專利名稱：固體攝像裝置、固體攝像裝置的驅(qū)動(dòng)方法及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固體攝像裝置、固體攝像裝置的驅(qū)動(dòng)方法及電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
例如數(shù)碼相機(jī)等把光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并輸出圖像信號(hào)的攝像裝置包括作為圖像捕 捉部(光電轉(zhuǎn)換部)的固體攝像裝置。近年來，在固體攝像裝置領(lǐng)域中，隨著像素?cái)?shù)量的增 加和幀頻的提高，實(shí)現(xiàn)高速讀取的技術(shù)和實(shí)現(xiàn)低能耗的技術(shù)變成必要的技術(shù)。一種類型的固體攝像裝置是互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor, CMOS)(包括M0S)圖像傳感器(下文稱作“CMOS圖像傳感器”)，它具有能 夠通過與CMOS集成電路相同的工藝來制造的優(yōu)點(diǎn)。CMOS圖像傳感器的結(jié)構(gòu)使得各像素 的電荷被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并且在各個(gè)像素列中并行處理從各像素讀取的電信號(hào)。通過對(duì)各 個(gè)像素列的并行處理能夠提高像素信號(hào)的讀出速度。至此，作為從以矩陣形式布置的多個(gè)像素中并行讀出各個(gè)像素列的信 號(hào)的CMOS圖像傳感器，存在對(duì)各像素列的像素信號(hào)進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換(下文 稱作“AD (analog-to-digital)轉(zhuǎn)換”)的已知列AD轉(zhuǎn)換型CMOS圖像傳感器 (JP-A-2005-278135(專利文件 1))。列AD轉(zhuǎn)換型CMOS圖像傳感器采用如下結(jié)構(gòu)在以矩陣形式二維布置的像素的垂 直方向上共用信號(hào)讀出線(下文稱作“垂直信號(hào)線”)，并且每個(gè)像素列均設(shè)有AD轉(zhuǎn)換電路 和讀出電路。然后，同時(shí)對(duì)AD轉(zhuǎn)換電路和讀出電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而進(jìn)行與像素列總數(shù)一致 的同時(shí)信號(hào)處理。AD轉(zhuǎn)換電路利用比較器對(duì)各像素列將通過垂直信號(hào)線供給的模擬像素信號(hào)與具 有斜度且線性變化的斜坡波形的參考信號(hào)進(jìn)行比較，并讓計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)操作。計(jì)數(shù)器與 恒定周期的時(shí)鐘同步地進(jìn)行計(jì)數(shù)操作。隨后，當(dāng)模擬像素信號(hào)與參考信號(hào)相交時(shí)，在比較器的輸出反轉(zhuǎn)的時(shí)刻，AD轉(zhuǎn)換電 路停止計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)操作。計(jì)數(shù)器的最終計(jì)數(shù)值變?yōu)榕c模擬像素信號(hào)的大小對(duì)應(yīng)的數(shù)字信 號(hào)。如上所述，列AD轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是讀出系統(tǒng)，其特征在于，由于對(duì)一行的像素信號(hào)同時(shí)進(jìn)行A/ D轉(zhuǎn)換，因而可以進(jìn)行高速攝像。近年來，對(duì)于高速攝像的要求越來越高。在列AD轉(zhuǎn)換型CMOS圖像傳感器中，減少 垂直讀出線的數(shù)量(行數(shù)/線數(shù))以滿足要求。作為減少垂直讀出線數(shù)量的方法，提出了 一種交錯(cuò)掃描(interlaced scanning)方法，例如，在恒定行周期內(nèi)跳過像素行的垂直稀疏 讀出(thirming-out)法，或者讀出垂直方向的特定區(qū)域的像素信號(hào)的垂直分割(vertical
4segmentation)法。然而，當(dāng)通過稀疏讀出來減少讀出線的數(shù)量時(shí)會(huì)引起分辨率下降，并 且當(dāng)通過交錯(cuò)掃描來減少垂直讀出線的數(shù)量時(shí)，由于視角的減小會(huì)使攝像圖像變得橫向較長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是期望提供一種固體攝像裝置、該固體攝像裝 置的驅(qū)動(dòng)方法和電子設(shè)備，所述固體攝像裝置能夠減輕垂直稀疏讀出時(shí)的分辨率劣化，并 且當(dāng)對(duì)像素行進(jìn)行交錯(cuò)掃描時(shí)通過抑制視角的減小能夠防止攝像圖像變得橫向較長(zhǎng)。本發(fā)明的實(shí)施例提供一種固體攝像裝置，所述固體攝像裝置包括像素陣列部，在 所述像素陣列部中，以矩陣形式二維布置有包括光電轉(zhuǎn)換元件的像素，并且每個(gè)像素行布 置有傳輸驅(qū)動(dòng)信號(hào)以從所述像素讀出信號(hào)的多條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線，所述多條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng) 線傳輸用于從所述像素讀出信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及行掃描部，它通過所述多條系統(tǒng)像素驅(qū) 動(dòng)線把所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)同時(shí)輸出至不同像素列的多個(gè)像素行。行掃描部通過多條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線把像素的驅(qū)動(dòng)信號(hào)同時(shí)輸出至不同像素列的 多個(gè)像素行，從而能夠?qū)Σ煌袼亓械亩鄠€(gè)像素行同時(shí)進(jìn)行掃描。這樣，相對(duì)于多個(gè)像素 行，從一個(gè)像素行的一部分像素而非全部像素中讀出信號(hào)。換句話說，當(dāng)關(guān)注一個(gè)像素行 時(shí)，在信號(hào)讀出時(shí)一部分像素的信號(hào)被稀疏。通過這種水平稀疏讀出，可以減少水平方向的 信號(hào)數(shù)量。因此，與未進(jìn)行水平稀疏讀出的情況相比，可以增大幀頻，并且當(dāng)對(duì)像素行進(jìn)行 交錯(cuò)掃描時(shí)，能夠抑制視角減小。本發(fā)明的實(shí)施例還提供一種固體攝像裝置的驅(qū)動(dòng)方法，所述驅(qū)動(dòng)方法包括如下步 驟驅(qū)動(dòng)所述固體攝像裝置，在所述固體攝像裝置的像素陣列部中，以矩陣形式二維布置有 包括光電轉(zhuǎn)換元件的像素，并且每個(gè)像素行布置有多條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線，所述多條系統(tǒng)像 素驅(qū)動(dòng)線傳輸用于從所述像素讀出信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；在驅(qū)動(dòng)所述固體攝像裝置時(shí)，通過所 述多條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)同時(shí)輸出至不同像素列的多個(gè)像素行。本發(fā)明的實(shí)施例還提供一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括固體攝像裝置，所述固 體攝像裝置包括像素陣列部，在所述像素陣列部中，以矩陣形式二維布置有包括光電轉(zhuǎn)換 元件的像素，并且每個(gè)像素行布置有多條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線，所述多條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線傳輸 用于從所述像素讀出信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及行掃描部，它通過所述多條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線把 所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)同時(shí)輸出至不同像素列的多個(gè)像素行。本發(fā)明的另一實(shí)施例提供一種固體攝像裝置，所述固體攝像裝置包括像素陣列 部，在所述像素陣列部中，以矩陣形式二維布置有包括光電轉(zhuǎn)換元件的像素，并且每個(gè)像素 列布置有多條系統(tǒng)信號(hào)線，所述多條系統(tǒng)信號(hào)線傳輸從所述像素讀出的信號(hào)的多條系統(tǒng)像 素驅(qū)動(dòng)線；以及行掃描部，它把用于從所述像素讀出信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)同時(shí)輸出至多個(gè)像素 行。行掃描部把像素的驅(qū)動(dòng)信號(hào)同時(shí)輸出至多個(gè)像素行，從而能夠從多個(gè)像素行把像 素的信號(hào)讀出至多條系統(tǒng)信號(hào)線。此時(shí)，當(dāng)對(duì)各像素列均選擇多條系統(tǒng)信號(hào)線中的一條時(shí)， 相對(duì)于多個(gè)像素行，從一個(gè)像素行的一部分像素而非全部像素中讀出信號(hào)。換句話說，當(dāng)關(guān) 注一個(gè)像素行時(shí)，在信號(hào)讀出時(shí)一部分像素的信號(hào)被稀疏。