JPH0654245A - 固体撮像素子の駆動方式 - Google Patents
固体撮像素子の駆動方式Info
- Publication number
- JPH0654245A JPH0654245A JP4225180A JP22518092A JPH0654245A JP H0654245 A JPH0654245 A JP H0654245A JP 4225180 A JP4225180 A JP 4225180A JP 22518092 A JP22518092 A JP 22518092A JP H0654245 A JPH0654245 A JP H0654245A
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- Japan
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- vertical
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- vertical ccd
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高速電子シャッタ時における画像のぼけを最
小限にして、動解像度を高める個体撮像素子の駆動方式
を得る。 【構成】 受光部と、第１の垂直ＣＣＤレジスタ群と、
第２の垂直ＣＣＤレジスタ群と、水平ＣＣＤレジスタと
を備える固体撮像素子に対し、電子シャッタ駆動時に両
フィールドの信号電荷を連続的に蓄積し、片フィールド
の信号電荷を第２の垂直ＣＣＤレジスタ群に高速転送
し、もう一方のフィールドの信号電荷を第１の垂直ＣＣ
Ｄレジスタ群に読み出し、映像期間に信号電荷を出力
し、映像期間までの不要電荷を捨て、第１の垂直ＣＣＤ
レジスタ群に読出した信号電荷を映像期間に出力する。
小限にして、動解像度を高める個体撮像素子の駆動方式
を得る。 【構成】 受光部と、第１の垂直ＣＣＤレジスタ群と、
第２の垂直ＣＣＤレジスタ群と、水平ＣＣＤレジスタと
を備える固体撮像素子に対し、電子シャッタ駆動時に両
フィールドの信号電荷を連続的に蓄積し、片フィールド
の信号電荷を第２の垂直ＣＣＤレジスタ群に高速転送
し、もう一方のフィールドの信号電荷を第１の垂直ＣＣ
Ｄレジスタ群に読み出し、映像期間に信号電荷を出力
し、映像期間までの不要電荷を捨て、第１の垂直ＣＣＤ
レジスタ群に読出した信号電荷を映像期間に出力する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はフレームインターライン
型固体撮像素子の駆動方式に関し、特に電子シャッタの
駆動方式に関する。
型固体撮像素子の駆動方式に関し、特に電子シャッタの
駆動方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に固体撮像素子は、図２に示すよう
にフォトダイオード２５による光電変換領域と、光電変
換された電荷を読出すためのトランスファゲート２６
と、読出された電荷を垂直方向に転送するための第１垂
直ＣＣＤレジスタ２２及び第２垂直ＣＣＤレジスタ２３
と、同様に水平方向に転送するための水平ＣＣＤレジス
タ２４と、不要電荷を掃き出すためのドレイン２１と、
第１垂直ＣＣＤレジスタ２２と第２垂直ＣＣＤレジスタ
２３を各々独立して駆動する電極φＶ１〜φＶ４，φＭ
１〜φＭ４を有している。このような固体撮像素子にお
いて、例えばＮＴＳＣ方式の場合には、蓄積時間は１／
60秒となり、この蓄積時間で蓄積された電荷量で像を構
築するため、速く動くものを撮った場合には、この蓄積
が動作に追従できず、画像がぼけるという問題が生じ
る。この問題を改善するため、蓄積時間を短くする電子
シャッタ駆動が実用化されている。
にフォトダイオード２５による光電変換領域と、光電変
換された電荷を読出すためのトランスファゲート２６
と、読出された電荷を垂直方向に転送するための第１垂
直ＣＣＤレジスタ２２及び第２垂直ＣＣＤレジスタ２３
と、同様に水平方向に転送するための水平ＣＣＤレジス
タ２４と、不要電荷を掃き出すためのドレイン２１と、
