TW200812381A - Solid-state imaging device and method for driving the same, camera - Google Patents

Description

200812381 九、發明說明： I：發明所屬之技術領域3 發明領域 本發明係有關於一種CCD影像感測器等之固態攝像裝 5 置及其驅動方法，特別是有關於一種取樣(decimation)驅動 時之污跡(smear)等雜訊之減低技術。 t先前技術2 發明背景 習知已知有將所接收之光轉換成電信號，將之作為影 10像信號輸出之固態攝像元件，且已知有將從此固態攝像元 件所得之影像信號顯示作為靜止圖像之數位等靜態式數位 照相機。近年’使用此種固態攝像元件之照相機要求晝質 及功月b之進一步提高，而發展像素之高密度化。 在此種固態攝像元件中，特別是為在監控模式等提高 15輸出速度，藉將用以讀取信號電荷之像素取樣，減少輸出 影像中之像素數之驅動方法揭示於專利文獻1、2。 然而，在此種取樣驅動上，污跡或暗電流等之雜訊成 分把成問題。針對此問題，使用第ΙΑϋ、第1B圖，加以說 明。 2〇 第1Α圖、第18圖係用以說明專利文獻3所揭示之習知 技術之課題的例不圖。在該等模式圖中，全白之圓形（◦) 係表丁垂直轉适部13上之雜訊成分，全黑之圓形(春)係表示 含有水㈣沒㈣轉送1奴雜減分之信號成分。 在靜止圖像拍攝模式等使用之全像素讀取驅動方面， 5 200812381 如第1A圖所示，在同一時刻，於垂直轉送部13同時讀取全 像素之信號電荷（圖中以全黑之四角形表示），不在該垂直轉 送部101中混合，而獨立地於垂直方向轉送，進一步，以水 平轉送部14將該信號電荷轉送至水平方向，藉由電荷檢測 5 部15讀取。 在此全像素讀取驅動第1 中’每平期間之]條垂直

轉送部之轉送像素數為1像素。-錢出之㈣像素數為！ 像素…次輸出之雜訊量為1個分量之垂直轉送部(1個封包 之雜訊量）。另’在此，在全像素讀取中，以不使用機械快 10門為前提。 另一方面，在監控模式等使用之取樣讀取驅動方面， 如第1B圖所示，在垂直方向每隔1像素取樣時，僅奇數行（圖 中為U，5,)之像素之信號電荷於垂直轉送部13讀取。此 時’垂直轉送部13存在空封包。然後，信號封包與空封包 ^轉送至垂直方向，進-步，在水平轉送部混合2個封包 分量之電荷，轉送至水平方向，藉由電荷_部15讀取。 (在此全像素讀取驅動第1B圖中，每水平遮沒期間之丄 ^垂直轉送狀轉送像錄為2料。—錢k信號像素 2〇 個之純之*直轉送部(2 由上述動作說明可知，在取樣讀取之驅動方 ，雜訊增加係由於存在未讀取㈣電荷之空 圖 :Γ4Γ儲存垂直轉送部13上之雜訊成分，而在水平:: 在垂直2像素(上下2個封包）間進行混合，藉此，= 6 200812381 5 w. • 1像素分之信號成分，將2個封包分量之雜訊成分相加，S/N 惡化成2倍(6dB)。 過去已有用以解決此問題之提案，於上述專利文獻3 揭示此方法。關於此技術，說明如下。 第2圖係顯示習知技術之固態攝像元件之概略結構 圖。在此，以在全像素讀取驅動式CCD攝像元件中，除了 全像素讀取模式外，亦可採用進行在垂直方向每隔1像素， 將像素資訊取樣之處理的取樣讀取模式之情形為例來說 明。 10 在第2圖中，攝像部(攝像區域)11由於半導體基板上排 列成矩陣狀，以將入射光轉換成對應其光量之電荷量信號 電荷後儲存之光電二極體等數個受光元件(像素）12、於該等 數個受光元件12之各垂直列沿其排列方向設置之數條垂直 轉送部13構成。 15 • 複數條垂直轉送部13由各像素具有1 : 1對應關係而設 置之信號封包及於該等信號封包之垂直轉送方向前方側各 分配1個之空封包之集合（封包列)構成，於各封包之轉送通 道上，3個轉送電極（圖中未示）於轉送方向排列。在此，封 包係指在信號電荷之轉送路徑上，轉送信號之單位。然後， 20 垂直轉送部13以3相之垂直轉送脈衝V0 1、V0 2、V0 3轉 送驅動。 即，垂直轉送部13在水平遮沒期間，進行將1行（lline) 之信號電荷依3相之垂直轉送脈衝V0 1、V0 2、V03，1 條接1條地轉送（以下，將此稱為行位移）之動作。在此，因 7 200812381 垂直轉送部b之轉送電極一部份兼具讀取問極電極，故垂 直轉送脈衝V01、V02、V03中之任i個採低位準、中間 位準、尚位準之3值位準，第3個值之高位準形成讀取脈衝。 ^惟，3相之垂直轉送脈衝、V02、對各封包 5之施加方法在取樣讀取模式中與全像素讀取模式不同。 即，對取樣信號電荷之讀取之像素當然不施加讀取脈衝。 又，在垂直轉送部13中，全像素讀取模式在水平遮沒期間 進行1次行位移，相對於此，每隔1像素之取樣讀取驅動於 水平遮沒期間則進行2次。 1〇 销像部11之圖式上之下側，水平轉送部14與複數條 垂直轉送部13之轉送方向側端部相鄰而配置。此水平轉送 部14由於在取樣讀取模式需將信號成分與雜訊成分配對轉 迗，故形成由水平方向之像素數2倍之數(倍密度）的封包配 置（封包列）構成之結構。然後，以相互反相之水平轉送脈衝 15 1、H0 2轉送驅動。由於水平轉送部14以倍密度構成， 故此水平轉送脈衝Η0 之頻率亦設定為平常之2倍。 於水平轉送部14之轉送前側之端部配設檢測以水平轉 送部14轉送之信號電荷，將之轉換成信號電荷後輸出之浮 動擴散及放大器結構之電荷檢測部15。此電荷檢測部15由 20與水平轉送部14之最終輸出閘極16相鄰設置之FD(浮動擴 散)部17、用以將電荷掃出之RD(重置汲極)部18、將阳部17 之電荷排出至R D部18之R G (重置閘極)部19構成。 在此電荷檢測部15中，對RD部施加預定之汲極電壓 Vrd。對RG部19施加與水平轉送脈衝1、H0 2同週期之 8 200812381 脈衝R G 0。然後，從F D部i 7導出將信號 壓而得之ψ v 4锝換成化旒電 此外，包含垂直轉送脈衝V… 水平轉送脈衝H01、H0 2及重置間極 之RG0之各種時間信號以時間產生電路2〇產生。 5 於第3圖顯示水平轉送脈衝H01、H02、會署⑴ 衝RG0及梦號輪屮v 甲]極脈 U輪出Venn之時間關係。在信號輪出⑽ 形方面，P相為預設部，D相為資料部，由於水平峡如 為以2個封包作為1解位之倍密度結構，故水平方向前方 側之封包之資訊作為P相而如，㈣側 1〇 D相而輸出。 匕之貝讯作為 接著’使用第4A圖、第犯圖、第5ASj 圖’就上述結構之全像辛圖之例不 素#取鶴式CCD拍攝树之各驅 動核式之動作作說明。另，在該等各例示圖中，全 形^表示垂直轉送部13上之雜訊成分，全黑之圓形(·)表 I5不3有水平遮沒期間轉送一次之雜訊成分之信號成分。又 首先’當以模式切換信號，設定全像素讀取模 時^產生電㈣輸㈣應於簡式之時間之垂直轉送脈衝 〜V03。藉此，在第4圖之模式圖中，於同—時刻，在 20 垂直轉达部13同時讀取全像素之信號電荷（圖中以全黑 四角形顯示)(第4A圖）。 … 接著，在垂直轉送部13進行行位移，而在此之前，由 於水平轉料丨4將2鑛包作^鄉位，故為將信號電荷 供給至在此封包對中之水平轉送方向後方侧之封包而在 水平轉送部14預先進行！位元（1封包）分量之位移（以下稱此 9 200812381 為1位元位移）。之後，在水平遮沒期間内，進行丨次行位移。 結果’ 11 ine( 1行）分ϊ之彳㊂说電荷位移至水平轉送部14(第 4B 圖）0

