(57)【要約】【課題】IT型CCDでの暗電流を低減させることができる固体撮像素子、固体撮像装置およびその駆動方法を提供。【解決手段】固体撮像素子36は、トランスファシフトゲート42を含む電極の形成位置が電極V3およびV4と連続して配置されることにより垂直転送路40のトランスファシフトゲート42を含む電極V3およびV4での信号電荷の待機を避けて、結果として、水平転送期間中、トランスファシフトゲート42を含む電極での信号電荷の待機を避ける。【選択図】図１
2007288131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写界からの入射光を光電変換により信号電荷に変換する複数の受光素子が２次元状に配され、該複数の受光素子それぞれに隣接して、前記信号電荷を転送する電極が垂直方向に形成された垂直転送手段と、前記複数の受光素子それぞれと前記垂直転送手段との間に該垂直転送手段の電極に付随して形成され、前記複数の受光素子それぞれが蓄積した信号電荷を前記垂直転送手段に読み出すゲート手段と、前記垂直転送手段に対して直交する水平方向に転送する電極が形成された平転送手段とを含む固体撮像素子において、該固体撮像素子は、
前記ゲート手段を含む電極が連続して配置されることを特徴とする固体撮像素子。
【請求項２】
請求項１に記載の固体撮像素子において、該固体撮像素子は、垂直方向に配される受光素子間に前記垂直転送手段における一組の電極群として第１から第４の電極、第１から第８の電極および第１から第16の電極のいずれかの組に形成され、前記一組の電極群において連続して配置された前記ゲート手段を含む電極が２電極おきに形成されることを特徴とする固体撮像素子。
【請求項３】
請求項１または２に記載の固体撮像素子が用いられた固体撮像装置において、該装置は、
前記ゲート手段に対して前記受光素子に蓄積した信号電荷を読み出すタイミング信号を生成するタイミング生成手段と、
供給されるタイミング信号に応じて前記垂直転送手段の電極に印加し、前記信号電荷を転送する駆動信号を生成する駆動生成手段とを含むことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項４】
被写界からの入射光を光電変換により信号電荷に変換する複数の受光素子が２次元状に配され、該複数の受光素子それぞれに隣接して、前記信号電荷を転送する電極が垂直方向に形成された垂直転送手段と、前記複数の受光素子それぞれと前記垂直転送手段との間に該垂直転送手段の電極に付随して形成され、前記複数の受光素子それぞれが蓄積した信号電荷を前記垂直転送手段に読み出すゲート手段と、前記垂直転送手段に対して直交する水平方向に転送する電極が形成された平転送手段とを含む固体撮像素子と、
前記ゲート手段に対して前記受光素子に蓄積した信号電荷を読み出すタイミング信号を生成するタイミング生成手段と、
供給されるタイミング信号に応じて前記垂直転送手段の電極に印加し、前記信号電荷を転送する駆動信号を生成する駆動生成手段とを含む固体撮像装置において、
前記固体撮像素子は、前記ゲート手段を含む電極の形成位置が交互に配置され、
前記駆動生成手段は、前記ゲート手段を含む電極で前記信号電荷の待機を回避する駆動信号を生成し、
該装置は、さらに、前記入射光を基に求めた撮影状況に応じた前記駆動信号の生成を制御する制御手段を含むことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項５】
請求項４に記載の装置において、前記駆動生成手段は、前記信号電荷の待機を回避する駆動信号として、前記ゲート手段を含む電極に印加する駆動信号を水平転送の開始前に、生成する３値のうち、最低レベルに変更させ、前記ゲート手段を含む電極に印加する駆動信号に対して前記水平転送の終了後に中間レベルに変更させることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項６】
請求項５に記載の装置において、前記駆動生成手段は、４相ないし16相の駆動信号を生成することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項７】
請求項４または５に記載の装置において、該装置は、該装置内の温度を測定する測定手段を含むことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項８】
請求項４または５に記載の装置において、前記制御手段は、所定の撮影感度より高い撮影感度の設定に応じて前記信号電荷の待機を回避する駆動信号を生成させる制御信号を生成することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項９】
請求項４または５に記載の装置において、前記制御手段は、所定の温度より高い測定した温度に応じて前記信号電荷の待機を回避する駆動信号を生成させる制御信号を生成することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項１０】
請求項７に記載の装置において、前記制御手段は、前記測定手段で測定した温度が所定の温度より高い測定した温度に応じて前記信号電荷を読み出すフィールド数を増やし、所定の露光時間より長い露光時間に応じて前記信号電荷を読み出すフィールド数を減らす駆動信号を生成させる制御信号を生成することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項１１】
請求項５に記載の装置において、前記制御手段は、設定された撮影感度の増加に応じて相対的に転送相数を多くする駆動、かつ前記信号電荷を読み出す回数を増やす複数の設定から選択して、選択に応じて駆動させるように制御することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項１２】
請求項７に記載の装置において、前記制御手段は、前記測定手段で測定した温度の増加に応じて相対的に転送相数を多くする駆動、かつ前記信号電荷を読み出す回数を増やす複数の設定から選択して、選択に応じて駆動させるように制御することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項１３】
請求項11または12に記載の装置において、前記制御手段は、前記複数の設定から複数回のインタレース走査により前記信号電荷を読み出す駆動の一つを選択し、選択に応じて駆動させるように制御することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項１４】
請求項13に記載の装置において、該装置は、前記複数の設定にプログレッシブ走査により前記信号電荷を読み出す駆動の設定を含み、前記複数の設定された駆動から一つを選択し、選択に応じて駆動させるように制御することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項１５】
被写界からの入射光を光電変換により信号電荷に変換する複数の受光素子が２次元状に配され、該複数の受光素子それぞれから蓄積した信号電荷を読み出して、該信号電荷を垂直方向と水平方向に順次転送し、該信号電荷を電気信号に変換して、出力する固体撮像装置の駆動方法において、該方法は、
