專利名稱：固體攝像裝置及其驅動方法
技術領域：
本發(fā)明涉及固體攝像元件及其驅動方法，尤其涉及一種抑制固體攝像裝置中的圖像不良的技術，這種固體攝像裝置是指向各像素提供共通的像素電源的電子快門方式的固體攝像裝置。
背景技術：
近些年，采用放大型MOS傳感器的固體攝像裝置，作為固體攝像裝置之一廣受關注。此固體攝像裝置將對于每個表示像素的單元使用光電二極管所檢測出的信號，以晶體管來放大，且具有高靈敏度的特征。
作為這樣的固體攝像裝置之一，例如，專利文獻1提出了一種固體攝像裝置，具有排列為二維狀的像素的攝像元件，即使不設置傳輸選擇開關也能夠進行像素的選擇/非選擇。
并且，在專利文獻2提出了一種使這樣的固體攝像裝置中的復位電源和像素電源共通化的結構。
圖10表示的是基于專利文獻2的以往的固體攝像裝置的電路結構圖。
以下，將對圖10所表示的電路的像素讀取動作和復位動作進行詳細說明。并且，此說明是在專利文獻2所表示的結構上，再加上專利文獻3、4所記載的驅動方法，在不損害特征的范圍內進行的補充。
此固體攝像裝置配置有排列成水平與垂直狀的多個像素電路10-m、……、10-n、……，且，這些像素電路由光電二極管11、傳輸晶體管12、復位晶體管13、放大晶體管14、放大晶體管14的柵極上所直接連接的浮動擴散(floating diffusion)部15構成。
光電二極管11及浮動擴散部15分別簡稱為PD部及FD部。
而且，上述固體攝像裝置具有垂直驅動部112，在將控制復位晶體管13的復位信號輸出到復位開關線102-m、102-n時，還將控制傳輸晶體管12的傳輸信號輸出到傳輸開關線103-m、103-n，據此，以行為單位驅動各像素電路。
而且，上述固體攝像裝置具有垂直信號輸出線109、水平信號線110、水平選擇晶體管111、水平驅動部113、像素電源101、偏置電流控制線106、偏置電流控制晶體管107、決定流向偏置電流控制晶體管107的電流的恒流電源108以及定時信號發(fā)生器114。
而且，為了簡明地說明，在圖10中對固體攝像裝置的像素群104，僅表示了2行及2列的像素電路，與此相應，復位開關線及傳輸開關線也僅表示了2行。
在一般的固體攝像裝置中，作為電子曝光采用電子快門方式。電子快門動作是指，將光電二極管的光電荷作為不要電荷，在執(zhí)行了預先排出的不要電荷排出動作后，在經過可以控制的時間后，執(zhí)行從光電二極管的光電荷的傳輸，據此，可以變更各像素電路內的光電二極管的電荷蓄積時間。不要電荷排出動作后，在光電二極管內蓄積的光電荷，由于作為信號電荷被按行讀取，因此，電子快門動作也是按行被執(zhí)行的。
具體而言，不要電荷排出動作與信號電荷讀取動作的共通之處是包括這樣的動作，即，將浮動擴散部15復位到像素電源101的電位后，將光電荷從光電二極管11傳輸到浮動擴散部15的動作。傳輸來的光電荷，在不要電荷排出動作中被忽視，在信號電荷讀取動作中，通過垂直信號輸出線109讀取。
對于每一行，在執(zhí)行了不要電荷排出動作之后，重新開始蓄積應該成為信號電荷的光電荷，在經過規(guī)定的時間之后執(zhí)行信號電荷的讀取動作。其結果是，接受了相同強度的光照射的光電二極管，從理論上來講不論在哪一行都蓄積同等量的信號電荷。
而且，在電子快門中不要電荷的排出動作也被稱為轉出動作，無論哪個用語意思都是相同的。
圖11表示的是在圖10所示的固體攝像裝置中的控制概要的圖，圖11(a)表示的是用于垂直驅動的詳細結構的一個例子，圖11(b)表示的是驅動定時。
在圖11中作為一個例子，表示的是垂直驅動部112的內部的詳細結構為具有讀取行選擇部20、排出行選擇部30、以及選擇部40。
讀取行選擇部20例如是移位寄存器，使第1位循環(huán)，該第1位表示將在光電二極管所產生的光電荷作為信號電荷要讀取的讀取行。
