專利名稱：固態(tài)成像裝置、成像系統(tǒng)和成像裝置的驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固態(tài)成像裝置、成像系統(tǒng)和成像裝置的驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
固態(tài)成像裝置被用作數(shù)字靜態(tài)照相機和數(shù)字視頻攝像機的圖像傳感器。這種成像系統(tǒng)需要的功能包括選擇性地僅讀取成像區(qū)域的一部分并由此對圖像進行放大或縮小的電子變焦功能。在固態(tài)成像裝置中，當從像素讀取信號時，在像素的光電轉(zhuǎn)換單元中聚積的電荷被排放。但是，在沒有從中讀取信號的像素(以下稱為非讀出像素)的情況下，由于在光電轉(zhuǎn)換單元中聚積的電荷沒有被排放，因此，超過光電轉(zhuǎn)換單元的飽和電荷容量的電荷會從光電轉(zhuǎn)換単元溢出。從光電轉(zhuǎn)換單元溢出的電荷將通過半導體基板泄漏到鄰近的像素，并且會在從中讀取信號的像素(以下稱為讀出像素)中產(chǎn)生偽信號。該現(xiàn)象被稱為模糊(blooming)。針對這種問題，日本專利申請公開N0.2005-184358提出在整理掃描(trimscan)的情況下在通信時間段或幀讀出時間段中將非讀出像素復位。

發(fā)明內(nèi)容
一般地，在成像裝置的周緣側(cè)設(shè)置光電轉(zhuǎn)換単元被遮蔽的像素(以下稱為光學黑像素:0B像素)以校正信號的基準電平。由于使用OB像素用于校正，因此，在整理掃描的情況下，不僅從用于信號讀出的區(qū)域(以下稱為讀出區(qū)域)而且從OB像素讀出信號。此外，在運動圖像被顯示在用作成像系統(tǒng)的照相機的電子取景器中的應用中，有時必須使用涉及從成像區(qū)域中的每隔一行或更多行讀出信號的跳躍讀出(skipped read out)以提高幀速率。即，設(shè)想與兩個讀出區(qū)域鄰近地設(shè)置非讀出區(qū)域。一般地，由于成像裝置逐行依次掃描，因此關(guān)心的是，在鄰近非讀出區(qū)域的兩個讀出區(qū)域中，從非讀出區(qū)域溢出的電荷將不同地影響鄰接非讀出區(qū)域的行中的像素。由于在各行中不同地出現(xiàn)這種影響，因此會在得到的圖像中出現(xiàn)臺階狀不規(guī)則性。日本專利申請公開N0.2005-184358沒有以任何方式解決以上的問題。鑒于以上的情況，本發(fā)明的目的是，在鄰近多個讀出區(qū)域設(shè)置非讀出區(qū)域的情況下，減小從非讀出區(qū)域向鄰近非讀出區(qū)域的讀出區(qū)域的電荷泄漏的影響的差異。為了解決以上的問題，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種固態(tài)成像裝置，該固態(tài)成像裝置包括:像素區(qū)域，其中，以矩陣的方式布置多個像素，所述多個像素中的每ー個都包含用于光電轉(zhuǎn)換的光電轉(zhuǎn)換単元和輸出基于在光電轉(zhuǎn)換単元中聚積的電荷的信號的像素輸出單元；和行選擇單元，用于逐行選擇像素，其中，固態(tài)成像裝置還包括用于控制固態(tài)成像裝置的操作模式的控制單元，并且，控制單元執(zhí)行操作模式，使得從包含多個行的像素的第一讀出區(qū)域讀出信號，從包含多個行的像素的第二讀出區(qū)域讀出信號，并且，不從包含多個行的像素并且鄰近第一和第二讀出區(qū)域的非讀出區(qū)域讀出信號，并且，在操作模式期間，在第一和第二讀出區(qū)域的讀出掃描之前，開始非讀出區(qū)域中的鄰近第一或第二讀出區(qū)域的行的復位掃描。為了解決以上的問題，根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種固態(tài)成像裝置的驅(qū)動方法，該固態(tài)成像裝置包括:像素區(qū)域，其中，以矩陣的方式布置多個像素，所述多個像素中的姆ー個都包含用于光電轉(zhuǎn)換的光電轉(zhuǎn)換單兀和輸出基于在光電轉(zhuǎn)換單兀中聚積的電荷的信號的像素輸出單元，其中，驅(qū)動方法包括以下步驟:從包含沿多個行的像素的第一讀出區(qū)域讀出信號；從包含沿多個行的像素的第二讀出區(qū)域讀出信號；和在不從包含沿多個行的像素并且鄰近第一和第二讀出區(qū)域的非讀出區(qū)域讀出信號的情況下，在從第一或第二讀出區(qū)域讀出的過程中，在第一和第二讀出區(qū)域的讀出掃描之前，開始非讀出區(qū)域中的鄰近第一或第二讀出區(qū)域的行的復位掃描。本發(fā)明使得能夠減小從非讀出區(qū)域向鄰近非讀出區(qū)域的多個讀出區(qū)域的電荷泄漏的影響的差異。通過參照附圖閱讀示例性實施例的以下說明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。


圖1是例示本發(fā)明可應用于的固態(tài)成像裝置的配置例子的示圖。圖2是本發(fā)明可應用于的固態(tài)成像裝置中的像素的等效電路圖。圖3是例示本發(fā)明可應用于的固態(tài)成像裝置的一部分的示圖。圖4是例示本發(fā)明可應用于的固態(tài)成像裝置的垂直掃描單元的配置例子的示圖。圖5是根據(jù)第一實施例的固態(tài)成像裝置的概念操作圖。圖6示出根據(jù)第一實施例的固態(tài)成像裝置的操作定時圖。圖7是本發(fā)明可應用于的固態(tài)成像裝置中的像素的等效電路圖。圖8是根據(jù)第二到第四實施例的固態(tài)成像裝置的概念操作圖。圖9是例示根據(jù)第二實施例的垂直掃描單元的配置例子的示圖。圖10是根據(jù)第二實施例的固態(tài)成像裝置的操作定時圖。圖11是例示根據(jù)第二實施例的邊界判別單元的處理的示圖。圖12是例示根據(jù)第三實施例的垂直掃描單元的配置例子的示圖。圖13示出根據(jù)第三實施例的固態(tài)成像裝置的操作定時圖。圖14是例示根據(jù)第三實施例的邊界判別單元的處理的示圖。圖15是例示根據(jù)第四實施例的垂直掃描單元的配置例子的示圖。圖16示出根據(jù)第四實施例的固態(tài)成像裝置的操作定時圖。圖17是例示根據(jù)第四實施例的邊界判別單元的處理的示圖。圖18是例示根據(jù)第五實施例的垂直掃描單元的配置例子的示圖。圖19是根據(jù)第五實施例的固態(tài)成像裝置的概念操作圖。圖20示出根據(jù)第五實施例的固態(tài)成像裝置的操作定時圖。圖21是例示根據(jù)第五實施例的邊界判別單元的處理的示圖。圖22是本發(fā)明可應用于的固態(tài)成像裝置中的像素的等效電路圖。
圖23是例示本發(fā)明可應用于的成像系統(tǒng)的配置例子的示圖。圖24是根據(jù)本發(fā)明的概念操作圖。
具體實施例方式(第一實施例)圖1是示意性地例示本發(fā)明可應用于的固態(tài)成像裝置的配置例子的示圖。固態(tài)成像裝置I包含像素單元11、垂直掃描單元12、邊界判別單元13、線存儲器14、水平掃描單元
