專利名稱：驅(qū)動(dòng)攝像元件的驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及驅(qū)動(dòng)攝像元件的驅(qū)動(dòng)裝置。特別涉及即使將規(guī)定數(shù) 的、在各像素單元中生成的電荷相加并輸出時(shí)，也可以抑制圖像散 亂(blooming)的驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
近年來，作為數(shù)字?jǐn)z像機(jī)和數(shù)字照相機(jī)的攝像元件，廣泛使用 CCD (電荷耦合器件)型圖像傳感器。CCD型圖像傳感器使用CCD將 各像素單元生成的電荷向外部輸出。CCD通過劃分為多個(gè)區(qū)域并傳送 各區(qū)域不同的像素單元的電荷來提高其傳送效率。
這樣，因CCD—次傳送很多電荷，故在一定條件下會(huì)出現(xiàn)稱之為 圖像散亂的現(xiàn)象，有時(shí)會(huì)得不到正常的圖像數(shù)據(jù)。
圖像散亂是指當(dāng)讀出超過CCD的傳送能力的電荷時(shí)，在CCD內(nèi)部 電荷溢出，對相鄰傳送的其他信號(hào)電荷產(chǎn)生影響的現(xiàn)象。特別是， 當(dāng)對攝像元件入射強(qiáng)的光點(diǎn)時(shí)，容易引起圖像散亂。
作為這樣的圖像散亂的抑制手段，具有在不超過CCD的傳送能力 的范圍內(nèi)對像素單元預(yù)先設(shè)定飽和量，當(dāng)超過飽和量時(shí)排出多余生 成的電荷的機(jī)構(gòu)(溢漏結(jié)構(gòu))。
進(jìn)而，還提出了不固定上述飽和量使其根據(jù)情況而變，從而提高 圖像散亂抑制效率的技術(shù)(日本國特開昭61-26375號(hào)公報(bào))。
另一方面，在近年來的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)和數(shù)字照相機(jī)的領(lǐng)域中，謀求 攝像元件的多像素化。例如，若是具有500萬個(gè)像素單元的CCD型 圖像傳感器，則垂直方向的像素單元數(shù)約1920個(gè)，水平方向的像素 單元數(shù)約2560個(gè)，這大約是通常的NTSC用CCD型圖像傳感器的16 倍。因此，單位時(shí)間應(yīng)處理的信息量增加了，在拍攝活動(dòng)圖像時(shí)會(huì) 出現(xiàn)與監(jiān)視器的顯示不符的情況。
因此，提出了混合模式，即，通過將規(guī)定數(shù)的、在各像素單元中
生成的電荷讀出到CCD而使其相加后再輸出。例如，在數(shù)字?jǐn)z像機(jī) 中，當(dāng)拍攝靜止圖像時(shí)，使用個(gè)別輸出各像素單元的電荷的個(gè)別模 式，在拍攝活動(dòng)圖像時(shí)，使用混合模式。
但是，在上述混合模式的情況下，因使規(guī)定數(shù)的像素單元的電荷 相加并作為1個(gè)信號(hào)電荷，故，若使CCD型圖像傳感器的驅(qū)動(dòng)方法 和個(gè)別模式一樣，則存在容易引起圖像散亂的問題。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種技術(shù)，在有選擇地切換使用個(gè) 別模式和混合模式的攝像元件中，選擇個(gè)別模式和混合模式中的任 何一個(gè)都能抑制圖像散亂。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置涉及一種驅(qū)動(dòng)裝置，使用 通過將規(guī)定數(shù)的、在像素單元中生成的電荷讀出到攝像元件的暫時(shí) 保持區(qū)域中而使其相加的混合模式，驅(qū)動(dòng)具有多個(gè)與爆光量對應(yīng)地 生成電荷的像素單元，該裝置具有設(shè)定裝置，在將各像素單元生 成的電荷讀出到上述暫時(shí)保持區(qū)域的讀出期間將作為各像素單元能 積蓄的電荷的上限的飽和量設(shè)定得比使用個(gè)別讀出各像素單元生成 的電荷的個(gè)別模式時(shí)少；以及抑制裝置，與使用上述個(gè)別模式的情 況相比更多地抑制上述啄光量。
若按照上述構(gòu)成，驅(qū)動(dòng)裝置使混合模式時(shí)的讀出期間的飽和量比 個(gè)別模式時(shí)少，同時(shí)抑制曝光量。這里，驅(qū)動(dòng)裝置從兩個(gè)方面來抑 制圖像散亂。
一方面是在混合模式的情況下降低各像素單元能積蓄的電荷的 上限。由此，在混合模式下，即使向攝像元件入射強(qiáng)的光點(diǎn)，因各 像素單元積蓄的電荷的上限降低了 ，故多余的電荷不會(huì)讀出到暫時(shí) 保持區(qū)域。再有，因設(shè)定裝置的目的是防止即使在混合模式下也不 會(huì)將多余的電荷讀出到暫時(shí)保持區(qū)域，故為了達(dá)到該目的，降低讀 出期間的上限就足夠了。
另一方面是在混合模式的情況下使各像素單元生成的電荷量比 個(gè)別模式情況時(shí)少。由此，在混合模式的情況下，即使向攝像元件 入射強(qiáng)的光點(diǎn)，因抑制了各像素單元的曝光量，故不會(huì)生成多余的 電荷。
因此，驅(qū)動(dòng)裝置可以抑制讀入暫時(shí)保持區(qū)域中的電荷的溢出，從 而抑制圖像散亂。
此外，上述設(shè)定裝置進(jìn)而也可以在與各像素單元的光接收量對應(yīng) 地生成電荷的積蓄期間，與使用上述個(gè)別模式同等地設(shè)定上述飽和 量。
若按照上述構(gòu)成，在積蓄期間，混合模式和個(gè)別模式下的飽和量 同等地設(shè)定。
例如，當(dāng)攝像元件是在半導(dǎo)體襯底上形成各像素單元，并具有溢 漏結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置通過對半導(dǎo)體襯底施加不同的襯底電 壓，可以設(shè)定飽和量。但是，當(dāng)對半導(dǎo)體襯底施加不同的襯底電壓 時(shí)，像素單元形成的井型勢場的形狀發(fā)生變化，隨之像素單元的分 光特性也發(fā)生變化。該分光特性的變化會(huì)使圖像的色重現(xiàn)性惡化。
因此，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置在各像素生成并積蓄電荷的期間，使個(gè) 別模式和混合模式情況下的飽和量相等。因此，驅(qū)動(dòng)裝置可以防止 攝像元件分光特性的變化，可以實(shí)現(xiàn)很高的色重現(xiàn)性。
此外，上述設(shè)定裝置也可以使相加后的電荷不超過上述暫時(shí)保持 區(qū)域的最大保持量那樣來設(shè)定上述飽和量。
