JPH08191417A - Drive method for solid-state image pickup device - Google Patents
Drive method for solid-state image pickup deviceInfo
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Landscapes
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像装置の駆
動方法、特にあるアスペクト比（例えば１６：９）に対
応して受光素子が縦横に配列され該受光素子の各垂直列
に対応してその垂直列の信号電荷を垂直転送する垂直レ
ジスタが配接された撮像領域と、上記各垂直レジスタか
らの信号電荷を水平転送する水平レジスタを少なくとも
備え、上記アスペクト比（たとえば１６：９）対応の信
号の出力と、撮像領域の左右の不要部分の信号電荷を水
平ブランキング期間中に排出することによるそのアスペ
クト比より小さな小アスペクト比（例えば４：３）対応
の信号の出力が可能な固体撮像装置の駆動方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for driving a solid-state image pickup device, and more particularly, to a vertical row and a horizontal row of light-receiving elements in which light-receiving elements are arranged vertically and horizontally corresponding to a certain aspect ratio (for example, 16: 9). At least an image pickup region to which a vertical register for vertically transferring the signal charges of the vertical column is arranged, and a horizontal register for horizontally transferring the signal charges from the respective vertical registers are provided, and have an aspect ratio (for example, 16: 9). Solid-state imaging capable of outputting a signal and a signal corresponding to a small aspect ratio (for example, 4: 3) smaller than the aspect ratio by discharging the signal charges of unnecessary portions on the left and right of the imaging region during the horizontal blanking period. The present invention relates to a method of driving a device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】テレビジョン放送は現在４：３のアスペ
クト比での放送が主流だが、アスペクト比が１６：９の
ハイビジョン放送も行われ、そして、ハイビジョン放送
受信用のテレビジョン受像機も普及しつつある。また、
ハイビジョン放送をそれが本来持つ高い画質ではなくそ
れよりやや低い画質で再生するワイドビジョンと称され
るテレビジョン受像機も低価格で購入できることから非
常に普及している。従って、テレビジョン受像機はアス
ペクト比の異なるものが市場にそして家庭に存在してお
り、その結果、ビデオカメラ等にもその二つのアスペク
ト比に対応することが要求されるに至っている。2. Description of the Related Art Television broadcasting is currently mainly performed with an aspect ratio of 4: 3, but high-definition broadcasting with an aspect ratio of 16: 9 is also performed, and television receivers for receiving high-definition broadcasting have become widespread. It's starting. Also,
A wide-vision television receiver called wide vision, which reproduces high-definition broadcasting at a slightly lower image quality than the originally high image quality, is very popular because it can be purchased at a low price. Therefore, television receivers having different aspect ratios are present in the market and at home, and as a result, video cameras and the like are required to support the two aspect ratios.
【０００３】そして、その対応をする技術としてビデオ
カメラ等に撮影手段として用いられるＣＣＤ固体撮像装
置の受光素子等をアスペクト比１６：９に対応するよう
に配設し、１６：９での信号出力をするときはＣＣＤ固
体撮像装置を普通の方法で読み出すこととし、即ち、撮
像領域の有効画素の信号は全部について読み出すことと
し、アスペクト比４：３での信号出力をするときは有効
画素のうち左右の部分を約８分の１ずつ不要部分とし、
不要部分の信号電荷を固体撮像装置自身の働きにより廃
棄する技術がある。As a technique for dealing with this, a light receiving element of a CCD solid-state image pickup device used as a photographing means in a video camera or the like is arranged so as to correspond to an aspect ratio of 16: 9, and signal output at 16: 9 is performed. The CCD solid-state image pickup device is read out by a normal method when reading, i.e., all the signals of the effective pixels in the image pickup area are read out, and when outputting a signal with an aspect ratio of 4: 3, Approximately 1/8 of the left and right parts are unnecessary parts,
There is a technique of discarding the signal charge of an unnecessary portion by the action of the solid-state imaging device itself.
【０００４】図６（Ａ）、（Ｂ）はかかるアスペクト比
可変のＣＣＤ固体撮像装置の従来例を説明するもので、
（Ａ）は概略構成を示す平面図、（Ｂ）は水平ブランキ
ングパルスと、水平レジスタを駆動する水平駆動パルス
を示すタイムチャートである。図面において、１は撮像
領域で、画素を成す受光素子２、２、・・・がマトリッ
クス状に配設されている。３、３・・・は該撮像領域１
内において受光素子の各垂直列に対応して設けられた垂
直レジスタで、その垂直列の各受光素子からの信号電荷
を垂直転送する。FIGS. 6A and 6B illustrate a conventional example of such a CCD solid-state image pickup device having a variable aspect ratio.
(A) is a plan view showing a schematic configuration, and (B) is a time chart showing a horizontal blanking pulse and a horizontal driving pulse for driving a horizontal register. In the drawing, reference numeral 1 denotes an image pickup area, and light receiving elements 2, 2, ... Which form pixels are arranged in a matrix. 3, 3, ...
A vertical register provided in each column corresponding to each vertical column of the light receiving elements vertically transfers the signal charge from each light receiving element of the vertical column.
【０００５】該撮像領域１の受光素子２、２、・・・及
び垂直レジスタ３、３、・・・の配設は１６：９のアス
ペクト比対応になっている。具体的には、本例において
は有効画素の水平方向の画素数は９４８、垂直方向の画
素数は４８６である。この９４８×４８６の有効画素は
１６：９のアスペクト比対応で使用するときは全部が再
生の対象になるが、しかし、４：３のアスペクト比対応
で使用するときはその有効画素の左側の部分１Ｌと右側
の部分１Ｂとが不要部分としてそこからの信号電荷は排
出され、固体撮像装置の信号としての出力対象とはなら
ない。１Ｃは４：３対応で使用するときでも信号電荷の
排出がされない中間部分（必要部分）である。The arrangement of the light receiving elements 2, 2, ... And the vertical registers 3, 3, ... In the image pickup area 1 corresponds to an aspect ratio of 16: 9. Specifically, in this example, the number of effective pixels in the horizontal direction is 948, and the number of pixels in the vertical direction is 486. All of the 948 × 486 effective pixels are targeted for reproduction when used in correspondence with an aspect ratio of 16: 9, but when used in correspondence with an aspect ratio of 4: 3, the portion on the left side of the effective pixel 1L and the right portion 1B are unnecessary portions, and the signal charges are discharged therefrom, and are not output as signals of the solid-state imaging device. 1C is an intermediate portion (necessary portion) in which signal charges are not discharged even when used in a 4: 3 correspondence.
【０００６】尚、図６（Ａ）では恰かも中間部分１Ｃの
みに受光素子２、２、・・・、垂直レジスタ３、３、・
・・があるかのように示されているが、左側不要部分１
Ｌの信号電荷にも右側不要部分１Ｒの信号電荷にも同じ
配置ピッチで受光素子２、２、・・・、垂直レジスタ
３、３、・・・が配設されている。そして、左側不要部
分１Ｌの信号電荷と、右側不要部分１Ｒの信号電荷とは
それぞれ撮像素子１の横幅の略８分の１の幅を有し、中
間部分１Ｃは撮像素子１の横幅の約４分の３の幅を有す
る。４は撮像領域１の上下いずれか一方の側、例えば下
側に設けられた水平レジスタで、垂直レジスタ３、３、
・・・により垂直方向に転送された信号電荷を水平方向
に転送する。５は該水平レジスタ４の出力端側に設けら
れた出力部で、基本的には信号電荷を電圧に変換して外
部に送出する役割を果たすが、それと共に、水平レジス
タ４から出力された不要な信号電荷を廃棄する役割も果
たす。In FIG. 6 (A), the light receiving elements 2, 2, ..., Vertical registers 3, 3 ,.
..Although shown as if there is an unnecessary part 1 on the left side
The light receiving elements 2, 2, ..., The vertical registers 3, 3, ... Are arranged at the same arrangement pitch for the signal charge of L and the signal charge of the right unnecessary portion 1R. The signal charge of the left unnecessary portion 1L and the signal charge of the right unnecessary portion 1R each have a width of about 1/8 of the width of the image sensor 1, and the middle portion 1C has a width of about 4 times the width of the image sensor 1. It has a width of 3/3. Reference numeral 4 denotes a horizontal register provided on either the upper side or the lower side of the imaging area 1, for example, the lower side.
The signal charges transferred in the vertical direction by ... are transferred in the horizontal direction. Reference numeral 5 denotes an output section provided on the output end side of the horizontal register 4, which basically serves to convert the signal charge into a voltage and send it to the outside. It also plays the role of discarding various signal charges.
【０００７】次に、図６（Ｂ）に従ってＣＣＤ固体撮像
装置の動作を説明する。アスペクト比が１６：９モード
のときは、普通のＣＣＤ固体撮像装置と同じように、水
平走査期間中に水平レジスタ４による水平転送を行う。
このときその水平レジスタ４を駆動する水平駆動パルス
の周波数、即ち水平駆動周波数は例えば１８ＭＨｚであ
る。そして、水平ブランキング期間中に垂直転送、即
ち、垂直レジスタ３、３、・・・による信号電荷の垂直
方向の転送を行う。この転送１回により各垂直レジスタ
３、３、・・・の信号電荷が１水平ライン分水平レジス
タ４に転送される。Next, the operation of the CCD solid-state image pickup device will be described with reference to FIG. When the aspect ratio is 16: 9 mode, horizontal transfer is performed by the horizontal register 4 during the horizontal scanning period, as in the ordinary CCD solid-state imaging device.
At this time, the frequency of the horizontal drive pulse for driving the horizontal register 4, that is, the horizontal drive frequency is, for example, 18 MHz. Then, during the horizontal blanking period, vertical transfer, that is, vertical transfer of signal charges by the vertical registers 3, 3 ,. .. are transferred to the horizontal register 4 for one horizontal line.
【０００８】次に、アスペクト比が４：３モードのとき
は、１６：９モードのときより動作が複雑で、水平走査
期間中に撮像領域１の中間部分１Ｃの信号電荷、謂わば
必要部分の信号電荷のみを水平転送及び出力をし、そし
て、水平ブランキング期間中に右側不要部分１Ｒの信号
電荷の排出、垂直転送及び左側不要部分１Ｌの信号電荷
の排出を行う。具体的には、ある水平ライン（これを第
ｎ番目のラインとする）の必要部分１Ｃの信号電荷の転
送が終わり水平ブランキング期間が到来すると、先ず、
その必要部分１Ｃの信号電荷の水平転送を終えたライ
ン、つまり第ｎ番目のラインの右側不要部分１Ｒの信号
電荷の排出を行い、次に、垂直転送を行い、このとき次
の水平ライン、つまり第ｎ＋１番目のラインの信号電荷
が水平レジスタ４内に転送されるが、この垂直転送が終
わると、この第ｎ＋１番目のラインの左側不要部分１Ｌ
の信号電荷の排出が行われる。Next, when the aspect ratio is 4: 3 mode, the operation is more complicated than in the 16: 9 mode, and during the horizontal scanning period, the signal charge of the intermediate portion 1C of the image pickup area 1, that is, a so-called necessary portion. Only the signal charge is horizontally transferred and output, and during the horizontal blanking period, the signal charge of the right unnecessary portion 1R is discharged, the vertical transfer is performed, and the signal charge of the left unnecessary portion 1L is discharged. Specifically, when the transfer of the signal charge of the required portion 1C of a certain horizontal line (this is the nth line) is completed and the horizontal blanking period comes, first,
The line after the horizontal transfer of the signal charge of the necessary portion 1C, that is, the right side unnecessary portion 1R of the n-th line is discharged, and then the vertical transfer is performed, at this time, the next horizontal line, that is, The signal charges of the (n + 1) th line are transferred into the horizontal register 4, but when this vertical transfer is completed, the left unnecessary portion 1L of the (n + 1) th line is
The signal charge of is discharged.
【０００９】即ち、水平ブランキング期間中に水平レジ
スタの駆動、垂直転送及び水平レジスタの駆動を行わな
ければならない。そして、水平ブランキング期間が終わ
ると、即ち次の水平走査期間が到来すると、第ｎ＋１番
目のラインの必要部分１Ｃの信号電荷の水平転送が行わ
れる。ちなみに、このアスペクト比が４：３モードのと
きの水平走査期間における水平レジスタ４の水平駆動パ
ルスの周波数、即ち水平駆動周波数は１３. ５ＭＨｚ、
水平ブランキング期間における信号電荷の排出をすると
きの水平駆動パルスは例えば５４ＭＨｚである。That is, it is necessary to drive the horizontal registers, perform the vertical transfer, and drive the horizontal registers during the horizontal blanking period. Then, when the horizontal blanking period ends, that is, when the next horizontal scanning period arrives, the horizontal transfer of the signal charge of the necessary portion 1C of the (n + 1) th line is performed. By the way, the frequency of the horizontal drive pulse of the horizontal register 4 in the horizontal scanning period when the aspect ratio is 4: 3 mode, that is, the horizontal drive frequency is 13.5 MHz,
The horizontal drive pulse for discharging the signal charges in the horizontal blanking period is, for example, 54 MHz.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の従来
のアスペクト比可変型ＣＣＤ固体撮像装置には、４：３
モード下では不要部分の信号電荷の排出のために水平レ
ジスタ４を高速転送させる必要があるという問題があっ
た。即ち、水平駆動周波数は、１６：９専用ＣＣＤ固体
撮像装置においては１８ＭＨｚでよく、また、４：３専
用ＣＣＤ固体撮像装置においては１３. ４ＭＨｚでよい
が、アスペクト比可変型ＣＣＤ固体撮像装置の場合、
４：３モードでは水平ブランキング期間中の不要部分の
信号電荷の廃棄のために水平レジスタ４を５４ＭＨｚと
非常に高速で駆動しなければならず、そのため、不要輻
射の増加、水平レジスタの転送速度の高速化、水平レジ
スタの消費電力の増大、水平レジスタの転送不良率の増
加の問題がある。By the way, the conventional aspect ratio variable CCD solid-state image pickup device described above has a 4: 3 ratio.
