JP3221103B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
- H04N25/67—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response
- H04N25/671—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response for non-uniformity detection or correction
- H04N25/672—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response for non-uniformity detection or correction between adjacent sensors or output registers for reading a single image
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
- H04N25/713—Transfer or readout registers; Split readout registers or multiple readout registers
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数本の水平転送レジ
スタを有する固体撮像装置に関し、特に複数本の水平転
送レジスタの各々に一定量のパイロット信号用電荷を注
入し、このパイロット信号用電荷に対する各信号処理系
を経た後の出力信号が同一レベルになるようにゲイン調
整する機能を備えた固体撮像装置に関する。
スタを有する固体撮像装置に関し、特に複数本の水平転
送レジスタの各々に一定量のパイロット信号用電荷を注
入し、このパイロット信号用電荷に対する各信号処理系
を経た後の出力信号が同一レベルになるようにゲイン調
整する機能を備えた固体撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図1に示すように、複数本(本例では、
2本)の水平転送レジスタ5,6を有するCCD固体撮
像装置では、出力部8,9やAGC回路12,13等を
含む2系統の信号処理系間でゲインが異なると、正しい
色の再生画が得られないことになるため、2系統の信号
処理系間でゲインバランスをとる必要がある。このゲイ
ンバランスをとるために、水平転送レジスタ5,6の一
部にパイロット信号用電荷を注入する電荷注入部17を
設け、この電荷注入部17から2本の水平転送レジスタ
5,6の各々に同一量のパイロット信号用電荷を注入
し、このパイロット信号用電荷に対する各信号処理系を
経た後の出力信号が同一レベルになるようにAGC回路
12,13のゲイン調整を行っている。
2本)の水平転送レジスタ5,6を有するCCD固体撮
像装置では、出力部8,9やAGC回路12,13等を
含む2系統の信号処理系間でゲインが異なると、正しい
色の再生画が得られないことになるため、2系統の信号
処理系間でゲインバランスをとる必要がある。このゲイ
ンバランスをとるために、水平転送レジスタ5,6の一
部にパイロット信号用電荷を注入する電荷注入部17を
設け、この電荷注入部17から2本の水平転送レジスタ
5,6の各々に同一量のパイロット信号用電荷を注入
し、このパイロット信号用電荷に対する各信号処理系を
経た後の出力信号が同一レベルになるようにAGC回路
12,13のゲイン調整を行っている。
【0003】電荷注入部17は、図2の断面図に示すよ
うに、パイロット信号用電荷を注入するIS(入力ソー
ス)部18と、電荷を一定量だけ蓄えるMG(計量ゲー
ト)部20と、IS部18からMG部20へ電荷を注入
するIG(入力ゲート)部19と、MG部20に蓄えら
れた一定量の電荷を第1の水平転送レジスタ5へ注入す
るOG(出力ゲート)部21とから構成されている。こ
の電荷注入部17として Diode Cut-off法を用いた場合
の従来例の動作を、以下に説明する。なお、図11は各
ゲートパルスのタイミングチャート、図12は各タイミ
ングにおけるポテンシャル図である。この従来例におい
ては、期間t1 〜t2 ,期間t7 〜t8 でIS部18か
らMG部20へIG部19を介してパイロット信号用電
荷を注入し、このMG部20に蓄えられた一定量のパイ
ロット信号用電荷を期間t4 でOG部21を介して第1
の水平転送レジスタ5へ転送し、さらに期間t5 ,t6
でHH転送ゲート7を介して第2の水平転送レジスタ6
へ転送するようにしていた。
うに、パイロット信号用電荷を注入するIS(入力ソー
ス)部18と、電荷を一定量だけ蓄えるMG(計量ゲー
