專利名稱:Xy地址型固體攝像器件的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種具備二維排列的多個像素和用于讀取像素的存儲電荷的水平及垂直掃描電路的XY地址型固體攝像器件。特別地,本發(fā)明涉及可實現(xiàn)電路小型化的改進,能夠將1個垂直掃描電路兼用于存儲電荷讀取用掃描和存儲電荷清除用掃描,而且,能夠將1個多路轉換器兼用于存儲電荷讀取用信號和存儲電荷清除用信號的輸出。
背景技術:
在固體攝像器件中,對于MOS型圖像傳感器的電路,已知有例如特開2003-46864號公報的圖5所示的結構。在圖16中,示出了與該文獻中記載的內容相同的、表示現(xiàn)有例子的MOS型圖像傳感器電路的電路方框圖。
在圖16中,排列在像素部1的各像素包括光電二極管PD、傳輸晶體管TRa、復位晶體管TRb、放大晶體管TRc及行選擇晶體管TRd。從電荷讀取多路轉換電路2、電子關斷多路轉換電路3、垂直行掃描電路4及電子關斷掃描電路5向各像素部1供給控制脈沖,控制各像素1的光電二極管PD產生的電荷讀取。讀取的電荷由噪聲消除電路6處理后,基于水平行掃描電路7的工作供給輸出放大器8。定時產生電路9生成源極電源電源電壓信號SCEL、負載柵極信號LGCEL及取樣保持脈沖SHNC并向像素部1供給,并且,控制傳送脈沖TRAN、復位脈沖RESET、電子關斷時的傳送脈沖ETRAN及電子關斷時的復位脈沖ERESET、及行選擇信號VSEL的生成定時。
由于通過垂直行掃描電路4、電荷讀取多路轉換電路2等進行像素的存儲電荷讀取工作,因此,復位脈沖RESET輸出到復位晶體管TRb,傳送脈沖TRAN輸出到傳輸晶體管TRa,行選擇信號VSEL輸出到行選擇晶體管TRd。此外,為了經電子關斷掃描電路5、電子關斷多路轉換電路3等進行像素的存儲電荷消除工作,電子關斷時的復位脈沖EREST輸出到復位晶體管TRb,電子關斷時的傳送脈沖ETRAN輸出到傳輸晶體管TRa。
圖17示出了圖16的固體攝像器件的工作時序。在時刻TO,作為負載信號LGCEL施加規(guī)定的固定電壓。在時刻T1,接通行選擇信號VSEL和復位脈沖RESET,清除光電二極管PD的電荷。在時刻T2,復位脈沖RESET關斷時,輸出像素信號的基準電壓,執(zhí)行像素信號V0的復位電平箝位。在時刻T3,導通傳送脈沖TRAN,傳輸光電二極管PD的存儲電荷;在時刻T4關斷時,輸出由像素的存儲電荷信號決定的電位。在取樣保持脈沖SHNC接通期間(T1~T5)將這些電位的信號向圖16的噪聲消除電路6傳輸。
接著,在行選擇信號VSEL為關斷的狀態(tài)下,在時刻T7,使電子關斷時的復位脈沖ERESET接通;在時刻T8,進行關斷;在時刻T9,接通傳送脈沖ETRAN;在時刻T10進行關斷,由此,將像素的存儲電荷信號清除到電源VDD(參照圖16)。
如此,通過垂直行掃描電路4和電荷讀取多路轉換電路2的組合,生成像素的存儲電荷讀取用的各信號,通過電子關斷掃描電路5和電子關斷多路轉換電路3的組合,生成像素的存儲電荷清除用的各信號。
詳細說明圖16的MOS型圖像傳感器的電路工作。圖18是構成垂直行掃描電路4或電子關斷掃描電路5的移位寄存器的一個例子。圖19中示出其工作時序。首先,在時刻T0,導通第2掃描脈沖V2;在時刻T1關斷。由此,圖18的電容器C01經晶體管TR01、TR02,以GND基準對電源VDD進行充電。在時刻T2,導通第1掃描脈沖V1和移位啟動脈沖ST。由此,由于電容器C01升壓,移位啟動脈沖ST就不受晶體管TR1的閾值電壓引起的衰減的影響,對電容器C02進行充電。在時刻T3使移位啟動脈沖ST關斷后,由于電容器C02升壓,所以不受晶體管TR2的閾值電壓引起的衰減的影響,就將第1掃描脈沖1作為SIG1脈沖輸出。在時刻T4,在第1掃描脈沖V1關斷之前,輸出SIG1脈沖。再有,由于在時刻T3容量器C02升壓,所以不受晶體管3的閾值電壓引起的衰減的影響,就通過電源VDD對下級的電容器C03進行充電。
在時刻T5導通第2掃描脈沖V2時,不受晶體管TR4的閾值電壓引起的衰減的影響,就將第2掃描脈沖2作為SIG2脈沖輸出。SIG2脈沖供給到初級的晶體管TR04,電容器C02的電荷被釋放。下面,同樣地,同步于第1掃描脈沖V1及第2掃描脈沖V2,從移位寄存器依次輸出SIG脈沖。
圖20表示圖16的MOS型圖像傳感器電路中的、構成垂直行掃描電路4及電子關斷掃描電路5的各移位寄存器、電荷讀取多路轉換電路2及電子關斷多路轉換電路3。就移位寄存器而言,示出了垂直行掃描電路4的各級的垂直移位寄存器4a~4c及電子關斷掃描電路5的各級的關斷移位寄存器5a~5c。經晶體管TR5,將移位寄存器的各級的輸出供給到電荷讀取多路轉換電路2及電子關斷多路轉換電路3。
通過由垂直移位寄存器4a~4c等依次輸出的SIG1~SIG3脈沖等、和電荷讀取多路轉換電路2的組合,生成復位脈沖RESET、傳送脈沖TRAN及行選擇信號VSEL,向像素傳輸。同樣地,通過由關斷移位寄存器5a~5c等依次輸出的ESIG1~ESIG3脈沖等、和電子關斷多路轉換電路3的組合,生成復位脈沖ERESET和傳送脈沖ETRAN,向像素傳輸。
圖21A、圖21B示出了圖20的電路工作時序。圖21A表示移位寄存器的工作時序,圖21B表示多路轉換電路的工作時序。再有,圖21A和圖21B中雖然標記有相同的時刻符號,但并不意味著同一時刻。圖21B中所示的期間,其最上級所示的SIG/ESIG波形,相當于圖21A中的1個SIG/ESIG脈沖期間。在圖21A中,VST是輸入到垂直移位寄存器4的電荷讀取用移位啟動脈沖,SHTST是輸入到電子關斷掃描電路5的電荷清除用啟動脈沖。在圖21B中,VDRV是垂直驅動脈沖。圖21A中示出的移位寄存器的工作時序與圖19中示出的相同,所以省略其說明。
