成像裝置和固態(tài)成像裝置的保護(hù)裝置制造方法
【專利摘要】本技術(shù)涉及成像裝置和固態(tài)成像裝置的保護(hù)裝置，可以提供能夠減少元素的數(shù)量并且解除組件選擇限制的技術(shù)。成像裝置包括：固態(tài)成像裝置，其中響應(yīng)于快門驅(qū)動(dòng)脈沖電壓將在電荷存儲(chǔ)部分中的不必要的電荷掃除到半導(dǎo)體襯底內(nèi)；脈沖驅(qū)動(dòng)單元，輸出用于驅(qū)動(dòng)固態(tài)成像裝置的驅(qū)動(dòng)脈沖；以及保護(hù)單元，在脈沖驅(qū)動(dòng)單元和固態(tài)成像裝置之間。保護(hù)單元有箝位電路，由下述部分構(gòu)成：在脈沖驅(qū)動(dòng)單元的快門驅(qū)動(dòng)脈沖輸出端子和固態(tài)成像裝置的襯底電壓端子之間連接的電容器；在預(yù)定電壓電平點(diǎn)和襯底電壓端子之間連接的二極管；以及在襯底電壓端子和參考電壓電平點(diǎn)之間連接的電阻器。二極管的陽(yáng)極端連接到施加與襯底電壓端子的額定電壓對(duì)應(yīng)的電壓電平的預(yù)定電壓電平點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】成像裝置和固態(tài)成像裝置的保護(hù)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 要在本說(shuō)明書中公開(kāi)的技術(shù)涉及成像裝置和固態(tài)成像裝置的保護(hù)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在固態(tài)成像裝置中，存在能夠使用所謂的快門功能(在襯底方向上的電荷掃除操作)來(lái)通過(guò)在襯底電壓上疊加電子快門脈沖來(lái)掃除在襯底方向上產(chǎn)生的電荷的固態(tài)成像裝置。例如，襯底電壓可以調(diào)整光接收部分的飽和信號(hào)量。通過(guò)改變?cè)隍?qū)動(dòng)模式中的襯底電壓，可以調(diào)整在每個(gè)驅(qū)動(dòng)模式中所需的飽和信號(hào)量?？梢酝ㄟ^(guò)向襯底電壓施加快門脈沖來(lái)復(fù)位信號(hào)。這使得能夠調(diào)整曝光時(shí)間。在此，為了驅(qū)動(dòng)固態(tài)成像裝置，使用驅(qū)動(dòng)器(脈沖驅(qū)動(dòng)單元)。固態(tài)成像裝置和驅(qū)動(dòng)器(特別是垂直驅(qū)動(dòng)器)兩者要求遠(yuǎn)離在其他各種電路中所需的操作電壓值(例如，+5V系統(tǒng)、+3V系統(tǒng)和+1.8V系統(tǒng)等)，并且通常，需要具有不同的極性的兩個(gè)電壓(因?yàn)閰⒖茧妱?shì)是0V)。因此，這兩種類型的電壓增大/減小，并且例如被電壓轉(zhuǎn)換電路(DC/DC轉(zhuǎn)換器等)供電。
[0003]在此，在能夠在襯底方向上執(zhí)行電荷掃除操作的驅(qū)動(dòng)器中，通過(guò)在驅(qū)動(dòng)器中的電子快門脈沖驅(qū)動(dòng)器電路來(lái)執(zhí)行電荷掃除操作，以便控制存儲(chǔ)諸如光電二極管的光電轉(zhuǎn)換部分的電荷的開(kāi)始的定時(shí)，并且通過(guò)來(lái)自傳送時(shí)鐘的分離布線來(lái)向第一極性襯底(例如，η型襯底)施加電子快門脈沖。襯底電壓控制電路連接到第一極性襯底的襯底電壓端子，并且總是在運(yùn)行期間向第一極性襯底施加預(yù)定電壓(逆偏置電壓)。在電荷的掃除時(shí)，電子快門脈沖驅(qū)動(dòng)器電路輸出脈沖信號(hào)，并且該脈沖信號(hào)的電壓被疊加在襯底電壓控制電路的施加電壓上，向第一極性襯底施加比通常強(qiáng)的逆偏置電壓，并且掃除所存儲(chǔ)的電荷。
[0004]同時(shí)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)這樣的固態(tài)成像裝置時(shí)，在每個(gè)端子中或在端子之間可施加的電壓范圍被定義為絕對(duì)最大額定。在穩(wěn)態(tài)中觀察這樣的額定。然而，例如，該額定可能偏離當(dāng)接通/關(guān)斷成像裝置的電源開(kāi)關(guān)等時(shí)的額定。因此，取決于在驅(qū)動(dòng)器和固態(tài)成像裝置之間的電子快門脈沖電路的配置，可能在電源的啟動(dòng)或中斷時(shí)向襯底電壓端子施加超過(guò)絕對(duì)最大額定的異常電壓，并且存在固態(tài)成像裝置可能劣化或被破壞的擔(dān)心。
[0005]作為措施，例如，日本公開(kāi)專利申請(qǐng)N0.10-327360公開(kāi)了一種保護(hù)電路，其中，將包括隔直電容器、箝位二極管和放電電阻器的箝位電路形成為兩級(jí)配置。二極管與電阻器并聯(lián)，并且陽(yáng)極端連接到參考電勢(shì)(通常為0V)。即，二極管連接以通過(guò)襯底電壓端子的負(fù)電壓導(dǎo)通。在第二級(jí)中的箝位電路的電容器的連接點(diǎn)、二極管的陰極端和電阻器連接到襯底電壓端子。因此，當(dāng)襯底電壓端子的電勢(shì)在電源的啟動(dòng)或中斷時(shí)超過(guò)二極管的正向壓降(實(shí)際中，變得大于負(fù)電勢(shì)側(cè))時(shí)，二極管導(dǎo)通。因此，襯底電壓端子的電勢(shì)被箝位到接近二極管的正向壓降。這可以防止低于額定的負(fù)電壓被提供到襯底電壓端子。
[0006]引用列表
[0007]專利文件
[0008]專利文件1:日本公開(kāi)專利申請(qǐng)N0.10-327360
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]本發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0010]然而，在日本公開(kāi)專利申請(qǐng)N0.10-327360中公開(kāi)的保護(hù)電路最少需要六個(gè)元件，因?yàn)榘娙萜?、二極管和電阻器的箝位電路具有二級(jí)配置。另外，存在下述困難:需要將諸如肖特基二極管的特殊的昂貴二極管選擇為二級(jí)箝位電路的二極管。注意，在上述示例中，已經(jīng)描述了電子快門驅(qū)動(dòng)脈沖。然而，其他驅(qū)動(dòng)脈沖可能根據(jù)驅(qū)動(dòng)脈沖的供應(yīng)電路而具有類似的問(wèn)題。
[0011]因此，本發(fā)明的目的是提供一種技術(shù)，該技術(shù)在固態(tài)成像裝置的保護(hù)裝置和使用該保護(hù)裝置的成像裝置中減少元件的數(shù)量，并且降低對(duì)于組件的選擇的限制。
[0012]對(duì)于問(wèn)題的解決方案
[0013]根據(jù)本發(fā)明的第一方面的一種成像裝置包括:固態(tài)成像裝置，其中，向第一極性半導(dǎo)體施加電壓脈沖；脈沖驅(qū)動(dòng)單元，其被配置來(lái)輸出所述固態(tài)成像裝置的驅(qū)動(dòng)脈沖；以及保護(hù)單元，其被布置在所述脈沖驅(qū)動(dòng)單元和所述固態(tài)成像裝置之間。所述保護(hù)單元包括:連接在所述脈沖驅(qū)動(dòng)單元的輸出端子和所述固態(tài)成像裝置的電壓端子之間的電容器；連接在電勢(shì)點(diǎn)和所述電壓端子之間的二極管；以及連接在所述電壓端子和電勢(shì)點(diǎn)之間的電阻器元件。所述二極管的陽(yáng)極端連接到所述電勢(shì)點(diǎn)，所述電勢(shì)點(diǎn)被施加所述電壓端子的電勢(shì)。因此，在到所述固態(tài)成像裝置的電源啟動(dòng)時(shí)，在所述電源的啟動(dòng)之前啟動(dòng)所述電勢(shì)點(diǎn)的所述電勢(shì)。在根據(jù)本公開(kāi)的第一方面的成像裝置的從屬權(quán)利要求中描述的成像裝置的每個(gè)限定了根據(jù)本公開(kāi)的第一方面的成像裝置的另一個(gè)有益的特定示例。
[0014]根據(jù)本公開(kāi)的第二方面的固態(tài)成像裝置的保護(hù)裝置是一種保護(hù)裝置，其保護(hù)固態(tài)成像裝置，其中，向第一極性半導(dǎo)體施加電壓脈沖，并且該保護(hù)裝置被布置在輸出所述固態(tài)成像裝置的驅(qū)動(dòng)脈沖的脈沖驅(qū)動(dòng)單元和所述固態(tài)成像裝置之間。具體地說(shuō)，所述保護(hù)裝置包括:連接在所述脈沖驅(qū)動(dòng)單元的輸出端子和所述固態(tài)成像裝置的電壓端子之間的電容器；連接在電勢(shì)點(diǎn)和所述電壓端子之間的二極管；以及連接在所述電壓端子和電勢(shì)點(diǎn)之間的電阻器元件。所述二極管的陽(yáng)極端連接到所述電勢(shì)點(diǎn)，所述電勢(shì)點(diǎn)被施加所述電壓端子的電勢(shì)。因此，在到所述固態(tài)成像裝置的電源啟動(dòng)時(shí)，在所述電源的啟動(dòng)之前啟動(dòng)所述電勢(shì)點(diǎn)的所述電勢(shì)。在根據(jù)本公開(kāi)的第二方面的保護(hù)裝置中，在根據(jù)本公開(kāi)的第一方面的成像裝置的從屬權(quán)利要求中描述的技術(shù)類似地適用，并且該技術(shù)被應(yīng)用到的配置限定了根據(jù)第二方面的保護(hù)裝置的另外的有益的具體示例。
[0015]事實(shí)上，從包括電容器、二極管和電阻器元件的箝位電路配置保護(hù)單元或保護(hù)裝置。所述電容器用于在脈沖驅(qū)動(dòng)單元和固態(tài)成像裝置之間的隔直功能。所述二極管具有箝位功能。所述電阻器元件用于放電功能。簡(jiǎn)而言之，在本說(shuō)明書中公開(kāi)的技術(shù)中，包括隔直電容器、箝位二極管和放電電阻器元件的簡(jiǎn)單(元件的數(shù)量為3)箝位電路被用作保護(hù)固態(tài)成像裝置以免劣化或破壞的功能部分。在此，通過(guò)將二極管的陽(yáng)極端連接到被施加電壓端子的電勢(shì)的電勢(shì)點(diǎn)，二極管總是被施加反向偏置，并且當(dāng)向固態(tài)成像裝置的電壓端子輸入驅(qū)動(dòng)脈沖(例如，電子快門驅(qū)動(dòng)脈沖)的AC分量時(shí)被截止。因此，二極管通常截止，并且沒(méi)有功耗。而且，不需要特殊的昂貴二極管。因此，可以降低對(duì)于組件的選擇的限制。另一方面，在其中二極管導(dǎo)通的異常條件下，二極管將電壓端子的電勢(shì)保持到箝位電勢(shì)。因此，可以保護(hù)固態(tài)成像裝置以防劣化或破壞。[0016]本發(fā)明的效果
[0017]根據(jù)本公開(kāi)的第一方面的成像裝置和固態(tài)成像裝置的保護(hù)裝置，可以提供能夠減少元件的數(shù)量并且降低對(duì)于組件的選擇的限制的固態(tài)成像裝置的保護(hù)技術(shù)。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是描述參考配置I的成像裝置和保護(hù)裝置的圖(電路配置圖)。
[0019]圖2是描述參考配置2的成像裝置和保護(hù)裝置的圖(電路配置圖)。
[0020]圖3是描述在圖2中所示的配置中所需的第一電勢(shì)(正電源)和第二電勢(shì)(負(fù)電源)的啟動(dòng)順序的圖。
[0021]圖4是描述參考配置3的成像裝置和保護(hù)裝置的圖(電路配置圖)。
[0022]圖5是描述參考配置4的成像裝置和保護(hù)裝置的圖(電路配置圖)。
[0023]圖6是描述圖6的當(dāng)前實(shí)施例的成像裝置和保護(hù)裝置的元件保護(hù)的基本原理的圖(電路配置圖)。
[0024]圖7是描述在圖6的配置中所需的第一電勢(shì)(正電源)和第二電勢(shì)(負(fù)電源)的在啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)順序和在中斷時(shí)的降低順序的圖。
[0025]圖8是描述示例I的成像裝置和保護(hù)裝置的圖(電路配置圖)。
[0026]圖9是描述示例2的成像裝置和保護(hù)裝置的圖(電路配置圖)。
[0027]圖10是描述示例3的成像裝置和保護(hù)裝置的圖(電路配置圖)。
[0028]圖11是描述示例I至3的修改的成像裝置和保護(hù)裝置的圖(電路配置圖)。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下，將參考附圖詳細(xì)描述在本說(shuō)明書中公開(kāi)的技術(shù)的實(shí)施例。當(dāng)通過(guò)類型來(lái)區(qū)分功能元件時(shí)，使用字母表的元素、“_η” (η是數(shù)字)或其組合來(lái)描述功能元件，而當(dāng)不區(qū)分和描述功能元件時(shí)，省略參考元素。這也適用于附圖。
[0030]將以下面的順序來(lái)給出說(shuō)明。
[0031]1.整體概述
[0032]2.參考配置
[0033]3.元件保護(hù)的基本原理
[0034]4.具體應(yīng)用示例
[0035]示例1:使用用于水平驅(qū)動(dòng)器的電源，并且在固態(tài)成像裝置中布置襯底電壓控制電路