ト)部20と、IS部18からMG部20へ電荷を注入
するIG(入力ゲート)部19と、MG部20に蓄えら
れた一定量の電荷を第1の水平転送レジスタ5へ注入す
るOG(出力ゲート)部21とから構成されている。こ
の電荷注入部17として Diode Cut-off法を用いた場合
の従来例の動作を、以下に説明する。なお、図11は各
ゲートパルスのタイミングチャート、図12は各タイミ
ングにおけるポテンシャル図である。この従来例におい
ては、期間t1 〜t2 ,期間t7 〜t8 でIS部18か
らMG部20へIG部19を介してパイロット信号用電
荷を注入し、このMG部20に蓄えられた一定量のパイ
ロット信号用電荷を期間t4 でOG部21を介して第1
の水平転送レジスタ5へ転送し、さらに期間t5 ,t6
でHH転送ゲート7を介して第2の水平転送レジスタ6
へ転送するようにしていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、CCD
固体撮像装置の動作において、水平ブランキング期間で
は、各フォトセンサ1から垂直転送レジスタ2に読み出
された信号電荷を一斉に垂直転送すべく垂直転送クロッ
クφV1〜φV4が動作し、また水平有効期間に動作し
ていた水平転送クロックφH1,φH2が停止すること
によってpウェル(接地レベル)の電位がpウェルのイ
ンピーダンスに比例した時定数で変動し、t1 〜t2 と
t7 〜t8 の各タイミングではpウェルの電位が少し異
なるため、第1の水平転送レジスタ5に転送される電荷
量と第2の水平転送レジスタ6に転送される電荷量に違
いが生じる。したがって、第1,第2の水平転送レジス
タ5,6で異なる電荷量のパイロット信号用電荷を転送
することになるため、2系統の信号処理系間でのゲイン
調整を正確に行うことができなかった。
固体撮像装置の動作において、水平ブランキング期間で
は、各フォトセンサ1から垂直転送レジスタ2に読み出
された信号電荷を一斉に垂直転送すべく垂直転送クロッ
クφV1〜φV4が動作し、また水平有効期間に動作し
ていた水平転送クロックφH1,φH2が停止すること
によってpウェル(接地レベル)の電位がpウェルのイ
ンピーダンスに比例した時定数で変動し、t1 〜t2 と
t7 〜t8 の各タイミングではpウェルの電位が少し異
なるため、第1の水平転送レジスタ5に転送される電荷
量と第2の水平転送レジスタ6に転送される電荷量に違
いが生じる。したがって、第1,第2の水平転送レジス
タ5,6で異なる電荷量のパイロット信号用電荷を転送
することになるため、2系統の信号処理系間でのゲイン
調整を正確に行うことができなかった。
【0005】図13は、Fill and Spill法を用いた場合
の従来例の動作を説明するための各ゲートパルスのタイ
ミングチャート、図14は各タイミングにおけるポテン
シャル図である。この従来例の場合にも、上記従来例の
場合と全く同じことが言え、電荷注入部17から2本の
水平転送レジスタ5,6へ注入されるパイロット信号用
電荷の電荷量が同じにならないため、2系統の信号処理
系間でのゲイン調整を正確に行うことができなかった。
また、この方法の場合には、t2 の時間の長さにも電荷
量が依存することになる。
の従来例の動作を説明するための各ゲートパルスのタイ
ミングチャート、図14は各タイミングにおけるポテン
シャル図である。この従来例の場合にも、上記従来例の
場合と全く同じことが言え、電荷注入部17から2本の
水平転送レジスタ5,6へ注入されるパイロット信号用
電荷の電荷量が同じにならないため、2系統の信号処理
系間でのゲイン調整を正確に行うことができなかった。
また、この方法の場合には、t2 の時間の長さにも電荷
量が依存することになる。
【0006】本発明は、上述した点に鑑みてなされたも
のであり、電荷注入部から各水平転送レジスタへ注入す
るパイロット信号用電荷の電荷量を同じにし、各信号処
理系間でのゲイン調整を正確に行い得るようにした固体
撮像装置を提供することを目的とする。
のであり、電荷注入部から各水平転送レジスタへ注入す
るパイロット信号用電荷の電荷量を同じにし、各信号処
理系間でのゲイン調整を正確に行い得るようにした固体
撮像装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明による固体撮像装
置は、2次元配列された複数個のフォトセンサと、これ
らフォトセンサで発生した信号電荷を垂直列毎に垂直転
送する複数本の垂直転送レジスタと、これら垂直転送レ
ジスタからライン単位で転送された信号電荷を水平転送
する複数本の水平転送レジスタと、入力ソース部から注
入される電荷を計量ゲート部に一定量だけ蓄え、この一