首先,說明多路轉換電路的工作時序中,垂直移位寄存器4a~4c和電荷讀取多路轉換電路2的組合。在時刻TO,導通SIG1脈沖和垂直驅動脈沖VDRV,通過SIG1脈沖的電位對電容器C10、C11、C12進行充電。在時刻T1,使垂直驅動脈沖VDRV關斷后,在時刻T2,導通復位脈沖RESET和行選擇信號VSEL。由此,由于電容器C10和電容器C12升壓,所以不受晶體管TR10和晶體管TR12的閾值電壓引起的衰減的影響,就向像素部傳輸復位脈沖RESET和行選擇信號VSEL。在時刻T3關斷復位脈沖RESET后,輸出像素的信號的基準電位。在時刻T4導通傳送脈沖TRAN時,不受晶體管TR11的閾值電壓引起的衰減的影響,就向像素部傳輸傳送脈沖TRAN。在時刻T5使傳送脈沖TRAN關斷的時刻,輸出由像素的存儲電荷信號決定的電位。在取樣保持脈沖SHNC接通的期間(時刻從T2到T6),將這些信號向圖16的噪聲消除電路6傳輸。到此為止,配置在第一行的像素的存儲信號讀取工作結束。對于其它行,也是相同的。
接著,說明關斷移位寄存器5a~5c和電子關斷多路轉換電路3的組合的工作。在時刻TO,ESIGI1脈沖和垂直驅動脈沖VDRV接通,對電容器C13、C14充電RESIG1脈沖的電位。在時刻T1,使垂直驅動脈沖VDRV關斷后,當在時刻T8接通復位脈沖ERESET時,則電容C13升壓。由此,不受晶體管TR13的閾值電壓引起的衰減的影響,就向像素部傳輸復位脈沖ERESET。在時刻T9使復位脈沖ERESET關斷之后,當在時刻T10接通傳送脈沖ETRAN時,不受晶體管TR14的閾值電壓引起的衰減的影響,就向像素部傳輸傳送脈沖ETRAN。到此為止,配置在第一行的像素的存儲電荷信號向電源的消除工作結束。對于其它行,也是相同的。
接著,參照圖22說明現(xiàn)有的MOS型圖像傳感器電路的其它結構。此電路的結構是構成像素部1a的各像素的晶體管為3個晶體管的情況,向像素部1a的漏極線不供給電源,而是供給共用電源電壓脈沖VDDCEL。由此,不使用圖16的行選擇信號VSEL,就能夠讀取像素的存儲電荷。對于與圖16相同的構成要素,付與相同的附圖標記,并省略重復的說明。
圖23中示出了圖22的MOS型圖像傳感器電路的工作時序。在時刻T0,接通共用電源電壓脈沖VDDCEL、負載柵極信號LGCEL及復位脈沖RESET。在關斷復位脈沖RESET的時刻T1,輸出像素信號的基準電位。在時刻T2接通傳送脈沖TRAN,在時刻T3關斷的時候,輸出由像素的存儲電荷信號決定的電位。在取樣保持脈沖SHN接通的期間,將這些電位的信號傳輸?shù)綀D22的噪聲消除電路6。
接著,在時刻T4使負載柵極信號LGCEL關斷,并且使共用電源電壓脈沖VDDCEL關斷;在時刻T5、T6使復位脈沖RESET接通、關斷,使行選擇成為非選擇狀態(tài)。此后,在負載柵極信號LGCEL依然關斷的狀態(tài)下,在時刻T7、T8使電子關斷時的復位脈沖ERESET接通、關斷;在時刻T9、T10使傳送脈沖ETRAN接通、關斷,由此清除像素的存儲電荷信號。
如此,通過垂直行掃描電路4和電荷讀取多路轉換電路2a的組合,生成像素的存儲電荷讀取用的各信號,通過電子關斷掃描電路5和電子關斷多路轉換電路3的組合,生成像素的存儲電荷清除用的各信號。
圖24表示圖22的MOS型圖像傳感器電路中的構成垂直行掃描電路4和電子關斷掃描電路5的各移位寄存器、電荷讀取多路轉換電路2a及電子關斷多路轉換電路3。對于與圖20中示出的移位寄存器和多路轉換電路相同的要素付與相同的附圖標記,并省略重復的說明。
通過從垂直移位寄存器4a~4c順序輸出的SIG1~3脈沖等和多路轉換電路2a的組合,向像素傳輸復位脈沖RESET和傳送脈沖TRAN。同樣地,通過從關斷移位寄存器5a~5c順序輸出的ESIG1~ESIG3脈沖等和電子關斷多路轉換電路3的組合,向像素傳輸復位脈沖ERESET和傳送脈沖ETRAN。
圖25A、圖25B中示出了圖24的電路的工作時序。圖25A表示移位寄存器的工作時序,圖25B表示多路轉換電路的工作時序。圖25A的移位寄存器的工作時序與圖19所示的相同,并省略重復的說明。
在圖25B示出的多路轉換器的工作時序中,首先說明垂直移位寄存器4a~4c和電荷讀取多路轉換電路2a的組合的工作。在時刻TO,接通SIG1脈沖和垂直驅動脈沖VDRV,對電容器C20、C21充電SIG1脈沖的電位。在時刻T1,使垂直驅動脈沖VDRV關斷后,當在時刻T2使復位脈沖RESET和共用電源電壓脈沖VDDCEL接通時,電容器C20升壓。由此,不受晶體管TR20的閾值電壓引起的衰減的影響,向像素部傳輸復位脈沖RESET。在時刻T3使復位脈沖脈沖RESET關斷后,輸出像素的信號的基準電位。當在時刻T4接通傳送脈沖TRAN時,由于電容器C21升壓,所以不受晶體管TR21的閾值電壓引起的衰減的影響,就向像素部傳輸傳送脈沖TRAN。在時刻T5使傳送脈沖TRAN關斷的時候,輸出由像素的存儲電荷信號決定的電位。在取樣保持脈沖SHNC接通的期間(從時刻T2到T6),將這些電位的信號傳送到圖22的噪聲消除電路6。在時刻T8使共用電源電壓脈沖VDDCEL處于斷開狀態(tài)時,通過使復位脈沖RESET接通、關斷,結束該行的選擇工作。到此為止,配置在第一行的像素的存儲信號的讀取工作結束。對于其它行,也是相同的。
接著,說明關斷移位寄存器5a~5c和電子關斷多路轉換電路3的組合的工作。在時刻T0,接通ESIG1脈沖和垂直驅動脈沖VDRV,對電容器C22、C23充電ESIG1脈沖的電位。在時刻T1使垂直驅動脈沖VDRV關斷后,在時刻T9接通復位脈沖ERESET時,電容器C22升壓。由此,不受晶體管TR22的閾值電壓引起的衰減的影響,向像素部傳輸復位脈沖ERESET。在時刻T10關斷復位脈沖ERESET后,當在時刻T11接通傳送脈沖ETRAN時,不受晶體管TR23的閾值電壓引起的衰減的影響,向像素部傳輸傳送脈沖ETRAN。在時刻T14,在共用電源電壓脈沖VDDCEL處于關斷狀態(tài)時,使復位脈沖ERESET接通、關斷,結束該行的選擇工作。到此為止,配置在第一行的像素的存儲電荷信號向電源的清除工作結束。對于其它行,也是相同的。
