JPH0458701B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜発明の背景＞ この発明は、電荷結合装置（CCD）イメージ
ヤの出力によつて生成される映像中の粒子につい
ての問題を解決する技術に関するものであり、特
にレジスタからの映像の転送に使用される多相ク
ロツクの停止期間中にCCD映像レジスタ中で光
変換によつて生成される電荷キヤリヤを集積する
形式のイメージヤのゲート電極をバイアスする方
法に関するものである。

３相でクロツクされる映像(A)レジスタとフイー
ルド蓄積(B)レジスタとを使用したフイールド転送
形式のCCDイメージヤを設けることは当技術分
野で知られている。この形式のイメージヤは、そ
のＡレジスタ中に３つのクロツク位相全体に対し
て実質的に等しい長さのゲート電極をもつてい
る。このようなイメージヤは、しばしば“2/3イ
ンタレース”として知られる形式のインタレース
を使用して動作させられるが、フイールド・イン
タレースを使用することなく動作させることもで
きる。

2/3インタレースでは、各“交番”フイールド
期間中、つまり１つ置きのフイールド期間中に映
像の集積が第２位相ゲート電極の下で行なわれ
る。各交番フイールド期間中、(a)第２位相ゲート
電極は相対的に正すなわち高電位に維持されて、
光変換収集によつて電子が発生される電位ウエル
を誘導し、(b)第１位相および第３位相ゲート電極
は相対的に負すなわち低電位に維持される。イメ
ージヤのゲート電極に供給される電圧は通常、イ
メージヤの基板に供給される“接地電位”と考え
られる電圧を基準としている。上記１つ置きのフ
イールド相互間に間挿される各間挿フイールドで
は、映像の集積は第３位相のゲート電極の下で行
なわれる。このような各間挿フイールドの期間中
は、(a)第３位相電極は高レベルに保たれ、光変換
収集によつて電子が発生される電位ウエルを誘導
し、(b)第１位相および第２位相ゲート電極は相対
的に負すなわち低電位に維持されている。

2/3インタレース動作は、再現されたテレビジ
ヨン映像中でのインタレースが不完全であるとい
う特徴がある。この不完全性はあまり気にしない
観察者には判らないが、映像中に斜めの端部をも
つた段階として表示させる。

CCDイメージヤの映像レジスタ中で多層クロ
ツク電圧を使用した上記CCDイメージで見られ
る解決し難し問題は、(a)イメージヤ中の暗電流の
変化のみに基因せず、(b)比較的明るい映像中でさ
えも残存する固定されたパターン形式のノイズが
原因となつている。このノイズは、再現されたテ
レビジヨン映像中での出現の状況がハロゲン化銀
写真での高速写真感光乳剤によるネガから作られ
た映像中の粒子に似ていることから一般に“粒
子”と称されている。この粒子効果は、ある種の
CCDイメージヤ・レジスタ自体あるいはその下
の基板で光変換が行なわれる形式のCCDイメー
ジヤで最も顕著である。しかしながら、CCDレ
ジスタ自体あるいはその下の基板以外の光検出装
置を使用していても、その粒子効果はあらゆる形
式のCCDイメージヤ中の暗電流の変動に影響を
およぼす。今日まで、この分野の技術者はCCD
イメージヤの出力信号から生成される映像中に何
故“粒子”が現われるのか理解することが出来な
かつた。

本願発明者は、映像レジスタが２相以上でクロ
ツクされるCCDイメージヤにおける“粒子”は
ノイズの原因となる電荷キヤリヤを分割すること
によるものであることを見出した。このノイズ
は、電荷の集積期間中、低電位に維持される映像
レジスタのゲート電極の下の領域での光変換によ
つて発生される電子に影響を与える。多相映像レ
ジスタ中で低電位に維持されているこれら連続す
るゲート電極の合成長が長くなると、電位ウエル
相互間の領域で発生される電子は、高電位に維持
されている他のゲート電極の下に誘導される電位
ウエルからの周辺電界による影響を受け難い。そ
の結果、このような電子は局部電界の乱れによる
影響を一層受け易くなり、全体として見た場合、
その発生領域に最も近い電位ウエルに引込まれな
くなる。このことが映像出力中に粒子構造として
認められるようになる。

