圖像拾取系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本公開(kāi)內(nèi)容涉及圖像拾取系統(tǒng)。在根據(jù)本發(fā)明的一方面的圖像拾取系統(tǒng)中，像素部分包括多個(gè)第一像素行和多個(gè)第二像素行，所述多個(gè)第一像素行由掃描電路控制，以使得電荷累積時(shí)間段至少部分相互重疊，所述多個(gè)第二像素行由掃描電路控制，以使得電荷累積時(shí)間段不與第一像素行的電荷累積時(shí)間段重疊，所述多個(gè)第一像素行的一部分與第二像素行中的像素共同使用浮置擴(kuò)散，所述多個(gè)第一像素行的另一部分不與第二像素行中的像素共同使用浮置擴(kuò)散，并且信號(hào)處理單元不使用第一像素行中與第二像素行中的像素共同使用浮置擴(kuò)散的像素的信號(hào)來(lái)執(zhí)行信號(hào)處理。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
圖像拾取系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種包括共同使用浮置擴(kuò)散的多個(gè)像素的圖像拾取裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]如下的圖像拾取裝置已經(jīng)被提出，在該圖像拾取裝置中，圖像拾取像素行和用于除了圖像拾取之外的功能的功能像素行設(shè)在成像平面上以讀出各自的信號(hào)。
[0003]作為與上述裝置相關(guān)的例子，日本專(zhuān)利公開(kāi)N0.2010-074243公開(kāi)了當(dāng)一個(gè)幀的掃描被執(zhí)行時(shí)共同執(zhí)行圖像拾取像素行的掃描、其后共同執(zhí)行焦點(diǎn)檢測(cè)像素行的掃描的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種圖像拾取系統(tǒng)，該圖像拾取系統(tǒng)包括:圖像拾取裝置，其包括像素部分和掃描電路，在像素部分中，像素按矩陣布置，每個(gè)像素包括光電轉(zhuǎn)換單元、浮置擴(kuò)散和傳輸晶體管，傳輸晶體管被配置為將在光電轉(zhuǎn)換單元中產(chǎn)生的電荷傳輸?shù)礁≈脭U(kuò)散，掃描電路被配置為通過(guò)電子快門(mén)操作來(lái)控制各個(gè)像素的電荷累積時(shí)間段，并且從像素輸出在電荷累積時(shí)間段期間產(chǎn)生的信號(hào)；以及信號(hào)處理單元，其被配置為處理從圖像拾取裝置輸出的信號(hào)，像素部分包括多個(gè)第一像素行和多個(gè)第二像素行，所述多個(gè)第一像素行由掃描電路控制，以使得電荷累積時(shí)間段至少部分相互重疊，所述多個(gè)第二像素行由掃描電路控制，以使得電荷累積時(shí)間段不與所述多個(gè)第一像素行的電荷累積時(shí)間段重疊，其中，所述多個(gè)第一像素行的一部分與第二像素行中的像素共同使用浮置擴(kuò)散，所述多個(gè)第一像素行的另一部分不與第二像素行中的像素共同使用浮置擴(kuò)散，并且信號(hào)處理單元在不使用與第二像素行中的像素共同使用浮置擴(kuò)散的第一像素行中的像素的信號(hào)的情況下執(zhí)行信號(hào)處理。
[0005]從以下參照附圖對(duì)示例性實(shí)施例的描述，本發(fā)明的進(jìn)一步的特征將變得清楚。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是圖像拾取裝置的框圖。
[0007]圖2是像素的電路圖。
[0008]圖3是用于例示說(shuō)明像素部分的說(shuō)明圖。
[0009]圖4是讀出順序圖。
[0010]圖5是驅(qū)動(dòng)定時(shí)圖。
[0011]圖6是用于例示說(shuō)明像素部分的說(shuō)明圖。
[0012]圖7是讀出順序圖。
[0013]圖8是驅(qū)動(dòng)定時(shí)圖。
[0014]圖9是讀出順序圖。
[0015]圖10是讀出順序圖。
[0016]圖11是用于例示說(shuō)明像素部分的說(shuō)明圖。
[0017]圖12是讀出順序圖。
[0018]圖13是驅(qū)動(dòng)定時(shí)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]在下文中，將參照附圖來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的圖像拾取系統(tǒng)。相同的引用符號(hào)被分配給附圖中具有類(lèi)似功能的元件，并且將省略冗余描述。
[0020]第一示例性實(shí)施例
[0021]參照?qǐng)D1至圖5，將描述根據(jù)本示例性實(shí)施例的圖像拾取系統(tǒng)。在各個(gè)附圖中，相同的引用符號(hào)被分配給具有類(lèi)似功能的元件，并且將省略其詳細(xì)描述。參照?qǐng)D1和2描述的圖像拾取系統(tǒng)的配置也可以被應(yīng)用于其他示例性實(shí)施例。
[0022]圖1是根據(jù)本示例性實(shí)施例的圖像拾取系統(tǒng)的框圖。圖像拾取裝置10包括像素部分100、驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生單元160、垂直掃描電路120、驅(qū)動(dòng)線(xiàn)114、信號(hào)線(xiàn)115、列電路140、水平掃描電路150以及輸出單元170。
[0023]信號(hào)處理單元180對(duì)從圖像拾取裝置10輸出的信號(hào)執(zhí)行處理。信號(hào)處理單元180通過(guò)使用從圖像拾取裝置10輸出的信號(hào)來(lái)執(zhí)行圖像形成，并且通過(guò)使用從圖像拾取裝置10輸出的信號(hào)來(lái)執(zhí)行用于執(zhí)行除了圖像拾取之外的功能(諸如焦點(diǎn)檢測(cè))的信號(hào)產(chǎn)生。圖像拾取裝置10和信號(hào)處理單元180可以由同一個(gè)半導(dǎo)體芯片構(gòu)成，或者可以由不同的半導(dǎo)體芯片構(gòu)成。
[0024]像素部分100具有多個(gè)像素101，其被配置為將光轉(zhuǎn)換為電荷信號(hào)并且輸出轉(zhuǎn)換的電信號(hào)。所述多個(gè)像素101按矩陣(按行和列)布置。
[0025]驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生單元160產(chǎn)生控制脈沖，垂直掃描電路120從驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生單元160接收控制脈沖，并且經(jīng)由驅(qū)動(dòng)線(xiàn)114將驅(qū)動(dòng)脈沖供給各個(gè)像素行Vl至Vn。此時(shí)供給的驅(qū)動(dòng)脈沖包括pTX、pRES和pSEL，pTX用于驅(qū)動(dòng)下面將描述的傳輸晶體管，pRES用于驅(qū)動(dòng)重置晶體管，PSEL用于驅(qū)動(dòng)選擇晶體管。列電路140包括例如模數(shù)(AD)轉(zhuǎn)換器，其將與從單位像素輸出的模擬信號(hào)對(duì)應(yīng)的像素信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
[0026]在驅(qū)動(dòng)脈沖從垂直掃描電路120供給各個(gè)像素的晶體管時(shí)各個(gè)像素的晶體管的接通和斷開(kāi)的操作被稱(chēng)為像素行掃描。當(dāng)像素行被掃描時(shí)，來(lái)自各個(gè)像素的信號(hào)的輸出以及電荷累積時(shí)間段的起始和結(jié)束受到控制。在下面的說(shuō)明中，垂直掃描電路120將被簡(jiǎn)單地描述為掃描電路。
[0027]隨后，水平掃描電路150針對(duì)每列將在列電路140中并行處理的信號(hào)輸出到輸出單元170。從輸出單元170輸出的信號(hào)被輸入到信號(hào)處理單元180。信號(hào)處理單元180執(zhí)行數(shù)字信號(hào)處理，諸如缺陷像素校正、自動(dòng)曝光(AE)、自動(dòng)聚焦(AF)、白色平衡調(diào)整、伽瑪調(diào)整、降噪處理以及一致性處理。其后，形成的圖像信號(hào)經(jīng)由在附圖中未示出的存儲(chǔ)單元輸出到顯示單元以顯示圖像。作為替代配置，形成用于除了圖像拾取之外的功能(諸如焦點(diǎn)檢測(cè))的信號(hào)。
