(57)【要約】【課題】  ＣＣＤによって取得された画像に現れるフリッカを打ち消すためにゲイン補正を行う方法において、商用電源の周期を高速に検出することで、フリッカをさらに抑制する。【解決手段】  蛍光灯下における背景画像の全画素の輝度の総和を高速に求める。各垂直転送レジスタの両端部のうち水平転送レジスタにつながる端部の電極に第１の垂直転送信号線を、他方の端部の電極に第２の垂直転送信号線を接続し、両端部の電位を独立に制御する。まず、垂直転送レジスタに出力されている負電荷を、両端部の電位を下げ、それ以外の部分の電位を上げることにより合体させる（１２）。そして、水平転送レジスタにつながる端部の電位を上げ、それ以外の部分を下げることにより、合体した電荷を水平転送レジスタに転送する（１３）。以上のように負電荷を加算することで、読み取る電荷の総数を減らすことでき、輝度の総和を高速に求めることができる。【選択図】  図１
2006094319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源により駆動されている蛍光灯下でＣＣＤイメージセンサが取得した画像に生じるフリッカを抑制するために、前記ＣＣＤイメージセンサが前記蛍光灯下における背景画像の全画素の輝度の総和を求めるステップと、該全画素の輝度の総和に基づいて前記商用電源の周期を検出するステップと、該商用電源の周期に基づいてゲイン補正を行うステップとを備えるフリッカ抑制方法において、
前記ＣＣＤイメージセンサの各垂直転送レジスタの両端部のうち水平転送レジスタにつながる端部の電極には、通常の画像取得の際に用いられる画素毎転送動作モード用の垂直転送信号線を接続せず、第１の垂直転送信号線を接続することとし、前記各垂直転送レジスタの両端部のうち前記水平転送レジスタにつながらない端部の電極には、前記画素毎転送動作モード用の垂直転送信号線を接続せず、第２の垂直転送信号線を接続することとし、
前記ＣＣＤイメージセンサが前記蛍光灯下における背景画像の全画素の輝度の総和を求めるステップは、
前記ＣＣＤイメージセンサが、前記各垂直転送レジスタの両端部の電極に、前記第１の垂直転送信号線および前記第２の垂直転送信号線を用いてＬｏｗレベルの電圧を印可し、前記各垂直転送レジスタの両端部以外の部分の電極に、前記画素毎転送動作モード用の垂直転送信号線を用いてＨｉｇｈレベルの電圧を印可することによって、各垂直ラインの各フォトダイオードにより蓄積された負電荷を合体する第１のステップと、
前記ＣＣＤイメージセンサが、前記水平転送レジスタにつながる端部の電極に、前記第１の垂直転送信号線を用いてＨｉｇｈレベルの電圧を印可し、それ以外の部分の電極に、前記画素毎転送動作モード用の垂直転送信号線および前記第２の垂直転送信号線を用いてＬｏｗレベルの電圧を印可することによって、前記第１のステップで合体された負電荷を前記水平転送レジスタに転送する第２のステップを有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ＣＣＤイメージセンサの水平転送レジスタの両端部のうち電荷電圧変換部につながる端部の電極に、通常の画像取得の際に用いられる画素毎転送動作モード用の水平転送信号線を接続せず、第１の水平転送信号線を接続することとし、前記水平転送レジスタの両端部のうち前記電荷電圧変換部につながらない端部の電極に、前記画素毎転送動作モード用の水平転送信号線を接続せず、第２の水平転送信号線を接続することとし、
前記ＣＣＤイメージセンサが前記蛍光灯下における背景画像の全画素の輝度の総和を求めるステップは、