排出行選擇部30例如是移位寄存器，使第2位循環(huán)，該第2位表示將在光電二極管所產生的光電荷作為不要電荷要排出的排出行，該第2位比上述第1位領先規(guī)定的行數(換而言之，規(guī)定的相位)。
選擇部40，將復位信號及傳輸信號有選擇地輸出到在第1及第2位所表示的行的復位開關線及傳輸開關線，并且，將用于控制偏置電流的提供及停止的偏置驅動信號，輸出到偏置電流控制線106。
定時信號發(fā)生器114，生成由選擇部40所應該輸出的復位信號及傳輸信號，并且，控制讀取行選擇部20及排出行選擇部30的第1位和第2位的循環(huán)以及相位差。
具體而言，如圖11(b)所示，選擇部40在讀取期間，對于由讀取行選擇部20所表示的行，通過輸出讀取行復位信號，來將復位晶體管13導通，從而將FD部15復位到像素電源101的電位，通過輸出讀取行傳輸信號，來將傳輸晶體管12導通，從而使光電荷從PD部11傳輸到FD部15。在此期間，偏置電流驅動信號被輸出，從而傳輸到FD部15的光電荷作為信號電荷，通過垂直信號輸出線109被讀取。
選擇部40，在后續(xù)的排出期間，對于排出行選擇部30所表示的行，同樣，輸出排出行復位信號，并復位FD部15，輸出排出行傳輸信號，并將光電荷從PD部11傳輸到FD部15。此光電荷因被讀后就扔掉，所以從PD部11被掃出。
這樣，將由讀取行選擇部20所選擇的讀取行中的信號電荷讀取動作，和在此動作之后的由排出行選擇部30所選擇的排出行中不要電荷排出動作作為一組動作，使各行循環(huán)同時依次執(zhí)行。其結果是，對于執(zhí)行了不要電荷排出動作的行，在經過規(guī)定期間后執(zhí)行信號電荷讀取動作，從而實現電子快門動作。
在圖11(a)表示的是在讀取行選擇部20及排出行選擇部30的下部，應該被驅動而又沒有相應的行的延伸部。當循環(huán)讀取行選擇部20的第1位在此延伸部期間，無論在哪一行都不執(zhí)行信號電荷的讀取動作，并且，當循環(huán)排出行選擇部30的第2位在此延伸部期間，無論在哪一行都不執(zhí)行不要電荷的排出動作。
如圖12(a)所示，將循環(huán)讀取行選擇部20的位在此延伸部的期間，特意稱為垂直消隱期間，除此之外的期間稱為有效像素期間，以此加以區(qū)別。不要電荷排出動作在垂直消隱期間，無需接續(xù)在信號電荷讀取動作之后，可以單獨執(zhí)行。
一般而言垂直消隱期間相當于，用于固體攝像裝置中數字信號處理器的信號處理等期間。
如圖12(b)所示，在垂直消隱期間，選擇部40不將讀取行復位信號和讀取行傳輸信號提供到任何一行，而將排出行復位信號和排出行傳輸信號再次提供到開頭的行。這是對位于下一幀上方的行的電子快門動作。
以上所說明的動作通過有效像素期間及垂直消隱期間，并反復這樣的動作，從而，根據電子快門的信號電荷的讀取可以順利執(zhí)行。
專利文獻1 日本特開平11-112018號公報專利文獻2 日本特開2003-309770號公報專利文獻3 日本特開2003-46864號公報專利文獻4 日本特開2003-46865號公報然而，根據以往的結構所存在的問題是在有效像素期間，在信號電荷讀取動作之后，執(zhí)行不要電荷排出動作的FD部，和在垂直消隱期間不必后續(xù)于信號電荷讀取動作而單獨執(zhí)行不要電荷排出動作的FD部，被復位到不同的電位。
這是因為，從PD部排出不要電荷之前，接受該不要電荷的FD部被復位的電位因行而不同，PD部的不要電荷殘留量也就因行不同而產生差，由此在圖像橫向上容易察覺橫向的帶狀殘留圖像，這是導致圖像不良的原因。
這樣的FD部復位電位的不統一是像下面這樣產生的。
