(57)【要約】【課題】全画素読み取りの場合であっても、大きな読み出し電圧が必要になったり不完全読み出しによる画質の劣化が生じたりすることなく、画素間におけるクロストークによる混色発生等の問題を回避することができる、固体撮像素子の駆動方法を提供する。【解決手段】複数のフォトダイオード部に蓄積された電荷を同一の読み出し期間中に全て転送レジスタ部へ読み出すように構成された全画素読み出し方式の固体撮像素子の駆動方法であって、前記読み出し期間中に、各フォトダイオード部に対応する転送電極Ｖφ２Ａ，Ｖφ２Ｂ，Ｖφ３Ａ，Ｖφ３Ｂの全てに同時に読み出し電圧を印加した後（タイミング▲５▼）、一方の転送電極Ｖφ２Ａ，Ｖφ３Ａのみに読み出し電圧を印加し（タイミング▲６▼）、さらにその後他方の垂直転送電極Ｖφ２Ｂ，Ｖφ３Ｂのみに読み出し電圧を印加する（タイミング▲７▼）。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電荷を蓄積する複数のフォトダイオード部と、当該複数のフォトダイオード部から受け取った電荷を転送する転送レジスタ部と、前記複数のフォトダイオード部から前記転送レジスタ部への電荷の読み出しを行うために各フォトダイオード部に対応して設けられた転送電極とを具備し、前記複数のフォトダイオード部に蓄積された電荷を同一の読み出し期間中に全て前記転送レジスタ部へ読み出すように構成された全画素読み出し方式の固体撮像素子の駆動方法であって、
前記読み出し期間中に、前記転送電極の全てに同時に読み出し電圧を印加した後、当該転送電極のそれぞれに異なるタイミングで読み出し電圧を印加する
ことを特徴とする固体撮像素子の駆動方法。
【請求項２】
隣り合うフォトダイオード部に対応するそれぞれの転送電極に対して、同時に読み出し電圧を印加した後、一方の転送電極のみに読み出し電圧を印加し、さらにその後他方の転送電極のみに読み出し電圧を印加する
ことを特徴とする請求項１記載の固体撮像素子の駆動方法。
【請求項３】
列状に並ぶ三つのフォトダイオード部に対応するそれぞれの転送電極に対して、同時に読み出し電圧を印加した後、それぞれに異なるタイミングで順次読み出し電圧を印加する
ことを特徴とする請求項１記載の固体撮像素子の駆動方法。
【請求項４】
電荷を蓄積する複数のフォトダイオード部と、
前記複数のフォトダイオード部から受け取った電荷を転送する転送レジスタ部と、
前記複数のフォトダイオード部から前記転送レジスタ部への電荷の読み出しを行うために各フォトダイオード部に対応して設けられた転送電極と、
前記複数のフォトダイオード部に蓄積された電荷を同一の読み出し期間中に全て前記転送レジスタ部へ読み出すように前記転送電極に読み出し電圧を印加する駆動回路と、
前記読み出し期間中に、前記転送電極の全てに同時に読み出し電圧を印加した後、当該転送電極のそれぞれに異なるタイミングで読み出し電圧を印加するように、前記駆動回路に指示するタイミングジェネレータと
を備えることを特徴とする固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサに代表される電荷転送型の固体撮像素子の駆動方法および固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、固体撮像素子としては、例えば図４に示すように、二次元マトリクス状に配列されたフォトダイオード部１１と、各フォトダイオード部１１の垂直列毎に配された垂直転送レジスタ部１２と、その垂直転送レジスタ部１２に付随して設けられた垂直転送電極Ｖφ１〜Ｖφ４と、各垂直転送レジスタ部１２の端部に共通に配された水平転送レジスタ部１３と、その水平転送レジスタ部１３に付随して設けられた水平転送電極Ｈφ１，Ｈφ２と、水平転送レジスタ部１３の端部に配された出力アンプ１４と、を備えて構成されたＣＣＤイメージセンサ１０が広く知られている。