定量の電荷を複数本の水平転送レジスタのうちのいずれ
か1本に供給する電荷注入部とを具備し、この電荷注入
部における入力ソース部から計量ゲート部への電荷の注
入を1H内の同一タイミングに1回行う構成となってい
る。
置は、2次元配列された複数個のフォトセンサと、これ
らフォトセンサで発生した信号電荷を垂直列毎に垂直転
送する複数本の垂直転送レジスタと、これら垂直転送レ
ジスタからライン単位で転送された信号電荷を水平転送
する複数本の水平転送レジスタと、入力ソース部から注
入される電荷を計量ゲート部に一定量だけ蓄え、この一
定量の電荷を複数本の水平転送レジスタのうちのいずれ
か1本に供給する電荷注入部とを具備し、この電荷注入
部における入力ソース部から計量ゲート部への電荷の注
入を1H内の同一タイミングに1回行う構成となってい
る。
【0008】
【作用】複数本の水平転送レジスタを有する固体撮像装
置において、複数の信号処理系間のゲインバランスをと
るために、電荷注入部からパイロット信号用電荷を注入
する際に、電荷注入部における入力ソース部から計量ゲ
ート部へのパイロット信号用電荷の注入を1H内の同一
タイミングに1回とすることで、水平ブランキング期間
内での電荷量を決定する時間関係が常に同じになる。こ
れにより、水平ブランキング期間で水平転送クロックが
停止したり、垂直転送クロックが動作する等の要因によ
るpウェル(接地レベル)の電位変動効果が常に同じで
あるため、計量ゲート部に蓄えられるパイロット信号用
電荷の電荷量は常に一定となる。その結果、複数本の水
平転送レジスタにはほぼ完全に同一量のパイロット信号
用電荷を注入できるため、複数の信号処理系間のゲイン
のバラツキを正確に検出でき、これによりゲインバラン
スを正確にとれる。
置において、複数の信号処理系間のゲインバランスをと
るために、電荷注入部からパイロット信号用電荷を注入
する際に、電荷注入部における入力ソース部から計量ゲ
ート部へのパイロット信号用電荷の注入を1H内の同一
タイミングに1回とすることで、水平ブランキング期間
内での電荷量を決定する時間関係が常に同じになる。こ
れにより、水平ブランキング期間で水平転送クロックが
停止したり、垂直転送クロックが動作する等の要因によ
るpウェル(接地レベル)の電位変動効果が常に同じで
あるため、計量ゲート部に蓄えられるパイロット信号用
電荷の電荷量は常に一定となる。その結果、複数本の水
平転送レジスタにはほぼ完全に同一量のパイロット信号
用電荷を注入できるため、複数の信号処理系間のゲイン
のバラツキを正確に検出でき、これによりゲインバラン
スを正確にとれる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図1は、インターライン転送方式のCCD
固体撮像装置の一例を示す構成図である。図1におい
て、画素単位で2次元配列された複数個のフォトセンサ
1と、これらフォトセンサ1の垂直列毎に配されてフォ
トセンサ1で発生した信号電荷を垂直転送する垂直転送
レジスタ2とによってインターライン転送方式のイメー
ジ部3が構成されている。垂直転送レジスタ2は、タイ
ミングジェネレータ4で発生される例えば4相の垂直転
送クロックφV1〜φV4によって駆動される。
に説明する。図1は、インターライン転送方式のCCD
固体撮像装置の一例を示す構成図である。図1におい
て、画素単位で2次元配列された複数個のフォトセンサ
1と、これらフォトセンサ1の垂直列毎に配されてフォ
トセンサ1で発生した信号電荷を垂直転送する垂直転送
レジスタ2とによってインターライン転送方式のイメー
ジ部3が構成されている。垂直転送レジスタ2は、タイ
ミングジェネレータ4で発生される例えば4相の垂直転
送クロックφV1〜φV4によって駆動される。
【0010】イメージ部3の下方には、垂直転送レジス
タ2からライン単位で転送される信号電荷を水平転送す
る第1,第2の水平転送レジスタ5,6が配されてい
る。第1,第2の水平転送レジスタ5,6は、タイミン
グジェネレータ4で発生される例えば2相の水平転送ク
ロックφH1,φH2によって駆動される。第1,第2
の水平転送レジスタ5,6間には、垂直転送レジスタ2
から第1の水平転送レジスタ5に転送された1ライン分
の信号電荷を、タイミングジェネレータ4で発生される
HHGパルスに同期してさらに第2の水平転送レジスタ
6に転送するHH転送ゲート7が配されている。
タ2からライン単位で転送される信号電荷を水平転送す
る第1,第2の水平転送レジスタ5,6が配されてい
る。第1,第2の水平転送レジスタ5,6は、タイミン
グジェネレータ4で発生される例えば2相の水平転送ク
ロックφH1,φH2によって駆動される。第1,第2
の水平転送レジスタ5,6間には、垂直転送レジスタ2