如此進行，從垂直轉送部13位移至水平轉送部Μ之1 5行分量之信號電荷以水平轉送脈衝H01、H0 2，轉送至水 平方向，於電荷檢測部15以像素單位依序注入。在電荷檢 測部15中，藉以與水平轉送脈衝1101、H02相同之週期， 將重置閘極脈衝RG0施加於重置閘極部19，可進行將？1)部 17之剩餘電荷排出至rd部8之重置動作。 10 15 20 藉此，kFD部17導出如第3圖所示之波形之信號輸出 Vout。另，在全像素讀取模式中，從前述之動作說明可知， 未從垂直轉糾13將任何f訊給予前⑽讀包。因而， 在信號輸出V⑽中，於p相未加入任何資訊，此p相成為後 述U處理4之基準，於〇相加人信號成分之資訊。 另方面，當以模式切換信號設定取樣讀取模式時， 間產生魏20輸出對應於賴叙時間之垂直轉送脈衝 ^ Ο藉此，在第5A圖〜第5C圖之模式圖中，僅偶 數行（圖中為2 4 k務主 ^ 一 ，’ ·）像素之信號電荷（圖中以全黑之四角 形顯示辦垂直轉送部13讀取(第5八圖）。 第1二二’在垂直轉送部13中，在水平遮沒期間内，進行 人仃移。精此，從垂直轉送部13將1行分量之雜气成 分之電荷供給至轉❼i之雜㉛成 , 迗邠14之封包對中之水平轉送方向 m位元位移。 之後接者，在水平轉送部μ，進 10 200812381 ==至水平轉送部14之封包對中之水平轉二 於封 荷，於後方儲存信號成分之 包(第5C圖)。結果，在水平轉·中 ^對之則方儲存雜訊成分之電 電荷。 故 從垂=進行’在水平遮沒期_，因進行2次行位移、

10 之各水平轉送部14之雜訊齡及信號成分 i 运至水平方向，依序注入至電荷檢測部 荷檢測部15中，以與水平轉送脈衝_、H㈣ 第之重置閘極脈衝RG0，進行重置動作，結果，在如 二所不之波形之信號輸出VGuttJ?，於p相加人雜訊成分 貝見’於D相加信號成分之資訊。

在此電荷檢測部丨5中，藉以與水平轉送部咐轉送週 動相冋之週期進行重置動作，在P相與〇相間亦可進行重置 作。結果，於P相加入i封包分量之雜訊成分，於D相加入 封包分量之信號成分+雜訊成分。 如上述，在全像素項取驅動式CCD攝像元 Μ ^ ^ ^ ^ ^榼式時，將信號封包及空封包之各電荷作為1組(在 2〇 ^中為對），水平轉送，將此水平轉送之電荷依序轉換成 電信號後，將空封包之雜訊成分加入於ρ相，將信號封包之 仏號封包加入於D相後輸出，藉此，與像素資訊相同之像素 歹J、亦即水平方向之同一位址之雜訊資訊可與該像素資％ 成組取得。 11 200812381 因而，在後段之信號處理系統中，藉進行採取D相之信 號成分與p相之雜訊成分之差分之處理，可消除信號成分所 含之雜訊成分。在此，空封包之雜訊成分係指加入於與污 跡或暗電流等之垂直轉送相同之方向之雜訊。 又’專利文獻4揭示藉以後段電路，將從讀取像素讀取 出之心唬成分+污跡成分及空封包所含之污跡成分進行差 刀後’去除污跡成分以及於垂直轉送路徑最終端設置轉送

3極不僅可因應垂直方向之取樣，亦可因應水平方 向之取樣。 【專利文獻1】曰本專利公開公報平9-298755號 【專利文獻2】日本專利公開公報11-234688號 【專利文獻3】日本專利公開公報2〇〇〇_299817號 【專利文獻4】日本專利公開公報·5·328212號 t 明内容L】 15 發明概要 之問專利讀3、4所_之上述方法產生以下所示 20 德各弟1 ’專社獻3所揭示之方法無法111應在水平方向將 樣之驅動方法。舉例言之，有於水平方向每隔1像素 =素之情形。根據上述之驅動方法，從垂直轉送部將 駐t平料，，在水顿《，將電荷位 送至’接者’將空封包之雜訊成分從垂直轉送部傳 部之電荷加入之封包的後段封包，以謀求雜 _㈣成分之分離1而，當於水平靡像素取 12 200812381 Π虎屮封包及空封包交互存在於讀取出信號之同- 方法==號之行皆形成空封包之排列。是故，如此 進^_糾 直轉送㈣駐水平轉送部後，即使 丁=位私，仍無法順利進行信號封包與空封包之分離。 由二方6在專利文獻3所揭示之方法中，水平轉送部需為 工㈣ 素數之倍密度的封包列構成之結構，故水 :轉桃徑相對於衫轉送路徑1狀面積增大，而不適 &兀件之細微化。又

10 15 —曰 由於具有相對於飽和電荷量過大之 容量丄故有高速轉送時，產生信號圓純之虞。 *在專利文獻3所揭示之方法中，由於需將水平轉 送部之驅動解設定解常之2倍，故不僅驅動電路複雜 化，亦與耗費電力之增大相關。 μ在專利文獻4所揭示之方法中，由於需分別水平 轉机就封包與空封包，故無法以水平轉送數之刪減，達