第１垂直ＣＣＤレジスタ２２と第２垂直ＣＣＤレジスタ
２３を各々独立して駆動する電極φＶ１〜φＶ４，φＭ
１〜φＭ４を有している。このような固体撮像素子にお
いて、例えばＮＴＳＣ方式の場合には、蓄積時間は１／
60秒となり、この蓄積時間で蓄積された電荷量で像を構
築するため、速く動くものを撮った場合には、この蓄積
が動作に追従できず、画像がぼけるという問題が生じ
る。この問題を改善するため、蓄積時間を短くする電子
シャッタ駆動が実用化されている。
【０００３】この電子シャッタ駆動を、図３のタイミン
グ図を用いて説明する。Ａフィールドの場合、掃き出し
パルスを垂直転送電極φＶ１，φＶ３に印加し、Ｂフィ
ールドの読み出しパルスからＡフィールドの掃き出しパ
ルスまでの期間フォトダイオード２５に蓄積された不要
電荷を第１垂直ＣＣＤレジスタ２２に読み出し、不要電
荷掃き出し転送パルスによってドレインに捨てる。次
に、読み出しパルスによりＡフィールドの掃き出しパル
スから読み出しパルスまでの期間フォトダイオード２５
に蓄積された信号電荷を第１垂直ＣＣＤレジスタ２２に
読み出し、高速メモリ転送パルスにより第２垂直ＣＣＤ
レジスタ２３に転送し、ラインシフトパルスにより水平
ＣＣＤレジスタ２４に送り、１テレビジョンレートで出
力される。Ｂフィールドの場合も同様である。
グ図を用いて説明する。Ａフィールドの場合、掃き出し
パルスを垂直転送電極φＶ１，φＶ３に印加し、Ｂフィ
ールドの読み出しパルスからＡフィールドの掃き出しパ
ルスまでの期間フォトダイオード２５に蓄積された不要
電荷を第１垂直ＣＣＤレジスタ２２に読み出し、不要電
荷掃き出し転送パルスによってドレインに捨てる。次
に、読み出しパルスによりＡフィールドの掃き出しパル
スから読み出しパルスまでの期間フォトダイオード２５
に蓄積された信号電荷を第１垂直ＣＣＤレジスタ２２に
読み出し、高速メモリ転送パルスにより第２垂直ＣＣＤ
レジスタ２３に転送し、ラインシフトパルスにより水平
ＣＣＤレジスタ２４に送り、１テレビジョンレートで出
力される。Ｂフィールドの場合も同様である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この従来の固体撮像素
子の駆動方式は、同一の画像を撮った場合、Ａフィール
ドの信号電荷とＢフィールドの信号電荷に１フィールド
分の時間差があり、高速電子シャッタを使用した場合
に、画像がぼけたようになるという問題点があった。本
発明の目的は、高速電子シャッタ時における画像のぼけ
を最小限にして動解像度を高める個体撮像素子の駆動方
式を提供することにある。
子の駆動方式は、同一の画像を撮った場合、Ａフィール
ドの信号電荷とＢフィールドの信号電荷に１フィールド
分の時間差があり、高速電子シャッタを使用した場合
に、画像がぼけたようになるという問題点があった。本
発明の目的は、高速電子シャッタ時における画像のぼけ
を最小限にして動解像度を高める個体撮像素子の駆動方
式を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、第１垂直ＣＣ
Ｄレジスタ群と第２垂直ＣＣＤレジスタ群とを含む個体
撮像素子に対し、蓄積期間が垂直ブランキング期間より
短い電子シャッタ駆動時に、このブランキング期間に両
フィールドの信号電荷を連続的に蓄積し、片フィールド
の信号電荷を第２の垂直ＣＣＤレジスタ群に高速転送
し、もう一方のフィールドの信号電荷を第１の垂直ＣＣ
Ｄレジスタ群に読出し、映像期間に前記信号電荷を出力
し、前記映像期間までの不要電荷を捨て、第１の垂直Ｃ
ＣＤレジスタ群に読出した前記信号電荷を映像期間に出
力する。
Ｄレジスタ群と第２垂直ＣＣＤレジスタ群とを含む個体
撮像素子に対し、蓄積期間が垂直ブランキング期間より
短い電子シャッタ駆動時に、このブランキング期間に両
フィールドの信号電荷を連続的に蓄積し、片フィールド
の信号電荷を第２の垂直ＣＣＤレジスタ群に高速転送
し、もう一方のフィールドの信号電荷を第１の垂直ＣＣ
Ｄレジスタ群に読出し、映像期間に前記信号電荷を出力
し、前記映像期間までの不要電荷を捨て、第１の垂直Ｃ
ＣＤレジスタ群に読出した前記信号電荷を映像期間に出
