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JP2997974B2 - Driving method of solid-state imaging device - Google Patents
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JP2997974B2 - Driving method of solid-state imaging device - Google Patents

Driving method of solid-state imaging device

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JP2997974B2
JP2997974B2 JP5049361A JP4936193A JP2997974B2 JP 2997974 B2 JP2997974 B2 JP 2997974B2 JP 5049361 A JP5049361 A JP 5049361A JP 4936193 A JP4936193 A JP 4936193A JP 2997974 B2 JP2997974 B2 JP 2997974B2
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JP
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vertical
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horizontal
unit
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信一 田代
勝見 武田
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松下電子工業株式会社
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は固体撮像装置の駆動方法
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for driving a solid-state imaging device .

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、固体撮像素子(CCD)を利用した
カメラ・ムービーが普及し、高付加価値化が求められて
いる中、固体撮像素子によるズーム(拡大),手振れ防止
など、固体撮像素子の駆動タイミングによる駆動が求め
られている。
2. Description of the Related Art At present, cameras and movies using a solid-state imaging device (CCD) have become widespread, and demand for high added value has increased. There is a demand for driving with the above-mentioned driving timing.

【0003】固体撮像素子の駆動タイミングにより駆動
を行う場合、テレビジョン信号の帰線消去期間内ですべ
ての処理を行う必要があり時間的制約がある。固体撮像
素子による駆動方法として、電荷をフォトダイオードか
ら垂直転送部へ読み出した後、垂直帰線消去期間内で任
意の段数を水平転送部方向へ垂直転送部上にて高速転送
し、水平転送部,信号電荷検出部を介して不要電荷を排
出する場合がある。
[0003] When driving is performed according to the drive timing of the solid-state image pickup device, all processing must be performed within a blanking period of a television signal, and there is a time limitation. As a driving method using a solid-state imaging device, after reading charges from the photodiode to the vertical transfer unit, an arbitrary number of stages are transferred at high speed in the direction of the horizontal transfer unit on the vertical transfer unit within the vertical blanking period, and the horizontal transfer unit is used. In some cases, unnecessary charges may be discharged via the signal charge detection unit.

【0004】図5は固体撮像素子の駆動タイミング図を
示し、固体撮像素子は、垂直4相、水平2相、フォトダ
イオードからφV1,3ゲートより電荷を読み出す構造
を持つインターライン型CCDである。図5には、テレ
ビジョン信号の垂直帰線消去期間内における垂直転送部
の4相(φV1〜4)、水平転送部の2相(φH1,
2)、帰線消去信号(BLK)、垂直同期信号(VD)、
水平同期信号(HD)を示している。
FIG. 5 shows a drive timing chart of the solid-state image pickup device. The solid-state image pickup device is an interline type CCD having a structure of four vertical phases, two horizontal phases, and a structure in which charges are read out from photodiodes φV1, 3 gates. FIG. 5 shows four phases (φV1 to φV4) of the vertical transfer unit and two phases (φH1, φH1) of the horizontal transfer unit during the vertical blanking period of the television signal.
2), blanking signal (BLK), vertical synchronization signal (VD),
The horizontal synchronizing signal (HD) is shown.

【0005】まず、φV1,3ゲートに約15Vの電圧を
持つパルスを印加して、フォトダイオードに蓄積された
電荷を垂直転送部に転送し、インターレースを行うため
フィールドにより2つのフォトダイオードの電荷を上下
のペアを変えて垂直転送部上にて混合する。次に電荷混
合後に、ある垂直転送部の垂直高速転送A部によって任
意の段数を垂直転送部上にて高速転送し、垂直転送部上
の不要電荷分の数段を排出した後、数水平走査期間、垂
直転送部を停止し、水平転送部上に残った不要電荷を排
出終了後、B点より通常の垂直転送を始める。
First, a pulse having a voltage of about 15 V is applied to the φV1,3 gates to transfer the charges accumulated in the photodiodes to the vertical transfer unit. The upper and lower pairs are changed and mixed on the vertical transfer unit. Next, after charge mixing, an arbitrary number of stages are transferred at high speed on the vertical transfer unit by the vertical high-speed transfer unit A of a certain vertical transfer unit, and several stages of unnecessary charges on the vertical transfer unit are discharged. During the period, the vertical transfer unit is stopped, and after the unnecessary charges remaining on the horizontal transfer unit have been discharged, normal vertical transfer starts from point B.

