次輸出由數(shù)字信號處理單元85處理的數(shù)字信號。
[0119]圖12A示出了由圖11中示出的圖像拾取裝置執(zhí)行的操作。從參考信號供應單元45輸出圖12A中示出的參考信號RAMP。參考信號RAMP展示了在從時刻t6到時刻t7的時間段中和在從時刻t9到時刻tlO的時間段中電勢根據(jù)時間的變化。參考信號RAMP在本示例實施例中的第一操作中展示了由實線指示的電勢的變化并且在本示例實施例的第二操作中展示了由虛線指示的電勢的變化。由實線指示的參考信號RAMP具有比由虛線指示的參考信號RAMP的斜率小的斜率。因此，當使用由實線指示的參考信號RAMP和由虛線指示的參考信號RAMP轉換具有一個信號值的模擬信號時，使用由實線指示的參考信號RAMP生成的數(shù)字信號具有較大的信號值。因此，用于使用由實線指示的參考信號RAMP的AD轉換的放大因子大于用于使用由虛線指示的參考信號RAMP的AD轉換的放大因子。本示例實施例的圖像拾取裝置針對第一靈敏度執(zhí)行第一操作，并且針對第二靈敏度執(zhí)行第二操作。
[0120]在從時刻t5到時刻t7的時間段期間，垂直信號線25接收通過混合從第一行的像素10輸出的噪聲信號和從第二行的像素10輸出的噪聲信號獲得的信號。該信號將被稱為混合噪聲信號。信號處理電路35使用由實線指示的參考信號RAMP來將輸出到垂直信號線25的混合噪聲信號轉換為數(shù)字信號。存儲器75保持基于混合噪聲信號的數(shù)字信號。
[0121]在從時刻t9到時刻tlO的時間段期間，SFMix信號被輸出到垂直信號線25。信號處理電路35使用由實線指示的參考信號RAMP來將輸出到垂直信號線25的SFMix信號轉換為數(shù)字信號。存儲器75保持基于該SFMix信號的數(shù)字信號。
[0122]數(shù)字信號處理單元85生成指示基于SFMix信號的數(shù)字信號和基于混合噪聲信號的數(shù)字信號之間的差異的數(shù)字信號。
[0123]圖12B示出了本示例實施例的第二操作。在從時刻t8到時刻t9的時間段期間，第一行的像素10輸出噪聲信號。信號處理電路35使用由虛線指示的參考信號RAMP來將噪聲信號轉換為數(shù)字信號。存儲器75保持基于該噪聲信號的數(shù)字信號。該數(shù)字信號將被稱為數(shù)字NI信號。在從時刻tlO到時刻til的時間段期間，第一行的像素10輸出基于光電轉換單元H)中累積的電載流子的信號。信號處理電路35使用由虛線指示的參考信號RAMP來將該信號轉換為數(shù)字信號。存儲器75保持基于第一行的像素10中的光電轉換單元PD中的電載流子的數(shù)字信號。該數(shù)字信號將被稱為數(shù)字SI信號。
[0124]在從時刻tl6到時刻tl7的時間段期間，第二行的像素10輸出噪聲信號。信號處理電路35使用由虛線指示的參考信號RAMP來將該噪聲信號轉換為數(shù)字信號。存儲器75保持基于該噪聲信號的數(shù)字信號。該數(shù)字信號將被稱為N2信號。在從時刻tl9到時刻t20的時間段期間，第二行的像素10輸出基于光電轉換單元H)中累積的電載流子的信號。信號處理電路35使用由虛線指示的參考信號RAMP來將該信號轉換為數(shù)字信號。存儲器75保持基于第二行的像素10中的光電轉換單元H)中的電載流子的數(shù)字信號。該數(shù)字信號將被稱為數(shù)字S2信號。
[0125]數(shù)字信號處理單元85混合數(shù)字NI信號和數(shù)字N2信號。數(shù)字信號處理單元85混合數(shù)字SI信號和數(shù)字S2信號。該混合操作可以是用于將數(shù)字信號相加的處理或是用于獲得數(shù)字信號之間平均數(shù)的處理。
