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      固態(tài)成像器件及其驅(qū)動(dòng)方法、成像裝置以及電子設(shè)施的制作方法

      文檔序號(hào):7891169閱讀:154來(lái)源:國(guó)知局
      專利名稱:固態(tài)成像器件及其驅(qū)動(dòng)方法、成像裝置以及電子設(shè)施的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本公開涉及一種固態(tài)成像器件、成像裝置、電子設(shè)施、以及驅(qū)動(dòng)該固態(tài)成像器件的方法。
      背景技術(shù)
      在多種電子設(shè)施中已經(jīng)使用了電荷檢測(cè)器件、電荷傳輸器件、固態(tài)成像器件或成像裝置。在多種領(lǐng)域中已經(jīng)使用了將物理量分布(例如,壓カ分布等)讀取作為電信號(hào)的物理量分布檢測(cè)半導(dǎo)體器件(所述物理量分布已經(jīng)被單元構(gòu)成元件(unit constituentelements)轉(zhuǎn)換為電信號(hào))、或者將圖像信息處理為物理量分布的固態(tài)成像器件。例如,已經(jīng)以線性形狀或矩陣形式排列了單元構(gòu)成元件(例如,單元像素),所述單元構(gòu)成元件具有用于檢測(cè)基于電磁波、壓カ或其它多種物理信息中的改變而產(chǎn)生的電荷的電荷檢測(cè)功能,諸如具有對(duì)外部輸入的電磁波(諸如光或輻射)的靈敏度、或者檢測(cè)基于壓カ改變而產(chǎn)生 的電荷。例如,在視頻設(shè)施領(lǐng)域中,已經(jīng)使用了在多種物理量中檢測(cè)光的CCD(電荷耦合器件)類型的、MOS (金屬氧化物半導(dǎo)體)類型的、或者CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)類型的固態(tài)成像器件(例如,參見JP-A-2008-99158)。它們將已經(jīng)被單元構(gòu)成元件(固態(tài)成像器件中的像素)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的物理量分布讀取作為電信號(hào)。

      發(fā)明內(nèi)容
      這里,例如,在高強(qiáng)度光入射時(shí)的大信號(hào)情況下,高光溢出(blooming)現(xiàn)象發(fā)生,其中,電荷超出飽和值并且漏出到相鄰像素。高光溢出造成圖像變差,諸如曝光過(guò)度的(blown-out)高光區(qū)域的擴(kuò)展或錯(cuò)誤顏色。因此,期望提供一種能夠抑制由于高光溢出現(xiàn)象而引起的圖像變差的技木。本公開的第一實(shí)施例針對(duì)ー種固態(tài)成像器件,其包括其中沿著預(yù)定方向排列單元構(gòu)成元件的器件部分,其中,每個(gè)單元構(gòu)成元件包括檢測(cè)基于物理信息改變而產(chǎn)生的電荷的電荷檢測(cè)單元、和傳輸該電荷檢測(cè)單元所檢測(cè)的信號(hào)電荷的傳輸單元;以及供電電壓控制部分,其能夠通過(guò)向傳輸單元(具體地,向其控制電極等)供應(yīng)用于抑制高光溢出的控制電壓來(lái)傳輸該電荷檢測(cè)單元所檢測(cè)的電荷的一部分、并且能夠通過(guò)向傳輸單元供應(yīng)與用于抑制高光溢出的所述控制電壓不同的第一控制電壓來(lái)傳輸該電荷檢測(cè)單元所檢測(cè)的電荷。在與本公開的第一實(shí)施例相關(guān)的固態(tài)成像器件的具體實(shí)施例中描述的各種固態(tài)成像器件進(jìn)ー步定義了與本公開的第一實(shí)施例相關(guān)的固態(tài)成像器件的有利具體示例。本公開的第二實(shí)施例針對(duì)ー種成像裝置,其包括其中沿著預(yù)定方向排列單元構(gòu)成元件的器件部分,其中,每個(gè)單元構(gòu)成元件包括檢測(cè)基于物理信息改變而產(chǎn)生的電荷的電荷檢測(cè)單元、和傳輸該電荷檢測(cè)單元所檢測(cè)的信號(hào)電荷的傳輸單元;入射系統(tǒng),其將物理信息引導(dǎo)至電荷檢測(cè)單元;以及供電電壓控制部分,其能夠通過(guò)向傳輸單元供應(yīng)用于抑制高光溢出的控制電壓來(lái)傳輸該電荷檢測(cè)單元所檢測(cè)的電荷的一部分、并且能夠通過(guò)向傳輸単元供應(yīng)與用于抑制高光溢出的所述控制電壓不同的第一控制電壓來(lái)傳輸該電荷檢測(cè)單元所檢測(cè)的信號(hào)電荷。在與第一實(shí)施例相關(guān)的固態(tài)成像器件的具體實(shí)施例中描述的各種技術(shù)和方法可施加干與本公開的第二實(shí)施例相關(guān)的成像裝置,并且向其施加了所述技術(shù)和方法的配置進(jìn)ー步定義了與本公開的第二實(shí)施例相關(guān)的成像裝置的有利具體示例。本公開的第三實(shí)施例針對(duì)ー種電子設(shè)施,其包括其中沿著預(yù)定方向排列單元構(gòu)成元件的器件部分,其中,每個(gè)單元構(gòu)成元件包括檢測(cè)基于物理信息改變而產(chǎn)生的電荷的電荷檢測(cè)單元、和傳輸該電荷檢測(cè)單元所檢測(cè)的信號(hào)電荷的傳輸單元;供電電壓控制部分,其能夠通過(guò)向傳輸單元供應(yīng)用于抑制高光溢出的控制電壓來(lái)傳輸該電荷檢測(cè)單元所檢測(cè)的電荷的一部分、并且能夠通過(guò)向傳輸單元供應(yīng)用于與抑制高光溢出的所述控制電壓不同的第一控制電壓來(lái)傳輸該電荷檢測(cè)單元所檢測(cè)的信號(hào)電荷;以及信號(hào)處理部分,其基于該器件部分所檢測(cè)的信號(hào)電荷而處理信號(hào)。在與本公開的第一實(shí)施例相關(guān)的固態(tài)成像器件的具體實(shí)施例中描述的各種技術(shù)和方法可施加于與本公開的第三實(shí)施例相關(guān)的電子設(shè)施,并且向其施加了所述技術(shù)和方法的配置進(jìn)ー步定義了與本公開的第三實(shí)施例相關(guān)的電子 設(shè)施的有利具體示例。本公開的第四實(shí)施例針對(duì)ー種驅(qū)動(dòng)固態(tài)成像器件的方法,所述固態(tài)成像器件包括其中沿著預(yù)定方向排列單元構(gòu)成元件的器件部分,其中,姆個(gè)單元構(gòu)成元件包括檢測(cè)基于物理信息改變而產(chǎn)生的電荷的電荷檢測(cè)單元、和傳輸該電荷檢測(cè)單元所檢測(cè)的信號(hào)電荷的傳輸單兀,所述方法包括通過(guò)向傳輸單兀供應(yīng)用于抑制高光溢出的控制電壓來(lái)傳輸該電荷檢測(cè)單元所檢測(cè)的電荷的一部分,以及通過(guò)向傳輸單元供應(yīng)用于與抑制高光溢出的所述控制電壓不同的第一控制電壓來(lái)傳輸該電荷檢測(cè)單元所檢測(cè)的電荷。在與本公開的第一實(shí)施例相關(guān)的固態(tài)成像器件的具體實(shí)施例中描述的各種技術(shù)和方法可施加于與本公開的第四實(shí)施例相關(guān)的驅(qū)動(dòng)固態(tài)成像器件的方法,并且向其施加了所述技術(shù)和方法的配置進(jìn)ー步定義了與本公開的第四實(shí)施例相關(guān)的驅(qū)動(dòng)固態(tài)成像器件的方法的有利具體示例。例如,根據(jù)在本說(shuō)明書中公開的內(nèi)容,在處理基于ー器件部分所檢測(cè)的信號(hào)電荷的信號(hào)時(shí),首先向傳輸單元供應(yīng)用于抑制高光溢出的控制電壓,并傳輸電荷檢測(cè)單元所檢測(cè)的電荷的一部分。所述用于抑制高光溢出的控制電壓與此后被用來(lái)檢測(cè)基于該器件部分的信號(hào)電荷而讀取信號(hào)的第一控制電壓不同。在向傳輸單元(具體地,其控制電極等)供應(yīng)第一控制信號(hào)之前,向該傳輸単元供應(yīng)用于抑制高光溢出的控制電壓,并且在規(guī)定電荷檢測(cè)時(shí)間內(nèi)物理信息的改變量超過(guò)電荷檢測(cè)單元的飽和電荷量的情況下,當(dāng)向傳輸單元供應(yīng)用于抑制高光溢出的控制電壓時(shí),通過(guò)該傳輸單元來(lái)傳輸該電荷檢測(cè)單元所檢測(cè)的電荷的一部分。也就是說(shuō),通過(guò)在電荷超出飽和電平(多余電荷從電荷檢測(cè)單元中流出)之前施加用于抑制高光溢出的控制電壓,可以通過(guò)傳輸單元預(yù)先釋放多余電荷的一部分。例如,在入射光較弱的情況下,電荷檢測(cè)單元產(chǎn)生少量電荷,并且信號(hào)電荷不超過(guò)通過(guò)施加高光溢出控制電壓而造成的傳輸單元的電勢(shì)。相應(yīng)地,所檢測(cè)到的電荷被保持在電荷檢測(cè)單元中,并且然后通過(guò)施加第一控制電壓而被完全傳輸最終被讀取為信號(hào)電平。另ー方面,如果入射光較強(qiáng),電荷檢測(cè)單元產(chǎn)生大量電荷,并且信號(hào)電荷的一部分超過(guò)通過(guò)施加高光溢出控制電壓而造成的傳輸單元的電勢(shì)而要被傳輸。由此,在低光強(qiáng)度時(shí),可以在沒(méi)有信號(hào)變差的情況下通過(guò)在充分曝光時(shí)間之后的完全傳輸來(lái)讀取信號(hào),然而在高光強(qiáng)度時(shí),可以將高光溢出量降低與超過(guò)通過(guò)施加高光溢出控制電壓而造成的電勢(shì)的多余量一祥的量。
      根據(jù)與第一實(shí)施例相關(guān)的固態(tài)成像器件、與第二實(shí)施例相關(guān)的成像裝置、與第三實(shí)施例相關(guān)的電子設(shè)施、以及與第四實(shí)施例相關(guān)的驅(qū)動(dòng)固態(tài)成像器件的驅(qū)動(dòng)方法,在大信號(hào)情況下,可以預(yù)先釋放多余電荷的一部分,并且由此可以抑制由于高光溢出現(xiàn)象而引起的圖像變差。


      圖I是根據(jù)實(shí)施例的CMOS固態(tài)成像器件的基本配置圖;圖2是解釋固態(tài)成像器件的信號(hào)獲取差分處理的時(shí)序圖;圖3是固態(tài)成像器件的關(guān)注于AD轉(zhuǎn)換處理和⑶S處理的簡(jiǎn)單電路圖;
      圖4A到4E是解釋高光溢出現(xiàn)象的圖;圖5A和5B是解釋對(duì)抗高光溢出現(xiàn)象的對(duì)策的原理的圖(圖I);圖6A到6D是解釋對(duì)抗高光溢出現(xiàn)象的對(duì)策的原理的圖(圖2);圖7是解釋BM快門定時(shí)和BM控制電壓設(shè)置條件的基礎(chǔ)的圖(圖I);圖8A到8C是解釋BM快門定時(shí)和BM控制電壓設(shè)置條件的基礎(chǔ)的圖(圖2);圖9A和9B是解釋BM快門定時(shí)和BM控制電壓設(shè)置條件的基礎(chǔ)的圖(圖3);圖10是解釋BM快門定時(shí)和BM控制電壓設(shè)置條件的修改示例的圖(圖I);圖IlA和IlB是解釋BM快門定時(shí)和BM控制電壓設(shè)置條件的修改示例的圖(圖2);圖12是圖示垂直掃描單元的第一示例的圖;圖13是圖示垂直掃描單元的第二示例的圖;圖14是圖示垂直掃描單元的第三示例的圖;圖15A到I 是解釋傳輸驅(qū)動(dòng)緩沖器的配置示例的圖;圖16A到16C是解釋根據(jù)實(shí)施例I的像素驅(qū)動(dòng)方法的圖;圖17A到17C是解釋根據(jù)實(shí)施例2的像素驅(qū)動(dòng)方法的圖;圖18是解釋根據(jù)實(shí)施例3的像素驅(qū)動(dòng)方法的圖;圖19是解釋實(shí)施例4的圖;圖20A和20B是解釋實(shí)施例5的圖;以及圖2IA到2ID是解釋實(shí)施例5的圖。
      具體實(shí)施例方式下文中,將參考附圖描述本公開的實(shí)施例。在功能元件的類型彼此不同的情況下,利用字母、“_η”(η是圖)、或者其組合的參考標(biāo)記來(lái)描述相應(yīng)的功能元件,然而,在功能元件的類型不彼此具體區(qū)分的情況下,在省略參考標(biāo)記的情況下描述相應(yīng)的功能元件。同樣適用于附圖。將按照以下順序作出說(shuō)明。I.概述2.固態(tài)成像器件基本配置和操作3.抗高光溢出快門(BM快門)高光溢出現(xiàn)象,對(duì)策的原理4. BM快門定時(shí)和控制電壓
      5.垂直掃描單元6.像素驅(qū)動(dòng)電路7.具體施加示例’實(shí)施例1:BM快門一次實(shí)施例2 :BM快門多次,每次具有相同的BM控制電壓實(shí)施例3 :與使用中間電壓快門的動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)展相組合實(shí)施例4 :成像裝置的施加示例實(shí)施例5 :線性傳感器的施加示例實(shí)施例6 :其它電子設(shè)施的施加示例< 概述 >首先,下文中將描述基本問(wèn)題。在根據(jù)該實(shí)施例的配置中,固態(tài)成像器件或成像裝置包括器件部分和供電電壓控制部分。該器件部分具有單元構(gòu)成元件,所述單元構(gòu)成元件包括傳輸信號(hào)電荷的傳輸單元并且被沿著預(yù)定方向排列。所述供電電壓控制部分能夠通過(guò)向傳輸單元供應(yīng)用于抑制高光溢出的控制電壓來(lái)傳輸該電荷檢測(cè)單元所檢測(cè)的電荷的一部分,并且能夠通過(guò)向傳輸單元供應(yīng)與用于抑制高光溢出的所述控制電壓不同的第一控制電壓來(lái)傳輸該電荷檢測(cè)單元所檢測(cè)的信號(hào)電荷。第一控制電壓是電荷檢測(cè)單元的存儲(chǔ)電荷能夠通過(guò)傳輸單元被完全傳輸時(shí)的電壓。下文中,第一控制電壓也可以被描述為“完全傳輸電壓”。向傳輸單兀供應(yīng)第一控制電壓也可以被描述為執(zhí)行(或“施加”)“完全傳輸”。供應(yīng)用于抑制高光溢出的控制電壓也可以被描述為執(zhí)行(或“施加”)抗高光溢出快門。用于抑制高光溢出的控制電壓也可以被描述為“高光溢出控制電壓”。該器件部分的單元構(gòu)成元件可以被排列在一條線上或者可以被排列為ニ維(2D)矩陣。也就是說(shuō),固態(tài)成像器件可以是線傳感器或區(qū)域傳感器。優(yōu)選地,單元構(gòu)成元件可以附加地配備有電荷存儲(chǔ)單元或復(fù)位單元,該電荷存儲(chǔ)単元存儲(chǔ)該傳輸單元傳輸?shù)碾姾?,該?fù)位単元將該電荷存儲(chǔ)單元復(fù)位在預(yù)定電勢(shì)。此外,單元構(gòu)成元件可以具有放大晶體管,其將通過(guò)傳輸單元從電荷檢測(cè)單元傳輸而來(lái)的信號(hào)電荷放大為信號(hào)電壓。在此情況下,通過(guò)驅(qū)動(dòng)単元驅(qū)動(dòng)單元構(gòu)成元件。電荷存儲(chǔ)單元可以由浮動(dòng)擴(kuò)散或浮動(dòng)?xùn)艠O來(lái)表示,但不限于此。這里,作為高光溢出控制電壓的優(yōu)選設(shè)置值,在規(guī)定電荷檢測(cè)時(shí)間內(nèi)物理信息改變超出電荷檢測(cè)單元的飽和電荷量的情況下,在向傳輸單元供應(yīng)高光溢出控制電壓時(shí),如果能夠傳輸該電荷檢測(cè)單元所檢測(cè)的電荷的一部分則是足夠的。也就是說(shuō),在超過(guò)飽和電荷量的大信號(hào)的情況下,將高光溢出控制電壓設(shè)置至抗高光溢出快門起作用的程度。換句話說(shuō),高光溢出控制電壓是在執(zhí)行抗高光溢出快門時(shí)電荷檢測(cè)單元可以保持與電荷檢測(cè)單元的飽和電荷量相對(duì)應(yīng)的電荷量時(shí)的電壓。這里“與電荷檢測(cè)單元的飽和電荷量相對(duì)應(yīng)的電荷量”意味著通過(guò)將飽和電荷量乘以以下比率而獲得的電荷量,在假設(shè)電荷量在規(guī)定存儲(chǔ)時(shí)間處達(dá)到電荷檢測(cè)單元的飽和電荷量的情況下,所述比率為從通過(guò)電荷檢測(cè)單元開始進(jìn)行電荷檢測(cè)到執(zhí)行抗高光溢出快門所占的時(shí)間與“規(guī)定存儲(chǔ)時(shí)間”單位的比率。例如,可以僅向傳輸單元供應(yīng)高光溢出控制電壓一次。也就是說(shuō),可以僅施加抗高光溢出快門一次。在此情況下高光溢出控制電壓的最優(yōu)值可以為在執(zhí)行抗高光溢出快門時(shí)電荷檢測(cè)單元可以保持與電荷檢測(cè)單元的飽和電荷量相對(duì)應(yīng)的電荷量時(shí)的電壓。換句話說(shuō),在假設(shè)從通過(guò)電荷檢測(cè)單元開始進(jìn)行電荷檢測(cè)到施加抗高光溢出快門所占的時(shí)間為Tbm、并且電荷量在存儲(chǔ)時(shí)間Ts處達(dá)到電荷檢測(cè)單元的飽和電荷量Hs的情況下,完全適合于將高光溢出控制電壓設(shè)置至電荷檢測(cè)單元可以保持TbmX Hs/Ts的電荷量時(shí)的電壓。僅向傳輸單元供應(yīng)高光溢出控制電壓一次。也就是說(shuō),在僅施加抗高光溢出快門一次的情況下,可以在時(shí)間到達(dá)某一時(shí)間點(diǎn)(預(yù)定定時(shí))時(shí)向傳輸單元供應(yīng)高光溢出控制電壓,或者向傳輸單元供應(yīng)用于抑制高光溢出的控制電壓可以持續(xù)到電荷檢測(cè)單元開始電荷檢測(cè)后的預(yù)定時(shí)間為止。在后者情況下,高光溢出控制電壓的最優(yōu)值可以為在停止向傳輸單元供應(yīng)高光溢出控制電壓時(shí)電荷檢測(cè)單元可以保持與電荷檢測(cè)單元的飽和電荷量相對(duì)應(yīng)的電荷量時(shí)的電壓。換句話說(shuō),在假設(shè)從通過(guò)電荷檢測(cè)單元開始進(jìn)行電荷檢測(cè)到停止抗高光溢出快門所占的時(shí)間為Tbm、并且電荷量在存儲(chǔ)時(shí)間Ts處達(dá)到電荷檢測(cè)單元的飽和電荷量Hs的情況下,完全適合于將高光溢出控制電壓設(shè)置至電荷檢測(cè)單元可以保持TbmX Hs/Ts的電荷量時(shí)的電壓。供電電壓控制單元可以向傳輸單元供應(yīng)用于抑制高光溢出的控制電壓多次。也就是說(shuō),抗高光溢出快門不限于一次,而可以被執(zhí)行多次。在執(zhí)行抗高光溢出快門多次的情況下,在每次中,最優(yōu)地設(shè)置可以以與施加抗高光溢出快門一次的情況相同的方式獲得的高光溢出控制電壓。在此情況下高光溢出控制電壓的最優(yōu)值可以為在執(zhí)行抗高光溢出快門多次時(shí)電荷檢測(cè)單元可以保持與電荷檢測(cè)單元的飽和電荷量相對(duì)應(yīng)的電荷量時(shí)的電壓。換句話說(shuō),在假設(shè)從通過(guò)電荷檢測(cè)單元開始進(jìn)行電荷檢測(cè)到本次施加抗高光溢出快門所占的時(shí)間為Tbm、并且電荷量在存儲(chǔ)時(shí)間Ts處達(dá)到電荷檢測(cè)單元的飽和電荷量Hs的情況下,完全適合于將高光溢出控制電壓設(shè)置至電荷檢測(cè)單元可以保持TbmXHs/Ts的電荷量時(shí)的電壓。具體地,第η高光溢出控制電壓可以被設(shè)置至電荷檢測(cè)單元可以保持ηXHs/N(η = I到N_l)的電荷量時(shí)的值,并且抗高光溢出快門可以以Ts/N時(shí)間間隔被執(zhí)行N-I (N彡2)次。然而,在此情況下,相對(duì)于多次而準(zhǔn)備設(shè)置值。換句話說(shuō),準(zhǔn)備用于產(chǎn)生多個(gè)電壓的多個(gè)功能単元。需要可以為所述多次中的毎次改變電壓值的配置,并且因此電路規(guī)模增大。作為對(duì)此的對(duì)策,可以為每次使用相同的電壓。在此情況下高光溢出控制電壓的最優(yōu)值可以為在最后一次執(zhí)行抗高光溢出快門時(shí)電荷檢測(cè)單元可以保持與電荷檢測(cè)單元的飽和電荷量相對(duì)應(yīng)的電荷量時(shí)的電壓。換句話說(shuō),所述多次中的毎次的高光溢出控制電壓可以被共同地設(shè)置至電荷檢測(cè)單元可以保持(N-I) XHs/N的電荷量時(shí)的值,并且抗高光溢出快門可以以Ts/N時(shí)間間隔被執(zhí)行N-I (N彡2)次。