【0006】一般に固体撮像素子を用いたカメラで高輝
度の被写体を撮像した場合、その高輝度部に対応する垂
直転送部に発生するスミア成分の蓄積量は垂直転送部の
転送停止期間での積分量となる。その停止期間が通常転
送時における垂直転送部の停止期間(約1水平走査期間)
よりも長くなると通常の垂直転送開始時において、通常
のスミア量よりも大きくなり、輝点(以下、スミア輝点
と称する)となってモニタ上では白キズのように目立
つ。
In general, when a high-luminance subject is imaged by a camera using a solid-state imaging device, the amount of accumulated smear component generated in a vertical transfer unit corresponding to the high-luminance part is calculated by integrating the amount of smear component during the transfer stop period of the vertical transfer unit. Amount. The suspension period is the suspension period of the vertical transfer unit during normal transfer (about one horizontal scanning period)
If the length is longer than this, at the start of the normal vertical transfer, the amount of smear becomes larger than a normal smear amount, becomes a bright point (hereinafter, referred to as a smear bright point), and stands out like a white flaw on a monitor.

【0007】すなわち、図5の垂直高速転送A部におけ
る垂直高速転送周波数が一定であるとき、垂直高速転送
段数を変化させた場合、その垂直高速転送段数に応じて
スミア輝点のレベルも変化する。
That is, when the vertical high-speed transfer frequency in the vertical high-speed transfer A section in FIG. 5 is constant and the number of vertical high-speed transfer stages is changed, the level of the smear luminescent spot also changes according to the number of vertical high-speed transfer stages. .

【0008】例えば垂直高速転送段数が多いときには垂
直高速転送が終了してから通常の垂直転送までの転送停
止時間が短くなり、スミア輝点のレベルは小さくなる
が、垂直高速転送段数が少ないときには垂直高速転送が
終了してから通常の垂直転送までの転送停止時間は長く
なり、スミア輝点のレベルは大きくなる。
For example, when the number of vertical high-speed transfer stages is large, the transfer stop time from the end of vertical high-speed transfer to normal vertical transfer is shortened, and the level of smear bright spots is reduced. The transfer stop time from the end of the high-speed transfer to the normal vertical transfer becomes longer, and the level of the smear bright spot becomes larger.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】このようにモニタ上で
は同じ被写体を写していても電荷読み出し後の垂直転送
部上での垂直高速転送段数を変化させることによるスミ
ア成分の蓄積量の変化に伴いスミア輝点のレベルが変化
し、人の目にはこれに敏感に反応してしまうという問題
があった。
As described above, even if the same object is photographed on the monitor, the amount of accumulation of the smear component due to the change in the number of vertical high-speed transfer stages on the vertical transfer unit after the charge readout is changed. There is a problem that the level of the smear luminescent spot changes and the human eye reacts sensitively to this.

【0010】本発明は上記課題を解決するもので、垂直
転送部への信号電荷読み出し後の垂直高速転送終了から
通常転送までの垂直転送部の転送停止期間の変化を少な
くしたり、この転送停止期間を短くすることによってス
ミア輝点レベルの緩和を可能とすることを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problems, and reduces the change in the transfer stop period of the vertical transfer section from the end of vertical high-speed transfer to the normal transfer after reading out the signal charge to the vertical transfer section, or reduces this transfer stop. An object of the present invention is to make it possible to reduce the smear bright spot level by shortening the period.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために、本発明の請求項1記載の発明は、行列状
に配列された複数の光電変換素子と、前記光電変換素子
に蓄積され信号電荷を読み出して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
電荷を水平方向に転送する水平転送部と、前記水平転送
部からの前記信号電荷を信号電圧または信号電流に変換
して出力する信号電荷検出部とを備え、第1の時刻で前
記光電変換素子から前記垂直転送部へ信号電荷を読み出
した後、n段の不要電荷を垂直転送部から水平転送部へ
第1の高速転送周波数で転送して排出し、次いで、第2
の時刻で前記垂直転送部から水平転送部へ水平同期信号
に同期した通常転送を行う固体撮像装置の駆動方法であ
って、前記第1の時刻と第2の時刻との間にFなる第2
の高速転送周波数で高速転送を行える前記垂直転送部の
うちの転送最大段数をN段とすると、1以上で前記Nよ
り小さい前記nの値が変化する毎に前記第1の高速転送
周波数をF×(n/N)となるように制御して前記不要
電荷の排出を行うものである。
The present invention SUMMARY OF] In order to solve the above problems, the invention according to a first aspect of the present invention, a matrix
A plurality of photoelectric conversion elements arranged in a vertical transfer section for transferring in the vertical direction is read out the signal charges accumulated in the photoelectric conversion element <br/>, the signal charges transferred from said vertical transfer unit It includes a horizontal transfer section for transferring in the horizontal direction, and a signal charge detection unit for converting the signal charge from the horizontal transfer unit into a signal voltage or signal current, before the first time
Reading signal charges from the photoelectric conversion element to the vertical transfer unit
After that, unnecessary charges of n stages are transferred from the vertical transfer section to the horizontal transfer section.
Transfer and eject at a first high speed transfer frequency, and then
The horizontal synchronization signal from the vertical transfer unit to the horizontal transfer unit at the time
A method for driving a solid-state imaging device that performs normal transfer in synchronization with the first time and the second time that is F between the first time and the second time.
Of the vertical transfer unit that can perform high-speed transfer at a high-speed transfer frequency of
Assuming that the maximum number of transfer stages is N, the N is set to 1 or more.
The first high-speed transfer each time the smaller value of n changes
The frequency is controlled so as to be F × (n / N), and the unnecessary
It discharges electric charges .