前記入射光を基に求めた撮影状況に応じた前記タイミング信号の生成を制御する第１の工程と、
前記受光素子に蓄積した信号電荷を読み出すタイミング信号を生成する第２の工程と、
前記蓄積した信号電荷を読み出す駆動信号および該信号電荷を垂直方向に転送する駆動信号を生成する第３の工程とを含み、
第３の工程は、前記信号電荷の待機を回避する駆動信号を前記撮影状況に応じて生成することを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
【請求項１６】
請求項15に記載の方法において、前記信号電荷の待機を回避する駆動信号は、前記撮影状況に応じて、位相の異なる複数の駆動信号のうち、前記信号電荷を読み出す電極に印加する駆動信号に対して水平転送の開始前に、生成する３値のうち、最低レベルに変更させ、前記信号電荷を読み出す電極に印加する駆動信号に対して前記水平転送の終了後に中間レベルに変更させることを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
【請求項１７】
請求項15または16に記載の方法において、第３の工程は、前記撮影状況として所定の撮影感度より高い撮影感度の設定に応じて前記信号電荷の待機を回避する駆動信号を生成することを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
【請求項１８】
請求項15または16に記載の方法において、該方法は、第１の工程の前に、搭載した測定センサであらかじめ温度を測定し、
第３の工程は、前記撮影状況として所定の温度より高い測定した温度に応じて前記信号電荷の待機を回避する駆動信号を生成することを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
【請求項１９】
請求項15または16に記載の方法において、該方法は、第１の工程の前に、搭載した測定センサであらかじめ温度を測定し、
該方法は、さらに、所定の温度より高い測定した温度に応じて前記信号電荷を読み出すフィールド数を増やし、所定の露光時間より長い露光時間に応じて前記信号電荷を読み出すフィールド数を減らす駆動信号を生成させる制御信号を生成することを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
【請求項２０】
請求項16に記載の方法において、第１の工程は、設定された撮影感度の増加に応じて相対的に転送相数を多くする駆動、かつ前記信号電荷を読み出す回数を増やす複数の設定から選択して、選択に応じて駆動させるように制御することを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
【請求項２１】
請求項16に記載の方法において、該方法は、第１の工程の前に、搭載した測定センサであらかじめ温度を測定し、
第１の工程は、前記測定した温度に応じて相対的に転送相数を多くする駆動、かつ前記信号電荷を読み出す回数を増やす複数の設定から選択して、選択に応じて駆動させるように制御することを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
【請求項２２】
請求項15または16に記載の装置において、第１の工程は、前記複数の設定から複数回のインタレース走査により前記信号電荷を読み出す駆動の一つを選択し、選択に応じて駆動させるように制御することを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
【請求項２３】
請求項22に記載の方法において、該方法は、前記複数の設定にプログレッシブ走査により前記信号電荷を読み出す駆動の設定を含み、前記複数の設定された駆動から一つを選択し、選択に応じて駆動させるように制御することを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子、固体撮像装置およびその駆動方法に関し、とくに、画像信号の生成にともなう暗電流低減を図る技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像素子を適用した画像入力装置には、画質の良好な画像信号の生成が求められている。この画像の生成において暗電流がノイズの原因である。これらの原因対策には、たとえば特許文献１および２のようにいくつか提案がされている。特許文献１および２は、ともに、FIT（Frame Interline Transfer）型CCD（Charge Coupled Device）における暗電流対策である。
【０００３】
この対策における開示内容を以下に簡単に示す。特許文献１は、水平走査期間中ピン止めされた受光素子と同様の状況下に電荷を待機させて、界面順位からの暗電流の発生を抑制する。また。特許文献２は、蓄積郎を２相CCDとして、水平走査期間中は垂直転送電極に負値を与えて、ピニング状態にする。
【０００４】
ところで、暗電流発生の支配要因は、主に、垂直転送路のCCDである。特許文献１および２は、電荷滞在時間の長い蓄積部をできるだけピニングさせる技術である。しかしながら、撮像部と異なるCCD構造であることから、IT（Interline Transfer）型CCDの暗電流低減には適用できない。
【０００５】
一方、IT型CCDは、FIT型CCDの蓄積部と異なる。通常、IT型CCDは、受光素子から蓄積した信号電荷を垂直転送路に読み出すトランスファシフトゲート, すなわちTGを兼ねた電極とそうでない電極とが交互に並んでおり、４相、８相などの転送方式がとられている。
【０００６】
また、特許文献３は、FIT型CCDに限らず、垂直転送路のポテンシャル容量を小さくすることで暗電流を低減させることが記載されている。ポテンシャル容量を小さくすることとは、主に、形成するポテンシャルの面積を狭くすることである。
【特許文献１】特開平9−181292号公報
【特許文献２】特開平8−279608号公報
【特許文献３】特開平5−286470号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、垂直転送路上における暗電流の支配要因をさらに分析すると、TGを兼ねた電極での待機時間が長いと暗電流が増加するという知見が得られた。これは、単に、特許文献３のように、垂直転送路のポテンシャル容量を小さくするだけでは十分暗電流を低減させることができないことを意味する。
【０００８】
本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、IT型CCDでの暗電流を従来の低減に比べて十分に低減させることができる固体撮像素子、固体撮像装置およびその駆動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上述の課題を解決するために、被写界からの入射光を光電変換により信号電荷に変換する複数の受光素子が２次元状に配され、この複数の受光素子それぞれに隣接して、信号電荷を転送する電極が垂直方向に形成された垂直転送手段と、複数の受光素子それぞれと垂直転送手段との間にこの垂直転送手段の電極に付随して形成され、複数の受光素子それぞれが蓄積した信号電荷を垂直転送手段に読み出すゲート手段と、垂直転送手段に対して直交する水平方向に転送する電極が形成された平転送手段とを含む固体撮像素子において、この固体撮像素子は、ゲート手段を含む電極の形成位置が連続して配置されることを特徴とする。
