JPH0446477A - 固体撮像デバイスの駆動方法 - Google Patents
固体撮像デバイスの駆動方法Info
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- Picture Signal Circuits (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
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Description
型固体撮像デバイスの駆動方法に関し、特に、再生画像
中のフリッカを低減するための駆動方法に関する。
体撮像デバイスの駆動方法を、第9図に示す構造のデバ
イスについて説明する。
、Blて示す複数のフォトダイオードか行方向(X方向
)及び列方向(X方向)に沿ってマトリクス状に配列し
て形成され、各列方向に沿って並ぶフォトダイオード群
に隣接して垂直電荷転送路11〜!!、か形成されてい
る。又、垂直電荷転送路11〜1.、は例えば4相駆動
力式の駆動信号に同期して信号電荷を転送するためのゲ
ート電極(図示せず)か形成され、その上面には外光の
入射を阻止するための遮光膜か積層されている。
荷転送路HCCDが形成され、その終端に出力アンプA
MPか形成されている。尚、水平電荷転送路HCCDは
例えば2相駆動力式の駆動信号φ14L+ φH2に
同期して信号電荷を転送するためのゲート電極が設けら
れると共に、その上面に遮光膜が積層されている。
オトダイオードBlか偶数フィールドに配列するものと
定義して、それらのフォトダイオードAI、Blに発生
する信号電荷をフィールド走査読出しするようになって
いる。
電子カメラに適用した場合の駆動方法を説明する。
ッターか設けられ、更に、機械式シャッターの後方に第
9図に示す撮像デバイスの受光面か配置された撮像光学
系が設けられている。
SC方式等の標準テレビジョン方式の垂直及び水平同期
タイミングに同期してフィールド走査読出しを繰り返す
ことにより、動画撮影等を行うことができ、一方、シャ
ッターレリーズボタンの押圧に同期して機械式シャッタ
ーを開閉することにより所望のシャッタースピードで露
光を行い、この露光によりフォトダイオードに集積した
画素信号を2回のフィールド走査読出しを行うこと(二
よって1フレ一ム画に相当する静止画を撮影する。
た電子カメラの撮影動作を第10図のフローチャートと
第1I図のタイミングチャートに示す。尚、第10図の
フローと第1I図のタイミングチャートは時間的に対応
して示している。
るのに同期して動作がスタートし、動画撮影モードとな
る。即ち、ステップ100において機械式シャッターが
常時開放の状態に設定され、被写体を受光する。次に、
ステップ110において、静止画の撮影を指示するため
のシャッターレリーズボタンが押圧されたか否かを内部
の制御回路で判断し、レリーズボタンか押圧されない場
合は、ステップ120〜130の処理を行う。即ち、ス
テップ120では、例えばNTSC方式の1フイ一ルド
期間(1/60秒)に相当する間に、奇数フィールドに
該当するフォトダイオードA1の画素信号を垂直電荷転
送路11〜l。ヘフィールドシフトした後、垂直電荷転
送路I!t〜1.と水平電荷転送路HCCDの電荷転送
動作によって、1フイ一ルド分の画素信号を読み出す。
偶数フィールドに該当するフォトダイオードBlの画素
信号を読み出す。
〜130の処理をl/30秒の周期で繰り返すことによ
り、NTSC方式のモニタテレビジョンに動画を再生す
るための映像信号を出力する。
11図中の時点t1〜t2に示すように、lフィールド
期間TV+1(1/60秒)の内の垂直ブランキング期
MTva (VDか“H”となる期rWI)内にA□か
“H”となる時に、奇数フィールドに該当する画素信号
だけを垂直電荷転送路11〜l、ヘフィールドシフトし
、水平走査期間を示すタイミング信号HDが“H”とな
るIH期間に、垂直電荷転送路11〜1.が1行分の画
素信号を水平電荷転送路HCCDへ転送した後、Hcc
oが“H”となる期間中に水平電荷転送路HCCDか読
み出すことによって1行分の画素信号を出力し、このI