【0012】また、本発明の請求項2記載の発明は、
列状に配列された複数の光電変換素子と、前記光電変換
素子に蓄積された信号電荷を読み出して垂直方向に転送
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転送する水平転送部と、前記水平
転送部からの前記信号電荷を信号電圧または信号電流に
変換して出力する信号電荷検出部とを備え、第1の時刻
で前記光電変換素子から前記垂直転送部へ信号電荷を読
み出した後、第2の時刻で前記垂直転送部から水平転送
部への水平同期信号に同期した通常転送を開始するまで
の間に設けられた第3の時刻であって、前記第1の時刻
と第2の時刻との間にFなる第2の高速転送周波数で高
速転送を行える前記垂直転送部のうちの転送最大段数を
Nとすると、1段以上で前記N段より小さいn段の不要
電荷を前記垂直転送部から前記水平転送部へ前記高速転
送周波数で転送して排出を開始する前記第3の時刻を、
前記N段の前記高速転送を開始する時刻よりも(N−n)
/F遅らせるものである。
[0012] The invention of claim 2, wherein the present invention, the line
A plurality of photoelectric conversion elements arranged in a row, and the photoelectric conversion
Reads out the signal charge stored in the device and transfers it vertically
A vertical transfer unit that transfers data from the vertical transfer unit.
A horizontal transfer unit for transferring a signal charge in a horizontal direction;
The signal charge from the transfer unit is converted into a signal voltage or a signal current.
A signal charge detection unit that converts and outputs the signal charge,
Read signal charges from the photoelectric conversion element to the vertical transfer unit.
After the transfer, the horizontal transfer from the vertical transfer unit is performed at the second time.
Until the normal transfer synchronized with the horizontal synchronization signal to the unit starts
A third time provided between the first time
At a second high-speed transfer frequency F between
The maximum transfer number of the vertical transfer units that can perform high-speed transfer is
When N is set, there is no need for n or more stages that are smaller than the N stages.
The charge is transferred from the vertical transfer section to the horizontal transfer section at the high speed.
The third time at which the transfer is started at the transmission frequency and the discharge is started,
(N−n) from the time when the high-speed transfer of the N stages is started.
/ F is delayed.

【0013】また、本発明の請求項3記載の発明は、
列状に配列された複数の光電変換素子と、前記光電変換
素子に蓄積され信号電荷を読み出して垂直方向に転送
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転送する水平転送部と、前記水平
転送部からの前記信号電荷を信号電圧または信号電流に
変換して出力する信号電荷検出部と、前記垂直転送部の
前記水平転送部側にあり前記光電変換素子より信号電荷
読み出す手段のないm行の擬似転送部とを備え前記
光電変換素子から前記垂直転送部へ信号電荷を読み出し
て前記垂直転送部のうちのn段の不要電荷を垂直転送部
から水平転送部へ高速転送周波数で転送して排出した後
であって、前記垂直転送部から前記水平転送部への水平
同期信号に同期した通常転送を開始するまでの間に、1
段以上で前記m段以下の段数だけ前記垂直転送部を水平
同期信号に同期するように通常転送を行うものである。
Further, the invention according to claim 3 of the present invention, the line
A plurality of photoelectric conversion elements arranged in a row, and the photoelectric conversion
A horizontal transfer section for transferring the vertical transfer section for transferring in the vertical direction is read out the signal charges accumulated in the element, the <br/> signal charges transferred from said vertical transfer unit in a horizontal direction, said horizontal transfer unit said signal charges and outputs the converted into a signal voltage or signal current signal charge detector from, free of m rows the is in the horizontal transfer portion means for reading out from the signal charges the photoelectric conversion element of the vertical transfer portion and a pseudo transfer portion reads a signal charge from the photoelectric conversion element to the vertical transfer section
The unnecessary charges in the n stages of the vertical transfer unit
After the transfer from the printer to the horizontal transfer unit at a high transfer frequency and ejection
The horizontal transfer from the vertical transfer unit to the horizontal transfer unit.
Until the normal transfer synchronized with the synchronization signal starts, 1
The vertical transfer unit is horizontally moved by the number of stages not less than m and not more than m stages.
Normal transfer is performed so as to synchronize with the synchronization signal .