低電位に維持される連続するゲート電極の合成
長が長くなると粒子は急速に増大する。この状況
は、電子と電位ウエルとの間の電気力は、この電
子と電位ウエルとの間の距離の２乗に反比例する
という観察結果と一致する。発明者が実験したイ
メージヤでは、低電位に維持された連続するゲー
ト電極の合成長が５ミクロン以上に長くなると、
粒子は急速に増大した。

本願発明者は、上述のCCDイメージヤ映像レ
ジスタのような３相電荷転送装置において、２個
のゲート電極のうちの一方を、他方よりも低い低
電位に保たれた位相に維持することによつて、粒
子が減少させることを発見した。粒子が減少する
一つの要因は、低電位にないゲート電極の下で発
生し、隣接する低電位ゲート電極間に存在する電
位障壁を越えることのできない電子によるもので
ある。この電子は、上記電位障壁を越えることが
できないことにより、隣接する特定の電位ウエル
によりこれらの各電子が一層確実に収集されるよ
うになる。また上記粒子の減少は、最低電位に維
持されるゲート電極の実効長が短かくなり、その
結果(a)先行または後続する電位ウエルのいずれか
によつて収集されるべき電荷キヤリヤの数が減少
し、また(b)一端縁電界効果を大きくして、隣接す
る電位ウエルのどちらが電荷キヤリヤを収集する
かを一層確実にすることによる。本願発明者は、
また線インタレースが使用されるCCDイメージ
ヤの電荷転送形式では、粒子を減少させるために
採用される手段はフレーム中での画素（ピクセ
ル）の中心間距離をより一様にし、それによつて
線インタレースを改善あるいは完全なものとする
ことが出来るということを発見した。

＜発明の概要＞ 本願発明の特徴の１つは、３相クロツク映像レ
ジスタ、すなわちＡレジスタを備えたCCDイメ
ージヤを動作させるための方法で実現することが
できる。各映像集積時間中、第１位相ゲート電極
は低電位に維持されており、一方、第２位相およ
び第３位相ゲート電極のうちの一方は高電位レベ
ルに、他方は低電位レベルに維持されている。こ
の発明の方法の新規な点は、第１位相ゲート電極
は、第２位相および第３位相ゲート電極のうちの
低電位ゲート電極の電位ほど低くは保たれていな
い点である。第１位相ゲート電極の電位は低くな
いので粒子は減少される。さらに、この発明の他
の特徴として、３相映像レジスタをインタレース
で動作させると仮定すると、この場合は第２位相
および第３位相ゲート電極が連続する映像集積フ
イールド期間中、高電位と低電位との間で交番す
るが、この方法は第１位相ゲート電極が他のゲー
ト電極が交互にとる高電位と低電位との間の電位
に保たれるように改変することができる。これに
より2/3インタレースから完全インタレースへイ
ンタレースを改善することができる。

＜実施例の説明＞ 以下、図を参照しつゝこの発明を詳細に説明す
る。

第１図ａおよびｂ、第２図ａおよびｂはより正
の電位をより負の電位よりも下に示す慣習に従つ
て示されている。静電誘導によつて空乏領域が形
成されるべきゲート電極の下に形成される相対的
に正の電圧V_HIは、障壁電位が存在するようにさ
れるべきゲート電極に供給される相対的に低い電
圧V_LOに関して正である。この形式の図面で、形
成される電位ウエルは電子が収集される電界の構
成を示している。“電荷”に関し述べるときは、
これは電荷すなわち負の通常の電荷を示す。

第１図は、映像転送期間中に第１位相前進クロ
ツク電圧φ_A1、第２位相前進クロツク電圧φ_A2、お
よび第３位相前進クロツク電圧φ_A3が周期的に供
給されるゲート電極１１乃至１８が示されてい
る。電極は映像レジスタ中の電荷転送チヤンネル
の長さに沿う位置的基準を与える。第１図ａおよ
びｂは、交番する２組のフイールドにおける映像
集積時間中のゲート電極の下のバイアス電位の配
置を示している。映像転送期間中の前進クロツク
はすべてのフイールドで左から右への方向であ
る。これは図示のフイールド・インタレース構成
では、CCDイメージヤは、すべてのフイールド
を映像レジスタから同じ方向に転送する形である
からである。

