專利名稱：攝像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括在水平方向和垂直方向上以矩陣所配置的多個(gè)像素的圖像傳感器和攝像設(shè)備，尤其涉及一種具有多個(gè)驅(qū)動(dòng)方法的圖像傳感器和攝像設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來，隨著圖像傳感器的像素的數(shù)量增大，需要高速讀出像素信號(hào)以確保幀頻等。例如，日本特開平08-111821提出了一種用于通過對(duì)一個(gè)像素列設(shè)置多個(gè)垂直信號(hào)線、并且對(duì)兩個(gè)行同時(shí)進(jìn)行垂直/水平傳送來增大幀頻的技術(shù)。然而，根據(jù)上述日本特開平08-111821所述的傳統(tǒng)技術(shù)，由于讀出電路的數(shù)量增力口，即使在不需要高幀頻的操作時(shí)，功耗也大。另外，由于讀出電路的電源的響應(yīng)性，不能以短的時(shí)間間隔接通和斷開該電源。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問題做出本發(fā)明，并且本發(fā)明在實(shí)現(xiàn)讀出像素信號(hào)的速度的增大的同時(shí)抑制功耗的增加。根據(jù)本發(fā)明的攝像設(shè)備，提供一種攝像設(shè)備，其包括圖像傳感器，用于對(duì)被攝體圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；確定部件，用于從多個(gè)攝像模式中確定一個(gè)攝像模式；驅(qū)動(dòng)部件，用于在所述確定部件所確定的各攝像模式下，利用不同驅(qū)動(dòng)方法驅(qū)動(dòng)所述圖像傳感器；以及控制部件，用于控制所述驅(qū)動(dòng)部件的操作，其中，所述圖像傳感器包括二維排列的多個(gè)像素、針對(duì)所述多個(gè)像素中在垂直方向上配置的各像素陣列所配置的預(yù)定數(shù)量的垂直輸出線、以及用于保持來自所述多個(gè)像素中在水平方向上配置的行上的像素的像素信號(hào)的保持存儲(chǔ)器，以及當(dāng)水平傳送期間不小于垂直傳送期間的兩倍時(shí)，所述控制部件以第一省電模式控制所述驅(qū)動(dòng)部件，并且當(dāng)所述垂直傳送期間不小于所述水平傳送期間的兩倍時(shí)，所述控制部件以第二省電模式控制所述驅(qū)動(dòng)部件，其中，所述水平傳送期間是將存儲(chǔ)在所述保持存儲(chǔ)器中的像素信號(hào)順次輸出至所述圖像傳感器外部的期間，以及所述垂直傳送期間是經(jīng)由所述垂直輸出線將來自在水平方向上配置的像素的像素信號(hào)存儲(chǔ)在所述保持存儲(chǔ)器中的期間。通過以下參考附圖對(duì)典型實(shí)施例的說明，本發(fā)明的其它特征將顯而易見。


圖I是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例和第二實(shí)施例的攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖；圖2是示出AFE的結(jié)構(gòu)的框圖；圖3是示出操作單元的結(jié)構(gòu)的框圖；圖4是示出運(yùn)動(dòng)圖像記錄大小選擇畫面的圖；圖5是示出各攝像模式下所使用的像素區(qū)域的圖6是不出垂直傳送時(shí)間和水平傳送時(shí)間之間的關(guān)系的圖；圖7是示出根據(jù)第一實(shí)施例的圖像傳感器的結(jié)構(gòu)的電路圖；圖8是示出根據(jù)第一實(shí)施例的圖像傳感器的結(jié)構(gòu)的圖；圖9是示出根據(jù)第一實(shí)施例的圖像傳感器的操作的圖；圖10是示出根據(jù)第一實(shí)施例的圖像傳感器的操作的圖；圖11是示出根據(jù)第一實(shí)施例的圖像傳感器的操作的圖；圖12A 12C是示出根據(jù)第一實(shí)施例的圖像傳感器的操作的·
圖13是示出根據(jù)第二實(shí)施例的圖像傳感器的結(jié)構(gòu)的電路圖；圖14是示出根據(jù)第二實(shí)施例的圖像傳感器的結(jié)構(gòu)的電路圖；圖15是示出根據(jù)第二實(shí)施例的圖像傳感器的操作的圖；圖16是示出根據(jù)第二實(shí)施例的圖像傳感器的操作的圖；圖17是示出根據(jù)第二實(shí)施例的圖像傳感器的操作的圖；以及圖18A 18C是示出根據(jù)第二實(shí)施例的圖像傳感器的操作的圖。
具體實(shí)施例方式下面將參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。第一實(shí)施例圖I是示出本發(fā)明的各實(shí)施例共同的攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖。在圖I所示的攝像設(shè)備100中，圖像傳感器101具有二維排列的像素，并且光電轉(zhuǎn)換被攝體圖像。模擬前端(以下稱為AFE) 103根據(jù)增益調(diào)整和預(yù)定量化位，對(duì)從圖像傳感器101輸出的模擬圖像信號(hào)進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換。時(shí)序生成器(以下稱為TG) 102控制圖像傳感器101和AFE 103的驅(qū)動(dòng)定時(shí)。如圖2所示，AFE103包括與圖像傳感器101的輸出通道相對(duì)應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換器103a 103d。可以根據(jù)來自CPU 104(后面說明)的設(shè)置對(duì)A/D轉(zhuǎn)換器103a 103d獨(dú)立進(jìn)行ON/OFF控制。RAM 108具有用于存儲(chǔ)通過AFE 103數(shù)字轉(zhuǎn)換后的圖像數(shù)據(jù)和通過圖像處理單元109處理后的圖像數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的功能、以及在CPU 104(后面說明)工作時(shí)要使用的工作存儲(chǔ)器的功能這兩個(gè)功能。本實(shí)施例使用RAM 108的這些功能。然而,可以使用其它類型的存儲(chǔ)器，只要它可以在存取速度方面以足夠的水平工作即可。ROM 106存儲(chǔ)在CPU 104(后面說明)工作時(shí)要使用的程序。本實(shí)施例使用閃速ROM。然而，這僅是一個(gè)例子，并且可以使用其它類型的存儲(chǔ)器，只要它可以在存取速度方面以足夠的水平工作即可。CPU 104總體控制攝像設(shè)備100。圖像處理單元109對(duì)拍攝圖像進(jìn)行諸如校正和壓縮等的處理。連接器112與諸如非易失性存儲(chǔ)器或硬盤等的外部記錄介質(zhì)113的連接器116連接。接口單元110與所連接的外部記錄介質(zhì)113的接口 114通信，以將靜止圖像數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)記錄在外部記錄介質(zhì)113上。盡管本實(shí)施例使用可拆卸的外部記錄介質(zhì)作為記錄介質(zhì)，但是可以使用允許寫數(shù)據(jù)的包含非易失性存儲(chǔ)器或硬盤的其它形式。用戶操作操作單元105以對(duì)CPU 104進(jìn)行諸如攝像命令和攝像條件等的設(shè)置。如圖3所示，操作單元105包括靜止圖像拍攝開關(guān)105a、運(yùn)動(dòng)圖像拍攝開關(guān)105b和用于對(duì)顯示單元上所顯示的菜單等進(jìn)行操作的⑶I操作單元105c。顯示單元107顯示拍攝的靜止圖像和運(yùn)動(dòng)圖像以及菜單等。根據(jù)本實(shí)施例的攝像設(shè)備100具有多種攝像模式。在各攝像模式下，圖像傳感器101在驅(qū)動(dòng)方法之間切換時(shí)進(jìn)行工作。圖5是示出各模式下有效像素區(qū)域中要使用的像素區(qū)域的圖。在靜止圖像模式(第一攝像模式)下，該設(shè)備從有效像素區(qū)域中的所有像素讀出信號(hào)。在VGA crop (裁剪)運(yùn)動(dòng)圖像模式(第二攝像模式)下，該設(shè)備從位于有效像素區(qū)域的中央的小區(qū)域中的像素讀出信號(hào)。在Full HD (全高清)運(yùn)動(dòng)圖像模式(第三攝像模式)下，該設(shè)備在水平方向上間隔剔除像素信號(hào)的同時(shí)從像素讀出信號(hào)。由于上述讀出方案之間的不同，水平方向上的像素的數(shù)量在各攝像模式下是不同的，因此一行水平傳送(后面說明)所需的時(shí)間不同。圖6是示出各模式下的垂直傳送時(shí)間(后面說明)和一行水平傳送時(shí)間之間的關(guān)系的圖。水平傳送時(shí)間在靜止圖像模式下最長(zhǎng)，并且在Full HD運(yùn)動(dòng)圖像模式和VGA crop運(yùn)動(dòng)圖像模 式下依次變短。將參考圖7說明圖像傳感器101的結(jié)構(gòu)。參考圖7，通過在水平方向(行方向)上排列在垂直方向(列方向)上所配置的多個(gè)像素組(像素列)，形成圖像傳感器的有效像素區(qū)域。也就是說,排列像素組212a和212e、212b和212f、212c和212g、以及212d和212h。在有效像素區(qū)域中，設(shè)置信號(hào)傳送單元213a 213h，其中，各信號(hào)傳送單元213a 213h包括復(fù)位開關(guān)3、像素放大器10和行選擇開關(guān)6。信號(hào)傳送單元213a 213h分別連接至像素組212a 212h。像素組212a和212b的傳送開關(guān)2的柵極與用于從垂直掃描電路241輸出控制信號(hào)PTXA(n)的信號(hào)線連接。像素組212c和212d的傳送開關(guān)2的柵極與用于輸出控制信號(hào)PTXB (n)的信號(hào)線連接。同樣，像素組212e和212f的傳送開關(guān)2的柵極與用于輸出控制信號(hào)PTXA(n+l)的信號(hào)線連接。像素組212g和212h的傳送開關(guān)2的柵極與用于輸出控制信號(hào)PTXB(n+l)的信號(hào)線連接。各像素組都包括光電二極管I和傳送開關(guān)2。信號(hào)傳送單兀213a和213b的復(fù)位開關(guān)3的柵極與用于從垂直掃描電路241輸出控制信號(hào)PRESA(n)的信號(hào)線連接。行選擇開關(guān)6的柵極與用于從垂直掃描電路241輸出控制信號(hào)P SELA(n)的信號(hào)線連接。信號(hào)傳送單元213c和213d的復(fù)位開關(guān)3的柵極與用于從垂直掃描電路241輸出控制信號(hào)PRESB(n)的信號(hào)線連接。行選擇開關(guān)6的柵極與用于從垂直掃描電路241輸出控制信號(hào)PSELB(n)的信號(hào)線連接。同樣，信號(hào)傳送單元213e和213f 的復(fù)位開關(guān)3的柵極與用于輸出控制信號(hào)PRESA(n+1)的信號(hào)線連接。行選擇開關(guān)6的柵極與用于輸出控制信號(hào)PSELA(n+1)的信號(hào)線連接。信號(hào)傳送單元213g和213h的復(fù)位開關(guān)3的柵極與用于輸出控制信號(hào)PRESB (n+1)的信號(hào)線連接。行選擇開關(guān)6的柵極與連接至控制信號(hào)PSELB(n+1)的信號(hào)線連接。信號(hào)傳送單元213a和213e連接至與圖像傳感器中縱向延伸的像素陣列鄰接的垂直輸出線214a。同樣，信號(hào)傳送單元213b和213f、213c和213g以及213d和213h分別與垂直輸出線214b、214c和214d連接。