專利名稱：固體攝像裝置及其驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的固體衝t^置的驅(qū)動方法，是針對具有以下特征的固體攝ft^e的 驅(qū)動方法，戶腐體包括，具有按行列狀配置的多個象素部分并將各象素部分的信號 作為攝像信號樹酵輸出的攝像電路，和處理攝像信號的信號處理電路，戶脫方飽 括，在垂直消隱期間之外和水平消隱期間之外的水平有效期間內(nèi)，掛共驅(qū)聰素部分 用的驅(qū)動脈沖的步驟；至少在驅(qū)動脈沖上升時以及下降時，中斷攝像信號輸出操作的
步驟；禾喺去攝像信號輸出中斷的部分從而生成遊賣的圖象信號的步驟。
本發(fā)明的固體樹，置的驅(qū)動方法中，至少在驅(qū)動脈沖的上升沿以及下降沿，具 有中斷攝像信號輸出操作的步驟，因此，攝像信號不會受到由于高速電動快門驅(qū)動等 造成的夕卜奸擾的影響。所以，可以大幅度提高畫面質(zhì)量。另外，由于具有除去攝像 信號輸出中斷的部分從而生成連續(xù)的圖象信號的步驟，所以可以得到正確的圖象信
號
發(fā)明效果
本發(fā)明涉及的固體攝^^s^^^區(qū)動方法，在電動快門進行操作的時候，不會產(chǎn)
生由于外5i^F^t成的畫面質(zhì)4^化。
附圖的簡要說明


圖1是，本發(fā)明第一實施方式涉及的固體樹^置結(jié)構(gòu)的方塊圖。
圖2是標本發(fā)明第一實施方式涉及的固體樹t^a中攝像扭各結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖3是表示本發(fā)明第一實施方式涉及的固條^gg在垂直消隱期間之外的水平
驅(qū)動期間的動作時限圖。
圖4是標本發(fā)明第二實施方式涉及的固體攝^^S在垂直消隱期間之外的水平
驅(qū)動期間的動作時限圖。
圖5是^本發(fā)明第二，方式涉及的照相機結(jié)構(gòu)的方塊圖。 圖6是^5見有技術(shù)涉及的一個固,ft^S實例的電路圖。 圖7是^i見有技術(shù)涉及的固體謝^fi在垂直消隱期間之外的水平驅(qū)動期間的
動作時限圖。
豐斜己說明
11光電轉(zhuǎn)換部分
12讀晶體管
13復(fù)位晶體管
14檢測晶體管
15垂直信號線
16 V。D電源
17浮置擴散部分
18負載晶體管
19負載晶體管驅(qū)動線
20攝像區(qū)
21 象素
23行存儲器
26水平信號線
27輸出放大器
31讀脈沖線
32復(fù)鄉(xiāng)1c沖線
41垂直雜寄存器
42水平雜寄存器
50攝像電路
51信號處理鵬
52模擬前端部分
53存儲器控制部分
54存儲器部分
55圖象信號處理部分
56中央處理單元部分
57時限脈沖發(fā)生器部分 58接口部分
71固條〈t^a
72光學(xué)系統(tǒng) 73顯示處理電路 74顯示裝置
(第一實施方式)
參照附圖對本發(fā)明的第一^方式itfiH兌明。圖1是，第一實施方式涉及的固
體攝f魏置的方塊圖結(jié)構(gòu)。如圖1所示，本實施方式的固,f魏置由以下部分構(gòu)成:
MOS型固體攝像元件的攝像電路50;向攝像電路50衛(wèi)共驅(qū)動脈沖以^Wt攝像頓各 50的攝像信鎖行處理的信號處理電路51 。
圖2，攝像電珞50的電路構(gòu)成。如圖2所示，攝像扭各50具有多個增幅型單 條素21艦K^排列形成的攝像區(qū)10。圖中戶際的攝像區(qū)10雖然是2行3列的情 況，但是行數(shù)以及列數(shù)可以任意設(shè)定。