即使在上述任意的電路結構的情況下,現(xiàn)有的固體攝像器件也需要用于讀取像素的存儲電荷的垂直移位寄存器和用于清除存儲電荷的關斷移位寄存器這2個移位寄存器;此外,需要用于讀取像素的存儲電荷的多路轉換電路和用于清除存儲電荷的電子關斷多路轉換電路這2個多路轉換電路,需要較大的電路面積,從而成為移位寄存器或多路轉換電路的工作不良引起的合格率下降的的原因。
發(fā)明內容
本發(fā)明鑒于上述問題點而做出,其目的在于提供一種XY地址型的固體攝像器件,該XY地址型固體攝像器件能夠將1個移位寄存器兼用于存儲電荷讀取用掃描和存儲電荷清除用掃描,而且,還能夠將1個多路轉換器兼用于存儲電荷讀取用信號和存儲電荷清除用信號的輸出,能夠縮小芯片面積并提高工作合格率。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的XY地址型固體攝像器件,包括多個像素,排列成二維形狀;水平及垂直掃描電路,輸出用于進行上述像素的存儲電荷讀取的信號;以及多路轉換電路,根據(jù)上述垂直掃描電路的輸出信號向構成上述各像素的元件供給控制信號,而且,使用1個上述垂直掃描電路,輸出上述像素的存儲電荷讀取用掃描信號及存儲電荷清除用掃描信號;使用1個上述多路轉換電路,根據(jù)上述存儲電荷讀取用掃描信號及上述存儲電荷清除用掃描信號,作為上述控制信號供給存儲電荷讀取用信號及存儲電荷清除用信號。
圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式的MOS型圖像傳感器電路的方框圖。
圖2是表示構成該MOS型圖像傳感器電路的關斷兼用垂直行掃描電路和關斷兼用多路轉換電路的具體結構的電路圖。
圖3A及圖3B是表示該關斷兼用垂直行掃描電路和關斷兼用多路轉換電路的工作時序的圖。
圖4是表示構成本發(fā)明的第二實施方式的MOS型圖像傳感器電路的關斷兼用垂直行掃描電路和關斷兼用多路轉換電路的具體結構的電路圖。
圖5是表示該關斷兼用垂直行掃描電路的工作時序的圖。
圖6是表示構成本發(fā)明的第三實施方式的MOS型圖像傳感器電路的關斷兼用垂直行掃描電路和關斷兼用多路轉換電路的具體結構的電路圖。
圖7是表示該關斷兼用多路轉換電路的工作時序的圖。
圖8是表示構成本發(fā)明的第四實施方式的MOS型圖像傳感器電路的關斷兼用垂直行掃描電路和關斷兼用多路轉換電路的具體結構的電路圖。
圖9是表示該關斷兼用多路轉換電路的工作時序的圖。
圖10是表示本發(fā)明的第五實施方式的MOS型圖像傳感器電路的方框圖。
圖11是表示構成該MOS型圖像傳感器電路的關斷兼用垂直行掃描電路和關斷兼用多路轉換電路的具體結構的電路圖。
圖12是表示該關斷兼用多路轉換電路的工作時序的圖。
圖13是表示構成本發(fā)明的第六實施方式的MOS型圖像傳感器電路的關斷兼用垂直行掃描電路和關斷兼用多路轉換電路的具體結構的電路圖。
圖14是表示該關斷兼用多路轉換電路的工作時序的圖。
圖15是表示本發(fā)明的第七實施方式的攝像系統(tǒng)的方框電路圖。
圖16是表示現(xiàn)有例的MOS型圖像傳感器電路的方框電路圖。
圖17是表示該MOS圖像傳感器電路的工作時序的圖。
圖18是表示構成該MOS型圖像傳感器電路的移位寄存器的具體結構的電路圖。
圖19表示該移位寄存器的工作時序的圖。
圖20是表示構成該MOS型圖像傳感器電路的移位寄存器和多路轉換電路的具體結構的電路圖。
圖21A、21B是表示該移位寄存器和多路轉換電路的工作時序的圖。
圖22是表示其它現(xiàn)有例的MOS型圖像傳感器電路的方框電路圖。
圖23是表示該MOS型圖像傳感器的工作時序的圖。
圖24是表示構成該MOS型圖像傳感器電路的移位寄存器和多路轉換電路的具體結構的電路圖。
圖25A、25B是表示該移位寄存器和多路轉換電路的工作時序的圖。
具體實施例方式
根據(jù)本發(fā)明的XY地址型固體攝像器件的結構,能夠將1個垂直掃描電路兼用于像素的存儲電荷讀取用掃描和上述像素的存儲電荷清除用掃描,而且,還能夠將1個多路轉換電路兼用于存儲電荷讀取用信號和存儲電荷清除用信號的輸出,能夠縮小芯片面積并提高合格率。
在本發(fā)明的固體攝像器件中,還可以包括掃描用途選擇電路,對應上述垂直掃描電路的每1個掃描級設置,根據(jù)上述像素的存儲電荷讀取用掃描或上述像素的存儲電荷清除用掃描中的一個的選擇,將從上述垂直掃描電路輸出的信號作為存儲電荷讀取用掃描信號或存儲電荷清除用掃描信號的某一個有選擇地輸出;以及掃描信號時間分割電路,對應上述垂直掃描電路的每一個掃描級設置,根據(jù)從上述掃描用途選擇電路輸出的上述存儲電荷讀取用掃描信號及上述存儲電荷清除用掃描信號,對上述像素的存儲電荷讀取用信號及存儲電荷清除用信號進行時間分割后,向上述多路轉換電路輸出。
在該結構中的優(yōu)選結構是,上述掃描用途選擇電路通過輸入上述垂直掃描電路的掃描開始信號,開始其工作。由此,不需新設置控制用脈沖就可以構成掃描用途選擇電路。
此外,優(yōu)選結構是,上述掃描用途選擇電路將由該掃描級的前1個掃描級輸出的上述存儲電荷讀取用掃描信號或上述存儲電荷清除用掃描信號作為啟動脈沖,依次進行掃描。由此,不需新設置控制用脈沖,就可以構成掃描用途選擇電路。
此外,優(yōu)選結構是,上述掃描用途選擇電路將由該掃描級的后1個掃描級輸出的上述存儲電荷讀取用掃描信號或上述存儲電荷清除用掃描信號作為停止脈沖,依次進行掃描。由此,不需新設置控制用脈沖,就可以構成掃描用途選擇電路。
此外,優(yōu)選結構是,與上述垂直掃描電路的第2級以后的掃描級對應的上述掃描用途選擇電路,內置用于不使上述存儲電荷讀取用信號及上述存儲電荷清除用信號衰減的自舉電路,將處于該掃描級的1個掃描級前的上述存儲電荷讀取用信號或上述存儲電荷清除用信號作為上述自舉電路的輸入信號。由此,能夠不使向像素部的輸入信號電壓衰減地進行傳輸。