【0014】[0014]

【作用】本発明の請求項1記載の発明では、電荷読み出
し後の垂直高速転送A部の転送周波数を転送段数に応じ
て制御することによって、垂直高速転送終了後から通常
の垂直転送までの時間がほぼ一定になり、転送段数を変
化させたときのスミア輝点のレベル変化を垂直高速転送
A部の転送周波数が一定の時間よりも緩和することがで
き、さらにスミア輝点の絶対レベルを低くすることも可
能である。
According to the first aspect of the present invention, by controlling the transfer frequency of the vertical high-speed transfer section A after charge reading in accordance with the number of transfer stages, the time from the end of the vertical high-speed transfer to the normal vertical transfer is controlled. Becomes almost constant, the level change of the smear luminescent spot when the number of transfer stages is changed can be reduced more than the fixed time when the transfer frequency of the vertical high-speed transfer A section is constant, and the absolute level of the smear luminescent spot is further reduced. It is also possible.

【0015】請求項2の発明では、電荷読み出し後の垂
直高速転送の開始位置を転送段数に応じて制御すること
によって、垂直高速転送終了後から通常の垂直転送まで
の時間が一定になり、転送段数を変化させたときのスミ
ア輝点のレベル変化を完全になくすことができ、さらに
スミア輝点の絶対レベルを低くすることも可能である。
According to the second aspect of the invention, by controlling the start position of the vertical high-speed transfer after the charge readout according to the number of transfer stages, the time from the end of the vertical high-speed transfer to the normal vertical transfer becomes constant, and the transfer is completed. It is possible to completely eliminate the level change of the smear luminescent spot when the number of steps is changed, and it is also possible to lower the absolute level of the smear luminescent spot.

【0016】請求項3の発明では、電荷読み出し、垂直
高速転送後、水平転送部の不要電荷排出時の垂直転送部
停止期間を短くすることで、スミア輝点の絶対レベルを
低くすることが可能である。
According to the third aspect of the present invention, the absolute level of smear luminescent spots can be reduced by shortening the vertical transfer section stop period when unnecessary charges are discharged from the horizontal transfer section after charge reading and vertical high-speed transfer. It is.

【0017】[0017]

【実施例】図1は請求項1記載の発明についての一実施
例の駆動タイミング図を示すものであり、前記図5にお
ける垂直高速転送A部のφV1〜4の詳細タイミング図
である。
FIG. 1 shows a drive timing chart of an embodiment according to the first aspect of the present invention, and is a detailed timing chart of .phi.V1 to .phi.V4 of the vertical high-speed transfer A section in FIG.

【0018】本実施例では前記図5に示すとおり、電荷
混合後にある垂直高速転送A部によって任意の段数を垂
直転送部上にて高速転送し、垂直転送部上の不要電荷を
水平転送部へ転送した後、数水平走査期間、垂直転送部
を停止し、水平転送部の不要電荷を排出し、B点より通
常の垂直転送を始めるが、ここでフォトダイオードに蓄
積された電荷を垂直転送部に転送し、2つのフォトダイ
オードの電荷を垂直転送部上にて混合した直後から通常
の垂直転送を始めるB点までのT期間(図5参照)に転
送最大段数N段を転送する垂直高速転送周波数をFとし
たとき、所望転送段数n段(nは0<n<Nの範囲で可
)を転送するための垂直高速転送周波数をF×(n/
N)となるようにnの値が変化する毎に制御するもので
ある。
In this embodiment, as shown in FIG. 5, an arbitrary number of stages are transferred at high speed on the vertical transfer unit by the vertical high-speed transfer unit A after charge mixing, and unnecessary charges on the vertical transfer unit are transferred to the horizontal transfer unit. After the transfer, the vertical transfer unit is stopped for several horizontal scanning periods, unnecessary charges of the horizontal transfer unit are discharged, and normal vertical transfer starts from point B. Here, the charges accumulated in the photodiode are transferred to the vertical transfer unit. And a maximum of N transfer stages during a T period (see FIG. 5) from a point immediately after the charges of the two photodiodes are mixed on the vertical transfer unit to a point B at which normal vertical transfer starts. When the frequency is F, the desired number of transfer stages is n ( n can be in the range of 0 <n <N).
Vertical high speed transfer frequency for transferring variable) F × (n /
N) is controlled every time the value of n changes.