經(jīng)由開關(guān)240a 240d分別將垂直輸出線214a 214d連接至恒流源215a 215d，并且經(jīng)由開關(guān)236a 236d分別將垂直輸出線214a 214d連接至列放大器(放大器)216a 216d。注意,將列放大器216a 216d交替配置在有效像素區(qū)域上方和下方。經(jīng)由開關(guān)237a 237d以及傳送柵極217a 217d和218a 218d分別將列放大器216a 216d連接至保持電容器(保持存儲(chǔ)器)219a 219d和220a 220d。注意，從TG 102輸出的控制信號(hào)PONlA對(duì)列放大器216a和216b進(jìn)行0N/0FF控制。來自TG 102的控制信號(hào)PONlB對(duì)列放大器216c和216d進(jìn)行0N/0FF控制。垂直輸出線214a和214c經(jīng)由開關(guān)238a相互連接。垂直輸出線214b和214d經(jīng)由開關(guān)238b相互連接。列放大器216a和216c的輸出端經(jīng)由開關(guān)239a相互連接。列放大器216b和216d的輸出端經(jīng)由開關(guān)23%相互連接。以下的控制信號(hào)以下面的方式對(duì)這些開關(guān)進(jìn)行0N/0FF控制。從TG 102輸出的控制信號(hào)PPATH1A控制開關(guān)236a和236b?？刂菩盘?hào)PPATH1B控制開關(guān)236c和236d。從TG 102輸出的控制信號(hào)PPATH2A控制開關(guān)237a和237b?？刂菩盘?hào)PPATH2B控制開關(guān)237c和237d。 從TG 102輸出的控制信號(hào)PPATH3A控制開關(guān)240a和240b。控制信號(hào)PPATH3B控制開關(guān)240c和240d。從TG 102輸出的控制信號(hào)PPATH4控制開關(guān)238a和238b。控制信號(hào)PPATH5控制開關(guān)239a和239b。保持電容器219a 219d經(jīng)由緩沖器221a 221d和傳送柵極223a 223d與保持電容器225a 225d連接。同樣，保持電容器220a 220d經(jīng)由緩沖器222a 222d和傳送柵極224a 224d與保持電容器226a 226d連接。保持電容器225a和226a經(jīng)由來自水平掃描電路231a的控制信號(hào)PHl (m)或PH2 (m)所驅(qū)動(dòng)的輸出傳送開關(guān)227a、228a、229a和230a與水平輸出線232a和233a或水平輸出線232c和233c連接。同樣，保持電容器225b和226b經(jīng)由控制信號(hào)PHl (m+1)或PH2 (m+1)所驅(qū)動(dòng)的輸出傳送開關(guān)227b、228b、229b和230b與水平輸出線232b和233b或水平輸出線232d和233d連接。保持電容器225c和226c經(jīng)由控制信號(hào)PHl (m+2)或PH2 (m+2)所驅(qū)動(dòng)的輸出傳送開關(guān)227c、228c、229c和230c與水平輸出線232a和233a或水平輸出線232c和233c連接。保持電容器225d和226d經(jīng)由控制信號(hào)PHl (m+3)或PH2 (m+3)所驅(qū)動(dòng)的輸出傳送開關(guān)227d、228d、229d和230d與水平輸出線232b和233b或水平輸出線232d和233d連接。讀出放大器234a 234d與水平輸出線232a 232d和233a 233d連接，并且輸出通過將對(duì)水平輸出線232a和233a等進(jìn)行組合所獲得的差分輸出乘以預(yù)定增益而獲得的信號(hào)。從TG 102輸出的控制信號(hào)P0N2A對(duì)讀出放大器234a和234b進(jìn)行0N/0FF控制。從TG 102輸出的控制信號(hào)P0N2B對(duì)讀出放大器234c和234d進(jìn)行0N/0FF控制。從圖像傳感器的輸出端子235a 235d輸出來自這些讀出放大器的輸出。接著將說明各模式下的圖像傳感器的操作。首先，當(dāng)用戶按下圖3所示的靜止圖像拍攝開關(guān)105a時(shí)，CPU 104針對(duì)圖像傳感器101和TG 102進(jìn)行用于靜止圖像拍攝(第一攝像模式)的設(shè)置。此后，CPU 104向TG 102輸出攝像開始信號(hào)，并且圖像傳感器101基于來自TG 102的驅(qū)動(dòng)信號(hào)開始攝像操作。圖9是示出第一攝像模式(第一省電模式)下的圖像傳感器101的操作定時(shí)的圖。參考圖9說明各單元的操作。在與全像素復(fù)位期間相對(duì)應(yīng)的時(shí)刻3atl和3at2之間的時(shí)間間隔，激活控制信號(hào)PTXA(n)、PTXA(n+1)、PTXB(n)和PTXB(n+1)。本情況僅示出用于特定行的控制信號(hào)。然而，在該期間，激活用于所有行的控制信號(hào)PTX，并且經(jīng)由傳送開關(guān)2將所有像素組的光電二極管I中的電荷傳送至像素放大器10的柵極11。然后復(fù)位光電二極管
Io
此后，在時(shí)刻3at3，所有像素同時(shí)開始累積電荷。在時(shí)刻3at4，圖像傳感器外部的機(jī)構(gòu)(未示出)遮擋照射圖像傳感器的光。時(shí)刻3at3和3at4之間的時(shí)間間隔對(duì)應(yīng)于累積期間。在這種狀態(tài)下，在光電二極管I中累積信號(hào)電荷。在這種情況下，所有像素同時(shí)開始累積電荷。然而，本發(fā)明不局限于該結(jié)構(gòu)。可以任意設(shè)計(jì)用于復(fù)位光電二極管I的結(jié)構(gòu)。例如，可以針對(duì)各行設(shè)置不同的復(fù)位定時(shí)。在時(shí)刻3at5，激活控制信號(hào)P0N1A、P0N2A和P0N2B以接通列放大器216a和216b以及讀出放大器234a 234d。然后開始用于讀出累積信號(hào)電荷的操作，并且在時(shí)刻3at6產(chǎn)生表示一行讀出操作的單位的定時(shí)信號(hào)HD。當(dāng)開始讀取操作時(shí)，在時(shí)刻3at7和3at8之間的時(shí)間間隔激活控制信號(hào)PHl (m)、PH1 (m+1)、PH2 (m+2)和PH2 (m+4)，并且利用后面說明的操作，通過讀出放大器234a 234d輸出存儲(chǔ)在保持電容器225a 225d和226a 226d中的第(n_l)行的像素信號(hào)。然后從輸出端子235a 235d輸出該像素信號(hào)。盡管說明了特定情況，但是以相同方式順次從所有列輸出信號(hào)。獨(dú)立進(jìn)行與所有列相對(duì)應(yīng)的輸出操作，直到下一次產(chǎn)生定·時(shí)信號(hào)HD為止，并且該輸出操作不依賴于垂直傳送定時(shí)(后面說明)等。該設(shè)備進(jìn)行配置在第n行的像素組212a和212b的垂直傳送。在時(shí)刻3at9，激活控制信號(hào)PPATH1A和PPATH2A以激活用于來自像素組212a和212b的信號(hào)的垂直傳送的路徑。另外，激活控制信號(hào)PPATH3A以將垂直輸出線214a和214b連接至電流源215a和215b。在時(shí)刻3atl0，激活控制信號(hào)PSELA (n)以接通行選擇開關(guān)6。將分別由信號(hào)傳送單元213a和213b的像素放大器10以及與各垂直輸出線連接的電流源215a和215b構(gòu)成的源級(jí)跟隨器電路設(shè)置處于工作狀態(tài)。在時(shí)刻3atll，激活控制信號(hào)PRESA (n)以接通復(fù)位開關(guān)3，從而初始化信號(hào)傳送單元213a和213b的像素放大器10的柵極11，即電容器9。也就是說，將緊接著該復(fù)位操作之后的信號(hào)電平(所謂的暗電平)的信號(hào)輸出給垂直輸出線214a和214b。在時(shí)刻3atl2，取消控制信號(hào)PRESA (n)。此后，在時(shí)刻3atl3，激活控制信號(hào)PTNlA。這接通與連接至垂直輸出線214a和214b的列放大器216a和216b的輸出端連接的傳送柵極218a和218b，從而將暗電平輸出保持在各保持電容器220a和220b中。此后，在時(shí)刻3atl4完成傳送操作，并且在時(shí)刻3atl5激活控制信號(hào)PTXA (n)以接通像素組212a和212b的傳送開關(guān)2。然后將累積在光電二極管I中的信號(hào)電荷傳送給由信號(hào)傳送單元213a和213b的像素放大器10所構(gòu)成的源級(jí)跟隨器的柵極11。此時(shí)，由像素放大器10所構(gòu)成的各源級(jí)跟隨器的信號(hào)電平從復(fù)位電平改變與傳送至源級(jí)跟隨器的信號(hào)電荷相對(duì)應(yīng)的量。結(jié)果，確定了信號(hào)電平。在充分完成傳送操作時(shí)的時(shí)刻3atl6，取消控制信號(hào)PTXA (n)。在時(shí)刻3atl7，激活控制信號(hào)PTS1A。這接通與連接至垂直輸出線214a和214b的列放大器216a和216b的輸出端連接的傳送柵極217a和217b，從而將信號(hào)電平保持在保持電容器219a和219b中。當(dāng)在此后的時(shí)刻3atl8取消控制信號(hào)PTSlA時(shí)，完成傳送操作。利用上述操作，保持電容器219a和219b保持像素組212a和212b的信號(hào)電平，并且保持電容器220a和220b保持像素組212a和212b的暗電平。由于完成了來自像素的信號(hào)的輸出，所以在時(shí)刻3atl9取消選擇控制信號(hào)PSELA(n)。在時(shí)刻3at20，取消控制信號(hào)PPATH3A以從電流源215a和215b斷開垂直輸出線214a 和 214b。該設(shè)備然后進(jìn)行配置在第n行的像素組212c和212d的垂直傳送。在時(shí)刻3at21，激活控制信號(hào)PPATH3B以將垂直輸出線214c和214d連接至電流源215c和215d。另外，激活控制信號(hào)PPATH4和PPATH5以激活用于來自像素組212c和212d的信號(hào)的垂直傳送的路徑。隨后，在時(shí)刻3at22，激活控制信號(hào)PSELB(n)以接通行選擇開關(guān)6。將分別由信號(hào)傳送單元213c和213d的像素放大器10以及與各垂直輸出線連接的電流源215c和215d構(gòu)成的源級(jí)跟隨器電路設(shè)置處于工作狀態(tài)。在時(shí)刻3at23，激活控制信號(hào)PRESB (n)以接通復(fù)位開關(guān)3來初始化信號(hào)傳送單元213c和213d的像素放大器10的柵極11，即電容器9。也就是說，將緊接著該復(fù)位操作之后的信號(hào)電平的信號(hào)(所謂的暗電平)輸出給垂直輸出線214c和214d。在時(shí)刻3at24取消控制信號(hào)PRESB (n)之后，在時(shí)刻3at25激活控制信號(hào)PTNlB。這接通與連接至垂直輸出線214c和214d的列放大器216a和216b的輸出端連接的傳送柵極 218c和218d，從而將暗電平輸出保持在各保持電容器220c和220d中。此后，在時(shí)刻3at26完成傳送操作，并且在時(shí)刻3at27激活控制信號(hào)PTXB (n)以接通像素組212c和212d的傳送開關(guān)2。然后將光電二極管I中所累積的信號(hào)電荷傳送給由信號(hào)傳送單元213c和213d的像素放大器10所構(gòu)成的源級(jí)跟隨器的柵極11。此時(shí)，由像素放大器10構(gòu)成的各源級(jí)跟隨器的信號(hào)電平從復(fù)位電平改變與傳送至源級(jí)跟隨器的信號(hào)電荷相對(duì)應(yīng)的量。結(jié)果，確定了信號(hào)電平。