(57)【要約】高さを低減した記憶エリア（２０６）を有するフレーム転送ＣＣＤセンサ（２０２）を使用してイメージを電子的に捕捉するための装置および方法は、露出期間後にＣＣＤセンサのイメージエリア（２０４）におけるＣＣＤセンサのエネルギープロファイルを変更することにより、生成されるデジタルイメージにおける飽和アーティファクトを低減する。蓄積された電荷の大部分がＣＣＤセンサのイメージエリアから記憶エリアに転送される時に、ＣＣＤセンサのイメージエリアに残っている飽和電荷の散逸が大幅に低減するように、イメージエリアの基板（３０２）に印加される電位を低減すること（５１０）により、ＣＣＤセンサのイメージエリアのエネルギープロファイルを変更する。これにより、イメージエリアと記憶エリアとにおける飽和電荷が、それらの初期レベルにほぼ維持され、その結果、デジタルイメージにおける飽和アーティファクトが低減する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子イメージセンサ（２０２）を使用して対象シーンを電子的に捕捉する方法において、
前記電子イメージセンサの基板（３０２）に第１の電圧（４０６）を供給するステップ（５０４）と、
前記対象シーンからの入射光に対し前記電子イメージセンサを既定の露出期間だけ露出させて、前記電子イメージセンサに電荷を蓄積するステップ（５０４）と、
前記既定の露出期間後に、前記電子イメージセンサの前記基板に、前記第１の電圧より低い電圧である第２の電圧（４１０）を供給するステップ（５０８）と、
前記電子イメージセンサから前記電荷を出力するステップ（５１２）
を含む方法。
【請求項２】
前記基板（３０２）に前記第２の電圧（４１０）を供給する前記ステップ（５０８）は、前記電子イメージセンサ（２０２）のイメージエリア（２０４）の前記基板にのみ前記第２の電圧を供給するステップである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記入射光に対し前記電子イメージセンサ（２０２）を露出させる前記ステップ（５０４）は、前記電子イメージセンサの前記イメージエリア（２０４）のみを前記対象シーンからの前記入射光に対して前記既定の露出期間だけ露出させて、前記電子イメージセンサの前記イメージエリアに前記電荷を蓄積するステップである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記電子イメージセンサ（２０２）の前記イメージエリア（２０４）から前記電荷を前記電子イメージセンサの記憶エリア（２０６）に転送するステップ（５１０）をさらに含み、前記記憶エリアは前記イメージエリアより小さいことからなる、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記電子イメージセンサ（２０２）の前記基板（３０２）に前記第２の電圧（４１０）を供給する前記ステップ（５０８）に先立ち、前記対象シーンからの前記入射光を遮蔽するために機械式シャッタを閉じるステップ（５０６）をさらに含む、請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
対象シーンをデジタルに取込むための装置において、
基板（３０２）を有する電子イメージセンサ（２０２）と、
前記電子イメージセンサに動作可能に結合されて、前記電子イメージセンサの前記基板に第１の電圧（４０６）および第２の電圧（４１０）を供給する基板駆動回路（２２２）であって、該基板駆動回路は、前記電子イメージセンサを前記対象シーンからの入射光に露出させて前記電子イメージセンサに電荷を蓄積する露出期間中、前記電子イメージセンサの前記基板に前記第１の電圧を供給するように構成され、該基板駆動回路は、さらに、前記露出期間後に、前記電子イメージセンサの前記基板に、前記第１の電圧より低い電圧である前記第２の電圧を供給するように構成されることからなる、基板駆動回路（２２２）と、
前記電子イメージセンサに結合されて、前記電子イメージセンサからの前記電荷を出力する出力レジスタ（２０８）
を備える、装置。
【請求項７】
前記電子イメージセンサ（２０２）は、イメージエリア（２０４）と記憶エリア（２０６）とを有し、前記記憶エリアは前記イメージエリアより小さい、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記基板駆動回路（２２２）は、前記電子イメージセンサ（２０２）の前記イメージエリア（２０４）の前記基板（３０２）にのみ前記第１および第２の電圧（４０６、４１０）を供給するように構成される、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記電子イメージセンサ（２０２）に結合されて、前記電子イメージセンサの前記イメージエリア（２０４）から前記電子イメージセンサの前記記憶エリア（２０６）に前記電荷を転送するように構成された垂直駆動回路（２１８）をさらに備える、請求項７または８に記載の装置。