前記ＣＣＤイメージセンサが、前記水平転送レジスタの両端部の電極に、前記第１の水平転送信号線および前記第２の水平転送信号線を用いてＬｏｗレベルの電圧を印可し、前記水平転送レジスタの両端部以外の部分の電極に、前記画素毎転送動作モード用の水平転送信号線を用いてＨｉｇｈレベルの電圧を印可することによって、前記第２のステップで前記各垂直転送レジスタによって転送された前記合体された負電荷をさらに合体する第３のステップと、
前記ＣＣＤイメージセンサが、前記電荷電圧変換部につながる端部の電極に、前記第１の水平転送信号線を用いてＨｉｇｈレベルの電圧を印可し、それ以外の部分の電極に、前記画素毎転送動作モード用の水平転送信号線および前記第２の水平転送信号線を用いてＬｏｗレベルの電圧を印可することによって、前記第３のステップで合体された負電荷を前記電荷電圧変換部に転送する第４のステップをさらに有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
商用電源により駆動されている蛍光灯下で取得した画像に生じるフリッカを抑制するために、前記蛍光灯下における背景画像の全画素の輝度の総和を求め、該全画素の輝度の総和に基づいて前記商用電源の周期を検出し、該商用電源の周期に基づいてゲイン補正を行うＣＣＤイメージセンサにおいて、
前記ＣＣＤイメージセンサの各垂直転送レジスタの両端部のうち水平転送レジスタにつながる端部の電極に、通常の画像取得の際に用いられる画素毎転送動作モード用の垂直転送信号線の代わりに接続される第１の垂直転送信号線と、
前記各垂直転送レジスタの両端部のうち前記水平転送レジスタにつながらない端部の電極に、前記画素毎転送動作モード用の垂直転送信号線の代わりに接続される第２の垂直転送信号線と、
各垂直ラインの各フォトダイオードにより蓄積された負電荷を合体するために、前記各垂直転送レジスタの両端部の電極に、前記第１の垂直転送信号線および前記第２の垂直転送信号線を用いてＬｏｗレベルの電圧を印可し、前記各垂直転送レジスタの両端部以外の部分の電極に、前記画素毎転送動作モード用の垂直転送信号線を用いてＨｉｇｈレベルの電圧を印可する手段と、
前記合体された負電荷を前記水平転送レジスタに転送するために、前記水平転送レジスタにつながる端部の電極に、前記第１の垂直転送信号線を用いてＨｉｇｈレベルの電圧を印可し、それ以外の部分の電極に、前記画素毎転送動作モード用の垂直転送信号線および前記第２の垂直転送信号線を用いてＬｏｗレベルの電圧を印可する手段を有することを特徴とするＣＣＤイメージセンサ。
【請求項４】
前記ＣＣＤイメージセンサの水平転送レジスタの両端部のうち電荷電圧変換部につながる端部の電極に、通常の画像取得の際に用いられる画素毎転送動作モード用の水平転送信号線の代わりに接続される第１の水平転送信号線と、
前記水平転送レジスタの両端部のうち前記電荷電圧変換部につながらない端部の電極に、前記画素毎転送動作モード用の水平転送信号線の代わりに接続される第２の水平転送信号線と、
前記各垂直転送レジスタによって転送された前記合体された負電荷をさらに合体するために、前記水平転送レジスタの両端部の電極に、前記第１の水平転送信号線および前記第２の水平転送信号線を用いてＬｏｗレベルの電圧を印可し、前記水平転送レジスタの両端部以外の部分の電極に、前記画素毎転送動作モード用の水平転送信号線を用いてＨｉｇｈレベルの電圧を印可する手段と、
前記さらに合体された負電荷を前記電荷電圧変換部に転送するために、前記電荷電圧変換部につながる端部の電極に、前記第１の水平転送信号線を用いてＨｉｇｈレベルの電圧を印可し、それ以外の部分の電極に、前記画素毎転送動作モード用の水平転送信号線および前記第２の水平転送信号線を用いてＬｏｗレベルの電圧を印可する手段をさらに有する、請求項３に記載のＣＣＤイメージセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤイメージセンサのフリッカ抑制に関する。
【背景技術】
【０００２】
商用電源により駆動された蛍光灯下でＣＣＤイメージセンサを用いると、取得した画像にフリッカと呼ばれるちらつきが発生することがある。
【０００３】
フリッカは、ＣＣＤイメージセンサのフレームレート（単位時間あたりのフレーム取得数）と、蛍光灯を駆動する商用電源の周波数との相関によって、発生したりしなかったりする。
【０００４】
蛍光灯から放射される光は、商用電源の周期で周期的に変動している。そして、その強度は、商用電源の半周期で周期的に変動している。ここで、商用電源の周波数の２倍の値がフレームレートの倍数になっていれば、各フレームの明るさ（各フレームの露光期間において、ＣＣＤイメージセンサが検出した、蛍光灯から放射された光の強度の積分値）は同じになるのでフリッカは生じない。
【０００５】
例えば、商用電源の周波数が６０Ｈｚで、フレームレートが１０ｆｐｓまたは１５ｆｐｓ（ｆｐｓは１秒あたりに取得するフレーム数）の場合、商用電源の周波数の２倍の値がフレームレートの倍数になっているので、各フレームの明るさは同じになり、フリッカは生じない。また、商用電源の周波数が５０Ｈｚで、フレームレートが１０ｆｐｓの場合、商用電源の周波数の２倍の値がフレームレートの倍数になっているので、各フレームの明るさは同じになり、フリッカは生じない。
【０００６】
一方、商用電源の周波数の２倍の値がフレームレートの倍数になっていなければ、各フレームの明るさは異なる場合がある。フレームの明るさが異なると、フリッカが生じる。
【０００７】
例えば、商用電源の周波数が５０Ｈｚで、フレームレートが１５ｆｐｓの場合、商用電源の周波数の２倍の値がフレームレートの倍数になっていないので、各フレームの明るさは異なる場合があり、フリッカが生じうる。
【０００８】
このようなフリッカは、画質を著しく低下させるので、画質を向上させるためには、これを抑制することが必要となる。
【０００９】
フリッカを抑制する方法として、まず、フリッカの発生しないフレームレートでＣＣＤイメージセンサを用いる方法が挙げられる。例えば、上の例で言えば、商用電源の周波数が５０Ｈｚの場合、フレームレートを１５ｆｐｓではなく、１０ｆｐｓとすれば、フリッカは発生しない。
【００１０】
しかしながら、この方法では、使用できるフレームレートが著しく制限されてしまう。したがって、動いている被写体を撮影する場合のように、フレームレートを変えながら撮影したい場合には、この方法を用いることは適当ではない。
【００１１】
そこで、フレームレートが著しく制限されない方法が必要となるが、このような方法として、フリッカを打ち消すゲイン補正を行う方法が挙げられる。この方法では、まず、蛍光灯を駆動する商用電源の周期の検出を行い、これにもとづいてゲイン補正を行う。商用電源の周期の検出を行うためには、商用電源の周期と同じ周期で変動する蛍光灯下における背景画像の全画素の輝度の総和を求めればよい。
【００１２】
蛍光灯下における背景画像の全画素の輝度の総和を求めるためには、通常の画像取得動作と同様、フォトダイオードに蓄積された負電荷を、各垂直ラインの垂直転送レジスタにより水平転送レジスタに１画素ずつ転送し、水平転送レジスタから電荷電圧変換部に１画素ずつ転送することにより、１画素ずつデータを読み出した後、これらの総和を計算するのが通常である。ここで、垂直ラインとは、複数の配列された転送レジスタ（垂直転送レジスタ）が延びる方向のラインを言う。また、水平ラインとは、各垂直転送レジスタの一方の端部に接続する水平転送レジスタが延びる方向のラインを言う。
【００１３】
