专利名称：固体摄像元件及具备其的摄像机的制作方法
技术领域：
本发明涉及将接受到的光变换为电信号、作为影像信号输出的固体摄像元件。
背景技术：
以往，已知有将接受到的光变换为电信号、作为影像信号输出的固体摄像元件。此外，已知有根据从该固体摄像元件得到的影像信号显示图像的数字摄像机。近年来，使用这样的固体摄像元件的摄像机要求画质及功能的进一步提高，像素的高密度化在不断发展。
在这样的固体摄像元件中，为了实现例如动画显示，以提高影像信号的输出速度为目的，以往提出了通过将读出信号电荷的像素间隔剔除来减少输出影像信号中的像素数的驱动方法。
例如在日本特开2004-180284号公报及日本特开2005-166826号公报中，公开了如下的结构作为垂直传送部中的距水平传送部最近的传送段的最终传送段(分配传送部)在每m(m是2以上的整数)列具有相同的传送电极结构，在上述m列中的一个列以外的垂直最终段或所有列的垂直最终段中，为了与该m列中的其他列独立地控制从该垂直最终段向水平传送部的传送动作，设有与上述其他列独立的传送电极。根据该结构，通过将从垂直传送段向水平传送部的传送、和水平传送部所进行的向水平方向的传送组合，能够任意地进行像素输出的排列切换及混合，能够提高影像信号的输出速度。
图33是表示在上述特开2005-166826号公报中公开的分配传送部的构造的剖视图。分配传送部具有驱动电极，具有将第1层的多晶硅(未图示)及第2层的多晶硅260层叠而构成的2层构造；作为铝层的第1布线270，也兼有垂直传送部(未图示)的遮光的作用；第2布线280，由钨形成，也兼作遮光膜；接触插头290，将第1布线270和第2层的多晶硅260电连接。
但是，在图33所示的结构中，在OB区域正下方的区域(设在有效像素区域的左右的OB区域与水平传送部之间的区域)中，由于从插头290与第2布线280之间的间隙漏入光，从而存在发生OB钳位错误(clamp miss)的问题。
发明内容
本发明为了解决这些问题，其目的在于，提供一种在进行水平方向的像素混合的固体摄像元件中通过防止OB钳位错误、能够高速地输出优质的图像的固体摄像元件及具备其的摄像机。
为了达到上述目的，有关本发明的第1固体摄像元件的特征在于，具有垂直传送部，用于将从2维排列的像素读出的信号电荷向垂直方向传送，与上述像素的各列对应设置；和水平传送部，将从上述垂直传送部获取的信号电荷向水平方向传送；上述垂直传送部中的距上述水平传送部最近的传送段即垂直最终段在有效像素区域和水平传送部之间的区域中，每m(m是2以上的整数)列具有相同的传送电极结构，并且，在上述m列中的一个列以外的垂直最终段或所有的列的垂直最终段中，为了与该m列中的其他列独立地控制从该垂直最终段向上述水平传送部的传送动作，设有与上述其他列独立的独立传送电极；上述垂直最终段在包括设在有效像素区域的水平方向两侧的至少一侧上的OB区域的区域和水平传送部之间的区域中，具有所有的列共用的共用传送电极；在上述垂直最终段中，上述OB区域与水平传送部之间的区域的整体被遮光膜覆盖。
此外有关本发明的第2固体摄像元件的特征在于，具有垂直传送部，用于将从2维排列的像素读出的信号电荷向垂直方向传送，与上述像素的各列对应设置；和水平传送部，将从上述垂直传送部获取的信号电荷向水平方向传送；上述垂直传送部中的距上述水平传送部最近的传送段即垂直最终段在有效像素区域和水平传送部之间的区域中，每m(m是2以上的整数)列具有相同的传送电极结构，并且，在上述m列中的一个列以外的垂直最终段或所有的列的垂直最终段中，为了与该m列中的其他列独立地控制从该垂直最终段向上述水平传送部的传送动作，设有与上述其他列独立的独立传送电极；上述垂直最终段在包括设在有效像素区域的水平方向两侧的至少一侧上的OB区域的区域和水平传送部之间的区域中，具有所有的列共用的共用传送电极；在上述共用传送电极的两端部上连接有施加驱动信号的布线；在上述垂直最终段中，上述OB区域与水平传送部之间的区域除了在距有效像素区域最近的列上形成的开口部以外，被遮光膜覆盖；上述共用传送电极的两端部的一个与上述布线经由上述开口部连接。