このような構成のＣＣＤイメージセンサ１０では、各フォトダイオード部１１が蓄積した信号電荷を、垂直転送レジスタ部１２が受け取ってこれを垂直方向に転送する。そして、各垂直転送レジスタ部１２からの信号電荷を水平転送レジスタ部１３が出力アンプ１４に転送し、その出力アンプ１４から出力信号として出力する。これにより、ＣＣＤイメージセンサ１０では、各フォトダイオード部１１への入射光を電圧信号に変換して出力アンプ１４から出力できるのである。
【０００３】
また、このような構成のＣＣＤイメージセンサ１０の中には、全画素読み出し方式の駆動方法に対応したものがある。全画素読み出しとは、垂直方向に隣り合うフォトダイオード部１１が蓄積した信号電荷を混合し出力するフィールド読み出しと違って、一回の走査で全ての信号電荷を混合せず独立に出力する方式のことをいう。全画素読み出しを行う場合には、例えば図５に示すように、垂直転送電極Ｖφ１〜Ｖφ４のうち、垂直方向に隣り合う一方のフォトダイオード部１１Ａから信号電荷の読み出しを行うためにそのフォトダイオード部１１Ａに対応して設けられた垂直転送電極Ｖφ２Ａ，Ｖφ３Ａと、垂直方向に隣り合う他方のフォトダイオード部１１Ｂから信号電荷の読み出しを行うためにそのフォトダイオード部１１Ｂに対応して設けられた垂直転送電極Ｖφ２Ｂ，Ｖφ３Ｂとに対して、そのいずれにも同一の読み出し期間中に読み出し電圧を印加する。これにより、各フォトダイオード部１１Ａ，１１Ｂが蓄積した信号電荷は、同一の読み出し期間中に、全て混合されることなく垂直転送レジスタ部１２へ読み出され、それぞれが独立して出力されるようになる。
【０００４】
なお、ここで説明した従来の固体撮像素子は、図例からも明らかなように公知公用の技術に基づくものであり、文献公知発明に係るものではない。したがって、ここでは、記載すべき先行技術文献情報はない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、全画素読み出しを行う場合におけるＣＣＤイメージセンサ１０の駆動タイミングとしては、例えば図６に示すように、図中におけるタイミング▲５▼，▲６▼において、垂直転送電極Ｖφ２Ａ，Ｖφ３Ａおよび垂直転送電極Ｖφ２Ｂ，Ｖφ３Ｂの全てに対して同一のタイミングで、すなわち同時に読み出し電圧を印加しその印加を同時に終了する、というものがある。ただし、この場合、全ての垂直転送電極Ｖφ２Ａ，Ｖφ３Ａ，Ｖφ２Ｂ，Ｖφ３Ｂに対して同一のタイミングで読み出し電圧を印加するため、カップリング（容量結合）の影響によりセンサポテンシャルが深くなってしまうおそれがある。したがって、全く同一のタイミングで読み出し電圧を印加すると、信号電荷の読み出しに大きな読み出し電圧が必要になったり、あるいは不完全読み出しによる画質の劣化が生じたりすることが考えられる。
【０００６】
読み出し電圧の増大等を回避するためには、全く同一のタイミングではなく、異なるタイミングで読み出し電圧を印加することが考えられる。すなわち、例えば図７に示すように、最終ラインシフト期間（図中におけるタイミング▲１▼〜▲２▼）後の読み出しタイミング▲５▼，▲６▼において、垂直転送電極Ｖφ２Ａ，Ｖφ３Ａに対して読み出し電圧を印加して、フォトダイオード部１１Ａに蓄積された信号電荷を垂直転送レジスタ部１２へ読み出す。そして、引き続く読み出しタイミング▲６▼，▲７▼で、垂直転送電極Ｖφ２Ｂ，Ｖφ３Ｂに対して読み出し電圧を印加して、フォトダイオード部１１Ｂに蓄積された信号電荷を垂直転送レジスタ部１２へ読み出す。この一連のタイミングにより、各フォトダイオード部１１Ａ，１１Ｂから信号電荷が読み出されることになる。