若按照上述構(gòu)成，驅(qū)動(dòng)裝置可以在個(gè)別模式的情況下使各像素單 元的電荷不超過最大保持量，在混合模式的情況下，即使各像素的 電荷相加也不超過最大保持量。
因此，驅(qū)動(dòng)裝置可以抑制讀出到暫時(shí)保持區(qū)域中的電荷的溢出， 從而抑制圖像散亂。
此外，上述設(shè)定裝置也可以將上述飽和量設(shè)定為使用個(gè)別模式時(shí) 的飽和量的上述規(guī)定數(shù)分之一。
若按照上述構(gòu)成，例如，當(dāng)在混合模式時(shí)9個(gè)像素單元的電荷相 加時(shí)，飽和量為個(gè)別模式時(shí)的1/9。因此，驅(qū)動(dòng)裝置可以抑制讀出到 暫時(shí)保持區(qū)域中的電荷的溢出，從而抑制圖像散亂。
此外，上述像素單元在半導(dǎo)體襯底上形成，具有當(dāng)電荷超過上述 飽和量使多余生成的電荷排出到上述半導(dǎo)體襯底的溢漏結(jié)構(gòu)，上述 飽和量根據(jù)供給上述半導(dǎo)體襯底的襯底電壓設(shè)定，上述設(shè)定裝置也 可以將供給上述半導(dǎo)體襯底的襯底電壓設(shè)定得比使用上述個(gè)別模式 時(shí)的襯底電壓高。
若按照上述構(gòu)成，驅(qū)動(dòng)裝置可以在各像素的電荷超過上述飽和量 時(shí)使多余生成的電荷排出到上述半導(dǎo)體襯底。
這樣，通過將多余的電荷排出到半導(dǎo)體襯底，從而可以對各像素 單元中的多余電荷進(jìn)行處理。
此外，上述曝光量相當(dāng)于在積蓄期間對各像素單元的光接收量積 分后的值，上述抑制裝置也可以縮短上述積蓄時(shí)間，使其比使用上
述個(gè)別模式時(shí)短。
若按照上述構(gòu)成，驅(qū)動(dòng)裝置通過縮短各像素單元的積蓄時(shí)間來抑 制曝光量。因此，驅(qū)動(dòng)裝置可以抑制讀出到暫時(shí)保持區(qū)域中的電荷 的溢出，從而抑制圖像散亂。
此外，上述抑制裝置包括存儲(chǔ)比使用上述個(gè)別模式時(shí)的積蓄時(shí) 間短的積蓄時(shí)間的存儲(chǔ)裝置；將各像素單元的電荷全部排出的復(fù)位 裝置；從上述復(fù)位裝置排出電荷的時(shí)刻開始經(jīng)過上述存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ) 的積蓄時(shí)間之后，將各像素單元生成的電荷讀出到暫時(shí)保持區(qū)域中 的讀出裝置若按照上述構(gòu)成，驅(qū)動(dòng)裝置從上述復(fù)位裝置排出全部電荷的時(shí)刻 開始經(jīng)過與各模式對應(yīng)的積蓄時(shí)間之后，讀出各像素單元的電荷。 這里，混合模式比個(gè)別模式的積蓄時(shí)間短。
因此，驅(qū)動(dòng)裝置可以抑制啄光量。
此外，上述抑制裝置也可以包括存儲(chǔ)比使用上述個(gè)別模式時(shí)的積 蓄時(shí)間短的積蓄時(shí)間的存儲(chǔ)裝置和通過只在上述存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)的積 蓄期間打開來使各像素單元進(jìn)行光接收的機(jī)械快門。
若按照上述構(gòu)成，驅(qū)動(dòng)裝置使機(jī)械快門只在與各模式對應(yīng)的積蓄 期間打開，使各像素單元進(jìn)行光接收。這里，混合模式比個(gè)別模式 的積、蓄時(shí)間短。
因此，驅(qū)動(dòng)裝置可以抑制曝光量。
此外，也可以使上述膝光量相當(dāng)于在積蓄期間對各像素單元的光 接收量積分后的值，使上述抑制裝置在上述混合模式時(shí)比上述個(gè)別 模式時(shí)的光接收量少。
若按照上述構(gòu)成，驅(qū)動(dòng)裝置通過減少各像素單元的光接收量來抑 制曝光量。因此，驅(qū)動(dòng)裝置可以抑制讀出到暫時(shí)保持區(qū)域中的電荷 的溢出，從而抑制圖像散亂。
此外，上述抑制裝置也可以具有存儲(chǔ)比使用上述個(gè)別模式時(shí)的開 口率小的開口率的存儲(chǔ)裝置和通過與上述開口率對應(yīng)打開來使各像 素單元受光的光圈機(jī)構(gòu)。
若按照上述構(gòu)成，驅(qū)動(dòng)裝置使光圏機(jī)構(gòu)與各模式的開口率對應(yīng)打 開而使各像素單元進(jìn)行光接收。這里，混合模式比個(gè)別模式時(shí)的開 口率小。
因此，驅(qū)動(dòng)裝置可以抑制膝光量。
此外，上述抑制裝置也可以使上述曝光量是使用上述個(gè)別模式時(shí) 的曝光量的上述規(guī)定數(shù)分之一。
若按照上述構(gòu)成，例如，當(dāng)在混合模式時(shí)9個(gè)像素單元的電荷相 加時(shí)，飽和量為個(gè)別模式時(shí)的1/9。因此，驅(qū)動(dòng)裝置可以抑制讀出到 暫時(shí)保持區(qū)域中的電荷的溢出，從而抑制圖像散亂。
本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)方法是使用通過將規(guī)定數(shù)的、在像素單元生成的電 荷讀出到該攝像元件的暫時(shí)保持區(qū)域中而使其相加的混合模式，驅(qū) 動(dòng)具有多個(gè)與曝光量對應(yīng)生成電荷的像素單元的攝像元件的驅(qū)動(dòng)方 法，包括在將各像素單元生成的電荷讀出到上述暫時(shí)保持區(qū)域的 讀出期間，將作為各像素單元能積蓄的電荷的上限的飽和量設(shè)定得 比使用個(gè)別讀出各像素單元生成的電荷的個(gè)別模式時(shí)少的設(shè)定步 驟；以及與使用上述個(gè)別模式的情況相比更多地抑制上述啄光量的 抑制步驟。
若按照上述結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)方法使混合模式時(shí)的讀出期間的飽和量比 個(gè)別模式時(shí)少，同時(shí)抑制啄光量。該驅(qū)動(dòng)方法的結(jié)構(gòu)和上述驅(qū)動(dòng)裝 置一樣。因此，驅(qū)動(dòng)方法可以發(fā)揮和驅(qū)動(dòng)裝置同樣的效果。
本發(fā)明的攝像裝置是每多個(gè)像素單元與曝光量對應(yīng)地生成電荷 并根據(jù)上述每多個(gè)像素單元的電荷生成圖像數(shù)據(jù)的攝像裝置，包 括具有上述多個(gè)像素單元的攝像元件；使用個(gè)別讀出上述每多個(gè) 像素單元生成的電荷的個(gè)別模式和將上述每多個(gè)像素單元中規(guī)定數(shù) 的、在像素單元中生成的電荷相加并讀出的混合模式中的某一個(gè)讀 出模式，驅(qū)動(dòng)上述攝像元件的驅(qū)動(dòng)裝置；與使用某一個(gè)讀出模式從 上述攝像裝置中讀出的電荷對應(yīng)地生成圖像數(shù)據(jù)的信號(hào)處理部；與 輸入信號(hào)對應(yīng)地選擇上述驅(qū)動(dòng)裝置中的上述個(gè)別模式和上述混合模 式的控制部，這里，上述驅(qū)動(dòng)裝置包括設(shè)定裝置，在將上述多個(gè)