【００１０】
本発明の固体撮像素子は、ゲート手段を含む電極の形成位置が連続して配置されることにより垂直転送手段のゲート手段を含む電極での信号電荷の待機を避けて、結果として、水平転送期間中、ゲート手段を含む電極での信号電荷の待機を避けることができる。
【００１１】
本発明は上述の課題を解決するために、被写界からの入射光を光電変換により信号電荷に変換する複数の受光素子が２次元状に配され、この複数の受光素子それぞれに隣接して、信号電荷を転送する電極が垂直方向に形成された垂直転送手段と、複数の受光素子それぞれと垂直転送手段との間にこの垂直転送手段の電極に付随して形成され、複数の受光素子それぞれが蓄積した信号電荷を垂直転送手段に読み出すゲート手段と、垂直転送手段に対して直交する水平方向に転送する電極が形成された平転送手段とを含む固体撮像素子と、ゲート手段に対して受光素子に蓄積した信号電荷を読み出すタイミング信号を生成するタイミング生成手段と、供給されるタイミング信号に応じて垂直転送手段の電極に印加し、信号電荷を転送する駆動信号を生成する駆動生成手段とを含む固体撮像装置において、固体撮像素子は、ゲート手段を含む電極の形成位置が交互に配置され、駆動生成手段は、ゲート手段を含む電極で信号電荷の待機を回避する駆動信号を生成し、この装置は、さらに、入射光を基に求めた撮影状況に応じた駆動信号の生成を制御する制御手段を含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明の固体撮像装置は、ゲート手段を含む電極の形成位置が交互に配置された固体撮像素子を用い、制御手段で入射光を基に求めた撮影状況に応じた駆動信号の生成を制御し、駆動生成手段でゲート手段を含む電極での信号電荷の待機を回避する駆動信号を生成させることにより撮影状況に応じてゲート手段を含む電極での信号電荷の待機を避けて、結果として、水平転送期間中、ゲート手段を含む電極での信号電荷の待機を避けることができる。
【００１３】
本発明は上述の課題を解決するために、被写界からの入射光を光電変換により信号電荷に変換する複数の受光素子が２次元状に配され、この複数の受光素子それぞれから蓄積した信号電荷を読み出して、この信号電荷を垂直方向と水平方向に順次転送し、この信号電荷を電気信号に変換して、出力する固体撮像装置の駆動方法において、この方法は、入射光を基に求めた撮影状況に応じたタイミング信号の生成を制御する第１の工程と、受光素子に蓄積した信号電荷を読み出すタイミング信号を生成する第２の工程と、蓄積した信号電荷を読み出す駆動信号およびこの信号電荷を垂直方向に転送する駆動信号を生成する第３の工程とを含み、第３の工程は、信号電荷の待機を回避する駆動信号を前記撮影状況に応じて生成することを特徴とする。
【００１４】
本発明の固体撮像装置の駆動方法は、入射光を基に求めた撮影状況に応じたタイミング信号の生成を制御し、受光素子に蓄積した信号電荷を読み出すタイミング信号を生成し、蓄積した信号電荷を読み出す駆動信号およびこの信号電荷を垂直方向に転送する駆動信号を生成し、とくに、第３の工程で信号電荷の待機を回避する駆動信号を撮影状況に応じて生成することにより読出し位置で生じる暗電流の発生を低減させ、画質劣化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に添付図面を参照して本発明による固体撮像素子の実施例を詳細に説明する。図１を参照すると、本発明による固体撮像素子の実施例は、トランスファシフトゲート42を含む電極の形成位置が電極V3およびV4と連続して配置されることにより垂直転送路40のトランスファシフトゲート42を含む電極V3およびV4での信号電荷の待機を避けて、結果として、水平転送期間中、トランスファシフトゲート42を含む電極での信号電荷の待機を避けることができる。
【００１６】
本実施例は、本発明の固体撮像素子をディジタルカメラ10に適用した場合である。本発明と直接関係のない部分について図示および説明を省略する。以下の説明で、信号はその現れる接続線の参照番号で指示する。
【００１７】
ディジタルカメラ10は、図２に示すように、光学系12、撮像部14、前処理部16、信号処理部18、操作部20、システム制御部22、タイミング信号発生器24、ドライバ26、ストレージIF（Inter-Face）回路28、ストレージ30、モニタ32および温度センサ34を含む。
【００１８】
光学系12は、操作部20の操作に応じて被写界からの入射光を撮像部14の撮像面に結像させる機能を有する。光学系12は操作部20のズーム操作や半押し操作に応じて画角や焦点距離を調整する。
【００１９】
撮像部14には、入射光の到来方向に受光素子の配設位置に対応させて色フィルタセグメントおよび固体撮像素子36が配される。撮像部14の固体撮像素子36は、入射光を色分解し、この分解された色成分の光を、受光素子で色属性を有する信号電荷に変換し、電気信号を出力する機能を有する。本実施例の固体撮像素子36は、図１に示すように三原色R, GおよびBの色フィルタセグメントを同一水平方向の画素ピッチPPに対して隣接する行の画素を1/2画素ピッチ分ずらして配される。この固体撮像素子36は、同一垂直方向の画素ピッチPPに対して隣接する列の画素を1/2画素ピッチ分ずらして配される。固体撮像素子36は、単板の色フィルタを用い、色フィルタセグメントと受光素子38とを対応させて、配される。
【００２０】
色フィルタセグメントは、色Gに着目すると、格子状に配され、色RおよびBが完全市松パターンに配される。図１の固体撮像素子36は、露出に応じて光電変換により蓄積した信号電荷を垂直転送路40に読み出して、垂直方向に順次転送する。垂直に転送された信号電荷は、図示しない水平転送路に供給される。水平転送路は、出力アンプに向けて信号電荷を転送する。出力アンプは、フローティングディフュージョンであり、供給される信号電荷をアナログ電圧信号に変換し、出力する。
【００２１】
固体撮像素子36についてさらに説明する。固体撮像素子36における受光素子38には、蓄積した信号電荷を読み出すトランスファシフトゲート42が形成される。トランスファシフトゲート42は、垂直転送路40の直上の電極に一体的に接続され、形成される。本実施例においてトランスファシフトゲート42は隣接する２つの受光素子38において交互に配置しない、すなわち連続配置することに特徴がある。
【００２２】
トランスファシフトゲート42は、たとえば垂直転送路40を４相駆動信号φV1〜φV4で駆動させる場合、垂直転送電極V3およびV4に配置する。また、トランスファシフトゲート42は、たとえば垂直転送路40を８相駆動信号φV1〜φV８や16相駆動信号φV1〜φV16で駆動させる場合、垂直転送電極V3およびV4、ならびにV7およびV8に配置したり、垂直転送電極V3およびV4、V7およびV8、V11およびV12、ならびにV15およびV16に配置したりする。このように配置した場合、信号電荷は、４相駆動と８相駆動での垂直転送においてトランスファシフトゲート42を兼ねた電極V3およびV4、電極V3およびV4、ならびにV7およびV8での待機を避ける。また、16相駆動の垂直転送ではトランスファシフトゲート42を兼ねた電極V3およびV4、V7およびV8、V11およびV12、ならびにV15およびV16での待機を避ける。固体撮像素子36は、前述したように受光素子38を画素ずらしさせて配置させていることにより、受光素子38を迂回するように形成され、蛇行した垂直転送路（VCCD）40が形成される。