から第1の水平転送レジスタ5に転送された1ライン分
の信号電荷を、タイミングジェネレータ4で発生される
HHGパルスに同期してさらに第2の水平転送レジスタ
6に転送するHH転送ゲート7が配されている。
【0011】このHH転送ゲート7によって第1の水平
転送レジスタ5から第2の水平転送レジスタ6へ1ライ
ン分の信号電荷を選択的に転送するHH転送により、第
2の水平転送レジスタ6には偶数ラインの1ライン分の
信号電荷が転送される。その結果、第1の水平転送レジ
スタ5では奇数ラインの1ライン分の信号電荷の転送が
行われ、第2の水平転送レジスタ6では偶数ラインの1
ライン分の信号電荷の転送が行われる。これら水平転送
レジスタ5,6で転送された信号電荷は、例えばフロー
ティング・ディフュージョン・アンプ構成の出力部8,
9で検出され、信号電圧に変換される。出力部8,9の
各出力電圧は、CCD外部の回路となるCDS(相関二
重サンプリング)回路10,11でリセット雑音を低減
され、AGC(自動利得制御)回路12,13でゲイン
調整された後、A/D変換器14,15でディジタル化
されてDSP(ディジタル信号処理)回路16に供給さ
れる。
転送レジスタ5から第2の水平転送レジスタ6へ1ライ
ン分の信号電荷を選択的に転送するHH転送により、第
2の水平転送レジスタ6には偶数ラインの1ライン分の
信号電荷が転送される。その結果、第1の水平転送レジ
スタ5では奇数ラインの1ライン分の信号電荷の転送が
行われ、第2の水平転送レジスタ6では偶数ラインの1
ライン分の信号電荷の転送が行われる。これら水平転送
レジスタ5,6で転送された信号電荷は、例えばフロー
ティング・ディフュージョン・アンプ構成の出力部8,
9で検出され、信号電圧に変換される。出力部8,9の
各出力電圧は、CCD外部の回路となるCDS(相関二
重サンプリング)回路10,11でリセット雑音を低減
され、AGC(自動利得制御)回路12,13でゲイン
調整された後、A/D変換器14,15でディジタル化
されてDSP(ディジタル信号処理)回路16に供給さ
れる。
【0012】第1,第2の水平転送レジスタ5,6の転
送方向における後端部には、2系統の信号処理系間のゲ
インバランスをとるために、パイロット信号用電荷を第
1,第2の水平転送レジスタ5,6に注入する電荷注入
部17が設けられている。この電荷注入部17は、先述
したように、パイロット信号用電荷を注入するIS部1
8と、電荷を一定量だけ蓄えるMG部20と、IS部1
8からMG部20へ電荷を注入するIG部19と、MG
部20に蓄えられた一定量の電荷を第1の水平転送レジ
スタ5へ注入するOG部21とからなり、水平転送レジ
スタ5,6の例えば1〜数10ビット分に亘って形成さ
れる。
送方向における後端部には、2系統の信号処理系間のゲ
インバランスをとるために、パイロット信号用電荷を第
1,第2の水平転送レジスタ5,6に注入する電荷注入
部17が設けられている。この電荷注入部17は、先述
したように、パイロット信号用電荷を注入するIS部1
8と、電荷を一定量だけ蓄えるMG部20と、IS部1
8からMG部20へ電荷を注入するIG部19と、MG
部20に蓄えられた一定量の電荷を第1の水平転送レジ
スタ5へ注入するOG部21とからなり、水平転送レジ
スタ5,6の例えば1〜数10ビット分に亘って形成さ
れる。
【0013】この電荷注入部17の断面、即ち図1にお
けるA−A′線断面を図2に示す。IG部19、MG部
20およびOG部21は、電位の井戸がシリコン基板の
表面付近に形成される表面チャネル型であっても良く、
またシリアル基板の表面から少し中に入った部分にチャ
ネルを形成し、ここで電荷の転送を行う埋込みチャネル
型であっても良い。IS部18にはDSP回路16から
入力電圧ISが印加され、IG部19およびOG部21
にはタイミングジェネレータ4で発生されるゲートパル
スIG,OGがそれぞれ印加され、MG部20には所定
の直流バイアス又はゲートパルスが印加される。タイミ
ングジェネレータ4からは、IS部18からMG部20
への電荷の注入を1H(H:水平走査期間)に1回行う
タイミングでゲートパルスIGが発生される。
けるA−A′線断面を図2に示す。IG部19、MG部
20およびOG部21は、電位の井戸がシリコン基板の
表面付近に形成される表面チャネル型であっても良く、
またシリアル基板の表面から少し中に入った部分にチャ
ネルを形成し、ここで電荷の転送を行う埋込みチャネル
型であっても良い。IS部18にはDSP回路16から
入力電圧ISが印加され、IG部19およびOG部21
にはタイミングジェネレータ4で発生されるゲートパル
スIG,OGがそれぞれ印加され、MG部20には所定
の直流バイアス又はゲートパルスが印加される。タイミ
