(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換を行う複数画素の光電変換部と、該光電変換部で発生した電荷を転送する転送レジスタ部と、該転送レジスタ部を駆動パルスにより駆動するドライバー回路とを有する固体撮像素子の駆動方法であって、
前記ドライバー回路による前記転送レジスタ部の駆動パターンは、前記光電変換部で発生した電荷を前記転送レジスタ部にシフトするシフト期間と、前記転送レジスタ部にシフトされた電荷を順次転送する転送期間との繰り返しであり、前記転送期間に前記ドライバー回路から供給される駆動パルスは、第１の周期の波形、該第１の周期よりも長い第２の周期の波形、及び前記第１の周期よりも長く前記第２の周期よりも短い第３の周期の波形を有し、
前記シフト期間に続く転送期間において前記第２の周期の波形の駆動パルスで前記転送レジスタ部を駆動し、その後、前記第３の周期の波形の駆動パルスで前記転送レジスタ部を駆動し、続いて前記第１の周期の波形の駆動パルスで前記転送レジスタ部を駆動することを特徴とする固体撮像素子の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原稿上の画像をＣＣＤなどの固体撮像素子により読み取り、ＡＤ変換してデジタル信号処理を行う撮像装置等に備える固体撮像素子の駆動方法の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、固体撮像素子を用いてデジタル信号処理を行う撮像装置としては、例えばデジタル複写機、スキャナー、ビデオカメラなどが知られている。
【０００３】
特にデジタル複写機においては、高画質、高機能であること、ＦＡＸやプリンターとの複合という点で期待が高まっており、将来的には高解像度化による高画質化、高速化が強く求められている。
【０００４】
高解像度化、高速化におけるキーポイントの１つとして画像を読み取るＣＣＤ等の固体撮像素子が上げられる。図３は、ＣＣＤラインセンサーを撮像素子として用いた回路の構成を示すブロック図であり、図３を参照して高解像度化、高速化に伴う問題点を以下説明する。
【０００５】
図３において、３０１はＣＣＤラインセンサー、３０２は光電変換を行うフォトダイオード（以下、ＰＤと記す）、３０３はＰＤ３０２で発生した電荷を転送するための転送レジスタ、３０４は出力バッファ、３０５は転送レジスタ３０３を駆動するためのドライバー回路である。
【０００６】
ＰＤ３０２の総画素数は解像度に比例し、例えばＡ４サイズ原稿を長手方向で読み取る場合、解像度４００ｄｐｉで５０００画素、６００ｄｐｉで７５００画素必要になることが一般に知られている。転送レジスタ３０３の段数もＰＤ３０２の画素数に対応して増加する。
【０００７】
駆動ドライバー３０５から見た負荷としての転送レジスタ３０３は容量負荷として捉える事が出来、ＣＣＤ３０１を製造する際のプロセスルール等が変わらなければ転送レジスタ３０３の段数に比例してその容量値が変化すると考えられる。従って解像度の増加に伴い駆動ドライバー３０５の負荷容量が増加するといえる。
【０００８】
一方駆動ドライバー３０５が転送レジスタ３０３を駆動する際に消費する損失Ｐは、
Ｐ＝ＣＶ2 ｆ
Ｃ：負荷容量（転送レジスタ３０３の容量）
Ｖ：駆動ドライバー３０２の出力電圧
ｆ：駆動周波数
と表すことができる。
【０００９】
従って、高解像度化、高速化に伴いＣＣＤ３０１、駆動ドライバー３０５に対する負荷は非常に大きいものになってくる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
具体的な問題点を図４の波形図を参照して説明する。
【００１１】
図４において、（１）は転送レジスタ３０３を駆動するための代表的な駆動パターンを示し、ＰＤ３０２から転送レジスタ３０３に電荷を移すシフト期間、シフトされた電荷を順次転送する転送期間からなり、駆動ドライバー３０５に供給される。
【００１２】
図４の（２），（３）は駆動ドライバー３０３の出力波形を示し、図４の（２）は比較的駆動周波数が低い場合を示し、これはＣＣＤ３０１を駆動する上で正常な波形である。
【００１３】
図４の（３）は高速駆動において起こり得る異常波形を示す。このような状態が起った場合、異常期間ａにおいて転送レジスタ３０３での電荷転送が正常に行われないという現象が生じ、ＣＣＤ出力が駆動パルスに対し１画素ずれるという問題が起る。
【００１４】
図４の（４）は駆動ドライバー３０５の電源波形を示す。シフト期間に対し転送期間では負荷容量に対し充放電電流が流れるためこの様な電源波形となる。
【００１５】
図４の（１）の駆動パターンに対して駆動ドライバー３０５入力部でのスレッショルドレベルは電源レベルに依存するため、高速化あるいは負荷容量の増加によるドライバー出力の立上り、立下り時間の悪化によって、シフト期間から転送期間に移る部分において図４の（３）に示す出力波形を生じる事となる。