力する。
【０００６】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例を説明するためのクロック
パルスのタイミング図であり、図２に示した固体撮像素
子に適用される。第１垂直クロックパルスφＶ１〜φＶ
４は、第１垂直ＣＣＤレジスタ２２の転送電極に印加さ
れるパルスであり、第２垂直クロックパルスφＭ１〜φ
Ｍ４は第２垂直ＣＣＤレジスタ２３の転送電極に印加さ
れるパルスである。
る。図１は本発明の一実施例を説明するためのクロック
パルスのタイミング図であり、図２に示した固体撮像素
子に適用される。第１垂直クロックパルスφＶ１〜φＶ
４は、第１垂直ＣＣＤレジスタ２２の転送電極に印加さ
れるパルスであり、第２垂直クロックパルスφＭ１〜φ
Ｍ４は第２垂直ＣＣＤレジスタ２３の転送電極に印加さ
れるパルスである。
【０００７】Ａフィールドにおいて、Ｂフィールドの掃
き出しパルスからＡフィールドの掃き出しパルスまで、
フォトダイオード２５に蓄積された不要電荷を第１垂直
ＣＣＤレジスタに読出し、第１垂直ＣＣＤレジスタ２２
の転送電極φＶ１〜φＶ４に不要電荷掃き出し転送パル
スを印加し、ドレイン１１に捨てる。その後、読み出し
パルス１によって信号電荷を読み出し、高速メモリ転送
パルスによって第２垂直ＣＣＤレジスタ２３に転送す
る。次に、読み出しパルス２によって次フィールドの信
号電荷を第１垂直ＣＣＤレジスタ２２に読み出す。次
に、Ａフィールドの映像期間に第２垂直ＣＣＤレジスタ
２３に転送された信号電荷をラインシフトパルスにより
水平ＣＣＤレジスタ２４に転送し、１テレビジョンレー
トで出力する。
き出しパルスからＡフィールドの掃き出しパルスまで、
フォトダイオード２５に蓄積された不要電荷を第１垂直
ＣＣＤレジスタに読出し、第１垂直ＣＣＤレジスタ２２
の転送電極φＶ１〜φＶ４に不要電荷掃き出し転送パル
スを印加し、ドレイン１１に捨てる。その後、読み出し
パルス１によって信号電荷を読み出し、高速メモリ転送
パルスによって第２垂直ＣＣＤレジスタ２３に転送す
る。次に、読み出しパルス２によって次フィールドの信
号電荷を第１垂直ＣＣＤレジスタ２２に読み出す。次
に、Ａフィールドの映像期間に第２垂直ＣＣＤレジスタ
２３に転送された信号電荷をラインシフトパルスにより
水平ＣＣＤレジスタ２４に転送し、１テレビジョンレー
トで出力する。
【０００８】Ｂフィールドの場合、高速メモリ転送パル
スによって第１垂直ＣＣＤレジスタ２２の信号電荷を第
２垂直ＣＣＤレジスタ２３に転送する。掃き出しパルス
２により、それまで蓄えた不要電荷を不要電荷掃き出し
転送パルスによりドレイン２１に捨てる。映像期間に第
２垂直ＣＣＤレジスタ２３の信号電荷をラインシフトパ
ルスにより水平ＣＣＤレジスタ２４に転送し、１テレビ
ジョンレートで出力する。
スによって第１垂直ＣＣＤレジスタ２２の信号電荷を第
２垂直ＣＣＤレジスタ２３に転送する。掃き出しパルス
２により、それまで蓄えた不要電荷を不要電荷掃き出し
転送パルスによりドレイン２１に捨てる。映像期間に第
２垂直ＣＣＤレジスタ２３の信号電荷をラインシフトパ
ルスにより水平ＣＣＤレジスタ２４に転送し、１テレビ
ジョンレートで出力する。
【０００９】このように固体撮像素子を駆動することに
より、両フィールドの信号電荷を連続的に蓄積すること
ができるため、動きの速い像を撮っても画像のぼけを最
小限にすることができる。なお、前記した例は、不要電
荷をドレイン側に掃き捨てる電子シャッタ駆動である
が、基板・ウェル間に逆バイアスを印加し、縦方向にｎ
ｐｎトランジスタのパンチスルー動作を利用して不要電
荷を基板へ引き抜く方式においても同様の効果がある。
より、両フィールドの信号電荷を連続的に蓄積すること
ができるため、動きの速い像を撮っても画像のぼけを最
小限にすることができる。なお、前記した例は、不要電
荷をドレイン側に掃き捨てる電子シャッタ駆動である
が、基板・ウェル間に逆バイアスを印加し、縦方向にｎ
ｐｎトランジスタのパンチスルー動作を利用して不要電