到冋速驅動。X ’使水平轉送封包為倍密度之方法有與專 利文獻3相同之課題。 又’揭不了依水平方向之取樣數，設置轉送阻止閘極， 將同-垂直轉送列之信號封包與空封包分離之技術，有關 用以將為轉送阻止閘極所阻止之電荷排出之技術並無揭 2〇不，若無法排出此電荷，便無法實現水平方向之取樣。舉 例吕之，考慮於轉送阻止閘極之附近設置排出用汲極或將 所阻止之電荷另外水平轉送後排出，前述在構造上不易因 應細微化，後者因另外需要將不必要電荷排出之水平轉 送，故不適合高速化，而非實際之方法。由於無法以轉送 13 200812381 阻止閘極送至水平轉送部之信號成分直接捨棄，故無法有 效利用於將此信號成分提高晝質等。 疋故’本發明係以在水平方面將像素取樣之驅動模式 中’亦可大幅減低污跡等雜訊，而獲得高畫質之圖像之固 5態攝像裝置及其驅動方法為目的。 為解決上述課題，本發明之固態攝像裝置包含有為將 從二維排列之像素讀取之信號電荷轉送至垂直方向，而對 應前述像素之各列來設置之(複數）垂直轉送部、將從前述 (複數）垂直轉送部接收之信號電荷轉送至水平方向之（丨個） 10水平轉送部、用以驅動前述(複數)垂直轉送部及水平轉送邻 之驅動部；而前述(複數)垂直轉送部之最接近前述水平轉送 部之轉送段之垂直最終段於每隔m(m係2以上之整數）列便 具有相同之轉送電極結構；在前述瓜列中一列以外之垂直最 終端或所有列之垂直最終端具有與其他列分開獨立之轉送 15電極，以將從該垂直最終端至前述水平轉送部之轉送動作 與該m列之其他列獨立地控制；前述驅動部具有連續垂直轉 送驅動模式，該連續垂直轉送驅動模式係使加入用作圖像 信號之信號成分的第1封包及未加入用作圖像信號之俨龙 成分的第2封包在i水平轉送期間内至少各—個封包地= 轉送至垂直方向者；在前述連續垂直轉送驅動模式中，二 別對前述垂直轉送段之轉送電極及前述水平轉送部之轉刀关 電極施加轉送脈衝，俾使前述第1封包及前述第2封包在2 述水平轉送部内分開而分離。 t ^ 前述第1封包及前述第2封包在前述水平轉送部内分開 14 200812381 時，前述第1封包宜在(m-l)封包以下。 宜設置對應於前述各像素之濾色片。 、 前述濾色片宜以拜爾排列配置。 本發明固態攝像裝置之驅動方法係至少具有於垂直方 5向及水平方向將像素取樣後讀取之監控模式作為攝像模式 之固態攝像裝置之驅動方法，該方向具有以下步驟：（1)以 用以將從二維排列之像素讀取之信號電荷轉送至垂直方向 之垂直轉送部’轉送加入用作圖像信號之信號成分的第1封 包及未加入用作圖像信號之信號成分的第2封包者；（2 )從前 10述垂直轉送部將位於任意前述垂直轉送部之列之前述第2 封包所含之電荷轉送至用以將從前述垂直轉送部接收之信 號電荷轉送至水平方向之水平轉送部預定轉送段者；從 前述垂直轉送部將前述第丨封包所含之電荷轉送至前述水 乎轉适部之與A述預定轉送段不同之轉送段；及(4)以前述 ι5水#轉送部將加入至各轉送段之電荷水平轉送，以獲得輸 出信號。 在前述垂直轉送部將前述電荷累加後，宜轉送至前述 水乎轉送部。 宜在前述垂直轉送部内，連續轉送複數前述”封包。 2〇 纟具有以下步驟，即’在前述垂直轉送部之最接近前 遂水㈣送部之轉送段之垂直最終段將前述第丨封包内之 電椅與前述第2封包内之電荷混合。 又’本發明之照相機包含有具有用以使來自被拍攝體 之入射光於固態攝像裝置之拍攝面成像之透鏡等之光學系 15 200812381 統、用以控制前述固態攝像裝置之驅動之控制部及對前述 固態攝像裝置之輸出信號進行信號處理之圖像處理部’其 特徵在於前述固態攝像裝置係上述本發明之固態攝像裝^ 置。 5 宜包含有用以儲存前述輸出信號之記憶體。 宜在從前述水平轉送部輸出之輸出信號中信號成分之 量相同，污跡成分不同之信號間進行差分，使用相當於從 差分所得之1像素之污跡成分’去除輸出信號中之污跡成 分，而獲得圖像信號。 10 根據本發明之固態攝像裝置，在進行垂直方向及水平 方向之像素取樣之驅動時及多像素混合驅動時，可大幅減 低對信號電荷之污跡等之雜訊，在監控模式亦可獲得極高 品質之圖像。 在此，併入2006年4月25日提申之曰本專利申請案第 15 2006-12026〇5虎’以供參考。 本發明之該等目的、其他目的、優點及特徵可從參照 用以說明本發明一實施形態之附加圖式之以下說明清楚明 白。 圖式簡單說明 20 第1 A圖、第1B圖係用以說明習知技術之課題之電荷轉 送狀態的例示圖。 第2圖係習知技術之固態攝像裝置之概略結構圖。 第3圖係顯示習知技術之水平轉送脈衝Ηφ1、H02、 重置閘極脈衝RG及信號輸出Vom之時間關係者。 16 200812381 第4A圖、第4B圖係用以說明習知技術之CCD拍攝元件 之全像素讀取驅動模式之動作者。 $5A圖〜第5C圖係用以說明習知技術之CCD拍攝元件 5之取樣驅動模式之動作者。 第6圖係本發明第1實施形態之固態攝像裝置之概略結 . 構圖。 第7A圖、第7B圖係本發明第〗實施形態之固態攝像裝 % <垂直轉送電極的結構圖。 10取第8A圖及第8B圖係顯示本發明第1實施形態之信號讀 像素與轉送電極之配置關係者。 第8C圖係顯示轉送電極組之屏障電極及儲存電極之配 置關係者。 第9圖係顯示本發明第❻施形態之固態攝像裝置之垂 15 、水平轉送脈衝之時間圖。 w _圖制以說明本發明第1實施形態之固態攝像裝 警 之轉送部之電荷轉送狀態者。 ‘ $11圖係用以說明本發明第1實施形態之固態攝像裝 • 之轉送部之電荷轉送狀態者。 2 〇蓄弟12圖係用以說明本發明第1實施形態之固態攝像裝 之轉送部之電荷轉送狀態者。 熊播第3A圖、第13B圖係顯示在本發明第1實施形態之固 〜2裝置中，彳進行垂直像素累加之封包配置者。 W3C圖係顯科可進行垂直像素相加之封包配置者。 帛14目係可進行第13_料讀包配置之驅動的水 17 200812381 平轉送部概略結構圖。 第15圖係顯示對以本發明第1實施形態之靜態模式所 得之信號的各種監控模式之污跡改善度者。 第16圖係顯示用以說明本發明第2實施形態之固態攝 5 像裝置之轉送部之電荷轉送狀態者。 . 第17圖係顯示用以說明本發明第2實施形態之固態攝 " 像裝置之轉送部之電荷轉送狀態者。 第18圖係顯示用以說明本發明第2實施形態之固態攝 • 像裝置之轉送部之電荷轉送狀態者。 10 第19圖係顯示用以說明本發明第2實施形態之固態攝 像裝置之轉送部之電荷轉送狀態者。 第20圖係顯示用以說明本發明第2實施形態之固態攝 像裝置之轉送部之電荷轉送狀態者。 第21圖係顯示用以說明本發明第2實施形態之固態攝 15 像裝置之轉送部之電荷轉送狀態者。 第22圖係顯示用以說明本發明第3實施形態之固態攝 ® 絲置之轉送部之電荷轉送狀態者。 . 第23圖係顯示用以說明本發明第3實施形態之固態攝 _ 像裝置之轉送部之電荷轉送狀態者。 20 第24圖係顯示用以說明本發明第3實施形態之固態攝 像裝置之轉送部之電荷轉送狀態者。 第25圖係顯示用以說明本發明第3實施形態之固態攝 像裝置之轉送部之電荷轉送狀態者。 第26圖係顯示用以說明本發明第3實施形態之固態攝 18 200812381 5 • 10 像裝置之轉送部之電荷轉送狀態者。 第27圖係顯示用以說明本發明第3實施形態之固態攝 像裝置之轉送部之電荷轉送狀態者。 第28圖係顯示用以說明本發明第3實施形態之固態攝 像裝置之轉送部之電荷轉送狀態者。 第29圖係顯示用以說明本發明第3實施形態之固態攝 像裝置之轉送部之電荷轉送狀態者。 第30圖係顯示用以說明本發明第3實施形態之固態攝 像裝置之轉送部之電荷轉送狀態者。 第31A圖、第31B圖係顯示在本發明第3實施形態之固 態攝像裝置中混合之像素之組合（混合像素群)一例的說明 圖。 第32圖係顯示本發明第4實施形態之數位照相機之概 略結構者。 15 第33圖係將本發明第4實施形態之固態攝像裝置之輸 • 出信號排列成時間序列者。 第34圖係顯示本發明第4實施形態之用以減低污跡之 信號處理流程一例者。 1：實施方式3 20 用以實施發明之最佳形態 (本發明固態攝像裝置之結構） 於第6圖顯示本發明固態攝像裝置之概略結構圖。全體 及各部結構與第2圖所示者大致相同，不同處係用以驅動垂 直轉送部13之垂直轉送脈衝及轉送電極基本上為6相以及 19 200812381 垂直最終段21之垂直轉送電極之結構。在此結構上，在垂 直及水平方向皆每隔2像素，週期性地配置玟、 、13,之 色 片。舉例言之，當以垂直方向2像素X水平方向2像素、:計 4像素為單位時，以所謂之拜爾排列配置濾色片，俾使卢 之像素形成R，右下及左上之像素形邮，右上之像素3 B。此濾光片結構在之後所示之實施形態中亦相同。

