JPH08191417A

JPH08191417A - 固体撮像装置の駆動方法

Info

Publication number: JPH08191417A
Application number: JP7255692A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Iizuka; 哲也飯塚
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-11-12
Filing date: 1995-09-07
Publication date: 1996-07-23
Anticipated expiration: 2015-09-07
Also published as: JP3577806B2

Abstract

(57)【要約】【目的】アスペクト比可変（例えば、１６：９・４：
３間）の固体撮像素子において、小アスペクト比（４：
３）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
うにする。【構成】小アスペクト比（４：３）モード下では、水
平ブランキング期間になるとすぐに垂直転送によりｎラ
インの右側不要電荷Ｒ１とｎ＋１ラインの左側不要電荷
Ｌ２を水平レジスタ４の出力端部で混合し、その後それ
を水平ブランキング期間中に転送排出し、水平転送期間
に中間の必要信号Ｃ２の水平転送（信号読み出し）を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【符号の説明】

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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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
【請求項２】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
【請求項３】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
【請求項４】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、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