此外,優(yōu)選地在電荷檢測(cè)單元開始電荷檢測(cè)之后經(jīng)過(guò)2XTs/N時(shí)間時(shí)執(zhí)行第一次抗高光溢出快門。此外,優(yōu)選地將高光溢出控制電壓設(shè)置至電荷檢測(cè)單元可以保持Hs/2的電荷量時(shí)的值??梢怨餐褂酶鶕?jù)該實(shí)施例執(zhí)行抗高光溢出快門的技術(shù)與使用通過(guò)向傳輸單元供應(yīng)中間電壓而獲得的信號(hào)來(lái)擴(kuò)展動(dòng)態(tài)范圍的技術(shù)。這里,為了實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展動(dòng)態(tài)范圍的技木,例如,優(yōu)選地,該配置包括第一驅(qū)動(dòng)單元,其被驅(qū)動(dòng)來(lái)以第一電荷檢測(cè)周期讀取在單元構(gòu)成元件中存儲(chǔ)的信號(hào)電荷并且將從器件部分讀出的信號(hào)電荷輸出為第一圖像信號(hào);以及第ニ驅(qū)動(dòng)單元,被驅(qū)動(dòng)來(lái),在第一電荷檢測(cè)周期中,讀取在輸出第一圖像信號(hào)的單位構(gòu)成元件、中與根據(jù)驅(qū)動(dòng)傳送單元的時(shí)間間隔確定的第一電荷檢測(cè)周期成比例地存儲(chǔ)的信號(hào)電荷,并且作為具有與第一圖像信號(hào)不同的靈敏度的第二圖像信號(hào)從器件部分輸出讀出的信號(hào)電荷。在此情況下,優(yōu)選地,第二驅(qū)動(dòng)單元被驅(qū)動(dòng)來(lái),在第一曝光周期中,讀取在輸出第ー圖像信號(hào)的單元構(gòu)成元件中與多個(gè)曝光時(shí)間成比例地存儲(chǔ)的信號(hào)電荷,所述多個(gè)曝光時(shí)間是通過(guò)驅(qū)動(dòng)傳輸單元的時(shí)間間隔而確定的,并且依序?qū)钠骷糠肿x出的信號(hào)電荷輸出為具有與第一圖像信號(hào)不同的多個(gè)靈敏度的圖像信號(hào)。作為用于實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展動(dòng)態(tài)范圍的技術(shù)的其他形式,供電電壓控制部分包括第一供電電壓控制單元,其向傳輸單元供應(yīng)第一控制電壓;第二供電電壓控制單元,其依序向傳輸単元供應(yīng)具有與第一控制電壓不同的電壓的ー個(gè)或多個(gè)第二控制電壓;以及第三供電電壓控制單元,其在ー個(gè)或多個(gè)第二控制電壓的供應(yīng)之前供應(yīng)與ー個(gè)或多個(gè)第二控制電壓中的任ー個(gè)具有相同電壓值的第三控制電壓一次或多次。在該情況下,為了獲取圖像信號(hào),優(yōu)選地,第一驅(qū)動(dòng)單兀被驅(qū)動(dòng)來(lái)在第一控制電壓被供應(yīng)時(shí)讀取傳輸單兀所傳輸?shù)男盘?hào)電荷,以及第ニ驅(qū)動(dòng)單元被驅(qū)動(dòng)來(lái)在第二控制電壓被依序供應(yīng)時(shí)讀取傳輸單元所傳輸?shù)男盘?hào)電荷 一次或多次。下文中,向傳輸單元供應(yīng)第二控制電壓也可以被描述為“執(zhí)行”(或“施加”)用于中間讀出的中間快門。第二控制電壓也可以被描述為“用于中間讀出的控制電壓”或者“用于中間讀出的中間電壓”。供應(yīng)第三控制電壓也可以被描述為“執(zhí)行”(或“施加”)用于抑制閾值變化的中間快門。第三控制電壓也可以被描述為“用于抑制閾值變化的控制電壓”或者“用于抑制閾值變化的中間電壓”。用于中間讀出的中間電壓和用于抑制閾值變化的中間電壓可以被集合,并且也可以被簡(jiǎn)單地描述為“中間電壓”。在保持在電荷檢測(cè)單元中存儲(chǔ)的電荷的一部分的狀態(tài)下,第二控制電壓被設(shè)置至傳輸單元可以傳輸超過(guò)該保持量的存儲(chǔ)電荷時(shí)的電壓。在此情況下第二控制電壓的最優(yōu)值可以為在用于中間讀出的中間快門被執(zhí)行一次或多次時(shí)電荷檢測(cè)單元可以保持與電荷檢測(cè)單元的飽和電荷量相對(duì)應(yīng)的電荷量時(shí)的電壓。換句話說(shuō),在假設(shè)從通過(guò)電荷檢測(cè)單元開始進(jìn)行電荷檢測(cè)到本次施加用于中間讀出的中間快門所占的時(shí)間為Trd、并且電荷量在存儲(chǔ)時(shí)間Ts處達(dá)到電荷檢測(cè)單元的飽和電荷量Hs的情況下,完全適合于將用于中間讀出的控制電壓設(shè)置至電荷檢測(cè)單元可以保持TrdXHs/Ts的電荷量時(shí)的值。優(yōu)選地,附加地提供復(fù)位單元,其在第一控制電壓的供應(yīng)和第二控制電壓的供應(yīng)之前將存儲(chǔ)傳輸單元所傳輸?shù)碾姾傻碾姾纱鎯?chǔ)單元復(fù)位至預(yù)定電勢(shì)。電荷存儲(chǔ)單元可以由浮動(dòng)擴(kuò)散或浮動(dòng)?xùn)艠O來(lái)表示,但不限于此。更優(yōu)選地,當(dāng)?shù)谌刂齐妷涸诘诙刂齐妷旱亩啻喂?yīng)之前時(shí),第三供電電壓控制単元可以以相同時(shí)間間隔將第三控制電壓供應(yīng)多次。此外,第三供電電壓控制単元可以在多次供應(yīng)中以不同時(shí)間間隔來(lái)供應(yīng)第三控制電壓。此外,第二供電電壓控制單元可以在多次供應(yīng)中供應(yīng)具有不同電壓值的第二控制電壓。單元構(gòu)成元件可以被配置為具有放大晶體管,其將傳輸単元從電荷檢測(cè)單元傳輸?shù)男盘?hào)電荷放大為信號(hào)電壓。在此情況下,第一驅(qū)動(dòng)單元和第二驅(qū)動(dòng)單元被驅(qū)動(dòng)來(lái)通過(guò)放大晶體管讀取傳輸單元傳輸?shù)皆摲糯缶w管的信號(hào)電荷。此外,第一驅(qū)動(dòng)單元和第二驅(qū)動(dòng)単元可以被配置為具有電荷傳輸單元,其傳輸由傳輸單元從電荷檢測(cè)單元所傳輸?shù)男盘?hào)電荷,并且在此情況下,第一驅(qū)動(dòng)單元和第二驅(qū)動(dòng)單元被驅(qū)動(dòng)來(lái)通過(guò)該電荷傳輸單元讀取由傳輸單元傳輸?shù)皆撾姾蓚鬏攩卧男盘?hào)電荷。為了讀取由傳輸單元傳輸?shù)男盘?hào)電荷,第一驅(qū)動(dòng)單元和第二驅(qū)動(dòng)單元可以具有通過(guò)掃描而依序選擇單元構(gòu)成元件的2D排列中的一行或多行并向傳輸單元供應(yīng)第一到第三控制電壓的功能単元;以及執(zhí)行選擇一行或多行并且在通過(guò)逐行掃描而選擇行之前向傳輸單元供應(yīng)第一到第三控制電壓多次的操作的功能単元。例如,如果入射光較弱,電荷檢測(cè)單元產(chǎn)生的電荷降低,并且信號(hào)電荷不超過(guò)通過(guò)施加第二控制電壓而造成的傳輸單元的電勢(shì)。相應(yīng)地,檢測(cè)電荷被保持在電荷檢測(cè)單元中,并且然后通過(guò)施加最終的第一控制電壓而被完全傳輸從而被讀取為信號(hào)電平。另ー方面,如果入射光較強(qiáng),電荷檢測(cè)單元產(chǎn)生的電荷增多,并且信號(hào)電荷的一部分超過(guò)通過(guò)施加第ニ控制電壓而造成的傳輸單元的電勢(shì)以便要被傳輸。該部分順序地被讀取為信號(hào)電平。由此,在低光強(qiáng)度時(shí),可以在充分曝光時(shí)間之后在沒(méi)有信號(hào)變差的情況下通過(guò)完全傳輸讀取信號(hào),然而,在高光強(qiáng)度時(shí),分階段讀出超過(guò)通過(guò)施加第二控制電壓而造成的傳輸單元的電勢(shì)的多余量,最終制備了具有寬動(dòng)態(tài)范圍的合成圖像。
      在創(chuàng)建“合成圖像”吋,以下操作是優(yōu)選的。關(guān)于通過(guò)供應(yīng)中間電壓多次經(jīng)過(guò)中間傳輸所獲得的信號(hào),通過(guò)利用預(yù)定飽和電平裁剪通過(guò)供應(yīng)中間電壓多次經(jīng)過(guò)中間傳輸所獲得的信號(hào)并將所述信號(hào)相加,可以獲得連續(xù)的輸入/輸出特性。例如,在第i次讀出的典型曝光中,通過(guò)供應(yīng)第一控制電壓而以高S/N輸出高達(dá)典型飽和電平的完全傳輸?shù)慕Y(jié)果,而在第(i-Ι)次傳輸中,利用電荷檢測(cè)周期(曝光時(shí)間)的1/2執(zhí)行中間傳輸以便使得動(dòng)態(tài)范圍可以近似為兩倍。此外,在第(i-2)次傳輸中,利用電荷檢測(cè)周期的1/8執(zhí)行中間傳輸以便使得動(dòng)態(tài)范圍可以近似為八倍,并且通過(guò)在相應(yīng)的飽和電平的附近裁剪它們并將它們相加,可以獲得連續(xù)特性。使用幀存儲(chǔ)器來(lái)執(zhí)行通過(guò)執(zhí)行這樣的裁剪和相加而得到高S/N和寬動(dòng)態(tài)范圍的處理,該幀存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)在被安裝在固態(tài)成像器件的后端的信號(hào)處理電路中被讀取多次的圖像。然而,該處理示例僅僅是示范性的,并且這樣的功能単元可以被安裝在固態(tài)成像器件中。也就是說(shuō),通過(guò)在固態(tài)成像器件上裝配幀存儲(chǔ)器,還可以采用其中固態(tài)成像器件執(zhí)行處理并僅僅輸出最終圖像的配置??梢圆捎萌魏闻渲?,只要保留了多次讀取的圖像即可,例如,也可以采用個(gè)人計(jì)算機(jī)等來(lái)執(zhí)行處理。例如,通過(guò)在電荷檢測(cè)周期(曝光周期)中供應(yīng)ー個(gè)或多個(gè)第二控制電壓而讀取信號(hào)直至在電子快門關(guān)閉之后執(zhí)行用于向傳輸單元供應(yīng)第一控制電壓的完全傳輸,在低強(qiáng)度區(qū)域中確保高S/N的狀態(tài)下,也獲取了高強(qiáng)度區(qū)域中的信息。此外,通過(guò)使用多個(gè)中間電壓(第二控制電壓和第三控制電壓)傳輸信號(hào)多次并且將電荷存儲(chǔ)單元復(fù)位至規(guī)定電勢(shì),在無(wú)需關(guān)于第三控制電壓的供應(yīng)而執(zhí)行讀取一次或多次的情況下,可以有效地抑制傳輸單元(具體地,傳輸晶體管)的閾值差。此外,如果在中間讀出操作期間施加的中間電壓(第二控制電壓)的值不同于在之前施加的用于抑制傳輸單元的閾值變化的中間電壓(第三控制電壓)的值,則不能充分地抑制預(yù)定特性變化?!邦A(yù)定特性變化”可以是正被供應(yīng)的中間電壓的偏移值、在像素排列中中間電壓的偏移值、在像素排列中向傳輸單元施加中間電壓所處的時(shí)間的變化、以及在傳輸中間電壓時(shí)殘留電荷傳輸?shù)牧俊4藭r(shí),優(yōu)選地,第二控制電壓和第三控制電壓為“相同電壓值”。由干“相同電壓值”不僅僅意味著電壓值彼此完全相等的情況,因此可能存在在若干百分比(% )范圍內(nèi)的ー些誤差。在擴(kuò)展這樣的動(dòng)態(tài)范圍的技術(shù)中,優(yōu)選地,單元構(gòu)成元件是具有破壞性讀出的傳輸單元的像素。第一圖像信號(hào)是具有第一曝光時(shí)間的高靈敏度圖像信號(hào),并且第二圖像信號(hào)是具有在第一曝光時(shí)間內(nèi)設(shè)置的第二曝光時(shí)間的低靈敏度圖像信號(hào)。從相同的單元構(gòu)成元件中讀出第一圖像信號(hào)和第二圖像信號(hào),而沒(méi)有在空間上對(duì)器件部分(像素排列)進(jìn)行劃分。由于可以將利用第二曝光時(shí)間的存儲(chǔ)操作設(shè)置在第一曝光時(shí)間內(nèi)的任何定時(shí),因此讀取第二圖像信號(hào)的定時(shí)變?yōu)槿魏螘r(shí)間。通過(guò)這樣,不需要取決于最短曝光時(shí)間間隔的高幀速率,并且利用由圖像信號(hào)的讀取次數(shù)所確定的幀速率可以獲得具有較短曝光時(shí)間的圖像信號(hào)。當(dāng)在第一曝光時(shí)間內(nèi)設(shè)置第二曝光時(shí)間時(shí),不需要在時(shí)間上劃分幀周期。相應(yīng)地,為了最大地確保與幀周期相等的時(shí)間作為第一曝光時(shí)間,由于在第二曝光時(shí)間中尋求擴(kuò)展動(dòng)態(tài)范圍,因此可以在不降級(jí)第一圖像信號(hào)的靈敏度的情況下獲取高S/N(高質(zhì)量)圖像信號(hào)。由于在低光強(qiáng)度時(shí)不縮窄典型飽和電平可以進(jìn)行具有線性和高S/N的信號(hào)獲取、以及由于即使關(guān)于具有典型飽和電平或更高電平的入射光在線性范圍中實(shí)現(xiàn)了良好的S/N而可以擴(kuò)展動(dòng)態(tài)范圍,因此,在各種環(huán)境下在環(huán)境光改變時(shí),關(guān)于具有低光強(qiáng)度的場(chǎng)景可以獲取具有高S/N的高質(zhì)量圖像,并且可以以線性響應(yīng)獲取高強(qiáng)度場(chǎng)景中具有高質(zhì)量圖像的少飽和的圖像。此外,即使在具有其中低強(qiáng)度和高強(qiáng)度共存的高對(duì)比度的場(chǎng)景中,由于在低強(qiáng)度部分中保持了高S/N,因此可以避免高強(qiáng)度部分的飽和。如果將抗高光溢出快門施加于擴(kuò)展動(dòng)態(tài)范圍的技術(shù),抑制了高光溢出現(xiàn)象,并且可以獲取具有寬動(dòng)態(tài)范圍的圖像。這里,優(yōu)選地,高光溢出快門不對(duì)用于產(chǎn)生寬動(dòng)態(tài)范圍圖像的第二圖像信號(hào)的獲取施加影響。由此,在供應(yīng)用于抑制高光溢出的控制電壓的時(shí)間點(diǎn)與供應(yīng)第一控制電壓的時(shí)間點(diǎn)之間,在能夠確保用于獲取第二圖像信號(hào)的時(shí)間的范圍內(nèi),將用于抑制高光溢出的控制電壓供應(yīng)至傳輸單元。用于獲取第二圖像信號(hào)的時(shí)間(也被描述為“用于短時(shí)存儲(chǔ)的存儲(chǔ)時(shí)間”)可以是向傳輸單元供應(yīng)第三控制電壓的時(shí)間點(diǎn)與向傳輸単元供應(yīng)第二控制電壓的時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)間間隔,或者在毎次向傳輸單元供應(yīng)第二控制電壓之前向傳輸單元供應(yīng)第三控制電壓多次的情況下可以是用于使得第三控制電壓之間的時(shí)間間隔彼此相等的時(shí)間間隔。例如,在以a ( = Ts/N)的時(shí)間間隔執(zhí)行抗高光溢出快門(N-I)次的情況下,優(yōu)選地,僅僅在與短時(shí)存儲(chǔ)的存儲(chǔ)時(shí)間T之間的關(guān)系為a ST的情況下,增加抗高光溢出快門。通過(guò)這樣做,可以避免高光溢出,而對(duì)用于擴(kuò)展動(dòng)態(tài)范圍的中間快門的效果不施加影響??梢垣@取具有更少高光溢出的高質(zhì)量圖像,而對(duì)用于通過(guò)中間電壓快門和中間讀出而擴(kuò)展動(dòng)態(tài)范圍的信號(hào)輸出不施加影響。此外,根據(jù)該實(shí)施例的配置可以被施加于將各種物理量改變檢測(cè)為電荷量改變的任何情況,而不受限于配備有對(duì)于外部輸入的電磁波(諸如光或輻射)具有靈敏度的電荷檢測(cè)單元的固態(tài)成像器件。例如,根據(jù)該實(shí)施例的配置可以被施加于檢測(cè)物理改變的其它設(shè)備,諸如指紋識(shí)別設(shè)備,對(duì)于指紋信息,其在電特性或光特性基于壓カ的改變的基礎(chǔ)上檢測(cè)指紋的圖像。例如,根據(jù)本公開的技術(shù)可以被施加于觸摸面板中的檢測(cè)單元。此外,盡管在計(jì)算機(jī)設(shè)備領(lǐng)域中使用了對(duì)于指紋信息在電特性或光特性基于壓カ的改變的基礎(chǔ)上檢測(cè)指紋圖像的指紋識(shí)別設(shè)備,但這是將已經(jīng)被單元構(gòu)成元件(固態(tài)成像器件中的像素)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的物理量分布讀取為電信號(hào),并且由此可以將本公開的技術(shù)施加于此。在電子 設(shè)施上裝配的照相機(jī)模塊也可以被稱為成像裝置。下文中要描述的配置可以被表示為固態(tài)成像器件和在其上裝配了固態(tài)成像器件的成像裝置,但不限于此,而是可以被施加于具有成像功能的各種電子設(shè)施。如可以由此理解的,本公開的技術(shù)不限于在所附權(quán)利要求書中描述的技術(shù),可以將物理量分布檢測(cè)半導(dǎo)體器件或具有功能器件(諸如電荷檢測(cè)器件、電荷傳輸器件、或固態(tài)成像器件)的物理信息獲取設(shè)備提取為根據(jù)本公開所提出的技木。此夕卜,在說(shuō)明書中,除非另有說(shuō)明(例如,作為在該部分中分離地描述的點(diǎn)),物理量分布檢測(cè)半導(dǎo)體器件是為了固態(tài)成像器件(換句話說(shuō),物理量分布檢測(cè)半導(dǎo)體器件包括固態(tài)成像器件)而描述的,并且物理信息獲取設(shè)備是為了成像裝置(換句話說(shuō),物理信息獲取設(shè)備包括成像裝置)而描述的。<固態(tài)成像器件基本配置和操作>下文中,作為示例,將描述其中使用CMOS固態(tài)成像器件作為器件的情況,CMOS固態(tài)成像器件是X-Y地址類型的固態(tài)成像器件的示例。除非另有說(shuō)明,假設(shè)所有単元像素 都 為nM0S(n溝道MOS晶體管),在CMOS固態(tài)成像器件中信號(hào)電荷是負(fù)電荷(電子)。然而,這是示范性的,該器件不限于MOS固態(tài)成像器件。単元像素可以被配置為pM0S(p溝道MOS晶體管),信號(hào)電荷可以是正電荷(空穴)。下文中將描述的所有類型可以相同地施加于其中在一條線上或者在矩陣中排列多個(gè)單元像素并且通過(guò)地址控制讀取信號(hào)的所有物理量分布檢測(cè)半導(dǎo)體器件,所述多個(gè)単元像素對(duì)外部輸入的電磁波(諸如光或輻射)靈敏。[基本配置]圖I是作為固態(tài)成像器件的一個(gè)實(shí)施例的CMOS固態(tài)成像器件(CMOS圖像傳感器)的基本配置圖。固態(tài)成像器件是半導(dǎo)體器件的示例。圖2是解釋圖I所示的固態(tài)成像器件I的信號(hào)獲取差分處理的時(shí)序圖。固態(tài)成像器件I具有像素陣列單元10,其中在2D矩陣上排列了多個(gè)單元像素3 (單元構(gòu)成元件的示例)。固態(tài)成像器件I使用顔色分離過(guò)濾器,其中RGB濾色器是Bayer排列的,并且由此像素陣列單元10可以對(duì)應(yīng)于彩色成像。在圖I中,由于簡(jiǎn)化而省略了行和列中的部分。然而,在實(shí)現(xiàn)中,在每行或每列中排列幾十至幾千個(gè)單元像素3。如下文中描述的,單元像素3例如具有放大器,在每個(gè)像素中,除了配備有作為檢測(cè)單元示例的光電檢測(cè)器的光電ニ極管之外,還配備有三個(gè)或四個(gè)晶體管用于電荷傳輸、復(fù)位或放大。在像素陣列單元10中,単元像素3是ニ維排列的。排列形式不限于2D各格子,而可以是其中単元像素3在傾斜格子上排列的排列或者單元像素3在蜂窩狀網(wǎng)上的排列。此外,在像素共享配置的情況下,像素陣列單元10被配置為具有圖中被包括在単元像素組2中的単元像素3。也就是說(shuō),在像素共享期間,像素陣列單元10被配置為使得在行或列上排列像素共享配置的単元像素組2,其中,多個(gè)單元像素3共享單元像素3的部分元件。對(duì)于每行,通過(guò)垂直信號(hào)線19從單元像素3輸出像素信號(hào)電壓Vx。垂直信號(hào)線19的像素信號(hào)電壓Vx在復(fù)位電平Srst (暗信號(hào))之后示出了信號(hào)電平Ssig (光接收信號(hào)),所述復(fù)位電平Srst包括參考電平的像素信號(hào)的噪聲作為時(shí)間序列。