通過這種水平稀疏讀出，可以減 少水平方向的信號(hào)數(shù)量。因此，與未進(jìn)行水平稀疏讀出的情況相比，可以增大幀頻，并且當(dāng)對(duì)像素行進(jìn)行交錯(cuò)掃描時(shí)，能夠抑制視角減小。本發(fā)明的實(shí)施例還提供一種固體攝像裝置的驅(qū)動(dòng)方法，所述驅(qū)動(dòng)方法包括如下步 驟驅(qū)動(dòng)所述固體攝像裝置，在所述固體攝像裝置的像素陣列部中，以矩陣形式二維布置有 包括光電轉(zhuǎn)換元件的像素，并且每個(gè)像素列布置有多條系統(tǒng)信號(hào)線，所述多條系統(tǒng)信號(hào)線 傳輸從所述像素讀出的信號(hào)；在驅(qū)動(dòng)所述固體攝像裝置時(shí)，將用于從所述像素讀出信號(hào)的 驅(qū)動(dòng)信號(hào)同時(shí)輸出至多個(gè)像素行。本發(fā)明的實(shí)施例還提供一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括固體攝像裝置，它包 括像素陣列部，在所述像素陣列部中，以矩陣形式二維布置有包括光電轉(zhuǎn)換元件的像素， 并且每個(gè)像素列布置有多條系統(tǒng)信號(hào)線，所述多條系統(tǒng)信號(hào)線傳輸從所述像素讀出的信 號(hào)；以及行掃描部，它把用于從所述像素讀出信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)同時(shí)輸出至多個(gè)像素行。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)對(duì)像素行進(jìn)行交錯(cuò)掃描時(shí)，進(jìn)行水平稀疏讀出，從而能夠 抑制視角減小，并因此能夠防止攝像圖像變得橫向較長(zhǎng)。


圖1是示出了應(yīng)用本發(fā)明的CMOS圖像傳感器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概略的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖2是示出了單位像素的電路結(jié)構(gòu)示例的電路圖。圖3是示出了本發(fā)明第一實(shí)施例的CMOS圖像傳感器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概略的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 圖。圖4A和圖4B是示出了單位像素與兩條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線的連接示例的圖。圖5是示出了 RGB拜耳(Bayer)排列的顏色編碼的圖。圖6是第一實(shí)施例的CMOS圖像傳感器中同時(shí)掃描多個(gè)像素行的模式的驅(qū)動(dòng)示例 的操作說明圖。圖7A 圖7C是用于解釋第一實(shí)施例的CMOS圖像傳感器的操作和效果的圖。圖8是示出了在采用改變列掃描順序的方法的情況下列掃描部的結(jié)構(gòu)示例的框 圖。圖9A和圖9B是第一實(shí)施例的CMOS圖像傳感器中掃描單個(gè)像素行的模式的驅(qū)動(dòng) 示例的操作說明圖。圖10是示出了本發(fā)明第二實(shí)施例的CMOS圖像傳感器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概略的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 圖。圖11是本發(fā)明第二實(shí)施例的CMOS圖像傳感器中同時(shí)掃描多個(gè)像素行的模式的驅(qū) 動(dòng)示例的操作說明圖。圖12A和圖12B是本發(fā)明第二實(shí)施例的CMOS圖像傳感器中掃描單個(gè)像素行的模 式的驅(qū)動(dòng)示例的操作說明圖。圖13是示出了本發(fā)明第三實(shí)施例的CMOS圖像傳感器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概略的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 圖。圖14是示出了本發(fā)明第四實(shí)施例的CMOS圖像傳感器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概略的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 圖。圖15是示出了背面入射型像素結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖16是示出了作為本發(fā)明實(shí)施例的電子設(shè)備示例的攝像裝置的結(jié)構(gòu)示例的框圖。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖詳細(xì)說明用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方式(下文稱作“實(shí)施例”)。順便地， 按照如下順序進(jìn)行說明1.應(yīng)用了本發(fā)明的固體攝像裝置2.第一實(shí)施例(每一像素行均設(shè)有兩條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線的示例)3.第二實(shí)施例(每一像素行均設(shè)有兩條系統(tǒng)垂直信號(hào)線的示例)4.第三實(shí)施例(垂直像素相加的示例)5.第四實(shí)施例(水平稀疏讀出+垂直像素相加的示例)6.背面入射型像素結(jié)構(gòu)7.電子設(shè)備(攝像裝置的示例)1.應(yīng)用了本發(fā)明的固體攝像裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1是示出了應(yīng)用本發(fā)明的固體攝像裝置，例如，作為一種XY地址型固體攝像裝 置的CMOS圖像傳感器的概略的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。此處，CMOS圖像傳感器是通過使用CMOS工藝 或者部分地使用該工藝而得到的圖像傳感器。應(yīng)用示例的CMOS圖像傳感器10包括形成在半導(dǎo)體基板(下文有時(shí)稱作“芯 片”)11上的像素陣列部12以及與像素陣列部12集成在相同芯片11上的周邊電路部。在 本示例中，作為周邊電路部，例如設(shè)有行掃描部13、列處理部14、列掃描部15和系統(tǒng)控制部 16。在像素陣列部12中，單位像素(下文有時(shí)簡(jiǎn)稱為“像素”)以矩陣形式二維布置， 各個(gè)單位像素包括產(chǎn)生具有與入射光量對(duì)應(yīng)的電荷量的光電荷并把該光電荷存儲(chǔ)在內(nèi)部 的光電轉(zhuǎn)換元件。稍后說明單位像素的具體結(jié)構(gòu)。此外，在像素陣列部12中，對(duì)于矩陣像素布置中的各像素行，像素驅(qū)動(dòng)線17沿水 平方向/行方向(像素行的像素排列方向)布置，并且對(duì)于各像素列，垂直信號(hào)線18沿垂 直方向/列方向(像素列的像素排列方向)布置。像素驅(qū)動(dòng)線17傳輸用于從像素中讀取 信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。盡管圖1示出了像素驅(qū)動(dòng)線17為一條布線，但不限于一條布線。像素驅(qū) 動(dòng)線17的一端連接至對(duì)應(yīng)于各行的行掃描部13的輸出端。行掃描部13包括移位寄存器和地址解碼器等，并且作為像素驅(qū)動(dòng)部對(duì)全部像素 同時(shí)或者以行為單位驅(qū)動(dòng)像素陣列部12的各個(gè)像素。盡管省略了行掃描部13的具體結(jié)構(gòu) 的圖示，但行掃描部通常包括兩個(gè)掃描系統(tǒng)讀出掃描系統(tǒng)和清除掃描系統(tǒng)。為了從單位像素中讀出信號(hào)，讀出掃描系統(tǒng)以行為單位依次選擇并掃描像素陣列 部12的單位像素。從單位像素中讀出的信號(hào)是模擬信號(hào)。清除掃描系統(tǒng)在比讀出掃描早 與快門速度相等的時(shí)間之前對(duì)將要受到讀出掃描系統(tǒng)的讀出掃描的讀出行進(jìn)行清除掃描。通過清除掃描系統(tǒng)的清除掃描，把不必要的電荷從讀出行的單位像素的光電轉(zhuǎn)換 元件中清除，從而使光電轉(zhuǎn)換元件復(fù)位。因此，通過清除掃描系統(tǒng)對(duì)不必要電荷的清除(復(fù) 位)來進(jìn)行所謂的電子快門操作。這里，電子快門操作是釋放光電轉(zhuǎn)換元件的光電荷并重 新開始曝光(開始存儲(chǔ)光電荷)的操作。