15、定時發(fā)生器16、通信単元17、放大器18和垂直信號線19。像素111以矩陣的方式被配置在像素單元11中。圖2例示像素111的配置例子。這里作為例子描述第n行中的像素。作為光電轉(zhuǎn)換單元的光電ニ極管(以下稱ro) 112通過作為傳送單元的傳送晶體管113與作為像素輸出單元的放大器晶體管115的柵極端子連接。PD112還通過傳送晶體管113與作為像素復位單元的復位晶體管114的源極端子連接。復位晶體管114的漏極端子與電源Vres連接。電源Vres被配置為可切換以選擇性地供給High (VresJO和Low (Vres_L)。放大器晶體管115的源極端子與垂直信號線19連接。通過垂直掃描單元12提供被供給到傳送晶體管113的信號Ptx (N)和被供給到復位晶體管114的信號Pres (N)。信號名稱所附帯的標注(N)意味著像素位于第N行。垂直掃描單元12作為控制固態(tài)成像裝置的操作的控制單元的一部分被包含。垂直掃描單元12包含讀出行選擇單元121、閘門(shutter)行選擇單元122和非讀出行選擇単元123。被用于從像素単元11選擇讀出行的讀出行選擇單元121通過使用讀出行選擇單元121從像素単元11逐行選擇像素，并由此將來自像素的信號輸出到垂直信號線19。閘門行選擇單元122從像素単元11逐行選擇像素并使得選擇的像素執(zhí)行像素復位操作。像素復位操作是將在TO112中聚積的電荷排放到電源VCC的操作。在通過使用讀出行選擇單元121選擇像素的行(以下稱為像素行)的操作之前執(zhí)行通過使用閘門行選擇單元122選擇像素行的操作，并且，像素復位操作的結(jié)束與H)112的聚積時間的開始對應。在整理掃描或跳躍讀出中，非讀出行選擇單元123從非選擇行逐行選擇像素并使得選擇的像素執(zhí)行像素復位操作。包含于控制単元中的邊界判別單元13確定由閘門行選擇單元122選擇的像素的行是否鄰近非讀出行，并且基于確定的結(jié)果控制垂直掃描單元。作為像素信號存儲單元的線存儲器14暫時保持通過垂直信號線19從由讀出行選擇單元121選擇的像素111輸出的信號。水平掃描單元15掃描線存儲器14并由此通過放大器18輸出保持在線存儲器14中的信號。定時發(fā)生器16基于同步信號或基于從通信単元17接收的信號產(chǎn)生脈沖，并且通過使用產(chǎn)生的脈沖驅(qū)動垂直掃描單元12、線存儲器14和水平掃描單元15。順便說一句，定時發(fā)生器16可被安裝在與像素單元11相同或不同的基板上。圖3是示意性地例示從圖1所示的固態(tài)成像裝置I提取的像素単元11、垂直掃描単元12、線存儲器14、水平掃描單元15和放大器18的示圖。線存儲器14包含與垂直信號線19相關(guān)的寫入晶體管141、電容器142和讀取晶體管143。信號寫入晶體管141在從定時發(fā)生器16供給的信號Pct的控制下接通和關(guān)斷。另ー方面，讀取晶體管143在被作為例如移位寄存器的水平掃描單元15依次選擇時接通，因此，保持在電容器142中的信號被輸出到水平信號線20。圖4是例示根據(jù)本實施例的垂直掃描單元12的配置例子的示圖。讀出行選擇單元121包含計數(shù)器A，閘門行選擇單元122包含計數(shù)器B和D，并且，非讀出行選擇單元123包含計數(shù)器C。計數(shù)器Al的輸出與選擇器1212連接，并且，通過信號Psw選擇的計數(shù)器的輸出作為地址值被輸入到解碼器1217中。計數(shù)器Al和選擇器1212作為地址產(chǎn)生單元操作，并且，向解碼器1217供給地址值作為地址信號。解碼器1217選擇與來自地址產(chǎn)生單元的地址信號對應的位，即，行。垂直掃描單元12還包含AND電路1210 (N)、D鎖存器1218 (N)、SR鎖存器1211(N)和緩沖器1219 (N)。D鎖存器1218 (N)和SR鎖存器1211 (N)作為存儲由解碼器1217選擇的位的存儲單元操作。符號(N)意味著単元與第N行中的像素有夫。以下也使用該符號。AND電路1210(N)向SR鎖存器1211的S端子供給來自解碼器1217的輸出信號與信號Latch_s的邏輯積。SR鎖存器1211在R端子上接收信號Latch_r。另ー方面，D鎖存器1218 (N)在D端子上接收來自解碼器1217的輸出信號，并在G端子上接收信號Latch_d。D鎖存器1218 (N)的輸出與AND電路ANDl (N)、AND電路AND3 (N)和OR電路0R3 (N)連接，AND電路ANDl (N)輸出與信號Ptx的邏輯積，AND電路AND3 (N)輸出與信號Pres的邏輯積。SR鎖存器1211 (N)的輸出與AND電路AND2 (N)和AND電路AND4 (N)連接，AND電路AND2 (N)輸出與信號Ptxr的邏輯積，AND電路AND4 (N)輸出與信號Presr的邏輯積。AND電路ANDl (N)和AND電路AND2 (N)的輸出均與OR電路ORl連接，并且，這兩個輸出的邏輯和作為信號Ptx (N)被供給到像素單元。AND電路AND3 (N)和AND電路AND4 (N)的輸出與OR電路0R2 (N)連接，并且，這兩個輸出的邏輯和作為信號Pres (N)被供給到像素單元。此外，D鎖存器1218 (N)和AND電路AND4 (N)的輸出與OR電路0R3連接，并且，這兩個輸出的邏輯和控制緩沖器1219 (I)。在圖4所示的配置中，OR電路ORl (I)、OR電路0R2 (2)和緩沖器1219 (I)作為像素驅(qū)動單元操作，該像素驅(qū)動單元根據(jù)存儲在D鎖存器1218 (N)和SR鎖存器1211 (N)中的位向像素供給信號。以下將描述本實施例的操作。圖5是例示僅讀出第一和第二讀出區(qū)域的操作模式的操作的概念圖。在圖5中，縱軸代表像素単元11中的位置，并且，橫軸代表時間。在圖5中，還與包括閘門掃描和讀出掃描的各種類型的掃描相關(guān)地指示圖4所例示的計數(shù)器。這里將描述像素単元11中的P行像素。第一到第n行構(gòu)成從像素中讀出信號的第一讀出區(qū)域。第一讀出區(qū)域包含例如被遮蔽的OB像素。第n+l到第m行構(gòu)成不從像素中讀出信號的第一非讀出區(qū)域。第m+1到第I行構(gòu)成第二讀出區(qū)域。第1+1到第p行構(gòu)成第二非讀出區(qū)域。在圖5中，作為ー個幀時間段將描述TfT9的時間段。即，在圖5所示的例子中，從第一行開始讀出掃描的時間到重新從第一行開始讀出掃描的時間的間隔與ー個幀時間段對應。在時間TO上，通過閘門行選擇單元122從第一行開始閘門掃描。在第yl行中執(zhí)行閘門掃描的時間Tl上，通過讀出行選擇單元121從第一行開始讀出掃描。IXTTl的時間段是第一行中的像素的聚積時間。
