[發明專利]固態成像裝置、成像系統和成像裝置的驅動方法

有效

• 申請號: 201310053356.7
• 申請日: 2010-02-05
• 公開（公告）號: CN103139487A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 林英俊;竹中真太郎;園田一博;黑田享裕;巖田公一郎
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: H04N5/345
• 分類號: H04N5/345;H04N5/361
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 康建忠

本申請是申請號為201010113639.2、申請日為2010年2月5日、發明名稱為“固態成像裝置、成像系統和成像裝置的驅動方法”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及固態成像裝置、成像系統和成像裝置的驅動方法。

背景技術

固態成像裝置被用作數字靜態照相機和數字視頻攝像機的圖像傳感器。這種成像系統需要的功能包括選擇性地僅讀取成像區域的一部分并由此對圖像進行放大或縮小的電子變焦功能。

在固態成像裝置中，當從像素讀取信號時，在像素的光電轉換單元中聚積的電荷被排放。但是，在沒有從中讀取信號的像素（以下稱為非讀出像素）的情況下，由于在光電轉換單元中聚積的電荷沒有被排放，因此，超過光電轉換單元的飽和電荷容量的電荷會從光電轉換單元溢出。從光電轉換單元溢出的電荷將通過半導體基板泄漏到鄰近的像素，并且會在從中讀取信號的像素（以下稱為讀出像素）中產生偽信號。該現象被稱為模糊（blooming）。針對這種問題，日本專利申請公開No.2005-184358提出在整理掃描（trim?scan）的情況下在通信時間段或幀讀出時間段中將非讀出像素復位。

發明內容

一般地，在成像裝置的周緣側設置光電轉換單元被遮蔽的像素（以下稱為光學黑像素：OB像素）以校正信號的基準電平。由于使用OB像素用于校正，因此，在整理掃描的情況下，不僅從用于信號讀出的區域（以下稱為讀出區域）而且從OB像素讀出信號。此外，在運動圖像被顯示在用作成像系統的照相機的電子取景器中的應用中，有時必須使用涉及從成像區域中的每隔一行或更多行讀出信號的跳躍讀出（skipped?read?out）以提高幀速率。即，設想與兩個讀出區域鄰近地設置非讀出區域。

一般地，由于成像裝置逐行依次掃描，因此關心的是，在鄰近非讀出區域的兩個讀出區域中，從非讀出區域溢出的電荷將不同地影響鄰接非讀出區域的行中的像素。由于在各行中不同地出現這種影響，因此會在得到的圖像中出現臺階狀不規則性。

日本專利申請公開No.2005-184358沒有以任何方式解決以上的問題。鑒于以上的情況，本發明的目的是，在鄰近多個讀出區域設置非讀出區域的情況下，減小從非讀出區域向鄰近非讀出區域的讀出區域的電荷泄漏的影響的差異。

為了解決以上的問題，根據本發明的第一方面，提供一種固態成像裝置，該固態成像裝置包括：像素區域，其中，以矩陣的方式布置多個像素，所述多個像素中的每一個都包含用于光電轉換的光電轉換單元和輸出基于在光電轉換單元中聚積的電荷的信號的像素輸出單元；和行選擇單元，用于逐行選擇像素，其中，固態成像裝置還包括用于控制固態成像裝置的操作模式的控制單元，并且，控制單元執行操作模式，使得從包含多個行的像素的第一讀出區域讀出信號，從包含多個行的像素的第二讀出區域讀出信號，并且，不從包含多個行的像素并且鄰近第一和第二讀出區域的非讀出區域讀出信號，并且，在操作模式期間，在第一和第二讀出區域的讀出掃描之前，開始非讀出區域中的鄰近第一或第二讀出區域的行的復位掃描。

為了解決以上的問題，根據本發明的第二方面，提供一種固態成像裝置的驅動方法，該固態成像裝置包括：像素區域，其中，以矩陣的方式布置多個像素，所述多個像素中的每一個都包含用于光電轉換的光電轉換單元和輸出基于在光電轉換單元中聚積的電荷的信號的像素輸出單元，其中，驅動方法包括以下步驟：從包含沿多個行的像素的第一讀出區域讀出信號；從包含沿多個行的像素的第二讀出區域讀出信號；和在不從包含沿多個行的像素并且鄰近第一和第二讀出區域的非讀出區域讀出信號的情況下，在從第一或第二讀出區域讀出的過程中，在第一和第二讀出區域的讀出掃描之前，開始非讀出區域中的鄰近第一或第二讀出區域的行的復位掃描。

本發明使得能夠減小從非讀出區域向鄰近非讀出區域的多個讀出區域的電荷泄漏的影響的差異。

通過參照附圖閱讀示例性實施例的以下說明，本發明的其它特征將變得明顯。

附圖說明

圖1是例示本發明可應用于的固態成像裝置的配置例子的示圖。

圖2是本發明可應用于的固態成像裝置中的像素的等效電路圖。

圖3是例示本發明可應用于的固態成像裝置的一部分的示圖。

圖4是例示本發明可應用于的固態成像裝置的垂直掃描單元的配置例子的示圖。

圖5是根據第一實施例的固態成像裝置的概念操作圖。

圖6示出根據第一實施例的固態成像裝置的操作定時圖。

圖7是本發明可應用于的固態成像裝置中的像素的等效電路圖。