圖13表示的是以往的固體攝像裝置的電路結構，與圖10相對應，但與圖10不同之處是，明示了將像素電源提供到放大晶體管14的布線的電阻成分105。
圖14是用于說明因偏置電流I0和電源線的布線電阻R105引起像素電源的電位下降的圖。圖中分別表示(i)期間，由于有作為偏置電流的恒流電源108的電流I0流入，又由于布線的電阻成分105而產生的電壓下降，因此像素電源的電位為只下降I0×R105的狀態(tài)；(ii)期間，沒有偏置電流的流入，像素電源的電位從下降的狀態(tài)恢復到通常電位的過渡狀態(tài)；(iii)期間，像素電源的電位處于通常電位的狀態(tài)。
圖15(a)是表示在有效像素期間，以往的固體攝像裝置的驅動定時和像素電源的電位變化的時序圖。圖15(b)是說明在有效像素期間進行不要電荷排出的排出行，FD部的電位變化的圖。
在圖15(a)所示的動作中，從讀取行選擇部20所表示的讀取行讀取光電荷，圖13所示的電阻成分105中由于有電流流入，所以像素電源101的電位下降。并且，由于像素電源101被共通地連接于各行，因此電位降低也會影響到排出行。
因此，在圖15(a)所示的時刻Ta，與圖14所示的(ii)期間相對應，根據排出行復位信號，排出行的FD部被復位到電位Vb(＜Va)，該電位Vb(＜Va)是像素電源從電位下降狀態(tài)恢復到通常的電位Va的過渡狀態(tài)的電位。
圖16(a)是表示在垂直消隱期間，以往的固體攝像裝置的驅動定時和像素電源的電位變化的時序圖。圖16(b)是說明在垂直消隱期間進行不要電荷排出的排出行，FD部的電位變化的圖。
在圖16(a)所示的動作中，讀取行復位信號和讀取行傳輸信號均未被輸出，因此不會在圖15(a)所示的動作中發(fā)生因產生的讀取行的光電荷讀取而導致的像素電源的電位降低。
因此，在圖16(a)所示的時刻Tb，根據排出行復位信號，排出行的FD部15的電位，被復位到通常的像素電源的電位Va(＞Vb)。
這樣，在有效像素期間位于不要電荷排出的行的像素電路的FD部，和在垂直消隱期間位于不要電荷排出的其它行的像素電路的FD部，被復位后的電位不同。其結果是，在后續(xù)的將要進行的光電荷的傳輸中，為了使圖15(b)和圖16(b)進行對比，比起在垂直消隱期間排出不要電荷的其它的行而言，在有效像素期間排出不要電荷的行，在光電二極管11容易殘留不要電荷。
于是，由于殘留電荷量因行而不同，因此可以察覺到橫向上的帶狀殘留圖像，從而導致圖像不良。

發(fā)明內容
本發(fā)明鑒于上述課題，目的在于提供一種抑制圖像不良的技術，該技術可以減少向多個像素電路提供共通的像素電源的電子快門方式的固體攝像裝置中的殘留圖像。
為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種固體攝像裝置的驅動方法，所述固體攝像裝置具有多個像素電路，所述多個像素電路被設置為行列狀，包括光電轉換部和電荷蓄積部，且由共通的電源來供電，其特征在于，包括讀取步驟，在將用于讀取的偏置電流提供到上述像素電路的期間，并將上述像素電路的電荷蓄積部復位到上述共通的電源的電位后，將位于讀取行的像素電路的光電轉換部所產生的光電荷，作為信號電荷傳輸到上述電荷蓄積部，由此將上述信號電荷讀取到上述像素電路外；排出步驟，在將上述像素電路的電荷蓄積部復位到上述共通的電源的電位后，將位于將要成為讀取行的排出行的像素電路的光電轉換部所產生的光電荷，作為不要電荷傳輸到上述電荷蓄積部；以及電位統一步驟，在上述排出步驟接在上述讀取步驟之后執(zhí)行的情況下，和上述排出步驟單獨執(zhí)行的情況下，使在上述排出步驟中復位上述電荷蓄積部后的電位一致。