第１図ａに示す交番フイールドの第１群におい
て、フイールド転送時間中φ_A3およびφ_A1クロツク
を受信するゲート電極１１および１２は、これら
の電極の下に電位障壁２０を誘導するために、映
像集積期間中、相対的に低いバイアス電位V_LOに
維持されている。フイールド転送期間中、φ_A2ク
ロツクを受信するゲート電極１３は、その下に電
位ウエル２１を誘導するために、映像集積期間中
は相対的に高いバイアス電位V_HIに維持されてい
る。フイールド転送時間中、φ_A3およびφ_A1クロツ
クを受信するゲート電極１４および１５は、それ
らの下に電位障壁２２を誘導するために映像集積
時間中はV_LOに維持されている。フイールド転送
期間中、φ_A2クロツクを受信するゲート電極１６
は、その下に電位ウエル２３が誘導されるように
映像集積時間中はV_HIに維持される。フイールド
転送時間中、φ_A3およびφ_A1クロツクを受信するゲ
ート電極１７および１８は、それらの電極の下に
電位障壁を誘導するように映像集積時間中はV_LO
に維持される。

交番フイールドの第１群と時間的に間挿された
第２群では、ゲート電極１１，１４，１７はV_HI、
１２，１３，１５，１６，１８はV_LOに維持され
る。従つて、フイールド転送時間中、φ_A3クロツ
クを受信する電極１１，１４，１７の下に電位ウ
エル２５，２７，２９が誘導される。フイールド
転送時間中にφ_A1、φ_A2を受信する他のゲート電極
１２と１３、１５と１６、１８は、交番フイール
ドの第２の群の映像集積時間中、電位障壁を形成
する。

次に粒子が生じる理由を第１図ａを参照して詳
細に説明する。説明を簡単にするために、映像レ
ジスタは一定の明るさで一様に照射されており、
暗電流の影響は相対的に無視できると仮定する。
上述のように、本願発明者は、粒子は、電荷キヤ
リヤの収集領域として使用される電位ウエルから
離れた電荷転送チヤンネルの部分での局部的な電
界の変則状態により映像集積時間中に発生すると
考えている。弱い局部電界の変則状態は、酸化物
の厚みの変化、表面の汚染、イメージヤ基板ある
いはチヤンネルのドーピングの不均一、その他の
原因によつて生ずる。説明の都合上、局部電界フ
イールドの変則状態は、ゲート電極１１および１
２の下の電位障壁の中心で、前進電荷転送方向と
逆の弱い横方向ドリフト電界を生じさせるような
ものであるとする。この横方向のドリフト電界
は、電荷転送チヤンネル中で、電荷に対する“大
陸分水嶺”（以下では分流境界線と称す）３１を
前方へシフトさせる。この分流境界線は、概念化
された表面内の任意の点すなわち分流境界線３１
における電荷キヤリヤが、電位障壁２０の直前の
電位ウエルによつて収集されるのと同じように電
位ウエル２１においても収集される電荷転送チヤ
ンネルを通過する概念化された表面３１であると
考えられる。表面３１のシフトは障壁２０の中心
からウエル２１への方向である。このシフトは、
ゲート電極１１および１２の両方の下で発生され
るが、電位ウエル２１の下で収集される電荷キヤ
リヤの部分を２分の１以下に減少させる。ゲート
電極１３の下で発生される電荷キヤリヤは当然電
位ウエルから逃げることができず、それによつて
完全に収集される。また高電位に保たれているゲ
ート電極の下で発生させる電界キヤリヤの収集
は、実質的に前記電界の変則状態による影響を受
けない。