【００１６】
本発明は、上記従来の問題点を解消するためになされたもので、高速駆動ができ撮像装置の高画質化が可能な固体撮像素子の駆動方法の提供を目的とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明に係る固体撮像素子の駆動方法は、
（１）光電変換を行う複数画素の光電変換部と、該光電変換部で発生した電荷を転送する転送レジスタ部と、該転送レジスタ部を駆動パルスにより駆動するドライバー回路とを有する固体撮像素子の駆動方法であって、前記ドライバー回路による前記転送レジスタ部の駆動パターンは、前記光電変換部で発生した電荷を前記転送レジスタ部にシフトするシフト期間と、前記転送レジスタ部にシフトされた電荷を順次転送する転送期間との繰り返しであり、前記転送期間に前記ドライバー回路から供給される駆動パルスは、第１の周期の波形、該第１の周期よりも長い第２の周期の波形、及び前記第１の周期よりも長く前記第２の周期よりも短い第３の周期の波形を有し、前記シフト期間に続く転送期間において前記第２の周期の波形の駆動パルスで前記転送レジスタ部を駆動し、その後、前記第３の周期の波形の駆動パルスで前記転送レジスタ部を駆動し、続いて前記第１の周期の波形の駆動パルスで前記転送レジスタ部を駆動することを特徴とする固体撮像素子の駆動方法。
【００２０】
によって前記の目的を達成するものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明においては、上記問題を解決するために、少なくとも光電変換部から転送レジスタ部への電荷シフトを行うシフト期間と、転送レジスタを駆動する第１の周期の繰り返しからなる転送期間とで成る固体撮像素子の駆動方法において、シフト期間から転送期間への変化点において第２の周期の転送期間を設け、さらに第２の周期を第１の周期よりも長くしたものである。
【００２２】
【実施例】
以下、図面を参照して実施例を説明する。
【００２３】
図１は本発明の実施例によりＣＣＤの撮像駆動をした波形図である。なお、実施例が駆動する固体撮像素子のブロック構成は従来例の図３に示すブロック構成に準じており、図３も参照して説明する。
【００２４】
図１の（１）はシフト期間、第１の周期の転送期間の間に第１の周期よりも長い第２の周期を持つ転送期間を持ち、駆動ドライバー３０５の電源変動（図４の（４））によるスレッショルドレベルの変化に対しても図１の（２）に示すドライバー出力波形の様に、転送レジスタ３０３の電荷転送に十分な時間を得ることが出来る。
【００２５】
（３）は第２，第３の周期の転送期間を持つ他の実施例の場合で、この実施例では
第２の周期＞第３の周期＞第１の周期
の関係を持ち、こうすることでシフト期間から第１の転送期間に変わる際の電源変動をより滑らかにすることが出来、その結果ドライバー内部でのスレッショルドレベルの変化による出力波形への影響を少なくすることが出来る。
【００２６】
図２は図１に示す駆動パターンを実現するための回路構成の具体例を示す。
【００２７】
図２において、２０１はカウンター、２０２〜２０４はそれぞれカウンター２０１の出力からシフト期間、第１の周期の転送期間、第２の周期の転送期間を示す区間信号を作るデコーダ、２０５は３入力１出力のセレクターであり、入力端子Ａ，Ｂ，Ｃは制御端子ａ，ｂ，ｃによりそれぞれ選択される。制御端子ａ，ｂ，ｃはデコーダー２０２，２０３，２０４の出力を受け、シフト期間、第１の周期転送期間の間に第２の周期の転送期間を持つ出力を得ることが出来る。
【００２８】
この回路構成は、図１に示す波形を実現するための１例を示し、この構成に限られるものではない。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、高速駆動時においても確実に転送レジスタの電荷転送を行う事が可能になり、撮像装置の高画質化、高速化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例による駆動時の波形図である。
【図２】  図１に示す駆動パターンを実現するための回路構成の一例を示すブロック図である。
【図３】  ＣＣＤおよび駆動ドライバーの構成を示したブロック図である。
【図４】  従来の駆動パターンと高速駆動において問題となる波形を示した波形図である。
【符号の説明】
３０１  ＣＣＤラインセンサー
３０２  フォトダイオード（ＰＤ）
３０３  転送レジスタ
３０４  出力バッファ
３０５  ドライバー回路
【図１】
0003825823.tif 000002
【図２】
0003825823.tif 000003
【図３】
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【図４】
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