ングジェネレータ4からは、IS部18からMG部20
への電荷の注入を1H(H:水平走査期間)に1回行う
タイミングでゲートパルスIGが発生される。
【0014】次に、上記構成のCCD固体撮像装置にお
いて、ゲインバランスをとる際の電荷注入部17による
パイロット信号用電荷の注入動作について説明する。図
3は、電荷注入部17として Diode Cut-off法を用いた
場合のタイミングチャート、図4は各タイミングにおけ
るポテンシャル図である。なお、本例では、MG部20
に所定の直流バイアスを常時印加するものとする。先
ず、IG部19にゲートパルスIGを印加することによ
り、期間t1 〜t2でIS部18からMG部20にパイ
ロット信号用電荷を注入する。このとき、期間t2 にお
けるMG部20に蓄えられた電荷とIG部19との間の
ポテンシャル差φB が、MG部20に電荷が充満したと
きでも、φB >1Vの条件を満足する必要がある。
いて、ゲインバランスをとる際の電荷注入部17による
パイロット信号用電荷の注入動作について説明する。図
3は、電荷注入部17として Diode Cut-off法を用いた
場合のタイミングチャート、図4は各タイミングにおけ
るポテンシャル図である。なお、本例では、MG部20
に所定の直流バイアスを常時印加するものとする。先
ず、IG部19にゲートパルスIGを印加することによ
り、期間t1 〜t2でIS部18からMG部20にパイ
ロット信号用電荷を注入する。このとき、期間t2 にお
けるMG部20に蓄えられた電荷とIG部19との間の
ポテンシャル差φB が、MG部20に電荷が充満したと
きでも、φB >1Vの条件を満足する必要がある。
【0015】次に、偶数ラインのときは、偶数ラインの
信号電荷の転送が第2の水平転送レジスタ6で行われる
ことから、第1の水平転送レジスタ5から第2の水平転
送レジスタ6へのHH転送を行う期間t5 〜t6 以前、
即ち期間t3 でOG部21にゲートパルスOGを印加す
ることにより、MG部20に一定量だけ蓄えられたパイ
ロット信号用電荷を第1の水平転送レジスタ5へ注入す
る。そして、期間t5 〜t6 で第1の水平転送レジスタ
5から第2の水平転送レジスタ6へのHH転送が行われ
る。一方、奇数ラインのときは、期間t7 でOG部21
にゲートパルスOGを印加することにより、MG部20
に蓄えられたパイロット信号用電荷を第1の水平転送レ
ジスタ5へ注入する。
信号電荷の転送が第2の水平転送レジスタ6で行われる
ことから、第1の水平転送レジスタ5から第2の水平転
送レジスタ6へのHH転送を行う期間t5 〜t6 以前、
即ち期間t3 でOG部21にゲートパルスOGを印加す
ることにより、MG部20に一定量だけ蓄えられたパイ
ロット信号用電荷を第1の水平転送レジスタ5へ注入す
る。そして、期間t5 〜t6 で第1の水平転送レジスタ
5から第2の水平転送レジスタ6へのHH転送が行われ
る。一方、奇数ラインのときは、期間t7 でOG部21
にゲートパルスOGを印加することにより、MG部20
に蓄えられたパイロット信号用電荷を第1の水平転送レ
ジスタ5へ注入する。
【0016】このように、IS部18からMG部20へ
のパイロット信号用電荷の注入を1H内の同一タイミン
グに1回、即ちt 1 〜t 2 の期間に1回行うようにした
ことにより、パイロット信号用電荷を第1の水平転送レ
ジスタ5へ注入するときも、第2の水平転送レジスタ6
へ注入するときも、水平ブランキング期間内でのt1,
t2 の時間関係が常に同じタイミングとなる。これによ
り、水平ブランキング期間で水平転送クロックφH1,
H2が停止したり、垂直転送クロックφV1〜φV4が
動作する等の要因によるpウェル(接地レベル)の電位
変動効果が常に同じであるため、MG部20に蓄えられ
るパイロット信号用電荷量は常に一定となる。
のパイロット信号用電荷の注入を1H内の同一タイミン
グに1回、即ちt 1 〜t 2 の期間に1回行うようにした
ことにより、パイロット信号用電荷を第1の水平転送レ
ジスタ5へ注入するときも、第2の水平転送レジスタ6
へ注入するときも、水平ブランキング期間内でのt1,
t2 の時間関係が常に同じタイミングとなる。これによ
り、水平ブランキング期間で水平転送クロックφH1,
H2が停止したり、垂直転送クロックφV1〜φV4が
動作する等の要因によるpウェル(接地レベル)の電位
変動効果が常に同じであるため、MG部20に蓄えられ
るパイロット信号用電荷量は常に一定となる。
【0017】その結果、第1,第2の水平転送レジスタ
5,6で同一量のパイロット信号用電荷を転送できるた
め、2系統の信号処理系間のゲインのバラツキを正確に
検出でき、これによりゲインバランスを正確にとること
ができる。なお、本例では、MG部20に所定の直流バ