【０００７】
しかしながら、このような駆動タイミングでは、以下に述べるような問題が生じるおそれがある。通常、ＣＣＤイメージセンサ１０では、フォトダイオード部１１が二次元マトリクス状に配列されているとともに、各フォトダイオード部１１の垂直列毎に配された垂直転送レジスタ部１２のそれぞれを跨ぐように垂直転送電極Ｖφ１〜Ｖφ４が水平方向に延びている。そのために、読み出しタイミング▲５▼では、いわゆる画素間、すなわちフォトダイオード部１１Ａとフォトダイオード部１１Ｂとの間にも高い電圧が印加され、その結果画素間の下方におけるチャネルストップ部のポテンシャルが深くなってしまうことが考えられる。つまり、読み出しタイミング▲５▼では、フォトダイオード部１１Ａに蓄積された信号電荷のみを読み出すべきにもかかわらず、画素間下方のポテンシャル変動に伴ってフォトダイオード部１１Ｂに蓄積された信号電荷がフォトダイオード部１１Ａ側に洩れ出してしまい、フォトダイオード部１１Ａにおける信号電荷とのクロストークを発生させてしまう可能性がある。クロストークとは、本来独立に読み出されるべき各画素の信号電荷が混ざって解像度劣化あるいはカラー対応の場合では混色を招いてしまうものであり、画素間下方のチャネルストップ能力が不足している場合や、フォトダイオード部１１Ｂの信号電荷量が多い場合等に発生し易く、また画素サイズの小さい場合にはその影響が大きい。
【０００８】
したがって、近年ではＣＣＤイメージセンサ１０の小型化や多画素化等のために画素サイズの縮小が依然として強く求められているが、上述した画素間のクロストークの問題を考慮すると、従来における固体撮像素子の駆動方法では、画素サイズが３μｍ程度以下となるあたりから、画素特性を維持しつつ画素サイズを縮小することは困難であるといえる。
【０００９】
そこで、本発明は、大きな読み出し電圧が必要になったり不完全読み出しによる画質の劣化が生じたりすることなく、画素間におけるクロストークによる混色発生等の問題を回避することができ、画素サイズ縮小化の流れの中においても、良好な全画素読み取りを実現することのできる、固体撮像素子の駆動方法および固体撮像装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために案出された固体撮像素子の駆動方法である。すなわち、電荷を蓄積する複数のフォトダイオード部と、当該複数のフォトダイオード部から受け取った電荷を転送する転送レジスタ部と、前記複数のフォトダイオード部から前記転送レジスタ部への電荷の読み出しを行うために各フォトダイオード部に対応して設けられた転送電極とを具備し、前記複数のフォトダイオード部に蓄積された電荷を同一の読み出し期間中に全て前記転送レジスタ部へ読み出すように構成された全画素読み出し方式の固体撮像素子の駆動方法であって、前記読み出し期間中に、前記転送電極の全てに同時に読み出し電圧を印加した後、当該転送電極のそれぞれに異なるタイミングで読み出し電圧を印加することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、上記目的を達成するために案出された固体撮像装置で、電荷を蓄積する複数のフォトダイオード部と、前記複数のフォトダイオード部から受け取った電荷を転送する転送レジスタ部と、前記複数のフォトダイオード部から前記転送レジスタ部への電荷の読み出しを行うために各フォトダイオード部に対応して設けられた転送電極と、前記複数のフォトダイオード部に蓄積された電荷を同一の読み出し期間中に全て前記転送レジスタ部へ読み出すように前記転送電極に読み出し電圧を印加する駆動回路と、前記読み出し期間中に、前記転送電極の全てに同時に読み出し電圧を印加した後、当該転送電極のそれぞれに異なるタイミングで読み出し電圧を印加するように、前記駆動回路に指示するタイミングジェネレータとを備えることを特徴とするものである。
