(57)【要約】【課題】  複数の転送ゲートで電荷転送特性が異なっていても、安定して良好な転送効率が得られる固体撮像装置を提供すること。【解決手段】  ＶＣＣＤ１５の駆動信号を生成するためのタイミングパルスについて、入力波立ち上がり時定数、自己拡散時定数およびフリンジ電界ドリフト時定数等の影響を反映した転送効率の周波数依存性に基づいて、切り替え期間の配分Ｔｋ：Ｔｌを求める。この切り替え期間の配分Ｔｋ：Ｔｌに対して、ｔｋ：ｔｌ＝Ｔｋ：Ｔｌの関係を有する切り替え期間の配分ｔｋ：ｔｌを有するタイミングパルスを、タイミングパルス生成部２で生成する。このタイミングパルスに基づいて、駆動信号生成部３で駆動信号を生成する。この駆動信号でＶＣＣＤ１５の転送ゲートを駆動するので、複数の転送ゲートの間で特性が異なる場合であっても、垂直転送部の電荷の転送効率を効果的に向上することができる。【選択図】図１
2006129351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
行列状に配置されていると共に、入射光を光電変換して電荷を生成する受光画素と、
上記受光画素から読み出された電荷を列方向に転送するための複数の転送ゲートを有して、上記受光画素から読み出された電荷を垂直方向に転送する垂直転送部と、
上記垂直転送部に結合され、上記各垂直転送部から転送された電荷を、水平期間周期で出力する水平転送部と、
上記転送ゲートを駆動する駆動信号を生成するためのタイミングパルスの切り替え期間をｔｋおよびｔｌとして、同じ列の少なくとも２つの上記転送ゲートを駆動する駆動信号の上記切り替え期間の配分ｔｋ：ｔｌが、転送効率が所定値以上となるように転送効率の周波数依存性から求めたタイミングパルスの切り替え期間の配分Ｔｋ：Ｔｌと、ｔｋ：ｔｌ＝Ｔｋ：Ｔｌの関係を有するように、上記タイミングパルスを生成するタイミングパルス生成部と、
上記タイミングパルス生成部からの出力に基づいて、上記転送ゲートを駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成部と
を備えることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の固体撮像装置において、
上記タイミングパルス生成部は、第１のモードにおいて上記転送ゲートを駆動する駆動信号を生成するためのタイミングパルスの切り替え期間をｔｋ1およびｔｌ1とすると共に、第２のモードにおいて上記転送ゲートを駆動する駆動信号を生成するためのタイミングパルスの切り替え期間をｔｋ2およびｔｌ2として、同じ列の少なくとも２つの上記転送ゲートを上記第１のモードで駆動する駆動信号の上記切り替え期間の配分ｔｋ1：ｔｌ1と、上記第２のモードで駆動する駆動信号の上記切り替え期間の配分ｔｋ2：ｔｌ2とが、転送効率が所定値以上となるように転送効率の周波数依存性から求めたタイミングパルスの切り替え期間の配分Ｔｋ：Ｔｌと、ｔｋ1：ｔｌ1＝ｔｋ2：ｔｌ2＝Ｔｋ：Ｔｌの関係を有するように、上記タイミングパルスを生成することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項３】
請求項１に記載の固体撮像装置において、
上記タイミングパルス生成部は、上記転送ゲートを駆動する駆動信号を生成するためのタイミングパルスを、上記転送ゲートによる上記電荷の転送の１サイクルの間に切り替えられる全タイミングパルスの数よりも少ない数のグループに分けると共に、少なくとも２つの上記グループに属するタイミングパルスの切り替え期間をｔ（Ｇ１）およびｔ（Ｇ２）として、同じ列の少なくとも２つの上記転送ゲートを駆動する駆動信号の上記切り替え期間の配分ｔ（Ｇ１）：ｔ（Ｇ２）が、転送効率が所定値以上となるように転送効率の周波数依存性から求めたタイミングパルスの切り替え期間の配分Ｔ（Ｇ１）：Ｔ（Ｇ２）と、ｔ（Ｇ１）：ｔ（Ｇ２）＝Ｔ（Ｇ１）：Ｔ（Ｇ２）の関係を有するように、上記タイミングパルスを生成することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項４】
請求項１に記載の固体撮像装置において、
上記タイミングパルス生成部は、上記転送ゲートを駆動する駆動信号を生成するためのタイミングパルスを、上記転送ゲートによる上記電荷の転送の１サイクルの間に切り替えられる全タイミングパルスの数よりも少ない数のグループに分けると共に、第１のモードにおいて上記転送ゲートを駆動する駆動信号を生成するための少なくとも２つの上記グループに属するタイミングパルスの切り替え期間をｔ（Ｇ１）1およびｔ（Ｇ２）1とし、かつ、第２のモードにおいて上記転送ゲートを駆動する駆動信号を生成するための少なくとも２つの上記グループに属するタイミングパルスの切り替え期間をｔ（Ｇ１）2およびｔ（Ｇ２）2として、同じ列の少なくとも２つの上記転送ゲートを上記第１のモードで駆動する駆動信号の上記切り替え期間の配分ｔ（Ｇ１）1：ｔ（Ｇ２）1と、上記第２のモードで駆動する駆動信号の上記切り替え期間の配分ｔ（Ｇ１）2：ｔ（Ｇ２）2とが、転送効率が所定値以上となるように転送効率の周波数依存性から求めたタイミングパルスの切り替え期間の配分Ｔ（Ｇ１）：Ｔ（Ｇ２）と、ｔ（Ｇ１）1：ｔ（Ｇ２）1＝ｔ（Ｇ１）2：ｔ（Ｇ２）2＝Ｔ（Ｇ１）：Ｔ（Ｇ２）の関係を有するように、上記タイミングパルスを生成することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項５】
請求項２に記載の固体撮像装置において、
上記タイミングパルス生成部は、上記転送ゲートを第１のモードで駆動する駆動信号の上記切り替え期間の配分ｔｋ1：ｔｌ1と、上記転送ゲートを第２のモードで駆動する駆動信号の上記切り替え期間の配分ｔｋ2：ｔｌ2と、上記転送効率の周波数依存性から求めたタイミングパルスの切り替え期間の配分Ｔｋ：Ｔｌとに関する情報が予め記憶された記憶部を含むことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項６】