例如,復(fù)位電平Srst是通過(guò)將復(fù)位分量Vrst加到饋電通道電平Sfeed而獲得的電平。信號(hào)電平Ssig是通過(guò)將信號(hào)分量Vsig加到復(fù)位電平Srst而獲得的電平,可以通過(guò)Ssig ( = Srst+Vsig) -Srst獲得信號(hào)分量Vsig。該差分處理對(duì)應(yīng)于⑶S (相關(guān)雙采樣)處理。通過(guò)獲取暗信號(hào)和光接收信號(hào)并且獲取它們之間的差(電平差),由于噪聲分量以相同方式出現(xiàn)在暗信號(hào)和光信號(hào)兩者上,因此在該差中包括的噪聲變得相當(dāng)?shù)汀?br> 垂直信號(hào)線的一端延伸到列単元26側(cè),讀出電流源単元24連接到其通路,操作電流(讀出電流)被供應(yīng)到垂直信號(hào)線19。操作電流供應(yīng)單元24配備有用于每條垂直信號(hào)線19(列)的電流源240、以及每列共同使用的參考電流源単元248。列単元26具有由采樣保持電路構(gòu)成的電路配置,所述采樣保持電路采樣并保持通過(guò)垂直信號(hào)線19輸出的信號(hào),或者包括采樣保持電路和噪聲消除電路,所述噪聲消除電路通過(guò)CDS(相關(guān)雙采樣)處理來(lái)消除像素固有的復(fù)位噪聲或固定圖案噪聲(諸如放大晶體管的閾值差)。然而,列単元26的這種配置僅僅是示范性的,而不限于此。例如,可以采用其中列電路16具有AD(模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換功能以將信號(hào)電平輸出為數(shù)字信號(hào)。下文中,將描述其中列電路16具有AD轉(zhuǎn)換功能的情況。列單元26具有AD轉(zhuǎn)換單元250,其具有⑶S處理功能或數(shù)字轉(zhuǎn)換功能并且以并聯(lián)列被安裝中。也就是說(shuō),在固態(tài)成像器件I中,為每列安裝電流源240和AD轉(zhuǎn)換單元250。列單元26包括比較單元252、計(jì)數(shù)操作周期控制單元253、以及計(jì)數(shù)器單元254,對(duì)于姆一列,AD轉(zhuǎn)換單元250被配置為ー組功能単元,后面將描述其細(xì)節(jié)。術(shù)語(yǔ)“并聯(lián)列”意味著諸如CDS處理功能單元或數(shù)字轉(zhuǎn)換單元(AD轉(zhuǎn)換單元)之類的多個(gè)功能元件(在該示例中,AD轉(zhuǎn)換單元250)相對(duì)于垂直列的垂直信號(hào)線19 (列信號(hào)線的示例)被并聯(lián)安裝。該讀出·方法被稱為列讀出方法。在典型的列讀出方法中,可以采用其中提供了垂直信號(hào)線19和AD轉(zhuǎn)換單元250的列共享配置。然而,配置不限于此,并且可以采用所謂的其中相對(duì)于預(yù)定多列安裝ー個(gè)AD轉(zhuǎn)換單元250的列共享配置。在此情況下,盡管未示出,然而在列単元26中安裝可以相對(duì)于被預(yù)先確定的多列而選擇一條垂直信號(hào)線19的垂直線選擇単元。通過(guò)采用列共享配置,可以共享多個(gè)列中的比較器和計(jì)數(shù)器,可以降低列単元26在傳感器芯片上占據(jù)的區(qū)域,并且降低制造成本。固態(tài)成像器件I包括驅(qū)動(dòng)控制単元7、向単元像素3供應(yīng)用于讀出像素信號(hào)的操作電流(讀出電流)的讀出電流源単元24、向列単元26供應(yīng)用于AD變換的參考信號(hào)SLP_ADC的參考信號(hào)產(chǎn)生單元27、以及輸出單元28。驅(qū)動(dòng)控制單元7包括用于實(shí)現(xiàn)依序讀取像素陣列單元10的信號(hào)的控制電路功能的水平傳輸單元11、垂直掃描單元14(行掃描電路)、以及通信和定時(shí)控制単元20。水平傳輸單元11響應(yīng)于來(lái)自通信和定時(shí)控制單元20的控制信號(hào)CN2來(lái)啟動(dòng)列掃描,指示在數(shù)據(jù)傳輸操作期間要讀取的數(shù)據(jù)的列位置,以及在水平方向傳輸列単元26獲取的像素?cái)?shù)據(jù)。垂直掃描單元14具有用于控制行地址或行掃描的垂直地址設(shè)置単元14a或垂直驅(qū)動(dòng)單元14b。垂直掃描單元14選擇一行像素陣列單元10,供應(yīng)用于該行的脈沖,并且響應(yīng)于來(lái)自通信和定時(shí)控制単元20的控制信號(hào)CNl來(lái)啟動(dòng)行掃描。垂直地址設(shè)置単元14a除了選擇信號(hào)讀出行(讀出行也被稱為選擇行或信號(hào)輸出行)之外還選擇用于電子快門的行。水平傳輸單元11除了可以執(zhí)行用于水平地傳輸在水平方向上的全部像素的數(shù)據(jù)的典型讀出處理之外,還可以執(zhí)行用于僅水平地傳輸在水平方向上的一部分像素的像素?cái)?shù)據(jù)的水平方向上一部分讀出處理。水平傳輸單元11具有用于實(shí)現(xiàn)用于依序讀取像素陣列單元10的信號(hào)的控制電路功能的水平掃描單元12 (列掃描電路)。水平掃描單元12例如具有用于控制列地址或列掃描的水平地址設(shè)置単元12a或水平驅(qū)動(dòng)單元12b,從而指示在數(shù)據(jù)傳送操作期間要讀取的數(shù)據(jù)的列位置。単元像素3通過(guò)用于選擇行的行控制線15連接到垂直掃描單元14,并且通過(guò)垂直信號(hào)線19連接到未列単元26的每個(gè)垂直列安裝的AD轉(zhuǎn)換單元250。行控制線15示出了從垂直掃描單元14進(jìn)入像素的全部連線。通信和定時(shí)控制單元20包括定時(shí)產(chǎn)生器(讀出地址控制設(shè)備的示例)功能塊,其向該設(shè)備中的相應(yīng)單元(水平傳輸單元11、垂直掃描單元14、列単元26等)供應(yīng)與通過(guò)端子5a輸入的主時(shí)鐘CLKO同步的時(shí)鐘。此外,通信和定時(shí)控制單元20包括通信接ロ功能塊,其通過(guò)端子5a接收從外部主控制單元供應(yīng)的主時(shí)鐘CLK0,通過(guò)端子5b接收從外部主控制単元供應(yīng)的用于指示操作模式等的數(shù)據(jù),以及將包括固態(tài)成像器件I的信息的數(shù)據(jù)輸出到該外部主控制單元。例如,通信和定時(shí)控制單元20包括具有生成內(nèi)部時(shí)鐘的功能的時(shí)鐘變換單元20a、以及具有通信功能和控制相應(yīng)單元的功能的系統(tǒng)控制單元20b。時(shí)鐘變換單元20a具有內(nèi)置倍增器(multiplier)電路,其基于通過(guò)端子5a輸入的主時(shí)鐘CLKO產(chǎn)生比主時(shí)鐘CLKO更高頻率的脈沖,并且產(chǎn)生內(nèi)部時(shí)鐘,諸如計(jì)數(shù)時(shí)鐘CKcntl和計(jì)數(shù)時(shí)鐘CKdacl。輸出單元28包括信號(hào)放大單元402 (感測(cè)放大器SA)和數(shù)字接ロ單元406 (DIF), 該數(shù)字接ロ単元406具有固態(tài)成像器件I和外部之間的接ロ功能。信號(hào)放大單元402檢測(cè)水平信號(hào)線18上的信號(hào),該水平信號(hào)線18是利用水平傳輸單元11進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)男盘?hào)線(傳輸連線)。根據(jù)需要,輸出單元28可以具有安裝在信號(hào)放大單元402和數(shù)字接ロ単元406之間的用于執(zhí)行各種數(shù)字操作處理的數(shù)字操作單元404 (SIG)。數(shù)字接ロ單元406被布置在信號(hào)放大單元402和外部電路之間,以便實(shí)現(xiàn)與外部電路的接ロ功能。數(shù)字接ロ単元406的輸出連接到輸出端子5c,以及圖像數(shù)據(jù)通過(guò)輸出端子被輸出到隨后電路。[列AD電路和參考信號(hào)產(chǎn)生電路的細(xì)節(jié)]作為AD轉(zhuǎn)換單元250中的AD轉(zhuǎn)換方法,已經(jīng)從電路規(guī)模、處理速度(加速)或分辨率的視角考慮了各種方法。作為示例,采用被稱為參考信號(hào)比較型、斜率積分型、或燈信號(hào)比較型。該方法具有以下特征可以利用簡(jiǎn)單配置實(shí)現(xiàn)AD變換器,并且即使它們被并聯(lián),電路規(guī)模也不増加。在參考信號(hào)比較型AD變換器中,基于從變換開始(比較處理開始)到變換結(jié)束(比較處理結(jié)束)所占的時(shí)間來(lái)確定計(jì)數(shù)操作有效時(shí)段Ten(這里,指示該時(shí)段的計(jì)數(shù)使能信號(hào)EN),并且要處理的信號(hào)被基于該時(shí)段中時(shí)鐘的數(shù)量而被轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。通過(guò)比較處理獲得信息為具有與模擬信號(hào)(這里,像素信號(hào)電壓Vx)的大小相對(duì)應(yīng)的時(shí)間信息的脈沖信息。在參考信號(hào)比較型AD變換器中,基于通過(guò)比較處理獲得的脈沖信息(時(shí)間信息)來(lái)確定計(jì)數(shù)處理的有效時(shí)段,執(zhí)行在計(jì)數(shù)處理的有效時(shí)段中以恒定速率改變值的計(jì)數(shù)處理。作為典型示例,使用計(jì)數(shù)器,在ー個(gè)參考時(shí)鐘周期中最低有效位被逐一地改變。通過(guò)此處理獲得的計(jì)數(shù)值被獲取為根據(jù)模擬信號(hào)的大小的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。當(dāng)然,可以執(zhí)行以恒定速率改變值的計(jì)數(shù)處理,配置不限于使用計(jì)數(shù)器的配置,而是可以作出各種修改。例如,可以使用用于在參考時(shí)鐘周期中保持加法器或減法器的結(jié)果的數(shù)據(jù)保持単元(鎖存器)來(lái)提供循環(huán)配置,以便每次以恒定速率(在該典型示例中為I)作出改變值。在采用參考信號(hào)比較型AD變換器的情況下,可以考慮在每個(gè)AD轉(zhuǎn)換單元250中安裝參考信號(hào)產(chǎn)生單元27。例如,對(duì)于每個(gè)AD轉(zhuǎn)換單元250安裝比較器和參考信號(hào)產(chǎn)生器,以便基于比較器的比較結(jié)果依序通過(guò)對(duì)應(yīng)列的參考信號(hào)產(chǎn)生器改變參考信號(hào)值。然而,這造成電路規(guī)模和功率消耗増加。在該實(shí)施例中,采用對(duì)于所有AD轉(zhuǎn)換單元250共同使用參考信號(hào)產(chǎn)生單元27的配置,在相應(yīng)的AD轉(zhuǎn)換單元250中共同使用從參考信號(hào)產(chǎn)生單元27產(chǎn)生的參考信號(hào)SLP_ADC。
      由此,參考信號(hào)產(chǎn)生單元27 (其具有DA轉(zhuǎn)換單元270) (DAC :數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器)將通過(guò)來(lái)自通信和定時(shí)控制單元20的控制數(shù)據(jù)CM指示的初始值與計(jì)時(shí)時(shí)鐘CKdacl同步,并且產(chǎn)生具有控制數(shù)據(jù)CM所指示的斜率(改變速率)的參考信號(hào)SLP_ADC。計(jì)數(shù)時(shí)鐘CKdacl可以被設(shè)置為等于用于計(jì)數(shù)器単元254所執(zhí)行的計(jì)數(shù)處理的計(jì)數(shù)時(shí)鐘CKcntl。以下是足夠的參考信號(hào)SLP_ADC具有以某個(gè)總斜率線性改變的波形,以及改變可能以平滑斜率出現(xiàn)或者可以為逐步依序改變。在參考信號(hào)比較型AD變換中,基于通過(guò)比較單元252進(jìn)行的參考信號(hào)SLP_ADC和像素信號(hào)電壓Vx之間的比較的結(jié)果,來(lái)確定計(jì)數(shù)操作有效時(shí)段Ten(指示該時(shí)段的信號(hào)被 稱為計(jì)數(shù)使能信號(hào)EN),要處理的模擬信號(hào)被基于在計(jì)數(shù)使能信號(hào)EN有效的時(shí)段中計(jì)數(shù)時(shí)鐘CKcntl的時(shí)鐘數(shù)量而轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。參考電平(復(fù)位電平Srst)的處理被稱為預(yù)充電階段(可以簡(jiǎn)單地被稱為P階段)處理,信號(hào)電平Ssig的處理被稱為數(shù)據(jù)階段(可以簡(jiǎn)單地被稱為D階段)處理。在P階段處理之后執(zhí)行D階段處理的情況下,D階段處理變?yōu)橥ㄟ^(guò)將信號(hào)分量Vsig加到復(fù)位電平Srst所獲得的信號(hào)電平的處理。作為計(jì)數(shù)操作有效時(shí)段Ten,存在前半部分計(jì)數(shù)方法,其中執(zhí)行計(jì)數(shù)直至P階段和D階段的比較輸出被反轉(zhuǎn);后半部分計(jì)數(shù)方法,其中在P階段和D階段的比較輸出被反轉(zhuǎn)之后執(zhí)行計(jì)數(shù);以及前半部分和后半部分計(jì)數(shù)方法,其中P階段和D階段之一執(zhí)行計(jì)數(shù)直至比較輸出被反轉(zhuǎn),而P階段和D階段中的另ー階段在比較結(jié)果被反轉(zhuǎn)之后執(zhí)行計(jì)數(shù)。此外,在每種情況下,通過(guò)靈活地組合P階段和D階段計(jì)數(shù)模式或者控制在P階段處理開始時(shí)設(shè)置的初始值,可以在列中執(zhí)行CDS處理。發(fā)明人已經(jīng)提出了多種參考信號(hào)比較型AD變換方法,諸如如何獲得計(jì)數(shù)操作有效時(shí)段,是否在AD轉(zhuǎn)換單元250中執(zhí)行差分處理(⑶S處理)等等,并且它們基本上可以被采用作為要在后面描述的實(shí)施例。作為示例,圖2是參考信號(hào)比較型AD變換方法的操作時(shí)序圖。在任何處理示例中,原則上,向電壓比較器供應(yīng)參考信號(hào)SLP_ADC,將通過(guò)垂直信號(hào)線19輸入的模擬像素信號(hào)與參考信號(hào)SLP_ADC彼此進(jìn)行比較。在計(jì)數(shù)操作有效時(shí)段Ten中,時(shí)鐘信號(hào)的計(jì)數(shù)開始,并且通過(guò)對(duì)在所指定的計(jì)時(shí)操作有效時(shí)段Ten中時(shí)鐘數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)來(lái)執(zhí)行AD變換。為了執(zhí)行參考信號(hào)比較型AD變換,根據(jù)該實(shí)施例的列單元26的每列的AD轉(zhuǎn)換單元250包括比較處理單元322(C0MP :電壓比較單元,比較器)、計(jì)數(shù)器控制信號(hào)產(chǎn)生單元332 (EN產(chǎn)生單元)、以及計(jì)數(shù)處理單元351。在根據(jù)該實(shí)施例的列單元26中,在比較單元252 (比較處理単元322)和計(jì)數(shù)器単元254 (計(jì)數(shù)處理單元351)之間排列計(jì)數(shù)操作時(shí)段控制単元253 (計(jì)數(shù)器控制信號(hào)產(chǎn)生單元332)。優(yōu)選地,計(jì)數(shù)處理單元351可以切換向上計(jì)數(shù)模式和向下計(jì)數(shù)模式(向上-向下計(jì)數(shù)器)。使用該向上-向下計(jì)數(shù)器,可以在不増大電路規(guī)模的情況下實(shí)現(xiàn)高幀速率。相應(yīng)的AD轉(zhuǎn)換單元250的一組比較處理單元322構(gòu)成比較單元252。相應(yīng)的AD轉(zhuǎn)換單元250的一組計(jì)數(shù)器控制信號(hào)產(chǎn)生單元332構(gòu)成計(jì)數(shù)操作時(shí)段控制單元253。相應(yīng)的AD轉(zhuǎn)換單元250的一組計(jì)數(shù)處理單元352構(gòu)成計(jì)數(shù)器單元254。比較單元252 (比較處理單元322)將參考信號(hào)產(chǎn)生單元27 (DA變換單元270)產(chǎn)生的參考信號(hào)SLP_ADC與可以通過(guò)垂直信號(hào)線19(H1,H2,...,和Hh)從所選擇的行的単元像素3獲得的模擬像素信號(hào)電壓Vx進(jìn)行比較。當(dāng)參考信號(hào)SLP_ADC與像素信號(hào)電壓Vx —致時(shí),比較處理單元322反轉(zhuǎn)比較脈沖Co(比較器輸出)。
      計(jì)數(shù)操作時(shí)段控制単元253的計(jì)數(shù)器控制信號(hào)產(chǎn)生單元332基于比較輸出Co和來(lái)自通信和定時(shí)控制単元20的控制信息產(chǎn)生計(jì)數(shù)使能信號(hào)EN以便將所產(chǎn)生的計(jì)數(shù)使能信號(hào)EN供應(yīng)給計(jì)數(shù)處理單元351,并且控制計(jì)數(shù)處理單元351的計(jì)數(shù)操作時(shí)段。這里,根據(jù)按照本公開的配置的特征,逐列向計(jì)數(shù)器控制信號(hào)產(chǎn)生單元332輸入用于控制計(jì)數(shù)操作時(shí)段控制的開/關(guān)的列停止信號(hào)CLMSTPn(后面將描述其細(xì)節(jié))。由于停止了未選擇的列(不需要對(duì)其上的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行水平傳輸)的計(jì)數(shù)操作時(shí)段控制功能,因此降低了功率消耗。從通信和定時(shí)控制単元20向每個(gè)AD轉(zhuǎn)換單元250的計(jì)數(shù)處理單元351,輸入用干指示控制信息的控制信號(hào)CN5,所述控制信息諸如計(jì)數(shù)處理單元351是以向下計(jì)數(shù)模式還是以向上計(jì)數(shù)模式執(zhí)行P階段和D階段的計(jì)數(shù)處理、以及在P階段的計(jì)數(shù)處理中設(shè)置初始值Dini還是進(jìn)行復(fù)位處理。通過(guò)參考信號(hào)產(chǎn)生單元27產(chǎn)生的參考信號(hào)SLP_ADC被共同地輸入到ー個(gè)比較處 理單元322的輸入端子(+)和另ー個(gè)比較處理単元322的輸入端子(+)。比較處理単元322的另ー輸出端子(_)連接到對(duì)應(yīng)的垂直列的垂直信號(hào)線19,并且向其輸入來(lái)自像素陣列單元10的像素信號(hào)電壓Vx。來(lái)自通信和定時(shí)控制單元20的計(jì)數(shù)時(shí)鐘CKcntl被共同地輸入到計(jì)數(shù)處理單元351的時(shí)鐘端子CK和另ー計(jì)數(shù)處理單元351的時(shí)鐘端子CK。計(jì)數(shù)處理單元351具有保持計(jì)數(shù)結(jié)果的鎖存功能。相應(yīng)的AD轉(zhuǎn)換單元250的輸出(具體地,計(jì)數(shù)器單元254的計(jì)數(shù)處理單元351)連接到水平傳輸單元11。此外,在計(jì)數(shù)處理單元351 (其使得管線水平傳輸成為可能)的后端,可以采用配備有作為存儲(chǔ)器器件的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)単元(其具有用于保持計(jì)數(shù)處理單元351的計(jì)數(shù)結(jié)果的鎖存器)的配置。該鎖存器保持并存儲(chǔ)在確定定時(shí)從計(jì)數(shù)處理單元351輸出的計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)。