【請求項１０】
前記電子イメージセンサ（２０２）は電荷結合素子を含む、請求項６乃至９のいずれかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には、電荷結合素子に関し、特に、高さを低減した記憶エリアを有するフレーム転送ＣＣＤセンサを使用してイメージを電子的に捕捉する装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のフィルムカメラとは対照的に、デジタルカメラは、対象シーン（対象とするシーン）をデジタルに取込むために電子イメージセンサを採用する。このため、電子イメージセンサは、デジタルカメラのためのフィルムとしての役割を果たす。典型的には、電子イメージセンサは、電荷結合素子（ＣＣＤ）センサかまたは相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）センサのいずれかである。しかしながら、ＣＣＤセンサの方が、感度が高く、より低いノイズ特性を有するため、高画質を必要とする用途ではずっと広く採用されてきた。
【０００３】
フレームインターライン転送ＣＣＤセンサ、インターライン転送ＣＣＤイメージセンサおよびフレーム転送ＣＣＤセンサ等、複数の異なるタイプのＣＣＤセンサがある。本明細書において対象となるＣＣＤセンサは、フレーム転送ＣＣＤセンサである。デジタル写真術において使用される従来のフレーム転送ＣＣＤセンサは、画素領域のＣＣＤアレイとシリアルレジスタとを有する。ＣＣＤアレイは、イメージエリアと記憶エリアとを有する。ＣＣＤアレイの画素領域は、分離埋込材（isolation implant）とゲート電極とによって画定され、それらは互いに対して垂直に延在する。ＣＣＤアレイを使用して、突当る照明に応じて画素領域内に電荷を蓄積し、蓄積された電荷を読出しのためにシリアルレジスタに転送する。しかしながら、イメージエリアに比べて低減された高さを有するＣＣＤアレイの記憶エリアを、不透明なマスクで覆うことにより、光子によって誘起される電荷の蓄積を防止する。このため、記憶エリアを排他的に使用して、イメージエリア内の蓄積された電荷を読出しのためにシリアルレジスタに転送する。この記憶エリアおかげで、イメージエリア内の蓄積された電荷のほとんどを、機械式シャッタ（メカニカルシャッタ）を使用することなく照明に対する露出（または露光。以下同じ）から迅速に退避させることができ、それによりデジタルカメラのビデオモード動作が容易になる。ビデオモード動作は、デジタルカメラが露出制御および焦点制御のための情報を捕捉するために必要である。さらに、ビデオモード動作は、ユーザに対して最終イメージのリアルタイムプレビューを提供するために必要である。
【０００４】
従来のフレーム転送ＣＣＤセンサを有するデジタルカメラは、シーンの静止画を以下の方法でデジタルに取込む。ユーザ入力に応じて、ＣＣＤアレイのイメージエリアから既存の電荷をクリアし、それにより露出期間（露光期間）が開始する。露出期間中、突当る光（入射光）に応じて、電荷がイメージエリアの画素領域に蓄積される。露出期間の最後に、デジタルカメラの機械式シャッタを閉じることにより、電荷がそれ以上蓄積されないようにする。そして、イメージエリア内の蓄積された電荷を、ＣＣＤアレイの記憶エリアに迅速に転送する。次に、転送された電荷を、比較的低速で行単位でシリアルレジスタを介して読出す。
【０００５】
光がＣＣＤアレイに突当る時、光子がシリコンに吸収され、電子−正孔ペアが生成される。電子は、ＣＣＤアレイのゲート電極と基板とに既定の電圧を印加することにより、ＣＣＤアレイの画素領域に生成されるポテンシャル井戸に取込まれる。このため、電荷は、ＣＣＤアレイの露出した画素領域に蓄積される。しかしながら、高強度の光が画素領域に突当ると、非常に多くの光子がポテンシャル井戸に到達する場合があり、それによりそのポテンシャル井戸内の電荷が隣の井戸に溢れ出る場合がある。この現象を、「ブルーミング（blooming）」と呼ぶ。ブルーミングを制御する一般的な方法は、「垂直アンチブルーミング（vertical anti-blooming）」法である。垂直アンチブルーミング法は、ポテンシャル井戸と基板との間に、隣接する井戸間の電荷の流れに抗する障壁よりも低いポテンシャル障壁を確立する。このため、非常に多くの光が画素領域に突当ると、過度な電荷は、隣接する井戸に流れ込まず、単に基板内に排出される。アンチブルーミング排出の作用は、基板に印加されるＤＣ電位によって制御される。基板に印加される電位が増大すると、ブルーミングを生じることく、過度の照明に耐える井戸の能力もまた増大する。しかしながら、電位のかかる増大により、井戸の電荷容量が低減する。