請求項４に記載の固体撮像装置において、
上記少なくとも２つのグループに属するタイミングパルスの切り替え期間の配分であって、上記転送ゲートを第１のモードで駆動する駆動信号の切り替え期間の配分ｔ（Ｇ１）1：ｔ（Ｇ２）1、及び、上記転送ゲートを第２のモードで駆動する駆動信号の切り替え期間の配分ｔ（Ｇ１）2：ｔ（Ｇ２）2、並びに、上記転送効率の周波数依存性から求めたタイミングパルスの切り替え期間の配分Ｔ（Ｇ１）：Ｔ（Ｇ２）に関する情報が予め記憶された記憶部を含むことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項７】
行列状に配置されていると共に、入射光を光電変換して電荷を生成する受光画素と、
上記受光画素から読み出された電荷を列方向に転送するための複数の転送ゲートを有して、上記受光画素から読み出された電荷を垂直方向に転送する垂直転送部と、
上記垂直転送部に結合され、上記各垂直転送部から転送された電荷を、水平期間周期で出力する水平転送部とを備える固体撮像装置の駆動方法であって、
上記転送ゲートを駆動する駆動信号を生成するためのタイミングパルスの切り替え期間をｔｋおよびｔｌとして、同じ列の少なくとも２つの上記転送ゲートを駆動する駆動信号の上記切り替え期間の配分ｔｋ：ｔｌが、転送効率が所定値以上となるように転送効率の周波数依存性から求めたタイミングパルスの切り替え期間の配分Ｔｋ：Ｔｌと、ｔｋ：ｔｌ＝Ｔｋ：Ｔｌの関係を有するように、上記タイミングパルスを生成し、
上記タイミングパルスに基づいて、上記転送ゲートを駆動する駆動信号を生成することを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
【請求項８】
請求項７に記載の固体撮像装置の駆動方法において、
上記転送ゲートを駆動する駆動信号を生成するためのタイミングパルスを、上記転送ゲートによる上記電荷の転送の１サイクルの間に切り替えられる全タイミングパルスの数よりも少ない数のグループに分けると共に、第１のモードにおいて上記転送ゲートを駆動する駆動信号を生成するための少なくとも２つの上記グループに属するタイミングパルスの切り替え期間をｔ（Ｇ１）1およびｔ（Ｇ２）1とし、かつ、第２のモードにおいて上記転送ゲートを駆動する駆動信号を生成するための少なくとも２つの上記グループに属するタイミングパルスの切り替え期間をｔ（Ｇ１）2およびｔ（Ｇ２）2として、同じ列の少なくとも２つの上記転送ゲートを第１のモードで駆動する駆動信号の上記切り替え期間の配分ｔ（Ｇ１）1：ｔ（Ｇ２）1と、上記第２のモードで駆動する駆動信号の上記切り替え期間の配分ｔ（Ｇ１）2：ｔ（Ｇ２）2とが、転送効率が所定値以上となるように転送効率の周波数依存性から求めたタイミングパルスの切り替え期間の配分Ｔ（Ｇ１）：Ｔ（Ｇ２）と、ｔ（Ｇ１）1：ｔ（Ｇ２）1＝ｔ（Ｇ１）2：ｔ（Ｇ２）2＝Ｔ（Ｇ１）：Ｔ（Ｇ２）の関係を有するように、上記タイミングパルスを生成することを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子に関し、特に、複数の駆動モードで駆動される固体撮像素子とその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、固体撮像装置では、受光画素で生成された電荷を、この受光画素に接続されたＶＣＣＤ（垂直転送電荷結合素子）で垂直方向に転送している。図１１は、上記ＶＣＣＤを構成する転送ゲートの１系統に含まれる電極ΦＶ１乃至ΦＶ４について、これらの電極に印加される駆動信号を示したタイミング図である。このタイミング図の駆動信号が転送ゲートに印加されたＶＣＣＤは、図１２に示すように電荷転送を行う。図１３は、このときのＶＣＣＤによる電荷の転送効率の周波数依存性を示したものである。図１３に示すように、ＶＣＣＤは素子を高速駆動させるに従って特性が劣化して、ＶＣＣＤ容量の低下や電荷の取り残しの増大等が生じる。しかも、このＶＣＣＤ特性は、上記転送ゲートのうち、周波数依存性が最も弱い転送ゲートによって制限される。すなわち、ＶＣＣＤでは、ある一つの転送ゲートにおいて特性劣化が発生すると、他の転送ゲートに対して十分な電荷転送が行われていたとしても、上記特性劣化を起こした転送ゲートによってＶＣＣＤ全体の特性の劣化が生じる。このことは、固体撮像装置を高速駆動させるにあたって非常に大きな課題である。
【０００３】
このような課題を解決するため、第１の従来技術として、ＶＣＣＤの駆動信号を生成するためのタイミングパルスの切り替え期間を不均一に配分する方法が提案されている（特開平１１−３５５６６３号公報：特許文献１参照）。この第１の従来技術は、高パルスが印加されるゲートの数が最小となる期間を、他の期間より長く設定するものである。すなわち、同時に高パルスが印加される転送ゲートの電極の枚数が、例えば、順次２枚、３枚、２枚、３枚のように変化する場合、高パルスが印加される電極の数が２枚であるときに、このときのパルスの切り替え期間を他の切り替え期間よりも長くしている。
【０００４】
さらに、上記課題を解決するための第２の従来技術としては、最も時定数が大きい転送ゲートの電極に所定の駆動電圧が印加された時点を起点として、この起点からの制御区間の長さを他の制御区間の長さよりも長くする技術が提案されている（特開２００２−２６２１８３号公報：特許文献２参照）。すなわち、ＶＣＣＤの複数の転送ゲートの間で、駆動信号が印加されたとき、ＲＣ時定数に起因して駆動信号の波形の立ち上がり時間が長い転送ゲートほど、その転送ゲートにおけるパルスの切り替え期間を長く設定している。
【０００５】