H期間の動作を全ての画素信号の読出しまで繰り返すこ
とによって、奇数フィールド走査を完了する。ステップ
130の偶数フィールド走査読出しも第11図中の時点
t2〜t3に示すように奇数フィールド走査読出しく時
点t1〜ts)と同様に行われる。但し、B vsが“
H”となるタイミングで、偶数フィールドに該当する画
素信号だけをフィールドシフトする。
ィールド走査を繰り返すことによって、動画の撮影を実
現する。
タンの押圧を検出するとステップ140へ移行し、静止
画撮影モードとなる。
することで光の入射を禁止し、次にステ・ノブ150で
は、この閉鎖状態のままて撮像デノくイスに電荷転送動
作を行わせることにより、全てのフォトダイオード及び
垂直転送路l、〜11と水平電荷転送路HCCDに存在
している暗電流成分及びスメア成分を外部へ廃棄する。
リーズボタンを押圧したとすると、押圧信号S。、4か
発生し、これに同期して制御信号STI+か“H”から
“L”になることで機械式シャッターか閉鎖し、次の垂
直ブランキング期間中の時点t6に、ApsとB F5
て示すように奇数及び偶数フィールドの全てのフォトダ
イオードについてフィールドシフトを行うことで全電荷
を垂直電荷転送路It〜!!。へ転送する。そして、時
点t6〜t、において通常同様のフィールド走査読出し
を行うことにより、暗電流及びスメア成分の不要電荷を
廃棄する。
図に示すように、シャッタースピードに相当する期間τ
37.(時点t7〜t8の期間)だけ機械式シャッター
を開放して再び閉鎖することにより、露光を行う。
テップ160(第11図の時点tlo参照)において、
奇数フィールドに該当するフォトダイオードA1の画素
信号を垂直電荷転送路!、〜1、ヘフィールドシフトし
、次にステップ170において、第11図の時点ti”
””tl+に示すように垂直電荷転送路11〜!!、及
び水平電荷転送路HCCDによる転送動作によって奇数
フィールドの画素信号を出力する。尚、順次に読み出さ
れる画素信号は、例えばデジタル信号に変換して、半導
体メモリ等に記憶する。
おいて、偶数フィールドに該当するフォトダイオードB
1の画素信号を垂直電荷転送路l、〜1.ヘフィールド
シフトし、次にステップ190において、第11図の時
点t+z〜tlffに示すように垂直電荷転送路11〜
1.及び水平電荷転送路HCCDによる転送動作によっ
て偶数フィールドの画素信号を出力する。そして、順次
に読み出される画素信号をデジタル信号に変換して半導
体メモリ等に記憶する。
より静止画を電子的に撮影すると、再びステップ100
へ移行して、動画の撮影モードとなる。
止画を撮影する場合に、露光完了時点から奇数フィール
ド走査開始時点までの期間より、露光完了時点から偶数
フィールド走査開始時点までの期間の方が長い(NT
S C方式の場合はl/60秒)ので、奇数フィールド
に該当する画素信号に対するスメア成分の影響よりも偶
数フィールドに該当する画素信号に対するスメア成分の
影響の方か大きくなる。この結果、読出した画素信号に
従って飛び越し走査による画像再生を行うと、フィール
ド間で輝度の異なる所謂フィールドフリッカを発生し、
画質の悪化を招来する。
む暗電流の量と偶数フィールドに該当するフォトダイオ
ードへ漏込む暗電流の量に差かあるため、スメアと同様
にフィールドフリッカを招来したり、偽色を発生する等
の問題がある。即ち、露光中にも垂直電荷転送路11〜
1.は空読み状態のまま転送動作を継続するが、奇数フ
ィールドに該当するフォトダイオードAIに隣接する垂
直電荷転送路のポテンシャルレベルと、偶数フィールド
に該当するフォトダイオードBlに隣接する垂直電荷転
送路のポテンシャルレベルが相違するので、垂直電荷転
送路から各フィールド毎のフォトダイオードに対する電
気的な影響が異なり、これが各フィールド毎のフォトダ
イオードへの暗電流の漏込み量の差となる。
フィールド走査読出しによって画素信号を読み出しても
、フィールドフリッカを生じさせない固体撮像デバイス
の駆動方法を提供することを目的とする。
列方向にマトリクス状に配列形成される複数の画素に相
当する複数の光電変換素子と、各列方向に配列する光電
変換素子群毎に隣接して形成される垂直電荷転送路と、
これらの垂直電荷転送路から転送されて来る信号電荷を