在充分完成了傳送操作時(shí)的時(shí)刻3at28，取消控制信號(hào)PTXB (n)。在時(shí)刻3at29，激活控制信號(hào)PTS1B。這接通與連接至垂直輸出線214c和214d的列放大器216a和216b的輸出端連接的傳送柵極217c和217d，從而將信號(hào)電平保持在保持電容器219c和219d中。當(dāng)在此后的時(shí)刻3at30取消控制信號(hào)PTSlB時(shí)，完成傳送操作。利用上述操作，保持電容器219c和219d保持像素組212c和212d的信號(hào)電平，并且保持電容器220c和220d保持像素組212c和212d的暗電平。由于完成了來自像素的信號(hào)的輸出，所以在時(shí)刻3at31取消選擇控制信號(hào)PSELB (n)。在時(shí)刻 3at32，取消控制信號(hào) PPATH1A、PPATH2A、PPATH3B、PPATH4 和 PPATH5。利用上述操作，完成第n行上的所有像素組的垂直傳送。在時(shí)刻3at33，激活控制信號(hào)PTS2和PTN2以接通與連接至保持電容器219a 219d和220a 220d的緩沖器221a 221d和222a 222d的輸出端連接的傳送柵極223a 223d和224a 224d。這將保持在保持電容器219a 219d和220a 220d中的電荷傳送至保持電容器225a 225d和226a 226d。當(dāng)在時(shí)刻3at34取消控制信號(hào)PTS2和PTN2時(shí)，完成傳送操作。注意，在時(shí)刻3at33，從輸出端子235a 235d輸出保持在保持電容器225a 225d和226a 226d中的第(n_l)行上的所有信號(hào)。利用上述操作，完成一行操作。在時(shí)刻3at35,產(chǎn)生定時(shí)信號(hào)HD。處理然后變換成下一操作。在時(shí)刻3at36和3at37之間的時(shí)間間隔，水平掃描電路231a和231b通過控制傳送開關(guān)227a 227d、228a 228d、229a 229d和230a 230d，進(jìn)行用于將保持電容器225a 225d和226a 226d連接至水平輸出線(水平傳送線)的操作。當(dāng)激活控制信號(hào)PHl (m)時(shí)，經(jīng)由傳送開關(guān)227a和228a分別將保持電容器225a和226a連接至水平輸出線232a和233a。也就是說，此時(shí)將像素組212a的暗電平和信號(hào)電平輸入給了讀出放大器234a的輸入端，并且讀出放大器234a輸出通過將該差乘以預(yù)定增益所獲得的信號(hào)。同樣，當(dāng)激活控制信號(hào)PHl (m+1)時(shí)，經(jīng)由傳送開關(guān)227b和228b分別將保持電容器225b和226b連接至水平輸出線232b和233b。讀出放大器234b然后輸出通過將像素組212b的暗電平和信號(hào)電平之間的差乘以預(yù)定增益所獲得的信號(hào)。當(dāng)激活控制信號(hào)PH2 (m+2)時(shí)，經(jīng)由傳送開關(guān)227c和228c分別將保持電容器225c和226c連接至水平輸出線232c和233c。也就是說，此時(shí)將像素組212c的暗電平和信號(hào)電平輸入給了讀出放大器234c的輸入端，并且讀出放大器234c輸出通過將該差乘以預(yù)定增益所獲得的信號(hào)。同樣，當(dāng)激活控制信號(hào)PH2 (m+3)時(shí)，經(jīng)由傳送開關(guān)227d和228d分別將保持電容器225d和226d連接至水平輸出線232d和233d。讀出放大器234d然后輸出通過將像素組212d的暗電平和信號(hào)電平之間的差乘以預(yù)定增益所獲得的信號(hào)。從時(shí)刻3at37開始，該設(shè)備針對(duì)第(n+1)行進(jìn)行與時(shí)刻3at9和3at34之間的時(shí)間間隔中操作的相同的操作，并且將像素組212e 212h中的信號(hào)分別傳送給保持電容 器225a 225d和226a 226d。此后，在以第(n+2)行的讀出為單位的操作時(shí)，輸出端子235a 235d輸出像素組212e 212h中的信號(hào)。對(duì)圖像傳感器101的所有行進(jìn)行上述讀出操作，這將從圖像傳感器101上所排列的所有像素輸出信號(hào)。AFE 103數(shù)字轉(zhuǎn)換從圖像傳感器101輸出的信號(hào)。將作為結(jié)果的信號(hào)輸入給圖像處理單元109。在圖像處理單元109對(duì)該信號(hào)進(jìn)行預(yù)定處理之后，將作為結(jié)果的數(shù)據(jù)作為靜止圖像記錄在外部記錄介質(zhì)113上。圖12A示出上述第一攝像模式下的操作中的水平傳送時(shí)間和垂直傳送時(shí)間之間的關(guān)系。在水平傳送時(shí)間，該設(shè)備進(jìn)行兩次垂直傳送。換句話說，水平傳送期間是垂直傳送期間的兩倍以上長(zhǎng)。以該方式分開進(jìn)行兩次垂直傳送，這允許僅使用多個(gè)列放大器的一半。這使得可以停止向另一半列放大器供電。這可以降低讀出操作時(shí)的功耗。另外，由于由水平傳送時(shí)間決定一行的讀出時(shí)間，所以分開進(jìn)行兩次垂直傳送不會(huì)影響讀出速度。接著將說明第二攝像模式(第二省電模式)下的操作。首先，用戶操作GUI操作單元105以在顯示單元107上顯示運(yùn)動(dòng)圖像記錄大小選擇畫面，如圖4所示。當(dāng)用戶通過操作單元105選擇VGA crop運(yùn)動(dòng)圖像模式(第二攝像模式)、并且按下運(yùn)動(dòng)圖像拍攝開關(guān)105b時(shí)，CPU 104針對(duì)圖像傳感器101和TG 102進(jìn)行用于第二攝像模式的設(shè)置。此后，CPU104向TG 102輸出攝像開始信號(hào)。圖像傳感器101基于來自TG 102的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，開始攝像操作。圖10示出第二攝像模式下的圖像傳感器101的操作定時(shí)。將參考圖10說明各單元的操作。在第二攝像模式下，該設(shè)備執(zhí)行狹縫卷簾式快門操作，即一次攝像操作中兩次垂直掃描。在第一次垂直掃描中，該設(shè)備復(fù)位各像素以開始電荷累積。在第二次垂直掃描中，該設(shè)備完成電荷累積并且輸出信號(hào)。時(shí)刻3btl和3bt2之間的時(shí)間間隔對(duì)應(yīng)于配置在第n行上的像素的復(fù)位期間。在該期間，激活控制信號(hào)PTXA(n)和PTXB(n)。從該像素復(fù)位操作到像素信號(hào)的垂直傳送的時(shí)間間隔對(duì)應(yīng)于累積時(shí)間。第(n+1)行上的像素信號(hào)的垂直傳送定時(shí)從第n行上的像素信號(hào)的垂直傳送定時(shí)開始順次向后偏移。為此，激活控制信號(hào)PTXA (n+1)和PTXB (n+1)以在時(shí)刻3bt3和3bt4之間進(jìn)行復(fù)位操作，從而使得累積時(shí)間等于第n行的累積時(shí)間。當(dāng)激活控制信號(hào)PTX時(shí)，經(jīng)由傳送開關(guān)2將光電二極管I中的電荷傳送至像素放大器10的柵極11，并且復(fù)位光電二極管I。在時(shí)刻3bt5，激活控制信號(hào)P0N1A、PONlB和P0N2A以接通列放大器216a 216d和讀出放大器234a和234b。然后開始用于讀出累積的信號(hào)電荷的操作。在時(shí)刻3bt6，產(chǎn)生表示一行讀出操作的單位的定時(shí)信號(hào)HD。當(dāng)開始讀出操作時(shí)，在時(shí)刻3bt7和3bt8之間激活控制信號(hào)PHl (m)和PHl (m+1)。利用后述操作，讀出放大器234a和234b輸出存儲(chǔ)在保持電容器225a和225b以及226a和226b中的第(n_l)行上的像素信號(hào)。此后，通過輸出端子235a和235b輸出
該信號(hào)。在時(shí)刻3bt9和3btl0之間激活控制信號(hào)PHl (m+2)和PHl (m+3)。利用后述操作，讀出放大器234a和234b輸出存儲(chǔ)在保持電容器225c和225d以及226c和226d中的第(n-1)行上的像素信號(hào)。此后，從輸出端子235a和235b輸出該信號(hào)。盡管說明了特定情 況，但是以相同方式順次從所有列輸出信號(hào)。獨(dú)立進(jìn)行與所有列相對(duì)應(yīng)的輸出操作直到下一次產(chǎn)生定時(shí)信號(hào)HD為止，并且該輸出操作不依賴于垂直傳送定時(shí)(后面說明)等。該設(shè)備進(jìn)行配置在第n行上的像素組212a和212b的垂直傳送。在時(shí)刻3btll，激活控制信號(hào)PPATH1A、PPATH2A、PPATH1B和PPATH2B以激活用于經(jīng)由列放大器216a 216d的來自像素組212a 212d的信號(hào)的垂直傳送的路徑。同時(shí)，激活控制信號(hào)PPATH3A以將垂直輸出線214a和214b連接至電流源215a和215b。另外，激活控制信號(hào)PPATH3B以將垂直輸出線214c和214d連接至電流源215c和215d。隨后，在時(shí)刻3btl2，激活控制信號(hào)PSELA(n)和PSELB(n)以接通行選擇開關(guān)6。將分別由信號(hào)傳送單元213a 213d的像素放大器10以及與各垂直輸出線連接的電流源215a 215d所構(gòu)成的源級(jí)跟隨器電路設(shè)置處于工作狀態(tài)。在時(shí)刻3btl3，激活控制信號(hào)PRESA (n)和PRESB (n)以接通復(fù)位開關(guān)3，從而初始化信號(hào)傳送單元213a 213d的像素放大器10的柵極11，即電容器9。也就是說，將緊接著該復(fù)位操作之后的信號(hào)電平的信號(hào)(所謂的暗電平)輸出給垂直輸出線214a 214d。在時(shí)刻3btl4，取消控制信號(hào)PRESA(n)。此后，在時(shí)刻3btl5，激活控制信號(hào)PTNlA和PTN1B。這接通與連接至垂直輸出線214a 214d的列放大器216a 216d的輸出端連接的傳送柵極218a 218d，從而將暗電平輸出保持在各保持電容器220a 220d中。此后，在時(shí)刻3btl6完成傳送操作，并且在時(shí)刻3btl7激活控制信號(hào)PTXA(n)和PTXB (n)以接通像素組212a 212d的傳送開關(guān)2。然后將累積在光電二極管I中的信號(hào)電荷傳送給由信號(hào)傳送單元213a 213d的像素放大器10所構(gòu)成的源級(jí)跟隨器的柵極11。此時(shí)，由像素放大器10所構(gòu)成的各源級(jí)跟隨器的信號(hào)電平從復(fù)位電平改變與傳送至源級(jí)跟隨器的信號(hào)電荷相對(duì)應(yīng)的量。結(jié)果，確定了信號(hào)電平。在充分完成傳送操作時(shí)的時(shí)刻3btl8，取消控制信號(hào)PTXA (n)和PTXB (n)。在時(shí)刻3bt 19，激活控制信號(hào)PTSlA和PTS1B。這接通與連接至垂直輸出線214a 214d的列放大器216a 216d的輸出端連接的傳送柵極217a 217d，從而將信號(hào)電平保持在保持電容器219a 219d中。當(dāng)在此后的時(shí)刻3bt20取消控制信號(hào)PTSlA和PTSlB時(shí)，完成傳送操作。利用上述操作，保持電容器219a 219d保持像素組212a 212d的信號(hào)電平，并且保持電容器220a 220d保持像素組212a 212d的暗電平。由于完成來自像素的信號(hào)的輸出，所以在時(shí)刻3bt21取消選擇控制信號(hào)PSELA(n)和 PSELB (n)。