此外,優(yōu)選結構是,在與上述垂直掃描電路的初級的掃描級對應的上述掃描用途選擇電路中也內置上述自舉電路,作為上述自舉電路用輸入信號,另外供給與上述存儲電荷讀取用信號或上述存儲電荷清除用信號不同的信號。由此,能夠抑制掃描電路的初級中的若干電壓下降的發(fā)生,能夠不使向像素部的輸入信號電壓衰減地進行傳送。
在本發(fā)明的固體攝像器件中,也可以具有如下結構將供給上述多路轉換電路且用于對上述多個像素的排列中的規(guī)定行的像素進行選擇驅動的行選擇信號向上述掃描信號時間分割電路輸入,根據(jù)上述行選擇信號控制上述掃描信號時間分割電路的時間分割工作。由此,不需新設置控制用脈沖,可以將1個多路轉換電路兼用在存儲電荷讀取用信號和存儲電荷清除用信號的輸出。
此外,還可以具有如下結構具備用于除去上述像素的輸出信號的噪聲的噪聲消除電路;將上述噪聲消除電路的取樣保持脈沖向上述掃描信號時間分割電路輸入,根據(jù)上述取樣保持脈沖控制上述掃描信號時間分割電路的時間分割工作。由此,不需新設置控制用脈沖,就可以將1個多路轉換電路兼用于存儲電荷讀取用信號和存儲電荷清除用信號的輸出。
此外,也可以具有如下結構上述排列成二維形狀的多個像素的結構是,各個像素包含由傳送晶體管、復位晶體管、放大晶體管及行選擇晶體管構成的4個晶體管;為了進行各像素的存儲電荷讀取,從上述多路轉換電路輸出復位信號、傳送信號及行選擇信號的3個信號;為了進行各像素的存儲電荷清除,從上述多路轉換電路輸出復位信號及傳送信號。由此,即使是由4個晶體管構成的像素,也可以僅設置1個多路轉換電路執(zhí),進行電子關斷工作。
或者,也可以具有如下結構上述排列成二維形狀的多個像素的結構是,各個像素包含由傳送晶體管、復位晶體管及放大晶體管構成的3個晶體管;為了進行各像素的存儲電荷讀取及存儲電荷清除,從上述多路轉換電路輸出復位信號及傳送信號。由此,即使是由3個晶體管構成的像素,也可以僅設置1個多路轉換電路,執(zhí)行電子關斷工作。
此外,也可以是,所有的電路由N型MOS晶體管和N型MOS電容器構成。由此,就能夠縮短制造工序,并降低成本。
能夠構成具備以上任何一種結構的XY地址型固體攝像器件的攝像機或攝像系統(tǒng)。
下面,參照附圖更具體地說明本發(fā)明的實施方式。
(第一實施方式)圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式的MOS型圖像傳感器電路的方框圖。此電路的基本結構與圖16所示的現(xiàn)有例的電路相同,與圖16的電路不同之處在于,綜合電荷讀取多路轉換電路2和電子關斷多路轉換電路3,設置了關斷兼用多路轉換電路10;綜合垂直行掃描電路4和電子關斷掃描電路5,設置了關斷兼用垂直行掃描電路11。
即,本實施方式的特征是,將1個垂直掃描電路兼用于存儲電荷讀取用掃描信號和存儲電荷清除用掃描信號的輸出,并且,將1個多路轉換電路兼用于存儲電荷讀取用信號和存儲電荷清除用信號的輸出。由此,縮小了芯片面積,能夠抑制裝載了2個垂直掃描電路及2個多路轉換電路時的工作合格率的下降。其它結構與圖16所示的電路相同,對相同的要素付與相同的附圖標記,并省略重復說明。此電路的整體工作也與圖17所示的時序相同,省略重復的圖示及說明。
在圖2中,示出了構成圖1的MOS型圖像傳感器電路的、包含關斷兼用多路轉換電路10及關斷兼用垂直行掃描電路11的具體電路結構。
在圖2示出了構成關斷兼用垂直行掃描電路11的第1級~第3級的垂直移位寄存器11a~11c。在圖2的電路中,由垂直移位寄存器11a~11c和掃描用途選擇電路12構成關斷兼用垂直行掃描電路11。此外,由掃描信號時間分割電路13和多路轉換電路14構成關斷兼用多路轉換電路10。
各級的垂直移位寄存器11a~11c的輸出信號,經掃描用途選擇電路12及掃描信號時間分割電路13提供到多路轉換電路14。掃描用途選擇電路12的結構是能夠將1個垂直移位寄存器兼用于像素的存儲電荷讀取用掃描和像素的存儲電荷清除用掃描。作為垂直移位寄存器11a~11c,可以使用與圖18所示的現(xiàn)有例的電路相同的結構。
掃描用途選擇電路12包括用于與各級的垂直移位寄存器11a~11c相對應地進行選擇工作的、在像素的存儲電荷讀取時工作的晶體管TR51、TR53、TR57和在存儲電荷清除時工作的晶體管TR52、TR55、TR59等。此外,在與第2級以后的垂直移位寄存器11b~11c對應的掃描用途選擇電路12的各級中,設置有自舉電容器C2、C3、C4、C5等。
多路轉換電路14的結構與圖20所示的現(xiàn)有例的電荷讀取多路轉換電路2相同。掃描信號時間分割電路13包括在掃描用途選擇電路12和多路轉換電路14之間插入的開關SW、開關SWE。垂直移位寄存器11a~11c的各級的輸出,由掃描用途選擇電路12進行切換之后,通過掃描信號時間分割電路13,在與多路轉換電路14對應各級按時間分割被傳輸。因此,利用掃描信號時間分割電路13,就可以構成多路轉換電路14兼用于存儲電荷讀取用信號及存儲電荷清除用信號的輸出的結構。
參照圖3A、圖3B說明圖2所示電路的工作時序。圖3A表示垂直移位寄存器11a~11c的工作時序,圖3B表示多路轉換電路14及掃描信號時間分割電路13的工作時序。再有,在圖3A和圖3B中雖然標記有相同的時刻標記,但并不意味著相同的時刻。圖3B所示的SIG/ESIG脈沖期間和圖3A中的例如SIG1/ESIG1脈沖的期間相對應。
首先,參照圖3A說明像素的存儲電荷讀取時的垂直移位寄存器11a~11c及掃描用途選擇電路12的工作。當在時刻T0接通像素的存儲電荷讀取啟動脈沖VST和第1掃描脈沖V1時,從輸入了啟動脈沖VST的第1級的垂直移位寄存器11a,向掃描用途選擇電路12的第1級輸出VSR1脈沖。同時,為了向掃描用途選擇電路12的第1級的晶體管TR51供給啟動脈沖VST,VSR1脈沖衰減晶體管TR51的閾值后,作為SIG1脈沖被傳輸?shù)綊呙栊盘枙r間分割電路13的開關SW。此SIG1脈沖還輸入到掃描用途選擇電路12的第2級的自舉電容器C2的電極N-S2,開始自舉電容器C2的充電。