さらに、局部電界の変則状態は、障壁２２の中
心における前進電荷転送方向と平行な弱い横方向
ドリフト電界を発生させ得るようなものであると
仮定する。この横方向ドリフト電界は、電荷に対
する分流境界線３２、すなわち電荷キヤリヤが電
位ウエル２３内と同様に電位ウエル２１内で等し
く収集される場所を記す電荷転送チヤンネルを通
る面を電荷転送チヤンネルの後方へシフトさせ
る。このシフトによつて、ゲート電極１４および
１５の双方の下に発生するが電位ウエル２１で収
集される電荷キヤリヤの部分を２分の１以下に減
少させる。同時にこのシフトによつて、ゲート電
極１４および１５の双方の下に発生するが、電位
ウエル２３に収集される電荷キヤリヤの部分を２
分の１以上に増加させる。

さらにまた局部電界の変則状態が、ゲート電極
１７および１８の下の電位障壁の中央で前進電荷
転送方向と反対の弱い横方向ドリフト電界を生じ
させると仮定する。これは電荷に対する分流境界
線３３をチヤンネルの前方へシフトさせ、電位ウ
エル２３によつて収集されるゲート電極１７およ
び１８の下に発生する電荷キヤリヤの部分を２分
の１以上に増加させる。

従つて、集積期間中に電位ウエル２１で収集さ
れる電荷は２重に減少され、電位ウエル２３で収
集される電荷は２重に増加される。映像レジスタ
には一様に光が照射されるにも拘らず、電位ウエ
ル２３中に収集される電荷の量は電位ウエル２１
中に収集される電荷の量よりも増加電荷分△Ｑだ
け多くなる。収集された電荷のこのような変化
は、全体として粒子発生の１番目の原因となるも
のである。粒子発生の他の原因は、上述の映像レ
ジスタ中の光変換により生ずる電荷キヤリヤにつ
いての処理と同様な形態で処理される暗電流によ
るものである。

粒子発生の原因となる雑音分割効果に関連する
僅かなシフトの他に、各電位ウエルは、これを誘
導するゲート電極の下に発生するすべての電荷キ
ヤリヤ、および先行ゲート電極と後続ゲート電極
の下に発生される統計学的に等価の数の電荷キヤ
リヤを収集することに注目する必要がある。これ
は画素の中心を電位ウエルの中心あるいはその中
心に適当に近く配置する。すなわち、交番フイー
ルドの第１群では、φ_A2クロツクを受信するゲー
ト電極１３，１６に沿う中央、および交番フイー
ルドの第２群では、φ_A3クロツクを受信するゲー
ト電極１４，１７に沿う中央に画素の中心を配置
する。2/3インタレースを特徴とするこの画素中
心位置のパターンが第１図の底部に沿つて示され
ている。

第１図ａの電位形態には、より高い電位φ_A2の
ゲート電極と、その両側のより低い電位φ_A1およ
びφ_A3のゲート電極との間に生ずる端縁（フリン
ジング）電界効果は示されていない。この端縁電
界効果は前述のように、酸化物の厚みの変化、表
面の汚染、イメージヤ基板あるいはチヤンネルの
ドーピングの不均一、その他の原因によつて生ず
る弱い局部電界の変則状態に起因するもので、図
では端縁効果によつて生ずる電界の局部的な乱れ
を上記局部的なドリフト電界の方向（矢印で示
す）によつて示す。第１図ａで、例えばゲート電
極１１と１２の下の左向きの矢印は、そのチヤン
ネル領域中の局部電界の総合的な効果が、その部
分の電位形態が後方へ傾斜することと等価である
ことを示している。同様に、ゲート電極１４と１
５の下の右向きの矢印はそのチヤンネル領域中の
局部電界の総合的な効果が、その部分の電位形態
が前方へ傾斜することと等価であることを示して
いる。両側のφ_A1およびφ_A3ゲート電極は同じ低電
位にあるので、端縁電界効果は各φ_A2ゲート電極
の中心を中心として実質的に対象であり、画素の
中心位置に影響を与えない。同様に第１図ｂの電
位形態にはより高い電位φ_A3ゲート電極と、その
両側のより低い電位φ_A2およびφ_A1のゲート電極と
のに生ずる端縁電界効果は示されていない。両側
のφ_A2およびφ_A1ゲート電極は同じ低電位であるの
で、端縁電界効果は各φ_A3ゲート電極の中心を中
心として実質的に対称になり、画素の中心位置に
影響を与えない。

