[发明专利]固态摄像装置及其驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及固态摄像装置和该固态摄像装置的驱动方法，特别地涉及适用于具有多信道输出的固态摄像装置的技术。

背景技术

对于具有诸如电荷耦合器件(CCD)等固态成像元件的固态摄像装置，在对像素的高帧速率的要求逐步提高以及固态成像元件中的像素的数量逐渐增大的情况下，对从像素读取信号的读取速度提出了更高的要求。例如，作为用于执行从像素高速读取信号的技术，目前可用的技术通过多信道来同时读取像素信号。当通过多信道同时地进行读取时，提高了读取速度。例如，假定多个信道中每个信道的传输速率等于单信道读取构造中的传输速率，当执行双信道同时读取时，读取速率增大一倍。

日本未审查的专利申请2002-44530披露了具有用于执行双信道同时输出的固态成像元件的固态摄像装置。

当通过多信道从固态成像元件执行同时输出时，问题在于，在通过信道读取的信号中存在串扰。具体地，例如，如图12的A所示，当执行双信道读取(其中，通过两个单独的信道同时读取一帧图像的左半部分和右半部分)时，左半部分图像中的目标以水平翻转且较为不清晰的方式呈现在右半部分图像中。如图12的B所示，当执行四信道读取(其中，一帧图像被分割成四个图像，即左上图像、右上图像、左下图像和右上图像，且通过四个单独的信道同时地读取所分割的图像)时，左上图像中的目标以垂直和／或水平翻转且较为不清晰的方式呈现在其他所分割的图像中。

在这类多信道同时读取期间的串扰是由施加至固态成像元件的电源电压的变化引起的。更具体地，例如，在CCD固态成像元件的情况下，当给定了图13的A所示的电源电压和图13的C所示的地电位GND时，该固态成像元件外部的电路对从固态成像元件输出的电压进行采样。在采样期间，D相的电压随着每个像素中累积的电荷量发生变化。因此，如图13的B所示，固态成像元件外部的电路对P相的电压和D相的电压进行采样并提取P相的电压和D相的电压之间的差作为一个像素信号。

在此情况下，如图13的A和图13的C所示，电源电压和地电位GND随着固态成像元件的输出的幅值临时地变化。如图12的A和图12的B所示，发生变化的电源电压和地电位作为串扰出现在输出图像中。

作为用于降低多信道同时读取期间的串扰的方法，例如，日本未审查的专利申请2002-44530披露了在对固态成像元件的输出进行采样和保持的电路与模拟数字转换电路之间设置有包括乘法器(multiplier)和加法器(adder)的校正电路的方案。该校正电路对通过校正系数的乘算产生的校正信号进行相加，从而降低串扰。

然而，当设置有这类校正电路时，问题在于，摄像装置的电路规模增大，其构造变得复杂，且功率消耗增大。特别地，处乘法器和加法器之外，实时校正还包括诸如存储器等额外电路，这些电路使构造变得复杂并增加了功率消耗。

由于乘法器和加法器用于执行模拟信号处理，所以还存在如下问题：校正引起了噪音的增加。

此外，使用模拟信号的校正处理还面临如下问题：在单独的校正电路中有可能出现变化(差异)。

发明内容

因此，期望使在信号的从固态成像元件中的像素多信道同时读取期间出现的串扰的问题最小化。

根据本发明的一个实施例，提供了固态摄像装置。所述固态摄像装置包括：固态成像元件，其具有用于输出从像素读取的信号的输出部；向各个所述输出部设置的采样器，其用于对从所述固态成像元件的所述输出部输出的信号进行采样；及控制器，所述控制器用于在所述采样器处改变所述采样器对所述信号进行采样的采样时序，或者在所述输出部处改变所述输出部输出从所述像素读取的所述信号的输出特性。

根据本发明的另一实施例，提供了用于固态摄像装置的驱动方法。所述方法包括：通过输出部来输出从像素读取的信号，所述像素布置在固态成像元件中；通过向各个所述输出部设置的采样器来对从所述输出部输出的所述信号进行采样；及在所述采样器处改变所述采样器对所述信号进行采样的采样时序，或在所述输出部处改变所述输出部输出从所述像素读取的所述信号的输出特性。

在这类构造的情况下，采样器对从像素读取的信号进行采样的采样时序或输出部输出从像素读取的信号的输出特性在输出系统间发生变化。因此，甚至当一个输出部输出从像素读取的信号时的电源电压或参考电位受所读取的信号的影响而发生变化时，该变化不影响另一输出系统中的信号的采样。

根据本发明，由于输出时序和采样时序中的变化或输出特性中的变化，一个信道的输出信号不影响另一个信道的信号。因此，对于多信道的具有输出部的构造，能够降低串扰。

附图说明