并且，也可以是，在上述電位統一步驟，在上述排出步驟單獨執(zhí)行的情況下，在執(zhí)行上述排出步驟之前，在將上述偏置電流提供到上述排出行的像素電路的期間，并將上述像素電路的電荷蓄積部復位到上述共通的電源的電位。
在此最好是，在上述讀取步驟，將上述像素電路的電荷蓄積部復位到上述共通的電源的電位后，將位于上述讀取行的像素電路的光電轉換部所產生的光電荷，傳輸到上述電荷蓄積部，由此執(zhí)行上述讀取，在這樣的情況下，在上述電位統一步驟，以與一種定時相對應的定時來復位位于上述排出行的像素電路的電荷蓄積部，上述一種定時是指，在上述讀取步驟，將位于上述讀取行的像素電路的電荷蓄積部復位的定時。
并且也可以是，在上述電位統一步驟，在上述排出步驟，將位于上述排出行的像素電路的電荷蓄積部復位的期間，將上述偏置電流提供到上述像素電路。
并且也可以是，在上述電位統一步驟，使在上述排出步驟，復位上述排出行的像素電路的電荷蓄積部的期間，至少延長到上述像素電路的光電轉換部所產生的光電荷的排出開始為止。
并且也可以是，上述各像素電路還具有復位開關和傳輸開關，上述復位開關是連接在上述共通的電源和上述電荷蓄積部之間的開關，上述傳輸開關是連接在上述光電轉換部和上述電荷蓄積部之間的開關；上述電荷蓄積部的復位，是向上述復位開關提供驅動信號而執(zhí)行的復位；從上述光電轉換部到電荷蓄積部的光電荷的傳輸，是向上述傳輸開關提供驅動信號而執(zhí)行的傳輸。
本發(fā)明不僅可以作為這樣的驅動方法來實現，而且也可以作為固體攝像裝置來實現，此固體攝像裝置是以這樣的驅動方法所表示的具有特征性的定時，來輸出驅動信號，并按照此驅動信號來動作的。
根據本發(fā)明，在有效像素期間位于排出不要電荷的行的像素電路，和在垂直消隱期間位于排出不要電荷的其它的行的像素電路，電荷蓄積部被復位到相同電位之后，光電轉換部的光電荷作為不要電荷被傳輸到上述電荷蓄積部。由此，可以使在因像素電路而導致電荷蓄積部的復位電位出現差的情況下產生的、不要電荷排出后光電轉換部所殘留的電荷的差消失，從而可以防止因殘留圖像而導致的圖像不良。
并且，在本發(fā)明，只是把驅動信號的定時進行了最佳化，而沒有添加新的驅動電路或電源，就可以使電荷蓄積部的復位電位得以統一，從而可以低成本且可以準確地防止因殘留圖像而導致的圖像不良的發(fā)生，在這一點上具有較大的實用價值。


圖1表示的是在本發(fā)明的實施例1中的固體攝像裝置的各驅動信號的驅動定時的時序圖；圖2(a)表示的是實施例1中的固體攝像裝置的有效像素期間，像素電源和各驅動信號的時間變化的時序圖，圖2(b)是說明圖2(a)中所示的根據排出行傳輸信號的FD部的電位變化的圖；圖3(a)表示的是實施例1中的固體攝像裝置的垂直消隱期間，像素電源和各驅動信號的時間變化的時序圖，圖3(b)是說明圖3(a)中所示的根據排出行傳輸信號的FD部的電位變化的圖；圖4表示的是在本發(fā)明的實施例2中的固體攝像裝置的各驅動信號的驅動定時的時序圖；圖5(a)表示的是在實施例2中的固體攝像裝置的有效像素期間，像素電源和各驅動信號的時間變化的時序圖，圖5(b)是說明圖5(a)中所示的根據排出行傳輸信號的FD部的電位變化的圖；圖6(a)表示的是在實施例2中的固體攝像裝置的垂直消隱期間，像素電源和各驅動信號的時間變化的時序圖，圖6(b)是說明圖6(a)中所示的根據排出行傳輸信號的FD部的電位變化的圖；圖7表示的是在本發(fā)明的實施例3中的固體攝像裝置的各驅動信號的驅動定時的時序圖；圖8(a)表示的是在實施例3中的固體攝像裝置的有效像素期間，像素電源和各驅動信號的時間變化的時序圖，圖8(b)是說明圖8(a)所示的根據排出行傳輸信號的FD部的電位變化的圖；圖9(a)表示的是在實施例3中的固體攝像裝置的垂直消隱期間，像素電源和各驅動信號的時間變化的