在此’於第7A圖顯示垂直轉送部之轉送電極構造之— 例。如上述’將VI〜V6之6相轉送電極(共通電極)之組作為工 個轉送段，反複配置複數轉送段，以構成垂直轉送部3之轉 1〇送電極。惟，為因應垂直方向之取樣驅動，對應於取樣時 之讀取像素之讀取電極係與其他電極分開驅動之結構。呈 體之結構顯稀第认圖〜第_。垂直最終段21與盆他垂 直轉送段之電極構造不同。即，垂直最終段2ι為與其他任 -垂直轉送段分開進行轉魏作，第3相及第5相係以與前 Π述共通電極不同之獨立電極(V3B、V3r、v3l、MB、v5r、 V5L)構成。 藉採用此種電極槿# * 往構以在垂直最終段與其他之轉送段 分開，進行轉送動作。 卜第7B圖所〒’為進行與其他垂直轉送段第工 20相分開之轉运動作，將垂直最終端之6片電極中位於遠離水 平轉迗。Μ之側之第i相電極作為單獨暫態電極2 2亦可。 藉形成此結構，垂直轉送之處理電荷量較第6圖所示之 情形增加。 此外’弟7A圖、楚7R — 弟/ΰ圖所示之電極構造詳細地揭示於 20 200812381 曰本專利公開公報2004-180284號，第7A圖、第7B圖所示之 構造等詳細地揭示於日本專利公開公報2006-14075號。 (取樣驅動及污跡之說明） 5 10 15 20 於第8A圖〜第8C圖顯示取樣驅動時之像素及轉送電極 之配置關係。於第8A圖、第8B圖顯示信號讀取像素及轉送 電極之配置關係，於第8C圖顯示電極之組之屏障電極與儲 存電極之配置關係。在第8A圖及第8B圖中，對應於在垂直 轉送部内進行像素混合之情形與不進行像素混合之情形。 在此例中，就於垂直方向，在9像素中讀取2個像素之 取樣驅動模式作說明。在垂直轉送電極中，對應於取樣時 之項取像素之第3相、第5相之電極(V3A、ΜΑ)構造成與其 他^開驅動。是故，在第7A圖、㈣圖所示之電極構造中， 平常之垂直轉送段之電極構造亦為與第8a圖〜第8c圖顯示 者相同之週期構造。 接者，就信號電荷之讀取、轉送動作作說明。 送路=LA圖所示爾素G1讀取出之信號電荷在垂直轉 轉送路徑内^力接^從像素G2讀取出之信號電荷在垂直 進行轉送動作至水平轉送:徑進:::經累加之信號電荷 之信號電荷及從傻音^ 士 水也，從像素R1讀取出 累加後，進彳之信號電荷在垂直轉送路徑 ^仃轉运動作至水平轉送路徑。 荷分种’姆細、吻《之信號電 直轉达路㈣轉送，進行轉送動作至水平^ 21 200812381 路徑。 如第8C圖所示，從傻夸接 ㈣電極之4個間極下:、V6==㈣存於V!電 用。此時之信號電荷含有從光電二極體讀取= :::

5號成分及污跡或暗電流等之雜訊成分 、件L VI〜V4之電荷對應於上述】封包。 '子 ''儲存閘極 如此，藉形成6相閘極 閉極數，而可增加可在垂直轉可增加電荷儲存用之 污跡或暗電气J ㈣轉送之電荷量。 暗’“雜訊成分在垂直轉送當中，產生於各 10轉送封包中。舉例言之， ^田？產生紗 生之假像信號加至轉送封勺因各像素之漏光產 之電子形成假像信號，而力右為暗電流時，因熱等激發 面之垂直方6入u 口於轉送封包。此於各圖場之1畫 . η王像素分量之轉送中相加，轉送至水平轉送 部時，於同一垂吉 褥k主不卞啊 15號。 轉适列之各封包大致均等地存在雜訊信 力二包可處理之電荷量内，一 复施士 為於垂直轉送中相加者。 表示，舉例將雜訊之信號比以對數顯糸來 哪 _) 跡之改善度亦同樣 (污跡改善度h〇xlog(污^例來表不， 之算式來奈-一 跡改善比例）（式2) °污跡之改善亦可從上述式推測，在污跡信 22 200812381 號減低之㈣，因信號位準之增加，亦可獲得改盖。 此外，藉進行第8A圖所示之讀取及轉送動作，於像素 累加時’㈣讀取之錢電荷未混人污跡電荷，故可減低 污跡電荷對#號電荷之比例。卽其 即，右為第8A圖之讀取及轉

