前記第１の
水平転送レジスタに移動された前記暗時成分電荷は、ト
ランスファゲートに接する前記感光素子の信号電荷を、
トランスファゲートに接する前記第２の水平転送レジス
タに転送が終了段階まで、トランスファゲートに接しな
い前記第１の水平転送レジスタ内に留められている。In order to achieve the above object, a method for driving a solid-state image pickup device according to the present invention comprises a method of driving a solid-state image pickup device, comprising the steps of: A plurality of first horizontal transfer registers provided in parallel corresponding to the photosensitive elements with a plurality of shift gates interposed therebetween, and a plurality of transfer gates interposed therebetween,
A plurality of second horizontal transfer registers provided in one-to-one correspondence with the first horizontal transfer register; and signal charges horizontally transferred by the first horizontal transfer register and the second horizontal transfer register Is applied to a solid-state imaging device having an output circuit that outputs a signal to the first horizontal transfer register, and applies a dark component charge present in the first horizontal transfer register in contact with the transfer gate to the transfer gate. Moving to the first horizontal transfer register that is not in contact with the first horizontal transfer register, and applying a signal to the shift gate that is in contact with the transfer gate to transfer the signal charge of the photosensitive element that is in contact with the transfer gate with the first horizontal transfer that is in contact with the transfer gate Transferring to a register; and providing a signal to the transfer gate so that the first horizontal line contacts the transfer gate. Transferring the signal charge transferred to the transfer register to the second horizontal transfer register that is in contact with a transfer gate; and providing a signal to the shift gate that is not in contact with the transfer gate to transfer the signal charge to the photosensitive element that is not in contact with the transfer gate. Transferring a signal charge to the first horizontal transfer register not in contact with a transfer gate; and providing a signal to the first horizontal transfer register and the second horizontal transfer register to transfer the signal charge to the first horizontal transfer register. And horizontally transferring the signal charges transferred to the second horizontal transfer register, and sequentially outputting the signal charges horizontally transferred by the first horizontal transfer register and the second horizontal transfer register from the output circuit. From the stage of doing
The first horizontal transfer level in contact with the transfer gate.
The first gate that does not contact the transfer gate
The dark component charge transferred to the horizontal transfer register is
The signal charge of the photosensitive element in contact with the transfer gate,
The second horizontal transfer register in contact with a transfer gate;
Do not touch the transfer gate until the transfer is completed.
In the first horizontal transfer register .

【００２０】又、好適な実施形態では、偶数の前記シフ
トゲートに信号を与えて、偶数の前記感光素子の信号電
荷を偶数の前記第１の水平転送レジスタに転送する為に
偶数の前記シフトゲートに与えられる信号と、偶数の前
記第１の水平転送レジスタに転送された信号電荷を偶数
の前記第２の水平転送レジスタに移動する為に、前記ト
ランスファゲートに与えられる信号は、同時に与えられ
る。In a preferred embodiment, a signal is supplied to an even number of the shift gates to transfer the signal charges of the even numbered photosensitive elements to the even number of the first horizontal transfer registers. And the signal applied to the transfer gates for moving the signal charges transferred to the even numbered first horizontal transfer registers to the even numbered second horizontal transfer registers.

【００２１】更に、好適な実施形態では、前記トランス
ファゲートに信号を与えて、偶数の前記第１の水平転送
レジスタに転送された信号電荷を、偶数の前記第２の水
平転送レジスタに移動する際、前記トランスファゲート
に与えられる信号とは反対の信号が、偶奇双方の前記第
１の水平転送レジスタに与えられる。Further, in a preferred embodiment, a signal is supplied to the transfer gate to transfer the signal charges transferred to the even-numbered first horizontal transfer registers to the even-numbered second horizontal transfer registers. , A signal opposite to the signal applied to the transfer gate is applied to both the even and odd first horizontal transfer registers.

【００２２】更に、好適な実施形態では、前記信号電荷
の水平転送は、前記偶数の第１の水平転送レジスタと前
記奇数の第１の水平転送レジスタに互いに逆相の信号を
与えることによって行われ、同様に、前記偶数の第２の
水平転送レジスタと前記奇数の第２の水平転送レジスタ
に互いに逆相の信号を与えることによって行われる。Further, in a preferred embodiment, the horizontal transfer of the signal charges is performed by supplying signals of opposite phases to the even-numbered first horizontal transfer registers and the odd-numbered first horizontal transfer registers. Similarly, this is performed by applying signals of opposite phases to the even-numbered second horizontal transfer registers and the odd-numbered second horizontal transfer registers.

【００２３】又、本発明の別の様相による固体撮像装置
を駆動する方法は、１ライン上に配置し入射光量に応じ
て信号電荷を発生する感光素子と、間に複数のシフトゲ
ートを挟んで、前記感光素子と対応して並列に設けられ
た複数の第１の水平転送レジスタと、間に複数のトラン
スファゲートを挟んで、前記第１の水平転送レジスタと
１対１に対応して設けられた複数の第２の水平転送レジ
スタと、前記第１の水平転送レジスタ及び前記第２の水
平転送レジスタで水平転送される信号電荷を出力する出
力回路からなる固体撮像装置に適用され、前記第１の水
平転送レジスタに信号を与えて、トランスファゲートに
接する前記感光素子に対応する前記第１の水平転送レジ
スタに存在する暗時成分電荷を、隣接する前記第１の水
平転送レジスタに移動する段階と、前記シフトゲートに
信号を与えて、トランスファゲートに接する前記感光素
子の信号電荷を、前記第１の水平転送レジスタに転送す
る段階と、前記トランスファゲートに信号を与えて、前
記第１の水平転送レジスタに転送されたトランスファゲ
ートに接する前記感光素子からの信号電荷を、前記第２
の水平転送レジスタに移動する段階と、前記シフトゲー
トに信号を与えて、トランスファゲートに接しない前記
感光素子の信号電荷を、前記第１の水平転送レジスタに
転送する段階と、前記第１の水平転送レジスタ及び前記
第２の水平転送レジスタに信号を与えて、前記第１の水
平転送レジスタ及び前記第２の水平転送レジスタに転送
された信号電荷を水平転送する段階と、前記第１の水平
転送レジスタ及び前記第２の水平転送レジスタで水平転
送された信号電荷を順次前記出力回路から出力する段階
からなり、トランスファゲートに接する前記第１の水平
転送レジスタから、前記隣接する前記第１の水平転送レ
ジスタに移動された前記暗時成分電荷は、トランスファ
ゲートに接する前記感光素子の信号電荷を、前記第２の
水平転送レジスタに転送が終了する段階まで、前記隣接
する前記第１の水平転送レジスタ内に留められている。A method of driving a solid-state imaging device according to another aspect of the present invention is a method of driving a solid-state imaging device, which includes a plurality of shift gates interposed between a photosensitive element which is arranged on one line and generates a signal charge according to the amount of incident light. A plurality of first horizontal transfer registers provided in parallel corresponding to the photosensitive elements, and a plurality of first horizontal transfer registers provided in one-to-one correspondence with the first horizontal transfer registers with a plurality of transfer gates interposed therebetween. The solid-state imaging device comprising a plurality of second horizontal transfer registers, and an output circuit that outputs signal charges horizontally transferred by the first horizontal transfer register and the second horizontal transfer register. To the horizontal transfer register, and transfers the dark component charge present in the first horizontal transfer register corresponding to the photosensitive element in contact with the transfer gate to the adjacent first horizontal transfer register. Actuating; transferring a signal charge of the photosensitive element in contact with a transfer gate to the first horizontal transfer register by applying a signal to the shift gate; and applying a signal to the transfer gate to provide a signal to the transfer gate. The signal charge from the photosensitive element in contact with the transfer gate transferred to the first horizontal transfer register is transferred to the second
Moving the signal charge of the photosensitive element not in contact with the transfer gate to the first horizontal transfer register by applying a signal to the shift gate, and transferring the signal charge to the first horizontal transfer register. Providing a signal to a transfer register and the second horizontal transfer register to horizontally transfer the signal charges transferred to the first horizontal transfer register and the second horizontal transfer register; register and said Ri Do the step of sequentially outputted from the output circuit of the horizontal signal charges transferred in the second horizontal transfer register, said first horizontal in contact with the transfer gate
From the transfer register, the adjacent first horizontal transfer register
The dark component charge transferred to the transistor is transferred.
The signal charge of the photosensitive element in contact with the gate is transferred to the second
Until the transfer to the horizontal transfer register is completed,
In the first horizontal transfer register .