[0028]圖2例示說(shuō)明示例像素等效電路。根據(jù)本示例性實(shí)施例，將給出電子用作信號(hào)電荷時(shí)的描述，并且各個(gè)晶體管由N型晶體管構(gòu)成。然而，應(yīng)注意，空穴可以用作信號(hào)電荷，并且P型晶體管可以用作像素的晶體管。圖2例示說(shuō)明共同使用FD的兩個(gè)像素。下標(biāo)a和b用于區(qū)分各個(gè)像素，但是將不使用下標(biāo)來(lái)描述具有類(lèi)似功能的部分。在像素在描述中要相互區(qū)分的情況下，將給出使用下標(biāo)時(shí)的描述。
[0029]光電轉(zhuǎn)換單元103根據(jù)入射光產(chǎn)生電荷對(duì)，并且累積電子。例如，光電二極管用作光電轉(zhuǎn)換單元103。
[°03°]傳輸晶體管104a將在光電轉(zhuǎn)換單元103a中累積的電子傳輸?shù)礁≈脭U(kuò)散(FD) 108，傳輸晶體管104b將在光電轉(zhuǎn)換單元103b中累積的電子傳輸?shù)紽D 108?？刂泼}沖pTXl和pTX2分別供給傳輸晶體管104a和104b的柵極以接通和斷開(kāi)。FD 108保存在光電轉(zhuǎn)換單元103a和103b中產(chǎn)生并且被傳輸晶體管104a和104b傳輸?shù)碾娮印?br>[0031]放大晶體管106的柵極連接到ro108，并且基于傳輸?shù)絩o 108的電子的信號(hào)被傳輸晶體管104a和104b放大并輸出。更具體地說(shuō)，傳輸?shù)紽D 108的電子根據(jù)電子量而被轉(zhuǎn)換為電壓，并且根據(jù)該電壓的電信號(hào)經(jīng)由放大晶體管106輸出到信號(hào)線(xiàn)115。放大晶體管106與附圖中未示出的電流源一起構(gòu)成源級(jí)跟隨器電路。
[0032]重置晶體管105重置放大晶體管106的輸入節(jié)點(diǎn)的電位。另外，光電轉(zhuǎn)換單元103a和103b的電位通過(guò)使重置晶體管105與各個(gè)傳輸晶體管104a和104b的通(ON)時(shí)間段相互重疊而被重置。驅(qū)動(dòng)脈沖PRES被供給重置晶體管105的柵極以接通和斷開(kāi)。然而，應(yīng)注意，在此采用傳輸晶體管104a和104b的中間作用用于重置光電轉(zhuǎn)換單元103a和103b的配置，但是也可以采用光電轉(zhuǎn)換單元103a和103b被直接重置的配置。
[0033]選擇晶體管107輸出相對(duì)于單個(gè)信號(hào)線(xiàn)115提供的多個(gè)像素的信號(hào)，每個(gè)用于一個(gè)像素，或者每個(gè)用于復(fù)數(shù)個(gè)像素。選擇晶體管107的漏極連接到放大晶體管106的源極，并且選擇晶體管107的源極連接到信號(hào)線(xiàn)115。
[0034]作為本示例性實(shí)施例的配置的替代，選擇晶體管107可以設(shè)在放大晶體管106的漏極和電源線(xiàn)之間，電源電壓在電源線(xiàn)被供給。在任一種情況下，選擇晶體管107控制放大晶體管106和信號(hào)線(xiàn)115之間的電連接。驅(qū)動(dòng)脈沖pSEL被供給選擇晶體管107的柵極以使選擇晶體管107接通和斷開(kāi)。
[0035]應(yīng)注意，放大晶體管106的源極可以在不提供選擇晶體管107的情況下連接到信號(hào)線(xiàn)115。在這種情況下，可以通過(guò)切換放大晶體管106的漏極或放大晶體管106的柵極的電位來(lái)切換通和斷(OFF)。
[0036]接著，將參照?qǐng)D3來(lái)描述像素部分100中的多個(gè)像素行Vl至Vn的布置。
[0037]多個(gè)第一像素行和多個(gè)第二像素行被布置在像素部分100中，在所述多個(gè)第一像素行中，控制由掃描電路執(zhí)行以使得電荷累積時(shí)間段至少部分相互重疊，在所述多個(gè)第二像素行中控制被執(zhí)行以使得電荷累積時(shí)間段不與所述多個(gè)第一像素行的電荷累積時(shí)間段重疊。另外，控制被執(zhí)行以使得多個(gè)第二像素行彼此的電荷累積時(shí)間段至少部分相互重疊。在圖3中，像素行Vl至V3、V5至V7以及V9至Vll對(duì)應(yīng)于第一像素行201，像素行V4、V8和V12對(duì)應(yīng)于第二像素行202。
[0038]多個(gè)第一像素行可以用作例如用于輸出圖像拾取信號(hào)的像素行(在下文中，將被稱(chēng)為圖像拾取像素行)。多個(gè)第二像素行可以用作例如用于獲得具有除了圖像拾取之外的功能(諸如焦點(diǎn)檢測(cè))的功能信號(hào)的像素行(在下文中，將被稱(chēng)為功能像素行)。在下面的說(shuō)明中，將描述第一像素行用作圖像拾取像素行、第二像素行用作功能像素行的例子。
[0039]在圖3中，像素行Vl中的像素和像素行V2中的像素共同使用FD108，像素行V3中的像素和像素行V4中的像素共同使用ro 108。在隨后的像素行中也是按類(lèi)似的次序，兩個(gè)像素共同使用FD 108。
[0040]因此，多個(gè)圖像拾取像素行的部分(像素行V3)和功能像素行(V4)中的像素共同使用FD。隨后，多個(gè)第一像素行中的另一部分(Vl)和功能像素行中的像素不共同使用H)。作為功能像素行中的像素不共同使用FD的例子，圖像拾取像素行彼此共同使用H)的例子在此被例示說(shuō)明。除了以上之外，還可以采用FD不被共同使用的情況或者FD被與另一個(gè)像素行中的像素共同使用的配置。
[0041]對(duì)于下面的說(shuō)明，圖像拾取像素行中的像素和功能像素行中的像素共同使用的ro108被設(shè)置為H) 108a(第一 FD)。僅被多個(gè)圖像拾取像素行中的像素共同使用的FD 108被設(shè)置為ro 108b(第二ro)。僅被多個(gè)功能像素行中的像素共同使用的FD 108被設(shè)置為ro 1sc(第三ro)。應(yīng)注意，兩個(gè)像素共同使用FD 108的配置在此被例示說(shuō)明，但是FD可以被兩個(gè)或更多個(gè)像素共同使用。同樣也適用于下面的示例性實(shí)施例。
[0042]圖4例示說(shuō)明像素部分中的信號(hào)讀出順序。在圖4中，垂直方向表示像素行，水平方向表示時(shí)間。像素行在平面圖中按這些數(shù)字的次序布置。電荷累積時(shí)間段由電子快門(mén)操作控制。具體地說(shuō)，電荷累積時(shí)間段通過(guò)重置每個(gè)像素行中的光電轉(zhuǎn)換單元103而開(kāi)始，并且在預(yù)定時(shí)間段已經(jīng)過(guò)去之后，電荷累積時(shí)間段通過(guò)傳輸每個(gè)像素行中的光電轉(zhuǎn)換單元103的電荷而結(jié)束。
[0043]關(guān)于作為整體的成像平面，多個(gè)圖像拾取像素行的電荷累積時(shí)間段通過(guò)針對(duì)每行順序地重置在各個(gè)圖像拾取像素行中的像素的光電轉(zhuǎn)換單元中累積的電荷而開(kāi)始。隨后，多個(gè)圖像拾取像素行的電荷累積時(shí)間段通過(guò)針對(duì)每行順序地將在各個(gè)圖像拾取像素行中的像素的光電轉(zhuǎn)換單元中累積的電荷傳輸?shù)絩o 108而結(jié)束。圖像拾取像素行之中的彼此相鄰的像素行的電荷累積時(shí)間段相互重疊。
[0044]多個(gè)功能像素行的電荷累積時(shí)間段通過(guò)針對(duì)每行順序地重置在功能像素行中的各個(gè)像素的光電轉(zhuǎn)換單元中累積的電荷而開(kāi)始。隨后，多個(gè)功能像素行的電荷累積時(shí)間段通過(guò)針對(duì)每行順序地將在光電轉(zhuǎn)換單元中累積的電荷傳輸?shù)絩o 108而結(jié)束。功能像素行的電荷累積時(shí)間段不與圖像拾取像素行的電荷累積時(shí)間段重疊。功能像素行彼此的電荷累積時(shí)間段相互重疊。
[0045]通過(guò)上述操作，多個(gè)圖像拾取像素行的一個(gè)電荷累積時(shí)間段期間的信號(hào)和多個(gè)功能像素行的一個(gè)電荷累積時(shí)間段期間的信號(hào)被以時(shí)分的方式輸出。
