CN101069418A - 固体摄像装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

一种固体摄像装置的驱动方法,所述固体摄像装置具有多个像素电路,所述多个像素电路被设置为行列状,包括光电转换部和电荷蓄积部,且由共通的电源来供电,其特征在于,包括:读取步骤,在将用于读取的偏置电流提供到上述像素电路的期间,并将上述像素电路的电荷蓄积部复位到上述共通的电源的电位后,将位于读取行的像素电路的光电转换部所产生的光电荷,作为信号电荷传输到上述电荷蓄积部,由此将上述信号电荷读取到上述像素电路外;排出步骤,在将上述像素电路的电荷蓄积部复位到上述共通的电源的电位后,将位于将要成为读取行的排出行的像素电路的光电转换部所产生的光电荷,作为不要电荷传输到上述电荷蓄积部;以及电位统一步骤,在上述排出步骤接在上述读取步骤之后执行的情况下,和上述排出步骤单独执行的情况下,使在上述排出步骤中复位上述电荷蓄积部后的电位一致。

Description

固体摄像装置及其驱动方法
技术领域
本发明涉及固体摄像元件及其驱动方法,尤其涉及一种抑制固体摄像装置中的图像不良的技术,这种固体摄像装置是指向各像素提供共通的像素电源的电子快门方式的固体摄像装置。
背景技术
近些年,采用放大型MOS传感器的固体摄像装置,作为固体摄像装置之一广受关注。此固体摄像装置将对于每个表示像素的单元使用光电二极管所检测出的信号,以晶体管来放大,且具有高灵敏度的特征。
作为这样的固体摄像装置之一,例如,专利文献1提出了一种固体摄像装置,具有排列为二维状的像素的摄像元件,即使不设置传输选择开关也能够进行像素的选择/非选择。
并且,在专利文献2提出了一种使这样的固体摄像装置中的复位电源和像素电源共通化的结构。
图10表示的是基于专利文献2的以往的固体摄像装置的电路结构图。
以下,将对图10所表示的电路的像素读取动作和复位动作进行详细说明。并且,此说明是在专利文献2所表示的结构上,再加上专利文献3、4所记载的驱动方法,在不损害特征的范围内进行的补充。
此固体摄像装置配置有排列成水平与垂直状的多个像素电路10-m、……、10-n、……,且,这些像素电路由光电二极管11、传输晶体管12、复位晶体管13、放大晶体管14、放大晶体管14的栅极上所直接连接的浮动扩散(floating diffusion)部15构成。
光电二极管11及浮动扩散部15分别简称为PD部及FD部。
而且,上述固体摄像装置具有垂直驱动部112,在将控制复位晶体管13的复位信号输出到复位开关线102-m、102-n时,还将控制传输晶体管12的传输信号输出到传输开关线103-m、103-n,据此,以行为单位驱动各像素电路。
而且,上述固体摄像装置具有:垂直信号输出线109、水平信号线110、水平选择晶体管111、水平驱动部113、像素电源101、偏置电流控制线106、偏置电流控制晶体管107、决定流向偏置电流控制晶体管107的电流的恒流电源108以及定时信号发生器114。
而且,为了简明地说明,在图10中对固体摄像装置的像素群104,仅表示了2行及2列的像素电路,与此相应,复位开关线及传输开关线也仅表示了2行。
在一般的固体摄像装置中,作为电子曝光采用电子快门方式。电子快门动作是指,将光电二极管的光电荷作为不要电荷,在执行了预先排出的不要电荷排出动作后,在经过可以控制的时间后,执行从光电二极管的光电荷的传输,据此,可以变更各像素电路内的光电二极管的电荷蓄积时间。不要电荷排出动作后,在光电二极管内蓄积的光电荷,由于作为信号电荷被按行读取,因此,电子快门动作也是按行被执行的。
