(57)【要約】【課題】飽和特性を維持しつつ、スミアを抑制することが可能な固体撮像装置及び電子カメラを提供することを目的とする。【解決手段】行列状に配置され、信号電荷を生成する複数の光電変換部１１０と、複数の光電変換部１１０の各列に対応して設けられ、複数の光電変換部１１０それぞれに対応する転送電極１１１を有し、転送電極１１１に対応する複数の光電変換部１１０から信号電荷を読み出して垂直方向に転送する垂直転送部１２０と、垂直転送部１２０より転送された信号電荷を水平方向に転送する水平転送部１３０とを備え、水平転送部１３０が信号電荷を転送する水平転送期間では、複数の光電変換部１１０の行のうちの一部の行に対応する転送電極１１１に、垂直転送部１２０に印加される電位の中で最も低いローレベルの電位を印加し、複数の光電変換部１１０の行のうちの残部の行に対応する転送電極１１１に、ローレベルより高い電位を印加する。【選択図】図１Ａ
2013026984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
行列状に配置され、入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数の光電変換部と、
前記複数の光電変換部それぞれに対応して設けられた転送電極と、
前記複数の光電変換部の各列に対応して設けられ、対応する列の前記複数の光電変換部から前記転送電極に読み出された信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送部と、
前記垂直転送部より転送された信号電荷を水平方向に転送する水平転送部とを備え、
前記水平転送部が信号電荷を転送する水平転送期間では、
前記複数の光電変換部の行のうちの一部の行に対応する前記転送電極に、前記垂直転送部に印加される電位の中で最も低いローレベルの電位を印加し、
前記複数の光電変換部の行のうちの残部の行に対応する前記転送電極に、前記ローレベルより高い電位を印加する
固体撮像装置。
【請求項２】
前記固体撮像装置は、
前記水平転送期間において、前記残部の行に対応する前記転送電極下に信号電荷を保持する
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記複数の光電変換部には、カラーフィルタが形成されており、
前記複数の光電変換部の行のうちの残部の行は、前記カラーフィルタの特定の色が形成された前記光電変換部の行のうちの一部の行である
請求項１または２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記特定の色は、青色である
請求項３に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記特定の色は、赤色である
請求項３に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記固体撮像装置は、前記水平転送期間において、
前記残部の行に対応する前記転送電極下の一部に、信号電荷の転送の際に取り残された電荷を回収するための電荷回収パケットを生成し、
前記残部の行に対応する前記転送電極下の残部に、信号電荷を保持する
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記複数の光電変換部には、カラーフィルタが形成されており、
前記電荷回収パケットは、前記カラーフィルタの特定の色が形成された前記光電変換部の行のうちの一部の行に対応する前記転送電極下に生成される
請求項６に記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記特定の色は、青色である
請求項７に記載の固体撮像装置。
【請求項９】
前記特定の色は、赤色である
請求項７に記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
前記固体撮像装置では、
１つの前記光電変換部に対応する１つの前記転送電極が設けられている
請求項１〜９のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１１】
前記固体撮像装置は、
１つの前記光電変換部に対応する複数の前記転送電極が設けられている
請求項１〜９のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の固体撮像装置と、
前記固体撮像装置を前記水平転送期間において駆動するための駆動信号を供給する駆動信号供給部と、を備える
電子カメラ。
【請求項１３】
前記駆動信号供給部は、
前記駆動信号を切り替えることで、前記ローレベルより高い電位を印加する前記複数の光電変換部の行のうちの一部に対応する前記転送電極と、前記ローレベルの電位を印加する前記複数の光電変換部の行のうちの残部に対応する前記転送電極とを切り替えて複数のテスト画像を取得し、
取得した前記複数のテスト画像のうち、スミアが最も低いテスト画像に対応する前記駆動信号を、前記固体撮像装置に供給する
請求項１２に記載の電子カメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置及び電子カメラに関し、特にＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）型の固体撮像装置及びその固体撮像装置を備えた電子カメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルスチルカメラ、デジタルムービーカメラや携帯電話などの電子カメラにＣＣＤ型固体撮像装置が用いられている。ＣＣＤ型固体撮像装置は、行列状に配置された複数の光電変換部と、各光電変換部で発生した信号電荷を、電極に印加される駆動信号に応じて垂直方向に転送する垂直転送部と、垂直転送部より転送された信号電荷を水平方向に転送する水平転送部とを備えている。
【０００３】
例えば特許文献１には、固体撮像装置の小型化を図るための技術が開示されている。特許文献１では、各垂直転送部において、対応する列の画素毎に１つの転送電極を備えるいわゆる１画素１電極の構成を採用したＣＣＤ型固体撮像装置が開示されている。
【０００４】
図１６は、特許文献１に開示される１画素１電極の構成の一例を示す平面図である。
【０００５】
図１６に示す画素は、Ｒの画素８１１と、Ｇの画素８１２と、Ｂの画素８１３とで構成されており、その画素の周辺には、対応する行の画素毎に１つの転送電極８０２と、その転送電極８０２の間を接続するパルス供給路８０１とが構成されている。各行の転送電極８０２には、対応する列の転送電極８０２間に備わったパルス供給路８０１を介して共通の電圧パルス（例えばＶ８０１、Ｖ８０２、またはＶ８０３）が印加される。この構成により、特許文献１に開示されるＣＣＤ型固体撮像装置は、転送電極に電圧パルスを供給するパルス供給路８０１が画素の列毎に１本あれば良い。そのため、画素の列毎に２本のパルス供給路８０１を必要とする１画素２電極のＣＣＤ型固体撮像装置と比べて、小型化することができる。