【００２４】本発明の更に様相による固体撮像装置を駆
動する方法は、アレイ状に配置し入射光量に応じて信号
電荷を発生する感光素子と、前記感光素子の夫々のカラ
ムに隣接して設けられた垂直転送レジスタと、間に複数
のシフトゲートを挟んで、前記垂直転送レジスタの一端
に隣接して並列に設けられた複数の第１の水平転送レジ
スタと、間に複数のトランスファゲートを挟んで、前記
第１の水平転送レジスタと１対１に対応して設けられた
複数の第２の水平転送レジスタと、前記第２の水平転送
レジスタ及び前記第２の水平転送レジスタで水平転送さ
れる信号電荷を出力する出力回路からなる固体撮像装置
に適用され、前記第１の水平転送レジスタに信号を与え
て、偶数の前記第１の水平転送レジスタに存在する暗時
成分電荷を、奇数の前記第１の水平転送レジスタに移動
する段階と、偶数の前記シフトゲートに信号を与えて、
偶数の前記垂直転送レジスタの信号電荷を、偶数の前記
第１の水平転送レジスタに転送する段階と、前記トラン
スファゲートに信号を与えて、偶数の前記第１の水平転
送レジスタに転送された信号電荷を、偶数の前記第２の
水平転送レジスタに移動する段階と、奇数の前記シフト
ゲートに信号を与えて、奇数の前記垂直転送レジスタの
信号電荷を、奇数の前記第１の水平転送レジスタに転送
する段階と、前記第１の水平転送レジスタ及び前記第２
の水平転送レジスタに信号を与えて、前記第１の水平転
送レジスタ及び前記第２の水平転送レジスタに転送され
た信号電荷を水平転送する段階と、前記第１の水平転送
レジスタ及び前記第２の水平転送レジスタで水平転送さ
れた信号電荷を順次前記出力回路から出力する段階から
なっている。According to a further aspect of the present invention, there is provided a method of driving a solid-state imaging device, comprising a photosensitive element arranged in an array and generating a signal charge according to the amount of incident light, and provided adjacent to each column of the photosensitive element. And a plurality of first horizontal transfer registers provided in parallel adjacent to one end of the vertical transfer register with a plurality of shift gates interposed therebetween, and a plurality of transfer gates interposed therebetween. A plurality of second horizontal transfer registers provided in one-to-one correspondence with the first horizontal transfer register, and signals horizontally transferred by the second horizontal transfer register and the second horizontal transfer register The present invention is applied to a solid-state imaging device including an output circuit that outputs an electric charge, and applies a signal to the first horizontal transfer register to convert an even-numbered dark component charge existing in the first horizontal transfer register into an odd number. The method comprising moving the first horizontal transfer register, giving a signal to the shift gate of the even,
Transferring the signal charges of the even-numbered vertical transfer registers to the even-numbered first horizontal transfer registers; and applying a signal to the transfer gate to transfer the signal charges of the even-numbered first horizontal transfer registers. And transferring a signal charge to the odd-numbered shift gates to transfer the signal charges of the odd-numbered vertical transfer registers to the odd-numbered first horizontal transfer registers. And the first horizontal transfer register and the second horizontal transfer register.
Applying a signal to the first horizontal transfer register and horizontally transferring the signal charges transferred to the first horizontal transfer register and the second horizontal transfer register; and providing a signal to the first horizontal transfer register and the second horizontal transfer register. And outputting the signal charges horizontally transferred by the horizontal transfer register from the output circuit.

【００２５】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１および図２は、本発明の第１実
施形態に係る固体撮像装置の駆動方法を示す図である。
ここでは、ディジタル複写機に用いられるラインセンサ
を例に説明する。図２は、ラインセンサの構成を示し、
図１はその駆動方法を示す。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 are diagrams illustrating a driving method of the solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention.
Here, a line sensor used in a digital copying machine will be described as an example. FIG. 2 shows a configuration of the line sensor,
FIG. 1 shows the driving method.

【００２６】このラインセンサは、従来の図９に示すも
のとほぼ同一構成であり、同じ参照番号を用いている。
すなわち、入射光量に応じて信号電荷を発生する感光素
子を主走査方向に多数配列した感光素子ライン１０１を
有している。さらに、該感光素子ライン１０１の奇数及
び偶数画素の積分時間をそれぞれコントロールするため
のシフトゲート１１１，１１２が交互に前記感光素子ラ
イン１０１に沿って配列されている。This line sensor has substantially the same configuration as that shown in FIG. 9 and uses the same reference numerals.
That is, it has a photosensitive element line 101 in which a large number of photosensitive elements that generate signal charges according to the amount of incident light are arranged in the main scanning direction. Further, shift gates 111 and 112 for controlling the integration times of the odd and even pixels of the photosensitive element line 101, respectively, are alternately arranged along the photosensitive element line 101.