【００１２】
上記手順の固体撮像素子の駆動方法および上記構成の固体撮像装置によれば、フォトダイオード部からの電荷の読み出し期間中に、先ず、転送電極の全てに同時に読み出し電圧を印加しているため、カップリングの影響によりセンサポテンシャルが深くなってしまい、不完全読み出しが発生し易い状態となる。ところが、フォトダイオード部に電荷が残ってしまっても、その後に転送電極のそれぞれに異なるタイミングで読み出し電圧を印加するため、これにより不完全読み出しが解消されることになる。換言すると、転送電極の全てに同時に読み出し電圧を印加する際には、大きな読み出し電圧を必要とすることなく、不完全読み出しが発生しても構わない。その後、転送電極のそれぞれに異なるタイミングで読み出し電圧を印加すると、隣り合うフォトダイオード部の間でクロストークが発生することも考えられる。ところが、このときには、先に転送電極の全てに同時に読み出し電圧を印加した際に、フォトダイオード部に蓄積された電荷の殆どが転送レジスタ部へ読み出されているため、隣り合うフォトダイオード部の間のポテンシャルが深くなってしまっても電荷は流出しない。つまり、先ず、転送電極の全てに同時に読み出し電圧を印加し、その後転送電極のそれぞれに異なるタイミングで読み出し電圧を印加することで、小さな読み出し電圧で電荷を完全に読み出すようにしつつ、クロストークが発生するのを回避し得るようになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき、本発明に係る固体撮像素子の駆動方法および固体撮像装置について説明する。図１は本発明に係る固体撮像素子の駆動方法におけるＣＣＤ駆動の一具体例を示すタイミングチャートであり、図２は本発明に係る固体撮像装置の概略構成例を示すブロック図である。なお、図中および以下の説明において、従来のもの（図４，５参照）と同一の構成要素については、同一の符号を付している。
【００１４】
先ず、本発明に係る固体撮像装置について説明する。図２に示すように、ここで説明する固体撮像装置は、固体撮像素子として機能するＣＣＤイメージセンサ１０と、そのＣＣＤイメージセンサ１０の駆動回路２０と、その駆動回路２０に接続するタイミングジェネレータ２０と、を備えてなるものである。ＣＣＤイメージセンサ１０は、従来と略同様に構成されたものである（図４，５参照）。駆動回路２０は、ＣＣＤイメージセンサ１０に対する駆動信号、具体的には例えば垂直転送電極Ｖφ１〜Ｖφ４への読み出し電圧を印加するものである。タイミングジェネレータ２０は、駆動回路２０が駆動回路２０に読み出し電圧を印加するタイミングを、その駆動回路２０に対して指示するものである。なお、タイミングジェネレータ２０は、指示するタイミングが予め設定されたものと、任意のタイミングを設定可能なプログラマブルのものとのどちらであっても構わない。また、駆動回路２０およびタイミングジェネレータ２０の詳細については、周知技術を利用したものであるため、ここではその説明を省略するものとする。
【００１５】
次に、以上のような構成の固体撮像装置において、ＣＣＤイメージセンサ１０を駆動する場合の処理動作、すなわち本発明に係る固体撮像素子の駆動方法について説明する。ＣＣＤイメージセンサ１０の駆動にあたっては、従来における場合（図６，７参照）と同様に、垂直転送電極Ｖφ１〜Ｖφ４に、例えば１５／０／−８．５Ｖのいずれかの電圧が印加される。１５Ｖはフォトダイオード部１１から垂直転送レジスタ部１２への信号電荷の読み出し電圧、０Ｖと−８．５Ｖは垂直転送レジスタ部１２での信号電荷の転送のための電圧である。
【００１６】