【０００６】
一方、例えば特許文献２には、スミアを抑制するための技術が開示されている。特許文献２では、ＣＣＤ型固体撮像装置は１画素２電極で構成されているが、各垂直転送部において、光電変換部から信号電荷を読み出す機能をもった電極を、水平転送部が水平方向に信号電荷を転送する水平転送期間中に、垂直転送部のなかで最も低い電位を印加する技術が開示されている。
【０００７】
図１７は、特許文献２に開示される１画素２電極の構成の一例を示す平面図である。図１８は、図１７のＡ−Ａ線における断面図である。
【０００８】
図１７及び図１８に示すように、光電変換部９０１から信号電荷を読み出す機能をもった転送電極９０５に、垂直転送部のなかで最も低い電位を印加する。すると、転送電極９０５下の空乏層９１５が、ｎ型層９１１と光電変換部９０１のｎ型層９１２にはさまれた信号電荷の読み出しが行われる領域であるｐ型層９１４へ広がりにくくなる。それにより、ｐ型層９１４に入る入射光による発生電荷９１６が転送電極９０５下のｎ型層９１１へ入る確率を減らすことができ、スミアを改善することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平３−０９７３８１号公報
【特許文献２】特開平３−０１６４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、近年の画素の縮小化の要請に伴い、特許文献１に開示される１画素１電極の構成を採用し、さらにスミア抑制のために特許文献２に開示される技術を適用した場合には、次に説明するような課題が生じる。すなわち、特許文献１に開示される１画素１電極の構成の技術に特許文献２に開示される技術を適用した場合には、水平転送期間中、全画素の全電極を最も低い電位に固定することになるため、垂直転送部に信号電荷を保持することができず、信号電荷を水平転送部に転送できない。そのため、スミア特性が悪化してしまうという課題が生じる。
【００１１】
さらに、１画素に複数枚の電極を備えた構成を採用し、さらにスミア抑制のために特許文献２に開示される技術を適用した場合であっても次に説明するような課題が生じる。すなわち、１画素に複数枚の電極の構成を採用し、さらに特許文献２に開示される技術を適用した場合、水平転送期間中、信号電荷を連続して保持する電極数が少なくなるため、ショートチャネル効果により保持することができる信号電荷量が極端に減少し、飽和特性が低下してしまうという課題が生じる。
【００１２】
本発明は、上述の事情を鑑みてなされたもので、飽和特性を維持しつつ、スミアを抑制することが可能な固体撮像装置及び電子カメラ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】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明に係る固体撮像装置の１つの態様は、行列状に配置され、入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数の光電変換部と、前記複数の光電変換部それぞれに対応して設けられた転送電極と、前記複数の光電変換部の各列に対応して設けられ、対応する列の前記複数の光電変換部から前記転送電極に読み出された信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送部と、前記垂直転送部より転送された信号電荷を水平方向に転送する水平転送部とを備え、前記水平転送部が信号電荷を転送する水平転送期間では、前記複数の光電変換部の行のうちの一部の行に対応する前記転送電極に、前記垂直転送部に印加される電位の中で最も低いローレベルの電位を印加し、前記複数の光電変換部の行のうちの残部の行に対応する前記転送電極に、前記ローレベルより高い電位を印加する。
【００１４】
この構成により、飽和特性を維持しつつ、スミアを抑制することが可能な固体撮像装置を実現することができる。
【００１５】
具体的には、この構成により、１画素に１つの電極を備えた構成であっても、水平転送期間中に、特定の色のカラーフィルタを備えた光電変換部を含む行の電極に信号電荷を蓄積し、前記色のカラーフィルタを備えた光電変換部を含まない行の電極に垂直転送部に印加される電位の中で最も低い電位を印加することができる。それにより、半導体内部で発生したスミア電荷が信号電荷に混入する確率が低くなるので、スミアを抑制することができる。
【００１６】
本発明に係る電子カメラの１つの態様は、本発明に係る固体撮像装置の１つの態様と、
前記固体撮像装置を前記水平転送期間において駆動するための駆動信号を供給する駆動信号供給部と、を備える。
【００１７】
この構成により、飽和特性を維持しつつ、スミアを抑制することが可能な電子カメラを実現することができる。
【００１８】
具体的には、１画素に複数枚の電極を備えた構成の固体撮像装置を含む電子カメラにおいて、水平転送期間中に垂直転送部の信号電荷を保持する、複数の電極の位置を切り替えてテスト画像を複数枚取得し、スミアが最も低いテスト画像を取得したときと同様の駆動信号を、出力信号を取得するときに与える。それにより、あらゆる被写体において、スミアが低くなる駆動信号で固体撮像装置を動作させることができるので、スミアを抑制することができる。さらに、垂直転送部の信号電荷は、複数の電極を連続してＭｉｄｄｌｅレベルとし信号電荷が保持されているので、ショートチャネル効果による飽和電荷量の減少を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、飽和特性を維持しつつ、スミアを抑制することが可能な固体撮像装置、及び電子カメラを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１Ａ】本発明の実施の形態１における固体撮像装置の全体構成図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示す固体撮像装置の１画素１電極の構成の一例を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態１における垂直転送部の駆動信号の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１の固体撮像装置の主要部における水平転送期間の状態例を模式的に示す図である。
【図４】本発明の実施の形態２における垂直転送部の駆動信号の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２の固体撮像装置の主要部における水平転送期間における状態例を模式的に示す図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係る電子カメラの概略構成例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態３の変形例における垂直転送部の駆動信号の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態３の変形例の固体撮像装置の主要部における水平転送期間における状態例を模式的に示す図である。
