JPH0591416A - 固体撮像装置の駆動方法と固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置の駆動方法と固体撮像装置Info
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- JPH0591416A JPH0591416A JP3246280A JP24628091A JPH0591416A JP H0591416 A JPH0591416 A JP H0591416A JP 3246280 A JP3246280 A JP 3246280A JP 24628091 A JP24628091 A JP 24628091A JP H0591416 A JPH0591416 A JP H0591416A
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Abstract
置の駆動方法とその方法を実施する固体撮像装置に関
し、高解像度のスチル画像を再生することのできる撮像
装置において、モニタ時には縦方向ジッターが生ぜず、
動解像度が高く、かつパワーロスの低い画像再生を可能
とすることを目的とする。 【構成】 行列状に配置された4種類の多数個の光電変
換素子(3)に蓄積された電荷を前記光電変換素子の各
列に対応して配置された複数列の垂直CCD(4)に取
込み、各垂直CCD内の電荷を垂直CCDに共通に接続
された水平CCD(5)に順次転送し、水平CCD内の
電荷を順次転送して信号電荷を読み出す固体撮像装置の
駆動方法であって、モニタ時には、2種類の光電変換素
子の電荷のみを交互に垂直CCDに移す工程と、モニタ
時には、残る2種類の光電変換素子の電荷は読み出さ
ず、オーバフローする電荷はそのまま掃き捨てる工程と
を含む。
Description
特に光電変換素子数が多い高解像力の固体撮像装置の駆
動方法とその方法を実施する固体撮像装置に関する。
心に著しい発展を遂げつつある。高解像度化はその1つ
の方向であり、ハイビジョンテレビ(HD−TV)、機
械計測、天体観測等の用途において、200万画素〜4
00万画素の固体撮像素子が開発されている。
る垂直走査線525本系のカラーカメラ用として実用化
されているのは40万画素以下の撮像装置のみである。
装置、電子オーバーヘッドプロジェクタ(OHP)等の
用途を考慮すると、垂直走査線525本系において、よ
り多画素の装置が要求されている。
ョンに基づき、最適な画素数について検討した結果、8
0万画素程度の画素数であれば、上記用途に十分応じら
れるという結論を得た。この結論に基づき、80万画素
程度のCCDカラーセンサにつき、種々の提案を行なっ
ている。
について、80万画素を配置する好ましい形態は、垂直
方向に約1000、水平方向に約800の配置であるこ
とを解明した。
1000、水平方向に約800、行列状に配置し、各列
に隣接させて垂直方向に電荷を転送させるための垂直C
CD(VCCD)列を設け、これらのVCCD列の出力
端に水平方向に電荷を転送させるための水平CCD(H
CCD)行を設ける。
ら電荷を読み出すために、たとえば1行あたり2つの転
送セルを含むVCCDを配置する。
直方向のホトダイオードを4種類に分類し、一度に2種
類のホトダイオードから電荷を読み出すことが提案され
た。すなわち、垂直走査期間をVとすると、2Vの期間
で全画素からの情報を読み出すことができる。この場
合、水平方向の電荷転送の制限から、HCCDを2本設
け、同時に2種類の電荷を2つのHCCDで転送する。
ムによれば、いずれのHCCDによって転送されたかに
よって画像信号の強度に差が生じる。特に3板構成のカ
ラー撮像装置においては、画像信号のレベル差はフリッ
カ現象となって現れる。
はHCCDを1本用い、垂直走査期間Vの4倍の期間4
Vで全画像情報を読み出す方式を提案した。この方式に
よれば、高精度のスチル画面を再生することが可能とな
る。
タ時(動画像を撮像するムービモードを含む)において
は、4Vの期間をかけて画像情報を取込み、さらに信号
処理を行なって画像を再生することは動解像度、処理時
間の点から好ましくない。そこで、画像再生を短期間に
行なうために、モニタ時においては、NTSC方式の画
像再生を行なうことが望まれる。
装置を示す。図2(A)は、撮像デバイスの構成を概略
的に示す。多数個のホトダイオード3が行列状に配置さ
れている。たとえば、1行約800個のホトダイオード
を約1000行配置する。各列のホトダイオード3は、
上からA1、B1、A2、B2の4種類に分類されてい
る。
VCCD4が形成されている。VCCD4は、1行あた
り2つの転送セルを有し、4行8セルが1つのユニット