しかしながら、実際のＶＣＣＤ転送効率を決定するパラメータは、τｉ：入力波形立ち上がり時定数（入力ドライバの能力に関係する時定数）、τｃ（Ｒ，Ｃ）：ゲートＲＣ回路時定数（Ｒはゲート配線抵抗，Ｃはゲート付加容量）、τｓ（Ｎ，Ｄ）：自己拡散時定数（Ｎは電子数，Ｄは拡散係数）、および、τｄ（Ｌ，Ｖ）：フリンジ電界ドリフト時定数（Ｌはゲート長，Ｖはゲート印加電圧）などのような多くの要素が関係していて複雑である。したがって、上記第１および第２の技術では、ＶＣＣＤ転送効率を効果的に向上しにくいという問題がある。
【０００６】
また、１つのＶＣＣＤを、例えばスチル駆動モード、モニタ駆動モード、掃出し駆動モード、動画画素加算駆動モード、切り出しシフト駆動モード等のような複数のモードで駆動することが一般的である。また、ＶＣＣＤの転送ゲート下のポテンシャルに関して、電荷転送用の方向付け電界が設けられている場合がある。このように、ＶＣＣＤを複数モードで駆動する場合や、転送ゲート下のポテンシャルが転送ゲートによって異なるような場合には、所定条件において転送効率が劣化する可能性があり、また、所定のＶＣＣＤに対して駆動信号の切り替え期間が長くなる場合が生じる。
【０００７】
図１４は、転送ゲート下のポテンシャルが均一に形成されたＶＣＣＤを模式的に示す図であり、図１５は、転送ゲート下のポテンシャルに関して、電荷転送用の方向付け電界が設けられたＶＣＣＤを模式的に示した図である。図１５のＶＣＣＤでは、電極ΦＶ２’およびΦＶ４’の下方に、不純物注入等によって転送チャンネルの電位差領域１０１，１０２が形成されている。図１４および図１５のいずれのＶＣＣＤも、ゲート電極ΦＶ１乃至ΦＶ４およびΦＶ１’乃至ΦＶ４’の付加容量と配線抵抗が同一であり、これにより、ゲート電極に印加される駆動信号（パルス）の波形なまりは同一である。
【０００８】
図１４のＶＣＣＤに、第２の従来技術を適用すると、すなわち、「最も時定数が大きい電極に所定の駆動電圧が印加された時点を起点とする制御区間の長さを他の全制御区間の長さよりも長くする」ように駆動信号を制御すると、電極ΦＶ１乃至ΦＶ４は略同じＲＣ時定数を有するので、上記電極ΦＶ１乃至ΦＶ４に印加すべき駆動パルスの期間配分も略等しくなり、これにより、最適な素子動作が実現できる。
【０００９】
しかしながら、図１５のＶＣＣＤには、第２の従来技術を適用することはできない。その理由は、図１５のＶＣＣＤは、ゲート電極自体のＲＣ時定数は略同じであるが、ゲート電極下の転送チャンネルのポテンシャル構造が全て同じではないからである。すなわち、ΦＶ１とΦＶ３のゲート電極下の転送チャンネルは、図１４のゲート電極ΦＶ１乃至ΦＶ３下の転送チャンネルと同様にフラットなポテンシャル構造をしているが、ΦＶ２とΦＶ４のゲート電極下の転送チャンネルには、上述の電位差領域１０１，１０２が設けられている。これにより、ゲート電極ΦＶ１およびΦＶ３下の転送チャンネルにおける電荷の転送速度よりも、ゲート電極ΦＶ２およびΦＶ４下の転送チャンネルにおける電荷の転送速度の方が速くなる。したがって、図１５の構造のＶＣＣＤの電極ΦＶ１乃至ΦＶ４に、第２の従来技術に基づいて、互いに等しい切り替え期間の駆動パルスを印加すると、上記電極ΦＶ２およびΦＶ４において転送時間を無駄に消費することになってしまう。
【００１０】
このように、ＶＣＣＤ転送効率に影響を与える要因は、ゲート電極のＲＣ時定数以外の例えば入力波立ち上がり時定数、自己拡散時定数、フリンジ電界ドリフト時定数等のような多くのものが存在するので、第２の従来技術では十分な転送効率が得られないという問題がある。さらに、ゲート電極のＲＣ時定数が互いに同じであるが、ゲート電極下の転送チャネルのポテシャル構造が異なる場合、十分な転送効率が得られないという問題がある。
【特許文献１】特開平１１−３５５６６３号公報
【特許文献２】特開２００２−２６２１８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、本発明の課題は、複数の転送ゲートの間で電荷転送特性が異なっていても、安定して良好な転送効率が得られる固体撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明の固体撮像装置は、
行列状に配置されていると共に、入射光を光電変換して電荷を生成する受光画素と、
上記受光画素から読み出された電荷を列方向に転送するための複数の転送ゲートを有して、上記受光画素から読み出された電荷を垂直方向に転送する垂直転送部と、
上記垂直転送部に結合され、上記各垂直転送部から転送された電荷を、水平期間周期で出力する水平転送部と、
上記転送ゲートを駆動する駆動信号を生成するためのタイミングパルスの切り替え期間をｔｋおよびｔｌとして、同じ列の少なくとも２つの上記転送ゲートを駆動する駆動信号の上記切り替え期間の配分ｔｋ：ｔｌが、転送効率が所定値以上となるように転送効率の周波数依存性から求めたタイミングパルスの切り替え期間の配分Ｔｋ：Ｔｌと、ｔｋ：ｔｌ＝Ｔｋ：Ｔｌの関係を有するように、上記タイミングパルスを生成するタイミングパルス生成部と、
上記タイミングパルス生成部からの出力に基づいて、上記転送ゲートを駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成部と
を備えることを特徴としている。
【００１３】
上記構成によれば、上記タイミングパルスの切り替え期間の配分Ｔｋ：Ｔｌについて、例えば、入力波立ち上がり時定数、自己拡散時定数およびフリンジ電界ドリフト時定数等の影響を反映した転送効率の周波数依存性に基づいて、各切り替え期間での転送効率が所定値以上となるように設定する。上記タイミングパルスの切り替え期間の配分Ｔｋ：Ｔｌに対して、ｔｋ：ｔｌ＝Ｔｋ：Ｔｌの関係を有する切り替え期間の配分ｔｋ：ｔｌを有するタイミングパルスが、タイミングパルス生成部で生成される。このタイミングパルスに基づいて、駆動信号生成部で駆動信号が生成される。この駆動信号で上記転送ゲートが駆動されるので、上記複数の転送ゲートの間で特性が異なる場合であっても、垂直転送部の電荷の転送効率を効果的に向上することができる。