【００２７】シフトゲート１１１，１１２の配列方向に
は、電荷転送用の内側及び外側アナログシフトレジスタ
１２１，１２２が並列に配設されている。内側アナログ
シフトレジスタ１２１は、奇数画素用のシフトゲート１
１１に隣接した転送電極φ１と偶数画素用のシフトゲー
ト１１２に隣接した転送電極φ２とが交互に設けられ、
これに対応して、外側アナログシフトレジスタ１２２
も、転送電極φ１と転送電極φ２とが交互に設けられて
いる。これら内側及び外側レジスタ１２１，１２２の転
送電極φ１は同一の駆動パルスが印加され、同様に内側
及び外側レジスタ１２１，１２２の転送電極φ２も同一
の駆動パルスが印加される（２相駆動）。In the arrangement direction of the shift gates 111 and 112, inner and outer analog shift registers 121 and 122 for charge transfer are arranged in parallel. The inner analog shift register 121 includes a shift gate 1 for odd pixels.
11, and transfer electrodes φ2 adjacent to the shift gate 112 for even-numbered pixels are provided alternately.
Correspondingly, the outer analog shift register 122
Also, transfer electrodes φ1 and transfer electrodes φ2 are provided alternately. The same drive pulse is applied to the transfer electrodes φ1 of the inner and outer registers 121 and 122, and the same drive pulse is similarly applied to the transfer electrodes φ2 of the inner and outer registers 121 and 122 (two-phase drive).

【００２８】さらに、アナログシフトレジスタ１２１，
１２２間には、該レジスタ１２１，１２２間の電荷の転
送（レジスタ間転送）をコントロールするためのトラン
スファゲート１３１が奇数画素に対応した位置にそれぞ
れ設けられている。そして、前内側記レジスタ１２１か
ら転送されてきた電荷を電圧に変換する出力回路１４１
と、前記外側レジスタ１２２から転送されてきた電荷を
電圧に変換する出力回路１４２とが設けられている。Further, the analog shift register 121,
A transfer gate 131 for controlling the transfer of electric charge between the registers 121 and 122 (transfer between registers) is provided between the registers 122 at positions corresponding to the odd-numbered pixels. The output circuit 141 converts the electric charge transferred from the register 121 into a voltage.
And an output circuit 142 for converting the electric charge transferred from the outer register 122 into a voltage.

【００２９】これらの電極には、制御回路１０から、奇
数画素及び偶数画素の夫々の為に適当なタイミングで、
制御信号が与えられる。以下、その制御信号と共に本実
施形態の駆動方法を図１を用いて説明する。These electrodes are supplied from the control circuit 10 at appropriate timings for each of the odd-numbered pixels and the even-numbered pixels.
A control signal is provided. Hereinafter, the driving method of this embodiment will be described with reference to FIG.

【００３０】本実施形態の駆動方法が図１０に示した従
来の駆動方法と異なる点は、シフトゲート１１１の電極
ＳＨ１と転送電極φ１が開く時刻Ｔ１以前の時刻Ｔａに
おいて、暗時成分を全て転送電極φ２下へ移して、レジ
スタ転送動作が終了する時刻Ｔ３まで転送電極φ１，φ
２に同電圧を加え、転送電極φ１に暗時成分が入らない
ようにしたことである。The driving method of the present embodiment is different from the conventional driving method shown in FIG. 10 in that all the dark components are transferred at time Ta before time T1 when the electrode SH1 of the shift gate 111 and the transfer electrode φ1 open. The transfer electrodes φ1 and φ2 are moved down to the electrode φ2 until time T3 when the register transfer operation is completed.
The same voltage is applied to the transfer electrode 2 to prevent the dark component from entering the transfer electrode φ1.

【００３１】すなわち、まず、時刻Ｔａにおいて、転送
電極φ１に“Ｌ”レベルの信号、転送電極φ２に“Ｈ”
レベルの信号を印加し、転送電極φ１に存在する暗時成
分を転送電極φ２へ全て移送する。その後の時刻Ｔ１に
至ると、シフトゲート１１１の電極ＳＨ１と転送電極φ
１が“Ｈ”レベルとなり、感光素子ライン１０１で発生
した奇数画素の信号電荷が転送電極φ１下に移送され
る。この時、転送電極φ２は“Ｈ”レベルのまま維持さ
れるので、転送電極φ２から転送電極φ１への電荷の転
送は行われず、信号電荷は電荷が予め除去された転送電
極φ１へ転送される。That is, first, at time Ta, an “L” level signal is applied to the transfer electrode φ1 and “H” is applied to the transfer electrode φ2.
A level signal is applied to transfer all dark components existing in the transfer electrode φ1 to the transfer electrode φ2. At time T1 thereafter, the electrode SH1 of the shift gate 111 and the transfer electrode φ
1 becomes "H" level, and the signal charges of the odd-numbered pixels generated in the photosensitive element line 101 are transferred to below the transfer electrode φ1. At this time, since the transfer electrode φ2 is maintained at the “H” level, no charge is transferred from the transfer electrode φ2 to the transfer electrode φ1, and the signal charge is transferred to the transfer electrode φ1 from which the charge has been removed in advance. .

【００３２】この場合、従来では、転送電極φ１に存在
する暗時成分と信号電荷とが混合し、さらに転送電極φ
２に存在する暗時成分も転送電極φ１へ移送されたが、
本実施形態では、既に転送電極φ１には暗時成分が存在
せず、しかも転送電極φ２が転送電極φ１と同じ“Ｈ”
レベルに維持されているために、転送電極φ２に存在す
る暗時成分は転送電極φ１へは入らない。In this case, conventionally, the dark component existing on the transfer electrode φ1 and the signal charge are mixed, and the transfer electrode φ1
2 was also transferred to the transfer electrode φ1.
In this embodiment, the transfer electrode φ1 already has no dark component, and the transfer electrode φ2 has the same “H” level as the transfer electrode φ1.
Since it is maintained at the level, the dark component existing in the transfer electrode φ2 does not enter the transfer electrode φ1.