となっている。転送セルは半導体転送路上に絶縁電極を
配置することによって構成される。1ユニットのセルに
は、上からV1、V2、V3、V4、V5、V2、V
6、V4の制御信号が与えられている。
接するVCCD4の対応するセルに高電圧を印加するこ
とによってホトダイオードからVCCD4に移送され
る。VCCD4に移送された電荷は、VCCD4の電極
に選択的に所定の電圧を順次印加することによって、V
CCD4内を垂直下方に転送される。
共通に隣接して配置されている。各VCCD4を下方に
転送された電荷は、制御信号にしたがってHCCD10
1に転送される。
択的に移送することのできるシフトゲートSG103が
配列され、さらにその下方にもう1つのHCCD102
が配列されている。
を4Vの期間で読み出す装置においては、シフトゲート
SG103およびその下に配置されたHCCD102は
省略される。
された電荷を2Vの期間で読み出すモードを示す。全ホ
トダイオード3のうち、A1とA2のホトダイオードの
電荷を同一V期間で読み出し、次のV期間においてB1
とB2の電荷を読み出す。このような読み出しを行なう
ことにより、2V期間に全ホトダイオード3の電荷を読
み出すことができる。
ドA2とB2に蓄積された電荷は、ホトダイオードA1
とB1に蓄積された電荷と比較し、シフトゲートSG1
03を転送する際の転送ロス分より大きな減衰を受け
る。また、HCCD101と102との特性が異なる場
合、さらにこの特性の差が重畳される。
ドの全電荷を読み出すモードを説明する。最初のVの期
間にホトダイオードA1の電荷を読み出し、次のV期間
においてホトダイオードA2の電荷を読み出し、次のV
期間にホトダイオードB1の電荷を読み出し、4番目の
V期間においてホトダイオードB2の電荷を読み出す。
このような電荷読み出しモードによれば、全ての電荷は
HCCD101を介して読み出されるため、電荷読み出
し特性を均一に保つことが容易になる。
V方式により画像を読み出す装置においても、構図を決
める際のモニタ時ないしは動画を撮像するムービ時には
簡便で迅速な撮像方式が望まれる。
モード(ムービモードを含む)を説明するための図であ
る。モニタモードにおいては、簡便迅速に画像を再生す
るためにNTSC方式のモニタを行なうことが望まれ
る。
NTSC方式のモニタを行なった場合を説明する。画像
信号として初めの2V期間にA1、A2のホトダイオー
ドからの信号が供給されると、形成される画像はホトダ
イオードA1、A2に対応するものとなる。次の2V期
間においては、ホトダイオードB1、B2からの電荷が
供給され、対応する画像が形成される。
づく画像105aと、ホトダイオードB1、B2に基づ
く画像105bとは、1走査線分垂直方向の位置が異な
る。このため、500本系モニタを用い、スチル画像撮
像時と同様の4V読み出し方式による画像を再生する
と、縦方向のフリッカが生じる。
って画像をモニタする場合を示す。1000本系モニタ
に4V読み出し方式による信号をそのまま供給すると、
ホトダイオードA1、A2、B1、B2による電荷が供
給されて1画面の画像106が形成される。
間が必要であり、さらに全画像信号をHD−TV方式に
よって再生すると、信号を一旦記憶し、さらに処理する
時間が必要となる。このため、1000本系モニタによ
る場合、動解像度が低く、処理時間が長い問題が生じ
る。
生するために、500本系のNTSC方式によることが
望まれる。1000本系の撮像装置を用い、500本系
のNTSC方式画像を再生するためには、図3(C)、
(D)に示すような方式が提案されている。
読み出しはスチル画像撮像と同様に行なわれるが、再生
画像形成用には半分のホトダイオードA1、A2からの
電荷のみが用いられる。すなわち、CCDの出力は、A
1、A2、B1、B2の順に供給され、メモリへの書込
みもこの読み出した画像信号をそのまま書き込むことに
よって行なわれる。
の画像信号を用いず、ホトダイオードA1とA2からの
信号のみを繰り返し読み出すことによって行なわれる。
すなわち、ホトダイオードA1から画像信号を読み出
し、メモリに書き込む時、前回記憶された画像情報A2
をメモリから読み出し、次にホトダイオードA2の信号
をメモリに書き込む時、直前に書き込まれたA1の情報
をメモリから読み出す。
期間においても、画像信号A2とA1をメモリから読み
出すことによって、縦方向フリッカを防止した500本
系モニタ画像を再生する。
をメモリに書き込んでいる際、A2の信号を読み出し、
画像信号A2を書き込んでいる際、A1を読み出す場合
を説明したが、ホトダイオードA1、A2から画像信号
を読み出す際には、その信号をそのままモニタに供給
