TW492245B - Driving method of solid-state image pickup device and image pickup system - Google Patents

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492245 A7 B7 五、發明說明（1 ) 發明背景 發明領域 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明有關固態影像撿拾裝置之驅動方法及影像撿拾 系統，尤係驅動交織掃描式固態影像撿拾裝置之方法及影 像撿拾系統，影像撿拾系統帶有應用此驅動方法之固態影 像撿拾裝置，可使用光控機構，如機械快門，來控制曝光 時間。 習知技術 數位相機已漸普遍成爲影像撿拾系統，利用固態影像 撿拾裝置作爲影像撿拾裝置。數位相機使用所謂全圖素讀 出式固態影像撿拾裝置，係同時讀出所有圖素之信號電荷 ，並獨立地傳送個別圖素之信號電荷，或所謂視框讀出式 固態影像撿拾裝置，每一視場交互讀出奇數及偶數 之信 號電荷，並獨立傳送個別圖素之信號電荷，以提高照相時 解析度。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 當使用視框讀出式固態影像撿拾裝置時，須有二視場 信號以得到一視框畫面。故完成曝光後須以機械快門遮住 ，以取得一曝光一畫面，如數位相機，防止第一及第二視 場之影像改變。 此外，如C C D (電荷藕合裝置）影像撿拾裝置之電 荷傳送式固態影像撿拾裝置會產生污損，爲其特點。污點 係當撿拾影像有高亮度標的時，垂直方向之整個視場角度 出現白紋。損影係指感應區（圖素）產生之信號電荷過量 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -4- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 492245 A7 ---- B7 五、發明說明（2 ) ’因過量光進入而溢至周圍圖素，致感應區之白點擴散。 除污損成分外，半導體隨時間經過引起靜電貯存’不 論光線爲何，即使沒有光線，成爲噪訊成分，如此成爲撿 拾影像之固定式樣噪訊，損及影像。 有方法可在關閉機械快門（之後稱爲掃出傳送）後， 以正常傳送速度更高之速度傳送並驅動垂直傳送區，將靜 電掃出，使污損成分去除，此習知C C D影像撿拾裝置用 於數位相機，以機械快門控制曝光時間。之後，由個別感 應區讀出信號電荷。 若爲全圖素讀出式固態影像撿拾裝置，可不使用機械 快門一次曝光得到一影像，但亦可在全圖素讀出式固態影 像撿拾裝置執行類似掃出傳送，將垂直傳送區之暗信號成 分及感應區漏出之污損成分去除。 若爲視框讀出式固態影像撿拾裝置，當機械快門關閉 時，分別在第一及第二視場側以同步驟數執行掃出傳送， 當曝光期間結束，直至由感應區讀出信號電荷，由圖7時 間圖可知。此意指第一及第二視場側之掃出傳送期間相等 。即第一及第二視場側之掃出傳送處理電荷量相等。 但第一及第二視場側中高速掃出之不必要電荷量不同 如下。即高速掃出之不必要電荷量爲第一視場側暗信號成 分+污點成分+損影成分，此乃因輸入光引起之污損成分 在第一視場側中掃出傳送全部掃出，第二視場側僅掃出暗 信號成分。 但曝光期間過量光進入時第二視場側中掃出傳送完全 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） — i — u----i — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · .% -5- 492245 A7 __B7 五、發明說明（3 ) (請先閱讀背面之注咅5事項再填寫本頁) 無問題，但當污損成分增加時’第一視場側之掃出傳送有 問題，因欲掃出之不必要電荷量超過垂直傳送區欲處理電 荷量，引起瑕疵掃除。 另一情況爲日間對太陽照相，與直接目視不同，因爲 數位相機允許使用者觀察液晶監視器而照相，不由觀景器 直接目視太陽。若過量太陽光進入，欲掃出之不必要電荷 量超過垂直傳送區處理之電荷量，致螢幕上方出現垂直條 紋之瑕疵掃除，如圖8。 已知可延長第一視場側之掃出傳送期間增加處理電荷 量而消除此問題。