通過讀出掃描系統(tǒng)的讀出操作讀出的信號(hào)對(duì)應(yīng)于在前一讀出操作或電子快門操 作之后入射的光量。從前一讀出操作的讀出時(shí)刻或電子快門操作的清除時(shí)刻到當(dāng)前讀出操 作的讀出時(shí)刻的期間是單位像素內(nèi)光電荷的存儲(chǔ)期間(曝光期間)。從通過行掃描部13選擇并掃描的像素行的各個(gè)單位像素輸出的信號(hào)通過各條垂 直信號(hào)線18被供給至列處理部14。對(duì)于像素陣列部12的各像素列，列處理部14對(duì)通過垂 直信號(hào)線18從選中行的各像素輸出的信號(hào)進(jìn)行預(yù)定信號(hào)處理，并臨時(shí)保持信號(hào)處理后的 像素信號(hào)。具體地，列處理部14接收單位像素的信號(hào)，并對(duì)該信號(hào)進(jìn)行諸如利用相關(guān)雙采樣 (Correlated Double Sampling，⑶S)的噪聲去除、信號(hào)放大或者AD轉(zhuǎn)換等信號(hào)處理。通過 噪聲去除處理除去復(fù)位噪聲或者例如放大晶體管的閾值變化等像素固有的固定模式噪聲。 順便地，這里例示的信號(hào)處理僅僅是示例，并且信號(hào)處理不限于這些。列掃描部15包括移位寄存器和地址解碼器等，并且依次選擇與像素列對(duì)應(yīng)的列 處理部14的單位電路。通過列掃描部15的選擇掃描，受到列處理部14的信號(hào)處理的像素 信號(hào)被依次輸出至水平總線19，并且通過水平總線19被傳輸至芯片11的外部。系統(tǒng)控制部16接收從芯片11外部供給的時(shí)鐘及指示操作模式的數(shù)據(jù)，并且輸出 諸如CMOS圖像傳感器10的內(nèi)部信息等數(shù)據(jù)。系統(tǒng)控制部16還包括用于產(chǎn)生各種時(shí)序信 號(hào)的時(shí)序發(fā)生器，并且基于該時(shí)序發(fā)生器所產(chǎn)生的各種時(shí)序信號(hào)對(duì)諸如行掃描部13、列處 理部14和列掃描部15等周邊電路部進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。單位像素的電路結(jié)構(gòu)圖2是示出了單位像素20的電路結(jié)構(gòu)示例的電路圖。如圖2所示，該電路示例的 單位像素20除了包括例如作為光電轉(zhuǎn)換部的光電二極管21之外，還包括傳輸晶體管22、復(fù) 位晶體管23、放大晶體管24和選擇晶體管25這四個(gè)晶體管。這里，例如使用N溝道M0S晶體管作為上述四個(gè)晶體管22 25。然而，這里例示 的傳輸晶體管22、復(fù)位晶體管23、放大晶體管24和選擇晶體管25的導(dǎo)電類型的組合僅是 示例，并且不限于這樣的組合。對(duì)于該單位像素20，同一像素行的各個(gè)像素共用地設(shè)有例如傳輸線171、復(fù)位線 172和選擇線173這三條驅(qū)動(dòng)布線作為像素驅(qū)動(dòng)線17。傳輸線171、復(fù)位線172和選擇線 173各自的端部以像素行為單位連接至與各個(gè)像素行對(duì)應(yīng)的行掃描部13的輸出端，并且各 條線分別傳輸用于驅(qū)動(dòng)像素20的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，即傳輸脈沖cpTRF、復(fù)位脈沖(pRST和選擇脈沖 cpSELo光電二極管21的陽極電極連接至負(fù)側(cè)電源(例如，地)，光電二極管把所接收的光 光電轉(zhuǎn)換成具有與所接收的光量對(duì)應(yīng)的電荷量的光電荷(這里是光電子)并存儲(chǔ)光電荷。 光電二極管21的陰極電極通過傳輸晶體管22電連接至放大晶體管24的柵極電極。電連 接至放大晶體管24的柵極電極的節(jié)點(diǎn)26稱作浮動(dòng)擴(kuò)散(Floating Diffusion, FD)部。傳輸晶體管22連接在光電二極管21的陰極電極與FD部26之間。高電平(例如， Vdd電平)處于激活狀態(tài)(下文稱作“高激活”)的傳輸脈沖<pTRF通過傳輸線171被供給 至傳輸晶體管22的柵極電極。于是，傳輸晶體管22處于導(dǎo)通(0N)狀態(tài)，并把通過光電二 極管21的光電轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的光電荷傳輸至FD部26。復(fù)位晶體管23的漏極電極連接至像素電源Vdd，并且復(fù)位晶體管23的源極電極連接至FD部26。高激活復(fù)位脈沖cpRST通過復(fù)位線172被供給至復(fù)位晶體管23的柵極電極。 于是，復(fù)位晶體管23處于導(dǎo)通(ON)狀態(tài)，并通過把FD部26的電荷釋放至像素電源Vdd而 將FD部26復(fù)位。放大晶體管24的柵極電極連接至FD部26，并且放大晶體管24的漏極電極連接至 像素電源Vdd。放大晶體管24把通過復(fù)位晶體管23復(fù)位后的FD部26的電位作為復(fù)位信 號(hào)(復(fù)位電平)Vreset輸出。此外，放大晶體管24把通過傳輸晶體管22傳輸信號(hào)電荷后 的FD部26的電位作為光存儲(chǔ)信號(hào)(信號(hào)電平)Vsig輸出。例如，選擇晶體管25的漏極電極連接到放大晶體管24的源極電極，并且選擇晶體 管25的源極電極連接到垂直信號(hào)線18。高激活選擇脈沖(pSEL通過選擇線173被供給至 選擇晶體管25的柵極電極。于是，選擇晶體管25處于導(dǎo)通(ON)狀態(tài)，使單位像素20處于 選擇狀態(tài)，并把從放大晶體管24輸出的信號(hào)傳送至垂直信號(hào)線18。順便地，也可以采用選擇晶體管25連接在像素電源Vdd與放大晶體管24的漏極 之間的電路結(jié)構(gòu)。此外，單位像素20不限于包括四個(gè)晶體管的像素結(jié)構(gòu)。例如，也可以采用包括三 個(gè)晶體管的像素結(jié)構(gòu)，在這三個(gè)晶體管中有一個(gè)晶體管既用作放大晶體管24也用作選擇 晶體管25，并且像素電路的結(jié)構(gòu)也不受限制。2.第一實(shí)施例圖3是示出了本發(fā)明第一實(shí)施例的CMOS圖像傳感器IOA的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概略的系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)圖。在附圖中，與圖1所示相同的部分用相同的附圖標(biāo)記表示。本實(shí)施例的CMOS圖像傳感器IOA被構(gòu)造為如下結(jié)構(gòu)各像素行均布置有多條，例 如兩條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線17。單位像素20以兩個(gè)相鄰列為單位與兩條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線17A 和17B連接。具體地，連接關(guān)系如下從附圖左側(cè)起，第一像素列和第二像素列的各個(gè)像素 20都連接到像素驅(qū)動(dòng)線17A，第三像素列和第四像素列的各個(gè)像素20都連接到像素驅(qū)動(dòng)線 17B，第五像素列和第六像素列的各個(gè)像素20都連接到像素驅(qū)動(dòng)線17A，等等。單位像素20通過兩條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線17A和17B中的一者驅(qū)動(dòng)。順便地，在圖3 中，兩條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線17A和17B中的每一條都作為一條線示出。然而，當(dāng)單位像素20 具有圖2所示的像素結(jié)構(gòu)時(shí)，像素驅(qū)動(dòng)線17A和17B中的每一條都包括例如傳輸線171、復(fù) 位線172和選擇線173這三條布線。各個(gè)像素20可以直接連接到像素驅(qū)動(dòng)線17A和17B，或者可以當(dāng)芯片11的尺寸有 富余時(shí)通過開關(guān)連接到像素驅(qū)動(dòng)線17A和17B。作為示例，下面參照?qǐng)D4A和圖4B具體說明 作為線連接對(duì)象的像素驅(qū)動(dòng)線17是傳輸線171(171A、171B)的情況。在圖4A和圖4B中，在直接連接(圖4A)的情況下，與圖2和圖3類似地，傳輸晶 體管22的柵極電極以兩個(gè)相鄰列為單位直接連接到傳輸線171A和171B。在通過開關(guān)連 接(圖4B)的情況下，全部像素行的傳輸晶體管22的柵極電極通過開關(guān)SW連接到傳輸線 171A 和 171B。當(dāng)開關(guān)SW處于例如圖4B所示的開關(guān)狀態(tài)時(shí)，能夠得到與圖4A相同的連接關(guān)系。 也就是說，根據(jù)通過開關(guān)SW連接的示例(圖4B)，通過切換開關(guān)SW，能夠選擇傳輸線171A和 171B中的哪條與傳輸晶體管22的柵極電極連接。因此，可以自由地對(duì)傳輸線171A和171B 與單位像素20之間的連接進(jìn)行重新布置。
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每個(gè)像素行都布置有兩條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線17A和17B，而行掃描部13可以選擇性 地采用掃描單個(gè)像素行的模式和同時(shí)掃描多個(gè)像素行的模式?；谕獠康闹噶?，上述模式 在系統(tǒng)控制部16的控制下進(jìn)行切換。在掃描單個(gè)像素行的模式的情況下，行掃描部13通過兩條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線17A和 17B把驅(qū)動(dòng)信號(hào)(傳輸脈沖cpTRF、復(fù)位脈沖(pRST和選擇脈沖cpSEL)同時(shí)輸出至單個(gè)像 素行。與現(xiàn)有技術(shù)類似地，根據(jù)行掃描部13的行掃描，當(dāng)對(duì)于各像素行依次選擇讀出行時(shí)， 能夠從所選行的各個(gè)像素讀出信號(hào)。在同時(shí)掃描多個(gè)像素行的模式的情況下，行掃描部13通過兩條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線 17A和17B把驅(qū)動(dòng)信號(hào)(傳輸脈沖cpTRF、復(fù)位脈沖cpRST和選擇脈沖(pSEL)同時(shí)輸出至 多個(gè)圖像行，在本示例中為兩個(gè)像素行。根據(jù)行掃描部13的行掃描，對(duì)于各像素列，可以選 擇要讀出像素信號(hào)的讀出行。結(jié)果，在本示例的情況下，對(duì)于不同的像素列可以進(jìn)行兩行同 時(shí)讀出的操作。在行掃描部13中，通過指定作為同時(shí)讀出對(duì)象的像素行的兩個(gè)地址，或者指定一 個(gè)地址并指定稀疏數(shù)(行數(shù))或者同時(shí)選擇數(shù)，能夠容易地實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)信號(hào)向兩個(gè)像素行的 同時(shí)輸出。在這里的地址指定示例中，假定行掃描部13通過使用地址解碼器構(gòu)成。