[0046]電荷累積時(shí)間段結(jié)束之后、直到信號(hào)到信號(hào)線(xiàn)115的輸出結(jié)束為止的時(shí)間段被稱(chēng)為輸出時(shí)間段。圖4中的箭頭的起始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)所表示的時(shí)間段指示每行中的電荷累積時(shí)間段和輸出時(shí)間段。同樣也適用于圖7、圖9、圖10和圖12。
[0047]從像素部分100中的所有像素行的電荷累積時(shí)間段開(kāi)始、直到輸出時(shí)間段結(jié)束為止的時(shí)間段被設(shè)置為一個(gè)幀時(shí)間段，并且各個(gè)幀時(shí)間段被設(shè)置為第一幀時(shí)間段FRl和第二幀時(shí)間段FR2 ο第三幀時(shí)間段FR3和隨后的幀時(shí)間段被省略。
[0048]第一幀時(shí)間段FRl由第一時(shí)間段SI和第二時(shí)間段S2構(gòu)成。在第一時(shí)間段SI中，功能像素行V4、V8和V12經(jīng)受隔行掃描，圖像拾取像素行Vl至V3、V5至V7以及V9至Vll被順序地掃描以輸出信號(hào)。因?yàn)楣δ芟袼匦蠽4、V8和V12不被掃描，所以這些像素行的電荷累積時(shí)間段沒(méi)有在第一時(shí)間段SI中開(kāi)始。相反，因?yàn)閳D像拾取像素行Vl至V3、V5至V7以及V9至Vll被掃描，所以這些像素行的電荷累積時(shí)間段順序地開(kāi)始，其后，在單個(gè)的電荷累積時(shí)間段中產(chǎn)生的信號(hào)被順序地輸出。
[0049]在第二時(shí)間段S2中，圖像拾取像素行Vl至V3、V5至V7以及V9至Vll經(jīng)受隔行掃描，并且功能像素行V4、V8和V12被順序地掃描以輸出信號(hào)。因?yàn)閳D像拾取像素行Vl至V3、V5至V7以及V9至Vll不被掃描，所以這些像素行的電荷累積時(shí)間段沒(méi)有開(kāi)始。相反，因?yàn)楣δ芟袼匦蠽4、V8和V12被掃描，所以這些像素行的電荷累積時(shí)間段順序地開(kāi)始，其后，在單個(gè)的電荷累積時(shí)間段中產(chǎn)生的信號(hào)被順序地輸出。
[0050]因此，功能像素行V4、V8和V12的電荷累積時(shí)間段不與分別相鄰布置的像素行V3、V5、V7、V9和Vl I的電荷累積時(shí)間段重疊。
[0051]接著，參照?qǐng)D5，將給出像素行V3和V4以及像素行V5和V6的詳細(xì)操作的描述，在像素行V3和V4中，圖像拾取像素行中的像素和功能像素行中的像素共同使用FD 108a，在像素行V5和V6中，多個(gè)圖像拾取像素行中的像素彼此(mutual pixels)共同使用FD 108b。
[0052]圖5的垂直方向表示各個(gè)像素行中的驅(qū)動(dòng)脈沖，水平方向表示時(shí)間的過(guò)去。水平掃描時(shí)間段HD由水平同步脈沖設(shè)置。
[0053]在圖5中，各個(gè)晶體管在驅(qū)動(dòng)脈沖為高電平的時(shí)間段期間導(dǎo)通。關(guān)于各個(gè)晶體管的驅(qū)動(dòng)脈沖，各個(gè)信號(hào)(pRES、pTX、pSEL)在實(shí)線(xiàn)所表示的時(shí)間段期間從垂直掃描電路120被供給對(duì)應(yīng)像素行中的各個(gè)晶體管。各個(gè)信號(hào)在虛線(xiàn)所表示的時(shí)間段期間不從垂直掃描電路120供給，這意味著各個(gè)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)的電位由寄生電容保持。然而，應(yīng)注意，信號(hào)在虛線(xiàn)所表示的時(shí)間段期間也可以從垂直掃描電路120供給。
[0054]首先，在時(shí)間t0，第一水平掃描時(shí)間段HDl通過(guò)水平同步脈沖開(kāi)始。此時(shí)，像素行V3中的驅(qū)動(dòng)脈沖PRES3和pRES4以及驅(qū)動(dòng)脈沖pTX3變成高電平。接著，在時(shí)間tl，驅(qū)動(dòng)脈沖PRES3和pRES4以及驅(qū)動(dòng)脈沖pTX3變成低電平。結(jié)果，光電轉(zhuǎn)換單元103被重置，并且像素行V3中的像素的電荷累積時(shí)間段Ts3開(kāi)始。時(shí)間段t0至tl被設(shè)置為重置時(shí)間段Tres3。盡管這里在附圖中未示出，但是信號(hào)在第一水平掃描時(shí)間段HDl期間被從預(yù)定像素行中的像素讀出。
[0055]在時(shí)間t2，第一水平掃描時(shí)間段HDl結(jié)束。
[0056]然后，在時(shí)間t3，第二水平掃描時(shí)間段HD2開(kāi)始。此時(shí)，像素行V5中的驅(qū)動(dòng)脈沖PRES5和pRES6以及驅(qū)動(dòng)脈沖pTX5變成高電平。
[0057]接著，在時(shí)間t4，驅(qū)動(dòng)脈沖pRES5和pRES6以及驅(qū)動(dòng)脈沖ρΤΧ5變成低電平。結(jié)果，像素行V5中的光電轉(zhuǎn)換單元103a被重置，并且像素行V5中的像素的電荷累積時(shí)間段Ts5開(kāi)始。時(shí)間段t3至t4被設(shè)置為重置時(shí)間段Tres5。
[0058]在時(shí)間t5，第二水平掃描時(shí)間段HD2結(jié)束。
[0059]在時(shí)間t6，第三水平掃描時(shí)間段HD3開(kāi)始，并且像素行V3中的驅(qū)動(dòng)脈沖pSEL3和PSEL4以及驅(qū)動(dòng)脈沖pRES3和pRES4變成高電平。此外，像素行V6中的驅(qū)動(dòng)脈沖pRES5和pRES6以及驅(qū)動(dòng)脈沖PTX6變成高電平。隨后，在時(shí)間t7，驅(qū)動(dòng)脈沖pRES3和pRES4變成低電平。結(jié)果，像素行V3和V4中的H) 108a被重置。另外，像素行V6中的驅(qū)動(dòng)脈沖pRES5和pRES6以及驅(qū)動(dòng)脈沖PTX6變成低電平。結(jié)果，像素行V6中的光電轉(zhuǎn)換單元103b被重置，并且電荷累積時(shí)間段Ts6開(kāi)始。時(shí)間段t6至t7被設(shè)置為重置時(shí)間段Tres6。
[0060]然后，在時(shí)間段t7至t8期間，像素行V3的噪聲信號(hào)被輸出到信號(hào)線(xiàn)115。[0061 ] 在時(shí)間t8，驅(qū)動(dòng)脈沖pTX3變成高電平，在時(shí)間t9，驅(qū)動(dòng)脈沖pTX3變成低電平。通過(guò)該操作，在像素行V3中的光電轉(zhuǎn)換單元103a中累積的電荷被傳輸?shù)降谝?H)。時(shí)間段tl至t9被設(shè)置為像素行V3的電荷累積時(shí)間段Ts3。
[0062]在時(shí)間tlO，驅(qū)動(dòng)脈沖pSEL3和pSEL4變成低電平。結(jié)果，像素行V3和V4中的選擇晶體管107截止。隨后，在時(shí)間段t9至tlO期間，基于在電荷累積時(shí)間段Ts3期間在光電轉(zhuǎn)換單元中產(chǎn)生的電荷的信號(hào)被輸出到信號(hào)線(xiàn)115。在時(shí)間tlO，第三水平掃描時(shí)間段HD3結(jié)束。時(shí)間段t9至110被設(shè)置為輸出時(shí)間段Top3。
[0063]在時(shí)間111，第四水平掃描時(shí)間段HD4開(kāi)始。此時(shí)，像素行V5中的驅(qū)動(dòng)脈沖pSEL5和PSEL6以及驅(qū)動(dòng)脈沖pRES5和pRES6變成高電平，并且像素行V5和V6中的選擇晶體管107導(dǎo)通。像素行V5和V6中的像素共同使用的第二 FD的重置開(kāi)始。
[0064]在時(shí)間tl2，驅(qū)動(dòng)脈沖pRES5和pRES6變成低電平，結(jié)果，像素行V5和V6中的像素共同使用的第二 ro的重置完成。然后，在時(shí)間段tl2至tl3期間，像素行V5的噪聲信號(hào)被輸出到信號(hào)線(xiàn)115。
[0065]在時(shí)間tl3，驅(qū)動(dòng)脈沖pTX5變成高電平，在時(shí)間tl4，驅(qū)動(dòng)脈沖pTX5變成低電平。通過(guò)該操作，在像素行V5中的光電轉(zhuǎn)換單元103a中累積的電荷被傳輸?shù)较袼匦蠽5和V6中的像素共同使用的第二 FD。時(shí)間段t4至tl4被設(shè)置為像素行V5的電荷累積時(shí)間段Ts5。