在時刻T1啟動脈沖VST斷開、在時刻T2第1掃描脈沖V1斷開、在時刻T3接通第2掃描脈沖V2時,從第2級的垂直移位寄存器11b向掃描用途選擇電路12的第2級輸入VSR2脈沖。由于此時自舉電容器C2的電極N-S2正在被充電,所以晶體管TR53導通,進一步自舉電容器C2的電極N-S2升壓,從而不受晶體管TR53的閾值的影響,VSR2脈沖作為SIG2脈沖被傳輸?shù)綊呙栊盘枙r間分割電路13的開關SW。該SIG2脈沖還輸入到掃描用途選擇電路12的第3級的自舉電容器C4的電極N-S3,開始自舉電容器C4的充電。
在時刻T4第2掃描脈沖V2斷開、在時刻T5第1掃描脈沖V1接通時,從第3級的垂直移位寄存器11c向掃描用途選擇電路12的第3級輸入VSR3脈沖。由于此時自舉電容器C4的電極N-S3正在被充電,所以晶體管TR57導通,進一步使自舉電容器C4的電極N-S3升壓,不受晶體管TR57的閾值的影響,VSR3脈沖作為SIG3脈沖被傳輸?shù)綊呙栊盘枙r間分割電路13的開關SW。此時,由于SIG3脈沖被輸入到掃描用途選擇電路12的第2級的晶體管TR54,掃描用途選擇電路12的第2級內的自舉電容器C2的電極N-S2的電位,被復位為GND。即,SIG3脈沖作為掃描用途選擇電路12的第2級的停止脈沖而作用。
以后,通過重復同樣的工作,各VSR脈沖不會產生衰減,作為伴隨掃描的順序SIG脈沖被傳輸?shù)綊呙栊盘枙r間分割電路13的開關SW。
進行像素的存儲電荷清除時的垂直移位寄存器11a~11c和掃描用途選擇電路12的工作也相同。在圖3A中,從在時刻T0使像素的存儲電荷清除啟動脈沖SHTST和第1掃描脈沖V1接通開始,從輸入了啟動脈沖SHTST的第1級的垂直移位寄存器11a向掃描用途選擇電路12的第1級輸入VSR1脈沖。同時,由于向掃描用途選擇電路12的第1級的晶體管TR52供給啟動脈沖SHTST,所以,VSR1脈沖衰減晶體管TR52的閾值后,作為ESIG1脈沖被傳輸?shù)綊呙栊盘枙r間分割電路13的開關SWE。該ESIG1脈沖也被輸入到掃描用途選擇電路12的第2級的自舉電容器C3的電極N-ES2,開始自舉電容器C3的充電。
在時刻T1啟動脈沖SHTST斷開、在時刻T2第1掃描脈沖V1斷開、在時刻T3接通第2掃描脈沖V2時,從第2級的垂直移位寄存器11b向掃描用途選擇電路12的第2級輸入VSR2脈沖。由于此時自舉電容器C3的電極N-ES2正在被充電,所以晶體管TR55接通,進一步使自舉電容器C3的電極N-ES2升壓,不受晶體管TR55的閾值的影響,VSR2脈沖作為ESIG2脈沖被傳輸?shù)綊呙栊盘枙r間分割電路13的開關SWE。此ESIG2脈沖還被輸入到掃描用途選擇電路12的第3級的自舉電容器C5的電極N-E3,開始自舉電容器C5的充電。
在時刻T4第2掃描脈沖V2斷開、在時刻T5第1掃描脈沖V1接通時,從第3級的垂直移位寄存器11c向掃描用途選擇電路12的第3級輸入VSR3脈沖。由于此時自舉電容器C5的電極N-ES3正在被充電,所以晶體管TR59導通,進一步自舉電容器C5的電極N-ES3升壓,不受晶體管TR59的閾值的影響,VSR3脈沖作為ESIG3脈沖被傳輸?shù)綊呙栊盘枙r間分割電路13的開關SWE。由于此時ESIG3脈沖被輸入到掃描用途選擇電路12的第2級的晶體管TR56,所以掃描用途選擇電路12的第2級內的自舉電容器C3的電極N-ES2電位就復位為GND。
以后,通過重復同樣的工作,各VSR脈沖不衰減,作為伴隨掃描的順序ESIG脈沖,被傳輸?shù)綊呙栊盘枙r間分割電路13的開關SWE。
如上所述,利用掃描用途選擇電路12,選擇將垂直移位寄存器11a~11c的輸出脈沖提供給存儲電荷讀取用信號的生成、還是提供給存儲電荷清除用信號的生成,并傳輸?shù)綊呙栊盘枙r間分割電路13的開關SW或開關SWE。
圖3B所示的多路轉換電路14的工作時序與參照圖20及圖21B說明的電荷讀取多路轉換電路2及電子關斷多路轉換電路3的工作實質上相同。其中,根據(jù)掃描信號時間分割電路13的工作,不相同的工作如下所述。
即,在圖21B所示的工作中,在時刻T0~時刻T7,通過電荷讀取多路轉換電路2的工作,輸出存儲電荷讀取用信號;在時刻T8~時刻T12,通過電子關斷多路轉換電路3的工作,輸出存儲電荷清除用信號。與此相比,在圖3B所示的工作中,任意的多路轉換電路14的工作與圖21B所示的兩個多路轉換電路2、3的工作相同,輸出存儲電荷讀取用信號及存儲電荷清除用信號。因此,省略詳細工作的重復說明。
參照圖3B說明使多路轉換電路14進行這樣工作的掃描信號時間分割電路13的工作。
根據(jù)來自垂直移位寄存器11a~11c的掃描信號VSR,并利用掃描用途選擇電路12,在SIGSW脈沖接通的期間向掃描信號時間分割電路13的開關SW輸出像素的存儲電荷讀取用信號SIG。另一方面,在ESIGSW脈沖接通期間,向掃描信號時間分割電路13的開關SWE輸出存儲電荷清除用信號ESIG。
在SIG脈沖接通期間內的時刻T2~時刻T7,從多路轉換電路14輸出用于讀取像素的存儲電荷的復位信號RESET、傳送信號TRAN及行選擇信號VSEL這3個信號。在ESIG脈沖接通期間內的時刻T8~時刻T11,從多路轉換電路14輸出用于清除像素的存儲電荷的復位信號ERESET和傳送輸信號ETRAN。
根據(jù)本實施方式,通過設置簡單的掃描用途選擇電路12及掃描信號時間分割電路13,就能夠用1個關斷兼用垂直行掃描電路11執(zhí)行垂直行掃描和電子關斷掃描,能夠用1個關斷兼用多路轉換電路10執(zhí)行存儲電荷讀取用信號和存儲電荷清除用信號的輸出,能夠縮小芯片面積,抑制因裝載2個移位寄存器及多路轉換電路而導致的工作合格率的下降。