In the mode, there is a problem that it is necessary to transfer the horizontal register 4 at a high speed in order to discharge the signal charges of unnecessary portions. That is, the horizontal drive frequency may be 18 MHz in the 16: 9 dedicated CCD solid-state imaging device and 13.4 MHz in the 4: 3 dedicated CCD solid-state imaging device, but in the case of the variable aspect ratio CCD solid-state imaging device. ,
In the 4: 3 mode, the horizontal register 4 has to be driven at a very high speed of 54 MHz in order to discard the signal charge of the unnecessary portion during the horizontal blanking period, which increases the unnecessary radiation and the transfer rate of the horizontal register. There is a problem of speeding up, the power consumption of the horizontal register, and the transfer failure rate of the horizontal register.
【００１１】つまり、駆動パルスの周波数が高くなるほ
ど不要輻射が増加し、ＣＣＤ固体撮像装置内部や外部に
悪影響を及ぼす可能性があるうえ消費電力が大きくなる
ので、駆動周波数を高くしないこと、或いは、一水平周
期における駆動周波数が高い期間の占める割合を少なく
することが必要である。また、転送速度が高いほど水平
レジスタの転送不良が生じ易くなり、転送速度が高くて
も水平レジスタの転送不良が生じないようにするには水
平レジスタに要求される性能がきわめて高くなるので、
その形成条件が厳しくなる。従って、かかる問題を回避
する上では駆動周波数を低くすることが要求される。し
かし、このような要求に応え得る技術が存在していない
のが実状である。That is, as the frequency of the driving pulse increases, unnecessary radiation increases, which may adversely affect the inside or outside of the CCD solid-state image pickup device and consumes more power. Therefore, the driving frequency should not be increased, or It is necessary to reduce the proportion of the period in which the driving frequency is high in one horizontal period. Further, the higher the transfer speed, the more easily the transfer failure of the horizontal register will occur, and the performance required for the horizontal register is extremely high in order to prevent the transfer failure of the horizontal register even if the transfer speed is high.
The forming conditions become severe. Therefore, in order to avoid such a problem, it is required to lower the driving frequency. However, the reality is that no technology exists that can meet such demands.
【００１２】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、あるアスペクト比に対応して受光素
子が縦横に配列され該受光素子の各垂直列に対応してそ
の垂直列の信号電荷を垂直転送する垂直レジスタが配接
された撮像領域と、上記各垂直レジスタからの信号電荷
を水平転送する水平レジスタを少なくとも備え、上記ア
スペクト比対応の信号の出力と、撮像領域の左右の不要
部分の信号電荷を水平ブランキング期間中に排出するこ
とによるそのアスペクト比より小さな小アスペクト比対
応の信号の出力が可能な固体撮像装置の駆動方法におい
て、小アスペクト比のときの不要部分の信号電荷排出の
ための水平レジスタの駆動パルスの周波数を低くでき、
或いは各水平周期における不要部分の信号電荷排出期間
を短くできるようにし、更には水平周期毎の黒レベル検
出を可能にすることを目的とする。The present invention has been made in order to solve such a problem, in which light receiving elements are arranged vertically and horizontally according to a certain aspect ratio, and the vertical rows of the light receiving elements are provided corresponding to the respective vertical rows. At least an image pickup area to which a vertical register for vertically transferring the signal charge is arranged, and a horizontal register for horizontally transferring the signal charge from each of the vertical registers. Output of a signal corresponding to the aspect ratio and right and left of the image pickup area In a driving method of a solid-state image pickup device capable of outputting a signal corresponding to a small aspect ratio smaller than the aspect ratio by discharging the signal charge of the unnecessary portion of during the horizontal blanking period, The frequency of the driving pulse of the horizontal register for discharging the signal charge can be lowered,
Alternatively, another object is to make it possible to shorten the signal charge discharging period of the unnecessary portion in each horizontal period, and further to enable the black level detection in each horizontal period.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】請求項１の固体撮像装置
の駆動方法は、小アスペクト比対応の信号の出力を、第
ｎ番目のラインの必要部分の信号電荷の水平転送を行う
と共に、第ｎ番目のラインの水平レジスタの出力端から
遠い方の不要部分の信号電荷について水平レジスタの出
力端部まで水平転送し、その後、水平ブランキング期間
が来ると垂直レジスタによる垂直転送によりそこから水
平レジスタへ第ｎ＋１番目のラインの信号電荷を転送す
ることにより第ｎ番目のラインの水平レジスタ出力端か
ら遠い側の不要部分の信号電荷と第ｎ＋１番目のライン
の水平レジスタの出力端から近い側の不要部分の信号電
荷とを混合し、その後、その混合された不要部分の信号
電荷をその水平ブランキング期間中に水平レジスタから
排出し、しかる後、その第ｎ＋１番目のラインの必要部
分の信号電荷を転送出力することにより行うことを特徴
とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of driving a solid-state image pickup device, wherein a signal corresponding to a small aspect ratio is output, and a signal charge of a necessary portion of an nth line is horizontally transferred. The signal charge of the unnecessary portion farther from the output end of the horizontal register of the n-th line is horizontally transferred to the output end of the horizontal register, and then, when the horizontal blanking period comes, the vertical transfer by the vertical register causes the horizontal register to move from there. By transferring the signal charge of the (n + 1) th line to, the signal charge of the unnecessary portion on the side far from the horizontal register output end of the nth line and the unnecessary amount of the side closer to the output end of the horizontal register on the (n + 1) th line The signal charge of the part is mixed, and then the mixed signal charge of the unnecessary part is discharged from the horizontal register during the horizontal blanking period. And performing by transferring a signal charge of the necessary portion of the (n + 1) th line.
【００１４】従って、請求項１の固体撮像装置の駆動方
法によれば、小アスペクト比のときにおいて、一つの水
平ライン（第ｎ番目のライン）の水平レジスタの出力端
から遠い側の不要部分の信号電荷とその次の水平ライン
（第ｎ＋１番目のライン）の水平レジスタの出力端と近
い側の不要部分の信号電荷とを混合して排出するので、
各水平ブランキング期間におけるその期間開始直後に従
来のアスペクト比可変型固体撮像装置の駆動方法で行っ
ていた不要部分の信号電荷排出のための水平レジスタに
よる水平転送、即ち、水平グランキング期間の前側での
水平転送を行わなくても済み、不要部分の信号電荷排出
のための水平レジスタは水平ブランキング期間の後側に
おいてのみ行えば良い。Therefore, according to the driving method of the solid-state image pickup device of the first aspect, when the aspect ratio is small, one horizontal line (nth line) has an unnecessary portion far from the output end of the horizontal register. Since the signal charge and the signal charge of the unnecessary portion of the next horizontal line (n + 1th line) near the output end of the horizontal register are mixed and discharged,
Immediately after the start of each horizontal blanking period, horizontal transfer by a horizontal register for discharging signal charges of unnecessary portions, which is performed by the conventional driving method of the variable aspect ratio solid-state imaging device, that is, the front side of the horizontal blanking period The horizontal register for discharging the signal charges in the unnecessary portion may be performed only on the rear side of the horizontal blanking period.
【００１５】従って、水平駆動周波数を例えば半分とい
うように相当に低く、あるいは各水平ブランキング期間
における不要部分の信号電荷の排出のために水平レジス
タを高速転送させる時間を例えば半分にというように相
当に短くすることができる。依って、不要輻射を低減で
き、水平レジスタの転送不良の発生確率が低減し、水平
レジスタの高速転送性能を徒らに高める必要性がなくな
り、あるいは、各水平周期おける不要輻射発生時間を短
くできる。Therefore, the horizontal driving frequency is considerably low, for example, half, or the time required to transfer the horizontal register at high speed for discharging the unnecessary portion of the signal charges in each horizontal blanking period is, for example, half. Can be shortened to Therefore, unnecessary radiation can be reduced, the probability of occurrence of transfer failure in the horizontal register is reduced, there is no need to increase the high-speed transfer performance of the horizontal register, or the unnecessary radiation generation time in each horizontal cycle can be shortened. .
【００１６】請求項２の固体撮像装置の駆動方法は、水
平レジスタの反撮像領域側にドレイン領域を設けておく
こととし、小アスペクト比対応の信号の出力を、基本的
に請求項１の固体撮像装置の駆動方法と略同じ動作をす
るようにし、ただ、水平レジスタの出力端部で混合した
信号電荷の一部又は全部の排出をドレイン領域へ行うこ
とを特徴とする。従って、請求項２の固体撮像装置の駆
動方法によれば、請求項１の固体撮像装置の駆動方法の
場合と同様に、不要部分の信号電荷排出のための水平レ
ジスタによる転送を水平ブランキング期間の後側におい
てのみ行えば良いので、請求項１の固体撮像装置の駆動
方法で享受できた効果をすべて享受できるほか、不要部
分の信号電荷の少なくとも一部をドレイン領域へ排出す
ることができるので、水平レジスタで転送しなければな
らない不要部分の信号電荷の電荷量が水平レジスタの取
扱い電荷量を越えないようにすることができ得る。According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of driving a solid-state image pickup device, wherein a drain region is provided on the side opposite to the image-pickup region of the horizontal register, and the signal corresponding to the small aspect ratio is basically output. The operation is almost the same as the driving method of the image pickup device, but a part or all of the signal charges mixed at the output end of the horizontal register are discharged to the drain region. Therefore, according to the driving method of the solid-state image pickup device of the second aspect, as in the case of the driving method of the solid-state image pickup device of the first aspect, the transfer by the horizontal register for discharging the signal charge of the unnecessary portion is performed by the horizontal blanking period. Since it can be performed only on the rear side, it is possible to enjoy all the effects obtained by the driving method of the solid-state imaging device according to claim 1, and at least a part of the signal charge of the unnecessary portion can be discharged to the drain region. It is possible to prevent the amount of signal charges of the unnecessary portion that must be transferred by the horizontal register from exceeding the amount of charges handled by the horizontal register.
【００１７】即ち、ドレイン領域を設けない場合には一
つのラインの例えば右側の不要部分の信号電荷と次のラ
インの左側の不要部分の信号電荷とを混合するとその混
合された電荷の量が非常に多くなり、その電荷を支障な
く転送するために水平レジスタの取扱い電荷量を非常に
大きくしなければならないという制約があるが、請求項
２の固体撮像装置の駆動方法によれば、混合された電荷
の全部或いは取扱い電荷量を越える分をドレイン領域に
捨てるので、水平レジスタで転送しなければならない電
荷量は少なくて済み、延いては、水平レジスタの取扱い
電荷量を徒らに多くする必要性がないのである。That is, in the case where the drain region is not provided, if the signal charge of the unnecessary portion on the right side of one line and the signal charge of the unnecessary portion on the left side of the next line are mixed, the amount of the mixed charges is very large. However, according to the driving method of the solid-state image pickup device of the present invention, the amount of charges handled by the horizontal register must be very large in order to transfer the charges without any trouble. Since the entire charge or the amount exceeding the amount of charge handled is discarded in the drain region, the amount of charge that needs to be transferred by the horizontal register can be small, and in turn it is necessary to increase the amount of charge handled by the horizontal register. There is no.
【００１８】請求項３の固体撮像装置の駆動方法は、水
平レジスタの反撮像領域側にドレイン領域を設けておく
こととし、小アスペクト比対応の信号の出力を、基本的
に請求項２の固体撮像装置の駆動方法と略同じ動作で行
うようにし、ただ、第ｎ番目のラインの垂直レジスタの
転送後その出力端から遠い側の不要部分の信号電荷の一
部又は全部をドレイン領域へ排出し、その後、垂直転送
により第ｎ＋１番目のラインの信号電荷の水平レジスタ
への転送を行い、それにより第ｎ番目のラインの水平レ
ジスタ出力端と遠い側の不要部分の信号電荷の残りと第
ｎ＋１番目のラインの水平レジスタの出力端と遠い側の
不要部分の信号電荷を水平レジスタにて混合し、そして
転送、排出するようにすることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the method for driving a solid-state image pickup device, a drain region is provided on the side of the horizontal register opposite to the image-pickup region, and a signal corresponding to a small aspect ratio is basically output. The operation is performed in substantially the same manner as the driving method of the image pickup device. However, after transferring the vertical register of the nth line, a part or all of the signal charge of the unnecessary portion far from the output end is discharged to the drain region. Then, by vertical transfer, the signal charge of the (n + 1) th line is transferred to the horizontal register, whereby the remaining of the signal charge of the unnecessary portion on the side distant from the horizontal register output end of the nth line and the (n + 1) th line. It is characterized in that the output ends of the horizontal register of the line (1) and the signal charges of unnecessary portions on the far side are mixed in the horizontal register, and then transferred and discharged.