時序圖，圖9(b)是說明圖9(a)所示的根據排出行傳輸信號的FD部的電位變化的圖；圖10表示的是以往的固體攝像裝置的結構例的電路結構圖；圖11(a)是用于以往的固體攝像裝置中的垂直驅動的詳細結構的一示例圖，圖11(b)是表示在有效像素期間的驅動定時的時序圖；圖12(a)表示的是用于以往的固體攝像裝置的垂直驅動的詳細結構的一示例圖，圖12(b)表示的是在垂直消隱期間的驅動定時的時序圖；圖13是明示有關以往的固體攝像裝置的電源線的布線電阻的電路結構的圖；圖14是用于說明根據偏置電流和電源線的布線電阻而像素電源的電位下降的圖；圖15(a)表示的是在有效像素期間，以往的固體攝像裝置的驅動定時和電源像素的電位變化的時序圖，圖15(b)是說明在有效像素期間進行不要電荷的排出的像素中，FD部的電位變化的圖；圖16(a)表示的是在垂直消隱期間，以往的固體攝像裝置的驅動定時和像素電源的電位變化的時序圖，圖16(b)是說明在垂直消隱期間進行不要電荷的排出的像素中，FD部的電位變化的圖。
符號說明10-像素電路；11-光電二極管；12-傳輸晶體管；13-復位晶體管；14-放大晶體管；15-浮動擴散部；20-讀取行選擇部；30-排出行選擇部；40-選擇部；101-像素電源；102-復位開關線；103-傳輸開關線；104-像素群；105-電阻成分；106-偏置電流控制線；107-控制偏置電流晶體管；108-恒流電源；109-垂直信號輸出線；110-水平信號線；111-水平選擇晶體管；112-垂直驅動部；113-水平驅動部；114-定時信號發(fā)生器。
具體實施例方式
以下參照附圖，對本發(fā)明的實施例進行說明。
本實施例中的固體攝像裝置的基本結構與圖10、圖11及圖12中所示的以往技術所涉及的結構相同，將此結構以電子快門方式來驅動之處也相同，但不同之處是，在以下各個定時，應該防止因殘留圖像而產生的圖像不良進行最佳化之處，上述的定時是指用于電子快門的FD部的復位期間、從PD部到FD部的不要電荷的傳輸期間、以及用于讀取信號電荷的偏置電流的提供期間。
以下，省略與以往技術中所說明的事項相同的事項的說明，對本發(fā)明所具有特征性的驅動時機和效果進行詳細說明。
(實施例1)圖1表示的是本發(fā)明的實施例1中的固體攝像裝置的各驅動信號的驅動定時的時序圖。
此驅動定時與圖15所示的以往的定時相比，不同之處是，在提供偏置電流期間，向排出行選擇部30所選擇的排出行輸出復位信號，上述偏置電流為的是從位于讀取行的像素電路中讀取光電荷。
于是，通過在垂直消隱期間也利用這樣的驅動定時，由此可以將在有效像素期間排出不要電荷的像素電路的FD部，和在垂直消隱期間排出不要電荷的像素電路的FD部，復位到相同電位。
圖2(a)表示的是實施例1的固體攝像裝置的有效像素期間，像素電源及各驅動信號的時間變化的時序圖，圖2(b)是說明圖2(a)所示的排出行傳輸信號中FD部電位變化的圖。
圖3(a)表示的是實施例1的固體攝像裝置的垂直消隱期間，像素電源及各驅動信號的時間變化的時序圖，圖3(b)是說明圖3(a)所示的排出行傳輸信號中FD部電位變化的圖。
在有效像素期間，如圖2(a)所示，讀取步驟中，在提供偏置電流的期間，并輸出讀取行復位信號和讀取行傳輸信號，信號電荷由讀取行讀取，因此，電流流入到圖13所示的電阻成分105，像素電源的電位降低。
之后，在排出步驟中，圖中所示的時刻Ta與圖14所示的(ii)的期間相同，根據給排出行的復位信號，FD部15被復位到過渡狀態(tài)的電位Vb，該過渡狀態(tài)的電位Vb是指，像素電源的電位從下降狀態(tài)恢復到通常的電位。此動作與以往相同。