[0066]在時(shí)間tl5，驅(qū)動(dòng)脈沖pSEL5和pSEL6變成低電平。結(jié)果，像素行V5和V6中的選擇晶體管107截止。另外，第四水平掃描時(shí)間段HD4結(jié)束。隨后，在時(shí)間段tl4至tl5期間，基于在電荷累積時(shí)間段Ts5期間在像素行V5中的光電轉(zhuǎn)換單元103a中產(chǎn)生的電荷的信號(hào)被輸出到信號(hào)線(xiàn)115。時(shí)間段114至115被設(shè)置為輸出時(shí)間段Top5。
[0067]隨后，在時(shí)間116，第五水平掃描時(shí)間段HD5開(kāi)始。此時(shí)，像素行V6中的驅(qū)動(dòng)脈沖PSEL5和pSEL6以及驅(qū)動(dòng)脈沖pRES5和pRES6變成高電平。結(jié)果，像素行V5和V6中的選擇晶體管107導(dǎo)通，并且像素行V5和V6中的像素共同使用的第二 FD的重置開(kāi)始。
[0068]在時(shí)間tl7，驅(qū)動(dòng)脈沖pRES5和pRES6變成低電平，結(jié)果，像素行V5和V6中的第二 H)的重置完成。在時(shí)間段tl7至tl8期間，像素行V5的噪聲信號(hào)被輸出到信號(hào)線(xiàn)115。
[0069]在時(shí)間tl8，驅(qū)動(dòng)脈沖pTX6變成高電平，在時(shí)間tl9，驅(qū)動(dòng)脈沖pTX6變成低電平。通過(guò)該操作，在像素行V6中的光電轉(zhuǎn)換單元103b中累積的電荷被傳輸?shù)较袼匦蠽5和V6中的像素使用的第二 FD。時(shí)間段t7至tl9被設(shè)置為像素行V6的電荷累積時(shí)間段Ts6。
[0070]隨后，在時(shí)間段t20，驅(qū)動(dòng)脈沖pSEL5和pSEL6變成低電平，并且第五水平掃描時(shí)間段HD5結(jié)束。在時(shí)間段tl9至t20期間，基于在電荷累積時(shí)間段Ts6期間在像素行V6中的光電轉(zhuǎn)換單元103b中產(chǎn)生的電荷的信號(hào)被輸出到信號(hào)線(xiàn)115。時(shí)間段tl9至t20被設(shè)置為輸出時(shí)間段Top6。其后，類(lèi)似地，用于圖像拾取像素行的信號(hào)的電荷累積時(shí)間段期間產(chǎn)生的信號(hào)被讀出。在圖像拾取像素的所有信號(hào)的讀出全都完成時(shí)的時(shí)間點(diǎn)，第一時(shí)間段SI結(jié)束。
[0071]應(yīng)注意，關(guān)于功能像素行V4，驅(qū)動(dòng)脈沖ρΤΧ4為低電平，直到在第一時(shí)間段SI期間對(duì)圖像拾取像素行的整個(gè)讀出操作結(jié)束為止。隨后，當(dāng)在第一時(shí)間段Si期間對(duì)圖像拾取像素行的整個(gè)讀出操作結(jié)束時(shí)，所述處理轉(zhuǎn)到第二時(shí)間段S2期間對(duì)功能像素行的讀出操作。此時(shí)，對(duì)功能像素行V4的讀出操作從第八水平掃描時(shí)間段HD8執(zhí)行。
[0072]在時(shí)間t21，第八水平掃描時(shí)間段HD8通過(guò)水平同步脈沖開(kāi)始。此時(shí)，像素行V3中的驅(qū)動(dòng)脈沖PRES3和pRES4以及驅(qū)動(dòng)脈沖pTX4變成高電平。接著，在時(shí)間t22，驅(qū)動(dòng)脈沖pRES3和PRES4以及驅(qū)動(dòng)脈沖pTX4變成低電平。結(jié)果，光電轉(zhuǎn)換單元103被重置，并且像素行V4中的像素的電荷累積時(shí)間段Ts4開(kāi)始。時(shí)間段t21至t22被設(shè)置為重置時(shí)間段Tres4。
[0073]在第九水平掃描時(shí)間段HD9結(jié)束之后，在時(shí)間t23，第十水平掃描時(shí)間段HDlO開(kāi)始。信號(hào)讀取在第九水平掃描時(shí)間段HD9期間從附圖中未示出的像素行執(zhí)行。另外，在時(shí)間t23，像素行V4中的驅(qū)動(dòng)脈沖pSEL3和pSEL4以及驅(qū)動(dòng)脈沖pRES3和pRES4變成高電平。
[0074]隨后，在時(shí)間t24，驅(qū)動(dòng)脈沖pRES3和pRES4變成低電平。結(jié)果，像素行V3和V4中的H)108a被重置。在時(shí)間段t24至t25期間，像素行V4的噪聲信號(hào)被輸出到信號(hào)線(xiàn)115。
[0075]在時(shí)間t25，驅(qū)動(dòng)脈沖pTX4變成高電平，在時(shí)間t26，驅(qū)動(dòng)脈沖pTX4變成低電平。通過(guò)該操作，在像素行V4中的光電轉(zhuǎn)換單元103中累積的電荷被傳輸?shù)降谝?H)。時(shí)間段t22至t26被設(shè)置為像素行V4的電荷累積時(shí)間段Ts4。
[0076]在時(shí)間t27，驅(qū)動(dòng)脈沖pSEL3和pSEL4變成低電平。結(jié)果，像素行V3和V4中的選擇晶體管107截止。隨后，在時(shí)間段t26至t27期間，基于在電荷累積時(shí)間段Ts4期間在光電轉(zhuǎn)換單元103中產(chǎn)生的電荷的信號(hào)被輸出到信號(hào)線(xiàn)115。在時(shí)間t27，第十水平掃描時(shí)間段HDlO結(jié)束。時(shí)間段t26至t27被設(shè)置為輸出時(shí)間段Top4。
[0077]在此，關(guān)于像素行V3，建立了如下?tīng)顟B(tài)，在該狀態(tài)中，電荷在從時(shí)間t9至?xí)r間t28(在時(shí)間t28，第二幀時(shí)間段FR2的電荷累積時(shí)間段開(kāi)始)的時(shí)間段期間在光電轉(zhuǎn)換單元103a中累積。因?yàn)樵跁r(shí)間段t9至t28期間累積的電荷未被作為信號(hào)輸出到像素的外部，所以該時(shí)間段被稱(chēng)為空時(shí)間段Tnu3?？諘r(shí)間段Tnu4和Tnu5類(lèi)似地存在于像素行V4和V5中。
[0078]在此，因?yàn)橄袼匦蠽3中的像素和像素行V4中的像素共同使用第一H)，所以電荷的泄漏可以發(fā)生于從像素行V4中的光電轉(zhuǎn)換單元103b到共同使用的第一 H)。作為上述配置的替代，電荷的泄漏可以發(fā)生于從像素行V3中的光電轉(zhuǎn)換單元103a到共同使用的第一 H)。如果電荷泄漏到第一 FD，則當(dāng)各個(gè)光電轉(zhuǎn)換單元的信號(hào)被傳輸?shù)降谝?FD時(shí)，泄漏引起噪聲。
[0079]特別地，該現(xiàn)象通常發(fā)生于高照度對(duì)象的圖像被拾取的情況、或者相對(duì)于共同使用第一 FD的多個(gè)像素中的一個(gè)的電荷累積時(shí)間段Ts而言其他像素的空時(shí)間段Tnu長(zhǎng)的情況。作為上述配置的替代，該現(xiàn)象通常發(fā)生于當(dāng)接收的光的量相對(duì)于如下電荷量而言過(guò)大時(shí)，可以以該電荷量在光電轉(zhuǎn)換單元103a和103b中累積電荷。
[0080]鑒于以上，根據(jù)本示例性實(shí)施例，在像素行V3中的像素和像素行V4中的像素共同使用第一 FD的配置中，信號(hào)處理單元180不使用像素行V3中的像素的信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，而是通過(guò)使用其他像素行的信號(hào)來(lái)執(zhí)行信號(hào)處理。類(lèi)似地，像素行V7和Vll中的像素的信號(hào)不用于信號(hào)處理。
[0081]因?yàn)楦鶕?jù)本示例性實(shí)施例，像素行V3、V7和Vll對(duì)應(yīng)于圖像拾取像素行，所以信號(hào)處理單元180通過(guò)使用除了像素行V3、V7和Vll之外的圖像拾取像素行(S卩，像素行V1、V2、V5、V6、V9和V10)來(lái)執(zhí)行圖像形成處理。換句話(huà)說(shuō)，從其中只有多個(gè)圖像拾取像素行中的像素共同使用第二 FD的像素行輸出的信號(hào)用于信號(hào)處理單元180中的圖像形成處理。
[0082]由于這個(gè)原因，可以在不使用從如下配置之中的圖像拾取像素行中的像素讀出的信號(hào)進(jìn)行圖像形成處理的情況下形成圖像，在該配置中，圖像拾取像素行中的像素和功能像素行中的像素共同使用第一 H)。結(jié)果，可以抑制由電荷到第一 FD的泄漏引起的對(duì)圖像的影響。