因暗信號成分《（污點成分+損影成分 )，應不於第二視場側執行掃出傳送，並於僅掃出污點成 分+損影成分時分配至第一視場側之掃出傳送期間。如此 ，第一視場側之掃出傳送期間加倍，但不增加全部掃出傳 送期間。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 因爲以下原因，第二視場側亦須執行掃出傳送。當如 圖9 A時間圖所示，消除第二視場側之掃出傳送期間，發 生遮影，其中第一視場側之暗信號輸出波形（1 )具有圖 9 B之斜度。但第二視場側之暗信號輸出波形（2 )固定 。故第一及第二視場側之日首ί目號輸出波形（1 )及（2 ) 不平衡。 如圖9 Α時間圖，說明關閉機械快門後打開電源。首 先，故除去污點成分及其他之掃出傳送很快，貯存時間更 少。因此掃出傳送期間產生之暗信號成分完全小於之後行 移位（一行垂直傳送）產生之暗信號成分，故幾乎視爲0 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 492245 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（4 ) 。如此掃出傳送將暗信號成分與污損成分掃除。 下一*彳了移位中垂直傳送區之0首號隨時間增加，並呈 現圖9 B暗信號輸出波形（1 )。由感應區讀出信號電荷 前以掃出傳送未除去任何暗信號成分，故如圖9 B所不輸 出信號前，暗信號A存入下一第二視場側，故暗信號輸出 波形（1 ) + A，即暗信號輸出波形（2 )，在輸出信號 時被輸出，暗信號成固定。 如圖1 Ο A時間圖，亦於第二視場側執行掃出傳送， 產生遮影，使第一視場側上暗信號輸出波形（1 )具有斜 度，而第二視場側如圖1 〇 B亦產生使暗信號輸出波形（ 2 )有斜度之遮影，此乃因讀出前暗信號（當時已存之暗 信號成分A )被掃出傳送除去。 雖然第一及第二視場側之暗信號輸出波形（1 )及（ 2 )具相同波形，如圖1 Ο B，此時在第二視場側亦執行 掃出傳送，使第一視場側之暗信號輸出波形（1 )具斜度 之遮影出現，而第二視場側之暗信號輸出波形（2 )成固 定，致圖9 B所示第一及第二視場側之不平衡暗信號輸出 波形（1 ) ( 2 )，此時第二視場側未執行掃出傳送。 當結合二視場成爲一影像視框，交互處置第一及第二 視場之輸出行。故行間暗信號差異很大，而暗信號之輸出 差異成爲水平條紋，螢幕上方尤多（信號輸出之第一步驟 )。因此，完全小於污損成分之此暗信號成分仍損及影像 品質，故第二視場亦實際執行掃出傳送。 因此，第二視場側之掃出傳送期間必須延長增加處理 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 _

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 492245 A7 B7 五、發明說明（5 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 電荷量，使第一視場側之掃出傳送期間拉長’此乃因均等 設定第一及第二視場側之掃出傳送期間過去爲一基本原則 ，容易設定驅動時間。當關閉機械快門之時間至輸出所有 圖素信號電荷之時間延長’因第二視場側之全部掃出傳送 期間延長，故產生新問題。 參考附圖及說明可更了解本發明以上及其他優點。 發明槪述 鑒於以上問題，本發明提供固態影像撿拾裝置之驅動 方法及影像撿拾系統，可不增加整個掃出時間，在第一視 場側之掃出傳送期間增加處理電荷量（掃出電荷量）。 爲達以上目的，根據本發明第一目的，在固態影像撿 拾系統中設定第一視場側之掃出傳送期間長於第二視場側 之掃出傳送期間，影像撿拾系統具有多數感應區’，感應區 以矩陣安排並執行光電轉換，並有一垂直轉換區將感應區 光電轉換之信號電荷傳送，在感應區讀出信號電荷至垂直 傳送區之前，將垂直傳送區內電荷傳送及掃除。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 根據本發明第二目的，設定固態影像撿拾裝置中第二 視場側之掃出傳送期間之傳送速度大於第一視場側之掃出 傳送期間之傳送速度。 