當完成第一讀出區(qū)域的閘門掃描時，在時間T2上開始第一非讀出區(qū)域的復位掃描和第二讀出區(qū)域的閘門掃描。在完成第一讀出區(qū)域的讀出掃描之后，在時間T5上開始第二讀出區(qū)域的讀出掃描。由于時間T2 T5的時間段等于時間IXTTl的時間段，因此第一和第二讀出區(qū)域的聚積時間相等。在時間T6上完成第一非讀出區(qū)域的復位掃描和第二讀出區(qū)域的閘門掃描。在時間T7上，重新開始第一讀出區(qū)域的閘門掃描，并且，在時間T8上，完成第一幀的讀出掃描。然后，在時間T9上，開始第二幀的操作并且開始第一讀出區(qū)域的讀出掃描。順便說一句，雖然在圖5中在完成第二讀出區(qū)域的讀出掃描之前開始第一讀出區(qū)域的閘門掃描，但可以在完成第二讀出區(qū)域的讀出掃描之后開始第一讀出區(qū)域的閘門掃描。圖6的(a)和(b)中示出用于更詳細地例示根據(jù)本實施例的垂直掃描單元12的操作的定時圖。在圖6的(a)中例示在圖5中的時間Tl上開始的操作，并且，在圖6的(b)中例示在圖5中的時間T4上開始的操作。從圖5可以看出，第一行的讀出掃描和第yl行的閘門掃描在時間Tl上開始。在圖6的(a)中的時間Tl上，計數(shù)器A從0増加到1，并且，計數(shù)器B從yl_l増加到y(tǒng)l。在該點上，計數(shù)器C和D指示O。并且，由于信號Psw為0，因此計數(shù)器A的計數(shù)值作為地址值從選擇器1212被供給到解碼器1217。然后，在時間tl9上,信號Latch_r和Latch_d變?yōu)楦卟⑶译娫碫res被設(shè)為VresH。因此，D鎖存器1218 (I)的輸出Q變?yōu)楦撸沟镁彌_器1219 (I)輸出VresH作為Vres (I)。然后，當信號Pres變?yōu)楦邥r，通過OR電路0R2 (I)輸出信號Pres (I)。因此，復位晶體管114接通，從而將放大器晶體管的控制電極節(jié)點(浮動擴散；以下稱為FD)的電壓電平復位為VresH。然后，當信號Ptx變?yōu)楦邥r，通過OR電路ORl (I)輸出信號Ptx (I)。因此，傳送晶體管113接通，使得在第一行中的HH12中聚積的電荷被傳送到FD。然后，在時間t20上，電源Vres變?yōu)閂res_L，并且，信號Ptx變?yōu)榈?。當信號Psw在時間t21上變?yōu)镮吋，從選擇器1212將計數(shù)器B的計數(shù)值給予解碼器1217。在這種情況下，由于計數(shù)器B的計數(shù)值為yl，因此解碼器1217執(zhí)行與第yl行有關(guān)的操作。當信號Latch_s在時間t22上變?yōu)楦邥r，SR鎖存器1211_yl的輸出也是如此。因此，第yl行的地址被設(shè)置。然后，信號PSW變?yōu)?,然后變?yōu)?,并且,信號Latch_s變?yōu)楦?。但是，由于計?shù)器C和D的計數(shù)值為0，因此沒有行被選擇。在時間t23上，當電源Vres變?yōu)閂res_H并且信號Pres和Ptxr變?yōu)楦邥r，垂直掃描單元12輸出信號Ptx_yl和pres_yl。因此，傳送晶體管113和復位晶體管114接通，使得在第yl行中執(zhí)行像素復位操作。下面將參照圖6中的(b)描述在T4上開始的操作。這里執(zhí)行第y3行的讀出掃描、第y4行的復位掃描和第y5行的閘門掃描。在時間T4上，計數(shù)器A從y3_l増加到y(tǒng)3，計數(shù)器C從y4+l減小為y4，并且，計數(shù)器D從y5_l増加到y(tǒng)5。計數(shù)器B的計數(shù)值保持為O。在時間t25上，信號Latch_r和Latch_d變?yōu)楦撸⑶译娫碫res被設(shè)為VresH。因此，D鎖存器1218_y3的輸出Q變?yōu)楦?，使得緩沖器1219_y3輸出VresH作為Vres_y3。然后，當信號Pres變?yōu)楦邥r，通過OR電路0R2輸出信號Pres_y3。因此，復位晶體管114接通，從而將的電壓電平復位為VresH。然后，當信號Ptx變?yōu)楦邥r，通過OR電路ORl輸出信號Ptx_y3。因此，傳送晶體管113接通，使得在TO112中聚積的電荷被傳送到FD。然后，在時間t26上，電源Vres變?yōu)閂res_L并且信號Ptx變?yōu)榈?。當信號Psw在時間t27上變?yōu)镮吋，從選擇器1212將計數(shù)器B的計數(shù)值給予解碼器1217。在這種情況下，由于計數(shù)器B的計數(shù)值為0，因此沒有行被選擇。當信號Psw在時間t28上變?yōu)?吋，從選擇器1212將計數(shù)器D的計數(shù)值給予解碼器1217。在這種情況下，由于計數(shù)器D的計數(shù)值為y5，因此解碼器1217執(zhí)行與第y5行有關(guān)的操作。隨后，當信號Latch_s變?yōu)楦邊?，SR鎖存器1211_y5的輸出也是如此。因此，第y5行的地址被設(shè)置。當信號Psw在時間t29上變?yōu)?吋，從選擇器1212將計數(shù)器C的計數(shù)值給予解碼器1217。在這種情況下，由于計數(shù)器D的計數(shù)值為y4，因此解碼器1217執(zhí)行與第y4行有關(guān)的操作。隨后，當信號Latch_s變?yōu)楦邊迹琒R鎖存器1211_y4的輸出也是如此。因此，第y4行的地址被設(shè)置。當信號Presr在時間t30上變?yōu)楦邥r，信號Pres_y4和Pres_y5也是如此。此外，當信號Ptxr變?yōu)楦邥r，信號Ptx_y4和Ptx_y5也是如此。由于電源Vres為Vres_H，因此，在第y4行和第y5行中執(zhí)行像素復位操作。根據(jù)本實施例，在完成第一讀出區(qū)域的閘門掃描之后，需要開始第一非讀出區(qū)域的復位掃描和第二讀出區(qū)域的閘門掃描?，F(xiàn)在，描述控制該定時的邊界判別單元13的處理。在圖11中的流程圖中，首先，邊界判別單元13確定計數(shù)器B的計數(shù)值是否已達到n。如果計數(shù)值還沒有達到n，那么邊界判別単元13重復確定，直到計數(shù)值達到n。當計數(shù)器B的計數(shù)值在某時間上變得等于n時，邊界判別單元13將計數(shù)器C設(shè)在第m行并將計數(shù)器D設(shè)在第m+1行。因此，從適當?shù)奈恢瞄_始第二讀出區(qū)域的閘門掃描和第一非讀出區(qū)域的復位掃描。從圖5可以看出，在第一幀中，在鄰近第一非讀出區(qū)域的第二讀出區(qū)域的讀出掃描之前開始第一非讀出區(qū)域的復位掃描。并且，在第n行中的像素的讀出掃描之前執(zhí)行第n+l行中的像素的復位掃描。因此，與當從第n+l行到第m行依次執(zhí)行非讀出區(qū)域的復位掃描時相比，第n行和第n+l行之間的聚積時間差變得更加接近第m行和第m+1行之間的聚積時間差。因此，即使電荷從第一非讀出區(qū)域中的像素溢出，本實施例也可減少鄰近第一非讀出區(qū)域的多個讀出區(qū)域之間的模糊現(xiàn)象影響的差異。在圖5所示的操作例子中，在完成第一幀中的讀出掃描之后完成第一幀中的第一非讀出區(qū)域的復位掃描。但是，第一幀中的第一非讀出區(qū)域的復位掃描可被設(shè)為在完成第一幀中的讀出掃描之前完成。以上作為例子已描述了各像素111包含HH12、傳送晶體管113、復位晶體管114和放大器晶體管115的配置。但是，本發(fā)明不限于以上描述的像素配置。