第２図ａおよびｂは、この発明によつてフイー
ルド転送期間中にφ_A1クロツク信号を受信するゲ
ート電極がV_LOではなくV_LOとV_HIの中間の電位
V_INTにバイアスされたときに生ずる交番フイール
ドの第１および第２の群の映像集積時間中の電位
形態を示す。特にV_INTはV_LOよりV_HIに向けて多少
オフセツトされていて、電位ウエル間に段階状の
電位障壁を形成する。第２図ａによつて示すよう
に、交番電界の第１群中のφ_A1ゲート電極１２，
１５，１８にV_INTを供給することにより、前進転
送方向に段階的に減少する変形された電位障壁２
１′，２２′，２４′が形成される。これは、電位
ウエルの外側で発生する電荷キヤリヤが、前進電
荷転送方向、すなわち後方の電位ウエルに向う方
向ではなく前方の電位ウエルに向う方向に移動す
るのを助ける。第２図ｂに示す交通フイールドの
第２の群では、電極１２，１５，１８にV_INTが供
給されて、第２図ａに関して上に述べた前進電荷
転送方向と逆の方向に段階状に減少する変形され
た電位障壁２６′，２８′が形成される。これは、
電位ウエルの外側で発生された電荷キヤリヤが、
前進電荷転送方向と反対の方向、すなわち前方の
電位ウエルに向う方向ではなく後方の電位ウエル
に向う方向に移動するのを助ける。その結果、画
素の中心は交番フイールドの第１群では前方にシ
フトされ、交番フイールドの第２群では後方にシ
フトされる。

第２図ａの電位形態には、より低電位のφ_A3ゲ
ート電極とその両側のより高い電位φ_A2およびφ_A1
ゲート電極との間に生ずる端縁電界効果は示され
ていない。もしこれらの絶縁電界効果がφ_A3ゲー
ト電極の中心を中心に対象であるなら、画素の端
部はφ_A3ゲート電極の中心の下の分流境界線３
１′，３２′，３３′にくると考えられる。これは
画素の中心をφ_A1とφ_A2のゲート電極の接合端の下
に位置させる。低電位のφ_A3ゲート電極との両側
の高電位のφ_A2ゲート電極との間に生ずる端縁電
界効果は、低電位φ_A3ゲート電極と、画素の絶縁
を特定する分流境界線をφ_A3ゲート電極の前方端
に向けてシフトする側方の中間電位φ_A1ゲート電
極との間に生ずる端縁電界効果よりも顕著にな
る。φ_A3ゲート電極の下の領域で発生する電荷キ
ヤリヤの大部分は、端縁電界効果が存在しない場
合よりも後方のφ_A2ゲート電極の下のウエルで収
集され、画素の中心は第２図ａに示すようにφ_A2
ゲート電極の中心に向けてシフトされる。

第２図ｂの電位形態上には、低電位φ_A2ゲート
電極と、その両側のより高い電位φ_A1およびφ_A3ゲ
ート電極との間に生ずる端縁電界効果を示してい
ない。第２図ａの映像集積と同様に、第２図ｂの
絶縁電界効果は低電位φ_A2ゲート電極の中心を中
心として対称になる。低電位φ_A2ゲート電極と高
電位φ_A3ゲート電極との間の端縁電界効果は、φ_A2
ゲート電極と中間電位のφ_A1ゲート電極との間の
端縁電界効果よりも顕著になる。各φ_A2ゲート電
極の下の分流境界線はその後端に向けてシフトさ
れており、φ_A2ゲート電極の下の領域で発生する
電荷キヤリヤの大部分は、端縁電界効果がない場
合よりも先行するφ_A3ゲート電極の下の電位ウエ
ルに収集される。画素中心は、第２図ｂに示すよ
うにφ_A3ゲート電極の中心に向けて後方へシフト
される。