[0126]如果AD轉換的放大因子為大，即，如果參考信號RAMP的斜率為小，那么本示例實施例的圖像拾取裝置執(zhí)行第一操作。如果AD轉換的放大因子為小，即，如果參考信號RAMP的斜率為大，那么根據(jù)本示例實施例的圖像拾取裝置執(zhí)行第二操作。因此，本示例實施例的圖像拾取裝置可以實現(xiàn)與第一示例實施例相同的效果。
[0127]根據(jù)本示例實施例，第二操作對應于將由數(shù)字信號處理單元85執(zhí)行的用于混合基于由多行的像素?ο中的光電轉換單元ro生成的電載流子的數(shù)字信號的操作。如第一示例實施例中地，備選的第二操作可以通過使用多行的像素10中的浮置擴散FD混合電載流子。
[0128]另一備選第二操作可以輸出來自部分行的像素10的信號，如第二示例實施例中地。
[0129]作為替代地，本示例實施例的圖像拾取裝置中的像素10可以具有與根據(jù)第五示例實施例的像素?ο的結構相同的結構，并且第一操作可以將由光電轉換單元ro生成的電載流子傳輸?shù)诫娙菰﨏ad和浮置擴散FD。因此，可以獲得與根據(jù)第五示例實施例的圖像拾取裝置的效果相同的效果。
[0130]第七示例實施例
[0131]圖13示出了根據(jù)第七示例實施例的成像系統(tǒng)。
[0132]根據(jù)本示例實施例的成像系統(tǒng)包括圖像拾取裝置101、將光引導至圖像拾取裝置的光學系統(tǒng)100和放大從圖像拾取裝置101輸出的信號的放大單元102。該成像系統(tǒng)還包括輸出信號處理單元104，該輸出信號處理單元104將從放大單元102輸出的信號轉換為數(shù)字信號并且通過使用該數(shù)字信號來生成圖像。該成像系統(tǒng)還包括顯示從輸出信號處理單元104輸出的圖像的顯示單元105，以及記錄從輸出信號處理單元104輸出的圖像的記錄單元106。成像系統(tǒng)還包括模式切換單元107，該模式切換單元107將圖像拾取裝置的操作在第一操作和第二操作之間切換，以及設置放大單元102的放大因子的放大因子設置單元108。該成像系統(tǒng)還包括整體地控制該成像系統(tǒng)的整體控制單元109。圖像拾取裝置101和放大單元102被設置在彼此不同的半導體基板上。
[0133]根據(jù)第一到第六示例實施例的任一結構可被應用為本示例實施例的圖像拾取裝置101的結構。以下將描述應用第一示例實施例的圖像拾取裝置的示例。
[0134]整體控制單元109向放大因子設置單元108輸出用于設置放大單元102的放大因子的控制信號。在這種情況下，例如，整體控制單元109可以向放大因子設置單元108輸出用于設置第一放大因子和小于第一放大因子的第二放大因子中的一個的控制信號。整體控制單元109向模式切換單元107輸出用于設置圖像拾取裝置101的操作模式的控制信號。
[0135]將描述如下的情況，其中整體控制單元109向放大因子設置單元108輸出限定放大單元102的放大因子為第一放大因子的控制信號?；谠摽刂菩盘枺糯笠蜃釉O置單元108針對放大單元102設置第一放大因子。整體控制單元109向模式切換單元107輸出限定將由圖像拾取裝置101執(zhí)行的操作為第一操作的控制信號。基于該控制信號，模式切換單元107設置將由圖像拾取裝置101執(zhí)行的操作為第一操作。
[0136]將描述如下的情況，其中另一方面，整體控制單元109向放大因子設置單元108輸出其中放大單元102的放大因子為第二放大因子的控制信號?；谠摽刂菩盘枺糯笠蜃釉O置單元108針對放大單元102設置第二放大因子。整體控制單元109向模式切換單元107輸出限定將由圖像拾取裝置101執(zhí)行的操作為第二操作的控制信號?；谠摽刂菩盘?，模式切換單元107設置將由圖像拾取裝置101執(zhí)行的操作為第二操作。