【００１４】
なお、上記転送効率の周波数依存性から求めたタイミングパルスの切り替え期間の配分Ｔｋ：Ｔｌに関して、上記転送効率の「所定値」とは、好ましくは７０％であり、より好ましくは８０％であり、さらに好ましくは９０％である。
【００１５】
一実施形態の固体撮像装置は、上記タイミングパルス生成部は、第１のモードにおいて上記転送ゲートを駆動する駆動信号を生成するためのタイミングパルスの切り替え期間をｔｋ1およびｔｌ1とすると共に、第２のモードにおいて上記転送ゲートを駆動する駆動信号を生成するためのタイミングパルスの切り替え期間をｔｋ2およびｔｌ2として、同じ列の少なくとも２つの上記転送ゲートを上記第１のモードで駆動する駆動信号の上記切り替え期間の配分ｔｋ1：ｔｌ1と、上記第２のモードで駆動する駆動信号の上記切り替え期間の配分ｔｋ2：ｔｌ2とが、転送効率が所定値以上となるように転送効率の周波数依存性から求めたタイミングパルスの切り替え期間の配分Ｔｋ：Ｔｌと、ｔｋ1：ｔｌ1＝ｔｋ2：ｔｌ2＝Ｔｋ：Ｔｌの関係を有するように、上記タイミングパルスを生成する。
【００１６】
上記実施形態によれば、上記第１のモードの駆動信号と、第２のモードの駆動信号を、各モードにおける転送効率の周波数依存性に基づいて生成できるので、上記第１および第２のモードのいずれにおいても、垂直転送部による電荷の転送効率を効果的に向上することができる。
【００１７】
一実施形態の固体撮像装置は、上記タイミングパルス生成部は、上記転送ゲートを駆動する駆動信号を生成するためのタイミングパルスを、上記転送ゲートによる上記電荷の転送の１サイクルの間に切り替えられる全タイミングパルスの数よりも少ない数のグループに分けると共に、少なくとも２つの上記グループに属するタイミングパルスの切り替え期間をｔ（Ｇ１）およびｔ（Ｇ２）として、同じ列の少なくとも２つの上記転送ゲートを駆動する駆動信号の上記切り替え期間の配分ｔ（Ｇ１）：ｔ（Ｇ２）が、転送効率が所定値以上となるように転送効率の周波数依存性から求めたタイミングパルスの切り替え期間の配分Ｔ（Ｇ１）：Ｔ（Ｇ２）と、ｔ（Ｇ１）：ｔ（Ｇ２）＝Ｔ（Ｇ１）：Ｔ（Ｇ２）の関係を有するように、上記タイミングパルスを生成する。
【００１８】
上記実施形態によれば、上記タイミングパルス生成部によって、タイミングパルスのグループ毎に切り替え期間が定められ、このタイミングパルスのグループ毎に、駆動信号生成部によって駆動信号が生成される。したがって、全タイミングパルスの切り替え期間を定めるよりも、上記タイミングパルス生成部の例えばレジスタの数を削減できて、タイミングパルス生成部の構成を簡易化できる。
【００１９】
一実施形態の固体撮像装置は、上記タイミングパルス生成部は、上記転送ゲートを駆動する駆動信号を生成するためのタイミングパルスを、上記転送ゲートによる上記電荷の転送の１サイクルの間に切り替えられる全タイミングパルスの数よりも少ない数のグループに分けると共に、第１のモードにおいて上記転送ゲートを駆動する駆動信号を生成するための少なくとも２つの上記グループに属するタイミングパルスの切り替え期間をｔ（Ｇ１）1およびｔ（Ｇ２）1とし、かつ、第２のモードにおいて上記転送ゲートを駆動する駆動信号を生成するための少なくとも２つの上記グループに属するタイミングパルスの切り替え期間をｔ（Ｇ１）2およびｔ（Ｇ２）2として、同じ列の少なくとも２つの上記転送ゲートを上記第１のモードで駆動する駆動信号の上記切り替え期間の配分ｔ（Ｇ１）1：ｔ（Ｇ２）1と、上記第２のモードで駆動する駆動信号の上記切り替え期間の配分ｔ（Ｇ１）2：ｔ（Ｇ２）2とが、転送効率が所定値以上となるように転送効率の周波数依存性から求めたタイミングパルスの切り替え期間の配分Ｔ（Ｇ１）：Ｔ（Ｇ２）と、ｔ（Ｇ１）1：ｔ（Ｇ２）1＝ｔ（Ｇ１）2：ｔ（Ｇ２）2＝Ｔ（Ｇ１）：Ｔ（Ｇ２）の関係を有するように、上記タイミングパルスを生成する。
【００２０】
上記実施形態によれば、上記第１のモードの駆動信号と、第２のモードの駆動信号が、各モードにおける転送効率の周波数依存性に基づいて生成されると共に、上記駆動信号のタイミングパルスの切り替え期間が、上記グループ毎に定められる。したがって、上記第１および第２のモードのいずれにおいても垂直転送部の電荷の転送効率を効果的に向上できると共に、タイミングパルス生成部の構成を簡易化できる。
【００２１】
一実施形態の固体撮像装置は、上記タイミングパルス生成部は、上記転送ゲートを第１のモードで駆動する駆動信号の上記切り替え期間の配分ｔｋ1：ｔｌ1と、上記転送ゲートを第２のモードで駆動する駆動信号の上記切り替え期間の配分ｔｋ2：ｔｌ2と、上記転送効率の周波数依存性から求めたタイミングパルスの切り替え期間の配分Ｔｋ：Ｔｌとに関する情報が予め記憶された記憶部を含む。
【００２２】
上記実施形態によれば、上記タイミングパルス生成部は、上記記憶部に予め記憶された上記タイミングパルスの切り替え期間の配分ｔｋ1：ｔｌ1，ｔｋ2：ｔｌ2およびＴｋ：Ｔｌに関する情報を用いて、タイミングパルスを容易かつ迅速に生成することができる。
【００２３】
一実施形態の固体撮像装置は、上記少なくとも２つのグループに属するタイミングパルスの切り替え期間の配分であって、上記転送ゲートを第１のモードで駆動する駆動信号の切り替え期間の配分ｔ（Ｇ１）1：ｔ（Ｇ２）1、及び、上記転送ゲートを第２のモードで駆動する駆動信号の切り替え期間の配分ｔ（Ｇ１）2：ｔ（Ｇ２）2、並びに、上記転送効率の周波数依存性から求めたタイミングパルスの切り替え期間の配分Ｔ（Ｇ１）：Ｔ（Ｇ２）に関する情報が予め記憶された記憶部を含む。
【００２４】