例如，如圖22所示，ー個放大器晶體管115和一個復位晶體管114可被多個112和多個傳送晶體管113共享。當以這種方式配置像素單元時，可以減小放大器晶體管和復位晶體管在像素區(qū)域中占據(jù)的面積，從而使得容易増加roii2的光接收面積。(第二實施例)將參照附圖描述本發(fā)明的第二實施例。固態(tài)成像裝置的配置與圖1所示的第一實施例相同。像素111的配置與第一實施例不同，并且在圖7中被例示。圖7是根據(jù)本實施例的像素的等效電路圖。與第一實施例的不同之處在于放大器晶體管115的源極通過選擇晶體管116與垂直信號線19連接。當選擇晶體管116通過從垂直掃描單元12供給的信號Psel (N)被接通時，恒流源(未例示)和放大器晶體管115形成源跟隨器電路，并且，在垂直信號線19上出現(xiàn)與FD的電勢對應的電壓電平。 圖8是例示本實施例的操作的示圖。在圖8中，縱軸代表像素單元11中的位置，橫軸代表時間。本實施例與第一實施例的不同之處在于，通過在時間T2上完成,第一讀出區(qū)域的閘門掃描延伸到第一非讀出區(qū)域的復位掃描中。此外，本實施例與第一實施例的不同之處在于，從第m行開始復位掃描，并且，從第m+1行開始第二讀出區(qū)域的閘門掃描。因此，同時開始第n+l行、第m行和第m+1行中的像素的聚積時間，并且，第n行和第n+l行之間的聚積時間差變得更加接近第m行和第m+1行之間的聚積時間差。在圖8中，在某一點上，從第m行開始的復位掃描和從第m+1行開始的復位掃描在地址上一致或地址之間的大小關(guān)系顛倒。因此，當這兩個復位掃描操作的行地址相互一致或行地址之間的大小關(guān)系顛倒時，可停止第一非讀出區(qū)域的這兩個復位掃描操作。圖9是例示根據(jù)本實施例的垂直掃描單元12的配置例子的示圖。讀出行選擇單元121包含解碼器和計數(shù)器A。閘門行選擇單元122包含解碼器和計數(shù)器B。復位行選擇単元123包含解碼器、計數(shù)器C和D以及選擇器1212。計數(shù)器C和D的輸出與選擇器1212連接，并且，被信號Psw選擇的計數(shù)器的輸出作為地址值被輸入到解碼器中。垂直掃描單元12還包含AND電路1210、SR鎖存器1211、OR電路124以及AND電路125、126和127。OR電路124 (N)接收讀出行選擇單元121、閘門行選擇單元122和復位行選擇單元123的輸出，并且輸出所接收輸出的邏輯和。來自O(shè)R電路124 (N)的輸出被輸入到AND電路1210 (N)中，并且，該輸出與信號Latch_s的邏輯積被給予SR鎖存器1211的S端子。信號Latch_r被給予SR鎖存器1211的R端子。SR鎖存器1211的輸出被給予OR電路0R4 (N)和OR電路0R5 (N),由此產(chǎn)生與OR電路124 (N)的輸出的邏輯0R。AND電路125 (N)接收OR電路0R4的輸出和信號Ptx，并且將其邏輯積作為信號Ptx (N)輸出到像素單元。AND電路126 (N)接收OR電路0R5 (N)的輸出和信號Pres，并且將其邏輯積作為信號Pres (N)輸出到像素単元。AND電路127 (N)接收讀出行選擇單元121的輸出以及信號Psel，并且將其邏輯積作為信號Psel (N)輸出到像素単元。下面，參照圖10描述本實施例的操作。圖10例示在圖8中的時間T2附近發(fā)生的事件的定時和與下一掃描行有關(guān)的事件的定時。從圖8可以看出，在時間T2上開始第yl行的讀出掃描、第n+l行的復位掃描和第m+1行的閘門掃描。首先，在時間T2之前的時間tl3上，信號Latch_r變?yōu)楦卟⑶襍R鎖存器1211被復位。然后，在時間T2上，計數(shù)器A從yl-1増加到y(tǒng)l，并且，計數(shù)器B從n變?yōu)閙+1，并且，計數(shù)器C和D分別被設(shè)為m和n+l。由于信號Psw為0，因此計數(shù)器C的計數(shù)值作為地址值從選擇器1212被供給到解碼器1217。在該點上，來自第yl行、第m+1行和第m行的OR電路124 (N)的輸出變?yōu)镮。然后，在時間tl5上，當信號Latch_s,為高時，來自SR鎖存器1211 (N)的輸出也是如此。當信號Psw在時間tl6上變?yōu)镮吋，計數(shù)器D的計數(shù)值作為地址值從選擇器1212被供給到解碼器1217。因此，來自第n+l行的OR電路124 (N+1)的輸出變?yōu)楦摺Ｔ跁r間tl7上，當信號Latch_s,為高時，來自SR鎖存器1211 (N+1)的輸出也是如此。在時間tl8上，當信號Psel變?yōu)楦邊?，來自第yl行的AND電路127_yl的輸出Psel_yl也是如此。因此，第yl行中的像素被選擇。在時間tl9上，當信號Pres變?yōu)楦邥r，來自第yl行、第m+1行、第m行和第n+1行的AND電路126 (N)的輸出Pres (N)也是如此。因此，第yl行、第m+1行、第m行和第n+1行中的像素的FD被復位。在時間t20上，當信號Ptx變?yōu)楦邥r，第yl行、第m+1行、第m行和第n+1行中的像素的傳送晶體管接通，使得在TO112中聚積的電荷被傳送到FD。然后，在時間t21上，當信號Pres和Ptx變?yōu)楦邊?，第yl行、第m+1行、第m行和第n+1行中的像素的復位晶體管和傳送晶體管接通，使得在ro中聚積的電荷被排放到電源VCC。在時間t22上，開始與下一行有關(guān)的操作，該操作是上述的操作的重復。用于從第m行到第n+1行掃描的計數(shù)器C在時間t22上從m減小到m_l。其它的計數(shù)器A、B和D增カロ。參照圖11中的流程圖描述根據(jù)本實施例的邊界判別單元的處理。首先，邊界判別単元13確定用于讀出區(qū)域的閘門掃描的計數(shù)器B的計數(shù)值是否為n (137)。如果計數(shù)器B的計數(shù)值為n，那么邊界判別単元13將用于第一非讀出區(qū)域的復位掃描的計數(shù)器C和D的計數(shù)值分別設(shè)為m和n+1 (139和1310)。另ー方面，如果計數(shù)器B的計數(shù)值不為n，那么邊界判別単元13前進到步驟138。在步驟138中，邊界判別單元確定計數(shù)器B的計數(shù)值是否為I。如果計數(shù)器B的計數(shù)值為1，那么邊界判別単元前進到步驟1311以將計數(shù)器D的計數(shù)值設(shè)為1+1。如果在步驟138中發(fā)現(xiàn)計數(shù)器B的計數(shù)值不為1，那么邊界判別単元返回第一步驟。根據(jù)本實施例，在時間T2上開始第n+1行和第m行中的像素的復位掃描。S卩，同時開始鄰近兩個讀出區(qū)域的非讀出區(qū)域的兩個復位掃描操作。因此，可使得第n行和第n+1行中的像素之間的聚積時間差更接近第m行和第m+1行中的像素之間的聚積時間差。同時執(zhí)行非讀出區(qū)域中的兩個行的復位掃描的本實施例可使得這兩個聚積時間差比第一實施例更加相互接近。(第三實施例)以下描述本發(fā)明的第三實施例。像素配置與圖7所示的第二實施例相同。圖12是例示根據(jù)本實施例的垂直掃描單元12的配置例子的示圖。