[发明专利]固态成像装置、成像系统和成像装置的驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及固态成像装置、成像系统和成像装置的驱动方法。

背景技术

固态成像装置被用作数字静态照相机和数字视频摄像机的图像传 感器。这种成像系统需要的功能包括选择性地仅读取成像区域的一部 分并由此对图像进行放大或缩小的电子变焦功能。

在固态成像装置中，当从像素读取信号时，在像素的光电转换单 元中聚积的电荷被排放。但是，在没有从中读取信号的像素(以下称 为非读出像素)的情况下，由于在光电转换单元中聚积的电荷没有被 排放，因此，超过光电转换单元的饱和电荷容量的电荷会从光电转换 单元溢出。从光电转换单元溢出的电荷将通过半导体基板泄漏到邻近 的像素，并且会在从中读取信号的像素(以下称为读出像素)中产生 伪信号。该现象被称为模糊(blooming)。针对这种问题，日本专利 申请公开No.2005-184358提出在整理扫描(trim scan)的情况下在 通信时间段或帧读出时间段中将非读出像素复位。

发明内容

一般地，在成像装置的周缘侧设置光电转换单元被遮蔽的像素(以 下称为光学黑像素：OB像素)以校正信号的基准电平。由于使用OB 像素用于校正，因此，在整理扫描的情况下，不仅从用于信号读出的 区域(以下称为读出区域)而且从OB像素读出信号。此外，在运动 图像被显示在用作成像系统的照相机的电子取景器中的应用中，有时 必须使用涉及从成像区域中的每隔一行或更多行读出信号的跳跃读出 (skipped read out)以提高帧速率。即，设想与两个读出区域邻近地 设置非读出区域。

一般地，由于成像装置逐行依次扫描，因此关心的是，在邻近非 读出区域的两个读出区域中，从非读出区域溢出的电荷将不同地影响 邻接非读出区域的行中的像素。由于在各行中不同地出现这种影响， 因此会在得到的图像中出现台阶状不规则性。

日本专利申请公开No.2005-184358没有以任何方式解决以上的 问题。鉴于以上的情况，本发明的目的是，在邻近多个读出区域设置 非读出区域的情况下，减小从非读出区域向邻近非读出区域的读出区 域的电荷泄漏的影响的差异。

为了解决以上的问题，根据本发明的第一方面，提供一种固态成 像装置，该固态成像装置包括：像素区域，其中，以矩阵的方式布置 多个像素，所述多个像素中的每一个都包含用于光电转换的光电转换 单元和输出基于在光电转换单元中聚积的电荷的信号的像素输出单 元；和行选择单元，用于逐行选择像素，其中，固态成像装置还包括 用于控制固态成像装置的操作模式的控制单元，并且，控制单元执行 操作模式，使得从包含多个行的像素的第一读出区域读出信号，从包 含多个行的像素的第二读出区域读出信号，并且，不从包含多个行的 像素并且邻近第一和第二读出区域的非读出区域读出信号，并且，在 操作模式期间，在第一和第二读出区域的读出扫描之前，开始非读出 区域中的邻近第一或第二读出区域的行的复位扫描。

为了解决以上的问题，根据本发明的第二方面，提供一种固态成 像装置的驱动方法，该固态成像装置包括：像素区域，其中，以矩阵 的方式布置多个像素，所述多个像素中的每一个都包含用于光电转换 的光电转换单元和输出基于在光电转换单元中聚积的电荷的信号的像 素输出单元，其中，驱动方法包括以下步骤：从包含沿多个行的像素 的第一读出区域读出信号；从包含沿多个行的像素的第二读出区域读 出信号；和在不从包含沿多个行的像素并且邻近第一和第二读出区域 的非读出区域读出信号的情况下，在从第一或第二读出区域读出的过 程中，在第一和第二读出区域的读出扫描之前，开始非读出区域中的 邻近第一或第二读出区域的行的复位扫描。

本发明使得能够减小从非读出区域向邻近非读出区域的多个读出 区域的电荷泄漏的影响的差异。

通过参照附图阅读示例性实施例的以下说明，本发明的其它特征 将变得明显。

附图说明

图1是例示本发明可应用于的固态成像装置的配置例子的示图。

图2是本发明可应用于的固态成像装置中的像素的等效电路图。

图3是例示本发明可应用于的固态成像装置的一部分的示图。

图4是例示本发明可应用于的固态成像装置的垂直扫描单元的配 置例子的示图。

图5是根据第一实施例的固态成像装置的概念操作图。

图6示出根据第一实施例的固态成像装置的操作定时图。