【００１９】従って、請求項３の固体撮像装置の駆動方
法によれば、請求項１及び２の固体撮像装置の駆動方法
と同様に、不要部分の信号電荷排出のための水平レジス
タによる転送を水平ブランキング期間の後側においての
み行えば良いので、請求項１及び２の固体撮像装置の駆
動方法で享受できた効果をすべて享受できるほか、水平
レジスタ出力端から遠い側の不要部分の信号電荷を予め
水平レジスタにより出力端部へ転送後垂直転送前にドレ
イン領域へ排出することができるので、垂直転送により
次のラインの水平レジスタ出力端と近い側の不要部分が
混合しても混合量が徒らに多くなって各ビットの前後に
溢れるというトラブルは生じにくい。Therefore, according to the solid-state image pickup device driving method of the third aspect, as in the solid-state image pickup device driving methods of the first and second aspects, the transfer by the horizontal register for discharging the signal charge of the unnecessary portion is made horizontal. Since it only has to be performed on the rear side of the blanking period, all the effects obtained by the driving method of the solid-state imaging device according to claims 1 and 2 can be enjoyed, and the signal charge of the unnecessary portion on the side far from the horizontal register output terminal can be obtained. Since it can be discharged to the drain area after being transferred to the output end by the horizontal register and before the vertical transfer, even if the unnecessary part of the next line near the output end of the horizontal register is mixed, the mixing amount is small. The trouble that the number of bits overflows before and after each bit is hard to occur.
【００２０】請求項４の固体撮像装置の駆動方法は、撮
像領域の水平転送における出力側側辺に隣接してオプチ
カルブラック領域を設けておき、更に水平レジスタとし
て、上記撮像領域に対応する第１の水平レジスタと、上
記オプチカルブラック領域に対応し、該第１の水平レジ
スタの出力端側に接続され、出力端側に電荷検出部を含
む出力段が接続された第２の水平レジスタとを設けてお
くこととし、そして、小アスペクト比対応の信号の出力
は、ｎ番目の水平ラインの必要部分の信号電荷を上記第
１及び第２の水平レジスタを介して出力すると共に、第
ｎ番目の不要信号のうち水平レジスタ出力端から遠い方
の不要信号を第２の水平レジスタの出力端まで転送し、
その後、第１の水平レジスタを停止し、第２の水平レジ
スタを駆動して該第２の水平レジスタの不要電荷を排出
し、上記垂直レジスタから上記第１及び第２の水平レジ
スタに第ｎ＋１番目の水平ラインの撮像領域及びオプチ
カルブラック領域の信号電荷を転送することによって第
１の水平レジスタの出力端部に残っている前記不要信号
と、第ｎ＋１番目の水平ラインの水平レジスタ出力端に
近い方の不要信号を混合し、しかる後、第１と第２の水
平レジスタを駆動することによって先ずオプチカルブラ
ック領域の信号電荷を出力し、更に水平帰線期間の終了
までに上記混合された不要信号を排出すると共に必要信
号をその先端が水平レジスタの出力端に達する位置まで
転送することにより行うことを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of driving a solid-state image pickup device, wherein an optical black area is provided adjacent to an output side side of a horizontal transfer of the image pickup area, and a horizontal register is provided as a first register corresponding to the image pickup area. And a second horizontal register corresponding to the optical black region, which is connected to the output end side of the first horizontal register and to which an output stage including a charge detection unit is connected to the output end side. The signal corresponding to the small aspect ratio is output as the signal charge of the necessary portion of the n-th horizontal line is output through the first and second horizontal registers, and the n-th unnecessary signal is output. Transfer the unnecessary signal farthest from the output terminal of the horizontal register to the output terminal of the second horizontal register,
After that, the first horizontal register is stopped, the second horizontal register is driven to discharge the unnecessary charges of the second horizontal register, and the n + 1th register is transferred from the vertical register to the first and second horizontal registers. Of the unnecessary signal remaining at the output end of the first horizontal register due to the transfer of the signal charges in the image pickup area and the optical black area of the horizontal line and the one closer to the output end of the horizontal register of the (n + 1) th horizontal line. Of the unnecessary signals are mixed, and then the first and second horizontal registers are driven to output the signal charges in the optical black region first, and the mixed unnecessary signals are mixed by the end of the horizontal blanking period. It is characterized in that it is performed by discharging and transferring the necessary signal to a position where the leading end reaches the output end of the horizontal register.
【００２１】従って、請求項４の固体撮像装置の駆動方
法によれば、第ｎ番目の水平ラインの不要信号（反出力
端側の不要信号）が第２の水平レジスタの出力端部に残
っている状態でｎ＋１番目の水平ラインの信号を第１の
水平レジスタに転送することによってオプチカルブラッ
ク領域の信号電荷を取り込むと共に上記不要信号とｎ＋
１番目の水平ラインの不要信号（出力端側の不要信号）
とを混合し、その後第１の水平レジスタを駆動すること
により先ずオプチカルブラック領域の信号電荷（即ち黒
レベルを示す信号電荷）を取り出し、しかる後、その混
合された不要電荷の排出ができる。依って、水平レジス
タで不要信号を掃き捨てるための駆動周波数を例えばそ
れまでの半分に低減できるという効果を享受しつつ水平
周期毎の黒レベル検出ができる。Therefore, according to the driving method of the solid-state image pickup device of the fourth aspect, the unnecessary signal of the n-th horizontal line (the unnecessary signal on the opposite output end side) remains at the output end of the second horizontal register. In this state, the signal of the (n + 1) th horizontal line is transferred to the first horizontal register to take in the signal charge of the optical black area, and the unnecessary signal and n +
Unwanted signal on the first horizontal line (unwanted signal on the output end side)
The signal charges in the optical black region (that is, the signal charges indicating the black level) are first taken out by mixing and, and then the first horizontal register is driven, and thereafter, the mixed unnecessary charges can be discharged. Therefore, it is possible to detect the black level for each horizontal period while enjoying the effect that the driving frequency for sweeping away the unnecessary signal by the horizontal register can be reduced to, for example, half that of the driving frequency.
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示実施の形態に
従って詳細に説明する。図１（Ａ）乃至（Ｃ）は本発明
の第１の実施の形態を説明するためのもので、（Ａ）は
固体撮像装置の概略構成を示す平面図、（Ｂ）は水平ブ
ランキングパルスと、水平レジスタを駆動する水平駆動
パルスを示すタイムチャート、（Ｃ）はアスペクト比
４：３モードでの水平レジスタ内の信号電荷の流れ説明
図である。図面において、１は撮像領域で、画素を成す
受光素子２、２、・・・がマトリックス状に配設されて
いる。３、３・・・は該撮像領域１内において受光素子
の各垂直列に対応して設けられた垂直レジスタで、その
垂直列の各受光素子からの信号電荷を垂直転送する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below with reference to the illustrated embodiments. 1A to 1C are for explaining the first embodiment of the present invention. FIG. 1A is a plan view showing a schematic configuration of a solid-state imaging device, and FIG. 1B is a horizontal blanking pulse. And a time chart showing a horizontal drive pulse for driving the horizontal register, and (C) is an explanatory diagram of a flow of signal charges in the horizontal register in an aspect ratio 4: 3 mode. In the drawing, reference numeral 1 denotes an image pickup area, and light receiving elements 2, 2, ... Which form pixels are arranged in a matrix. .. are vertical registers provided in the image pickup area 1 corresponding to the vertical columns of the light receiving elements, and vertically transfer the signal charges from the respective light receiving elements of the vertical columns.
【００２３】該撮像領域１の受光素子２、２、・・・、
及び垂直レジスタ３、３、・・・の配設は１６：９のア
スペクト比対応になっている。具体的には、本例におい
ては有効画素の水平方向の画素数は９４８、垂直方向の
画素数は４８６である。この９４８×４８６の有効画素
は１６：９のアスペクト比対応で使用するときは全部が
再生の対象になるが、４：３のアスペクト比対応で使用
するときはその有効画素の左側の部分１Ｌと右側の部分
１Ｂとが不要部分としてそこからの信号電荷は排出され
る。１Ｃは４：３のアスペクト比対応で使用するときで
も信号電荷の排出がされない中間部分である。そして、
左側不要部分の信号電荷１Ｌと、右側左側１Ｒとはそれ
ぞれ撮像素子１の横幅の約８分の１の幅を有し、中間部
分１Ｃは撮像素子１の横幅の約４分の３の幅を有する。The light receiving elements 2, 2, ...
, And the vertical registers 3, 3, ... Are arranged to support an aspect ratio of 16: 9. Specifically, in this example, the number of effective pixels in the horizontal direction is 948, and the number of pixels in the vertical direction is 486. When this 948 × 486 effective pixel is used in correspondence with an aspect ratio of 16: 9, the whole is to be reproduced, but when it is used in correspondence with an aspect ratio of 4: 3, it is the left portion 1L of the effective pixel. The signal charge is discharged from the right portion 1B as an unnecessary portion. 1C is an intermediate portion in which signal charges are not discharged even when used with an aspect ratio of 4: 3. And
The left side unnecessary signal charge 1L and the right side left 1R each have a width of about 1/8 of the width of the image sensor 1, and the intermediate portion 1C has a width of about 3/4 of the width of the image sensor 1. Have.
【００２４】４は撮像領域１の下側に設けられた水平レ
ジスタで、垂直レジスタ３、３、・・・により垂直方向
に転送された信号電荷を水平方向に転送する。５は該水
平レジスタ４の出力端側に設けられた出力部で、基本的
には信号電荷を電圧に変換して外部に送出する役割を果
たすが、それと共に、水平レジスタ４から出力された信
号電荷を廃棄する役割も果たす。次に、図１（Ｂ）、
（Ｃ）に従ってＣＣＤ固体撮像装置の動作を説明する。
アスペクト比が１６：９モードのときは、普通のＣＣＤ
固体撮像装置と同じように、水平走査期間中に水平レジ
スタ４による水平転送を行う。このときその水平レジス
タ４を駆動する水平駆動パルスの周波数、即ち水平駆動
周波数は例えば１８ＭＨｚである。そして、水平ブラン
キング期間中に垂直転送、即ち、垂直レジスタ３、３、
・・・による信号電荷の垂直方向の転送を行う。この転
送１回により各垂直レジスタ３、３、・・・の信号電荷
が１水平ライン分水平レジスタ４に転送される。Reference numeral 4 denotes a horizontal register provided below the image pickup area 1 for transferring the signal charges transferred in the vertical direction by the vertical registers 3, 3 ,. Reference numeral 5 denotes an output section provided on the output end side of the horizontal register 4, which basically serves to convert the signal charge into a voltage and send it to the outside. It also plays the role of discarding electric charges. Next, as shown in FIG.
The operation of the CCD solid-state imaging device will be described with reference to FIG.
Normal CCD when aspect ratio is 16: 9 mode
Similar to the solid-state imaging device, horizontal transfer by the horizontal register 4 is performed during the horizontal scanning period. At this time, the frequency of the horizontal drive pulse for driving the horizontal register 4, that is, the horizontal drive frequency is, for example, 18 MHz. Then, during the horizontal blanking period, vertical transfer, that is, vertical registers 3, 3,
The vertical transfer of the signal charge is performed by. .. are transferred to the horizontal register 4 for one horizontal line.
【００２５】次に、アスペクト比が４：３モードのとき
は、１６：９モードのときより動作が複雑で、一つの水
平走査が終わり水平ブランキング期間が開始する（ｔ
１：水平ブランキング期間開始時点）と、直ちに垂直転
送が行われる。垂直転送が終了したとき（ｔ２：垂直転
送終了時点）の水平レジスタ４の状態を図１（Ｃ）の
１）で示す。この状態はある一つの水平ライン（第ｎ番
目のライン）の信号電荷がそのまますべて水平レジスタ
４に入った状態であり、従って、出力端部には左側不要
部分１Ｌの信号電荷（これを便宜上Ｌ１とする）が、中
間部には必要部分１Ｃの信号電荷（これを便宜上Ｃ１と
する）が、そして、反出力端部には右側不要部分１Ｒの
信号電荷（これを便宜上Ｒ１とする）が納まっている。
このように、水平ブランキング期間が開始されたらすぐ
に垂直転送を行い水平ブランキング期間前側での不要部
分の信号電荷の排出のための転送を行わない点で、図４
に示した従来のＣＣＤ固体撮像装置とは大きく相違す
る。Next, when the aspect ratio is 4: 3 mode, the operation is more complicated than in the 16: 9 mode, and one horizontal scan ends and the horizontal blanking period starts (t.
(1: at the start of the horizontal blanking period), the vertical transfer is immediately performed. The state of the horizontal register 4 when the vertical transfer is completed (t2: when the vertical transfer is completed) is shown in 1) of FIG. In this state, the signal charges of one horizontal line (n-th line) are all stored in the horizontal register 4 as they are. Therefore, at the output end, the signal charges of the left unnecessary portion 1L (for convenience, L1 However, the signal charge of the necessary portion 1C (which will be referred to as C1 for convenience) is stored in the middle portion, and the signal charge of the right unnecessary portion 1R (which is referred to as R1 for convenience) is stored at the opposite output end portion. ing.
As described above, the vertical transfer is performed immediately after the horizontal blanking period is started, and the transfer for discharging the signal charge of the unnecessary portion on the front side of the horizontal blanking period is not performed.