該配置與圖9所示的配置的不同之處在干，閘門行選擇單元122具有計數(shù)器B和D。在圖8所示的概念操作圖中，計數(shù)器B被用于第一讀出區(qū)域的閘門掃描和第一非讀出區(qū)域的一部分的復位掃描。另ー方面，在圖8的概念操作圖中，計數(shù)器D被用于第二讀出區(qū)域的閘門掃描和第二非讀出區(qū)域的復位掃描。圖13在(a)和(b)中示出用于例示本實施例的操作的操作定時圖。在圖13的(a)中例示在圖8中的時間T2上開始的操作。此外，在圖13的(b)中例示與下一行有關(guān)的操作。在圖13中的時間T2上，計數(shù)器A從yl-1増加到y(tǒng)l，計數(shù)器B從n増加到n+1, if數(shù)器C和D分別被設(shè)為m和m+1。由于信號Psw為0，因此計數(shù)器B的計數(shù)值作為地址值從選擇器1212被供給到解碼器。在該點上，來自第yl行、第n+1行和第m行的OR電路124(N)的輸出變?yōu)镮。然后，當信號Latch_s在時間tl5上變?yōu)楦邥r，來自第yl行、第n+1行和第m行的SR鎖存器1211 (N)的輸出也是如此。當信號Psw在時間tl6上變?yōu)镮時，計數(shù)器D的計數(shù)值作為地址值從選擇器1212被供給到解碼器。因此，來自第m+1行的OR電路124_m+l的輸出變?yōu)楦摺Ｔ跁r間tl7上，當信號Latch_s,為高時，來自SR鎖存器1211_m+l的輸出也是如此。在時間tl8上，當信號Psel變?yōu)楦邊?，來自第yl行的AND電路127_yl的輸出Psel_yl也是如此。因此，第yl行中的像素被選擇。在時間tl9上，當信號Pres變?yōu)楦邥r，來自第yl行、第n+1行、第m行和第m+1行的AND電路126_N的輸出Pres_N也是如此。因此，第yl行、第n+1行、第m行和第m+1行中的像素的FD被復位。在時間t20上，當信號Ptx變?yōu)楦邥r，第yl行、第n+1行、第m行和第m+1行中的像素的傳送晶體管接通，使得在TO112中聚積的電荷被傳送到FD。然后，在時間t21上，當信號Pres和Ptx變?yōu)楦邊迹趛l行、第n+1行、第m行和第m+1行中的像素的復位晶體管和傳送晶體管接通，使得在H)112中聚積的電荷被排放到電源VCC。在時間t22上，開始與下一行有關(guān)的操作，該操作是上述的操作的重復。用于從第m行到第n+1行掃描的計數(shù)器C在時間t22上從m減小到m_l。其它的計數(shù)器A、B和D增カロ。將參照圖14中的流程圖描述根據(jù)本實施例的邊界判別單元的處理。首先，邊界判別單元13確定用于讀出區(qū)域的閘門掃描的計數(shù)器B的計數(shù)值是否為n (137)。如果計數(shù)器B的計數(shù)值為n，那么邊界判別単元13將用于第一非讀出區(qū)域的復位掃描的計數(shù)器C設(shè)為m (139)。此外，邊界判別單元13將用于第二讀出區(qū)域的閘門掃描的計數(shù)器D設(shè)為m+1(1312)。另ー方面，如果計數(shù)器B的計數(shù)值不為n，那么邊界判別単元13返回第一步驟，并且，當計數(shù)值變化時，前進到步驟137。上面描述的本實施例提供與第二實施例類似的優(yōu)點。(第四實施例)以下，描述本發(fā)明的第四實施例。圖15是例示根據(jù)本實施例的垂直掃描單元12的配置例子的示圖。本實施例與第一到第三實施例的不同之處在于，讀出行選擇單元121、閘門行選擇單元122和復位行選擇単元123包含移位寄存器而不是解碼器。包含于讀出行選擇單元121中的移位寄存器響應移位脈沖(未例示)從第一行到第P行依次將地址增加。包含于閘門行選擇單元122中的移位寄存器響應移位脈沖(未例示)從第一行到第P行依次將地址增加。此外，復位行選擇單元123包含執(zhí)行第一非讀出區(qū)域的正向掃描的移位寄存器塊127、執(zhí)行第二非讀出區(qū)域的正向掃描的移位寄存器塊129和執(zhí)行反向掃描的移位寄存器塊128。將信號Vil_st給予移位寄存器塊127和128以開始掃描。此外，將信號Vi2_st給予移位寄存器塊129以開始掃描。根據(jù)本實施例的垂直掃描單元12對于從第一行到第n行的各行和從第m+1行到第一行的各行，即對于第一和第二讀出區(qū)域，使用OR電路124 (N)，該OR電路124 (N)輸出讀出行選擇單元121和閘門行選擇單元122的輸出的邏輯和。另ー方面，對于從第n+1行到第m行的各行和從第1+1行到第p行的各行，即，對于第一和第二非讀出區(qū)域，垂直掃描單元12使用OR電路130 (N)，該OR電路130 (N)輸出讀出行選擇單元121、閘門行選擇單元122和復位行選擇單元123的輸出的邏輯和。AND電路125 (N)將OR電路124 (N)的輸出與信號Ptx的邏輯積作為信號Ptx(N)供給到像素單元。此外，AND電路126 (N)將OR電路124 (N)的輸出與信號Pres的邏輯積作為信號Pres (N)供給到像素單元。此外，AND電路127 (N)將讀出行選擇單元121的輸出與信號Psel的邏輯積作為信號Psel (N)供給到像素単元。在第一和第二非讀出區(qū)域中，設(shè)置OR電路130_N.代OR電路124 (N)。OR電路130N與OR電路124 (N)的不同之處在干，除了來自讀出行選擇單元121和閘門行選擇單元122的輸出以外，OR電路130_N供給有來自復位行選擇單元123的輸出。OR電路130 (N)被配置為輸出行選擇單元121、122和123的輸出的邏輯和。在其它方面，OR電路130 (N)被配置為與OR電路124 (N)相同。圖16在(a)、(b)和(C)中示出用于例示本實施例的操作的示圖。圖16在(a)、(b)和(c)中分別例示在圖8中的時間T1、T2和T3上開始的操作。觀察在時間Tl上開始的操作，執(zhí)行第一行中的像素的讀出操作和第yl行中的像素的閘門掃描。關(guān)于在圖16的(a沖被指定為“讀出行”的行，當信號Psel變?yōu)楦邥r，信號Psel (I)通過AND電路127 (I)被供給到像素単元，使得第一行中的像素被選擇。隨后，當信號Pres變?yōu)楦邥r，信號Pres (I)通過AND電路126 (I)被供給到像素單元以復位第一行中的像素的FD。然后，當信號Ptx變?yōu)楦邥r，信號Ptx (I)通過AND電路125 (I)被供給到像素単元，使得在I3D中聚積的電荷被傳送到FD。隨后，當信號Pres和Ptx變?yōu)楦邊迹捎谛盘朠res (I)和Ptx (I)變?yōu)楦?，因此在第一行中的像素的I3D中聚積的電荷被排放到電源。然后，觀察在圖16的(a)中被指定為“閘門行”的行，當信號Pres和Ptx變?yōu)楦邥r，信號Pres (yl)和Ptx (yl)被供給到像素單元，使得在第一行中的像素的I3D中聚積的電荷被排放到電源。觀察圖16的(a)中的“非讀出區(qū)域復位行”，信號Vil_st、Vi2_st和Vclk_i在給定時間段中均為低。因此，在該時間段中，盡管信號Pres和Ptx變化，但是非讀出區(qū)域的信號Pres (N)和Ptx (N)保持為低。