時系列的に出力する水平電荷転送路を具備し、上記光電
変換素子に残留する不要電荷を垂直電荷転送路へフィー
ルドシフトした後、上記垂直電荷転送路及び水平電荷転
送路による走査読出しによって不要電荷を廃棄処理する
と共に、該廃棄処理期間中の所定時点又は完了後の所定
時点で露光を行うことによって光電変換素子に画素信号
を発生させ、次に、上記画素信号を垂直電荷転送路へフ
ィールドシフトした後、上記垂直電荷転送路及び水平電
荷転送路による走査読出しを行うことによって撮影を行
う固体撮像デバイスの駆動方法を対象とする。
は、前記廃棄処理期間中は、前記垂直電荷転送路に全て
の不要電荷を水平電荷転送路へ転送させた後、全ての垂
直電荷転送路をピニング状態に設定して水平電荷転送路
に走査読出しを行わせることにより不要電荷を廃棄する
と共に、垂直電荷転送路をピニング状態に設定している
適宜の時点て前記露光を行うこととした。
棄処理の際に、暗電流の廃棄のための連続した垂直電荷
転送終了から次のフィールドシフト開始までの期間に、
垂直電荷転送路をピニング状態に設定するようにしたの
で、各フィールドの全ての光電変換素子に隣接する垂直
電荷転送路のポテンシャルレベルか均一化された状態と
なり、全ての光電変換素子の感度、最大蓄積電荷量も均
一化される。
活性化されるのて、暗電流の洩込みも低減できる。
低減することかできる。
成を第1図に基づいて説明するる第1図において、lは
撮影レンズ、2は機械式シャッター 3は固体撮像デバ
イスであり、これら撮影レンズ1、機械式シャッター2
、固体撮像デバイス3は同一の光軸上に配列されている
。固体撮像デバイス3は第9図に示したのと同様のイン
ターライントランスファ方式の構造のものである。
行わせるための駆動信号を発生するCCD駆動部であり
、走査読出しによって出力した信号を信号処理部5へ転
送する。信号処理部5では、色分離やγ補正等の処理を
行うと共に、色差信号と輝度信号を形成して出力する。
に切り換わることにより電子ファインダ7に画像を再生
させ、撮影時には、接点す側に切り換わることにより記
録部8の記録媒体に映像データを記憶させる。
部4、信号処理部5、切換え回路6及び記録部8等を所
定タイミングに同期して動作するように制御する。
方式等の標準テレビジョン方式の垂直及び水平同期タイ
ミングに同期してフィールド走査読出しを繰り返すこと
により、動画撮影等を行うことができ、一方、シャッタ
ーレリーズボタンの押圧に同期して機械式シャッターを
開閉することにより所望のシャッタースピードで露光を
行い、この露光によりフォトダイオードに集積した画素
信号を2回のフィールド走査読出しを行うことによって
1フレ一ム画に相当する静止画を撮影するように制御す
る。
ャートに従って駆動方法を詳細に説明する。
のに同期して動作がスタートし、動画撮影モードとなる
。即ち、ステップ200において機械式シャッターか常
時開放の状態に設定され、被写体を受光する。次に、ス
テップ210において、静止画の撮影を指示するための
シャッターレリーズボタンが押圧されたか否かを内部の
制御回路で判断し、レリーズボタンか押圧されない場合
は、ステップ220〜230の処理を繰り返す。
理は、第3図中の時点t、〜t2のタイミングで行われ
、ステップ230の偶数フィールド走査読出しの処理は
、第3図中の時点t2〜t、lのタイミングで行われる
。尚、第3図中、T V D毎の期間が夫々の1フイー
ルド走査期間に相当し、VDか“H”となる期間T V
Bが垂直ブランキング期間であり、HDは1水平走査期
間(IH)毎に“H”となる水平同期信号であり、S
TRか“H”のときに機械式シャッターが解放、“L”
のときに閉鎖となり、A P sか“H”となるタイミ
ングで奇数フィールドのフィールドシフトを行い、B6
か“H”となるタイミングで偶数フィールドのフィール
ドシフトを行い、VCCDか“H”となる期間で垂直電
荷転送路l、〜1.か1行分だけ信号電荷を転送し、H
CCDか“H”となる期間て水平電荷転送路HCCDか
1行分の信号電荷を転送し、シャッターレリーズボタン
か押圧するのに同期してS。Nか“H“どなるものとす
る。
レリーズボタンを押圧すると、ステップ240へ処理が