进而，有关本发明的摄像机的特征在于，具备上述第1或第2固体摄像元件。
根据本发明，能够提供一种在进行水平方向的像素混合的固体摄像元件中通过防止OB钳位错误而能够高速地输出优质的图像的固体摄像元件及具备其的摄像机。
图1是表示有关本发明的一实施方式的固体摄像元件的概略结构的示意图。
图2是表示在有关本发明的一实施方式的固体摄像元件中混合的像素的组合的说明图。
图3是表示垂直最终段的有效像素区域正下方的区域的电极以及布线的布置的图。
图4是表示垂直最终段的有效像素区域正下方的区域的电极以及布线的布置的图。
图5是表示垂直最终段的有效像素区域正下方的区域的电极以及布线的布置的图。
图6是图3所示的A-A线的剖视图。
图7是表示垂直最终段的OB区域正下方的区域的电极以及布线的布置的图。
图8是表示垂直最终段的OB区域正下方的区域的电极以及布线的布置的图。
图9是图7所示的B-B线的剖视图。
图10是表示在水平方向上混合了信号电荷的像素的组合的说明图。
图11～图20是说明有关本发明的一实施方式的固体摄像元件的像素混合的步骤的示意图。
图21是表示用来实现图11～图20所示的像素混合的驱动信号的时序图。
图22～图31是说明有关本发明的一实施方式的固体摄像元件的像素混合的步骤的示意图。
图32是表示有关本发明的一实施方式的摄像机的概略结构的框图。
图33是表示以往的固体摄像元件的构造的剖视图。
具体实施例方式
有关本发明的第1固体摄像元件的特征在于，具有垂直传送部，用于将从2维排列的像素读出的信号电荷向垂直方向传送，与上述像素的各列对应设置；和水平传送部，将从上述垂直传送部获取的信号电荷向水平方向传送；上述垂直传送部中的距上述水平传送部最近的传送段即垂直最终段在有效像素区域和水平传送部之间的区域中，每m(m是2以上的整数)列具有相同的传送电极结构，并且，在上述m列中的一个列以外的垂直最终段或所有的列的垂直最终段中，为了与该m列中的其他列独立地控制从该垂直最终段向上述水平传送部的传送动作，设有与上述其他列独立的独立传送电极；上述垂直最终段在包括设在有效像素区域的水平方向两侧的至少一侧上的OB区域的区域和水平传送部之间的区域中，具有所有的列共用的共用传送电极；在上述垂直最终段中，上述OB区域与水平传送部之间的区域的整体被遮光膜覆盖。
在上述的结构中，所谓的“包括OB区域的区域”是指只要至少包括OB区域就可以，除了OB区域以外，也可以包括其附近的有效像素区域。根据该结构，上述垂直最终段在包括设在有效像素区域的水平方向两侧的至少一侧的OB区域的区域和水平传送部之间的区域中，具有所有的列共用的共用传送电极，在上述垂直最终段中，上述OB区域与水平传送部之间的区域的整体被遮光膜覆盖，由此，来防止OB钳位错误。由此，能够提供可高速地输出优质的图像的固体摄像元件。