管線水平傳輸是以下處理,其并行地執(zhí)行在AD轉(zhuǎn)換單元250中列處理(AD轉(zhuǎn)換或CDS處理)和像素?cái)?shù)據(jù)的水平傳輸。例如,在圖2所示的示例中,計(jì)數(shù)器単元254從初始值“O”開始向下計(jì)數(shù),作為P階段計(jì)數(shù)操作。也就是說(shuō),計(jì)數(shù)器単元254沿著負(fù)(-)方向開始計(jì)數(shù)處理。電壓比較單元252將來(lái)自參考信號(hào)產(chǎn)生單元27的參考信號(hào)SLP_AD與通過(guò)垂直信號(hào)線19輸入的像素信號(hào)電壓Vx進(jìn)行比較,并且當(dāng)兩者的電壓變得彼此相等吋,電壓比較單元252將比較器結(jié)果從H電平反轉(zhuǎn)至L電平。響應(yīng)于該結(jié)果,計(jì)數(shù)器単元254幾乎與比較器輸出的反轉(zhuǎn)同時(shí)地停止計(jì)數(shù)操作,并且將此時(shí)的計(jì)數(shù)值(考慮符號(hào)“-Drst”)鎖存(保持和存儲(chǔ))為像素?cái)?shù)據(jù)以便完成AD轉(zhuǎn)換。如果經(jīng)過(guò)了預(yù)定的向下計(jì)數(shù)時(shí)段,則通信和定時(shí)控制単元20使得數(shù)據(jù)保持控制脈沖HLDC有效為H(tl4)。通過(guò)這樣,參考信號(hào)產(chǎn)生單元27停止產(chǎn)生參考信號(hào)SL_ AD(tl4),并且返回初始電壓SLP_ini。在P階段處理期間,由于電壓比較單元252檢測(cè)像素信號(hào)電壓Vx的復(fù)位電平Vrst并且計(jì)數(shù)器単元254執(zhí)行計(jì)數(shù)操作,則單元像素3的復(fù)位電平Vrst被讀取并且復(fù)位電平Vrst的AD轉(zhuǎn)換被執(zhí)行。繼續(xù),在作為信號(hào)電平Ssig的AD轉(zhuǎn)換時(shí)段的數(shù)據(jù)階段(D階段)的信號(hào)獲取期間,除了復(fù)位電平Vrst之外,根據(jù)每個(gè)単元像素3的入射光量的信號(hào)分量Vsig也被讀取,并且執(zhí)行與P階段讀出相同的操作。也就是說(shuō),通信和定時(shí)控制単元20首先通過(guò)使得計(jì)數(shù)模式控制信號(hào)UD處于高電平而將計(jì)數(shù)器単元254設(shè)置處于向上計(jì)數(shù)模式(tl6)。此時(shí),在單元像素3中,在要讀取的行Vn的垂直選擇信號(hào)處于有效狀態(tài)H(t 18至119)的狀態(tài)下,通過(guò)使得傳輸信號(hào)有效為H來(lái)將信號(hào)電平Ssig讀取至垂直信號(hào)線19。在垂直信號(hào)線19(H1,H2,...)上的信號(hào)電平Ssig聚集并且變得穩(wěn)定時(shí),通信和定時(shí)控制単元20使用數(shù)據(jù)保持控制脈沖HLDC作為控制數(shù)據(jù)CM并且使得數(shù)據(jù)保持控制脈沖HLDC無(wú)效為L(zhǎng),從而與計(jì)數(shù)器単元254中計(jì)數(shù)操作的開始同步地開始參考信號(hào)SLP_AD的改變(t20)。相應(yīng)地,參考信號(hào)產(chǎn)生單元27輸入從初始電壓SLPjni開始的逐步的或線性形狀的電壓波形作為參考信號(hào)SLP_AD,其整體上具有時(shí)變鋸齒形狀(狀1^形狀)并且與P階段具有相同的斜率,所述參考信號(hào)SLP_AD作為輸入到電壓比較單元252的一個(gè)輸入端子RAMP的比較電壓。電壓比較單元252將參考信號(hào)SLP_AD與從像素陣列單元10供應(yīng)的垂直信號(hào)線19的像素信號(hào)電壓Vx進(jìn)行比較。與參考信號(hào)SLP_AD輸入到電壓比較器252的輸入端子RAMP同時(shí)地,電壓比較單元252中的比較時(shí)間與從參考信號(hào)產(chǎn)生單元27產(chǎn)生的參考信號(hào)SLP_AD同步,并且由在每行中排列的計(jì)數(shù)器単元254作出測(cè)量。作為D階段計(jì)數(shù)操作,計(jì)數(shù)器単元254讀取P階段,并且從在AD轉(zhuǎn)換器件獲取的像素信號(hào)電壓Vx的復(fù)位電平Srst的數(shù)字值Drst (這里,負(fù)(_)值)開始向上計(jì)數(shù)(其與P階段計(jì)數(shù)操作相反)。也就是說(shuō),沿正(+)方向的計(jì)數(shù)處理開始。電壓比較單元252將來(lái)自參考信號(hào)產(chǎn)生單元27的參考信號(hào)SLP_AD與通過(guò)垂直信號(hào)線19輸入的像素信號(hào)電壓Vx進(jìn)行比較,并且當(dāng)兩者的電壓變得彼此相等時(shí),電壓比較單元252將比較器輸出從H電平反轉(zhuǎn)至L電平(t22)。響應(yīng)于該結(jié)果,計(jì)數(shù)器単元254幾乎與比較器輸出的反轉(zhuǎn)同時(shí)地停止計(jì)數(shù)操作,并且鎖存(保持和存儲(chǔ))此時(shí)的計(jì)數(shù)值作為像素?cái)?shù)據(jù),以便完成AD轉(zhuǎn)換(t22)。通過(guò)利用計(jì)數(shù)時(shí)鐘CKcntl對(duì)通過(guò)電壓比較單元252執(zhí)行的比較處理所獲得的有效的低(L)脈沖信號(hào)(其沿時(shí)間軸方向具有一尺寸)的寬度進(jìn)行計(jì)數(shù),獲得與像素信號(hào)電壓Vx中的信號(hào)電平Ssig相對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)值。如果經(jīng)過(guò)了預(yù)定的向上計(jì)數(shù)時(shí)段,則在單元像素3中,通過(guò)使得要讀取的行Vn的垂直選擇信號(hào)無(wú)效為L(zhǎng)來(lái)禁止像素信號(hào)輸出至垂直信號(hào)線19,并且使得相對(duì)于要讀取的下一行Vn+Ι的垂直選擇信號(hào)有效為H(t26)。此時(shí),通信和定時(shí)控制単元20準(zhǔn)備好用于要讀取的下一行Vn+1的處理。例如,通信和定時(shí)控制単元20通過(guò)使得計(jì)數(shù)模式控制信號(hào)UD處于低電平而將計(jì)數(shù)器単元254設(shè)置處于向上/向下計(jì)數(shù)模式。在D階段處理期間,由于電壓比較單元252檢測(cè)像素信號(hào)電壓Vx的信號(hào)電平Ssig以執(zhí)行計(jì)數(shù)操作,因此單元像素3的信號(hào)分量Vsig被讀取并且信號(hào)電平Ssig的AD轉(zhuǎn)換被執(zhí)行。這里,由于信號(hào)電平Ssig是通過(guò)將信號(hào)分量Vsig加到復(fù)位電平Srst而獲得的電平,因此信號(hào)電平Ssig的AD轉(zhuǎn)換的結(jié)果的計(jì)數(shù)值基本上為“Drst+Dsig”。然而,由于向上計(jì)數(shù)的開始點(diǎn)為“-Drst”,其為復(fù)位電平Srst的AD轉(zhuǎn)換的結(jié)果,因此實(shí)際上保持的計(jì)數(shù)值變?yōu)?“-Drst+(Dsig+Drst) = Dsig”。也就是說(shuō),在該實(shí)施例中,由于計(jì)數(shù)器単元254在P階段處理期間執(zhí)行向下計(jì)數(shù),而在D階段處理期間執(zhí)行向上計(jì)數(shù),因此在計(jì)數(shù)器単元254中自動(dòng)地執(zhí)行在作為復(fù)位電平Srst的AD轉(zhuǎn)換的結(jié)果的計(jì)數(shù)值“-Drst”和作為信號(hào)電平Ssig的AD轉(zhuǎn)換的結(jié)果的計(jì)數(shù)值“Drst+Dsig”之間的差分處理(減法處理),并且依據(jù)該差分處理的結(jié)果的計(jì)數(shù)值Dsig被保持在計(jì)數(shù)器単元254中。被保持在計(jì)數(shù)器単元254中的所述依據(jù)該差分處理的結(jié)果的計(jì)數(shù)值Dsig遵從信號(hào)分量Vsig。如上所述,通過(guò)兩次讀出和計(jì)數(shù)處理(諸如在P階段處理期間的向下計(jì)數(shù)以及在D階段處理期間的向上計(jì)數(shù))進(jìn)行的計(jì)數(shù)器単元254中的差分處理,可以去除包括了每個(gè)單元像素3的差異的復(fù)位電平Vrst,并且通過(guò)簡(jiǎn)單且容易的配置可以獲取僅僅根據(jù)每個(gè)単元像素3的入射光量的信號(hào)分量Vsig的AD轉(zhuǎn)換的結(jié)果。相應(yīng)地,該實(shí)施例中的列AD電路25不僅操作為將模擬像素信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字像素信號(hào)的數(shù)字轉(zhuǎn)換單元,而且還操作為CDS (相關(guān)雙采樣)處理功能単元。如果在計(jì)數(shù)器単元254的后端提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)単元,則在計(jì)數(shù)器単元254的操作之前,可以基于來(lái)自通信和定時(shí)控制単元20的存儲(chǔ)器傳輸指令脈沖將前一行Hx-I的計(jì)數(shù)結(jié)果傳輸?shù)皆摂?shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。也就是說(shuō),在AD轉(zhuǎn)換時(shí)段完成之后,計(jì)數(shù)器單元254中的數(shù)據(jù)被保存到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)単元,并且列AD電路25開始下一行Vx+Ι的AD轉(zhuǎn)換。行掃描電路12可以依序選擇數(shù)據(jù)存儲(chǔ)単元中的數(shù)據(jù),并且可以使用輸出電路28讀取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)。根據(jù)該實(shí)施例中的基本配置,計(jì)數(shù)器単元254 (其計(jì)數(shù)處理單元351)執(zhí)行⑶S處理。然而,處理不限于此。復(fù)位電平Srst的P階段數(shù)據(jù)和信號(hào)電平Ssig的D階段數(shù)據(jù)可以被單獨(dú)地傳輸?shù)捷敵鰡卧?8,并且可以由位于AD轉(zhuǎn)換單元250后端的數(shù)字操作単元404執(zhí)行⑶S處理。 使用諸如半導(dǎo)體集成電路制造技術(shù)之類的技木,將驅(qū)動(dòng)控制單元7的每個(gè)元件(諸如水平傳輸單元11或垂直掃描單元14)與像素陣列單元10 —起集成地形成在諸如單晶硅之類的半導(dǎo)體區(qū)域上以便形成一個(gè)芯片(在相同的半導(dǎo)體基板上安裝的),并且配置根據(jù)該實(shí)施例的固態(tài)成像設(shè)備I。固態(tài)成像設(shè)備I可以處于一個(gè)芯片的形式,其中在半導(dǎo)體區(qū)域上集成地形成每個(gè)單元,或者盡管未在圖中示出,可以處于一個(gè)模塊的形式,其中多個(gè)不同類型的信號(hào)處理單元(諸如像素陣列單元10、驅(qū)動(dòng)控制単元7、列単元26燈)以及光學(xué)系統(tǒng)(諸如攝影鏡頭、光學(xué)低通濾波器、紅外截止濾光器等)被集合并且被封裝以便進(jìn)行成像功能。[固態(tài)成像設(shè)備的基本操作]圖3是集中于AD轉(zhuǎn)換處理和⑶S處理的固態(tài)成像設(shè)備I的簡(jiǎn)單電路圖。在圖3中,省略了計(jì)數(shù)操作時(shí)段控制単元253。除了電荷產(chǎn)生単元32之外,単元像素3還配備有四個(gè)晶體管作為基本元件,其構(gòu)成了像素信號(hào)產(chǎn)生單元5。晶體管包括讀出選擇晶體管34(構(gòu)成傳送単元)、復(fù)位晶體管36、垂直選擇晶體管40、以及放大晶體管42。通過(guò)從傳送驅(qū)動(dòng)緩沖器BFl向傳輸線55 (傳輸控制線)供應(yīng)的傳輸信號(hào)TR,來(lái)驅(qū)動(dòng)構(gòu)成傳輸單元的讀出選擇晶體管34。通過(guò)從復(fù)位驅(qū)動(dòng)緩沖器BF2向復(fù)位線56 (復(fù)位控制線)供應(yīng)的復(fù)位信號(hào)RS,來(lái)驅(qū)動(dòng)構(gòu)成初始化單元的復(fù)位晶體管36。通過(guò)從行選擇驅(qū)動(dòng)緩沖器FB3向垂直選擇線52 (選擇控制線)供應(yīng)的垂直選擇信號(hào)VSEL,來(lái)驅(qū)動(dòng)垂直選擇晶體管40。電荷產(chǎn)生單元32是由光電檢測(cè)器(諸如光電ニ極管)構(gòu)成的檢測(cè)單元的示例。電荷產(chǎn)生単元32被配置為使得光學(xué)檢測(cè)器的陽(yáng)極連接到低電勢(shì)側(cè)的參考電勢(shì)Vss,其陰極連接到讀出選擇晶體管34的源扱。參考電勢(shì)Vss可以是地電勢(shì)GND。讀出選擇晶體管34(傳輸門)具有連接到一連接節(jié)點(diǎn)的漏極,在所述連接節(jié)點(diǎn)處,復(fù)位晶體管36、浮動(dòng)擴(kuò)散38 (存儲(chǔ)單元的示例)、以及放大晶體管42被連接在一起。復(fù)位晶體管36具有連接到浮動(dòng)擴(kuò)散38的源扱、以及連接到復(fù)位電源Vrd(典型地,與電源Vdd共同)的漏扱。通過(guò)讀出選擇晶體管34的導(dǎo)通,像素信號(hào)產(chǎn)生單元5 (典型地,浮動(dòng)擴(kuò)散38)讀取在電荷產(chǎn)生単元32中已經(jīng)產(chǎn)生并保持的電荷,并且電荷產(chǎn)生單元32的保持電荷量被降低至該程度。也就是說(shuō),這里出現(xiàn)的單元像素3變?yōu)槠茐男宰x出的像素配置。垂直選擇晶體管40例如具有與放大晶體管42的源極連接的漏極、與像素線51連接的源極、以及與垂直選擇線52連接的柵極(具體地,被稱為垂直選擇柵極SELV)。放大晶體管42具有與浮動(dòng)擴(kuò)散38連接的柵極、與電源Vdd連接的漏扱、以及通過(guò)垂直選擇晶體管40與像素線51連接的源扱。此外,像素線51連接到垂直信號(hào)線19。在另ー連接示例中,垂直選擇晶體管40具有與電源Vdd連接的漏扱、以及與放大晶體管42的漏極連接的源扱。此外,放大晶體管42的源極可以連接到像素線51。垂直信號(hào)線19的一端延伸到列単元26側(cè),讀出電流源単元24連接到其路徑。操 作電流供應(yīng)單元24的每列的電流源240相對(duì)于垂直列具有負(fù)載MOS晶體管,形成電流鏡電路,并且相對(duì)于垂直信號(hào)線19起作用為恒流源242,所述電流鏡電路的柵極連接在公用于各個(gè)列的參考電流源単元248和負(fù)載MOS晶體管之間。此外,在放大晶體管42和垂直信號(hào)線19之間采用源極跟隨器配置,其供應(yīng)基本上恒定的操作電流(讀出電流)。參考信號(hào)產(chǎn)生單元27包括DA轉(zhuǎn)換單元270和電阻器單元340。盡管未示出,DA轉(zhuǎn)換單元270具有作為恒流源、計(jì)數(shù)器単元、偏移產(chǎn)生單元、電流源控制單元和參考電流源単元(其設(shè)置規(guī)定電流1_0)的組合的電流源単元,并且變?yōu)殡娏鬏敵鲂虳A轉(zhuǎn)換電路。具有電阻值R_340的電阻器単元340連接到電流源単元的電流輸出端子,作為電流電壓轉(zhuǎn)換單元。電流源單元、電流源控制單元、電阻器單元340構(gòu)成電流電壓轉(zhuǎn)換單元,并且在電流源単元和電阻器単元340之間的連接點(diǎn)處產(chǎn)生的電壓被用作參考信號(hào)SLP_ADC。每列的垂直信號(hào)線19連接到比較處理単元322的ー個(gè)端子(在該示例中,反向輸入端子)。通過(guò)這樣,像素信號(hào)電壓Vx被通過(guò)垂直信號(hào)線19供應(yīng)到列単元26的AD轉(zhuǎn)換單元250。在AD轉(zhuǎn)換單元250中,AD轉(zhuǎn)換單元250的比較處理單元322將從單元像素3讀取到垂直信號(hào)線19的像素信號(hào)電壓Vx與參考信號(hào)SLP_ADC進(jìn)行比較。此外,計(jì)數(shù)器控制信號(hào)產(chǎn)生單元332 (未示出)在計(jì)數(shù)器使能信號(hào)EN的基礎(chǔ)上操作計(jì)數(shù)處理單元351,與計(jì)數(shù)操作一一對(duì)應(yīng)地改變參考信號(hào)電勢(shì),并且將垂直信號(hào)線19的像素信號(hào)電壓Vx轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。此外,在単元像素3中,像素信號(hào)產(chǎn)生單元5的配置不限于上述的四個(gè)晶體管,而是可以為三個(gè)晶體管的配置,其中省略了垂直選擇晶體管40并且放大晶體管42也被用作垂直選擇晶體管40,或者可以為其中在多個(gè)單元像素之間共享放大晶體管42的配置。[抗高光溢出快門][關(guān)于高光溢出現(xiàn)象]圖4A到4E是解釋高光溢出現(xiàn)象的圖。這里,圖4A示出了在未采用根據(jù)該實(shí)施例的抗高光溢出的情況下(下文中稱為“在典型驅(qū)動(dòng)的情況下”)的像素驅(qū)動(dòng)定時(shí)的示例,圖4B是解釋了在入射光量較弱時(shí)的電勢(shì)改變的圖,圖4C是解釋了在入射光量較強(qiáng)時(shí)的電勢(shì)改變的圖。圖4D是圖示在此情況下的存儲(chǔ)時(shí)間(曝光時(shí)間)和在電荷產(chǎn)生単元32中存儲(chǔ)的電荷量之間的關(guān)系的圖,并且圖4E是圖示高光溢出現(xiàn)象(其中電荷溢出到相鄰像素中)的示例的圖。作為示例,圖4A示出了圖3所示的四個(gè)晶體管的配置的情況(沒(méi)有像素共享)。在該情況下的典型驅(qū)動(dòng)中,如圖4A所圖示的,電荷產(chǎn)生単元32和浮動(dòng)擴(kuò)散38在時(shí)段Tl中被利用預(yù)定電壓復(fù)位,在時(shí)段T2中所接收的光被光電轉(zhuǎn)換為信號(hào)電荷(在示例中,電子),以便被存儲(chǔ)在電荷產(chǎn)生單元32中。浮動(dòng)擴(kuò)散38在時(shí)段Τ4(其是時(shí)段Τ2的后一半)中被復(fù)位,并且此時(shí)浮動(dòng)擴(kuò)散38的電壓被讀取為復(fù)位電平。在此后的預(yù)定時(shí)間之后,通過(guò)在時(shí)段Τ3中向讀出選擇晶體管34的柵極供應(yīng)傳輸脈沖TR (其有效電平在該示例中,高電平)而存儲(chǔ)在電荷產(chǎn)生単元32中的信號(hào)電荷被傳輸?shù)礁?dòng)擴(kuò)散38,并且此時(shí)浮動(dòng)擴(kuò)散38的電壓在時(shí)段Τ5中被讀取為信號(hào)電平。在此情況下,在其中入射光量大得不足以使電荷產(chǎn)生單元32飽和(暗在入射光較“弱”吋)的規(guī)定曝光時(shí)間中,如圖4Β所示,在電荷產(chǎn)生単元32中存儲(chǔ)的信號(hào)電荷不超過(guò)在曝光期間電荷產(chǎn)生單元32的可存儲(chǔ)量,并且所有信號(hào)電荷被傳輸至浮動(dòng)擴(kuò)散38。如果浮動(dòng)擴(kuò)散38的電壓在時(shí)段Τ5中被讀取為信號(hào)電平,則如圖4D中實(shí)線所示地讀取未達(dá)到飽和電平的信號(hào)。另ー方面,在其中入射光量大得足以使電荷產(chǎn)生單元32飽和(明在入射光較“強(qiáng)”吋)的規(guī)定曝光時(shí)間中,如圖4C所示,在電荷產(chǎn)生単元32中存儲(chǔ)的信號(hào)電荷在曝光期間溢出,并且其部分溢出到相鄰像素。