移行し、静止画撮影モードとなる。
信号Sア、か“L”となり、機械式シャッターか閉鎖さ
れることにより外光の入射を禁止する。
トダイオードに残存する暗電流成分の廃棄を行う。即ち
、第3図の時点t、の次に来る垂直ブランキング期間内
の所定時点t4て、奇数フィールドに該当するフォトダ
イオードAIの不要電荷を垂直電荷転送路11〜lエヘ
フイールドシフトシ(ステップ250)、次に、時点t
5〜t6の所定期間中に高速で垂直電荷転送路11〜f
。
平電荷転送路HCCDへ転送する(ステップ260)。
点t9までの期間中、垂直電荷転送路11〜I!、のゲ
ート電極に印加する全ての駆動信号φ1.〜φv4を“
L”レベルにすることによって、全ての垂直電荷転送路
!1〜1oをピニング(Pi旧ng)状態に設定する(
ステップ270)。
.、をポテンシャル障壁のレベルに設定することであり
、全ての垂直電荷転送路A、−1の表面準位は正孔によ
って不活性化されている。
ダイオードAI、Blに隣接する垂直電荷転送路のポテ
ンシャルレベルが均一化された状態となる。
水平電荷転送路HCCDか水平転送動作することにより
奇数フィールドに該当する不要電荷を廃棄する(ステッ
プ280)。
voに、偶数フィールドに該当するフォトダイオードB
1の暗電流の廃棄処理を行う。即ち、時点t、において
、垂直電荷転送路11〜!!、のピニング状態を解除し
て、電荷転送可能な状態に設定しくステップ290)、
次に垂直ブランキング期間中の時点t1゜において、偶
数フィールドに該当するフォトダイオードB1の電荷を
垂直電荷転送路!、〜1.ヘフィールドシフトする(ス
テップ300)。そして、時点tll〜t12の期間(
時点t、〜t6と等しい期間)に、高速で垂直電荷転送
路11〜1.か垂直転送動作することによって、全ての
不要電荷を水平電荷転送路HCCDへ転送する(ステッ
プ310)。
時点t1□まての期間中、垂直電荷転送路l、〜1.の
ゲート電極に印加する全ての駆動信号φv1〜φv4を
“L”レベルにすることによって、全ての垂直電荷転送
路11〜16をピニング(Pining)状態に設定し
くステップ320)、奇数及び偶数フィールドに該当す
る全フォトダイオードへの暗電流の影響を低減する。
4の期間(17〜t、の期間と等しい)に、水平電荷転
送路HCCDが転送動作することによって暗電流を廃棄
する(ステップ330)。
している期間中(t12〜t、7)の所定時点からシャ
ッタースピードに対応する時点までの期間(t15〜t
16)だけ機械式シャッターを解放にして再び閉鎖する
ことにより、露光を行う。
、次の1フイールド走査期間t17〜t+sにおいて、
フィールドシフトを行わずに通常の垂直及び水平電荷転
送を行うことによって、垂直電荷転送路l、〜1..及
び水平電荷転送路HCCD中のスメア成分の廃棄を行う
(ステップ340)。
において、奇数フィールドに該当するフォトダイオード
AIに発生した画素信号を走査読出しする(ステップ3
50)。即ち、垂直ブランキング期間中の所定時点t1
9において、奇数フィールドに該当する画素信号をフィ
ールドシフトによって垂直電荷転送路11〜1.へ移し
た後、通常の垂直及び水平電荷転送動作によって読み出
す。
査期間において、偶数フィールドに該当するフォトダイ
オードBlに発生した画素信号を走査読出しする(ステ
ップ360)。即ち、垂直ブランキング期間中の所定時
点t2゜において、偶数フィールドに該当する画素信号
をフィールドシフトによって垂直電荷転送路!!+〜1
.へ移した後、通常の垂直及び水平電荷転送動作によっ
て読み出す。
圧された時点t、から不要電荷の廃棄及び露光、そして
画素信号の読出しまでの処理により2フイールドで1フ
レームに相当する静止画像の画素信号を得る。
プ200へ処理か移行しく時点t22)、機械式シャッ
ターか開放状態のま、まで動画の撮影動作か繰り返され
る。
の連続した垂直電荷転送終了から次のフィールドシフト
までの期間に、垂直電荷転送路!1〜1.をピニング状
態に設定するようにしたので、奇数フィールドと偶数フ
ィールドの全てのフォトダイオードAI、Blに対する
垂直電荷転送路のポテンシャルレベルか均一化された状
態となり、フォトダイオードA1.Blの感度、最大直