像素單元生成的電荷讀出到暫時(shí)保持區(qū)域的讀出期間，與使用上述 個(gè)別模式的情形相比較，使用上述混合模式時(shí)，將作為各像素單元
能積蓄的電荷的上限的飽和量設(shè)定得少一些；抑制裝置，使用上述 混合模式與使用上述個(gè)別模式的情況比較，更多地抑制上述曝光 量。
若按照上述結(jié)構(gòu)，攝像裝置可以發(fā)揮和上述驅(qū)動(dòng)裝置同樣的效果。
圖l是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)l的攝像元件及其驅(qū)動(dòng)裝置的整體構(gòu) 成(攝像裝置)的圖。
圖2是表示攝像元件110的平面結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是表示圖2的A-A線的光電變換部la和垂直CCD2a的截面圖。
圖4是表示沿圖3的B-C-D線的電位分布的圖。
圖5是表示驅(qū)動(dòng)部120生成襯底電壓Vsub的電路圖。
圖6是表示攝像元件的驅(qū)動(dòng)時(shí)序的圖。
圖7是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2的攝像元件及其驅(qū)動(dòng)裝置的整體結(jié) 構(gòu)(攝像裝置)的圖。
圖8是表示驅(qū)動(dòng)部220生成襯底電壓Vsub和驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd的電路圖。
圖9是表示攝像元件的驅(qū)動(dòng)時(shí)序的圖。
圖IO是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)3的攝像元件及其驅(qū)動(dòng)裝置的整體 構(gòu)成(攝像裝置)的圖。
圖11是表示個(gè)別模式和混合模式的開口面積和積蓄時(shí)間的對應(yīng) 關(guān)系的圖。
圖12是表示個(gè)別模式和混合模式的開口面積和積蓄時(shí)間的對應(yīng) 關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照
實(shí)施本發(fā)明的最佳實(shí)施形態(tài)。 (實(shí)施形態(tài)1 )
實(shí)施形態(tài)1的驅(qū)動(dòng)裝置在混合模式下，各像素單元能積蓄的電荷 的飽和量比個(gè)別模式時(shí)少，同時(shí)，縮短各像素單元生成并積蓄電荷 的積蓄時(shí)間。因此，即使使用混合模式，驅(qū)動(dòng)部也能抑制圖像散亂。
圖l是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)l的攝像元件及其驅(qū)動(dòng)裝置的整體結(jié) 構(gòu)(攝像裝置)的圖。
攝像元件110具有在半導(dǎo)體襯底上呈行列狀排列的多個(gè)像素單 元。各像素單元的受光面具有RGB中的某一種顏色的濾光片，與透 過彩色濾光片的光量對應(yīng)地生成并積蓄電荷。積蓄的電荷按照從驅(qū) 動(dòng)部120供給的驅(qū)動(dòng)信號(hào)依次向模擬前端(Analog front end) 130 輸出。
驅(qū)動(dòng)部120根據(jù)來自同步信號(hào)生成部142的基準(zhǔn)信號(hào)生成用來驅(qū) 動(dòng)攝像元件110的9種驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并供給攝像元件110。這里，作為 基準(zhǔn)信號(hào)，有時(shí)鐘信號(hào)(CLK)、垂直同步信號(hào)(VD)和水平同步信 號(hào)(HD)。此外，攝像元件110的驅(qū)動(dòng)模式有個(gè)別模式和混合模式， 驅(qū)動(dòng)部120有選擇地切換這些模式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
個(gè)別模式是將在各像素單元中生成的電荷個(gè)別地向模擬前端 130輸出的模式。混合模式是將在各像素單元中生成的電荷按規(guī)定數(shù) 相加后向模擬前端130輸出的模式。
驅(qū)動(dòng)部120內(nèi)部具有個(gè)別模式驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部121、混合模式驅(qū) 動(dòng)信號(hào)生成部122和選擇器123。
個(gè)別模式驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部121生成用來使用個(gè)別模式驅(qū)動(dòng)攝像 元件110的9種驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
混合模式驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部122生成用來使用混合模式驅(qū)動(dòng)攝像 元件110的9種驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
選擇器123有選擇地切換由個(gè)別模式驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部121生成的 驅(qū)動(dòng)信號(hào)和由混合模式驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部122生成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。該切 換通過從控制部143接收模式選擇信號(hào)(Sm)來進(jìn)行。
模擬前端130由相關(guān)二重采樣電路(CDS:相關(guān)二重采樣)、自 動(dòng)增益控制電路和AD變換電路構(gòu)成，攝像元件110根據(jù)輸出的電荷 生成信號(hào)處理部141能處理的數(shù)字信號(hào)。
信號(hào)處理部141使用存儲(chǔ)器144處理從模擬前端130得到的數(shù)字 信號(hào)，再生成由亮度信號(hào)和色調(diào)信號(hào)構(gòu)成的圖像數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器144