根據本發明第三目的，一影像撿拾系統包含一固態影 像撿拾裝置，影像撿拾裝置包含多數感應器以矩陣安排作 光電轉換，及一垂直傳送區可對感應區光電轉換之信號電 荷傳送’其中固態影像撿拾裝置執行掃出傳送，在由感應 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -8 - 492245 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（6 ) 區讀出信號電荷至垂直傳送區之前傳送掃除垂直傳送區內 之電荷，光控機構，可控制光進入固態影像撿拾裝置之個 別感應區；及驅動機構’可驅動固態影像撿拾裝置及光控 機構，並設定第一視場側之掃出傳送期間’由光控機構關 閉時執行，至信號電荷由感應區讀出至垂直傳送區之時間 長於第二視場側之掃出傳送期間。 根據本發明第四目的’设疋弟一*視場側之掃出傳迭期 間中傳送速度高於第一視場側之掃出傳送期間之傳送速度 〇 根據本發明第五目的，提供固態影像撿拾裝置之驅動 方法，影像撿拾裝置包含多數感應區爲矩陣安排並執行光 電轉換，及一垂直傳送區可傳送由感應區光電轉換之信號 電荷，並對垂直傳送區內電荷傳送及掃除，在由感應區讀 出信號電荷至垂直傳送區之前。此方法包含第一掃出傳送 步驟，在感應區之曝光期間後對垂直傳送區內電荷傳送及 掃除；第一電荷讀出及傳送步驟在第一掃出傳送步驟後將 第一視場側之電荷讀出傳送由感應區至垂直傳送區；第二 掃出傳送步驟在第一電荷讀出及傳送步驟後將垂直傳送區 內電荷傳送及掃除；及第二電荷讀出及傳送步驟，在第二 掃出及傳送步驟後讀出並傳送由感應區至垂直傳送區。本 法設定第一視場側之掃出傳送期間長於第二視場側之掃出 傳送期間。 根據本發明第六目的，固態影像撿拾裝置之驅動方法 另包含步驟在感應區之曝光期間後及第一掃出傳送期間前 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 «·

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -9- 492245 A7 B7 五、發明說明（7 ) ，阻止光進入感應區。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 設定第一視場側之掃出傳送期間長於第二視場側之掃 出傳送期間，安裝固態影像撿拾裝置時，影像撿拾裝置在 讀出感應區之信號電荷至垂直傳送區之前，執行掃出傳送 ，使用光控機構，如機械快門，控制影像撿拾系統之曝光 量。因第二視場側處理之電荷量小於第一視場側者，較佳 分配對應小量之期間至第一視場側之掃出傳送期間。如此 不改變總掃出期間，使第一視場側之掃出期間所處理之電 荷量增加。 圖式簡要說明 圖1示意結構圖顯示本發明交織掃描式C C D固態影 像撿拾裝置一例； 圖2爲本發明第一實施例之驅動方法時間圖； 圖3爲高速掃出期間與高速掃出期間處理電荷量之關 係； 圖4爲本發明第二實施例之驅動方法時間圖； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖5爲本發明第二實施例之應用例，爲驅動方法之時 間圖， 圖6爲本發明數位相機之例示結構方塊圖； 圖7爲習知驅動方法之時間圖； 圖8爲對日光照相時因瑕疵掃除引起垂直條紋之螢幕 y 圖9 A及9 B說明第二視場側未執行掃出傳送，其中 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -10- 492245 A7 B7 五、發明說明（8 ) 圖9 A爲時間圖，圖9 B爲暗信號之輸出波形；及 圖1 Ο A及1 Ο B說明第一及第二視場側均執行掃出 傳送，其中圖1 Ο A爲時間圖’圖1 Ο B爲日苜丨g號之輸出 波形。 圖示符號簡要說明 〇 4 交織掃描視C C D固態影像撿拾裝置 感應區（圖素） 閘極區 垂直傳送區 影像檢拾區 水平C C D 溢出汲極 —----------HP 裝— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一-口*" 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7 電荷電壓轉換區 8 基片 1 時間產生電路 2 - 1 端子 2 - 2 端子 2 - 3 端子 2 - 4 端子 3 - 1 端子 3 - 2 端子 4 基片偏壓產生電路 5 夾持二極體 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -11 - 492245 A7 B7 發明說明（ 9 ) 6 端子 7 電阻 8 電容 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 較佳實施例說明 參考附圖說明本發明較佳實施例。 