5送動作時，在垂直轉送1封包，於讀取出時加入2像素之信 號’垂直轉送在1個封包2個像素之信號之狀態下進行，故 如前述，相對於雜訊信號，信號位準形成2倍之比例。因而， 若為此讀取及轉送動作，可改善污跡抑制位準。 又，只要未特別侷限，在之後之實施形態中，以在垂 1〇直方向9像素中’讀取2像素，且在垂直轉送路徑内混合2像 素之驅動模式為前提，進行說明。 (第1實施形態） 於第9圖顯示本發明第㊉施形態之固態攝像裝置之垂 直、水平轉送脈衝之時間圖，於第1〇圖〜第12圖顯示用以說 15明轉送部之電荷轉送狀態者。另，於第9圖顯示垂直最終段 之轉送脈衝及水平轉送脈衝。 以下，對本實施形態之電荷之信號成分及污跡成分之 轉送動作，以從3週期(B列、R列、L列）之像素讀取丨像素之 取樣驅動模式為例來說明。 20 垂直最終段之轉送電極驅動，位於垂直轉送段之1封包 分量之信號電荷轉送至水平轉送部14(第10圖）。此時，當舉 B列為例時，轉送至水平轉送部之信號電荷含有從2像素讀 取出之彳§號成分(2xGl、2xRl)及對應於1像素之污跡成分 (S0)。污跡成分為1像素係基於上述理由。於從r列轉送之 23 200812381 電荷除了加入信號成分(2xG2、2xR2)及對應於1像素之污跡 成分(so)外，亦加入前段封包所含之污跡成分，有關於 此之内容後述之。在第9圖之期間A所示之時間，將轉送脈 衝施加至此時之垂直最終段之轉送電極。 5 接著，在水平轉送部14進行1段之轉送後，令L列之垂 直轉送段之電極V5L為LOW位準之狀態，將此閘極作為屏 障’不將位於L列最終段之空封包内之污跡成分轉送至水平 轉送部，而是加於後段之空封包。除此之外之B列、R列之 污跡成分送至水平轉送部14，加於信號電荷（第η圖）。 10 此外，此空封包内信號係除了污跡成分外，亦含有在 垂直轉送路徑内產生之暗電流成分等之雜訊信號。 在第9圖之期間B顯示之時間，將轉送脈衝施加至此時 之垂直最終段之轉送電極。 接著，再次在水平轉送部14進行1段之轉送後，使R列 15 之垂直轉送段之電極V5R呈LOW位準，將此閘極作為屏 障’不將位於R列最終段之空封包内之污跡成分轉送至水平 轉送部14 ’而是加至後段之空封包。其他B列、L列之污跡 成分送至水平轉送部14,累加至信號電荷（第12圖）。結果， 累加此合了信號封包内所含之信號成分(G2、R2)及污跡成 2〇分(S0)與空封包内所含之污跡成分(S1、S2)之段及存在信號 封包内所含之信號成分(Gl、R1)及污跡成分之段在水平轉 送部14内分離。 在第9圖之期間B所示之時間，將轉送脈衝施加至此時 之垂直最終段之轉送電極。 24 200812381 在此狀態下，水平轉送部14驅動，進行水平轉送動作， 以輸出信號。換言之，在1水平遮沒期間内，進行第1〇圖〜 第12圖所示之轉送動作。 藉僅將後者之信號（在第12圖之水平轉送部14中以粗 5線框起之^旎)作為圖像信號來使用，可大幅減低圖像所含 之污跡^唬。之後，重複進行上述第1〇圖〜第12圖之動作， 輸出信號。 又，在本實施形態中，僅說明了（G_R)行之讀取、轉送 動作’（G-B)行之讀取、轉送動作亦同樣地進行。 10 如以上，根據本實施形態，藉可獨立驅動之垂直最終 段21之轉送電極，在各列使垂直方向之轉送動作不同，並 與水平轉送部14之轉送動作組合，藉此，可將污跡成分與 信號成分分離’在垂直方向及水平方向之像素驅動模式 中，可使作為圖像信號使用之信號電荷内之污跡成分為最 Μ小。是在監控模式中，藉亦於水平方向將像素取樣， 可實現高速之圖像讀取，亦即高圖框速率，同時，可獲得 高畫質之圖像。如第12圖所示，在垂直最終端洲’使污 跡成分逆轉送至信號封包，可防止空封包之污跡成分之轉 送步驟增加，而可防止圖框速率降低。 2〇 糾，在上述實施形態中，就進行2像素相力4合之驅 動模式作了說明，若要確保垂直方向之解析度時，如第8B ^所二亦考慮不進行垂直轉送㈣内之像素混合。此時， 回像^遽巾之污跡成分雖增加，㈣後述，可較 習知方法 大幅減低。 25 200812381 然而，此時，如第13A圖、第〗3B圖所示，信號封包需 以連續之狀態轉送。如第13C圖，這是由於當信號封包與空 封包交互存在時，即使僅作成#號之封包，亦必須於該等 之間加入污跡封包之故。惟，水平轉送部114非2相驅動， 5 而如第Η圖所示，為4相驅動時’若在水平轉送路徑内，使 電荷逆轉送等時，即使為如第13C圖所示之封包排列，亦玎 如上述，將信號成分與污跡成分分離。 於第15圖顯示對以全像素讀取驅動模式（靜態模式）所 得之信號之各種取樣驅動模式（監控模式）之改善度。 一在靜態模式中，於1像素之信號電荷含有1信號成分及1 跡成分。相對於此，從垂直方向9像素讀取2像素時，由 於在習知之監控模式，相對於2像素之信號成分，加入9像 >、刀里之污跡成分，故污跡惡化2〇><]^〇〇(9/2)=13.1((13)。 15另方面，在上述實施形態中，在垂直轉送路徑内未混合 素¥，於第8B圖，相對於2像素之信號成分含有2像素之 亏跡成分，故污跡成分對信號成分之比相同，即，改善度 為0(dB)。再者，在使用第1〇圖〜第12圖所說明之在垂直轉 送路徑内將2像素相加混合之模式中，相對於2像素分量之 ^號成分，含有1像素分量之污跡成分，故污跡改善度為 •^0 τ L〇G(l/2)与-6.0(dB)，即，相較於靜態模式，污跡改善 6(dB)。 ° 此外，由於污跡係混入在垂直轉送路徑中轉送之信號 包何之雜訊成分，故水平方向之像素取樣與污跡之改善、 惡化無關。 26 200812381 由以上可知，根據本實施形態，對以習知監控模式所 得之輸出不進行垂直像素累加時，亦可改善約13(dB)，％ 行垂直像素相加時，可大幅改善約19(dB)。 此改善度隨垂直方向之取樣率改變，可清楚明白若取 5 樣率高，污跡改善度佳。 ‘ 又，在第ίο圖〜第ίο圖中，為方便說明，將水平轉送部 ^ 14之1段分為複數區域而繪製’實際上並非分割成複數區 域，非如專利文獻3所揭示之倍密度之封包結構。惟，相當 # 於1段之容量需設定成信號電荷不致溢出之足夠容量。 10 又，在本實施形態及之後之實施形態中，於最後作為 圖像信號使用之信號成分加上附加字1(例如Gl、R1)，於不 作為圖像彳吕號使用之#號成分加上附加字2(例如G2、R2)。 又，各污跡成分(SO、si、S2)相當1像素之成分，其電荷量 亦同樣處理。 15 (第2實施形態）

