JP3345182B2 - 固体撮像装置の駆動方法 - Google Patents
固体撮像装置の駆動方法Info
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Description
法に関するものである。
ており、高解像度、高機能を実現できるCCDが求めら
れている。まず、図2を参照してCCDを用いた固体撮
像装置について説明する。図2は固体撮像装置の概念図
である。図2において、1は二次元に複数配列された光
電変換素子である。2は光電変換素子1で蓄積される信
号電荷を読み出す4種類の読み出しゲートにより垂直方
向に並んだ4個の光電変換素子1から読み出された信号
電荷を垂直方向に並んだ2個ずつの光電変換素子1をそ
れぞれ対とし各対をなす2個の光電変換素子1毎に結合
して垂直方向に転送する垂直転送部である。3は垂直転
送部1で転送された信号電荷を水平方向に転送する水平
転送部である。4は水平転送部3で転送された信号電荷
の量に応じた出力信号を発生する出力アンプ部である。
する垂直転送ゲートである。光電変換素子1は二次元に
複数配列されており、入射光の光量に応じた信号電荷を
蓄積する。垂直転送部2は8相の垂直転送ゲートで構成
され、それぞれの垂直転送ゲートをφ1,φ2,φ3,
φ4,φ5,φ6,φ7,φ8で表す。これら垂直転送
ゲートφ1〜φ8のうち、φ1,φ3,φ5,φ7は光
電変換素子1で蓄積された信号電荷を読み出す読み出し
ゲートを兼ねている。
図2中矢印aで示す方向に光電変換素子1から垂直転送
部2の読み出しゲートφ1,φ3,φ5,φ7へ転送さ
れる。つぎに、垂直転送部2から図2中矢印bで示す方
向に水平転送部3へ信号電荷を転送する。水平転送部3
に転送された信号電荷は、図2中矢印cで示す方向に出
力アンプ部4へ転送される。出力アンプ部4は転送され
た信号電荷の量に応じた出力信号を発生する。
いて説明する。図3は図2の光電変換素子1によって蓄
積された信号電荷を図2の垂直転送部2へ読み出す4種
類の読み出しゲートφ1,φ3,φ5,φ7に印加する
読み出しパルスの固体撮像装置駆動タイミングチャート
である。図3において、5は第1読み出しパルス、6は
第2読み出しパルス、7は第3読み出しパルス、8は第
4読み出しパルスであり、これらは図2の光電変換素子
1によって蓄積された信号電荷を図2の垂直転送部2へ
読み出す4種類の読み出しゲートφ1,φ3,φ5,φ
7に時間的順番に印加される。9は基板に印加するはき
出しパルスである一定周期の電子シャッタ制御パルスを
示す。
動方法について、以下、その動作を説明する。電子シャ
ッタモード時、電子シャッタ制御パルス9の最後のパル
ス301から第1読み出しパルス5までの蓄積時間をt
1、電子シャッタ制御パルス9の最後のパルス301か
ら第2読み出しパルス6までの蓄積時間をt2、電子シ
ャッタ制御パルス9の最後のパルス301から第3読み
出しパルス7までの蓄積時間をt3、電子シャッタ制御
パルス9の最後のパルス301から第4読み出しパルス
8までの蓄積時間をt4とすると、図2の光電変換素子
1にて蓄積時間t1で蓄積された信号電荷は第1読み出
しパルス5、蓄積時間t2で蓄積された信号電荷は第2
読み出しパルス6、蓄積時間t3で蓄積された信号電荷
は第3読み出しパルス7、蓄積時間t4で蓄積された信
号電荷は第4読み出しパルス8によって図2の垂直転送
部2のゲートφ1,φ3,φ5,φ7へそれぞれ読み出
される。第1読み出しパルス5で読み出された信号電荷
と第2読み出しパルス6で読み出された信号電荷は図2
の垂直転送部2内で電荷結合され、また第3読み出しパ
ルス7で読み出された信号電荷と第4読み出しパルス8
で読み出された信号電荷は図2の垂直転送部2内で電荷
結合される。それぞれの電荷結合された2対の信号電荷
は図2の垂直転送部2より図2の水平転送部3へ1水平
同期期間に1回転送され、図2の出力アンプ部4へ供給
される。図2の出力アンプ部4にて電荷結合されたそれ
ぞれの信号電荷の量に応じた出力信号が電圧に変換され
る。
来の技術では、電子シャッタモード時、電子シャッタ制
御パルス9の最後のパルス301から第1読み出しパル
ス5までの蓄積時間t1と電子シャッタ制御パルス9の