[0036]示例2:使用用于水平驅(qū)動(dòng)器的電源，并且在驅(qū)動(dòng)器中布置襯底電壓控制電路
[0037]示例3:使用用于水平驅(qū)動(dòng)器的電源，并且在外部布置襯底電壓控制電路
[0038]修改:使用用于C⑶輸出電路的電源，并且在固態(tài)成像裝置中布置襯底電壓控制電路
[0039]<整體概述>
[0040]首先，以下將描述基本事項(xiàng)。在本說(shuō)明書中公開(kāi)的成像裝置和固態(tài)成像裝置的保護(hù)裝置中，在固態(tài)成像裝置和脈沖驅(qū)動(dòng)單元之間插入保護(hù)裝置(例如，在快門驅(qū)動(dòng)脈沖的布線系統(tǒng)中)。作為固態(tài)成像裝置，使用其中向第一極性半導(dǎo)體施加電壓脈沖的固態(tài)成像裝置。例如，使用下述固態(tài)成像裝置:其被配置使得作為快門驅(qū)動(dòng)脈沖向第一極性半導(dǎo)體襯底施加電壓的脈沖，使得可以根據(jù)所施加的電壓將在電荷存儲(chǔ)部分中存儲(chǔ)的不必要的電荷掃除到第一極性半導(dǎo)體襯底。脈沖驅(qū)動(dòng)單元輸出固態(tài)成像裝置的驅(qū)動(dòng)脈沖。在脈沖驅(qū)動(dòng)單元和固態(tài)成像裝置之間布置的保護(hù)裝置(例如，在快門驅(qū)動(dòng)脈沖的布線系統(tǒng)中)具有保護(hù)固態(tài)成像裝置以防劣化或破壞的功能。例如，脈沖驅(qū)動(dòng)單元輸出垂直產(chǎn)生系統(tǒng)和水平傳送系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)脈沖。作為示例，可以聚焦快門驅(qū)動(dòng)脈沖。注意這僅是示例，并且與快門驅(qū)動(dòng)脈沖相關(guān)的保護(hù)技術(shù)可以根據(jù)驅(qū)動(dòng)脈沖的供應(yīng)電路而被類似地應(yīng)用到到其他驅(qū)動(dòng)脈沖。
[0041]為了實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能，從隔直電容器、箝位二極管和放電電阻器元件配置的簡(jiǎn)單箝位電路(其中，元件的數(shù)量是3)被用作功能部分，該功能部分保護(hù)固態(tài)成像裝置以防劣化或破壞。二極管的陽(yáng)極端連接到被施加電壓端子的電勢(shì)的電勢(shì)點(diǎn)(具體地說(shuō)，被施加與電壓電阻端子的額定電壓對(duì)應(yīng)的電勢(shì)的電勢(shì)點(diǎn))。在到固態(tài)成像裝置的電源啟動(dòng)時(shí)，在電源的啟動(dòng)之前啟動(dòng)電勢(shì)點(diǎn)的電勢(shì)。通過(guò)陽(yáng)極端到電勢(shì)點(diǎn)的連接，因?yàn)槎O管在通常的操作中總是在逆偏置狀態(tài)中，所以二極管被截止，并且沒(méi)有功耗。因此，不限于特殊的昂貴二極管，并且沒(méi)有對(duì)于組件的選擇的限制。因此，可以使用普通二極管。另一方面，異常情況出現(xiàn)，其中，二極管在電源的啟動(dòng)或中斷時(shí)被導(dǎo)通，電壓端子的電勢(shì)被二極管保持為箝位電勢(shì)。因此，固態(tài)成像裝置不劣化或破壞。
[0042]在成像裝置中，存在對(duì)于減小尺寸和變薄的請(qǐng)求，并且對(duì)于盡可能在組件的數(shù)量上減少存在需求。要求在組件的數(shù)量上的減少以降低成本。例如，當(dāng)執(zhí)行SiP—其要求在套件中的組件的減少一時(shí)增大了該請(qǐng)求。通過(guò)應(yīng)用在本說(shuō)明書中公開(kāi)的成像裝置和固態(tài)成像裝置的保護(hù)裝置的技術(shù)，可以滿足該需求。
[0043]在本說(shuō)明書中公開(kāi)的成像裝置和固態(tài)成像裝置的保護(hù)裝置中，可以有益地向電勢(shì)點(diǎn)施加與電壓端子的最大額定電壓對(duì)應(yīng)的電勢(shì)。如果與作為最嚴(yán)酷條件的最大額定電壓而不是一般的額定電壓對(duì)應(yīng)的電勢(shì)被施加到電勢(shì)點(diǎn)，則可以可靠地保護(hù)固態(tài)成像裝置以防劣化或破壞。
[0044]在此，為了實(shí)現(xiàn)“與電壓端子的額定電壓對(duì)應(yīng)”或“與電壓端子的最大額定電壓對(duì)應(yīng)”，有益的是，考慮二極管的正向壓降。具體地說(shuō)，有益的是，向電勢(shì)點(diǎn)施加落在電壓端子的額定電壓或最大額定電壓和二極管的正向壓降的和之下的電勢(shì)。這是因?yàn)楸苊膺B接到電壓端子的二極管在通常的程序時(shí)被導(dǎo)通，并且保護(hù)固態(tài)成像裝置以防在電源的啟動(dòng)或中斷時(shí)劣化或破壞。
[0045]另外，有益的是，考慮在“電壓端子的額定電壓”和“電壓端子的最大額定電壓”上的變化或在二極管的正向壓降上的變化。具體地說(shuō)，有益的是，向電勢(shì)點(diǎn)施加落在電壓端子的額定電壓或最大額定電壓和二極管的正向壓降的最小值的和之下的電勢(shì)。在如此進(jìn)行中，即使存在變化等，也可以防止連接到電壓端子的二極管在通常的操作時(shí)被導(dǎo)通，可以可靠地防止對(duì)于通常的操作的影響而不取決于變化等，并且可以保護(hù)固態(tài)成像裝置以防在電源的啟動(dòng)或中斷時(shí)劣化或破壞。
[0046]在本說(shuō)明書中公開(kāi)的成像裝置和固態(tài)成像裝置的保護(hù)裝置中，有益的是，限定電勢(shì)點(diǎn)的啟動(dòng)(上升)和中斷(下降)與到輸出固態(tài)成像裝置或垂直傳送系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)脈沖的垂直脈沖驅(qū)動(dòng)單元的電源的啟動(dòng)(上升)和中斷(下降)的順序。
[0047]例如，當(dāng)脈沖驅(qū)動(dòng)單元包括輸出垂直傳送系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)脈沖的垂直脈沖驅(qū)動(dòng)單元和輸出水平傳送系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)脈沖的水平脈沖驅(qū)動(dòng)單元時(shí)，有益的是，在到垂直脈沖驅(qū)動(dòng)單元和固態(tài)成像裝置的電源啟動(dòng)時(shí)，在電源的啟動(dòng)之前啟動(dòng)電勢(shì)點(diǎn)的電勢(shì)。而且，作為用于固態(tài)成像裝置的電源，使用在相對(duì)于參考電勢(shì)并且對(duì)應(yīng)于所述第一極性的第一方向上輸出第一電勢(shì)，并且在相對(duì)于所述參考電勢(shì)的、與所述第一方向相反的第二方向上輸出第二電勢(shì)的電源。當(dāng)脈沖驅(qū)動(dòng)單元包括輸出垂直傳送系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)脈沖的垂直脈沖驅(qū)動(dòng)單元和輸出水平傳送系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)脈沖的水平脈沖驅(qū)動(dòng)單元時(shí)，作為用于垂直脈沖驅(qū)動(dòng)單元和固態(tài)成像裝置的電源，使用在相對(duì)于參考電勢(shì)并且對(duì)應(yīng)于所述第一極性的第一方向上輸出第一電勢(shì)，并且在相對(duì)于所述參考電勢(shì)的、與所述第一方向相反的第二方向上輸出第二電勢(shì)的電源。因此，在電源啟動(dòng)時(shí)，有益的是，在啟動(dòng)第一電勢(shì)后啟動(dòng)第二電勢(shì)。
[0048]另一方面，在到固態(tài)成像裝置的電源的中斷時(shí)，有益的是，以與電源的啟動(dòng)相反的順序來(lái)中斷固態(tài)成像裝置。具體地說(shuō)，在到固態(tài)成像裝置的電源的中斷時(shí)，有益的是，在中斷電源后中斷電勢(shì)點(diǎn)。而且，作為用于垂直脈沖驅(qū)動(dòng)單元和固態(tài)成像裝置的電源，使用在相對(duì)于參考電勢(shì)并且對(duì)應(yīng)于所述第一極性的第一方向上輸出第一電勢(shì)，并且在相對(duì)于所述參考電勢(shì)的、與所述第一方向相反的第二方向上輸出第二電勢(shì)的電源。在電源中斷時(shí)，有益的是，在中斷第二電勢(shì)后中斷第一電勢(shì)。當(dāng)脈沖驅(qū)動(dòng)單元包括輸出垂直傳送系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)脈沖的垂直脈沖驅(qū)動(dòng)單元和輸出水平傳送系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)脈沖的水平脈沖驅(qū)動(dòng)單元時(shí)，有益的是，以與電源的啟動(dòng)相反的順序在到垂直脈沖驅(qū)動(dòng)單元和固態(tài)成像裝置的電源的中斷時(shí)執(zhí)行中斷。具體地說(shuō)，在到垂直脈沖驅(qū)動(dòng)單元和固態(tài)成像裝置的電源的中斷時(shí)，有益的是，在中斷電源后中斷電勢(shì)點(diǎn)。而且，作為用于垂直脈沖驅(qū)動(dòng)單元和固態(tài)成像裝置的電源，使用在相對(duì)于參考電勢(shì)并且對(duì)應(yīng)于所述第一極性的第一方向上輸出第一電勢(shì)，并且在相對(duì)于所述參考電勢(shì)的、與所述第一方向相反的第二方向上輸出第二電勢(shì)的電源。在電源的中斷時(shí)，有益的是，在中斷第二電勢(shì)后中斷第一電勢(shì)。
[0049]作為電勢(shì)點(diǎn)的具體建立目的地，可以例如使用下面的電源。例如，有益的是，將預(yù)定電勢(shì)點(diǎn)連接到有益于水平脈沖驅(qū)動(dòng)單元的電源或用于輸出固態(tài)成像裝置的成像信號(hào)的輸出部分的電源。在任何一種情況下，使用用于在保護(hù)裝置附近的水平脈沖驅(qū)動(dòng)單元或固態(tài)成像裝置的電源。因此，沒(méi)有布置布線的不方便。而且，可以配置使得可以任意地選擇這些電源。在該情況下，可以根據(jù)情況來(lái)選擇最佳的電源，并且可以將該電源用作用于電勢(shì)點(diǎn)的電源。可以容易地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換和使用在脈沖驅(qū)動(dòng)單元中的電源的配置。
[0050]替代地，電勢(shì)點(diǎn)可以連接到用于除了固態(tài)成像裝置和脈沖驅(qū)動(dòng)單元之外的功能部分的電源。該情況提供了電壓值、啟動(dòng)順序和中斷順序的選擇的更多的選項(xiàng)。即使在該情況下，也可以配置使得可以任意地選擇電源。布置布線的問(wèn)題可能出現(xiàn)，根據(jù)情況來(lái)選擇最佳電源，并且可以將該電源用作用于電勢(shì)點(diǎn)的電源。
[0051]在本說(shuō)明書中公開(kāi)的成像裝置和固態(tài)成像裝置的保護(hù)裝置中，有益的是，提供了襯底電壓控制電路，其向電壓端子施加預(yù)定電勢(shì)。可以配置來(lái)根據(jù)需要使用二極管或射極(源極)跟隨器電路來(lái)通過(guò)輸出電路向電壓端子施加預(yù)定電勢(shì)。當(dāng)實(shí)現(xiàn)高輸入阻抗和低輸出阻抗時(shí)，使用射極跟隨器電路或源極跟隨器電路。在那個(gè)意義上，這些電路可以被看作包括輸出電路的襯底電壓控制電路(在廣義意義上)。即，當(dāng)增大連接到襯底電壓控制電路的輸入阻抗并且降低輸出阻抗時(shí)，或當(dāng)該情況的任何一種時(shí)，使用射極跟隨器電路或源極跟隨器電路。即，輸出電路的形式取決于襯底電壓控制電路的配置，并且不被輸出電路單獨(dú)確定。在此，襯底電壓控制電路(或輸出電路)的布置位置可以在固態(tài)成像裝置、脈沖驅(qū)動(dòng)單元與固態(tài)成像裝置和脈沖驅(qū)動(dòng)單元的外部的任何一個(gè)內(nèi)。當(dāng)在固態(tài)成像裝置或脈沖驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)時(shí)，外圍構(gòu)件的數(shù)量可能小，并且可以減小尺寸。
[0052]在本說(shuō)明書中公開(kāi)的成像裝置和固態(tài)成像裝置的保護(hù)裝置中，可以根據(jù)需要在保護(hù)單元中設(shè)置與電阻器元件并聯(lián)的電容器(具體地說(shuō)，用于抗衡在脈沖驅(qū)動(dòng)單元的快門端子和固態(tài)成像裝置的襯底電壓端子之間的寄生電容的措施)。
[0053]<參考配置>