在時(shí)刻 3bt22，取消控制信號(hào) PPATH1A、PPATH2A、PPATH3A、PPATH1B、PPATH2B和PPATH3B。利用上述操作，完成第n行上的所有像素組的垂直傳送。在時(shí)刻3bt23，激活控制信號(hào)PTS2和PTN2以接通與連接至保持電容器219a 219d和220a 220d的緩沖器221a 221d和222a 222d的輸出端連接的傳送柵極223a 223d和224a 224d。這將保持在保持電容器219a 219d和220a 220d中的電荷傳送給保持電容器225a 225d和226a 226d。當(dāng)在時(shí)刻3bt24取消控制信號(hào)PTS2和PTN2時(shí)，完成傳送操作。注意，在 時(shí)刻3bt23，從輸出端子235a 235d輸出保持在保持電容器225a 225d和226a 226d中的第(n_l)行上的所有信號(hào)。利用上述操作，完成一行操作。在時(shí)刻3bt25，產(chǎn)生定時(shí)信號(hào)HD。處理然后變換至下一操作。在時(shí)刻3at26和3at27之間的時(shí)間間隔，水平掃描電路231a和231b通過控制傳送開關(guān)227a 227d、228a 228d、229a 229d和230a 230d，進(jìn)行用于將保持電容器225a 225d和226a 226d連接至水平輸出線的操作。當(dāng)激活控制信號(hào)PHl (m)時(shí)，經(jīng)由傳送開關(guān)227a和228a分別將保持電容器225a和226a連接至水平輸出線232a和233a。也就是說，此時(shí)將像素組212a的暗電平和信號(hào)電平輸入給了讀出放大器234a的輸入端，并且讀出放大器234a輸出通過將該差乘以預(yù)定增益所獲得的信號(hào)。同樣，當(dāng)激活控制信號(hào)PHl (m+1)時(shí)，經(jīng)由傳送開關(guān)227b和228b分別將保持電容器225b和226b連接至水平輸出線232b和233b。讀出放大器234b然后輸出通過將像素組212b的暗電平和信號(hào)電平之間的差乘以預(yù)定增益所獲得的信號(hào)。當(dāng)在時(shí)刻3bt28和3bt29之間激活控制信號(hào)PH2 (m+2)時(shí)，經(jīng)由傳送開關(guān)229c和230c分別將保持電容器225c和226c連接至水平輸出線232a和233a。也就是說，此時(shí)將像素組212c的暗電平和信號(hào)電平輸入給了讀出放大器234a的輸入端，并且讀出放大器234a輸出通過將該差乘以預(yù)定增益所獲得的信號(hào)。同樣，當(dāng)激活控制信號(hào)PHl (m+3)時(shí)，經(jīng)由傳送開關(guān)229d和230d分別將保持電容器225d和226d連接至水平輸出線232b和233b。讀出放大器234b然后輸出通過將像素組212d的暗電平和信號(hào)電平之間的差乘以預(yù)定增益所獲得的信號(hào)。從時(shí)刻3bt29開始，該設(shè)備針對(duì)第(n+1)行進(jìn)行與在時(shí)刻3btll和3bt24之間的時(shí)間間隔中的操作相同的操作，并且將像素組212e 212h中的信號(hào)分別傳送至保持電容器225a 225d和226a 226d。此后，在以第(n+2)行的讀出為單位的操作時(shí)，讀出放大器235a和235b順次輸出像素組212e.212f.212g和212h中的信號(hào)。針對(duì)圖像傳感器101的像素區(qū)域的特定范圍進(jìn)行上述讀出操作，以輸出第二攝像模式所需的像素信號(hào)。AFE 103數(shù)字轉(zhuǎn)換從圖像傳感器101輸出的信號(hào)。此時(shí)，由于沒有使用輸出端子235c和235d，因此將AFE 103中相應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換器設(shè)置處于OFF狀態(tài)。此后，將該信號(hào)輸入給圖像處理單元109。連續(xù)拍攝圖像，并且對(duì)該圖像進(jìn)行圖像處理單元109中的預(yù)定處理。然后將作為結(jié)果的數(shù)據(jù)作為運(yùn)動(dòng)圖像記錄在外部記錄介質(zhì)113上。圖12B示出上述第二攝像模式下的操作中的水平傳送時(shí)間和垂直傳送時(shí)間之間的關(guān)系。在垂直傳送時(shí)間，該設(shè)備進(jìn)行兩次水平傳送。以該方式分開進(jìn)行兩次水平傳送，這允許僅使用多個(gè)讀出放大器中的一半。這使得可以停止向另一半讀出放大器供電。另外，該設(shè)備可以僅使用AFE 103所包括的多個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器中的一半，并且可以停止向另一半A/D轉(zhuǎn)換器供電。這可以降低讀出操作時(shí)的功耗。另外，由于由垂直傳送時(shí)間決定一行的讀出時(shí)間，所以分開進(jìn)行兩次水平傳送不會(huì)影響讀出速度。接著說明第三攝像模式下的操作。首先，用戶操作⑶I操作單元105以在顯示單元107上顯示運(yùn)動(dòng)圖像記錄大小選擇畫面,如圖4所示。當(dāng)用戶利用操作單元105選擇FullHD運(yùn)動(dòng)圖像模式(第三攝像模式)，并且按下運(yùn)動(dòng)圖像拍攝開關(guān)105b時(shí)，CPU104針對(duì)圖像傳感器101和TG 102進(jìn)行用于第三攝像模式的設(shè)置。此后，CPU 104向TG 102輸出攝像開始信號(hào)。圖像傳感器101基于來自TG 102的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，開始攝像操作。圖11示出第三攝像模式下的圖像傳感器101的操作定時(shí)。將參考圖11說明各單元的操作。在第三攝像模式下，該設(shè)備進(jìn)行用于讀出水平方向上的每三列中的一列的像素的間隔剔除讀取。因此，該設(shè)備讀出配置在第m列、第(m+3)列、第(m+6)列和第(m+9)列上的像素。圖8示出第(m+6)列 第(m+9)列的結(jié)構(gòu)。第(m+6)列 第(m+9)列的結(jié)構(gòu)與第·m列 第(m+3)列的結(jié)構(gòu)相同。在第三攝像模式下，該設(shè)備執(zhí)行狹縫卷簾式快門操作，并且時(shí)刻3ctl和3ct2之間的操作與第二攝像模式下的時(shí)刻3btl和3bt2之間的相同。在時(shí)刻3ct5，激活控制信號(hào)P0N1A、P0N1B、P0N2A和P0N2B以接通列放大器216a 216d、列放大器216a' 216(1'和讀出放大器234a 234d。然后開始用于讀出累積的信號(hào)電荷的操作，并且在時(shí)刻3ct6產(chǎn)生表示一行讀出操作的單位的定時(shí)信號(hào)HD。當(dāng)開始讀出操作時(shí)，在時(shí)刻3ct7和3ct8之間的時(shí)間間隔激活控制信號(hào)PHl (m)和PHl (m+3)，并且利用后述操作從讀出放大器234a和234b輸出存儲(chǔ)在保持電容器225a、225d、226a和226d中的第(n_l)行上的像素信號(hào)。然后從輸出端子235a和235b輸出該像素信號(hào)。同時(shí)，激活控制信號(hào)PH2 (m+6)和PH2 (m+9)。利用后述操作，讀出放大器234c和234d輸出存儲(chǔ)在第(m+6)列和第(m+9)列上的保持電容器225a'、225d'、226a'和226d'中的第(n_l)行上的像素信號(hào)。此后，從輸出端子235c和235d輸出該信號(hào)。獨(dú)立進(jìn)行與通過從所有列間隔剔除列所獲得的列的數(shù)量相對(duì)應(yīng)的輸出操作，直到下一次產(chǎn)生定時(shí)信號(hào)HD為止，并且該輸出操作不依賴于垂直傳送定時(shí)(后面說明)等。時(shí)刻3ct9和3ct22之間的操作與第二攝像模式下的時(shí)刻3btll和3bt24之間的操作相同，因此省略對(duì)該操作的說明。在該操作中，該設(shè)備將像素組212a和212d及像素組 212a'和 212(1'中的信號(hào)傳送至保持電容器 2253,225(^2253' ,225(1'、226a、226d、226a'和 226(1'。利用上述操作，完成一行操作。在時(shí)刻3ct23,產(chǎn)生定時(shí)信號(hào)HD。處理然后變換成下一操作。在時(shí)刻3ct24和3ct25之間的時(shí)間間隔，水平掃描電路231a和231b通過控制傳送開關(guān)227a和227d、傳送開關(guān)227a'和227(1'、傳送開關(guān)228a和228d、傳送開關(guān)228a'和228(1'、傳送開關(guān)229a和229d、傳送開關(guān)229a'和229(1'、傳送開關(guān)230a和230d以及傳送開關(guān) 230a'和 230(1'，進(jìn)行用于將保持電容器 2253,225(^2253' ,225(1'、226a、226d、226a'和226d'連接至水平輸出線的操作。當(dāng)激活控制信號(hào)PHl (m)時(shí)，經(jīng)由傳送開關(guān)227a和228a分別將保持電容器225a和226a連接至水平輸出線232a和233a。也就是說，此時(shí)將像素組212a的暗電平和信號(hào)電平輸入給了讀出放大器234a的輸入端，并且讀出放大器234a輸出通過將該差乘以預(yù)定增益所獲得的信號(hào)。同樣，當(dāng)激活控制信號(hào)PHl (m+3)時(shí)，經(jīng)由傳送開關(guān)227d和228d分別將保持電容器225d和226d連接至水平輸出線232b和233b。讀出放大器234b然后輸出通過將像素組212d的暗電平和信號(hào)電平之間的差乘以預(yù)定增益所獲得的信號(hào)。同樣，當(dāng)激活控制信號(hào)PH2 (m+6)和PH2 (m+9)時(shí)，讀出放大器234c和234d然后輸出通過將像素組212a'和212d'的暗電平和信號(hào)電平之間的差乘以預(yù)定增益所獲得的信號(hào)。針對(duì)圖像傳感器101的所有行進(jìn)行上述讀出操作，這將輸出第三攝像模式所需的像素信號(hào)。AFE 103數(shù)字轉(zhuǎn)換從圖像傳感器101輸出的信號(hào)。將作為結(jié)果的信號(hào)輸入給圖像處理單元109。在圖像處理單元109對(duì)該信號(hào)進(jìn)行預(yù)定處理之后，將作為結(jié)果的數(shù)據(jù)作為