【０００６】
不都合なことに、アンチブルーミング排出は、井戸の容量に厳密な制限を確立しない。このため、井戸が蓄積された電荷で一杯になると、過度な電荷は、井戸が漸近的に井戸容量に達するまで時間経過とともに排出され続け、それによりデジタルカメラのイメージ捕捉プロセス中に問題がもたらされる可能性がある。ＣＣＤアレイの記憶エリアがイメージエリアより小さいため、蓄積された電荷が迅速に記憶エリアに転送されると、蓄積された電荷の一部は、蓄積された電荷の十分な行がシリアルレジスタを介して読出されるまでイメージエリアに残らなければならない。ＣＣＤアレイの記憶エリアは、典型的には、アンチブルーミング排出機能を有していない。このため、記憶エリアに迅速に転送される飽和電荷は減少しない。しかしながら、イメージエリアに残っている飽和電荷は、減少し続ける。したがって、結果としてのイメージは、イメージに明るい部分とそれより暗い部分とをもたらすアーティファクトを有する可能性があり、それらは、目に見える線によって分離される。かかるアーティファクトを、本明細書では「飽和アーティファクト」と呼ぶ。イメージの明るい部分は、記憶エリアに迅速に転送された飽和電荷に対応し、より暗い部分は、イメージエリアに残されたままであった飽和電荷に対応する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した問題に鑑みて、結果としてのデジタルイメージの飽和アーティファクトが低減するように、高さを低減した記憶エリアを有するフレーム転送ＣＣＤセンサを使用してイメージを電子的に捕捉するための装置および方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
高さを低減した記憶エリアを有するフレーム転送ＣＣＤセンサを使用してイメージを電子的に捕捉するための装置および方法は、露出期間後にＣＣＤセンサのイメージエリアにおけるＣＣＤセンサのエネルギープロファイルを変更することにより、結果として生じるデジタルイメージの飽和アーティファクトを低減する。ＣＣＤセンサのイメージエリアのエネルギープロファイルを、蓄積された電荷の大部分がＣＣＤセンサのイメージエリアから記憶エリアに転送される時にＣＣＤセンサのイメージエリアに残っている飽和電荷の散逸が大幅に低減されるように、イメージエリアの基板に印加される電位を低減することにより、変更する。このため、イメージエリアと記憶エリアとにおける飽和電荷がそれらの初期レベルに実質的に維持され、その結果、デジタルイメージの飽和アーティファクトが低減する。
【０００９】
本発明による装置は、基板を有する電子イメージセンサと、基板駆動回路と、出力レジスタと、を有する。基板駆動回路は、電子イメージセンサが対象シーンからの入射光にさらされて、電子センサに電荷を蓄積する露出期間中、電子イメージセンサの基板に第１の電圧を供給するように構成される。さらに、基板駆動回路は、露出期間後に、第１の電圧より低い電圧である第２の電圧を基板に供給するように構成される。本装置の電子センサは、電荷結合素子を含んでもよい。
【００１０】
１実施形態では、電子イメージセンサは、イメージエリアと記憶エリアとを含む。電子センサの記憶エリアは、イメージエリアより小さい。この実施形態では、基板駆動回路を、電子イメージセンサのイメージエリアの基板にのみ第１および第２の電圧を供給するように構成してもよい。また、基板駆動回路を、電子イメージセンサから既存の電荷をクリアするために、電子イメージセンサの基板に対し第１の電圧より高い第３の電圧を供給するように構成してもよい。
【００１１】
１実施形態では、本装置は、電子イメージセンサのイメージエリアから電子センサの記憶エリアに電荷を転送するように構成された垂直駆動回路を有する。
【００１２】
