JP3578516B2 - 固体撮像装置及びその駆動方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、デジタルビデオカメラに使用される固体撮像装置及びその駆動方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の民生用ビデオカメラでは、有効画素と呼ばれる光電変換素子の数が水平方向に約５１０個又は７６８個配列された固体撮像素子（以下、それぞれ５１０ＨＣＣＤ又は７６８ＨＣＣＤと称する）が主に使用されている。これら２種のＣＣＤは、アナログフォーマット記録方式の周波数を基準として有効画素数を決められている。一方、マルチメディアやＶＴＲ系での高解像度化用途のために、デジタルフォーマット記録方式デジタルビデオカメラが開発されている。デジタルフォーマット記録方式デジタルビデオカメラシステムでは、駆動周波数が４．５ＭＨｚの倍数となるため、有効画素数が水平方向に５９０個又は７１０個配列されたＣＣＤ（以下、それぞれ５９０ＨＣＣＤ又は７１０ＨＣＣＤと称する）等が必要となる。
【０００３】
例えば、有効画素数が水平方向に５１０個配列された従来の５１０ＨＣＣＤの構成を図６に模式的に示す。図６において、１は二次元状に配列した画素群、２は垂直転送部、３は水平転送部、４は出力部である。水平方向において、画素群１は、出力部４に近い方から有効画素部５及び光学黒（以下ＯＢと略す）レベル画素部６の順に配列されている。ＯＢレベル画素部６は、ビデオカメラの黒基準レベルとなる光学黒（ＯＢ）レベルを検出するために設けられている。
【０００４】
図６に示す５１０ＨＣＣＤは、水平方向に、有効画素が約５１０個、ＯＢレベル画素が約２８個、それぞれ配列されている。これら全ての画素からの信号電荷を、テレビジョン信号規格で規定されている水平走査期間に出力させる必要がある。そのため、ＣＣＤ水平転送部の転送周波数は画素数により決定される。５１０ＨＣＣＤの水平転送周波数は、ＮＴＳＣ記録方式の場合、約９．５ＭＨｚである。同様に、５９０ＨＣＣＤの水平転送周波数は、約１１．３ＭＨｚである。
【０００５】
次に、この５１０ＨＣＣＤの一般的な駆動方法を図６及び図７を参照しつつ説明する。図６において、５１０ＨＣＣＤの画素群１において一定期間蓄積した信号電荷を、垂直転送部２に読み出す。次に、垂直転送部２において、信号電荷を垂直方向に少なくとも一段、水平転送部３の方向に垂直転送する。水平転送部３は、信号電荷を出力部４の方向に水平転送する。出力部４からは、ＣＣＤの構造上、有効画素部５の出力信号（以下有効画素信号と称する）が映像信号として先に出力され、続いてＯＢレベル画素部６の出力信号（以下ＯＢレベル信号と略す）が出力される。
【０００６】
上記従来のＣＣＤの入出力信号電圧波形を図７に示す。図７において、横軸は時間を、縦軸は電圧を表す。また、７はテレビジョン信号規格に準拠した水平同期信号、８はＯＢレベルクランプパルス、９はＣＣＤの水平転送パルス、１０はＣＣＤ信号出力、１１はＣＣＤ信号出力の有効画素信号電荷部分、１２はＣＣＤ信号出力のＯＢレベル信号部分、１３はＣＣＤの垂直転送期間、１４はＯＢレベルクランプパルスによるＯＢレベルクランプ期間である。
【０００７】
図７に示すように、ＣＣＤの垂直転送期間１３中は水平転送が停止され、ＣＣＤ信号出力１０は出力されない。その後、水平転送パルス９に同期してＣＣＤの有効画素信号電荷部分１１及びＯＢレベル信号部分１２が転送され、出力される。ＯＢレベルクランプパルス８はＯＢレベル信号部分１２にあわせて、水平同期信号７を基準に計数して作成される。ＯＢレベル信号部分１２を一定の期間（ＯＢレベルクランプ期間１４）、ＯＢレベルクランプパルス８によりクランプすることにより、水平走査期間ごとに映像信号の黒基準レベルが得られる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のアナログビデオカメラ用ＣＣＤをデジタルビデオカメラに代用する一例として、例えば上記５１０ＨＣＣＤを５９０ＨＣＣＤのシステムクロックにて駆動させる場合を考える。前述のように、ＮＴＳＣ記録方式の場合、５１０ＨＣＣＤの水平転送周波数は約９．５ＭＨｚであり、５９０ＨＣＣＤの水平転送周波数は約１１．３ＭＨｚである。そのため、約１１．３ＭＨｚの周波数で５１０ＨＣＣＤを駆動させると、約１．２倍の速度で水平方向の信号電荷が転送される。この場合の入出力信号電圧波形を図８に示す。
【０００９】
図８から明らかなように、５１０ＨＣＣＤの出力信号を５９０ＨＣＣＤの水平転送周波数で駆動した場合、５９０ＨＣＣＤを本来の５９０ＨＣＣＤの水平転送周波数で駆動する場合に比べて、画素数が少ない分だけ出力信号の有効画素部分１１及びそれに続くＯＢレベル信号部分１２を速く転送し終える。そのため、ＯＢレベルクランプパルス８によるＯＢレベルクランプ期間１４では、すでにＯＢレベル信号部分１２が転送されているため、ＯＢレベル信号部分１２をクランプすることができない。その結果、ビデオカメラ出力信号の黒基準レベルがずれてしまうという問題が発生する。
【００１０】
また、ＯＢレベル信号部分１２をクランプするために、ＯＢレベルクランプパルス８を移動させようとすると、一つ前の水平同期信号７から計数回路を動作させ、映像期間を通じて計数し続けて作成しなくてはならない。映像期間に計数回路を動作させた場合、リングカウンタに代表される従来の計数回路では、使用されている計数用クロックの立ち上がりと立ち下がりに対する各計数段のフリップフロップ動作数、すなわち同時変化数が異なるので、計数回路のクロックに対する時間的な消費電流のバラツキが発生する。このバラツキがＣＣＤに影響を与え、ノイズ等が映像信号に発生するという問題を生ずる。