如果浮動(dòng)擴(kuò)散38的電壓在時(shí)段Τ5中被讀取為信號(hào) 電平,則如圖4D中虛線所示地讀取已經(jīng)達(dá)到飽和電平的信號(hào)。如圖4Ε所示,在圖像傳感器中比在存儲(chǔ)時(shí)間中飽和的像素更量的像素中,出現(xiàn)所謂的高光溢出現(xiàn)象,其中,信號(hào)電荷超過(guò)飽和信號(hào)電平并且溢出到相鄰像素中。高光溢出造成過(guò)曝光區(qū)域的擴(kuò)展或圖像質(zhì)量的變差(諸如錯(cuò)誤顏色)。此外,在圖4Ε中,R表示紅色像素,G表示緑色像素,B表示藍(lán)色像素。[對(duì)抗高光溢出現(xiàn)象的對(duì)策的原理]圖5Α、5Β和6Α到6D是解釋對(duì)抗高光溢出現(xiàn)象的對(duì)策的原理。為了避免上述的高光溢出現(xiàn)象,對(duì)傳輸門(讀出選擇晶體管34)施加使用中間電壓的電子快門。典型的傳感器是向其給出了用于導(dǎo)通/截止傳輸門的ニ值電壓中的用于導(dǎo)通傳輸門(讀出選擇晶體管34)的電壓的電子快門,理想地,電荷產(chǎn)生單元32(諸如光電ニ極管)的所有電荷被傳輸(其被稱為“完全傳輸”)到像素信號(hào)產(chǎn)生單元5側(cè)(例如,浮動(dòng)擴(kuò)散38區(qū)域)。另ー方面,如圖5Α所示,向傳輸門給出用于導(dǎo)通/截止傳輸門的ニ值電壓之間的電壓(其被稱為抗高光溢出控制電壓或BM控制電壓),并且根據(jù)向其給出了 BM控制電壓的電子快門(其被稱為抗高光溢出快門或BM快門),如圖5Β所示,即使在對(duì)應(yīng)的BM快門操作之后,期望電荷可以保留在電荷廣生單兀32中。 如從這些圖中清楚可見的,根據(jù)BM控制電壓Vbm的值,如圖5Α所示,可以在電荷產(chǎn)生單元32中存儲(chǔ)不同量的電荷。此外,隨著BM控制電壓Vbm變得更高,所存儲(chǔ)的電荷量變得更大,然而隨著BM控制電壓Vbm變得更低,所存儲(chǔ)的電荷量變得更小。另ー方面,電荷產(chǎn)生單元32可以具有與被BM快門釋放到浮動(dòng)擴(kuò)散38的電荷量相同的曝光余量,直至其通過(guò)隨后的曝光而飽和。此后,典型的導(dǎo)通電壓被最終供應(yīng)到通過(guò)連續(xù)曝光的傳輸門,并且執(zhí)行完全傳輸來(lái)讀取信號(hào)。通過(guò)降低BM快門相對(duì)于理想信號(hào)的超額電荷,可以實(shí)現(xiàn)具有降低的高光溢出量的高分辨率傳感器。通過(guò)經(jīng)過(guò)設(shè)置BM控制電壓并從比飽和像素更亮的像素拉出額外電荷來(lái)執(zhí)行快門操作,以避免高光溢出。例如,圖6Α示出了入射光較弱并且信號(hào)電荷在存儲(chǔ)時(shí)間Ts處沒(méi)有達(dá)到飽和電荷量的情況。在該情況下,如果施加BM快門,則在電荷產(chǎn)生単元32中存儲(chǔ)的信號(hào)電荷量沒(méi)有達(dá)到超過(guò)由于施加BM控制電壓Vbm而形成的傳輸門的電勢(shì)的量,并且所產(chǎn)生并存儲(chǔ)的電荷被釋放至浮動(dòng)擴(kuò)散38 (未被傳輸)。此后,通過(guò)繼續(xù)曝光,在BM快門之后,繼續(xù)存儲(chǔ)信號(hào)電荷。最后,執(zhí)行典型的快門操作(完全傳輸)以讀取信號(hào)。通過(guò)這樣做,可以適當(dāng)?shù)刈x出暗信號(hào)。圖6B示出了以下情況其中,入射光較強(qiáng),并且在電荷產(chǎn)生単元32中存儲(chǔ)的信號(hào)電荷足夠大以便在存儲(chǔ)時(shí)間Ts處達(dá)到飽和電荷量,但是如果在中途施加BM快門,則信號(hào)電荷仍不能達(dá)到飽和電平。在該情況下,如果施加BM快門,則在由于施加BM控制電壓Vbm而形成的傳輸門的電勢(shì)之上,在電荷產(chǎn)生単元32中存儲(chǔ)的信號(hào)電荷的一部分被釋放(傳輸)至浮動(dòng)擴(kuò)散38,而與BM控制電壓Vbm相對(duì)應(yīng)的量保留在電荷產(chǎn)生單元32中。此后,通過(guò)繼 續(xù)曝光,在BM快門之后,從與BM控制電壓Vbm相對(duì)應(yīng)的量開始繼續(xù)存儲(chǔ)信號(hào)電荷。最后,執(zhí)行典型的快門操作(完全傳輸)以讀取信號(hào)。通過(guò)這樣做,通過(guò)BM快門可以降低相對(duì)于理想信號(hào)的超額電荷,并且可以實(shí)現(xiàn)具有降低的高光溢出量的高分辨率傳感器。圖6C示出了以下情況其中,入射光非常強(qiáng),并且在電荷產(chǎn)生単元32中存儲(chǔ)的信號(hào)電荷非常大,即使施加BM快門,信號(hào)電荷已經(jīng)達(dá)到飽和電平。在該情況下,在施加BM快門之前,在電荷產(chǎn)生単元32中存儲(chǔ)的信號(hào)電荷超過(guò)飽和電平并且溢出到相鄰像素(過(guò)溢),此后,執(zhí)行如圖6B所示的操作。即使在此情況下,過(guò)溢到相鄰像素的電荷量變得小于在不施加BM快門情況下的電荷量,由此抑制了高光溢出。圖6D示出了在圖6C的BM快門之前防止過(guò)溢的一方面。在從電子快門后的時(shí)間點(diǎn)到圖6C的BM快門時(shí)間點(diǎn)所占的時(shí)段中,連續(xù)地向傳輸門施加BM控制電壓Vbm。也就是說(shuō),在電子快門之后,連續(xù)地施加BM快門直至圖6C中的BM快門時(shí)間點(diǎn)。通過(guò)這樣做,當(dāng)在電荷產(chǎn)生單元32中存儲(chǔ)的信號(hào)電荷在施加圖6C的BM快門之前的超過(guò)飽和電平的情況下,在信號(hào)電平達(dá)到飽和電荷量Hs之前可以將電荷釋放到浮動(dòng)擴(kuò)散38,并且因此填充相鄰像素。如上所述,根據(jù)該實(shí)施例的對(duì)抗高光溢出的對(duì)策,在低光強(qiáng)度時(shí),可以通過(guò)完全傳輸讀取充分曝光時(shí)間的信號(hào),信號(hào)不會(huì)變差。另ー方面,在高光強(qiáng)度時(shí),超過(guò)與BM控制電壓Vbm相對(duì)應(yīng)的傳輸門的電勢(shì)的額外量被釋放到像素信號(hào)產(chǎn)生單元5側(cè)(浮動(dòng)擴(kuò)散38),可以在抑制了高光溢出現(xiàn)象的情況下提供高分辨率圖像。被BM快門傳輸?shù)礁?dòng)擴(kuò)散38的信號(hào)電荷可以被照原樣保留或者可以通過(guò)復(fù)位操作被丟棄。此外,無(wú)論是否執(zhí)行復(fù)位操作,其可以被讀出為信號(hào)。在不執(zhí)行復(fù)位操作的情況下,此時(shí)的信號(hào)被保持,并且被用來(lái)執(zhí)行動(dòng)態(tài)范圍的擴(kuò)展處理。如果入射光格外強(qiáng),浮動(dòng)擴(kuò)散38充滿了由BM控制電壓Vbm釋放的電荷,并且在浮動(dòng)擴(kuò)散38中可能出現(xiàn)過(guò)溢現(xiàn)象。作為對(duì)策,優(yōu)選地,通過(guò)執(zhí)行復(fù)位操作,將在浮動(dòng)擴(kuò)散38中收集的不必要電荷吐出到復(fù)位電源Vrd側(cè)。不必對(duì)每個(gè)BM快門執(zhí)行復(fù)位操作,并且在適當(dāng)定時(shí)執(zhí)行復(fù)位操作是足夠的。如果凹陷結(jié)構(gòu)(depression structure)被用作復(fù)位晶體管36,則即使復(fù)位晶體管36處于截止?fàn)顟B(tài)(未被選擇狀態(tài))漏電流仍可以流動(dòng)。相應(yīng)地,使用該特征,可以在浮動(dòng)擴(kuò)散38過(guò)溢之前自然地將在浮動(dòng)擴(kuò)散38中聚集的不必要電荷吐出到復(fù)位電源Vrd。在將使用具有凹陷結(jié)構(gòu)的復(fù)位晶體管36的特征將不必要電荷釋放到復(fù)位電源Vrd的情況下,如果BM控制電壓Vbm變得更接近規(guī)定H電平的電壓,不必要電荷的量的増加變得更快。相應(yīng)地,通過(guò)復(fù)位晶體管36釋放不必要電荷的功能可能太遲,并且由此浮動(dòng)擴(kuò)散38可能過(guò)溢。為了精確地將不必要電荷釋放到復(fù)位電源Vrd,而不使浮動(dòng)擴(kuò)散38過(guò)溢,優(yōu)選地,BM控制電壓Vbm稍低于規(guī)定H電平的電壓。如果BM快門的定時(shí)、以及BM控制電壓Vbm的設(shè)置條件I)和2)被滿足,則該條件被清除。〈BM快門定時(shí)和控制電壓〉[基本設(shè)置每個(gè)BM快門的BM控制電壓]圖7到9B是解釋BM快門的定時(shí)和BM控制電壓Vbm的設(shè)置條件的基礎(chǔ)的圖。該基本設(shè)置是設(shè)置對(duì)每個(gè)BM快門最優(yōu)的BM控制電壓Vbm的方法。下文中,作為假設(shè),定義固態(tài)呈現(xiàn)器件I在存儲(chǔ)時(shí)間 Ts處達(dá)到飽和電荷量Hs。優(yōu)選地,飽和電荷量Hs被設(shè)置至以下電平,所述電平確??紤]了晶片上或屏幕上的變化或者中間電壓的變化的余量。使驅(qū)動(dòng)信號(hào)TRG有效被稱為快門操作,所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)TRG被供應(yīng)到傳輸門(諸如用于典型讀出或高光溢出抑制的中間快門)。具體地,與避免高光溢出相關(guān)的快門操作被稱為抗高光溢出快門。此外,用于典型讀出或高光溢出抑制的中間快門的快門操作的總次數(shù)被設(shè)置為N。讀出選擇晶體管34被稱為傳輸門。這里,在典型的ニ值驅(qū)動(dòng)中,作為抗高光溢出電壓的示例的BM控制電壓Vbm可以處于除了 H電平和L電平之外的范圍中,并且原理上,BM控制電壓Vbm可以是除了規(guī)定H電平的電壓Vcc_H和規(guī)定L電平的電壓Vcc_L之外的任何電壓電平值。由于在超額入射期間填滿的電荷可以被傳輸?shù)狡渥约旱母?dòng)擴(kuò)散38側(cè)所處的電壓是BM控制電壓Vbm (抗高光溢出電壓),因此其可以是處于有效電平(H電平)側(cè)的電壓而不是規(guī)定無(wú)效電平(L電平)的低電壓。此外,盡管規(guī)定H電平的電壓是允許的,但是使得電壓處于H電平不好。在該實(shí)施例中,規(guī)定H電平的電壓不被用作抗高光溢出電壓。首先,如果電壓太接近規(guī)定L電平的電壓Vcc_L,則抗高光溢出效果變得更小,然而如果電壓太接近規(guī)定H電平的電壓Vcc_H,則極其接近讀出選擇晶體管34(傳輸門)總是處于導(dǎo)通狀態(tài)的狀態(tài)。例如,即使復(fù)位晶體管36具有凹陷結(jié)構(gòu),釋放不必要電荷的功能變得不充分,并且由此浮動(dòng)擴(kuò)散38可能過(guò)溢。例如,為了強(qiáng)化信號(hào)電荷被轉(zhuǎn)換為信號(hào)電壓時(shí)的轉(zhuǎn)換效率,需要降低浮動(dòng)擴(kuò)散38的電容(包括寄生電容),并且為此,浮動(dòng)擴(kuò)散38很可能過(guò)溢。此時(shí),如果通過(guò)具有凹陷結(jié)構(gòu)的復(fù)位晶體管36向復(fù)位電平Vrd的釋放能力不足,則浮動(dòng)擴(kuò)散38可能過(guò)溢??紤]抗高光溢出,可以將BM控制電壓Vbm的最優(yōu)范圍確定為從電荷產(chǎn)生單元32溢出的不必要電荷分量容易流動(dòng)到浮動(dòng)擴(kuò)散38的程度,并且即使在高曝光的情況下,從電荷產(chǎn)生單元32溢出的不必要電荷分量不便浮動(dòng)擴(kuò)散38過(guò)溢。此外,考慮上述可靠度和在復(fù)位晶體管36總是處于導(dǎo)通狀態(tài)下的暗電流問(wèn)題,優(yōu)選地,BM控制電壓低于電壓Vcc_H并高于電壓Vcc_L。進(jìn)ー步細(xì)節(jié)如下。首先,關(guān)于BM快門定時(shí)和BM控制電壓Vbm,可以考慮以下設(shè)置條件。I)優(yōu)選地,BM快門中的“與飽和電荷量相對(duì)應(yīng)的電荷量”(后面將描述細(xì)節(jié))為可以由電荷產(chǎn)生單元32保持的電壓。2)在最終的完全傳輸期間讀出信號(hào)的情況下,由于可以讀取飽和電平,優(yōu)選地設(shè)置最終的BM快門的定吋。為了滿足設(shè)置條件I),在每個(gè)定時(shí)所存儲(chǔ)的電荷可以被設(shè)置為以下電壓,在所述電壓時(shí),電荷產(chǎn)生單元32可以保持在從典型的電子快門到典型的讀出(完全傳輸)的曝光時(shí)段期間在達(dá)到飽和電平的光量入射的條件下所存儲(chǔ)的電荷。具體地,假設(shè)存儲(chǔ)時(shí)間和存儲(chǔ)電荷量處于線性關(guān)系,并且電荷在存儲(chǔ)時(shí)間Ts達(dá)到飽和電荷量Hs,如圖7所示,依據(jù)指示該特性的直線Ls,在施加BM快門的BM控制電壓Vbm的定時(shí)處要在電荷產(chǎn)生單元32中保持的電荷量被規(guī)定為“與飽和電荷量相對(duì)應(yīng)的電荷量”。下文中,“與飽和電荷量相對(duì)應(yīng)的電荷量”也被稱為抗高光溢出電荷量或BM電荷量。電荷產(chǎn)生單元32可以保持“與飽和電荷量相對(duì)應(yīng)的電荷量”(BM電荷量Qbm)所處的BM控制電壓Vbm為在考慮存儲(chǔ)時(shí)間和飽和信號(hào)量的情況下不對(duì)傳感器的理想輸出施加影響的電壓。相應(yīng)地,依據(jù)如圖5B所示的所施加的電壓(BM控制電壓Vbm)和電荷產(chǎn)生單元32的保持電荷量之間的關(guān)系,確定BM電荷量Qbm可以被保持時(shí)所施加的電壓。此外,關(guān)于用于給出如上面所確定的“與飽和電荷量相對(duì)應(yīng)的電荷量”的最優(yōu)電壓值,BM控制電壓Vbm不限于完全相同,而可以允許ー些誤差(例如,百分之幾)。此夕卜,如果BM控制電壓Vbm低于可以保持BM電荷量Qbm時(shí)的電壓(不考慮誤差),即使在入射光具有不飽和電平的情況下,電荷產(chǎn)生單元32產(chǎn)生的電荷的一部分在BM快門期間也被釋放到浮動(dòng)擴(kuò)散38,因此在完全傳輸期間讀取的信號(hào)電平變得不正確。也就是說(shuō),如果BM控制電壓Vbm低于可以保持BM電荷量Qbm時(shí)的電壓,這對(duì)傳感器的理想輸出施加影響。相反,如果BM控制電壓Vbm稍高于可以保持BM電荷量Qbm時(shí)的電壓,則在電荷在BM 快門期間被釋放至浮動(dòng)擴(kuò)散38之前存在ー些余量。此外,在滿足設(shè)置條件I)的情況下,自動(dòng)滿足設(shè)置條件2)。這是因?yàn)樵谌肷涔饩哂酗柡碗娖降那闆r下,指示存儲(chǔ)時(shí)間和存儲(chǔ)電荷量之間的線性關(guān)系的直線的斜率一定大于當(dāng)電荷在存儲(chǔ)時(shí)間Ts處達(dá)到飽和電荷量Hs時(shí)的直線Ls的斜率。根據(jù)上面的描述,在存儲(chǔ)時(shí)間和存儲(chǔ)電荷量之間存在線性關(guān)系。然而,即使在不存在線性關(guān)系的情況下,也可以依據(jù)特性曲線獲得在BM快門期間“與飽和電荷量相對(duì)應(yīng)的電荷量”。即使在此情況下,在BM快門期間可以保持“與飽和電荷量相對(duì)應(yīng)的電荷量”時(shí)的電壓可以被設(shè)置為傳輸門的控制電壓。如上所述,電荷產(chǎn)生単元32在BM快門期間可以保持“與飽和電荷量相對(duì)應(yīng)的電荷量”或者比該電荷量稍大的電荷量時(shí)的電壓可以被設(shè)置為傳輸門的控制電壓(也就是說(shuō),BM控制電壓Vbm)??梢砸罁?jù)對(duì)高光溢出現(xiàn)象的承受カ來(lái)規(guī)定施加BM快門的次數(shù)和定時(shí)。例如,如果意圖相對(duì)于通過(guò)一次BM快門得到的飽和電荷量Hs具有近似兩倍承受力,如圖8A所示,可以在Ts/2的定時(shí)施加BM快門,使得在Ts/2的定時(shí)不飽和??梢越档透吖庖绯隽浚⑶以谕耆珎鬏斊陂g,可以讀出飽和電平。如圖8B所示,在比Ts/2更遲地施加BM快門的情況下,高光溢出承受カ變?yōu)榻芓s/Tbm倍(<2倍)。相反,如圖8C所示,在比Ts/2更早地施加BM快門的情況下,可以考慮高光溢出承受カ為近似Ts/Tbm倍(> 2倍),但在BM快門之后產(chǎn)生的高光溢出量變大,并且實(shí)際上不能獲得Ts/Tbm倍的效果。換句話說(shuō),通過(guò)在Ts/2的定時(shí)執(zhí)行BM快門一次,可能最佳地具有相對(duì)于飽和電荷量Hs近似兩倍的承受力。此外,如果在nXTs/N(其中,η是從“ I”到“ N-1”的正(+)整數(shù))的每個(gè)定時(shí)施加BM快門,可以獲得近似N倍的承受力。也就是說(shuō),當(dāng)將BM快門執(zhí)行多次時(shí)(相應(yīng)地,準(zhǔn)備多種BM控制電壓Vbm),抗高光溢出效果變得倍強(qiáng)化。以Ts/N的時(shí)間間隔,將BM快門施加N-I次(N = 2)。在第η個(gè)BM快門期間,設(shè)置BM控制電壓Vbm,使得通過(guò)電荷產(chǎn)生單元32可以保持的BM電荷量Qbm此時(shí)變?yōu)閚XTs/N。例如,如果N = 2,則以Ts/2的時(shí)間間隔執(zhí)行BM快門,使得電荷產(chǎn)生単元32中的電荷變?yōu)镠s/2。如果N = 4,則以Ts/4的時(shí)間間隔執(zhí)行BM快門,使得電荷產(chǎn)生単元32中的電荷變?yōu)镠s/4、2XHs/4、和3XHs/4。例如,圖9A和9B示出了執(zhí)行BM快門三次的情況。通過(guò)多次BM快門,如圖9A所示,進(jìn)ー步降低了可以在電荷產(chǎn)生單元32中保持的電荷量,并且作為結(jié)果,可以降低高光溢出量。另ー方面,如圖9B所示,由于像素必須飽和并且變?yōu)楹愣ㄖ担虼穗姾僧a(chǎn)生單元32在讀出期間的電荷量變得等于不施加BM快門時(shí)的情況,并且因此這不對(duì)圖像傳感器的輸出施加影響。如上所述,可以在不對(duì)輸出施加影響的情況下實(shí)現(xiàn)具有降低的高光溢出量的高質(zhì)量圖像。[修改示例公共BM控制電壓]圖10和11是解釋BM快門定時(shí)和BM控制電壓Vbm的設(shè)置條件的修改示例的圖。 該修改設(shè)置是在執(zhí)行BM快門多次的情況下,使得每次的BM快門的BM控制電壓Vbm彼此相等(相同電壓值)。關(guān)于用于每次的BM控制電壓Vbm,“相同電壓值”不意味著僅僅電壓值完全彼此相同的情況,并且可以在百分之幾的范圍中存在ー些誤差。在執(zhí)行BM快門多次的情況下,準(zhǔn)備最優(yōu)的BM控制電壓Vbm要求對(duì)應(yīng)的電壓設(shè)置電路,并且這造成對(duì)芯片面積和功率損耗的負(fù)面影響。作為對(duì)策,使用ー種BM控制電壓Vbm0首先,如從圖8C可以理解的,通過(guò)在Ts/2之前施加BM快門,此時(shí)的高光溢出承受カ變?yōu)榻芓s/Tbm倍。然而,在BM快門之后出現(xiàn)的高光溢出量較大,并且不能獲得Ts/Tbm倍的效果。為了解決該問(wèn)題,可以在對(duì)應(yīng)的BM快門之后另外地施加BM快門。通過(guò)該重復(fù),將BM快門施加多次。這里,每次在BM快門期間的BM控制電壓Vbm變?yōu)楫?dāng)電荷產(chǎn)生單元32可以在最后一次的BM快門中保持“與飽和電荷量相對(duì)應(yīng)的電荷量”(BM電荷量Qbm)時(shí)的電壓。檢查可以在哪個(gè)定時(shí)執(zhí)行最后的BM快門(換句話說(shuō),如何確定BM控制電壓Vbm的設(shè)置值)。在執(zhí)行BM快門多次的情況下,可以以相等間隔施加BM快門。然而,由于電荷在BM快門之后保持在電荷產(chǎn)生單元32中,因此與已經(jīng)執(zhí)行完全快門的情況相比,電荷更早地達(dá)到飽和。相應(yīng)地,優(yōu)選地,不便得從電子快門后到BM快門一次所占的時(shí)間和此后的BM快門時(shí)間間隔TBm X彼此相等,而優(yōu)選地確定“Tbm_l < Tbm_x”。相應(yīng)地,x是等于或大于“2”且等于或小于“N-1”的正⑴整數(shù),Tbm_xi第(x-Ι)次BM快門和第x次BM快門之間的時(shí)間間隔。