於第16圖〜第21圖顯示用以說明本發明第2實施形態之 轉运4之電何轉运狀態。在本實施形態與第丄實施形態主要 不同點係在水平轉送部14内混合同色之信號成分。藉如此 進订可增加圖像信號之色信號成分，以謀求靈敏度之提 20高及像素之有效利用。 以下’就電荷之轉送動作作說明 ’在本實施形態中’ 為區別（G-R)行（以下 丁 p达μ 辦為弟1色系列）之G成分及（G-B)行（以 G成分， 而將第2色系列之G成分標示為 下稱為弟2色系列）之< g卜g2等。 27 200812381 在儲存於垂直最終段21之第丨色系列之信號中，僅R列 之信號封包之信號電荷轉送至水平轉送部14(第16圖）。 接著，在以水平轉送部轉送2段後，僅B列、l列之信 號封包内之信號電荷轉送至水平轉送部14(第17圖）。藉此轉 5运動作，將含有131成分之信號電荷累加混合，並將含有 成分之信號電荷累加混合。此時，如第17圖所示，R列之空 封包（亦無污跡成分)與後段之封包相加亦可。 藉上述之垂直轉送動作，將空封包轉送至垂直最終段 21。其中從B列、R列之空封包僅將污跡成分之電荷轉送至 水平轉送部14(第18圖）。藉停止l列之污跡成分之轉送，空 封包之污跡成分不致混入含有⑴成分之信號電荷及含有 R1成分之信號電荷。位於L列之空封包之成分加至後段之空 封包。 接著’在水平轉送部14轉送2段後，在位於垂直最終段 21之空封包中’從L列、r列之空封包僅將污跡成分之電荷 轉送至水平轉送部14(第19圖）。 在污跡成分之轉送開始時間點，由於含有G1成分之之 虎電荷及含有Rl成分之信號電荷分別位於B列，故不致 混入空封包之成分。 在水平轉送部14轉送1段後，在位於垂直最終段21之空 封包中’從B列之空封包僅污跡成分之電荷轉送至水平轉送 部14(第20圖）。 在污跡成分之轉送開始時間點，由於含有G1成分之之 ° &电荷及含有Rl成分之信號電荷分別位於L列，故不致混 28 200812381 入空封包之污跡成分。 藉上述之垂直轉送動作，將第2色系列之信號封包轉送 至垂直最終段21(第21圖）。 此時，在水平轉送部14内實現污跡成份不從空封包混 5入至含有G1成分之信號電荷及含有R1成分之信號電荷之 狀態。即，可使信號成分與污跡成分完整分離。 此時，含有G1成分之信號電荷及含有R1成分之信號電 荷進入之轉送段分別有4像素之信號成分加入，藉將該等水 平轉送後輸出，相較於第1實施形態，1個封包可獲得2倍之 1〇 輸出，而可提高靈敏度。 在此狀態，驅動水平轉送部14，進行水平轉送動作， 輸出信號。即，於1水平遮沒期間内，進行第16圖〜第21圖 所示之轉送動作。 之後，藉重複同樣之動作，可獲得圖像信號。 15 (第3實施形態） 於第22圖〜第30圖顯示用以說明本發明第3實施形態之 轉送部之電荷的轉送狀態者。本實施形態與第2實施形態主 要之不同點係於水平轉送部14内讀取含有第1色系列、第2 色系列之信號成分的信號電荷之狀態下，進行水平轉送動 20作。藉如此進行，可增加圖像信號之色信號成分，以謀求 靈敏度之提南及像素之有效利用，同時，可增加於丨水平遮 沒期間内可轉送之信號之種類，結果，可實現高速之圖像 讀取。 以下，就電荷之轉送動作作說明。 29 200812381 在儲存於垂直最終段21之第1色系列之信號中，僅將R 列之信號封包内之信號電荷轉送至水平轉送部14(第22圖）。 接著，在以水平轉送部轉送2段後，僅L列之信號封包 内之信號電荷轉送至水平轉送部14(第23圖）。藉此轉送動 5 作，將含有G1成分之信號電荷累加混合，並將含有R1成分 之信號電荷累加混合。 同樣地，在以水平轉送部再轉送2段後，僅B列之信號 封包内之信號電荷轉送至水平轉送部14(第24圖）。藉此轉送 動作，將含有G1成分之信號電荷累加混合相當6像素分量’ 10並將含有R1成分之信號電荷累加混合相當6像素分量。 藉上述垂直轉送動作，將空封包轉送至垂直最終段 21(第 25 圖）。 在此封包内之污跡成分以第22圖至第24圖所示之動作 轉送至水平轉送部14(第26圖）之垂直最終段21之轉送動作 15完畢時間點，污跡成分每3個像素分量便混合累加，集中於 水平轉送部14之1段。在第26圖所示之例中，污跡成分(S1) 於B列下之轉送#又分離後集中，信號電荷(信號成分+成分） 於L列分離後集中。 進一步，重複同樣之動作，進行從垂直最終段21至水 平轉送部14之電荷轉送動作，以將污跡成分祖信號電荷分 離(第27圖）。又’藉上述之垂直轉送動作，將第2色系列之 k號封包轉送至垂直最終段21。 …接著，進行與第22圖至第24圖所示者相同之動作，以 第1色系列之信號電荷及污跡成分分離之狀態，將第2色系 30 200812381 列之信號電荷轉送至水平轉送部14(第28圖）。 又，污跡成分(S3、S4)與信號成分分離，轉送至水平 轉送部14。 藉上述之垂直轉送動作，將第1色系列之信號封包轉送 5 至垂直最終段21(第30圖）。 此時，在水平轉送部14内實現污跡成分未從空封包混 入至含有G1成分、R1成分、gi成分、B1成分之信號電荷之 狀態。即，可使信號成分及污跡成分完整分離。 又，此時，在本實施形態中，於水平方向具有每隔3 10列獨立之垂直轉送閘，藉在水平轉送部内，信號成分分成2 封包，污跡成分成1封包，可進行信號成分與污跡成分之分 離。即，垂直最終段於每m(m為2以上之整數）列具有相同之 轉送電極結構，於水平方向每m列重複時，習知所有!!!列以 信號封包及僅雜訊信號之空封包重疊之形態輸出，相對於 此，如本實施形態般，藉分成(m_l)列之信號封包及1列之 空封包，可實現雜訊信號大幅減低之信號輸出（在本實施形 態中，m= 3，水平轉送部内之信號封包相當於2列，雜訊信 號封包相當於1列）。 含有G1成分之信號電荷進入之轉送段及含有|^成分 2〇 之信號電荷進入之轉送段分別加入4像素分量之信號成 分，將該等水平轉送後輸出，藉此，相較於第1實施形態， 1個封包可獲得3倍之輸出，而可提高靈敏度。 在此狀態下，驅動水平轉送部14,進行水平轉送動作， 輸出信號。即，於1水平遮沒期間内，進行第22圖〜第3〇圖 31 200812381 以1次水平轉送動 矾為2倍。是故，可使圖像信號 所不^轉销作，相較於第2實施形態 作轉运至電荷檢測部15之資 之讀取而速化。 後#藉重複同樣之動作，可獲得圖像信號。 5 a冑與本實細彡態所*者相同之方法m象素混 合之=控模式中，可實現高速讀取及高晝質之圖像。