【００１１】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、使用されるＣＣＤのテレビジョン信号規格で定められた水平走査期間中に、水平方向の信号電荷を出力部へ転送できる周波数より速い周波数で駆動しても、ＣＣＤのＯＢレベル信号を水平同期信号から作成されるＯＢレベルクランプパルスにあわせて出力することが可能な固体撮像装置及びその駆動方法を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するため、本発明の固体撮像装置の駆動方法は、二次元状に配列された光電変換素子群と、前記光電変換素子群に蓄積された信号電荷を読み出し、垂直方向に転送する垂直転送部と、前記垂直転送部から転送された前記信号電荷を、水平方向に有効画素信号電荷及び光学黒レベル信号電荷の順に転送する水平転送部と、前記水平転送部から転送された前記信号電荷を電圧に変換して出力する出力部とを有する固体撮像素子と、
テレビジョン信号規格で定められた水平走査期間中に、前記水平方向の全画素信号を転送しうる周波数よりも速い周波数の水平転送部転送パルスを発生するパルス発生手段と、
前記固体撮像素子の垂直転送期間を計数し、前記固体撮像素子の前記水平転送部転送パルスを停止させる第１の停止信号を作成する第１の計数手段と、
計数用クロックの立ち上がりと立ち下がりの同時変化数と各計数段の負荷容量が均一で、前記有効画素信号電荷転送終了時又は転送終了付近で前記光学黒レベル信号電荷の転送期間内に光学黒レベルのクランプ信号期間が含まれるように、有効画素信号転送期間の終了付近から前記水平転送部転送パルスを一定期間停止させるための第２の停止信号を作成する第２の計数手段と、
前記パルス発生手段の出力パルスと前記第１及び第２の停止信号とを論理演算し、前記固体撮像素子の前記水平転送部転送パルスを作成する論理手段とを具備する。
【００１３】
上記構成において、前記パルス発生手段、前記第１の計数手段、前記第２の計数手段及び前記論理手段は一体的に回路構成されたものであることが好ましい。また、前記第２の計数手段は、少なくとも計数回路としての出力を発生させる複数のＪ−Ｋフリップフロップと、前記複数のフリップフロップの同時変化数を均一にするＡＮＤゲートと、前記複数のフリップフロップの出力負荷容量を均一にするＡＮＤゲートを含むグレーコード型計数回路であることが好ましい。
または、前記第２の計数手段は、前記パルス発生手段、前記第１の計数手段及び前記論理手段とは別個に回路構成されたものであることが好ましい。
【００１４】
一方、本発明の固体撮像装置の駆動方法は、二次元状に配列された光電変換素子群と、前記光電変換素子群に蓄積された信号電荷を読み出し、垂直方向に転送する垂直転送部と、前記垂直転送部から転送された前記信号電荷を、水平方向に有効画素信号電荷及び光学黒レベル信号電荷の順に転送する水平転送部と、前記水平転送部から転送された前記信号電荷を電圧に変換して出力する出力部とを有する固体撮像素子を備えた固体撮像装置の駆動方法であって、テレビジョン信号規格で定められた水平走査期間中に水平方向の前記信号電荷を出力部へ転送しうる周波数よりも速い周波数の水平転送部転送パルスで前記水平方向の全信号電荷を前記水平転送部で転送し、垂直転送期間中に前記水平転送部の転送を停止するのに加えて、前記固体撮像素子の前記有効画素信号電荷の転送終了時又は転送終了付近で前記水平転送部の転送を一定期間停止した後、前記光学黒レベルのクランプ信号期間を含む期間に、前記光学黒レベル信号電荷を前記水平転送部で再度転送し、前記出力部から出力する。
【００１５】
【作用】
以上のように構成された本発明の固体撮像装置及びその駆動方法によれば、ＣＣＤの水平転送パルスを垂直転送期間に加えて、ＣＣＤの有効画素転送終了時又はその付近で一定期間停止させ、この停止期間を調整することにより、ＣＣＤの水平転送周波数をテレビジョン信号規格で定められた水平走査期間中に水平方向の全信号電荷を転送しうる周波数よりも速くしても、水平同期信号から作成されるＯＢレベルクランプパルスにより、ＣＣＤのＯＢレベル信号が正常にクランプされる。そのため、ビデオカメラ出力信号の黒基準レベルがずれることはない。
【００１６】
また、パルス発生手段、第１の計数手段、第２の計数手段及び論理手段を一体的に回路構成することにより、固体撮像装置の集積度が向上する。また、第２の計数手段を、少なくとも計数回路としての出力を発生させる複数のＪ−Ｋフリップフロップと、前記複数のフリップフロップの同時変化数を均一にするＡＮＤゲートと、前記複数のフリップフロップの出力負荷容量を均一にするＡＮＤゲートを含むグレーコード型計数回路とすることにより、基準クロックに対し各計数段の同時変化数及び負荷容量が同一となり、有効画素信号電荷を転送中であっても消費電力が均一となり、映像信号にノイズ等は発生しない。
【００１７】
または、第２の計数手段を、パルス発生手段、第１の計数手段及び論理手段とは別個に回路構成することにより、第２の計数手段の各計数段の同時変化数や負荷容量が変化したとしても、第２の計数手段による消費電力の変化は固体撮像装置の消費電力に影響を及ぼさない。そのため、有効画素信号電荷を転送中であっても消費電力が均一となり、映像信号にノイズ等は発生しない。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の固体撮像装置及びその駆動方法の第１の実施例について、図１及び図２を参照しつつ説明する。図１は、第１の実施例の固体撮像装置におけるＣＣＤ水平転送パルス発生部１５の構成を示す図である。その他の構成は、図６に示す従来例と実質的に同じであるため、その説明を省略する。図１において、ＣＣＤ水平転送パルス発生部１５は、パルス発生回路１６、第１の計数回路１７、第２の計数回路１８及び論理回路１９を具備する。
【００１９】
図２は、第１の実施例の固体撮像装置及びその駆動方法における入出力信号電圧波形を示す。図２において、２０は水平同期信号、２１はＯＢレベルクランプパルス、２２は固体撮像素子の水平転送部転送パルス（以下、ＣＣＤ水平転送パルスと称する）、２３はＣＣＤ信号出力、２４は第１の計数回路１７のパルス信号出力である第１の停止信号、２５は第２の計数回路１８のパルス信号出力である第２の停止信号、２６はＣＣＤ信号出力の有効画素信号電荷部分、２７はＣＣＤ信号出力のＯＢレベル信号部分、２８はＯＢレベルクランプ期間、２９は第２の計数回路１８の計数動作期間、３０は第１の停止信号２４によるＣＣＤの水平転送パルス転送停止期間、３１は第２の停止信号２５によるＣＣＤの水平転送パルス転送停止期間である。