圖1爲應用本發明驅動方法之交織掃描式c C D影像 撿拾裝置一例結構圖。 圖1中’影像檢拾裝置1 4包含多數感應E (圖素） 1 1 ，爲矩陣安排，可對應光量將轉換對定量電荷之信號 電荷而貯存輸入光，並包含多數垂直c C D (垂直傳送區 )1 3，係依感應區1 1各垂直行設置，將經由讀出閘極 區1 2個別感應區1 1讀出之信號電荷垂直傳送。 在影像檢拾區1 4中，感應區1 1例如爲P N接合光 二極體。感應區1 1所存信號電荷讀出至垂直CCD1 3 ，以讀出脈衝X S G施加至讀出閘極區1 2之閘極電極， 在閘極電極下方之電位加深。垂直C C D 1 3傳送信號電 荷，信號電荷被讀出係由四相之垂直傳送時脈0 V 1至0 V 4依序於垂直方向傳送而驅動，每一部分對應水平空白 期間部分之一掃描線（一行）。 垂直C· CD 1 3中，第一及第三相傳送電極亦作爲讀 出閘極區1 2之閘極電極。由此，設定四相垂直傳送時脈 1至0V4中第一相垂直傳送時脈1及第三相垂 直傳送時脈0 V 3爲低，中及高位準之三値，而第三値高 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _裝 一 * 口、. _

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -12- 492245 Α7 Β7 五、發明說明（10) 位準時脈成爲讀出時脈X S G而送至讀出閘極區1 2之閘 極電極。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖中水平C C D 1 5位於影像撿拾區1 4下方。對應 一行之信號電荷依序傳送由多數垂直C C D 1 3至水平 C C D 1 5。水平C C D 1 5傳送一行信號電荷，係以二 相水平傳送時脈0 Η 1及0 Η 2傳送驅動，.在水平空白期 間後依序於水平掃描期間之水平方向由多數垂直C C D 1 3傳送。一溢出汲極1 6沿傳送方向靠近水平C C D 1 5 設置。水平C C D 1 5溢出電荷掃出至溢出汲極1 6。 由漂浮擴散放大器構成之電荷電壓轉換區1 7位於電 荷傳至之水平CCD1 5邊緣。電荷電壓轉換區17依序 轉換並輸出信號電荷成信號電壓，以水平C C D水平傳送 信號電荷◦此信號電壓經引出成爲C C D輸出V 0 U T， 經由一輸出電路（未示），係對應來自一標的之影像光量 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 上述感應區1 1 ，讀出閘極區1 2，垂直C C D 1 3 ，水平C CD 1 5及電荷電壓轉換區1 7形成在一半導體 基片（之後簡稱基片）1 8上。交織掃描式C C D固態影 像撿拾裝置1 0結構如上述。時間產生電路2 1產生四相 垂直傳送時脈0 V 1至0 V 4及二相水平傳送時脈0 Η 1 及0 Η 2，·以驅動C C D固態影像撿拾裝置1 0。 四相垂直傳送時脈0 V 1至0 V 4經由基片1 8上端 子22 - 1至22 — 4供至垂直CCD13。二相水平傳 送時脈0Η1及0Η2經由端子2 3 — 1及2 3 — 2供至 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -13- 492245 A7 B7 五、發明說明（11 ) 水平C CD 1 5。除四相垂直傳送時脈0V 1至0V4及 二相水平傳送時脈0 Η 1及0 Η 2外，時間產生電路2 1 產生各式時間信號，如快門時脈0 S U Β，以掃出感應區 1 1所存信號電荷至基片1 8。 其間，以基片偏壓產生電路2 4所生基片偏壓V s u b 經由夾持二極體2 5及端子2 6供至基片1 8。基片偏壓 產生電路2 4及周邊電路裝置可放入基片1 8內。端子2 6與地之間接一電阻2 7。