V_LOとV_HIに対するV_INTのレベルを制御すること
によつて、これらの端縁電界現象を、2/3フイー
ルド・インタレースから高電位ゲート電極の下の
電位ウエル中の電荷の任意特定のレベルに対する
例えば完全なインタレースにまで、フイールド・
インタレースを改善するために利用することがで
きる。この制御は、インタレースを完全なインタ
レースを越えてもう一方の2/3インタレース状態
にまで変えるためにも利用することができる。
10Vの深さ電位ウエルで動作させた場合、V_INTを
V_LOから3V乃至4Vオフセツトさせると、“６−７
−７”CCDイメージヤで実質的に完全なインタ
レースが得られることが観察された。その３相ク
ロツク映像レジスタは、６ミクロンの長さの第１
位相ゲート電極と、７ミクロンの長さの第２およ
び第３位相ゲート電極を使用している。

次に集積時間中にφ_A1ゲート電極に対してV_INT
を供給することにより粒子が減少する理由を第２
図ａを参照して説明する。障壁２０′，２２′，２
４′の各電位段階は、φ_A1ゲート電極１２，１５，
１８から通常の電荷転送方向と逆方向に電荷が移
動するのを阻止する。そこで統計学的にこれらの
電荷はそれらの先行する電位ウエル２１′，２
３′および図面からはずれた右側の電位ウエルに
よつて完全に収集されると仮定する。次に主とし
てφ_A3ゲート電極１１，１４および１７の下に発
生する電荷キヤリヤがどのようにして先行する電
位ウエルおよび後続する電位ウエル間の移動によ
つて分配されるかについて統計学に考察する必要
がある。まず最初に、ゲート電極が一定の長さで
あると仮定したとき、φ_A2ゲート電極の下の電荷
収集領域に振り分けられる電荷キヤリヤはφ_A3ゲ
ート電極１１，１４，１７等の下に発生する電荷
キヤリヤであるから、その量は第１図の場合の1/
２に減少する。このため、照射される映像に無関
係な電荷キヤリヤの量は1/2になり、この電各キ
ヤリヤの振り分けにより生ずるノイズ、すなわち
粒子効果を生じさせる電荷量の差ΔQは第１図の
場合の1/2になる。

映像レジスタ中での電荷キヤリヤの分割に関す
るこれまでの仮定は、粒子の発生に関連する弱い
局部電界の効果を強調するために、比較的長いゲ
ート電極を使用することを基礎としていた。電荷
に対する分流境界線３１′，３２′および３３′は
理想的に各φ_A3ゲート電極１１，１４および１７
の中心に位置している。弱い、局部的横方向ドリ
フト電界の効果による理想的な位置からのずれ
は、φ_A1ゲート電極がφ_A2あるいはφ_A3ゲート電極
と共にV_LOに維持されている場合に比して少なく
なる。それは電位の段（ステツプ）からのそれら
の距離が半分になるからである。これは、局部的
な電界の変則状態によつて与えられる弱い力に対
して、電荷の分流境界線の領域において電位ウエ
ルあるいは電位の段（ステツプ）によつて与えら
れる力を４倍にする。その結果、V_LOの電位にあ
る全距離は半分になり、局部電界の変則状態のド
リフト効果は電位ウエルあるいは段の絶縁効果に
比して４分の１になり、従つて、電荷に対する分
流境界線３１′，３２′，３３′のシフトは平均し
て第１図ａの電荷に対する分流境界線３１，３
２，３３のシフトの約８分の１になる。前述のノ
イズ成分の原因となる電荷キヤリヤの減少効果
と、電位障壁が段階的であることに直接関連とし
て粒子効果が1/2に減少することとの総合の効果
で粒子効果は約1/16に減少した。

実際には、６−７−7CCDイメージヤ中におけ
る電荷集積用に10Vの深さの電位ウエルを使用し
たとき、φ_A1ゲート電極をV_LOから１乃至3Vオフ
セツトすることにより可視粒子は消滅した。