積電荷量が均一化される。又、ピニング状態により垂直
電荷転送路!!1〜1.の表面準位が不活性化されるの
で、暗電流の洩込みも低減できる。
低減することができる。
スは、NTSC方式等に対応する程度の比較的低い垂直
解像度のものか主流であったが、この第2の実施例は垂
直解像度を約2倍に向上させ、画素に相当するフォトダ
イオードを4フイールドに区分けして、動画を撮影する
ときは2回のフィールド走査読出しを行うことで1フレ
一ム分の画素信号を読み出し、静止画を撮影するときは
4回のフィールド走査読出しを行うことにより1フレー
ムの画素信号を読み出すものである。
は、垂直方向Xに対して1000行、水平方向に対して
800列の合計80万画素分のフォトダイオードPAI
、 PBl、 PA2. PB2がマトリクス状に配列
・形成され、垂直方向に沿って配列されたフォトダイオ
ード群の間に800本の垂直電荷転送路i7+〜A、が
形成されている。そして、垂直電荷転送路の終端部に水
平電荷転送路HCCDか形成され、その終端部に出力ア
ンプAMPが形成されている。
で、nは自然数)のフォトダイオードFAIを第1フイ
ールド、第2行、第6行などの(4n−2)行目のフォ
トダイオードを第2フイールド、第3行、第7行なとの
(4n−1)行目のフォトダイオードを第3フイールド
、第4行、第8行などの(4n)行目のフォトダイオー
ドを第4フイールドに配列するものと定義している。
フォトダイオードPAI iこ対するゲート電極VAI
とv2、第2フイールドのフォトダイオードPBIに対
するゲート電極VBIとV4、第3フイールドのフォト
ダイオードPA2に対するゲート電極VBIと■2、及
び第4フイールドのフォトダイオードPB2に対するゲ
ート電極VB2とV4か夫々設けられると共に、ゲート
電極VAIに駆動信号φA1、ゲート電極v2に駆動信
号φ2、ゲート電極VBIに駆動信号φB1、ゲート電
極V4に駆動信号φ4を印加することによって、垂直電
荷転送路!、〜れに所定タイミングでボテンシャル井戸
及びポテンシャル障壁を発生させて信号電荷を水平電荷
転送路HCCD側へ垂直転送する。水平電荷転送路HC
CDは4相駆動力式を適用した駆動信号φ□、〜φ□4
に同期して信号電荷を出力アンプAMP側へ転送する。
2. PB2と垂直電荷転送路のそれに対応するゲート
電極VAI、VBI、VA2.VB2下の転送エレメン
トの間にトランスファゲート(図中のTgて代表する)
か形成され、各トランスファゲートは、ゲート電極VA
1.VB1.VA2.VB2(ニー所定の高電圧のフィ
ールドシフト信号を印加することによって導通となる。
チャートと第6図〜第8図のタイミングチャートに基づ
いて説明する。尚、第1の実施例と同様の構成の電子カ
メラに適用した場合の撮影動作を説明するものとする。
のに同期して動作かスタートし、動画撮影モードとなる
。即ち、ステップ370において機械式ンヤッターか常
時開放の状態に設定され、被写体を受光する。次に、ス
テップ380において、静止画の撮影を指示するための
ンヤッターレリーズボタンか押圧されたか否かを内部の
制画回路で判断し、レリーズボタンか押圧されない場合
は、ステップ390〜400の処理を繰り返すことで、
動画撮影を行う。
期間T V D Iに示すタイミングに従って動作する
ことにより第1.第3フイールドの画素信号を走査読出
しする。即ち、期間T V D l中の垂直ブランキン
グ期間T11.に、駆動信号φ、とφA2かフィールド
シフトに必要な高い電圧“HH”となることにより第1
フイールドと第3フイールドのフォトダイオードFAI
、 PA2の画素信号を垂直電荷転送路11〜1mへ
転送した後、垂直電荷転送路2.−2.、と水平電荷転
送路F(CCDが所定タイミングで転送動作を行うこと
によって走査読出しを行う。尚、第6図中の各期間T
)II)で垂直電荷転送路t!I=1.か2行分ずつの
画素信号を水平電荷転送路HCCDへ垂直転送し、次の
垂直転送を開始するまでの期間に水平電荷転送路HCC
Dか水平走査読出しを行う。したがって、第1.第3フ
イールドの画素信号か各1行分ずつ混合されて読み出さ
れることとなるので、動画撮影では垂直解像度は画素数
に対して半分となる。