[0054]接下來(lái)，將描述集中參考配置以容易明白在本說(shuō)明書中公開(kāi)的技術(shù)。注意，以下，作為示例描述電子快門驅(qū)動(dòng)脈沖。然而，與其他驅(qū)動(dòng)脈沖相關(guān)地，可以根據(jù)驅(qū)動(dòng)脈沖的供應(yīng)電路來(lái)類似地應(yīng)用在本說(shuō)明書中公開(kāi)的保護(hù)技術(shù)。作為固態(tài)成像裝置，使用具有下面的配置的固態(tài)成像裝置。將第二極性(例如，P型)半導(dǎo)體層(P層，第二導(dǎo)電型區(qū)域)接地，其與在第一極性(例如，η型)半導(dǎo)體襯底(第一導(dǎo)電型區(qū)域)的主表面上形成的第一極性相反，并且作為電子快門脈沖向第一極性半導(dǎo)體襯底施加預(yù)定電壓的脈沖，由此，根據(jù)所施加的電壓將在電荷存儲(chǔ)部分中存儲(chǔ)的不必要的電荷掃除到第一極性半導(dǎo)體襯底。通常，CCD適用，并且以下，將使用CCD來(lái)給出說(shuō)明。
[0055][參考配置I]
[0056]圖1是描述參考配置I的成像裝置IW和保護(hù)裝置400W的圖(電路配置圖)。成像裝置IW包括固態(tài)成像裝置10、垂直驅(qū)動(dòng)器42V、驅(qū)動(dòng)電源46 (本地電源)和保護(hù)裝置400W(保護(hù)單元)。從驅(qū)動(dòng)電源46，向固態(tài)成像裝置10和垂直驅(qū)動(dòng)器42V等供應(yīng)作為電源電壓的在相對(duì)于參考電勢(shì)Vm (地電勢(shì))的第一方向(+方向)上的第一電勢(shì)Vh (正電源,例如,大約13至15V)和在第二方向(-方向)上的第二電勢(shì)八(負(fù)電源，例如，大約-6.5至-8V)。為什么第一電勢(shì)Vh是正電源的原因是固態(tài)成像裝置10的襯底是η型。
[0057]從定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生部分(未示出)向垂直驅(qū)動(dòng)器42V供應(yīng)作為垂直傳送系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)脈沖的垂直傳送時(shí)鐘Vl至Vv和用于電子快門功能的電子快門脈沖SHT，并且也供應(yīng)水平傳送系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)脈沖(未示出)。垂直驅(qū)動(dòng)器42V將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為必要的電平，并且將該信號(hào)作為驅(qū)動(dòng)脈沖(垂直驅(qū)動(dòng)脈沖Φν_1至Φν_ν和電子快門驅(qū)動(dòng)脈沖OSHT等)供應(yīng)到固態(tài)成像裝置10。在此，電子快門驅(qū)動(dòng)脈沖OSHT被從從垂直驅(qū)動(dòng)器42V的快門端子SUB輸出，并且通過(guò)保護(hù)裝置400W被供應(yīng)到固態(tài)成像裝置10的襯底電壓端子ΦSUB。由二極管和晶體管等構(gòu)成的襯底電壓控制電路402和輸出電路403被包含在固態(tài)成像裝置10中，并且通過(guò)例如輸出電路403來(lái)提供恒壓(脈沖電壓)。該圖圖示了使用雙極晶體管404作為輸出電路403的射極跟隨器電路的情況?？梢匀〈p極型使用利用金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)的源極跟隨器電路。雙極晶體管404總是在通常的運(yùn)行中在正向上在基極和發(fā)射極之間導(dǎo)通，并且從襯底電壓控制電路402向襯底電壓端子CtSUB供應(yīng)恒壓。注意，當(dāng)使用雙極晶體管404時(shí)，在電壓上存在在基極和發(fā)射極Vbe之間的電壓的降低。
[0058]保護(hù)裝置400W包括由電容器412、二極管414和電阻器元件416配置的第一箝位電路410W (預(yù)箝位電路)與從電容器422、二極管424和電阻器元件426配置的第二箝位電路420W (主箝位電路)。電容器412的一端連接到快門端子SUB，并且另一端連接到二極管414的陰極端、電阻器元件416的一端和電容器422的一端的連接點(diǎn)(被描述為節(jié)點(diǎn)ND410)。電容器422的另一端連接到二極管424的陰極端、電阻器元件426的一端和襯底電壓端子c^SUB。二極管414、電阻器元件416、二極管424的陽(yáng)極端和電阻器元件426的另一端連接到參考電勢(shì)Vm (在這個(gè)示例中,連接到地)。
[0059]作為二極管424，使用諸如肖特基二極管等的、滿足VF〈VLmin (_VF>-VLmin)的二極管，其中，二極管424的正向壓降的絕對(duì)值(具體地說(shuō)，其最大值)是VF，并且襯底電壓端子φευΒ的電勢(shì)的絕對(duì)最大額定的下限絕對(duì)值是VLmin。在使用電子快門的成像裝置I中，需要選擇滿足Vr>VeS+Vmax的二極管，其中，二極管424的逆阻塞電壓是Vr，電子快門驅(qū)動(dòng)脈沖OSHT的幅度是Ves，并且，在穩(wěn)態(tài)下的襯底電壓端子(^SUB的最大值(在未操作電子快門期間)是V_。即，在電子快門的操作時(shí)，向二極管424施加最大Ves+V_的逆電壓。因此，二極管424的逆阻塞電壓Vr需要大于電壓Ves+Vmax。
[0060]對(duì)于在說(shuō)明書中的固態(tài)成像裝置10的襯底電壓端子(^SUB的端子電勢(shì)確定額定。例如，可以通過(guò)絕對(duì)最大額定來(lái)確定端子電勢(shì)。在此，根據(jù)驅(qū)動(dòng)電源46，如果未使用保護(hù)裝置400W，則可能在電源的通/斷時(shí)從垂直驅(qū)動(dòng)器42V的快門端子SUB產(chǎn)生負(fù)電壓，并且可以因?yàn)樨?fù)電壓而向襯底電壓端子0SUB施加落在額定電壓下的負(fù)電壓。即，當(dāng)在第一電#VH之前啟動(dòng)第二電勢(shì)'時(shí)，從垂直驅(qū)動(dòng)器42V的快門端子SUB產(chǎn)生負(fù)電壓，并且在當(dāng)?shù)谝浑妱?shì)Vh增大時(shí)的時(shí)間之前向固態(tài)成像裝置10的襯底電壓端子(^SUB施加負(fù)電壓。因此，襯底電壓端子CtSUB的電勢(shì)落在額定電壓之下。
[0061]相反，當(dāng)通過(guò)保護(hù)裝置400W供應(yīng)電子快門驅(qū)動(dòng)脈沖OSHT時(shí)，通過(guò)兩級(jí)第一箝位電路410W和第二箝位電路420W來(lái)防止在通電時(shí)從快門端子SUB向襯底電壓端子Φ SUB提供落在額定下的負(fù)電壓。例如，當(dāng)接通成像裝置IW的電源開(kāi)關(guān)(未示出)時(shí)，啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電源46，首先啟動(dòng)第二電勢(shì)\，并且然后，啟動(dòng)第一電勢(shì)VH。此時(shí)，通過(guò)負(fù)電壓在正向上偏置在節(jié)點(diǎn)ND410和逆參考電勢(shì)Vm之間連接的二極管414。因此，二極管414導(dǎo)通，并且節(jié)點(diǎn)ND410的電勢(shì)比參考電勢(shì)Vm小二極管414的正向壓降(VF)。然后，初始化的電勢(shì)改變通過(guò)電容器422被發(fā)送到襯底電壓端子c^SUB。此時(shí)，因?yàn)檫€沒(méi)有施加第一電勢(shì)Vh，所以向固態(tài)成像裝置10的襯底電壓端子CtSUB施 加負(fù)電壓。然而，因?yàn)橥ㄟ^(guò)負(fù)電壓在正向上偏置在襯底電壓端子Φ SUB和參考電勢(shì)Vm之間連接的二極管424，所以二極管424導(dǎo)通，并且襯底電壓端子ΦευΒ的電勢(shì)比參考電勢(shì)Vm小二極管424的正向壓降(VF)。因?yàn)槎O管424的正向壓降VF滿足VF〈VLmin (_VF>-VLmin)，所以防止向固態(tài)成像裝置10的襯底電壓端子ASUB施加小于下限電壓-VLmin的大的負(fù)電壓?？梢酝ㄟ^(guò)二極管424的正向壓降來(lái)防止小于下限的襯底電壓端子CtSUB的減小。而且，當(dāng)關(guān)斷電源開(kāi)關(guān)時(shí)，第一電勢(shì)Vh降低得比第二電勢(shì)V決，并且因此，可以與電源開(kāi)關(guān)的接通類似地向固態(tài)成像裝置10的襯底電壓端子CtSUB施加負(fù)電壓。即使在該情況下，通過(guò)二極管424的行為來(lái)防止小于下限電壓-VLmin的大負(fù)電壓被施加到襯底電壓端子0SUB。
[0062]在這樣的保護(hù)裝置400W中，通過(guò)使得二極管414和二極管424的陽(yáng)極端的連接目的地是參考電勢(shì)VM，二極管414和二極管424通常截止，并且功耗的問(wèn)題不出現(xiàn)。注意，可以認(rèn)為僅使用第一箝位電路410W。在那種情況下，二極管414的陽(yáng)極端的連接目的地是參考電勢(shì)VM，并且因此，不能保持保護(hù)功能。因此，提供了第二箝位電路420W。然而，在保護(hù)裝置400W中，組件的數(shù)量是6，并且尺寸大，并且存在下述困難:需要將滿足如上所述的VF〈VLmin(-VF>-VLmin)特殊和昂貴的二極管選擇為二極管424。
[0063][參考配置2][0064]圖2至3是描述參考配置2的成像裝置IX和保護(hù)裝置400X的圖。在此，圖2是圖示電路配置的圖，并且圖3是描述在本配置中要求的電源啟動(dòng)時(shí)的第一電勢(shì)V1^P第二電勢(shì)\的啟動(dòng)順序。
[0065]成像裝置IX的保護(hù)裝置400X與保護(hù)裝置400W作比較具有下述特性:第一箝位電路410X具有二極管414的陽(yáng)極端的連接目的地為第一電勢(shì)Vh，并且去除了二極管424，由此將第二箝位電路420W不為僅耦合電路430X (由電容器432和電阻器436配置)。箝位電路僅是第一箝位電路410X，并且因此以下，將-第一箝位電路410X描述為箝位電路410X。在這樣的保護(hù)裝置400X中，不使用二極管424。因此，減少了組件的數(shù)量。注意，電容器412的容量值(電容)是例如I微法(μ F)，并且電阻器元件416的電阻值是100千歐αΩ )。電容器422的容量值是例如0.047微法(μ F)，并且電阻器元件426的電阻值是例如I兆歐(ΜΩ )。電容器422因?yàn)槠淙萘恐刀枰^大的組件，并且電容器422也因?yàn)槠淙萘恐刀枰^大的組件。例如，難以選擇具有所謂的0603大小或更小的超小陶瓷電容器，并且需要選擇具有所謂的1005大小或更大的薄膜電容器或小陶瓷電容器等。
[0066]在保護(hù)裝置400Χ中，通過(guò)電容器412和電容器432向垂直驅(qū)動(dòng)器42V的快門端子SUB向襯底電壓端子Φ SUB施加電子快門驅(qū)動(dòng)脈沖OSHT (掃除脈沖)。在電容器412和電容器432之間存在的二極管414和電阻器元件416保護(hù)固態(tài)成像裝置10以防因?yàn)橄蚬虘B(tài)成像裝置10的η型襯底施加負(fù)電壓導(dǎo)致劣化或破壞。因?yàn)樵隗槲浑娐?10Χ中的DC電壓與垂直驅(qū)動(dòng)器42V的快門端子SUB和固態(tài)成像裝置10的襯底電壓端子Φ SUB不同，所以通過(guò)提供兩個(gè)電容器電容器412和電容器432來(lái)去除DC分量。電阻器436是用于箝位固態(tài)成像裝置10的襯底電壓端子CtSUB的輸出的電阻器。
[0067]在參考配置2的保護(hù)裝置400Χ中，在第一電勢(shì)Vh中箝位快門端子SUB的輸出(電子快門驅(qū)動(dòng)脈沖OSHT)，并且然后將該輸出輸入到固態(tài)成像裝置10的襯底電壓端子c^SUB。因此，在通電時(shí)保護(hù)η型襯底以防負(fù)電壓。注意，為了實(shí)現(xiàn)這樣的保護(hù)功能，要求在電源啟動(dòng)時(shí)第一電勢(shì)Vh和第二電勢(shì)\的啟動(dòng)順序使得第二電勢(shì)\在第一電勢(shì)Vh增大后增大，如圖3中所示。例如，在百分之20 (%)時(shí)限定圖3，并且需要滿足t2>tl，其中，直到第一電勢(shì)Vh升高到百分之20 (%)點(diǎn)的時(shí)間段是tl，并且直到第二電勢(shì)\升高到百分之20(%)點(diǎn)的時(shí)間段是t2。
[0068]參考配置2的這樣的保護(hù)裝置400X可以在通電時(shí)保護(hù)η型襯底以防負(fù)電壓。另一方面，存在下述問(wèn)題:1)組件的數(shù)量，2)組件的數(shù)量，3)功耗(例如，大約1.6毫瓦)，4) 二極管的選擇，5)過(guò)渡(調(diào)制)時(shí)間。雖然與保護(hù)裝置400W作比較改善了 1)，但是I)是下述問(wèn)題:僅耦合電路430不足，并且，作為外部組件的第一箝位電路410的組件的數(shù)量被增大為3 (電容器412、二極管414和電阻器元件416)，以便實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。2)是組件的大小變大的問(wèn)題。即，在保護(hù)裝置400Χ中，通過(guò)固態(tài)成像裝置10的電容器412、電容器432和襯底電容Crad來(lái)將輸入電壓分壓，并且衰減輸入脈沖的幅度。因此，電容器412和電容器432需要大電容值，使得與在固態(tài)成像裝置10的規(guī)格中寫入的脈沖的最小幅度作比較不衰減輸入脈沖的幅度。另外，這些組件要求例如高耐壓(例如，25V或更大的耐壓)。這是因?yàn)橄螂娙萜?12和電容器432施加了具有大的幅度(例如，大約20V)的電子快門驅(qū)動(dòng)脈沖OSHT。從上面，保護(hù)裝置400X所需的電容器412和電容器422具有下述問(wèn)題:組件的大小變大，因?yàn)椴灰蟠箅娙荻且蟾吣蛪?。[0069]3)是通過(guò)在穩(wěn)定基礎(chǔ)上的電流的需求而引起的問(wèn)題。這是因?yàn)楸Ｗo(hù)裝置400X施加正向偏置，并且使得二極管414執(zhí)行箝位。4)是與二極管414的選擇相關(guān)的問(wèn)題。S卩，在保護(hù)裝置400X中，向受到正向偏置影響的二極管414施加受到逆偏置影響的AC信號(hào)，并且因此，需要選擇具有快速逆恢復(fù)時(shí)間的二極管。雖然與在保護(hù)裝置400W中的二極管424作比較它可能不是這樣的特殊二極管，但是與二極管414作比較需要選擇特殊和昂貴的二極管。