It is significantly different from the conventional CCD solid-state imaging device shown in FIG.
【００２６】垂直転送が終了すると水平レジスタ４は不
要部分の信号電荷排出のための転送を水平ブランキング
期間が終了する（ｔ３：水平ブランキング終了時点）ま
でに行う。この転送は例えば２７ＭＨｚの周波数の水平
駆動パルスにより行う。図１（Ｃ）の２）は水平ブラン
キング期間終了時点ｔ３における水平レジスタ４の状態
を示し、この図から明らかなように、この時点で不要部
分の信号電荷Ｌ１は水平レジスタから排出されてしまっ
ており、必要部分の信号電荷Ｃ１が出力部５への転送を
待つ状態になっている。勿論、必要部分の信号電荷Ｃ１
の後（右側）には右側不要部分１Ｒの信号電荷Ｒ１がく
っついている。そして、水平ブランキング期間が終了す
ると水平走査が開始され、必要部分１Ｃの信号電荷Ｃ１
が水平レジスタ４により転送される。即ち、本来の水平
転送が行われるのである。この転送は１３. ５ＭＨｚの
水平駆動周波数の水平駆動パルスにより行われる。図１
（Ｃ）の３）はこの水平転送が終わった時点（ｔ１）に
おける水平レジスタ４の状態を示し、この状態では、水
平レジスタ４の出力端部に右側不要部分１Ｒの信号電荷
Ｒ１が位置している。When the vertical transfer is completed, the horizontal register 4 carries out the transfer for discharging the signal charges of the unnecessary portion by the end of the horizontal blanking period (t3: the end of the horizontal blanking). This transfer is performed by a horizontal drive pulse having a frequency of 27 MHz, for example. 2C in FIG. 1C shows the state of the horizontal register 4 at the end time t3 of the horizontal blanking period, and as is clear from this figure, the unnecessary portion of the signal charge L1 is discharged from the horizontal register. Therefore, the signal charge C1 of the necessary portion is in a state of waiting for transfer to the output portion 5. Of course, the required signal charge C1
The signal charge R1 of the unnecessary portion 1R on the right side is attached behind (on the right side). Then, when the horizontal blanking period ends, horizontal scanning is started, and the signal charge C1 of the necessary portion 1C is generated.
Are transferred by the horizontal register 4. That is, the original horizontal transfer is performed. This transfer is performed by a horizontal drive pulse having a horizontal drive frequency of 13.5 MHz. FIG.
3C of (C) shows the state of the horizontal register 4 at the time (t1) when this horizontal transfer is completed. In this state, the signal charge R1 of the right unnecessary portion 1R is located at the output end of the horizontal register 4. There is.
【００２７】水平ブランキング期間が開始すると、垂直
転送が行われ、次の水平ライン（第ｎ＋１番目のライ
ン）の信号電荷が各垂直レジスタ３、３、・・・から水
平レジスタ４へ転送される。図１（Ｃ）の４）はこの垂
直転送（ｔ１〜ｔ２）が終了した時点ｔ２における水平
レジスタ４の状態を示す。その図から明らかなように、
水平レジスタ４の出力端部にはその第ｎ＋１番目のライ
ンの左側不要部分１Ｌの信号電荷（これを便宜上Ｌ２と
する）が転送されてきたので、その左側不要部分１Ｌの
信号電荷Ｌ２と既にそこに存在していた第ｎ番目の右側
不要部分１Ｒの信号電荷Ｒ１とが混合（Ｒ１＋Ｌ２）す
る。When the horizontal blanking period starts, vertical transfer is performed, and the signal charges of the next horizontal line (n + 1th line) are transferred from the vertical registers 3, 3, ... To the horizontal register 4. . 1C shows the state of the horizontal register 4 at the time point t2 when the vertical transfer (t1 to t2) is completed. As you can see from the figure,
Since the signal charge of the left-side unnecessary portion 1L of the (n + 1) th line (this is referred to as L2 for convenience) has been transferred to the output end of the horizontal register 4, the signal charge L2 of the left-side unnecessary portion 1L and the left-side unnecessary portion 1L have already been transferred. And the signal charge R1 of the n-th unnecessary portion 1R on the right side, which is present in (3), is mixed (R1 + L2).
【００２８】尚、水平レジスタ４の中間部には第ｎ＋１
番目のラインの必要部分の信号電荷（これを便宜上Ｃ２
とする）が、水平レジスタ４の反出力端部には第ｎ＋１
番目の右側不要部分１Ｒの信号電荷（これを便宜上Ｒ２
とする）が転送される。そして、垂直転送が終わると、
その混合された不要部分の信号電荷Ｒ１＋Ｌ２を排出す
る水平転送が行われる。図１（Ｃ）の５）はその排出の
ための水平転送が終わった時点ｔ３における水平レジス
タ４の状態を示している。これは図１（Ｃ）の３）で示
す状態と同じである（勿論、入っているラインは一つ異
なっているが）。そして、その後、本来の水平転送が行
われる。そして、このような動作が繰り返される。It should be noted that in the middle portion of the horizontal register 4, the (n + 1) th is provided.
The signal charge of the necessary part of the second line (for convenience, this is C2
However, at the counter output end of the horizontal register 4, the (n + 1) th
The signal charge of the second unnecessary portion 1R on the right side (this is referred to as R2 for convenience).
And) are transferred. And when the vertical transfer ends,
Horizontal transfer is performed to discharge the mixed unnecessary signal charges R1 + L2. 5C of FIG. 1C shows the state of the horizontal register 4 at the time t3 when the horizontal transfer for discharging is completed. This is the same as the state shown in 3) of FIG. 1 (C) (although one line is different, of course). Then, the original horizontal transfer is performed thereafter. Then, such an operation is repeated.
【００２９】このような駆動方法によれば、小アスペク
ト比の４：３モードのときにおいては、一つの水平ライ
ン（第ｎ番目のライン）の水平レジスタ４の出力端から
遠い側である右側の不要部分１Ｒの信号電荷Ｒ１とその
次の水平ライン（第ｎ＋１番目のライン）の水平レジス
タ４の出力端と近い側である左側の不要部分１Ｌの信号
電荷Ｌ２とを混合（Ｒ１＋Ｌ２）して排出するので、各
水平ブランキング期間におけるその期間開始直後の不要
部分の信号電荷排出のための水平転送を行わなくても済
み、不要部分の信号電荷排出のための水平レジスタ４の
駆動は水平ブランキング期間の後側においてのみ行えば
良い。従って、不要部分の信号電荷排除のための水平駆
動周波数を従来の５４ＭＨｚから半分の２７ＭＨｚにす
ることができる。依って、不要輻射を低減でき、水平レ
ジスタの転送不良発生確率が低減し、水平レジスタの高
速転送性能を徒らに高める必要性がなくなる。According to such a driving method, in the 4: 3 mode with a small aspect ratio, one horizontal line (nth line) is located on the right side, which is far from the output end of the horizontal register 4. The signal charge R1 of the unnecessary portion 1R and the signal charge L2 of the unnecessary portion 1L on the left side, which is the side of the next horizontal line (n + 1th line) near the output end of the horizontal register 4, are mixed (R1 + L2) and discharged. Therefore, in each horizontal blanking period, it is not necessary to perform horizontal transfer for discharging the signal charge of the unnecessary portion immediately after the start of the period, and the horizontal register 4 is driven for discharging the signal charge of the unnecessary portion by the horizontal blanking. It only has to be done after the period. Therefore, the horizontal drive frequency for eliminating the signal charge of the unnecessary portion can be reduced to 27 MHz, which is half that of the conventional 54 MHz. Therefore, unnecessary radiation can be reduced, the probability of occurrence of transfer failure in the horizontal register is reduced, and there is no need to increase the high-speed transfer performance of the horizontal register.
【００３０】尚、上記ＣＣＤ固体撮像装置の駆動方法の
バリエーションとして、不要部分の信号電荷の排出のた
めの水平駆動周波数を従来のそれと変えず、そのかわり
に、各水平ブランキング期間における不要部分の信号電
荷の排出のために割く時間を半分にする（その分、垂直
転送時間は長くできる。）ようにしても良い。このよう
にすれば、各水平周期おける不要輻射発生時間を短くで
き、不要輻射による弊害の発生の可能性をその分低減で
きるという効果が得られる。As a variation of the driving method of the CCD solid-state image pickup device, the horizontal driving frequency for discharging the signal charges in the unnecessary portion is not changed from that of the conventional one, but instead, the unnecessary portion in each horizontal blanking period is changed. The time taken for discharging the signal charges may be halved (the vertical transfer time can be lengthened accordingly). By doing so, it is possible to reduce the unnecessary radiation generation time in each horizontal period and to reduce the possibility of occurrence of adverse effects due to unnecessary radiation.
【００３１】[0031]
【発明の実施の形態】図２（Ａ）乃至（Ｃ）は本発明の
第２の実施の形態を示もので、（Ａ）は固体撮像装置の
平面図、（Ｂ）はドレイン領域、ゲート領域等を示す断
面図、（Ｃ）は不要電荷のドレイン領域への排出時にお
ける、（Ｂ）に示す部分のポテンシャルプロフィールで
ある。本ＣＣＤ固体撮像装置は水平レジスタ４の反撮像
領域側にゲート領域６を有し、更に、該ゲート領域６の
反水平レジスタ側にドレイン領域７を有し、水平レジス
タ４で混合された不要部分の信号電荷の一部を、具体的
には取扱い電荷量を越える部分をゲート領域６を介して
ドレイン領域７に排出するようにしてなる点で図１に示
した第１の実施の形態に係る固体撮像装置と異なるが、
それ以外の点では共通しており、そしてその共通する点
については既に説明済みであるので、説明を省略する。2 (A) to 2 (C) show a second embodiment of the present invention, in which (A) is a plan view of a solid-state imaging device, (B) is a drain region and a gate. A cross-sectional view showing a region and the like, (C) is a potential profile of the portion shown in (B) when unnecessary charges are discharged to the drain region. This CCD solid-state image pickup device has a gate region 6 on the side opposite to the image pickup region of the horizontal register 4, and further has a drain region 7 on the side opposite to the horizontal region of the gate region 6, and unnecessary portions mixed by the horizontal register 4 According to the first embodiment shown in FIG. 1, in that a part of the signal charge of the above, specifically, a part exceeding the handled charge amount is discharged to the drain region 7 through the gate region 6. Although different from the solid-state imaging device,
The other points are common, and the common points have already been described, so description will be omitted.
【００３２】ゲート領域６は水平転送チャンネル（ｎ
型）８の表面部に例えばイオン打ち込みによりｎ- 型半
導体領域を形成することによってポテンシャルバリアを
設けてなるものである。ドレイン領域７は該ゲート領域
６に接するように形成したｎ-型の半導体領域からな
る。水平レジスタ４からドレイン領域７への信号電荷の
排出のためのゲート電極は水平転送電極が兼用されてい
る。そのポテンシャルバリアの高さは取扱い電荷量を越
える電荷がドレイン領域７側へオーバーフローする高さ
に設定する。The gate region 6 is a horizontal transfer channel (n
A potential barrier is provided by forming an n − type semiconductor region on the surface of the (type) 8 by ion implantation, for example. The drain region 7 is composed of an n − type semiconductor region formed so as to be in contact with the gate region 6. The gate electrode for discharging the signal charge from the horizontal register 4 to the drain region 7 also serves as the horizontal transfer electrode. The height of the potential barrier is set to a height at which charges exceeding the handled charge amount overflow to the drain region 7 side.
【００３３】本駆動方法は、第１の実施の形態と基本的
に共通するが、ただ、水平レジスタ４の出力端部で混合
された不要部分の信号電荷[ Ｒ１＋Ｌ２ 図１（Ｃ）の
４）参照] はその量が上記ゲート領域６によるポテンシ
ャルバリアを越えて溢れるような量であるとき、そのポ
テンシャルバリアを越える分がドレイン領域７に流れ込
んで排出されるようになっている。従って、その不要部
分の信号電荷Ｒ１＋Ｌ２の水平レジスタ４による排出の
ための転送は残った分だけ行えば良い。依って、水平レ
ジスタ４の取扱い電荷量を徒らに大き目に設定くしなく
ても済む。This driving method is basically the same as that of the first embodiment, except that the signal charges [R1 + L2 of FIG. 1 (C)] of the unnecessary portion mixed at the output end of the horizontal register 4). Reference] indicates that when the amount is such that it overflows the potential barrier due to the gate region 6, the amount exceeding the potential barrier flows into the drain region 7 and is discharged. Therefore, the transfer of the unnecessary portion of the signal charges R1 + L2 for discharging by the horizontal register 4 may be performed by the remaining amount. Therefore, it is not necessary to set the handling charge amount of the horizontal register 4 unnecessarily large.
【００３４】即ち、ドレイン領域を設けない場合には一
つのラインの例えば右側の不要部分１Ｒの信号電荷Ｒ１
と次のラインの左側の不要部分１Ｌの信号電荷Ｌ２とを
混合するとその混合された電荷（Ｒ１＋Ｌ２）の量が非
常に多くなる可能性があり、その電荷を支障無く転送す
るためには、即ち電荷の漏れが生じないように転送する
には水平レジスタの取扱い電荷量をかなり大きくしなけ
ればならないという制約があるが、第２の実施の形態に
よれば、混合された電荷のゲート領域６のポテンシャル
バリアを越える分をドレイン領域７に捨てるので、水平
レジスタ４で排出のために転送しなければならない電荷
量は少なくて済み、延いては、水平レジスタの取扱い電
荷量を徒らに多くする必要性がないのである。この点
で、第２の実施の形態の方が第１の実施の形態よりも優
れているといえる。That is, when the drain region is not provided, the signal charge R1 of the unnecessary portion 1R on the right side of one line, for example.