將參照圖16中的(b)描述在時間T2上開始的操作。在時間T2上，開始第yl行的讀出掃描、第n+1行和第m行的復位掃描和第m+1行的閘門掃描。除了掃描不同的行以夕卜，關(guān)于“讀出行”和“閘門行”的操作與參照圖16中的(a)描述的操作相同，由此省略其描述。觀察“非讀出區(qū)域復位行”，由于信號Vil_st在時間t9上變?yōu)楦卟⑶倚盘朧clk_i在時間tlO上變?yōu)楦?，因此來自O(shè)R電路130 (n+1)和130 (m)的輸出變?yōu)楦?。在該狀態(tài)下，當信號Pres和Ptx均變?yōu)楦邥r,信號Pres (n+1)、Pres (m)、Ptx (n+1)和Ptx (m)被輸出，使得在第n+1行和第m行中的像素的I3D中聚積的電荷被排放到電源。將參照圖16中的(C)描述在時間T3上開始的操作。在時間T3上，開始第y2行的讀出掃描和第1+1行的復位掃描。除了處理不同的行以外，關(guān)于“非讀出區(qū)域復位行”和“讀出行”的操作與參照圖16中的(b)描述的操作相同，由此省略其描述。以下，將參照圖17描述根據(jù)本實施例的邊界判別單元13的處理。首先，邊界判別單元13確定由閘門行選擇單元122選擇的行是否是第n行(131)。如果由閘門行選擇單元122選擇的行是第n行，那么邊界判別単元13將信號Vil_st設(shè)為高(135)。因此，從第n+1行和第m行開始第一非讀出區(qū)域的復位掃描。另ー方面，如果由閘門行選擇單元122選擇的行不是第n行，那么邊界判別単元13確定由閘門行選擇單元122選擇的行是否是第I行(132)。如果該行是第I行，那么邊界判別單元13將信號Vi2_st設(shè)為高(136)。因此，從第1+1行開始第二非讀出區(qū)域的復位掃描。如果在步驟132中發(fā)現(xiàn)該行不是第I行，那么邊界判別単元13將閘門行選擇單元122的地址增加并重新執(zhí)行步驟131的處理。以上描述的本實施例提供與第三實施例類似的優(yōu)點。對于垂直掃描單元12使用移位寄存器而不是計數(shù)器或解碼器的本實施例具有能夠?qū)崿F(xiàn)比第三實施例更簡單的配置的優(yōu)點。(第五實施例)以下，描述本發(fā)明的第五實施例。圖18是例示根據(jù)本實施例的垂直掃描單元12的配置例子的示圖。根據(jù)本實施例，非讀出行選擇單元123可同時選擇第n+1行到第m行以及同時選擇第1+1行到第p行。讀出行選擇單元121和閘門行選擇單元122與圖15所示的相同，因此省略它們的描述。圖19是根據(jù)本實施例的操作的概念圖，其中，縱軸代表像素単元11中的位置，并且，橫軸代表時間。從圖19可以看出，第一非讀出區(qū)域的復位掃描都在時間T2上一井開始。因此，可使得第n行和第n+1行之間的聚積時間差更加接近第m行和第m+1行之間的聚積時間差。圖20在(a)、(b)和(C)中示出用于例示本實施例的操作的示圖。圖20在(a)、(b)和(c)中分別例示在圖19中的時間T1、T2和T3上開始的操作。觀察在時間Tl上開始的操作，執(zhí)行第一行中的像素的讀出操作和第yl行的閘門掃描。觀察圖20的(a)中的“讀出行”，當信號Psel變?yōu)楦邥r，信號Psel (I)通過AND電路127 (I)被供給到像素単元，使得第一行中的像素被選擇。隨后，當信號Pres變?yōu)楦邊?，信號Pres (I)通過AND電路126 (I)被供給到像素單元以復位第一行中的像素的FD。然后，當信號PtX變?yōu)楦邥r，信號Ptx (I)通過AND電路125 (I)被供給到像素単元，使得在I3D中聚積的電荷被傳送到FD。隨后，當信號Pres和Ptx變?yōu)楦邥r，由于信號Pres (I)和Ptx (I)變?yōu)楦撸虼嗽诘谝恍兄械南袼氐腎3D中聚積的電荷被排放到電源。然后，觀察在圖20的(a)中被指定為“閘門行”的行，當信號Pres和Ptx變?yōu)楦邥r，信號Pres (yl)和Ptx (yl)被供給到像素單元，使得在第一行中的像素的I3D中聚積的電荷被排放到電源。另ー方面，觀察圖20的(a)中的“非讀出區(qū)域復位行”，信號Pall_l、Pall_2在給定時間段中均為低。因此，在該時間段中，盡管信號Pres和Ptx變化，但是對于非讀出區(qū)域的信號Pres (N)和Ptx (N)保持為低。將參照圖20中的(b)描述在時間T2上開始的操作。在時間T2上，開始第yl行的讀出掃描、第n+1行到第m行的復位掃描和第m+1行的閘門掃描。除了掃描不同的行以夕卜，關(guān)于“讀出行”和“閘門行”的操作與參照圖20中的(a)描述的操作相同，由此省略其描述。觀察“非讀出區(qū)域復位行”，由于信號Pall_l在時間t6上變?yōu)楦?，因此來自O(shè)R電路124 (n+1)到124 (m)的輸出變?yōu)楦?。當信號Pres在時間t7上變?yōu)楦邥r，從AND電路126 (n+1)到126 (m)輸出信號Pres (n+1)到Pres (m)。此外，當信號Ptx在時間t8上變?yōu)楦邥r，從AND電路125 (n+1)到125 (m)輸出信號Ptx (n+1)到Ptx (m)。將參照圖20的(c)描述在時間T3上開始的操作。在時間T3上，開始第y2行的讀出掃描和第1+1行到第P行的復位掃描。除了處理不同的行以外，關(guān)于“讀出行”的操作與參照圖20中的(b)描述的操作相同，由此省略其描述。觀察“閘門行”，由于不存在要在時間T3上掃描的像素行，因此信號Pres (N)和Ptx (N)保持為低。觀察“非讀出區(qū)域復位行”，信號Pall_2變?yōu)楦?。因此，來自對于?+1行到第p行的OR電路130 (1+1)到130 (P)的輸出變?yōu)楦摺ｋS后，當信號Pres變?yōu)楦邥r，通過AND電路126 (1+1)到126 (P)輸出信號Pres (1+1)到Pres (p)。因此，第1+1行到第p行中的像素的復位晶體管接通，將FD的電勢復位。此外，當信號Ptx變?yōu)楦邥r，通過AND電路125 (1+1)到125 (P)輸出信號Ptx(1+1)到Ptx (P)。因此，第1+1行到第p行中的像素的傳送晶體管接通，使得在ro中聚積的電荷被排放到電源。以下，參照圖21描述根據(jù)本實施例的邊界判別單元13的處理。首先，邊界判別單元13確定由閘門行選擇單元122選擇的行是否是第n行(131 )。如果由閘門行選擇單元122選擇的行是第n行，那么邊界判別単元13將信號Pall_l設(shè)為高(133)。因此，開始整個第一非讀出區(qū)域的復位掃描。另ー方面，如果由閘門行選擇單元122選擇的行不是第n行，那么邊界判別単元13確定由閘門行選擇單元122選擇的行是否是第I行(132)。如果該行是第I行，那么邊界判別單元13將信號Pall_2設(shè)為高(134)。因此，從第1+1行開始第二非讀出區(qū)域的復位掃描。如果在步驟132中發(fā)現(xiàn)該行不是第I行，那么邊界判別単元13將閘門行選擇單元122的地址增加并重新執(zhí)行步驟131的處理。