【００３３】その後、時刻Ｔ２において、トランスファ
ーゲート１３１の電極ＴＧに“Ｈ”レベルが印加される
と、転送電極φ１に存在する奇数画素の信号電荷がトラ
ンスファーゲート１３１を介して外側レジスタ１２２の
転送電極φ１へ移送される（レジスタ間転送動作）。こ
のレジスタ転送動作が終了する時刻Ｔ３まで、転送電極
φ２は転送電極φ１と同じ“Ｈ”レベルを維持する。こ
れによって、前記レジスタ転送動作中においては、奇数
画素の信号電荷のみが外側レジスタ１２２へ移送され
る。従って、奇数画素の信号電荷は、外側レジスタ１２
２に予め存在する暗時成分のみと混合するので、外側レ
ジスタ１２２の位置にかかわりなく、一定の出力が得ら
れる。Thereafter, at time T2, when an "H" level is applied to the electrode TG of the transfer gate 131, the signal charges of the odd-numbered pixels existing on the transfer electrode φ1 are transferred via the transfer gate 131 to the transfer electrode of the outer register 122. Transferred to φ1 (transfer operation between registers). Until time T3 when this register transfer operation ends, transfer electrode φ2 maintains the same “H” level as transfer electrode φ1. As a result, during the register transfer operation, only the signal charges of the odd-numbered pixels are transferred to the outer register 122. Therefore, the signal charges of the odd-numbered pixels are transferred to the outer register 12.
2 is mixed with only the dark component existing in advance, so that a constant output is obtained regardless of the position of the outer register 122.

【００３４】時刻Ｔ４以降では、従来と同様に、シフト
ゲート１１２の電極ＳＨ２に“Ｈ”レベルを印加して、
偶数画素の信号電荷を内側レジスタ１２１の転送電極φ
２下へ移送し、時刻Ｔ５以降において、内側レジスタ１
２１と外側レジスタ１２２において電荷が順次出力回路
１４１，１４２まで転送される。従って、内側レジスタ
１２１で電荷が転送される際には、内側レジスタ１２１
に存在する暗時成分と混合するので、内側レジスタ１２
１の位置にかかわりなく、一定の出力が得られる。After time T4, an "H" level is applied to the electrode SH2 of the shift gate 112 as in the conventional case.
The signal charge of the even pixel is transferred to the transfer electrode φ of the inner register 121.
2 and move down to the inner register 1 after time T5.
The charge is sequentially transferred to the output circuits 141 and 142 in the register 21 and the outer register 122. Therefore, when charges are transferred by the inner register 121, the inner register 121
Is mixed with the dark component existing in the inner register 12.
Regardless of the position of 1, a constant output is obtained.

【００３５】図３（ａ），（ｂ）は、出力回路１４１，
１４２より出力される本実施形態の暗時出力波形を示す
図であり、同図（ａ）は内側レジスタ１２１の暗時出
力、同図（ｂ）は外側レジスタ１２２の暗時出力を示
す。なお、図中のＫ１はレジスタ間転送動作期間、Ｋ２
は全感光素子ラインの１ライン分の出力動作期間、及び
Ｋ３は転送余裕期間である。FIGS. 3A and 3B show output circuits 141 and 141, respectively.
14A and 14B are diagrams showing dark output waveforms of the present embodiment, which are output from an outer register 122. FIG. 14A shows dark output of the inner register 121, and FIG. In the figure, K1 is a register transfer operation period, K2
Is an output operation period for one line of all photosensitive element lines, and K3 is a transfer allowance period.

【００３６】同図から明らかなように、内側レジスタ１
２１の暗時成分Ｑ１及び外側レジスタ１２２の暗時成分
Ｑ２共に一定となり、暗時出力のシェーディングは発生
していない。As is apparent from FIG.
Both the dark component Q1 of 21 and the dark component Q2 of the outer register 122 are constant, and no shading of the dark output occurs.

【００３７】このように本実施形態では、奇数画素から
の信号電荷が転送電極φ１下へ移送される前に転送電極
φ１に存在する暗時成分を全て転送電極φ２下へ移し
て、レジスタ転送動作が終了する時刻Ｔ３まて転送電極
φ１，φ２に同電圧を加え、転送電極φ１に暗時成分が
入らないようにしたので、レジスタ転送動作中において
は、奇数画素の信号電荷のみが外側レジスタ１２２へ移
送される。これにより、デバイス構造を変更することな
く、暗時出力のシェーディング成分の発生を防ぐことが
できる。As described above, in this embodiment, before the signal charges from the odd-numbered pixels are transferred to below the transfer electrode φ1, all the dark components existing in the transfer electrode φ1 are transferred to below the transfer electrode φ2, and the register transfer operation is performed. The same voltage is applied to the transfer electrodes φ1 and φ2 until the time T3 when the operation ends, so that the dark component does not enter the transfer electrode φ1. Therefore, during the register transfer operation, only the signal charges of the odd pixels are transferred to the outer register 122. Transferred to Thus, it is possible to prevent the generation of the shading component of the dark output without changing the device structure.

【００３８】図４は、本発明の第２実施形態に係るライ
ンセンサの駆動方法を示すタイミングチャートであり、
図１と共通する要素には同一の符号が付されている。FIG. 4 is a timing chart showing a method for driving a line sensor according to a second embodiment of the present invention.
Elements common to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【００３９】本実施形態の駆動方法を実施するためのラ
インセンサも、図２に示すものと同一構成である。以
下、本実施形態の駆動方法を図４を用いて説明する。The line sensor for implementing the driving method of the present embodiment has the same configuration as that shown in FIG. Hereinafter, the driving method of the present embodiment will be described with reference to FIG.

【００４０】本実施形態が上記第１実施形態と異なる点
は、トランスファーゲート１３１の電極ＴＧを開くタイ
ミングを、シフトゲート１１１の電極ＳＨ１と転送電極
φ１が開く時刻Ｔ１に早めたことである。This embodiment is different from the first embodiment in that the timing of opening the electrode TG of the transfer gate 131 is advanced to the time T1 when the electrode SH1 of the shift gate 111 and the transfer electrode φ1 open.

【００４１】すなわち、上記第１実施形態では、時刻Ｔ
１において奇数画素の信号電荷を内側レジスタ１２１の
転送電極φ１下へ移送し終わった後、時刻Ｔ２において
トランスファーゲート１３１へ移送するのに対して、本
実施形態では、時刻Ｔ１において奇数画素の信号電荷を
内側レジスタ１２１の転送電極φ１を通り一気にトラン
スファーゲート１３１まで移送する。That is, in the first embodiment, the time T
1, the signal charge of the odd-numbered pixel is transferred to the transfer gate 131 at time T2 after the transfer of the signal charge of the odd-numbered pixel under the transfer electrode φ1 of the inner register 121 is completed. Through the transfer electrode φ1 of the inner register 121 to the transfer gate 131 at once.