具体而言,不要电荷排出动作与信号电荷读取动作的共通之处是包括这样的动作,即,将浮动扩散部15复位到像素电源101的电位后,将光电荷从光电二极管11传输到浮动扩散部15的动作。传输来的光电荷,在不要电荷排出动作中被忽视,在信号电荷读取动作中,通过垂直信号输出线109读取。
对于每一行,在执行了不要电荷排出动作之后,重新开始蓄积应该成为信号电荷的光电荷,在经过规定的时间之后执行信号电荷的读取动作。其结果是,接受了相同强度的光照射的光电二极管,从理论上来讲不论在哪一行都蓄积同等量的信号电荷。
而且,在电子快门中不要电荷的排出动作也被称为转出动作,无论哪个用语意思都是相同的。
图11表示的是在图10所示的固体摄像装置中的控制概要的图,图11(a)表示的是用于垂直驱动的详细结构的一个例子,图11(b)表示的是驱动定时。
在图11中作为一个例子,表示的是垂直驱动部112的内部的详细结构为具有:读取行选择部20、排出行选择部30、以及选择部40。
读取行选择部20例如是移位寄存器,使第1位循环,该第1位表示将在光电二极管所产生的光电荷作为信号电荷要读取的读取行。
排出行选择部30例如是移位寄存器,使第2位循环,该第2位表示将在光电二极管所产生的光电荷作为不要电荷要排出的排出行,该第2位比上述第1位领先规定的行数(换而言之,规定的相位)。
选择部40,将复位信号及传输信号有选择地输出到在第1及第2位所表示的行的复位开关线及传输开关线,并且,将用于控制偏置电流的提供及停止的偏置驱动信号,输出到偏置电流控制线106。
定时信号发生器114,生成由选择部40所应该输出的复位信号及传输信号,并且,控制读取行选择部20及排出行选择部30的第1位和第2位的循环以及相位差。
具体而言,如图11(b)所示,选择部40在读取期间,对于由读取行选择部20所表示的行,通过输出读取行复位信号,来将复位晶体管13导通,从而将FD部15复位到像素电源101的电位,通过输出读取行传输信号,来将传输晶体管12导通,从而使光电荷从PD部11传输到FD部15。在此期间,偏置电流驱动信号被输出,从而传输到FD部15的光电荷作为信号电荷,通过垂直信号输出线109被读取。
选择部40,在后续的排出期间,对于排出行选择部30所表示的行,同样,输出排出行复位信号,并复位FD部15,输出排出行传输信号,并将光电荷从PD部11传输到FD部15。此光电荷因被读后就扔掉,所以从PD部11被扫出。
这样,将由读取行选择部20所选择的读取行中的信号电荷读取动作,和在此动作之后的由排出行选择部30所选择的排出行中不要电荷排出动作作为一组动作,使各行循环同时依次执行。其结果是,对于执行了不要电荷排出动作的行,在经过规定期间后执行信号电荷读取动作,从而实现电子快门动作。
在图11(a)表示的是在读取行选择部20及排出行选择部30的下部,应该被驱动而又没有相应的行的延伸部。当循环读取行选择部20的第1位在此延伸部期间,无论在哪一行都不执行信号电荷的读取动作,并且,当循环排出行选择部30的第2位在此延伸部期间,无论在哪一行都不执行不要电荷的排出动作。
如图12(a)所示,将循环读取行选择部20的位在此延伸部的期间,特意称为垂直消隐期间,除此之外的期间称为有效像素期间,以此加以区别。不要电荷排出动作在垂直消隐期间,无需接续在信号电荷读取动作之后,可以单独执行。
一般而言垂直消隐期间相当于,用于固体摄像装置中数字信号处理器的信号处理等期间。
如图12(b)所示,在垂直消隐期间,选择部40不将读取行复位信号和读取行传输信号提供到任何一行,而将排出行复位信号和排出行传输信号再次提供到开头的行。这是对位于下一帧上方的行的电子快门动作。