然而，在行掃描部13通過使用移位寄存器構(gòu)成的情況下，也可以將驅(qū)動(dòng)信號(hào)同時(shí) 輸出至多個(gè)像素行。具體地，例如按如下方式能夠?qū)崿F(xiàn)同時(shí)選擇兩個(gè)像素行的情況行掃描 部13通過使用兩個(gè)移位寄存器構(gòu)成，并且兩個(gè)移位寄存器的掃描開始時(shí)刻變化一定時(shí)間， 該一定時(shí)間等于作為同時(shí)讀出對(duì)象的兩個(gè)像素行之間的掃描時(shí)間差。在任何情況下，行掃 描部13對(duì)各個(gè)像素20進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使得多個(gè)像素20的信號(hào)不被同時(shí)讀出至一條垂直信號(hào)線 18。列處理部14對(duì)各像素列都采用把模擬像素信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的列AD轉(zhuǎn)換系 統(tǒng)。列AD轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的列處理部14具有如下結(jié)構(gòu)至少包括比較器141和計(jì)數(shù)器142的電 路結(jié)構(gòu)的AD轉(zhuǎn)換電路140作為單元電路，并且AD轉(zhuǎn)換電路140被布置為對(duì)應(yīng)于像素陣列 部12的各像素列。在列AD轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的情況下，CMOS圖像傳感器10A包括參考信號(hào)生成部30，該參考 信號(hào)生成部30生成要被供給至列處理部14的參考信號(hào)。參考信號(hào)生成部30例如包括數(shù) 字模擬(Digital-t0-Anal0g，DA)轉(zhuǎn)換電路，并且生成具有斜度且線性變化的斜坡波形(所 謂的RAMP波形)的參考信號(hào)REF。參考信號(hào)REF被共同供給至全部像素列的比較器141的 一個(gè)輸入端子(例如，同相輸入端子)。對(duì)于各像素列，比較器141將通過垂直信號(hào)線18供給至另一輸入端子(例如，反 相輸入端子)的模擬像素信號(hào)與參考信號(hào)REF進(jìn)行比較。此時(shí)，計(jì)數(shù)器142同時(shí)開始計(jì)數(shù) 操作。計(jì)數(shù)器142包括例如增(U)/減(D)計(jì)數(shù)器，并且與具有恒定周期的時(shí)鐘同步地進(jìn)行 計(jì)數(shù)操作。當(dāng)模擬像素信號(hào)與參考信號(hào)REF相交時(shí)，比較器141的輸出反轉(zhuǎn)。計(jì)數(shù)器142在 比較器141的輸出反轉(zhuǎn)的時(shí)刻停止計(jì)數(shù)操作。計(jì)數(shù)器142的最終計(jì)數(shù)值變成與模擬像素信 號(hào)的大小對(duì)應(yīng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(像素?cái)?shù)據(jù))。通過與列掃描部15的列掃描同步地依次接通的水 平掃描開關(guān)(未示出)，該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被依次讀出至水平總線19。同時(shí)掃描多個(gè)像素行的模式
下面說明在同時(shí)掃描多個(gè)像素行的模式的情況下的CMOS圖像傳感器10A的具體 驅(qū)動(dòng)示例。這里，參照?qǐng)D6的操作說明圖進(jìn)行說明，并使用布置在像素陣列部12上的濾色器 的顏色編碼是例如圖5所示的R(紅)、G(綠)和B(藍(lán))拜耳排列的情況作為示例。為了 簡(jiǎn)化附圖，圖6示出了 4個(gè)垂直像素X4個(gè)水平像素的像素排列。此外，在圖6中，讀出對(duì) 象的像素被粗線包圍。在此操作說明中，作為示例，進(jìn)行垂直1/3稀疏讀出以三個(gè)像素行為一個(gè)單位， 跳過三行中的兩行，并且從剩下一行的像素中讀出信號(hào)。因?yàn)橥ㄟ^進(jìn)行垂直稀疏讀出可以 減少垂直讀出線的數(shù)量(行數(shù)/線數(shù))，因此與未進(jìn)行垂直稀疏讀出的情況相比，能夠?qū)崿F(xiàn) 高速攝像。當(dāng)進(jìn)行垂直1/3稀疏讀出時(shí)，行掃描部13通過像素驅(qū)動(dòng)線中的一條像素驅(qū)動(dòng)線 17A將驅(qū)動(dòng)信號(hào)(傳輸脈沖(pTRF、復(fù)位脈沖(pRST和選擇脈沖cpSEL)同時(shí)輸出至從上方 起的第一像素行和第四像素行。通過行掃描部13的行掃描，從第一像素行每隔兩個(gè)像素讀出R像素的信號(hào)和G像 素的信號(hào)，并且從第四像素行每隔兩個(gè)像素讀出G像素的信號(hào)和B像素的信號(hào)。也就是說， 除了垂直1 /3稀疏讀出之外，還通過兩行同時(shí)讀出進(jìn)行水平2/4稀疏讀出。如上所述，例如，各像素行均布置有兩條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線17A和17B，并且當(dāng)使兩 個(gè)相鄰列為一個(gè)單位時(shí)，各個(gè)像素20連接至像素驅(qū)動(dòng)線17A和17B，因而對(duì)于不同的像素列 可以同時(shí)掃描兩個(gè)像素行。于是，在上述示例中，進(jìn)行垂直1/3稀疏讀出的同時(shí)，可以進(jìn)行 水平2/4稀疏讀出。當(dāng)關(guān)注一個(gè)像素行時(shí)，由于水平2/4稀疏讀出使水平方向上的像素讀出數(shù)量減 半，因而與未進(jìn)行水平稀疏讀出的情況相比能夠提高幀頻。此外，由于可以減少水平方向的 像素讀出數(shù)量，因而能夠消除未進(jìn)行水平稀疏讀出的情況下的視角減小等缺點(diǎn)，并且能夠 防止攝像圖像變得橫向較長(zhǎng)。順便地，在本操作示例中，盡管使用兩行同時(shí)讀出的情況作為示例進(jìn)行了說明，但 不限于兩行同時(shí)讀出。在三行同時(shí)讀出的情況下，水平方向的像素讀出數(shù)量可以減小到 1/3，并且在四行同時(shí)讀出的情況下，水平方向的像素讀出數(shù)量可以減小到1/4。此外，在本操作示例中，為了減小垂直讀出的數(shù)量(行數(shù)/線數(shù))，把在恒定行周期 內(nèi)使用跳過像素行的垂直稀疏讀出方法的情況作為示例，然而，不限于該方法。例如，可以 使用讀出垂直方向特定區(qū)域內(nèi)的像素的信號(hào)的垂直分割方法，或者可以結(jié)合使用垂直稀疏 讀出方法和垂直分割方法。順便地，在未進(jìn)行水平稀疏的現(xiàn)有技術(shù)的方法中，如圖7A所示，當(dāng)進(jìn)行垂直分割 而分割出垂直方向的像素區(qū)域的1/2，并在該分割出的區(qū)域中進(jìn)行垂直1/5稀疏讀出時(shí)，會(huì) 引起視角減小等缺點(diǎn)。另一方面，如圖7B所示，當(dāng)在不進(jìn)行垂直分割的情況下進(jìn)行水平2/4稀疏讀出的 同時(shí)進(jìn)行垂直1/5稀疏讀出時(shí)，與現(xiàn)有技術(shù)的方法相比，能夠增大視角。此外，如圖7C所 示，當(dāng)進(jìn)行垂直分割而分割出垂直方向的像素區(qū)域的2/3，并且在進(jìn)行水平2/4稀疏讀出的 同時(shí)在該分割出的區(qū)域中進(jìn)行垂直1/3稀疏讀出時(shí)，與現(xiàn)有技術(shù)的方法相比能夠增大視角 和垂直分辨率。
通過行掃描部13的行掃描讀出的模擬像素信號(hào)被AD轉(zhuǎn)換電路140轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù) 據(jù)，然后通過列掃描部15的列掃描經(jīng)水平總線19被輸出至芯片11的外部。在通過列掃描 部15進(jìn)行列掃描時(shí)從端部依次進(jìn)行掃描，從而跨兩行輸出像素?cái)?shù)據(jù)。具體地，在圖6的示例的情況下，依次輸出第一行的R像素的數(shù)據(jù)和G像素的數(shù) 據(jù)，接著，依次輸出第四行的G像素的數(shù)據(jù)和B像素的數(shù)據(jù)，隨后，交替輸出第一行的兩個(gè)像 素R和G的數(shù)據(jù)以及第四行的兩個(gè)像素G和B的數(shù)據(jù)。這些信號(hào)被供給至設(shè)在芯片11外 部的數(shù)據(jù)處理部(例如，數(shù)字信號(hào)處理器(Digital Signal Processor, DSP)電路)。后級(jí)上的數(shù)據(jù)處理部對(duì)跨兩行輸出的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行與跨兩行的輸出對(duì)應(yīng)的信號(hào) 處理。具體地，作為示例，可以在讀出兩行的像素?cái)?shù)據(jù)之后對(duì)每行進(jìn)行信號(hào)處理。此外，當(dāng)提高了數(shù)據(jù)處理部對(duì)于通常的一行讀出和兩行同時(shí)讀出的兼容性時(shí)，可 以采用下面的方法。也就是說，可以采用這樣的方法，即，使用諸如線存儲(chǔ)器或幀存儲(chǔ)器等 圖像存儲(chǔ)器將像素?cái)?shù)據(jù)暫時(shí)存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器中，并按像素行的順序?qū)ο袼財(cái)?shù)據(jù)重新排列 并輸出像素?cái)?shù)據(jù)，或者可以采用通過改變列掃描順序并按照像素行的順序輸出圖像數(shù)據(jù)的 方法。圖8示出了采用后面的方法即改變列掃描順序的方法的情況下列掃描部15的結(jié) 構(gòu)示例。圖8示出了 4個(gè)垂直像素X8個(gè)水平像素的像素排列。在圖8中，讀出對(duì)象的像 素被粗線包圍。在8個(gè)水平像素的像素排列情況下，列掃描部15包括四個(gè)觸發(fā)器151 154。也 就是說，在兩行同時(shí)讀出的情況下，列掃描部15包括數(shù)量為水平方向的像素?cái)?shù)量的1/2的 觸發(fā)器。