When the signal charge L2 of the unnecessary portion 1L on the left side of the next line is mixed, the amount of the mixed charge (R1 + L2) may be very large, and in order to transfer the charge without any trouble, Although there is a constraint that the amount of charges handled by the horizontal register must be considerably large in order to transfer charges so that leakage of charges does not occur, but according to the second embodiment, the gate region 6 of mixed charges has a large amount of charges. Since the portion exceeding the potential barrier is discarded in the drain region 7, the horizontal register 4 needs to transfer a small amount of charge for discharging, and in turn, needs to increase the amount of charge handled by the horizontal register unnecessarily. There is no nature. In this respect, it can be said that the second embodiment is superior to the first embodiment.
【００３５】尚、本実施形態に係る固体撮像装置におい
ては、ゲート領域６を独立して制御する電極を有してい
ないが、それを設け、制御信号によりゲートの開閉を行
うようにしても良い。また、ゲート領域６専用の電極を
有するがそれには一定の直流バイアスを与えておき、そ
のバイアスにより一定のポテンシャルバリアができるよ
うにしてもよく、ゲート領域には種々のバリエーション
があり得る。Although the solid-state image pickup device according to this embodiment does not have an electrode for independently controlling the gate region 6, it may be provided and the gate may be opened / closed by a control signal. . Further, although an electrode dedicated to the gate region 6 is provided, a constant DC bias may be applied to the electrode so that a constant potential barrier can be formed by the bias, and there are various variations in the gate region.
【００３６】[0036]
【発明の実施の形態】図３（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第
３の実施の形態を示すもので、（Ａ）は固体撮像装置の
平面図、（Ｂ）は動作説明図である。本実施の形態は、
前提として固体撮像装置において、ドレイン領域７及び
ゲート領域６を同図の実線で示すように、水平レジスタ
４の出力端部と対応する部分のみに形成しておくことと
したものである。このようにするのは、連続する二つの
ラインの右側不要部分の信号電荷と左側不要部分の信号
電荷の混合が行われて電荷量が多くなるのが水平レジス
タ４の出力端部のみにおいてであることから中間部に対
応する部分にはゲート領域６、ドレイン領域７を設ける
ことが必要ではないうえ、中間部にドレイン領域７等が
ないと必要部分の信号電荷がドレイン領域７に排出され
ることがないので、ゲート領域６、ドレイン領域７の設
計、形成が比較的ラフで良く、不要電荷の排出を充分に
行うということのみを念頭においた設計が許されるとい
う利点があるからである。そして、ゲート領域６は独立
した電極により制御信号により制御される。この第３の
実施の形態は、請求項２の駆動方法に係る固体撮像装置
にも使用できる。3 (A) and 3 (B) show a third embodiment of the present invention. FIG. 3 (A) is a plan view of a solid-state image pickup device, and FIG. is there. In this embodiment,
As a premise, in the solid-state imaging device, the drain region 7 and the gate region 6 are formed only in the portion corresponding to the output end of the horizontal register 4 as shown by the solid line in the figure. This is done only at the output end of the horizontal register 4 where the signal charges of the unnecessary portion on the right side and the signal charges of the unnecessary portion on the left side of two consecutive lines are mixed to increase the charge amount. Therefore, it is not necessary to provide the gate region 6 and the drain region 7 in the portion corresponding to the middle portion, and the signal charge of the necessary portion is discharged to the drain region 7 if there is no drain region 7 or the like in the middle portion. This is because the gate region 6 and the drain region 7 can be designed and formed in a relatively rough manner, and there is an advantage that a design that allows only the discharge of unnecessary charges is allowed. The gate region 6 is controlled by a control signal by an independent electrode. The third embodiment can also be used in the solid-state imaging device according to the driving method of claim 2.
【００３７】ところで、４：３モードのときにおける左
側と右側の不要部分１Ｌ、１Ｒの画素数が完全に一致し
ていない場合もある。具体的には、図３（Ｂ）に示すよ
うに、左側不要部分１Ｌの信号電荷の方が右側不要部分
２Ｒの信号電荷よりも画素数をやや多くする場合があ
る。この場合には、水平走査期間における必要部分の信
号電荷の水平転送を終えた後、更にその画素数の差の部
分だけ余計に右側不要部分の信号電荷Ｒ１を転送してそ
の信号電荷の先頭が水平レジスタ４の出力端に来るよう
にするのである。By the way, there are cases where the numbers of pixels of the unnecessary portions 1L and 1R on the left and right sides in the 4: 3 mode do not completely match. Specifically, as shown in FIG. 3B, the number of pixels of the signal charge of the left unnecessary portion 1L may be slightly larger than the number of pixels of the signal charge of the right unnecessary portion 2R. In this case, after the horizontal transfer of the signal charge of the necessary portion in the horizontal scanning period is completed, the signal charge R1 of the unnecessary portion on the right side is additionally transferred by the portion corresponding to the difference in the number of pixels, and the beginning of the signal charge is It is arranged so as to come to the output end of the horizontal register 4.
【００３８】そして、制御信号によりゲート電極６の開
閉を行う場合では、ゲートは、基本的には垂直転送期間
中に開き、それ以外のときは閉じている。従って、一つ
のラインの必要部分１Ｃの水平転送を終えた後垂直転送
に入る前にそのラインの右側の不要部分１Ｒの信号が一
部ないし全部水平レジスタ７に排出され、その後垂直レ
ジスタから次のラインの信号電荷が水平レジスタ４内に
転送される。従って、その新たなラインの左側不要部分
１Ｌの信号電荷が水平レジスタ４の出力端部に入っても
そこの電荷量は多くならない。When the gate electrode 6 is opened / closed by the control signal, the gate is basically opened during the vertical transfer period, and is closed at other times. Therefore, after completing the horizontal transfer of the necessary portion 1C of one line and before starting the vertical transfer, a part or all of the signal of the unnecessary portion 1R on the right side of the line is discharged to the horizontal register 7, and then the vertical register The signal charge of the line is transferred into the horizontal register 4. Therefore, even if the signal charge of the left unnecessary portion 1L of the new line enters the output end of the horizontal register 4, the amount of charge there does not increase.
【００３９】尚、図３（Ａ）の破線で示すように、水平
レジスタ４の出力端部の反対側の端部にもドレイン領域
７、ゲート領域６を形成しても良い。このようにする
と、水平レジスタ４の出力端部で左側不要部分１Ｌの信
号電荷と混合される右側不要部分１Ｒの信号電荷の一部
又は全部をそのドレイン領域７へゲート領域６を介して
排出しておくことができ、水平レジスタ４の出力端部で
不要部分の信号電荷が混合されてもその信号電荷がドレ
イン領域７以外に溢れる可能性をより完璧に防止するこ
とができる。As shown by the broken line in FIG. 3A, the drain region 7 and the gate region 6 may be formed at the end of the horizontal register 4 opposite to the output end thereof. By doing so, a part or all of the signal charge of the right unnecessary portion 1R mixed with the signal charge of the left unnecessary portion 1L at the output end of the horizontal register 4 is discharged to the drain region 7 via the gate region 6. Therefore, even if the signal charge of the unnecessary portion is mixed at the output end of the horizontal register 4, it is possible to more completely prevent the signal charge from overflowing other than the drain region 7.
【００４０】[0040]
【発明の実施の形態】図４及び図５は本発明の第４の実
施の形態を示すもので、図４（Ａ）は固体撮像装置の平
面図、（Ｂ）は４：３モードでの水平レジスタ内の信号
電荷の流れを説明する流れ説明図、図５は１６：９モー
ド及び４：３モードでの水平レジスタの動作を説明する
タイムチャートである。本実施の形態は、水平周期毎に
黒レベルを検出して暗電流成分を信号から捨象（消去）
できるようにするものである。4 and 5 show a fourth embodiment of the present invention. FIG. 4 (A) is a plan view of a solid-state image pickup device, and FIG. 4 (B) is in a 4: 3 mode. FIG. 5 is a flow chart for explaining the flow of signal charges in the horizontal register, and FIG. 5 is a time chart for explaining the operation of the horizontal register in the 16: 9 mode and the 4: 3 mode. In the present embodiment, the black level is detected every horizontal period and the dark current component is removed (erased) from the signal.
It enables you to do it.
【００４１】上記各実施の形態は、アスクペクト可変固
体撮像装置の水平レジスタでの不要信号を排出する時の
周波数をそれまでの例えば半分に低減できるものである
が、しかし、信号から黒レベル成分を捨象するための黒
レベル検出を行うようにされていない。そこで、オプチ
カルブラック領域を設けて黒レベルを検出できるように
すべく撮像領域の上又は下にオプチカルブラック領域を
設け、各フィールド期間毎に黒レベル検出をすることを
試みた。というのは、４：３モードのときにも水平周期
毎に黒レベル検出できるようにするには、縦長のオプチ
カルブラック領域を撮像領域１の必要部分（４：３モー
ド下における有効領域）１Ｃの左側か右側の側辺に隣接
して設けることが必要になるように思われ、そして、そ
れは１６：９モードでのきちんとした撮像を阻むので不
可能と思われたからである。In each of the above-mentioned embodiments, the frequency at the time of discharging an unnecessary signal in the horizontal register of the askect variable solid-state image pickup device can be reduced to, for example, half that before, but the black level component is removed from the signal. It is not designed to perform black level detection for discarding. Therefore, an optical black area is provided above or below the imaging area so as to detect the black level by providing the optical black area, and an attempt is made to detect the black level for each field period. This is because in order to detect the black level at every horizontal period even in the 4: 3 mode, the vertically long optical black area is set in the necessary portion of the imaging area 1 (effective area in the 4: 3 mode) 1C. It seemed necessary to place it adjacent to the left or right flank, and that would be impossible as it would prevent proper imaging in 16: 9 mode.
【００４２】しかし、撮像領域の上又は下にオプチカル
ブラック領域を設けて黒レベル検出を行うようにした場
合、その検出がフィールド期間毎にしか行われない、即
ち検出周期が水平周期に比較して極めて長く（ＮＴＳＣ
方式の場合水平周期の５２５／２倍）になり、黒レベル
信号をクランプした場合のノイズがより低周波に現れる
という問題があった。また、固体撮像装置、特にＦＩＴ
（フレームインターライン）型ＣＣＤ固体撮像装置にお
いては、画面内における暗電流が一定ではなく、垂直方
向におけるばらつきは無視できないほど大きい。即ち、
ＦＩＴ型ＣＣＤ固体撮像装置の場合、暗電流は主に蓄積
領域で生じるが、電荷が蓄積領域に存在する時間がライ
ン毎に異なり、画面の上部の水平ラインでは数Ｈ程度で
あるので暗電流は比較的小さいが、下部になるほど電荷
が蓄積領域に存在する時間が１フィールドに近くなり、
暗電流が非常に大きくなるのである。そこで、アスペク
ト可変の固体撮像装置においても１６：９モードと４：
３モードのいずれの下でも水平周期での黒レベル検出を
可能にすべく開発したのが本実施の形態なのである。However, when an optical black area is provided above or below the imaging area to detect the black level, the detection is performed only for each field period, that is, the detection cycle is compared with the horizontal cycle. Extremely long (NTSC
In the case of the system, it becomes 525/2 times the horizontal cycle), and there is a problem that noise when the black level signal is clamped appears at a lower frequency. In addition, solid-state imaging devices, especially FIT
In the (frame interline) type CCD solid-state imaging device, the dark current in the screen is not constant, and the variation in the vertical direction is so large that it cannot be ignored. That is,
In the case of the FIT type CCD solid-state image pickup device, dark current is mainly generated in the accumulation region, but the time during which the charges are present in the accumulation region differs line by line, and the dark current is about several H in the horizontal line at the top of the screen. Although it is relatively small, the time when the charge is in the accumulation region becomes closer to one field as it gets lower,
The dark current becomes very large. Therefore, even in the solid-state imaging device with variable aspect ratio, the 16: 9 mode and the 4: 9 mode are used.
The present embodiment is developed to enable the black level detection in the horizontal cycle under any of the three modes.
【００４３】本実施の形態に係る固体撮像装置は、先
ず、第１に、撮像領域１の左側に、換言すれば、４：３
モード下において左側、即ち水平転送における出力端側
の不要部分１Ｌの左側側辺にに隣接してオプチカルブラ
ック領域１Ｂを有するという特徴を有している。第２
に、水平レジスタ４は二つに分割され、その分割された
ものの内の一方である第１の水平レジスタＨ＃１−ＣＣ
Ｄは撮像領域に対応して設けられており、分割されたも
のの内の他方である第２の水平レジスタＨ＃２−ＣＣＤ
はオプチカルブラック領域１Ｂに対応して設けられてい
るという特徴を有している。In the solid-state image pickup device according to this embodiment, first, on the left side of the image pickup area 1, in other words, 4: 3.