故以一電容切割時間產生電路 2 1所生快門時脈0 S U B之D C成分，時脈與基片偏壓 V s u b重疊而經端子2 6供至基片1 8。 注意，時間產生電路2 1產生之時脈頻率高於正常傳 送頻率，即產生讀出時脈X S G而由感應區1 1讀出信號 電荷前傳送讀出信號電荷爲四相垂直傳送時脈0 V 1至 0 V 4，由圖2時間圖可知。故C C D固態影像撿拾裝置 1 0執行掃出傳送之速度大於讀出信號電荷前正常傳送信 號電荷之傳送速度。 掃出傳送操作欲掃出垂直C C D 1 3出現之暗信號成 分及讀出感應區1 1之信號電荷前由感應區1 1漏出之污 損成分。以高速垂直傳送，將垂直C C D 1 3內暗信號成 分及污損成分（電荷）送至水平C C D 1 5，以高掃出由 水平C C D 1 5溢出之電荷至溢出汲極1 6，並經水平 C CD 1 5水平傳送而掃出水平C CD 1 5留下之水平電 荷至電壓轉換區1 7。 上述交織掃描式C C D固態影像撿拾裝置1 0中，例 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 I I I 一-0、 ϋ 1 ϋ ϋ n n ϋ I · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -14- Α7

492245 五、發明說明（12) 示之圖素結構中，垂直方向圖素數爲1 2 0 〇行（圖素） ，水平方向圖素數爲1600位元（圖素），1Η(Η爲 水平掃描周期）爲1 8 0 0位元（圖素），掃出傳送期間 之傳送速度爲5 6位元/行。 考慮上述圖素結構中垂直方向之圖素數，執行丨.3 倍掃除步驟數之掃出傳送，第一及第二視場側之掃出傳送 期間結果如下，而若爲圖7時間圖所示習知驅動方法，第 一及第二視場側所設定之2 4 Η期間之掃出傳送期間： 1200*1 · 3/(18 00/56)/2 = 23 ·4 其間，暗信號+污點+損影成分必須掃出成第一視場 側之不必要電荷，僅暗信號須掃成爲第二視場側之不必要 電荷，即此步驟號之垂直C C D 1 3中須掃出，此時垂直 方向之圖素數爲1 2 0 0行，故應設定1 8H周期之掃出 傳送期間如下： 1200/(1800/56)/2-18 . 7 鑒於此，根據本發明第一實施例之驅動方法’第二視 場側之掃出傳送期間2 4 · 3 Η - 1 8 · 7 = 5 · 6 Η分 配至第一視場側之掃出傳送期間，以設定第一視場側之掃 出傳送期間於30Η ( = 24 · 3Η+5 · 6Η)及第二 視場側之掃出傳送期間爲1 8 Η，由圖2時間圖可見° 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -15- 492245 Α7 ___ Β7 五、發明說明（13) 故產生約1 0 5 0 m V之暗信號成分+污點成分+損 影成分之掃出傳送，相較習知驅動方法大於2 0 0 m V ( 2 4 Η = >約8 5 0 m V )，由圖3可見，在第一視場側實 施，爲第一及第二視場側之總掃出傳送期間（4 8 Η )。 注意，圖3顯示掃出傳送期間與掃出傳送之處理電荷量關 係。 注意，第一視場側之掃出傳送期間雖設定長於第二視 場側之掃出傳送期間，不改變事失設定之時間（本例爲 4 8 Η )，作爲第一實施例之第一及第二影像撿拾裝置之 總掃出傳送期間，亦可保持第二視場側之掃出傳送期間爲 2 4 Η，僅改變第一視場側之掃出傳送期間定爲 3〇Η。 就此驅動方法，雖然第一及第二視場側之總掃出傳送 期間爲5 4 Η ( 3 Ο Η + 2 4 Η )，而相較第一例驅動方 法，第一視場側掃出傳送開始至讀取所有圖素信號電荷（ 直至第二視場側之讀出脈衝X G G爲止）延長6 Η，相較 第一及第二視場側中設定掃出傳送期間於3 Ο Η，可縮短 時間6 Η。 此外，傳送速度應定於一固定値可確保第一視場側之 掃出傳送之處理電荷量。但第二視場側則無問題，因僅暗 信號成分須掃出，即使更高速設定掃出傳送期間之傳送速 度而致處理電荷下降，僅有少量不必要電荷。 根據本發明第二實施例之驅動方法，第二視場側之掃 出傳送期間傳送速度爲過去二倍，即2 8 ( = 5 6 / 2 ) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ..