[0083]在此，可以利用各種方法作為不使用像素行V3、V7和Vll的信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理的方法。例如，未被用于信號(hào)處理的信號(hào)(諸如像素行V3的信號(hào))不被輸入到信號(hào)處理單元180。作為上述配置的替代，在信號(hào)輸入到信號(hào)處理單元180之后，標(biāo)識(shí)像素的地址，并且可以執(zhí)行在信號(hào)處理時(shí)忽略該信號(hào)的處理。
[0084]作為上述配置的替代，共同使用第一H)的像素行中的其他像素行的信號(hào)(S卩，像素行V4、V8和V12的信號(hào))可以不被用在信號(hào)處理單元180中。在此應(yīng)注意，在這種情況下，除了像素行V4、V8和V12之外，還可能需要不與圖像拾取像素行共同使用FD的功能像素行。
[0085]根據(jù)本示例性實(shí)施例，當(dāng)FD被共同使用時(shí)，可以獲得如下的圖像拾取信號(hào)和功能信號(hào)，在這些信號(hào)中，由電荷經(jīng)由FD的泄漏引起的噪聲的影響被抑制。
[0086]在信號(hào)不被用于圖像形成處理的情況下，與相關(guān)部分對(duì)應(yīng)的圖像的信號(hào)不存在。然而，在信號(hào)根據(jù)圖像的分辨率可以不存在的情況下，圖像可以照其原樣形成。作為上述配置的替代，可以通過(guò)使用周?chē)南袼匦兄械男盘?hào)執(zhí)行插值來(lái)形成圖像。
[0087]另外，根據(jù)本示例性實(shí)施例，已經(jīng)描述了焦點(diǎn)檢測(cè)像素用作功能像素的例子，但是配置不限于此。例如，具有除了圖像拾取之外的功能的像素或者可以輸出用于圖像拾取的信號(hào)的像素可以用作功能像素。作為特定例子，除了上述焦點(diǎn)檢測(cè)像素之外，還可以使用距離檢測(cè)像素、溫度檢測(cè)像素和紅外線(xiàn)檢測(cè)像素。同樣也適用于下面的示例性實(shí)施例。
[0088]應(yīng)注意，根據(jù)本示例性實(shí)施例，電荷累積時(shí)間段針對(duì)每個(gè)像素行變化的滾動(dòng)快門(mén)操作被設(shè)置為電子快門(mén)操作，但是全局電子快門(mén)操作也可以被設(shè)置。在全局電子快門(mén)操作的情況下，多個(gè)第一像素行的所有的電荷累積時(shí)間段或者多個(gè)第二像素行的所有的電荷累積時(shí)間段相互重疊。同樣也適用于下面的示例性實(shí)施例。
[0089]第二示例性實(shí)施例
[0090]本示例性實(shí)施例和第一示例性實(shí)施例之間的不同之處在于像素部分100中的共同使用FD 108的像素行的組合。根據(jù)本示例性實(shí)施例，除了根據(jù)第一示例性實(shí)施例的組合之夕卜，進(jìn)一步提供多個(gè)第二像素行中的像素共同使用第三FD的組合。
[0091]圖6例示說(shuō)明根據(jù)本示例性實(shí)施例的像素部分100中的各個(gè)像素行的布置。功能像素行202和圖像拾取像素行201的數(shù)量在圖6和圖3中是不同的。在此，像素行Vl至V3、V7、V8和V12對(duì)應(yīng)于圖像拾取像素行，其他像素行對(duì)應(yīng)于功能像素行。
[0092]根據(jù)本示例性實(shí)施例的像素部分100包括共同使用第一H)的圖像拾取像素行和功能像素行、共同使用第二 ro的多個(gè)圖像拾取像素行、以及共同使用第三ro的多個(gè)功能像素行。
[0093]圖7是像素部分100的信號(hào)讀出順序。在圖7中，在第一時(shí)間段SI期間，與功能像素行對(duì)應(yīng)的像素行V4至V6以及V9至Vll經(jīng)受隔行掃描，與圖像拾取像素行對(duì)應(yīng)的像素行Vl至V3、V7、V8和V12被掃描以使得電荷累積時(shí)間段彼此至少部分相互重疊。在接著的第二時(shí)間段S2期間，圖像拾取像素行的各個(gè)像素行經(jīng)受隔行掃描，功能像素行V4至V6以及V9至Vll的各個(gè)像素行被順序地掃描。
[0094]接著，參照?qǐng)D8，將給出對(duì)在圖7中例示說(shuō)明的像素行的信號(hào)讀出順序之中提取的如下部分的描述，即，圖像拾取像素行中的像素和功能像素行中的像素共同使用第一H)的部分以及多個(gè)功能像素行中的像素彼此共同使用第三ro的部分。應(yīng)注意，盡管在圖8中未示出，但是根據(jù)本示例性實(shí)施例，也提供如上所述的多個(gè)圖像拾取像素行中的像素彼此共同使用第二 FD的配置。
[0095]參照?qǐng)D8，將描述圖7中例示說(shuō)明的12個(gè)像素行之中的圖像拾取像素行V3以及功能像素行V4、V5和V6的各個(gè)信號(hào)定時(shí)。與圖5的不同之處在于，在第二時(shí)間段S2期間對(duì)多個(gè)功能像素行中的像素在共同使用第三H)的像素行V5和V6中執(zhí)行讀出操作。在下文中，將主要描述與圖5的不同之處。
[0096]在時(shí)間段t0至tlO期間，在像素行V3中執(zhí)行與圖5中相同的掃描。隨后，在多個(gè)圖像拾取像素行在第一時(shí)間段SI期間被掃描之后，在第二時(shí)間段S2期間掃描多個(gè)功能像素行。在此，將描述第二時(shí)間段S2期間的讀出操作。
[0097]在時(shí)間111，第五水平掃描時(shí)間段HD5通過(guò)水平同步脈沖開(kāi)始。此時(shí)，像素行V4中的驅(qū)動(dòng)脈沖PRES3和pRES4以及驅(qū)動(dòng)脈沖pTX4變成高電平。
[0098]在時(shí)間tl2，驅(qū)動(dòng)脈沖pRES3和pRES4以及驅(qū)動(dòng)脈沖ρΤΧ4變成低電平。結(jié)果，像素行V4中的光電轉(zhuǎn)換單元103b被重置，并且像素行V4中的光電轉(zhuǎn)換單元103b中的電荷累積時(shí)間段Ts4開(kāi)始。該時(shí)間段til至tl2被設(shè)置為重置時(shí)間段Tres4，在該重置時(shí)間段Tres4中，執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換單元103b的重置操作。
[0099]盡管在此在附圖中未示出，但是信號(hào)在第五水平掃描時(shí)間段HD5期間從預(yù)定像素行中的像素被讀出。
[0100]在時(shí)間tl3，第五水平掃描時(shí)間段HD5結(jié)束。隨后，在時(shí)間tl4，第六水平掃描時(shí)間段HD6開(kāi)始。此時(shí)，像素行V5中的驅(qū)動(dòng)脈沖pRES5和pRES6以及驅(qū)動(dòng)脈沖pTX5變成高電平。
[0101]接著，在時(shí)間115，驅(qū)動(dòng)脈沖pRES5和pRES6以及驅(qū)動(dòng)脈沖pTX5變成低電平。結(jié)果，像素行V5中的光電轉(zhuǎn)換單元103a被重置。時(shí)間段tl4至tl5被設(shè)置為重置時(shí)間段Tres5。然后，像素行V5中的光電轉(zhuǎn)換單元103a中的電荷累積時(shí)間段Ts5開(kāi)始。
[0102]在時(shí)間116，第六水平掃描時(shí)間段HD6結(jié)束。然后，在時(shí)間117，第七水平掃描時(shí)間段HD7開(kāi)始。然后，像素行V4中的驅(qū)動(dòng)脈沖pSEL3和pSEL4以及驅(qū)動(dòng)脈沖pRES3和pRES4變成高電平。因?yàn)轵?qū)動(dòng)脈沖PSEL3和pSEL4變成高電平，所以像素行V3和V4中的選擇晶體管107導(dǎo)通。
[0103]此外，像素行V6中的驅(qū)動(dòng)脈沖pRES5和pRES6以及驅(qū)動(dòng)脈沖pTX6變成高電平。隨后，在時(shí)間tl8，驅(qū)動(dòng)脈沖pRES3和pRES4變成低電平。結(jié)果，像素行V3和V4中的H) 108a被重置。另外，像素行V6中的驅(qū)動(dòng)脈沖pRES5和pRES6變成低電平，并且像素行V6中的光電轉(zhuǎn)換單元103b被重置。
[0104]隨后，在時(shí)間段tl8至tl9期間，像素行V4的噪聲信號(hào)被輸出到信號(hào)線(xiàn)115。該時(shí)間段被設(shè)置為像素行V6的重置時(shí)間段Tres6。然后，像素行V6中的光電轉(zhuǎn)換單元103b中的電荷累積時(shí)間段Ts6開(kāi)始。