各個象素21具有以下部分光電二極管組成的光電轉(zhuǎn)換(PD)部分ll; ilil讀 晶體管12與PD部分11連接并存儲PD部分11的電荷的浮置擴散(FD)部分17。 FD部分17艦復(fù)位晶體管13與VDD電源16連接，同時，Mt測晶體管14與垂 直信號線15連接。
讀晶體管12的柵極與讀脈沖線31連接；復(fù)位晶體管13的柵極與復(fù)^E沖線32 連接。讀脈沖線31以及復(fù)^E沖線32樹預(yù)置，垂直信號線15按列設(shè)置。
各垂直信號線15與剤,1行的信號的行存儲器23的輸入端子以及負載晶體管 18連接。各個行存儲器23的輸出端子分別ilii7jC平控制晶體管25與水刑言號線26 連接，水刑言號線26與輸出放大器27連接。各負載晶體管18分別連接在各垂直信 號線15和地線之間，各負載晶體管的柵極分別與負載晶,驅(qū)動線19連接。
讀晶體管12以及復(fù)位晶體管13分別由垂直雜寄存器41驅(qū)動，水平控制晶體 管25由水平靴寄存器42驅(qū)動。垂直靴寄存器41以勿k平禾維寄存器42由信號 處理鵬51麟的驅(qū)動脈沖驅(qū)動。
在信號處理電路51中設(shè)置了以下部分從固體攝像元件輸出的模擬信號中取樣 并進行A/D轉(zhuǎn)換的模擬前端(AFE)部分52;將經(jīng)AFE部分52轉(zhuǎn)換的數(shù)荊言號寫 入存儲器部分54的存儲器控制部分53;和對從存儲器部分54 i,的圖象信，行 OB鉗位處理、白色平衡處理以及YUV處理等一般圖象f言號處理的圖象信號處理部 分55。另外，還體有調(diào)^/人圖象信號處理部分55輸出的圖象信號格式，將該信 號作為圖象輸出，輸出到攝^^g^卜部的接口部分58;輸出驅(qū)動攝像電路50的信號 以及存儲器控制部分53的控制信號的時限脈沖發(fā)生器(TG)部分57;和控制各個塊 的中央處理單元(CPU)部分56。
以下，對本鄉(xiāng)方式涉及的固觸m^a的操作進行說明。圖3標本鄉(xiāng)方式
的固體攝ft^S在垂直消隱期間之外的7K平驅(qū)動期間的操作時限圖。另外，圖中示出 的是驅(qū)動第n (n是iEM。)行的時限，其他行的操作也是同樣。
7jC平驅(qū)動期間由水平消隱期間(HBLANK)和水平有效期間組成。在圖3中， 水平消隱期間從時限T,開始，水平有效期間從時限Ts開始。^7jC平消隱期間，進行 Mm素21讀取信號并將游儲到行存儲器23中的操作，^7K平有效期間，將存儲在 行存儲器23中的信號作為攝像信號按",輸出。另外，婦K平有效期間，相對于下 一行的象素21進行高速電動快門操作。
在時限T,中，水平消隱期間開始，在時限丁2中，當(dāng)VDD電源16以及負載晶體管 驅(qū)動線19的電壓為高("H")狀態(tài)時，向第n行復(fù)^E沖線32鄉(xiāng)復(fù)t^E沖。由此， 第n行的復(fù)位晶體管13成為魏狀態(tài)，在FD部分17復(fù)位的同時，第n行的檢測晶 體管14成為選擇狀態(tài)。之后，在時限丁3中，向第n行i賣脈沖線31提供讀脈沖，讀 晶體管12成為t魏狀態(tài)，從FD部分17中讀取PD部分11的電荷。從第n行的PD 部分11讀取的電荷信號，M^測晶體管14存儲在行存儲器23中。
在時限T4中，VDD電源16的電壓是"L"狀態(tài)，向第n行復(fù)^E沖線32提供復(fù) 位脈沖，第n行復(fù)位晶體管13成為J魏狀態(tài)。由此，F(xiàn)D部分17的電位成為"L"， 第n行檢測晶條14成為非選擇狀態(tài)。