為了降低BM快門的總數(shù)量,優(yōu)選地BM電荷量Qbm較小。這意味著最終BM快門的定時(shí)早于Ts/2。然而,即使在該情況下,如可以從圖SC理解的,在最終BM快門之后出現(xiàn)的高光溢出量變大。相應(yīng)地,在整體平衡點(diǎn)上,以與BM快門一次相同的方式,可以優(yōu)選地將Ts/2設(shè)置為最終BM快門的定吋。然而,在可以增加BM快門的數(shù)量的情況下,可以將最終BM快門的定時(shí)設(shè)置為晚于Ts/2,并且BM電荷量Qbm可以大于Hs/2。在此情況下,從最終BM快門到完全傳輸所占的時(shí)間可以被縮短,并且因此可以降低高光溢出量。在圖10中概括并圖示了以上各點(diǎn)。在圖中,假設(shè)在電子快門之后直至電荷最初達(dá)到BM電荷量時(shí)所占的時(shí)間為Tx ( = Tbm_l),并且直至此后電荷達(dá)到飽和所占的時(shí)間為α ·Τχ。相應(yīng)地,在(1+α) ·Τχ( = Tbm_l)的時(shí)間施加第一次BM快門,而對(duì)于姆個(gè)α · Tx將BM快門施加M( = N-2)次。在此情況下,依據(jù)至第一次BM快門的直線可以由Hsバ1+α)來(lái)表示BM電荷量Qbm,并且依據(jù)直線Ls可以由{(1+ a ) +M · α } · Tx · Hs/Ts來(lái)表示BM電荷量 Qbm。由此,導(dǎo)出了(1+α) · {(1+ a ) +M · α} = Ts/Tx。例如,作為BM控制電壓Vbm,將飽和電荷量的大約一半設(shè)置為在電荷產(chǎn)生單元32中保持的電壓。如果BM快門的數(shù)量為一,則將BM快門設(shè)置于存儲(chǔ)時(shí)間的中間。此外,在增加BM快門的情況下,優(yōu)選地,増加BM快門以便確保作為從初始BM快門開始的時(shí)段的一半的快門時(shí)段。例如,圖IlA示出了 N = 3(M= I)的情況,即,提供兩個(gè)BM快門(抗高光溢出快門)的情況。圖IlB示出了 N = 4(M = 2)的情況,即,提供三個(gè)BM快門(抗高光溢出快門)的情況。由于在電荷產(chǎn)生單元32中剰余大約一半飽和電荷量時(shí)的電壓被設(shè)置為BM控制電壓Vbm,因此確定α = 1,其是依據(jù)Hsバ1+α) = Hs/2獲得的。從電子快門到第一次BM快門的BM快門間隔為2 ·Τχ,第一次和第二次之間(圖IlA和11Β)的BM快門間隔以及第二次和第三次(圖11Β)之間的BM快門間隔為Τχ。已知在第一次和第二次之間以及在第二次和第三次之間確保了直至初始BM快門的時(shí)段的一半的快門時(shí)段。〈垂直掃描單元〉·[第一示例]圖12是圖示垂直掃描單元14的第一示例的圖。根據(jù)第一示例,圖I所示的固態(tài)成像器件UCMOS圖像傳感器)對(duì)應(yīng)于滾動(dòng)快門(焦平面快門)成像,其通過(guò)對(duì)于每個(gè)像素行地逐行掃描像素陣列單元10的相應(yīng)單元像素3來(lái)執(zhí)行信號(hào)的復(fù)位。具體地,第一示例的垂直掃描單元14包括行選擇電路512、前選擇電路513、邏輯電路514、以及驅(qū)動(dòng)器電路515。行選擇電路512、前選擇電路513和邏輯電路514對(duì)應(yīng)于垂直地址設(shè)置単元14a,而驅(qū)動(dòng)器電路515對(duì)應(yīng)于垂直驅(qū)動(dòng)單元14b。行選擇電路512對(duì)應(yīng)于第一驅(qū)動(dòng)單元,由移位寄存器或地址解碼器等組成,并且在通信和定時(shí)控制単元20的控制下適當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生像素驅(qū)動(dòng)脈沖,諸如傳輸脈沖TR、復(fù)位脈沖RS和垂直選擇信號(hào)VSEL。行選擇電路512通過(guò)以在垂直方向(向上/向下方向)上的行為單位掃描電子快門行和讀出行來(lái)選擇像素陣列單元10中的相應(yīng)單元像素3,相對(duì)于電子快門行來(lái)執(zhí)行用于執(zhí)行各行的単元像素3的信號(hào)掃除的電子快門操作,以及相對(duì)于讀出行執(zhí)行各行的単元像素3的信號(hào)讀出操作。這里,盡管未示出,行選擇電路512被配置為具有讀出掃描系統(tǒng),用于在以行為單位逐行選擇并掃描單元像素3時(shí)讀取讀出行的相應(yīng)單元像素3的信號(hào);以及電子快門掃描系統(tǒng),用于在讀出掃描系統(tǒng)執(zhí)行讀出掃描之前在與快門速度相對(duì)應(yīng)的時(shí)間中相對(duì)于相同行(電子快門行)執(zhí)行電子快門操作。從電荷產(chǎn)生單元32的不必要電荷被通過(guò)電子快門掃描系統(tǒng)進(jìn)行的電子快門操作復(fù)位的定時(shí)到通過(guò)讀出掃描系統(tǒng)進(jìn)行的讀出掃描讀取了單元像素3的信號(hào)的定時(shí)的時(shí)段變?yōu)閱卧袼?中信號(hào)電荷的存儲(chǔ)時(shí)段(第一曝光時(shí)間)。也就是說(shuō),電子快門操作是復(fù)位(掃過(guò))在電荷產(chǎn)生単元32中存儲(chǔ)的信號(hào)電荷并且在復(fù)位之后開始重新存儲(chǔ)信號(hào)電荷的操作。前選擇電路513對(duì)應(yīng)于第二驅(qū)動(dòng)單元,由多個(gè)行選擇電路(例如,兩個(gè)行選擇電路513A和513B)組成,并且在行選擇電路512選擇性地掃描并讀取行之前以相等間隔選擇性地掃描多行(在該示例中,兩行)。行選擇電路513A和行選擇電路513B由移位寄存器、地址譯碼器等配置,在通信和定時(shí)控制単元20的控制下與行選擇電路512的選擇性掃描同歩,并且通過(guò)適當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生傳輸脈沖TR而以相等間隔選擇性地掃描在行選擇電路512選擇性地掃描的讀出行之前的兩行。在該選擇性掃描中,基于傳輸脈沖TR,在電荷產(chǎn)生單兀32中存儲(chǔ)的信號(hào)電荷被傳輸至浮動(dòng)擴(kuò)散38。在通信和定時(shí)控制單元20的控制下,邏輯電路514通過(guò)驅(qū)動(dòng)器電路515將傳輸脈沖TR、復(fù)位脈沖RS、以及垂直選擇信號(hào)VSEL(它們被輸出來(lái)從行選擇電路512以及前選擇電路513的行選擇電路513A和行選擇電路513B選擇行)供應(yīng)至像素陣列單元10的相應(yīng)控制行,并且將用于選擇傳輸脈沖TR的電壓值的信號(hào)提供至驅(qū)動(dòng)器電路515。驅(qū)動(dòng)器電路515與行選擇電路512執(zhí)行的選擇性掃描同歩,并且向単元像素3供應(yīng)用于使単元像素3的相應(yīng)晶體管(讀出選擇晶體管34、復(fù)位晶體管36、垂直選擇晶體管40)導(dǎo)通/截止的傳輸脈沖TR、復(fù)位脈沖RS、和垂直選擇信號(hào)VSEL。此外,驅(qū)動(dòng)器電路515與行選擇電路513A和行選擇電路513B執(zhí)行的選擇性掃描同歩,并且向単元像素3供應(yīng)相對(duì)于用于使讀出選擇晶體管34導(dǎo)通/截止的電壓的中間電壓(被描述為中間電壓)的傳輸 脈沖TR。也就是說(shuō),驅(qū)動(dòng)器電路515具有第一供電電壓控制單元、第二供電電壓控制單元、以及第三供電電壓控制單元的功能。在驅(qū)動(dòng)器電路515中,提供傳輸驅(qū)動(dòng)緩沖器BFl、復(fù)位驅(qū)動(dòng)緩沖器BF2、以及行選擇驅(qū)動(dòng)緩沖器BF3。[第二示例]圖13是圖示垂直掃描單元14的第二示例的圖。根據(jù)第二示例,圖I所示的固態(tài)成像器件UCMOS圖像傳感器)對(duì)應(yīng)于全局快門(用于所有像素的電子快門)成像,其對(duì)于像素陣列單元10的所有単元像素3在相同的定時(shí)執(zhí)行曝光。在全局快門中,不出現(xiàn)由卷簾快門引起的偽像(由于垂直掃描引起的電荷掃除)。具體地,根據(jù)第二示例的垂直掃描單元14配備有同時(shí)多行選擇電路551替代圖12的前選擇電路513,該同時(shí)多行選擇電路551用于同時(shí)選擇多行。此外,盡管未示出,為了支持全局快門,在固態(tài)成像器件I的光學(xué)前端處提供機(jī)械快門(下文中以“機(jī)械快門(mecha-shutter)簡(jiǎn)稱”)。其它配置基本上與根據(jù)第一示例的配置相同。即使在第二示例中,通過(guò)設(shè)置BM控制電壓Vbm并且施加BM快門,可以降低相對(duì)于理想信號(hào)的超額電荷,并且可以實(shí)現(xiàn)具有降低的高光溢出量的高質(zhì)量圖像傳感器。[第三示例]圖14是圖示垂直掃描單元14的第三示例的圖。根據(jù)第三示例的垂直掃描單元14除了配備有執(zhí)行典型的行選擇的行選擇電路512之外,還配備有圖12所示的前選擇電路513以及圖13所示的同時(shí)多行選擇電路551。其它配置基本上與根據(jù)第一示例的配置相同。如上所述,通過(guò)采用具有前選擇電路513和同時(shí)多行選擇電路551兩者的配置,變得可以切換并執(zhí)行支持焦平面快門的驅(qū)動(dòng)和支持全局快門的驅(qū)動(dòng)。當(dāng)然,即使在第三示例中,通過(guò)設(shè)置BM控制電壓Vbm并且施加BM快門,可以降低相對(duì)于理想信號(hào)的超額電荷,并且可以實(shí)現(xiàn)具有降低的高光溢出量的高質(zhì)量圖像傳感器。<像素驅(qū)動(dòng)電路>[第一示例三值+無(wú)共享]圖15A到I 是解釋用于使得傳輸脈沖TR能夠驅(qū)動(dòng)抗高光溢出中間電壓Vbm的傳輸驅(qū)動(dòng)緩沖器BFl的配置示例的圖。作為參考,圖15A和15B示出了對(duì)應(yīng)于典型的ニ值驅(qū)動(dòng)的用于像素復(fù)位脈沖RS的復(fù)位驅(qū)動(dòng)緩沖器BF2、以及用于垂直選擇脈沖VSEL的行選擇驅(qū)動(dòng)緩沖器BF3。圖15C示出了傳輸驅(qū)動(dòng)緩沖器BFl的配置示例,圖IOT是解釋傳輸驅(qū)動(dòng)緩沖器BFl的操作的真值表。第一示例是未采用像素共享結(jié)構(gòu)的情況的配置示例。 盡管未示出,從被安裝在固態(tài)成像器件I外部并且具有足夠低輸出阻抗的電源電路向傳輸驅(qū)動(dòng)緩沖器BF1、復(fù)位驅(qū)動(dòng)緩沖器BF2、和行選擇驅(qū)動(dòng)緩沖器BF3供應(yīng)三種類型的電壓,諸如正電壓側(cè)的電壓Vcc_H、用于抗高光溢出的中間電壓(BM控制電壓Vbm)、以及負(fù)電壓側(cè)的電壓VCC_L、以及參考地電壓(地=0V)。典型地,電壓Vcc_H等于電源電壓Vrd和単元像素3側(cè)的電源電壓Vdd (例如,近似3V),電壓Vcc_L等于參考電壓Vss (例如,近似-IV)。與ニ值輸出相關(guān),電壓Vcc_H對(duì)應(yīng)于H電平,地電壓GND對(duì)應(yīng)于L電平。如圖15A所示,復(fù)位驅(qū)動(dòng)緩沖器BF2包括反向器330和輸出緩沖器348,所述反向器330執(zhí)行由垂直地址設(shè)置単元14a產(chǎn)生的復(fù)位信號(hào)ctRS的邏輯求反。向輸出緩沖器348供應(yīng)規(guī)定H電平的電壓Vcc_H和規(guī)定L電平的地電壓GND。作為示例,輸出緩沖器348具有以下配置在電壓Vcc_H和地電壓GND之間串聯(lián)排列P溝道晶體管(P型晶體管)348H和η溝道晶體管(η型晶體管)348L。ρ型晶體管348Η的源極連接到電壓Vcc_H,η型晶體管 348L的源極連接到地電壓GND。ρ型晶體管348Η和η型晶體管348L的漏極共同連接,并且該連接點(diǎn)連接到像素復(fù)位脈沖RS的輸出端子。P型晶體管348Η和η型晶體管348L的柵極共同連接,并且向該連接點(diǎn)供應(yīng)反向器330的輸出(復(fù)位信號(hào)C^NRST)。整體上,ρ型晶體管348Η和η型晶體管348L被配置為CMOS反向器緩沖器,其基于從垂直地址設(shè)置單元14a供應(yīng)的ニ值復(fù)位信號(hào)ΦΙ 來(lái)輸出在電壓Vcc H和地電壓GND之間的用于ニ值驅(qū)動(dòng)的像素復(fù)位脈沖RS。例如,如果從垂直地址設(shè)置單元14a供應(yīng)的復(fù)位信號(hào)Φ RS為無(wú)效L,則η型晶體管348L導(dǎo)通并且ρ型晶體管348Η截止,由此像素復(fù)位脈沖RS變?yōu)樘幱谂c地電壓GND對(duì)應(yīng)的L電平。如果從垂直地址設(shè)置單元14a供應(yīng)的復(fù)位信號(hào)CtRS為有效H,則ρ型晶體管348H導(dǎo)通并且η型晶體管348L截止,由此像素復(fù)位脈沖RS變?yōu)樘幱谂c電壓Vcc_H對(duì)應(yīng)的H電平。如圖15B所示,以與復(fù)位驅(qū)動(dòng)緩沖器BF2相同的方式,行選擇驅(qū)動(dòng)緩沖器BF3包括反向器350和輸出緩沖器368,所述反向器350執(zhí)行由垂直地址設(shè)置単元14a產(chǎn)生的垂直選擇信號(hào)Φ VSEL的邏輯求反。向輸出緩沖器368供應(yīng)規(guī)定H電平的電壓Vcc_H和規(guī)定L電平的地電壓GND。作為示例,輸出緩沖器368具有以下配置在電壓Vcc_H和地電壓GND之間串聯(lián)排列P溝道晶體管(P型晶體管)368H和η溝道晶體管(η型晶體管)368L。ρ型晶體管368Η的源極連接到電壓Vcc_H,η型晶體管368L的源極連接到地電壓GND。ρ型晶體管368Η和η型晶體管368L的漏極共同連接,并且該連接點(diǎn)連接到垂直選擇脈沖VSEL的輸出端子。P型晶體管368Η和η型晶體管368L的柵極共同連接,并且向該連接點(diǎn)供應(yīng)反向器350的輸出(垂直選擇信號(hào)c^NVSEL)。整體上,ρ型晶體管368Η和η型晶體管368L被配置為CMOS反向器緩沖器,其基于從垂直地址設(shè)置單兀14a供應(yīng)的ニ值垂直選擇信號(hào)Φ VSEL來(lái)輸出在電壓Vcc H和地電壓GND之間的用于ニ值驅(qū)動(dòng)的垂直選擇脈沖VSEL。例如,如果從垂直地址設(shè)置單元14a供應(yīng)的垂直選擇信號(hào)Φ VSEL為無(wú)效L,則η型晶體管368L導(dǎo)通并且ρ型晶體管368Η截止,由此垂直選擇脈沖VSEL變?yōu)樘幱谂c地電壓GND對(duì)應(yīng)的L電平。此外,如果從垂直地址設(shè)置単元14a供應(yīng)的垂直選擇信號(hào)CtVSEL為有效H,則ρ型晶體管368Η導(dǎo)通并且η型晶體管368L截止,由此垂直選擇脈沖VSEL變?yōu)樘幱谂c電壓Vcc_H對(duì)應(yīng)的H電平。如圖15C所示,傳輸驅(qū)動(dòng)緩沖器BFl被配置為能夠基于從垂直地址設(shè)置単元14a供應(yīng)的ニ值傳輸信號(hào)ΦΤΙ 和BM快門信號(hào)ΦBM產(chǎn)生用于三值驅(qū)動(dòng)的傳輸脈沖TR。具體地,傳輸驅(qū)動(dòng)緩沖器BFl包括具有與反向器相似的配置的邏輯電路310和輸出緩沖器328以對(duì)應(yīng)于三值輸出。向輸出緩沖器328供應(yīng)三種類型的電壓,諸如正電壓側(cè)的電壓Vcc_H、BM控制電壓Vbm、以及負(fù)電壓側(cè)的電壓VCC_L。在像素信號(hào)讀出定時(shí),向邏輯電路310供應(yīng)有效的H(高)地址信號(hào)ADRS和有效的H(高)傳輸信號(hào)Φ TR,所述有效的H(高)地址信號(hào)ADRS指示從垂直地址設(shè)置単元14a給出了行選擇定吋。此外,在施加BM控制電壓Vbm的定時(shí),向邏輯電路310供應(yīng)BM快門信號(hào)ΦΒΜ。在圖I圖示的固態(tài)成像器件I的配置中,在向垂直掃描單元14的垂直驅(qū)動(dòng)單元14b供應(yīng)三種類型的電壓的狀態(tài)下,垂直地址設(shè)置単元14a基于來(lái)自通信和定時(shí)控制単元20的指令來(lái)確定讀出行的地址ADRS,并且使得指示對(duì)應(yīng)地址ADRS的地址信號(hào)(^ADRS輸入到邏輯電路310。此時(shí),向讀出行的讀出選擇晶體管34供應(yīng)ニ值(H電平和L電平)傳輸脈沖ΦΤΙ 和BM快門信號(hào)ΦΒΜ,在對(duì)應(yīng)于快門操作行和讀出操作行的時(shí)間點(diǎn)的ー個(gè)水平周期(IH)的預(yù)定定吋,驅(qū)動(dòng)讀出選擇晶體管34。作為示例,輸出緩沖器328包括ρ溝道晶體管(P型晶體管)和/或η溝道晶體管(η型晶體管)。具體地,兩個(gè)并聯(lián)排列的η型晶體管328ΒΜ和328L與ρ型晶體管328Η串聯(lián)排列。P型晶體管328Η的源極連接到電壓Vcc_H,n型晶體管328BM的源極連接到BM控制電壓Vbm,并且η型晶體管348L的源極連接到電壓Vcc_L。ρ型晶體管328Η、η型晶體管328ΒΜ和η型晶體管328L的漏極共同連接,并且該連接點(diǎn)連接到傳輸脈沖TR的輸出端子。從邏輯電路310,向ρ型晶體管328Η的柵極供應(yīng)有效的L(低)傳輸信號(hào)TRVD,向η型晶體管328ΒΜ的柵極供應(yīng)有效的H(高)傳輸信號(hào)TRBM,向η型晶體管328L的柵極供應(yīng)有效的H (高)傳輸信號(hào)TRVS。整體上,ρ型晶體管328Η和η型晶體管328L被配置為CMOS反向器緩沖器,其基于從垂直地址設(shè)置單元14a供應(yīng)的ニ值傳輸信號(hào)ΦΤΙ 來(lái)輸出在電壓Vcc_H和電壓Vcc_L之間的用于ニ值驅(qū)動(dòng)的傳輸脈沖TR。為此,基于一定條件,η型晶體管328ΒΜ可以將BM控制電壓Vbm設(shè)置為傳輸脈沖TR。邏輯電路310的操作如圖I 中的真值表所示。這里示出的對(duì)應(yīng)于傳輸驅(qū)動(dòng)緩沖器BFl的三值驅(qū)動(dòng)的配置示例僅僅是示例性的,并且可以采用各種修改示例。例如,原理上,盡管希望該配置忠實(shí)地反映圖KD所示的真值表,然而邏輯電路310可以依據(jù)柵極延遲之間的關(guān)系進(jìn)行轉(zhuǎn)換定時(shí)的比特移位,使得不存在相應(yīng)的晶體管共同導(dǎo)通的時(shí)段,從而避免出現(xiàn)由P型晶體管328Η、η型晶體管328ΒΜ、和η型晶體管328L中的兩個(gè)或三個(gè)晶體管同時(shí)導(dǎo)通引起的貫穿電流。[修改示例I]盡管第一示例示出了利用ー個(gè)BM控制電壓Vbm執(zhí)行三值驅(qū)動(dòng)的情況,但是在増加BM控制電壓Vbm的數(shù)量的情況下,系統(tǒng)可以被提供用于BM控制電壓Vbm的每個(gè)η型晶體管328ΒΜ。[修改示例2]
      盡管第一示例示出了利用ー個(gè)BM控制電壓Vbm執(zhí)行三值驅(qū)動(dòng)的情況,然而通過(guò)替代給出清楚的BM控制電壓Vbm而使傳輸門處于浮動(dòng)狀態(tài),可以獲得抗高光溢出效果。作為與此情況相對(duì)應(yīng)的傳輸驅(qū)動(dòng)緩沖器BFl的配置,例如,可以移除用于設(shè)置BM控制電壓Vbm的η型晶體管328ΒΜ,并且可以在輸出緩沖器328的后端安裝其上裝配了禁止端子的緩沖器。已經(jīng)輸入到η型晶體管328ΒΜ的柵極的傳輸信號(hào)TRBM被供應(yīng)至該禁止端子。當(dāng)該禁止端子(傳輸信號(hào)TRBM)處于L電平時(shí),緩沖器從輸出端子輸出輸入端子狀態(tài)(S卩,輸出緩沖器的輸出邏輯),而當(dāng)該禁止端子處于H電平吋,緩沖器使得其輸出端子處于開路狀態(tài)。由此,在施加BM快門時(shí),傳輸門可以處于浮動(dòng)狀態(tài)?!淳唧w施加示例〉接下來(lái),將描述具體施加示例。