以上描述的本實施例提供與第三和第四實施例類似的優(yōu)點?？赏ㄟ^使用簡單的配置實現(xiàn)復位行選擇單元123的本實施例具有能夠?qū)崿F(xiàn)比第四實施例更簡單的配置的優(yōu)點。(第六實施例)下面，參照圖23描述根據(jù)本實施例的成像系統(tǒng)的概要。成像系統(tǒng)800包含例如光學單元810、固態(tài)成像裝置1000、視頻信號處理電路單元830、記錄/通信單元840、定時控制電路單元850、系統(tǒng)控制電路單元860和播放/顯示單元 870。包含透鏡和其它光學系的光學單元810聚焦來自對象的光，并由此在固態(tài)成像裝置1000的像素單元上形成對象的圖像，在該像素單元中以ニ維的方式布置多個像素。像素單元包含有效像素區(qū)域。與來自定時控制電路單元850的信號同步，固態(tài)成像裝置1000輸出與聚焦到像素単元上的光對應的信號。從固態(tài)成像裝置1000輸出的信號被輸入作為視頻信號處理單元的視頻信號處理電路單元830中。視頻信號處理電路單元830根據(jù)由程序等規(guī)定的方法對于輸入的電信號執(zhí)行AD轉(zhuǎn)換和其它的處理。作為視頻信號處理電路單元的處理結(jié)果獲得的信號作為圖像數(shù)據(jù)被發(fā)送到記錄/通信単元840。記錄/通信単元840將形成圖像所需要的信號發(fā)送到播放/顯示單元870，然后該播放/顯示單元870據(jù)此顯示運動圖像或靜止圖像。此外，響應來自視頻信號處理電路單元830的信號，記錄/通信單元840與系統(tǒng)控制電路單元860通信并且在記錄介質(zhì)(未例 示)上記錄用于形成圖像的信號。對成像系統(tǒng)的操作進行中央控制的系統(tǒng)控制電路單元860控制光學單元810、定時控制電路單元850、記錄/通信單元840和播放/顯示單元870的驅(qū)動。此外，系統(tǒng)控制電路單元860配有諸如記錄介質(zhì)的存儲介質(zhì)(未例示)，以記錄控制成像系統(tǒng)的操作所需要的程序等。此外，系統(tǒng)控制電路單元860例如響應用戶動作在成像系統(tǒng)內(nèi)供給信號以切換驅(qū)動模式。具體的例子包括作為電子變焦的結(jié)果改變視角以及作為電子隔振的結(jié)果使視角偏移。定時控制電路單元850在用作控制手段的系統(tǒng)控制電路單元860的控制下控制固態(tài)成像裝置1000和視頻信號處理電路單元830的驅(qū)動定吋。(其它)已陳述，根據(jù)本發(fā)明，在鄰近第一非讀出區(qū)域的第二讀出區(qū)域的讀出掃描之前開始第一非讀出區(qū)域的復位掃描。此外，已陳述在第n行中的像素的讀出掃描之前執(zhí)行第n+1行中的像素的復位掃描。在圖24中，假定用于第一和第二讀出區(qū)域中的像素的聚積時間T是對于給定的入射光量ro不飽和的最長時間。此外，當?shù)谝环亲x出區(qū)域中的像素的聚積時間為T的N倍或更多倍時，模糊現(xiàn)象對于鄰近讀出區(qū)域中的像素的影響被視為大。如果第一非讀出區(qū)域中的鄰接讀出區(qū)域的行的復位掃描的開始時間Tb關(guān)于讀出區(qū)域的讀出掃描的開始時間tr滿足以下的條件，那么可減少模糊現(xiàn)象的影響。tr-NX T ^ Tb<tr (I)作為滿足以上條件的例子，如第一實施例的情況那樣，圖24例示沿與第一和第二讀出區(qū)域的掃描方向相反的方向執(zhí)行第一非讀出區(qū)域的復位掃描的操作的概念圖。雖然已參照示例性實施例說明了本發(fā)明，但應理解，本發(fā)明不限于公開的示例性實施例。以下的權(quán)利要求的范圍應被賦予最寬的解釋以包含所有這些變更方式以及等同的結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種固態(tài)成像裝置，包括: 像素 區(qū)域，其中，以矩陣的方式布置多個像素，所述多個像素中的每ー個都包含用于光電轉(zhuǎn)換的光電轉(zhuǎn)換単元和輸出基于在光電轉(zhuǎn)換単元中聚積的電荷的信號的像素輸出單元；和 行選擇單元，用于逐行選擇像素，其中， 固態(tài)成像裝置還包括用于控制固態(tài)成像裝置的操作模式的控制單元，并且， 控制單元執(zhí)行操作模式，使得從包含多個行的像素的第一讀出區(qū)域讀出信號，從包含多個行的像素的第二讀出區(qū)域讀出信號，并且，不從包含多個行的像素并且鄰近第一和第ニ讀出區(qū)域的非讀出區(qū)域讀出信號，并且， 在操作模式期間，在第一和第二讀出區(qū)域的讀出掃描之前，開始非讀出區(qū)域中的鄰近第一或第二讀出區(qū)域的行的復位掃描。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的固態(tài)成像裝置，其中， 控制單元同時開始非讀出區(qū)域中的鄰近第一讀出區(qū)域的行的復位掃描和非讀出區(qū)域中的鄰近第二讀出區(qū)域的行的復位掃描。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的固態(tài)成像裝置，其中， 控制單元從非讀出區(qū)域中的鄰近第一讀出區(qū)域的行開始復位掃描并且沿與第一和第ニ讀出區(qū)域的讀出掃描的方向相同且與閘門掃描的方向相同的方向繼續(xù)復位掃描，并且，從非讀出區(qū)域中的鄰近第二讀出區(qū)域的行開始復位掃描，并且沿與第一和第二讀出區(qū)域的讀出掃描的方向不同且與閘門掃描的方向不同的方向繼續(xù)復位掃描。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的固態(tài)成像裝置，其中， 當沿與第一和第二讀出區(qū)域的讀出掃描的方向相同且與閘門掃描的方向相同的方向被復位掃描復位的像素行的地址與沿與第一和第二讀出區(qū)域的讀出掃描的方向不同且與閘門掃描的方向不同的方向被復位掃描復位的像素行的地址一致時，或者， 當沿與第一和第二讀出區(qū)域的讀出掃描的方向以及閘門掃描的方向相同的方向被復位掃描復位的像素行的地址與沿與第一和第二讀出區(qū)域的讀出掃描的方向不同且與閘門掃描的方向不同的方向被復位掃描復位的像素行的地址之間的大小關(guān)系反轉(zhuǎn)時，控制単元停止復位掃描。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的固態(tài)成像裝置，其中， 控制單元同時執(zhí)行非讀出區(qū)域中的所有像素行的復位掃描。