牛。之，如第31A圖所示，將於水平方向每隔1像素 之3像素於垂直方向每隔1行之行、總計9像素作為1個混 合=素群，進行上述轉送動作時，1謀求污跡成分之減低， 10同$可不捨棄所有之光電二極體而混合，故可提高靈敏 度、車乂彳土此日寸，RGB之混合像素群之重心如第3iA圖所 示，為等間隔。因而，可獲得解析度高，波紋少之圖像。 如第31B圖所示，亦可從第31八圖所示之9像素將垂直 方向正中央之行取樣之總計6像素作為1個混合像素群。此 15叶，RGB各自之混合像素群之重心為等間隔，故可獲得解 析度高，波紋少之圖像。 (第4實施形態） 於第32圖顯示本發明第4實施形態之數位照相機之概 略結構。本數位照相機包含具有用以使被拍攝體之入射光 20於固態攝像元件1之拍攝面成像之透鏡等的光學系統31、控 制固態攝像元件1之驅動之控制部32、對固態攝像元件1之 輸出信號施行各種信號處理之圖像處理部33。 固態攝像元件1為第6圖所示之結構，且可進行上述第 1〜第3實施形態之電荷轉送動作。從控制部32將控制信號送 32 200812381 至時間產生裝置20。 根據此數位照相機，於以監控模式拍攝時，可進行大 幅減低污跡之影響之高晝質拍攝。當使用圖像處理部33之 信號處理功能時，可獲得第15圖所示之以上之污跡減低效 5 果。 . 於第33圖顯示將固態攝像裝置1之輸出信號排列成時 * 間序列之例，於第34圖顯示用以減低污跡之信號處理流程 之一例。 • 於第33圖顯示第1實施形態之輸出動作之例，輸出於水 10 平方向每隔3轉送段作為圖像信號使用之信號電荷。將此3 轉送段作為1週期，對各信號賦與處理ID。舉例言之，用於 圖像信號者為輸出a。 接著，如第34圖所示，以圖像處理部33取輸出a與輸出 b之差分。此時，輸出a含有2像素分量之信號成分及1像素 15 分量之污跡成分，輸出b含有2像素分量之信號成分及5像素 分量之污跡成分，故可獲得4像素分量之污跡成分之信號作 ® 為差分。 - 接著，令所獲得之差分信號為1/4倍，而獲得約1像素 分量之污跡成分信號。 20 最後，當將從輸出a獲得之污跡成分信號差分時，可獲 得幾乎無污跡之輸出信號。此時，雖從輸出a、b、c獲得之 信號偏離各1像素，但由於在監控模式連續輸出圖像，故視 感上不成問題。 此外，為進行此種處理，如第32圖所示，需用以儲存 33 200812381 資料之記憶體34。 此外，在第1〜第3實施形態中，垂直轉送電極群為咖 組，而為其他之相數亦可。在垂直最終端增加可與其他獨 立驅動之電極亦可。例如，第1相之電極之組為(V1B、V1R、 5 V1L)亦可。 • 垂直方向及水平方向之像素之在本發明之思想範圍内 - 可自由設定。多像素混合模式不限於6像素混合、9像素混 _ 合，為4像素混合模式或9以上之像素混合模式亦可。 • 此外，於固態攝像元件1之外部亦可具有時間產生電路 10 20，而位於内部亦可。用以減低污跡之信號處理方法不限 於第4實施形態所示之例，亦可為其他方法。 在第1至第4實施形態中，係與將雜訊信號作為空封包 而垂直轉送之驅動模式有關，若使用即使於空封包存在色 信號成分等信號電荷，亦不於信號處理使用該封包之方法 15時，可獲得同樣之雜訊減低效果是無須贅言的。 φ 在第1實施至第4實施形態中，有關污跡成分之去除效 果’由於主要係於空封包内如上述亦含有垂直轉送時混入 • 之暗電流等之雜訊成分，故從圖像信號去除該等雜訊亦可 - 獲得相同之效果。 〇 根據本發明之固態攝像裝置，在垂直方向及水平方向 之像素模式中’可獲得大幅減低污跡之高畫質圖像，在應 用於高品質之數位相機等上特別有用。 藉由蒼照附加圖式之實施例，已充份描述本發明，需 主思、的是對熟知此技藝者而言可輕易明白各種變更及變 34 200812381 形。因此，只要該等變更及變形不超出本發明之範圍，皆 應解釋為包含在本發明内。 【圖式簡單說明1 第1A圖、第1B圖係用以說明習知技術之課題之電荷轉 5 送狀態的例示圖。 第2圖係習知技術之固態攝像裝置之概略結構圖。 第3圖係顯示習知技術之水平轉送脈衝η$ 1、H02、 重置閘極脈衝RG及信號輸出Vout之時間關係者。 第4A圖、第4B圖係用以說明習知技術之攝元件 10之全像素讀取驅動模式之動作者。 第5A圖〜第5C圖係用以說明習知技術之CCD拍攝元件 之取樣驅動模式之動作者。 第6圖係本發明第1實施形態之固態攝像裝置之概略結 構圖。 第7A圖、第7B圖係本發明第1實施形態之固態攝像裝 置之垂直轉送電極的結構圖。 第8 A圖及第8 B圖係顯示本發明第1實施形態之信號讀 取像素與轉送電極之配置關係者。 第8C圖係顯示轉送電極組之屏障電極及儲存電極之配 20置關係者。 第9圖係顯示本發明第1實施形態之固態攝像裳置之垂 、水平轉送脈衝之時間圖。 第10圖係用以說明本發明第1實施形態之固態攝像裝 置之轉送部之電荷轉送狀態者。 35 200812381 第11圖係用以說明本發明第1實施形態之固態攝像裝 置之轉送部之電荷轉送狀態者。 第12圖係用以說明本發明第1實施形態之固態攝像裝 置之轉送部之電荷轉送狀態者。 5 第13A圖、第13B圖係顯示在本發明第1實施形態之固 態攝像裝置中，可進行垂直像素累加之封包配置者。 第13C圖係顯示不可進行垂直像素相加之封包配置者。 第14圖係可進行第13(c)圖所示之封包配置之驅動的水 平轉送部概略結構圖。 10 第15圖係顯示對以本發明第1實施形態之靜態模式所 得之信號的各種監控模式之污跡改善度者。 第16圖係顯示用以說明本發明第2實施形態之固態攝 像裝置之轉送部之電荷轉送狀態者。 第17圖係顯示用以說明本發明第2實施形態之固態攝 15 像裝置之轉送部之電荷轉送狀態者。 第18圖係顯示用以說明本發明第2實施形態之固態攝 像裝置之轉送部之電荷轉送狀態者。 第19圖係顯示用以說明本發明第2實施形態之固態攝 像裝置之轉送部之電荷轉送狀態者。 20 第20圖係顯示用以說明本發明第2實施形態之固態攝 像裝置之轉送部之電荷轉送狀態者。 第21圖係顯示用以說明本發明第2實施形態之固態攝 像裝置之轉送部之電荷轉送狀態者。 第22圖係顯示用以說明本發明第3實施形態之固態攝 36 200812381 像裝置之轉送部之電荷轉送狀態者。 第23圖係顯示用以說明本發明第3實施形態之固態攝 像裝置之轉送部之電荷轉送狀態者。 第24圖係顯示用以說明本發明第3實施形態之固態攝 5 像裝置之轉送部之電荷轉送狀態者。 „ 第25圖係顯示用以說明本發明第3實施形態之固態攝 " 像裝置之轉送部之電荷轉送狀態者。 第26圖係顯示用以說明本發明第3實施形態之固態攝 • 像裝置之轉送部之電荷轉送狀態者。 10 第27圖係顯示用以說明本發明第3實施形態之固態攝 像裝置之轉送部之電荷轉送狀態者。 第28圖係顯示用以說明本發明第3實施形態之固態攝 像裝置之轉送部之電荷轉送狀態者。 第29圖係顯示用以說明本發明第3實施形態之固態攝 15 像裝置之轉送部之電荷轉送狀態者。 第30圖係顯示用以說明本發明第3實施形態之固態攝 ® 像裝置之轉送部之電荷轉送狀態者。 . 第31A圖、第31B圖係顯示在本發明第3實施形態之固 態攝像裝置中混合之像素之組合（混合像素群）一例的說明 20 圖。 第32圖係顯示本發明第4實施形態之數位照相機之概 略結構者。 第33圖係將本發明第4實施形態之固態攝像裝置之輸 出信號排列成時間序列者。 37 200812381 第34圖係顯示本發明第4實施形態之用以減低污跡之 信號處理流程一例者。 【主要元件符號說明】