第３図はCCDイメージヤ４０をこの発明によ
つて動作させるための回路を示す。イメージヤ４
０は、３相クロツク映像（すなわちＡ）レジスタ
４１、フイールド蓄積（すなわちＢ）レジスタ４
２、および出力段である並列−直列変換（すなわ
ちＣ）レジスタを含んでいる。通常のタイミング
およびクロツク発生器４５が使用される。イメー
ジヤの出力信号のフイールド走査期間中に生ずる
映像集積期間中は、Ａレジスタ４１の半導体基板
中に発生する電荷キヤリヤは、交番フイールドの
第１群ではφ_A2ゲート電極の下で集積され、交番
フイールドの第２群ではφ_A3ゲート電極の下で集
積される。各映像集積時間の後、イメージヤ出力
信号のフイールド帰線（リトレース）時間中にフ
イールド転送期間が生ずる。フイールド転送期間
中、選択スイツチ５１，５２，５３は映像レジス
タ４１にφ_A1、φ_A2、φ_A3を供給するように発生器
４５からの選択信号によつて条件づけられる。こ
れらφ_A1、φ_A2、φ_A3は、Ｂレジスタ４２に供給さ
れるφ_B1、φ_B2、φ_B3とそれぞれ同期している。Ａ
レジスタ４１内の映像サンプルのフイールドは、
フイールド帰線時間内でフイールドの転送が行な
われるのに充分な割合でＢレジスタ４２に転送さ
れる。３相レジスタとして示されているＣレジス
タ４３は、Ｂレジスタ４２から残存電荷は一掃す
るのに充分なさらに高いφ_C1、φ_C2およびφ_C3クロ
ツク信号を受信する。

映像の転送後、フイールド走査のための時間を
占める新しい映像集積期間が始まる。φ_B1、φ_B2、
φ_B3クロツク信号は、Ｂレジスタ４２の画素電荷
サンプルを、各帰線時間に１行すなわち１本づつ
進めるために遅くされたり、Ｂレジスタ４２から
クロツクによつて出力される行はブロツク４３の
Ｃレジスタに並列的に送り込まれ、そのクロツク
は停止する。各線走査（トレース）期間に、ブロ
ツク４３のＣレジスタのクロツクは回復され、画
素走査率でブロツク４３の出力段から直列の出力
を発生させる。

この新しい集積期間中に、フイールドが奇数か
偶数かの表示が、タイミングおよびクロツク発生
器４５よりマルチプレクサ５４に制御信号として
供給される。制御信号は、V_HIとV_LO、あるいは
V_LOとV_HIのいずれが、φ_A2ゲート電極とφ_A3ゲー
ト電極にそれぞれ供給するために選択されるべき
選択スイツチ５２，５３にそれぞれ供給されるか
を決定する。上記の電圧を、Ａレジスタ４１のあ
るゲート電極に供給されるφ_A2、φ_A3ではなく選択
スイツチ５２および５３によつて選択することは
発生器４５から供給される選択信号に応答して行
なわれ、Ａレジスタ４１がフイールド転送モード
ではなく映像集積モードで動作すべきことを指示
する。この同じ選択に応答して信号選択スイツチ
５１はφ_A1をＡレジスタ４１のあるゲート電極へ
供給しない。代りにスイツチ５１は、この発明に
よつて従来技術におけるV_LOではなくV_INTをこれ
らのゲート電極に供給するために選択する。