【００４２】これにより、レジスタ転送期間Ｔ１を短縮
することができる。なお、上記以外のタイミングは第１
実施形態と同様なので、暗時出力は第１実施形態と同様
に図３に示すようになり、デバイス構造を変更すること
なく、暗時出力のシェーディング成分の発生を防ぐこと
ができる。Thus, the register transfer period T1 can be shortened. The timing other than the above is the first
Since it is the same as in the first embodiment, the dark output is as shown in FIG. 3 as in the first embodiment, and it is possible to prevent the shading component of the dark output without changing the device structure.

【００４３】図５は、本発明の第３実施形態に係るライ
ンセンサの駆動方法を示すタイミングチャートであり、
図４と共通する要素には同一の符号が付されている。FIG. 5 is a timing chart showing a driving method of the line sensor according to the third embodiment of the present invention.
Elements common to those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals.

【００４４】本実施形態の駆動方法を実施するための固
体撮像装置も、従来の図２に示すものと同一構成であ
る。以下、本実施形態の駆動方法を図５を用いて説明す
る。A solid-state imaging device for implementing the driving method of the present embodiment has the same configuration as the conventional one shown in FIG. Hereinafter, the driving method of the present embodiment will be described with reference to FIG.

【００４５】本実施形態は、上記第２実施形態と同様
に、時刻Ｔ１において奇数画素の信号電荷を内側レジス
タ１２１の転送電極φ１を通り一気にトランスファーゲ
ート１３１まで移送するが、その際に転送電極φ１から
トランスファーゲート１３１への移送電圧マージンを上
げるため、電極ＴＧが開いている間の時刻Ｔｂで転送電
極φ１を“Ｌ”レベルにする。さらに、転送電極φ１を
“Ｌ”レベルしたために転送電極φ１から転送電極φ２
へ電荷が移動しないように転送電極φ２も“Ｌ”レベル
にしたものである。In this embodiment, similarly to the second embodiment, at time T1, the signal charges of the odd-numbered pixels are transferred to the transfer gate 131 at once through the transfer electrode φ1 of the inner register 121. In order to increase the transfer voltage margin from transfer gate 131 to transfer gate 131, transfer electrode φ1 is set to “L” level at time Tb while electrode TG is open. Further, since the transfer electrode φ1 is at the “L” level, the transfer electrode φ1
The transfer electrode φ2 is also at the “L” level so that no electric charge moves.

【００４６】なお、本実施形態においても、上述以外の
タイミングは第２実施形態と同様なので、暗時出力は図
３に示すようになり、デバイス構造を変更することな
く、暗時出力のシェーディング成分の発生を防ぐことが
できる。In this embodiment, since the other timings are the same as those in the second embodiment, the dark output is as shown in FIG. 3, and the shading component of the dark output can be obtained without changing the device structure. Can be prevented.

【００４７】図６は、本発明の第４実施形態に係るライ
ンセンサの構成を示す模式図であり、図９と共通する要
素には同一の符号が付されている。FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration of a line sensor according to a fourth embodiment of the present invention. Elements common to FIG. 9 are denoted by the same reference numerals.

【００４８】本実施形態のラインセンサが図２の装置と
異なる点は、奇数及び偶数画素の積分時間をそれぞれコ
ントロールするためのシフトゲート１１１，１１２が共
に転送電極φ１に隣接するように構成された内側レジス
タ１２１Ａと、これに対応した外側レジスタ１２２Ａと
を設けたものである。The difference between the line sensor of this embodiment and the device of FIG. 2 is that the shift gates 111 and 112 for controlling the integration time of the odd and even pixels are both adjacent to the transfer electrode φ1. An internal register 121A and a corresponding external register 122A are provided.

【００４９】このようなラインセンサの駆動方法を図７
のタイムチャートを用いて説明する。FIG. 7 shows a method of driving such a line sensor.
This will be described with reference to the time chart of FIG.

【００５０】本実施形態の駆動方法が図４に示す第２実
施形態の駆動方法と異なる点は、第２実施形態では時刻
Ｔ４でシフトゲート１１２の電極ＳＨ２を開いていた
が、本実施形態では時刻ｔ４以前の時刻Ｔｃの時点でシ
フトゲート１１２の電極ＳＨ２を開くようになることで
ある。The driving method of this embodiment is different from the driving method of the second embodiment shown in FIG. 4 in that the electrode SH2 of the shift gate 112 is opened at time T4 in the second embodiment. That is, the electrode SH2 of the shift gate 112 is opened at the time Tc before the time t4.

【００５１】このように本実施形態では、電極ＳＨ１と
電極ＳＨ２との間隔Ａを狭くすることができ、レジスタ
間転送動作で生ずる奇数画素ラインと偶数画素ラインの
積分開始時間の不一致を軽減することができる。As described above, in this embodiment, the distance A between the electrode SH1 and the electrode SH2 can be reduced, and the mismatch between the integration start times of the odd-numbered pixel lines and the even-numbered pixel lines caused by the inter-register transfer operation can be reduced. Can be.

【００５２】なお、本実施形態においても、上述以外の
タイミングは第２実施形態と同様なので、暗時出力は図
３に示すようになり、デバイス構造を変更することな
く、暗時出力のシェーディング成分の発生を防ぐことが
できる。In this embodiment, since the timings other than those described above are the same as those in the second embodiment, the dark output is as shown in FIG. 3, and the shading component of the dark output is obtained without changing the device structure. Can be prevented.

【００５３】以上の実施形態では、固体撮像装置として
ラインセンサを取り上げたが、ビデオカメラなどに用い
られる２次元アレイセンサにも、まったく同じように応
用可能である。すなわち、感光素子を２次元平面にマト
リックス上にならべ、それぞれのカラムに垂直転送レジ
スタを配置した構造でも、上記の説明はそのまま成り立
つ。具体的には、感光素子ライン１０１のそれぞれの感
光素子を、図８に示したような、垂直方向に並んだ感光
素子カラム１５１と、それらに発生した信号電荷を転送
する垂直転送レジスタ１５３に置き換えた構造である。In the above embodiment, the line sensor is taken as the solid-state imaging device. However, the present invention can be applied to a two-dimensional array sensor used in a video camera or the like in the same manner. That is, even if the photosensitive elements are arranged in a matrix on a two-dimensional plane, and the vertical transfer registers are arranged in each column, the above description holds true. Specifically, each photosensitive element in the photosensitive element line 101 is replaced with a photosensitive element column 151 arranged in a vertical direction as shown in FIG. 8 and a vertical transfer register 153 for transferring signal charges generated in the columns. Structure.