【００２０】
図１に示すように、まずパルス発生回路１６により、５９０ＨＣＣＤの水平転送周波数である１１．３ＭＨｚのパルスを発生させる。第１の計数回路１７は水平同期信号２０を基準に計数し、第１の停止信号２４を出力する。第１の停止信号２４は、図２における垂直転送期間中に、ＣＣＤ水平転送パルス２２を停止させる。第２の計数回路１８は、同じく水平同期信号２０を基準に垂直転送期間及び映像期間にわたって計数し、第２の停止信号２５を出力する。第２の停止信号２５は、図２における有効画素信号電荷部分２６の転送終了時又はその付近から開始され、その期間中ＣＣＤ水平転送パルス２２を停止させる。論理回路１９は、パルス発生回路１６からの出力パルスと第１及び第２の停止信号２４及び２５を論理和してＣＣＤの水平転送パルス２２を出力する。
【００２１】
図２に示すように、第２の停止信号２５は、ＣＣＤ信号出力２３のうち、ＯＢレベル信号部分２７の最適な箇所が、水平同期信号２０から作成されるＯＢレベルクランプパルス２１のＯＢレベルクランプ期間２８で正常にクランプされるように、ハイレベル期間を調整する。すなわち、ＣＣＤ水平転送パルス２２の周波数が変化しても、第２の停止信号２５を調整することにより、ＣＣＤ信号出力２３におけるＯＢレベル信号部分２８の出力位置を自由に変化させることができる。この駆動方法により、ＯＢレベル信号部分２８をＯＢレベルクランプパルス２１のＯＢレベルクランプ期間２８に合わせるだけでなく、クランプする箇所を自由に設定することができる。この駆動方法は、５１０ＨＣＣＤを５９０ＨＣＣＤのシステムクロックで使用するというような、異なるＣＣＤを使用したデジタルビデオカメラシステムに有効である。なお水平同期信号２０とＯＢレベルクランプパルス２１については、本実施例のように撮像装置の計数回路を使用して作成させるだけでなく、外部の計数回路を用いて作成させるように構成してもよい。
【００２２】
次に、第１の実施例におけるＣＣＤ水平転送パルス作成部１５の構成を詳細に説明する。図１に示す第２の計数回路１８は、水平同期信号２０を基準に計数を開始し、図２において２９で示す期間中、映像期間である有効画素信号電荷部分２６の転送中も計数を続ける。映像期間中での計数回路の電流バラツキをなくすため、第２の計数回路１８には、計数の基準となるクロックの立ち上がりと立ち下がりの同時変化数に加え、各計数段の負荷容量が均一な計数回路を使用する。
【００２３】
第２の計数回路１８の構成の一例として、グレーコード型の計数回路の構成を図３に示す。図３において、３２は計数回路としての出力を発生させるＪ−Ｋフリップフロップの各計数段、３３は計数段３２の各フリップフロップの同時変化数を均一にするＡＮＤゲート、３４は計数段３２の各フリップフロップの出力負荷容量を均一にするＡＮＤゲート、３５が本計数回路の計数出力である。
【００２４】
また、第２の計数回路１８における消費電流分布と、従来の計数回路（図示せず）における消費電流分布とを、図４を参照しつつ比較する。図４において、（ａ）は従来の計数回路における計数の基準となるクロックに対する消費電流分布の模式図であり、（ｂ）は図３に示すグレーコード型の計数回路における計数の基準となるクロックに対する消費電流分布の模式図である。横軸は計数時間、縦軸は消費電流を表す。図４（ａ）に示すように、従来の計数回路では、各計数段に応じて消費電流が変化しているが、（ｂ）に示すグレーコード型の計数回路では、各計数段によらず、消費電流は一定であることがわかる。
【００２５】
図１に示す第１の計数回路１７は、水平同期信号２０を基準に計数を開始し、図２における水平転送停止期間３０を作成し、映像期間中にノイズの発生を防止するために、ＣＣＤの有効画素信号電荷部分２６が転送される前に計数を停止する。グレーコード型の計数回路は、基準クロックに対し各計数段の同時変化数及び負荷容量が同一なので、有効画素信号電荷部分２６の期間中でも、図４（ｂ）に示すように均一な電力消費で計数動作を続ける。このグレーコード型の計数回路を第２の計数回路１８として使用し、各計数段の出力をデコードすることにより、図２に示す第２の停止信号２５を作成すれば、水平同期信号２０の立ち上がりからＣＣＤのＯＢレベル信号２７を含む水平転送期間にわたって計数動作させても、消費電流のバラツキはないので、映像信号にノイズ等が発生しない。なお、第２の計数回路１８として、ＣＣＤの有効画素信号電荷部分２６にノイズ等の影響を与えないものであれば、図３のグレーコード型の計数回路とは異なる構成、例えばフリップフロップを多数使用した基準クロックのシフトレジスタ回路等を用いても、同様の効果を得ることができる。
【００２６】
次に、本発明の固体撮像装置の第２の実施例について、図５を参照しつつ説明する。図５は、第２の実施例の固体撮像装置におけるＣＣＤ水平転送パルス作成部３８の構成を示す図である。その他の構成は、上記第１の実施例と同様であるため、その説明を省略する。図５において、ＣＣＤ水平転送パルス発生部３８は、パルス発生回路３９、計数回路４０、論理回路４１を具備する。第１の実施例における第２の計数回路に相当する計数回路（図示せず）は外部に設けられており、第２の停止信号２５はＣＣＤ水平転送パルス発生部３８の外部から入力される。第２の実施例において、固体撮像装置の信号電圧波形は、上記第１の実施例の場合と同様であり、計数回路４０は第１の停止信号２４を出力し、論理回路４１はＣＣＤ水平転送パルス２２を出力する。
【００２７】