上述の方法および装置には幾つかの変形例があ
り、特許請求の範囲を解釈するに当つてこの点を
念頭においておく必要がある。例えば、φ_A1ゲー
ト電極と、映像集積期間中に低く保たれるφ_A2ゲ
ート電極とφ_A3ゲート電極の一方との間の電位の
オフセツトを、φ_A1ゲート電極の下の半導体（あ
るには多分絶縁層）と、φ_A2およびφ_A3ゲート電極
の下にドープされる不純物濃度に差を持たせるこ
とによつて与えることができる。この発明のこの
形式のものでは、フイールド転送時間中、φ_A1ク
ロツク電圧はφ_A2およびφ_A3クロツク電圧からオフ
セツトしていなければならないので、φ_A1、φ_A2、
φ_A3クロツク電圧の発生が多少困難になる。さら
にまたこの発明をフイールド転送形式のイメージ
ヤに関して詳細に説明したが、この発明は線転送
形式のイメージヤにも適用できることは言う迄も
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図ａおよびｂは、2/3インタレースが使用
される従来技術において、第１および第２の各々
の交番フイールドにおける映像集積時間中のフイ
ールド転送形式のCCDイメージヤの３相クロツ
ク映像（すなわちＡ）レジスタのチヤンネルの一
部に沿うイメージヤ・レジスタ・ゲート電極に供
給されるバイアス電位の電位形態を示す図、第２
図ａおよびｂは、粒子を減少させ、フイールド・
インタレースを改善するためにこの発明を実施し
たときの第１および第２の交番フイールド群にお
ける集積時間中に映像レジスタ・ゲート電極中に
供給されるバイアス電位の電位形態を示す図、第
３図は、この発明を実施した第２図によるCCD
イメージヤを動作させるための装置を示すブロツ
ク図である。 １１，１４，１７……第３位相ゲート電極、１
２，１５，１８……第１位相ゲート電極、１３，
１６……第２位相ゲート電極、V_LO、V_HI……第
１および第２バイアス電位、V_INT……第３バイア
ス電位、４１……電荷転送装置、５１……第３の
手段、５２……第１の手段、５３……第２の手
段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フイールド転送形式のCCDイメージヤの映
   像レジスタ中のゲート電極を映像集積時間中バイ
   アスする方法であつて、上記映像レジスタはフイ
   ールド転送時間中３相クロツクされる形式のもの
   であり、 １つ置きの第１のフイールド群における映像集
   積時間中、第２位相ゲート電極を相対的に高いバ
   イアス電位でバイアスし、第３位相ゲート電極を
   相対的に低いバイアス電位でバイアスし、 上記第１のフイールド群のフイールド相互間に
   間挿される１つ置きの第２のフイールド群におけ
   る映像集積時間中、第３位相ゲート電極を相対的
   に高いバイアス電位でバイアスし、第２位相ゲー
   ト電極を相対的に低いバイアス電位でバイアス
   し、 全映像集積時間中、第１位相ゲート電極を上記
   相対的に高いバイアス電位と相対的に低いバイア
   ス電位との中間のバイアス電位でバイアスする段
   階とからなり、 上記中間のバイアス電位は粒子をその最小値近
   くにまで減少させるのに充分な適正値だけ上記低
   いバイアス電位よりも高く設定されている、電荷
   結合装置のゲート電極をバイアスする方法。 ２ 第１位相ゲート電極、それに続く第２位相ゲ
   ート電極、それに続く第３位相ゲート電極が連続
   的に循環して配置されたゲート電極を有し、上記
   第１位相、第２位相および第３位相ゲート電極は
   電荷転送時間中、３相クロツクされる形式の
   CCD電荷転送装置における上記ゲート電極を少
   なくとも選択された映像集積時間中バイアスする
   方法であつて、 上記のような映像集積時間中、(イ)上記第２位相
   ゲート電極に第１のバイアス電位を供給し、(ロ)上
   記第３位相ゲート電極に第２のバイアス電位を供
   給し、上記第１および第２のバイアス電位の一方
   は、このバイアス電位が供給されるゲート電極の
   すぐ近くに当該電荷転送装置中で発生された電荷
   キヤリヤを収集するための電荷キヤリヤ収集領域
   を誘導するような値に設定されており、上記第１
   および第２のバイアス電位の他方は電荷キヤリヤ
   収集領域を誘導しないような値に設定されてお
   り、 さらに(ハ)上記第１位相ゲート電極に対して、上
   記第１および第２のバイアス電位によつて上記第
   ２位相および第３位相ゲート電極の下にそれぞれ
   誘導された電位レベルの間にあり、従つて上記第
   １および第２のバイアス電位の他方によつて誘導
   された電位レベルからオフセツトされた電位レベ
   ルを上記第１位相ゲート電極の下に誘導する値を
   もつた第３のバイアス電位を供給し、それによつ
   て電荷転送装置の出力信号中の粒子を減少させ
   る、電荷結合装置のゲート電極をバイアスする方
   法。