[0070]5)是下述問(wèn)題:固態(tài)成像裝置10的襯底電壓控制所需的過(guò)渡時(shí)間相對(duì)變長(zhǎng)，這是由兩次的DC去除(隔直)引起的，因?yàn)殡娙萜?12和電容器422被用作在垂直驅(qū)動(dòng)器42V和固態(tài)成像裝置10之間設(shè)置并且服務(wù)于DC分量的去除功能的構(gòu)件。過(guò)渡時(shí)間與電容器412的電容值C412和驅(qū)動(dòng)電源46的電阻值R416的乘積成比例。注意，當(dāng)DC去除兩次出現(xiàn)(被垂直驅(qū)動(dòng)器42V和電容器432)時(shí)，時(shí)間常數(shù)(例如，電容值C412)需要變長(zhǎng)，并且過(guò)渡時(shí)間變得大于一次的過(guò)渡時(shí)間。例如，在所示的常數(shù)的情況下，用于固態(tài)成像裝置10的襯底電壓控制所需的過(guò)渡時(shí)間是大約25毫秒。
[0071][參考配置3]
[0072]圖4是描述參考配置3的成像裝置IY和保護(hù)裝置400Y的圖(電路配置圖)。成像裝置IY具有下述特性:在垂直驅(qū)動(dòng)器42V中而不是在首標(biāo)增加單元141-1和141-2中實(shí)現(xiàn)襯底電壓控制電路402，并且，數(shù)據(jù)庫(kù)116被用作輸出電路403而不是雙極晶體管404，并且被布置在驅(qū)動(dòng)器42外部。其他類似于參考配置2。實(shí)際上，參考配置3的保護(hù)裝置400Y與參考配置2的保護(hù)裝置400X相同，并且具有與保護(hù)裝置400X類似的問(wèn)題。二極管406總是在通常的運(yùn)行中在正向上導(dǎo)通，并且從襯底電壓控制電路402向襯底電壓端子CtSUB供應(yīng)恒壓。注意，當(dāng)將二極管406用作輸出電路403時(shí)，在電壓上存在正向壓降的降低。雖然它不是保護(hù)裝置400Y本身的問(wèn)題，但是二極管406在電路配置上位于垂直驅(qū)動(dòng)器42V和固態(tài)成像裝置10外部。因此，在組件的數(shù)量上的增大在垂直驅(qū)動(dòng)器42V和固態(tài)成像裝置10之間的配置構(gòu)件的整體上變?yōu)閱?wèn)題。
[0073][參考配4]
[0074]圖5是描述參考配置4的成像裝置IZ和保護(hù)裝置400ZA的圖(電路配置圖)。參考配置4進(jìn)一步修改參考配置3，使得不在固態(tài)成像裝置10中或在垂直驅(qū)動(dòng)器42V中包含襯底電壓控制電路402，并且在固態(tài)成像裝置10和垂直驅(qū)動(dòng)器42V外部布置襯底電壓控制電路402。其他類似于參考配置3。實(shí)際上，參考配置4的保護(hù)裝置400類似于參考配置2的保護(hù)裝置400X，并且具有與保護(hù)裝置400X類似的問(wèn)題。在參考配置4的情況下，雖然它不是保護(hù)裝置400Z本身的問(wèn)題，但是襯底電壓控制電路402在電路配置上位于垂直驅(qū)動(dòng)器42V和固態(tài)成像裝置10外部。因此，在襯底電壓控制電路402的組件數(shù)量上的增大和在該電路的大小上的增大在垂直驅(qū)動(dòng)器42V和固態(tài)成像裝置10之間的配置構(gòu)件整體上變?yōu)閱?wèn)題。
[0075][參考配置的總結(jié)]
[0076]如上所述，參考配置I至4 二極管的正向壓降具有要在元件的數(shù)量和組件的選擇等上解決的問(wèn)題。因此，本實(shí)施例提出了新的保護(hù)裝置400，其可以進(jìn)一步減少元件的數(shù)量，并且降低對(duì)于組件的選擇的限制。
[0077]〈元件保護(hù)的基本原理〉[0078]圖6和7是描述本實(shí)施例的保護(hù)裝置400的基本配置和防止向在保護(hù)裝置400中的固態(tài)成像裝置10的襯底電壓端子CtSUB施加異常電壓的原理的圖。在此，圖6圖示了本實(shí)施例的成像裝置I和保護(hù)裝置400的電路配置圖，并且圖7是描述在該配置所需的第一電勢(shì)Vh、第二電勢(shì)\和第三電勢(shì)V3的電源的啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)順序和在電源中斷時(shí)的降低順序。
[0079][配置]
[0080]首先，使得在輸出電路403的輸入和輸出之間的電壓差(在襯底電壓控制電路402的輸出端的電勢(shì)和襯底電壓端子ΦευΒ的電勢(shì)之間的差)為AV403。作為輸出電路403，如上所述，可以使用利用雙極晶體管404的射極跟隨器電路、使用二極管406的電路或使用MOS型FET的源極跟隨器電路。因?yàn)橐r底電壓需要穩(wěn)定，所以通常插入執(zhí)行襯底電壓控制電路402的輸出的阻抗轉(zhuǎn)換的射極跟隨器電路或源極跟隨器電路的輸出電路。當(dāng)襯底控制電路的輸出阻抗足夠低時(shí)，可以使用二極管406。當(dāng)使用雙極晶體管404時(shí)的電壓差Λ V403是在雙極晶體管404的基極和發(fā)射極Vbe之間的電壓，當(dāng)使用二極管406時(shí)的電壓差Λ V403是二極管406的正向壓降，并且當(dāng)使用MOS型FET時(shí)的電壓差Λ V403是通過(guò)源極跟隨器電路的電壓差。
[0081]成像裝置I的保護(hù)裝置400具有下述特性:與保護(hù)裝置400W作比較，箝位電路410(對(duì)應(yīng)于第一箝位電路410Χ)使用二極管414的陽(yáng)極端的連接目的地作為第三電勢(shì)V3的電源，并且去除第二箝位電路420W。該箝位電路具有一級(jí)配置，并且沒(méi)有耦合電路430。二極管414可以具有二極管連接的晶體管的配置。在這樣的保護(hù)裝置400中，不使用第二箝位電路420和耦合電路430，并且因此，可以減少組件的數(shù)量。電容器412用于耦合電路430的功能，用于吸收在快門端子SUB和襯底電壓端子CtSUB之間的電壓差(去除DC分量)。電容器412的電容值例如是0.01微法(μ F)，并且電阻器元件416的電阻值是例如I兆歐(ΜΩ )。注意，二極管414和電阻器元件416被明顯地布置在固態(tài)成像裝置10外部。然而，可以使用其中在固態(tài)成像裝置10內(nèi)布置它們的配置。在本公開(kāi)中，“在電勢(shì)點(diǎn)(第三電勢(shì)V3的電勢(shì)點(diǎn))和電壓端子(例如，襯底電壓端子ΦευΒ)之間連接的二極管”不限于在固態(tài)成像裝置10外部明顯地圖示的二極管414，并且包括在固態(tài)成像裝置10內(nèi)部布置的二極管。在本公開(kāi)中，“在電壓端子(例如，襯底電壓端子Φ SUB)和電勢(shì)點(diǎn)(例如，參考電勢(shì)Vm)之間連接的電阻器元件”不限于在固態(tài)成像裝置10外部明顯地圖示的電阻器元件416，并且包括在固態(tài)成像裝置10內(nèi)部布置的電阻器元件。電容器412的電容值可以小于參考上述配置I至4的任何一種。電阻器元件416作為放電電阻器。
[0082]注意，根據(jù)固態(tài)成像裝置10，如在附圖中的虛線所示，可以在驅(qū)動(dòng)電源46內(nèi)并聯(lián)地設(shè)置電容器418(電容值例如是大約1000至4700皮法(pF))。電容器418被提供為所謂的去耦電容器，并且降低了例如垂直傳送時(shí)鐘、水平傳送時(shí)鐘等的影響。當(dāng)在成像裝置中的傳送時(shí)鐘和襯底電壓端子CtSUB的電容耦合大或時(shí)鐘的上升/下降陡峭時(shí)，需要去偶電容器。
[0083]在此，第三電勢(shì)V3被設(shè)置為作為在參考電勢(shì)Vm和第一電勢(shì)Vh之間的電勢(shì)的預(yù)定電勢(shì)，并且電源固態(tài)成像裝置10的襯底電壓端子CtSUB的最大額定電壓。具體地說(shuō)，滿足下面的條件。首先，關(guān)于在第三電勢(shì)V3和與襯底電壓端子CtSUB的額定電壓(有益地，最大額定電壓)對(duì)應(yīng)的預(yù)定電勢(shì)之間的關(guān)系，選擇滿足“V3-VF>-VJ的下限和“V3 - VF〈襯底電壓端子Φ SUB的最小值”的上限的第三電勢(shì)V3 (例如，使用1.8V系統(tǒng)或3V系統(tǒng))，其中，二極管414的正向壓降的絕對(duì)值是VF，并且由“襯底電壓控制電路402+輸出電路403”向襯底電壓端子CtSUB輸出的最小電壓(有益地是當(dāng)包括變化時(shí)的最小值)是該條件被描述為第三電勢(shì)V3的額定電壓條件。有益的是，局勢(shì)戶當(dāng)考慮變化時(shí)也滿足該電壓條件。具體地說(shuō)，有益的是，滿足“V3max - Vfmin>-VLmin”的下限，其中，第三電勢(shì)V3的最大值是V3max，二極管414的正向壓降的下限(在二極管414中的正向壓降的最小值)是VFmin，并且襯底電壓端子CtSUB的電勢(shì)的絕對(duì)最大額定的絕對(duì)值的下限(襯底電壓端子CtSUB的最小電壓，即，最小可允許電壓)是VLmin。該條件被描述為第三電勢(shì)V3的最大可允許條件。
[0084]注意，通過(guò)下述方式來(lái)限定最大可允許條件:獲得二極管414的正向壓降和襯底電壓端子0SUB的額定電壓(可允許電壓)兩者的最小值。然而，它們之一可以被定義為額定值。在該情況下，與最大可允許條件作比較，存在根據(jù)變化對(duì)于通常的操作有影響的可能。這是因?yàn)檫B接到襯底電壓端子Φ SUB的二極管414可能在通常操作時(shí)導(dǎo)通。相反，上述的主嗲可允許條件指示其中二極管414在正向上未導(dǎo)通的條件，并且即使存在變化等，也可以避免連接到襯底電壓端子Φ SUB的二極管424在通常操作時(shí)被導(dǎo)通。結(jié)果，可以可靠地防止對(duì)于通常操作的影響，而不取決于變化等，并且可以在電源的啟動(dòng)或中斷時(shí)可靠地保護(hù)固態(tài)成像裝置10以防劣化或破壞等。
[0085]在本實(shí)施例的保護(hù)裝置400中，在第三電勢(shì)V3中執(zhí)行箝位后，向固態(tài)成像裝置10的襯底電壓端子ΦευΒ輸入快門端子SUB的輸出(電子快門驅(qū)動(dòng)脈沖OSHT)。因此，可以保護(hù)η型襯底以防在加電時(shí)的負(fù)電壓。注意，為了實(shí)現(xiàn)這樣的保護(hù)功能，有益的是，在電源啟動(dòng)時(shí)第一電勢(shì)Vh、第二電勢(shì)'和第三電勢(shì)V3的啟動(dòng)順序滿足在圖7中所示的狀態(tài)。即，有益的是，第三電勢(shì)V3在第一電勢(shì)Vh和第二電勢(shì)\增大(被啟動(dòng))之前增大(被啟動(dòng))。該條件被描述為第三電勢(shì)V3的啟動(dòng)條件。
[0086]更有益的是，關(guān)于在第三電勢(shì)V3增大后啟動(dòng)電源時(shí)的第一電勢(shì)Vh和第二電勢(shì)'的啟動(dòng)順序，有益的是，·在第一電勢(shì)Vh增大(被啟動(dòng))后第二電勢(shì)'增大(被啟動(dòng))，如圖7中所示。這意味著例如這些電勢(shì)可以剛好在與圖3相同的狀態(tài)中。
[0087]另外，有益的是，在電源中斷時(shí)的第一電勢(shì)Vh、第二電勢(shì)'和第三電勢(shì)V3的降低(中斷)順序滿足在圖7中所示的狀態(tài)。即，有益的是，在第一電勢(shì)Vh和第三電勢(shì)V3降低(被中斷)后第三電勢(shì)V3降低(被中斷)。該條件被描述為第三電勢(shì)V3的停止條件。
[0088]更有益的是，在第三電勢(shì)V3降低(被中斷)之前在電源中斷時(shí)的第一電勢(shì)Vh和第二電勢(shì)\的降低順序有益地使得在第二電勢(shì)\降低(被中斷)后第一電勢(shì)Vh降低(被中斷)，如圖7中所示。這意味著這些電勢(shì)可以僅以與例如在圖3中所示的電源的啟動(dòng)時(shí)的順序相反的順序降低。例如，如圖3中所示，在其中它被限定在百分之20 (%)的情況下，有益的是，滿足t3 ^ t4，其中，從當(dāng)?shù)诙妱?shì)'從百分之20 (%)降低時(shí)到第二電勢(shì)'停止(達(dá)到接近百分之O (%))時(shí)的時(shí)間段是t3，并且，從第一電勢(shì)VhW百分之20 (%)降低時(shí)到第一電勢(shì)Vh停止時(shí)的時(shí)間段是t4。