在丁5，水平消隱期間結(jié)束，7K平有效期間開始。^E7K平有效期間內(nèi)，驅(qū)動水平移 位寄存器，使行存儲器23中存儲的第n行各個象素21的信號在7K^H言號線26上按 順序讀取，并作為攝像信號M輸出放大器27輸出。
另一方面，第n+l行的高速電動快門從第n行的水平有效期間內(nèi)的任意時限T6 開始動作。在時限l6中，VDD電源16的電壓是"H"狀態(tài)，負載晶體管驅(qū)動線19的 電壓是"L"狀態(tài)，這時向第n+l行的復(fù)位脈沖線32劍共復(fù)位脈沖，向第n+l衍賣
脈沖線31鵬讀脈沖。由此，第n+l行的復(fù)位晶體管13以及第n+l行的讀晶體管 12成為翻狀態(tài)。從而，F(xiàn)D部分17的電械為"H"狀態(tài)，PD部分11的電荷從 VDD電源16中清理出來。因為負載晶體管18是關(guān)閉狀態(tài)，所以被清理出來的電荷產(chǎn) 生的信號不^i!31第n+l行的檢測晶體管14存{諸到行存儲器23中。
在時限TV水平有效期間結(jié)束，在攝像信號輸出結(jié)束的同時，下一個水平消隱期 間開始。在這個水平消隱期間，在時限T8，向第n+l ，TM^E沖線32 ，復(fù)位脈沖， 并從第n+l行的PD部分ll讀取電荷。此時，讀取的電荷;^人時限T6麟的復(fù)^E 沖和讀脈沖的下降沿到時限T8之間的第n+l行曝光期間在PD部分11存儲的電荷，
戶皿電荷t腿行高速電動快門操作。
在本實施方式中，^7K平有效期間的時限T6，向第n+H豫素21衛(wèi)共復(fù)tiM沖 以及讀脈沖。所以，在時限T6，會發(fā)生由于復(fù)位脈沖以及讀脈沖造成的外來干擾。但 是，在本實施方式中，在衝共復(fù)^E沖以及讀脈沖的期間，中斷第n行象素21的攝 像信號輸出操作。因此，攝像信號不會受至拼^T擾的影響。在本實施方式中，中斷 輸出操作^ilil停lh7乂平移位寄存器42的操作，行的。
在本鄉(xiāng)方式中，攝像信號不會受到外奸擾的影響。但是，由于輸出操作中斷， 攝像信號將作為具有不連續(xù)部分的信號輸出。在本實 式中，為了將具有不連續(xù)部 分的攝像信號再一次轉(zhuǎn)換為連續(xù)的圖象信號，在f言號處理電路51上設(shè)置了存f^器部 分54和存儲器控制部分53。
從攝像賊各輸出的具有水平方向不連續(xù)部分的攝像信號，被輸入到信號處理TO 51中，由AFE部分52進行取樣以及A/D轉(zhuǎn)換。在AFE部分52上會S1 A/D轉(zhuǎn)換的 具有不體部分的攝像信號，ilil存儲離制部分53拗i^存在存儲器部分54中。 此時，存儲離制部分53從TG部分57接收關(guān)于攝像電路50的水平微寄存器42 停止^S的信息，婦Jc平,寄存器42的停止^g上，存儲 分54不進行攝像信 號的保存。因此，由于攝像信號的不連續(xù)部分沒有保存在存儲器部分54上，所以存 儲器部分54只保存了轉(zhuǎn)換后的連續(xù)的圖象信號。
將從存儲器部分54讀取的連續(xù)圖象信號輸入至l個象信號處理部分55中，進行一 般的圖象信號處理。從圖象信號處理部分55輸出的圖象信號被輸入至贖口部分58中， 作為調(diào)整了圖象信號格式的圖象輸出，輸出到固,《，置的外部。
因此，本實施方式的固體樹線置，可以得到不會受到由于高速電動快門操作等 造成的外來干擾等影響的連續(xù)圖象信號。由此與現(xiàn)有技術(shù)的高速電動快門驅(qū)動產(chǎn)生的