本発明による方法は、電子イメージセンサの基板に第１の電圧を供給するステップと、対象シーンからの入射光に対し電子イメージセンサを既定の露出期間だけ露出させて、電子イメージセンサに電荷を蓄積するステップと、既定の露出期間後に電子イメージセンサの基板に、第１の電圧より低い電圧である第２の電圧を供給するステップと、電子イメージセンサから電荷を出力するステップと、を含む。本方法は、基板に第２の電圧を供給するステップに先立ち、対象シーンからの入射光を遮蔽するために機械式シャッタを閉じるステップをさらに含むことができる。
【００１３】
１実施形態では、基板に第２の電圧を供給するステップは、電子イメージセンサのイメージエリアの基板にのみ第２の電圧を供給するステップである。この実施形態では、入射光に対し電子イメージセンサを露出させるステップは、電子センサのイメージエリアのみを対象シーンからの入射光に対し既定の露出期間だけ露出させて、電子イメージセンサのイメージエリアに電荷を蓄積するステップである。この実施形態では、本方法は、電子イメージセンサのイメージエリアからの電荷を、電子イメージセンサのイメージエリアより小さい電子イメージセンサの記憶エリアに転送するステップをさらに含むことができる。
【００１４】
１実施形態では、本方法は、電子イメージセンサから既存の電荷をクリアするステップをさらに含む。この電子イメージセンサをクリアするステップは、第１の電圧より高い第３の電圧を電子イメージセンサの基板に供給するステップを含むことができる。
【００１５】
本発明の他の態様および利点は、本発明の原理を例示する添付図面並びに以下の詳細な説明から明らかとなろう。
【実施例】
【００１６】
図１に、本発明によるデジタルイメージング装置１００を示す。デジタルイメージング装置は、フレーム転送電荷結合素子（ＣＣＤ）センサを利用して、シーンからの突当る光（入射光）に応じて蓄積された電荷の形態で対象シーンを取込む。デジタルイメージング装置は、生成されたデジタルイメージにおける飽和アーティファクトが大きく低減されるように、蓄積された電荷を処理するように設計される。したがって、デジタルイメージング装置によって取込まれた明るいシーンのイメージの品質が大幅に向上する。
【００１７】
デジタルイメージング装置１００は、図１に示すように、制御機構１０６に接続されるレンズ１０２と機械式シャッタ１０４とを有する。制御機構は、対象シーンに焦点を合せるためにレンズを調整するように動作する。さらに、制御機構は、機械式シャッタを開閉することにより積分期間すなわち露出期間を制御するよう動作する。デジタルイメージング装置は、さらに、イメージ捕捉ユニット１０８と、相関二重サンプリング（correlated double sampling:ＣＤＳ）ユニット１１０と、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）１１２と、デジタル信号処理（ＤＳＰ）回路１１４と、記憶ユニット１１６と、マイクロコントローラ１１８と、を含む。イメージ捕捉ユニットは、対象シーンを蓄積された電荷として電子的に取込むように動作する。この蓄積された電荷のことを、本明細書では、アナログイメージ信号と呼ぶ場合がある。そして、イメージ捕捉ユニットは、処理するためにアナログイメージ信号を逐次出力する。イメージ捕捉ユニットについては、後でより詳細に説明する。
【００１８】
デジタルイメージング装置１００のＣＤＳユニット１１０は、イメージ捕捉ユニット１０８からアナログイメージ信号に含まれるノイズを低減するように動作する。そして、ノイズが低減された信号は、ＡＤＣ１１２に送信される。ＡＤＣは、アナログイメージ信号からのノイズが低減された信号をデジタルイメージ信号に変換する。そして、デジタルイメージ信号は、ＤＳＰ回路１１４によって受取られ、そこで、デモザイク（demosaic）処理され格納するために圧縮される。さらに、ＤＳＰ回路は、取込まれたイメージを強化（または改善）するために１つまたは複数のイメージ処理技術を実行してもよい。そして、処理されたイメージは、デジタルイメージング装置の記憶ユニット１１６に格納される。例として、記憶ユニットは、フラッシュメモリであってもよい。デジタルイメージング装置のコンポーネントは、マイクロコントローラ１１８によって制御される。
【００１９】
図２に、デジタルイメージング装置１００のイメージ捕捉ユニット１０８のブロック図を示す。図２に示すように、イメージ捕捉ユニットは、フレーム転送ＣＣＤアーキテクチャにしたがって構成されるＣＣＤセンサ２０２を含む。ＣＣＤセンサは、イメージエリア２０４と、記憶エリア２０６と、シリアルレジスタ２０８と、を有する。ＣＣＤセンサのイメージエリアと記憶エリアとは、構造的に同様である。しかしながら、記憶エリアは不透明な遮蔽物によってマスクされている。このため、機械式シャッタ１０４が開かれた時、イメージエリアのみが照明に露出される。さらに、記憶エリアは、イメージエリアと比較して高さが低減されている。記憶エリアの幅は、イメージエリアと同じである。