[0089]即，當(dāng)考慮電源的啟動(dòng)和電源的中斷兩者時(shí)，需要供應(yīng)第三電勢(shì)V3的電源，其在通電時(shí)在第一電勢(shì)Vh (正電源)和第二電勢(shì)' (負(fù)電源)之前升高，并且在固態(tài)成像裝置10的電源在電源的中斷時(shí)降低后降低。
[0090][操作][0091]將描述本實(shí)施例的成像裝置I的保護(hù)裝置400的操作。以下，從其中電壓值滿足最大可允許條件()并且在固態(tài)成像裝置10該垂直驅(qū)動(dòng)器42V的(第一電勢(shì)Vh和第二電勢(shì)')在電源啟動(dòng)時(shí)增大并且在固態(tài)成像裝置10和垂直驅(qū)動(dòng)器42V在電源的中斷時(shí)降低后降低的電源供應(yīng)第三電勢(shì)V3。
[0092][在電源啟動(dòng)時(shí)的保護(hù)操作]
[0093]首先，將描述在電源啟動(dòng)時(shí)的操作。如圖7中所示，在向固態(tài)成像裝置10和垂直驅(qū)動(dòng)器42V (用于第一電勢(shì)Vh和第二電勢(shì)VJ的電源增大之前啟動(dòng)第三電勢(shì)V3。當(dāng)?shù)谌妱?shì)V3增大時(shí)，向二極管414施加正向壓降，并且二極管414導(dǎo)通，并且電流流動(dòng)。結(jié)果，在固態(tài)成像裝置10的襯底電壓端子CtSUB中產(chǎn)生根據(jù)從二極管414在電阻器元件416中流動(dòng)的電路組的電壓。
[0094]接下來(lái)，驅(qū)動(dòng)電源46啟動(dòng)弟一電勢(shì)Vh和弟二電勢(shì)Vp當(dāng)啟動(dòng)電源時(shí)，根據(jù)啟動(dòng)定時(shí)或通過(guò)用于第一電勢(shì)Vh的正電源和用于第二電勢(shì)'的負(fù)電源的比率，來(lái)自垂直驅(qū)動(dòng)器42V的快門端子SUB的負(fù)電壓可能通過(guò)固態(tài)成像裝置10的襯底電壓端子Φ3υΒ。在此，在本實(shí)施例中，提供了保護(hù)裝置400，并且及時(shí)這樣的負(fù)電壓通過(guò)襯底電壓端子c^SUB，連接到襯底電壓端子ΦευΒ的二極管414響應(yīng)，并且在電源啟動(dòng)時(shí)的保護(hù)工作起作用。因此，可以防止襯底電壓端子Φ SUB是負(fù)電壓。通過(guò)選擇第三電勢(shì)V3以滿足第三電勢(shì)V3的最大可允許條件，保護(hù)功能起作用，及時(shí)在二極管414的正向壓降或襯底電壓端子(^SUB的電勢(shì)的絕對(duì)最大額定中存在變化。
[0095]當(dāng)增大正電源的電源電壓(第一電勢(shì)Vh)時(shí)，增大襯底電壓端子CtSUB的輸出電壓。當(dāng)電壓變得大于由二極管414箝位的電壓時(shí)，二極管414截止，并且不允許穩(wěn)定的電流流動(dòng)。這意味著通過(guò)二極管414的穩(wěn)定電流不在通常的操作狀態(tài)中出現(xiàn)。因?yàn)楸緦?shí)施例的保護(hù)裝置400不像參考配置 2至4那樣不需要穩(wěn)定的電流，所以保護(hù)裝置400的功耗可以大體(除了保護(hù)功能起作用所使用的功耗)是O毫瓦。
[0096][通常的操作]
[0097]接下來(lái)，將描述通常的操作。從垂直驅(qū)動(dòng)器42V的快門端子SUB輸出的電子快門驅(qū)動(dòng)脈沖OSHT的AC分量在通常的操作時(shí)被輸入到固態(tài)成像裝置10的襯底電壓端子(tSUB。此時(shí)，二極管414總是受到逆偏置，并且截止。不限于在參考配置I中的諸如二極管424的特殊和昂貴二極管或在參考配置2至4中的二極管414。例如，本實(shí)施例與參考配置2至4不同，在參考配置2至4中，受到逆偏置的AC信號(hào)被輸入到受到正向偏置的二極管414，并且因此需要具有快逆恢復(fù)時(shí)間的二極管。
[0098]在本實(shí)施例的保護(hù)裝置400中，僅電容器412被用作服務(wù)于DC分量的去除功能并且被設(shè)置在垂直驅(qū)動(dòng)器42V和固態(tài)成像裝置10之間的構(gòu)件。因?yàn)榭梢詢H將DC去除(隔直)進(jìn)行一次，可以使得電容器412的電容值小于參考配置I至4，并且例如，可以選擇諸如所謂的0603大小或更小的超小陶瓷電容器。
[0099]另外，如果可以使得電容值小，則可以減少固態(tài)成像裝置10的襯底電壓控制所需的過(guò)渡時(shí)間。這是因?yàn)槠渲袃H進(jìn)行一次DC去除(僅通過(guò)電容器412)的情況的過(guò)渡時(shí)間與電容器412的電容值C412和電阻器元件416的電阻值R416的乘積成比例。例如，在所示的常數(shù)的情況下，可以使得固態(tài)成像裝置10的襯底電壓控制所需的過(guò)渡時(shí)間為大約2毫秒。
[0100]通過(guò)與參考配置2的比較來(lái)在數(shù)值上描述過(guò)渡時(shí)間的減小如下。在參考配置2中，將DC去除執(zhí)行兩次(通過(guò)電容器412和電容器422)，并且過(guò)渡時(shí)間大體與電容器412的電容值C412和電阻器元件416的電阻值R416的乘積(=0.1，其中，時(shí)間常數(shù)是Tl)成比例。，并且需要如上所述的大約25毫秒(T3)。相反，在本實(shí)施例中，執(zhí)行一次(通過(guò)電容器412) DC去除，并且過(guò)渡時(shí)間大體與電容器412的電容值C412和電阻器元件416的電阻值R416的乘積(=0.01，其中，時(shí)間常數(shù)是T2)成比例。，并且需要大約2毫秒(T4)。在參考配置2的Tl(=0.1)和本實(shí)施例的T2 (= 0.01)之間的比率是Tl/T2=10，并且該值近似于參考配置2的Τ3 (25毫秒)和本實(shí)施例的Τ4 (2毫秒)的比率Τ3/Τ4=12.5。即，根據(jù)本實(shí)施例的保護(hù)裝置400，可以通過(guò)本實(shí)施例的時(shí)間常數(shù)Τ2相對(duì)于參考配置2的時(shí)間常數(shù)Tl的減小來(lái)減少過(guò)渡時(shí)間。
[0101]在本實(shí)施例的保護(hù)裝置400中，可以抑制向電容器412的兩端施加的電壓。這是因?yàn)?，在參考配?至4中電容器412連接到二極管414的箝位電勢(shì)(例如，12.6V)，而在本實(shí)施例的保護(hù)裝置400中電容器412直接地連接到固態(tài)成像裝置10的襯底電壓端子(tSUB。襯底電壓端子0SUB的電壓是大約5至11V，雖然它根據(jù)固態(tài)成像裝置10或其操作模式而不同。因此，本實(shí)施例與參考配置2至4作比較可以抑制施加到電容器412的在端子之間的電壓。
[0102][在電源中斷時(shí)的操作]
[0103]接下來(lái)，將描述在電源的中斷時(shí)的操作。如圖7中所示，在第三電勢(shì)V3降低之前，驅(qū)動(dòng)電源46降低向固態(tài)成像裝置10和垂直驅(qū)動(dòng)器42V的電源(用于第一電勢(shì)Vh和第二電勢(shì)')。當(dāng)降低電源電壓(第一電勢(shì)Vh和第二電勢(shì)')并且襯底電壓端子C^SUB變?yōu)榈谌妱?shì)V3的正向壓降VF - 二極管414或更小時(shí)，二極管414在正向上運(yùn)行，并且因此電流流動(dòng)。結(jié)果，在固態(tài)成像裝置10的襯底電壓端子(^SUB中產(chǎn)生根據(jù)在來(lái)自二極管414的在電阻器元件416中流動(dòng)的 電流值的電壓。因此，將襯底電壓端子CtSUB箝位到恒壓。
[0104]在正電源(用于第一電勢(shì)Vh)和負(fù)電源(用于第二電勢(shì)的降低時(shí)，與啟動(dòng)類似，負(fù)電壓可以根據(jù)降低定時(shí)或通過(guò)率從垂直驅(qū)動(dòng)器42V的快門端子SUB通過(guò)固態(tài)成像裝置10的襯底電壓端子0SUB。在此，在本實(shí)施例中，提供了保護(hù)裝置400，并且即使當(dāng)這樣的負(fù)電壓通過(guò)襯底電壓端子0SUB時(shí)，連接到襯底電壓端子CtSUB的二極管414也響應(yīng)，并且在電源的中斷時(shí)的保護(hù)工作起作用。因此，可以將襯底電壓端子ASUB防止負(fù)電壓。通過(guò)選擇第三電勢(shì)V3以滿足第三電勢(shì)V3的最大可允許條件，在電源的中斷時(shí)的保護(hù)功能起作用，即使在二極管414的正向壓降或襯底電壓端子CtSUB的電勢(shì)的絕對(duì)最大額定上有變化。
[0105]在正電源(用于第一電勢(shì)Vh)和負(fù)電源(用于第二電勢(shì)VJ的降低后，降低第三電勢(shì)V3O因此，二極管414截止，并且停止保護(hù)功能。
[0106][功能和效果的總結(jié)]
[0107]如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的保護(hù)裝置400，具有小數(shù)量的組件的簡(jiǎn)單配置可以防止在電源的啟動(dòng)或中斷時(shí)向諸如CCD的固態(tài)成像裝置10的半導(dǎo)體襯底施加異常電壓(具體地說(shuō)，在相對(duì)于參考電勢(shì)\的第二方向(負(fù)方向)上的電壓)。本實(shí)施例的保護(hù)裝置400可以僅使用電容器412作為執(zhí)行在垂直驅(qū)動(dòng)器42V和固態(tài)成像裝置10之間的DC去除的構(gòu)件，并且因此可以僅進(jìn)行一次DC分量的去除。因此，可以使得電容器412的電容值小，并且可以選擇較小的組件(例如，具有0603大小的超小陶瓷電容器等)，并且可以減小用于固態(tài)成像裝置10的襯底電壓控制所需的過(guò)渡時(shí)間。而且，根據(jù)本實(shí)施例的保護(hù)裝置400，可以抑制電容器412兩端的電壓。因此，保護(hù)裝置400減小在電容器412中的DC偏置依賴性的影響，并且不要求固定電流，并且因此不要求特殊二極管。
[0108][示例I]
[0109]圖8是描述示例I的成像裝置IA和保護(hù)裝置400A的圖(電路配置圖)。示例1(其適用于如下所述的其他示例)具有特性:向水平驅(qū)動(dòng)器42H供應(yīng)的電源被用作用于第三電勢(shì)％的電源。與如上所述的其他示例的不同點(diǎn)是在固態(tài)成像裝置10中設(shè)置了襯底電壓控制電路402和輸出電路403。示例I使用在裝置內(nèi)包括襯底電壓控制電路402的襯底電壓控制電路內(nèi)部產(chǎn)生類型。
[0110]示例I的成像裝置IA包括固態(tài)成像裝置10、定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生部分40、驅(qū)動(dòng)器42(脈沖驅(qū)動(dòng)單元)、驅(qū)動(dòng)電源46和保護(hù)裝置400 (本實(shí)施例的上述保護(hù)裝置400)。如上所述，在驅(qū)動(dòng)器42和固態(tài)成像裝置10之間布置了保護(hù)裝置400A。
[0111]作為固態(tài)成像裝置10，例如，使用V相位(例如，4相位)來(lái)驅(qū)動(dòng)在其中在傳感器部分的陣列(在垂直方向上的陣列沖排列垂直電荷傳送部分的行間系統(tǒng)中的CCD型固態(tài)成像裝置(IT-CXD)。CXD型固態(tài)成像裝置10包括在半導(dǎo)體襯底上的成像區(qū)域14 (成像部分)，其中，以二維矩陣方式在垂直(列)方向和水平(行)方向上排列由與像素(單元電池)對(duì)應(yīng)的光接收兀件的不例的光電二極管等構(gòu)成的大量傳感器部分11 (光敏部分、光敏電池)。在成像區(qū)域14中排列垂直傳送部分13 (也稱為垂直(XD、V注冊(cè)部分或垂直電荷傳送部分)，其中，在傳感器部分11的每個(gè)垂直列中設(shè)置了與V相位驅(qū)動(dòng)器對(duì)應(yīng)的多個(gè)垂直傳送電極。每個(gè)垂直傳送電極形成使得幾個(gè)垂直傳送電極(例如，2個(gè))電源一個(gè)傳感器部分11，并且被配置來(lái)通過(guò)從驅(qū)動(dòng)器42供應(yīng)的V類型的垂直驅(qū)動(dòng)脈沖Φν ( Φν_1至Φν_ν)并且基于傳送傳送時(shí)鐘來(lái)在垂直方向上驅(qū)動(dòng)和傳送電荷。電荷的傳送方向是在附圖中的垂直(列)方向，在該方向上設(shè)置垂直傳送部分13,并且在垂直于該方向的方向(水平方向、行方向)上布置多個(gè)垂直傳送電極。
[0112]在固態(tài)成像裝置10中，與作為多個(gè)垂直傳送部分13的傳送目的地的結(jié)尾部分的最后行的垂直傳送部分13相鄰地設(shè)置水平傳送部分15，其中，多個(gè)水平傳送寄存器212在電荷的主傳送方向(在附圖中的從右向左方向)上延伸。在該圖中所示的時(shí)中，水平傳送寄存器212被布置直到超過(guò)成像區(qū)域14 (元素部分)。水平傳送部分15包括水平傳送路徑210，其中，在傳送方向上排列多個(gè)水平傳送寄存器212(也可以被稱為水平(XD、H寄存器部分或水平電荷傳送部分)。在一些情況下，可以在垂直傳送部分13的相對(duì)側(cè)(成像區(qū)域14)上在水平傳送路徑210中設(shè)置過(guò)多電荷掃除部分。水平傳送路徑210不限于一行，并且可以提供多行。在那種情況下，過(guò)量電荷掃除部分被布置得符合水平傳送路徑210的數(shù)量。