図５に示す第２の実施例では、映像期間を計数する第２の計数回路（図示せず）をＣＣＤ水平転送パルス作成部３８の外部に設けたので、映像期間中の計数回路等の動作がなくなる。そのため、消費電流のバラツキがなくなり、ノイズの発生を防止することが可能である。また、第２の停止信号２５は、図２に示すようなものであれば、作成するための回路はどのような構成であってもよい。また、水平同期信号２０、ＯＢレベルクランプパルス２１についても、固体撮像装置内部の計数回路又は外部回路のいずれで作成させてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ＣＣＤの水平転送パルスを垂直走査期間に加えて、ＣＣＤの有効画素転送終了時又はその付近で一定期間停止させ、この停止期間を調整することにより、ＣＣＤの水平転送周波数をテレビジョン信号規格で定められた水平走査期間中に水平方向の全信号電荷を転送しうる周波数よりも速くしても、水平同期信号から作成されるＯＢレベルクランプパルスにより、ＣＣＤのＯＢレベル信号を正常にクランプすることができる。そのため、ビデオカメラ出力信号の黒基準レベルがずれることはなく、アナログフォーマット記録方式の民生用ビデオカメラ用の５１０ＨＣＣＤや７６８ＨＣＣＤ等を、マルチメディアやＶＴＲ系での高解像度化用途のデジタルフォーマット記録方式デジタルビデオカメラに使用することができる。
【００２９】
また、パルス発生手段、第１の計数手段、第２の計数手段及び論理手段を一体的に回路構成することにより、固体撮像装置の集積度を向上させることができ、固体撮像装置を用いたビデオカメラの小型化を達成することができ。また、第２の計数手段を、少なくとも計数回路としての出力を発生させる複数のＪ−Ｋフリップフロップと、前記複数のフリップフロップの同時変化数を均一にするＡＮＤゲートと、前記複数のフリップフロップの出力負荷容量を均一にするＡＮＤゲートを含むグレーコード型計数回路とすることにより、基準クロックに対し各計数段の同時変化数及び負荷容量が同一となり、有効画素信号電荷を転送中であっても消費電力が均一となり、映像信号にノイズ等が発生することを防止することができる。
【００３０】
または、第２の計数手段を、パルス発生手段、第１の計数手段及び論理手段とは別個に回路構成することにより、第２の計数手段の各計数段の同時変化数や負荷容量が変化したとしても、第２の計数手段による消費電力の変化は固体撮像装置の消費電力に影響を及ぼさない。そのため、有効画素信号電荷を転送中であっても消費電力が均一となり、映像信号にノイズ等が発生することを防止することができる。
【００３１】
結果的に、映像信号にノイズの影響が発生しないデジタルビデオカメラを提供することが可能となり、現在多用されているＣＣＤを使用してデジタルビデオカメラシステムを構成することができる。従って、その実用的効果は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の固体撮像装置のＣＣＤ水平転送パルス発生部の構成を示す図
【図２】第１の実施例の固体撮像装置及びその駆動方法における入出力信号電圧波形図
【図３】第１の実施例の固体撮像装置に使用する第２の計数回路の構成を示す図
【図４】（ａ）は従来の計数回路の消費電流分布図、（ｂ）は本発明の固体撮像装置に使用する第２の計数回路の消費電流分布図
【図５】本発明の第２の実施例の固体撮像装置のＣＣＤ水平転送パルス発生部の構成を示す図
【図６】従来の固体撮像装置の一般的な構成を示す模式図
【図７】従来の固体撮像装置及びその駆動方法における入出力信号電圧波形図
【図８】従来の固体撮像装置及びその駆動方法で、ＣＣＤの水平転送周波数をテレビジョン信号規格で定められた水平走査期間中に水平方向の全信号電荷を転送しうる周波数よりも速くした場合における入出力信号電圧波形図
【符号の説明】
１ 画素群
２ 垂直転送部
３ 水平転送部
４ 出力部
５ 有効画素部
６ 光学黒（ＯＢ）レベル画素部
７ 水平同期信号（ＨＤ）
８ ＯＢレベルクランプパルス
９ ＣＣＤ水平転送パルス
１０ ＣＣＤ信号出力
１１ ＣＣＤ信号出力の有効画素信号部分
１２ ＣＣＤ信号出力のＯＢレベル信号部分
１３ ＣＣＤの垂直転送期間
１４ ＯＢレベルクランプパルスによるＯＢレベルクランプ期間
１５ ＣＣＤ水平転送パルス発生部
１６ パルス発生回路
１７ 第１の計数回路
１８ 第２の計数回路
１９ 論理回路
２０ 水平同期信号
２１ ＯＢレベルクランプパルス
２２ ＣＣＤ水平転送パルス
２３ ＣＣＤ信号出力
２４ 第１の停止信号
２５ 第２の停止信号
２６ ＣＣＤ信号出力の有効画素信号部分
２７ ＣＣＤ信号出力のＯＢレベル信号部分
２８ ＯＢレベルクランプ期間
２９ 第２の計数回路の計数動作期間
３０ 第１の停止信号によるＣＣＤ水平転送パルスの転送停止期間
３１ 第２の停止信号によるＣＣＤ水平転送パルスの転送停止期間
３２ Ｊ−Ｋフリップフロップの各計数段
３３ 計数段の同時変化数を均一にするＡＮＤゲート
３４ 計数段の出力負荷容量を均一にするＡＮＤゲート
３５ 計数回路の計数出力
３８ ＣＣＤ水平転送パルス発生部
３９ パルス発生回路
４０ 計数回路
４１ 論理回路
【産業上の利用分野】
本発明は、デジタルビデオカメラに使用される固体撮像装置及びその駆動方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の民生用ビデオカメラでは、有効画素と呼ばれる光電変換素子の数が水平方向に約５１０個又は７６８個配列された固体撮像素子（以下、それぞれ５１０ＨＣＣＤ又は７６８ＨＣＣＤと称する）が主に使用されている。これら２種のＣＣＤは、アナログフォーマット記録方式の周波数を基準として有効画素数を決められている。一方、マルチメディアやＶＴＲ系での高解像度化用途のために、デジタルフォーマット記録方式デジタルビデオカメラが開発されている。デジタルフォーマット記録方式デジタルビデオカメラシステムでは、駆動周波数が４．５ＭＨｚの倍数となるため、有効画素数が水平方向に５９０個又は７１０個配列されたＣＣＤ（以下、それぞれ５９０ＨＣＣＤ又は７１０ＨＣＣＤと称する）等が必要となる。
【０００３】
例えば、有効画素数が水平方向に５１０個配列された従来の５１０ＨＣＣＤの構成を図６に模式的に示す。図６において、１は二次元状に配列した画素群、２は垂直転送部、３は水平転送部、４は出力部である。水平方向において、画素群１は、出力部４に近い方から有効画素部５及び光学黒（以下ＯＢと略す）レベル画素部６の順に配列されている。ＯＢレベル画素部６は、ビデオカメラの黒基準レベルとなる光学黒（ＯＢ）レベルを検出するために設けられている。
【０００４】