靜止圖像記錄在外部記錄介質(zhì)113上。圖12C示出上述第三攝像模式下的操作中的水平傳送時(shí)間和垂直傳送時(shí)間之間的關(guān)系。在水平傳送時(shí)間，該設(shè)備進(jìn)行一次垂直傳送。當(dāng)如在第三攝像模式下需要高讀出速度時(shí)，可以通過使用該設(shè)備中所設(shè)置的所有讀出電路以高幀頻輸出圖像。根據(jù)本實(shí)施例所述的結(jié)構(gòu)，可以針對(duì)攝像設(shè)備的各攝像模式對(duì)圖像傳感器中的讀出電路選擇性地進(jìn)行0N/0FF控制和操作來降低功耗。另外，可以在不影響讀出速度的情況下提供所需的幀頻。第二實(shí)施例下面將說明根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的攝像設(shè)備的操作。由于根據(jù)本實(shí)施例的攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)與根據(jù)根據(jù)第一實(shí)施例的攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)相同，所以省略對(duì)結(jié)構(gòu)的說明。根據(jù)第二實(shí)施例的攝像設(shè)備具有與第一實(shí)施例中所述的相同的攝像模式。圖像傳感器101通過在各個(gè)攝像模式下使用不同的驅(qū)動(dòng)方法來工作。在說明各攝像模式下的圖像傳感器101的操作之前，將參考圖13說明本實(shí)施例的圖像傳感器101的結(jié)構(gòu)。參考圖13，由在垂直方向上配置的像素組312a、312b、312e和312f構(gòu)成圖像傳感器的有效像素區(qū)域。另外，以相同方式配置像素組312c、312d、312g和312h。有效像素區(qū)域還設(shè)置有均包括復(fù)位開關(guān)3、像素放大器10和行選擇開關(guān)6的信號(hào)傳送單元313a 313h。將像素組312a 312h分別連接至信號(hào)傳送單元313a 313h。將像素組312a和312c的傳送開關(guān)2的柵極連接至用于從垂直掃描電路341輸出控制信號(hào)PTX(n)的信號(hào)線。將像素組312b和312d的傳送開關(guān)2的柵極連接至用于輸出控制信號(hào)PTX(n+1)的信號(hào)線。同樣，將像素組312e和312g連接至用于輸出控制信號(hào)PTX(n+2)的信號(hào)線。將像素組312f和312h連接至用于輸出控制信號(hào)PTX(n+3)的信號(hào)線。每一像素組均包括光電二極管I和傳送開關(guān)2。將信號(hào)傳送單元313a和313c的復(fù)位開關(guān)3的柵極連接至用于從垂直掃描電路341輸出控制信號(hào)PRES(n)的信號(hào)線。將行選擇開關(guān)6的柵極連接至用于從垂直掃描電路341輸出控制信號(hào)PSEL(n)的信號(hào)線。將信號(hào)傳送單元313b和313d的復(fù)位開關(guān)3的柵極連接至來自垂直掃描電路341的控制信號(hào)PRES (n+1)。將行選擇開關(guān)6的柵極連接至用于從垂直掃描電路341輸出控制信號(hào)PSEL(n+l)的信號(hào)線。同樣，將信號(hào)傳送單兀313e和313g的復(fù)位開關(guān)3的柵極連接至用于輸出控制信號(hào)PRES (n+2)的信號(hào)線。將行選擇開關(guān)6的柵極連接至用于輸出控制信號(hào)PSES(n+2)的信號(hào)線。將信號(hào)傳送單元313f 和313h的復(fù)位開關(guān)3的柵極連接至用于輸出控制信號(hào)PRES (n+3)的信號(hào)線。將行選擇開關(guān)6的柵極連接至用于輸出控制信號(hào)PSEL(n+3)的信號(hào)線。另外，將信號(hào)傳送單元313a和313e連接至圖像傳感器中縱向延伸的垂直輸出線314a。同樣，將信號(hào)傳送單元313b和313f、313c和313g及313d和313h分別連接至預(yù)定數(shù)量的垂直輸出線314b、314c和314d。垂直輸出線314a 314d經(jīng)由開關(guān)340a 340d連接至恒流源315a 315d，并且經(jīng)由開關(guān)336a 336d連接至列放大器316a 316d。注意，將列放大器316a 316d交替配置在有效像素區(qū)域上方和下方。經(jīng)由開關(guān)337a 337d及傳送柵極317a 317d和318a 318d分別將列放大器316a 316d連接至保持電容器319a 319d和320a 320d。注意，從TG 102輸出的控制信號(hào)PONlA對(duì)列放大器316a和316d進(jìn)行0N/0FF控制。來自TG 102的控制信號(hào)PONlB對(duì)列放大器316b和316c進(jìn)行0N/0FF控制。垂直輸出線314a和314b經(jīng)由開關(guān)338a相互連接。垂直輸出線314c和314d經(jīng) 由開關(guān)338d相互連接。列放大器316a和316c的輸出端經(jīng)由開關(guān)339a相互連接。列放大器316b和316d的輸出端經(jīng)由開關(guān)33%相互連接。以下的控制信號(hào)以下面的方式對(duì)這些開關(guān)進(jìn)行0N/0FF控制。從TG 102輸出的控制信號(hào)PPATH1A控制開關(guān)336a和336d?？刂菩盘?hào)PPATH1B控制開關(guān)336b和336c。從TG 102輸出的控制信號(hào)PPATH2A控制開關(guān)337a和337d?？刂菩盘?hào)PPATH2B控制開關(guān)337b和337c。從TG 102輸出的控制信號(hào)PPATH3A控制開關(guān)340b和340d?？刂菩盘?hào)PPATH3B控制開關(guān)340a和340c。從TG 102輸出的控制信號(hào)PPATH4A控制開關(guān)338d。從TG 102輸出的控制信號(hào)PPATH4B控制開關(guān)338a。控制信號(hào)PPATH5A控制開關(guān)339b?？刂菩盘?hào)PPATH5B控制開關(guān)339a。經(jīng)由緩沖器321a 32 Id和傳送柵極323a 323d將保持電容器319a 319d連接至保持電容器325a 325d。同樣，經(jīng)由緩沖器322a 322d和傳送柵極324a 324d將保持電容器320a 320d連接至保持電容器326a 326d(第一信號(hào)傳送)。經(jīng)由來自水平掃描電路331a的控制信號(hào)PHl (m)或PH2 (m)所驅(qū)動(dòng)的輸出傳送開關(guān)327a、328a、329a和330a，將保持電容器325a和326a連接至水平輸出線332a和333a或者水平輸出線332c和333c (第二信號(hào)傳送)。同樣,經(jīng)由控制信號(hào)PHl (m)或PH2(m)所驅(qū)動(dòng)的輸出傳送開關(guān)327b、328b、329b和330b，將保持電容器325b和326b連接至水平輸出線332b和333b或者水平輸出線332d和333d。經(jīng)由控制信號(hào)PHl (m+1)或PH2(m+l)所驅(qū)動(dòng)的輸出傳送開關(guān)327c、328c,329c和330c，將保持電容器325c和326c連接至水平輸出線332a和333a或者水平輸出線332c和333c。經(jīng)由控制信號(hào)PHl (m+1)或PH2(m+l)所驅(qū)動(dòng)的輸出傳送開關(guān)327d、328d、329d和330d，將保持電容器325d和326d連接至水平輸出線332b和333b或者水平輸出線332d和333d。讀出放大器334a 334d與水平輸出線332a 332d和333a 333d連接，并且輸出通過將對(duì)水平輸出線332a和333a等進(jìn)行組合所獲得的差輸出乘以預(yù)定增益而獲得的信號(hào)。從TG 102輸出的控制信號(hào)P0N2A對(duì)讀出放大器334a和334b進(jìn)行0N/0FF控制。從TG 102輸出的控制信號(hào)P0N2b對(duì)讀出放大器334c和334d進(jìn)行0N/0FF控制。從圖像傳感器的輸出端子335a 335d輸出來自這些讀出放大器的輸出。
接著說明各模式下圖像傳感器的操作。首先，當(dāng)用戶按下圖3所示的靜止圖像拍攝開關(guān)105a時(shí)，CPU 104對(duì)于圖像傳感器101和TG 102進(jìn)行用于靜止圖像拍攝(第一攝像模式)的設(shè)置。此后，CPU 104向TG 102輸出攝像開始信號(hào)，并且圖像傳感器101基于來自TG 102的驅(qū)動(dòng)信號(hào)開始攝像操作。圖15是示出第一攝像模式下的圖像傳感器101的操作定時(shí)的圖。將參考圖15說明各單元的操作。在與全像素復(fù)位期間相對(duì)應(yīng)的時(shí)刻6atl和6at2之間的時(shí)間間隔，激活控制信號(hào)PTX (n)、PTX (n+1)、PTX (n+2)和PTX (n+3)。該情況僅示出用于特定行的控制信號(hào)。然而，在該期間，激活用于所有行的控制信號(hào)PTX，并且經(jīng)由傳送開關(guān)2將所有像素組的光電二極管I中的電荷傳送至像素放大器10的柵極11。然后復(fù)位光電二極管I。此后，在時(shí)刻6at3，所有像素同時(shí)開始累積電荷。在時(shí)刻6at4，圖像傳感器外部的機(jī)構(gòu)(未示出)遮擋照射至圖像傳感器的光。時(shí)刻6at3和6at4之間的時(shí)間間隔對(duì)應(yīng)于累積期間。在這種狀態(tài)下，將信號(hào)電荷累積在光電二極管I中。在這種情況下，所有像素同時(shí)開始累積電荷。然而，本發(fā)明不局限于該結(jié)構(gòu)?？梢匀我庠O(shè)計(jì)用于復(fù)位光電二極管I的結(jié) 構(gòu)。例如，可以針對(duì)各個(gè)行設(shè)置不同的復(fù)位定時(shí)。在時(shí)刻6at5，激活控制信號(hào)P0N1A、P0N2A和P0N2B以接通列放大器316a和316d及讀出放大器334a 334d。然后開始用于讀出累積的信號(hào)電荷的操作，并且在時(shí)刻6at6產(chǎn)生表示一行讀出操作的單位的定時(shí)信號(hào)HD。當(dāng)開始讀出操作時(shí)，在時(shí)刻6at7和6at8之間的時(shí)間間隔激活控制信號(hào)PHl (m)和PH2 (m+2)。利用后述操作從讀出放大器334a 334d輸出存儲(chǔ)在保持電容器325a 325d和326a 326d中的第(n_l)行上的像素信號(hào)。然后從輸出端子335a 335d輸出像素信號(hào)。盡管說明了特定情況，但是以相同方式從所有列順次輸出信號(hào)。獨(dú)立進(jìn)行與所有列相對(duì)應(yīng)的輸出操作，直到下一次產(chǎn)生定時(shí)信號(hào)HD為止，并且該輸出操作不依賴于垂直傳送定時(shí)(后面說明)等。該設(shè)備進(jìn)行配置在第n行上的像素組312a和312c的垂直傳送。在時(shí)刻6at9，激活控制信號(hào)PPATH1A、PPATH2A、PPATH4A和PPATH5A以激活用于來自像素組312a和312c的信號(hào)的垂直傳送的路徑。另外，激活控制信號(hào)PPATH3A以將垂直輸出線314a和314c連接至電流源315a和315c。在時(shí)刻6atl0，激活控制信號(hào)PSEL (n)以接通行選擇開關(guān)6。將分別由信號(hào)傳送單元313a和313c的像素放大器10以及與各個(gè)垂直輸出線連接的電流源315a和315c構(gòu)成的源級(jí)跟隨器電路設(shè)置處于工作狀態(tài)。在時(shí)刻6atll，激活控制信號(hào)PRES(n)以接通復(fù)位開關(guān)3，從而初始化信號(hào)傳送單元313a和313c的像素放大器10的柵極11，即電容器9。也就是說，將緊接著該復(fù)位操作之后的信號(hào)電平(所謂的暗電平)的信號(hào)輸出給垂直輸出線314a和314c。在時(shí)刻6atl2，取消控制信號(hào)PRES (n)。此后，在時(shí)刻6atl3，激活控制信號(hào)PTNlA。這接通與連接至垂直輸出線314a和314c的列放大器316a和316d的輸出端連接的傳送柵極318a和318b，從而將暗電平輸出保持在各保持電容器320a和320b中。此后，在時(shí)刻6atl4完成傳送操作，并且在時(shí)刻6atl5激活控制信號(hào)PTX (n)以接通像素組312a和312c的傳送開關(guān)2。然后將累積在光電二極管I中的信號(hào)電荷傳送給由信號(hào)傳送單元313a和313c的像素放大器10所構(gòu)成的源級(jí)跟隨器的柵極11。此時(shí)，由像素放大器10構(gòu)成的各源級(jí)跟隨器的信號(hào)電平從復(fù)位電平改變與傳送至源級(jí)跟隨器的信號(hào)電荷相對(duì)應(yīng)的量。