し、ホトダイオードB1、B2から画像信号を読み出す
際には、先に記憶した画像信号A1、A2をメモリから
読み出すようにしてもよい。
ることができるが、動解像度を高くすることは困難であ
る。
を説明する図である。第1のV期間である第1フィール
ドにおいては、ホトダイオードA1とB1からの画像信
号を読み出し、混合してモニタ信号を形成する。次のV
期間である第2フィールドにおいては、ホトダイオード
A2とB2からの画像情報を読み出し、混合してモニタ
信号を形成する。このようにして、2V期間に全画素の
情報を読み出す。
く、動解像度も高いモニタ画像を得ることができる。ま
た、2V期間に全蓄積電荷を読み出すため、電荷蓄積期
間は2Vであり、画素混合によって電荷量は2倍となる
ため、通常得られる電荷量(すなわち感度)は4V期間
(蓄積期間4V)に各画素からの画像情報を取り出す場
合と同様となる。
読み出す場合、2つのホトダイオードに蓄積された電荷
を合わせてHCCDで転送するため、HCCDの駆動電
圧は2倍の飽和電荷に対応するものでなくてはならな
い。
合、各ホトダイオードには短時間に飽和電荷に近い電荷
が蓄積される。これらの電荷が混合される場合、飽和電
荷の2倍の電荷をHCCDで転送する必要がある。1つ
のホトダイオードの飽和電荷を転送できる駆動電圧でH
CCDを駆動すると、電荷の転送漏れが生じてしまう。
スイング電圧を、たとえば2倍にする必要が生じる。C
CD構造は、無視できない容量Cを有するため、スイン
グ電圧を2倍にし、かつ高速で電荷を転送しようとする
と、パワーロスは無視できないものとなってしまう。
従来の1000本系撮像装置において、500本系モニ
タをNTSC方式によって行なおうとすると、縦方向フ
リッカ、動解像度の低下、処理時間の長期化、パワーロ
ス等の問題が生じてしまう。
再生することのできる撮像装置において、モニタ時には
縦方向ジッターが生ぜず、動解像度が高く、かつパワー
ロスの低い画像再生を可能とすることである。
駆動方法は、行列状に配置された4種類の多数個の光電
変換素子に蓄積された電荷を前記光電変換素子の各列に
対応して配置された複数列の垂直CCDに取込み、各垂
直CCD内の電荷を垂直CCDに共通に接続された水平
CCDに順次転送し、水平CCD内の電荷を順次転送し
て信号電荷を読み出す固体撮像装置の駆動方法であっ
て、モニタ時には、2種類の光電変換素子の電荷のみを
交互に垂直CCDに移す工程と、モニタ時には、残る2
種類の光電変換素子の電荷は読み出さず、オーバフロー
する電荷はそのまま掃き捨てる工程とを含む。
電荷を交互に読み出すため、2V期間で1画面(クレー
ム)を読み出すことができるので、動解像度は高い。
らの電荷を画像再生用に用いるため、HCCDによって
転送する電荷はスチル画像撮像時と同一の飽和電荷を有
する。このため、HCCD駆動電圧を高くする必要がな
く、パワーロスを防止することができる。
のみからの信号を用いるため、縦方向ジッタは生じな
い。
(A)は、固体撮像デバイスの構成を概略的に示す。多
数のホトダイオード3が行列状に配置され、各列に配置
されたホトダイオード3は、A1、B1、A2、B2の
4種類に分類されている。ホトダイオード3の各列に隣
接して対応するVCCD4が配置されている。VCCD
4には、ホトダイオードの一行あたり2つの転送セルが
形成されている。
され、VCCD4を垂直方向に転送された電荷を水平方
向に転送することができる。HCCD5の出力端にはア
ンプ8が接続されている。
オードA1、A2、B1、B2からの電荷を順次読み出
すが、モニタないしムービ時には2種類のホトダイオー
ド、たとえばA1とA2からの電荷のみを読み出す。
み出し方式を概略的に示している。すなわち、モニタモ
ードでのホトダイオードからVCCDへの読み出しにお
いては、第1のV期間にホトダイオードA1からの電荷
が読み出され、次のV期間にはホトダイオードA2から
の電荷が読み出される。このようにして、2Vを周期と
して2種類のホトダイオードからの電荷のみがVCCD
4に読み出される。
ばホトダイオードB1、B2の電荷はそのままにされ、
オーバフローする電荷は基板に吸い出される。
ホトダイオードA1が読み出され、次のV期間でホトダ
イオードA2が読み出され、次のV期間でホトダイオー
ドB1が読み出され、4番目のV期間でホトダイオード
B2が読み出される。
おいて、HCCDで転送すべき電荷の飽和電荷量は等し
くなる。このため、HCCD5の駆動電圧を高くする必
要がなく、パワーロスを防止することができる。
像を構成するため、縦方向ジッターは生じない。また、
2V期間で1フレームの画像を構成するため、動解像度
を高くすることができる。