なお、先行技術の中には、ＣＣＤイメージセンサの全画素の輝度の総和を、スミア信号により求めているものもある（例えば、特開平２−４０８９号公報（特許文献１）を参照）。
【特許文献１】特開平２−４０８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述のように、フリッカを打ち消すゲイン補正を行う方法は、フレームレートが著しく制限されない反面、商用電源の周期の検出が必要となる。通常の画像取得動作によってＣＣＤイメージセンサの全画素の輝度の総和を求め、これにより商用電源の周期を検出すると、数秒ほど要するのが通常である。
【００１５】
例えば、水平方向１２８０ライン×垂直方向９６０ラインの１２２８８００画素のＣＣＤイメージセンサでは、通常の画像取得動作では一画素ずつデータを読み出すので、フレームレートは最大で５ｆｐｓ程度が限度とされている。したがって、フレームサンプリング周期は、２００ｍｓ程度となる。これは、例えば商用電源の周波数が５０Ｈｚの場合の周期２０ｍｓの１０倍である。このように、サンプリング周期よりもかなり小さい周期を有する信号の周期を検出しなければならない。その結果、商用電源の周期を検出するために数秒ほど要することになる。
【００１６】
そして、商用電源の周期を検出している間、フリッカは当然抑制されない。したがって、フリッカをできるだけ抑制するため、商用電源の周期の高速検出が必要となる。
【００１７】
なお、特許文献１に記載の発明は、スミア信号が発生していないときには用いることができないという欠点がある。
【００１８】
本発明の目的は、ＣＣＤイメージセンサによって取得された画像に現れるフリッカを打ち消すためにゲイン補正を行う方法において、商用電源の周期を高速に検出することで、フリッカをさらに抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成するために、本発明は、ＣＣＤイメージセンサの各垂直転送レジスタの両端部のうち水平転送レジスタにつながる端部の電極に、通常の画像取得の際に用いられる画素毎転送動作モード用の垂直転送信号線の代わりに、これとは独立した第１の垂直転送信号線を接続することとする。各垂直転送レジスタの両端部のうち水平転送レジスタにつながらない端部の電極に、画素毎転送動作モード用の垂直転送信号線の代わりに、これとは独立した第２の垂直転送信号線を接続することとする。これにより、各垂直転送レジスタの両端部の電位を独立に制御する。
【００２０】
そして、ＣＣＤイメージセンサが蛍光灯下における背景画像の全画素の輝度の総和を求める際には、次のような転送動作手順をとる。
【００２１】
すなわち、各垂直転送レジスタの両端部の電極に、第１の垂直転送信号線および第２の垂直転送信号線を用いてＬｏｗレベルの電圧を印可し、各垂直転送レジスタの両端部以外の部分の電極に、画素毎転送動作モード用の垂直転送信号線を用いてＨｉｇｈレベルの電圧を印可する。これにより、各垂直ラインの各フォトダイオードにより蓄積され、各垂直転送レジスタに出力された負電荷は１つに合体する。
【００２２】
次に、ＣＣＤイメージセンサが、水平転送レジスタにつながる端部の電極に、第１の垂直転送信号線を用いてＨｉｇｈレベルの電圧を印可し、それ以外の部分の電極に、画素毎転送動作モード用の垂直転送信号線および第２の垂直転送信号線を用いてＬｏｗレベルの電圧を印可する。これにより、合体された負電荷は一挙に水平転送レジスタに転送される。
【００２３】
このようにして水平転送レジスタに転送された合体された負電荷は、通常の画素毎転送動作モードによって、電荷電圧変換部に転送される。なお、水平転送レジスタにおける転送も、上述した垂直転送レジスタにおける電荷加算転送動作モードにより、各垂直転送レジスタで合体された負電荷をさらに合体し、これを一挙に電荷電圧変換部に転送してもよい。