【図９】本発明の実施の形態４における垂直転送部の駆動信号の一例を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態４の固体撮像装置の主要部における水平転送期間における状態例を模式的に示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態５に係る電子カメラの概略構成例を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態５の固体撮像装置における垂直転送部の駆動信号の一例を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態５の固体撮像装置における垂直転送部の駆動信号の一例を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態５の固体撮像装置の主要部における水平転送期間における状態例を模式的に示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態５の固体撮像装置の主要部における水平転送期間における状態例を模式的に示す図である。
【図１６】特許文献１に開示される１画素１電極の構成の一例を示す平面図である。
【図１７】特許文献２に開示される１画素２電極の構成の一例を示す平面図である。
【図１８】図１７のＡ−Ａ線における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態における固体撮像装置について、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
（実施の形態１）
図１Ａは、本発明の実施の形態に係る固体撮像装置１０１の全体概略図である。図１Ｂは、図１Ａに示す固体撮像装置１０１の１画素１電極の構成の一例を示す平面図である。
【００２３】
図１Ａに示す固体撮像装置１０１は、複数の光電変換部１１０と、複数の垂直転送部１２０と、水平転送部１３０と、出力アンプ１４０とを備える。
【００２４】
複数の光電変換部１１０は、垂直方向（図１Ａ中、Ｖ方向）と水平方向（図１Ａ中、Ｈ方向）に行列状に配列され、入射光を光電変換して信号電荷（以下では信号電荷２１０と記載）を生成する。
【００２５】
また、複数の光電変換部１１０それぞれに対応して転送電極１１１が設けられている。具体的には、図１Ｂに示すように、固体撮像装置１０１の画素（光電変換部１１０）の周辺は、対応する行の画素毎に１つの転送電極１１１と、その転送電極１１１の間を接続するパルス供給路１１２とで構成されている。各行の転送電極１１１には、各行の転送電極１１１間に備わったパルス供給路１１２を介して共通の電圧パルス（例えばＶ１、Ｖ２、Ｖ３…）が印加される。
【００２６】
また、光電変換部１１０には、カラーフィルタが形成されている。図１Ｂでは、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇｂ、Ｇｒ）及び青色（Ｂ）がベイヤー配列されたカラーフィルタが形成されている例を示している。換言すると、光電変換部１１０は、青色のカラーフィルタと赤色のカラーフィルタと緑色のカラーフィルタとを備える。
【００２７】
垂直転送部１２０は、複数の光電変換部１１０の各列に対応して設けられ、対応する列の複数の光電変換部１１０から転送電極１１１に読み出された信号電荷を垂直方向に転送する。具体的には、垂直転送部１２０は、対応する光電変換部１１０の側部に設けられており、光電変換部１１０から読み出した信号電荷２１０を、印加される駆動信号（電圧パルス）に応じて垂直方向に転送する。ここで、垂直転送部１２０は、対応する光電変換部１１０の転送電極１１１を含んで構成されている。
【００２８】
水平転送部１３０は、垂直転送部１２０より転送された信号電荷を水平方向に転送する。具体的には、水平転送部１３０は、垂直転送部１２０の最終段に設けられており、垂直転送部１２０より転送された信号電荷を水平方向に転送する。
【００２９】
出力アンプ１４０は、水平転送部１３０の水平方向の端部に設けられており、信号電荷を外部に出力する。
【００３０】
以上のように、固体撮像装置１０１は構成されている。
【００３１】
このように構成された固体撮像装置１０１では、以下に説明するスミアを抑制する特徴的な駆動信号（電圧パルス）を、垂直転送部１２０に供給することにより、１画素１電極の構成による画素の縮小化とスミアの抑制とを両立させる。
【００３２】
以下では、主要部２００の構成例を用いて、スミアを抑制する特徴的な駆動信号を、垂直転送部１２０に供給する駆動方法について説明する。
【００３３】
図２は、本発明の実施の形態１における垂直転送部１２０の駆動信号の一例を示す図である。垂直転送部１２０の各々の転送電極１１１には、パルス供給路１１２を介して図２に示す電圧パルスＶ１〜Ｖ１２が駆動信号として印加される。図３は、本発明の実施の形態１の固体撮像装置１０１の主要部２００における水平転送期間（期間Ｔ１）の状態例を模式的に示す図である。ここで、カラーフィルタの配列は、上述したようにベイヤー配列されている。
【００３４】
図２において、期間Ｔ０は、垂直ブランキング期間である。期間Ｔ０では、全光電変換部１１０から垂直転送部１２０に信号電荷２１０を複数回に分けて読み出し、その読み出した信号電荷２１０を垂直方向に転送しながら混合する。期間Ｔ１は、水平転送期間である。期間Ｔ１では、水平転送部１３０が水平１行分の信号電荷２１０を水平方向に転送する。期間Ｔ２は、水平ブランキング期間である。期間Ｔ２では、垂直転送部１２０が信号電荷２１０を垂直方向に１段転送する。
【００３５】
つまり、固体撮像装置１０１では、期間Ｔ０において全光電変換部１１０から信号電荷２１０を読み出して混合した後、期間Ｔ１と期間Ｔ２とを交互に繰り返して信号電荷２１０を転送する。なお、図２において、期間Ｔ０と期間Ｔ２における詳細な駆動信号は発明の本質的な部分でなく既存の技術であるので説明を省略する。
【００３６】
この固体撮像装置１０１は、水平転送部１３０が信号電荷を転送する水平転送期間（Ｔ１）では、複数の光電変換部１１０の行のうちの一部の行に対応する転送電極１１１に、垂直転送部１２０に印加される電位の中で最も低いローレベルの電位が印加し、複数の光電変換部１１０の行のうちの残部の行に対応する転送電極１１１に、ローレベルより高い電位を印加する。固体撮像装置１０１は、水平転送期間（Ｔ１）において、残部の行に対応する転送電極１１１下に信号電荷を保持する。以下、これについて詳細に説明する。
【００３７】
図２及び図３に示すように、水平転送期間（Ｔ１）では、青色のカラーフィルタを備える光電変換部１１０を含む行の一部の光電変換部１１０の転送電極１１１にＭｉｄｄｌｅレベルの電位を印加する。具体的には、青色のカラーフィルタを備える光電変換部１１０を含む行の一部の光電変換部１１０の転送電極１１１は、Ｍｉｄｄｌｅレベルの電位の電圧パルスＶ１、Ｖ５、Ｖ７及びＶ１１が印加される行の光電変換部１１０の転送電極１１１である。Ｍｉｄｄｌｅレベルの電位の電圧パルスＶ１、Ｖ５、Ｖ７及びＶ１１が印加された転送電極１１１下では、信号電荷２１０を保持することができる。