以上所说明的动作通过有效像素期间及垂直消隐期间,并反复这样的动作,从而,根据电子快门的信号电荷的读取可以顺利执行。
专利文献1  日本特开平11-112018号公报
专利文献2  日本特开2003-309770号公报
专利文献3  日本特开2003-46864号公报
专利文献4  日本特开2003-46865号公报
然而,根据以往的结构所存在的问题是:在有效像素期间,在信号电荷读取动作之后,执行不要电荷排出动作的FD部,和在垂直消隐期间不必后续于信号电荷读取动作而单独执行不要电荷排出动作的FD部,被复位到不同的电位。
这是因为,从PD部排出不要电荷之前,接受该不要电荷的FD部被复位的电位因行而不同,PD部的不要电荷残留量也就因行不同而产生差,由此在图像横向上容易察觉横向的带状残留图像,这是导致图像不良的原因。
这样的FD部复位电位的不统一是像下面这样产生的。
图13表示的是以往的固体摄像装置的电路结构,与图10相对应,但与图10不同之处是,明示了将像素电源提供到放大晶体管14的布线的电阻成分105。
图14是用于说明因偏置电流I0和电源线的布线电阻R105引起像素电源的电位下降的图。图中分别表示:(i)期间,由于有作为偏置电流的恒流电源108的电流I0流入,又由于布线的电阻成分105而产生的电压下降,因此像素电源的电位为只下降I0×R105的状态;(ii)期间,没有偏置电流的流入,像素电源的电位从下降的状态恢复到通常电位的过渡状态;(iii)期间,像素电源的电位处于通常电位的状态。
图15(a)是表示在有效像素期间,以往的固体摄像装置的驱动定时和像素电源的电位变化的时序图。图15(b)是说明在有效像素期间进行不要电荷排出的排出行,FD部的电位变化的图。
在图15(a)所示的动作中,从读取行选择部20所表示的读取行读取光电荷,图13所示的电阻成分105中由于有电流流入,所以像素电源101的电位下降。并且,由于像素电源101被共通地连接于各行,因此电位降低也会影响到排出行。
因此,在图15(a)所示的时刻Ta,与图14所示的(ii)期间相对应,根据排出行复位信号,排出行的FD部被复位到电位Vb(<Va),该电位Vb(<Va)是像素电源从电位下降状态恢复到通常的电位Va的过渡状态的电位。
图16(a)是表示在垂直消隐期间,以往的固体摄像装置的驱动定时和像素电源的电位变化的时序图。图16(b)是说明在垂直消隐期间进行不要电荷排出的排出行,FD部的电位变化的图。
在图16(a)所示的动作中,读取行复位信号和读取行传输信号均未被输出,因此不会在图15(a)所示的动作中发生因产生的读取行的光电荷读取而导致的像素电源的电位降低。
因此,在图16(a)所示的时刻Tb,根据排出行复位信号,排出行的FD部15的电位,被复位到通常的像素电源的电位Va(>Vb)。
这样,在有效像素期间位于不要电荷排出的行的像素电路的FD部,和在垂直消隐期间位于不要电荷排出的其它行的像素电路的FD部,被复位后的电位不同。其结果是,在后续的将要进行的光电荷的传输中,为了使图15(b)和图16(b)进行对比,比起在垂直消隐期间排出不要电荷的其它的行而言,在有效像素期间排出不要电荷的行,在光电二极管11容易残留不要电荷。
于是,由于残留电荷量因行而不同,因此可以察觉到横向上的带状残留图像,从而导致图像不良。
发明内容
本发明鉴于上述课题,目的在于提供一种抑制图像不良的技术,该技术可以减少向多个像素电路提供共通的像素电源的电子快门方式的固体摄像装置中的残留图像。