結(jié)果，確定了信號(hào)電平。在充分完成傳送操作時(shí)的時(shí)刻6atl6，取消控制信號(hào)PTX(n)。在時(shí)刻6atl7，激活控制信號(hào)PTS1A。這接通與連接至垂直輸出線314a和314c的列放大器316a和316d的輸出端連接的傳送柵極317a和317b，從而將信號(hào)電平保持在保持電容器319a和319b中。當(dāng)在此后的時(shí)刻6atl8取消控制信號(hào)PTSlA時(shí)，完成傳送操作。利用上述操作，保持電容器319a和319b保持像素組312a和312c的信號(hào)電平，并且保持電容器320a和320b保持像素組312a和312c的暗電平。由于完成來自像素的信號(hào)的輸出，所以在時(shí)刻6atl9取消選擇控制信號(hào)PSEL(n)。在時(shí)刻6at20，取消控制信號(hào)PPATH3A、PPATH4A和PPATH5A以從電流源 315a和315c斷開垂直輸出線314a和314c。該設(shè)備然后進(jìn)行配置在第(n+1)行上的像素組312b和312d的垂直傳送。在時(shí)刻6at21，激活控制信號(hào)PPATH3B以將垂直輸出線314b和314d連接至電流源315b和315d。另外，激活控制信號(hào)PPATH4B和PPATH5B以激活用于來自像素組312b和312d的信號(hào)的垂直傳送的路徑。隨后，在時(shí)刻6at22，激活控制信號(hào)PSEL(n+l)以接通行選擇開關(guān)6。將分別由信號(hào)傳送單元313b和313d的像素放大器10以及與各個(gè)垂直輸出線連接的電流源315b和315d所構(gòu)成的源級(jí)跟隨器電路設(shè)置處于工作狀態(tài)。在時(shí)刻6at23，激活控制信號(hào)PRES(n+l)以接通復(fù)位開關(guān)3來初始化信號(hào)傳送單元313b和313d的像素放大器10的柵極11，即電容器9。也就是說，將緊接著該復(fù)位操作之后的信號(hào)電平(所謂的暗電平)的信號(hào)輸出給垂直輸出線314b和314d。在時(shí)刻6at24取消控制信號(hào)PRES (n+1)之后，在時(shí)刻6at25激活控制信號(hào)PTN1B。這接通與連接至垂直輸出線314b和314d的列放大器316a和316d的輸出端連接的傳送柵極318a和318d，從而將暗電平輸出保持在各保持電容器320c和320d中。此后，在時(shí)刻6&七26完成傳送操作，并且在時(shí)刻6&丨27激活控制信號(hào)？1乂(11+1)以接通像素組312b和312d的傳送開關(guān)2。然后將累積在光電二極管I中的信號(hào)電荷傳送至由信號(hào)傳送單元313b和313d的像素放大器10所構(gòu)成的源級(jí)跟隨器的柵極11。此時(shí)，由像素放大器10所構(gòu)成的各源級(jí)跟隨器的柵極11的信號(hào)電平從復(fù)位電平改變與傳送至源級(jí)跟隨器的信號(hào)電荷相對(duì)應(yīng)的量。結(jié)果，確定了信號(hào)電平。在充分完成傳送操作時(shí)的時(shí)刻6at28，取消控制信號(hào)PTX(n+1)。在時(shí)刻6at29，激活控制信號(hào)PTS1B。這接通與連接至垂直輸出線314b和314d的列放大器316a和316d的輸出端連接的傳送柵極317c和317d，從而將信號(hào)電平保持在保持電容器319c和319d中。當(dāng)此后的時(shí)刻6at30取消控制信號(hào)PTSlB時(shí)，完成傳送操作。利用上述操作，保持電容器319c和319d保持像素組312b和312d的信號(hào)電平，并且保持電容器320c和320d保持像素組312b和312d的暗電平。由于完成來自像素的信號(hào)的輸出，所以在時(shí)刻6at31取消選擇控制信號(hào)PSEL (n+1)。在時(shí)刻 6at32，取消控制信號(hào) PPATH1A、PPATH2A、PPATH3B、PPATH4B 和 PPATH5B。利用上述操作，完成第n行和第(n+1)行上的所有像素組的垂直傳送。在時(shí)刻6at33，激活控制信號(hào)PTS2和PTN2以接通與連接至保持電容器319a 319d和320a 320d的緩沖器321a 321d和322a 322d的輸出端連接的傳送柵極323a 323d和324a 324d。這將保持在保持電容器319a 319d和320a 320d中的電荷傳送至保持電容器325a 325d和326a 326d。當(dāng)在時(shí)刻6at34取消控制信號(hào)PTS2和PTN2時(shí)，完成傳送操作。注意，在時(shí)刻3at33，從輸出端子335a 335d輸出保持在保持電容器325a 325d和326a 326d中的第(n_l)行和第(n_2)行上的所有信號(hào)。利用上述操作，完成一行操作。在時(shí)刻3at35，產(chǎn)生定時(shí)信號(hào)HD。處理然后變換至下一操作。在時(shí)刻6at36和6at37之間的時(shí)間間隔，水平掃描電路331a和331b通過控制傳送開關(guān)327a 327d、328a 328d、329a 329d和330a 330d，進(jìn)行用于將保持電容器325a 325d和326a 326d連接至水平輸出線的操作。當(dāng)激活控制信號(hào)PHl (m)時(shí)，經(jīng)由傳送開關(guān)327a和328a分別將保持電容器325a和326a連接至水平輸出線332a和333a。也就是說，此時(shí)將像素組312a的暗電平和信號(hào)電平輸入給了讀出放大器334a的輸入端，并且讀出放大器334a輸出通過將該差乘以預(yù)定增益所獲得的信號(hào)。同樣，經(jīng)由傳送開關(guān)327b和328b分別將保持電容器325b和326b連接至水平輸出線332b和333b。讀出放大器334b然后輸出通過將像素組312c的暗電平和信號(hào)電平之間的差乘以預(yù)定增益所獲得的信號(hào)。 當(dāng)激活控制信號(hào)PH2 (m+1)時(shí)，經(jīng)由傳送開關(guān)327c和328c分別將保持電容器325c和326c連接至水平輸出線332c和333c。也就是說，此時(shí)將像素組312b的暗電平和信號(hào)電平輸入給了讀出放大器334c的輸入端，并且讀出放大器334c輸出通過將該差乘以預(yù)定增益所獲得的信號(hào)。同樣，經(jīng)由傳送開關(guān)327d和328d分別將保持電容器325d和326d連接至水平輸出線332d和333d。讀出放大器334d然后輸出通過將像素組312d的暗電平和信號(hào)電平之間的差乘以預(yù)定增益所獲得的信號(hào)。從時(shí)刻6at37開始，該設(shè)備針對(duì)第(n+2)行和第(n+3)行進(jìn)行與時(shí)刻6at9和6at34之間的時(shí)間間隔中的操作相同的操作，并且將像素組312e、312g、312f和312h中的信號(hào)分別傳送至保持電容器325a 325d和326a 326d。此后，在以第(n+4)行和第(n+5)行的讀出為單位的操作時(shí)，讀出放大器335a 335d輸出像素組312e、312g、312f和312h中的信號(hào)。針對(duì)圖像傳感器101的所有行進(jìn)行上述讀出操作，這將輸出來自配置在圖像傳感器101上的所有像素的信號(hào)。AFE 103數(shù)字轉(zhuǎn)換從圖像傳感器101輸出的信號(hào)。將作為結(jié)果的信號(hào)輸入給圖像處理單元109。在圖像處理單元109對(duì)該信號(hào)進(jìn)行預(yù)定處理之后，將作為結(jié)果的數(shù)據(jù)作為靜止圖像記錄在外部記錄介質(zhì)113上。圖18A示出在上述第一攝像模式下的操作中的水平傳送時(shí)間和垂直傳送時(shí)間之間的關(guān)系。在水平傳送時(shí)間，該設(shè)備按照時(shí)間順序分開進(jìn)行兩次垂直傳送。以該方式分開進(jìn)行兩次垂直傳送，這允許僅使用多個(gè)列放大器中的一半。這使得可以停止向另一半列放大器供電。這可以降低讀出操作時(shí)的功耗。另外，由于由水平傳送時(shí)間決定一行的讀出時(shí)間，所以分開進(jìn)行兩次垂直傳送不會(huì)影響讀出速度。接著將說明第二攝像模式下的操作。首先，用戶操作⑶I操作單元105以在顯示單元107上顯示運(yùn)動(dòng)圖像記錄大小選擇畫面,如圖4所示。當(dāng)用戶通過⑶I操作單元105選擇VGA crop運(yùn)動(dòng)圖像模式(第二攝像模式)、并且按下運(yùn)動(dòng)圖像拍攝開關(guān)105b時(shí),CPU 104針對(duì)圖像傳感器101和TG 102進(jìn)行用于第二攝像模式的設(shè)置。此后，CPU 104向TG 102輸出攝像開始信號(hào)。圖像傳感器101基于來自TG 102的驅(qū)動(dòng)信號(hào)開始攝像操作。圖16示出第二攝像模式下的圖像傳感器101的操作定時(shí)。將參考圖16說明各單元的操作。在第二攝像模式下，該設(shè)備執(zhí)行狹縫卷簾式快門操作，即在一次攝像操作中進(jìn)行兩次垂直掃描。在第一次垂直掃描中，該設(shè)備復(fù)位各像素以開始電荷累積。在第二次垂直掃描中，該設(shè)備完成電荷累積并且輸出信號(hào)。時(shí)刻6btl和6bt2之間的時(shí)間間隔對(duì)應(yīng)于配置在第n行和第(n+1)行上的像素的復(fù)位期間。在該期間，激活控制信號(hào)PTX (n)和PTX (n+1)。從該像素復(fù)位操作到像素信號(hào)的垂直傳送的時(shí)間間隔對(duì)應(yīng)于累積時(shí)間。第(n+2)行和第(n+3)行上的像素信號(hào)的垂直傳送定時(shí)從第n行和第(n+1)行上的像素信號(hào)的垂直傳送定時(shí)開始順次向后偏移。為此，激活控制信號(hào)PTX(n+2)和PTX(n+3)以在時(shí)刻6bt3和6bt4之間進(jìn)行復(fù)位操作，從而使得累積時(shí)間等于第n行的累積時(shí)間。當(dāng)激活控制信號(hào)PTX時(shí)，經(jīng)由傳送開關(guān)2將光電二極管I中的電荷傳送至像素放大器10的柵極11，并且復(fù)位光電二極管I。在時(shí)刻6bt5，激活控制信號(hào)P0N1A、PONlB和P0N2A以接通列放大器316a 316d及讀出放大器334a和334b。