此外，在第二及后面的觸發(fā)器152 154上設(shè)有選擇輸入脈沖的開關(guān)155 157。 這些開關(guān)155 157把前一級(jí)的觸發(fā)器151 153的各個(gè)輸出脈沖作為“0”輸入接收。然 后，第一開關(guān)155把第三級(jí)的觸發(fā)器153的輸出脈沖作為“1”輸入接收，第二開關(guān)156把第 一級(jí)的觸發(fā)器151的輸出脈沖作為“1”輸入接收，并且第三開關(guān)157把第二級(jí)的觸發(fā)器152 的輸出脈沖作為“1”輸入接收。在具有上述結(jié)構(gòu)的列掃描部15中，開始脈沖CpST被輸入至第一級(jí)的觸發(fā)器151， 并且觸發(fā)器152 154與水平時(shí)鐘cpCK同步地進(jìn)行移位操作。開始脈沖cpST和水平時(shí)鐘 (pCK是從系統(tǒng)控制部16供給的。這里，當(dāng)全部開關(guān)155 157被設(shè)定為“0”側(cè)輸入時(shí)，從觸發(fā)器152 154依次輸 出移位脈沖，并把移位脈沖作為水平掃描脈沖提供給列處理部14，從而進(jìn)行列掃描。然后， 通過列掃描部15的列掃描以兩列為單位交替掃描第一行和第四行。在列掃描的情況下，如 上所述，跨第一行和第四行這兩行輸出像素?cái)?shù)據(jù)。另一方面，當(dāng)全部開關(guān)155 157被設(shè)定為“ 1”側(cè)輸入時(shí)，第一級(jí)的觸發(fā)器151的 輸出脈沖被輸入至第三級(jí)的觸發(fā)器153。此外，第三級(jí)的觸發(fā)器153的輸出脈沖被輸入至第 二級(jí)的觸發(fā)器152，并且第二級(jí)的觸發(fā)器152的輸出脈沖被輸入至第四級(jí)的觸發(fā)器154。于是，按照觸發(fā)器151—(至)觸發(fā)器153—(至)觸發(fā)器152 —(至)觸發(fā)器 154的順序依次從各個(gè)級(jí)輸出移位脈沖，并且移位脈沖變?yōu)樗綊呙杳}沖，從而進(jìn)行列掃 描。然后，通過列掃描部15的列掃描，首先每隔兩個(gè)像素(跳過兩列)掃描第一行，接著每 隔兩個(gè)像素掃描第四行，從而能夠按照像素行的順序輸出像素?cái)?shù)據(jù)。
單個(gè)像素行的掃描模式如上所述，除了同時(shí)掃描多個(gè)像素行的模式之外，在不進(jìn)行水平稀疏讀出的情況 下，行掃描部13還可以選擇性地采用對(duì)像素行進(jìn)行逐行掃描的模式。下面說明在掃描單個(gè) 像素行的模式的情況下CMOS圖像傳感器10A的具體驅(qū)動(dòng)示例。行掃描部13把兩個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)(傳輸脈沖(pTRF、復(fù)位脈沖cpRST和選擇脈沖cpSEL )同時(shí)輸出至單個(gè)像素行，并通過兩條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線17A和17B把這兩個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)供給 至各個(gè)像素20。通過行掃描部13的行掃描可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)的一行全列讀出(one-row whole-column readout)0具體地，首先，行掃描部13把兩個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)同時(shí)輸出至第一行。于是，如圖9A所 示，第一行的RGRG…的各個(gè)像素的信號(hào)通過垂直信號(hào)線18被同時(shí)讀出。接著，行掃描部13 把兩個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)同時(shí)輸出至第二行，從而如圖9B所示，第二行的GBGB…的各個(gè)像素的信號(hào) 通過垂直信號(hào)線18被同時(shí)讀出。此后，類似地，行掃描部13按照第三行、第四行、…的順序進(jìn)行行掃描，從而對(duì)于 全部列能夠依次逐行地從像素20讀出信號(hào)。順便地，在圖9A和圖9B中，讀出對(duì)象的像素 被粗線包圍。3.第二實(shí)施例圖10是示出了第二實(shí)施例的CMOS圖像傳感器10B的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概略的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 圖。在附圖中，與圖3所示相同的部分用相同的附圖標(biāo)記表示。本實(shí)施例的CMOS圖像傳感器10B具有如下結(jié)構(gòu)各像素列均布置有多條，例如兩 條系統(tǒng)(兩條線)的垂直信號(hào)線18。對(duì)于各個(gè)像素行，單位像素20交替地連接到兩條系統(tǒng) 垂直信號(hào)線18A和18B。具體地，連接關(guān)系如下從附圖上方起的第一像素行的各個(gè)像素20 都連接到垂直信號(hào)線18A，第二像素行的各個(gè)像素20都連接到垂直信號(hào)線18B，第三像素行 的各個(gè)像素20都連接到垂直信號(hào)線18A，等等。每個(gè)像素行都布置有一條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線17。在各像素行中，單位像素20都連接 至像素驅(qū)動(dòng)線17。順便地，盡管圖10示出了作為一條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線17的一條布線，但是 當(dāng)單位像素20具有圖2所示的像素結(jié)構(gòu)時(shí)，像素驅(qū)動(dòng)線17包括例如三條線傳輸線171、 復(fù)位線172和選擇線173。當(dāng)各個(gè)像素20連接至垂直信號(hào)線18A和18B時(shí)，與第一實(shí)施例的像素驅(qū)動(dòng)線17A 和17B的情況類似，它們可以直接連接，或者當(dāng)芯片11的尺寸有富余時(shí)可以采用通過開關(guān) 連接的結(jié)構(gòu)。當(dāng)單位像素20具有圖2所示的像素結(jié)構(gòu)時(shí)，像素20通過選擇晶體管25的源 極電極與垂直信號(hào)線18A和18B連接。當(dāng)開關(guān)插入單位像素20與垂直信號(hào)線18A和18B之間時(shí)，對(duì)于全部像素列，選擇 晶體管25的源極電極都通過開關(guān)連接至垂直信號(hào)線18A和18B。如上所述，由于開關(guān)插入 單位像素20與垂直信號(hào)線18A和18B之間，因而通過對(duì)開關(guān)進(jìn)行切換，能夠選擇垂直信號(hào) 線18A和18B中的哪條與單位像素20連接。因此，可以自由地對(duì)垂直信號(hào)線18A和18B與 單位像素20之間的連接進(jìn)行重新布置。每個(gè)像素列都布置有兩條系統(tǒng)垂直信號(hào)線18A和18B，并且行掃描部13可以選擇 性地采用掃描單個(gè)像素行的模式和同時(shí)掃描多個(gè)像素行的模式?；谕獠康闹噶睿鲜瞿?式在系統(tǒng)控制部16的控制下進(jìn)行切換。
在掃描單個(gè)像素行的模式的情況下，行掃描部13對(duì)各像素行依次輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào) (傳輸脈沖(PTRF、復(fù)位脈沖cpRST和選擇脈沖cpSEL)，并進(jìn)行行掃描。與現(xiàn)有技術(shù)類似地， 根據(jù)行掃描部13的行掃描，當(dāng)對(duì)于各像素行依次選擇讀出行時(shí)，能夠從所選行的各個(gè)像素
讀出信號(hào)。在同時(shí)掃描多個(gè)像素行的模式的情況下，行掃描部13把驅(qū)動(dòng)信號(hào)(傳輸脈沖 cpTRF、復(fù)位脈沖cpRST和選擇脈沖cpSEL)同時(shí)輸出至與不同垂直信號(hào)線18A和18B連接 的兩個(gè)像素行，并進(jìn)行行掃描。通過行掃描部13的行掃描，一個(gè)像素行中的各個(gè)像素20的 信號(hào)被讀出至一條垂直信號(hào)線18A，而另一像素行中的各個(gè)像素20的信號(hào)被讀出至另一垂 直信號(hào)線18B，并且上述信號(hào)被供給至列處理部14。與第一實(shí)施例的情況類似地，在行掃描部13中，通過指定作為同時(shí)讀出對(duì)象的像 素行的兩個(gè)地址，或者指定一個(gè)地址并指定稀疏數(shù)(行數(shù))或者同時(shí)選擇數(shù)，能夠容易地實(shí) 現(xiàn)驅(qū)動(dòng)信號(hào)向兩個(gè)像素行的同時(shí)輸出。與第一實(shí)施例類似地，列處理部14對(duì)各像素列都采用把模擬像素信號(hào)AD轉(zhuǎn)換成 數(shù)字信號(hào)的列AD轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。本實(shí)施例的列處理部14具有選擇開關(guān)143，該選擇開關(guān)143在 至少包括比較器141和計(jì)數(shù)器142的AD轉(zhuǎn)換電路140的前級(jí)上，具體地在比較器141的反 相輸入端子一側(cè)。在選擇開關(guān)143中，兩個(gè)固定接觸部分別連接至兩條系統(tǒng)垂直信號(hào)線18A和18B， 并且可動(dòng)接觸部連接至比較器141的反相輸入端子。選擇開關(guān)143將通過垂直信號(hào)線18A 和18B中的一條傳輸來的模擬像素信號(hào)供給至比較器141的反相輸入端子?；谕獠康闹?令，在系統(tǒng)控制部16的控制下，選擇開關(guān)143能夠?qū)Υ怪毙盘?hào)線18A/18B進(jìn)行選擇。在使用兩條系統(tǒng)垂直信號(hào)線18的本示例的情況下，選擇開關(guān)143以兩個(gè)相鄰像素 列為單位選擇垂直信號(hào)線18A和18B中的一者。