T VO2に示すタイミングに従って動作することによ
り第2.第4フイールドの画素信号を走査読出しする。
lに、駆動信号φB1とφB2がフィールドシフトに必
要な高い電圧“HH”となることにより第2フイールド
と第4フイールドのフォトダイオードPA2 、 PB
2の画素信号を垂直電荷転送路I!1〜1.へ転送した
後、垂直電荷転送路l、〜11と水平電荷転送路HCC
Dか所定タイミングで転送動作を行うことによって走査
読出しを行う。尚、第6図中の各所定期間T HDで垂
直電荷転送路!1〜j2.か2行分ずつの画素信号を水
平電荷転送路HCCDへ垂直転送し、次の垂直転送を開
始するまでの間に水平電荷転送路HCCDか水平走査読
出しを行う。したかって、第2.第4フイールドの画素
信号か各1行分ずつ混合されて読み出されることとなる
ので、動画撮影では垂直解像度は画素数に対して半分と
なる。
出しを繰り返すことによって、動画の撮影を行う。
点t1てシャッターレリーズボタンを押圧したとすると
、“H″レベル押圧信号S。Nか発生するのに同期して
ステップ410へ処理か移行し、制御信号S TRを“
L”レベルにすることで機械式シャッターを閉鎖状態に
して光の入射を禁止することにより、静止画撮影モード
となる。
各フィールド毎にl/60秒の周期TvDで不要電荷の
廃棄処理を行う。
t3内の所定の時点て駆動信号φA1か所定の高電圧レ
ベル“HH″となることによって、フォトダイオードP
AI中の不要電荷を垂直電荷転送路11〜1.ヘフィー
ルドシフトしくステップ420)、次にステップ430
(時点t3〜t4の期間)で、垂直電荷転送路I!、〜
I!ゆか転送動作することによって、不要電荷を水平電
荷転送路HCCDへ転送する。
直電荷転送路l、〜l。の全駆動信号の電圧レベルを“
L”レベルに設定することによって垂直電荷転送路f!
+”!!、をピニング状態に設定すると共に、時点t4
〜t5の期間に水平電荷転送路HCCDか電荷転送動作
を行うことにより、第1フイールドに係るフォトダイオ
ードPALの暗電流を廃棄する。
周期TvD)においては、先の周期(時点t2〜t6の
期間)と同様の処理を行うことにより第2フイールドに
係るフォトダイオードFBIの暗電流を廃棄する。但し
、垂直電荷転送路l。
時点て、駆動信号φ、1か所定の高電圧レベル“HH”
となることによって、フオトダ1′オーFPBI中の不
要電荷を垂直電荷転送路11〜1.、ヘフィールドシフ
トする。
の周期T vo)においては、先の周期(時点t2〜t
6の期間)と同様の処理を行うことにより第3フイール
ドに係るフォトダイオードPA2の暗電流を廃棄する。
する時点t9以前の所定時点て、駆動信号φA2か所定
の高電圧レベル“HH”となること(=よって、)オド
ダイオードPA2中の不要電荷を垂直電荷転送路it〜
1.ヘフィールドシフトする。
での周期TV、)においては、先の周期(時点t2〜t
6の期間)と同様の処理を行うことにより第4フイール
ドに係るフォトダイオードPB2の暗電流を廃棄する。
する時点t11以前の所定時点で、駆動信号φ8□が所
定の高電圧レベル“HH”となることによって、フォト
ダイオードPB2中の不要電荷を垂直電荷転送路11〜
1.、ヘフィールドシフトする。
した時点tllから時点t14までの間に、シャッター
スピードに対応する期間(1,□〜t1.)だけ機械式
シャッターを開くことにより、露光する。
、次に、第8図の時点t14〜t15の1/60秒の期
間に、垂直電荷転送路11〜1.及び水平電荷転送路H
CCDが転送動作を行うことによって、これらの転送路
中に残留していた不要電荷を廃棄する(ステップ540
)。
、各フォトダイオードに発生した画素信号を、第8図中
の時点tls〜t0の期間に示すタイミングにしたかっ
て走査読出しする。
プ550)中の所定期間t+s〜tagにおいて、駆動
信号φ^宜を“F(H”レベルにすることにより、フォ
トダイオードPAIの画素信号を垂直電荷転送路!!1
〜!!、ヘフィールドシフトした後、垂直電荷転送路1
+〜17力月行分の画素信号を転送する毎に水平電荷転
送路HCCDが水平転送し、これを繰り返すことによっ
て第1フイールドに該当する全画素信号を出力する。
t19中の所定期間t17〜t’sにおいて、駆動信号