例如是SDRAM。
同步信號(hào)生成部142內(nèi)部具有時(shí)鐘，將由時(shí)鐘生成的基準(zhǔn)信號(hào) (CLK、 VD、 HD)供給驅(qū)動(dòng)部120。
用戶操作部150接受用戶的操作(按下快門、切換活動(dòng)圖像模式 和靜止圖像模式等)并通知控制部143。
測光部160測定攝像元件110的光接收量，并將測定結(jié)果通知控 制部143。
控制部143具體地說由CPU、 ROM、 RAM等構(gòu)成，通過執(zhí)行ROM 中記錄的程序來實(shí)現(xiàn)各功能。例如，當(dāng)從用戶接受從活動(dòng)圖像模式 切換到靜止圖像模式的命令時(shí)，向驅(qū)動(dòng)部120輸出表示個(gè)別模式的 模式選擇信號(hào)。由此，驅(qū)動(dòng)部120進(jìn)入個(gè)別模式驅(qū)動(dòng)的待機(jī)狀態(tài)。 其后，當(dāng)接受用戶按下快門的命令時(shí)，根據(jù)測光部160的測定結(jié)果 選擇適當(dāng)?shù)目扉T速度，再向驅(qū)動(dòng)部120輸出表示快門速度等參數(shù)信 息和開始拍攝的觸發(fā)信號(hào)。由此，驅(qū)動(dòng)部120向攝像元件110供給
驅(qū)動(dòng)信號(hào)并開始拍攝。
下面，說明攝像元件110和驅(qū)動(dòng)部120的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。 圖2是表示攝像元件110的平面結(jié)構(gòu)的圖。
攝像元件110是所謂隔行轉(zhuǎn)移方式的CCD型圖像傳感器。光電變 換部1是與曝光量對應(yīng)地生成電荷的器件。各光電變換部la、 lb等 呈行列狀配置在半導(dǎo)體襯底上。垂直CCD2利用6種驅(qū)動(dòng)信號(hào)(J)V1 (J)V6在垂直方向傳送電荷。各垂直CCD2a、 2b等在光電變換部1的 各列間各配置1個(gè)。水平CCD3 —般是2相CCD，利用2種驅(qū)動(dòng)信號(hào) (J)H1、 (J)H2在水平方向傳送電荷。
由此，各光電變換部積蓄的電荷通過垂直CCD和水平CCD依次傳 送給放大器4。放大器4根據(jù)傳送來的電荷生成信號(hào)并放大，經(jīng)OUT 端子輸出給模擬前端130。
再有，標(biāo)在各光電變換部上的RGB表示設(shè)在各像素 單元的受光面上的濾光片的種類。這里，作為彩色濾光片的排列方 式，采用成對(乂4弋)排列。
此外，標(biāo)在各垂直CCD上的VIV2…V6表示加給各區(qū) 域的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的種類。例如，對標(biāo)有VI的區(qū)域加驅(qū)動(dòng)信號(hào)cl)Vl。 標(biāo)在各水平CCD上的HlH2也同樣表示加給各區(qū)域的驅(qū)動(dòng)信 號(hào)的種類。
加給各垂直CCD和水平CCD的驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)VI ~ V6端子、H1和H2 端子從驅(qū)動(dòng)部120供給。
此外，對攝像元件110的半導(dǎo)體襯底加村底電壓Vsub。
驅(qū)動(dòng)部120供給的驅(qū)動(dòng)信號(hào)小V1~cJ)V6d)Hl(J) H2和Vsub示出在個(gè)別模式和混合模式時(shí)不同的波形。
d)Vl~ d)V6可以取低中高3個(gè)值。高只在垂直 CCD讀出光電變換部1的電荷時(shí)施加。中低在垂直CCD傳送 電荷時(shí)交替施加。例如，當(dāng)垂直CCD2a讀出光電變換部la的電荷時(shí)， (J)V1為高。當(dāng)垂直CCD2a讀出光電變換部lb的電荷時(shí)，(j)V3 為高。再有，因(J)V1并列加給光電變換部ld、 lf、 lg，故，若 d)Vl為高，則其結(jié)果是，光電變換部的電荷每隔光電變換部la 所在的行和光電變換部ld所在的行等2行由垂直CCD讀出。
圖3是表示圖2的A-A線的光電變換部la和垂直CCD2a的截面圖。
由圖3可知，在n型襯底11的上部形成p阱12，在其中形成光 電變換部la和垂直CCD2a。進(jìn)而在其上形成兼作為控制從光電變換 部la讀出的電極和垂直CCD的傳送電極的電極14。像素分離部16 是對相鄰像素單元進(jìn)行電隔離的區(qū)域。
光電變換部la在接收入射光之后，與其光量對應(yīng)地生成電荷。 對電極14加給由3值電壓(低、中、高)構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)c!)Vl， 當(dāng)對電極14加高電平時(shí)，光電變換部la的電荷經(jīng)讀出口 13， 讀出到垂直CCD2a讀出。此外，溢出口 15受加在n型襯底11上的 襯底電壓Vsub控制。
圖4是表示沿圖3的B-C-D線的電位分布的圖。 圖4的縱軸表示電位，橫軸表示位置。橫軸在B-C間表示水平方 向的位置，在C-D間表示垂直方向的位置。此外，圖中上部的11、 15、 la、 13、 2a分別與圖3的參照序號(hào)對應(yīng)。
由此可知，在光電變換部la中形成以讀出口 13的電位23a和溢 出口 15的電位25a為壁壘的井型勢場。
光電變換部la生成的電荷(電子)20積蓄在井型勢場中。 讀出口 13和垂直CCD2a的電位與加給電極14的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(J)V1
(=低、中、高)對應(yīng)地變化。
23a表示小VlH氐時(shí)的讀出口 13的電位。23b表示(bVl-中時(shí)的讀 出口 13的電位，23c表示d)Vl-高時(shí)的讀出口 13的電位。光電變換 部la積蓄的電荷只當(dāng)d) Vl-高時(shí)才被垂直CCD2a讀出。
25a表示襯底電壓Vsub=5V時(shí)的溢出口 15的電位。25b表示襯底 電壓Vsub=12V時(shí)的溢出口 15的電位。25c表示襯底電壓Vsub=25V 時(shí)的溢出口 15的電位。
在井型勢場中，光電變換部la生成的電荷隨時(shí)間逐漸積蓄，電 位20a下降(在圖4中20a向上方移動(dòng))。而且，當(dāng)生成的電荷過 剩時(shí)，多余電荷通過溢出口 15排出到n型襯底11。即，可以由襯底 電位Vsub來決定光電變換部la能積蓄的電荷的飽和量。因此，通 過適當(dāng)設(shè)定襯底電壓Vsub，可以抑制因垂直CCD2a內(nèi)過剩電荷的溢 出而產(chǎn)生的圖像散亂。