【００２３】
次に固体撮像素子36における動作について説明する。図１の固体撮像素子36は、受光素子38からトランスファシフトゲート42を介して、全画素読出しする。前述したように、固体撮像素子36には、４相駆動において垂直転送電極V3およびV4、８相駆動において電極V3およびV4、ならびにV7およびV8、16相駆動において電極V3およびV4、V7およびV8、V11およびV12、ならびにV15およびV16にトランスファシフトゲート42が形成される。この形成により、信号電荷は、隣接する受光素子38から同時に読み出しても、互いに異なる垂直転送路40に読み出される。したがって、読み出された信号電荷は、混色しない。
【００２４】
垂直転送路40に読み出した信号電荷はこれまでと同様に４相、８相および16相駆動で順次水平転送路に向けて転送される。このように全画素読出しした信号電荷は、プログレッシブ走査されることになる。この画素ずらし配列において信号電荷はプログレッシブ走査に限定されず、２フィールド読出しや４フィールド読出しによるインタレース走査によって読み出すことも可能である。
【００２５】
また、固体撮像素子36は、図１のように画素ずらしタイプに限定されるものでなく、図３に示すベイヤパターンにおける格子状の正方配列、すなわち画素ずらしのない撮像素子タイプにおいても有効である。この場合においても４相駆動において垂直転送電極V3およびV4、８相駆動において垂直転送電極V3およびV4、ならびにV7およびV8にトランスファシフトゲート42を連続形成して、同一の垂直転送路40に信号電荷が読み出す。ただし、正方配列の固体撮像素子36は、隣接したトランスファシフトゲート42から読み出しても信号電荷が混色しないようにするため信号電荷を２フィールドおよび４フィールドに時間差を設けて、インタレース読出しを行なう。
【００２６】
たとえば図4(A)に示すインタレース読出しは、２フィールド読出しである。垂直同期信号VSの供給に応じて受光素子38に蓄積した信号電荷を２つのフィールド、すなわち第１フィールドおよび第２フィールドでそれぞれ読み出す。図4(B)には、フィールドそれぞれに水平同期信号HSが所定の数含まれることを示す。図4(C)は、第１フィールドの水平同期信号HSを時間領域の拡大を示す。図4(D)〜(G)は、受光素子38に蓄積した信号電荷を水平同期信号HSのレベル“H”期間中に、垂直転送路40に読み出すタイミング関係を表わす。すなわち、第１フィールドでは垂直駆動信号φV4だけを３値の最も高い駆動信号のレベル“H”にする。これにより、信号電荷が垂直転送路40に読み出される。水平同期信号HSがレベル“H”から“L”に遷移した後、図示しない水平転送路には、互いに逆相の水平駆動信号φH1およびφH2を水平転送路に印加される。
【００２７】
また、垂直転送期間に着目し、図4(J)に示す垂直駆動信号φV1が印加されると、たとえば形成されたポテンシャル井戸（パケット）に読み出された信号電荷が保持されている。次に図4(K)に示す垂直駆動信号φV2が印加されると、ポテンシャル井戸がシフトし、このシフトにともない信号電荷が移動する。垂直駆動信号φV3、φV4が印加されると、形成されるポテンシャル井戸が一点鎖線で示すように時間経過にともない形成する位置をシフトさせる。結果的にポテンシャル井戸は、図4(J)〜(M)に示すレベル“M”とレベル“L”の印加タイミングで表わされるように移動することで水平転送路に向けて転送される。
【００２８】
図5(A)は、第２フィールドの水平同期信号HSを時間領域の拡大を示す。さらに、図5(B)〜(E)の垂直駆動信号は、拡大表示した水平同期信号HSのレベル“H”期間中に、受光素子38に蓄積した信号電荷が垂直駆動信号φV3の印加により垂直転送路40に読み出すタイミングを表わす。第２フィールドでは垂直駆動信号φV3だけが３値の最も高いレベル“H”が印加される。これにより、受光素子38に蓄積した信号電荷が垂直転送路40に読み出される。信号電荷は、図4(D)〜(G)に示した垂直駆動信号φV1〜φV4により垂直転送される。垂直転送後、水平転送路に供給された信号電荷は、水平転送路に水平駆動信号φH1およびφH2の印加により水平転送される。
【００２９】
このように電極配置し、蓄積した信号電荷を２フィールド読出しにより垂直転送路40に読み出して、垂直転送路40の信号電荷を垂直転送することにより水平走査期間中、トランスファシフトゲート42を避けた信号電荷の待機が可能になる。
【００３０】
図２に戻って、撮像部14は、固体撮像素子36からアナログ信号44を前処理部16に出力する。前処理部16はアナログフロントエンド（AFE）機能を有する。このAFE機能は、図示しないが相関二重サンプリング（CDS）によるアナログ信号に対するノイズ低減機能だけでなく、このノイズ低減したアナログ電気信号をクランプする機能、クランプした信号48を増幅する機能、増幅した信号をディジタル化する機能を有する。前処理部16は、図６に示すように、クランプ回路46、アンプ48およびA/D変換器50を含む。
【００３１】
クランプ回路46は、ノイズ低減したアナログ電気信号52を入力し、A/D変換器50から供給される信号54に応じてアナログ電気信号52をクランプし、アンプ48に出力する。アンプ48は、クランプした信号56を入力し、システム制御部22から供給される制御信号58に応じて増幅する。アンプ48は、増幅したアナログ電気信号60をA/D変換器50に出力する。A/D変換器50は、タイミング信号発生器24から供給されるタイミング信号を基にサンプリングし、ディジタル変換した画像データ62を出力する。図２に戻って、前処理部16は、前処理した画像データ62を、バス64および信号線66を介して、信号処理部18に供給する。
【００３２】
信号処理部18は、供給される画像データ46に対して制御に応じて信号処理する機能を有する。信号処理部18は、フィールド合成機能部68、オフセット補正機能部70、ホワイトバランス補正機能部72、ガンマ補正機能部74、RGB補間機能部76、輪郭強調機能部78、ノイズリダクション機能部80、彩度強調機能部82、画像拡縮機能部84、圧縮伸長機能部86を含む。フィールド合成機能部68は、２フィールドおよび４フィールド読出しによって得られた各フィールドの画像データを並べ換えて、一枚の画像データを合成する機能を有する。オフセット補正機能部70は、合成した画像データにおけるペデスタルレベルに対してオフセット成分を補正する機能を有する。
【００３３】
ホワイトバランス補正機能部72は、オフセット補正した画像データに対してホワイトバランスを調整して、補正する機能を有する。ガンマ補正機能部74は、ホワイトバランスを補正した画像データに対しガンマ補正して、階調補正する。RGB補間機能部76は、階調補正した画像データを基に、単板のRGB色フィルタを用いたことにより得られない補間対象での色フィルタセグメントの色以外の色を補間生成する機能を有する。各画素においてRGBすべての色の画像データを揃えることから、この補間を同時化と呼ぶ。図示しないが信号処理部18は、同時化した画像データを用いY/C信号を生成する。