此外有关本发明的第2固体摄像元件的特征在于，具有垂直传送部，用于将从2维排列的像素读出的信号电荷向垂直方向传送，与上述像素的各列对应设置；和水平传送部，将从上述垂直传送部获取的信号电荷向水平方向传送；上述垂直传送部中的距上述水平传送部最近的传送段即垂直最终段在有效像素区域和水平传送部之间的区域中，每m(m是2以上的整数)列具有相同的传送电极结构，并且，在上述m列中的一个列以外的垂直最终段或所有的列的垂直最终段中，为了与该m列中的其他列独立地控制从该垂直最终段向上述水平传送部的传送动作，设有与上述其他列独立的独立传送电极；上述垂直最终段在包括设在有效像素区域的水平方向两侧的至少一侧上的OB区域的区域和水平传送部之间的区域中，具有所有的列共用的共用传送电极；在上述共用传送电极的两端部上连接有施加驱动信号的布线；在上述垂直最终段中，上述OB区域与水平传送部之间的区域除了在距有效像素区域最近的列上形成的开口部以外，被遮光膜覆盖；上述共用传送电极的两端部的一个与上述布线经由上述开口部连接。
在上述的结构中，所谓的“包括OB区域的区域”也是指只要至少包括OB区域就可以，除了OB区域以外，也可以包括其附近的有效像素区域。根据该结构，上述垂直最终段在包括设在有效像素区域的水平方向两侧的至少一侧的OB区域的区域和水平传送部之间的区域中，具有所有的列共用的共用传送电极，在上述垂直最终段中，上述OB区域与水平传送部之间的区域除了在距有效像素区域最近的列上形成的开口部以外，大体上完全被遮光膜覆盖，由此来防止OB钳位错误。由此，能够提供可高速地输出优质的图像的固体摄像元件。进而，根据该结构，通过在共用传送电极的两端部上连接施加驱动信号的布线，还具有可防止驱动信号的波形钝化的优点。
此外，在上述第2固体摄像元件中，优选为，连接在上述共用传送电极的一个端部上的布线跨越水平传送部的上层延伸设置。由于独立传送电极的布线跨越水平传送部的上层延伸设置，所以能够与其同样地图形化布线，能够使制造工序简化。
此外，在上述第1或第2固体摄像元件中，优选为，向上述共用传送电极施加的驱动信号与向上述有效像素区域中的任一个传送电极施加的驱动信号共用。这是因为，由于OB区域的上述垂直最终段形成上述共用传送电极，使在有效区域和OB区域的边界部分上混合的像素变换，混合像素变得不均匀，所以也存在暗信号增加的情况，但如果是上述结构，则有能够使暗信号的增加在最低限度内的优点。此外，能够削减驱动脉冲的种类和端子数。
以下，参照附图对本发明的具体的实施方式进行说明。
图1是表示有关本实施方式的固体摄像元件的概略结构的示意图，特别表示传送电极的构造。图2是表示本实施方式的固体摄像元件的概略结构的示意图，特别表示像素与传送段的关系。
本实施方式的固体摄像元件1如图2所示，具备对应于像素二维状排列的光电变换部2、垂直传送部3、和水平传送部4。垂直传送部3及水平传送部4分别由CCD构成。作为光电变换部2，使用光电二极管。在各个光电变换部2中配置有红(R)、绿(G)、蓝(B)这三色的彩色过滤器。在本实施方式中，在垂直、水平方向上都间隔2个像素周期地配置有RGB的各个过滤器。例如，如图2所示，如果以垂直方向2个像素×水平方向2个像素的共计4个像素为单位，则将彩色过滤器配置为，使左下的像素为R、右下及左上的像素为G，右上的像素为B。另外，通过从未图示的控制部向垂直传送部3及水平传送部4的传送电极发送控制信号，来控制固体摄像元件1的动作。
上述的控制部设在固体摄像元件1的外部，通过信号线与固体摄像元件1连接。或者也可以与固体摄像元件1一体地形成。
在本实施方式的固体摄像元件1中，垂直传送部3将垂直方向的光电变换部2的3行(即垂直方向3个像素)作为一个传送段(称作“垂直传送段)。固体摄像元件1构成为，在垂直传送部3内，在垂直方向上将间隔1个像素(1行)的3个像素的信号电荷相加。在垂直传送部3内，在垂直方向上将间隔1行的3个像素的信号电荷混合的方法，例如可以通过以下的(1)～(3)的步骤实现。