這里，襯底電壓Vsub的合適值(光電變換部la的電荷的飽和量) 可以由垂直CCD和水平CCD能傳送電荷的最大傳送量來決定。若是 個(gè)別模式，可以使光電變換部la的電荷的飽和量等于或小于CCD的 最大傳送量。若是混合模式，則可以根據(jù)電荷相加的數(shù)目，減少光 電變換部la的電荷的飽和量。例如，當(dāng)使9個(gè)光電變換部的電荷相 加時(shí)，可以考慮將各光電變換部的電荷飽和量設(shè)定為個(gè)別模式時(shí)的 1/9。
此外，溢出口 15也具有使光電變換部la積蓄的電荷全部排除到 n型襯底11的復(fù)位功能(Vsub=25V時(shí))。這時(shí)，襯底電壓Vsub的 合適值可以設(shè)定成使溢出口 15的電位等于或大于井型勢場的底部的 電位。
在本實(shí)施形態(tài)中，根據(jù)上述方法，將個(gè)別模式的村底電壓Vsub 設(shè)定為5V，將混合模式的襯底電壓Vsub設(shè)定為12V。將復(fù)位功能起 動(dòng)時(shí)的襯底電壓Vsub設(shè)定為25V。
其次，說明驅(qū)動(dòng)部120生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電路，特別說明生成襯底 電壓Vsub的電路。
圖5是表示驅(qū)動(dòng)部120生成襯底電壓Vsub的電路圖。
圖5 (a)是示出計(jì)數(shù)器的圖。
驅(qū)動(dòng)部120內(nèi)部裝有計(jì)數(shù)器124。計(jì)數(shù)器124對來自同步信號(hào)生 成部142的時(shí)鐘信號(hào)(CLK)進(jìn)行計(jì)數(shù)，在規(guī)定的計(jì)數(shù)值(2、 4、 18、 20、 22、 24)上從各輸出端子輸出高電平。此外，計(jì)數(shù)器124在垂 直同步信號(hào)(VD)的上升沿復(fù)位。
圖5 (b)是示出Vsub輸出電路的圖。
125a~ 125d是2個(gè)輸入1個(gè)輸出的選擇器，根據(jù)來自控制部143 的模式選擇信號(hào)(Sm)切換其輸出。這里，輸入到125a的218
表示計(jì)數(shù)器124的輸出端子(其余同樣)。此外，當(dāng)模式選擇信號(hào) 為0時(shí)，表示個(gè)別模式，當(dāng)模式選擇信號(hào)為1時(shí)，表示混合 模式。
126a、 126b是鎖存電路，在從向置位端子(S )輸入高電平到向 復(fù)位端子(R)輸入高電平的期間，從輸出端子(Q)輸出高電平。 除此之外的期間輸出低電平。
Trl、 Tr2是開關(guān)晶體管，當(dāng)鎖存電路的輸出為高電平時(shí)導(dǎo)通， 低電平時(shí)截止。
Dl、 D2、 D3是防止因意外的電壓引起的反向電流流過的二極管， Cl、 C2是只使脈沖成分輸出的電容器，R是接地電阻。 其次，說明攝像元件的驅(qū)動(dòng)時(shí)序。 圖6是表示攝像元件的驅(qū)動(dòng)時(shí)序的圖。
CLK、 VD、 HD是由同步信號(hào)生成部142生成并輸入驅(qū)動(dòng)部120的 信號(hào)。
CLK例如是12MHz的時(shí)鐘信號(hào)。
VD是將時(shí)鐘信號(hào)分頻后生成的垂直同步信號(hào)。驅(qū)動(dòng)部120在1 個(gè)VD期間，對垂直CCD結(jié)束所有行的傳送。
HD是將時(shí)鐘信號(hào)分頻后生成的水平同步信號(hào)。驅(qū)動(dòng)部120在1 個(gè)HD期間，對水平CCD結(jié)束所有列的傳送。
(J) VI、 (j) V3、 Vsub是驅(qū)動(dòng)部120生成的9種驅(qū)動(dòng)信號(hào)中的3個(gè) 驅(qū)動(dòng)信號(hào)。驅(qū)動(dòng)部120另外還生成(J)V2、 (J)V4、 cJ)V5、 cJ)V6、小H1、 cJ)H2，這里省略其說明。
4)Vl是驅(qū)動(dòng)讀出口 13和各垂直CCD的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，由3值電壓脈 沖(低、中、高)形成。
如使用圖4說明的那樣，當(dāng)(J)Vl-高時(shí)，讀出口 13的電位上升到 23c ，將光電變換部前面積蓄的電荷讀出到垂直CCD。從該d)Vl變成
高電平的上升沿開始進(jìn)入讀出期間。其后，讀出到垂直CCD的電荷 通過使d)V1 (J)V6交替重復(fù)低和中電平，進(jìn)行垂直傳送而到達(dá)水平 CCD。電荷在轉(zhuǎn)移到水平CCD之后，進(jìn)行水平傳送，并作為信號(hào)輸出 給模擬前端130。
Vsub是驅(qū)動(dòng)溢出口 15的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，由5V、 12V、 25V 3值電壓 脈沖構(gòu)成。Vsub在個(gè)別模式和混合模式時(shí)，其驅(qū)動(dòng)時(shí)序和波形不同， 這一點(diǎn)體現(xiàn)了本實(shí)施形態(tài)的特征。
在個(gè)別模式下，Vsub通常是5V，但在計(jì)數(shù)值為2的時(shí)刻變成 25V。由此起動(dòng)復(fù)位功能，光電變換部以前積蓄的電荷全部排出到n 型襯底11 。接著，Vsub在計(jì)數(shù)值為4的時(shí)刻再次回到5V。從計(jì)數(shù) 值為4的時(shí)刻到計(jì)數(shù)值為2的時(shí)刻為積蓄期間。在該積蓄期間，光 電變換部生成并積蓄的電荷在讀出到垂直CCD和水平CCD之后作為傳送 信號(hào)輸出。
在混合模式下，與個(gè)別模式相比，起動(dòng)復(fù)位功能的時(shí)間滯后，在 計(jì)數(shù)值為18的時(shí)刻Vsub是25V,在計(jì)數(shù)值為20的時(shí)刻回到5V。因 此，混合模式與個(gè)別模式相比，積蓄時(shí)間縮短了，光電變換部生成 并積蓄的電荷減少。
這里，混合模式與個(gè)別模式相比，積蓄時(shí)間與電荷相加的數(shù)目對 應(yīng)地縮短。例如，當(dāng)將9個(gè)光電變換部的電荷相加時(shí)，積蓄時(shí)間變 成個(gè)別模式時(shí)的1/9。
此外，在混合模式下，使Vsub在計(jì)數(shù)值是22的時(shí)刻到24的時(shí) 刻為12V。該期間與cj)Vl為高的期間同步。即，當(dāng)光電變換部的電 荷讀出到垂直CCD時(shí)，光電變換部的電荷的飽和量是個(gè)別模式時(shí)的 1/9。