上記実施形態によれば、上記タイミングパルス生成部は、上記記憶部に予め記憶された上記タイミングパルスの切り替え期間の配分ｔ（Ｇ１）1：ｔ（Ｇ２）1，ｔ（Ｇ１）2：ｔ（Ｇ２）2およびＴ（Ｇ１）：Ｔ（Ｇ２）に関する情報を用いて、タイミングパルスを容易かつ迅速に生成することができる。
【００２５】
本発明の固体撮像装置の駆動方法は、行列状に配置されていると共に、入射光を光電変換して電荷を生成する受光画素と、
上記受光画素から読み出された電荷を列方向に転送するための複数の転送ゲートを有して、上記受光画素から読み出された電荷を垂直方向に転送する垂直転送部と、
上記垂直転送部に結合され、上記各垂直転送部から転送された電荷を、水平期間周期で出力する水平転送部とを備える固体撮像装置の駆動方法であって、
上記転送ゲートを駆動する駆動信号を生成するためのタイミングパルスの切り替え期間をｔｋおよびｔｌとして、同じ列の少なくとも２つの上記転送ゲートを駆動する駆動信号の上記切り替え期間の配分ｔｋ：ｔｌが、転送効率が所定値以上となるように転送効率の周波数依存性から求めたタイミングパルスの切り替え期間の配分Ｔｋ：Ｔｌと、ｔｋ：ｔｌ＝Ｔｋ：Ｔｌの関係を有するように、上記タイミングパルスを生成し、
上記タイミングパルスに基づいて、上記転送ゲートを駆動する駆動信号を生成することを特徴としている。
【００２６】
上記構成によれば、上記タイミングパルスの期間の配分Ｔｋ：Ｔｌが、例えば入力波立ち上がり時定数、自己拡散時定数およびフリンジ電界ドリフト時定数等の影響を反映した転送効率の周波数依存性から、この転送効率が所定値以上となるように求められる。上記タイミングパルスの期間の配分Ｔｋ：Ｔｌと、ｔｋ：ｔｌ＝Ｔｋ：Ｔｌの関係を有する期間の配分ｔｋ：ｔｌを有するタイミングパルスに基づいて駆動信号を生成し、この駆動信号で上記転送ゲートを駆動するので、上記複数の転送ゲートの間で特性が異なる場合であっても、垂直転送部の電荷の転送効率を効果的に向上することができる。
【００２７】
なお、上記転送効率の周波数依存性から求めたタイミングパルスの切り替え期間の配分Ｔｋ：Ｔｌに関して、上記転送効率の「所定値」とは、好ましくは７０％であり、より好ましくは８０％であり、さらに好ましくは９０％である。
【００２８】
一実施形態の固体撮像装置の駆動方法は、上記転送ゲートを駆動する駆動信号を生成するためのタイミングパルスを、上記転送ゲートによる上記電荷の転送の１サイクルの間に切り替えられる全タイミングパルスの数よりも少ない数のグループに分けると共に、第１のモードにおいて上記転送ゲートを駆動する駆動信号を生成するための少なくとも２つの上記グループに属するタイミングパルスの切り替え期間をｔ（Ｇ１）1およびｔ（Ｇ２）1とし、かつ、第２のモードにおいて上記転送ゲートを駆動する駆動信号を生成するための少なくとも２つの上記グループに属するタイミングパルスの切り替え期間をｔ（Ｇ１）2およびｔ（Ｇ２）2として、同じ列の少なくとも２つの上記転送ゲートを第１のモードで駆動する駆動信号の上記切り替え期間の配分ｔ（Ｇ１）1：ｔ（Ｇ２）1と、上記第２のモードで駆動する駆動信号の上記切り替え期間の配分ｔ（Ｇ１）2：ｔ（Ｇ２）2とが、転送効率が所定値以上となるように転送効率の周波数依存性から求めたタイミングパルスの切り替え期間の配分Ｔ（Ｇ１）：Ｔ（Ｇ２）と、ｔ（Ｇ１）1：ｔ（Ｇ２）1＝ｔ（Ｇ１）2：ｔ（Ｇ２）2＝Ｔ（Ｇ１）：Ｔ（Ｇ２）の関係を有するように、上記タイミングパルスを生成する。
【００２９】
上記実施形態によれば、上記第１のモードの駆動信号と、第２のモードの駆動信号を、各モードにおける転送効率の周波数依存性に基づいて生成できると共に、上記駆動信号のタイミングパルスの切り替え期間を、グループ毎に定めることができるので、上記第１および第２のモードのいずれにおいても垂直転送部の電荷の転送効率を効果的に向上できると共に、タイミングパルスを簡易な回路構成で生成することができる。
【発明の効果】
【００３０】
以上のように、本発明の固体撮像装置は、行列状に配置されていると共に、入射光を光電変換して電荷を生成する受光画素と、上記受光画素から読み出された電荷を列方向に転送するための複数の転送ゲートを有して、上記受光画素から読み出された電荷を垂直方向に転送する垂直転送部と、上記垂直転送部に結合され、上記各垂直転送部から転送された電荷を、水平期間周期で出力する水平転送部と、上記転送ゲートを駆動する駆動信号を生成するためのタイミングパルスの切り替え期間をｔｋおよびｔｌとして、同じ列の少なくとも２つの上記転送ゲートを駆動する駆動信号の上記切り替え期間の配分ｔｋ：ｔｌが、転送効率が所定値以上となるように転送効率の周波数依存性から求めたタイミングパルスの切り替え期間の配分Ｔｋ：Ｔｌと、ｔｋ：ｔｌ＝Ｔｋ：Ｔｌの関係を有するように、上記タイミングパルスを生成するタイミングパルス生成部と、上記タイミングパルス生成部からの出力に基づいて、上記転送ゲートを駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成部とを備えるので、上記複数の転送ゲートの間で特性が異なる場合であっても、垂直転送部の電荷の転送効率を効果的に向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３２】
まず、本発明の実施形態の説明に先立ち、固体撮像装置の垂直転送部としての垂直転送電荷結合素子（以下、ＶＣＣＤという）に設けられた転送ゲートに関して、転送効率の周波数依存性について説明する。
【００３３】
ＶＣＣＤの駆動の１サイクルにかかる電荷転送時間ｔａと、このＶＣＣＤの駆動相数Ｎｐは、下記の式のように表すことができる。
ｔａ＝ｔ１＋ｔ２＋ｔ３＋・・・・＋ｔｎ・・・（１）
Ｎｐ＝ｎ／２・・・（２）
ここで、ｎはＶＣＣＤの駆動信号のパルスの切り替え回数であり、ｔ１〜ｔｎは、上記パルスの切り替え期間である。
【００３４】