【００２０】
ＣＣＤのイメージエリア２０４および記憶エリア２０６は、平行なゲート電極２１０と平行な分離埋込材２１２とを有する。例示的な実施形態では、ゲート電極は多結晶シリコン（poly-Si）から形成され、分離埋込材はｐ＋領域である。平行なゲート電極は水平に延在し、平行な分離埋込材は垂直に延在する。図２には数個のゲート電極および分離埋込材しか示していないが、ＣＣＤのイメージエリアおよび記憶エリアは、さらなるゲート電極および分離埋込材を含む。ゲート電極および分離埋込材は、画素領域２１４によって示すように、画素領域を画定する。この例示的な実施形態では、画素領域２１４は、分離埋込材２１２Ｂおよび２１２Ｃと２つのゲート電極２１０Ｄおよび２１０Ｅとによって画定されるＣＣＤセンサ２０２の部分である。画素領域に含まれるゲート電極の数は、フレーム転送ＣＣＤセンサの電荷転送相方式（charge transport phase scheme）を表す。例示的な実施形態では、ＣＣＤセンサ２０２は、２相電荷転送方式を利用する。しかしながら、ＣＣＤセンサは、３相または４相電荷転送方式等、異なる電荷転送方式を利用してもよい。これらの代替方式では、ＣＣＤセンサの画素領域は、追加のゲート電極によって画定される。
【００２１】
図３に、図２の線３−３に沿ったＣＣＤセンサ２０２の部分断面図を示す。図３に示すように、ＣＣＤセンサは、ｎ型基板３０２と、ｐ型領域３０４と、ｎ型領域３０６と、ゲート酸化膜３０８と、を含む。ゲート電極２１０Ｄと分離埋込材２１２Ｂおよび２１２Ｃも示されている。ゲート電極２１０Ｄおよび基板に印加される電圧により、画素領域２１４におけるＣＣＤセンサのエネルギープロファイルを変化させることができる。図４のエネルギー図に示すように、ＣＣＤセンサのエネルギープロファイルを、ゲート電極に印加される電圧かまたは基板に印加される電圧のいずれかによって変化させることができる。
【００２２】
図４に示すように、ゲート電極２１０Ｄにおける電圧（Ｖｇ）が０Ｖであり、基板３０２における電圧（Ｖｓ）が１８Ｖである場合、ＣＣＤセンサ２０２のエネルギープロファイルは、エネルギー曲線４０２によってほぼ画定される。同様に、Ｖｇが８ＶでありＶｓが２８Ｖである場合、エネルギープロファイルは、エネルギー曲線４０４によってほぼ画定される。エネルギー曲線４０２および４０４は、これらの条件下で、画素領域２１４の電荷が基板を通って排出されることを示す。しかしながら、Ｖｇが８ＶでありＶｓが１８Ｖである場合、エネルギープロファイルは、エネルギー曲線４０６によってほぼ画定され、それは電荷を保持するためのポテンシャル井戸４０８を有する。露出期間中に、曲線４０６によって画定されるようなエネルギープロファイルを使用することにより、突当る光子によって生成される電荷が蓄積される。エネルギー曲線４０６は、過剰な電荷が基板を通って排出されるが隣接する画素領域に溢れ出ないように構成される。このため、エネルギー曲線４０６は、隣接する画素領域間の障壁より低い、ｎ型領域３０６と基板３０２との間のポテンシャル障壁を含み、それはアンチブルーミング制御を提供する。しかしながら、このポテンシャル障壁を、エネルギー曲線４１０によって示すように、Ｖｓを低減することによって上昇させることができる。曲線４１０によってほぼ画定されるエネルギープロファイルは、Ｖｇが８ＶでありＶｓが１５Ｖである場合に生成される。後述するように、曲線４０６および４１０によってほぼ画定されるＣＣＤセンサ２０２のエネルギープロファイルを使用することにより、取込まれたイメージの飽和アーティファクトが低減される。
【００２３】
再び図２を参照すると、イメージ捕捉ユニット１０８は、タイミング発生器２１６と、垂直駆動回路２１８と、水平駆動回路２２０と、基板駆動回路２２２と、増幅器２２４と、をさらに有する。タイミング発生器は、垂直駆動回路と水平駆動回路と基板駆動回路とにタイミング信号を提供する。垂直駆動回路は、イメージエリア２０４と記憶エリア２０６との両方におけるゲート電極２１０にゲート電圧を供給する。露出期間中、垂直駆動回路は、選択されたゲート電極にゲート電圧を供給し、イメージエリアの画素領域にポテンシャル井戸を生成して電荷を蓄積する。露出期間後、垂直駆動回路は、イメージエリアから蓄積された電荷を記憶エリアを介してシリアルレジスタ２０８に垂直に転送するために段階的にゲート電圧を供給する。最初に、蓄積された電荷は、記憶エリアに迅速に転送される。そして、転送された電荷は、アナログイメージ信号として行単位でシリアルレジスタを介して逐次読出される。シリアルレジスタが蓄積された電荷の行を逐次読出すために必要な電圧は、水平駆動回路によって供給される。例示的な実施形態では、垂直および水平駆動回路は、０Ｖまたは８Ｖのいずれかを供給する。そして、シリアルレジスタからのアナログイメージ信号は、ＣＤＳユニット１１０に送信される前に増幅器２２４によって増幅される。