【００２４】
本発明は、従来技術とは異なり、蛍光灯下における背景画像の全画素の輝度の総和を求める際には、電荷を１つずつ読み出すのではなく、垂直ライン（または垂直ラインと水平ラインの双方）の電荷を加算したうえで読み出すので、電荷電圧変換部が読み取る電荷の総数は大きく減少する。その結果、蛍光灯下における背景画像の全画素の輝度の総和を求める時間を短縮でき、商用電源の周期を高速に検出することが可能になる。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように、本発明によれば、ＣＣＤイメージセンサによって取得された画像に現れるフリッカを打ち消すためにゲイン補正を行う方法において、商用電源の周期を高速に検出することで、フリッカをさらに抑制することが可能になる。
【００２６】
例えば、水平方向１２８０ライン×垂直方向９６０ラインの１２２８８００画素のＣＣＤイメージセンサでは、従来のように通常の画像取得動作によってＣＣＤイメージセンサの全画素の輝度の総和を求めると、商用電源の周期の検出に数秒もかかっていた。しかしながら、本発明のように垂直ラインの負電荷を加算すると、フレームサンプリング周期は、２００ｍｓ／９６０で２００μｓ程度にすることが可能である。これは、例えば商用電源の周波数が５０Ｈｚの場合の周期２０ｍｓより十分小さいので、商用電源の１周期すなわち２０ｍｓあれば、商用電源の周期の検出が可能になる。つまり、本発明によれば、従来の１００倍以上の速度で商用電源の周期の検出が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】
本発明のＣＣＤイメージセンサは、フォトダイオードに蓄積された負電荷を転送する動作として、通常の画像取得の際に用いられる画素毎転送動作モードと、商用電源の周期を検出するために、ＣＣＤイメージセンサの全画素の輝度の総和を求める際に用いられる電荷加算転送動作モードを有する。画素毎転送動作モードは、従来のＣＣＤイメージセンサのものと全く同様である。
【００２９】
図１を参照すると、本発明のフリッカ抑制方法で用いられる電荷加算転送動作モードの手順を示すフローチャートが示されている。
【００３０】
まず、ステップ１１で、各垂直ラインの各フォトダイオードにより蓄積された負電荷が、当該垂直ラインの垂直転送レジスタに出力される。ここで、垂直ラインとは、複数の配列された転送レジスタ（垂直転送レジスタ）が延びる方向のラインを言う。また、水平ラインとは、各垂直転送レジスタの一方の端部に接続する水平転送レジスタが延びる方向のラインを言う。本ステップは、通常の画素毎転送動作モードと全く同様である。
【００３１】
次に、ステップ１２で、各垂直転送レジスタの両端部の電極にＬｏｗレベルの電圧を印可し、それ以外のすべての電極にＨｉｇｈレベルの電圧を印可して、各垂直ラインの負電荷を加算する。通常の画素毎転送動作モードでは、ピクセルと同じ空間周期の矩形波を、所定の時間周期でその電圧レベルを反転させることにより、各垂直ラインの各フォトダイオードにより蓄積された電荷を分離したまま、各垂直転送レジスタの一方の端部に接続された水平転送レジスタに１画素ずつ転送している。しかしながら、電荷加算転送動作モードでは、各垂直転送レジスタの両端部の電極にＬｏｗレベルの電圧を印可し、それ以外のすべての電極にＨｉｇｈレベルの電圧を印可することにより、各垂直転送レジスタ内において両端部以外はポテンシャル障壁を取り除く。これにより、各垂直ラインの負電荷は合体し、合体した負電荷は、水平転送レジスタに転送されずに各垂直転送レジスタ内に残る。以上により、各垂直ラインの負電荷を加算することができる。
【００３２】