[0105]在時(shí)間tl9，驅(qū)動(dòng)脈沖pTX4變成高電平，在時(shí)間t20，驅(qū)動(dòng)脈沖pTX4變成低電平。通過(guò)該操作，在像素行V4中的光電轉(zhuǎn)換單元103b中累積的電荷被傳輸?shù)较袼匦蠽3和V4中的H)108a。時(shí)間段tl2至t20被設(shè)置為像素行V4的電荷累積時(shí)間段Ts4。
[0106]在時(shí)間t21，驅(qū)動(dòng)脈沖pSEL3和pSEL4變成低電平。結(jié)果，像素行V3和V4中的選擇晶體管107截止。然后，第七水平掃描時(shí)間段HD7結(jié)束。隨后，在時(shí)間段t20至t21期間，基于在電荷累積時(shí)間段Ts4期間在光電轉(zhuǎn)換單元103b中產(chǎn)生的電荷的信號(hào)被輸出到信號(hào)線(xiàn)115。時(shí)間段120至121被設(shè)置為輸出時(shí)間段Top4。
[0107]在時(shí)間t22，第八水平掃描時(shí)間段HD8開(kāi)始。此時(shí)，像素行V5中的驅(qū)動(dòng)脈沖pSEL5和PSEL6以及驅(qū)動(dòng)脈沖pRES5和pRES6變成高電平。然后，像素行V5和V6中的選擇晶體管107導(dǎo)通。
[0108]在時(shí)間t23，驅(qū)動(dòng)脈沖pRES5和pRES6變成低電平，結(jié)果，像素行V5和V6中的H) 108被重置。在時(shí)間段t23至t24期間，像素行V5的噪聲信號(hào)被輸出到信號(hào)線(xiàn)115。
[0109]在時(shí)間t24，驅(qū)動(dòng)脈沖pTX5變成高電平，在時(shí)間t25，驅(qū)動(dòng)脈沖pTX5變成低電平。通過(guò)該操作，在像素行V5中的光電轉(zhuǎn)換單元103a中累積的電荷被傳輸?shù)较袼匦蠽5和V6中的H)108c。時(shí)間段tl5至t25被設(shè)置為像素行V5的電荷累積時(shí)間段Ts5。
[0110]在時(shí)間t26，驅(qū)動(dòng)脈沖pSEL5和pSEL6變成低電平。結(jié)果，像素行V5和V6中的選擇晶體管107截止。然后，第八水平掃描時(shí)間段HD8結(jié)束。隨后，在時(shí)間段t25至t26期間，基于在電荷累積時(shí)間段Ts5期間在像素行V5中的光電轉(zhuǎn)換單元103a中產(chǎn)生的電荷的信號(hào)被輸出到信號(hào)線(xiàn)115。時(shí)間段〖25至〖26被設(shè)置為輸出時(shí)間段1'0?5。
[0111]隨后，在時(shí)間t27，第九水平掃描時(shí)間段HD9開(kāi)始。此時(shí)，像素行V6中的驅(qū)動(dòng)脈沖PSEL5和pSEL6以及驅(qū)動(dòng)脈沖pRES5和pRES6變成高電平。然后，像素行V5和V6中的選擇晶體管107導(dǎo)通。
[0112]在時(shí)間t28，驅(qū)動(dòng)脈沖pRES5和pRES6變成低電平，結(jié)果，像素行V5和V6中的FD 108c被重置。在時(shí)間段t28至t29期間，像素行V5的噪聲信號(hào)被輸出到信號(hào)線(xiàn)115。
[0113]在時(shí)間t29，驅(qū)動(dòng)脈沖pTX6變成高電平，在時(shí)間t30，驅(qū)動(dòng)脈沖pTX6變成低電平。通過(guò)該操作，在像素行V6中的光電轉(zhuǎn)換單元103b中累積的電荷被傳輸?shù)较袼匦蠽5和V6中的H)108c。時(shí)間段tl8至t30被設(shè)置為像素行V6的電荷累積時(shí)間段Ts6。
[0114]然后，在時(shí)間段t31，驅(qū)動(dòng)脈沖pSEL5和pSEL6變成低電平，并且第九水平掃描時(shí)間段HD9結(jié)束。在時(shí)間段t30至t31期間，基于在電荷累積時(shí)間段Ts6期間在像素行V6中的光電轉(zhuǎn)換單元103b中產(chǎn)生的電荷的信號(hào)被輸出到信號(hào)線(xiàn)115。時(shí)間段t30至t31被設(shè)置為輸出時(shí)間段Top6。
[0115]同樣，在參照?qǐng)D8描述的掃描中，與第一示例性實(shí)施例的問(wèn)題類(lèi)似的問(wèn)題發(fā)生。相反，根據(jù)本示例性實(shí)施例，只有多個(gè)功能像素行中的像素共同使用第三FD，并且這些像素行的信號(hào)用于信號(hào)處理單元180中的信號(hào)處理。
[0116]由于這個(gè)原因，可以不使用共同使用第一H)的圖像拾取像素行中的像素和功能像素行中的像素中的一個(gè)的信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，可以不使用這兩個(gè)像素行中的像素的信號(hào)。這是因?yàn)楦鶕?jù)本示例性實(shí)施例的多個(gè)功能像素行中的像素彼此可以通過(guò)使用從共同使用第三FD的配置輸出的信號(hào)來(lái)執(zhí)行信號(hào)處理單元180中的信號(hào)處理。
[0117]第三示例性實(shí)施例
[0118]本示例性實(shí)施例與第一示例性實(shí)施例和第二示例性實(shí)施例之間的不同之處在于，來(lái)自在其中發(fā)生上述到FD的泄漏的像素行中的像素的信號(hào)不從圖像拾取裝置10輸出。
[0119]根據(jù)第一示例性實(shí)施例和第二示例性實(shí)施例，在其中電荷到FD的泄漏可能產(chǎn)生噪聲的像素的信號(hào)也從圖像拾取裝置10輸出到圖像拾取裝置10的外部。由于這個(gè)原因，當(dāng)信號(hào)處理單元180中的處理負(fù)荷高時(shí)，并且難以提高信號(hào)讀出的速度。相反，根據(jù)本示例性實(shí)施例，在所述信號(hào)不從圖像拾取裝置10輸出時(shí)，上述情形被解決。
[0120]當(dāng)相關(guān)像素行經(jīng)受隔行掃描并且信號(hào)在垂直掃描電路120執(zhí)行掃描時(shí)不被讀出到信號(hào)線(xiàn)115時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)本示例性實(shí)施例的配置。此外，可以采用如下配置，在該配置中，在信號(hào)被讀出到信號(hào)線(xiàn)115之后，在水平掃描電路中執(zhí)行隔行掃描，并且信號(hào)不被讀出。
[0121]首先，根據(jù)本示例性實(shí)施例，將描述像素部分100具有與根據(jù)第一示例性實(shí)施例的、圖3中例示說(shuō)明的配置相同的配置的情況。圖9例示說(shuō)明此時(shí)的信號(hào)讀出順序。根據(jù)本示例性實(shí)施例，在共同使用第一 FD的圖像拾取像素行中的像素和功能像素行中的像素之中不執(zhí)行圖像拾取像素行中的信號(hào)輸出。在此，將給出相關(guān)的圖像拾取像素行被設(shè)置為像素行V3時(shí)的描述。
[0122]在像素行V3的信號(hào)不被垂直掃描電路120讀出的情況下，圖5的驅(qū)動(dòng)脈沖pSEL3和PSEL4在至少輸出時(shí)間段Top3期間被設(shè)置為低電平。結(jié)果，可以在執(zhí)行信號(hào)輸出的時(shí)間段期間使選擇晶體管107截止。作為上述配置的替代，時(shí)間段t7至tlO期間的驅(qū)動(dòng)脈沖ρΤΧ3可以被設(shè)置為低電平。
[0123]在像素行V3的信號(hào)不被水平掃描電路150讀出的情況下，可以采用如下配置:在水平掃描被執(zhí)行時(shí)像素行V3的信號(hào)經(jīng)受隔行掃描時(shí)，信號(hào)不被讀出到列電路140。
[0124]接著，將描述像素部分100具有與根據(jù)第二示例性實(shí)施例的、圖6中例示說(shuō)明的配置相同的配置的情況。此時(shí)像素部分的信號(hào)讀出順序?qū)?yīng)于圖10。在圖10中，共同使用第一ro的圖像拾取像素行和功能像素行之中的功能像素行的讀出不被執(zhí)行。在此，將給出相關(guān)的功能像素行被設(shè)置為像素行V4時(shí)的描述。
[0125]在像素行V4的信號(hào)不被垂直掃描電路120讀出的情況下，圖8的驅(qū)動(dòng)脈沖pSEL3和PSEL4在至少輸出時(shí)間段Top4期間被設(shè)置為低電平。結(jié)果，可以在執(zhí)行信號(hào)輸出的時(shí)間段期間使選擇晶體管107截止。