【００２４】
イメージ捕捉ユニット１０８の基板駆動回路２２２は、ＣＣＤセンサ２０２のイメージエリア２０４の基板３０２に対し基板電圧を提供する。基板駆動回路は、３つの電圧、すなわち高電圧、中間電圧および低電圧のうちの１つを供給するように構成される。基板駆動回路は、イメージエリアから既存の電荷をクリアするために基板に高電圧を供給する。露出期間中、基板駆動回路は、ポテンシャル井戸を生成するために基板に中間電圧を供給する。読出し中、基板駆動回路は、蓄積された電荷を記憶エリアに高速で転送した後にイメージエリアに残っている飽和電荷の散逸を低減するために、基板に低電圧を供給する。これにより、イメージエリアに残っている飽和電荷と記憶エリアの飽和電荷とが、それらの初期レベルで維持され、それにより飽和アーティファクトが低減する。例示的な実施形態では、基板駆動回路は、１５、１８または２８Ｖを供給する。
【００２５】
高さを低減した記憶エリアを有するフレーム転送ＣＣＤセンサを使用してイメージを電子的に捕捉する方法を、図５を参照して説明する。ステップ５０２において、露出期間を開始するために、フレーム転送ＣＣＤセンサのイメージエリアから既存の電荷をクリアする。イメージエリアのゲート電極の電圧を０Ｖに設定することにより、イメージエリアをクリアしてもよい。代替的に、イメージエリアの基板に高基板電圧をパルスで与えることによってイメージエリアをクリアしてもよい。例として、高基板電圧は２８Ｖであってもよい。次に、ステップ５０４において、露出期間の終了まで、突当る照明（入射照明）に応答してイメージ領域に電荷を蓄積する。この期間中、イメージエリアのアクティブ化されたゲート電極に印加される電圧は、高ゲート電圧、たとえば８Ｖであり、イメージエリアの基板に印加される電圧は、中間基板電圧、たとえば１８Ｖである。ステップ５０６において、露出期間を終了するために機械式シャッタを閉じる。突当る照明の強度と露出期間の持続時間に応じて、蓄積された電荷の一部が飽和電荷となる場合がある。これら飽和電荷は、アンチブルーミング効果のために基板を通して排出されることになる。次に、ステップ５０８において、イメージエリアの基板における電圧を、低基板電圧、たとえば１５Ｖまで低減し、基板を通して排出される飽和電荷の量を低減するために基板に対しより高いポテンシャル障壁を生成する。
【００２６】
次に、ステップ５１０において、ＣＣＤセンサ２０２のイメージエリア内の蓄積された電荷を、シリアルレジスタに向ってＣＣＤセンサの記憶エリアに迅速に転送する。しかしながら、記憶エリアがイメージエリアより小さいため、蓄積された電荷の一部は、イメージエリアに残る。イメージエリアの基板に対するポテンシャル障壁が増大しているため、イメージエリアに残っている飽和電荷は、基板を通してそれほど排出されない。ステップ５１２において、転送された電荷は、行単位でシリアルレジスタを通して逐次読出される。飽和電荷は読出し中に初期レベルにほぼ維持されるため、生成されるイメージにおける飽和アーティファクトが低減する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明によるデジタルイメージング装置のブロック図である。
【図２】デジタルイメージング装置のイメージ捕捉ユニットのブロック図である。
【図３】イメージ捕捉ユニットに含まれるＣＣＤセンサのイメージエリアの部分断面図である。
【図４】イメージエリアの画素領域のエネルギー図であり、ゲート電極と基板に印加される異なる電位に対する種々のエネルギー曲線を示す。
【図５】高さを低減した記憶エリアを有するフレーム転送ＣＣＤセンサを使用して、イメージを電子的に捕捉する方法のプロセスフロー図である。
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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2004529582.tif 000026
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