最後のパルス301から第2読み出しパルス6までの蓄
積時間t2の蓄積時間の和と、電子シャッタ制御パルス
9の最後のパルス301から第3読み出しパルス7まで
の蓄積時間t3と電子シャッタ制御パルス9の最後のパ
ルス301から第4読み出しパルス8までの蓄積時間t
4の蓄積時間の和は異なる。すなわち、 t1+t2<t3+t4 である。このため、各光電変換素子1へ入射する光の光
量が同一であっても、図2の出力アンプ部4にて、それ
ぞれの電荷結合された信号電荷に応じた出力信号のレベ
ルに差が発生するという問題があり、モニタ画面上で、
フリッカやラインクロールが発生する。
で、それぞれの結合されたn/2対もしくは2対の信号
電荷の時間積分値を等しく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を目的とする。
装置の駆動方法は、n種類の読み出しゲートにより垂直
方向に並んだn個の光電変換素子から読み出された信号
電荷を垂直方向に並んだ2個ずつの光電変換素子をそれ
ぞれ対とし各対をなす2個の光電変換素子毎に結合して
垂直方向に転送する際に、光電変換素子で蓄積された信
号電荷を同一フィールド内で読み出すために、n種類の
読み出しゲートに印加するパルスを、読み出す時間的順
番に第i(i=1,2,3,…n)読み出しパルスと
し、第i読み出しパルスのうち、第j(j=1,2,
3,…n/2)読み出しパルスで読み出された信号電荷
と、第i読み出しパルスのうち、第k(k=n+1−
j)読み出しパルスで読み出された信号電荷を結合する
ことを特徴とする。
は、4種類の読み出しゲートにより垂直方向に並んだ4
個の光電変換素子から読み出された信号電荷を垂直方向
に並んだ2個ずつの光電変換素子をそれぞれ対とし各対
をなす2個の光電変換素子毎に結合して垂直方向に転送
する際に、光電変換素子で蓄積された信号電荷を同一フ
ィールド内で読み出すために、4種類の読み出しゲート
に印加するパルスを、読み出す時間的順番に第1読み出
しパルス、第2読み出しパルス、第3読み出しパルス、
第4読み出しパルスとし、第1読み出しパルスで読み出
された信号電荷と第4読み出しパルスで読み出された信
号電荷を結合し、第2読み出しパルスで読み出された信
号電荷と第3読み出しパルスで読み出された信号電荷を
結合することを特徴とする。
は、請求項1または請求項2記載の固体撮像装置の駆動
方法において、はき出しパルスを基板に印加して、撮像
部に蓄積された信号電荷を基板を通して排出後、光電変
換素子に信号電荷を蓄積する。
入射する光の光量が同じであるときに、光電変換素子で
蓄積された信号電荷を垂直転送部へ読み出す際に、n種
類の読み出しゲートにより読み出された信号電荷のう
ち、2種類の読み出しゲートによって読み出された信号
電荷を結合したn/2対の信号電荷の時間積分値が等し
くなる。
子に入射する光の光量が同じであるときに、光電変換素
子で蓄積された信号電荷を垂直転送部へ読み出す際に、
4種類の読み出しゲートにより読み出された信号電荷の
うち、2種類の読み出しゲートによって読み出された信
号電荷を結合した2対の信号電荷の時間積分値が等しく
なる。
留信号電荷による画像のむらが無くなる。
照しながら説明する。図1はこの発明の一実施例におけ
る読み出しゲートに印加する読み出しパルスの固体撮像
装置駆動タイミングチャートである。4種類の読み出し
ゲートに印加する読み出しパルスを読み出す時間的順番
に、11は第1読み出しパルス、12は第2読み出しパ
ルス、13は第3読み出しパルス、14は第4読み出し
パルスである。15は基板に印加するはき出しパルスで
ある一定周期の電子シャッタ制御パルスを示す。第1読
み出しパルス11は図2の読み出しゲートφ1、第4読
み出しパルス14は図2の読み出しゲートφ3、第2読
み出しパルス12は図2の読み出しゲートφ5、第3読
み出しパルス13は図2の読み出しゲートφ7にそれぞ
れ印加される。
である。以上のように構成されたこの実施例の固体撮像
装置の駆動方法について、以下、その動作を説明する。
まず電子シャッタモード時、電子シャッタ制御パルス1
5の最後のパルス101から第1読み出しパルス11ま
での蓄積時間をt1、電子シャッタ制御パルス15の最