這樣，在本實(shí)施形態(tài)中，驅(qū)動(dòng)部120使混合模式與個(gè)別模式相 比，讀出期間的飽和量減少，同時(shí)積蓄時(shí)間縮短。
一方面是在混合模式的情況下降低各像素單元能積蓄的電荷的 上限，使其比個(gè)別模式時(shí)低。由此，在混合模式下，即使向攝像元 件110入射強(qiáng)的光點(diǎn)，因各像素單元積蓄的電荷的上限降低了 ，故 多余的電荷不會(huì)讀出到垂直CCD。
另一方面是在混合模式的情況下抑制各像素單元生成的電荷 量，使其比個(gè)別模式情況時(shí)少。由此，在混合模式的情況下，即使
向攝像元件110入射強(qiáng)的光點(diǎn)，因縮短了各像素單元的積蓄時(shí)間，
故不會(huì)生成多余的電荷。
因此，驅(qū)動(dòng)部120可以抑制垂直CCD中電荷溢出，從而抑止圖 像散亂。
再有，在本實(shí)施形態(tài)中，在混合模式的情況下，只在讀出期間， 使村底電壓Vsub為12V，在積蓄期間，和個(gè)別模式一樣，使襯底電 壓Vsub為5V。
驅(qū)動(dòng)部120通過對n型襯底ll施加不同的襯底電壓Vsub,可以 設(shè)定井型勢場的飽和量。但是，當(dāng)對n型襯底ll施加不同的襯底電 壓Vsub時(shí)，井型勢場的形狀發(fā)生變化，隨之像素單元的分光特性也 發(fā)生變化。該分光特性的變化會(huì)使圖像的色重現(xiàn)性惡化。
因此，在本實(shí)施形態(tài)中，驅(qū)動(dòng)部120在各像素單元生成并積蓄電 荷的期間，使個(gè)別模式和混合模式情況下的飽和量相等。因此，驅(qū) 動(dòng)裝置可以防止分光特性的變化，并實(shí)現(xiàn)很高的色重現(xiàn)性。
再有，在防止分光特性變化這一方面，若使積蓄期間的個(gè)別模式 和混合模式時(shí)的襯底電壓Vsub相等就足夠了。因此，在本實(shí)施形態(tài) 中，雖然驅(qū)動(dòng)信號(hào)cJ)Vl從高到中變化的時(shí)刻(計(jì)數(shù)值24)和襯底電 壓Vsub從12V變到5V的時(shí)刻(計(jì)數(shù)值24) —致，但并不限于此。 例如，即使村底電壓Vsub從12V變到5V的時(shí)刻比計(jì)數(shù)值24滯后也 沒有關(guān)系，或者，也可以直到下一個(gè)積蓄期間開始一直保持12V。 (實(shí)施形態(tài)2)
實(shí)施形態(tài)2的驅(qū)動(dòng)裝置和實(shí)施形態(tài)1一樣，在混合模式下，各像 素單元能積蓄的電荷的飽和量比個(gè)別模式時(shí)少，同時(shí)，縮短各像素 單元生成并積蓄電荷的積蓄時(shí)間。但是，在實(shí)施形態(tài)1中，縮短積 蓄時(shí)間的方法是利用襯底電壓Vsub的復(fù)位功能，而實(shí)施形態(tài)2則利 用機(jī)械快門。
圖7是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2的攝像元件及其驅(qū)動(dòng)裝置的整體結(jié) 構(gòu)(攝像裝置)的圖。
實(shí)施形態(tài)2的驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)與實(shí)施形態(tài)1比較，增加了機(jī)械快 門260和致動(dòng)器270。此外，因增加了機(jī)械快門260和致動(dòng)器270， 故驅(qū)動(dòng)部220的功能也和實(shí)施形態(tài)1不同。除此之外的結(jié)構(gòu)，因和 實(shí)施形態(tài)l相同，故附加相同的符號(hào)并省略其說明。機(jī)械快門260是機(jī)械式快門，由致動(dòng)器270進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，進(jìn)行開合。 機(jī)械快門260在打開狀態(tài)下使入射到攝像元件110的入射光通過， 閉合時(shí)將入射光遮擋。
致動(dòng)器270利用從驅(qū)動(dòng)部220供給的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd驅(qū)動(dòng)機(jī)械快門 260,使其開合。具體地說，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd為高電平時(shí)，使機(jī)械快 門打開，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd為低電平時(shí)，使機(jī)械快門關(guān)閉。
驅(qū)動(dòng)部220除了實(shí)施形態(tài)1的驅(qū)動(dòng)部120的功能之外，還具有生 成并輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd的功能。
圖8是表示驅(qū)動(dòng)部220生成襯底電壓Vsub和驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd的電路圖。
圖8 (a)是示出計(jì)數(shù)器的圖。
驅(qū)動(dòng)部220內(nèi)部裝有計(jì)數(shù)器224。計(jì)數(shù)器224對來自同步信號(hào)生 成部142的時(shí)鐘信號(hào)(CLK)進(jìn)行計(jì)數(shù)，在規(guī)定的計(jì)數(shù)值(2、 4、 20、 22、 24)上從各輸出端子輸出高電平。此外，計(jì)數(shù)器224在垂直同 步信號(hào)(VD)的上升沿復(fù)位。
圖8 (b)是示出襯底電壓Vsub的輸出電路的圖。
在本實(shí)施形態(tài)中，因不要復(fù)位功能，故襯底電壓Vsub的輸出電 路變成省略了圖5 (b)所示的輸出電路中的輸出25V的方框的形式。
圖8 (c)是示出驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd的輸出電路的圖。225a、 225b是2個(gè)輸入1個(gè)輸出的選擇器，根據(jù)來自控制部143 的模式選擇信號(hào)切換其輸出。
226b是鎖存電路，在從向置位端子(S)輸入高電平到向復(fù)位端 子(R)輸入高電平的期間，從輸出端子(Q)輸出高電平。除此之 外的期間輸出低電平。
其次，說明攝像元件的驅(qū)動(dòng)時(shí)序。
圖9是表示攝像元件的驅(qū)動(dòng)時(shí)序的圖。
CLK、 VD、 HD、 cj)Vl和(j)V3因和圖6所示的信號(hào)相同，故這里省 略其說明。