[0113]水平傳送路徑210例如被水平驅(qū)動(dòng)脈沖(ΦΗ_1至ΦΗ_1ι)基于h相位(例如，2相位或4相位)的水平傳送時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)和傳送，并且在水平消隱期后在水平掃描時(shí)間段期間在水平方向上依序傳送從多個(gè)垂直傳送部分13移動(dòng)的一行的電荷。因此，提供了與h相位驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的多個(gè)水平傳送電極(例如，2個(gè))。注意，在作為傳送方向的結(jié)束部分的最后級(jí)處的水平傳送寄存器212被描述為最后級(jí)水平傳送寄存器214 (LHreg)0
[0114]在作為水平傳送部分15的傳送目的地的結(jié)尾部分(最后級(jí)水平傳送寄存器214)中設(shè)置了電荷/電信號(hào)轉(zhuǎn)換部分16(CCD輸出電路(輸出部分)),其將由水平傳送部分15水平地傳送的電荷轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。并且將該信號(hào)輸出為模擬成像信號(hào)。從驅(qū)動(dòng)電源46向電荷/電信號(hào)轉(zhuǎn)換部分16供應(yīng)專用電源。與電荷/電信號(hào)轉(zhuǎn)換部分16的最后級(jí)水平傳送寄存器214的連接點(diǎn)被稱為電荷輸入部分17。電荷/電信號(hào)轉(zhuǎn)換部分16可以僅能夠根據(jù)電荷輸入部分17的電荷量檢測(cè)電信號(hào)的波動(dòng)，并且可以使用各種配置。例如，通常使用用于電荷輸入部分17 (在這個(gè)示例中為電荷存儲(chǔ)部分)的放大器電路，該放大器電路具有使用浮動(dòng)擴(kuò)散(FD部分)的浮動(dòng)擴(kuò)散放大器(浮動(dòng)擴(kuò)散amp:FDA)配置，其是具有寄生電容的擴(kuò)散層。例如，在最后級(jí)水平傳送寄存器214的電荷/電信號(hào)轉(zhuǎn)換部分16側(cè)處布置了水平輸出柵極230 (Hreg輸出柵極:HOG)，并且，在電荷/電信號(hào)轉(zhuǎn)換部分16和視頻輸出柵極230之間布置了浮動(dòng)擴(kuò)散部分。浮動(dòng)擴(kuò)散部分連接到形成電荷/電信號(hào)轉(zhuǎn)換部分16的晶體管的柵極。電荷/電信號(hào)轉(zhuǎn)換部分16存儲(chǔ)在浮動(dòng)擴(kuò)散(未不出)中從水平傳送部分15依序注入的電荷，將存儲(chǔ)的電荷轉(zhuǎn)換為信號(hào)電壓，并且通過(guò)源極跟隨器配置(未示出)的輸出電路將該信號(hào)電壓輸出為成像信號(hào)Vo (CCD輸出信號(hào))。電荷/電信號(hào)轉(zhuǎn)換部分16的輸出級(jí)的源極跟隨器沒(méi)有足夠的驅(qū)動(dòng)能力。因此，從電荷/電信號(hào)轉(zhuǎn)換部分16輸出的成像信號(hào)Vo首先被輸入到緩沖器部分60，并且通過(guò)緩沖器部分60被傳送到模擬前端AFE的信號(hào)處理器，使得在源極跟隨器中放大的CCD輸出信號(hào)不劣化。注意，不限于上面的配置，并且可以使用不同的配置，只要該配置具有電荷/電信號(hào)轉(zhuǎn)換功能，諸如使用在電荷輸入部分17中的浮動(dòng)?xùn)艠O的配置。
[0115]定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生部分40產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)固態(tài)成像裝置10的各種脈沖信號(hào)(“L”電平和“H”電平的兩個(gè)值)，并且將該信號(hào)供應(yīng)到驅(qū)動(dòng)器42。驅(qū)動(dòng)器42使得從定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生部分40供應(yīng)的各種驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘(驅(qū)動(dòng)脈沖)作為在預(yù)定電平的驅(qū)動(dòng)脈沖，并且向固態(tài)成像裝置10供應(yīng)該驅(qū)動(dòng)脈沖。例如，定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生部分40產(chǎn)生:讀取脈沖VRG，用于讀出在固態(tài)成像裝置10中的傳感器部分11中存儲(chǔ)的電荷；以及，垂直傳送系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘，諸如垂直傳送時(shí)鐘Vl至Vv，用于基于水平同步信號(hào)(HD)和垂直同步信號(hào)(VD)來(lái)在垂直方向上驅(qū)動(dòng)和傳送讀出的電荷，并且將該電荷傳送到水平傳送部分15 (V指示在驅(qū)動(dòng)時(shí)的相位的數(shù)量,例如，在4相位驅(qū)動(dòng)處的V4)。固態(tài)成像裝置10電源電子快門，并且驅(qū)動(dòng)器42向垂直傳送系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器42供應(yīng)電子快門脈沖SHT。定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生部分40進(jìn)一步產(chǎn)生:水平傳送時(shí)鐘Hl至Hh (h指示在驅(qū)動(dòng)時(shí)的相位的數(shù)量，例如，在2相位驅(qū)動(dòng)處的H2)，用于在水平方向上驅(qū)動(dòng)和傳送從垂直傳送部分13傳送的電荷，并且將該電荷傳送到電荷/電信號(hào)轉(zhuǎn)換部分16 ;水平傳送系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘，諸如用于驅(qū)動(dòng)最后級(jí)水平傳送寄存器214 (LHreg)的水平傳送時(shí)鐘LH和用于驅(qū)動(dòng)水平輸出柵極230 (HOG)的輸出時(shí)鐘HRG (復(fù)位脈沖)。
[0116]驅(qū)動(dòng)器42將從定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生部分40供應(yīng)的各種時(shí)鐘脈沖轉(zhuǎn)換為在預(yù)定電平處的電壓信號(hào)(驅(qū)動(dòng)脈沖)或另一種信號(hào)，并且將該信號(hào)供應(yīng)到固態(tài)成像裝置10。例如，驅(qū)動(dòng)器42包括:垂直驅(qū)動(dòng)器42V，其驅(qū)動(dòng)電平移位部分42LS和垂直傳送部分13 ;水平驅(qū)動(dòng)器42H，其驅(qū)動(dòng)水平傳送部分15 ;水平輸出驅(qū)動(dòng)器42HRG (水平復(fù)位柵極驅(qū)動(dòng)器和RG驅(qū)動(dòng)器)，其驅(qū)動(dòng)水平輸出柵極230 (HOG);以及，水平最后級(jí)驅(qū)動(dòng)器42LH (LH驅(qū)動(dòng)器)，其驅(qū)動(dòng)最后級(jí)水平傳送寄存器214 (LHreg)0水平驅(qū)動(dòng)器42H、水平最后級(jí)驅(qū)動(dòng)器42LH和水平輸出驅(qū)動(dòng)器42HRG的任何一個(gè)是輸出水平傳送系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)脈沖的水平脈沖驅(qū)動(dòng)單元的示例。從定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生部分40向電平移位部分42LS供應(yīng)各種驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘。電平移位部分42LS將驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘的低電平和高電平轉(zhuǎn)換為必要的電平，并且將該時(shí)鐘供應(yīng)到垂直驅(qū)動(dòng)器42V、水平驅(qū)動(dòng)器42H、水平輸出驅(qū)動(dòng)器42HRG和水平最后級(jí)驅(qū)動(dòng)器42LH。[0117]具有分別適合于電平移位部分42LS、垂直驅(qū)動(dòng)器42V、水平驅(qū)動(dòng)器42H、水平輸出驅(qū)動(dòng)器42HRG和水平最后級(jí)驅(qū)動(dòng)器42LH的電壓值的電源被供應(yīng)到它們。例如，作為電源電壓從驅(qū)動(dòng)電源46向固態(tài)成像裝置10和垂直驅(qū)動(dòng)器42V等供應(yīng)第一電勢(shì)Vh和第二電勢(shì)\，并且作為用于水平驅(qū)動(dòng)器42H的電源電壓供應(yīng)水平驅(qū)動(dòng)器電源電勢(shì)VHD。而且作為示例I的特性，保護(hù)裝置400A的二極管414的陽(yáng)極端的連接目的地是水平驅(qū)動(dòng)器42H的電源端。因此，第三電勢(shì)V3符合水平驅(qū)動(dòng)器電源電勢(shì)VHD。
[0118]在此，水平驅(qū)動(dòng)器電源電勢(shì)VHD (=第三電勢(shì)V3)滿足第三電勢(shì)V3的額定電壓條件“V3=Vhd>-VL+VF”或最大可允許條件(V3max=VHDmax>-VLmin+VFmin)，在固態(tài)成像裝置10和垂直驅(qū)動(dòng)器42V的電源在電源的啟動(dòng)處增大之前增大，并且在固態(tài)成像裝置10和垂直驅(qū)動(dòng)器42V的電源在電源的中斷時(shí)減小后減小。因此，如在元件保護(hù)的基本原理中所述，通過(guò)保護(hù)裝置400A (特別是二極管414)在電源啟動(dòng)時(shí)的保護(hù)功能和在電源的中斷時(shí)的保護(hù)功能起作用。因此，即使負(fù)電壓在電源的啟動(dòng)或中斷時(shí)通過(guò)襯底電壓端子0SUB，也可以防止襯底電壓端子Φ SUB在負(fù)電壓中。
[0119][示例2]
[0120]圖9是描述示例2的成像裝置IB和保護(hù)裝置400B的圖(電路配置圖)。在示例2中，與示例I作比較，在驅(qū)動(dòng)器42而不在固態(tài)成像裝置10中包含襯底電壓控制電路402和輸出電路403。示例2是外部產(chǎn)生類型的示例，其中，從在固態(tài)成像裝置10外部設(shè)置的襯底電壓控制電路402供應(yīng)襯底電壓。保護(hù)裝置400B類似于保護(hù)裝置400A。
[0121]在示例2中，保護(hù)裝置400B的二極管414的陽(yáng)極端的連接目的地是水平驅(qū)動(dòng)器42H的電源端。與示例I類似，水平驅(qū)動(dòng)器電源電勢(shì)Vhd (=第三電勢(shì)V3)滿足第三電勢(shì)V3的額定電壓條件或最大可允許條件，并且在電源啟動(dòng)時(shí)的增大順序和在電源的中斷時(shí)的減小順序類似于示例I。因此，在示例2中，通過(guò)保護(hù)裝置400B (特別是，二極管414)的在電源的啟動(dòng)時(shí)的保護(hù)功能和在電源的中斷時(shí)的保護(hù)功能。因此，即使負(fù)電壓在電源的啟動(dòng)或終端時(shí)通過(guò)襯底電壓端子0SUB，也可以防止襯底電壓端子CtSUB在負(fù)電壓中。
[0122][示例3]
[0123]圖10是描述示例3的成像裝置IC和保護(hù)裝置400C的圖(電路配置圖)。與示例I作比較，示例3改變襯底電壓控制電路402和輸出電路403以布置在固態(tài)成像裝置10或驅(qū)動(dòng)器42外部而不是固態(tài)成像裝置10或驅(qū)動(dòng)器42中。示例3是從在固態(tài)成像裝置10外部設(shè)置的襯底電壓控制電路402供應(yīng)在襯底電壓中的外部產(chǎn)生類型的另一個(gè)示例。保護(hù)裝置400C類似于保護(hù)裝置400A。
[0124]在示例3中，保護(hù)裝置400C的二極管414的陽(yáng)極端的連接目的地也是水平驅(qū)動(dòng)器42H的電源端。與示例I類似地，水平驅(qū)動(dòng)器電源電勢(shì)VHD (=第三電勢(shì)V3)滿足第三電勢(shì)V3的額定電壓條件或最大可允許條件，并且在電源的啟動(dòng)時(shí)的增大順序和在電源的中斷時(shí)的減小順序類似于示例I。因此，在示例3中，通過(guò)保護(hù)裝置400C (特別是，二極管414)的在電源的啟動(dòng)時(shí)的保護(hù)功能和在電源的中斷時(shí)的保護(hù)功能。因此，即使負(fù)電壓在電源的啟動(dòng)或中斷時(shí)通過(guò)襯底電壓端子0SUB，也可以防止襯底電壓端子CtSUB在負(fù)電壓中。