後のパルス101から第2読み出しパルス12までの蓄
積時間をt2、電子シャッタ制御パルス15の最後のパ
ルス101から第3読み出しパルス13までの蓄積時間
をt3、電子シャッタ制御パルス15の最後のパルス1
01から第4読み出しパルス14までの蓄積時間をt4
とし、第1読み出しパルス11と第2読み出しパルス1
2と第3読み出しパルス13と第4読み出しパルス14
の時間間隔を等しく設定する。
蓄積された信号電荷は第1読み出しパルス11、蓄積時
間t2で蓄積された信号電荷は第2読み出しパルス1
2、蓄積時間t3で蓄積された信号電荷は第3読み出し
パルス13、蓄積時間t4で蓄積された信号電荷は第4
読み出しパルス14によって図2の垂直転送部2の読み
出しゲートφ1,φ5,φ7,φ3へそれぞれ読み出さ
れる。第1読み出しパルス11で読み出された信号電荷
と第4読み出しパルス14で読み出された信号電荷は図
2の垂直転送部2内で電荷結合され、また第2読み出し
パルス12で読み出された信号電荷と第3読み出しパル
ス13で読み出された信号電荷は図2の垂直転送部2内
で電荷結合される。
て、信号電荷を結合する光電変換素子1の組合せは、1
フレームの第1フィールドで一つの光電変換素子とその
垂直方向の一側に隣接した他の光電変換素子とが対とな
るが、同第2フィールドで一つの光電変換素子とその垂
直方向の他側に隣接した他の光電変換素子とが対とな
る。
シャッタモード時、電子シャッタ制御パルス15の最後
のパルス101から第1読み出しパルス11までの蓄積
時間t1と電子シャッタ制御パルス15の最後のパルス
101から第4読み出しパルス14までの蓄積時間t4
の蓄積時間の和と、電子シャッタ制御パルス15の最後
のパルス101から第2読み出しパルス12までの蓄積
時間t2と電子シャッタ制御パルス15の最後のパルス
101から第3読み出しパルス13までの蓄積時間t3
の蓄積時間の和は等しくなる。すなわち、 t1+t4=t2+t3 である。
11と第2読み出しパルス12と第3読み出しパルス1
3と第4読み出しパルス14の時間間隔は等しいとして
蓄積時間t1とt4の和と蓄積時間t2とt3の和を等
しくしたが、蓄積時間t1とt4の和と蓄積時間t2と
t3の和が等しくなるように、第1読み出しパルス11
と第2読み出しパルス12と第3読み出しパルス13と
第4読み出しパルス14の時間間隔を任意に設定するこ
とも可能である。
トを持つ場合の駆動方法であったが、n(n=2m;m
は2以上の自然数)種類の読み出しゲートを持つ場合も
この発明を適用することができる。この場合、光電変換
素子で蓄積された信号電荷を同一フィールド内で読み出
すために、n種類の読み出しゲートに印加するパルス
を、読み出す時間的順番に第i(i=1,2,3,…
n)読み出しパルスとし、第i読み出しパルスのうち、
第j(j=1,2,3,…n/2)読み出しパルスで読
み出された信号電荷と、第i読み出しパルスのうち、第
k(k=n+1−j)読み出しパルスで読み出された信
号電荷を結合する。
によれば、光電変換素子に入射する光の光量が同じであ
るときに、電荷結合されたそれぞれのn/2対の信号電
荷の時間積分値を等しくすることができ、出力アンプ部
で信号電荷に応じて変換されたそれぞれの出力信号のレ
ベルを等しくすることができる。そのため、モニタ画面
上でのフリッカやラインクロールの発生をなくすことが
できる。
よれば、光電変換素子に入射する光の光量が同じである
ときに、電荷結合されたそれぞれの2対の信号電荷の時
間積分値を等しくすることができ、出力アンプ部で信号
電荷に応じて変換されたそれぞれの出力信号のレベルを
等しくすることができる。そのため、モニタ画面上での
フリッカやラインクロールの発生をなくすことができ
る。
よれば、モニタ画面の不均一な残留信号電荷による画像
のむらを無くすことができる。
号の駆動タイミングチャートである。
ャートである。
Claims (3)
- 【請求項1】 二次元に複数配列された光電変換素子
と、前記光電変換素子で蓄積される信号電荷を読み出す
n(n=2m;mは2以上の自然数)種類の読み出しゲ
ートと、n種類の前記読み出しゲートにより垂直方向に
並んだn個の光電変換素子から読み出された信号電荷を