(1)首先，将垂直方向上间隔2行的1/3的像素的信号电荷向垂直传送部3读出，进行2个像素的垂直传送。
(2)接着，将从前次读出的像素向顺方向(垂直传送方向)的第2行的像素的信号电荷向垂直传送部3读出，与前次读出的像素混合，进行2行垂直传送。
(3)进而，将剩余的像素的信号电荷向垂直传送部3读出。
通过以上的(1)～(3)的步骤，能够将间隔1行的3像素的信号电荷混合。由此，在固体摄像元件1中，将垂直方向的像素数削减到1/3。
此外，位于固体摄像元件1的有效像素区域的垂直传送部3构成为，在水平方向上以3列的单位具有相同的构造。在本实施方式的各图中，设水平传送部4的信号电荷被输出到图中左侧，将这3列单位的垂直传送部3从接近水平传送部4的输出侧开始依次分别称作第1列、第2列、第3列(在图中标记作1列、2列、3列)。此外，在垂直传送部3中，以下将最接近于水平传送部4的传送段称作垂直最终段。
这里，参照图1对固体摄像元件1的电极构造进行说明。另外，在图1中，在垂直最终段和其正上方的1段的垂直传送段中，仅图示了水平传送部4的输出侧和相反侧(有效像素区域的右侧)的端部。
另外，在图1中，为了将图示简略化，在水平传送部4的输出侧和相反侧的OB区域中图示了仅4位的电极构造，但在实际的固体摄像元件中，在水平传送部4的输出侧和相反侧，一般确保有40～50位的OB区域。
如图1所示，在固体摄像元件1中，垂直传送部3的各个垂直传送段分别由V1～V6这6相的传送电极(共用电极)构成。但是，只有垂直最终段与其他垂直传送段的电极构造不同。进而，垂直最终段在有效像素区域正下方的区域(有效像素区域与水平传送部4之间的区域)和OB区域正下方的区域(OB区域与水平传送部4之间的区域)中，电极构造相互不同。
如图1所示，垂直最终段的第1相、第2相、第4相、第6相由与其他垂直传送段的传动电极V1、V2、V4、V6共用的电极构成。在垂直最终段的有效像素区域正下方的区域中，第1列的第3相的传送电极由与其他垂直传送段的第3相的传送电极(V3)独立的独立电极V3-1构成，第1列的第5相的传送电极由与其他垂直传送段的第5相的传送电极(V5)独立的独立电极V5-1构成。同样，第2列的第3相的传送电极由独立电极V3-2构成，第2列的第5相的传送电极由独立电极V5-2构成。进而，第3列的第3相的传送电极由独立电极V3-3构成，第3列的第5相的传送电极由独立电极V5-3构成。
另一方面，在垂直最终段的OB区域正下方的区域中，第3相及第5相的传送电极也与第1相、第2相、第4相、第6相同样，各列共用而连续形成。在图1的例子中，在垂直最终段的OB区域正下方的区域中，第3相及第5相的传送电极作为与上述独立电极V3-1、V5-1共用的电极而形成。
图3～图5是表示垂直最终段的有效像素区域正下方的区域的电极及布线的布置的图。图3是表示铝布线布置的图，图4是表示从图3所示的结构中除去了上述铝布线的状态的图，图5是表示从图4所示的结构中除去了遮光膜的状态的图。另外，在图3～图5中，水平传送部4位于图中上方。此外，图6是图3所示的A-A线的剖视图。
由图3～图6可知，固体摄像元件1的垂直最终段的有效像素区域正下方的区域的第5相的电极(V5-1、V5-2、V5-3)通过图形化成岛状的第2层的多晶硅栅(polysilicon gate)160(特别是参照图5及图6)而形成为独立电极。另外，固体摄像元件1的垂直最终段的有效像素区域正下方的区域的第3相的电极也与该第5相的电极同样地形成为岛状。另外，第1相的电极也由第2层的多晶硅栅160形成。另外，第2相、第4相、第6相的电极也由在与第2层的多晶硅栅160不同的层上图形化后的第1层的多晶硅栅180(参照图5)形成。另外，形成第2相、第4相、第6相的电极的第1层的多晶硅栅180如图5所示，各列共用而连续地形成。