【００３４】
輪郭強調機能部78は、生成したY/C信号を基に輪郭を求め、求めた輪郭を強調する機能を有する。ノイズリダクション機能部80は、輪郭強調した画像データに対してノイズ除去する機能を有する。彩度強調機能部82は、ノイズ除去した画像データに対して彩度を強調する機能を有する。画像拡縮機能部84は、画像データを、操作に応じて、たとえば液晶モニタに全面表示させたりサムネイル表示させたりして、所定の大きさに変換する機能を有する。圧縮伸長機能部86は、記録モードに応じて生成したY/C信号に対する圧縮や圧縮された信号を基に伸長し復元再生する機能を有する。記録モードには、JPEG（Joint Photographic Experts Group）、MPEG（Moving Picture Experts Group）およびRAWモード等がある。
【００３５】
なお、信号処理は、少なくとも、供給される画像データ62に対してフィールド合成機能部68、オフセット補正機能部70、ホワイトバランス補正機能部72、ガンマ補正機能部74およびRGB補間機能部76の順で処理することが好ましい。
【００３６】
図２に戻って、信号処理部18は、記録モードに処理された画像データを信号線66、バス64および信号線88からメディアIF回路28に供給する。また、信号処理部18は、液晶モニタ用の信号90をモニタ32に出力する。
【００３７】
操作部20は、電源スイッチ、ズームボタン、十字キーを用いたメニュー表示切替スイッチ、設定選択キー、動画モード設定部、連写速度設定部およびレリーズシャッタボタンを含む。操作部20は、図８に示すように、設定メニューの一つとしてISO（International Organization for Standardization）設定ダイヤル92を含む。ISO設定ダイヤル92は、ISO感度として100ないし1600を含み、設定した数値に応じた操作指示信号94をシステム制御部22に出力する。また、レリーズシャッタボタンは、半押し/全押し操作に応じてディジタルカメラ10の動作タイミングをシステム制御部22に出力する。レリーズシャッタボタンは、半押し操作にてAE（Automatic Exposure）およびAF（Automatic Focusing）の動作をさせる。この動作は動画表示で得られる画像を用いて、適正とする絞り、シャッタ速度および合焦距離を求める。操作部20は、レリーズシャッタボタンの半押しにともなう操作指示信号94をシステム制御部22に出力する。また、操作部20は、レリーズシャッタボタンの全押し操作により記録開始/記録終了のタイミングを示す操作指示信号94をシステム制御部22に出力する。操作部20は、操作指示信号94によって設定モードをシステム制御部22に送る。設定モードには、静止画記録および動画記録等がある。
【００３８】
システム制御部22は、操作部20からの操作指示信号94に応じた各種の制御信号を生成する機能を有する。これらの制御信号を生成するためシステム制御部22は、図９に示すように、ゲイン制御機能部96、温度制御機能部98および読出しモード制御機能部100を含む。ゲイン制御機能部96は、操作部20からISO感度設定を示す操作指示信号94を入力し、ISO感度に対応するゲイン制御信号58を生成する機能を有する。ゲイン制御機能部96は、ISO感度100、200、400、800および1600に対応したゲイン制御信号58を生成する。操作部20からISO感度設定を示す操作指示信号94は、読出しモード制御機能部100にも供給される。温度制御機能部98は、温度センサ34からの検出情報102を入力し、供給される検出情報58を基に固体撮像素子36の温度を求め、求めた温度と所定の温度閾値とを比較判定し、判定結果に応じた制御値104を読出しモード制御機能部100に出力する。
【００３９】
読出しモード制御機能部100は、読出しモードを選択し、選択した読出しモードで信号電荷を読み出すモード制御信号106を生成する機能を有する。読出しモード制御機能部100は、プログレッシブ読出しモード100a、２フィールド読出しモード100bおよび４フィールド読出しモード100cのいずれか一つで読み出すように読出し制御信号106を生成する。とくに、後述するように、受光素子38から信号電荷を読み出すゲートに対応するトランスファシフトゲート（TG）に接続された電極が連続配置せず、トランスファシフトゲート（TG）に接続されていない電極が１つおきに配置された、従来の固体撮像素子に対する読出し駆動を制御する場合、読出しモード制御機能部100は、駆動相数および読出しモードも選択し、選択に応じてモード制御信号を生成する機能を有する。この場合、読出しモード制御機能部100は、操作部20からISO感度設定を示す操作指示信号94および制御値104のいずれか一方に応じてモード制御信号106を生成する。読出しモード制御機能部100は、たとえば、ISO感度が高感度に設定された場合や温度Tが高温を示す場合、相対的に転送相数の多い駆動方式を選択し、かつ相対的に読出し回数、すなわちフィールド数の多い読出しモードにするモード制御信号106を生成する。
【００４０】
読出しモード制御機能部100は、操作部20からISO感度設定を示す操作指示信号94および制御値104のいずれか一方に応じてこれらの読出しモードから一つを選択し、選択した読出しモードで信号電荷を読み出すようにモード制御信号106を生成し、生成したモード制御信号106をタイミング信号発生器24およびドライバ26に出力する。
【００４１】
再び図２に戻って、システム制御部22は、図示しないが設定・操作対応制御機能部を含む。設定・操作対応制御機能部は、操作部20からの操作信号56や検出した温度を設定条件として取得し、設定条件に応じて信号処理部18を制御する制御信号108を生成し、バス64および信号線66を介して、制御信号108を信号処理部18に出力する。制御信号108は、バス64および信号線88を介して、ストレージIF回路28にも供給される。
【００４２】
タイミング信号発生器24は、撮像部14用の垂直および水平同期信号、フィールドシフトゲート信号、垂直および水平タイミング信号、ならびにOFD（Over-Flow Drain）信号等、前処理部16のサンプリング・変換に関わるタイミング信号等を生成する機能を有する。タイミング信号発生器24は、システム制御部22から供給されるモード制御信号106に応じた各種のタイミング信号110を生成する。タイミング信号110は、全画素読出し、２フィールド、４フィールド等のモードに応じた信号である。タイミング信号発生器24は、これらのタイミング信号110をドライバ26に出力する。
【００４３】
ドライバ26は、供給される各種のタイミング信号110を用い、垂直および水平駆動信号を生成する機能を有する。ドライバ26は、モード制御信号106に応じた制御に応じた駆動相数を調整し、駆動信号を生成する。このように、ドライバ26は、読出しモードに合わせて信号電荷を読み出すように垂直および水平駆動信号112を撮像部14に供給する。
【００４４】