具體地，選擇開關(guān)143以兩個(gè)像素列為單位 交替地選擇像素列，從而對(duì)第一像素列和第二像素列均選擇垂直信號(hào)線18A，對(duì)第三像素列 和第四像素列均選擇垂直信號(hào)線18B，對(duì)第五像素列和第六像素列均選擇垂直信號(hào)線18A，寸寸。也就是說，選擇開關(guān)143相對(duì)于通過多條系統(tǒng)垂直信號(hào)線18傳輸?shù)亩鄠€(gè)系統(tǒng)線信 號(hào)以多個(gè)像素列為單位選擇不同系統(tǒng)線信號(hào)(稍后具體說明)。通過利用同時(shí)掃描多個(gè)像 素行的模式的行掃描部13把驅(qū)動(dòng)信號(hào)同時(shí)輸出至兩個(gè)像素行，并利用選擇開關(guān)143選擇垂 直信號(hào)線18A和18B，能夠?yàn)楦飨袼亓羞x擇要有像素信號(hào)讀出的讀出行。結(jié)果，在本示例的 情況下，可以對(duì)不同像素列進(jìn)行兩行同時(shí)讀出。同時(shí)掃描多個(gè)像素行的模式下面使用圖11的操作說明圖來說明同時(shí)掃描多個(gè)像素行的模式的情況下CMOS圖 像傳感器10B的具體驅(qū)動(dòng)示例。這里，也假設(shè)布置在像素陣列部12上的濾色器的顏色編碼是RGB拜耳排列(見圖 5)。為了簡(jiǎn)化附圖，圖11示出了 4個(gè)垂直像素X4個(gè)水平像素的像素排列。此外，在圖11 中，讀出對(duì)象的像素被粗線包圍。在此操作說明中，作為示例，假設(shè)進(jìn)行垂直1/3稀疏讀出以三個(gè)像素行為一個(gè)單 位，跳過三行中的兩行，并且從剩下一行的像素中讀出信號(hào)。如第一實(shí)施例所述，因?yàn)橥ㄟ^ 進(jìn)行垂直稀疏讀出可以減少垂直讀出的數(shù)量(行數(shù)/線數(shù))，因此與未進(jìn)行垂直稀疏讀出的
14情況相比，能夠?qū)崿F(xiàn)高速攝像。當(dāng)進(jìn)行垂直1/3稀疏讀出時(shí)，行掃描部13通過像素驅(qū)動(dòng)線17將驅(qū)動(dòng)信號(hào)(傳輸 脈沖(pTRF、復(fù)位脈沖tpRST和選擇脈沖cpSEL )同時(shí)輸出至從上方起的第一像素行和第四 像素行。通過行掃描部13的行掃描，從第一像素行將各個(gè)像素的重復(fù)RGRG…的信號(hào)讀出 至垂直信號(hào)線18A，并從第四像素行將各個(gè)像素的重復(fù)GBGB…的信號(hào)讀出至垂直信號(hào)線 18B。此時(shí)，為每?jī)闪?，即第一列、第二列，第五列、第六列，…所設(shè)置的選擇開關(guān)143選擇垂 直信號(hào)線18A，并且為每?jī)闪校吹谌?、第四列，第七列、第八列，…所設(shè)置的選擇開關(guān)143 選擇垂直信號(hào)線18B。于是，在行掃描部13對(duì)第一行和第四行同時(shí)進(jìn)行掃描時(shí)，最后，相對(duì)于第一像素 行，通過選擇開關(guān)143每隔兩個(gè)像素讀出R像素的信號(hào)和G像素的信號(hào)。此外，相對(duì)于第四 像素行，通過選擇開關(guān)143每隔兩個(gè)像素讀出G像素的信號(hào)和B像素的信號(hào)。也就是說，除 了垂直1/3稀疏讀出之外，還通過兩行同時(shí)讀出進(jìn)行水平2/4稀疏讀出。如上所述，例如，通過選擇開關(guān)143以兩個(gè)相鄰列為單位交替選擇為各像素列設(shè) 置的兩條系統(tǒng)垂直信號(hào)線18A和18B，從而對(duì)于不同像素列可以從兩個(gè)像素行的像素20同 時(shí)讀出信號(hào)。于是，在上述示例中，在進(jìn)行垂直1/3稀疏讀出的同時(shí)可進(jìn)行水平2/4稀疏讀 出o然后，當(dāng)關(guān)注一個(gè)像素行時(shí)，由于水平2/4稀疏讀出使水平方向的像素讀出數(shù)量 減半，因而與未進(jìn)行水平稀疏讀出的情況相比能夠提高幀頻。此外，由于可以減少水平方向 的像素讀出數(shù)量，因而能夠消除未進(jìn)行水平稀疏讀出的情況下的視角減小等缺點(diǎn)，并因此 能夠防止攝像圖像變得橫向較長(zhǎng)。順便地，在本操作示例中，盡管使用兩行同時(shí)讀出的情況作為示例進(jìn)行了說明，但 不限于兩行同時(shí)讀出。在三行同時(shí)讀出的情況下，水平方向的像素讀出數(shù)量可以減小到 1/3。在四行同時(shí)讀出的情況下，水平方向的像素讀出數(shù)量可以減小到1/4。此外，在本操作示例中，為了減少垂直讀出的數(shù)量(行數(shù)/線數(shù))，把在恒定行周期 內(nèi)使用跳過像素行的垂直稀疏讀出方法的情況作為示例，然而，不限于該方法。例如，可以 使用讀出垂直方向特定區(qū)域內(nèi)的像素的信號(hào)的垂直分割方法，或者可以結(jié)合使用垂直稀疏 讀出方法和垂直分割方法。采用這些方法的情況的操作和效果與第一實(shí)施例的情況(見圖 7A和圖7B)相同。與第一實(shí)施例的情況類似，后級(jí)上的數(shù)據(jù)處理部對(duì)跨兩行輸出的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行與 跨兩行的輸出相對(duì)應(yīng)的信號(hào)處理。具體地，作為示例，可以在讀出兩行的像素?cái)?shù)據(jù)之后對(duì)每 行進(jìn)行信號(hào)處理。此外，當(dāng)提高了數(shù)據(jù)處理部對(duì)于通常的一行讀出和兩行同時(shí)讀出的兼容性時(shí)，可 以使用諸如線存儲(chǔ)器或幀存儲(chǔ)器等圖像存儲(chǔ)器將像素?cái)?shù)據(jù)暫時(shí)存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器中，并按 像素行的順序?qū)ο袼財(cái)?shù)據(jù)重新排列并輸出像素?cái)?shù)據(jù)。可替換地，可以使用圖8所示結(jié)構(gòu)示 例的列掃描部，并且可以通過改變列掃描順序并按照像素行的順序輸出圖像數(shù)據(jù)。掃描單個(gè)像素行的模式如上所述，除了同時(shí)掃描多個(gè)像素行的模式之外，在不進(jìn)行水平稀疏讀出的情況 下，行掃描部13還可以選擇性地采用對(duì)像素行進(jìn)行逐行掃描的模式。下面說明在掃描單個(gè)
15像素行的模式的情況下CMOS圖像傳感器IOB的具體驅(qū)動(dòng)示例。行掃描部13把驅(qū)動(dòng)信號(hào)(傳輸脈沖cpTRF、復(fù)位脈沖(pRST和選擇脈沖(pSEL)依 次輸出至從第一行起的單個(gè)像素行，并通過一條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線17將驅(qū)動(dòng)信號(hào)供給至各 個(gè)像素20。與行掃描部13的掃描同步地，系統(tǒng)控制部16進(jìn)行選擇開關(guān)143的切換控制，使得 選擇開關(guān)143為同一行選擇相同的垂直信號(hào)線18A/18B。具體地，系統(tǒng)控制部16進(jìn)行選擇開關(guān)143的切換控制，從而如圖12A所示，在掃描 奇數(shù)像素行時(shí)選擇開關(guān)143選擇垂直信號(hào)線18A。此外，系統(tǒng)控制部16進(jìn)行選擇開關(guān)143 的切換控制，從而如圖12B所示，在掃描偶數(shù)像素行時(shí)選擇開關(guān)143選擇垂直信號(hào)線18B。于是，在掃描奇數(shù)像素行時(shí)，各個(gè)像素的重復(fù)RGRG…的信號(hào)從奇數(shù)像素行被讀出 至垂直信號(hào)線18A，并通過選擇開關(guān)143被供給至列處理部14。此外，在掃描偶數(shù)像素行時(shí)， 各個(gè)像素的重復(fù)GBGB…的信號(hào)被讀出至垂直信號(hào)線18B，并通過選擇開關(guān)143被供給至列 處理部14。通過上述方法，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)的一行全列讀出。也就是說，在不進(jìn)行水平稀疏 讀出的情況下，對(duì)于全部列能夠依次逐行地從像素20讀出信號(hào)。順便地，在圖12A和圖12B 中，讀出對(duì)象的像素被粗線包圍。4.第三實(shí)施例圖13是示出了第三實(shí)施例的CMOS圖像傳感器IOC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概略的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 圖。在附圖中，與圖10所示相同的部分用相同的附圖標(biāo)記表示。在第二實(shí)施例的CMOS圖像傳感器IOB中，例如，各像素列均布置有兩條系統(tǒng)垂直 信號(hào)線18A和18B。然后，選擇開關(guān)143以兩個(gè)相鄰列為單位交替選擇垂直信號(hào)線18A和 18B，并且對(duì)于不同像素列從兩個(gè)像素行的像素20同時(shí)讀出信號(hào)，從而在進(jìn)行水平稀疏讀 出的同時(shí)進(jìn)行垂直稀疏讀出。本實(shí)施例的CMOS圖像傳感器IOC與第二實(shí)施例的CMOS圖像傳感器10B的相同之 處在于各像素列均設(shè)置有多條，例如兩條系統(tǒng)垂直信號(hào)線18A和18B，并且從兩個(gè)像素行 的像素20同時(shí)讀出信號(hào)。除此之外，本實(shí)施例的CMOS圖像傳感器10C還包括與垂直信號(hào) 線18A的端部串聯(lián)連接的電容器144和開關(guān)145以及與垂直信號(hào)線18B的端部串聯(lián)連接的 電容器146和開關(guān)147。開關(guān)145和147的各輸出端共同連接至比較器141的反相輸入端子。也就是說，垂 直信號(hào)線18A和18B的各端部通過電容器144和146經(jīng)開關(guān)145和開關(guān)147是AC連接的。 