另外，在垂直消隱期間，如圖3(a)所示，在電位統一步驟中，向垂直信號輸出線109提供偏壓電流，并輸出排出行復位信號，據此，在排出行的像素電路的復位晶體管13導通，這樣，像素電源101的電位被給到FD部15，由于電流流入到放大晶體管14，因此按照電阻成分105像素電源101中發(fā)生電位降低。
之后，在排出步驟以不流入偏置電流的狀態(tài)，再次輸出排出行復位信號，FD部15被復位到過渡狀態(tài)的電位Vb，該過渡狀態(tài)的電位Vb是指，像素電源的電位從下降狀態(tài)恢復到通常的電位，復位到與圖2(a)所示的復位動作中的復位電位相同的復位電位Vb。
這樣，根據本實施例，排出步驟在不接在讀取步驟之后而單獨執(zhí)行的情況下，在上述排出步驟之前，提供上述偏置電流，并執(zhí)行電位統一步驟，據此，在有效像素期間排出不要電荷的行的FD部15和在垂直消隱期間排出不要電荷的行的FD部15，被復位到相同的電位，上述電位統一步驟是指，將上述排出行的像素電路的電荷蓄積部復位到上述共通的電源的電位。為此，如圖2(b)及圖3(b)所示，不要電荷排出時的殘留電荷的差消失，從而可以防止因殘留圖像而造成的圖像不良。
而且，電位統一步驟的排出行復位信號和在讀取步驟的排出行復位信號最好是以相對相同的定時來輸出。
在此所說的相對相同的定時可以指，至少各自的復位信號的長度相同，而且，從各自的復位信號到排出行的后續(xù)復位信號的時間相同，以及對于各自的復位信號和偏置電流驅動信號的輸出期間的時間關系相同。
考慮到以偏置電流和電阻成分的關系，像素電源的電位因時間常數而降低，然而即使在這樣的情況下，通過使輸出各自的排出行復位信號的定時相對一致，就能夠排除像素電源降低量的參差不齊。
(實施例2)圖4表示的是本發(fā)明的實施例2中的固體攝像裝置的各驅動信號的驅動定時的時序圖。
此驅動定時與圖15所示的以往的定時相比，不同之處是，偏置電流驅動信號不僅在讀取期間被輸出，而且在排出期間也被輸出，上述讀取期間是指，讀取行復位信號及讀取行傳輸信號被輸出的期間，上述排出期間是指，排出行復位信號及排出行傳輸信號被輸出的期間。
據此，通過偏置電流控制晶體管107及恒流電源108，在復位信號被輸出到讀取行的期間和在復位信號被輸出到排出行的期間，將相同的偏置電流提供給各列的垂直信號輸出線109。
通過利用這樣的驅動定時，可以將在有效像素期間排出不要電荷的像素電路的FD部和在垂直消隱期間排出不要電荷的像素電路FD部，復位到相同的電位。
圖5(a)表示的是實施例2的固體攝像裝置的有效像素期間的像素電源及各驅動信號的時間變化的時序圖，圖5(b)是說明圖5(a)所示的排出行傳輸信號中FD部的電位變化的圖。
圖6(a)表示的是實施例2的固體攝像裝置的垂直消隱期間的像素電源及各驅動信號的時間變化的時序圖，圖6(b)是說明圖6(a)所示的排出行傳輸信號中FD部的電位變化的圖。
在有效像素期間，如圖5(a)所示，在排出步驟中輸出排出行復位信號的期間，在電位統一步驟輸出偏置電流驅動信號。由此，像素電源101的電位給到FD部15，由于電流流入到放大晶體管14，因此根據電阻成分105，在像素電源101發(fā)生電位降低。FD部15被復位到此降低狀態(tài)的電位Vb’。
另一方面，在垂直消隱期間也如圖6(a)所示，在排出步驟輸出排出行復位信號的期間，在電荷統一步驟輸出偏置電流驅動信號。為此，與有效像素期間相同，FD部15被復位到降低狀態(tài)的像素電源的電位Vb’。
即，在圖5(a)所示定時和圖6(a)所示定時，FD部15被復位到相同的復位電位Vb’。
這樣，根據本實施例，通過在排出步驟排出行的像素電路的FD部被復位期間，在電荷統一步驟提供偏置電流，因此，在有效像素期間排出不要電荷的排出行的FD部15和垂直消隱期間排出不要電荷的排出行的FD部15，被復位到相同電位。為此，如圖5(b)和圖6(b)所示，不要電荷排出時的殘留電荷的差消失了，因此可以防止因殘留圖像而造成的圖像不良。