イアスを常時印加するようにした場合について説明した
が、MG部20にゲートパルスMGを印加するようにし
ても、同様の効果が得られる。この場合のタイミングチ
ャートを図5に、また各タイミングにおけるポテンシャ
ルを図6にそれぞ示す。
5,6で同一量のパイロット信号用電荷を転送できるた
め、2系統の信号処理系間のゲインのバラツキを正確に
検出でき、これによりゲインバランスを正確にとること
ができる。なお、本例では、MG部20に所定の直流バ
イアスを常時印加するようにした場合について説明した
が、MG部20にゲートパルスMGを印加するようにし
ても、同様の効果が得られる。この場合のタイミングチ
ャートを図5に、また各タイミングにおけるポテンシャ
ルを図6にそれぞ示す。
【0018】図7は、電荷注入部17としてFill and S
pill法を用いた場合のタイミングチャート、図8は各タ
イミングにおけるポテンシャル図である。なお、本例で
は、MG部20に所定の直流バイアスを常時印加するも
のとする。このFill and Spill法を用いた場合にも、 D
iode Cut-off法を用いた場合と同様に、期間t1 〜t2
でIS部18からMG部20にパイロット信号用電荷が
注入され、偶数ラインのときは、期間t3 でMG部20
に一定量だけ蓄えられたパイロット信号用電荷を第1の
水平転送レジスタ5へ注入され、その後期間t5 〜t6
でHH転送が行われ、奇数ラインのときは、期間t7 で
MG部20から第1の水平転送レジスタ5へパイロット
信号用電荷が注入される。この場合においても、φB >
1Vの条件を満足する必要がある。
pill法を用いた場合のタイミングチャート、図8は各タ
イミングにおけるポテンシャル図である。なお、本例で
は、MG部20に所定の直流バイアスを常時印加するも
のとする。このFill and Spill法を用いた場合にも、 D
iode Cut-off法を用いた場合と同様に、期間t1 〜t2
でIS部18からMG部20にパイロット信号用電荷が
注入され、偶数ラインのときは、期間t3 でMG部20
に一定量だけ蓄えられたパイロット信号用電荷を第1の
水平転送レジスタ5へ注入され、その後期間t5 〜t6
でHH転送が行われ、奇数ラインのときは、期間t7 で
MG部20から第1の水平転送レジスタ5へパイロット
信号用電荷が注入される。この場合においても、φB >
1Vの条件を満足する必要がある。
【0019】このように、IS部18からMG部20へ
のパイロット信号用電荷の注入を1H内の同一タイミン
グに1回だけ行うことにより、MG部20に蓄えられる
電荷量は常に一定となるため、第1,第2の水平転送レ
ジスタ5,6には常に同一量のパイロット信号用電荷を
注入でき、よって2系統の信号処理系間のゲインバラン
スを正確にとることができる。同様のことが、MG部2
0にゲートパルスMGを印加するようにした場合にも言
える。この場合のタイミングチャートを図9に、また各
タイミングにおけるポテンシャルを図10にそれぞ示
す。なお、図10において、t1 ,t2 ,t3 の各タイ
ミングのポテンシャルは省略してあるが、図8のt1 ,
t2 ,t3 の各タイミングのポテンシャルと同じであ
る。
のパイロット信号用電荷の注入を1H内の同一タイミン
グに1回だけ行うことにより、MG部20に蓄えられる
電荷量は常に一定となるため、第1,第2の水平転送レ
ジスタ5,6には常に同一量のパイロット信号用電荷を
注入でき、よって2系統の信号処理系間のゲインバラン
スを正確にとることができる。同様のことが、MG部2
0にゲートパルスMGを印加するようにした場合にも言
える。この場合のタイミングチャートを図9に、また各
タイミングにおけるポテンシャルを図10にそれぞ示
す。なお、図10において、t1 ,t2 ,t3 の各タイ
ミングのポテンシャルは省略してあるが、図8のt1 ,
t2 ,t3 の各タイミングのポテンシャルと同じであ
る。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数本の水平転送レジスタを有する固体撮像装置におい
て、複数の信号処理系間のゲインバランスをとるため
に、電荷注入部からパイロット信号用電荷を注入する際
に、電荷注入部における入力ソース部から計量ゲート部
へのパイロット信号用電荷の注入を1H内の同一タイミ
ングに1回行うようにしたことにより、水平ブランキン
グ期間内での電荷量を決定する時間関係が常に同じにな
り、計量ゲート部には常に一定量のパイロット信号用電
荷を蓄えることができるため、複数本の水平転送レジス
タに常に同一量のパイロット信号用電荷を注入できるこ
とになる。その結果、複数の信号処理系間のゲインのバ
ラツキを正確に検出でき、ゲインバランスを正確にとれ