通過垂直信號(hào)線18A和18B同時(shí)讀出的垂直方向的兩個(gè)像素的信號(hào)被存儲(chǔ)在電容器144和 146中，從而在兩個(gè)像素之間將信號(hào)相加。在本示例中，奇數(shù)行的各個(gè)像素連接至垂直信號(hào)線18A，而偶數(shù)行的各個(gè)像素連接 至垂直信號(hào)線18B。因此，當(dāng)開關(guān)145和147均處于接通(閉合)狀態(tài)時(shí)，通過行掃描部13 的行掃描在垂直方向的兩個(gè)相鄰行之間進(jìn)行兩像素相加操作(垂直兩像素相加)。當(dāng)濾色 器是單色濾色器時(shí)進(jìn)行垂直兩像素相加是適當(dāng)?shù)?。這里，盡管把在奇數(shù)行與偶數(shù)行之間進(jìn)行垂直像素相加的情況作為示例，但通過 改變各個(gè)像素行相對(duì)于垂直信號(hào)線18A和18B的連接關(guān)系，也能夠進(jìn)行奇數(shù)行之間的垂直 相加或者偶數(shù)行之間的垂直相加。該垂直相加對(duì)于濾色器具有如上所述拜耳排列(見圖5)的情況是有用的。順便地，通過與行掃描部13的行掃描同步地交替進(jìn)行開關(guān)145和147的接通/斷 開驅(qū)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)的一行全列讀出。也就是說，在不進(jìn)行水平稀疏讀出的情況下， 能夠從全部列的像素20逐行依次讀出信號(hào)。在系統(tǒng)控制部16的控制下可以進(jìn)行與行掃描 同步的開關(guān)145和147的接通/斷開驅(qū)動(dòng)。如上所述，根據(jù)第三實(shí)施例的CMOS圖像傳感器10C，各像素列均設(shè)有多條系統(tǒng)垂 直信號(hào)線18，并且多個(gè)行的各個(gè)像素的信號(hào)被同時(shí)讀出至多條系統(tǒng)垂直信號(hào)線18，因而多 個(gè)像素行之間可以進(jìn)行垂直相加。由于通過該垂直相加能夠使信號(hào)電平增大，因而能夠提 高靈敏度。通過AD轉(zhuǎn)換電路140也可以進(jìn)行垂直方向的像素之間的信號(hào)相加。然而，當(dāng)通過 AD轉(zhuǎn)換電路140進(jìn)行信號(hào)相加時(shí)，因?yàn)楸仨氝M(jìn)行兩次AD轉(zhuǎn)換處理，因而增加了 AD轉(zhuǎn)換的時(shí) 間，并減小了幀頻。另一方面，當(dāng)通過電容器144和146的模擬相加進(jìn)行信號(hào)相加時(shí)，由于 AD轉(zhuǎn)換時(shí)間可以與不進(jìn)行相加時(shí)的時(shí)間相同，因而具有能夠提高靈敏度而不減小幀頻的優(yōu)
點(diǎn)o5.第四實(shí)施例圖14是示出了本發(fā)明第四實(shí)施例的CMOS圖像傳感器10D的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概略的系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)圖。在附圖中，與圖10和圖13所示相同的部分用相同的附圖標(biāo)記表示。本實(shí)施例的CMOS圖像傳感器10D具有第二實(shí)施例的CMOS圖像傳感器10B的功能 和第三實(shí)施例的CMOS圖像傳感器10C的功能。如上所述，第二實(shí)施例的CMOS圖像傳感器 10B具有在進(jìn)行水平稀疏讀出的同時(shí)進(jìn)行垂直稀疏讀出的功能。第三實(shí)施例的CMOS圖像傳 感器10C具有通過垂直相加提高靈敏度的功能。也就是說，第二實(shí)施例的CMOS圖像傳感器10B的功能和第三實(shí)施例的CMOS圖像 傳感器10C的功能是獨(dú)立的功能。在本實(shí)施例的CMOS圖像傳感器10D中，將上述獨(dú)立的功 能結(jié)合。也就是說，本實(shí)施例的CMOS圖像傳感器10D的結(jié)構(gòu)使得對(duì)于不同像素列進(jìn)行例 如從兩個(gè)像素行的各個(gè)像素同時(shí)讀出信號(hào)的水平稀疏讀出，并且在例如兩個(gè)像素行之間進(jìn) 行垂直相加。具體地，在本實(shí)施例的CMOS圖像傳感器10D中，例如，各像素列均布置有四條系統(tǒng) (四條線)的垂直信號(hào)線18A、18B、18C和18D。電容器144和開關(guān)145串聯(lián)連接至垂直信 號(hào)線18A的一端。電容器146和開關(guān)147串聯(lián)連接至垂直信號(hào)線18B的一端。開關(guān)145和 147的各個(gè)輸出端共同連接在一起。電容器148和開關(guān)149串聯(lián)連接至垂直信號(hào)線18C的一端。電容器150和開關(guān)151 串聯(lián)連接至垂直信號(hào)線18D的一端。開關(guān)149和151的各個(gè)輸出端共同連接在一起。選擇 開關(guān)143設(shè)在比較器141的反相輸入端子側(cè)。選擇開關(guān)143的兩個(gè)固定接觸部分別連接至開關(guān)145和147的公共連接節(jié)點(diǎn)及開 關(guān)149和151的公共連接節(jié)點(diǎn)。這里，從第二實(shí)施例和第三實(shí)施例的操作說明明顯可知，選 擇開關(guān)143所起的作用是相對(duì)于通過電容器的相加處理得到的多個(gè)系統(tǒng)線信號(hào)，以多個(gè) 像素列為單位選擇并輸出不同系統(tǒng)線信號(hào)。根據(jù)第四實(shí)施例的CMOS圖像傳感器10D，從不同像素列的多個(gè)像素行的各個(gè)像素 同時(shí)讀出信號(hào)進(jìn)行水平稀疏讀出以增大視角，此外，在多個(gè)像素行之間進(jìn)行垂直相加能夠提高靈敏度。由于第一實(shí)施例 第四實(shí)施例的CMOS圖像傳感器10A 10D具有為各像素行或 者各像素列都設(shè)有多條系統(tǒng)布線的結(jié)構(gòu)，因而像素陣列部13的布線增多。結(jié)果，由于入射 到單位像素20的光量減少，這樣恐怕會(huì)使靈敏度降低。然而，采用從布線層的相對(duì)側(cè)捕捉 入射光的背面入射型像素結(jié)構(gòu)而不采用從布線層側(cè)捕捉入射光的正面入射型像素結(jié)構(gòu)可 以消除這種擔(dān)心。6.背面入射型像素結(jié)構(gòu)圖15是示出了背面入射型像素結(jié)構(gòu)的示例的剖面圖。這里，示出了兩個(gè)像素的剖 面結(jié)構(gòu)。在圖15中，光電二極管42和像素晶體管43形成在硅部41中。也就是說，硅部41 是元件形成部。這里，光電二極管42對(duì)應(yīng)于圖2的光電二極管21。此外，像素晶體管43對(duì) 應(yīng)于圖2的晶體管22 25。濾色器45隔著層間膜44形成在硅部41的一個(gè)表面?zhèn)壬?。于是，入射到硅?1 的一個(gè)表面?zhèn)壬系墓馔ㄟ^濾色器45被引導(dǎo)至光電二極管42的光接收面。另一方面，包括 層間絕緣膜46的布線層47形成在硅部41的另一表面?zhèn)壬?，在層間絕緣膜46內(nèi)多層地布 線有像素晶體管43的柵極電極和金屬布線。支撐基板49通過粘合劑48結(jié)合至布線層47 的與硅部41相對(duì)的表面。 在上述像素結(jié)構(gòu)中，形成有光電二極管42和像素晶體管43的硅部41的布線層47 側(cè)稱作正面?zhèn)龋璨?1的與布線層47相對(duì)的一側(cè)稱作背面?zhèn)?。在這種定義下，由于從硅 部41的背面?zhèn)炔蹲饺肷涔?，因而這種像素結(jié)構(gòu)是背面入射型像素結(jié)構(gòu)。根據(jù)背面入射型像素結(jié)構(gòu)，由于從與布線層47相對(duì)的表面?zhèn)炔蹲饺肷涔猓蚨_ 口率可以是100%。此外，因?yàn)樵诓蹲饺肷涔獾哪且粋?cè)上不存在布線層47，因此即使不使用 片上透鏡，入射光也能夠聚集到光電二極管42的光接收面上。此外，像第一實(shí)施例 第四 實(shí)施例的CMOS圖像傳感器10A 10D那樣，即使采用各像素行或各像素列均設(shè)有多條系統(tǒng) 布線的結(jié)構(gòu)，單位像素的尺寸也不可能很小，因此不用擔(dān)心靈敏度降低。7.電子設(shè)備本發(fā)明實(shí)施例的固體攝像裝置能夠安裝在該固體攝像裝置用作圖像捕捉部(光 電轉(zhuǎn)換部)的普通電子設(shè)備上。作為所述電子設(shè)備，可以提到的有諸如數(shù)碼相機(jī)或攝像機(jī) 等攝像裝置(照相機(jī)系統(tǒng))、諸如具有攝像功能的便攜式電話等便攜式終端裝置或者利用 固體攝像裝置作為圖像讀出部的復(fù)印機(jī)等。順便地，也存在安裝在電子設(shè)備上的照相機(jī)模 塊作為攝像裝置的情況。攝像裝置圖16是示出了例如作為本發(fā)明實(shí)施例的電子設(shè)備之一的攝像裝置結(jié)構(gòu)示例的框 圖。如圖16所示，本發(fā)明實(shí)施例的攝像裝置100包括具有透鏡組101的光學(xué)系統(tǒng)、攝像元 件102、作為照相機(jī)信號(hào)處理部的DSP電路103、幀存儲(chǔ)器104、顯示裝置105、記錄裝置106、 操作系統(tǒng)107和電源系統(tǒng)108。DSP電路103、幀存儲(chǔ)器104、顯示裝置105、記錄裝置106、 操作系統(tǒng)107和電源系統(tǒng)108通過總線109相互連接。透鏡組101從物體捕捉入射光(圖像光)，并在攝像元件102的攝像表面上形成 圖像。攝像元件102把通過透鏡組101聚集在攝像表面上的入射光的光量以像素為單位轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并把該電信號(hào)作為像素信號(hào)輸出。對(duì)于攝像元件102，可以使用諸如第一實(shí)施 例 第四實(shí)施例的CMOS圖像傳感器等固體攝像裝置。顯示裝置105包括諸如液晶顯示器或者有機(jī)電致發(fā)光(electroluminescence， EL)顯示器等平板型顯示器，并顯示通過攝像元件102攝取的動(dòng)態(tài)圖像或靜態(tài)圖像。記錄裝 置106把通過攝像元件102攝取的動(dòng)態(tài)圖像或靜態(tài)圖像記錄到諸如錄像帶或者數(shù)字多用光 盤(Digital VersatileDisc, DVD)等記錄媒介上。操作系統(tǒng)107在用戶的操作下發(fā)出關(guān)于攝像裝置各種功能的操作命令。電源系統(tǒng) 108向DSP電路103、幀存儲(chǔ)器104、顯示裝置105、記錄裝置106和操作系統(tǒng)107等供給對(duì) 象適當(dāng)?shù)毓┙o作為它們用的工作電源的各種電源。上述攝像裝置100可應(yīng)用到攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)或者用于便攜式電話等移動(dòng)設(shè)備的 照相機(jī)模塊上。在攝像裝置100中，當(dāng)?shù)谝粚?shí)施例 第四實(shí)施例的CMOS圖像傳感器用作攝 像元件102時(shí)，由于CMOS圖像傳感器能夠抑制視角的減小并能夠防止攝像圖像變得橫向較 長(zhǎng)，因而能夠提供極好的攝像圖像。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，依據(jù)設(shè)計(jì)要求和其他因素，可以在本發(fā)明所附的權(quán)利 要求或其等同物的范圍內(nèi)進(jìn)行各種修改、組合、次組合及改變。