6.根據(jù)權(quán)利要求2、中的任一項的固態(tài)成像裝置，其中， 控制單元包含用于掃描像素行的垂直掃描單元，并且， 垂直掃描單元包含: 用于產(chǎn)生地址信號的地址發(fā)生器； 用于選擇與地址信號對應的位的解碼器； 用于存儲由解碼器選擇的位的存儲單元；以及 用于根據(jù)存儲在存儲單元內(nèi)的位向像素供給信號的像素驅(qū)動單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的固態(tài)成像裝置，其中， 地址發(fā)生器包含: 多個計數(shù)器；和用于將所述多個計數(shù)器的計數(shù)值輸入解碼器的選擇器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的固態(tài)成像裝置，其中， 控制單元通過選擇器相繼地將所述多個計數(shù)器的計數(shù)值輸入到解碼器，以與多個位對應地同時向多個像素行供給信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的固態(tài)成像裝置，其中， 控制單元沿與第一和第二讀出區(qū)域的讀出掃描的方向不同且與閘門掃描的方向不同的方向繼續(xù)非讀出區(qū)域的復位掃描。
10.根據(jù)權(quán)利要求1飛和1、中的任一項的固態(tài)成像裝置，其中， 控制單元進行控制，使得第一或第二讀出區(qū)域中的鄰近非讀出區(qū)域的行的讀出掃描的開始時間tr和非讀出區(qū)域中的鄰近第一或第二讀出區(qū)域的行的復位掃描的開始時間Tb滿足條件:tr-NX T く Tb<tr, 其中T是用于第一或第二讀出區(qū)域中的像素的聚積時間。
11.一種成像系統(tǒng)，包括: 根據(jù)權(quán)利要求廣5和7、中的任一項的固態(tài)成像裝置； 用于將圖像聚焦到固態(tài)成像裝置的像素區(qū)域上的光學系；和 用于處理從固態(tài)成像裝置輸出的信號以產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)的視頻信號處理單元。
12.一種固態(tài)成像裝置的驅(qū)動方法，所述固態(tài)成像裝置包括: 像素區(qū)域，其中，以矩陣的方式布置多個像素，所述多個像素中的每ー個都包含用于光電轉(zhuǎn)換的光電轉(zhuǎn)換単元和輸出基于在光電轉(zhuǎn)換単元中聚積的電荷的信號的像素輸出單元，其中， 所述驅(qū)動方法包括以下步驟: 從包含沿多個行的像素的第一讀出區(qū)域讀出信號， 從包含沿多個行的像素的第二讀出區(qū)域讀出信號，和 在不從包含沿多個行的像素并且鄰近第一和第二讀出區(qū)域的非讀出區(qū)域讀出信號的情況下，在從第一或第二讀出區(qū)域讀出的過程中，在第一和第二讀出區(qū)域的讀出掃描之前，開始非讀出區(qū)域中的鄰近第一或第二讀出區(qū)域的行的復位掃描。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的驅(qū)動方法，其中， 非讀出區(qū)域中的鄰近第一讀出區(qū)域的行的復位掃描和非讀出區(qū)域中的鄰近第二讀出區(qū)域的行的復位掃描同時開始。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的驅(qū)動方法，其中， 從非讀出區(qū)域中的鄰近第一讀出區(qū)域的行開始的復位掃描沿與第一和第二讀出區(qū)域的讀出掃描的方向相同且與閘門掃描的方向相同的方向繼續(xù)，并且， 從非讀出區(qū)域中的鄰近第二讀出區(qū)域的行開始的復位掃描沿與第一和第二讀出區(qū)域的讀出掃描的方向不同且與閘門掃描的方向不同的方向繼續(xù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的驅(qū)動方法，其中， 當沿與第一和第二讀出區(qū)域的讀出掃描的方向以及閘門掃描的方向相同的方向被復位掃描復位的像素行的地址與沿與第一和第二讀出區(qū)域的讀出掃描的方向不同且與閘門掃描的方向不同的方向被復位掃描復位的像素行的地址一致時，或者， 當沿與第一和第二讀出區(qū)域的讀出掃描的方向以及閘門掃描的方向相同的方向被復位掃描復位的像素行的地址與沿與第一和第二讀出區(qū)域的讀出掃描的方向不同且與閘門掃描的方向不同的方向被復位掃描復位的像素行的地址之間的大小關(guān)系反轉(zhuǎn)時，復位掃描停止。
16.根據(jù)權(quán)利要求13的驅(qū)動方法，其中， 對于非讀出區(qū)域中的所有像素行同時執(zhí)行復位掃描。
17.根據(jù)權(quán)利要求13 16中的任ー項的驅(qū)動方法，其中， 固態(tài)成像裝置包括用于掃描像素行的垂直掃描單元；并且， 垂直掃描單元包含: 用于產(chǎn)生地址信號的地址發(fā)生器， 用于選擇與地址信號對應的位的解碼器， 存儲由解碼器選擇的位的存儲單元，以及 根據(jù)存儲在存儲單元內(nèi)的位向像素供給信號的像素驅(qū)動單元。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的驅(qū)動方法，其中， 地址發(fā)生器包含: 多個計數(shù)器，和 用于將所述多個計數(shù)器的計數(shù)值輸入解碼器的選擇器。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的驅(qū)動方法，其中， 通過選擇器相繼地將所述多個計數(shù)器的計數(shù)值輸入到解碼器，以與多個位對應地同時向多個像素行供給信號。
20.根據(jù)權(quán)利要求12的驅(qū)動方法，其中， 沿與第一和第二讀出區(qū)域的讀出掃描的方向不同且與閘門掃描的方向不同的方向繼續(xù)非讀出區(qū)域的復位掃描。
21.根據(jù)權(quán)利要求12 16和18 20中的任ー項的驅(qū)動方法，其中， 第一或第二讀出區(qū)域中的鄰近非讀出區(qū)域的行的讀出掃描的開始時間tr以及非讀出區(qū)域中的鄰近第一或第二讀出區(qū)域的行的復位掃描的開始時間Tb被控制為滿足條件:tr-NX T ^ Tb〈tr， 其中T是用于第一或第二讀出區(qū)域中的像素的聚積時間。
全文摘要
本發(fā)明提供固態(tài)成像裝置、成像系統(tǒng)和成像裝置的驅(qū)動方法，固態(tài)成像裝置包括像素區(qū)域，以矩陣的方式布置多個像素，所述多個像素中的每一個包含用于光電轉(zhuǎn)換的光電轉(zhuǎn)換單元和輸出基于在光電轉(zhuǎn)換單元中聚積的電荷的信號的像素輸出單元；和行選擇單元，逐行選擇像素。固態(tài)成像裝置還包括控制固態(tài)成像裝置的操作模式的控制單元，且控制單元執(zhí)行操作模式，使得從包含多個行的像素的第一讀出區(qū)域讀出信號，從包含多個行的像素的第二讀出區(qū)域讀出信號，且不從包含多個行的像素并且鄰近第一和第二讀出區(qū)域的非讀出區(qū)域讀出信號。在操作模式期間，在第一和第二讀出區(qū)域的讀出掃描之前，開始非讀出區(qū)域中的鄰近第一或第二讀出區(qū)域的行的復位掃描。
文檔編號H04N5/376GK103139487SQ20131005335
公開日2013年6月5日 申請日期2010年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月6日
發(fā)明者林英俊, 竹中真太郎, 園田一博, 黑田享裕, 巖田公一郎 申請人:佳能株式會社