【0019】すなわち、図1のN段垂直高速転送部にお
ける詳細タイミング図に示すとおり、N段の垂直高速転
送を行う図1(1)の場合、信号電荷を水平転送部方向へ
1走査線分転送する時間は1/Fであるが、N/2段の
垂直高速転送を行う場合、図1(2)のN/2段垂直高速
転送部の詳細タイミング図に示すとおり、信号電荷を水
平転送部方向へ1走査線分転送する時間を最長2/Fと
する。
That is, as shown in the detailed timing chart of the N-stage vertical high-speed transfer section in FIG. 1, in the case of FIG. 1 (1) in which N-stage vertical high-speed transfer is performed, the signal charges are transferred for one scanning line toward the horizontal transfer section. Although the transfer time is 1 / F, when performing N / 2-stage vertical high-speed transfer, the signal charges are horizontally transferred as shown in the detailed timing diagram of the N / 2-stage vertical high-speed transfer unit in FIG. The maximum transfer time for one scanning line in the direction of the section is 2 / F.

【0020】図2は請求項2記載の発明についての一実
施例の駆動タイミング図を示すものであり、前記図5に
おける垂直高速転送A部のφV1〜4の詳細タイミング
図である。
FIG. 2 is a drive timing chart of an embodiment according to the second aspect of the present invention, and is a detailed timing chart of φV1 to φV4 of the vertical high-speed transfer A section in FIG.

【0021】本実施例では図2(1)に示すとおり、所望
転送段数n段(n≦N)を転送するための垂直高速転送の
開始位置を、フォトダイオードより信号電荷を垂直転送
部へ転送した直後のN段垂直高速転送を開始する位置よ
りも(N−n)/F遅らせたS点より開始するようにnの
値が変化する毎にS点を制御するものである。
In this embodiment, as shown in FIG. 2A, the start position of the vertical high-speed transfer for transferring the desired number of transfer stages n (n ≦ N) is determined by transferring signal charges from the photodiode to the vertical transfer unit. The S point is controlled every time the value of n changes so as to start from the S point delayed by (N−n) / F from the position where the N-stage vertical high-speed transfer is started immediately after the start.

【0022】すなわち、図2(2)に示すとおり、N段垂
直高速転送を行うときの垂直高速転送開始位置に対して
N−4段の垂直高速転送をする際に、その垂直高速転送
開始位置をN段垂直高速転送するときよりも4/F遅ら
せたS点とする。
That is, as shown in FIG. 2B, when the vertical high-speed transfer of N-4 stages is performed with respect to the vertical high-speed transfer start position of the N-stage vertical high-speed transfer, the vertical high-speed transfer start position is determined. Is S point delayed by 4 / F as compared with the time when the N-stage vertical high-speed transfer is performed.

【0023】図3,図4は請求項3記載の発明について
の一実施例の駆動タイミング図を示すものである。
FIGS. 3 and 4 show a drive timing chart of an embodiment according to the third aspect of the present invention.

【0024】固体撮像素子は、垂直4相,水平2相,フ
ォトダイオードからφV1,3ゲートより電荷を読み出
す構造を持つインターライン型CCDで、垂直転送部の
水平転送部側のm行(ここでは2行)は光電変換部と接
続していない擬似転送部(以下、ダミービットと呼ぶ)
を備えている。
The solid-state image pickup device is an interline CCD having a structure in which charges are read out from the four-phase, two-phase, and photodiodes from the φV1 and 3 gates. A pseudo transfer unit (hereinafter, referred to as a dummy bit) not connected to the photoelectric conversion unit (2 rows).
It has.