为了解决上述课题,本发明提供一种固体摄像装置的驱动方法,所述固体摄像装置具有多个像素电路,所述多个像素电路被设置为行列状,包括光电转换部和电荷蓄积部,且由共通的电源来供电,其特征在于,包括:读取步骤,在将用于读取的偏置电流提供到上述像素电路的期间,并将上述像素电路的电荷蓄积部复位到上述共通的电源的电位后,将位于读取行的像素电路的光电转换部所产生的光电荷,作为信号电荷传输到上述电荷蓄积部,由此将上述信号电荷读取到上述像素电路外;排出步骤,在将上述像素电路的电荷蓄积部复位到上述共通的电源的电位后,将位于将要成为读取行的排出行的像素电路的光电转换部所产生的光电荷,作为不要电荷传输到上述电荷蓄积部;以及电位统一步骤,在上述排出步骤接在上述读取步骤之后执行的情况下,和上述排出步骤单独执行的情况下,使在上述排出步骤中复位上述电荷蓄积部后的电位一致。
并且,也可以是,在上述电位统一步骤,在上述排出步骤单独执行的情况下,在执行上述排出步骤之前,在将上述偏置电流提供到上述排出行的像素电路的期间,并将上述像素电路的电荷蓄积部复位到上述共通的电源的电位。
在此最好是,在上述读取步骤,将上述像素电路的电荷蓄积部复位到上述共通的电源的电位后,将位于上述读取行的像素电路的光电转换部所产生的光电荷,传输到上述电荷蓄积部,由此执行上述读取,在这样的情况下,在上述电位统一步骤,以与一种定时相对应的定时来复位位于上述排出行的像素电路的电荷蓄积部,上述一种定时是指,在上述读取步骤,将位于上述读取行的像素电路的电荷蓄积部复位的定时。
并且也可以是,在上述电位统一步骤,在上述排出步骤,将位于上述排出行的像素电路的电荷蓄积部复位的期间,将上述偏置电流提供到上述像素电路。
并且也可以是,在上述电位统一步骤,使在上述排出步骤,复位上述排出行的像素电路的电荷蓄积部的期间,至少延长到上述像素电路的光电转换部所产生的光电荷的排出开始为止。
并且也可以是,上述各像素电路还具有复位开关和传输开关,上述复位开关是连接在上述共通的电源和上述电荷蓄积部之间的开关,上述传输开关是连接在上述光电转换部和上述电荷蓄积部之间的开关;上述电荷蓄积部的复位,是向上述复位开关提供驱动信号而执行的复位;从上述光电转换部到电荷蓄积部的光电荷的传输,是向上述传输开关提供驱动信号而执行的传输。
本发明不仅可以作为这样的驱动方法来实现,而且也可以作为固体摄像装置来实现,此固体摄像装置是以这样的驱动方法所表示的具有特征性的定时,来输出驱动信号,并按照此驱动信号来动作的。
根据本发明,在有效像素期间位于排出不要电荷的行的像素电路,和在垂直消隐期间位于排出不要电荷的其它的行的像素电路,电荷蓄积部被复位到相同电位之后,光电转换部的光电荷作为不要电荷被传输到上述电荷蓄积部。由此,可以使在因像素电路而导致电荷蓄积部的复位电位出现差的情况下产生的、不要电荷排出后光电转换部所残留的电荷的差消失,从而可以防止因残留图像而导致的图像不良。
并且,在本发明,只是把驱动信号的定时进行了最佳化,而没有添加新的驱动电路或电源,就可以使电荷蓄积部的复位电位得以统一,从而可以低成本且可以准确地防止因残留图像而导致的图像不良的发生,在这一点上具有较大的实用价值。
附图说明
图1表示的是在本发明的实施例1中的固体摄像装置的各驱动信号的驱动定时的时序图;
图2(a)表示的是实施例1中的固体摄像装置的有效像素期间,像素电源和各驱动信号的时间变化的时序图,图2(b)是说明图2(a)中所示的根据排出行传输信号的FD部的电位变化的图;
图3(a)表示的是实施例1中的固体摄像装置的垂直消隐期间,像素电源和各驱动信号的时间变化的时序图,图3(b)是说明图3(a)中所示的根据排出行传输信号的FD部的电位变化的图;
图4表示的是在本发明的实施例2中的固体摄像装置的各驱动信号的驱动定时的时序图;