【００５４】このようなアレイセンサでは、２次元の画
像情報が１度に感光素子１５１のマトリックスに電荷の
分布として形成される。それらの電荷は、全体が同時に
対応する垂直転送レジスタ１５３に一旦移され、１ライ
ン毎に水平転送レジスタ１２１、１２２へ転送され、そ
こで上記のラインセンサとまったく同様に処理される。
この場合、水平転送レジスタが２本設けられているの
で、例えば２０ＭＨｚのクロックで転送を行う場合、実
質的に４０ＭＨｚの動作と同等の転送が可能になる。従
って、ハイビジョンカメラなどを構成するのに適した撮
像装置が提供される。In such an array sensor, two-dimensional image information is formed as a charge distribution on the matrix of the photosensitive elements 151 at a time. These charges are temporarily transferred to the corresponding vertical transfer registers 153 at the same time, and transferred to the horizontal transfer registers 121 and 122 line by line, where they are processed in exactly the same manner as the line sensor described above.
In this case, since two horizontal transfer registers are provided, for example, when transfer is performed with a clock of 20 MHz, transfer substantially equivalent to operation at 40 MHz can be performed. Therefore, an imaging device suitable for configuring a high-definition camera or the like is provided.

【００５５】[0055]

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、複数ラインのアナログシフトレジスタのうち、内側
のアナログシフトレジスタから外側のアナログシフトレ
ジスタへ電荷を移送するときに、前記内側のアナログシ
フトレジスタの暗時成分を該内側のアナログシフトレジ
スタ内部に留めるようにしたので、デバイス構造を変更
することなく、暗時出力のシェーディング成分の発生を
防ぐことが可能となる。As described above in detail, according to the present invention, when the electric charge is transferred from the inner analog shift register to the outer analog shift register among the plurality of analog shift registers, the inner analog shift register is used. Since the dark component of the shift register is retained inside the internal analog shift register, it is possible to prevent the generation of the shading component of the dark output without changing the device structure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】第１実施形態に係る固体撮像装置の駆動方式を
示すタイミングチャートである。FIG. 1 is a timing chart illustrating a driving method of a solid-state imaging device according to a first embodiment.

【図２】第１実施形態に係る駆動方式で駆動されるライ
ンセンサの一構成例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a line sensor driven by a driving method according to the first embodiment.

【図３】第１実施形態の暗時出力波形を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a dark output waveform of the first embodiment.

【図４】第２実施形態に係る固体撮像装置の駆動方式を
示すタイミングチャートである。FIG. 4 is a timing chart illustrating a driving method of a solid-state imaging device according to a second embodiment.

【図５】第３実施形態に係る固体撮像装置の駆動方式を
示すタイミングチャートである。FIG. 5 is a timing chart illustrating a driving method of a solid-state imaging device according to a third embodiment.

【図６】第４実施形態に係る固体撮像装置の構成を示す
模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a configuration of a solid-state imaging device according to a fourth embodiment.

【図７】第４実施形態に係る固体撮像装置の駆動方式を
示すタイミングチャートである。FIG. 7 is a timing chart illustrating a driving method of a solid-state imaging device according to a fourth embodiment.

【図８】本発明に係る駆動方式で駆動されるラインセン
サの一構成例を示す模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a line sensor driven by a driving method according to the present invention.

【図９】従来の固体撮像装置の一構成例を示す模式図で
ある。FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a conventional solid-state imaging device.

【図１０】従来の固体撮像装置の駆動方式を示すタイミ
ングチャートである。FIG. 10 is a timing chart showing a driving method of a conventional solid-state imaging device.

【図１１】従来の暗時成分の出力波形例を示す図であ
る。FIG. 11 is a diagram showing an example of an output waveform of a conventional dark component.

【図１２】明時のときの出力波形を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an output waveform at the time of light.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０１ 感光素子列 １１１，１１２ シフトゲート １２１ 内側レジスタ １２２ 外側レジスタ φ１，φ２ 転送電極 １３１ トランスファーゲート １４１，１４２ 出力回路 １５１ 感光素子カラム １５３ 垂直転送レジスタ Reference Signs List 101 photosensitive element row 111, 112 shift gate 121 inner register 122 outer register φ1, φ2 transfer electrode 131 transfer gate 141, 142 output circuit 151 photosensitive element column 153 vertical transfer register