(第二實施方式)本發(fā)明的第二實施方式的MOS型圖像傳感器電路具有與圖1相同的整體結構,與圖2所示的第一實施方式的電路相比,掃描用途選擇電路12的結構不相同。圖4示出包含本實施方式的掃描用途選擇電路15、掃描信號時間分割電路13及多路轉換電路14的具體結構。
本實施方式的掃描用途選擇電路15改善了在第一實施方式的掃描用途選擇電路12中向第1級輸入的VSR1脈沖衰減晶體管TR51的閾值后作為SIG1出現(xiàn)的這一點。雖然掃描用途選擇電路15具有與圖2所示的掃描用途選擇電路12相同的基本結構,但與第1級的結構不同。即,在第1級設有自舉電容器CO、C1,輸入自舉用啟動脈沖PREVST、PRESHTST而形成升壓電路,由此抑制了作為SIG1、ESIG1出現(xiàn)的電壓的衰減。
參照圖5說明工作時序。首先,說明像素的存儲電荷讀取時的垂直移位寄存器11a~11c及掃描用途選擇電路15的工作。在時刻T0,自舉用啟動脈沖PREVST接通;在時刻T1,PREVST斷開。脈沖PREVST被供給到掃描用途電路15的第1級的自舉電容器C0的電極N-S1,開始電容器C0的充電。當在時刻T2接通存儲電荷讀取啟動脈沖VST和第1掃描脈沖V1時,從第1級的垂直移位寄存器11a向掃描用途選擇電路15的第1級輸入VSR1脈沖。由于此時自舉電容器C0的電極N-S1正在被充電,所以晶體管TR51導通,進一步自舉電容器C0的電極N-S1升壓,不受晶體管TR51的閾值的影響,VSR1脈沖作為SIG1出現(xiàn)。此SIG1還被輸入到掃描用途電路15的第2級的自舉電容器C2的電極N-S2,開始電容器C2的充電。
在時刻T3,啟動脈沖VST斷開;在時刻T4,掃描脈沖V1斷開。在時刻T5第2掃描脈沖V2接通時,從第2級的垂直移位寄存器11b向掃描用途選擇電路15的第2級輸入VSR2脈沖。由于此時自舉電容器C2的電極N-S2正在被充電,所以晶體管TR53導通,進一步自舉電容器C2的電極N-S2升壓,不受晶體管TR53的閾值的影響,VSR2脈沖作為SIG2出現(xiàn)。
在時刻T7第1掃描脈沖V1接通時,從第3級的垂直移位寄存器11c向掃描用途選擇電路15的第3級輸入VSR3脈沖。由于此時自舉電容器C4的電極N-S3正在被充電,所以晶體管TR57導通,進一步自舉電容器C4的電極N-S3升壓,不受晶體管TR57閾值的影響,VSR3脈沖作為SIG3出現(xiàn)。由于此時SIG3輸入到掃描用途選擇電路15的第2級的晶體管TR54,掃描用途選擇電路15的第2級的自舉電容器C2的電極N-S2的電位被復位為GND。
以后,通過重復同樣的工作,VSR脈沖不衰減,作為SIG脈沖一邊順序掃描一邊出現(xiàn)。
像素的存儲電荷清除時的掃描用途選擇電路15的工作也相同。即,在圖5中,在時刻TO接通PRESHTST、在時刻T1使PRESHTST斷開,由此通過掃描用途選擇電路15的第1級的自舉電容器C1的電極N-ES1開始對電容器C1的充電。當在時刻T2接通像素的存儲電荷清除啟動脈沖SHTST和第1掃描脈沖V1時,從第1級的垂直移位寄存器11a向掃描用途選擇電路15的第1級輸入VSR1脈沖。由于此時自舉電容器C1的電極N-ES1正在被充電,所以晶體管TR52導通,進一步自舉電容器C1的電極N-ES1升壓,不受晶體管TR52的閾值的影響,VSR1脈沖作為ESIG1出現(xiàn)(時刻T4a)。以后,通過重復相同的工作,VSR脈沖不衰減,作為ESIG脈沖一邊順序掃描一邊出現(xiàn)。
如上所述,利用掃描用途選擇電路15選擇將垂直移位寄存器11a~11c的輸出脈沖提供給存儲電荷讀取用信號的生成、還是提供給存儲電荷清除用信號的生成,并傳輸給掃描信號時間分割電路13的開關SW或開關SWE。
關斷兼用多路轉換電路10的工作與第一實施方式相同,并省略圖示及說明。
根據(jù)本實施方式,通過設置簡單的掃描用途選擇電路15,利用1個關斷兼用垂直行掃描電路11,就能夠執(zhí)行垂直行掃描和電子關斷掃描,能夠縮小芯片面積,并抑制因裝載2個移位寄存器及多路轉換電路引起的工作合格率的下降。
(第三實施方式)
本發(fā)明的第三實施方式的MOS型圖像傳感器電路的整體結構與圖4所示的第二實施方式的結構相同。本實施方式中,掃描信號時間分割電路的結構與第二實施方式不同。圖6示出了包含本實施方式中的垂直移位寄存器11a~11c、掃描用途選擇電路15、掃描信號時間分割電路16及多路轉換電路14的具體結構。
同第一實施方式中的掃描信號時間分割電路13相比,本實施方式的掃描信號時間分割電路16具有附加了反相器17的結構,并且,替代SIGS脈沖、ESIGSW脈沖,向開關SW、開關SWE供給利用反相器17將VSEL脈沖及VSEL脈沖反轉的信號。
關斷兼用垂直行掃描電路11的工作時序與參照圖5說明的圖4所示電路的工作相同,并省略重復的圖示及說明。圖7表示多路轉換電路14及掃描信號時間分割電路16的工作時序。多路轉換電路14的工作與圖3B所示的工作相同,省略重復的說明。
參照圖7說明掃描信號時間分割電路16的工作。根據(jù)來自垂直移位寄存器11a~11c的掃描信號VSR,利用掃描信號時間分割電路16在行選擇信號VSEL脈沖接通期間,將像素的存儲電荷讀取用信號SIG輸出到多路轉換電路14,另一方面,在VSEL脈沖的反轉脈沖為接通期間,將存儲電荷清除用信號ESIG輸出到多路轉換電路14。
在SIG脈沖接通期間內的時刻T2~時刻T7,從多路轉換電路14輸出用于讀取像素的存儲電荷的復位信號RESET、傳送信號TRAN及行選擇信號VSEL這三個信號。在ESIG脈沖接通的期間內的時刻T8~時刻T11,從多路轉換電路14輸出用于清除像素的存儲電荷的復位信號ERESET及傳送信號ETRAN。