在個(gè)別模式下，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd在從計(jì)數(shù)值為2到計(jì)數(shù)值為20的期 間變成高電平，除此之外的期間是低電平。Vsub平時(shí)是5V。
在混合模式下，驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd在從計(jì)數(shù)值為2到計(jì)數(shù)值為4的期 間變成高電平，除此之外的期間是低電平。此外，Vsub在從計(jì)數(shù)值
為22到計(jì)數(shù)值為24的期間變成12V,除此之外的期間是5V。
這樣，混合模式與個(gè)別模式比較，機(jī)械快門260處于打開狀態(tài)的 期間(積蓄期間)縮短了。關(guān)于這一點(diǎn)，實(shí)施形態(tài)2的縮短方法和 起動(dòng)復(fù)位功能來縮短積蓄期間的實(shí)施形態(tài)1不同。
再有，在本實(shí)施形態(tài)中，個(gè)別模式和混合模式的讀出期間都是從 計(jì)數(shù)值為22的時(shí)刻開始。這是因?yàn)槌齎sub、 Sd之外的驅(qū)動(dòng)信號(hào)個(gè) 別模式和混合模式共用而采取的措施。通過共用其他的驅(qū)動(dòng)信號(hào)， 具有使驅(qū)動(dòng)部220的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)簡單的效果。但是，當(dāng)與使驅(qū)動(dòng) 部220的電路結(jié)構(gòu)簡單相比更注重讀出速度時(shí)，也可以在混合模式 下使讀出期間從積蓄期間結(jié)束時(shí)刻(計(jì)數(shù)值為4)稍后(例如計(jì)數(shù)值 為6的時(shí)刻)開始。 (實(shí)施形態(tài)3)
實(shí)施形態(tài)3的驅(qū)動(dòng)裝置在混合模式下，各像素單元能積蓄的電荷 的飽和量比個(gè)別模式時(shí)少，同時(shí)，各像素單元的光接收量減少。因 此，即使在使用混合模式的情況下，驅(qū)動(dòng)部也能抑制圖像散亂。
圖IO是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)3的攝像元件及其驅(qū)動(dòng)裝置的整體 結(jié)構(gòu)(攝像裝置)的圖。
實(shí)施形態(tài)3的驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)與實(shí)施形態(tài)1的驅(qū)動(dòng)裝置比較，增 加了光圏380和致動(dòng)器390。此外，因增加了光圏380和致動(dòng)器390， 故驅(qū)動(dòng)部320的功能和實(shí)施形態(tài)1不同。除此之外的結(jié)構(gòu)，因和實(shí) 施形態(tài)l相同，故附加相同的符號(hào)并省略其說明。
光圏380由致動(dòng)器390驅(qū)動(dòng)，進(jìn)行開合，通過使開口面積連續(xù)變 化來調(diào)節(jié)攝像元件110的光接收量。
致動(dòng)器390利用從控制部143供給的PWM (Pulse Width Modulation:脈沖寬度調(diào)制)電壓，驅(qū)動(dòng)光圈380進(jìn)行開合。具體 地說，P西電壓是從0V到12V連續(xù)變化的電壓，0V時(shí)光閨380處于 全開狀態(tài)，12V時(shí)光圏380為全閉狀態(tài)。光圏380的開口面積和PWM 電壓的關(guān)系是線性還是非線性，因光圏380和致動(dòng)器390的特性而 異。
驅(qū)動(dòng)部320的功能省去了實(shí)施形態(tài)2的驅(qū)動(dòng)部220中的生成并輸 出驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sd的功能。
圖11是表示個(gè)別模式和混合模式的開口面積和積蓄時(shí)間的對應(yīng)
關(guān)系的圖。
再有，這里的混合模式是以使9個(gè)像素單元的電荷相加作為前提 條件的。
如圖11所示，混合模式時(shí)的開口面積是個(gè)別模式時(shí)的開口面積 的1/9。此外，積蓄時(shí)間相等。實(shí)施形態(tài)3的驅(qū)動(dòng)部和實(shí)施形態(tài)1和 2的驅(qū)動(dòng)部在這一點(diǎn)上不同。
這樣，通過使混合模式時(shí)的開口面積利用光圈380調(diào)整為個(gè)別模 式時(shí)的開口面積的1/9，可以減少入射到攝像元件110的入射光，從 而減少各像素單元生成的電荷。
再有，若驅(qū)動(dòng)裝置既具有機(jī)械快門又具有光圏，則可以使兩者組 合來抑制啄光量。例如，如圖12所示，也可以通過使混合模式時(shí)的 開口面積是個(gè)別模式時(shí)的1/3，積蓄時(shí)間是個(gè)別模式時(shí)的1/3，來使 其曝光量是個(gè)別模式時(shí)的1/9。
上面，通過實(shí)施例并參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但這些實(shí)施 例可以有各種變形例及改進(jìn)例。所以，只要這些變化或改進(jìn)不脫離 本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍，也應(yīng)包括在本發(fā)明之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動(dòng)裝置，使用混合模式來驅(qū)動(dòng)具有多個(gè)與曝光量對應(yīng)地生成電荷的像素單元的攝像元件，該混合模式通過將規(guī)定數(shù)的、在像素單元中生成的電荷讀出到該攝像元件的暫時(shí)保持區(qū)域中而使其相加，其特征在于具有設(shè)定裝置，在將各像素單元中生成的電荷讀出到所述暫時(shí)保持區(qū)域的讀出期間，將作為各像素單元能積蓄的電荷的上限的飽和量設(shè)定得比使用個(gè)別模式時(shí)少，該個(gè)別模式個(gè)別讀出在各像素單元中生成的電荷。
2. 如權(quán)利要求1的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述設(shè)定裝置進(jìn)而在與各像素單元的光接收量對應(yīng)地生成電荷的 積蓄期間，與使用所述個(gè)別模式的情形同樣地設(shè)定所述飽和量。