      [實(shí)施例I]圖16Α到16C是圖示根據(jù)實(shí)施例I的像素驅(qū)動(dòng)方法的圖。實(shí)施例I是在用于抗高光溢出的傳輸門電壓被設(shè)置為BM控制電壓Vbm并且處于BM控制電壓Vbm被施加一次的形式的情況下的最基本方案。電子快門可以在傳輸門(讀出選擇晶體管34)導(dǎo)通并且然后截止之后使復(fù)位門(復(fù)位晶體管36)導(dǎo)通,或者可以使傳輸門(讀出選擇晶體管34)和復(fù)位門(復(fù)位晶體管36) —起導(dǎo)通。圖中示出了后者。如圖16Α所圖示的,將電荷產(chǎn)生單元32可以保持與飽和電荷量Hs的一半相對(duì)應(yīng)的電荷量(Hs/2)時(shí)的電壓設(shè)置為BM控制電壓Vbm。在入射光較弱的情況下在存儲(chǔ)時(shí)間Ts處未達(dá)到飽和電荷量Hs的未飽和像素中,在執(zhí)行完全傳輸時(shí),可以適當(dāng)?shù)刈x出與對(duì)應(yīng)的未飽和像素的存儲(chǔ)電荷量Qs相對(duì)應(yīng)的信號(hào),而不受BM快門的影響。另ー方面,在入射光較強(qiáng)的情況下在存儲(chǔ)時(shí)間Ts/2處達(dá)到飽和電荷量Hs的飽和像素中,通過(guò)BM快門降低高光溢出量,并且在執(zhí)行完全傳輸時(shí)可以讀取與飽和電荷量Hs相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。另外,在執(zhí)行完全傳輸時(shí),對(duì)于通過(guò)緊接在之前復(fù)位浮動(dòng)擴(kuò)散38而讀取的復(fù)位電平,執(zhí)行CDS處理。這里,圖16B所示的定時(shí)示例處于以下形式在BM快門時(shí)不讀取與被釋放到浮動(dòng)擴(kuò)散38的電荷量相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。盡管在由圖中的實(shí)線指示的示例中,在BM快門時(shí)不執(zhí)行復(fù)位,但是可以使用處于有效H的復(fù)位信號(hào)RS (如虛線所指示的)通過(guò)復(fù)位晶體管36復(fù)位浮動(dòng)擴(kuò)散38。該復(fù)位操作不引起信號(hào)讀出,并且由此可以在BM快門的同時(shí)執(zhí)行(圖中示出該狀態(tài))。另ー方面,圖16C所示的定時(shí)示例處于以下形式在BM快門時(shí)讀取與被釋放到浮動(dòng)擴(kuò)散38的電荷量相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。此時(shí),對(duì)于通過(guò)緊接在之前復(fù)位浮動(dòng)擴(kuò)散38而讀取的復(fù)位電平,執(zhí)行CDS處理。讀取BM快門時(shí)的信號(hào),由此可以通過(guò)信號(hào)合成來(lái)擴(kuò)展動(dòng)態(tài)范圍。[實(shí)施例2]圖17A到17C是圖示根據(jù)實(shí)施例2的像素驅(qū)動(dòng)方法的圖。實(shí)施例2是以下形式BM快門被施加多次,相應(yīng)的BM快門時(shí)BM控制電壓Vbm的彼此相同。圖中示出了以下情況在電荷產(chǎn)生單元32可以保持與飽和電荷量Hs的一半相對(duì)應(yīng)的電荷量(Hs/2)時(shí)的電壓設(shè)置為BM控制電壓Vbm,并且將BM快門施加三次。如圖17A所示,在入射光較弱的情況下在存儲(chǔ)時(shí)間Ts處未達(dá)到飽和電荷量Hs的未飽和像素中,在執(zhí)行完全傳輸時(shí),可以適當(dāng)?shù)刈x出與對(duì)應(yīng)的未飽和像素的存儲(chǔ)電荷量Qs相對(duì)應(yīng)的信號(hào),而不受BM快門的影響。另ー方面,在入射光較強(qiáng)的情況下在存儲(chǔ)時(shí)間Ts/4處達(dá)到飽和電荷量Hs的飽和像素中,通過(guò)BM快門降低高光溢出量,并且在執(zhí)行完全傳輸時(shí)可以讀取與飽和電荷量Hs相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。另外,在電子快門和第一次BM快門之間的時(shí)間間隔為Ts/4,在第一次和第二次BM快門以及在第二次和第三次BM快門之間的時(shí)間間隔為Ts/8,它們具有2 I的關(guān)系。也就是說(shuō),増加兩次BM快門,從而確??扉T時(shí)間高達(dá)第一次BM快門的一半。這里,圖17B所示的定時(shí)示例是以下形式在BM快門時(shí)不讀取與被釋放到浮動(dòng)擴(kuò)散38的電荷量相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。盡管在由圖中的實(shí)線指示的示例中,在BM快門時(shí)不執(zhí)行復(fù)位,但是可以使用處于有效H的復(fù)位信號(hào)RS(如虛線所指示的)通過(guò)復(fù)位晶體管36復(fù)位浮動(dòng)擴(kuò)散38。由于在被釋放到浮動(dòng)擴(kuò)散38的次數(shù)較大并且入射光較強(qiáng)時(shí)關(guān)心浮動(dòng)擴(kuò)散38過(guò)溢,因此優(yōu)選地施加復(fù)位。另ー方面,圖17C所示的定時(shí)示例是以下形式在BM快門時(shí)讀取與被釋放到浮動(dòng)擴(kuò)散38的電荷量相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。讀取BM快門時(shí)的信號(hào),由此可以在信號(hào)合成中擴(kuò)展動(dòng)態(tài)范圍。另外,復(fù)位操作伴隨在此時(shí)讀取信號(hào),并且由此不關(guān)注浮動(dòng)擴(kuò)散38過(guò)溢。

      [實(shí)施例3]圖18是圖示根據(jù)實(shí)施例3的像素驅(qū)動(dòng)方法的圖。實(shí)施例3具有以下特征通過(guò)在使用中間電壓讀出來(lái)擴(kuò)展動(dòng)態(tài)范圍的方案中施加BM快門,以降低高光溢出。作為使用中間電壓讀出來(lái)擴(kuò)展動(dòng)態(tài)范圍的方案,使用在JP-A-2008-99158中公開的技術(shù)。在相同公布所公開的技術(shù)中,可以通過(guò)中間電壓快門(使用第二控制電壓的中間快門)和中間電壓讀出(讀出此時(shí)的信號(hào))來(lái)獲取存儲(chǔ)了短時(shí)間(存儲(chǔ)時(shí)間T)的數(shù)據(jù),以便擴(kuò)展動(dòng)態(tài)范圍,并且通過(guò)與存儲(chǔ)了長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)進(jìn)行合成可以獲得具有寬動(dòng)態(tài)范圍的圖像。另外,為了防止中間電壓快門的不均一性,増加了確保與存儲(chǔ)時(shí)間相同的時(shí)間的中間快門(雙快門,其中一起使用使用第三控制電壓的中間快門和使用第二控制電壓的中間快門)。優(yōu)選地,在中間讀出操作期間施加的中間電壓(第二控制電壓)與預(yù)先施加以便抑制讀出選擇晶體管34(傳輸門)的閾值的不均一性的中間電壓(第三控制電壓)相同。另夕卜,對(duì)于第二控制電壓的每一次施加(在考慮多次的情況下,也使用術(shù)語(yǔ)“每一次”),優(yōu)選地將第三控制電壓執(zhí)行多次。優(yōu)選地,在具有相同電壓值的中間電壓被供應(yīng)多次時(shí)的時(shí)間間隔彼此相同。在該技術(shù)中,如果要增加BM快門,則在使用第三控制電壓的中間快門之前增加BM快門。另外,即使此時(shí)作為條件要增加BM快門,也僅當(dāng)在完全快門(使用第一控制電壓的完全傳輸)和中間快門(使用第二控制電壓或第三控制電壓的中間快門)之間確保等于或多于短存儲(chǔ)時(shí)間的間隔時(shí)才增加BM快門。這是因?yàn)榉乐笲M快門影響用于動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)展的中間電壓快門的效果。圖18示出了增加BM快門的示例。另タ卜,圖中示出了將BM快門施加兩次(S卩,N=3)的情況。增加第二次BM快門從而確保與直至BM快門的初始快門的時(shí)段的一半相對(duì)應(yīng)的快門時(shí)段,由此降低高光溢出量。在BM快門的間隔α和短時(shí)間存儲(chǔ)的存儲(chǔ)時(shí)間T之間的關(guān)系為α > T時(shí),増加BM快門,由此防止高光溢出,而不影響用于動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)展的中間電壓快門的效果??梢詫?shí)現(xiàn)獲得具有少高光溢出和高質(zhì)量的圖像,而不影響用于通過(guò)中間讀出進(jìn)行動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)展的中間電壓快門和信號(hào)讀出。[實(shí)施例3的修改示例]盡管在實(shí)施例3中第二控制電壓和第三控制電壓彼此相同,但這不是必須的。可以將第二控制電壓的施加和讀出執(zhí)行多次。對(duì)于第二控制信號(hào)的每次施加,可以將第三控制電壓僅施加一次。即使具有相同電壓值的中間電壓被供應(yīng)多次時(shí)的時(shí)間間隔不彼此相同,也可以實(shí)現(xiàn)抑制與其對(duì)應(yīng)的閾值的不均一性的效果。在施加第二控制電壓之前,可以不施加第三控制電壓。然而,在此情況下,不能實(shí)現(xiàn)根據(jù)施加第三控制電壓所得到的效果。[實(shí)施例4]圖19是圖示實(shí)施例4的圖。實(shí)施例4是將本公開應(yīng)用于作為物理信息獲取裝置的示例的成像裝置的情況。成像裝置被應(yīng)用于數(shù)字照相機(jī)、攝像機(jī)等,并且非常適合于被用作其成像裝置(圖像輸入設(shè)備)。這里,成像裝置指示照相機(jī)模塊和照相機(jī)系統(tǒng),諸如在其上安裝了照相機(jī)模塊的數(shù)字照相機(jī)或攝像機(jī),照相機(jī)模塊(例如,在諸如便攜式電話之類的電子設(shè)施上安裝并使用)包括固態(tài)成像器件作為成像裝置、在固態(tài)成像器件的成像表面(感光表面)上形成對(duì)象的圖像光的光學(xué)系統(tǒng)、以及固態(tài)成像器件的信號(hào)處理電路,但是這些僅僅是示例,成像裝置不限于這樣的形式。成像裝置600包括攝影光學(xué)系統(tǒng)602、光學(xué)低通濾波器604、成像単元610 、驅(qū)動(dòng)控制単元620、成像信號(hào)處理單元630、顯示單元660、以及數(shù)據(jù)記錄単元690。攝影光學(xué)系統(tǒng)602主要由成像鏡頭構(gòu)成,并且通過(guò)將攜帶對(duì)象Z的圖像的光L引導(dǎo)到成像單元來(lái)形成圖像。成像単元610包括濾色器組612和固態(tài)成像器件614(圖像傳感器)。驅(qū)動(dòng)控制単元620驅(qū)動(dòng)固態(tài)成像器件614。通過(guò)攝影光學(xué)系統(tǒng)602,對(duì)象Z在固態(tài)成像器件614上形成其圖像。固態(tài)成像器件614具有存儲(chǔ)成像電荷的第一電荷存儲(chǔ)單元(可見光帶的檢測(cè)單元,對(duì)應(yīng)于C2、C3和C4)、和第二電荷存儲(chǔ)單元(紅外光帶的檢測(cè)單元,對(duì)應(yīng)于Cl)。因此,固態(tài)成像器件614還可以根據(jù)攜帶對(duì)象Z的圖像的紅外光獲取信號(hào)。成像單元610的固態(tài)成像器件614是包括以ニ維矩陣形狀形成的光電轉(zhuǎn)換像素組的成像器件。固態(tài)成像器件614使用CXD型(C⑶圖像傳感器)替代CMOS型。盡管上面的描述中已經(jīng)描述了 CMOS型固態(tài)成像器件I (CMOS圖像傳感器),但上述的關(guān)于BM快門的技術(shù)不限于CMOS圖像傳感器并且也可應(yīng)用于由CCD圖像傳感器表示的電荷傳輸型固態(tài)成像器件,這是因?yàn)樵摷夹g(shù)涉及整體放大型固態(tài)成像器件和從光電轉(zhuǎn)換器件讀出信號(hào)電荷。圖中示出了將本公開應(yīng)用于CXD型固態(tài)成像器件614的情況。在CXD圖像傳感器中,在作為光電轉(zhuǎn)換器件的光電ニ極管682(感光部分)中執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換,其中存儲(chǔ)的信號(hào)電荷被傳輸門684 (讀出門)傳輸?shù)酱怪盋CD 688 (垂直傳輸部分)并且通過(guò)垂直CCD 688進(jìn)行的垂直傳輸被讀取。在CCD圖像傳感器中,將上述的BM控制電壓Vbm施加到傳輸門684作為控制電壓,由此可以控制被傳輸?shù)酱怪?XD 688的電子量。例如,由于在入射光較弱時(shí)經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換的電子量較小,因此即使將BM控制電壓Vbm施加到傳輸門684,在光電ニ極管682中存儲(chǔ)的電子也不超過(guò)傳輸門684的下電勢(shì)(lower potential)并且被保持在光電ニ極管682中。另ー方面,由于在入射光較強(qiáng)時(shí)經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換的電子量較大,因此如果將BM控制電壓Vbm施加到傳輸門684,在光電ニ極管682中存儲(chǔ)的電子超過(guò)傳輸門684的下電勢(shì)并且可以被部分傳輸?shù)酱怪盋CD 688。另外,可以向其施加中間電壓快門(使用第二控制電壓的中間快門)和用于讀出此時(shí)的信號(hào)的中間電壓讀出。由于在入射光較強(qiáng)時(shí)經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換的電子量較大,因此如果將中間電壓(第二控制電壓)施加到傳輸門684,在光電ニ極管682中存儲(chǔ)的電子超過(guò)傳輸門684的下電勢(shì)并且可以被部分傳輸?shù)酱怪盋⑶688。因此,在與CMOS圖像傳感器的情況的實(shí)施例3中相同的定時(shí)處施加中間電壓(第三控制電壓或第二控制電壓),由此以與CMOS圖像傳感器的情況相同的方式,在低光強(qiáng)度時(shí)保持信號(hào)電荷的狀態(tài)下,可以通過(guò)在高光強(qiáng)度時(shí)將中間電壓施加到傳輸門684來(lái)經(jīng)過(guò)中間傳輸獲取信號(hào)。 成像信號(hào)處理單兀630處理從固態(tài)成像器件614輸出的成像信號(hào)SV (可見光分量)。光學(xué)低通濾波器604被用來(lái)阻擋等于或高于奈奎斯特頻率的高頻分量以便防止混疊失真。如通過(guò)圖中的虛線所表示的,可以將光學(xué)低通濾波器604與濾光器単元605 —起提供,以便抑制除了可見光分量之外的不必要的分量(例如,長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)的紅外分量、短波長(zhǎng)側(cè)的紫外分量等)。例如,典型地將紅外截止濾光器提供為濾光器単元605,這于通用成像器件中的相同。濾光器単元605和濾色器組612是成像光學(xué)系統(tǒng)中具有光過(guò)濾特性的光學(xué)元件的示例。從固態(tài)成像器件614的成像表面產(chǎn)生攜帶對(duì)象Z的圖像的根據(jù)紅外光IR的電荷或根據(jù)可見光VL的電荷。利用從系統(tǒng)控制電路(未示出)輸出至驅(qū)動(dòng)控制単元620的用于傳感器驅(qū)動(dòng)的脈沖信號(hào),來(lái)控制諸如電荷存儲(chǔ)操作或電荷讀出操作之類的操作。從固態(tài)成像器件614讀取的電荷信號(hào),S卩,攜帯紅外光圖像的紅外光成像信號(hào)SIR和攜帯可見光圖像的可見光成像信號(hào)SVL,被發(fā)送到成像信號(hào)處理單元630并且經(jīng)過(guò)預(yù)定信號(hào)處理。成像信號(hào)處理單元630處理從固態(tài)成像器件614輸出的成像信號(hào)SIR(紅外光分量)和成像信號(hào)SVL (可見光分量)。利用從系統(tǒng)控制電路(未示出)輸出至驅(qū)動(dòng)控制単元620的用于傳感器驅(qū)動(dòng)的脈沖信號(hào),來(lái)控制諸如電荷存儲(chǔ)操作或電荷讀出操作之類的操作。從固態(tài)成像器件614讀取的電荷信號(hào),即,攜帯可見光圖像的可見光成像信號(hào)SVL,被發(fā)送到成像信號(hào)處理單元630并且經(jīng)過(guò)預(yù)定信號(hào)處理。例如,成像信號(hào)處理單元630包括預(yù)處理部分632、AD轉(zhuǎn)換部分634、像素信號(hào)校正處理部分636、幀存儲(chǔ)器638、接ロ部分639、以及圖像信號(hào)處理部分640。預(yù)處理部分632對(duì)于從固態(tài)成像器件614輸出的傳感器輸出信號(hào)(可見光成像信號(hào)SVL和紅外光成像信號(hào)SIR)執(zhí)行諸如黒色電平調(diào)整、增益調(diào)整或伽馬校正之類的預(yù)處理。AD轉(zhuǎn)換部分634將從預(yù)處理部分632輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。像素信號(hào)校正處理部分636校正在攝影光學(xué)系統(tǒng)602中出現(xiàn)的陰影或者固態(tài)成像器件614的像素缺陷。從固態(tài)成像器件614輸出的圖像信號(hào)被預(yù)處理部分632放大,被AD轉(zhuǎn)換部分634轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),經(jīng)過(guò)諸如由像素信號(hào)校正處理部分636進(jìn)行的加陰影之類的校正,并且存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器638中。響應(yīng)于來(lái)自圖像信號(hào)處理部分640的請(qǐng)求,幀存儲(chǔ)器638中的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由接ロ部分639輸出。取決于濾色器Cl到C4的排列圖案(鑲嵌(mosaic)圖案),圖像信號(hào)處理部分640基于對(duì)于每個(gè)像素以不同顔色和靈敏度對(duì)該對(duì)象Z進(jìn)行成像的信息,來(lái)執(zhí)行預(yù)定義的信號(hào)處理。例如,通過(guò)對(duì)正常圖像或紅外光圖像執(zhí)行高敏感度處理、或者基于從特定波長(zhǎng)分量的光導(dǎo)出的圖像信息,來(lái)測(cè)量對(duì)象距離或者檢測(cè)物體。例如,使用通過(guò)測(cè)量被施加到對(duì)象Z的光的反射光的行進(jìn)時(shí)間測(cè)量方法來(lái)測(cè)量行進(jìn)時(shí)間(TOF),基于行進(jìn)時(shí)間來(lái)測(cè)量至對(duì)象Z的距離或者獲得對(duì)象Z的三維圖像。顯示單元660包括顯示器件,例如IXD (液晶顯示器)、有機(jī)EL等,并且顯示與從驅(qū)動(dòng)控制單元620輸入的視頻信號(hào)相對(duì)應(yīng)的圖像。數(shù)據(jù)記錄單元690具有CODEC(編碼/解碼或者壓縮/解壓縮的縮寫),將從驅(qū)動(dòng)控制単元620或顯示單元660供應(yīng)的圖像信息記錄在存儲(chǔ)器(記錄介質(zhì))(諸如存儲(chǔ)圖像信號(hào)的快閃存儲(chǔ)器)中,讀取圖像信息以解碼,并且將解碼信息供應(yīng)至驅(qū)動(dòng)控制單元620或顯示單元660。成像裝置600被提供為用于執(zhí)行“成像”的電子設(shè)施,諸如例如,照相機(jī)或具有成像功能的便攜式裝置?!俺上瘛辈粌H包括使用典型照相機(jī)以攝影方式進(jìn)行的圖像捕獲,而且還包括在物理量分布檢測(cè)半導(dǎo)體設(shè)備或物理信息獲取設(shè)備(物理量分布檢測(cè)設(shè)備)中使用壓力作為物理量分布來(lái)進(jìn)行的指紋檢測(cè)或圖像信息獲取,諸如廣義上的觸摸面板。上述的BM快門功能也可以被應(yīng)用于具有這樣的配置的成像裝置600,由此可以在降低了高光溢出量的情況下實(shí)現(xiàn)高圖像質(zhì)量的傳感器。通過(guò)應(yīng)用實(shí)施例3,可以在不影響中間快門和使用中間讀出的用于動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)展的信號(hào)讀出的情況下,獲取具有少高光溢出和高圖像質(zhì)量的信號(hào)。[實(shí)施例5]