このときのＶＣＣＤの転送効率は、転送取り残しをｆ（ｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・・ｔｎ）とすると、
（１−ｆ）／１・・・（３）
の式で表すことができる。ここで、切り替え期間ｔ１〜ｔｎの各々に関して、転送効率の依存特性が存在する。図１は、駆動信号のパルスの切り替え期間ｔ１〜ｔｎについて、転送効率の依存特性を示した図である。図１に示すように、各切り替え期間ｔ１〜ｔｎについて、転送ゲート（ゲート電極）の間で駆動信号の印加が重なる時間が減少するに伴って、転送効率が低下する。図１において、横軸は、切り替え期間の長さ、すなわち、複数のゲート電極（ΦＶ）の間における信号印加の重なり時間の長さを示す。この切り替え期間の長さは、タイミング切り替え期間の周波数に対応している。図１のような特性図を用いることにより、上記切り替え期間ｔ１〜ｔｎの各々について、所定の転送効率（図１では９０％）となる最小の期間Ｔ１〜Ｔｎが得られる。この期間Ｔ１〜Ｔｎ（以下、最適切り替え期間という）を用いて、ＶＣＣＤの１サイクルの電荷転送時間ｔａは、以下の式のように表すことができる。
Ｔａ＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋・・・・＋Ｔｎ・・・（４）
このＴａは、上記転送効率から求められた最適な転送時間となる。
【００３５】
ここで、上記最適切り替え期間Ｔｎは、Ｔｎ(τｉｎ，τｃｎ，τｓｎ，τｄｎ）と表すことができ、τｉｎ，τｃｎ，τｓｎおよびτｄｎはパラメータである。τｉｎは、入力波形の立ち上がり時定数であって、入力ドライバの能力に関係する時定数である。また、τｃｎは、転送ゲートのＲＣ回路時定数であり、配線抵抗Ｒと付加容量Ｃで求められる定数である。また、τｓｎ（Ｎｅ，Ｄ）は、自己拡散時定数であり、電子数Ｎｅと拡散係数Ｄで求められる定数である。また、τｄｎはフリンジ電界ドリフト時定数であり、ゲート長Ｌとゲート印加電圧Ｖで求められる定数である。
【００３６】
本発明は、このような関係に基づいてＶＣＣＤの転送効率を向上するものであり、特に、デジタルスチルカメラやムービー機器等に用いられる固体撮像装置において、例えばスチル駆動モード、モニタ駆動モード、掃出し駆動モード、動画画素加算駆動モード、切り出しシフト駆動モードなどのような複数のモードでＶＣＣＤを駆動する際に、その転送効率を効果的に向上するものである。
【００３７】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態の固体撮像装置について、以下、説明する。
【００３８】
図２は、本発明の第１実施形態の固体撮像装置を示す概略図である。この固体撮像装置は、行列状に配置されていると共に、入射光を信号電荷に変換する受光画素としてのフォトダイオード１１と、このフォトダイオード１１に蓄積された信号電荷を読み出して列方向（垂直方向）に転送する垂直転送部としてのＶＣＣＤ１５と、このＶＣＣＤ１５からの信号電荷を行方向（水平方向）に転送する水平転送部としてのＨＣＣＤ１６と、転送されてきた信号電荷を増幅して出力する出力増幅器１７を備えている。上記ＶＣＣＤ１５は、上記フォトダイオード１１から読み出された電荷を列方向に転送するための複数の転送ゲートが設けられている。上記フォトダイオード１１上には赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のカラーフィルタが配列されている。また、画像信号の基準レベルを形成するための光学的黒レベル領域１２と、余剰電荷を掃き捨てるための垂直余剰電荷掃き出しドレイン１３および水平余剰電荷掃き出しドレイン１４が設けられている。さらに、転送タイミングの制御を含む素子全体の制御を行うために、制御部１が設けられている。
【００３９】
図３は、上記制御部１を示す概略図である。この制御部１は、上記ＶＣＣＤ１５の駆動信号を制御して出力するＤＳＰ（Digital Signal Processor）であり、上記ＶＣＣＤ１５をＮ種類の駆動モードで駆動するタイミングプロセッサーの機能を有する。この制御部１は、上記駆動信号のためのタイミングパルスを生成するタイミングパルス生成部２と、このタイミングパルス生成部２からの出力に基づいて、駆動信号を生成する駆動信号生成部３とで概略構成されている。上記タイミングパルス生成部２は、駆動モードの指定等の設定入力を外部から受ける設定入力部２１と、この設定入力部２１への入力に対応して、所定の切り替え期間を有するタイミングパルスを生成するタイミングパルス生成回路２２と、上記タイミングパルスを出力するタイミングパルス出力部２３とを有する。詳しくは、上記タイミングパルス生成回路２２は、図１のような特性図から求められた最適切り替え期間の配分Ｔ１：Ｔ２：Ｔ３・・・Ｔｎに基づいて、第１の駆動モードで用いるタイミングパルスの切り替え期間の配分ｔ１1：ｔ２1：ｔ３1・・・ｔｎ1から、第Ｎの駆動モードで用いるタイミングパルスの切り替え期間の配分ｔ１N：ｔ２N：ｔ３N・・・ｔｎNまでの切り替え期間の配分のうち、上記設定入力部２に入力されて指定された駆動モードに対応する切り替え期間の配分を有するタイミングパルスを生成する。上記第１乃至第Ｎの駆動モードのタイミングパルスの切り替え期間の配分は、最適切り替え期間の配分と、Ｔ１：Ｔ２：Ｔ３・・・Ｔｎ＝ｔ１1：ｔ２1：ｔ３1・・・ｔｎ1＝ｔ１N：ｔ２N：ｔ３N・・・ｔｎNの関係を有する。上記駆動信号生成部３は、上記タイミングパルス出力部２３からのタイミングパルスを受けるタイミングパルス入力部３１と、このタイミングパルスに基づいて、各転送ゲートに供給すべき駆動信号を生成する駆動信号生成回路３２と、この駆動信号を出力する駆動信号出力部３３とを有する。
【００４０】