如上所述,通過簡單的掃描信號時間分割電路16,就能夠將1個關斷兼用多路轉換電路10兼用于存儲電荷讀取用信號和存儲電荷清除用信號的輸出,并能夠抑制因芯片面積的縮小和多路轉換器裝載引起的工作合格率的下降。
(第四實施方式)本發(fā)明的第四實施方式的MOS型圖像傳感器電路的整體結構與圖6所示的第三實施方式的結構相同。本實施方式中,掃描信號時間分割電路的結構與第三實施方式不同。圖8示出了包括本實施方式的垂直移位寄存器11a~11c、掃描用途選擇電路15、掃描信號時間分割電路18及多路轉換電路14的具體結構。
本實施方式的掃描信號時間分割電路18與第三實施方式中掃描信號時間分割電路16存在以下不同。即,替代VSEL脈沖,向開關SW、開關SWE分別供給噪聲消除電路6的取樣保持脈沖SHNC、和利用反相器17將取樣保持脈沖SHNC反轉的信號。
關斷兼用垂直行掃描電路11的工作時序與參照圖5說明的圖4的電路的工作相同,省略重復的圖示及說明。圖9表示多路轉換電路14及掃描信號時間分割電路18的工作時序。多路轉換電路14的工作與圖3B所示的工作相同,省略重復的說明。
參照圖9說明掃描信號時間分割電路18的工作。根據(jù)來自垂直移位寄存器11a~11c的掃描信號VSR,利用掃描信號時間分割電路18在取樣保持脈沖SHNC為接通期間,向多路轉換電路14輸出像素的存儲電荷讀取用信號SIG,另一方面,在取樣保持脈沖SHNC的反轉脈沖為接通期間,向多路轉換電路14輸出存儲電荷清除用信號ESIG。
在SIG脈沖接通期間內的時刻T2~時刻T7,從多路轉換電路14輸出用于讀取像素的存儲電荷的復位信號RESET、傳送信號TRAN及行選擇信號VSEL這三個信號。在ESIG脈沖接通期間內的時刻T8~時刻T11,從多路轉換電路14輸出用于清除像素的存儲電荷的復位信號ERESET及傳送信號ETRAN。
如上所述,通過簡單的掃描信號時間分割電路18,就能夠將1個關斷兼用多路轉換電路10兼用于存儲電荷讀取用信號和存儲電荷清除用信號的輸出,并能夠抑制因芯片面積的縮小和多路轉換器裝載引起的工作合格率的下降。
(第五實施方式)圖10是表示本發(fā)明的第五實施方式的MOS型圖像傳感器電路的方框圖。同圖22所示的現(xiàn)有例、即不使用行選擇信號VSEL時的結構相比,此電路適用了與圖4所示的第二實施方式相同的結構。因此,綜合圖22的結構中的電荷讀取多路轉換電路2a和電子關斷多路轉換電路3,設置了關斷兼用多路轉換電路10a,并且,代替垂直行掃描電路4及電子關斷掃描電路5,設置了關斷兼用垂直行掃描電路11。其它的基本結構與圖22所示的電路相同,用圖23所示的這種工作時序來驅動,所以省略重復的圖示及說明。
圖11示出了包含構成圖10的MOS型圖像傳感器電路的關斷兼用多路轉換電路10a和關斷兼用垂直行掃描電路11的具體結構。圖11的電路基本上與圖4所示的第二實施方式的結構相同,但是,多路轉換電路14a的結構不同。多路轉換電路14a對應于圖24所示的現(xiàn)有例的電荷讀取多路轉換電路2a的結構。
圖11所示電路的移位寄存器工作的時序與參照5說明的第二實施方式的情況相同,并省略重復的圖示及說明。
圖12中示出了多路轉換電路14a及掃描信號時間分割電路13的工作時序。多路轉換電路14a的工作時序與參照圖25B說明的電荷讀取多路轉換電路2a及電子關斷多路轉換電路3的工作,實質上相同。而且,通過掃描信號時間分割電路13的工作,與第二實施方式相同地,1個多路轉換電路14a輸出存儲電荷讀取用信號和存儲電荷清除用信號。因此,省略詳細工作的重復說明。
用于使多路轉換電路14a進行這樣工作的掃描信號時間分割電路13的工作,與參照圖3B說明的第一實施方式時的工作相同。
如上所述,通過設置簡單的掃描用途選擇電路15及掃描信號時間分割電路13,就可以用1個關斷兼用垂直行掃描電路11執(zhí)行垂直行掃描和電子關斷掃描,并且,利用1個關斷兼用多路轉換電路10a能夠進行存儲電荷讀取用信號和存儲電荷清除用信號的輸出,能夠縮小芯片面積,并抑制因裝載2個移位寄存器及多路轉換電路引起的工作合格率的下降。
(第六實施方式)本發(fā)明的第六實施方式的MOS型圖像傳感器電路的整體結構與圖10、圖11所示的第五實施方式的結構相同。本實施方式中,掃描信號時間分割電路的結構與第五實施方式不同,具有與第四實施方式的掃描信號時間分割電路18相同的結構。圖13示出了本實施方式的包括垂直移位寄存器11a~11c、掃描用途選擇電路15、掃描信號時間分割電路18及多路轉換電路14a的具體結構。
關斷兼用垂直行掃描電路11的工作時序與參照圖5說明的圖4所示電路的工作相同,并省略重復的圖示及說明。圖14表示多路轉換電路14a及掃描信號時間分割電路18的工作時序。多路轉換電路14a的工作與圖3B所示的工作相同,并省略重復的說明。此外,掃描信號時間分割電路18的工作,就第四實施方式的圖8所示的掃描信號時間分割電路18而言,與參照圖9說明的工作相同,并省略重復的說明。
如上所述,通過設置簡單的掃描用途選擇電路15及掃描信號時間分割電路18,就能夠用1個關斷兼用垂直行掃描電路11進行垂直行掃描和電子關斷掃描,利用1個關斷兼用多路轉換電路10a進行存儲電荷讀取用信號和存儲電荷清除用信號的輸出,能夠縮小芯片面積,并抑制因裝載2個移位寄存器及多路轉換電路引起的工作合格率的下降。
在以上的實施方式中,示出了將垂直掃描電路及多路轉換電路都綜合為一個的電路結構、并將其兼用于存儲電荷讀取及存儲電荷清除(電子關斷)的例子。相對于此,也可以構成僅綜合某一個電路的結構。例如,對于垂直掃描電路而言,能夠將1個電路兼用于垂直行掃描及電子關斷掃描;對于多路轉換電路而言,分別使用了電荷讀取多路轉換電路及電子關斷多路轉換電路的結構?;蛘?,對于垂直掃描電路而言,分別使用垂直行掃描電路及電子關斷掃描電路,對于多路轉換電路而言,能夠將1個電路兼用于電荷讀取多路轉換及電子關斷多路轉換的結構。
(第七實施方式)參照圖15所示的方框電路圖,說明本發(fā)明的第七實施方式的攝像系統(tǒng)。