これらの電圧を印加するためのパルス信号は、図１に示すようなタイミングで垂直転送電極Ｖφ１〜Ｖφ４のそれぞれに与えられる。詳しくは、全画素読み出しの場合、フォトダイオード部１１から垂直転送レジスタ部１２への信号電荷の読み出し期間中には、垂直転送電極Ｖφ２Ａ，Ｖφ２Ｂ，Ｖφ３Ａ，Ｖφ３Ｂに１５Ｖの読み出しパルス信号が与えられる。また、垂直転送レジスタ部１２での信号電荷の転送期間中には、各垂直転送電極Ｖφ１〜Ｖφ４に対して、垂直転送レジスタ部１２の４相駆動に対応した規則正しい０Ｖまたは−８．５Ｖの転送パルス信号が、１Ｈ期間毎に繰り返して与えられる。なお、このような読み出し期間および転送期間が組み合わされてなる全体の駆動タイミングについては、既に周知である従来技術における場合と同様であるため、ここではその説明を省略する。
【００１７】
ところで、ここで説明するＣＣＤイメージセンサ１０の駆動方法では、読み出し期間中における読み出しパルス信号のタイミングに大きな特徴がある。すなわち、垂直転送電極Ｖφ２Ａ，Ｖφ２Ｂ，Ｖφ３Ａ，Ｖφ３Ｂの全てに同時に読み出し電圧である１５Ｖを印加する読み出しパルス信号を与えた後、各垂直転送電極Ｖφ２Ａ，Ｖφ２Ｂ，Ｖφ３Ａ，Ｖφ３Ｂのそれぞれに異なるタイミングで１５Ｖを印加する読み出しパルス信号を与えるようにする。
【００１８】
さらに詳しくは、最終ラインシフト期間（図１中におけるタイミング▲１▼〜▲２▼）後の読み出しタイミング▲５▼において、垂直転送電極Ｖφ２Ａ，Ｖφ２Ｂ，Ｖφ３Ａ，Ｖφ３Ｂの全てに対して読み出しパルス信号を与えて、これらを読み出し電圧レベルとする。これにより、フォトダイオード部１１Ａ，１１Ｂに蓄積された信号電荷を垂直転送レジスタ部１２へ読み出す。そして、引き続く読み出しタイミング▲６▼では、垂直転送電極Ｖφ２Ａ，Ｖφ３Ａに対して読み出しパルス信号を与え続け、これらを読み出し電圧レベルのままの状態とするが、垂直転送電極Ｖφ２Ｂ，Ｖφ３Ｂについてはハイレベル（０Ｖレベル）の状態とする。さらに、その後の読み出しタイミング▲７▼では、タイミング▲６▼とは逆に、垂直転送電極Ｖφ２Ｂ，Ｖφ３Ｂに対して読み出しパルス信号を与えて、これらを読み出し電圧レベルの状態とするが、垂直転送電極Ｖφ２Ａ，Ｖφ３Ａについては読み出し電圧の印加を終了しハイレベル（０Ｖレベル）の状態とする。最後に、タイミング▲８▼で、垂直転送電極Ｖφ２Ａ，Ｖφ２Ｂ，Ｖφ３Ａ，Ｖφ３Ｂの全てをハイレベル（０Ｖレベル）の状態として、一連の読み出し動作を終了する。
【００１９】
以上のように、ここで説明したＣＣＤイメージセンサ１０の駆動方法では、隣り合うフォトダイオード部１１Ａ，１１Ｂに対応する垂直転送電極Ｖφ２Ａ，Ｖφ３Ａおよび垂直転送電極Ｖφ２Ｂ，Ｖφ３Ｂのそれぞれに対して、タイミング▲５▼で同時に読み出し電圧を印加するパルス信号を与えた後、タイミング▲６▼で一方の垂直転送電極Ｖφ２Ａ，Ｖφ３Ａのみに読み出し電圧を印加するパルス信号を与え、さらにタイミング▲７▼で他方の垂直転送電極Ｖφ２Ｂ，Ｖφ３Ｂのみに読み出し電圧を印加するパルス信号を与えるようになっている。
【００２０】
したがって、タイミング▲５▼においては、各垂直転送電極Ｖφ２Ａ，Ｖφ２Ｂ，Ｖφ３Ａ，Ｖφ３Ｂに同時に読み出し電圧を印加しているため、カップリングの影響によりセンサポテンシャルが深くなってしまい、不完全読み出しが発生し易い状態となる。ところが、不完全読み出しによりフォトダイオード部１１Ａ，１１Ｂに信号電荷が残ってしまっても、その後にタイミング▲６▼，▲７▼で各垂直転送電極Ｖφ２Ａ，Ｖφ２Ｂ，Ｖφ３Ａ，Ｖφ３Ｂのそれぞれに異なるタイミングで読み出し電圧を印加するため、これにより最終的には全信号電荷が完全に垂直転送レジスタ部１２へ読み出されることになり、タイミング▲５▼での不完全読み出しが解消されることになる。さらに、タイミング▲６▼においては、垂直転送電極Ｖφ２Ｂ，Ｖφ３Ｂがハイレベル（０Ｖレベル）となるため、カップリングの影響により、フォトダイオード部１１Ａの信号電荷を読み易くなり、これによっても上述した不完全読み出しが解消される。タイミング▲７▼においても、同じ理由で、フォトダイオード部１１Ｂの信号電荷を読み易くなり、これによって不完全読み出しが解消される。換言すると、タイミング▲５▼では、大きな読み出し電圧を必要とすることなく、不完全読み出しが発生しても構わない。