ストレージIF回路28は、たとえば扱う記録媒体に応じて画像データの記録/再生を制御するインタフェース制御機能を有する。ストレージIF回路28は、画像データ114を半導体記録媒体であるPC（Personal Computer）カードに対する書込み/読出し制御したりUSB（Universal Serial Bus）コントローラの内蔵にともないの書込み/読出し制御したりすることができる。ストレージ30には、各種の半導体カードの規格がある。モニタ32には、液晶モニタ等が用いられる。モニタ32は、信号処理部18から供給される画像データ90を表示する。
【００４５】
温度センサ34は、周囲環境の温度を示す情報を検出する機能を有する。温度センサ34は、撮像部14の固体撮像素子36の近傍、とくに発熱量の高いフローティングディフュージョンアンプ近くに配設して、温度情報を求めることが好ましい。この配設によりディジタルカメラ10内で問題となる温度を正確に評価することが可能になる。
【００４６】
このように構成することで、IT型の固体撮像素子36を用いても、水平走査期間中、TGを兼ねた電極での待機を避けることができ、撮影時に発生する暗電流を低減させることができる。
【００４７】
ディジタルカメラ10は、上述した実施例のように、TG兼用の電極を連続配置するという特徴的な構成に限定されるものでなく、たとえ従来と同じ電極配置であっても、撮影状況に応じて動作手順に特徴を持たせる駆動により撮影時に発生する暗電流の低減を実現させることができる。この駆動について以下において開示する。
【００４８】
ディジタルカメラ10は、図10および図11に示すように、従来と同様にTG兼用の電極とTGのない電極とが交互に形成された固体撮像素子36を用いる。すなわち、４相駆動においてTG兼用の電極はV1およびV3、８相駆動においてTG兼用の電極はV1、V3、V5およびV7、16相駆動においてV1、V3、V5、V7、V9、V11、V13およびV15に形成される。
【００４９】
本実施例で固体撮像素子36は垂直転送を４相の垂直駆動信号に応じて動作させる場合について記載する。システム制御部22には、ディジタルカメラ10における閾値があらかじめ設定されている。閾値は、感度および温度の２種類を有する。本実施例での感度および温度閾値は、たとえばISO 800および50℃である。
【００５０】
図12に示すように、まず、ディジタルカメラ10が全押しされたか否か判断する（ステップS10）。レリーズシャッタボタンがS2状態にある場合（YES）、接続子Aを介して、ユーザにより設定されたISO感度の判断処理に進む（ステップS12へ）。また、レリーズシャッタボタンがS2状態にない場合（NO）、全押しされたか否かの判断処理に戻る（ステップS10へ）。
【００５１】
次にユーザにより操作部20を介して設定されたISO感度を示す操作指示情報94としてシステム制御部22に供給される。システム制御部22では、供給された操作指示情報94が感度閾値のISO 800より低い設定か否か判定する（ステップS12）。設定されたISO感度がISO 800より低い設定の場合（YES）、検出された温度の判定処理に進む（ステップS14へ）。この状況が低感度状態の設定である。低感度状態は、電子数が多く、ショートチャネル効果による飽和減衰が生じやすい状態にある。また、設定されたISO感度がISO 800以上の設定の場合（NO）、回避転送の設定に進む（ステップS16へ）。
【００５２】
次に温度センサ34から供給される検出情報94を基に求めた検出温度Tが温度閾値50℃より低いか否か判定する（ステップS14）。検出温度Tが温度閾値50℃より低い設定の場合（YES）、従来からの転送設定に進む（ステップS18へ）。また、検出温度が温度閾値50℃以上の設定の場合（NO）、回避転送の設定に進む（ステップS16へ）。この状態で垂直転送路40に生じる暗電流量に差が生じる。すなわち、暗電流が画面の上側で多く、画面の下側で少なくなるように発生することから、画像データに対してノイズ量に差が生じる。この結果、画像に画質劣化が生じる。
【００５３】
回避転送の設定は、水平走査開始前にトランスファシフトゲート42（TG）を含む電極をレベル“L”の電圧に変更し、この水平走査終了後の垂直転送にて、少なくとも、一つトランスファシフトゲート42を含む電極、すなわち電極V1をレベル“M”の電圧に変更する手順の設定である（ステップS16）。本実施例の４相駆動において電極V1およびV3には、蓄積する電子数が減少する。これにより暗電流の発生を低減させることができる。また、従来からの垂直転送設定とは、通常の垂直転送駆動させる設定である（ステップS18）。
【００５４】
回避転送の設定および従来の垂直転送設定の後、接続子Bを介して、これらの判定に応じた設定で撮像する（ステップS20）。本実施例では、図11と同じ正方格子状画素配列の固体撮像素子36を適用する。図11から明らかなように、トランスファシフトゲート42（TG）を含む電極はV1およびV3に形成される。TGを含まない電極V2およびV4は、離れたポテンシャル井戸として形成される。このような形成に応じて、とくに、回避転送において、第１フィールドの水平走査開始前、すなわち時刻T1までに、図13(D)〜(G)の内、図13(D)の垂直駆動信号φV1だけがレベルを“L”, “M”, “H”, “M”および“L”に変化させ、第２フィールド水平走査開始前、すなわち時刻T1までに、図14(B)〜(E)の内、図14(D)の垂直駆動信号φV3だけがレベルを“L”, “M”, “H”, “M”および“L”に変化させる。
【００５５】
また、上述したフィールド読出し後、時刻T1以降にて水平走査される。図13(J)〜(M)の内、この水平走査終了後の垂直転送で最初にレベルが“L”から“M”に変化する時間的な位置を見ると、時刻T2であることがわかる。この垂直転送の時刻T2にて、少なくとも、一つトランスファシフトゲート42を含む電極として電極V1に、図13(J)の垂直駆動信号φV1が供給される。図13(J)〜(M)の垂直駆動信号は、垂直転送において電極V4に形成したパケットを最初、電極V1に形成する。この後、一転鎖線70が示すように、電極V2、V3およびV4にパケットが形成される。信号電荷は形成されるパケットに応じて転送される。この一連の垂直転送は、第２フィールドでも同様に行なわれる。
【００５６】
図12に戻って、このようにしてディジタルカメラ10は撮像部14で得られた信号電荷を設定に応じて読み出し、アナログ信号44を前処理部16に出力する。前処理部16では、アナログ信号44を画像データ62に変換し、信号処理部18に出力する。
【００５７】
次に供給された画像データ50に対して画像処理する（ステップS22）。次に処理した画像データはストレージIF回路28を介して、ストレージ30に記録する（ステップS24）。この記録後、終了する。
【００５８】
このように動作ざせることによりトランスファシフトゲート42（TG）を含む電極はV1およびV3に信号電荷を待機させる時間を短くし、暗電流の発生を抑制させることができる。これにより得られる画像の画質劣化を防止することができる。
【００５９】
次に本発明に係る固体撮像素子を適用したディジタルカメラの他の実施例について簡単に説明する。適用する固体撮像素子36は、図15に示すように、画素ずらし配置、いわゆるハニカム配置で受光し、得られた信号電荷を８相垂直駆動する。システム制御部22は、後述する撮影動作条件に応じたタイミング信号を生成するようにプログレッシブ/インタレース走査のいずれかの読出しモードに制御するモード制御信号106を生成し、タイミング信号発生器24に出力する。タイミング信号発生器24は、供給されるモード制御信号62に応じてプログレッシブ/インタレース走査のいずれかのタイミング信号を生成し、ドライバ26に出力する。ドライバ26は、駆動信号112を生成し、撮像部14の固体撮像素子36に出力する。