[0125][示例I至3的修改]
[0126]在示例I至3中，使得保護(hù)裝置400的二極管414的陽(yáng)極端的連接目的地為垂直驅(qū)動(dòng)器42V的電源端，使得將用于水平驅(qū)動(dòng)器42H的電源用作用于第三電勢(shì)V3的電源。然而，可以被用作第三電勢(shì)V3的電源的電源不限于用于水平驅(qū)動(dòng)器42H的電源。例如，可以使用用于諸如在驅(qū)動(dòng)器42中類似地包含的電平移位部分42LS、水平輸出驅(qū)動(dòng)器42HRG或水平最后級(jí)驅(qū)動(dòng)器42LH的除了垂直驅(qū)動(dòng)器42V之外的功能部分的電源。替代地，如圖11中所示，可以使用用于作為固態(tài)成像裝置10的輸出電路的電荷/電信號(hào)轉(zhuǎn)換部分16的電源。因?yàn)樗械男薷氖褂糜糜谠诒Ｗo(hù)裝置400附近布置的驅(qū)動(dòng)器42或固態(tài)成像裝置10的電源，所以廟宇布置布置的不方便。注意，在圖11圖示了相對(duì)于示例I的配置的修改的同時(shí)，類似的修改適用于示例2和3。而且，可以配置來(lái)任意地選擇這些電源。在該情況下，根據(jù)情況選擇最佳電源，并且可以將該電源用作用于第三電勢(shì)V3的電源。可以容易地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換和使用在驅(qū)動(dòng)器42中的電源的配置。
[0127]在修改中，用于每個(gè)功能部分的電源電勢(shì)可以與示例I類似地滿足第三電勢(shì)V3的額定電壓條件或最大可允許條件，并且在電源的啟動(dòng)時(shí)的增大順序和在電源的中斷時(shí)的減小順序可以類似于示例I。因此，在修改中，通過(guò)保護(hù)裝置400 (特別是，二極管414)的在電源的啟動(dòng)時(shí)的保護(hù)功能和在電源的中斷時(shí)的保護(hù)功能。因此，即使負(fù)電壓在電源的啟動(dòng)或中斷時(shí)通過(guò)襯底電壓端子c^SUB，也可以防止襯底電壓端子CtSUB在負(fù)電壓中。
[0128][示例4]
[0129]示例4具有特性:與示例I至3作比較，用于驅(qū)動(dòng)器42的功能部分(除了垂直驅(qū)動(dòng)器42V)的電源和在固態(tài)成像裝置10的電荷/電信號(hào)轉(zhuǎn)換部分16中供應(yīng)的電源不被用作用于第三電勢(shì)V3的電源，并且使用向其他功能部分供應(yīng)的電源。
[0130]例如，當(dāng)配置成像裝置I時(shí)，可能有下述情況:其中，固態(tài)成像裝置10、模擬前端AFE、驅(qū)動(dòng)控制部分和其他外圍電路被容納在一個(gè)包中，并且被提供為成像裝置模塊。除了來(lái)自成像裝置模塊的固態(tài)成像裝置10的模擬前端AFE和驅(qū)動(dòng)控制部分被一起描述為CXD相機(jī)前端(在廣義含義上的模擬前端)。而且，成像裝置模塊、光學(xué)系統(tǒng)(成像鏡頭是主要部分)和主單元可以構(gòu)成成像·裝置I整體。主單元包括功能部分，該功能部分基于從成像裝置模塊獲得的成像信號(hào)產(chǎn)生視頻信號(hào)，在監(jiān)控器中輸出該信號(hào)，并且在預(yù)定存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)圖像。
[0131]在這樣的情況下，作為用于第三電勢(shì)V3的電源，下面的電源可以是選擇候選者。當(dāng)然，只要滿足用于第三電勢(shì)V3的上述條件(額定電壓條件或最大可允許條件，并且更有益地，確定條件和停止條件)。以下，將給出示例。注意，可以配置來(lái)任意地選擇下述的電源。在該情況下，根據(jù)情況來(lái)選擇最佳電源，并且可以將該電源用作用于第三電勢(shì)V3的電源。
[0132]首先，在CCD相機(jī)前端中剩余的電源是候選者，并且例如，可以使用在定時(shí)脈沖產(chǎn)生電路、CDS電路(相關(guān)雙采樣)、光學(xué)黑體(OB)箝位電路、AD轉(zhuǎn)換電路、校準(zhǔn)電路、DLL電路、PLL電路、輸入/輸出(IO)電路、高速接口電路、CMOS輸出電路或LVDS輸出電路等中使用的電源。替代地，可以使用在DSP、FPGA、CPU或存儲(chǔ)器(易失性存儲(chǔ)器、SDRAM、非易失性存儲(chǔ)器、快閃存儲(chǔ)器)等中使用的電源。而且，由接口單元使用的電源是候選者，并且例如，可以使用用于諸如USB、HDM1、RGB輸出、視頻輸出、PCI Express (注冊(cè)商標(biāo))、？(:1、么6?、1?-232(:、ISA、IDE和SATA的接口的電源?？梢允褂脧闹T如干電池、按鈕電池或鋰離子電池的電池供應(yīng)的電源。由電源IC使用的電源也是候選者，并且例如，可以使用在DCDC轉(zhuǎn)換器或ACDC轉(zhuǎn)換器中使用的電源。由顯示單元(顯示器)使用的電源也是候選者，并且例如，可以使用在液晶、有機(jī)EL、CRT或觸摸板中使用的電源。[0133]替代地，也可以使用由振動(dòng)器或振蕩器使用的電源、用于通信的電源(與無(wú)線或有線無(wú)關(guān))、在頻閃儀或LED中使用的電源或者用于按鈕操作等的驅(qū)動(dòng)器電源。由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元(存儲(chǔ)器)使用的電源也是候選者，并且例如，可以使用由硬盤裝置、SSD、軟盤、致密盤(⑶)、DVD、藍(lán)光、MO或HD-DVD使用的電源。而且，可以使用用于鏡頭控制的電源或用于諸如GPS、加速度傳感器或溫度傳感器的各種傳感器的電源。
[0134]如上所述，已經(jīng)使用實(shí)施例描述了在本說(shuō)明書中公開(kāi)的技術(shù)。然而，在權(quán)利要求中描述的技術(shù)范圍不限于實(shí)施例的描述。在不偏離在本說(shuō)明書中公開(kāi)的技術(shù)的主旨的情況下向?qū)嵤├由细鞣N改變和修改，并且也在本說(shuō)明書中公開(kāi)的技術(shù)的技術(shù)范圍中包括被加上這樣的改變和修改的實(shí)施例。實(shí)施例不限制在權(quán)利要求中要求保護(hù)的技術(shù)，并且在實(shí)施例中描述的特性的所有組合不必然對(duì)于對(duì)由在本說(shuō)明書中公開(kāi)的技術(shù)處理的問(wèn)題的解決方案是必不可少的。上述實(shí)施例包括各種階段的技術(shù)，并且可以通過(guò)多個(gè)公開(kāi)的要求的適當(dāng)組合來(lái)提取各種技術(shù)。即使從在實(shí)施例中描述的所有要求去除了幾個(gè)要求，也可以將從其已經(jīng)去除了幾個(gè)要求的配置提取為在本說(shuō)明書中公開(kāi)的技術(shù)，只要可以獲得與由在本說(shuō)明書中公開(kāi)的技術(shù)處理的問(wèn)題對(duì)應(yīng)的效果。
[0135]例如，在權(quán)利要求中描述的技術(shù)是示例，并且根據(jù)實(shí)施例的說(shuō)明來(lái)調(diào)整下面的技術(shù)。以下，列出了該技術(shù)。
[0136][注釋I]一種成像裝置，包括:
[0137]固態(tài)成像裝置，其中，向第一極性半導(dǎo)體施加電壓脈沖；
[0138]脈沖驅(qū)動(dòng)單元，其被配置來(lái)輸出所述固態(tài)成像裝置的驅(qū)動(dòng)脈沖；以及
[0139]保護(hù)單元，其被布置在所述脈沖驅(qū)動(dòng)單元和所述固態(tài)成像裝置之間，
[0140]其中，所述保護(hù)單元包括:連接在所述脈沖驅(qū)動(dòng)單元的輸出端子和所述固態(tài)成像裝置的電壓端子之間的電容器；連接在電勢(shì)點(diǎn)和所述電壓端子之間的二極管；以及連接在所述電壓端子和電勢(shì)點(diǎn)之間的電阻器元件，
[0141]所述二極管的陽(yáng)極端連接到所述電勢(shì)點(diǎn)，所述電勢(shì)點(diǎn)被施加所述電壓端子的電勢(shì)，并且
[0142]在到所述固態(tài)成像裝置的電源啟動(dòng)時(shí),在所述電源的啟動(dòng)之前啟動(dòng)所述電勢(shì)點(diǎn)的所述電勢(shì)。
[0143][注釋2]根據(jù)注釋I所述的成像裝置，其中，向所述電勢(shì)點(diǎn)施加與所述電壓端子的最大額定電壓對(duì)應(yīng)的電勢(shì)。
[0144][注釋3]根據(jù)注釋I或2所述的成像裝置，其中，向所述電勢(shì)點(diǎn)施加落在所述電壓端子的額定電壓和所述二極管的正向壓降的和之下的電勢(shì)。
[0145][注釋4]根據(jù)注釋3所述的成像裝置，其中，向所述電勢(shì)點(diǎn)施加落在所述電壓端子的最小可允許電壓和所述二極管的正向壓降的和之下的電勢(shì)。
[0146][注釋5]根據(jù)注釋I至4的任何一項(xiàng)所述的成像裝置，其中，施加落在所述電壓端子的額定電壓和所述二極管正向壓降的最小值的和之下的電勢(shì)。
[0147][注釋6]根據(jù)注釋5所述的成像裝置，其中，向所述電勢(shì)點(diǎn)施加落在所述電壓端子的最小可允許電壓和所述二極管的正向壓降的最小值的和之下的電勢(shì)。
[0148][注釋7]根據(jù)注釋I至6的任何一項(xiàng)所述的成像裝置，其中，所述脈沖驅(qū)動(dòng)單元包括被配置來(lái)輸出垂直傳送系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)脈沖的垂直脈沖驅(qū)動(dòng)單元，以及被配置來(lái)輸出水平傳送系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)脈沖的水平脈沖驅(qū)動(dòng)單元，并且
[0149]在到所述垂直脈沖驅(qū)動(dòng)單元和所述固態(tài)成像裝置的電源啟動(dòng)時(shí)，在所述電源的啟動(dòng)之前啟動(dòng)所述電勢(shì)點(diǎn)的所述電勢(shì)。
[0150][注釋8]根據(jù)注釋I至7的任何一項(xiàng)所述的成像裝置，其中，被配置來(lái)在相對(duì)于參考電勢(shì)并且對(duì)應(yīng)于所述第一極性的第一方向上輸出第一電勢(shì)，并且在相對(duì)于所述參考電勢(shì)的、與所述第一方向相反的第二方向上輸出第二電勢(shì)的電源被用作所述固態(tài)成像裝置的電源，并且
[0151]在電源啟動(dòng)時(shí)，在啟動(dòng)所述第一電勢(shì)之后啟動(dòng)所述第二電勢(shì)。
[0152][注釋9]根據(jù)注釋I至8的任何一項(xiàng)所述的成像裝置，其中，在到所述固態(tài)成像裝置的電源中斷時(shí)，在中斷所述電源之后中斷所述電勢(shì)點(diǎn)的所述電勢(shì)。
[0153][注釋10]根據(jù)注釋9所述的成像裝置，其中，被配置來(lái)在相對(duì)于參考電勢(shì)并且對(duì)應(yīng)于極性的第一方向上輸出第一電勢(shì)，并且在相對(duì)于所述參考電勢(shì)的、與所述第一方向相反的第二方向上輸出第二電勢(shì)的電源被用作所述固態(tài)成像裝置的電源，并且
[0154]在電源中斷時(shí)，在中斷所述第二電勢(shì)之后中斷所述第一電勢(shì)。
[0155][注釋11]根據(jù)注釋I至10的任何一項(xiàng)所述的成像裝置，其中，所述脈沖驅(qū)動(dòng)單元包括被配置來(lái)輸出垂直傳送系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)脈沖的垂直脈沖驅(qū)動(dòng)單元，以及被配置來(lái)輸出水平傳送系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)脈沖的水平脈沖驅(qū)動(dòng)單元，并且
[0156]所述電勢(shì)點(diǎn)連接到用于所述水平脈沖驅(qū)動(dòng)單元的電源。
[0157][注釋12]根據(jù)注釋I至10的任何一項(xiàng)所述的成像裝置，其中，所述固態(tài)成像裝置包括被配置來(lái)輸出成像信號(hào)的輸出部分，并且
[0158]所述電勢(shì)點(diǎn)連接到用于所述輸出部分的電源。
[0159][注釋13]根據(jù)注釋I至10的任何一項(xiàng)所述的成像裝置，其中，所述電勢(shì)點(diǎn)連接到用于除了所述固態(tài)成像裝置和用于所述脈沖驅(qū)動(dòng)單元之外的功能部分的電源。
[0160][注釋14]根據(jù)注釋I至13的任何一項(xiàng)所述的成像裝置，包括襯底電壓控制電路，其被配置來(lái)向所述電壓端子施加預(yù)定電勢(shì)，
[0161]其中，在所述固態(tài)成像裝置中并入所述襯底電壓控制電路。
[0162][注釋15]根據(jù)注釋I至13的任何一項(xiàng)所述的成像裝置，包括被配置來(lái)向所述電壓端子施加預(yù)定電勢(shì)的襯底電壓控制電路，