在第2层的多晶硅栅160的上层，经由层间绝缘膜161设置有钨遮光膜162。在层间绝缘膜161的更上层，图形化有铝布线164。布线164的上层由保护膜165覆盖。此外，在遮光膜162上设有开口部162a，通过贯通该开口部162a和层间绝缘膜161的接触插头163，将第2层的多晶硅栅160与铝布线164电连接。另外，第2层的多晶硅栅160形成在形成于硅基板167上的栅绝缘膜166的表面上，在第2层的多晶硅栅160的下方的硅基板167内形成有垂直传送路径168。
此外，如图3所示，通过接触插头163与垂直最终段的第5相的独立电极V5-1、V5-2、V5-3连接的铝布线164沿着信号电荷的垂直传送方向延伸设置，布线成通过水平传送部4上方(参照图1)。
另一方面，通过接触插头163与垂直最终段的第3相的独立电极V3-2、V3-3连接的铝布线164沿着与信号电荷的垂直传送方向相反方向延伸设置，通过接触插头171与兼作遮光膜的钨布线170电连接。
此外，通过接触插头163与独立电极V3-1连接的铝布线164与形成在与其相同层上的铝布线172连接。
图7～图9是表示垂直最终段的OB区域正下方的区域的电极及布线的布置的图。图7是表示铝布线布置的图，图8是表示从图7所示的结构除去了上述铝布线的状态的图。另外，在图7及图8中，水平传送部4位于图中上方。此外，图9是图7所示的B-B线的剖视图。
如图9所示，在垂直最终段的OB区域正下方的区域中，第2层的多晶硅栅160作为各列共用的共用电极连续地形成。并且，如图7～图9所示，在垂直最终段的OB区域正下方的区域中，除了在有效像素区域侧的最端部的列中设置了2处的开口部162a以外，在整个面上形成有钨遮光膜162。该开口部162a是为了使接触插头163贯通而设置的，该接触插头163将铝布线164和作为各列共用而形成的电极V3-1、V5-1的第2层的多晶硅栅160分别电连接。这样，在固体摄像元件1中，通过钨遮光膜162能够将垂直最终段的OB区域正下方的区域的大致整个面遮光，所以可防止钳位错误。
另外，对于垂直最终段的OB区域正下方的区域的共用电极(V3-1、V5-1)，如图1及图7所示，优选对这些共用电极的两端部设置施加驱动脉冲的布线。这是因为，通过从共用电极的两端施加驱动脉冲，可改善驱动波形的钝化(なまり)。但是，图7所示的铝布线164、开口部162a、以及接触插头163不是必须的，在驱动波形的钝化不是问题的情况下可以省略。在此情况下，垂直最终段的OB区域正下方的区域的整个面没有开口部，被钨遮光膜162覆盖，所以能够将OB区域完全地遮光，可得到能够更可靠地防止钳位错误的效果。
下面对固体摄像元件1的水平方向的像素混合动作的一例进行说明。
固体摄像元件1通过控制部(未图示)控制垂直传送部3及水平传送部4的传送动作，将水平方向的间隔1列的3像素混合，将水平方向的像素数削减为1/3。即，在固体摄像元件1中，通过如上述那样将垂直方向的像素数削减为1/3，并且将水平方向的像素数削减为1/3，将整体的像素数削减为1/9。
图10表示在水平方向上混合信号电荷的像素的组合。另外，以下将被混合的像素的组合称作混合像素组。在图10中，在例如Rxy那样表示的标记中，设R、G、B表示该像素的过滤器的颜色，x表示该像素的垂直位置(从接近水平传送部4侧开始设为第1段、第2段……)，y表示混合像素组中的该像素的位置(从接近水平传送部4的输出侧开始设为第1个、第2个……)。