【００２１】
また、タイミング▲６▼，▲７▼においては、垂直転送電極Ｖφ２Ａ，Ｖφ３Ａと垂直転送電極Ｖφ２Ｂ，Ｖφ３Ｂとに対して、それぞれ異なるタイミングで読み出し電圧を印加しているため、隣り合うフォトダイオード部１１Ａ，１１Ｂの間のチャネルストップ能力が弱い場合には、その間でクロストークが発生することも考えられる。ところが、このときには、タイミング▲５▼でフォトダイオード部１１Ａ，１１Ｂに蓄積された信号電荷の殆どが垂直転送レジスタ部１２へ読み出されており、フォトダイオード部１１Ａ，１１Ｂ内には信号電荷が殆ど残っていない状態にある。そのため、フォトダイオード部１１Ａ，１１Ｂの間のポテンシャルが深くなってしまっても、フォトダイオード部１１Ｂの信号電荷がフォトダイオード部１１Ａには流出し難くなり、同様にフォトダイオード部１１Ａの信号電荷がフォトダイオード部１１Ｂには流出し難くなる。したがって、タイミング▲６▼，▲７▼において異なるタイミングで読み出し電圧を印加しても、クロストークが発生するのを回避することができる。
【００２２】
つまり、ここで説明したＣＣＤイメージセンサ１０の駆動方法およびその駆動方法により動作する固体撮像装置によれば、先ず、垂直転送電極Ｖφ２Ａ，Ｖφ２Ｂ，Ｖφ３Ａ，Ｖφ３Ｂの全てに同時に読み出し電圧を印加し、その後各垂直転送電極Ｖφ２Ａ，Ｖφ２Ｂ，Ｖφ３Ａ，Ｖφ３Ｂのそれぞれに異なるタイミングで読み出し電圧を印加することで、小さな読み出し電圧で電荷を完全に読み出すようにしつつ、クロストークが発生するのを回避し得るようになる。したがって、大きな読み出し電圧が必要になったり不完全読み出しによる画質の劣化が生じたりすることなく、画素間におけるクロストークによる混色発生等の問題を回避することができ、画素サイズ縮小化の流れの中においても良好な全画素読み取りを実現することができるようになる。また、クロストークを大幅に抑えることができる分、画素間に形成するチャネルストップ領域のイオン注入ドーズ量を低くすることができる。このことは、ＣＣＤイメージセンサ１０内のポテンシャルおよび電界を緩和することができ、結果として飽和信号量や感度の増大、電子シャッタ電圧の低減等が図れるという効果も得られるようになる。
【００２３】
なお、ここでは、ＣＣＤイメージセンサ１０におけるフォトダイオード部１１が互いに隣り合うフォトダイオード部１１Ａ，１１Ｂの二つに分けられた場合に、これらのフォトダイオード部１１Ａ，１１Ｂに対応するそれぞれの垂直転送電極Ｖφ２Ａ，Ｖφ２Ｂ，Ｖφ３Ａ，Ｖφ３Ｂに対して、同時に読み出し電圧を印加した後、一方の垂直転送電極Ｖφ２Ａ，Ｖφ３Ａのみに読み出し電圧を印加し、さらにその後他方の垂直転送電極Ｖφ２Ｂ，Ｖφ３Ｂのみに読み出し電圧を印加する場合を例に挙げて説明したが、本発明は、フォトダイオード部１１が三つ以上に分類された場合にも適用可能である。
【００２４】