次に、ステップ１３で、各垂直転送レジスタの端部のうち、水平転送レジスタにつながる方の端部の電極にＨｉｇｈレベルの電圧を印可し、それ以外のすべての電極にＬｏｗレベルの電圧を印可して、加算した負電荷を一挙に水平転送レジスタに転送する。水平転送レジスタにつながる方の端部の電極にＨｉｇｈレベルの電圧を印可し、それ以外のすべての電極にＬｏｗレベルの電圧を印可することにより、加算された負電荷は、ポテンシャル障壁によって水平転送レジスタにつながる方の端部に押し込められて、水平転送レジスタに一挙に転送されることになる。
【００３３】
最後に、ステップ１４で、水平転送レジスタに転送された、各垂直ラインの加算された負電荷を、通常の画素毎転送動作モードで電荷電圧変換部に転送する。本ステップは、転送される電荷は、各垂直ラインの１画素分の負電荷ではなく、各垂直ラインの加算された負電荷である。
【００３４】
以上のように、本発明のフリッカ抑制方法で用いられる電荷加算転送動作モードでは、各垂直ラインの各フォトダイオードにより蓄積された負電荷を加算してしまうため、電荷電圧変換部が読み取って電圧変換する負電荷の個数は、水平ラインのピクセル数、すなわち、通常の画素毎転送動作モードの場合に電荷電圧変換部が読み取って電圧変換する負電荷の個数を垂直ラインのピクセル数で割った値となる。ＣＣＤイメージセンサの全画素の輝度の総和を求める際に最も時間を要する工程は、電荷電圧変換部が負電荷を読み取って電圧変換する工程であるので、ＣＣＤイメージセンサの全画素の輝度の総和を求める時間も、ほぼ、通常の画素毎転送動作モードの場合に要する時間を垂直ラインのピクセル数で割った時間になり、大幅な時間短縮が望める。その結果、商用電源の周期を高速に検出することが可能になり、フリッカをさらに抑制することができる。
【００３５】
なお、水平転送レジスタについても、ステップ１１からステップ１３と同様な手順により、水平転送レジスタ内の各垂直転送レジスタで加算された負電荷をさらに加算し、電荷電圧変換部に一挙に転送することも可能である。この場合、商用電源の周期をさらに高速に検出することが可能になる。また、各垂直転送レジスタにおける転送を通常の画素毎転送動作モードとし、水平転送レジスタにおける転送を電荷加算転送動作モードにすることも可能である。
【００３６】
次に、上記各ステップについて、図面を参照して詳細に説明する。
【００３７】
図２Ａは、ステップ１１における垂直転送レジスタ内の状態を示している図である。簡単のため、垂直ラインの画素数が４のＣＣＤイメージセンサが用いられている。垂直ラインの各フォトダイオードにより蓄積された負電荷１０１、１０２、１０３、１０４が、当該垂直ラインの垂直転送レジスタ２０に出力されている。図２Ａでは、負電荷のある部分の電極には、垂直転送信号線９０１および９０２によりＨｉｇｈレベルの電圧が印加され、負電荷のない部分の電極には、垂直転送信号線９０３および９０４によりＬｏｗレベルの電圧が印加されている。その結果、図２Ａに示すような矩形波の電子ポテンシャルが形成され、垂直ラインの各フォトダイオードにより蓄積された負電荷１０１、１０２、１０３、１０４は分離されている。
【００３８】
電荷加算転送動作モードを有しない従来のＣＣＤイメージセンサでは、垂直転送レジスタ２０の両端部の電極には、負電荷のない部分の電極と同様に、垂直転送信号線９０３および９０４が接続されている。そして、垂直転送信号線９０１および９０２の電圧レベルと垂直転送信号線９０３および９０４の電圧レベルを所定の時間周期で反転させることにより、各負電荷１０１〜１０４を水平転送レジスタ３０の方向に分離を保ったままシフトさせる。すなわち、図２Ａの次のタイミングでは、図２Ａでは負電荷のあった部分の電子ポテンシャルが山になり、図２Ａでは負電荷のなかった部分の電子ポテンシャルが谷になって、各負電荷１０１〜１０４は水平転送レジスタ３０の方向に分離を保ったままシフトする。