如图10所示，固体摄像元件1例如如G11、G12、G13那样间隔1个像素将每3个绿的像素作为第1混合像素组。进而，决定蓝的像素的混合像素组，以使其与由该第1混合像素组生成的混合像素的重心等间隔。即，将第1混合像素组的G12与G13之间的B11、该G13与相邻的混合像素组的G11之间的像素即B12、和相邻的混合像素组的G11与G12之间的像素即B13这3个像素作为第2混合像素组。
这样，通过将水平方向上交替地配置的双色的像素间隔1个像素地组合每3个而混合，混合后的各色的像素重心成为等间隔，所以不会产生干涉条纹或伪信号。另外，将在图10中用a表示的3行、用b表示的3行在垂直方向上分别混合。
接着，参照图11～图20说明用来以图10所示的组合进行像素混合的固体摄像元件1的驱动步骤。另外，在图11～图20中，对于有效像素区域的各像素，在例如Rxy那样表示的标记中，设R、G、B表示该像素的过滤器的颜色，x表示该像素的垂直位置(从接近水平传送部4侧开始设为第1段、第2段……)，y表示混合像素组中的该像素的位置(从接近水平传送部4的输出侧开始设为第1个、第2个……)。此外，对于OB区域的像素，由于没有进行水平方向的混合，所以例如用RxO的标记表示。这里，R、G、B表示该像素的过滤器的颜色，x表示该像素的垂直位置(从接近水平传送部4侧开始设为第1段、第2段……)。末尾的O表示是OB区域的像素。此外，在图11～图20以及后述的图22～图31中，显示在各列的上部的数字对于有效像素区域表示各个列对应于第1列～第3列中的哪一列，对于OB区域表示与各个列同时被驱动的有效像素区域的列的号(第1列或第3列)。
如上所述，以3列为单位构成的垂直传送部3的垂直最终段的各列构成为，使相同列的其他垂直传送段以及其他列的垂直最终段都分别独立地进行传送。例如，在第1列及第3列的垂直最终段中保持有信号电荷的状态下，能够仅将第2列的垂直最终段的信号电荷向水平传送部4传送。此外，在第1列及第2列的垂直最终段中保持有信号电荷的状态下，能够仅将第3列的垂直最终段的信号电荷向水平传送部4传送。
图11所示的状态表示从光电变换部2读出信号电荷、在垂直传送部3中将垂直方向的像素数削减为1/3的状态，即在各垂直传送段中保持有混合后的3个像素的信号电荷的状态。
这里，通过在垂直最终段中仅驱动第2列(V3-2、V5-2)，如图12所示，成为仅将第2列的垂直最终段的信号电荷向水平传送部4传送的状态。
接着，在将水平传送部4的信号电荷向顺方向传送2个像素后，通过在垂直最终段中仅驱动第3列(V3-3、V5-3)，如图13所示，仅将第3列的垂直最终段的信号电荷向水平传送部4传送。由此，如图13所示，G12与G13、以及B12与B13的每2个像素的信号电荷在水平传送部4内分别被混合。
接着，再将水平传送部4的信号电荷向顺方向传送2个像素后，通过在垂直最终段中驱动第1列(V3-1、V5-1)，将剩余在垂直最终段中的G11及B11的信号电荷向水平传送部4传送。此时，由于OB区域正下方的区域中的垂直最终段的共用电极V3-1、V5-1也同时被驱动，所以将垂直最终段的OB区域正下方的区域的信号电荷(B1O、G1O)都向水平传送部4传送。
由此，如图14所示，从有效像素区域传送的G11、G12和G13这3个像素的信号电荷、以及B11、B12和B13的信号电荷在水平传送部4内分别被混合。这样，相同段中的双色的像素间隔1像素地以每3像素的组合分别被混合，水平方向的像素数被削减为1/3。此外，由图14可知，由于绿的混合像素和蓝的混合像素被等间隔地输出，所以不会产生干涉条纹或伪信号。
然后，与上述同样，通过再重复2个循环的第2列的驱动、第3列的驱动、第1列的驱动，如图15～图20所示，3行(在图10中用a表示的行)的信号电荷的向水平传送部4的传送结束。