φB1を“HH”レベルにすることにより、フォトダイ
オードPBIの画素信号を垂直電荷転送路11〜1.ヘ
フィールドシフトした後、垂直電荷転送路11〜1.が
1行分の画素信号を転送する毎に水平電荷転送路HCC
Dが水平転送し、これを繰り返すことによって第2フイ
ールドに該当する全画素信号を出力する。
t21中の所定期間t19〜t20において、駆動信号
φA2を“HH”レベルにすることにより、)オドダイ
オードPA2の画素信号を垂直電荷転送路β1〜!、ヘ
フィールドシフトした後、垂直電荷転送路l、〜1mか
1行分の画素信号を転送する毎に水平電荷転送路HCC
Dが水平転送し、これを繰り返すことによって第3フイ
ールドに該当する全画素信号を出力する。
t22中の所定期間t21〜t22において、駆動信号
φ8□を“HH“レベルにすることにより、フォトダイ
オードPB2の画素信号を垂直電荷転送路l、〜1..
ヘフィールドシフトした後、垂直電荷転送路!、〜l、
か1行分の画素信号を転送する毎に水平電荷転送路HC
CDか水平転送し、これを繰り返すことによって第4フ
イールドに該当する全画素信号を出力する。
ることによって、全フォトダイオードの画素信号を出力
するので、高解像度の静止画を提供することかできる。
370へ移行して動画撮影のモードか開始する。
止画像を提供することかでき、更に、露光前の不要電荷
の廃棄処理の期間において、垂直電荷転送終了後、次の
フィールドシフトまでの期間に、垂直電荷転送路1+−
β。をピニング状態に設定するようにしたので、全ての
フォトダイオードPAL、 PBl、 PA2. PB
2に対する垂直電荷転送路のポテンシャルレベルか均一
化された状態となり、フォトダイオードPA1. PB
l、 PA2. PB2の感度、最大蓄積電荷量も均一
化され、且つ絶対量も低減できる。又、ピニング状態に
より垂直電荷転送路l〜lゆの表面準位か不活性化され
るので、暗電流の洩込みも低減できる。これらの結果と
して、再生画像のフリッカ発生を大幅に低減することか
できる。
ング状態に設定して不要電荷の掃き出し処理を行なって
いる所定期間中に露光を行なうが、これに限らず、例え
ば、該不要電荷の掃き出し処理を完了してから露光を行
なうようにしてもよい。
荷の廃棄処理の期間において、垂直電荷転送終了後、全
ての垂直電荷転送路をピニング状態に設定するようにし
たので、全ての光電変換素子に対する垂直電荷転送路の
ポテンシャルレベルが均一化された状態となって光電変
換素子の感度、最大蓄積電荷量を均−化及び絶対量を減
少させることができるのでき、更に、垂直電荷転送路の
ピニング状態により光電変換素子への洩れ込み絶対量を
低減することができる。
った場合に、フリッカの発生を大幅に低減した優れた映
像を提供することかできる。
示す構成説明図、 第2図は第1実施例の駆動方法を示すフローチャート、 第3@は第2図のフローチャートに対応して第1の実施
例の駆動方法を示すタイミングチャート、第4図は第2
の実施例における固体撮像デバイスの構造を示す構造説
明図、 第5図は第2の実施例の駆動方法を示すフローチャート
、 第6図、第7図及び第8図は第2図のフローチャートに
対応して第2の実施例の駆動方法を示すタイミングチャ
ート、 第9図は従来例の駆動方法に適用した固体撮像デバイス
の構造を示す従来例構造説明図、第10図は従来例の駆
動方法を示すフローチャート、 第11図は第10図に示すフローチャートに対応して従
来の駆動方法を示すタイミングチャートである。 図中の符号: ■D;垂直同期タイミングの信号、 HD:水平同期タイミングの信号、 S7.:シャッタータイミング信号、 APS、BFS;フィールドシフトタイミング信号、V
CCD :垂直転送のタイミング信号、HCCD
:水平転送のタイミング信号、S ON :シャッタ
ーの押圧タイミング信号、φ1 φB1 φ2 φA
2 φs2 φ4 :垂直電荷転送路の駆動信号、 φ旧 φH2φH2φH4: 水平電荷転送路の駆動信号。 代理人 弁理士(6642)深 沢 敏 男(外 3
名)S・ も1φに 第10図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 行方向及び列方向にマトリクス状に配列形成される複数