【００６０】
ここで、本実施例の固体撮像素子36は、全画素読出し可能に電極が配されている。本実施例では、供給される駆動信号に応じて固体撮像素子36をプログレッシブ/インタレース走査のいずれかで信号電荷を読み出す。とくに、インタレース走査の場合、固体撮像素子36は先の実施例と同様に回避転送させることが好ましい。
【００６１】
次に固体撮像素子36を適用したディジタルカメラ10における動作を説明する。ディジタルカメラ10は、撮像前に撮影条件とあらかじめ設定された閾値とを比較し、プログレッシブ/インタレース走査のいずれかを判断し、選択設定する。ここで、ディジタルカメラ10における本実施例の閾値は、露光時間および温度があらかじめ設定される。本実施例での露光時間の閾値および温度の閾値は、３秒および50℃である。
【００６２】
図12の動作手順と同様に動作させる処理について繰り返しの煩雑さを避けるため記載を省略する。まず、ディジタルカメラ10が全押しされたか否か判断する（ステップS10）。図16に示すように、レリーズシャッタボタンがS2状態にある場合（YES）、接続子Aを介して、露光時間の判断処理に進む（ステップS26へ）。  次に予備撮像にて得られた露光時間、すなわちパラメータの時間が露光閾値の３秒より長いか否か判定する（ステップS26）。パラメータの時間が設定された露光時間３秒より長い露光の場合（YES）、プログレッシブ設定に進む（ステップS28へ）。また、パラメータの時間が設定された露光時間３秒以下の短時間の場合（NO）、検出された温度の判定処理に進む（ステップS14へ）。
【００６３】
次に温度センサ34から供給される検出情報102を基に求めた検出温度Tが温度閾値50℃より低いか否か判定する（ステップS14）。検出温度Tが温度閾値50℃より低い設定の場合（YES）、プログレッシブ設定に進む（ステップS28へ）。また、検出温度Tが温度閾値50℃以上の高温を示す場合（NO）、インタレース設定に進む（ステップS30へ）。
【００６４】
次にプログレッシブ設定は全画素読出しを行ない、プログレッシブ走査に設定する（ステップS28）。長時間露光に際して読出しフィールド数を１に減らすように設定する。この設定は、長時間露光で画質劣化の要因になりやすい受光素子のキズを抑制することができる。
【００６５】
次にインタレース設定は第１フィールド/第２フィールドに分けて信号電荷を読み出すように設定する。すなわち、露光時間が３秒以下であり、さらに温度Tが50℃以上の場合、フィールド数を２に増やすように設定する。これは、前述したように垂直転送路の上流側と下流側で生じる暗電流の差にともなう画質劣化を軽減することができる。
【００６６】
次に接続子Bを介して、撮像に進む。撮像では、露光により受光素子38それぞれに蓄積した信号電荷を設定に応じて読み出して、垂直転送する。換言すると、固体撮像素子36は、撮像にともない長時間露光時に読出しフィールドにおける読出しライン数を増やし、短時間露光で、高温時に読出しフィールドにおけるライン数を減らすように垂直転送する。
【００６７】
このように動作させることによりディジタルカメラ10は、長時間露光で生じやすい受光素子のキズの抑制および高温で画面の上下に生じやすい暗電流の差の軽減を両立させることができる。
【００６８】
また、図10および図15に示した固体撮像素子36を用いた場合、システム制御部22に複数のISO感度の閾値をあらかじめ設定し、３つの読出しモード、すなわちプログレッシブ、２フィールドおよび４フィールド読出しモードをISO感度に応じて適用するようにしてもよい。この動作手順の要部を図17に示す。ディジタルカメラ10は、システム制御部22にISO感度の閾値1600および400として設定されている。ディジタルカメラ10は、ユーザの操作により接続子Aを介して、ISO感度がISO1600より小さい設定か否かを判断する（ステップS28）。ISO感度がISO1600より小さい場合（YES）、次のISO感度に対する判断処理に進む（ステップS30へ）。また、ISO感度がISO1600以上の場合（NO）、４フィールド読出し設定に進む（ステップS32へ）。
【００６９】
次にディジタルカメラ10は、ISO感度がISO400より小さい設定か否かを判断する（ステップS30）。ISO感度がISO400より小さい場合（YES）、プログレッシブ走査の設定に進む（ステップS34へ）。また、ISO感度がISO400以上の場合（NO）、２フィールド読出し設定に進む（ステップS36へ）。
【００７０】
ディジタルカメラ10においてシステム制御部22は、ISO感度がISO400より小さい設定に対して読出しモード制御部100からプログレッシブ読出しの制御信号106を出力するように設定を制御する（ステップS34）。プログレッシブ読出しは、全画素読出しした信号電荷を順次転送する走査である。このような低感度で撮像すると、転送する電子数が多くなり、ショートチャネル効果による飽和減衰が生じやすい。ISO400より小さい設定を低感度の設定とした場合、相対的に転送相数の小さい駆動が好ましい。本実施例では４相駆動で順次転送させる。信号電荷の垂直転送では、この垂直転送にともなう熱飽和拡散の影響を受けることをなくすことができる。また、この読出しはフィールド数を不用意に増やすこともない。すなわち、この読出しは掃出し×フィールド数分で表されるフレームレートを伸ばすこともない。
【００７１】
また、システム制御部22は、ISO感度がISO1600より小さく、かつISO400以上の設定に対して読出しモード制御部100から２フィールド読出しの制御信号106を出力するように設定を制御する（ステップS36）。２フィールド読出しは、全画素を読み出す際に信号電荷を２回に分けて読み出して、各回の読み出した信号電荷を転送するインタレース走査である。
【００７２】
さらに、システム制御部22は、ISO感度がISO1600以上の設定に対して読出しモード制御部100から４フィールド読出しの制御信号106を出力するように設定を制御する（ステップS32）。４フィールド読出しは、全画素を読み出す際に信号電荷を４回に分けて読み出して、各回の読み出した信号電荷を転送するインタレース走査である。このような高感度で撮像させた場合、ディジタルカメラ10は、読出しにおいて信号電荷を相対的に暗電流の少ない受光素子に退避しておき、転送相数の多い駆動で、かつ相対的に多いフィールド数に設定するとよい。本実施例では８相駆動で、４フィールド読出しに設定されることになる。これにより、垂直転送路40に読み出した信号電荷は、暗電流の多い垂直転送路40に滞在する時間を短くすることができる。
【００７３】
ディジタルカメラ10はISO感度に応じた信号電荷の走査を設定した後、接続子Bを介して、撮像に進む。このように動作させることにより、垂直転送路40に信号電荷の滞在する時間を変化させ、暗電流の発生を低減させる。この暗電流の低減により生成する画像の画質劣化を防ぐことができる。
【００７４】