如图20所示，向水平传送部4传送的信号电荷被从水平传送部4依次输出。从水平传送部4输出的图像信号由于是将像素1维配置的，所以为了使该信号恢复为原来的2维排列，在固体摄像元件1的外部的图像处理装置中，进行将来自水平传送部4的输出信号2维地再配置的处理。
另外，如图20所示那样向水平传送部4传送的信号电荷在有效像素区域和OB区域中水平混合的方式不同，结果在其边界部会产生混合像素数的偏差。1段的信号由于是在垂直方向上3像素混合，所以最大为12像素混合。
另外，用来实现图11～图20所示的像素混合步骤的驱动时序图如图21所示。在图21中，在赋予给各电极的驱动脉冲是高电平的情况下，该电极为存储部，在驱动脉冲为低电平的情况下，该电极为阻挡部。
以上参照图11～图15对固体摄像元件1的驱动方法的一例进行了说明，但固体摄像元件1的驱动方法并不仅限于该例。例如，图11～图15所示的例子以下述结构为前提，即，如图1所示，垂直最终段的OB区域正下方的区域的共用电极连接在与有效像素区域正下方的垂直最终段的独立电极V3-1、V5-1相同的布线上。但是，固体摄像元件1的结构并不限于此，例如也可以将垂直最终段的OB区域正下方的区域的共用电极连接在与有效像素区域正下方的垂直最终段的独立电极V3-3、V5-3相同的布线上。在此情况下，固体摄像元件1的水平方向的像素混合的步骤成为图22～图31所示那样。
另外，如图31所示那样向水平传送部4传送的信号电荷与图20所示的信号电荷相同，在有效像素区域与OB区域的边界部具有混合像素数的偏差，最大为15像素混合。
另外，在上述的实施方式中，使垂直最终段的OB区域正下方的区域的共用电极连接在与有效像素区域正下方的垂直最终段的独立电极V3-1及V5-1、或V3-3及V5-3相同的布线上。但是，除此以外，也可以将垂直最终段的OB区域正下方的区域的共用电极连接在与有效像素区域的共用电极(V3、V5)相同的布线上。根据该结构，由于能够削减驱动脉冲的种类及电极端子数，所以有使固体摄像元件1的结构简化的优点。此外，也可以将独立电极V3-1及V5-1同时做成与有效像素区域的共用电极(V3、V5)相同的布线，此时，不仅实现了上述固体摄像元件1的结构简化，而且通过能够使最大混合像素数为12像素，还有能够将混合像素数的偏差所带来的暗信号的增加抑制在最低限度内的优点。
以上对作为有关本发明的一实施方式的固体摄像元件进行了说明，但有关上述说明的固体摄像元件1仅仅是一具体例。例如，本发明并不限于图2所示那样的过滤器排列的固体摄像元件，也能够用于其他排列中。进而，也能够应用于不使用彩色过滤器的黑白图像的固体摄像元件中。
此外，在上述中，说明了m＝3的例子，但并不限于m＝3，对于在最终传送段中通过独立地驱动各列的传送电极来进行水平方向的像素混合的结构，也能够使用本发明。
进而，如果将在本实施方式中说明的固体摄像元件应用在数字摄像机中，则从固体摄像元件高速地输出数据，所以能够进行高速动作，并且能够实现画质优良的数字摄像机。由于能够切换本发明的高速动作和通常的全像素读出动作来使用，所以能够实现兼具备动画(高速动作)模式和静止图像(全像素读出动作)模式的数字摄像机。
图32中表示有关本发明的数字摄像机的结构例。本数字摄像机具备光学系统31，包括用来将来自被摄体的入射光成像在固体摄像元件1的摄像面上的镜头等；控制部32，控制固体摄像元件1的驱动；和图像处理部33，对来自固体摄像元件1的输出信号实施各种信号处理。根据该结构，通过防止固体摄像元件1的OB钳位错误，能够实现可高速地输出优质的影像信号的数字摄像机。