【００３８】
一方、少なくとも青色のカラーフィルタを備える光電変換部１１０を含まない行の光電変換部１１０の転送電極１１１、すなわち少なくとも赤色のカラーフィルタを備える光電変換部１１０を含む行の光電変換部１１０の転送電極１１１に、Ｌｏｗレベルの電位を印加する。具体的には、少なくとも赤色のカラーフィルタを備える光電変換部１１０を含む行の光電変換部１１０の転送電極１１１は、Ｌｏｗレベルの電位の電圧パルスＶ２〜Ｖ４、Ｖ６、Ｖ８〜Ｖ１０及びＶ１２を印加する行の光電変換部１１０の転送電極１１１である。
【００３９】
より詳細には、図３に示すように、電圧パルスＶ７、Ｖ９及びＶ１１が転送電極１１１に印加される行の光電変換部１１０から読み出した信号電荷２１０を電圧パルスＶ１が印加される行の光電変換部１１０の転送電極１１１に保持する。電圧パルスＶ１０、Ｖ１２及びＶ２が転送電極１１１に印加される行の光電変換部１１０から読み出した信号電荷２１０を電圧パルスＶ５が印加される行の光電変換部１１０の転送電極１１１に保持する。また、電圧パルスＶ１、Ｖ３及びＶ５が転送電極１１１に印加される行の光電変換部１１０から読み出した信号電荷２１０を電圧パルスＶ７が印加される行の光電変換部１１０の転送電極１１１に保持する。同様に、電圧パルスＶ４、Ｖ６及びＶ８が転送電極１１１に印加される行の光電変換部１１０から読み出した信号電荷２１０を電圧パルスＶ１１が印加される行の光電変換部１１０の転送電極１１１に保持する。
【００４０】
一方、電圧パルスＶ２〜Ｖ４、Ｖ６、Ｖ８〜Ｖ１０及びＶ１２が印加される行の光電変換部１１０の転送電極１１１にはＬｏｗレベルの電位が印加される。
【００４１】
これにより、少なくとも赤色のカラーフィルタを備える光電変換部１１０を含む行の光電変換部１１０の転送電極１１１の下に形成される空乏層が極端に狭くなる。したがって、水平転送期間（期間Ｔ１）中において赤色のカラーフィルタを通った光から発生するスミア電荷が信号電荷２１０へ混入する確率を低くすることができ、スミアを抑制することができる。
【００４２】
一方、青色のカラーフィルタを備える光電変換部１１０を含む行の光電変換部１１０の一部の転送電極１１１の下には、信号電荷２１０が蓄積されている。
【００４３】
以上のようにして、飽和特性を維持しつつ、スミアを抑制することが可能な固体撮像装置を実現することができる。
【００４４】
つまり、１画素に１つの電極を備えた構成であっても、水平転送期間中に、特定の色のカラーフィルタを備えた光電変換部を含む行の転送電極の一部に信号電荷を蓄積し、少なくとも特定色のカラーフィルタを備えた光電変換部を含まない行の転送電極に、垂直転送部に印加される電位の中で最も低い電位を印加する。それにより、半導体内部で発生したスミア電荷が信号電荷に混入する確率が低くなるので、スミアを抑制することができる。
【００４５】
なお、スミア抑制の効果は、特に、画素の微細化に伴い光の回折現象がスミア悪化に与える影響が大きくなっている場面や、被写体の色温度が比較的低くなっている場面において顕著に表れる。
【００４６】
（実施の形態２）
実施の形態２では、実施の形態１で説明した固体撮像装置１０１の駆動方法と異なる駆動方法の例について説明する。
【００４７】
実施の形態２では、固体撮像装置１０１における垂直転送部１２０の転送効率が悪い場合に対応した駆動方法の例を説明する。固体撮像装置１０１における垂直転送部１２０の転送効率が悪い場合、信号電荷２１０が転送されても、電荷が取り残されてしまうからである。実施の形態２の駆動方法により、取り残された取り残し電荷を回収するための電荷回収パケット２２０を生成することで、電荷の取り残しを解消する。
【００４８】
具体的には、実施の形態２では、ある特定の色のカラーフィルタを備える光電変換部１１０を含む行の光電変換部１１０の転送電極１１１の一部に、電荷回収パケット２２０を生成する。そして、少なくとも特定の色のカラーフィルタを備えない光電変換部１１０を含む行の光電変換部１１０の中で、信号電荷２１０を保持しない転送電極１１１に、垂直転送部１２０に印加される電位の中で最も低い電位（Ｌｏｗレベルの電位）を印加する。
【００４９】
以下、これについて詳細に説明する。なお、図２および図３と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００５０】
図４は、本発明の実施の形態２における垂直転送部１２０の駆動信号の一例を示す図である。垂直転送部１２０の各々の転送電極１１１には、パルス供給路１１２を介して図４に示す電圧パルスＶ１〜Ｖ１２が駆動信号として印加される。図５は、本発明の実施の形態２の固体撮像装置１０１の主要部２００における水平転送期間（期間Ｔ２１）における状態例を模式的に示す図である。ここで、カラーフィルタの配列は、上述したようにベイヤー配列である。
【００５１】
図４において、期間Ｔ２０は、垂直ブランキング期間である。期間Ｔ２０には、光電変換部１１０から垂直転送部１２０に信号電荷２１０を複数回に分けて間引いて読み出し、その読み出した信号電荷２１０を垂直方向に転送しながら混合する。期間Ｔ２１は、水平転送期間である。期間Ｔ２１では、水平転送部１３０が水平１行分の信号電荷２１０を水平方向に転送する。期間Ｔ２２は、水平ブランキング期間である。期間Ｔ２では、垂直転送部１２０が信号電荷２１０を垂直方向に１段転送する。
【００５２】
つまり、固体撮像装置１０１では、期間Ｔ２０において光電変換部１１０から信号電荷２１０を間引いて読み出して混合した後、期間Ｔ２１と期間Ｔ２２とを交互に繰り返して信号電荷２１０を転送する。
【００５３】
この固体撮像装置１０１は、水平転送部１３０が信号電荷を転送する水平転送期間（Ｔ１）では、複数の光電変換部１１０の行のうちの一部の行に対応する転送電極１１１に、垂直転送部１２０に印加される電位の中で最も低いローレベルの電位が印加し、複数の光電変換部１１０の行のうちの残部の行に対応する転送電極１１１に、ローレベルより高い電位を印加する。固体撮像装置１０１は、水平転送期間（Ｔ１）において、残部の行に対応する転送電極１１１下の一部に、信号電荷の転送の際に取り残された電荷を回収するための電荷回収パケットを生成し、残部の行に対応する転送電極１１１下の残部に、信号電荷を保持する。また、複数の光電変換部には、カラーフィルタが形成されており、電荷回収パケットは、カラーフィルタの特定の色が形成された光電変換部の行のうちの一部の行に対応する転送電極下に生成される。以下、これについて詳細に説明する。
【００５４】
図４及び図５に示すように、水平転送期間（Ｔ２１）では、青色のカラーフィルタを備える光電変換部１１０を含む行の一部の光電変換部１１０の転送電極１１１にＭｉｄｄｌｅレベルの電位を印加して電荷回収パケット２２０を生成する。具体的には、Ｍｉｄｄｌｅレベルの電位の電圧パルスＶ１及びＶ７が印加された転送電極１１１下では、電荷回収パケット２２０が生成される。また、Ｍｉｄｄｌｅレベルの電位の電圧パルスＶ３及びＶ４が印加された転送電極１１１下と、Ｍｉｄｄｌｅレベルの電位の電圧パルスＶ９及びＶ１０が印加された転送電極１１１下とには、信号電荷２１０が保持される。