垂直方向に並んだ2個ずつの光電変換素子をそれぞれ対
とし各対をなす2個の光電変換素子毎に結合して垂直方
向に転送する垂直転送部と、前記垂直転送部で転送され
た信号電荷を水平方向に転送する水平転送部と、前記水
平転送部で転送された信号電荷の量に応じた出力信号を
発生する出力アンプ部とを備えた固体撮像装置の駆動方
法であって、 前記光電変換素子で蓄積された信号電荷を同一フィール
ド内で読み出すために、n種類の前記読み出しゲートに
印加するパルスを、読み出す時間的順番に第i(i=
1,2,3,…n)読み出しパルスとし、前記第i読み
出しパルスのうち、第j(j=1,2,3,…n/2)
読み出しパルスで読み出された信号電荷と、前記第i読
み出しパルスのうち、第k(k=n+1−j)読み出し
パルスで読み出された信号電荷を結合することを特徴と
する固体撮像装置の駆動方法。 - 【請求項2】 二次元に複数配列された光電変換素子
と、前記光電変換素子で蓄積される信号電荷を読み出す
4種類の読み出しゲートと、4種類の前記読み出しゲー
トにより垂直方向に並んだ4個の光電変換素子から読み
出された信号電荷を垂直方向に並んだ2個ずつの光電変
換素子をそれぞれ対とし各対をなす2個の光電変換素子
毎に結合して垂直方向に転送する垂直転送部と、前記垂
直転送部で転送された信号電荷を水平方向に転送する水
平転送部と、前記水平転送部で転送された信号電荷の量
に応じた出力信号を発生する出力アンプ部を備えた固体
撮像装置の駆動方法であって、 前記光電変換素子で蓄積された信号電荷を同一フィール
ド内で読み出すために、4種類の前記読み出しゲートに
印加するパルスを、読み出す時間的順番に第1読み出し
パルス、第2読み出しパルス、第3読み出しパルス、第
4読み出しパルスとし、前記第1読み出しパルスで読み
出された信号電荷と前記第4読み出しパルスで読み出さ
れた信号電荷を結合し、前記第2読み出しパルスで読み
出された信号電荷と前記第3読み出しパルスで読み出さ
れた信号電荷を結合することを特徴とする固体撮像装置
の駆動方法。 - 【請求項3】 はき出しパルスを基板に印加して、撮像
部に蓄積された信号電荷を基板を通して排出後、光電変
換素子に信号電荷を蓄積する請求項1または請求項2記
載の固体撮像装置の駆動方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18219994A JP3345182B2 (ja) | 1994-08-03 | 1994-08-03 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18219994A JP3345182B2 (ja) | 1994-08-03 | 1994-08-03 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0846874A JPH0846874A (ja) | 1996-02-16 |
JP3345182B2 true JP3345182B2 (ja) | 2002-11-18 |
Family
ID=16114091
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18219994A Expired - Fee Related JP3345182B2 (ja) | 1994-08-03 | 1994-08-03 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3345182B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4379006B2 (ja) | 2003-06-04 | 2009-12-09 | 株式会社ニコン | 撮像装置 |
-
1994
- 1994-08-03 JP JP18219994A patent/JP3345182B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH0846874A (ja) | 1996-02-16 |
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