(實施例3)圖7表示的是本發(fā)明的實施例3中固體攝像裝置的各驅動信號的驅動定時的時序圖。
此動作定時與圖15所示的以往的定時相比，不同之處是，排出行復位信號的輸出期間，延期到像素電源的電位恢復到通常的電位的時期為止，或者是排出行復位信號的輸出期間延長。作為一個例子，至少可以將復位信號的輸出期間延長到傳輸信號的輸出開始為止。
通過利用這樣的驅動定時，在有效像素期間排出不要電荷的像素電路的FD部和在垂直消隱期間排出不要電荷的像素電路的FD部，可以復位到相同的電位。
圖8(a)表示的是實施例3的固體攝像裝置的有效像素期間像素電源和各驅動信號的時間變化的時序圖，圖8(b)是說明圖8(a)所示的根據排出行傳輸信號而FD部的電位變化的圖。
圖9(a)表示的是實施例3的固體攝像裝置的垂直消隱期間像素電源和各驅動信號的時間變化的時序圖，圖9(b)是說明圖9(a)所示的根據排出行傳輸信號而FD部的電位變化的圖。
在有效像素期間，如圖8(a)所示，由于在讀取步驟輸出讀取行復位信號，而發(fā)生像素電源的電位降低，然而在電位統一步驟，排出行復位信號有足夠的長度，可以延長到像素電源的電位恢復到通常的電位Va為止才被輸出，因此，FD部15被復位到此通常的電位Va。
另一方面，在垂直消隱期間，如圖9(a)所示，無論在讀取行還是在排出行，放大晶體管14中均沒有電流流入，因此不會導致像素的電位降低。這樣，FD部15被復位到像素電源的通常的電位Va。
這樣，根據本實施例，上述電位統一步驟中，在上述排出步驟復位上述排出行的像素電路的電荷蓄積部的期間，至少可以延長到上述像素電路的光電轉換部所產生的光電荷的排出開始為止，因此，在有效像素期間排出不要電荷的排出行的FD部15和在垂直消隱期間排出不要電荷的排出行的FD部15，被復位到相同的電位。為此，如圖8(b)和圖9(b)所示，不要電荷排出時的殘留電荷的差消失了，因此可以防止因殘留圖像而導致的圖像不良的發(fā)生。
而且，從實施例1到實施例3所示的驅動定時，可以分別單獨利用，或可以是將多個定時組合起來利用。
如以上的說明，在本發(fā)明的固體攝像裝置的驅動方法中，只要將驅動信號的定時進行最佳化，就可以不必添加裝置中的新的驅動電路或電源，從而可以低成本且可以準確地防止因殘留圖像而導致的圖像不良的發(fā)生。
本發(fā)明的固體攝像裝置的驅動方法，可以利用于進行電子快門動作的固體攝像裝置。
權利要求
1.一種固體攝像裝置的驅動方法，所述固體攝像裝置具有多個像素電路，所述多個像素電路被設置為行列狀，包括光電轉換部和電荷蓄積部，且由共通的電源來供電，其特征在于，包括讀取步驟，在將用于讀取的偏置電流提供到上述像素電路的期間，并將上述像素電路的電荷蓄積部復位到上述共通的電源的電位后，將位于讀取行的像素電路的光電轉換部所產生的光電荷，作為信號電荷傳輸到上述電荷蓄積部，由此將上述信號電荷讀取到上述像素電路外；排出步驟，在將上述像素電路的電荷蓄積部復位到上述共通的電源的電位后，將位于將要成為讀取行的排出行的像素電路的光電轉換部所產生的光電荷，作為不要電荷傳輸到上述電荷蓄積部；以及電位統一步驟，在上述排出步驟接在上述讀取步驟之后執(zhí)行的情況下，和上述排出步驟單獨執(zhí)行的情況下，使在上述排出步驟中復位上述電荷蓄積部后的電位一致。
2.如權利要求1所述的固體攝像裝置的驅動方法，其特征在于，在上述電位統一步驟，在上述排出步驟單獨執(zhí)行的情況下，在執(zhí)行上述排出步驟之前，將上述偏置電流提供到上述排出行的像素電路，并將上述像素電路的電荷蓄積部復位到上述共通的電源的電位。