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -16- 492245 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 Β7 五、發明說明（14 ) 位元/元，如圖4時間圖。就一些傳送步驟，最少數目垂 直圖素之掃出傳送期間設定爲： 12 〇〇 / (1800/28)/2 = 9 · 3 相較第一*實施例之驅動方法第一^視場側之ί市出傳达期 間以1 5 · 〇 ( = 2 4 · 3 — 9 · 3 ) Η切割，習知驅動 方法以9 · 4 (= 1 8 · 7 - 9 · 3 ) Η切割。此切割分 配至第一W視場側之掃出傳送期間。結果’ ％ —'視場側之ί市 出傳送期間變成： 39·3Η=24·3+(24·3 - 9.3) =29 · 9 + (18 · 7 - 9 · 3) 故第一視場側之掃出傳送期間之傳送步驟爲習知驅動 方法之垂直圖素數約1 · 3倍，爲第一實施例之驅動方法 中垂直圖素數約1 · 6倍（圖2 )，其爲本實施例之驅動 方法中垂直圖素數約2 · 1倍（圖4 )。即若爲本實施例 之驅動方法，可爲第一視場側之掃出傳送中垂直圖素數之 步驟數約2 · 1倍執行掃出傳送。 茲說明當使用第一及第二實施例之驅動方法，該裝置 對於標準設定可承受多少光量。 就第一視場側之不必要電荷成分之比率，即暗信號成 分、污點成分及損影成分，當輸入光量全滿時，僅污點成 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公愛） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂i -------% -17-

492245 五、發明說明（15) 分正比於光量，故視爲具以下關係： 暗信號成分《損影成分《污點成分。 即輸入光量全滿時，污點成分最大。 例如，假設C C D影像撿拾裝置之污點實際力爲 —1 0 0 d B ’標準設定爲1 5 0 m V，當第一視場側之 知出傳迗期間爲2 4、 3 Η (習知驅動方法）時處理電荷 量爲8 4 5 mV，當掃出傳送期間爲2 9 · 9Η (第一例 驅動方法）時處理電荷量爲1 〇 3 9 m V，當掃出傳送期 間爲3 9 · 3 Η (第二例驅動方法）時處理電荷量爲 1366 mV，由圖3可見。 因此，若爲習知驅動方法，處理電荷量/污點成分爲 光量之 5 6 3 3 3 倍（ = 845mV/i 5 OmVx 1 〇 x 0 . 0 0 0 0 1 )，若爲第一例驅動方法則爲光量 69267 倍（=1039mV/150mVxl〇x 0 · 0 0 0 0 1 )。若爲弟一例驅動方法，則爲光量 910.67倍（=1366111¥\15〇171\^1〇\ 0*0 0 0 0 1 )。由事實可知第二例驅動方法可保持光 量爲習知驅動方法之約1 . 6倍。 雖然第二視場側之掃出傳送期間傳送速度已設定爲第 一視場側之掃出傳送期間傳送速度二倍，如上述第二例， 但本發明不限於此，可設定自然數外二倍之加減隨意倍數 〇 圖5爲第二例之驅動方法時間圖。根據例示之驅動方 法，第二視場側之掃出傳送期間傳送速度設定速度高於第 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一裝--------訂---------. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -18- 492245 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 __B7____ 五、發明說明（16 ) 一視場側之掃出傳送期間傳送速度，並使用第二視場側之 掃出傳送期間切割以降低第一及第二視場側總掃出傳送期 間，而不分配至第一視場側之掃出傳送期間。 