權(quán)利要求
一種固體攝像裝置，其包括像素陣列部，在所述像素陣列部中，以矩陣形式二維布置有包括光電轉(zhuǎn)換元件的像素，并且每個(gè)像素行布置有多條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線，所述多條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線傳輸用于從所述像素讀出信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及行掃描部，它通過所述多條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線把所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)同時(shí)輸出至不同像素列的多個(gè)像素行。
2.如權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其中，所述行掃描部進(jìn)行跳過所述像素陣列部 的特定像素行的交錯(cuò)掃描。
3.如權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其中，所述行掃描部選擇性地采用掃描單個(gè)像 素行的模式。
4.如權(quán)利要求3所述的固體攝像裝置，其中，所述行掃描部通過所述多條系統(tǒng)像素驅(qū) 動(dòng)線把所述驅(qū)動(dòng) 信號(hào)同時(shí)輸出至所述像素陣列部的各像素行。
5.一種固體攝像裝置的驅(qū)動(dòng)方法，所述驅(qū)動(dòng)方法包括如下步驟驅(qū)動(dòng)所述固體攝像裝置，在所述固體攝像裝置的像素陣列部中，以矩陣形式二維布置 有包括光電轉(zhuǎn)換元件的像素，并且每個(gè)像素行布置有多條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線，所述多條系統(tǒng) 像素驅(qū)動(dòng)線傳輸用于從所述像素讀出信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，在驅(qū)動(dòng)所述固體攝像裝置時(shí)，通過所述多條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)同時(shí)輸出 至不同像素列的多個(gè)像素行。
6.一種電子設(shè)備，其包括固體攝像裝置，所述固體攝像裝置包括像素陣列部，在所述像素陣列部中，以矩陣形式二維布置有包括光電轉(zhuǎn)換元件的像素， 并且每個(gè)像素行布置有多條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線，所述多條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線傳輸用于從所述像 素讀出信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及行掃描部，它通過所述多條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線把所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)同時(shí)輸出至不同像素列的 多個(gè)像素行。
7.—種固體攝像裝置，其包括像素陣列部，在所述像素陣列部中，以矩陣形式二維布置有包括光電轉(zhuǎn)換元件的像素， 并且每個(gè)像素列布置有多條系統(tǒng)信號(hào)線，所述多條系統(tǒng)信號(hào)線傳輸從所述像素讀出的信 號(hào)；以及行掃描部，它把用于從所述像素讀出信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)同時(shí)輸出至多個(gè)像素行。
8.如權(quán)利要求7所述的固體攝像裝置，其中，所述行掃描部進(jìn)行跳過所述像素陣列部 的特定像素行的交錯(cuò)掃描。
9.如權(quán)利要求8所述的固體攝像裝置，所述固體攝像裝置還包括選擇開關(guān)，所述選擇 開關(guān)相對(duì)于通過所述多條系統(tǒng)信號(hào)線傳輸?shù)亩鄠€(gè)系統(tǒng)線信號(hào)以多個(gè)像素列為單位選擇不 同系統(tǒng)線信號(hào)，其中，所述行掃描部把所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)同時(shí)輸出至通過所述選擇開關(guān)選擇了不同系統(tǒng)線 信號(hào)的所述多個(gè)像素行。
10.如權(quán)利要求8所述的固體攝像裝置，其中，所述行掃描部選擇性地采用掃描單個(gè)像 素行的模式。
11.如權(quán)利要求10所述的固體攝像裝置，其中，所述行掃描部把所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)依次輸 出至所述像素陣列部的各像素行。
12.如權(quán)利要求7所述的固體攝像裝置，所述固體攝像裝置還包括多個(gè)電容器，所述多 個(gè)電容器連接至所述多條系統(tǒng)信號(hào)線的各個(gè)端部，其中，通過選擇性地連接所述多個(gè)電容器，通過所述多條系統(tǒng)信號(hào)線讀出的像素的信 號(hào)受到相加處理。
13.如權(quán)利要求12所述的固體攝像裝置，其中，對(duì)于每個(gè)像素列，以所述多個(gè)像素行為單位對(duì)多條系統(tǒng)線進(jìn)行所述相加處理，所述固體攝像裝置包括選擇開關(guān)，所述選擇開關(guān)相對(duì)于通過所述相加處理得到的多個(gè) 系統(tǒng)線信號(hào)以多個(gè)像素列為單位選擇并輸出不同系統(tǒng)線信號(hào)，并且所述行掃描部把所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)同時(shí)輸出至通過所述選擇開關(guān)選擇了不同系統(tǒng)線信號(hào) 的所述多個(gè)像素行。
14.一種固體攝像裝置的驅(qū)動(dòng)方法，所述驅(qū)動(dòng)方法包括如下步驟驅(qū)動(dòng)所述固體攝像裝置，在所述固體攝像裝置的像素陣列部中，以矩陣形式二維布置 有包括光電轉(zhuǎn)換元件的像素，并且每個(gè)像素列布置有多條系統(tǒng)信號(hào)線，所述多條系統(tǒng)信號(hào) 線傳輸從所述像素讀出的信號(hào)，在驅(qū)動(dòng)所述固體攝像裝置時(shí)，將用于從所述像素讀出信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)同時(shí)輸出至多個(gè) 像素行。
15.一種電子設(shè)備，其包括固體攝像裝置，所述固體攝像裝置包括像素陣列部，在所述像素陣列部中，以矩陣形式二維布置有包括光電轉(zhuǎn)換元件的像素， 并且每個(gè)像素列布置有多條系統(tǒng)信號(hào)線，所述多條系統(tǒng)信號(hào)線傳輸從所述像素讀出的信 號(hào)；以及行掃描部，它把用于從所述像素讀出信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)同時(shí)輸出至多個(gè)像素行。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種固體攝像裝置、固體攝像裝置的驅(qū)動(dòng)方法及電子設(shè)備，像素陣列部，在所述像素陣列部中，以矩陣形式二維布置有包括光電轉(zhuǎn)換元件的像素，并且每個(gè)像素行布置有多條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線，所述多條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線傳輸用于從所述像素讀出信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及行掃描部，它通過所述多條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線把所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)同時(shí)輸出至不同像素列的多個(gè)像素行。因此，能夠增大幀頻，抑制視角減小，并防止攝像圖像變得橫向較長(zhǎng)。
文檔編號(hào)H04N5/335GK101888490SQ20101016178
公開日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月11日
發(fā)明者荒木勇一朗, 菊地勝 申請(qǐng)人:索尼公司