【００５５】
一方、少なくとも青色のカラーフィルタを備える光電変換部１１０を含まない行の光電変換部１１０の転送電極１１１、すなわち少なくとも赤色のカラーフィルタを備える光電変換部１１０を含む行の光電変換部１１０の転送電極１１１の中で、信号電荷２１０を保持しない転送電極１１１に、Ｌｏｗレベルの電位を印加する。具体的には、少なくとも赤色のカラーフィルタを備える光電変換部１１０を含む行の光電変換部１１０の転送電極１１１の中で、信号電荷２１０を保持しない転送電極１１１は、Ｌｏｗレベルの電位の電圧パルスＶ２、Ｖ５、Ｖ６、Ｖ８、Ｖ１０及びＶ１１を印加する行の光電変換部１１０の転送電極１１１である。
【００５６】
より詳細には、図５に示すように、電圧パルスＶ１及びＶ７が転送電極１１１に印加される行の光電変換部１１０から読み出した信号電荷２１０を電圧パルスＶ３及びＶ４が印加される行の光電変換部１１０の転送電極１１１に保持する。電圧パルスＶ２及びＶ８が転送電極１１１に印加される行の光電変換部１１０から読み出した信号電荷２１０を電圧パルスＶ９及びＶ１０が転送電極１１１に印加される行の光電変換部１１０の転送電極１１１に保持する。電圧パルスＶ１及びＶ７が印加される行の光電変換部１１０の転送電極１１１には電荷回収パケット２２０を生成する。
【００５７】
一方、電圧パルスＶ２、Ｖ５、Ｖ６、Ｖ８、Ｖ１１及びＶ１２が印加される行の光電変換部１１０の転送電極１１１にはＬｏｗレベルの電位が印加される。
【００５８】
これにより、少なくとも赤色のカラーフィルタを備える光電変換部１１０を含む行の中で、信号電荷２１０を保持しない行の光電変換部１１０の転送電極１１１下に形成される空乏層が極端に狭くなる。したがって、水平転送期間中（期間Ｔ２１）において赤色のカラーフィルタを通った光から発生するスミア電荷が信号電荷２１０へ混入する確率を低くすることができ、スミアを抑制することができる。一方、青色のカラーフィルタを備える光電変換部１１０を含む行の光電変換部１１０の一部の転送電極１１１の下には、電荷回収パケット２２０が生成される。
【００５９】
以上のようにして、飽和特性を維持しつつ、スミアを抑制することが可能な固体撮像装置を実現することができる。
【００６０】
なお、実施の形態１と同様に、スミア抑制の効果は、特に、画素の微細化に伴い光の回折現象がスミア悪化に与える影響が大きくなっている場面や、被写体の色温度が比較的低くなっている場面において顕著に表れる。
【００６１】
（実施の形態３）
実施の形態１及び実施の形態２では、飽和特性を維持しつつ、スミアを抑制することが可能な固体撮像装置について説明したが、それに限らない。実施の形態１及び実施の形態２の固体撮像装置を有する電子カメラであってもよい。
【００６２】
以下、それを説明する。
【００６３】
図６は、本発明の実施の形態３に係る電子カメラ３０１の概略構成例を示す図である。
【００６４】
図６に示す電子カメラ３０１は、レンズ３１０と、固体撮像装置１０１と、アナログ・フロント・エンド（ＡＦＥ）３２０と、信号処理回路３３０と、駆動信号発生回路３４０とを備える。
【００６５】
駆動信号発生回路３４０は、本発明の駆動信号供給部に相当し、固体撮像装置１０１を水平転送期間において駆動するための駆動信号を供給する。具体的には、駆動信号発生回路３４０は、信号処理回路３３０から与えられた駆動信号パターンに基づいて駆動信号を発生させ、その駆動信号を固体撮像装置１０１に出力するとともに、ＡＦＥ３２０を制御する。
【００６６】
固体撮像装置１０１は、実施の形態１または実施の形態２で説明した駆動方法で駆動する。固体撮像装置１０１では、レンズ３１０を介して被写体像が受光面で結像し、結像した被写体像は、光電変換部１１０で信号電荷２１０に変換される。このようにして蓄積された信号電荷２１０は、駆動信号発生回路３４０より入力された駆動信号に従って、信号電荷２１０に応じたアナログ信号として順次ＡＦＥ３２０に読み出される。
【００６７】
ＡＦＥ３２０は、固体撮像装置１０１から順次読み出されたアナログ信号を相関二重サンプリングして画像信号成分のみを抽出した後、そのアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００６８】
信号処理回路３３０は、ＡＦＥ３２０によってアナログ処理、Ａ／Ｄ変換などの前処理が行われたデジタル信号を取り込む。信号処理回路３３０は、取り込んだデジタル信号のホワイトバランス調整、ガンマ補正、圧縮処理等の各種のデジタル処理を施し、画像データを出力する。なお、駆動信号発生回路３４０は、ＡＦＥ３２０に含まれる場合もある。
【００６９】
このように構成された電子カメラ３０１において、実施の形態１または実施の形態２で説明したスミアを抑制する特徴的な駆動信号を、駆動信号発生回路３４０から固体撮像装置１０１に供給する。
【００７０】
それにより、飽和特性を維持しつつ、スミアを抑制することが可能な電子カメラを実現することができる。
【００７１】
（変形例１）
実施の形態３では、実施の形態１または実施の形態２で説明したスミアを抑制する特徴的な駆動信号を、電子カメラ３０１が駆動信号発生回路３４０から固体撮像装置１０１に供給するとして説明したが、それに限らない。
【００７２】
本変形例では、実施の形態１で説明した駆動信号と異なる駆動信号を駆動信号発生回路３４０から固体撮像装置１０１に供給する場合の例について説明する。
【００７３】
図７は、本発明の実施の形態３の変形例における垂直転送部１２０の駆動信号の一例を示す図である。垂直転送部１２０の各々の転送電極１１１には、パルス供給路１１２を介して図７に示す電圧パルスＶ１〜Ｖ１２が駆動信号として印加される。図８は、本発明の実施の形態３の変形例の固体撮像装置１０１の主要部２００における水平転送期間（期間Ｔ３１）の状態例を模式的に示す図である。ここで、カラーフィルタの配列は、上述したようにベイヤー配列としている。
【００７４】
図７において、期間Ｔ３０は、垂直ブランキング期間である。期間Ｔ３０では、全光電変換部１１０から垂直転送部１２０に信号電荷２１０を複数回に分けて読み出し、その読み出した信号電荷２１０を垂直方向に転送しながら混合する。期間Ｔ３１は、水平転送期間である。期間Ｔ３１では、水平転送部１３０が水平１行分の信号電荷２１０を水平方向に転送する。期間Ｔ３２は、水平ブランキング期間である。期間Ｔ２では、垂直転送部１２０が信号電荷２１０を垂直方向に１段転送する。
【００７５】
つまり、固体撮像装置１０１では、期間Ｔ３０において全光電変換部１１０から信号電荷２１０を読み出して混合した後、期間Ｔ３１と期間Ｔ３２とを交互に繰り返して信号電荷２１０を転送する。なお、図７において、期間Ｔ３０と期間Ｔ３２における詳細な駆動信号は発明の本質的な部分でなく既存の技術であるので説明を省略する。
【００７６】