【００３９】
しかしながら、電荷加算転送動作モードを有する本発明のＣＣＤイメージセンサでは、負電荷を加算して、これを一挙に水平転送レジスタ３０に転送するというステップ１２と１３の動作を実現しなければならないので、垂直転送信号線９０１〜９０４以外に、垂直転送レジスタ２０の両端部の電子ポテンシャルを独立に制御するための信号線を設ける。図２Ａでは、垂直転送信号線９１１および９１２が、垂直転送レジスタ２０の水平転送レジスタにつながらない方の端部の電極に、垂直転送信号線９１３および９１４が、垂直転送レジスタ２０の水平転送レジスタにつながる方の端部の電極に、それぞれ接続されている。図２Ａの状態は、前述のように、通常の画素毎転送動作モードと共通の状態であるので、垂直転送信号線９１１〜９１４には、垂直転送信号線９０３および９０４と同様、Ｌｏｗレベルの電圧が印可されている。
【００４０】
図３には、垂直転送信号線９０１〜９１４に印加される電圧の時間変化を示した。ステップ１１および図２Ａの状態は、時間Ａの状態に対応している。
【００４１】
図２Ｂは、ステップ１２における垂直転送レジスタ内の状態を示している図である。ここでは、負電荷１０１〜１０４を合体させるため、垂直転送レジスタ２０の両端部の電極以外の電極にＨｉｇｈレベルの電圧を印可し、垂直転送レジスタ２０の両端部の電極にＬｏｗレベルの電圧を印可する。すなわち、垂直転送信号線９０１〜９０４には、Ｈｉｇｈレベルの電圧を印可し、垂直転送信号線９１１〜９１４には、Ｌｏｗレベルの電圧を印可する。これにより、図２Ｂに示すように、垂直転送レジスタ２０の両端部以外の電子ポテンシャルは谷となり、垂直転送レジスタ２０の両端部の電子ポテンシャルは山となって、図２Ａにおいて、各負電荷１０１〜１０４を分離していたポテンシャル障壁は取り除かれ、各負電荷１０１〜１０４は合体し、負電荷２０１となる。ステップ１２および図２Ｂの状態は、図３の時間Ｂの状態に対応している。
【００４２】
図２Ｃは、ステップ１３における垂直転送レジスタ内の状態を示している図である。ここでは、負電荷１０１〜１０４を合体した負電荷２０１を水平転送レジスタ３０に一挙に転送するため、垂直転送レジスタ２０の水平転送レジスタ３０につながる端部の電極以外の電極にＬｏｗレベルの電圧を印可し、垂直転送レジスタ２０の水平転送レジスタ３０につながる端部の電極にＨｉｇｈレベルの電圧を印可する。すなわち、垂直転送信号線９０１〜９１２には、Ｌｏｗレベルの電圧を印可し、垂直転送信号線９１３および９１４には、Ｈｉｇｈレベルの電圧を印可する。これにより、図２Ｃに示すように、垂直転送レジスタ２０の水平転送レジスタ３０につながる端部の電子ポテンシャルは谷となり、それ以外の部分の電子ポテンシャルは山となって、負電荷２０１は、垂直転送レジスタ２０の水平転送レジスタ３０につながる端部に押し込められる。その結果、負電荷２０１は、水平転送レジスタ３０に転送される。ステップ１３および図２Ｃの状態は、図３の時間Ｃの状態に対応している。
【００４３】
図２Ｄは、ステップ１３における水平転送レジスタ内の状態を示している図である。簡単のため、水平ラインの画素数が４のＣＣＤイメージセンサが用いられている。ここで、負電荷２０２〜２０４も、負電荷２０１と同様、他の垂直ラインにおいて加算され転送されてきた電荷である。
【００４４】
最後に、ステップ１４で、水平転送信号線８０１〜８０４を用いて、通常の画素毎転送動作モードにより、負電荷２０１〜２０４を１つずつ電荷電圧変換部６０に転送する。
【００４５】