      圖20A和20B是圖示實(shí)施例5的圖。實(shí)施例5是將本公開應(yīng)用于線性傳感器的情況。盡管已經(jīng)關(guān)注于CMOS型或CCD型固態(tài)成像器件(其作為實(shí)施例中所謂的區(qū)域傳感器的示例)進(jìn)行了描述,但是本公開中提出的BM快門技術(shù)的應(yīng)用范圍不限于此。例如,如圖20A和20B所示,CCD型固態(tài)成像器件可以是線性傳感器。在圖20A所示的第一示例中,電荷檢測(cè)部分被線性地布置為兩行,換句話說(shuō),器件部分被提供為兩行。對(duì)于姆列提供電荷傳輸部分,提供傳輸寄存器Reg以便對(duì)應(yīng)于姆行的電荷傳輸部分的姆個(gè)電荷檢測(cè)部分。在電荷傳輸部分和傳輸寄存器Reg之間插入傳輸門。最后級(jí)的傳輸寄存器Reg被稱為最后寄存器LReg。最后寄存器LReg經(jīng)由讀出門ROG連接到電荷-電信號(hào)轉(zhuǎn)換部分的浮動(dòng)擴(kuò)散FD。另外,將超額電荷掃除部分提供為一列以便與電荷傳輸部分并列布置,一列中的超額電荷掃除部分被兩列中的電荷傳輸部分共同使用。具體地,對(duì)于每個(gè)設(shè)備部分提供過(guò)溢勢(shì)魚(barrier),并且在與兩列對(duì)應(yīng)的過(guò)溢勢(shì)魚之間插入過(guò)溢漏極(drain)。在圖20B所示的第二示例中,電荷檢測(cè)部分被線性地布置為一行,換句話說(shuō),器件部分被提供為一行。提供傳輸寄存器Reg以便對(duì)應(yīng)于電荷傳輸部分的姆個(gè)電荷檢測(cè)部分。最后級(jí)的傳輸寄存器Reg被稱為最后寄存器LReg。最后寄存器LReg經(jīng)由讀出門ROG連接到電荷-電信號(hào)轉(zhuǎn)換部分的浮動(dòng)擴(kuò)散FD。另外,提供超額電荷掃除部分以便與電荷傳輸部分并列布置。在第一示例和第二示例兩者中,通過(guò)對(duì)在電荷檢測(cè)部分和傳輸寄存器Reg之間的傳輸門應(yīng)用上述的BM快門功能,可以捕獲具有少高光溢出量和高圖像質(zhì)量的圖像,并且可以在不影響中間快門和使用中間讀出的用于動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)展的信號(hào)讀出的情況下獲取具有少高光溢出量和高圖像質(zhì)量的圖像。[實(shí)施例6]圖21A到21D是圖示實(shí)施例6的圖。實(shí)施例6是關(guān)于在其上安裝了具有上述BM快門功能的成像裝置的其它電子設(shè)施的情況。例如,圖21A是圖示電子設(shè)施700為數(shù)字照相機(jī)712的情況下的外觀示例的圖。數(shù)字照相機(jī)712包括顯示模塊714、控制開關(guān)716、快門按鈕717等。固態(tài)成像器件(未示出)安裝在數(shù)字照相機(jī)712上,通過(guò)向其應(yīng)用固態(tài)成像器件I或成像裝置600的上述BM快門功能可以捕獲具有少高光溢出和高圖像質(zhì)量的圖像。另外,可以在不影響中間快門和使用中間讀出的用于動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)展的信號(hào)讀出的情況下獲取具有少高光溢出和高圖像質(zhì)量的圖像。圖2IB是圖示電子設(shè)施700為攝像機(jī)722的情況下的外觀示例的圖。攝像機(jī)722具有被提供在主體723的前部并且對(duì)對(duì)象進(jìn)行成像的成像鏡頭725、顯示模塊724、攝像開始/停止開關(guān)726等。固態(tài)成像器件(未示出)安裝在攝像機(jī)722上,通過(guò)向其應(yīng)用上述BM快門功能可以捕獲具有少高光溢出和高圖像質(zhì)量的圖像。另外,可以在不影響中間快門和使用中間讀出的用于動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)展的信號(hào)讀出的情況下獲取具有少高光溢出和高圖像質(zhì)量的圖像。圖2IC是圖示電子設(shè)施700為便攜式電話732的情況下的外觀示例的圖。便攜式電話732是折疊型的,并且包括上蓋733a、下蓋733b、顯示模塊734a、副顯示器734b、照相 機(jī)735、連接部分736 (在該示例中的折葉部分)、畫面燈737等等。對(duì)便攜式電話732的照相機(jī)735應(yīng)用固態(tài)成像器件I或成像裝置8的用于RTS噪聲抑制處理或多個(gè)附加AD轉(zhuǎn)換處理的上述結(jié)構(gòu)。此外,存儲(chǔ)器卡738可附接到便攜式電話732或者可從便攜式電話732移除,并且應(yīng)用上述實(shí)施例的用于RTS噪聲抑制處理的結(jié)構(gòu)以便從存儲(chǔ)器卡738中讀出數(shù)據(jù)。圖2ID是圖示電子設(shè)施700為計(jì)算機(jī)742的情況下的外觀示例的圖。計(jì)算機(jī)742包括下蓋743a、上蓋743b、顯示模塊744、網(wǎng)絡(luò)照相機(jī)745、鍵盤746等。另外,通過(guò)向計(jì)算機(jī)742的網(wǎng)絡(luò)照相機(jī)745應(yīng)用上述BM快門功能,可以捕獲具有少高光溢出量和高圖像質(zhì)量的圖像,并且可以在不影響中間快門和使用中間讀出的用于動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)展的信號(hào)讀出的情況下獲取具有少高光溢出和高圖像質(zhì)量的圖像。盡管已經(jīng)參考實(shí)施例描述了本說(shuō)明書中公開的技術(shù),但是所附權(quán)利要求中敘述的內(nèi)容的技術(shù)范圍不限于實(shí)施例中公開的范圍。在不偏離本說(shuō)明書中公開的技術(shù)的精神的情況下,向?qū)嵤├砑痈鞣N修改或變型,并且這樣的添加了修改或變型的形式也被包括在本說(shuō)明書中公開的技術(shù)的技術(shù)范圍中。上述實(shí)施例不限制與所附權(quán)利要求有關(guān)的技術(shù),并且實(shí)施例中描述的特征的所有組合不是解決本說(shuō)明書中公開的技術(shù)所針對(duì)的問(wèn)題的解決方法所必須的。上述實(shí)施例包括相應(yīng)步驟中的技術(shù),并且通過(guò)多種構(gòu)成要件的適當(dāng)組合可以提取各種技木。只要可以實(shí)現(xiàn)與在本說(shuō)明書中公開的技術(shù)所針對(duì)的問(wèn)題相對(duì)應(yīng)的效果,即使從實(shí)施例中示出的所有構(gòu)成元件中移除若干構(gòu)成要件,移除了若干構(gòu)成要件的配置也可以被提取為在本說(shuō)明書中公開的技術(shù)。例如,除了全元件模式(其需要用于其中布置了單元構(gòu)成元件的器件部分(具體地,其中單元構(gòu)成元件被布置為矩陣的元件陣列部分)的所有單元構(gòu)成元件的信息)之外,存在稀疏(thinning-out)模式(其中需要用于處于預(yù)定間隔的單元構(gòu)成元件的信息)、或切除(excision)模式(其中需要用于規(guī)定區(qū)域中單元構(gòu)成元件的信息),即,其中需要用于一部分單元構(gòu)成元件的信息的模式(被稱為元件選擇模式)。另外,可以使用以下方法(所謂的列讀取方法),其中,在從元件陣列部分(其中單元構(gòu)成元件被排列為矩陣)的每個(gè)單元構(gòu)成元件讀取信號(hào)時(shí),在相同時(shí)間訪問(wèn)與一行相對(duì)應(yīng)的單元構(gòu)成元件,并且利用行單元來(lái)讀出信號(hào)。元件選擇模式和列讀取方法被一起使用的情況被稱為列選擇模式。例如,在JP-A-2001-298748或者JP-A-2007-142738中公開了與列讀取方法或列選擇模式相關(guān)的技術(shù)。在執(zhí)行“元件選擇模式”的情況下,如果不驅(qū)動(dòng)未被讀取的單元構(gòu)成元件,則考慮電荷可能被過(guò)量存儲(chǔ),并且圍繞未被讀取的單元構(gòu)成元件出現(xiàn)高光溢出現(xiàn)現(xiàn)象。作為應(yīng)對(duì)該情況的對(duì)策,可以采用上述的抗高光溢出快門技木。本公開包含與2011年3月16日在日本專利局提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng)JP2011-057724中公開的主題相關(guān)的主題,通過(guò)引用將其全部?jī)?nèi)容并入于此。 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解,取決于設(shè)計(jì)需求和其它因素可能出現(xiàn)各種修改、組合、子組合和變更,只要它們?cè)谒綑?quán)利要求或其等同物的范圍內(nèi)即可。
      權(quán)利要求
      1.一種固態(tài)成像器件,包括 器件部分,其中沿著預(yù)定方向排列單元構(gòu)成元件,姆個(gè)單元構(gòu)成元件包括檢測(cè)基于物理信息改變而產(chǎn)生的電荷的電荷檢測(cè)單元、和傳輸該電荷檢測(cè)單元所檢測(cè)的信號(hào)電荷的傳輸單元;以及 供電電壓控制部分,其能夠通過(guò)向傳輸單兀供應(yīng)用于抑制高光溢出的控制電壓來(lái)傳輸該電荷檢測(cè)單元所檢測(cè)的電荷的一部分、并且能夠通過(guò)向傳輸單元供應(yīng)與用于抑制高光溢出的所述控制電壓不同的第一控制電壓來(lái)傳輸該電荷檢測(cè)單元所檢測(cè)的信號(hào)電荷。
      2.如權(quán)利要求I所述的固態(tài)成像器件,其中,在規(guī)定電荷檢測(cè)時(shí)間內(nèi)物理信息的改變量超過(guò)電荷檢測(cè)單元的飽和電荷量的情況下,當(dāng)向傳輸單元供應(yīng)用于抑制高光溢出的控制電壓時(shí),傳輸該電荷檢測(cè)單兀所檢測(cè)的電荷的一部分。
      3.如權(quán)利要求I所述的固態(tài)成像器件,其中,用于抑制高光溢出的控制電壓是在向傳輸單元供應(yīng)用于抑制高光溢出的控制電壓時(shí)電荷檢測(cè)單元可以保持與電荷檢測(cè)單元的飽和電荷量相對(duì)應(yīng)的電荷量時(shí)的電壓。
      4.如權(quán)利要求I所述的固態(tài)成像器件,其中,供電電壓控制部分向傳輸單元供應(yīng)用于抑制高光溢出的控制電壓一次。
      5.如權(quán)利要求4所述的固態(tài)成像器件,其中,用于抑制高光溢出的控制電壓是在向傳輸單元供應(yīng)用于抑制高光溢出的控制電壓時(shí)電荷檢測(cè)單元可以保持與電荷檢測(cè)單元的飽和電荷量相對(duì)應(yīng)的電荷量時(shí)的電壓。
      6.如權(quán)利要求4所述的固態(tài)成像器件,其中,在假設(shè)從通過(guò)電荷檢測(cè)單元開始進(jìn)行電荷檢測(cè)到向傳輸單元供應(yīng)用于抑制高光溢出的控制電壓所占的時(shí)間為Tbm、并且電荷量在存儲(chǔ)時(shí)間Ts處達(dá)到電荷檢測(cè)單元的飽和電荷量Hs的情況下,供電電壓控制部分將用于抑制高光溢出的控制電壓設(shè)置至電荷檢測(cè)單元可以保持TbmXHs/Ts的電荷量時(shí)的值。
      7.如權(quán)利要求I所述的固態(tài)成像器件,其中,供電電壓控制部分繼續(xù)向傳輸單元供應(yīng)用于抑制高光溢出的控制電壓從電荷檢測(cè)開始直至經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間。
      8.如權(quán)利要求7所述的固態(tài)成像器件,其中,用于抑制高光溢出的控制電壓是在停止向傳輸單元供應(yīng)用于抑制高光溢出的控制電壓時(shí)電荷檢測(cè)單元可以保持與電荷檢測(cè)單元的飽和電荷量相對(duì)應(yīng)的電荷量時(shí)的電壓。
      9.如權(quán)利要求7所述的固態(tài)成像器件,其中,在假設(shè)從通過(guò)電荷檢測(cè)單元開始進(jìn)行電荷檢測(cè)到停止向傳輸單元供應(yīng)用于抑制高光溢出的控制電壓所占的時(shí)間為Tbm、并且電荷量在存儲(chǔ)時(shí)間Ts處達(dá)到電荷檢測(cè)單元的飽和電荷量Hs的情況下,供電電壓控制部分將用于抑制高光溢出的控制電壓設(shè)置至電荷檢測(cè)單元可以保持TbmXHs/Ts的電荷量時(shí)的值。
      10.如權(quán)利要求I所述的固態(tài)成像器件,其中,供電電壓控制部分向傳輸單元供應(yīng)用于抑制高光溢出的控制電壓多次。
      11.如權(quán)利要求10所述的固態(tài)成像器件,其中,用于抑制高光溢出的控制電壓是在向傳輸單元供應(yīng)用于抑制高光溢出的控制電壓多次時(shí)電荷檢測(cè)單元可以保持與電荷檢測(cè)單元的飽和電荷量相對(duì)應(yīng)的電荷量時(shí)的電壓。
      12.如權(quán)利要求10所述的固態(tài)成像器件,其中,在假設(shè)電荷量在存儲(chǔ)時(shí)間Ts處達(dá)到電荷檢測(cè)單元的飽和電荷量Hs的情況下,供電電壓控制部分將用于抑制高光溢出的第η控制電壓設(shè)置至電荷檢測(cè)單元可以保持nXHs/N(n= I到N_l)的電荷量時(shí)的值,并且以Ts/N時(shí)間間隔向傳輸單元供應(yīng)該控制電壓N-I (N ^ 2)次。
      13.如權(quán)利要求10所述的固態(tài)成像器件,其中,多次用于抑制高光溢出的控制電壓被設(shè)置至一公共電壓,所述公共電壓為在最后一次向傳輸單元供應(yīng)用于抑制高光溢出的控制電壓時(shí)電荷檢測(cè)單元可以保持與電荷檢測(cè)單元的飽和電荷量相對(duì)應(yīng)的電荷量時(shí)的電壓。
      14.如權(quán)利要求10所述的固態(tài)成像器件,其中,在假設(shè)電荷量在存儲(chǔ)時(shí)間Ts處達(dá)到電荷檢測(cè)單元的飽和電荷量Hs的情況下,供電電壓控制部分將用于抑制高光溢出多次的控制電壓共同設(shè)置至電荷檢測(cè)單元可以保持(N-I) XHs/N的電荷量時(shí)的值,并且以Ts/N時(shí)間間隔向傳輸單元供應(yīng)該控制電壓N-I (N彡2)次。
      15.如權(quán)利要求I所述的固態(tài)成像器件,還包括 第一驅(qū)動(dòng)單元,被驅(qū)動(dòng)來(lái)以第一電荷檢測(cè)周期讀取在單元構(gòu)成元件中存儲(chǔ)的信號(hào)電荷并且將從器件部分讀出的信號(hào)電荷輸出作為第一圖像信號(hào);以及 第ニ驅(qū)動(dòng)單元,被驅(qū)動(dòng)來(lái),在第一電荷檢測(cè)周期中,讀取在輸出第一圖像信號(hào)的單位構(gòu)成元件中與根據(jù)驅(qū)動(dòng)傳送單元的時(shí)間間隔確定的第一電荷檢測(cè)周期成比例地存儲(chǔ)的信號(hào)電荷,并且作為具有與第一圖像信號(hào)不同的靈敏度的第二圖像信號(hào)從器件部分輸出讀出的信號(hào)電荷。
      16.如權(quán)利要求15所述的固態(tài)成像器件,其中,供應(yīng)用于抑制高光溢出的控制電壓的時(shí)間點(diǎn)與供應(yīng)第一控制電壓的時(shí)間點(diǎn)之間,在能夠確保用于獲取第二圖像信號(hào)的時(shí)間的范圍內(nèi),將用于抑制高光溢出的控制電壓供應(yīng)至傳輸單元。
      17.如權(quán)利要求I所述的固態(tài)成像器件,其中,供電電壓控制部分包括 第一供電電壓控制單元,其向傳輸單元供應(yīng)第一控制電壓; 第二供電電壓控制單元,其依序向傳輸單元供應(yīng)具有與第一控制電壓不同的電壓的一個(gè)或多個(gè)第二控制電壓;以及 第三供電電壓控制單元,其在ー個(gè)或多個(gè)第二控制電壓的供應(yīng)之前供應(yīng)與ー個(gè)或多個(gè)第二控制電壓中的任ー個(gè)具有相同電壓值的第三控制電壓一次或多次。
      18.—種成像裝置,包括 器件部分,其中沿著預(yù)定方向排列單元構(gòu)成元件,姆個(gè)單元構(gòu)成元件包括檢測(cè)基于物理信息改變而產(chǎn)生的電荷的電荷檢測(cè)單元、和傳輸該電荷檢測(cè)單元所檢測(cè)的信號(hào)電荷的傳輸單元; 入射系統(tǒng),其將物理信息引導(dǎo)至電荷檢測(cè)單元;以及 供電電壓控制部分,其能夠通過(guò)向傳輸單兀供應(yīng)用于抑制高光溢出的控制電壓來(lái)傳輸該電荷檢測(cè)單元所檢測(cè)的電荷的一部分、并且能夠通過(guò)向傳輸單元供應(yīng)與用于抑制高光溢出的所述控制電壓不同的第一控制電壓來(lái)傳輸該電荷檢測(cè)單元所檢測(cè)的電荷。
      19.一種電子設(shè)施,包括 器件部分,其中沿著預(yù)定方向排列單元構(gòu)成元件,姆個(gè)單元構(gòu)成元件包括檢測(cè)基于物理信息改變而產(chǎn)生的電荷的電荷檢測(cè)單元、和傳輸該電荷檢測(cè)單元所檢測(cè)的信號(hào)電荷的傳輸單元; 供電電壓控制部分,其能夠通過(guò)向傳輸單兀供應(yīng)用于抑制高光溢出的控制電壓來(lái)傳輸該電荷檢測(cè)單元所檢測(cè)的電荷的一部分、并且能夠通過(guò)向傳輸單元供應(yīng)用于與抑制高光溢出的所述控制電壓不同的第一控制電壓來(lái)傳輸該電荷檢測(cè)單元所檢測(cè)的電荷;以及信號(hào)處理部分,其處理基于該器件部分所檢測(cè)的信號(hào)電荷的信號(hào)。
      20.一種驅(qū)動(dòng)固態(tài)成像器件的方法,所述固態(tài)成像器件包括器件部分,其中沿著預(yù)定方向排列單元構(gòu)成元件,每個(gè)單元構(gòu)成元件包括檢測(cè)基于物理信息改變而產(chǎn)生的電荷的電荷檢測(cè)單元、和傳輸該電荷檢測(cè)單元所檢測(cè)的信號(hào)電荷的傳輸單元,所述方法包括 通過(guò)向傳輸單元供應(yīng)用于抑制高光溢出的控制電壓來(lái)傳輸該電荷檢測(cè)單元所檢測(cè)的電荷的一部分;以及 通過(guò)向傳輸單兀供應(yīng)用于與抑制高光溢出的所述控制電壓不同的第一控制電壓來(lái)傳輸該電荷檢測(cè)單元所檢測(cè)的電荷。
      全文摘要
      一種固態(tài)成像器件,包括器件部分,其中沿著預(yù)定方向排列單元構(gòu)成元件,每個(gè)單元構(gòu)成元件包括檢測(cè)基于物理信息改變而產(chǎn)生的電荷的電荷檢測(cè)單元、和傳輸該電荷檢測(cè)單元所檢測(cè)的信號(hào)電荷的傳輸單元;以及供電電壓控制部分,其能夠通過(guò)向傳輸單元供應(yīng)用于抑制高光溢出的控制電壓來(lái)傳輸該電荷檢測(cè)單元所檢測(cè)的電荷的一部分、并且能夠通過(guò)向傳輸單元供應(yīng)與用于抑制高光溢出的所述控制電壓不同的第一控制電壓來(lái)傳輸該電荷檢測(cè)單元所檢測(cè)的信號(hào)電荷。
      文檔編號(hào)H04N5/378GK102685405SQ201210060449
      公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月16日
      發(fā)明者笠井弦 申請(qǐng)人:索尼公司
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