【0025】図3は、テレビジョン信号の垂直帰線消去
期間内における垂直転送部4相(φV1〜4)、水平転送
部2相(φH1,2)、帰線消去信号(BLK)、垂直同期
信号(VD)、水平同期信号(HD)を示している。
FIG. 3 shows four phases of the vertical transfer section (φV1 to φV4), two phases of the horizontal transfer section (φH1 and φH2), a blanking signal (BLK), and vertical synchronization during the vertical blanking period of the television signal. 5 shows a signal (VD) and a horizontal synchronizing signal (HD).

【0026】図4は図3に示すところの垂直転送B,C
点のφV1〜4の詳細タイミング図である。
FIG. 4 shows the vertical transfer B and C shown in FIG.
FIG. 6 is a detailed timing chart of points φV1 to φV4.

【0027】まず、φV1,3ゲートに約15Vの電圧を
持つパルスを印加して、フォトダイオードに蓄積された
電荷を垂直転送部に転送し、インターレースを行うため
フィールドにより2つのフォトダイオードの電荷を上下
のペアを変えて垂直転送部上にて混合する。
First, a pulse having a voltage of about 15 V is applied to the φV1,3 gates to transfer the charges accumulated in the photodiodes to the vertical transfer unit. In order to perform interlacing, the charges of the two photodiodes are transferred by the field. The upper and lower pairs are changed and mixed on the vertical transfer unit.

【0028】次に電荷混合後に、ある垂直転送部の垂直
高速転送A部によって任意の段数を垂直転送部上にて高
速転送し、垂直転送部上の不要電荷を排出した後、水平
走査期間、垂直転送部を停止し、水平転送部の不要電荷
排出を開始する。その後、水平転送部は動作させたま
ま、垂直転送部の通常転送を開始する(C点)。このC点
よりダミービット行数以下の行数だけ、つまりL行(こ
こではL=2)水平走査期間前(B点)より垂直転送部
を動作させ、水平転送部の不要電荷排出終了後、B点よ
り通常の垂直転送を始める。
After charge mixing, an arbitrary number of stages are transferred at high speed on the vertical transfer unit by the vertical high-speed transfer unit A of a certain vertical transfer unit, and unnecessary charges on the vertical transfer unit are discharged. The vertical transfer unit is stopped, and unnecessary charge discharge of the horizontal transfer unit is started. Thereafter, the normal transfer of the vertical transfer unit is started while the horizontal transfer unit is operating ( point C ). From the point C, the vertical transfer unit is operated by the number of rows equal to or less than the number of dummy bit lines, that is, L rows (here, L = 2 ) before the horizontal scanning period ( point B ), and unnecessary charges of the horizontal transfer unit are operated. After the ejection is completed, normal vertical transfer is started from point B.

【0029】上記実施例において、所望転送段数n段を
転送するための請求項1における垂直高速転送周波数お
よび請求項2における垂直高速転送の開始位置S点を決
定するのは、垂直帰線消去期間内で信号電荷をフォトダ
イオードより垂直転送部へ転送する前であればいつでも
よい。
In the above embodiment, the vertical high-speed transfer frequency for transferring the desired number of transfer stages n and the start position S of the vertical high-speed transfer in claim 2 are determined in the vertical blanking period. Any time before the signal charge is transferred from the photodiode to the vertical transfer unit within the above.

【0030】このように、駆動タイミングを変えること
で固体撮像素子による電子ズームなどの機能を損なうこ
となくスミア輝点の改善を行うことができる。
As described above, by changing the drive timing, it is possible to improve the smear luminescent spot without impairing the functions of the solid-state image sensor such as the electronic zoom.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の固体撮像
装置の駆動方法によれば、請求項1記載の発明では、電
荷読み出し後の垂直高速転送A部の転送周波数を転送段
数に応じて制御することによって、垂直高速転送終了後
から通常の垂直転送までの時間がほぼ一定になり、転送
段数を変化させたときのスミア輝点のレベル変化を垂直
高速転送A部の転送周波数が一定の時間よりも緩和する
ことができ、さらにスミア輝点の絶対レベルを低くする
ことも可能である。
As described above, the solid-state imaging device of the present invention
According to the driving method of the device, in the invention according to the first aspect, the transfer frequency of the vertical high-speed transfer A portion after the charge readout is controlled according to the number of transfer stages, from the end of the vertical high-speed transfer to the normal vertical transfer. Time becomes almost constant, the level change of the smear luminescent spot when the number of transfer stages is changed can be lessened than the time when the transfer frequency of the vertical high-speed transfer section A is constant, and the absolute level of the smear luminescent spot can be further reduced. Can also be reduced.