3. 如權(quán)利要求2的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于 所述設(shè)定裝置設(shè)定所述飽和量使相加后的電荷不超過所述暫時(shí)保持區(qū)域中的最大保持量。
4. 如權(quán)利要求3的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于 所述設(shè)定裝置將所述飽和量設(shè)定為使用個(gè)別模式時(shí)的飽和量與所述規(guī)定數(shù)的倒數(shù)相乘所得到的量。
5. 如權(quán)利要求l的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于 所述像素單元在半導(dǎo)體襯底上形成，具有當(dāng)電荷超過所述飽和量使多余生成的電荷排出到所述半導(dǎo)體襯底的溢漏結(jié)構(gòu)，所述飽和量設(shè)定為供給所述半導(dǎo)體襯底的襯底電壓越高而其越少，所述設(shè)定裝置使供給所述半導(dǎo)體襯底的襯底電壓比使用所述個(gè) 別模式時(shí)的襯底電壓高。
6. —種驅(qū)動(dòng)方法，使用混合模式來驅(qū)動(dòng)具有多個(gè)與啄光量對應(yīng) 地生成電荷的像素單元的攝像元件，該混合模式通過將規(guī)定數(shù)的、 在像素單元中生成的電荷讀出到該攝像元件的暫時(shí)保持區(qū)域中而使 其相加，其特征在于，包含設(shè)定步驟，在將各像素單元生成的電荷讀出到所述暫時(shí)保持 區(qū)域的讀出期間，將作為各像素單元能積蓄的電荷的上限的飽和量 設(shè)定得比使用個(gè)別模式時(shí)少，該個(gè)別模式個(gè)別讀出各像素單元中生 成的電荷。
7. 如權(quán)利要求6的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于 所述設(shè)定步驟進(jìn)而在與各像素單元的光接收量對應(yīng)地生成電荷的積蓄期間，和使用所述個(gè)別模式的情形同樣地設(shè)定所述飽和量。
8. 如權(quán)利要求7的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于 在所述設(shè)定步驟中，設(shè)定所述飽和量使相加后的電荷不超過所述暫時(shí)保持區(qū)域中的最大保持量。
9. 如權(quán)利要求8的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于 在所述設(shè)定步驟中，將所述飽和量設(shè)定為使用個(gè)別模式時(shí)的飽和量與所述規(guī)定數(shù)的倒數(shù)相乘所得到的量。
10. 如權(quán)利要求6的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于 所述像素單元在半導(dǎo)體襯底上形成，具有當(dāng)電荷超過所述飽和量使多余生成的電荷排出到所述半導(dǎo)體襯底的溢漏結(jié)構(gòu)，所述飽和量設(shè)定為供給所述半導(dǎo)體襯底的襯底電壓越高而其越少，所述設(shè)定步驟使供給所述半導(dǎo)體襯底的襯底電壓比使用所述個(gè) 別模式時(shí)的襯底電壓高。
11. 一種攝像裝置，與曝光量對應(yīng)地對每多個(gè)像素單元生成電荷 并根據(jù)所述每多個(gè)像素單元的電荷生成圖像數(shù)據(jù)，其特征在于，包 括具有所述多個(gè)像素單元的攝像元件；驅(qū)動(dòng)裝置，使用個(gè)別模式和混合模式中的某一個(gè)讀出模式驅(qū)動(dòng)所 述攝像元件，所述個(gè)別模式個(gè)別讀出所述多個(gè)像素單元中生成的電 荷，所述混合模式將所述多個(gè)像素單元中規(guī)定數(shù)的像素單元中生成 的電荷相加并讀出；信號(hào)處理部，與使用某一個(gè)讀出模式從所述攝像元件中讀出的電 荷對應(yīng)地生成圖像數(shù)據(jù)；以及控制部，與輸入信號(hào)對應(yīng)地選擇所述驅(qū)動(dòng)裝置中的所述個(gè)別模式 和所述混合模式，這里，所述驅(qū)動(dòng)裝置包含設(shè)定裝置，在將所述多個(gè)像素單元中生 成的電荷讀出到暫時(shí)保持區(qū)域的讀出期間，與使用所述個(gè)別模式的 情形相比較，使用所述混合模式時(shí)，將作為各像素單元能積蓄的電 荷的上限的飽和量設(shè)定得少一些。
12. 如權(quán)利要求11的攝像裝置，其特征在于 所述設(shè)定裝置進(jìn)而在與各像素單元的光接收量對應(yīng)地生成電荷的積蓄期間，與使用所述個(gè)別模式的情形同樣地設(shè)定所述飽和量。
13. 如權(quán)利要求12的攝像裝置，其特征在于 所述設(shè)定裝置設(shè)定所述飽和量使相加后的電荷不超過所述暫時(shí)保持區(qū)域中的最大保持量。
14. 如權(quán)利要求13的攝像裝置，其特征在于 所述設(shè)定裝置將所述飽和量設(shè)定為使用個(gè)別模式時(shí)的飽和量與所述規(guī)定數(shù)的倒數(shù)相乘所得到的量。
15. 如權(quán)利要求11的攝像裝置，其特征在于 所述像素單元在半導(dǎo)體襯底上形成，具有當(dāng)電荷超過所述飽和量使多余生成的電荷排出到所述半導(dǎo)體襯底的溢漏結(jié)構(gòu)，所述飽和量設(shè)定為供給所述半導(dǎo)體襯底的襯底電壓越高而其越少，所述設(shè)定裝置使供給所述半導(dǎo)體襯底的襯底電壓比使用所述個(gè) 別模式時(shí)的襯底電壓高。
全文摘要
本發(fā)明涉及驅(qū)動(dòng)攝像元件的驅(qū)動(dòng)裝置。驅(qū)動(dòng)部(120)在混合模式下，在將各像素單元生成的電荷讀出到垂直CCD的讀出期間，將飽和量設(shè)定得比所述個(gè)別模式時(shí)少(參照圖6中的計(jì)數(shù)值為22～24時(shí)的Vsub)。因此，在各像素單元中，多余生成的電荷排出到n型襯底11。此外，在混合模式下，縮短積蓄時(shí)間，使其比個(gè)別模式時(shí)短(參照圖6中的各模式下的的Vsub)。
文檔編號(hào)H04N5/369GK101115127SQ20071014697
公開日2008年1月30日 申請日期2004年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月3日
發(fā)明者山本真嗣, 板倉啟二郎, 永吉良一, 清水泉, 豬熊一行, 蓮香剛, 藤井俊哉 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社