荷を基板へ引き抜く方式においても同様の効果がある。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、電子シャ
ッタ時に両フィールドの信号電荷を連続的に蓄積し、テ
レビジョンレートで出力するので、画像のぼけを最小限
にすることができ、鮮明な画像を得ることができる。
ッタ時に両フィールドの信号電荷を連続的に蓄積し、テ
レビジョンレートで出力するので、画像のぼけを最小限
にすることができ、鮮明な画像を得ることができる。
【図１】本発明の駆動方式を説明するためのクロックパ
ルスのタイミング図である。
ルスのタイミング図である。
【図２】一般の固体撮像素子のブロック図である。
【図３】従来の駆動方式を説明するためのクロックパル
スのタイミング図である。
スのタイミング図である。
２１ ドレイン ２２ 第１垂直ＣＣＤレジスタ群 ２３ 第２垂直ＣＣＤレジスタ群 ２４ 水平ＣＣＤレジスタ ２５ フォトダイオード ２６ トランスファゲート
Claims (1)
- 【請求項１】 水平及び垂直方向にマトリックス状に配
された複数の受光部と、前記受光部からの電荷を垂直方
向に転送する複数列の第１の垂直ＣＣＤレジスタ群と、
前記第１の垂直ＣＣＤレジスタ群の各々の一端にその一
端が電気的に結合される複数列の第２の垂直ＣＣＤレジ
スタ群と、前記第２の垂直ＣＣＤレジスタ群の他端に配
された水平ＣＣＤレジスタとを備える固体撮像素子にお
いて、蓄積期間が垂直ブランキング期間より短い電子シ
ャッタ駆動時に前記ブランキング期間に両フィールドの
信号電荷を連続的に蓄積し、片フィールドの信号電荷を
前記第２の垂直ＣＣＤレジスタ群に高速転送し、もう一
方のフィールドの信号電荷を前記第１の垂直ＣＣＤレジ
スタ群に読み出し、映像期間に前記信号電荷を出力し、
前記映像期間までの不要電荷を捨て、前記第１の垂直Ｃ
ＣＤレジスタ群に読出した前記信号電荷を映像期間に出
力することを特徴とする固体撮像素子の駆動方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4225180A JPH0654245A (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | 固体撮像素子の駆動方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4225180A JPH0654245A (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | 固体撮像素子の駆動方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0654245A true JPH0654245A (ja) | 1994-02-25 |
Family
ID=16825220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4225180A Pending JPH0654245A (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | 固体撮像素子の駆動方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0654245A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100374647B1 (ko) * | 2001-03-26 | 2003-03-03 | 삼성전자주식회사 | 촬상 소자의 고속 촬상 방법 및 고속 촬상 제어 장치 |
-
1992
- 1992-07-31 JP JP4225180A patent/JPH0654245A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100374647B1 (ko) * | 2001-03-26 | 2003-03-03 | 삼성전자주식회사 | 촬상 소자의 고속 촬상 방법 및 고속 촬상 제어 장치 |
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