【0032】請求項2記載の発明では、電荷読み出し後
の垂直高速転送A部の開始位置を転送段数に応じて制御
することによって、垂直高速転送終了後から通常の垂直
転送までの時間が一定になり、転送段数を変化させたと
きのスミア輝点のレベル変化を完全になくすことがで
き、さらにスミア輝点の絶対レベルを低くすることも可
能である。
According to the second aspect of the present invention, by controlling the start position of the vertical high-speed transfer section A after the charge readout in accordance with the number of transfer stages, the time from the end of the vertical high-speed transfer to the normal vertical transfer is kept constant. That is, it is possible to completely eliminate the level change of the smear luminescent spot when the number of transfer stages is changed, and it is also possible to lower the absolute level of the smear luminescent spot.

【0033】請求項3記載の発明では、電荷読み出し、
垂直高速転送後、水平転送部の不要電荷排出時の垂直転
送部停止期間を短くすることで、スミア輝点の絶対レベ
ルを低くすることが可能である。
According to the third aspect of the present invention, charge reading,
After the vertical high-speed transfer, the absolute level of smear luminescent spots can be reduced by shortening the vertical transfer unit stop period when unnecessary charges are discharged from the horizontal transfer unit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】請求項1記載の発明についての一実施例におけ
る固体撮像素子の駆動タイミング図である。
FIG. 1 is a drive timing chart of a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention.

【図2】請求項2記載の発明についての一実施例におけ
る固体撮像素子の駆動タイミング図である。
FIG. 2 is a drive timing chart of a solid-state imaging device according to an embodiment of the invention described in claim 2;

【図3】請求項3記載の発明についての一実施例におけ
る固体撮像素子の駆動タイミング図である。
FIG. 3 is a drive timing chart of a solid-state imaging device according to an embodiment of the invention described in claim 3;

【図4】図3の駆動タイミングの一部拡大図である。FIG. 4 is a partially enlarged view of the driving timing of FIG. 3;

【図5】従来例における固体撮像素子の駆動タイミング
図である。
FIG. 5 is a drive timing diagram of a conventional solid-state imaging device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A…垂直高速転送部、 F…N段垂直高速転送周波数、
B…電荷読み出し後の通常の垂直転送開始点、 S…
n段垂直高速転送開始点、 T…電荷混合から通常の垂
直転送を開始するまでの時間、 C…ダミービット転送
開始点。
A: vertical high-speed transfer unit, F: N-stage vertical high-speed transfer frequency,
B: Normal vertical transfer start point after charge reading, S:
n-stage vertical high-speed transfer start point, T: time from charge mixing until normal vertical transfer starts, C: dummy bit transfer start point.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/30 - 5/335 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04N 5/30-5/335