この読出しモード制御は、ISO感度でなく、温度に応じて制御を選択して、設定してもよい。この動作手順の要部を図17に示す。ディジタルカメラ10は、システム制御部22に温度の閾値60℃および40℃として設定されている。ディジタルカメラ10は、ユーザの操作により接続子Aを介して、温度Tが温度60℃より低いか否かを判断する（ステップS38）。温度Tが温度60℃より低い場合（YES）、次の温度に対する判断処理に進む（ステップS40へ）。また、温度Tが温度60℃以上の場合（NO）、４フィールド読出し設定に進む（ステップS32へ）。
【００７５】
次にディジタルカメラ10は、温度Tが温度40℃より低いか否かを判断する（ステップS40）。温度Tが温度40℃より低い場合（YES）、プログレッシブ走査の設定に進む（ステップS34へ）。また、温度Tが温度40℃以上の場合（NO）、２フィールド読出し設定に進む（ステップS36へ）。
【００７６】
ディジタルカメラ10においてシステム制御部22は、温度Tが温度40℃より低い場合、読出しモード制御部100からプログレッシブ読出しの制御信号106を出力するように設定を制御する（ステップS34）。プログレッシブ読出しは、全画素読出しした信号電荷を順次転送する走査である。温度40℃より低温の場合、この読出しは、前述した低感度の設定とした場合と同様に、全画素読出しした信号電荷を、相対的に転送相数の小さい数、４相駆動で順次転送させることにより、信号電荷の垂直転送にともなう熱飽和拡散の影響をなくし、順次転送によりフィールド数を不用意に増やさずに転送させることができる。
【００７７】
また、システム制御部22は、温度Tが温度60℃より低く、かつ温度40℃以上の場合、読出しモード制御部100から２フィールド読出しの制御信号106を出力するように設定を制御する（ステップS36）。２フィールド読出しは、全画素を読み出す際に信号電荷を２回に分けて読み出して、各回の読み出した信号電荷を転送するインタレース走査である。
【００７８】
さらに、システム制御部22は、温度Tが温度60℃以上の場合、読出しモード制御部100から４フィールド読出しの制御信号106を出力するように設定を制御する（ステップS32）。４フィールド読出しは、全画素を読み出す際に信号電荷を４回に分けて読み出して、各回の読み出した信号電荷を転送するインタレース走査である。
【００７９】
このような温度Tが60℃以上の高温で撮像させた場合、ディジタルカメラ10は、読出しにおいて信号電荷を相対的に暗電流の少ない受光素子に退避しておき、転送相数の多い駆動で、かつ相対的に多いフィールド数に設定するとよい。本実施例では８相駆動で、４フィールド読出しに設定されることになる。これにより、垂直転送路40に読み出した信号電荷は、暗電流の多い垂直転送路40に滞在する時間を短くすることができる。
【００８０】
ディジタルカメラ10は温度Tに応じた信号電荷の走査を設定した後、接続子Bを介して、撮像に進む。このように動作させることにより、垂直転送路40に信号電荷の滞在する時間を変化させ、暗電流の発生を低減させる。この暗電流の低減により生成する画像の画質劣化を防ぐことができる。
【００８１】
本実施例は、３つの読出しモードについて開示したが、たとえば８フィールド読出しや16フィールド読出しを追加し、４モード以上に増やしてもよい。また、ディジタルカメラ10は、３つの読出しモードから２つのモードを用いるようにしてもよい。
【００８２】
また、本実施例は、画素ずらし配列の固体撮像素子について開示したが、正方配列の固体撮像素子にも適用することができる。ただし、この固体撮像素子は、インタレース走査させ、２モード以上に増やしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明に係る固体撮像素子における実施例の概略的な構成を示す図である。
【図２】図１の固体撮像素子を適用したディジタルカメラの実施例における概略的な構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る固体撮像素子における他の実施例の概略的な構成を示す図である。
【図４】図３の固体撮像素子における動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図５】図３の固体撮像素子における動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図６】図２のディジタルカメラにおける前処理部の概略的な構成を示す図である。
【図７】図２のディジタルカメラにおける信号処理部の概略的な構成を示す図である。
【図８】図２のディジタルカメラにおける操作部の概略的な構成を示す図である。
【図９】図２のディジタルカメラにおけるシステム制御部の概略的な構成を示す図である。
【図１０】従来の画素ずらし配置の固体撮像素子における概略的な構成を示す図である。
【図１１】従来の正方格子状画素配置の固体撮像素子における概略的な構成を示す図である。
【図１２】図10および図11の固体撮像素子を適用したディジタルカメラの実施例における動作手順を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の駆動方法を適用した図11の固体撮像素子における動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１４】本発明の駆動方法を適用した図11の固体撮像素子における動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１５】従来の画素ずらし配置の固体撮像素子における概略的な構成を示す図である。
【図１６】本発明の駆動方法を適用した図15に示した固体撮像素子のディジタルカメラにおける動作手順の要部を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の駆動方法を適用した図15に示した固体撮像素子のディジタルカメラにおける動作手順の要部を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の駆動方法を適用した図15に示した固体撮像素子のディジタルカメラにおける動作手順の要部を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８４】
10  ディジタルカメラ
12  光学系
14  撮像部
16  前処理部
18  信号処理部
20  操作部
22  システム制御部
24  タイミング信号発生器
26  ドライバ
36  固体撮像素子
38  受光素子
40  垂直転送路
42  トランスファシフトゲート（TG）
【図１】
2007288131.tif 000003
【図２】
2007288131.tif 000004
【図３】
2007288131.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007288131.tif 000009
【図８】
2007288131.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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