り、スチル画像撮像時の電荷蓄積期間4Vと比べて半分
であるため、感度は半分になる。この差を保証するため
には、アンプ8内に選択的に2倍の増幅を行なうアンプ
を接続すればよい。
て説明する。図4は、本発明の実施例による撮像装置の
カメラヘッド部を示すブロック図である。
は、CCD撮像デバイス11と、このCCD撮像デバイ
ス11からの出力信号をノイズを低減させつつ、増幅す
るための相関二重サンプリング用プリアンプ12、プリ
アンプ12からの信号を信号出力として図5に示すカメ
ラ制御部に供給するための75Ω駆動回路13を含む。
メラ制御部2からの水平駆動信号HD、垂直駆動信号V
Dを受け、同期信号を発生させるためのPLL回路1
5、これらの同期信号HD、VDおよびカメラ制御部2
からのモード選択信号MODEを受け、水平駆動パル
ス、垂直駆動パルスを作成するための制御部16、水平
駆動パルスを受け、HCCD駆動用の水平駆動信号を発
生させるための水平駆動回路、垂直駆動パルスを受け、
VCCDを駆動するための垂直駆動信号を発生するため
の垂直駆動回路18を含む。
は4種類のホトダイオードからの画像を取込み、転送す
る駆動信号を発生し、モニタ時には2種類のホトダイオ
ード、たとえばA1、A2からの電荷のみを読み出す駆
動信号を発生する。
器、制御用CPU等が含まれる。さらにカメラヘッド部
1は、カメラヘッド部1に含まれる各回路に電力を供給
するための電源部20を含む。
を示す。スチル画像撮像時に4V読み出しを行い、モニ
タ時に画素混合を行なう撮像装置の回路を部分修正して
用いる場合等に適する。
〜V4はそのまま垂直駆動回路18に与え、ホトダイオ
ードからの電荷読み出しを指示するフィールドシフト信
号FS1〜FS4は、そのうち2つのみを制御部16か
ら直接垂直駆動回路18に与え、残る2つはマスク回路
19を介して与える。
フィールドシフト信号FSをそのまま通過させるが、モ
ニタ時にはマスク回路19は2つのフィールドシフト信
号をブロックする。
種類のホトダイオード全ての電荷が読み出され、モニタ
時には2種類のホトダイオードのみの電荷が読み出され
る。
である。カメラヘッド部1から供給される信号出力は、
ゲインコントロールアンプ21に供給され、設定された
ゲインの増幅を行なう。ゲインコントロールアンプ21
の出力は、ガンマ処理回路22を介して、A/D変換回
路23に供給され、デジタル信号になってメモリ部24
に供給される。
記憶する。メモリ部24から読み出された画像信号は、
D/A変換回路25を介してアナログ信号に変換され、
出力される。
の水平駆動パルスHD、垂直駆動パルスVDおよびその
他の制御信号を発生し、メインCPU28、ガンマ処理
回路22にも制御信号を発生する。
らのスイッチ信号を受け、モード信号をメモリ制御部2
7およびカメラヘッド部1に供給する。メモリ制御部2
7は、モード信号を受け、メモリ部24に画像信号を記
憶する際のバンク切換モードを変更する。メインCPU
28は、またモードにより所定のゲインを与えるための
ゲイン切換信号をゲインコントロールアンプ21に供給
する。
回路に電源電圧を供給する。図4、図5に示す回路によ
って、スチル画像撮像時にはCCDデバイス11で蓄積
した画像信号は、4V期間で読み取られ、メモリ部24
に蓄積される。また、モニタモードにおいては、CCD
デバイス11に蓄積された電荷のうち、所定の2種類の
電荷のみが読み出され、モニタ31に表示される。
についてより詳細に説明する。図6は、CCDデバイス
の構成を示す。図6(A)は平面図、図6(B)は部分
断面図である。図6(A)において、CCDデバイス1
1は、行列状に配列されたホトダイオード35とホトダ
イオード35からの電荷を取込み、垂直方向に転送する
ためのVCCD36、複数のVCCD36から転送され
る電荷を水平方向に転送するためのHCCD37を含
む。
に上から順にA1、B1、A2、B2の4種類に分けら
れ、各種類のホトダイオードが1フィールドの画像に対
応している。各ホトダイオード列に隣接して、VCCD
36が配列され、VCCD36はホトダイオードの1行
に対し、2転送セルを有する。VCCD36は、φVA
1、φV2、φVB1、φV4、φVA2、φVB2の
6相駆動によって電荷を転送する。
HCCD37に接続されている。すなわち、ホトダイオ
ード35からVCCD36に取り込まれた電荷は、VC
CD36を縦方向に転送され、HCCD37に移された
後、HCCD37内を水平方向に転送される。HCCD
37は、4相の駆動信号φH1、φH2、φH3、φH
4によって駆動される。HCCD37の出力は、アンプ
39を介して出力される。
ホトダイオードとその下に形成された縦型オーバフロー