圖象信號相比較，可以大幅度提高畫面質(zhì)量。
另外，將具有不連續(xù)部分的攝像信號樹i^^存在存儲器部分54中之后，M 從存f諸器部分54讀取時跑敏圖^f言號不連續(xù)的部分，也可以將具有不連續(xù)部分的攝 像信號轉(zhuǎn)換為,的圖象信號。 (第二鄉(xiāng)方式)
以下，參照附圖對本發(fā)明的第二實施方5 行說明。圖4是g第二實施方式、涉
及的固條^^fi在垂直消隱期間;t^卜的水平驅(qū)動期間鵬作時限圖。本實施方式中
固條^^*的鵬構(gòu)成與第一 方式中固條#^5的鵬構(gòu)淑目同，所以省略 其說明。
如圖4戶標，在本鄉(xiāng)方式中，攝像電路50的攝像信號輸出操作中斷的時間， 只發(fā)生在復(fù)^E沖以及讀脈沖上升時和下降時。這是因為在i^共復(fù)位脈沖以及讀脈沖 期間中斷攝像信號的輸出操作，會產(chǎn)生在行存儲器23中存儲的信號輸出時間不足的 情況。因此，在本魏方式的復(fù)^E沖以及讀脈沖中，有可倉^生最強的干擾。所以 僅在脈沖上升時和下降時，停ih/JC平,寄存器，使攝像信號的輸出操作中斷。
由此，在有效期間內(nèi)，解決了行存儲器23上存儲的信號讀取時間不足的問題， 從而可以正確的輸出圖象。
圖5是標^f頓了第二鄉(xiāng)方5^脫固條^^g的照相機方塊圖的一個例子。 如圖5所示，本 方式的照相機具有以下部分由攝像電路50以及信號處理電路 51組成的本實施方式的固體樹t^S71;光學(xué)系統(tǒng)72;顯示和記錄從固體樹t^g 輸出的信號的顯示處理電路73;和顯^置74。本 方式的照相機不會受到外來 干擾等影響，可以得到高畫面質(zhì)量的圖象。另外，使用第一^M方式的固體謝t^S 也可以得到同樣的效果。
產(chǎn)^i:的禾,可能性
本發(fā)明的固體攝ft^M期區(qū)動方法，是一種實現(xiàn)了在進行電動決門操作時，不 會由于外^T擾使畫面質(zhì)量變壞的固體樹線S&其驅(qū)動方法，對于進行電動快門操
作的固體樹^￡&1驅(qū)動方法是非常有用的。
權(quán)利要求
1.一種固體攝像裝置，包括具有按行列狀配置的多個象素部分并且將各個象素部分的信號作為具有不連續(xù)部分的攝像信號按行輸出的攝像電路；具有將上述攝像信號進行臨時存儲的存儲器部分以及對上述攝像信號的上述存儲器部分進行寫入以及讀取的存儲器控制部分，并將具有不連續(xù)部分的上述攝像信號轉(zhuǎn)換成連續(xù)的圖像信號的信號處理電路。
2. 根據(jù)權(quán)利要求i皿的固皿ft^a，其特征在于，i^存儲，制部分是，將具有不遊賣部分的J^攝像信號轉(zhuǎn)換皿續(xù)的信號寫入J^存儲器部分之后，/Xh述存儲器部分讀取寫入信號的電路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求i戶/M的固^iHt^a，其特征在于，，存儲器控制部分是， 將具有不連續(xù)部分的±^攝像信號寫入±^存儲器部分之后，以將寫入的具有不連續(xù) 部分的信號變?yōu)檫B續(xù)的信號的方式^u^存儲器部分讀取的電路。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1戶脫的固體攝i線置，^r寺征在于，J^像電路在垂直消隱期間之外和水平消隱期間之外的水平有效期間輸出J^像信號，^h^7乂平有效期間內(nèi)，當(dāng)M^驅(qū)動J^素部分的驅(qū)動脈沖時，中斷i^攝像信號的輸出操作。