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 １ライン上に配置し入射光量に応じて信
号電荷を発生する感光素子と、間に複数のシフトゲート
を挟んで、前記感光素子と対応して並列に設けられた複
数の第１の水平転送レジスタと、間に複数のトランスフ
ァゲートを挟んで、前記第１の水平転送レジスタと１対
１に対応して設けられた複数の第２の水平転送レジスタ
と、前記第１の水平転送レジスタ及び前記第２の水平転
送レジスタで水平転送される信号電荷を出力する出力回
路からなる固体撮像装置を駆動する方法であって、前記
第１の水平転送レジスタに信号を与えて、トランスファ
ゲートに接する前記第１の水平転送レジスタに存在する
暗時成分電荷を、トランスファゲートに接しない前記第
１の水平転送レジスタに移動する段階と、トランスファ
ゲートに接する前記シフトゲートに信号を与えて、トラ
ンスファゲートに接する前記感光素子の信号電荷を、ト
ランスファゲートに接する前記第１の水平転送レジスタ
に転送する段階と、前記トランスファゲートに信号を与
えて、トランスファゲートに接する前記第１の水平転送
レジスタに転送された信号電荷を、トランスファゲート
に接する前記第２の水平転送レジスタに移動する段階
と、トランスファゲートに接しない前記シフトゲートに
信号を与えて、トランスファゲートに接しない前記感光
素子の信号電荷を、トランスファゲートに接しない前記
第１の水平転送レジスタに転送する段階と、前記第１の
水平転送レジスタ及び前記第２の水平転送レジスタに信
号を与えて、前記第１の水平転送レジスタ及び前記第２
の水平転送レジスタに転送された信号電荷を水平転送す
る段階と、前記第１の水平転送レジスタ及び前記第２の
水平転送レジスタで水平転送された信号電荷を順次前記
出力回路から出力する段階とからなり、 トランスファゲートに接する前記第１の水平転送レジス
タから、トランスファゲートに接しない前記第１の水平
転送レジスタに移動された前記暗時成分電荷は、トラン
スファゲートに接する前記感光素子の信号電荷を、トラ
ンスファゲートに接する前記第２の水平転送レジスタに
転送が終了する段階まで、トランスファゲートに接しな
い前記第１の水平転送レジスタ内に留められている こと
を特徴とする固体撮像装置の駆動方法。1. A photosensitive element which is arranged on one line and generates a signal charge in accordance with the amount of incident light, and a plurality of third photosensitive elements provided in parallel corresponding to the photosensitive element with a plurality of shift gates interposed therebetween. One horizontal transfer register, a plurality of second horizontal transfer registers provided in one-to-one correspondence with the first horizontal transfer register with a plurality of transfer gates interposed therebetween, and the first horizontal transfer register. A method for driving a solid-state imaging device comprising a transfer register and an output circuit for outputting signal charges horizontally transferred by the second horizontal transfer register, comprising: providing a signal to the first horizontal transfer register; Moving the dark component charge present in the first horizontal transfer register that is in contact with the transfer gate to the first horizontal transfer register that is not in contact with the transfer gate; Providing a signal to a shift gate to transfer the signal charge of the photosensitive element in contact with the transfer gate to the first horizontal transfer register in contact with the transfer gate; and providing a signal to the transfer gate to make contact with the transfer gate. Moving the signal charge transferred to the first horizontal transfer register to the second horizontal transfer register in contact with the transfer gate; and applying a signal to the shift gate not in contact with the transfer gate to connect the signal charge to the transfer gate. Transferring the signal charge of the photosensitive element not to the first horizontal transfer register not in contact with a transfer gate; and providing a signal to the first horizontal transfer register and the second horizontal transfer register, 1 horizontal transfer register and the second
Horizontally transferring the signal charges transferred to the horizontal transfer registers of the first and second stages, and sequentially outputting the signal charges horizontally transferred by the first horizontal transfer register and the second horizontal transfer register from the output circuit. Do Ri, the first horizontal transfer register in contact with the transfer gate
From the first horizontal plane not in contact with the transfer gate.
The dark component charge transferred to the transfer register is
The signal charge of the photosensitive element in contact with the gate
The second horizontal transfer register in contact with the transfer gate
Do not touch the transfer gate until the end of the transfer.
A driving method of the solid-state imaging device, wherein the driving method is retained in the first horizontal transfer register . 【請求項２】 トランスファゲートに接する前記シフト
ゲートに信号を与えて、トランスファゲートに接する前
記感光素子の信号電荷をトランスファゲートに接する前
記第１の水平転送レジスタに転送する為にトランスファ
ゲートに接する前記シフトゲートに与えられる信号と、
トランスファゲートに接する前記第１の水平転送レジス
タに転送された信号電荷をトランスファゲートに接する
前記第２の水平転送レジスタに移動する為に、前記トラ
ンスファゲートに与えられる信号は、同時に与えられる
ことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置の駆動
方法。2. The method according to claim 1, wherein a signal is supplied to the shift gate that is in contact with the transfer gate, and the signal charge of the photosensitive element that is in contact with the transfer gate is transferred to the first horizontal transfer register that is in contact with the transfer gate. A signal applied to the shift gate,
In order to transfer the signal charges transferred to the first horizontal transfer register in contact with the transfer gate to the second horizontal transfer register in contact with the transfer gate, the signals supplied to the transfer gate are simultaneously supplied. The method for driving a solid-state imaging device according to claim 1. 【請求項３】 前記トランスファゲートに信号を与え
て、トランスファゲートに接する前記第１の水平転送レ
ジスタに転送された信号電荷を、トランスファゲートに
接する前記第２の水平転送レジスタに移動する際、前記
トランスファゲートに与えられる信号とは反対の信号
が、偶奇双方の前記第１の水平転送レジスタに与えられ
ることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置の駆
動方法。3. When a signal is supplied to the transfer gate and the signal charge transferred to the first horizontal transfer register in contact with the transfer gate is moved to the second horizontal transfer register in contact with the transfer gate, 2. The method according to claim 1, wherein a signal opposite to a signal supplied to a transfer gate is supplied to both the even and odd first horizontal transfer registers. 【請求項４】 前記信号電荷の水平転送は、前記トラン
スファゲートに接する第１の水平転送レジスタと前記ト
ランスファゲートに接しない第１の水平転送レジスタに
互いに逆相の信号を与えることによって行われ、同様
に、前記トランスファゲートに接する第２の水平転送レ
ジスタと前記トランスファゲートに接しない第２の水平
転送レジスタに互いに逆相の信号を与えることによって
行われることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装
置の駆動方法。4. The horizontal transfer of the signal charge is performed by applying signals having phases opposite to each other to a first horizontal transfer register that is in contact with the transfer gate and a first horizontal transfer register that is not in contact with the transfer gate. Similarly, the transfer is performed by applying signals of opposite phases to a second horizontal transfer register that is in contact with the transfer gate and a second horizontal transfer register that is not in contact with the transfer gate. A method for driving a solid-state imaging device. 【請求項５】 １ライン上に配置し入射光量に応じて信
号電荷を発生する感光素子と、間に複数のシフトゲート
を挟んで、前記感光素子と対応して並列に設けられた複
数の第１の水平転送レジスタと、間に複数のトランスフ
ァゲートを挟んで、前記第１の水平転送レジスタと１対
１に対応して設けられた複数の第２の水平転送レジスタ
と、前記第１の水平転送レジスタ及び前記第２の水平転
送レジスタで水平転送される信号電荷を出力する出力回
路からなる固体撮像装置を駆動する方法であって、前記
第１の水平転送レジスタに信号を与えて、トランスファ
ゲートに接する前記感光素子に対応する前記第１の水平
転送レジスタに存在する暗時成分電荷を、隣接する前記
第１の水平転送レジスタに移動する段階と、前記シフト
ゲートに信号を与えて、トランスファゲートに接する前
記感光素子の信号電荷を、前記第１の水平転送レジスタ
に転送する段階と、前記トランスファゲートに信号を与
えて、前記第１の水平転送レジスタに転送されたトラン
スファゲートに接する前記感光素子からの信号電荷を、
前記第２の水平転送レジスタに移動する段階と、前記シ
フトゲートに信号を与えて、トランスファゲートに接し
ない前記感光素子の信号電荷を、前記第１の水平転送レ
ジスタに転送する段階と、前記第１の水平転送レジスタ
及び前記第２の水平転送レジスタに信号を与えて、前記