図３は、本発明に係る固体撮像素子の駆動方法におけるＣＣＤ駆動の他の具体例を示すタイミングチャートである。図例のように、ＣＣＤイメージセンサ１０におけるフォトダイオード部１１が三つに分類される場合には、列状に並ぶ三つのフォトダイオード部に対応するそれぞれの垂直転送電極Ｖφ２Ａ，Ｖφ２Ｂ，Ｖφ２Ｃ，Ｖφ３Ａ，Ｖφ３Ｂ，Ｖφ３Ｃに対して、タイミング▲５▼で同時に読み出し電圧を印加した後、タイミング▲６▼〜▲８▼でそれぞれに異なるタイミングで順次読み出し電圧を印加する。すなわち、タイミング▲６▼で垂直転送電極Ｖφ２Ａ，Ｖφ３Ａのみに読み出し電圧を印加し、タイミング▲７▼で垂直転送電極Ｖφ２Ｂ，Ｖφ３Ｂのみに読み出し電圧を印加し、タイミング▲８▼で垂直転送電極Ｖφ２Ｃ，Ｖφ３Ｃのみに読み出し電圧を印加する。
【００２５】
このように、フォトダイオード部１１が三つに分類される場合であっても、先ず、垂直転送電極Ｖφ２Ａ，Ｖφ２Ｂ，Ｖφ２Ｃ，Ｖφ３Ａ，Ｖφ３Ｂ，Ｖφ３Ｃの全てに同時に読み出し電圧を印加し、その後各垂直転送電極Ｖφ２Ａ，Ｖφ２Ｂ，Ｖφ２Ｃ，Ｖφ３Ａ，Ｖφ３Ｂ，Ｖφ３Ｃのそれぞれに異なるタイミングで順次読み出し電圧を印加することで、小さな読み出し電圧で電荷を完全に読み出すようにしつつ、クロストークが発生するのを回避し得るようになる。したがって、上述した二つに分類された場合と同様に、読み出し電圧の低減、クロストークによる混色発生の回避、飽和信号量や感度の増大、電子シャッタ電圧の低減等が図れるようになる。このことは、フォトダイオード部１１が四つ以上に分類された場合であっても全く同様である。
【００２６】
以上に説明した実施の形態は、本発明を実現した一具体例に過ぎず、本発明がこれに限定されないことは言うまでもない。例えば、上述した実施の形態では、垂直転送レジスタ部１２が４相駆動に対応したものである場合について説明したが、４相駆動以外のものについても全く同様に適用することができるのは勿論である。また、読み出し電圧の電圧値等も、固体撮像装置の構成等に応じて、適宜設定すればよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係る固体撮像素子の駆動方法および固体撮像装置によれば、全画素読み取りを行う場合であっても、読み出し電圧を低減した上に、画素間におけるクロストークを大幅に抑えることができる。すなわち、大きな読み出し電圧が必要になったり不完全読み出しによる画質の劣化が生じたりすることなく、クロストークによる混色発生等の問題を回避することができる。したがって、画素サイズ縮小化の流れの中においても、良好な全画素読み取りを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る固体撮像素子の駆動方法におけるＣＣＤ駆動の一具体例を示すタイミングチャートである。
【図２】本発明に係る固体撮像装置の概略構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る固体撮像素子の駆動方法におけるＣＣＤ駆動の他の具体例を示すタイミングチャートである。
【図４】ＣＣＤイメージセンサに代表される一般的な固体撮像素子の概略構成例を示す模式図である。
【図５】図４の固体撮像素子における画素領域の部分の構成例を示す模式図である。
【図６】図４の固体撮像素子に対するＣＣＤ駆動の一具体例を示すタイミングチャートである。
【図７】図４の固体撮像素子に対するＣＣＤ駆動の他の具体例を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１０…ＣＣＤイメージセンサ、１１…フォトダイオード部、１２…垂直転送レジスタ部、２０…駆動回路、３０…タイミングジェネレータ、Ｖφ１，Ｖφ２，Ｖφ２Ａ，Ｖφ２Ｂ，Ｖφ２Ｃ，Ｖφ３，Ｖφ３Ａ，Ｖφ３Ｂ，Ｖφ３Ｃ，Ｖφ４…垂直転送電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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