ることになる。
複数本の水平転送レジスタを有する固体撮像装置におい
て、複数の信号処理系間のゲインバランスをとるため
に、電荷注入部からパイロット信号用電荷を注入する際
に、電荷注入部における入力ソース部から計量ゲート部
へのパイロット信号用電荷の注入を1H内の同一タイミ
ングに1回行うようにしたことにより、水平ブランキン
グ期間内での電荷量を決定する時間関係が常に同じにな
り、計量ゲート部には常に一定量のパイロット信号用電
荷を蓄えることができるため、複数本の水平転送レジス
タに常に同一量のパイロット信号用電荷を注入できるこ
とになる。その結果、複数の信号処理系間のゲインのバ
ラツキを正確に検出でき、ゲインバランスを正確にとれ
ることになる。
【図1】インターライン転送方式CCD固体撮像装置の
一例の構成図である。
一例の構成図である。
【図2】電荷注入部の断面図であり、図1におけるA−
A′線断面図である。
A′線断面図である。
【図3】Diode Cut-off法を用いた場合であってMG部
に直流バイアスを印加した場合のタイミングチャートで
ある。
に直流バイアスを印加した場合のタイミングチャートで
ある。
【図4】図3の各タイミングにおけるポテンシャル図で
ある。
ある。
【図5】Diode Cut-off法を用いた場合であってMG部
にゲートパルスMGを印加した場合のタイミングチャー
トである。
にゲートパルスMGを印加した場合のタイミングチャー
トである。
【図6】図5の各タイミングにおけるポテンシャル図で
ある。
ある。
【図7】Fill and Spill法を用いた場合であってMG部
に直流バイアスを印加した場合のタイミングチャートで
ある。
に直流バイアスを印加した場合のタイミングチャートで
ある。
【図8】図7の各タイミングにおけるポテンシャル図で
ある。
ある。
【図9】Fill and Spill法を用いた場合であってMG部
にゲートパルスMGを印加した場合のタイミングチャー
トである。
にゲートパルスMGを印加した場合のタイミングチャー
トである。
【図10】図9の各タイミングにおけるポテンシャル図
である。
である。
【図11】Diode Cut-off法を用いた場合の従来例を説
明するためのタイミングチャートである。
明するためのタイミングチャートである。
【図12】図11の各タイミングにおけるポテンシャル
図である。
図である。
【図13】Fill and Spill法を用いた場合の従来例を説
明するためのタイミングチャートである。
明するためのタイミングチャートである。
【図14】図13の各タイミングにおけるポテンシャル
図である。
図である。
3 イメージ部 4 タイミングジェネレータ 5 第1の水平転送レジスタ 6 第2の水平転送レジスタ 7 HH転送ゲート 17 電荷注入部 18 IS(入力ソース)部 19 IG(入力ゲート)部 20 MG(計量ゲート)部 21 OG(出力ゲート)部
Claims (4)
- 【請求項1】 2次元配列された複数個のフォトセンサ
と、 前記複数個のフォトセンサで発生した信号電荷を垂直列
毎に垂直転送する複数本の垂直転送レジスタと、 前記複数本の垂直転送レジスタからライン単位で転送さ
れた信号電荷を水平転送する複数本の水平転送レジスタ
と、 入力ソース部から注入される電荷を計量ゲート部に一定
量だけ蓄え、この一定量の電荷を前記複数本の水平転送
レジスタのうちのいずれか1本に供給する電荷注入部と
を具備し、 前記電荷注入部における前記入力ソース部から前記計量
ゲート部への電荷の注入を1H(H:水平走査期間)内
の同一タイミングに1回行うことを特徴とする固体撮像
装置。 - 【請求項2】 前記電荷注入部から前記複数本の水平転
送レジスタの各々へ電荷を順次転送することを特徴とす
る請求項1記載の固体撮像装置。 - 【請求項3】 前記水平転送レジスタが2本であり、こ
の2本の水平転送レジスタは前記電荷注入部から注入さ
れた電荷を1H毎に交互に水平転送することを特徴とす
る請求項2記載の固体撮像装置。 - 【請求項4】 前記電荷注入部における前記入力ソース
部から前記計量ゲート部への電荷の注入を、偶数ライン
と奇数ラインとで1H内の同一タイミングにて行うこと
を特徴とする請求項3記載の固体撮像装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30169492A JP3221103B2 (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | 固体撮像装置 |
KR1019930020561A KR100266843B1 (ko) | 1992-10-13 | 1993-10-06 | 고체촬상장치 |