[0126]作為上述配置的替代，驅(qū)動(dòng)脈沖ΡΤΧ4在至少時(shí)間段tl8至t21期間被設(shè)置為低電平。結(jié)果，當(dāng)選擇晶體管107通時(shí)，在像素行V4中的光電轉(zhuǎn)換單元103b中累積的電荷在信號(hào)可以被保存在FD 108a中的時(shí)間段期間不被傳輸?shù)紽D 108a。
[0127]垂直掃描電路120經(jīng)由驅(qū)動(dòng)線(xiàn)114輸出的信號(hào)在列電路140中被并行處理。在像素行V4的信號(hào)不被水平掃描電路150讀出的情況下，在水平掃描被執(zhí)行時(shí)像素行V4的信號(hào)經(jīng)受隔行掃描時(shí)，保存的信號(hào)不被讀出到列電路140。
[0128]根據(jù)本示例性實(shí)施例，除了根據(jù)上述示例性實(shí)施例獲得的優(yōu)點(diǎn)之外，還可以減小信號(hào)處理單元180中的處理負(fù)荷，并且可以提高信號(hào)讀出的速度并且節(jié)省功耗。
[0129]第四示例性實(shí)施例
[0130]本示例性實(shí)施例和上述示例性實(shí)施例之間的不同之處在于共同使用ro108的像素行的組合。根據(jù)上述示例性實(shí)施例，第一像素行和第二像素行共同使用第一 FD，但是根據(jù)本示例性實(shí)施例，第一像素行中的像素彼此和第二像素行中的像素彼此共同使用第二 ro和第三FD。第一像素行和第二像素行共同使用第二 FD的配置不被采用。
[0131]就上述配置而言，因?yàn)殡姾衫鄯e時(shí)間段在共同使用ro的像素行之間相互重疊，所以可以減小電荷到FD的泄漏量。
[0132]參照?qǐng)D11，將描述根據(jù)本示例性實(shí)施例的像素部分100中的多個(gè)像素行的布置。類(lèi)似于圖3中那樣，12個(gè)像素行被例示說(shuō)明，同時(shí)這些像素行被部分地省略。根據(jù)本示例性實(shí)施例，圖像拾取像素行對(duì)應(yīng)于像素行Vl至V4、V7、V8、V11和V12，功能像素行對(duì)應(yīng)于像素行V5、V6、V^VlO0
[0133]隨后，根據(jù)本示例性實(shí)施例的像素部分100與第一示例性實(shí)施例至第三示例性實(shí)施例的像素部分100不同，并且不具有圖像拾取像素行中的像素和功能像素行中的像素共同使用ro的配置。提供了只有多個(gè)圖像拾取像素行中的像素共同使用第二 ro的配置以及只有多個(gè)功能像素行中的像素共同使用第三FD的配置。
[0134]圖12是像素部分的信號(hào)讀出順序圖。在圖12中，在第一時(shí)間段SI期間，與功能像素行對(duì)應(yīng)的像素行V5、V6、V9和VlO經(jīng)受隔行掃描，并且像素行Vl至V4、V7、V8、V11和V12被順序地掃描。接著，在時(shí)間段S2期間，圖像拾取像素行的各個(gè)像素行經(jīng)受隔行掃描，并且功能像素行的各個(gè)像素行被順序地掃描。
[0135]在圖13中，將描述圖12中例示說(shuō)明的12個(gè)像素行之中的像素行V3、V4、V5和V6的各個(gè)信號(hào)定時(shí)。
[0136]在此，將僅描述圖像拾取像素行的操作定時(shí)。功能像素行的操作與圖8中的功能像素行的操作相同，將省略其描述。
[0137]首先，在時(shí)間t0，第一水平掃描時(shí)間段HDl通過(guò)水平同步脈沖開(kāi)始。此時(shí)，像素行V3中的驅(qū)動(dòng)脈沖PRES3和pRES4以及驅(qū)動(dòng)脈沖pTX3變成高電平。接著，在時(shí)間tl，驅(qū)動(dòng)脈沖PRES3和pRES4以及驅(qū)動(dòng)脈沖pTX3變成低電平。結(jié)果，光電轉(zhuǎn)換單元103a被重置，并且像素行V3中的像素在光電轉(zhuǎn)換單元103a中的電荷累積時(shí)間段Ts3開(kāi)始。時(shí)間段t0至tl被設(shè)置為重置時(shí)間段Tres3，在該時(shí)間段內(nèi)，執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換單元103a的重置操作。
[0138]盡管在此在附圖中未示出，但是信號(hào)在第一水平掃描時(shí)間段HDl期間被從預(yù)定像素行中的像素讀出。
[0139]在時(shí)間t2，第一水平掃描時(shí)間段HDl結(jié)束。然后，在時(shí)間t3，第二水平掃描時(shí)間段HD2開(kāi)始。此時(shí)，像素行V4中的驅(qū)動(dòng)脈沖pRES3和pRES4以及驅(qū)動(dòng)脈沖pTX4變成高電平。接著，在時(shí)間t4，驅(qū)動(dòng)脈沖pRES3和pRES4以及驅(qū)動(dòng)脈沖pTX4變成低電平。結(jié)果，像素行V4中的光電轉(zhuǎn)換單元103b被重置。時(shí)間段t3至t4被設(shè)置為重置時(shí)間段Tres4。然后，像素行V4中的光電轉(zhuǎn)換單元103b中的電荷累積時(shí)間段Ts4開(kāi)始。
[0140]在時(shí)間t5，第二水平掃描時(shí)間段HD2結(jié)束。然后，在時(shí)間t6，第三水平掃描時(shí)間段HD3開(kāi)始。在時(shí)間t6，像素行V3中的驅(qū)動(dòng)脈沖pSEL3和pSEL4以及驅(qū)動(dòng)脈沖pRES3和pRES4變成高電平。因?yàn)轵?qū)動(dòng)脈沖PSEL3和pSEL4變?yōu)楦唠娖?，所以像素行V3和V4中的選擇晶體管107導(dǎo)通。
[0141]隨后，在時(shí)間t7，驅(qū)動(dòng)脈沖pRES3和pRES4變成低電平。結(jié)果，像素行V3和V4中的H)108b被重置。
[0142]隨后，在時(shí)間段t7至t8期間，像素行V3的噪聲信號(hào)被輸出到信號(hào)線(xiàn)115。
[0143]在時(shí)間t8，驅(qū)動(dòng)脈沖pTX3變成高電平，在時(shí)間t9，驅(qū)動(dòng)脈沖pTX3變成低電平。通過(guò)該操作，在像素行V3中的光電轉(zhuǎn)換單元103a中累積的電荷被傳輸?shù)较袼匦蠽3和V4中的FD108b。時(shí)間段tl至t9被設(shè)置為像素行V3的電荷累積時(shí)間段Ts3。從時(shí)間t9至與下一個(gè)重置時(shí)間段Tres3的起始點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間t32，像素行V3被設(shè)置為空時(shí)間段Tnu3。
[0144]在時(shí)間tlO，驅(qū)動(dòng)脈沖pSEL3和pSEL4變成低電平。結(jié)果，像素行V3和V4中的選擇晶體管107截止。另外，第三水平掃描時(shí)間段HD3結(jié)束。隨后，在時(shí)間段t9至tlO期間，基于在電荷累積時(shí)間段Ts3期間在光電轉(zhuǎn)換單元103a中產(chǎn)生的電荷的信號(hào)被輸出到信號(hào)線(xiàn)115。時(shí)間段t9至110被設(shè)置為輸出時(shí)間段Top3。
[0145]在時(shí)間tll，第四水平掃描時(shí)間段HD4開(kāi)始。此時(shí)，像素行V4中的驅(qū)動(dòng)脈沖pSEL3和PSEL4以及驅(qū)動(dòng)脈沖pRES3和pRES4變成高電平。于是，像素行V3和V4中的選擇晶體管107導(dǎo)通。
[0146]在時(shí)間tl2，驅(qū)動(dòng)脈沖pRES3和pRES4變成低電平，結(jié)果，像素行V3和V4中的FD 108b被重置。在時(shí)間段tl2至tl3期間，像素行V4的噪聲信號(hào)被輸出到信號(hào)線(xiàn)115。
[0147]在時(shí)間tl3，驅(qū)動(dòng)脈沖pTX4變成高電平，在時(shí)間tl4，驅(qū)動(dòng)脈沖pTX4變成低電平。通過(guò)該操作，在像素行V4中的光電轉(zhuǎn)換單元103b中累積的電荷被傳輸?shù)较袼匦蠽3和V4中的H)108b。時(shí)間段t4至tl4被設(shè)置為像素行V4的電荷累積時(shí)間段Ts4。從時(shí)間tl4到下一個(gè)重置時(shí)間段Tres4的起始點(diǎn)，像素行V4被設(shè)置為空時(shí)間段Tnu4。