本发明通过在进行水平方向的像素混合的固体摄像元件中防止OB钳位错误，可以作为能够高速地输出优质的影像信号的固体摄像元件和具备其的摄像机使用。
权利要求
1.一种固体摄像元件，其特征在于，具有垂直传送部，用于将从2维排列的像素读出的信号电荷向垂直方向传送，与上述像素的各列对应设置；和水平传送部，将从上述垂直传送部获取的信号电荷向水平方向传送；上述垂直传送部中的距上述水平传送部最近的传送段即垂直最终段在有效像素区域和水平传送部之间的区域中，每m列具有相同的传送电极结构，其中，m是2以上的整数，并且，在上述m列中的一个列以外的垂直最终段或所有的列的垂直最终段中，为了与该m列中的其他列独立地控制从该垂直最终段向上述水平传送部的传送动作，设有与上述其他列独立的独立传送电极；上述垂直最终段在包括设在有效像素区域的水平方向两侧的至少一侧上的OB区域的区域和水平传送部之间的区域中，具有所有的列共用的共用传送电极；在上述垂直最终段中，上述OB区域与水平传送部之间的区域的整体被遮光膜覆盖。
2.如权利要求1所述的固体摄像元件，其特征在于，向上述共用传送电极施加的驱动信号与向上述有效像素区域的任一个传送电极施加的驱动信号共用。
3.一种固体摄像元件，其特征在于，具有垂直传送部，用于将从2维排列的像素读出的信号电荷向垂直方向传送，与上述像素的各列对应设置；和水平传送部，将从上述垂直传送部获取的信号电荷向水平方向传送；上述垂直传送部中的距上述水平传送部最近的传送段即垂直最终段在有效像素区域和水平传送部之间的区域中，每m列具有相同的传送电极结构，其中，m是2以上的整数，并且，在上述m列中的一个列以外的垂直最终段或所有的列的垂直最终段中，为了与该m列中的其他列独立地控制从该垂直最终段向上述水平传送部的传送动作，设有与上述其他列独立的独立传送电极；上述垂直最终段在包括设在有效像素区域的水平方向两侧的至少一侧上的OB区域的区域和水平传送部之间的区域中，具有所有的列共用的共用传送电极；在上述共用传送电极的两端部上连接有施加驱动信号的布线；在上述垂直最终段中，上述OB区域与水平传送部之间的区域除了在距有效像素区域最近的列上形成的开口部以外，被遮光膜覆盖；上述共用传送电极的两端部的一个与上述布线经由上述开口部连接。
4.如权利要求3所述的固体摄像元件，其特征在于，连接在上述共用传送电极的两端部的一个上的布线跨越水平传送部的上层延伸设置。
5.如权利要求3所述的固体摄像元件，其特征在于，向上述共用传送电极施加的驱动信号与向上述有效像素区域中的任一个传送电极施加的驱动信号共用。
6.一种摄像机，其特征在于，具备权利要求1所述的固体摄像元件。
7.一种摄像机，其特征在于，具备权利要求2所述的固体摄像元件。
全文摘要
在进行水平方向的像素混合的固体摄像元件中，通过防止OB钳位错误，实现能够高速地输出优质的图像的固体摄像元件及具备其的摄像机。距水平传送部(4)最近的传送段即垂直最终段在有效像素区域与水平传送部之间的区域中，设有与其他列独立的独立传送电极(V3－1、V3－2、V3－3、V5－1、V5－2、V5－3)，在OB区域与水平传送部(4)之间的区域中，设有在所有的列中共用的共用传送电极(V3－1、V5－1)。进而，在上述垂直最终段中，在OB区域与水平传送部之间的整个区域、或距有效像素区域最近的列中，除了用来进行(V3－1、V5－1)的布线而形成的开口部以外的区域由遮光膜覆盖。
文档编号H04N5/369GK1956206SQ200610136560
公开日2007年5月2日 申请日期2006年10月25日 优先权日2005年10月25日
发明者加藤良章, 米本和也, 莲香刚 申请人:松下电器产业株式会社