[发明专利]驱动摄像元件的驱动装置

说明书

本申请系申请号为200410085192.7、申请日为2004年9月30日的母案的分案申请。

技术领域

本发明涉及驱动摄像元件的驱动装置。特别涉及即使将规定数的、在各像素单元中生成的电荷相加并输出时，也可以抑制图像散乱(blooming)的驱动装置。

背景技术

近年来，作为数字摄像机和数字照相机的摄像元件，广泛使用CCD(电荷耦合器件)型图像传感器。CCD型图像传感器使用CCD将各像素单元生成的电荷向外部输出。CCD通过划分为多个区域并传送各区域不同的像素单元的电荷来提高其传送效率。

这样，因CCD一次传送很多电荷，故在一定条件下会出现称之为图像散乱的现象，有时会得不到正常的图像数据。

图像散乱是指当读出超过CCD的传送能力的电荷时，在CCD内部电荷溢出，对相邻传送的其他信号电荷产生影响的现象。特别是，当对摄像元件入射强的光点时，容易引起图像散乱。

作为这样的图像散乱的抑制手段，具有在不超过CCD的传送能力的范围内对像素单元预先设定饱和量，当超过饱和量时排出多余生成的电荷的机构(溢漏结构)。

进而，还提出了不固定上述饱和量使其根据情况而变，从而提高图像散乱抑制效率的技术(日本国特开昭61-26375号公报)。

另一方面，在近年来的数字摄像机和数字照相机的领域中，谋求摄像元件的多像素化。例如，若是具有500万个像素单元的CCD型图像传感器，则垂直方向的像素单元数约1920个，水平方向的像素单元数约2560个，这大约是通常的NTSC用CCD型图像传感器的16倍。因此，单位时间应处理的信息量增加了，在拍摄活动图像时会出现与监视器的显示不符的情况。

因此，提出了混合模式，即，通过将规定数的、在各像素单元中生成的电荷读出到CCD而使其相加后再输出。例如，在数字摄像机中，当拍摄静止图像时，使用个别输出各像素单元的电荷的个别模式，在拍摄活动图像时，使用混合模式。

但是，在上述混合模式的情况下，因使规定数的像素单元的电荷相加并作为1个信号电荷，故，若使CCD型图像传感器的驱动方法和个别模式一样，则存在容易引起图像散乱的问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种技术，在有选择地切换使用个别模式和混合模式的摄像元件中，选择个别模式和混合模式中的任何一个都能抑制图像散乱。

为了达到上述目的，本发明的驱动装置涉及一种驱动装置，使用通过将规定数的、在像素单元中生成的电荷读出到摄像元件的暂时保持区域中而使其相加的混合模式，驱动具有多个与曝光量对应地生成电荷的像素单元，该装置具有：设定装置，在将各像素单元生成的电荷读出到上述暂时保持区域的读出期间将作为各像素单元能积蓄的电荷的上限的饱和量设定得比使用个别读出各像素单元生成的电荷的个别模式时少；以及抑制装置，与使用上述个别模式的情况相比更多地抑制上述曝光量。

若按照上述构成，驱动装置使混合模式时的读出期间的饱和量比个别模式时少，同时抑制曝光量。这里，驱动装置从两个方面来抑制图像散乱。

一方面是在混合模式的情况下降低各像素单元能积蓄的电荷的上限。由此，在混合模式下，即使向摄像元件入射强的光点，因各像素单元积蓄的电荷的上限降低了，故多余的电荷不会读出到暂时保持区域。再有，因设定装置的目的是防止即使在混合模式下也不会将多余的电荷读出到暂时保持区域，故为了达到该目的，降低读出期间的上限就足够了。

另一方面是在混合模式的情况下使各像素单元生成的电荷量比个别模式情况时少。由此，在混合模式的情况下，即使向摄像元件入射强的光点，因抑制了各像素单元的曝光量，故不会生成多余的电荷。

因此，驱动装置可以抑制读入暂时保持区域中的电荷的溢出，从而抑制图像散乱。

此外，上述设定装置进而也可以在与各像素单元的光接收量对应地生成电荷的积蓄期间，与使用上述个别模式同等地设定上述饱和量。

若按照上述构成，在积蓄期间，混合模式和个别模式下的饱和量同等地设定。

例如，当摄像元件是在半导体衬底上形成各像素单元，并具有溢漏结构的产品时，驱动装置通过对半导体衬底施加不同的衬底电压，可以设定饱和量。但是，当对半导体衬底施加不同的衬底电压时，像素单元形成的井型势场的形状发生变化，随之像素单元的分光特性也发生变化。该分光特性的变化会使图像的色重现性恶化。