図６に示す５１０ＨＣＣＤは、水平方向に、有効画素が約５１０個、ＯＢレベル画素が約２８個、それぞれ配列されている。これら全ての画素からの信号電荷を、テレビジョン信号規格で規定されている水平走査期間に出力させる必要がある。そのため、ＣＣＤ水平転送部の転送周波数は画素数により決定される。５１０ＨＣＣＤの水平転送周波数は、ＮＴＳＣ記録方式の場合、約９．５ＭＨｚである。同様に、５９０ＨＣＣＤの水平転送周波数は、約１１．３ＭＨｚである。
【０００５】
次に、この５１０ＨＣＣＤの一般的な駆動方法を図６及び図７を参照しつつ説明する。図６において、５１０ＨＣＣＤの画素群１において一定期間蓄積した信号電荷を、垂直転送部２に読み出す。次に、垂直転送部２において、信号電荷を垂直方向に少なくとも一段、水平転送部３の方向に垂直転送する。水平転送部３は、信号電荷を出力部４の方向に水平転送する。出力部４からは、ＣＣＤの構造上、有効画素部５の出力信号（以下有効画素信号と称する）が映像信号として先に出力され、続いてＯＢレベル画素部６の出力信号（以下ＯＢレベル信号と略す）が出力される。
【０００６】
上記従来のＣＣＤの入出力信号電圧波形を図７に示す。図７において、横軸は時間を、縦軸は電圧を表す。また、７はテレビジョン信号規格に準拠した水平同期信号、８はＯＢレベルクランプパルス、９はＣＣＤの水平転送パルス、１０はＣＣＤ信号出力、１１はＣＣＤ信号出力の有効画素信号電荷部分、１２はＣＣＤ信号出力のＯＢレベル信号部分、１３はＣＣＤの垂直転送期間、１４はＯＢレベルクランプパルスによるＯＢレベルクランプ期間である。
【０００７】
図７に示すように、ＣＣＤの垂直転送期間１３中は水平転送が停止され、ＣＣＤ信号出力１０は出力されない。その後、水平転送パルス９に同期してＣＣＤの有効画素信号電荷部分１１及びＯＢレベル信号部分１２が転送され、出力される。ＯＢレベルクランプパルス８はＯＢレベル信号部分１２にあわせて、水平同期信号７を基準に計数して作成される。ＯＢレベル信号部分１２を一定の期間（ＯＢレベルクランプ期間１４）、ＯＢレベルクランプパルス８によりクランプすることにより、水平走査期間ごとに映像信号の黒基準レベルが得られる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のアナログビデオカメラ用ＣＣＤをデジタルビデオカメラに代用する一例として、例えば上記５１０ＨＣＣＤを５９０ＨＣＣＤのシステムクロックにて駆動させる場合を考える。前述のように、ＮＴＳＣ記録方式の場合、５１０ＨＣＣＤの水平転送周波数は約９．５ＭＨｚであり、５９０ＨＣＣＤの水平転送周波数は約１１．３ＭＨｚである。そのため、約１１．３ＭＨｚの周波数で５１０ＨＣＣＤを駆動させると、約１．２倍の速度で水平方向の信号電荷が転送される。この場合の入出力信号電圧波形を図８に示す。
【０００９】
図８から明らかなように、５１０ＨＣＣＤの出力信号を５９０ＨＣＣＤの水平転送周波数で駆動した場合、５９０ＨＣＣＤを本来の５９０ＨＣＣＤの水平転送周波数で駆動する場合に比べて、画素数が少ない分だけ出力信号の有効画素部分１１及びそれに続くＯＢレベル信号部分１２を速く転送し終える。そのため、ＯＢレベルクランプパルス８によるＯＢレベルクランプ期間１４では、すでにＯＢレベル信号部分１２が転送されているため、ＯＢレベル信号部分１２をクランプすることができない。その結果、ビデオカメラ出力信号の黒基準レベルがずれてしまうという問題が発生する。
【００１０】
また、ＯＢレベル信号部分１２をクランプするために、ＯＢレベルクランプパルス８を移動させようとすると、一つ前の水平同期信号７から計数回路を動作させ、映像期間を通じて計数し続けて作成しなくてはならない。映像期間に計数回路を動作させた場合、リングカウンタに代表される従来の計数回路では、使用されている計数用クロックの立ち上がりと立ち下がりに対する各計数段のフリップフロップ動作数、すなわち同時変化数が異なるので、計数回路のクロックに対する時間的な消費電流のバラツキが発生する。このバラツキがＣＣＤに影響を与え、ノイズ等が映像信号に発生するという問題を生ずる。
【００１１】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、使用されるＣＣＤのテレビジョン信号規格で定められた水平走査期間中に、水平方向の信号電荷を出力部へ転送できる周波数より速い周波数で駆動しても、ＣＣＤのＯＢレベル信号を水平同期信号から作成されるＯＢレベルクランプパルスにあわせて出力することが可能な固体撮像装置及びその駆動方法を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するため、本発明の固体撮像装置の駆動方法は、二次元状に配列された光電変換素子群と、前記光電変換素子群に蓄積された信号電荷を読み出し、垂直方向に転送する垂直転送部と、前記垂直転送部から転送された前記信号電荷を、水平方向に有効画素信号電荷及び光学黒レベル信号電荷の順に転送する水平転送部と、前記水平転送部から転送された前記信号電荷を電圧に変換して出力する出力部とを有する固体撮像素子と、
テレビジョン信号規格で定められた水平走査期間中に、前記水平方向の全画素信号を転送しうる周波数よりも速い周波数の水平転送部転送パルスを発生するパルス発生手段と、
前記固体撮像素子の垂直転送期間を計数し、前記固体撮像素子の前記水平転送部転送パルスを停止させる第１の停止信号を作成する第１の計数手段と、
計数用クロックの立ち上がりと立ち下がりの同時変化数と各計数段の負荷容量が均一で、前記有効画素信号電荷転送終了時又は転送終了付近で前記光学黒レベル信号電荷の転送期間内に光学黒レベルのクランプ信号期間が含まれるように、有効画素信号転送期間の終了付近から前記水平転送部転送パルスを一定期間停止させるための第２の停止信号を作成する第２の計数手段と、
前記パルス発生手段の出力パルスと前記第１及び第２の停止信号とを論理演算し、前記固体撮像素子の前記水平転送部転送パルスを作成する論理手段とを具備する。
【００１３】