ドレインの構成を示す。n型半導体基板41の表面部分
に、pウェル42が形成される。このpウェル42に
は、深さの浅い第1pウェル1pwと、深さの深い第2
pウェル2pwが分布している。
が形成され、ホトダイオードを形成する。このn型領域
43に近接して所定間隔をおいてn- 型領域44が形成
され、VCCDの電荷転送路を形成している。p+ 型領
域48はチャネルストップ領域である。電荷転送路を形
成するn- 型領域44の上には、絶縁電極45および遮
光マスク46が形成されている。
域43に入射する。pウェル領域42とn型基板41と
の間には、直流電源50によって逆バイアス電圧が印加
されている。
型領域43から電子はn型基板41にオーバフローする
ようになる。このようにして、ホトダイオードB1、B
2から電荷を読み出さない場合にも、ホトダイオードB
1、B2をオーバフローする電荷は基板41に吸い出さ
れる。
タするモニタモードにおける制御信号のタイミングチャ
ートを示す。フィールド切換信号FIは、1フィールド
毎に交互に変化するパルス状の波形を有する。外部スイ
ッチ信号は、モニタモードにおいてはシャッターが押さ
れていないため、常に“0”の値を保つ。
“0”、スチルモードの時“1”である。ゲイン切換信
号は、モード信号と同一パターンであり、モニタモード
において“0”、スチルモードにおいて“1”の値を有
する。
それぞれホトダイオードA1〜B2からの電荷を読み出
すための指示信号であるが、モニタモードにおいては、
ホトダイオードA1から電荷を読み出すフィールドシフ
ト信号FS1およびホトダイオードA2から電荷を読み
出すためのフィールドシフト信号FS3のみが読み出し
信号を発生し、ホトダイオードB1とB2から電荷を読
み出すためのフィールドシフト信号FS2、FS4は、
一定値を有し、読み出しを指示しない。
連続するV期間において、ホトダイオードA1とホトダ
イオードA2からの電荷が交互に読み出される。
フィールドA2に切り換わる。また、モニタモードにお
いては、記録を行なわないため、記録信号RECは
“0”である。
取込みを行なうための駆動信号の波形を示す。VCCD
のホトダイオードに隣接する転送セルの電圧が所定の高
さに設定されると、ホトダイオードからVCCDに蓄積
電荷が取り込まれる。
波形が示されている。時刻t4において、駆動信号φV
A1が高いレベルとなるので、ホトダイオードA1から
蓄積電荷が取り込まれる。他の時刻においては、高いレ
ベルとなる駆動信号は存在しない。
ードA1から電荷がVCCDに取り込まれ、各水平ブラ
ンク期間にVCCD中を順次垂直方向に転送され、次の
水平走査期間中にHCCD中の電荷は高速に転送され
る。
示す波形図である。VCCD駆動信号φVA1、φVA
2、φV2、φVB1、φVB2、φV4は、図示のよ
うに変化し、電荷をVCCD中垂直方向に転送させる。
0におけるVCCD中のポテンシャルを、図11に示
す。
いレベルとなり、ホトダイオードA1の電荷がVCCD
に取り込まれる。
電荷は3転送セル分に広がる。その後、時刻t6からt
11にかけて取り込まれた電荷は、後方を1セル分縮
め、次に前方に1セル分延び、再び後方を1セル分縮
め、同様の動作を繰り返し尺取り虫方式で図中右側に転
送される。
込むフィールドA1の駆動について説明したが、フィー
ルドA2においてもホトダイオードA2から同様の電荷
取込み、転送が行なわれる。図10は、フィールドA2
における画像データ取込み用の駆動信号波形を示す。
ッターが駆動され、図5に示す外部スイッチ32がオン
した時の信号波形を示す。外部スイッチ32は所定期間
“1”となる外部スイッチ信号を発生する。外部スイッ
チ信号が“0”から“1”に変化すると、その信号立ち
上がりの次のフィールドにおいてカメラ駆動の信号を変
換するモード切換が行なわれる。このモード切換は、1
V期間で終了する。なお、モード切換の開始と同時に、
モード信号が立ち上がり、スチルモードを表示する。
も立ち上がり、図5に示すゲインコントロールアンプ2
1のゲインをモニタモードのゲインの半分に設定する。
すなわち、スチルモードにおいては、電荷蓄積期間が4
Vとなるため、2Vのモニタモードよりも2倍の電荷が
蓄積されるので、その感度差をゲインコントロールアン
プ21で調整する。
モニタモードにおいてはそのうちの2つFS1、FS3
のみがフィールドシフトを指示するが、モード切換が行
なわれると、全てのフィールドシフト信号FS1〜FS
4が交互にフィールドシフトを指示するようになる。す
なわち、V期間に1種類のホトダイオードが読み出さ
れ、引き続く4V期間に4種類全てのホトダイオードか
らの電荷が読み出される。
の電荷を掃き捨てるため、少なくとも4V(または4n