图5(a)表示的是在实施例2中的固体摄像装置的有效像素期间,像素电源和各驱动信号的时间变化的时序图,图5(b)是说明图5(a)中所示的根据排出行传输信号的FD部的电位变化的图;
图6(a)表示的是在实施例2中的固体摄像装置的垂直消隐期间,像素电源和各驱动信号的时间变化的时序图,图6(b)是说明图6(a)中所示的根据排出行传输信号的FD部的电位变化的图;
图7表示的是在本发明的实施例3中的固体摄像装置的各驱动信号的驱动定时的时序图;
图8(a)表示的是在实施例3中的固体摄像装置的有效像素期间,像素电源和各驱动信号的时间变化的时序图,图8(b)是说明图8(a)所示的根据排出行传输信号的FD部的电位变化的图;
图9(a)表示的是在实施例3中的固体摄像装置的垂直消隐期间,像素电源和各驱动信号的时间变化的时序图,图9(b)是说明图9(a)所示的根据排出行传输信号的FD部的电位变化的图;
图10表示的是以往的固体摄像装置的结构例的电路结构图;
图11(a)是用于以往的固体摄像装置中的垂直驱动的详细结构的一示例图,图11(b)是表示在有效像素期间的驱动定时的时序图;
图12(a)表示的是用于以往的固体摄像装置的垂直驱动的详细结构的一示例图,图12(b)表示的是在垂直消隐期间的驱动定时的时序图;
图13是明示有关以往的固体摄像装置的电源线的布线电阻的电路结构的图;
图14是用于说明根据偏置电流和电源线的布线电阻而像素电源的电位下降的图;
图15(a)表示的是在有效像素期间,以往的固体摄像装置的驱动定时和电源像素的电位变化的时序图,图15(b)是说明在有效像素期间进行不要电荷的排出的像素中,FD部的电位变化的图;
图16(a)表示的是在垂直消隐期间,以往的固体摄像装置的驱动定时和像素电源的电位变化的时序图,图16(b)是说明在垂直消隐期间进行不要电荷的排出的像素中,FD部的电位变化的图。
符号说明
10-像素电路;
11-光电二极管;
12-传输晶体管;
13-复位晶体管;
14-放大晶体管;
15-浮动扩散部;
20-读取行选择部;
30-排出行选择部;
40-选择部;
101-像素电源;
102-复位开关线;
103-传输开关线;
104-像素群;
105-电阻成分;
106-偏置电流控制线;
107-控制偏置电流晶体管;
108-恒流电源;
109-垂直信号输出线;
110-水平信号线;
111-水平选择晶体管;
112-垂直驱动部;
113-水平驱动部;
114-定时信号发生器。
具体实施方式
以下参照附图,对本发明的实施例进行说明。
本实施例中的固体摄像装置的基本结构与图10、图11及图12中所示的以往技术所涉及的结构相同,将此结构以电子快门方式来驱动之处也相同,但不同之处是,在以下各个定时,应该防止因残留图像而产生的图像不良进行最佳化之处,上述的定时是指:用于电子快门的FD部的复位期间、从PD部到FD部的不要电荷的传输期间、以及用于读取信号电荷的偏置电流的提供期间。
以下,省略与以往技术中所说明的事项相同的事项的说明,对本发明所具有特征性的驱动时机和效果进行详细说明。
(实施例1)
图1表示的是本发明的实施例1中的固体摄像装置的各驱动信号的驱动定时的时序图。
此驱动定时与图15所示的以往的定时相比,不同之处是,在提供偏置电流期间,向排出行选择部30所选择的排出行输出复位信号,上述偏置电流为的是从位于读取行的像素电路中读取光电荷。
于是,通过在垂直消隐期间也利用这样的驱动定时,由此可以将在有效像素期间排出不要电荷的像素电路的FD部,和在垂直消隐期间排出不要电荷的像素电路的FD部,复位到相同电位。