図７及び図８に示すように、水平転送期間（Ｔ３０）において、赤色のカラーフィルタを備える光電変換部１１０を含む行の一部の光電変換部１１０の転送電極１１１にＭｉｄｄｌｅレベルの電位を印加する。具体的には、赤色のカラーフィルタを備える光電変換部１１０を含む行の一部の光電変換部１１０の転送電極１１１は、Ｍｉｄｄｌｅレベルの電位の電圧パルスＶ２、Ｖ６、Ｖ８及びＶ１２が印加される行の光電変換部１１０の転送電極１１１である。Ｍｉｄｄｌｅレベルの電位の電圧パルスＶ２、Ｖ６、Ｖ８及びＶ１２が印加された転送電極１１１下では、信号電荷２１０を保持することができる。
【００７７】
一方、少なくとも赤色のカラーフィルタを備える光電変換部１１０を含まない行の光電変換部１１０の転送電極１１１、すなわち少なくとも青色のカラーフィルタを備える光電変換部１１０を含む行の光電変換部１１０の転送電極１１１に、Ｌｏｗレベルの電位を印加する。具体的には、少なくとも青色のカラーフィルタを備える光電変換部１１０を含む行の光電変換部１１０の転送電極１１１は、Ｌｏｗレベルの電位の電圧パルスＶ１、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、Ｖ７及びＶ９〜Ｖ１１が印加される行の光電変換部１１０の転送電極１１１である。
【００７８】
より詳細には、図８に示すように、電圧パルスＶ７、Ｖ９及びＶ１１が転送電極１１１に印加される行の光電変換部１１０から読み出した信号電荷２１０を電圧パルスＶ２が印加される行の光電変換部１１０の転送電極１１１に保持する。電圧パルスＶ１０、Ｖ１２及びＶ２が転送電極１１１に印加される行の光電変換部１１０から読み出した信号電荷２１０を電圧パルスＶ６の行の光電変換部１１０の転送電極１１１に保持する。同様に、電圧パルスＶ１、Ｖ３及びＶ５が転送電極１１１に印加される行の光電変換部１１０から読み出した信号電荷２１０を電圧パルスＶ８が印加される行の光電変換部１１０の転送電極１１１に保持する。電圧パルスＶ４、Ｖ６及びＶ８が転送電極１１１に印加される行の光電変換部１１０から読み出した信号電荷２１０を電圧パルスＶ１２が印加される行の光電変換部１１０の転送電極１１１に保持する。
【００７９】
一方、電圧パルスＶ１、Ｖ３〜Ｖ５、Ｖ７及びＶ９〜Ｖ１１が印加される行の光電変換部１１０の転送電極１１１にはＬｏｗレベルの電位が印加される。
【００８０】
これにより、少なくとも青色のカラーフィルタを備える光電変換部１１０を含む行の光電変換部１１０の転送電極１１１の下に形成される空乏層が極端に狭くなる。したがって、水平転送期間（期間Ｔ３１）中において青色のカラーフィルタを通った光から発生するスミア電荷が信号電荷２１０へ混入する確率を低くすることができ、スミアを抑制することができる。また、赤色のカラーフィルタを備える光電変換部１１０を含む行の一部の光電変換部１１０の転送電極１１１の下には、信号電荷２１０が蓄積されている。
【００８１】
以上、実施の形態３及びその変形例によれば、飽和特性を維持しつつ、スミアを抑制することが可能な固体撮像装置を備える電子カメラを実現することができる。
【００８２】
なお、スミア抑制の効果は、特に、被写体の色温度が比較的高くなっている場面において顕著に表れる。
【００８３】
また、電子カメラ３０１は、実施の形態１で説明した駆動方法で駆動する固体撮像装置１０１を備える場合、図２に示す駆動信号が固体撮像装置１０１の垂直転送部１２０の各々の転送電極１１１に印加される。それにより、特に、被写体の色温度が比較的低くなっている場面において、スミアを抑制することができる。
【００８４】
さらに、電子カメラ３０１は、実施の形態１で説明した駆動方法と、変形例で説明した駆動方法とを切り替えることができる固体撮像装置を備えるとしてもよい。
【００８５】
その場合、電子カメラ３０１は、固体撮像装置１０１において水平転送期間の駆動信号を、図２に示す駆動信号と、図７に示す駆動信号とに、切り替えてテスト画像を２枚取得する。そして、電子カメラ３０１は、スミアが低いほうのテスト画像を取得したときに供給した駆動信号パターンと同じ水平転送期間の駆動信号パターンを、信号処理回路３３０から駆動信号発生回路３４０に与え、それをもとに発生した駆動信号を駆動信号発生回路３４０から固体撮像装置１０１に供給する。
【００８６】
これにより、被写体の色温度が高い場合と低い場合のそれぞれにおいて、スミアが低くなる各々の駆動信号を固体撮像装置１０１に供給することができるので、電子カメラ３０１は、よりスミアを抑制することができるという効果を奏する。
【００８７】
つまり、１画素に１つの転送電極を備えた構成の固体撮像装置を含む電子カメラでは、水平転送期間中に垂直転送部の信号電荷を保持する転送電極の位置を切り替えてテスト画像を複数枚取得する。そして、スミアが最も低いテスト画像を取得したときと同様の駆動信号を、出力信号を取得するときに与える。
【００８８】
言い換えると、駆動信号発生回路３４０は、駆動信号を切り替えることで、ローレベルより高い電位を印加する複数の光電変換部１１０の行のうちの一部に対応する転送電極１１１と、ローレベルの電位を印加する複数の光電変換部１１０の行のうちの残部に対応する転送電極１１１とを切り替えて複数のテスト画像を取得し、取得した複数のテスト画像のうち、スミアが最も低いテスト画像に対応する駆動信号を、固体撮像装置１０１に供給する。
【００８９】
それにより、あらゆる被写体において、スミアが低くなる駆動信号で固体撮像装置を動作させることができるので、スミアを抑制することができる。さらに、垂直転送部の信号電荷は、複数の電極を連続してＭｉｄｄｌｅレベルとし信号電荷が保持されているので、ショートチャネル効果による飽和電荷量の減少を抑制することができる。
【００９０】
（実施の形態４）
実施の形態３では、電子カメラ３０１が実施の形態１または実施の形態２で説明した特徴的な駆動信号を、駆動信号発生回路３４０から固体撮像装置１０１に供給するとして説明したが、それに限らない。
【００９１】
本変形例では、実施の形態２で説明した特徴的な駆動信号と異なる駆動信号を駆動信号発生回路３４０から固体撮像装置１０１に供給する場合の例について説明する。
【００９２】
具体的には、電子カメラ３０１が有する固体撮像装置１０１において、垂直転送部１２０の転送効率が悪い場合、信号電荷２１０が転送されても、電荷が取り残されてしまう場合がある。そこで、実施の形態４では、実施の形態２で説明した駆動方法のように、信号電荷２１０の転送の際に取り残された取り残し電荷を回収するための電荷回収パケット２２０を生成する駆動方法を用いる場合の例について説明する。
【００９３】
図９は、本発明の実施の形態４における垂直転送部１２０の駆動信号の一例を示す図である。垂直転送部１２０の各々の転送電極１１１には、パルス供給路１１２を介して図９に示す電圧パルスＶ１〜Ｖ１２が駆動信号として印加される。図１０は、本発明の実施の形態４の固体撮像装置１０１の主要部２００における水平転送期間（期間Ｔ４１）の状態例を模式的に示す図である。ここで、カラーフィルタの配列は、上述したようにベイヤー配列されている。
【００９４】
