[發明專利]驅動攝像元件的驅動裝置

有效

• 申請號: 200710146977.4
• 申請日: 2004-09-30
• 公開（公告）號: CN101115127A
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發明（設計）人: 山本真嗣;藤井俊哉;豬熊一行;蓮香剛;永吉良一;板倉啟二郎;清水泉
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H04N3/15
• 分類號: H04N3/15
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 浦柏明;劉宗杰

本申請系申請號為200410085192.7、申請日為2004年9月30日的母案的分案申請。

技術領域

本發明涉及驅動攝像元件的驅動裝置。特別涉及即使將規定數的、在各像素單元中生成的電荷相加并輸出時，也可以抑制圖像散亂(blooming)的驅動裝置。

背景技術

近年來，作為數字攝像機和數字照相機的攝像元件，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通過劃分為多個區域并傳送各區域不同的像素單元的電荷來提高其傳送效率。

這樣，因CCD一次傳送很多電荷，故在一定條件下會出現稱之為圖像散亂的現象，有時會得不到正常的圖像數據。

圖像散亂是指當讀出超過CCD的傳送能力的電荷時，在CCD內部電荷溢出，對相鄰傳送的其他信號電荷產生影響的現象。特別是，當對攝像元件入射強的光點時，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對像素單元預先設定飽和量，當超過飽和量時排出多余生成的電荷的機構(溢漏結構)。

進而，還提出了不固定上述飽和量使其根據情況而變，從而提高圖像散亂抑制效率的技術(日本國特開昭61-26375號公報)。

另一方面，在近年來的數字攝像機和數字照相機的領域中，謀求攝像元件的多像素化。例如，若是具有500萬個像素單元的CCD型圖像傳感器，則垂直方向的像素單元數約1920個，水平方向的像素單元數約2560個，這大約是通常的NTSC用CCD型圖像傳感器的16倍。因此，單位時間應處理的信息量增加了，在拍攝活動圖像時會出現與監視器的顯示不符的情況。

因此，提出了混合模式，即，通過將規定數的、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，在數字攝像機中，當拍攝靜止圖像時，使用個別輸出各像素單元的電荷的個別模式，在拍攝活動圖像時，使用混合模式。

但是，在上述混合模式的情況下，因使規定數的像素單元的電荷相加并作為1個信號電荷，故，若使CCD型圖像傳感器的驅動方法和個別模式一樣，則存在容易引起圖像散亂的問題。

發明內容

因此，本發明的目的在于提供一種技術，在有選擇地切換使用個別模式和混合模式的攝像元件中，選擇個別模式和混合模式中的任何一個都能抑制圖像散亂。

為了達到上述目的，本發明的驅動裝置涉及一種驅動裝置，使用通過將規定數的、在像素單元中生成的電荷讀出到攝像元件的暫時保持區域中而使其相加的混合模式，驅動具有多個與曝光量對應地生成電荷的像素單元，該裝置具有：設定裝置，在將各像素單元生成的電荷讀出到上述暫時保持區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定得比使用個別讀出各像素單元生成的電荷的個別模式時少；以及抑制裝置，與使用上述個別模式的情況相比更多地抑制上述曝光量。

若按照上述構成，驅動裝置使混合模式時的讀出期間的飽和量比個別模式時少，同時抑制曝光量。這里，驅動裝置從兩個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的光點，因各像素單元積蓄的電荷的上限降低了，故多余的電荷不會讀出到暫時保持區域。再有，因設定裝置的目的是防止即使在混合模式下也不會將多余的電荷讀出到暫時保持區域，故為了達到該目的，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別模式情況時少。由此，在混合模式的情況下，即使向攝像元件入射強的光點，因抑制了各像素單元的曝光量，故不會生成多余的電荷。

因此，驅動裝置可以抑制讀入暫時保持區域中的電荷的溢出，從而抑制圖像散亂。

此外，上述設定裝置進而也可以在與各像素單元的光接收量對應地生成電荷的積蓄期間，與使用上述個別模式同等地設定上述飽和量。

若按照上述構成，在積蓄期間，混合模式和個別模式下的飽和量同等地設定。

例如，當攝像元件是在半導體襯底上形成各像素單元，并具有溢漏結構的產品時，驅動裝置通過對半導體襯底施加不同的襯底電壓，可以設定飽和量。但是，當對半導體襯底施加不同的襯底電壓時，像素單元形成的井型勢場的形狀發生變化，隨之像素單元的分光特性也發生變化。該分光特性的變化會使圖像的色重現性惡化。