It is characterized in that it has an optical black region 1B adjacent to the left side of the unnecessary portion 1L on the output end side in horizontal transfer in the mode, that is, on the left side. Second
The horizontal register 4 is divided into two, and the first horizontal register H # 1-CC which is one of the divided ones.
D is a second horizontal register H # 2-CCD that is provided corresponding to the image pickup area and is the other of the divided ones.
Has a feature that it is provided corresponding to the optical black region 1B.
【００４４】この第１及び第２の水平レジスタＨ＃１−
ＣＣＤ、Ｈ＃２−ＣＣＤはドライバ１６によって独立し
て駆動制御される。φＨ＃１、φＨ＃２はその駆動パル
スである。１７はドライバ６を制御するタイミングゼネ
レータである。そして、第２の水平レジスタＨ＃２−Ｃ
ＣＤの出力端に、フローティングディフュージョン、リ
セットトランジスタ、バッファからなる出力部５が接続
され、該出力部５を通じて信号の出力が為される。尚、
本実施の形態の説明では簡略化のため、第２の水平レジ
スタＨ＃２−ＣＣＤのパケット数とオプチカルブラック
領域の水平方向の画素数が一致しているかのように説明
しているが、これに所謂空送りを追加する方がより実際
的である。The first and second horizontal registers H # 1-
The CCD and H # 2-CCD are independently driven and controlled by the driver 16. φH # 1 and φH # 2 are the drive pulses. A timing generator 17 controls the driver 6. Then, the second horizontal register H # 2-C
An output section 5 including a floating diffusion, a reset transistor and a buffer is connected to the output terminal of the CD, and a signal is output through the output section 5. still,
In the description of the present embodiment, for simplification, it is explained that the number of packets of the second horizontal register H # 2-CCD and the number of pixels in the horizontal direction of the optical black area match. It is more practical to add so-called blank feed to.
【００４５】次に、動作を説明する。１６：９モード下
における動作は、第１と第２の水平レジスタＨ＃１−Ｃ
ＣＤ、Ｈ＃２−ＣＣＤが共に同一の動作をし、これは一
般のオプチカルブラック領域付きＣＣＤ固体撮像装置と
略同一の動作をすることになる。即ち、水平ブランキン
グ期間の終了直前に垂直レジスタから水平レジスタ４
（Ｈ＃１−ＣＣＤ及びＨ＃２−ＣＣＤ）への撮像領域１
（１Ｒ、１Ｃ、１Ｌ）からの信号電荷（１６：９モード
下では不要電荷はない。）及びオプチカルブラック領域
１Ｂからの信号電荷を転送し、そして、そのオプチカル
ブラック領域１Ｂからの信号の出力を行う。そして、水
平ブランキング期間が終了すると、撮像領域１からの信
号電荷を水平転送するのである。Next, the operation will be described. The operation under the 16: 9 mode is performed by the first and second horizontal registers H # 1-C.
Both the CD and the H # 2-CCD operate in the same manner, which means that they operate in almost the same manner as a general CCD solid-state image pickup device with an optical black area. That is, immediately before the end of the horizontal blanking period, the vertical register to the horizontal register 4
Imaging area 1 to (H # 1-CCD and H # 2-CCD)
The signal charge from (1R, 1C, 1L) (there is no unnecessary charge under the 16: 9 mode) and the signal charge from the optical black region 1B are transferred, and the signal output from the optical black region 1B is transferred. To do. Then, when the horizontal blanking period ends, the signal charges from the imaging region 1 are horizontally transferred.
【００４６】次に、４：３モードの動作を図４（Ｂ）、
図５を参照して説明する。このモードでは、各水平ブラ
ンキング期間は４つの期間に分かれている。先ず、各水
平ブランキング期間の開始時点（第１の期間の開始時
点）ｔ１における状態を説明する。この状態は第ｎ番目
の水平ラインの必要部分１Ｃの信号電荷の出力を終え、
そのラインの右側不要部分１Ｒの信号電荷（これを仮に
Ｒ１とする。）が水平レジスタ４の出力端部に存在し、
これからその不要部分の信号電荷の排出をしようとする
状態である。Next, the operation in the 4: 3 mode is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. In this mode, each horizontal blanking period is divided into four periods. First, the state at the start time point (start time point of the first period) t1 of each horizontal blanking period will be described. In this state, the output of the signal charge of the necessary portion 1C of the nth horizontal line is finished,
The signal charge of the unnecessary portion 1R on the right side of the line (this is assumed to be R1) exists at the output end of the horizontal register 4,
This is a state in which the signal charge of the unnecessary portion is about to be discharged.
【００４７】ｔ１〜ｔ２の期間、即ち上記４つの期間の
内の第１の期間に、第１の水平レジスタＨ＃１−ＣＣＤ
を停止し、第２の水平レジスタＨ＃２−ＣＣＤを駆動す
ることにより上記不要電荷Ｒ１を排出し、第２の水平レ
ジスタＨ＃２−ＣＣＤを空にする。この排出は２倍速転
送により行われる。次に、ｔ２〜ｔ３の期間、即ち上記
４つの期間の内の第２の期間に、垂直レジスタから水平
レジスタ４への信号電荷（第ｎ＋１番目の信号電荷）を
転送をする。このときは、第１及び第２の水平レジスタ
Ｈ＃１−ＣＣＤ、Ｈ＃２−ＣＣＤを共に停止する。During the period from t1 to t2, that is, the first period among the above four periods, the first horizontal register H # 1-CCD
Are stopped and the second horizontal register H # 2-CCD is driven to discharge the unnecessary charges R1 to empty the second horizontal register H # 2-CCD. This discharge is performed by double speed transfer. Next, in the period from t2 to t3, that is, in the second period of the above four periods, the signal charge (n + 1th signal charge) from the vertical register to the horizontal register 4 is transferred. At this time, both the first and second horizontal registers H # 1-CCD and H # 2-CCD are stopped.
【００４８】この転送によって上記第ｎ番目の水平ライ
ンの右側不要部分１Ｒからの信号電荷Ｒ１と、第ｎ番目
のラインの左側不要部分１Ｌからの信号電荷（これを仮
にＬ２とする。）とが混合される。勿論、この転送によ
ってオプチカルブラック領域１Ｂからの信号電荷、即ち
黒レベルを示す信号電荷も水平レジスタ４（Ｈ＃１−Ｃ
ＣＤ、Ｈ＃２−ＣＣＤ）に取り込まれることはいうまで
もない。尚、この不要電荷Ｒ１とＬ２の混合により加算
された電荷の量が水平レジスタ４の取扱い電荷量を越え
ないようにするためにリミッタにより電荷量を制限する
ことが望ましい。By this transfer, the signal charge R1 from the right unnecessary portion 1R of the nth horizontal line and the signal charge from the left unnecessary portion 1L of the nth line (this is assumed to be L2). Mixed. Of course, the signal charge from the optical black region 1B, that is, the signal charge indicating the black level is also transferred to the horizontal register 4 (H # 1-C) by this transfer.
Needless to say, it is taken into CD, H # 2-CCD). It should be noted that it is desirable to limit the amount of charges by the limiter so that the amount of charges added by mixing the unnecessary charges R1 and L2 does not exceed the amount of charges handled by the horizontal register 4.
【００４９】次のｔ３〜ｔ４の期間、即ち上記４つの期
間の内の第３の期間に上記オプチカルブラック領域１Ｂ
からの信号電荷、即ち黒レベルを示す信号が水平レジス
タ４の水平転送により出力される。尚、この期間は１μ
秒程度と極めて短い。そして、この黒レベルを示す信号
電荷が読み出されて信号から暗電流成分の消去（捨象）
に用いることができるのである。この期間は第１及び第
２の水平レジスタが共に動作する。次のｔ４〜ｔ５の期
間、即ち上記４つの期間の内の第４の期間に上記混合さ
れた不要電荷Ｒ１＋Ｌ２が水平レジスタ４の水平転送に
より排出される。この排出は水平ブランキング期間の終
了時点ｔ５で終了する。この終了時点ｔ５ではその第ｎ
＋１番目の水平ラインの必要部分１Ｃの信号電荷（Ｃ
２）はその先頭が水平レジスタ４の出力端に達する位置
まで転送され、必要部分１Ｃの信号電荷Ｃ２をすぐ出力
できる状態になっている。In the next period of t3 to t4, that is, the third period of the above four periods, the optical black region 1B is formed.
The signal charge from, that is, the signal indicating the black level is output by the horizontal transfer of the horizontal register 4. In addition, this period is 1μ
Very short, about a second. Then, the signal charge indicating the black level is read out, and the dark current component is erased (rejected) from the signal.
Can be used for. During this period, the first and second horizontal registers operate together. During the next period of t4 to t5, that is, the fourth period of the above four periods, the mixed unnecessary charges R1 + L2 are discharged by the horizontal transfer of the horizontal register 4. This discharge ends at the end time point t5 of the horizontal blanking period. At the end time t5, the nth
The signal charge of the required portion 1C of the + 1st horizontal line (C
2) is transferred to the position where the head reaches the output end of the horizontal register 4, and the signal charge C2 of the necessary portion 1C can be immediately output.
【００５０】そして、水平ブランキング期間が終了する
と、その必要部分１Ｃの信号電荷Ｃ２の出力が開始され
る。そして、次の水平ブランキング期間が開始するまで
にその水平ラインの信号電荷Ｃ２の転送が終了する。そ
の終了時点ｔ１から今までの動作が同じように繰り返さ
れる。このような駆動方法によれば、第ｎ番目の水平ラ
インの不要信号（反出力端側の不要信号）Ｒ１が第１の
水平レジスタＨ＃１−ＣＣＤの出力端部に残っている状
態でｎ＋１番目の水平ラインの信号を第１の水平レジス
タＨ＃１−ＣＣＤに転送することによってオプチカルブ
ラック領域の信号電荷を取り込むと共に上記不要信号Ｒ
１とｎ＋１番目の水平ラインの不要信号（出力端側の不
要信号）Ｌ２とを混合し、その後第１及び第２の水平レ
ジスタＨ＃１−ＣＣＤ、Ｈ＃２−ＣＣＤを駆動すること
により先ずオプチカルブラック領域１Ｂの信号電荷（即
ち黒レベルを示す信号電荷）を取り出し、しかる後、そ
の混合された不要電荷Ｒ１＋Ｌ２の排出ができる。Then, when the horizontal blanking period ends, the output of the signal charge C2 of the necessary portion 1C is started. By the time the next horizontal blanking period starts, the transfer of the signal charge C2 on that horizontal line is completed. The operation up to the end time t1 is repeated in the same manner. According to such a driving method, in the state where the unnecessary signal R1 of the nth horizontal line (unwanted signal on the opposite output end side) R1 remains at the output end of the first horizontal register H # 1-CCD, n + 1 By transferring the signal of the th horizontal line to the first horizontal register H # 1-CCD, the signal charge of the optical black region is captured and the unnecessary signal R
First, by mixing the 1st and n + 1th horizontal line unwanted signals (unwanted signals on the output end side) L2, and then driving the first and second horizontal registers H # 1-CCD and H # 2-CCD. The signal charge of the optical black region 1B (that is, the signal charge indicating the black level) is taken out, and thereafter, the mixed unnecessary charge R1 + L2 can be discharged.
【００５１】依って、水平レジスタで不要信号を掃き捨
てるための駆動周波数を例えばそれまでの半分に低減で
きるという効果を享受しつつ水平周期毎の黒レベル検出
ができる。尚、本実施の形態においては、第１乃至第３
の実施の形態よりも水平ブランキング期間内に行うべき
動作が２動作増えるが、その内の第１の動作である、第
２の水平レジスタＨ＃２−ＣＣＤから不要電荷Ｒ１を廃
棄する動作は１μ秒程度で済み、また、第２の動作であ
る、オプチカルブラック領域１Ｂからの黒レベルを示す
信号電荷の読み出し動作は少なくとも暗電流成分を捨象
する方式を採る以上必ず必要である動作であり、しかも
それは０．５μ秒程度で済む。従って、動作が多いこと
は駆動周波数を高くする割合は若干である。Therefore, it is possible to detect the black level for each horizontal period while enjoying the effect that the driving frequency for sweeping away the unnecessary signal by the horizontal register can be reduced to, for example, half of that. In the present embodiment, the first to third
The number of operations to be performed within the horizontal blanking period is increased by two operations as compared with the embodiment described above, but the first operation among them is the operation of discarding the unnecessary charges R1 from the second horizontal register H # 2-CCD. It takes about 1 μs, and the second operation, that is, the operation of reading out the signal charge indicating the black level from the optical black region 1B, is an operation that is absolutely necessary at least as long as the dark current component is removed. Moreover, it takes about 0.5 μs. Therefore, the fact that there are many operations means that the driving frequency is increased only slightly.