5. 根據(jù)豐又利要求i戶，的固體攝^^s，其特征在于，i^M像電路在垂直消隱期間之外和水平消隱期間之外的水平有效期間輸出± 像信號，^t^7jC平有效期間內(nèi)，在驅(qū)動i^素部分的驅(qū)動脈沖上升時以及下降時中斷±^攝像信號的輸出操作。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5戶腿的固#^#^3，欺寺征在于戰(zhàn)各象素部分包括: 光電轉(zhuǎn)換部分；讀^Lb^光電轉(zhuǎn)換部分的電荷的浮置擴散部分； 將J^光電轉(zhuǎn)換部分和，浮置擴散部分之間連接的讀晶體管； 將J^浮置擴散部分的狀態(tài)初始化的復(fù)位晶體管； 檢測i^浮置擴散部分上存儲的電荷的檢測晶體管，，驅(qū)動脈沖包含驅(qū)動i^讀晶體管的讀脈沖，和驅(qū)動，復(fù)位晶體管的復(fù)^E沖。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4或5戶誠的固體攝f魏置，其特征在于，上述攝像電路包括: 將從按列設(shè)置的，多個象素部分中選擇的行象素部分的電荷分別存儲的多個行存儲器部分；將在戰(zhàn)行存儲器部分存儲的電荷拗1^讀取，作為J^M象信號輸出的水平移 位寄存器部分，中斷J^像信號輸出的操作^M:停iLh^K平,寄存器的驅(qū)動來完成的。8. 根據(jù)權(quán)利要求7戶艦的固條《t^g，其特征在于，J^信號處理扭鮑括: 生成驅(qū)動上述攝像電路的攝像電路驅(qū)動信號和生成驅(qū)動上述存儲器控制部分的存儲，制部分驅(qū)動信號的時限脈沖發(fā)生器部分，上述存儲器控制部分的驅(qū)動信號包含向上述存儲器控制部分傳iiJ^7jc平移位 寄存器的操作停止這一信息的信號。9. 一種照相機，其牛寺征在于具有根據(jù)權(quán)利要求i戶;f述的固體攝^^置。10. —種固條ft^a的驅(qū)動方法，特征在于，戶艦固體攝^^g包括，具有按 行歹掀配置的多個象素部分，并且將±^各個象素部分的信號作為攝像信號拗 輸 出的攝像電路，和處^±^攝像信號的信號處理秒各，戶/M固ffift^g的驅(qū)動方,括，在垂直消隱期間之外和水平消隱期間之外的水平有效期間內(nèi)，麟驅(qū)動id^素部分的驅(qū)動脈沖的步驟；至少^M驅(qū)動脈沖上升時和下降時，中斷Jd^攝像信號輸出操作的步驟；除去Jdffi像信號的輸出中斷部分從而生,續(xù)的圖象信號的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種固體攝像裝置，具有攝像電路(50)，和信號處理電路(51)。攝像電路(50)具有按行列狀配置的多個象素部分，各個象素部分的信號作為具有不連續(xù)部分的攝像信號按行輸出。信號處理電路(51)包括將攝像信號進行臨時存儲的存儲器部分(54)；對攝像信號的存儲器部分(54)進行寫入以及讀取的存儲器控制部分(53)，所述信號處理電路將具有不連續(xù)部分的攝像信號轉(zhuǎn)換成連續(xù)的圖像信號。
文檔編號H01L27/146GK101341739SQ200680048030
公開日2009年1月7日 申請日期2006年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月19日
發(fā)明者宮川良平, 米田耕二郎 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社