上記構成において、前記パルス発生手段、前記第１の計数手段、前記第２の計数手段及び前記論理手段は一体的に回路構成されたものであることが好ましい。また、前記第２の計数手段は、少なくとも計数回路としての出力を発生させる複数のＪ−Ｋフリップフロップと、前記複数のフリップフロップの同時変化数を均一にするＡＮＤゲートと、前記複数のフリップフロップの出力負荷容量を均一にするＡＮＤゲートを含むグレーコード型計数回路であることが好ましい。
または、前記第２の計数手段は、前記パルス発生手段、前記第１の計数手段及び前記論理手段とは別個に回路構成されたものであることが好ましい。
【００１４】
一方、本発明の固体撮像装置の駆動方法は、二次元状に配列された光電変換素子群と、前記光電変換素子群に蓄積された信号電荷を読み出し、垂直方向に転送する垂直転送部と、前記垂直転送部から転送された前記信号電荷を、水平方向に有効画素信号電荷及び光学黒レベル信号電荷の順に転送する水平転送部と、前記水平転送部から転送された前記信号電荷を電圧に変換して出力する出力部とを有する固体撮像素子を備えた固体撮像装置の駆動方法であって、テレビジョン信号規格で定められた水平走査期間中に水平方向の前記信号電荷を出力部へ転送しうる周波数よりも速い周波数の水平転送部転送パルスで前記水平方向の全信号電荷を前記水平転送部で転送し、垂直転送期間中に前記水平転送部の転送を停止するのに加えて、前記固体撮像素子の前記有効画素信号電荷の転送終了時又は転送終了付近で前記水平転送部の転送を一定期間停止した後、前記光学黒レベルのクランプ信号期間を含む期間に、前記光学黒レベル信号電荷を前記水平転送部で再度転送し、前記出力部から出力する。
【００１５】
【作用】
以上のように構成された本発明の固体撮像装置及びその駆動方法によれば、ＣＣＤの水平転送パルスを垂直転送期間に加えて、ＣＣＤの有効画素転送終了時又はその付近で一定期間停止させ、この停止期間を調整することにより、ＣＣＤの水平転送周波数をテレビジョン信号規格で定められた水平走査期間中に水平方向の全信号電荷を転送しうる周波数よりも速くしても、水平同期信号から作成されるＯＢレベルクランプパルスにより、ＣＣＤのＯＢレベル信号が正常にクランプされる。そのため、ビデオカメラ出力信号の黒基準レベルがずれることはない。
【００１６】
また、パルス発生手段、第１の計数手段、第２の計数手段及び論理手段を一体的に回路構成することにより、固体撮像装置の集積度が向上する。また、第２の計数手段を、少なくとも計数回路としての出力を発生させる複数のＪ−Ｋフリップフロップと、前記複数のフリップフロップの同時変化数を均一にするＡＮＤゲートと、前記複数のフリップフロップの出力負荷容量を均一にするＡＮＤゲートを含むグレーコード型計数回路とすることにより、基準クロックに対し各計数段の同時変化数及び負荷容量が同一となり、有効画素信号電荷を転送中であっても消費電力が均一となり、映像信号にノイズ等は発生しない。
【００１７】
または、第２の計数手段を、パルス発生手段、第１の計数手段及び論理手段とは別個に回路構成することにより、第２の計数手段の各計数段の同時変化数や負荷容量が変化したとしても、第２の計数手段による消費電力の変化は固体撮像装置の消費電力に影響を及ぼさない。そのため、有効画素信号電荷を転送中であっても消費電力が均一となり、映像信号にノイズ等は発生しない。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の固体撮像装置及びその駆動方法の第１の実施例について、図１及び図２を参照しつつ説明する。図１は、第１の実施例の固体撮像装置におけるＣＣＤ水平転送パルス発生部１５の構成を示す図である。その他の構成は、図６に示す従来例と実質的に同じであるため、その説明を省略する。図１において、ＣＣＤ水平転送パルス発生部１５は、パルス発生回路１６、第１の計数回路１７、第２の計数回路１８及び論理回路１９を具備する。
【００１９】
図２は、第１の実施例の固体撮像装置及びその駆動方法における入出力信号電圧波形を示す。図２において、２０は水平同期信号、２１はＯＢレベルクランプパルス、２２は固体撮像素子の水平転送部転送パルス（以下、ＣＣＤ水平転送パルスと称する）、２３はＣＣＤ信号出力、２４は第１の計数回路１７のパルス信号出力である第１の停止信号、２５は第２の計数回路１８のパルス信号出力である第２の停止信号、２６はＣＣＤ信号出力の有効画素信号電荷部分、２７はＣＣＤ信号出力のＯＢレベル信号部分、２８はＯＢレベルクランプ期間、２９は第２の計数回路１８の計数動作期間、３０は第１の停止信号２４によるＣＣＤの水平転送パルス転送停止期間、３１は第２の停止信号２５によるＣＣＤの水平転送パルス転送停止期間である。
【００２０】
図１に示すように、まずパルス発生回路１６により、５９０ＨＣＣＤの水平転送周波数である１１．３ＭＨｚのパルスを発生させる。第１の計数回路１７は水平同期信号２０を基準に計数し、第１の停止信号２４を出力する。第１の停止信号２４は、図２における垂直転送期間中に、ＣＣＤ水平転送パルス２２を停止させる。第２の計数回路１８は、同じく水平同期信号２０を基準に垂直転送期間及び映像期間にわたって計数し、第２の停止信号２５を出力する。第２の停止信号２５は、図２における有効画素信号電荷部分２６の転送終了時又はその付近から開始され、その期間中ＣＣＤ水平転送パルス２２を停止させる。論理回路１９は、パルス発生回路１６からの出力パルスと第１及び第２の停止信号２４及び２５を論理和してＣＣＤの水平転送パルス２２を出力する。
【００２１】
図２に示すように、第２の停止信号２５は、ＣＣＤ信号出力２３のうち、ＯＢレベル信号部分２７の最適な箇所が、水平同期信号２０から作成されるＯＢレベルクランプパルス２１のＯＢレベルクランプ期間２８で正常にクランプされるように、ハイレベル期間を調整する。すなわち、ＣＣＤ水平転送パルス２２の周波数が変化しても、第２の停止信号２５を調整することにより、ＣＣＤ信号出力２３におけるＯＢレベル信号部分２８の出力位置を自由に変化させることができる。この駆動方法により、ＯＢレベル信号部分２８をＯＢレベルクランプパルス２１のＯＢレベルクランプ期間２８に合わせるだけでなく、クランプする箇所を自由に設定することができる。この駆動方法は、５１０ＨＣＣＤを５９０ＨＣＣＤのシステムクロックで使用するというような、異なるＣＣＤを使用したデジタルビデオカメラシステムに有効である。なお水平同期信号２０とＯＢレベルクランプパルス２１については、本実施例のように撮像装置の計数回路を使用して作成させるだけでなく、外部の計数回路を用いて作成させるように構成してもよい。