[0163]其中，在所述脈沖驅(qū)動(dòng)單元中并入所述襯底電壓控制電路。
[0164][注釋16]根據(jù)注釋I至13的任何一項(xiàng)所述的成像裝置，包括襯底電壓控制電路，其被配置來(lái)向所述電壓端子施加預(yù)定電勢(shì)，
[0165]其中，所述襯底電壓控制電路被布置在所述固態(tài)成像裝置和所述脈沖驅(qū)動(dòng)單元外部。
[0166][注釋17]根據(jù)注釋I至16的任何一項(xiàng)所述的成像裝置，其中，所述保護(hù)單元包括與所述電阻器元件并聯(lián)的所述電容器。
[0167][注釋18]—種保護(hù)裝置，其被配置來(lái)保護(hù)固態(tài)成像裝置，其中，向第一極性半導(dǎo)體施加電壓脈沖，
[0168]被布置在被配置來(lái)輸出所述固態(tài)成像裝置的驅(qū)動(dòng)脈沖的脈沖驅(qū)動(dòng)單元和所述固態(tài)成像裝置之間，[0169]包括:連接在所述脈沖驅(qū)動(dòng)單元的輸出端子和所述固態(tài)成像裝置的電壓端子之間的電容器；連接在電勢(shì)點(diǎn)和所述電壓端子之間的二極管；以及連接在所述電壓端子和電勢(shì)點(diǎn)之間的電阻器元件，
[0170]所述二極管的陽(yáng)極端連接到所述電勢(shì)點(diǎn)，所述電勢(shì)點(diǎn)被施加所述電壓端子的電勢(shì)，并且
[0171]在到所述固態(tài)成像裝置的電源啟動(dòng)時(shí),在所述電源的啟動(dòng)之前啟動(dòng)所述電勢(shì)點(diǎn)的所述電勢(shì)。
[0172][注釋19]根據(jù)注釋18所述的保護(hù)裝置，其中，所述脈沖驅(qū)動(dòng)單元包括被配置來(lái)輸出垂直傳送系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)脈沖的垂直脈沖驅(qū)動(dòng)單元，以及被配置來(lái)輸出水平傳送系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)脈沖的水平脈沖驅(qū)動(dòng)單元，并且
[0173]在到所述垂直脈沖驅(qū)動(dòng)單元和所述固態(tài)成像裝置的電源啟動(dòng)時(shí)，在所述電源的啟動(dòng)之前啟動(dòng)所述電勢(shì)點(diǎn)的所述電勢(shì)。
[0174][注釋20]根據(jù)注釋18或19所述的保護(hù)裝置，在到所述固態(tài)成像裝置的電源中斷時(shí)，在中斷所述電源之后中斷所述電勢(shì)點(diǎn)的所述電勢(shì)。
[0175]附圖標(biāo)記列表
[0176]I 成像裝置
[0177]10 固態(tài)成像裝置
[0178]11 傳感器部分
[0179]13 垂直傳送部分(垂直(XD)
[0180]14 成像區(qū)域
[0181]15 水平傳送部分(水平(XD)
[0182]16 電荷/電子信號(hào)轉(zhuǎn)換部分
[0183]40 定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生部分
[0184]42 驅(qū)動(dòng)器
[0185]42H水平驅(qū)動(dòng)器
[0186]42LH 水平最后級(jí)驅(qū)動(dòng)器
[0187]42HRG 水平輸出驅(qū)動(dòng)器
[0188]42V垂直驅(qū)動(dòng)器
[0189]46 驅(qū)動(dòng)電源
[0190]60 緩沖器部分
[0191]210水平傳送路徑
[0192]212水平傳送寄存器
[0193]214最后級(jí)水平傳送寄存器
[0194]230水平輸出柵極
[0195]400保護(hù)裝置(保護(hù)單元)
[0196]410箝位電路
[0197]412 電容器
[0198]414 二極管
[0199]416電阻器元件(0200)
418
電容器
【權(quán)利要求】
1.一種成像裝置，包括: 固態(tài)成像裝置，其中，向第一極性半導(dǎo)體施加電壓脈沖； 脈沖驅(qū)動(dòng)單元，其被配置來(lái)輸出所述固態(tài)成像裝置的驅(qū)動(dòng)脈沖；以及 保護(hù)單元，其被布置在所述脈沖驅(qū)動(dòng)單元和所述固態(tài)成像裝置之間， 其中，所述保護(hù)單元包括:連接在所述脈沖驅(qū)動(dòng)單元的輸出端子和所述固態(tài)成像裝置的電壓端子之間的電容器；連接在電勢(shì)點(diǎn)和所述電壓端子之間的二極管；以及連接在所述電壓端子和電勢(shì)點(diǎn)之間的電阻器元件， 所述二極管的陽(yáng)極端連接到所述電勢(shì)點(diǎn)，所述電勢(shì)點(diǎn)被施加所述電壓端子的電勢(shì)，并且 在到所述固態(tài)成像裝置的電源啟動(dòng)時(shí)，在所述電源的啟動(dòng)之前啟動(dòng)所述電勢(shì)點(diǎn)的所述電勢(shì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像裝置，其中，向所述電勢(shì)點(diǎn)施加與所述電壓端子的最大額定電壓對(duì)應(yīng)的電勢(shì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像裝置，其中，向所述電勢(shì)點(diǎn)施加落在所述電壓端子的額定電壓和所述二極管的正向壓降的和之下的電勢(shì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的成像裝置，其中，向所述電勢(shì)點(diǎn)施加落在所述電壓端子的最小可允許電壓和所述二極管的正向壓降的和之下的電勢(shì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像裝置，其中，施加落在所述電壓端子的額定電壓和所述二極管正向壓降的最小值的和之下的電勢(shì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的成像裝置，其中，向所述電勢(shì)點(diǎn)施加落在所述電壓端子的最小可允許電壓和所述二極管的正向壓降的最小值的和之下的電勢(shì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像裝置，其中，所述脈沖驅(qū)動(dòng)單元包括被配置來(lái)輸出垂直傳送系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)脈沖的垂直脈沖驅(qū)動(dòng)單元，以及被配置來(lái)輸出水平傳送系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)脈沖的水平脈沖驅(qū)動(dòng)單元，并且 在到所述垂直脈沖驅(qū)動(dòng)單元和所述固態(tài)成像裝置的電源啟動(dòng)時(shí)，在所述電源的啟動(dòng)之前啟動(dòng)所述電勢(shì)點(diǎn)的所述電勢(shì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像裝置，其中，被配置來(lái)在相對(duì)于參考電勢(shì)并且對(duì)應(yīng)于所述第一極性的第一方向上輸出第一電勢(shì)，并且在相對(duì)于所述參考電勢(shì)的、與所述第一方向相反的第二方向上輸出第二電勢(shì)的電源，被用作所述固態(tài)成像裝置的電源，并且 在電源啟動(dòng)時(shí)，在啟動(dòng)所述弟一電勢(shì)之后啟動(dòng)所述弟~電勢(shì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像裝置，其中，在到所述固態(tài)成像裝置的電源中斷時(shí)，在中斷所述電源之后中斷所述電勢(shì)點(diǎn)的所述電勢(shì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的成像裝置，其中，被配置來(lái)在相對(duì)于參考電勢(shì)并且對(duì)應(yīng)于極性的第一方向上輸出第一電勢(shì)，并且在相對(duì)于所述參考電勢(shì)的、與所述第一方向相反的第二方向上輸出第二電勢(shì)的電源，被用作所述固態(tài)成像裝置的電源，并且 在電源中斷時(shí)，在中斷所述第二電勢(shì)之后中斷所述第一電勢(shì)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像裝置，其中，所述脈沖驅(qū)動(dòng)單元包括被配置來(lái)輸出垂直傳送系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)脈沖的垂直脈沖驅(qū)動(dòng)單元，以及被配置來(lái)輸出水平傳送系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)脈沖的水平脈沖驅(qū)動(dòng)單元，并且所述電勢(shì)點(diǎn)連接到用于所述水平脈沖驅(qū)動(dòng)單元的電源。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像裝置，其中，所述固態(tài)成像裝置包括被配置來(lái)輸出成像信號(hào)的輸出部分，并且 所述電勢(shì)點(diǎn)連接到用于所述輸出部分的電源。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像裝置，其中，所述電勢(shì)點(diǎn)連接到用于除了所述固態(tài)成像裝置和用于所述脈沖驅(qū)動(dòng)單元之外的功能部分的電源。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像裝置，包括襯底電壓控制電路，其被配置來(lái)向所述電壓端子施加預(yù)定電勢(shì)， 其中，在所述固態(tài)成像裝置中并入所述襯底電壓控制電路。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像裝置，包括被配置來(lái)向所述電壓端子施加預(yù)定電勢(shì)的襯底電壓控制電路， 其中，在所述脈沖驅(qū)動(dòng)單元中并入所述襯底電壓控制電路。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像裝置，包括襯底電壓控制電路，其被配置來(lái)向所述電壓端子施加預(yù)定電勢(shì)， 其中，所述襯底電壓控制電路被布置在所述固態(tài)成像裝置和所述脈沖驅(qū)動(dòng)單元外部。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像裝置，其中，所述保護(hù)單元包括與所述電阻器元件并聯(lián)的所述電容器。
18.一種保護(hù)裝置，其被配置來(lái)保護(hù)固態(tài)成像裝置，其中，向第一極性半導(dǎo)體施加電壓脈沖， 被布置在被配置來(lái)輸出所述固態(tài)成像裝置的驅(qū)動(dòng)脈沖的脈沖驅(qū)動(dòng)單元和所述固態(tài)成像裝置之間， 包括:連接在所述脈沖驅(qū)動(dòng)單元的輸出端子和所述固態(tài)成像裝置的電壓端子之間的電容器；連接在電勢(shì)點(diǎn)和所述電壓端子之間的二極管；以及連接在所述電壓端子和電勢(shì)點(diǎn)之間的電阻器元件， 所述二極管的陽(yáng)極端連接到所述電勢(shì)點(diǎn)，所述電勢(shì)點(diǎn)被施加所述電壓端子的電勢(shì)，并且 在到所述固態(tài)成像裝置的電源啟動(dòng)時(shí)，在所述電源的啟動(dòng)之前啟動(dòng)所述電勢(shì)點(diǎn)的所述電勢(shì)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的保護(hù)裝置，其中，所述脈沖驅(qū)動(dòng)單元包括被配置來(lái)輸出垂直傳送系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)脈沖的垂直脈沖驅(qū)動(dòng)單元，以及被配置來(lái)輸出水平傳送系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)脈沖的水平脈沖驅(qū)動(dòng)單元，并且 在到所述垂直脈沖驅(qū)動(dòng)單元和所述固態(tài)成像裝置的電源啟動(dòng)時(shí)，在所述電源的啟動(dòng)之前啟動(dòng)所述電勢(shì)點(diǎn)的所述電勢(shì)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的保護(hù)裝置，其中，在到所述固態(tài)成像裝置的電源中斷時(shí)，在中斷所述電源之后中斷所述電勢(shì)點(diǎn)的所述電勢(shì)。
【文檔編號(hào)】H04N5/378GK103636193SQ201280032549
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月8日
【發(fā)明者】增澤毅, 萩原浩樹(shù) 申請(qǐng)人:索尼公司