然后開始用于讀出累積的信號(hào)電荷的操作。在時(shí)刻6bt6，產(chǎn)生表示一行讀出操作的單位的定時(shí)信號(hào)HD。當(dāng)開始讀出操作時(shí)，在時(shí)刻6bt7和6bt8之間激活控制信號(hào)PHl (m)。利用后述操作，讀出放大器334a和334b輸出存儲(chǔ)在保持電容器325a、325b、326a和326b中的第(n-2)行/第(m-2)列和第(n_2)行/第(m_l)列上的像素信號(hào)。此后，從輸出端子335a和335b輸出該信號(hào)。在時(shí)刻6bt9和6btl0之間激活控制信號(hào)PHl (m+1)。利用后述操作，讀出放大器334a和334b輸出存儲(chǔ)在保持電容器325c、325d、326c和326d中的第(n_l)行/第(m_2)列和第(n-1)行/第(m-1)列上的像素信號(hào)。此后，從輸出端子335a和335b輸出該信號(hào)。盡管說明了特定情況，但是以相同方式從所有列順次輸出信號(hào)。獨(dú)立進(jìn)行與所有列相對(duì)應(yīng)的輸出操作，直到下一次產(chǎn)生定時(shí)信號(hào)HD為止,并且該輸出操作不依賴于垂直傳送定時(shí)(后面說明)等。配置在第n行上的像素組312a和312b進(jìn)行垂直傳送。在時(shí)刻6btll，激活控制信號(hào)PPATH1A、PPATH2A、PPATH1B和PPATH2B以激活用于經(jīng)由列放大器316a 316d垂直傳送來自像素組312a 312d的信號(hào)的路徑。同時(shí)，激活控制信號(hào)PPATH3A以將垂直輸出線314a和314c連接至電流源315a和315c。另外，激活控制信號(hào)PPATH3B以將垂直輸出線314b和314d連接至電流源315b和315d。隨后，在時(shí)刻6btl2，激活控制信號(hào)PSEL (n)和PSEL (n+1)以接通行選擇開關(guān)6。將分別由信號(hào)傳送單元313a 313d的像素放大器10以及與各個(gè)垂直輸出線連接的電流源315a 315d構(gòu)成的源級(jí)跟隨器電路設(shè)置處于工作狀態(tài)。在時(shí)刻6btl3，激活控制信號(hào)PRES (n)和PRES (n+1)以接通復(fù)位開關(guān)3，從而初始化信號(hào)傳送單元313a 313d的像素放大器10的柵極11，即電容器9。也就是說，將緊接著該復(fù)位操作之后的信號(hào)電平(所謂的暗電平)的信號(hào)輸出給垂直輸出線314a 314d。在時(shí)刻6btl4，取消控制信號(hào)PRES (n)和PRES (n+1)。此后，在時(shí)刻6btl5，激活控制信號(hào)PTNlA和PTN1B。這接通與連接至垂直輸出線314a 314d的列放大器316a 316d的輸出端連接的傳送柵極318a 318d，從而將暗電平輸出保持在各保持電容器320a 320d中。此后，在時(shí)刻6btl6完成傳送操作，并且在時(shí)刻6bt 17激活控制信號(hào)PTX(n)和PTX(n+1)以接通像素組312a 312d的傳送開關(guān)2。然后將累積在光電二極管I中的信號(hào)電荷傳送至由信號(hào)傳送單元313a 313d的像素放大器10所構(gòu)成的源級(jí)跟隨器的柵極11。此時(shí)，由像素放大器10所構(gòu)成的各源級(jí)跟隨器的信號(hào)電平從復(fù)位電平改變與傳送至源級(jí)跟隨器的信號(hào)電荷相對(duì)應(yīng)的量。結(jié)果，確定了信號(hào)電平。在充分完成傳送操作時(shí)的時(shí)刻6btl8，取消控制信號(hào)PTX (n)和PTX (n+1)。在時(shí)刻6btl9，激活控制信號(hào)PTSlA和PTS1B。這接通與連接至垂直輸出線314a 314d的列放大器316a 316d的輸出端連接的傳送柵極317a 317d，從而將信號(hào)電平保持在保持電容器319a 319d中。當(dāng)在此后的時(shí)刻6bt20取消控制信號(hào)PTSlA和PTSlB時(shí)，完成傳送操作。利用上述操作，保持電容器319a 319d保持像素組312a 312d的信號(hào)電平，并且保持電容器320a 320d保持像素組312a 312d的暗電平。由于完成來自像素的信號(hào)的輸出，所以在時(shí)刻6at21取消選擇控制信號(hào)PSEL(n)和 PSEL (n+1)。在時(shí)刻 6at22，取消控制信號(hào) PPATH1A、PPATH2A、PPATH3A、PPATH1B、PPATH2B 和PPATH3B。利用上述操作，完成第(n+1)行的所有像素組的垂直傳送。在時(shí)刻6bt23，激活控制信號(hào)PTS2和PTN2以接通與連接至保持電容器319a 319d和320a 320d的緩沖器321a 321d和322a 322d的輸出端連接的傳送柵極323a 323d和324a 324d。這將保持在保持電容器319a 319d和320a 320d中的電荷傳送至保持電容器325a 325d和326a 326d。當(dāng)在時(shí)刻6bt24取消控制信號(hào)PTS2和PTN2時(shí)，完成傳送操作。注意，在時(shí)刻6bt23，從輸出端子335a 335d輸出保持在保持電容器325a 325d和326a 326d中的第(n_2)行和第(n_l)行上的所有信號(hào)。利用上述操作，完成一行操作。在時(shí)刻6bt25,產(chǎn)生定時(shí)信號(hào)HD。處理然后變換至下一操作。在時(shí)刻6at26和6at27之間的時(shí)間間隔，水平掃描電路331a和331b通過控制傳送開關(guān)327a 327d、328a 328d、329a 329d和330a 330d，進(jìn)行用于將保持電容器325a 325d和326a 326d連接至水平輸出線的操作。當(dāng)激活控制信號(hào)PHl (m)時(shí)，經(jīng)由傳送開關(guān)327a和328a分別將保持電容器325a和326a連接至水平輸出線332a和333a。也就是說，此時(shí)將像素組312a的暗電平和信號(hào)電平輸入給了讀出放大器334a的輸入端，并且讀出放大器334a輸出通過將該差乘以預(yù)定增益所獲得的信號(hào)。同樣，經(jīng)由傳送開關(guān)327b和328b分別將保持電容器325b和326b連接至水平輸出線332b和333b。讀出放大器334b然后輸出通過將像素組312b的暗電平和信號(hào)電平之間的差乘以預(yù)定增益所獲得的信號(hào)。當(dāng)在時(shí)刻6bt28和6bt29之間激活控制信號(hào)PHl (m+1)時(shí)，經(jīng)由傳送開關(guān)329c和330c分別將保持電容器325c和326c連接至水平輸出線332a和333a。也就是說，此時(shí)將像素組312c的暗電平和信號(hào)電平輸入給了讀出放大器334a的輸入端，并且讀出放大器334a輸出通過將該差乘以預(yù)定增益所獲得的信號(hào)。同樣，經(jīng)由傳送開關(guān)329d和330d分別將保持電容器325d和326d連接至水平輸出線332b和333b。讀出放大器334b然后輸出通過將像素組312d的暗電平和信號(hào)電平之間的差乘以預(yù)定增益所獲得的信號(hào)。從時(shí)刻6bt29開始，該設(shè)備對(duì)于第(n+2)行進(jìn)行與時(shí)刻6btll和6bt24之間的時(shí)間間隔中的操作相同的操作，并且分別將像素組312e 312h中的信號(hào)傳送給保持電容器325a 325d和326a 326d。此后，在以第(n+3)行的讀出為單位的操作時(shí)，讀出放大器335a和335b順次輸出像素組312e、312f、312g和312h中的信號(hào)。
針對(duì)圖像傳感器的像素區(qū)域的特定范圍進(jìn)行上述讀出操作，這將輸出第二攝像模式所需的像素信號(hào)。AFE 103數(shù)字轉(zhuǎn)換從圖像傳感器101輸出的信號(hào)。此時(shí)，由于沒有使用輸出端子335c和335d，因此將AFE 103中相應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換器設(shè)置處于OFF狀態(tài)。此后，將信號(hào)輸入給圖像處理單元109。連續(xù)拍攝圖像并且對(duì)圖像進(jìn)行圖像處理單元109中的預(yù)定處理。然后將作為結(jié)果的數(shù)據(jù)作為運(yùn)動(dòng)圖像記錄在外部記錄介質(zhì)113上。圖18B示出上述第二攝像模式下的操作中的水平傳送時(shí)間和垂直傳送時(shí)間之間的關(guān)系。在垂直傳送時(shí)間，該設(shè)備按照時(shí)間順序進(jìn)行兩次水平傳送。以該方式分開進(jìn)行兩次水平傳送，這允許僅使用多個(gè)讀出放大器中的一半。這使得可以停止向另一半讀出放大器供電。另外，該設(shè)備可以僅使用AFE 103包括的多個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器中的一半，并且可以停止向另一半A/D轉(zhuǎn)換器供電。這可以降低讀出操作時(shí)的功耗。另外，由于由垂直傳送時(shí)間決定一行的讀出時(shí)間，所以分開進(jìn)行兩次水平傳送不會(huì)影響讀出速度。換句話說，在第二攝像模式(第二省電模式)下，該設(shè)備在多個(gè)列的垂直傳送期間進(jìn)行控制，以在不向水平傳送期間未使用的讀出放大器供電的情況下，執(zhí)行次數(shù)與垂直傳送期間所傳送的列的數(shù)量相等的多次水平傳送，并且通過經(jīng)由圖像傳感器中所設(shè)置的讀出放大器中的特定讀出放大器進(jìn)行多次水平傳送而執(zhí)行與如下行的數(shù)量(兩個(gè)行或多個(gè)行)相對(duì)應(yīng)的水平傳送，其中，該行的 數(shù)量等于垂直傳送的列的數(shù)量。接著說明第三攝像模式下的操作。首先，用戶操作GUI操作單元105以在顯示單元107上顯示運(yùn)動(dòng)圖像記錄大小選擇畫面,如圖4所示。當(dāng)用戶利用⑶I操作單元105選擇Full HD運(yùn)動(dòng)圖像模式(第三攝像模式)并且按下運(yùn)動(dòng)圖像拍攝開關(guān)105b時(shí)，CPU 104針對(duì)圖像傳感器101和TG 102進(jìn)行用于第三攝像模式的設(shè)置。此后，CPU 104向TG 102輸出攝像開始信號(hào)。圖像傳感器101基于來自TG 102的驅(qū)動(dòng)信號(hào)開始攝像操作。圖17示出第三攝像模式下的圖像傳感器101的操作。將參考圖17說明各單元的操作。在第三攝像模式下，該設(shè)備進(jìn)行用于讀出水平方向上的每三列中的一列的像素的間隔剔除讀取。因此，該設(shè)備讀出配置在第m列和第(m+3)列上的像素。圖8示出第(m+2)列和第(m+3)列的結(jié)構(gòu)。第(m+2)列和第(m+3)列的結(jié)構(gòu)與第m列和第(m+1)列的結(jié)構(gòu)相同。在第三攝像模式下，該設(shè)備執(zhí)行狹縫卷簾式快門操作，并且時(shí)刻6ctl和6ct2之間的操作與第二攝像模式下的時(shí)刻6btl和6bt2之間的操作相同。在時(shí)刻6ct5，激活控制信號(hào)P0N1A、P0N1B、P0N2A和P0N2B以接通列放大器316a 316d和列放大器316a' 316(1'、以及讀出放大器334a 334d。然后開始用于讀出累積的信號(hào)電荷的操作，并且在時(shí)刻6ct6產(chǎn)生表示一行讀出操作的單位的定時(shí)信號(hào)HD。當(dāng)開始讀出操作時(shí)，在時(shí)刻6ct7和6ct8之間的時(shí)間間隔激活控制信號(hào)PHl (m)，并且利用后述操作從讀出放大器334a和334b輸出存儲(chǔ)在保持電容器325a、325b、326a和326b中的第(n_l)行上的像素信號(hào)。然后從輸出端子335a和335b輸出像素信號(hào)。同時(shí)，激活控制信號(hào)PH2 (m+3)。利用后述操作，讀出放大器334c和334d輸出存儲(chǔ)在第(m+3)列上的保持電容器325c'、325d'、326c'和326d'中的第(n_l)行上的像素信號(hào)。此后，從輸出端子335c和335d輸出信號(hào)。獨(dú)立進(jìn)行與通過從所有列間隔剔除列所獲得的列的數(shù)量相對(duì)應(yīng)的輸出操作，直到下一次產(chǎn)生定時(shí)信號(hào)HD為止，并且該輸出操作不依賴于垂直傳送定時(shí)(后面說明)等。時(shí)刻6ct9和6ct22之間的操作與第二攝像模式下的時(shí)刻6btll和6bt24之間的操作相同，因此省略對(duì)該操作的說明。在該操作中，該設(shè)備將像素組312a和312d及像素組 312a'和 312(1'中的信號(hào)傳送至保持電容器 325a、325b、325c' ,325(1'、326a、326b、326c'和 326(1'。利用上述操作，完成一行操作。在時(shí)刻6ct23,產(chǎn)生定時(shí)信號(hào)HD。處理然后變換至下一操作。在時(shí)刻6ct24和6ct25之間的時(shí)間間隔，水平掃描電路331a和331b通過控制傳送開關(guān)327a和327b、傳送開關(guān)327c'和327(1'、傳送開關(guān)328a和328b、傳送開關(guān)328c'和328(1'、傳送開關(guān)329a和329b、傳送開關(guān)329c'和329(1'、傳送開關(guān)330a和330b以及傳