図９において、期間Ｔ４０は、垂直ブランキング期間である。期間Ｔ４０には、光電変換部１１０から垂直転送部１２０に信号電荷２１０を複数回に分けて間引いて読み出し、その読み出した信号電荷２１０を垂直方向に転送しながら混合する。期間Ｔ４１は、水平転送期間である。期間Ｔ４１では、水平転送部１３０が水平１行分の信号電荷２１０を水平方向に転送する。期間Ｔ４２は、水平ブランキング期間である。期間Ｔ４では、垂直転送部１２０が信号電荷２１０を垂直方向に１段転送する。
【００９５】
つまり、固体撮像装置１０１では、期間Ｔ４０において光電変換部１１０から信号電荷２１０を間引いて読み出して混合した後、期間Ｔ４１と期間Ｔ４２とを交互に繰り返して信号電荷２１０を転送する。
【００９６】
ここで、実施の形態２の駆動方法と異なる点は、電荷回収パケット２２０を生成する光電変換部１１０の転送電極１１１の位置と、Ｌｏｗレベルの電位が印加される光電変換部１１０の転送電極１１１の位置とが入れ替わっている点である。以下、それについて具体的に説明する。
【００９７】
図９及び図１０に示すように、水平転送期間（Ｔ４１）では、赤色のカラーフィルタを備える光電変換部１１０を含む行の一部の光電変換部１１０の転送電極１１１にＭｉｄｄｌｅレベルの電位を印加して電荷回収パケット２２０を生成する。具体的には、Ｍｉｄｄｌｅレベルの電位の電圧パルスＶ６及びＶ１２が印加された転送電極１１１下では、電荷回収パケット２２０が生成される。また、Ｍｉｄｄｌｅレベルの電位の電圧パルスＶ３及びＶ４が印加された転送電極１１１下と、Ｍｉｄｄｌｅレベルの電位の電圧パルスＶ９及びＶ１０が印加された転送電極１１１下には、信号電荷２１０が保持される。
【００９８】
一方、少なくとも赤色のカラーフィルタを備える光電変換部１１０を含まない行の光電変換部１１０の転送電極１１１、すなわち、少なくとも青色のカラーフィルタを備える光電変換部１１０を含む行の光電変換部１１０の転送電極１１１の中で、信号電荷２１０を保持しない転送電極１１１に、Ｌｏｗレベルの電位を印加する。具体的には、少なくとも青色のカラーフィルタを備える光電変換部１１０を含む行の光電変換部１１０の転送電極１１１の中で、信号電荷２１０を保持しない転送電極１１１は、Ｌｏｗレベルの電位の電圧パルスＶ１、Ｖ２、Ｖ５、Ｖ７、Ｖ８及びＶ１１を印加する行の光電変換部１１０の転送電極１１１である。
【００９９】
より詳細には、図１０に示すように、電圧パルスＶ１及びＶ７が転送電極１１１に印加される行の光電変換部１１０から読み出した信号電荷２１０を電圧パルスＶ３及びＶ４が印加される行の光電変換部１１０の転送電極１１１に保持する。電圧パルスＶ２及びＶ８が転送電極１１１に印加される行の光電変換部１１０から読み出した信号電荷２１０を電圧パルスＶ９及びＶ１０が転送電極１１１に印加される行の光電変換部１１０の転送電極１１１に保持する。電圧パルスＶ６及びＶ１２が印加される行の光電変換部１１０の転送電極１１１には電荷回収パケット２２０を生成する。
【０１００】
一方、電圧パルスＶ１、Ｖ２、Ｖ５、Ｖ７、Ｖ８及びＶ１１が印加される行の光電変換部１１０の転送電極１１１にはＬｏｗレベルの電位が印加される。
【０１０１】
これにより、少なくとも青色のカラーフィルタを備える光電変換部１１０を含む行の中で、信号電荷２１０を保持しない行の光電変換部１１０の転送電極１１１下に形成される空乏層が極端に狭くなる。したがって、水平転送期間（期間Ｔ４１）中において青色のカラーフィルタを通った光から発生するスミア電荷が信号電荷２１０へ混入する確率を低くすることができ、スミアを抑制することができる。一方、赤色のカラーフィルタを備える光電変換部１１０を含む行の一部の光電変換部１１０の転送電極１１１の下には、電荷回収パケットが生成される。
【０１０２】
以上のようにして、飽和特性を維持しつつ、スミアを抑制することが可能な固体撮像装置を備える電子カメラを実現することができる。
【０１０３】
なお、スミア抑制の効果は、特に、被写の色温度が比較的高くなっている場面において顕著に表れる。
【０１０４】
また、電子カメラ３０１は、実施の形態２で説明した駆動方法で駆動する固体撮像装置１０１を備える場合、図４に示す駆動信号が固体撮像装置１０１の垂直転送部１２０の各々の転送電極１１１に印加される。それにより、特に、被写体の色温度が比較的低くなっている場面において、スミアを抑制することができる。
【０１０５】
さらに、電子カメラ３０１では、実施の形態２で説明した駆動方法と、本実施の形態で説明した駆動方法とを切り替えることができる固体撮像装置を備えるとしてもよい。
【０１０６】
その場合、電子カメラ３０１は、固体撮像装置１０１において、水平転送期間の駆動信号を、図４に示す水平転送期間の駆動信号と、図９に示す水平転送期間の駆動信号とに、切り替えてテスト画像を２枚取得する。そして、電子カメラ３０１は、スミアが低いほうのテスト画像を取得したときに供給した駆動信号パターンと同じ水平転送期間の駆動信号パターンを、信号処理回路３３０から駆動信号発生回路３４０に与え、それをもとに発生した駆動信号を駆動信号発生回路３４０から固体撮像装置１０１に供給する。
【０１０７】
これにより、被写体の色温度が高い場合と低い場合のそれぞれにおいて、スミアが低くなる各々の駆動信号を固体撮像装置１０１に供給することができるので、電子カメラ３０１は、固体撮像装置１０１において垂直転送部１２０の転送効率が悪い場合に電荷回収パケット２２０を生成することで、よりスミアを抑制することができる。
【０１０８】
（実施の形態５）
実施の形態１〜４では、固体撮像装置１０１は、１つ光電変換部１１０に対して１つの転送電極が設けられている１画素１電極を構成するとして説明したが、それに限らない。固体撮像装置１０１が１つの光電変換部に対して複数の転送電極が設けられている１画素複数電極を構成するとしてもよい。本実施の形態では、固体撮像装置が、１画素２電極を構成する場合の例を説明する。
【０１０９】
図１１は、本発明の実施の形態５に係る電子カメラ５０１の概略構成例を示す図である。図６と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【０１１０】
図１１に示す電子カメラ５０１は、図６に示す電子カメラ３０１に対して、固体撮像装置１０１ａの構成が異なる。具体的には、固体撮像装置１０１ａは、１つ光電変換部１１０に対して２つの転送電極を対応させて側部に配置形成される点で、固体撮像装置１０１と異なる。
【０１１１】
以上のように構成された電子カメラ５０１では、スミアを抑制する特徴的な駆動信号（駆動信号１及び駆動信号２）を、駆動信号発生回路３４０から固体撮像装置１０１ａに切り替えて供給する。以下、その例について説明する。
【０１１２】
図１２及び図１３は、本発明の実施の形態５の固体撮像装置１０１ａにおける垂直転送部の駆動信号の一例を示す図である。垂直転送部１２０の各々の転送電極には、駆動信号として図１２及び図１３に示す電圧パルスＶ１〜Ｖ１２が印加される。図１４及び図１５はそれぞれ、本発明の実施の形態５の固体撮像装置１０１ａの主要部２００における水平転送期間（期間Ｔ５１）の状態例を模式的に示す図である。ここで、カラーフィルタの配列は、上述したようにベイヤー配列されている。