使用具有上述任一實施方式的結構的XY地址型固體攝像器件20構成此攝像系統(tǒng)。通過攝像透鏡21向固體攝像器件20的像素部1入射光學圖像。利用從信號處理芯片22輸入的控制信號,控制固體攝像器件20的工作。由信號處理芯片22處理固體攝像器件20的輸出信號,作為TV顯示器用或數(shù)字輸出用的圖像信號而輸出。
信號處理芯片22包括亮度處理部22a、色處理部22b及AD轉換部22c,根據(jù)來自微控制器23的控制信號進行工作。從EEPROM 24向微控制器23供給使信號處理芯片22工作所需的信息。
權利要求
1.一種XY地址型固體攝像器件,包括多個像素,排列成二維形狀;水平及垂直掃描電路,輸出用于進行上述像素的存儲電荷讀取的信號;以及多路轉換電路,根據(jù)上述垂直掃描電路的輸出信號向構成上述各像素的元件供給控制信號,其特征在于,使用1個上述垂直掃描電路,輸出上述像素的存儲電荷讀取用掃描信號及存儲電荷清除用掃描信號;使用1個上述多路轉換電路,根據(jù)上述存儲電荷讀取用掃描信號及上述存儲電荷清除用掃描信號,作為上述控制信號供給存儲電荷讀取用信號及存儲電荷清除用信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的XY地址型固體攝像器件,其特征在于,包括掃描用途選擇電路,對應上述垂直掃描電路的每1個掃描級設置,根據(jù)上述像素的存儲電荷讀取用掃描或上述像素的存儲電荷清除用掃描中的一個的選擇,將從上述垂直掃描電路輸出的信號作為存儲電荷讀取用掃描信號或存儲電荷清除用掃描信號的某一個有選擇地輸出;以及掃描信號時間分割電路,對應上述垂直掃描電路的每一個掃描級設置,根據(jù)從上述掃描用途選擇電路輸出的上述存儲電荷讀取用掃描信號及上述存儲電荷清除用掃描信號,對上述像素的存儲電荷讀取用信號及存儲電荷清除用信號進行時間分割后,向上述多路轉換電路輸出。
3.根據(jù)權利要求2所述的XY地址型固體攝像器件,其特征在于,上述掃描用途選擇電路通過輸入上述垂直掃描電路的掃描開始信號,開始其工作。
4.根據(jù)權利要求2所述的XY地址型固體攝像器件,其特征在于,上述掃描用途選擇電路將由該掃描級的前1個掃描級輸出的上述存儲電荷讀取用掃描信號或上述存儲電荷清除用掃描信號作為啟動脈沖,依次進行掃描。
5.根據(jù)權利要求2所述的XY地址型固體攝像器件,其特征在于,上述掃描用途選擇電路將由該掃描級的后1個掃描級輸出的上述存儲電荷讀取用掃描信號或上述存儲電荷清除用掃描信號作為停止脈沖,依次進行掃描。
6.根據(jù)權利要求2所述的XY地址型固體攝像器件,其特征在于,與上述垂直掃描電路的第2級以后的掃描級對應的上述掃描用途選擇電路,內置用于不使上述存儲電荷讀取用信號及上述存儲電荷清除用信號衰減的自舉電路,將處于該掃描級的1個掃描級前的上述存儲電荷讀取用信號或上述存儲電荷清除用信號作為上述自舉電路的輸入信號。
7.根據(jù)權利要求6所述的XY地址型固體攝像器件,其特征在于,在與上述垂直掃描電路的初級的掃描級對應的上述掃描用途選擇電路中也內置上述自舉電路,作為上述自舉電路用輸入信號,另外供給與上述存儲電荷讀取用信號或上述存儲電荷清除用信號不同的信號。
8.根據(jù)權利要求2所述的XY地址型固體攝像器件,其特征在于,將供給上述多路轉換電路且用于對上述多個像素的排列中的規(guī)定行的像素進行選擇驅動的行選擇信號向上述掃描信號時間分割電路輸入,根據(jù)上述行選擇信號控制上述掃描信號時間分割電路的時間分割工作。
9.根據(jù)權利要求2所述的XY地址型固體攝像器件,其特征在于,具備用于除去上述像素的輸出信號的噪聲的噪聲消除電路;將上述噪聲消除電路的取樣保持脈沖向上述掃描信號時間分割電路輸入,根據(jù)上述取樣保持脈沖控制上述掃描信號時間分割電路的時間分割工作。
10.根據(jù)權利要求1所述的XY地址型固體攝像器件,其特征在于,上述排列成二維形狀的多個像素的結構是,各個像素包含由傳送晶體管、復位晶體管、放大晶體管及行選擇晶體管構成的4個晶體管;為了進行各像素的存儲電荷讀取,從上述多路轉換電路輸出復位信號、傳送信號及行選擇信號的3個信號;為了進行各像素的存儲電荷清除,從上述多路轉換電路輸出復位信號及傳送信號。
11.根據(jù)權利要求1所述的XY地址型固體攝像器件,其特征在于,上述排列成二維形狀的多個像素的結構是,各個像素包含由傳送晶體管、復位晶體管及放大晶體管構成的3個晶體管;為了進行各像素的存儲電荷讀取及存儲電荷清除,從上述多路轉換電路輸出復位信號及傳送信號。
12.根據(jù)權利要求1所述的XY地址型固體攝像器件,其特征在于,所有的電路由N型MOS晶體管和N型MOS電容器構成。
13.一種攝像系統(tǒng),包括權利要求1所述的XY地址型固體攝像器件而構成。
全文摘要
一種XY地址型的固體攝像器件,包括多個像素(1),排列成二維形狀;水平及垂直掃描電路(7,11),輸出用于進行像素的存儲電荷讀取的信號;以及多路轉換電路(10),根據(jù)垂直掃描電路的輸出信號,向構成各像素的要素供給控制信號。使用1個垂直掃描電路,輸出像素的存儲電荷讀取用掃描信號及存儲電荷清除用掃描信號;使用1個多路轉換電路,根據(jù)存儲電荷讀取用掃描信號及上述存儲電荷清除用掃描信號,作為控制信號供給存儲電荷讀取用信號和存儲電荷清除用信號。將1個垂直掃描電路兼用于存儲電荷讀取用掃描和存儲電荷清除用掃描,而且,將1個多路轉換器兼用于存儲電荷讀取用信號和存儲電荷清除用信號的輸出,從而實現(xiàn)縮小芯片面積并提高工作合格率。
文檔編號H04N5/376GK1921572SQ200610121640
公開日2007年2月28日 申請日期2006年8月23日 優(yōu)先權日2005年8月23日
發(fā)明者春日繁孝, 山口琢己, 村田隆彥 申請人:松下電器產業(yè)株式會社