送開關(guān) 330c'和 330(1'，進(jìn)行用于將保持電容器 325a、325b、325c' ,325(1'、326a、326b、326c'和326d'連接至水平輸出線的操作。當(dāng)激活控制信號(hào)PH I (m)時(shí)，經(jīng)由傳送開關(guān)327a和328a分別將保持電容器325a和326a連接至水平輸出線332a和333a。也就是說，此時(shí)將像素組312a的暗電平和信號(hào)電平輸入給了讀出放大器334a的輸入端，并且讀出放大器334a輸出通過將該差乘以預(yù)定增益所獲得的信號(hào)。同樣，經(jīng)由傳送開關(guān)327b和328b分別將保持電容器325b和326b連接至水平輸出線332b和333b。讀出放大器334b然后輸出通過將像素組312b的暗電平和信號(hào)電平之間的差乘以預(yù)定增益所獲得的信號(hào)。同樣，當(dāng)激活控制信號(hào)PH2 (m+3)時(shí)，讀出放大器334c和334d然后輸出通過將像素組312c'和312d'的暗電平和信號(hào)電平之間的差乘以預(yù)定增益所獲得的信號(hào)。針對(duì)圖像傳感器101的所有行進(jìn)行上述讀出操作，這將輸出第三攝像模式所需的像素信號(hào)。AFE 103數(shù)字轉(zhuǎn)換從圖像傳感器101輸出的信號(hào)。將作為結(jié)果的信號(hào)輸入給圖像處理單元109。在圖像處理單元109對(duì)該信號(hào)進(jìn)行預(yù)定處理之后，將作為結(jié)果的數(shù)據(jù)作為靜止圖像記錄在外部記錄介質(zhì)113上。圖18C示出上述第三攝像模式下的操作中的水平傳送時(shí)間和垂直傳送時(shí)間之間的關(guān)系。在水平傳送時(shí)間，該設(shè)備進(jìn)行一次垂直傳送。當(dāng)在第三攝像模式下需要高讀出速度時(shí)，可以通過使用該設(shè)備中所設(shè)置的所有讀出電路以高幀頻輸出圖像。根據(jù)本實(shí)施例所述的結(jié)構(gòu)，可以通過針對(duì)攝像設(shè)備的各攝像模式選擇性地對(duì)攝像傳感器中的讀出電路進(jìn)行0N/0FF控制和操作來降低功耗。另外，可以在不影響讀出速度的情況下提供所需的幀頻。以上基于優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)地說明了本發(fā)明。然而，本發(fā)明不局限于這些特定實(shí)施例。本發(fā)明包含本發(fā)明范圍內(nèi)的各種形式?？梢愿鶕?jù)需要組合上述一些實(shí)施例。盡管參考典型實(shí)施例說明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不局限于所公開的典型實(shí)施例。所附權(quán)利要求書的范圍符合最寬的解釋，以包含所有這類修改、等同結(jié)構(gòu)和功倉泛。
權(quán)利要求
1.一種攝像設(shè)備，其包括 圖像傳感器，用于對(duì)被攝體圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換； 確定部件，用于從多個(gè)攝像模式中確定一個(gè)攝像模式； 驅(qū)動(dòng)部件，用于在所述確定部件所確定的各攝像模式下，利用不同驅(qū)動(dòng)方法驅(qū)動(dòng)所述圖像傳感器；以及 控制部件，用于控制所述驅(qū)動(dòng)部件的操作， 其中，所述圖像傳感器包括二維排列的多個(gè)像素、針對(duì)所述多個(gè)像素中在垂直方向上配置的各像素陣列所配置的預(yù)定數(shù)量的垂直輸出線、以及用于保持來自所述多個(gè)像素中在水平方向上配置的行上的像素的像素信號(hào)的保持存儲(chǔ)器，以及 當(dāng)水平傳送期間不小于垂直傳送期間的兩倍時(shí)，所述控制部件以第一省電模式控制所述驅(qū)動(dòng)部件，并且當(dāng)所述垂直傳送期間不小于所述水平傳送期間的兩倍時(shí)，所述控制部件以第二省電模式控制所述驅(qū)動(dòng)部件，其中，所述水平傳送期間是將存儲(chǔ)在所述保持存儲(chǔ)器中的像素信號(hào)順次輸出至所述圖像傳感器外部的期間，以及所述垂直傳送期間是經(jīng)由所述垂直輸出線將來自在水平方向上配置的像素的像素信號(hào)存儲(chǔ)在所述保持存儲(chǔ)器中的期間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述圖像傳感器包括針對(duì)在垂直方向上相互鄰接地配置的多個(gè)像素陣列中的各像素陣列所配置的一個(gè)垂直輸出線、與各垂直輸出線連接的放大器、以及針對(duì)各放大器所配置的保持存儲(chǔ)器，以及 所述控制部件以所述第一省電模式控制所述驅(qū)動(dòng)部件，從而在不向在所述垂直傳送期間未使用的放大器供電的情況下，在用于一行的水平傳送期間執(zhí)行多次垂直傳送，并且在各垂直傳送期間執(zhí)行第一信號(hào)傳送和第二信號(hào)傳送，其中，所述第一信號(hào)傳送用于經(jīng)由與傳送像素信號(hào)的像素所連接的垂直輸出線相對(duì)應(yīng)的放大器、將像素信號(hào)傳送至所述保持存儲(chǔ)器，所述第二信號(hào)傳送用于經(jīng)由不與傳送像素信號(hào)的像素所連接的垂直輸出線相對(duì)應(yīng)的放大器、將像素信號(hào)傳送至所述保持存儲(chǔ)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述圖像傳感器包括多個(gè)水平傳送線和針對(duì)各水平傳送線所配置的讀出放大器，以及 所述控制部件以所述第二省電模式控制所述驅(qū)動(dòng)部件，從而在不向在所述水平傳送期間未使用的讀出放大器供電的情況下，在用于一行的垂直傳送期間執(zhí)行多次水平傳送，并且通過經(jīng)由所述圖像傳感器中所設(shè)置的讀出放大器中的特定讀出放大器分割為所述多次水平傳送來執(zhí)行用于一行的水平傳送。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述圖像傳感器包括針對(duì)在垂直方向上相互鄰接地配置的多個(gè)像素陣列中的各像素陣列所配置的兩個(gè)垂直輸出線、與各垂直輸出線連接的放大器、以及針對(duì)各放大器所配置的保持存儲(chǔ)器，以及 所述控制部件以所述第一省電模式控制所述驅(qū)動(dòng)部件，從而在不向在所述垂直傳送期間未使用的放大器供電的情況下，在用于兩行的水平傳送期間執(zhí)行多次垂直傳送，并且在各垂直傳送期間執(zhí)行第一信號(hào)傳送和第二信號(hào)傳送，其中，所述第一信號(hào)傳送用于經(jīng)由與傳送像素信號(hào)的像素所連接的垂直輸出線相對(duì)應(yīng)的放大器、將像素信號(hào)傳送至所述保持存儲(chǔ)器，所述第二信號(hào)傳送用于經(jīng)由不與傳送像素信號(hào)的像素所連接的垂直輸出線相對(duì)應(yīng)的放大器、將像素信號(hào)傳送至所述保持存儲(chǔ)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述圖像傳感器包括多個(gè)水平傳送線和針對(duì)各水平傳送線所配置的讀出放大器，以及 所述控制部件以所述第二省電模式控制所述驅(qū)動(dòng)部件，從而在不向在所述水平傳送期間未使用的讀出放大器供電的情況下，在用于兩行的垂直傳送期間執(zhí)行多次水平傳送，并且通過經(jīng)由所述圖像傳感器中所設(shè)置的讀出放大器中的特定讀出放大器分割為所述多次水平傳送來執(zhí)行用于兩行的水平傳送。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述圖像傳感器包括針對(duì)在垂直方向上相互鄰接地配置的多個(gè)像素陣列中的各像素陣列所配置的多個(gè)垂直輸出線、與各垂直輸出線連接的放大器、以及針對(duì)各放大器所配置的保持存儲(chǔ)器，以及 所述控制部件以所述第一省電模式控制所述驅(qū)動(dòng)部件，從而在不向在所述垂直傳送期間未使用的放大器供電的情況下，在用于多行的水平傳送期間執(zhí)行數(shù)量與在所述水平傳送期間所傳送的行的數(shù)量相等的多次垂直傳送，并且在各垂直傳送期間執(zhí)行第一信號(hào)傳送和第二信號(hào)傳送，其中，所述第一信號(hào)傳送用于經(jīng)由與傳送像素信號(hào)的像素所連接的垂直輸出線相對(duì)應(yīng)的放大器、將像素信號(hào)傳送至所述保持存儲(chǔ)器，所述第二信號(hào)傳送用于經(jīng)由不與傳送像素信號(hào)的像素所連接的垂直輸出線相對(duì)應(yīng)的放大器、將像素信號(hào)傳送至所述保持存儲(chǔ)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述圖像傳感器包括多個(gè)水平傳送線和與各水平傳送線連接的讀出放大器，以及 所述控制部件以所述第二省電模式控制所述驅(qū)動(dòng)部件，從而在不向在所述水平傳送期間未使用的讀出放大器供電的情況下，在用于多列的垂直傳送期間執(zhí)行數(shù)量與在所述垂直傳送期間所傳送的列的數(shù)量相等的多次水平傳送，并且通過經(jīng)由所述圖像傳感器中所設(shè)置的讀出放大器中的特定讀出放大器分割為所述多次水平傳送來執(zhí)行與數(shù)量等于垂直傳送的列的數(shù)量的行相對(duì)應(yīng)的水平傳送。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的攝像設(shè)備，其特征在于，在所述第二省電模式下，不向位于不供電的讀出放大器的后級(jí)的相應(yīng)電路供電。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的攝像設(shè)備，其特征在于，在所述第二省電模式下，不向位于不供電的讀出放大器的后級(jí)的相應(yīng)電路供電。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的攝像設(shè)備，其特征在于，在所述第二省電模式下，不向位于不供電的讀出放大器的后級(jí)的相應(yīng)電路供電。
全文摘要
一種攝像設(shè)備，其包括圖像傳感器、用于確定一個(gè)攝像模式的確定單元、用于在各攝像模式下利用不同驅(qū)動(dòng)方法驅(qū)動(dòng)圖像傳感器的驅(qū)動(dòng)單元、以及用于控制驅(qū)動(dòng)單元的操作的控制單元。圖像傳感器包括多個(gè)二維排列的像素、針對(duì)像素的各陣列所配置的預(yù)定數(shù)量的垂直輸出線和用于保持來自行上的像素的像素信號(hào)的保持存儲(chǔ)器。當(dāng)水平傳送期間不小于垂直傳送期間的兩倍時(shí)，控制單元以第一省電模式驅(qū)動(dòng)圖像傳感器，并且當(dāng)垂直傳送期間不小于水平傳送期間的兩倍時(shí)，控制單元以第二省電模式驅(qū)動(dòng)圖像傳感器。
文檔編號(hào)H04N5/378GK102761711SQ20121012226
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月21日
發(fā)明者三本杉英昭 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社