图2(a)表示的是实施例1的固体摄像装置的有效像素期间,像素电源及各驱动信号的时间变化的时序图,图2(b)是说明图2(a)所示的排出行传输信号中FD部电位变化的图。
图3(a)表示的是实施例1的固体摄像装置的垂直消隐期间,像素电源及各驱动信号的时间变化的时序图,图3(b)是说明图3(a)所示的排出行传输信号中FD部电位变化的图。
在有效像素期间,如图2(a)所示,读取步骤中,在提供偏置电流的期间,并输出读取行复位信号和读取行传输信号,信号电荷由读取行读取,因此,电流流入到图13所示的电阻成分105,像素电源的电位降低。
之后,在排出步骤中,图中所示的时刻Ta与图14所示的(ii)的期间相同,根据给排出行的复位信号,FD部15被复位到过渡状态的电位Vb,该过渡状态的电位Vb是指,像素电源的电位从下降状态恢复到通常的电位。此动作与以往相同。
另外,在垂直消隐期间,如图3(a)所示,在电位统一步骤中,向垂直信号输出线109提供偏压电流,并输出排出行复位信号,据此,在排出行的像素电路的复位晶体管13导通,这样,像素电源101的电位被给到FD部15,由于电流流入到放大晶体管14,因此按照电阻成分105像素电源101中发生电位降低。
之后,在排出步骤以不流入偏置电流的状态,再次输出排出行复位信号,FD部15被复位到过渡状态的电位Vb,该过渡状态的电位Vb是指,像素电源的电位从下降状态恢复到通常的电位,复位到与图2(a)所示的复位动作中的复位电位相同的复位电位Vb。
这样,根据本实施例,排出步骤在不接在读取步骤之后而单独执行的情况下,在上述排出步骤之前,提供上述偏置电流,并执行电位统一步骤,据此,在有效像素期间排出不要电荷的行的FD部15和在垂直消隐期间排出不要电荷的行的FD部15,被复位到相同的电位,上述电位统一步骤是指,将上述排出行的像素电路的电荷蓄积部复位到上述共通的电源的电位。为此,如图2(b)及图3(b)所示,不要电荷排出时的残留电荷的差消失,从而可以防止因残留图像而造成的图像不良。
而且,电位统一步骤的排出行复位信号和在读取步骤的排出行复位信号最好是以相对相同的定时来输出。
在此所说的相对相同的定时可以指,至少各自的复位信号的长度相同,而且,从各自的复位信号到排出行的后续复位信号的时间相同,以及对于各自的复位信号和偏置电流驱动信号的输出期间的时间关系相同。
考虑到以偏置电流和电阻成分的关系,像素电源的电位因时间常数而降低,然而即使在这样的情况下,通过使输出各自的排出行复位信号的定时相对一致,就能够排除像素电源降低量的参差不齐。
(实施例2)
图4表示的是本发明的实施例2中的固体摄像装置的各驱动信号的驱动定时的时序图。
此驱动定时与图15所示的以往的定时相比,不同之处是,偏置电流驱动信号不仅在读取期间被输出,而且在排出期间也被输出,上述读取期间是指,读取行复位信号及读取行传输信号被输出的期间,上述排出期间是指,排出行复位信号及排出行传输信号被输出的期间。
据此,通过偏置电流控制晶体管107及恒流电源108,在复位信号被输出到读取行的期间和在复位信号被输出到排出行的期间,将相同的偏置电流提供给各列的垂直信号输出线109。
通过利用这样的驱动定时,可以将在有效像素期间排出不要电荷的像素电路的FD部和在垂直消隐期间排出不要电荷的像素电路FD部,复位到相同的电位。
图5(a)表示的是实施例2的固体摄像装置的有效像素期间的像素电源及各驱动信号的时间变化的时序图,图5(b)是说明图5(a)所示的排出行传输信号中FD部的电位变化的图。
图6(a)表示的是实施例2的固体摄像装置的垂直消隐期间的像素电源及各驱动信号的时间变化的时序图,图6(b)是说明图6(a)所示的排出行传输信号中FD部的电位变化的图。