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 行列状に配列された複数の光電変換素子
と、前記光電変換素子に蓄積され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転送する水平転
送部と、前記水平転送部からの前記信号電荷を信号電圧
または信号電流に変換して出力する信号電荷検出部とを
備え、第1の時刻で前記光電変換素子から前記垂直転送
部へ信号電荷を読み出した後、n段の不要電荷を垂直転
送部から水平転送部へ第1の高速転送周波数で転送して
排出し、次いで、第2の時刻で前記垂直転送部から水平
転送部へ水平同期信号に同期した通常転送を行う固体撮
装置の駆動方法であって、 前記第1の時刻と第2の時刻との間にFなる第2の高速
転送周波数で高速転送を行える前記垂直転送部のうちの
転送最大段数をN段とすると、1以上で前記Nより小さ
い前記nの値が変化する毎に前記第1の高速転送周波数
をF×(n/N)となるように制御して前記不要電荷の
排出を行う ことを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
1. A plurality of photoelectric conversion elements arranged in a matrix
When read the signal charge accumulated in the photoelectric conversion element
Conversion and vertical transfer section for transferring in the vertical direction, a horizontal transfer section for transferring the signal charges transferred from said vertical transfer unit in a horizontal direction, the signal charge from the horizontal transfer unit into a signal voltage or signal current Te A signal charge detecting unit for outputting the vertical transfer from the photoelectric conversion element at a first time.
After reading the signal charge to
Transfer from the sending unit to the horizontal transfer unit at the first high-speed transfer frequency
Discharge, and then at a second time from the vertical transfer
A method for driving a solid-state imaging device that performs normal transfer to a transfer unit in synchronization with a horizontal synchronization signal , wherein a second high-speed F between the first time and the second time is set.
Of the vertical transfer units that can perform high-speed transfer at the transfer frequency,
Assuming that the maximum number of transfer stages is N stages, it is 1 or more and smaller than N.
Each time the value of n changes, the first high-speed transfer frequency
Is controlled to be F × (n / N) by controlling the unnecessary charge.
A driving method of a solid-state imaging device , wherein the driving is performed .
【請求項2】 行列状に配列された複数の光電変換素子
と、前記光電変換素子に蓄積され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転送する水平転
送部と、前記水平転送部からの前記信号電荷を信号電圧
または信号電流に変換して出力する信号電荷検出部とを
備え 第1の時刻で前記光電変換素子から前記垂直転送部へ信
号電荷を読み出した後、第2の時刻で前記垂直転送部か
ら水平転送部への水平同期信号に同期した通常転送を開
始するまでの間に設けられた第3の時刻であって、前記
第1の時刻と第2の時刻との間にFなる第2の高速転送
周波数で高速転送を行える前記垂直転送部のうちの転送
最大段数をN段とすると、1段以上で前記N段より小さ
いn段の不要電荷を前記垂直転送部から前記水平転送部
へ前記高速転送周波数で転送して排出を開始する前記第
3の時刻を、前記N段の前記高速転送を開始する時刻よ
りも(N−n)/F遅らせる ことを特徴とする固体撮像装
の駆動方法。
2. A plurality of photoelectric conversion elements arranged in a matrix.
When read the signal charge accumulated in the photoelectric conversion element
Conversion and vertical transfer section for transferring in the vertical direction, a horizontal transfer section for transferring the signal charges transferred from said vertical transfer unit in a horizontal direction, the signal charge from the horizontal transfer unit into a signal voltage or signal current Te and a signal charge detection unit that is output, signal from said photoelectric conversion elements in the first time to the vertical transfer section
After reading the signal charge, the second transfer is performed at the second time.
Normal transfer synchronized with the horizontal sync signal to the horizontal transfer
A third time provided before the start,
A second high-speed transfer F between the first time and the second time
Transfer of the vertical transfer unit capable of high-speed transfer at a frequency
If the maximum number of stages is N, one or more stages are smaller than the N stages.
Transfer unnecessary charge of n stages from the vertical transfer unit to the horizontal transfer unit.
Transfer at the high-speed transfer frequency to start discharging
3 is the time when the high-speed transfer of the N stages is started.
Remote (N-n) / F solid state imaging instrumentation, characterized in that the delay
The driving method of location.
【請求項3】 行列状に配列された複数の光電変換素子
と、前記光電変換素 に蓄積され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転送する水平転
送部と、前記水平転送部からの前記信号電荷を信号電圧
または信号電流に変換して出力する信号電荷検出部と、
前記垂直転送部の前記水平転送部側にあり前記光電変換
素子より信号電荷を読み出す手段のないm行の擬似転送
部とを備え 前記光電変換素子から前記垂直転送部へ信号電荷を読み
出して前記垂直転送部のうちのn段の不要電荷を垂直転
送部から水平転送部へ高速転送周波数で転送して排出し
た後であって、前記垂直転送部から前記水平転送部への
水平同期信号に同期した通常転送を開始するまでの間
に、1段以上で前記m段以下の段数だけ前記垂直転送部
を水平同期信号に同期するように通常転送を行う ことを
特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
3. A plurality of photoelectric conversion elements arranged in a matrix.
When read the signal charge accumulated in the photoelectric conversion element
Conversion and vertical transfer section for transferring in the vertical direction, a horizontal transfer section for transferring the signal charges transferred from said vertical transfer unit in a horizontal direction, the signal charge from the horizontal transfer unit into a signal voltage or signal current Te A signal charge detection unit for outputting
The photoelectric conversion unit is located on the side of the horizontal transfer unit of the vertical transfer unit.
And a pseudo transfer portion of m rows no means for reading out signal charges from the device, to read a signal charge from the photoelectric conversion element to the vertical transfer section
Out of the vertical transfer section, and vertically transfer unnecessary charges in n stages.
Transfer from the sending unit to the horizontal transfer unit at high transfer frequency and discharge
After the transfer from the vertical transfer unit to the horizontal transfer unit.
Until the normal transfer synchronized with the horizontal sync signal is started
The vertical transfer unit includes at least one stage and at most m stages.
A method for driving a solid-state imaging device , wherein normal transfer is performed so as to be synchronized with a horizontal synchronization signal .
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