換言之，第一例之驅動方法中第一視場側之掃出傳送 期間設定長於第二視場側之掃出傳送期間，第二例中設定 第二視場側之掃出傳送期間傳送速度爲習知方法二倍，而 簡單地切割第二視場側之掃出傳送期間約9 (三1 8 · 7 一 9 · 3 ) Η。 故相較第一例之驅動方法，第一及第二視場側總掃出 傳送期間可藉切割第二視場側之掃出傳送期間9 Η而縮短 ，故縮短總信號量之輸出期間，即提高視框率，並保持第 一例驅動方法中第一視場側之掃除力。故縮短照一次相之 時間。 圖6方塊圖例示一數位相機（爲本發明影像撿拾系統 )。數位相機具有上述C C D影像撿拾裝置，作爲一影像 撿拾裝置3 1 ，並使用第一或第二實施例之驅動方法，或 上述例示應用。 圖6 ，一標的（未不）之影像光經由透鏡3 2及機械 快門3 3等光控制機構進入C C D影像撿拾裝置3 1之影 像撿拾區。透鏡3 2經由機械快門3 3將標的影像光呈像 至C C D影像撿拾裝置3 1之影像撿拾面。機械快門3 3 控制C C D影像撿拾裝置3 1之曝光時間。 使用圖1 C C D固態影像撿拾裝置1 〇爲c C D影像 撿拾裝置3 1 ，並使用第一例或第二例之驅動方法或其應 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ~ ' ------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 492245 A7 B7 五、發明說明（17) 用例爲其驅動方法。由關閉機械快門3 3至由感應區1 1 讀出第一視場側信號電荷至垂直C C D 1 3所執行掃出傳 送期間之設定長於直至由感應區1 1讀出第二視場側之信 號電荷至垂直C C D 1 3執行之掃出傳送期間。 C C D影像撿拾裝置3 1由一 C C D驅動電路 3 4驅動。C C D驅動電路3 4包含圖1之時間產生電路 ，並適當控制時間產生電路2 1產生之各式時間信號之時 機而完成上述驅動方法。由C P U等組成之控制器3 5控 制機械快門3 3之開關及C C D驅動電路3 4之時機。 C C D影像撿拾裝置3 1之輸出信號在信號處理電路 3 6中經過各式信號處理，如C D S (校正雙取樣），然 後以記錄單元3 7記錄至記錄介質，如碟片。注意，本例 雖然使用機械快門控制光進入C C D固態影像撿拾裝置1 0之影像撿拾面，本發明不限於此，可使用其他光控機構 ，如液晶快門。 因此，第一視場側之掃出傳送期間中處理電荷量（掃 除電荷量）可就以下結構之數位相機增加，其載有可允許 掃出傳送之C C D影像撿拾裝置3 1作爲影像撿拾裝置， 並使用機械快門控制C C D·影像撿拾裝置3 1之曝光時間 ，利用設定由關閉機械快門3 3至讀出C C D影像撿拾裝 置3 1第一視場側信號電荷所執行之掃出傳送期間長於直 至讀出第二視場側信號電荷所執行之掃出傳送期間。 故第一影像撿拾裝置之掃出傳送期間中暗信號可與污 損成分一起可靠掃出，即使當曝光期間強光進入至污損成 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） — iL ——f (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -H ϋ I- H-^-Γοτ « ϋ ϋ ϋ ϋ H ϋ ϋ I » -20- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 492245 A7 __ B7 五、發明說明（18) 分增加，提高影像品質。尤其，可分配對應第二視場側多 餘處理電何量之時間至第一*視場側之掃出傳送期間而兀成 預定目的。 尤其，可進一步切割第二視場側之掃出傳送期間’此 切割再分配至第一視場側之掃出傳送期間，即採用驅動方 法設定第二視場側之掃出傳送期間傳送速度高於第一視場 側之掃出傳送期間傳送速度，故第一視場側之掃出傳送期 間中處理電荷量再增加。