【００２２】
次に、第１の実施例におけるＣＣＤ水平転送パルス作成部１５の構成を詳細に説明する。図１に示す第２の計数回路１８は、水平同期信号２０を基準に計数を開始し、図２において２９で示す期間中、映像期間である有効画素信号電荷部分２６の転送中も計数を続ける。映像期間中での計数回路の電流バラツキをなくすため、第２の計数回路１８には、計数の基準となるクロックの立ち上がりと立ち下がりの同時変化数に加え、各計数段の負荷容量が均一な計数回路を使用する。
【００２３】
第２の計数回路１８の構成の一例として、グレーコード型の計数回路の構成を図３に示す。図３において、３２は計数回路としての出力を発生させるＪ−Ｋフリップフロップの各計数段、３３は計数段３２の各フリップフロップの同時変化数を均一にするＡＮＤゲート、３４は計数段３２の各フリップフロップの出力負荷容量を均一にするＡＮＤゲート、３５が本計数回路の計数出力である。
【００２４】
また、第２の計数回路１８における消費電流分布と、従来の計数回路（図示せず）における消費電流分布とを、図４を参照しつつ比較する。図４において、（ａ）は従来の計数回路における計数の基準となるクロックに対する消費電流分布の模式図であり、（ｂ）は図３に示すグレーコード型の計数回路における計数の基準となるクロックに対する消費電流分布の模式図である。横軸は計数時間、縦軸は消費電流を表す。図４（ａ）に示すように、従来の計数回路では、各計数段に応じて消費電流が変化しているが、（ｂ）に示すグレーコード型の計数回路では、各計数段によらず、消費電流は一定であることがわかる。
【００２５】
図１に示す第１の計数回路１７は、水平同期信号２０を基準に計数を開始し、図２における水平転送停止期間３０を作成し、映像期間中にノイズの発生を防止するために、ＣＣＤの有効画素信号電荷部分２６が転送される前に計数を停止する。グレーコード型の計数回路は、基準クロックに対し各計数段の同時変化数及び負荷容量が同一なので、有効画素信号電荷部分２６の期間中でも、図４（ｂ）に示すように均一な電力消費で計数動作を続ける。このグレーコード型の計数回路を第２の計数回路１８として使用し、各計数段の出力をデコードすることにより、図２に示す第２の停止信号２５を作成すれば、水平同期信号２０の立ち上がりからＣＣＤのＯＢレベル信号２７を含む水平転送期間にわたって計数動作させても、消費電流のバラツキはないので、映像信号にノイズ等が発生しない。なお、第２の計数回路１８として、ＣＣＤの有効画素信号電荷部分２６にノイズ等の影響を与えないものであれば、図３のグレーコード型の計数回路とは異なる構成、例えばフリップフロップを多数使用した基準クロックのシフトレジスタ回路等を用いても、同様の効果を得ることができる。
【００２６】
次に、本発明の固体撮像装置の第２の実施例について、図５を参照しつつ説明する。図５は、第２の実施例の固体撮像装置におけるＣＣＤ水平転送パルス作成部３８の構成を示す図である。その他の構成は、上記第１の実施例と同様であるため、その説明を省略する。図５において、ＣＣＤ水平転送パルス発生部３８は、パルス発生回路３９、計数回路４０、論理回路４１を具備する。第１の実施例における第２の計数回路に相当する計数回路（図示せず）は外部に設けられており、第２の停止信号２５はＣＣＤ水平転送パルス発生部３８の外部から入力される。第２の実施例において、固体撮像装置の信号電圧波形は、上記第１の実施例の場合と同様であり、計数回路４０は第１の停止信号２４を出力し、論理回路４１はＣＣＤ水平転送パルス２２を出力する。
【００２７】
図５に示す第２の実施例では、映像期間を計数する第２の計数回路（図示せず）をＣＣＤ水平転送パルス作成部３８の外部に設けたので、映像期間中の計数回路等の動作がなくなる。そのため、消費電流のバラツキがなくなり、ノイズの発生を防止することが可能である。また、第２の停止信号２５は、図２に示すようなものであれば、作成するための回路はどのような構成であってもよい。また、水平同期信号２０、ＯＢレベルクランプパルス２１についても、固体撮像装置内部の計数回路又は外部回路のいずれで作成させてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ＣＣＤの水平転送パルスを垂直走査期間に加えて、ＣＣＤの有効画素転送終了時又はその付近で一定期間停止させ、この停止期間を調整することにより、ＣＣＤの水平転送周波数をテレビジョン信号規格で定められた水平走査期間中に水平方向の全信号電荷を転送しうる周波数よりも速くしても、水平同期信号から作成されるＯＢレベルクランプパルスにより、ＣＣＤのＯＢレベル信号を正常にクランプすることができる。そのため、ビデオカメラ出力信号の黒基準レベルがずれることはなく、アナログフォーマット記録方式の民生用ビデオカメラ用の５１０ＨＣＣＤや７６８ＨＣＣＤ等を、マルチメディアやＶＴＲ系での高解像度化用途のデジタルフォーマット記録方式デジタルビデオカメラに使用することができる。
【００２９】
また、パルス発生手段、第１の計数手段、第２の計数手段及び論理手段を一体的に回路構成することにより、固体撮像装置の集積度を向上させることができ、固体撮像装置を用いたビデオカメラの小型化を達成することができ。また、第２の計数手段を、少なくとも計数回路としての出力を発生させる複数のＪ−Ｋフリップフロップと、前記複数のフリップフロップの同時変化数を均一にするＡＮＤゲートと、前記複数のフリップフロップの出力負荷容量を均一にするＡＮＤゲートを含むグレーコード型計数回路とすることにより、基準クロックに対し各計数段の同時変化数及び負荷容量が同一となり、有効画素信号電荷を転送中であっても消費電力が均一となり、映像信号にノイズ等が発生することを防止することができる。
【００３０】