【００５２】尚、上記各実施の形態は本発明をインター
ライン型ＣＣＤ固体撮像装置に適用したものものである
が、本発明はそれ以外のタイプのもの、例えばフレーム
インターライン型ＣＣＤ固体撮像装置にも適用すること
ができる。また、上記第１乃至第３の各実施の形態に係
る固体撮像装置には水平レジスタは１個しかないが、し
かし、水平レジスタを２個有するタイプのＣＣＤ固体撮
像装置にも本発明を適用することができる。また、必要
部分１Ｃの信号電荷は基本的には水平走査期間に転送さ
れるといえるが、厳密には、実際は、必要部分１Ｃの信
号電荷のごく一部は水平ブランキング期間にも転送（読
み出し）が為される。しかし、説明の簡略化のために水
平ブランキング期間中には一切読み出されないかのよう
に動作説明をした。Although each of the above-described embodiments applies the present invention to an interline CCD solid-state image pickup device, the present invention is applicable to other types such as a frame interline CCD solid-state image pickup device. Can also be applied. Further, although the solid-state image pickup device according to each of the first to third embodiments has only one horizontal register, the present invention is also applied to a CCD solid-state image pickup device of a type having two horizontal registers. be able to. Further, although it can be said that the signal charge of the required portion 1C is basically transferred during the horizontal scanning period, strictly speaking, in reality, a small part of the signal charge of the required portion 1C is transferred (read out) also during the horizontal blanking period. ) Is done. However, for simplification of the explanation, the operation is explained as if it is not read during the horizontal blanking period.
【００５３】[0053]
【発明の効果】請求項１の固体撮像装置の駆動方法によ
れば、小アスペクト比のときにおいて、一つの水平ライ
ン（第ｎ番目のライン）の水平レジスタの出力端から遠
い側の不要部分の信号電荷とその次の水平ライン（第ｎ
＋１番目のライン）の水平レジスタの出力端と近い側の
不要部分の信号電荷とを混合して排出するので、各水平
ブランキング期間におけるその期間開始直後に従来のア
スペクト比可変型ＣＣＤ固体撮像装置で行っていた不要
部分の信号電荷排出のための水平レジスタを行わなくて
も済み、不要部分の信号電荷排出のための水平レジスタ
は水平ブランキング期間の後側においてのみ行えば良
い。従って、水平駆動周波数を例えば半分というように
相当に低く、あるいは各水平ブランキング期間における
不要部分の信号電荷の排出のために水平レジスタを高速
転送させる時間を例えば半分にというように相当に短く
することができる。依って、不要輻射を低減でき、水平
レジスタの転送不良発生確率が低減し、水平レジスタの
高速転送性能を徒らに高める必要性がなくなり、あるい
は、各水平周期おける不要輻射発生時間を短くできる。According to the driving method of the solid-state image pickup device of the first aspect, in the case of a small aspect ratio, one horizontal line (nth line) of the unnecessary portion far from the output end of the horizontal register. Signal charge and the next horizontal line (nth
Since the output of the horizontal register of the (+ 1st line) and the unnecessary portion of the signal charges on the near side are mixed and discharged, the conventional aspect ratio variable CCD solid-state image pickup device immediately after the start of each horizontal blanking period. It is not necessary to perform the horizontal register for discharging the signal charge of the unnecessary portion, which has been performed in the above, and the horizontal register for discharging the signal charge of the unnecessary portion may be performed only on the rear side of the horizontal blanking period. Therefore, the horizontal driving frequency is considerably low, for example, half, or the time for transferring the horizontal register at high speed for discharging the unnecessary portion of the signal charges in each horizontal blanking period is considerably short, for example, half. be able to. Therefore, unnecessary radiation can be reduced, the transfer failure occurrence probability of the horizontal register can be reduced, and there is no need to increase the high-speed transfer performance of the horizontal register, or the unnecessary radiation generation time in each horizontal cycle can be shortened.
【００５４】請求項２の固体撮像装置の駆動方法によれ
ば、請求項１ＣＣＤ固体撮像装置の駆動方法と同様に、
不要部分の信号電荷排出のための水平レジスタによる転
送を水平ブランキング期間の後側においてのみ行えば良
いので、請求項１のＣＣＤ固体撮像装置で享受できた効
果をすべて享受できるほか、不要部分の信号電荷の少な
くとも一部をドレイン領域へ排出することができるの
で、水平レジスタで転送しなければならない不要部分の
信号電荷の電荷量が水平レジスタの取扱い電荷量を越え
ないようにすることができ得る。According to the driving method of the solid-state imaging device of claim 2, as in the driving method of the CCD solid-state imaging device of claim 1,
Since the transfer by the horizontal register for discharging the signal charge of the unnecessary portion is performed only at the rear side of the horizontal blanking period, it is possible to enjoy all the effects that the CCD solid-state imaging device according to claim 1 can enjoy. Since at least a part of the signal charge can be discharged to the drain region, it is possible to prevent the amount of signal charge of an unnecessary part that must be transferred by the horizontal register from exceeding the amount of charge handled by the horizontal register. .
【００５５】請求項３の固体撮像装置の駆動方法によれ
ば、請求項１及び２の固体撮像装置の駆動方法と同様
に、不要部分の信号電荷排出のための水平レジスタによ
る転送を水平ブランキング期間の後側においてのみ行え
ば良いので、請求項１及び２の固体撮像装置の駆動方法
で享受できた効果をすべて享受できるほか、水平レジス
タ出力端から遠い側の不要部分の信号電荷を予めドレイ
ン領域へ排出することができるので、水平レジスタで転
送しなければならない不要部分の信号電荷の電荷量が水
平レジスタの取扱い電荷量を越えないようにすることが
容易にでき得る。According to the solid-state image pickup device driving method of the third aspect, similarly to the solid-state image pickup device driving methods of the first and second aspects, the transfer by the horizontal register for discharging the signal charge of the unnecessary portion is horizontally blanked. Since it may be performed only on the rear side of the period, all the effects obtained by the driving method of the solid-state imaging device according to claims 1 and 2 can be enjoyed, and the signal charge of the unnecessary portion on the side far from the output terminal of the horizontal register is drained in advance. Since it can be discharged to the region, it can be easily prevented that the charge amount of the signal charge of the unnecessary portion that must be transferred by the horizontal register does not exceed the charge amount handled by the horizontal register.
【００５６】請求項４の固体撮像装置の駆動方法によれ
ば、第ｎ番目の水平ラインの不要信号（反出力端側の不
要信号）が第２の水平レジスタの出力端部に残っている
状態でｎ＋１番目の水平ラインの信号を第１の水平レジ
スタに転送することによってオプチカルブラック領域の
信号電荷を取り込むと共に上記不要信号とｎ＋１番目の
水平ラインの不要信号（出力端側の不要信号）とを混合
し、その後第１の水平レジスタを駆動することにより先
ずオプチカルブラック領域の信号電荷（即ち黒レベルを
示す信号電荷）を取り出し、しかる後、その混合された
不要電荷の排出ができる。依って、水平レジスタで不要
信号を掃き捨てるための駆動周波数を例えばそれまでの
半分に低減できるという効果を享受しつつ水平周期毎の
黒レベル検出ができる。According to the solid-state image pickup device driving method of the present invention, the unnecessary signal of the n-th horizontal line (the unnecessary signal on the opposite output end side) remains at the output end of the second horizontal register. By transferring the signal of the (n + 1) th horizontal line to the first horizontal register, the signal charge of the optical black region is captured and the unnecessary signal and the unnecessary signal of the (n + 1) th horizontal line (the unnecessary signal on the output end side) are By mixing and then driving the first horizontal register, the signal charges in the optical black region (that is, the signal charges indicating the black level) are first taken out, and thereafter, the mixed unnecessary charges can be discharged. Therefore, it is possible to detect the black level for each horizontal period while enjoying the effect that the driving frequency for sweeping away the unnecessary signal by the horizontal register can be reduced to, for example, half that of the driving frequency.
【図１】（Ａ）乃至（Ｃ）は本発明固体撮像装置の駆動
方法の第１の実施の形態を説明するためのもので、
（Ａ）は概略構成を示す平面図、（Ｂ）は水平ブランキ
ングパルスと、水平レジスタを駆動する水平駆動パルス
を示すタイムチャート、（Ｃ）はアスペクト比４：３モ
ードでの水平レジスタ内の信号電荷の流れ説明図であ
る。1A to 1C are views for explaining a first embodiment of a driving method of a solid-state imaging device according to the present invention.
(A) is a plan view showing a schematic structure, (B) is a time chart showing a horizontal blanking pulse and a horizontal driving pulse for driving the horizontal register, and (C) is a horizontal register in the aspect ratio 4: 3 mode. It is an explanatory view of a signal charge flow.
【図２】図２（Ａ）乃至（Ｃ）は本発明固体撮像装置の
駆動方法の第２の実施の形態を示もので、（Ａ）は平面
図、（Ｂ）はドレイン領域、ゲート領域等を示す断面
図、（Ｃ）は不要電荷のドレイン領域への排出時におけ
る、（Ｂ）に示す部分のポテンシャルプロフィールであ
る。2A to 2C show a second embodiment of a method for driving a solid-state imaging device according to the present invention, FIG. 2A being a plan view, FIG. 2B being a drain region and a gate region. And (C) are potential profiles of the portion shown in (B) when unnecessary charges are discharged to the drain region.
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は本発明固体撮像装置の駆動方
法の第３の実施の形態を示すもので、（Ａ）は平面図、
（Ｂ）は動作説明図である。3A and 3B show a third embodiment of a method for driving a solid-state imaging device according to the present invention, in which FIG.
(B) is an operation explanatory view.
【図４】本発明固体撮像装置の駆動方法の第４の実施の
形態を説明するためのもので、（Ａ）は固体撮像装置の
平面図、（Ｂ）は４：３モードでの水平レジスタ内の信
号電荷の流れ説明図である。4A and 4B are diagrams for explaining a fourth embodiment of a method for driving a solid-state imaging device of the present invention, where FIG. 4A is a plan view of the solid-state imaging device, and FIG. 4B is a horizontal register in a 4: 3 mode. FIG. 3 is a diagram for explaining the flow of signal charges in the inside.
【図５】上記第４の実施の形態における１６：９のモー
ドと４：３モードでの水平レジスタの動作を示すタイム
チャートである。FIG. 5 is a time chart showing the operation of the horizontal register in the 16: 9 mode and the 4: 3 mode in the fourth embodiment.
【図６】（Ａ）、（Ｂ）はかかるアスペクト比可変のＣ
ＣＤ固体撮像装置の従来例を説明するためのもので、
（Ａ）は概略構成を示す平面図、（Ｂ）は水平ブランキ
ングパルスと、水平レジスタを駆動する水平駆動パルス
を示すタイムチャートである。FIG. 6A and FIG. 6B are C with variable aspect ratios.
To explain a conventional example of a CD solid-state imaging device,
(A) is a plan view showing a schematic configuration, and (B) is a time chart showing a horizontal blanking pulse and a horizontal driving pulse for driving a horizontal register.