上記制御部１は、以下のように動作する。まず、上記タイミングパルス生成部の設定入力部２１に、駆動モードを指令する信号が入力され、この駆動モードに対応して、タイミングパルス生成回路２２でタイミングパルスの切り替え期間の配分を行う。例えば、第１の駆動モードを指令する信号が入力された場合、図１の転送効率の周波数依存性を示す図から求められた最適切り替え期間の配分Ｔ１：Ｔ２：Ｔ３・・・Ｔｎに基づいて、第１の駆動モードの切り替え期間の配分ｔ１1：ｔ２1：ｔ３1・・・ｔｎ1を求める。この第１の駆動モードの切り替え期間の配分と、上記最適切り替え期間の配分とは、ｔ１1：ｔ２1：ｔ３1・・・ｔｎ1＝Ｔ１：Ｔ２：Ｔ３・・・Ｔｎの関係を有する。この第１の駆動モードの切り替え期間が配分されたタイミングパルスが、上記タイミングパルス生成手段のタイミングパルス出力部２３から出力され、上記駆動信号生成部のタイミングパルス入力部３１に入力される。この駆動信号生成部の駆動信号作成回路３２で、上記タイミングパルスに基づいて第１の駆動信号が作成され、この第１の駆動信号が、駆動信号出力部３３から各転送ゲートΦＶ１，ΦＶ２，ΦＶ３およびΦＶ４に出力される。
【００４１】
図４は、上記第１の駆動モードの駆動信号を示す図である。図５は、第２の駆動モードの駆動信号を示す図であり、図６は、第３の駆動モードの駆動信号を示す図である。図４乃至６から分かるように、各駆動信号は、タイミングパルスに従って切り替えられており、この切り替え期間ｔ１1〜ｔ８1，ｔ１2〜ｔ８2，ｔ１3〜ｔ８3の配分は、最適切り替え期間Ｔ１〜Ｔ８の配分から求められている。
【００４２】
このように、上記各駆動モードにおいて、転送効率の周波数依存性から求めた最適切り替え期間の配分に基づいてタイミングパルスを生成し、このタイミングパルスに従って駆動信号を生成する。上記転送効率の周波数依存性は、転送ゲートのＲＣ時定数に加えて、従来考慮されていなかった入力波立ち上がり時定数、自己拡散時定数、および、フリンジ電界ドリフト時定数の影響を考慮して求められるので、上記各時定数を考慮して、最も効率の良い切り替え期間の配分を求めることができる。したがって、上記最適切り替え期間の配分に基づいたタイミングパルスを用いて駆動信号を生成し、この駆動信号を転送ゲートに印加することにより、ＶＣＣＤの転送効率を効果的に向上することができる。
【００４３】
図７は、本実施形態の制御部１の変形例を示す概略図である。図７において、図３と同一の機能を有する部分には同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。この制御部１は、タイミングパルス生成部のタイミングパルス生成回路２２に、記憶部としてのメモリ２５が設けられている。このメモリ２５は、不揮発性の半導体記憶装置で形成されている。このメモリ２５に、第１の駆動モードから第Ｎの駆動モードまでの切り替え期間の配分ｔ１1：ｔ２1：ｔ３1・・・ｔｎ1，ｔ１2：ｔ２2：ｔ３2・・・ｔｎ2，・・・ｔ１N：ｔ２N：ｔ３N・・・ｔｎNと、転送効率の周波数依存性から求められた最適切り替え期間の配分Ｔ１：Ｔ２：Ｔ３・・・Ｔｎとに関する情報が記憶されている。この制御部１は、タイミングパルス生成部の設定入力部２１に入力されて駆動モードを指令する信号に基づいて、所定の駆動モードに対応する切り替え期間の配分の情報を、上記メモリ２５から読み出す。この読み出された情報に基づいて、上記タイミングパルス生成回路２２によってタイミングパルスを生成し、このタイミングパルスに基づいて駆動信号生成部３によって駆動信号を生成する。このように、上記メモリ２５に記憶された情報に基づいてタイミングパルスを生成するので、タイミングパルス生成回路２２を簡易にできると共に、タイミングパルスを迅速に生成することができる。
【００４４】
（第２実施形態）
図８は、本発明の第２実施形態の固体撮像装置が備える制御部１を示す概略図である。この制御部１は、タイミングパルス生成部のタイミングパルス生成回路２７およびタイミングパルス出力部２８以外は、第１実施形態と同一である。第２実施形態において、第１実施形態の部分と同一の機能を有する部分には同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。
【００４５】
本実施形態の制御部１のタイミングパルス生成回路２７は、ＶＣＣＤの駆動の１サイクルを構成する全切り替え期間ｔ１〜ｔｎを、この切り替え期間の個数ｎよりも少ない個数ｍのグループＧ１〜Ｇｍに分け、このグループＧ１〜Ｇｍ毎に、転送効率の依存特性から求めた切り替え期間の値を割り当てる。
【００４６】
具体的には、切り替え期間ｔ１からｔ４までをグループＧ１とし、切り替え期間ｔ５からｔ７までをグループＧ２とし、切り替え期間ｔ８をグループＧ３とする。ここで、グループＧ１に属する切り替え期間ｔ１，ｔ２，ｔ３およびｔ４は、互いに近い値であり、グループＧ２に属する切り替え期間ｔ５，ｔ６およびｔ７は、互いに近い値である。このように切り替え期間を振り分けたグループＧ１，Ｇ２およびＧ３について、切り替え期間の値を割り当てる。この切り替え期間の値は、図１の転送効率の依存特性に基づいて、各グループを代表する切り替え期間について、９０％の転送効率となる最適切り替え期間Ｔ（Ｇ１），Ｔ（Ｇ２）およびＴ（Ｇ３）を求める。この最適切り替え期間の配分Ｔ（Ｇ１）：Ｔ（Ｇ２）：Ｔ（Ｇ３）から、第１乃至第Ｎの駆動モードで用いる各グループの切り替え期間の配分ｔ（Ｇ１）1：ｔ（Ｇ２）1：ｔ（Ｇ３）1，ｔ（Ｇ１）2：ｔ（Ｇ２）2：ｔ（Ｇ３）2，・・・ｔ（Ｇ１）N：ｔ（Ｇ２）N：ｔ（Ｇ３）Nを求める。上記最適期間の配分と、第１乃至第Nの駆動モードの切り替え期間の配分とは、Ｔ（Ｇ１）：Ｔ（Ｇ２）：Ｔ（Ｇ３）＝ｔ（Ｇ１）1：ｔ（Ｇ２）1：ｔ（Ｇ３）1＝ｔ（Ｇ１）2：ｔ（Ｇ２）2：ｔ（Ｇ３）2＝・・・＝ｔ（Ｇ１）N：ｔ（Ｇ２）N：ｔ（Ｇ３）Nの関係を有する。このように、上記タイミングパルス生成回路２７によって、上記グループＧ１，Ｇ２およびＧ３に対して切り替え期間の配分を行って、この切り替え期間に従ったタイミングパルスを生成する。図９は、上記タイミングパルスを用いて駆動信号生成部３によって生成された駆動信号を示す図である。図９に示すように、この駆動信号は、上記グループＧ１，Ｇ２およびＧ３に属する切り替え期間を有し、この切り替え期間は、転送効率の周波数依存特性に基づいて配分されているので、ＶＣＣＤの転送効率を効果的に向上することができる。