[0137]因此，如果放大單元102的放大因子為第一放大因子，那么圖像拾取裝置101執(zhí)行第一操作。如果放大單元102的放大因子為小于第一放大因子的第二放大因子，那么圖像拾取裝置101執(zhí)行第二操作。同樣在根據(jù)本示例實施例的成像系統(tǒng)中，可以獲得與由第一示例實施例的圖像拾取裝置實現(xiàn)的效果相同的效果。
[0138]設置在圖像拾取裝置101內的差分放大器電路300的放大因子可以與放大單元102的放大因子聯(lián)鎖(interlock)。
[0139]根據(jù)本示例實施例，已經(jīng)描述了其中輸出信號處理單元104具有AD轉換功能的示例。作為替代地，放大單元102可以具有AD轉換功能。在這種情況下，放大因子設置單元108設置用于AD轉換的放大因子為第一放大因子和第二放大因子中的一個。同樣在這種情況下，如果設置了第一放大因子，那么整體控制單元109向模式切換單元107輸出設置將由圖像拾取裝置101執(zhí)行的操作為第一操作的控制信號。如果設置了第二放大因子，那么整體控制單元109向模式切換單元107輸出設置將由圖像拾取裝置101執(zhí)行的操作為第二操作的控制信號。同樣在該示例中，可以實現(xiàn)與第六示例實施例的效果相同的效果。
[0140]本發(fā)明可以提供與以往的圖像拾取裝置相比具有高功能性的圖像拾取裝置。
[0141]雖然已經(jīng)參考了示例實施例描述了本發(fā)明，但是應當理解，本發(fā)明并不限于所公開的示例實施例。所附權利要求應當被給予最寬泛的解釋，從而包含所有這種修改和等同結構及功能。
【主權項】
1.一種用于圖像拾取裝置的驅動方法，所述圖像拾取裝置具有: 多個像素、垂直信號線和信號處理電路， 所述多個像素具有第一像素和第二像素， 第一像素具有第一光電轉換單元和第一放大晶體管， 第二像素具有第二光電轉換單元和第二放大晶體管， 其特征在于，所述方法包括: 由所述信號處理電路使用第一放大因子和小于第一放大因子的第二放大因子中的一個，放大輸出到垂直信號線的信號， 如果所述信號處理電路使用第一放大因子放大輸出到垂直信號線的信號，那么執(zhí)行第一操作；以及 如果所述信號處理電路使用第二放大因子放大輸出到垂直信號線的信號，那么在不執(zhí)行第一操作的情況下執(zhí)行第二操作， 其中所述第一操作包括如下的操作，在該操作中，通過至少部分重疊第一放大晶體管向垂直信號線輸出基于由第一光電轉換單元產(chǎn)生的電載流子的第一信號的時間段與第二放大晶體管向垂直信號線輸出基于由第二光電轉換單元產(chǎn)生的電載流子的第二信號的時間段，在垂直信號線中混合第一信號和第二信號；以及 所述第二操作包括如下的操作，在該操作中，通過將信號的數(shù)量降低至小于所述多個像素的數(shù)量的數(shù)量，圖像拾取裝置輸出基于通過對入射光執(zhí)行光電轉換獲得的電載流子的多個信號。2.根據(jù)權利要求1所述的用于圖像拾取裝置的驅動方法，其中所述第二操作包括如下操作，在該操作中，由第一光電轉換單元和第二光電轉換單元生成的電載流子被混合，并且第一放大晶體管和第二放大晶體管中的至少一個向垂直信號線輸出基于混合的電載流子的第三信號。3.根據(jù)權利要求2所述的用于圖像拾取裝置的驅動方法，其中 所述第一像素具有保持電載流子的第一浮置擴散； 所述第二像素具有保持電載流子的第二浮置擴散； 所述第一信號是基于保持由第一光電轉換單元生成的電載流子的第一浮置擴散的電勢而從第一放大晶體管輸出的信號； 所述第二信號是基于保持由第二光電轉換單元生成的電載流子的第二浮置擴散的電勢而從第二放大晶體管輸出的信號； 所述混合的電載流子是通過在第一浮置擴散和第二浮置擴散中保持由第一光電轉換單元生成的電載流子和由第二光電轉換單元生成的電載流子而生成的電載流子。4.根據(jù)權利要求1所述的用于圖像拾取裝置的驅動方法，其中所述第二操作是用于在一個幀時間段中或者向垂直信號線輸出來自第一放大晶體管的第一信號或者向垂直信號線輸出來自