第１の水平転送レジスタ及び前記第２の水平転送レジス
タに転送された信号電荷を水平転送する段階と、前記第
１の水平転送レジスタ及び前記第２の水平転送レジスタ
で水平転送された信号電荷を順次前記出力回路から出力
する段階とからなり、 トランスファゲートに接する前記第１の水平転送レジス
タから、前記隣接する前記第１の水平転送レジスタに移
動された前記暗時成分電荷は、トランスファゲートに接
する前記感光素子の信号電荷を、前記第２の水平転送レ
ジスタに転送が終了する段階まで、前記隣接する前記第
１の水平転送レジスタ内に留められている ことを特徴と
する固体撮像装置の駆動方法。5. A photosensitive element which is arranged on one line and generates a signal charge according to the amount of incident light, and a plurality of third photosensitive elements provided in parallel corresponding to said photosensitive element with a plurality of shift gates interposed therebetween. One horizontal transfer register, a plurality of second horizontal transfer registers provided in one-to-one correspondence with the first horizontal transfer register with a plurality of transfer gates interposed therebetween, and the first horizontal transfer register. A method for driving a solid-state imaging device comprising a transfer register and an output circuit for outputting signal charges horizontally transferred by the second horizontal transfer register, comprising: providing a signal to the first horizontal transfer register; Moving the dark component charge present in the first horizontal transfer register corresponding to the photosensitive element in contact with the first horizontal transfer register to the adjacent first horizontal transfer register; and applying a signal to the shift gate. Transferring the signal charge of the photosensitive element in contact with the transfer gate to the first horizontal transfer register; and applying a signal to the transfer gate to transfer the signal charge to the transfer gate transferred to the first horizontal transfer register. The signal charge from the contacting photosensitive element is
Moving to the second horizontal transfer register, applying a signal to the shift gate to transfer signal charges of the photosensitive element not in contact with a transfer gate to the first horizontal transfer register, Providing a signal to the first horizontal transfer register and the second horizontal transfer register to horizontally transfer the signal charges transferred to the first horizontal transfer register and the second horizontal transfer register; horizontal transfer register and Ri Do and a step of sequentially outputted from the output circuit of the horizontal signal charges transferred in the second horizontal transfer register, the first horizontal transfer register in contact with the transfer gate
From the data to the adjacent first horizontal transfer register.
The moved dark component charge is transferred to the transfer gate.
The signal charge of the photosensitive element is transferred to the second horizontal transfer level.
Until the transfer to the register is completed, the adjacent
A driving method for a solid-state imaging device, wherein the driving method is retained in one horizontal transfer register . 【請求項６】 アレイ状に配置し入射光量に応じて信号
電荷を発生する感光素子と、前記感光素子の夫々のカラ
ムに隣接して設けられた垂直転送レジスタと、間に複数
のシフトゲートを挟んで、前記垂直転送レジスタの一端
に隣接して並列に設けられた複数の第１の水平転送レジ
スタと、間に複数のトランスファゲートを挟んで、前記
第１の水平転送レジスタと１対１に対応して設けられた
複数の第２の水平転送レジスタと、前記第１の水平転送
レジスタ及び前記第２の水平転送レジスタで水平転送さ
れる信号電荷を出力する出力回路からなる固体撮像装置
を駆動する方法であって、前記第１の水平転送レジスタ
に信号を与えて、トランスファゲートに接する前記第１
の水平転送レジスタに存在する暗時成分電荷を、トラン
スファゲートに接しない前記第１の水平転送レジスタに
移動する段階と、トランスファゲートに接する前記シフ
トゲートに信号を与えて、トランスファゲートに接する
前記垂直転送レジスタの信号電荷を、トランスファゲー
トに接する前記第１の水平転送レジスタに転送する段階
と、前記トランスファゲートに信号を与えて、トランス
ファゲートに接する前記第１の水平転送レジスタに転送
された信号電荷を、トランスファゲートに接する前記第
２の水平転送レジスタに移動する段階と、トランスファ
ゲートに接しない前記シフトゲートに信号を与えて、ト
ランスファゲートに接しない前記垂直転送レジスタの信
号電荷を、トランスファゲートに接しない前記第１の水
平転送レジスタに転送する段階と、前記第１の水平転送
レジスタ及び前記第２の水平転送レジスタに信号を与え
て、前記第１の水平転送レジスタ及び前記第２の水平転
送レジスタに転送された信号電荷を水平転送する段階
と、前記第１の水平転送レジスタ及び前記第２の水平転
送レジスタで水平転送された信号電荷を順次前記出力回
路から出力する段階とからなり、 トランスファゲートに接する前記第１の水平転送レジス
タから、トランスファゲートに接しない前記第１の水平
転送レジスタに移動された前記暗時成分電荷は、トラン
スファゲートに接する前記垂直転送レジスタの信号電荷
を、トランスファゲートに接する前記第２の水平転送レ
ジスタに転送が終了する段階まで、トランスファゲート
に接しない前記第１の水平転送レジスタ内に留められて
いる ことを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。6. A plurality of shift gates are arranged between a photosensitive element which is arranged in an array and generates signal charges according to the amount of incident light, and a vertical transfer register provided adjacent to each column of the photosensitive element. A plurality of first horizontal transfer registers provided in parallel adjacent to one end of the vertical transfer register, and a plurality of transfer gates between the first horizontal transfer registers, and one-to-one with the first horizontal transfer register. Driving a solid-state imaging device including a plurality of second horizontal transfer registers provided correspondingly and an output circuit for outputting signal charges horizontally transferred by the first horizontal transfer register and the second horizontal transfer register Providing a signal to the first horizontal transfer register to cause the first horizontal transfer register to contact the first horizontal transfer register.
Moving the dark component charge present in the horizontal transfer register to the first horizontal transfer register not in contact with the transfer gate; and applying a signal to the shift gate in contact with the transfer gate to provide a signal to the vertical gate in contact with the transfer gate. Transferring the signal charge of the transfer register to the first horizontal transfer register in contact with the transfer gate; and applying a signal to the transfer gate to transfer the signal charge to the first horizontal transfer register in contact with the transfer gate To the second horizontal transfer register that is in contact with the transfer gate, and applying a signal to the shift gate that is not in contact with the transfer gate to transfer the signal charge of the vertical transfer register that is not in contact with the transfer gate to the transfer gate. In contact with the first horizontal transfer register Transmitting the signal charges to the first horizontal transfer register and the second horizontal transfer register, and horizontally transferring the signal charges transferred to the first horizontal transfer register and the second horizontal transfer register. the method comprising, the first Ri Do from the horizontal transfer register and the second horizontal transfer register and the step of sequentially outputted from the output circuit of the horizontal transfer signal charges, the first horizontal in contact with the transfer gate transfer Regis
From the first horizontal plane not in contact with the transfer gate.
The dark component charge transferred to the transfer register is
Signal charge of the vertical transfer register in contact with the gate
The second horizontal transfer level in contact with the transfer gate.
Transfer gate until transfer completes
In the first horizontal transfer register not in contact with
A method for driving a solid-state imaging device.