V)のクリアが行なわれる。図示の場合、4Vのクリア
動作の後、記録モードが開始している。記録モードにお
いては、記録信号RECに従ってホトダイオードA1、
A2、B1、B2の電荷が順次4Vの期間で読み出さ
れ、メモリに記録される。
オードA1の電荷を読み出すための駆動信号波形を示
す。
レベルとなり、ホトダイオードA1からの電荷がVCC
Dに取り込まれ、その後の各水平ブランク期間中にVC
CD中を垂直方向に転送される。また、水平走査期間中
はVCCD中の電荷は停止され、HCCD中の電荷が高
速で水平方向に転送される。
フィールドの制御信号を示す。時刻S8において、駆動
信号φA2が高いレベルとなり、ホトダイオードA2か
らの電荷を取り込む。ホトダイオードA2からVCCD
に取り込まれた電荷は、各水平ブランク期間にVCCD
中を垂直方向に転送される。また、水平走査期間中はV
CCD中の電荷は停止され、HCCD中の電荷が高速で
水平方向に転送される。
ドB1、B2から電荷を取り出すフィールドにおける駆
動信号の波形を示す。
信号φB1が高いレベルとなり、ホトダイオードB1か
ら蓄積電荷を取り込む。また、図16においては、時刻
S10において駆動信号φB2が高いレベルとなり、ホ
トダイオードB2からVCCDに蓄積電荷を取り込む。
これらの電荷の転送は、前述と同様である。
B2の4種類のホトダイオードを多数含むCCDデバイ
スにおいて、スチルモードにおいては全電荷を4V期間
で読み出し、高解像度の画像を形成し、モニタモードに
おいては2種類のみのホトダイオードから一度に1種類
ずつ、2V期間を周期として電荷を取込み、VCCDを
転送し、HCCDに移送する。このため、パワーロスを
防止し、動解像度の高いモニタ画像を得ることができ
る。
て、カメラ制御部に設けたゲインコントロールアンプの
利得が係数2変化することにより、2Vと4Vの蓄積期
間の差を補償することができる。
本発明はこれらに制限されるものではない。たとえば、
種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者
に自明であろう。
常に単位光電変換素子に対応する電荷をHCCDで転送
すればよく、HCCD駆動用信号はスチルモードとモニ
タモードにおいて同一の条件となる。このため、パワー
ロスを防止することができる。
の取込みが2V周期で行なわれるため、動解像度を高く
することができる。
定した位置から取り込むことができるため、ジッターを
防止することができる。
を示す概略図、図1(B)、(C)はモニタモードおよ
びスチルモードにおける蓄積電荷の読出を説明するため
の概略図である。
略平面図、図2(B)、(C)は電荷読出を説明するた
めの概念図である。
を説明する図である。図3(A)は500本系モニタの
再生画像を説明するための概略図、図3(B)は100
0本系モニタの再生画像を説明する概略図、図3(C)
は二重読出を説明するための概念図、図3(D)は画素
混合読出を説明するための概念図である。
部のブロック図である。図4(A)はその一構成例、図
4(B)は変形例を示す。
を示すブロック図である。
示す。図6(A)は概略平面図、図6(B)は部分断面
図である。
図である。
るための波形図である。
るための波形図である。
信号を示す波形図である。
タ取込み、転送を説明するためのポテンシャル図であ
る。
形図である。
信号波形図である。
信号波形図である。
信号波形図である。
信号波形図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 行列状に配置された4種類の多数個の光
電変換素子に蓄積された電荷を前記光電変換素子の各列
に対応して配置された複数列の垂直CCDに取込み、各
垂直CCD内の電荷を垂直CCDに共通に接続された水
平CCDに順次転送し、水平CCD内の電荷を順次転送
して信号電荷を読み出す固体撮像装置の駆動方法であっ
て、 モニタ時には、2種類の光電変換素子の電荷のみを交互
に垂直CCDに移す工程と、 モニタ時には、残る2種類の光電変換素子の電荷は読み
出さず、オーバフローする電荷はそのまま掃き捨てる工
程とを含む固体撮像装置の駆動方法。 - 【請求項2】 さらにモニタ時には水平CCDから読み
出した信号を2倍に増幅する工程を含む請求項1記載の
固体撮像装置の駆動方法。 - 【請求項3】 行列状に配置された4種類の多数個の光
電変換素子と、 前記光電変換素子の各列に対応して配置された複数列の
垂直CCDと、 前記複数列の垂直CCDの各一端に共通に接続された1
行の水平CCDと、 モニタモードの時、2種類の光電変換素子の電荷のみを
交互に垂直CCDに移す制御信号を発生する手段と、 残る2種類の光電変換素子の電荷は読み出さず、オーバ