なお、前述のように、水平ラインの転送においても電荷加算転送動作モードを用いてもよい。その場合、水平転送レジスタ３０の両端部の電極を水平転送信号線８０３および８０４に接続するのではなく、水平転送レジスタ３０の電荷電圧変換部６０につながらない方の端部に水平転送信号線８１１および８１２（不図示、垂直転送信号線９１１および９１２に相当）を、水平転送レジスタ３０の電荷電圧変換部６０につながる方の端部に水平転送信号線８１３および８１４（不図示、垂直転送信号線９１３および９１４に相当）を接続し、同様に電圧を印加すればよい。
【００４６】
図４を参照すると、本発明のＣＣＤイメージセンサの機能ブロック図が示されている。ＣＣＤ４１の垂直転送レジスタの電極に接続される垂直転送信号線９０１および９０２に電圧を印可する画素毎転送動作モード用電圧源１（４２）と、垂直転送信号線９０３および９０４に電圧を印可する画素毎転送動作モード用電圧源２（４３）と、水平転送レジスタの電極に接続される水平転送信号線８０１および８０２に電圧を印可する画素毎転送動作モード用電圧源３（４６）と、水平転送信号線８０３および８０４に電圧を印可する画素毎転送動作モード用電圧源４（４７）により、画素毎転送動作モードが実現される。そして、ＣＣＤ４１の垂直転送レジスタの電極に接続される垂直転送信号線９１１および９１２に電圧を印可する電荷加算転送動作モード用電圧源１（４４）と、垂直転送信号線９１３および９１４に電圧を印可する電荷加算転送動作モード用電圧源２（４５）により、電荷加算転送動作モードが実現される。各電圧源は、図３のタイミングで各信号線に電圧を印加する。
【００４７】
なお、水平ラインにおいても電荷加算転送動作モードを採用する場合は、ＣＣＤ４１の水平転送レジスタの電極に接続される水平転送信号線８１１および８１２に電圧を印可する電荷加算転送動作モード用電圧源３（不図示）と、水平転送信号線８１３および８１４に電圧を印可する電荷加算転送動作モード用電圧源４（不図示）を別途設ければよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明のフリッカ抑制方法で用いられる電荷加算転送動作モードの手順を示すフローチャートである。
【図２Ａ】図１のステップ１１における垂直転送レジスタ内の状態を示した図である。
【図２Ｂ】図１のステップ１２における垂直転送レジスタ内の状態を示した図である。
【図２Ｃ】図１のステップ１３における垂直転送レジスタ内の状態を示した図である。
【図２Ｄ】図１のステップ１３における水平転送レジスタ内の状態を示した図である。
【図３】垂直転送信号線９０１〜９１４に印加される電圧の時間変化を示した図である。
【図４】本発明のＣＣＤイメージセンサの機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００４９】
１１〜１４  ステップ
２０  垂直転送レジスタ
３０  水平転送レジスタ
４１  ＣＣＤ
４２  画素毎転送動作モード用電圧原１
４３  画素毎転送動作モード用電圧原２
４４  電荷加算転送動作モード用電圧原１
４５  電荷加算転送動作モード用電圧原２
４６  画素毎転送動作モード用電圧原３
４７  画素毎転送動作モード用電圧原４
６０  電荷電圧変換部
１０１〜１０４  電荷
２０１〜２０４  電荷
８０１〜８０１  水平転送信号線
９０１〜９１４  垂直転送信号線
【図１】
2006094319.tif 000003
【図２Ａ】
2006094319.tif 000004
【図２Ｂ】
2006094319.tif 000005
【図２Ｃ】
2006094319.tif 000006
【図２Ｄ】
2006094319.tif 000007
【図３】
2006094319.tif 000008
【図４】
2006094319.tif 000009