1...固態攝像元件 33···圖像處理部 11…攝像部 V01···垂直轉送脈衝 12…受光元件 ¥02...垂直轉送^衝 13…垂直轉送部 V03···垂直轉送脈衝 14···水平轉送部 Η 01...水平轉送脈衝 15...電荷檢測部 Η 02…水平轉送脈衝 16...最終輸出閘極 Vout…信號輸出 17...FD 部 RG 0...重置閘極脈衝 18...RD 部 G1·.·像素 19...RG 部 G2....像素 21...垂直最終段 R1···像素 31...光學系統 R2...像素 32...控制部 VI〜V4...儲存閘極 38

Claims (1)

1. 2〇〇812381 十、申請專利範圍： L ~種固態攝像裝置，包含有·· (複數)垂直轉送部，係為將從二維排列之像素讀取 之信號電荷轉送至垂直方向，而對應前述像素之各列來 設置者； (1個）水平轉送部，係將從前述(複數)垂直轉送部接 收之信號電荷轉送至水平方向者；

   10 15 20 驅動部’係用以驅動前述(複數)垂直轉送部及水平 轉送部者； 其中前述(複數)垂直轉送部之最接近前述水平轉送 邹之轉送段之垂直最終段於每隔以上之整數）列 便具有相同之轉送電極結構； 在前述m列中—列以外之垂直最終端或所有列之垂 直最，端具有與其他列分關立之轉送電極，以將從該 垂直最終端至前述水平轉送部之轉送動作與該爪列之其 他列獨立地控制； 八 別邵具有連續垂直轉送驅動根 f轉送驅動模式係使加入用作圖像信號：:、二: 弟1封包及未加人㈣圖像信號 。就刀的 幻水平轉送期間内至 ^分的第2封包 方向者； 夕各㈣包地連_送至垂直 在前述連續垂直轉送驅動模式中，八 轉送段之轉送電搞芬、，，， 刀別對前述垂直 極及w述水平轉适部 轉送脈衝，俾佶兪、+、> <轉送電極施加 平使則迷第1封包及前述第^ 乩弟2封包在前述水平 39 200812381 轉送部内分開而分離。 2.如申請專利範圍第1項之固態攝像裝置，其中前述第丄封 包及前述第2封包在前述水平轉送部内分開之結果，水 平部轉送部之每1段，前述第1封包在封包以下。 _ 5 3·如申請專利範圍第1項之固態攝像裝置，更包含有對應 於前述各像素之濾色片。 4·如申請專利範圍第3項之固態攝像裝置，其中前述濾色 g 片以拜爾（Bayer)排列配置。 5· —種固態攝像裝置之驅動方法，該固態攝像裝置係至少 10 具有於垂直方向及水平方向將像素取樣後讀取之監控 模式作為攝像模式者，該驅動方法具有以下步驟： 利用用以將從二維排列之像素讀取之信號電荷轉 迗至垂直方向之垂直轉送部，轉送加入用作圖像信號之 化谠成分的第1封包及未加入用作圖像信號之信號成分 15 的第2封包者； # 攸‘述垂直轉送部將位於任意前述垂直轉送部之 列之刖述第2封包所含之電荷轉送至用以將從前述垂直 轉送α卩接收之信號電荷轉送至水平方向之水平轉送部 - 預定轉送段者； 彳< 别述垂直轉送部將前述第丨封包所含之電荷轉送 至前述水平轉送部之與前述預定轉送段不同之轉送 段；及 以則述水平轉送部將加入至各轉送段之電荷水平 轉送，以獲得輸出信號。 40 200812381 6. 如申請專利範圍第5項之固態攝像裝置之驅動方法，係 在前述垂直轉送部將前述電荷累加後，轉送至前述水平 轉送部。 7. 如申請專利範圍第5項之固態攝像裝置之驅動方法，係 5 在前述垂直轉送部内，連續轉送複數前述第1封包。 8. 如申請專利範圍第5項之固態攝像裝置之驅動方法，更 具有以下步驟，即，在前述垂直轉送部之最接近前述水 平轉送部之轉送段之垂直最終段，將前述第1封包内之 電荷與前述第2封包内之電荷混合。 10 9. 一種照相機，包含有： 申請專利範圍第1項記載之固態攝像裝置； 光學系統，係具有用以使來自被拍攝體之入射光於 固態攝像裝置之拍攝面成像之透鏡等者； 控制部，係用以控制前述固態攝像裝置之驅動者； 15 及 圖像處理部，係對前述固態攝像裝置之輸出信號進 行信號處理者。 10.如申請專利範圍第9項之照相機，更包含有用以儲存前 述輸出信號之記憶體。 20 11.如申請專利範圍第9項之照相機，其中前述圖像處理部 在從前述水平轉送部輸出之輸出信號中信號成分之量 相同，污跡成分不同之信號間進行差分，且使用相當於 從差分所得之1像素之污跡成分’去除輸出信號中之污 跡成分，而獲得圖像信號。 41