【０１１３】
図１２及び図１３において、期間Ｔ５０は、垂直ブランキング期間である。期間Ｔ５０では、全光電変換部１１０から信号電荷２１０を読み出して混合する。期間Ｔ５１は、水平転送期間である。期間Ｔ５１では、水平転送部１３０が水平１行分の信号電荷２１０を水平方向に転送する。期間Ｔ５２は、水平ブランキング期間である。期間Ｔ５２では、垂直転送部１２０が信号電荷２１０を垂直方向に１段転送する。
【０１１４】
つまり、固体撮像装置１０１ａでは、期間Ｔ５０において全光電変換部１１０から信号電荷２１０を読み出して混合した後、期間Ｔ５１と期間Ｔ５２とを交互に繰り返して信号電荷２１０を転送する。なお、図１２及び図１３において、期間Ｔ５０と、期間Ｔ５２における詳細な駆動信号については省略する。
【０１１５】
図１２及び図１４に示すように、水平転送期間（Ｔ５１）では、電圧パルスＶ１、Ｖ５及びＶ９が転送電極に印加される行の光電変換部１１０から読み出した信号電荷２１０を電圧パルスＶ２〜Ｖ４が印加される行の光電変換部１１０の転送電極に保持する。電圧パルスＶ３、Ｖ７及びＶ１１が転送電極に印加される行の光電変換部１１０から読み出した信号電荷２１０を電圧パルスＶ９〜Ｖ１１が印加される行の光電変換部１１０の転送電極に保持する。一方、電圧パルスＶ１、Ｖ５〜Ｖ８及びＶ１２が印加される行の光電変換部１１０の転送電極にはＬｏｗレベルの電位が印加される。
【０１１６】
これにより、赤色のカラーフィルタを備える光電変換部１１０を含む行の光電変換部１１０比べ、青色のカラーフィルタを備える光電変換部１１０を含む行の光電変換部１１０の方が、転送電極下に形成される空乏層の極端に狭くなっている転送電極を多く備える。
【０１１７】
それにより、水平転送期間（期間Ｔ５１）中において青色のカラーフィルタを通った光から発生するスミア電荷が信号電荷２１０へ混入する確率を低くすることができ、スミアを抑制することができる。なお、スミア抑制の効果は、特に、被写体の色温度が比較的高くなっている場面において顕著に表れる。
【０１１８】
また、図１３及び図１５に示すように、水平転送期間（Ｔ５１）では、電圧パルスＶ１、Ｖ５及びＶ９が転送電極に印加される行の光電変換部１１０から読み出した信号電荷２１０を電圧パルスＶ４〜Ｖ６が印加される行の光電変換部１１０の転送電極に保持する。電圧パルスＶ３、Ｖ７及び１１が転送電極に印加される行の光電変換部１１０から読み出した信号電荷２１０を電圧パルスＶ１、Ｖ１１及び、Ｖ１２が印加される行の電極に保持する。一方、電圧パルスＶ２、Ｖ３及びＶ７〜Ｖ１０が印加される行の光電変換部１１０の転送電極にはＬｏｗレベルの電位が印加される。
【０１１９】
これにより、青色のカラーフィルタを備える光電変換部１１０を含む行の光電変換部１１０に比べ、赤色のカラーフィルタを備える光電変換部１１０を含む行の光電変換部１１０方が、転送電極下に形成される空乏層の極端に狭くなっている電極を多く備える。
【０１２０】
したがって、水平転送期間（期間Ｔ５１）中において赤色のカラーフィルタを通った光から発生するスミア電荷が信号電荷２１０へ混入する確率を低くすることができ、スミアを抑制することができる。なお、スミア抑制の効果は、特に、被写体の色温度が比較的低くなっている場面において顕著に表れる。
【０１２１】
このように、電子カメラ５０１は、水平転送期間（期間Ｔ５１）において、図１２に示す駆動信号１と、図１３に示す駆動信号２とを切り替えて、固体撮像装置１０１ａに供給する。ここで、図１２に示す駆動信号１により、固体撮像装置１０１ａは、赤色のカラーフィルタを備える光電変換部１１０を含む行の光電変換部１１０の多くの転送電極下に信号電荷２１０を保持し、図１３に示す駆動信号２により、固体撮像装置１０１ａは、青色のカラーフィルタを備える光電変換部１１０を含む行の光電変換部１１０の多くの転送電極下に信号電荷２１０を保持する。
【０１２２】
そして、電子カメラ５０１では、固体撮像装置１０１ａにおいて水平転送期間の駆動信号を、図１３に示す駆動信号１と、図１４に示す駆動信号２に、切り替えてテスト画像を２枚取得する。電子カメラ３０１は、スミアが低いほうのテスト画像を取得したときに供給した駆動信号パターンと同じ水平転送期間の駆動信号パターンを、信号処理回路３３０から駆動信号発生回路３４０に与え、それをもとに発生した駆動信号を駆動信号発生回路３４０から固体撮像装置１０１ａに供給する。
【０１２３】
言い換えると、駆動信号発生回路３４０は、駆動信号を切り替えることで、ローレベルより高い電位を印加する複数の光電変換部１１０の行のうちの一部に対応する転送電極１１１と、ローレベルの電位を印加する複数の光電変換部１１０の行のうちの残部に対応する転送電極１１１とを切り替えて複数のテスト画像を取得し、取得した複数のテスト画像のうち、スミアが最も低いテスト画像に対応する駆動信号を、固体撮像装置１０１ａに供給する。
【０１２４】
これにより、被写体の色温度が高い場合と低い場合のそれぞれにおいて、スミアが低くなる各々の駆動信号を固体撮像装置１０１ａに供給することができるので、スミアを抑制することができる。さらに、複数の転送電極を連続してＭｉｄｄｌｅレベルとすることで垂直転送部１２０の信号電荷２１０を保持することができるので、ショートチャネル効果による飽和電荷量の減少を抑制することができる。
【０１２５】
以上のようにして、飽和特性を維持しつつ、スミアを抑制することが可能な固体撮像装置及びそれを備えた電子カメラを実現することができる。
【０１２６】
以上、本発明の固体撮像装置および電子カメラについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１２７】
本発明は、固体撮像装置および電子カメラに利用でき、特にデジタルスチルカメラ、デジタルムービーカメラや携帯電話などに用いられる高画質な固体撮像装置およびそれを備える電子カメラに利用することができる。
【符号の説明】
【０１２８】
１０１、１０１ａ    固体撮像装置
１１０、９０１    光電変換部
１１１、８０２、９０５    転送電極
１１２、８０１    パルス供給路
１２０    垂直転送部
１３０    水平転送部
１４０    出力アンプ
２００    主要部
２１０    信号電荷
２２０    電荷回収パケット
３０１、５０１    電子カメラ
３１０    レンズ
３２０    ＡＦＥ
３３０    信号処理回路
３４０    駆動信号発生回路
８１１、８１２、８１３    画素
９１１、９１２    ｎ型層
９１４    ｐ型層
９１５    空乏層
９１６    発生電荷
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【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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