在有效像素期间,如图5(a)所示,在排出步骤中输出排出行复位信号的期间,在电位统一步骤输出偏置电流驱动信号。由此,像素电源101的电位给到FD部15,由于电流流入到放大晶体管14,因此根据电阻成分105,在像素电源101发生电位降低。FD部15被复位到此降低状态的电位Vb’。
另一方面,在垂直消隐期间也如图6(a)所示,在排出步骤输出排出行复位信号的期间,在电荷统一步骤输出偏置电流驱动信号。为此,与有效像素期间相同,FD部15被复位到降低状态的像素电源的电位Vb’。
即,在图5(a)所示定时和图6(a)所示定时,FD部15被复位到相同的复位电位Vb’。
这样,根据本实施例,通过在排出步骤排出行的像素电路的FD部被复位期间,在电荷统一步骤提供偏置电流,因此,在有效像素期间排出不要电荷的排出行的FD部15和垂直消隐期间排出不要电荷的排出行的FD部15,被复位到相同电位。为此,如图5(b)和图6(b)所示,不要电荷排出时的残留电荷的差消失了,因此可以防止因残留图像而造成的图像不良。
(实施例3)
图7表示的是本发明的实施例3中固体摄像装置的各驱动信号的驱动定时的时序图。
此动作定时与图15所示的以往的定时相比,不同之处是,排出行复位信号的输出期间,延期到像素电源的电位恢复到通常的电位的时期为止,或者是排出行复位信号的输出期间延长。作为一个例子,至少可以将复位信号的输出期间延长到传输信号的输出开始为止。
通过利用这样的驱动定时,在有效像素期间排出不要电荷的像素电路的FD部和在垂直消隐期间排出不要电荷的像素电路的FD部,可以复位到相同的电位。
图8(a)表示的是实施例3的固体摄像装置的有效像素期间像素电源和各驱动信号的时间变化的时序图,图8(b)是说明图8(a)所示的根据排出行传输信号而FD部的电位变化的图。
图9(a)表示的是实施例3的固体摄像装置的垂直消隐期间像素电源和各驱动信号的时间变化的时序图,图9(b)是说明图9(a)所示的根据排出行传输信号而FD部的电位变化的图。
在有效像素期间,如图8(a)所示,由于在读取步骤输出读取行复位信号,而发生像素电源的电位降低,然而在电位统一步骤,排出行复位信号有足够的长度,可以延长到像素电源的电位恢复到通常的电位Va为止才被输出,因此,FD部15被复位到此通常的电位Va。
另一方面,在垂直消隐期间,如图9(a)所示,无论在读取行还是在排出行,放大晶体管14中均没有电流流入,因此不会导致像素的电位降低。这样,FD部15被复位到像素电源的通常的电位Va。
这样,根据本实施例,上述电位统一步骤中,在上述排出步骤复位上述排出行的像素电路的电荷蓄积部的期间,至少可以延长到上述像素电路的光电转换部所产生的光电荷的排出开始为止,因此,在有效像素期间排出不要电荷的排出行的FD部15和在垂直消隐期间排出不要电荷的排出行的FD部15,被复位到相同的电位。为此,如图8(b)和图9(b)所示,不要电荷排出时的残留电荷的差消失了,因此可以防止因残留图像而导致的图像不良的发生。
而且,从实施例1到实施例3所示的驱动定时,可以分别单独利用,或可以是将多个定时组合起来利用。
如以上的说明,在本发明的固体摄像装置的驱动方法中,只要将驱动信号的定时进行最佳化,就可以不必添加装置中的新的驱动电路或电源,从而可以低成本且可以准确地防止因残留图像而导致的图像不良的发生。
本发明的固体摄像装置的驱动方法,可以利用于进行电子快门动作的固体摄像装置。

Claims (7)

1.一种固体摄像装置的驱动方法,所述固体摄像装置具有多个像素电路,所述多个像素电路被设置为行列状,包括光电转换部和电荷蓄积部,且由共通的电源来供电,其特征在于,包括:
读取步骤,在将用于读取的偏置电流提供到上述像素电路的期间,并将上述像素电路的电荷蓄积部复位到上述共通的电源的电位后,将位于读取行的像素电路的光电转换部所产生的光电荷,作为信号电荷传输到上述电荷蓄积部,由此将上述信号电荷读取到上述像素电路外;
排出步骤,在将上述像素电路的电荷蓄积部复位到上述共通的电源的电位后,将位于将要成为读取行的排出行的像素电路的光电转换部所产生的光电荷,作为不要电荷传输到上述电荷蓄积部;以及
电位统一步骤,在上述排出步骤接在上述读取步骤之后执行的情况下,和上述排出步骤单独执行的情况下,使在上述排出步骤中复位上述电荷蓄积部后的电位一致。
2.如权利要求1所述的固体摄像装置的驱动方法,其特征在于,
在上述电位统一步骤,在上述排出步骤单独执行的情况下,在执行上述排出步骤之前,将上述偏置电流提供到上述排出行的像素电路,并将上述像素电路的电荷蓄积部复位到上述共通的电源的电位。
3.如权利要求2所述的固体摄像装置的驱动方法,其特征在于,
在上述读取步骤,将上述像素电路的电荷蓄积部复位到上述共通的电源的电位后,将位于上述读取行的像素电路的光电转换部所产生的光电荷,传输到上述电荷蓄积部,由此执行上述读取;
在上述电位统一步骤,以与一种定时相对应的定时,来复位位于上述排出行的像素电路的电荷蓄积部,上述一种定时是指,将在上述读取步骤中位于读取行的像素电路的电荷蓄积部复位的定时。
4.如权利要求1所述的固体摄像装置的驱动方法,其特征在于,
在上述电位统一步骤,在上述排出步骤中将位于上述排出行的像素电路的电荷蓄积部复位的期间,将上述偏置电流提供到上述像素电路。
5.如权利要求1所述的固体摄像装置的驱动方法,其特征在于,
在上述电位统一步骤,使在上述排出步骤中复位位于上述排出行的像素电路的电荷蓄积部的期间,至少延长到上述像素电路的光电转换部所产生的光电荷的排出开始为止。
6.如权利要求1所述的固体摄像装置的驱动方法,其特征在于,
上述各像素电路还具有复位开关和传输开关,上述复位开关是连接在上述共通的电源和上述电荷蓄积部之间的开关,上述传输开关是连接在上述光电转换部和上述电荷蓄积部之间的开关;
上述电荷蓄积部的复位,通过向上述复位开关提供驱动信号而进行;
从上述光电转换部到电荷蓄积部的光电荷的传输,通过向上述传输开关提供驱动信号而进行。
7.一种固体摄像装置,其特征在于,包括:
多个像素电路,被设置为行列状且由共通的电源来供电,包括光电转换部和电荷蓄积部;
读取行选择单元,将各行作为读取行来依次选择,在上述读取行,像素电路的光电转换部所产生的光电荷作为信号电荷被读出;
排出行选择单元,选择将要成为读取行的排出行;
偏置电流源,按照驱动信号,提供用于从上述多个像素中读取光电荷的偏置电流;以及
控制单元,执行以下控制:
向上述偏置电流源输出提供上述偏置电流的驱动信号,并向位于上述选择的读取行的像素电路输出复位信号和传输信号,上述复位信号使该像素电路的电荷蓄积部复位到上述共通的电源的电位,上述传输信号使该像素电路的光电转换部所产生的光电荷作为信号电荷,传输到上述电荷蓄积部;
向位于上述选择的排出行的像素电路输出复位信号和传输信号,上述复位信号是用于将该像素电路的电荷蓄积部复位到上述共通的电源的电位的信号,上述传输信号是用于将该像素电路的光电转换部所产生的光电荷作为不要电荷,传输到上述电荷蓄积部的信号;
在给上述排出行的复位信号和传输信号,接在给上述读取行的复位信号和传输信号之后被输出的情况下,和单独被输出的情况下,按照给上述排出行的复位信号,输出用于使复位上述电荷蓄积部的电位一致的电位统一信号。
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