EP93116556A EP0593030B1 (en) | 1992-10-13 | 1993-10-13 | Solid-state imaging device |
DE69323949T DE69323949T2 (de) | 1992-10-13 | 1993-10-13 | Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30169492A JP3221103B2 (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06125501A JPH06125501A (ja) | 1994-05-06 |
JP3221103B2 true JP3221103B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=17900028
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30169492A Expired - Fee Related JP3221103B2 (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | 固体撮像装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0593030B1 (ja) |
JP (1) | JP3221103B2 (ja) |
KR (1) | KR100266843B1 (ja) |
DE (1) | DE69323949T2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2303772B (en) * | 1995-07-28 | 1999-06-16 | Eev Ltd | Imaging apparatus |
JP3075203B2 (ja) | 1997-01-28 | 2000-08-14 | 日本電気株式会社 | 固体撮像素子 |
GB0501149D0 (en) * | 2005-01-20 | 2005-02-23 | Andor Technology Plc | Automatic calibration of electron multiplying CCds |
JP5290530B2 (ja) * | 2007-03-19 | 2013-09-18 | 日本電気株式会社 | 電子増倍型撮像装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01305672A (ja) * | 1988-06-02 | 1989-12-08 | Nec Corp | 電荷結合素子の信号処理装置 |
JP2702982B2 (ja) * | 1988-09-14 | 1998-01-26 | 株式会社日立製作所 | 撮像装置 |
EP0473966B1 (en) * | 1990-08-09 | 1996-03-27 | Sony Corporation | CCD having a pair of horizontal resisters |
-
1992
- 1992-10-13 JP JP30169492A patent/JP3221103B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-10-06 KR KR1019930020561A patent/KR100266843B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1993-10-13 DE DE69323949T patent/DE69323949T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-10-13 EP EP93116556A patent/EP0593030B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06125501A (ja) | 1994-05-06 |
EP0593030B1 (en) | 1999-03-17 |
EP0593030A2 (en) | 1994-04-20 |
EP0593030A3 (en) | 1994-10-26 |
DE69323949T2 (de) | 1999-09-30 |
DE69323949D1 (de) | 1999-04-22 |
KR940010702A (ko) | 1994-05-26 |
KR100266843B1 (ko) | 2000-09-15 |
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