の画素に相当する複数の光電変換素子と、各列方向に配
列する光電変換素子群毎に隣接して形成される垂直電荷
転送路と、 これらの垂直電荷転送路から転送されて来る信号電荷を
時系列的に出力する水平電荷転送路を具備し、 上記光電変換素子に残留する不要電荷を垂直電荷転送路
へフィールドシフトした後、上記垂直電荷転送路及び水
平電荷転送路による走査読出しによって不要電荷を廃棄
処理すると共に、該廃棄処理期間中の所定時点又は完了
後の所定時点で露光を行うことによって光電変換素子に
画素信号を発生させ、 次に、上記画素信号を垂直電荷転送路へフィールドシフ
トした後、上記垂直電荷転送路及び水平電荷転送路によ
る走査読出しを行うことによって撮影を行う固体撮像デ
バイスの駆動方法において、前記廃棄処理期間中は、前
記垂直電荷転送路に全ての不要電荷を水平電荷転送路へ
転送させた後、全ての垂直電荷転送路をピニング状態に
設定して水平電荷転送路に走査読出しを行わせることに
より不要電荷を廃棄すると共に、垂直電荷転送路をピニ
ング状態に設定している適宜の時点で前記露光を行うこ
とを特徴とする固体撮像デバイスの駆動方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2153862A JP2623154B2 (ja) | 1990-06-14 | 1990-06-14 | 固体撮像デバイスの駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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JP2623154B2 JP2623154B2 (ja) | 1997-06-25 |
Family
ID=15571730
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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---|---|
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06113209A (ja) * | 1992-09-25 | 1994-04-22 | Fuji Photo Film Co Ltd | 固体撮像装置とその駆動方法 |
JP2005236922A (ja) * | 2004-02-23 | 2005-09-02 | Olympus Corp | 撮像装置、撮像装置の駆動方法、及びその駆動プログラム |
JP2010022014A (ja) * | 2009-08-28 | 2010-01-28 | Olympus Corp | 撮像装置、撮像装置の駆動方法、及びその駆動プログラム |
Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
US9564021B2 (en) | 2012-06-06 | 2017-02-07 | Aristocrat Technologies Australia Pty Limited | Gaming system and a method of gaming |
-
1990
- 1990-06-14 JP JP2153862A patent/JP2623154B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH06113209A (ja) * | 1992-09-25 | 1994-04-22 | Fuji Photo Film Co Ltd | 固体撮像装置とその駆動方法 |
JP2005236922A (ja) * | 2004-02-23 | 2005-09-02 | Olympus Corp | 撮像装置、撮像装置の駆動方法、及びその駆動プログラム |
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---|---|
JP2623154B2 (ja) | 1997-06-25 |
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