3.如權利要求2所述的固體攝像裝置的驅動方法，其特征在于，在上述讀取步驟，將上述像素電路的電荷蓄積部復位到上述共通的電源的電位后，將位于上述讀取行的像素電路的光電轉換部所產生的光電荷，傳輸到上述電荷蓄積部，由此執(zhí)行上述讀?。辉谏鲜鲭娢唤y一步驟，以與一種定時相對應的定時，來復位位于上述排出行的像素電路的電荷蓄積部，上述一種定時是指，將在上述讀取步驟中位于讀取行的像素電路的電荷蓄積部復位的定時。
4.如權利要求1所述的固體攝像裝置的驅動方法，其特征在于，在上述電位統一步驟，在上述排出步驟中將位于上述排出行的像素電路的電荷蓄積部復位的期間，將上述偏置電流提供到上述像素電路。
5.如權利要求1所述的固體攝像裝置的驅動方法，其特征在于，在上述電位統一步驟，使在上述排出步驟中復位位于上述排出行的像素電路的電荷蓄積部的期間，至少延長到上述像素電路的光電轉換部所產生的光電荷的排出開始為止。
6.如權利要求1所述的固體攝像裝置的驅動方法，其特征在于，上述各像素電路還具有復位開關和傳輸開關，上述復位開關是連接在上述共通的電源和上述電荷蓄積部之間的開關，上述傳輸開關是連接在上述光電轉換部和上述電荷蓄積部之間的開關；上述電荷蓄積部的復位，通過向上述復位開關提供驅動信號而進行；從上述光電轉換部到電荷蓄積部的光電荷的傳輸，通過向上述傳輸開關提供驅動信號而進行。
7.一種固體攝像裝置，其特征在于，包括多個像素電路，被設置為行列狀且由共通的電源來供電，包括光電轉換部和電荷蓄積部；讀取行選擇單元，將各行作為讀取行來依次選擇，在上述讀取行，像素電路的光電轉換部所產生的光電荷作為信號電荷被讀出；排出行選擇單元，選擇將要成為讀取行的排出行；偏置電流源，按照驅動信號，提供用于從上述多個像素中讀取光電荷的偏置電流；以及控制單元，執(zhí)行以下控制向上述偏置電流源輸出提供上述偏置電流的驅動信號，并向位于上述選擇的讀取行的像素電路輸出復位信號和傳輸信號，上述復位信號使該像素電路的電荷蓄積部復位到上述共通的電源的電位，上述傳輸信號使該像素電路的光電轉換部所產生的光電荷作為信號電荷，傳輸到上述電荷蓄積部；向位于上述選擇的排出行的像素電路輸出復位信號和傳輸信號，上述復位信號是用于將該像素電路的電荷蓄積部復位到上述共通的電源的電位的信號，上述傳輸信號是用于將該像素電路的光電轉換部所產生的光電荷作為不要電荷，傳輸到上述電荷蓄積部的信號；在給上述排出行的復位信號和傳輸信號，接在給上述讀取行的復位信號和傳輸信號之后被輸出的情況下，和單獨被輸出的情況下，按照給上述排出行的復位信號，輸出用于使復位上述電荷蓄積部的電位一致的電位統一信號。
全文摘要
一種固體攝像裝置的驅動方法，所述固體攝像裝置具有多個像素電路，所述多個像素電路被設置為行列狀，包括光電轉換部和電荷蓄積部，且由共通的電源來供電，其特征在于，包括讀取步驟，在將用于讀取的偏置電流提供到上述像素電路的期間，并將上述像素電路的電荷蓄積部復位到上述共通的電源的電位后，將位于讀取行的像素電路的光電轉換部所產生的光電荷，作為信號電荷傳輸到上述電荷蓄積部，由此將上述信號電荷讀取到上述像素電路外；排出步驟，在將上述像素電路的電荷蓄積部復位到上述共通的電源的電位后，將位于將要成為讀取行的排出行的像素電路的光電轉換部所產生的光電荷，作為不要電荷傳輸到上述電荷蓄積部；以及電位統一步驟，在上述排出步驟接在上述讀取步驟之后執(zhí)行的情況下，和上述排出步驟單獨執(zhí)行的情況下，使在上述排出步驟中復位上述電荷蓄積部后的電位一致。
文檔編號H04N5/374GK101069418SQ20068000133
公開日2007年11月7日 申請日期2006年2月27日 優(yōu)先權日2005年2月28日
發(fā)明者根崎慎介, 村上雅史 申請人:松下電器產業(yè)株式會社