フローする電荷を掃き捨てる手段とを含む固体撮像装
置。 - 【請求項4】 前記電荷掃き捨て手段が、前記光電変換
素子と基板との間に形成されるバリア型電荷通路を含む
請求項3記載の固体撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3246280A JP2721603B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 固体撮像装置の駆動方法と固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3246280A JP2721603B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 固体撮像装置の駆動方法と固体撮像装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0591416A true JPH0591416A (ja) | 1993-04-09 |
JP2721603B2 JP2721603B2 (ja) | 1998-03-04 |
Family
ID=17146195
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3246280A Expired - Lifetime JP2721603B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 固体撮像装置の駆動方法と固体撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2721603B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5818071A (en) * | 1995-02-02 | 1998-10-06 | Dow Corning Corporation | Silicon carbide metal diffusion barrier layer |
US6784928B1 (en) | 1997-12-25 | 2004-08-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid state image pickup device and signal reading method thereof |
WO2008029603A1 (en) * | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Panasonic Corporation | Solid-state imaging device |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6809764B1 (en) | 1999-05-12 | 2004-10-26 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Solid-state electronic image sensing device with high subsampling efficiency and method of reading a video signal out of the same |
-
1991
- 1991-09-25 JP JP3246280A patent/JP2721603B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5818071A (en) * | 1995-02-02 | 1998-10-06 | Dow Corning Corporation | Silicon carbide metal diffusion barrier layer |
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WO2008029603A1 (en) * | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Panasonic Corporation | Solid-state imaging device |
JP2008060726A (ja) * | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2721603B2 (ja) | 1998-03-04 |
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