因此，可於白天逆光照相時掃除 輸入光引起不必要之電荷，可靠地於第一視場側之掃出傳 送時不引起瑕疵掃除。 其間，可設定第二視場側之掃出傳送期間傳送速度高 於第一視場側之掃出傳送期間傳送速度，並進一步切割第 二視場側之掃出傳送期間，而採用切割第一及第二視場側 之總掃出傳送期間之方法，提高視框率，故縮短照相時間 。因可縮短記錄時間及照相間隔，可增加連續照相數。 如上述，本發明可靠地掃去污損成分及第一視場側之 掃出傳送期間中暗信號成分，不引起瑕疵掃除.，即使曝光 期間進入強光，而污損成分增加，此影像撿拾系統使用之 影像撿拾裝置在讀出感應區之信號電荷前執行掃出傳送， 可設定第一視場側之掃出傳送期間長於第二視場側之掃出 傳送期間而增加第一視場側之掃出傳送期間中處理電荷量 〇 茲說明較佳實施例，熟習本技術者可逕行各式變化， 其範圍詳見所附申請專利範圍。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _ --------訂---------· -21 -

Claims (1)

1. 492245 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍 1 . 一種固態影像撿拾裝置之驅動方法，裝置具有多 數感應區係以矩陣安排，可執行光電轉換，並具有一垂直 傳送區，可傳送由感應區光電轉換之信號電荷，在讀出感 應區之信號電荷至垂直傳送區之前，對垂直傳送區內之傳 送及掃除電荷進行掃出傳送，其中設定第一視場側之掃出 傳送期間長於第二視場側之掃出傳送期間。 2 ·如申請專利範圍第1項之固態影像撿拾裝置之驅 動方法，其中第二視場之掃出傳送期間之傳送速度設定高 於第一視場側之掃出傳送期間之傳送速度。 3 . —種影像撿拾系統，包含： 一固態影像撿拾裝置，包含多數感應區，係以矩陣安 排，並可執行光電轉換，並包含一垂直傳送區，可傳送由 該感應區光電轉換之信號電荷； 其中在讀出感應區之信號電荷至垂直傳送區之前，執 行垂直傳送區內傳送及掃除電荷之掃出傳送； 光控機構，可控制進入該固態影像撿拾裝置個別感應 區之光線；及 驅動機構，可驅動固態影像撿拾裝置及光控機構’並 設定由關閉光控機構至讀出感應區信號電荷至垂直傳送區 所執行第一視場側之掃出傳送期間較長於第二視場側之掃 出傳送期間。 4 ·如申請專利範圍第3項之影像撿拾系統’其中第 二視場側之掃出傳送期間之傳送速度設定高於第一視場側 之掃出傳送期間之傳送速度。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -22- 492245 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍 5 . —種固態影像撿拾裝置之驅動方法，裝置包含多 數感應區以矩陣排列並可執行光電轉換，並包含一垂直傳 送區，可傳送由感應區光電轉換之信號電荷，在讀出感應 區之信號電荷至垂直傳送區之前，對垂直傳送區內之傳送 及掃除荷執行掃除傳送， 該方法包含： 第一掃出傳送步驟，在感應區之曝光期間前，傳送並 掃除垂直傳送區內之電荷； 第一電荷讀出及傳送步驟，在第一掃出傳送步驟後， 讀出並傳送第一視場之電荷由感應區至垂直傳送區； 第二掃出傳送步驟，在第一電荷讀出及傳送後，傳送 並掃除垂直傳送區內之電荷； 第二電荷讀出及傳送步驟，在第二掃出傳送步驟後， 讀出並傳送第二視場之電荷由感應區至垂直傳送區，其中 設定第一掃出傳送步驟之掃出傳送期間長於第二掃出傳送 步驟之掃出傳送期間。 6 .如申請專利範圍第5項之固態影像撿拾裝置之驅 動方法，另包含一步驟阻擋光線進入感應區，在感應區之 曝光期間後，在第一掃出傳送步驟前。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -23-