または、第２の計数手段を、パルス発生手段、第１の計数手段及び論理手段とは別個に回路構成することにより、第２の計数手段の各計数段の同時変化数や負荷容量が変化したとしても、第２の計数手段による消費電力の変化は固体撮像装置の消費電力に影響を及ぼさない。そのため、有効画素信号電荷を転送中であっても消費電力が均一となり、映像信号にノイズ等が発生することを防止することができる。
【００３１】
結果的に、映像信号にノイズの影響が発生しないデジタルビデオカメラを提供することが可能となり、現在多用されているＣＣＤを使用してデジタルビデオカメラシステムを構成することができる。従って、その実用的効果は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の固体撮像装置のＣＣＤ水平転送パルス発生部の構成を示す図
【図２】第１の実施例の固体撮像装置及びその駆動方法における入出力信号電圧波形図
【図３】第１の実施例の固体撮像装置に使用する第２の計数回路の構成を示す図
【図４】（ａ）は従来の計数回路の消費電流分布図、（ｂ）は本発明の固体撮像装置に使用する第２の計数回路の消費電流分布図
【図５】本発明の第２の実施例の固体撮像装置のＣＣＤ水平転送パルス発生部の構成を示す図
【図６】従来の固体撮像装置の一般的な構成を示す模式図
【図７】従来の固体撮像装置及びその駆動方法における入出力信号電圧波形図
【図８】従来の固体撮像装置及びその駆動方法で、ＣＣＤの水平転送周波数をテレビジョン信号規格で定められた水平走査期間中に水平方向の全信号電荷を転送しうる周波数よりも速くした場合における入出力信号電圧波形図
【符号の説明】
１ 画素群
２ 垂直転送部
３ 水平転送部
４ 出力部
５ 有効画素部
６ 光学黒（ＯＢ）レベル画素部
７ 水平同期信号（ＨＤ）
８ ＯＢレベルクランプパルス
９ ＣＣＤ水平転送パルス
１０ ＣＣＤ信号出力
１１ ＣＣＤ信号出力の有効画素信号部分
１２ ＣＣＤ信号出力のＯＢレベル信号部分
１３ ＣＣＤの垂直転送期間
１４ ＯＢレベルクランプパルスによるＯＢレベルクランプ期間
１５ ＣＣＤ水平転送パルス発生部
１６ パルス発生回路
１７ 第１の計数回路
１８ 第２の計数回路
１９ 論理回路
２０ 水平同期信号
２１ ＯＢレベルクランプパルス
２２ ＣＣＤ水平転送パルス
２３ ＣＣＤ信号出力
２４ 第１の停止信号
２５ 第２の停止信号
２６ ＣＣＤ信号出力の有効画素信号部分
２７ ＣＣＤ信号出力のＯＢレベル信号部分
２８ ＯＢレベルクランプ期間
２９ 第２の計数回路の計数動作期間
３０ 第１の停止信号によるＣＣＤ水平転送パルスの転送停止期間
３１ 第２の停止信号によるＣＣＤ水平転送パルスの転送停止期間
３２ Ｊ−Ｋフリップフロップの各計数段
３３ 計数段の同時変化数を均一にするＡＮＤゲート
３４ 計数段の出力負荷容量を均一にするＡＮＤゲート
３５ 計数回路の計数出力
３８ ＣＣＤ水平転送パルス発生部
３９ パルス発生回路
４０ 計数回路
４１ 論理回路
Claims (5)
- 二次元状に配列された光電変換素子群と、前記光電変換素子群に蓄積された信号電荷を読み出し、垂直方向に転送する垂直転送部と、前記垂直転送部から転送された前記信号電荷を、水平方向に有効画素信号電荷及び光学黒レベル信号電荷の順に転送する水平転送部と、前記水平転送部から転送された前記信号電荷を電圧に変換して出力する出力部とを有する固体撮像素子と、
テレビジョン信号規格で定められた水平走査期間中に、前記水平方向の全画素信号を転送しうる周波数よりも速い周波数の水平転送部転送パルスを発生するパルス発生手段と、
前記固体撮像素子の垂直転送期間を計数し、前記固体撮像素子の前記水平転送部転送パルスを停止させる第１の停止信号を作成する第１の計数手段と、
計数用クロックの立ち上がりと立ち下がりの同時変化数と各計数段の負荷容量が均一で、前記有効画素信号電荷転送終了時又は転送終了付近で前記光学黒レベル信号電荷の転送期間内に光学黒レベルのクランプ信号期間が含まれるように、有効画素信号転送期間の終了付近から前記水平転送部転送パルスを一定期間停止させるための第２の停止信号を作成する第２の計数手段と、
前記パルス発生手段の出力パルスと前記第１及び第２の停止信号とを論理演算し、前記水平転送部転送パルスを作成する論理手段とを具備する固体撮像装置。 - 前記パルス発生手段、前記第１の計数手段、前記第２の計数手段及び前記論理手段は一体的に回路構成されたものである請求項１記載の固体撮像装置。
- 前記第２の計数手段は、少なくとも計数回路としての出力を発生させる複数のＪ−Ｋフリップフロップと、前記複数のフリップフロップの同時変化数を均一にするＡＮＤゲートと、前記複数のフリップフロップの出力負荷容量を均一にするＡＮＤゲートを含むグレーコード型計数回路である請求項１又は２記載の固体撮像装置。
- 前記第２の計数手段は、前記パルス発生手段、前記第１の計数手段及び前記論理手段とは別個に回路構成されたものである請求項１記載の固体撮像装置。
- 二次元状に配列された光電変換素子群と、前記光電変換素子群に蓄積された信号電荷を読み出し、垂直方向に転送する垂直転送部と、前記垂直転送部から転送された前記信号電荷を、水平方向に有効画素信号電荷及び光学黒レベル信号電荷の順に転送する水平転送部と、前記水平転送部から転送された前記信号電荷を電圧に変換して出力する出力部とを有する固体撮像素子を備えた固体撮像装置の駆動方法において、
テレビジョン信号規格で定められた水平走査期間中に水平方向の前記信号電荷を出力部へ転送しうる周波数よりも速い周波数の水平転送部転送パルスで前記水平方向の全信号電荷を前記水平転送部で転送し、
垂直転送期間中に前記水平転送部の転送を停止するのに加えて、前記固体撮像素子の前記有効画素信号電荷の転送終了時又は転送終了付近で前記水平転送部の転送を一定期間停止した後、
前記光学黒レベルのクランプ信号期間を含む期間に、前記光学黒レベル信号電荷を前記水平転送部で転送し、前記出力部から出力する固体撮像装置の駆動方法。
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