１ 撮像領域 １Ｒ 右側（水平レジスタの出力端から遠い側）不要部
分 １Ｌ 左側（水平レジスタの出力端から近い側）不要部
分 １Ｃ 中間の必要部分 １Ｂ オプチカルブラック領域 ２ 受光素子 ３ 垂直レジスタ ４ 水平レジスタ Ｈ＃１−ＣＣＤ 第１の水平レジスタ Ｈ＃２−ＣＣＤ 第２の水平レジスタ ６ ゲート領域 ７ ドレイン領域 Ｒ１、Ｒ２ 第ｎ番目、第ｎ＋１番目の水平ラインの右
側（水平レジスタの出力端から遠い側）不要部分の信号
電荷 Ｌ１、Ｌ２ 第ｎ番目、第ｎ＋１番目の水平ラインの左
側（水平レジスタの出力端から近い側）不要部分の信号
電荷 Ｃ１、Ｃ２ 第ｎ番目、第ｎ＋１番目の水平ラインの必
要部分の信号電荷1 Imaging area 1R Right side (away from the output end of the horizontal register) Unnecessary part 1L Left side (closer to the output end of the horizontal register) Unnecessary part 1C Intermediate necessary part 1B Optical black area 2 Light receiving element 3 Vertical register 4 Horizontal register H # 1-CCD first horizontal register H # 2-CCD second horizontal register 6 gate area 7 drain area R1, R2 right side of the nth and n + 1th horizontal lines (the side far from the output end of the horizontal register) Unnecessary signal charge L1, L2 Left side of nth and n + 1th horizontal lines (side closer to output end of horizontal register) Unnecessary signal charge C1, C2 Necessary for nth and n + 1th horizontal lines Signal charge of part
Claims (4)
縦横に配列され該受光素子の各垂直列に対応してその垂
直列の信号電荷を垂直転送する垂直レジスタが配接され
た撮像領域と、上記各垂直レジスタからの信号電荷を水
平転送する水平レジスタを少なくとも備え、上記アスペ
クト比対応の信号の出力と、撮像領域の左右の不要部分
の信号電荷を水平ブランキング期間中に排出することに
よるそのアスペクト比より小さな小アスペクト比対応の
信号の出力が可能な固体撮像装置の駆動方法であって、 小アスペクト比対応の信号の出力は、 上記水平レジスタにより第ｎ（ｎ：正の整数）番目の水
平ラインの必要部分の信号電荷の水平転送を行うと共
に、第ｎライン目の水平ラインの水平レジスタ出力端か
ら遠い方の不要部分の信号電荷について一部或いは全部
をその水平レジスタの出力端部まで転送し、 その後、水平ブランキング期間が来ると上記垂直レジス
タによる垂直転送によりそこからその水平レジスタへ第
ｎ＋１番目の水平ラインの信号電荷を転送することによ
り上記第ｎ番目の水平ラインの水平レジスタ出力端から
遠い側の不要部分の信号電荷と第ｎ＋１番目の水平ライ
ンの水平レジスタの出力端から近い側の不要部分の信号
電荷とを混合し、 しかる後、その混合された不要部分の信号電荷をその水
平ブランキング期間中に水平レジスタから排出し、その
後、その第ｎ＋１番目の水平ラインの必要部分の信号電
荷を転送、出力することにより行うことを特徴とする固
体撮像装置の駆動方法1. An imaging region in which light-receiving elements are arranged vertically and horizontally corresponding to a certain aspect ratio, and vertical registers corresponding to respective vertical columns of the light-receiving elements are provided with vertical registers for vertically transferring signal charges of the vertical columns. By providing at least a horizontal register for horizontally transferring the signal charge from each of the vertical registers, and outputting the signal corresponding to the aspect ratio and discharging the signal charges of unnecessary portions on the left and right of the imaging region during the horizontal blanking period. A method for driving a solid-state imaging device capable of outputting a signal corresponding to a small aspect ratio smaller than the aspect ratio, wherein the output of the signal corresponding to the small aspect ratio is the n-th (n: positive integer) number by the horizontal register. Horizontal transfer of the signal charge of the necessary portion of the horizontal line is performed, and the signal charge of the unnecessary portion far from the horizontal register output end of the nth horizontal line is A part or all of the signal is transferred to the output end of the horizontal register, and thereafter, when the horizontal blanking period comes, the signal charge of the (n + 1) th horizontal line is transferred from the vertical register to the horizontal register. As a result, the signal charge of the unnecessary portion of the n-th horizontal line far from the horizontal register output end and the signal charge of the unnecessary portion of the n + 1-th horizontal line near the output end of the horizontal register are mixed, After that, the signal charge of the mixed unnecessary portion is discharged from the horizontal register during the horizontal blanking period, and thereafter, the signal charge of the necessary portion of the (n + 1) th horizontal line is transferred and output. Driving method of solid-state imaging device characterized by
縦横に配列され該受光素子の各垂直列に対応してその垂
直列の信号電荷を垂直転送する垂直レジスタが配接され
た撮像領域と、上記各垂直レジスタからの信号電荷を水
平転送する水平レジスタと、その少なくとも出力端部の
反撮像領域側に設けられたドレイン領域を少なくとも備
え、上記アスペクト比対応の信号の出力と、撮像領域の
左右の不要部分の信号電荷を水平ブランキング期間中に
排出することによるそのアスペクト比より小さな小アス
ペクト比対応の信号の出力が可能な固体撮像装置の駆動
方法であって、 小アスペクト比対応の信号の出力は、 上記水平レジスタにより第ｎ番目の水平ラインの必要部
分の信号電荷の転送を行うと共に、第ｎ番目の水平ライ
ンの水平レジスタ出力端から遠い方の不要部分の信号電
荷について一部或いは全部をその水平レジスタの出力端
部まで水平転送し、 その後、水平ブランキング期間がくると上記垂直レジス
タによる垂直転送によりそこからその水平レジスタへ第
ｎ＋１番目の水平ラインの信号を転送することにより上
記第ｎ番目の水平ラインの水平レジスタ出力端から遠い
側の不要部分の信号電荷と第ｎ＋１番目の水平ラインの
水平レジスタの出力端から近い側の不要部分の信号電荷
とを混合し、その混合された不要部分の信号電荷の一部
或いは全部を上記ドレイン領域に排出し、それと共に、
水平レジスタ中に不要部分の信号電荷の残りがある場合
におけるその残りの排出をその水平レジスタによりその
水平ブラッキング期間中に行うようにし、 しかる後、その第ｎ＋１番目の水平ラインの必要部分の
信号電荷を転送、出力することにより行うことを特徴と
する固体撮像装置の駆動方法2. An imaging region in which light-receiving elements are arranged vertically and horizontally corresponding to a certain aspect ratio, and vertical registers corresponding to respective vertical columns of the light-receiving elements are provided with vertical registers for vertically transferring signal charges of the vertical columns. A horizontal register for horizontally transferring the signal charges from the vertical registers, and at least a drain region provided on the side opposite to the image pickup region of the output end of the horizontal register, for outputting the signal corresponding to the aspect ratio and for the image pickup region. A method for driving a solid-state imaging device capable of outputting a signal corresponding to a small aspect ratio smaller than the aspect ratio by discharging the signal charges of the left and right unnecessary portions during the horizontal blanking period. The horizontal register transfers the signal charge of a necessary portion of the nth horizontal line by the horizontal register, and outputs the horizontal register of the nth horizontal line. Part or all of the signal charge of the unnecessary part far from the end is horizontally transferred to the output end of the horizontal register, and after that, when the horizontal blanking period comes, the vertical transfer is performed by the vertical register to the horizontal register. By transferring the signal of the (n + 1) th horizontal line, the signal charge of the unnecessary portion far from the horizontal register output end of the nth horizontal line and the side closer to the output end of the horizontal register of the (n + 1) th horizontal line. Mixed with the signal charge of the unnecessary portion of, and a part or all of the mixed signal charge of the unnecessary portion is discharged to the drain region, and at the same time,
When there is a residual amount of signal charge of an unnecessary portion in the horizontal register, the remaining portion is discharged by the horizontal register during the horizontal blacking period, and then the signal of the necessary portion of the (n + 1) th horizontal line. A method for driving a solid-state imaging device, which is performed by transferring and outputting charges
縦横に配列され該受光素子の各垂直列に対応してその垂
直列の信号電荷を垂直転送する垂直レジスタが配接され
た撮像領域と、上記各垂直レジスタからの信号電荷を水
平転送する水平レジスタと、その出力端部の反撮像領域
側に設けられたドレイン領域を少なくとも備え、上記ア
スペクト比対応の信号の出力と、撮像領域の左右の不要
部分の信号電荷を水平ブランキング期間中に排出するこ
とによるそのアスペクト比より小さな小アスペクト比対
応の信号の出力が可能な固体撮像装置の駆動方法であっ
て、 小アスペクト比対応の信号の出力は、 上記水平レジスタにより第ｎ番目の水平ラインの必要部
分の信号電荷の転送を行うと共に、第ｎ番目の水平ライ
ンの水平レジスタ出力端から遠い方の不要部分の信号電
荷について一部或いは全部をその水平レジスタの出力端
部まで水平転送し、同時に、その不要部分の信号電荷の
一部又は全部を上記ドレイン領域に排出し、 その後、水平ブランキング期間が来ると上記垂直レジス
タによる垂直転送によりそこからその水平レジスタへ第
ｎ＋１番目の水平ラインの信号を転送することにより上
記第ｎ番目の水平レジスタ出力端から遠い側の不要部分
の信号電荷の水平レジスタ内に残っている部分と第ｎ＋
１番目の水平ラインの水平レジスタの出力端から近い側
の不要部分の信号電荷とを混合し、 しかる後、その混合された不要部分の信号電荷をその水
平ブランキング期間中に水平レジスタにより転送、排出
すると共に、その第ｎ＋１番目の水平ラインの必要部分
の信号電荷を転送、出力することにより行うことを特徴
とする固体撮像装置の駆動方法3. An imaging region in which light-receiving elements are arranged vertically and horizontally corresponding to an aspect ratio, and vertical registers corresponding to respective vertical columns of the light-receiving elements are provided with vertical registers for vertically transferring signal charges of the vertical columns. A horizontal register that horizontally transfers the signal charges from the vertical registers, and a drain region provided on the side opposite to the imaging region of the output end of the horizontal register, and outputs the signal corresponding to the aspect ratio, and the left and right of the imaging region. A method for driving a solid-state imaging device capable of outputting a signal corresponding to a small aspect ratio smaller than the aspect ratio by discharging the signal charge of an unnecessary portion of the signal during the horizontal blanking period. The output transfers the signal charge of the necessary part of the nth horizontal line by the above horizontal register, and moves away from the horizontal register output end of the nth horizontal line. A part or all of the signal charge of the unnecessary portion is horizontally transferred to the output end of the horizontal register, and at the same time, a part or all of the signal charge of the unnecessary portion is discharged to the drain region, and then the horizontal block. When the ranking period comes, the signal of the (n + 1) th horizontal line is transferred from that to the horizontal register by the vertical transfer by the vertical register, so that the signal charge of the unnecessary portion on the side far from the output terminal of the nth horizontal register is transferred. The remaining part in the horizontal register and the nth +
The signal charge of the unnecessary portion on the side closer to the output terminal of the horizontal register of the first horizontal line is mixed, and thereafter, the signal charge of the mixed unnecessary portion is transferred by the horizontal register during the horizontal blanking period, A method for driving a solid-state image pickup device, which is performed by discharging and transferring and outputting a signal charge of a necessary portion of the (n + 1) th horizontal line.
縦横に配列され該受光素子の各垂直列に対応してその垂
直列の信号電荷を垂直転送する垂直レジスタが配接され
た撮像領域と、該撮像領域の水平転送における出力側側
辺に隣接して設けられた水平周期黒レベル検出用のオプ
チカルブラック領域と、上記撮像領域に対応する第１の
水平レジスタと、上記オプチカルブラック領域に対応
し、該第１の水平レジスタの出力端側に接続され、出力
端側に電荷検出部を含む出力段が接続された第２の水平
レジスタとを少なくとも備え、上記アスペクト比対応の
信号の出力と、撮像領域の左右の不要部分の信号電荷を
水平ブランキング期間中に排出することによるそのアス
ペクト比より小さな小アスペクト比対応の信号の出力が
可能な固体撮像装置の駆動方法であって、 小アスペクト比対応の信号の出力は、 第ｎ番目の水平ラインの必要部分の信号電荷を上記第１
及び第２の水平レジスタを介して出力すると共に、第ｎ
番目の水平ラインの不要信号のうち水平レジスタ出力端
から遠い方の不要信号を第２の水平レジスタの出力端ま
で転送し、 その後、第１の水平レジスタを停止し、第２の水平レジ
スタを駆動して該水平レジスタの不要電荷を排出し、上
記垂直レジスタから上記第１及び第２の水平レジスタに
第ｎ＋１番目の水平ラインの撮像領域及びオプチカルブ
ラック領域の信号電荷を転送することによって第１の水
平レジスタの出力端部に残っている前記不要信号と、第
ｎ＋１番目の水平ラインの出力段に近い方の不要信号を
混合し、 しかる後、第１と第２の水平レジスタを駆動することに
よって先ずオプチカルブラック領域の信号電荷を出力
し、更に水平帰線期間の終了までに上記混合された不要
信号を排出すると共に必要信号をその先端が水平レジス
タの出力端に達する位置まで転送することにより行うこ
とを特徴とする固体撮像装置の駆動方法4. An imaging region in which light-receiving elements are arranged vertically and horizontally corresponding to a certain aspect ratio, and vertical registers corresponding to respective vertical columns of the light-receiving elements are provided with vertical registers for vertically transferring signal charges of the vertical columns. , An optical black area for detecting a horizontal cycle black level provided adjacent to an output side side in horizontal transfer of the imaging area, a first horizontal register corresponding to the imaging area, and an optical black area And a second horizontal register connected to the output end side of the first horizontal register and having an output stage including a charge detection unit connected to the output end side, and outputting a signal corresponding to the aspect ratio. Of a solid-state image pickup device capable of outputting a signal corresponding to a small aspect ratio smaller than the aspect ratio by discharging the signal charges of unnecessary portions on the left and right of the image pickup region during the horizontal blanking period. The driving method is a method of outputting a signal corresponding to a small aspect ratio, in which the signal charge of a necessary portion of the n-th horizontal line is set to the first
And the second n-th horizontal register
Transfer the unnecessary signal farthest from the horizontal register output end to the output end of the second horizontal register among the unnecessary signals of the second horizontal line, and then stop the first horizontal register and drive the second horizontal register. Then, the unnecessary charges of the horizontal register are discharged, and the signal charges of the imaging area and the optical black area of the (n + 1) th horizontal line are transferred from the vertical register to the first and second horizontal registers. By mixing the unnecessary signal remaining at the output end of the horizontal register with the unnecessary signal closer to the output stage of the (n + 1) th horizontal line, and then driving the first and second horizontal registers. First, the signal charge in the optical black region is output, and further, the mixed unnecessary signal is discharged by the end of the horizontal blanking period, and the required signal is horizontally registered at its tip. Method for driving the solid-state imaging device and performs by transferring to a position reaching the output end of the motor
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25569295A JP3577806B2 (en) | 1994-11-12 | 1995-09-07 | Driving method of solid-state imaging device |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP30284794 | 1994-11-12 | ||
| JP6-302847 | 1994-11-12 | ||
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08191417A true JPH08191417A (en) | 1996-07-23 |
| JP3577806B2 JP3577806B2 (en) | 2004-10-20 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002271699A (en) * | 2001-03-07 | 2002-09-20 | Sony Corp | Solid-state image pickup element |
| JP2008118305A (en) * | 2006-11-01 | 2008-05-22 | Canon Inc | Imaging apparatus and control method therefor |
-
1995
- 1995-09-07 JP JP25569295A patent/JP3577806B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002271699A (en) * | 2001-03-07 | 2002-09-20 | Sony Corp | Solid-state image pickup element |
| JP2008118305A (en) * | 2006-11-01 | 2008-05-22 | Canon Inc | Imaging apparatus and control method therefor |
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| JP3577806B2 (en) | 2004-10-20 |
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