【００４７】
本実施形態の制御部１は、上記タイミングパルス生成部２の構成を簡略して、このタイミングパルス生成部２に用いるレジスタの数を削減することができる。すなわち、第１実施形態において、Ｔ１からＴｎまでのｎ種類の出力信号を制御するために必要なレジスタの数をＲｎとすると、本実施形態では、グループ分けしたＴ（Ｇ１）からＴ（Ｇｍ）までのｍ種類の出力信号を制御するために必要なレジスタの数Ｒｍは、下記のようになる。
Ｒｍ＝Ｒｎ×（ｍ／ｎ）
ここで、ｍ＜ｎであるので、Ｒｍ＜Ｒｎとなる。
【００４８】
このように、本実施形態によれば、制御部１を構成するレジスタを削減できるので、回路構成が簡単で高速動作の制御部１が得られ、これにより、固体撮像装置の構成を簡易にして、電荷転送速度の高速化を図ることができる。
【００４９】
図１０は、本実施形態の制御部１の変形例を示す概略図である。図１０において、図８と同一の機能を有する部分には同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。この制御部１は、タイミングパルス生成部のタイミングパルス生成回路２７に、記憶部としてのメモリ２９が設けられている。このメモリ２９は、不揮発性の半導体記憶装置で形成されている。このメモリ２９に、第１の駆動モードから第Ｎの駆動モードまでの各グループの切り替え期間の配分ｔ（Ｇ１）1：ｔ（Ｇ２）1：ｔ（Ｇ３）1，ｔ（Ｇ１）2：ｔ（Ｇ２）2：ｔ（Ｇ３）2，・・・ｔ（Ｇ１）N：ｔ（Ｇ２）N：ｔ（Ｇ３）Nと、転送効率の周波数依存性から求められた各グループの最適切り替え期間の配分Ｔ（Ｇ１）：Ｔ（Ｇ２）：Ｔ（Ｇ３）とに関する情報が記憶されている。この制御部１は、タイミングパルス生成部の設定入力部２１に入力されて駆動モードを指令する信号に基づいて、所定の駆動モードに対応する切り替え期間の配分の情報を、上記メモリ２９から読み出す。この読み出された情報に基づいて、上記タイミングパルス生成回路２７によって各グループＧ１，Ｇ２およびＧ３のタイミングパルスを生成し、このタイミングパルスに基づいて、駆動信号生成部３によって駆動信号を生成する。このように、上記メモリ２９に記憶された情報に基づいてタイミングパルスを生成するので、タイミングパルス生成回路２７を簡易にできると共に、タイミングパルスを迅速に生成することができる。
【００５０】
上記各実施形態において、第１から第Ｎまでの駆動モードについて、タイミングパルスを生成して駆動信号を出力したが、単一の駆動モードについて、タイミングパルスを生成して駆動信号を出力してもよい。
【００５１】
また、上記各実施形態において、最適切り替え期間の値を定めるときに基準とした各切り替え期間の転送効率は９０％であったが、例えば、図１において８０％の転送効率に対応する切り替え期間を最適切り替え期間としてもよい。また、７０％の転送効率に対応する切り替え期間を最適切り替え期間としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】駆動信号のパルスの切り替え期間ｔ１〜ｔｎについて、転送効率の依存特性を示した図である。
【図２】本発明の第１実施形態の固体撮像装置を示す概略図である。
【図３】第１実施形態の固体撮像装置の制御部を示す概略図である。
【図４】ＶＣＣＤの第１の駆動モードの駆動信号を示す図である。
【図５】ＶＣＣＤの第２の駆動モードの駆動信号を示す図である。
【図６】ＶＣＣＤの第３の駆動モードの駆動信号を示す図である。
【図７】制御部の変形例を示す概略図である。
【図８】第２実施形態の固体撮像装置の制御部を示す概略図である。
【図９】第２実施形態におけるＶＣＣＤの駆動信号を示す図である。
【図１０】制御部の変形例を示す概略図である。
【図１１】ＶＣＣＤの転送ゲートの電極に印加される駆動信号を示した図である。
【図１２】ＶＣＣＤによる電荷転送の様子を示す図である。
【図１３】ＶＣＣＤの電荷転送効率の周波数依存性を示す図である。
【図１４】転送ゲート下のポテンシャルが均一に形成されたＶＣＣＤを示す模式図である。
【図１５】転送ゲート下に電荷転送用の方向付け電界が設けられたＶＣＣＤを示す模式図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  制御部
２  タイミングパルス生成部
３  駆動信号生成部
１１  フォトダイオード
１２  光学的黒レベル領域
１３  垂直余剰電荷掃き出しドレイン
１４  水平余剰電荷掃き出しドレイン
１５  ＶＣＣＤ
２１  設定入力部
２２  タイミングパルス生成回路
２３  タイミングパルス出力部
３１  タイミングパルス入力部
３２  駆動信号生成回路
３３  駆動信号出力部
【図１】
2006129351.tif 000003
【図２】
2006129351.tif 000004
【図３】
2006129351.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2006129351.tif 000011
【図１０】
2006129351.tif 000012
【図１１】
2006129351.tif 000013
【図１２】
2006129351.tif 000014
【図１３】
2006129351.tif 000015
【図１４】
2006129351.tif 000016
【図１５】
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