[0148]在時(shí)間tl5，驅(qū)動(dòng)脈沖pSEL3和pSEL4變成低電平。結(jié)果，像素行V3和V4中的選擇晶體管107截止。另外，第四水平掃描時(shí)間段HD4結(jié)束。隨后，在時(shí)間段tl4至tl5期間，基于在電荷累積時(shí)間段Ts4期間在像素行V4中的光電轉(zhuǎn)換單元103a中產(chǎn)生的電荷的信號(hào)被輸出到信號(hào)線(xiàn)115。時(shí)間段114至115被設(shè)置為輸出時(shí)間段Top4。
[0149]根據(jù)本示例性實(shí)施例，采用了共同使用H)的像素行的電荷累積時(shí)間段至少部分相互重疊的配置。因此，即使當(dāng)提供多個(gè)第一像素行(在多個(gè)第一像素行中，電荷累積時(shí)間段至少部分相互重疊)和多個(gè)第二像素行(在多個(gè)第二像素行中，電荷累積時(shí)間段不與多個(gè)第一像素行的電荷累積時(shí)間段重疊)時(shí)，也可以經(jīng)由共同使用的FD來(lái)減小噪聲的影響。
[0150]以上已經(jīng)通過(guò)使用多個(gè)示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于各個(gè)示例性實(shí)施例?？梢栽诓幻撾x本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行修改和組合。
[0151]雖然已經(jīng)參照示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是要理解本發(fā)明不限于所公開(kāi)的示例性實(shí)施例。權(quán)利要求的范圍應(yīng)被給予最寬泛的解釋?zhuān)员惆羞@樣的修改以及等同的結(jié)構(gòu)和功能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種圖像拾取系統(tǒng)，其特征在于，包括: 圖像拾取裝置，所述圖像拾取裝置包括像素部分和掃描電路，在所述像素部分中，像素按矩陣布置，每個(gè)像素包括光電轉(zhuǎn)換單元、浮置擴(kuò)散和被配置為將在光電轉(zhuǎn)換單元中產(chǎn)生的電荷傳輸?shù)礁≈脭U(kuò)散的傳輸晶體管，所述掃描電路被配置為通過(guò)電子快門(mén)操作來(lái)控制各個(gè)像素的電荷累積時(shí)間段，并且從像素輸出在電荷累積時(shí)間段期間產(chǎn)生的信號(hào)；以及信號(hào)處理單元，所述信號(hào)處理單元被配置為處理從圖像拾取裝置輸出的信號(hào)， 所述像素部分包括: 多個(gè)第一像素行，所述多個(gè)第一像素行由所述掃描電路控制，以使得電荷累積時(shí)間段至少部分相互重疊，以及 多個(gè)第二像素行，所述多個(gè)第二像素行由所述掃描電路控制，以使得電荷累積時(shí)間段不與所述多個(gè)第一像素行的電荷累積時(shí)間段重疊，其中 所述多個(gè)第一像素行的一部分與第二像素行中的像素共同使用浮置擴(kuò)散， 所述多個(gè)第一像素行的另一部分不與第二像素行中的像素共同使用浮置擴(kuò)散，以及所述信號(hào)處理單元在不使用與第二像素行中的像素共同使用浮置擴(kuò)散的第一像素行中的像素的信號(hào)的情況下執(zhí)行信號(hào)處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像拾取系統(tǒng)，其中 所述像素部分進(jìn)一步包括: 其中所述多個(gè)第一像素行中的像素和所述多個(gè)第二像素行中的像素之中的僅所述多個(gè)第一像素行中的像素共同使用浮置擴(kuò)散的多個(gè)第一像素行，以及 所述信號(hào)處理單元通過(guò)使用其中僅所述多個(gè)第一像素行中的像素共同使用浮置擴(kuò)散的多個(gè)第一像素行中的像素的信號(hào)來(lái)執(zhí)行信號(hào)處理。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像拾取系統(tǒng)，其中 僅所述多個(gè)第二像素行的一部分中的多個(gè)第二像素行中的像素共同使用浮置擴(kuò)散，以及 通過(guò)使用所述信號(hào)處理單元來(lái)對(duì)所述多個(gè)第二像素行的所述部分的信號(hào)執(zhí)行信號(hào)處理。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任何一個(gè)所述的圖像拾取系統(tǒng)，其中 第一像素行包括圖像拾取像素，第二像素行包括用于除了圖像拾取之外的功能的功能像素， 圖像拾取像素和功能像素共同使用浮置擴(kuò)散，以及 在所述信號(hào)處理單元中在不使用共同使用浮置擴(kuò)散的圖像拾取像素和功能像素之中的圖像拾取像素的信號(hào)的情況下執(zhí)行圖像形成處理。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像拾取系統(tǒng)，其中， 圖像拾取像素彼此共同使用浮置擴(kuò)散，以及 共同使用浮置擴(kuò)散的圖像拾取像素的信號(hào)用于所述信號(hào)處理單元中的圖像形成處理。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像拾取系統(tǒng)， 其中，在圖像拾取像素的信號(hào)不被用于所述信號(hào)處理單元中的圖像形成處理的情況下，所述信號(hào)處理單元通過(guò)使用不被用于圖像形成處理的像素附近的圖像拾取像素的信號(hào)來(lái)對(duì)所述不被用于圖像形成處理的像素的信號(hào)進(jìn)行插值。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像拾取系統(tǒng)， 其中，功能像素彼此共同使用浮置擴(kuò)散，并且共同使用浮置擴(kuò)散的功能像素的信號(hào)被用于所述信號(hào)處理單元。8.—種圖像拾取裝置，其特征在于，包括: 像素部分，在所述像素部分中，像素按矩陣布置，每個(gè)像素包括光電轉(zhuǎn)換單元、浮置擴(kuò)散和被配置為將在光電轉(zhuǎn)換單元中產(chǎn)生的電荷傳輸?shù)礁≈脭U(kuò)散的傳輸晶體管；以及 掃描電路，所述掃描電路被配置為通過(guò)電子快門(mén)操作來(lái)控制各個(gè)像素的電荷累積時(shí)間段，并且從像素輸出在電荷累積時(shí)間段期間產(chǎn)生的信號(hào)， 所述像素部分包括: 多個(gè)第一像素行，所述多個(gè)第一像素行由所述掃描電路控制，以使得電荷累積時(shí)間段至少部分相互重疊，以及 多個(gè)第二像素行，所述多個(gè)第二像素行由所述掃描電路控制，以使得電荷累積時(shí)間段不與所述多個(gè)第一像素行的電荷累積時(shí)間段重疊，其中 所述多個(gè)第一像素行中的像素的一部分與第二像素行中的像素共同使用浮置擴(kuò)散，所述多個(gè)第一像素行中的像素的另一部分不與第二像素行中的像素共同使用浮置擴(kuò)散，以及 所述掃描電路不從像素輸出所述多個(gè)第一像素行中的像素的所述一部分的信號(hào)，而從像素輸出所述多個(gè)第一像素行中的像素的所述另一部分的信號(hào)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像拾取裝置，其中 僅所述多個(gè)第二像素行中的像素的一部分中的像素共同使用浮置擴(kuò)散，以及 所述多個(gè)第二像素行中的像素的所述一部分的信號(hào)被輸出。10.—種圖像拾取裝置，其特征在于，包括: 像素部分，在所述像素部分中，像素按矩陣布置，每個(gè)像素包括光電轉(zhuǎn)換單元、浮置擴(kuò)散和被配置為將在光電轉(zhuǎn)換單元中產(chǎn)生的電荷傳輸?shù)礁≈脭U(kuò)散的傳輸晶體管；以及 掃描電路，所述掃描電路被配置為通過(guò)電子快門(mén)操作來(lái)控制各個(gè)像素的電荷累積時(shí)間段，并且從像素輸出在電荷累積時(shí)間段期間產(chǎn)生的信號(hào)， 所述像素部分包括: 多個(gè)第一像素行，所述多個(gè)第一像素行由所述掃描電路控制，以使得電荷累積時(shí)間段至少部分相互重疊，以及 多個(gè)第二像素行，所述多個(gè)第二像素行由所述掃描電路控制，以使得電荷累積時(shí)間段不與所述多個(gè)第一像素行的電荷累積時(shí)間段重疊，其中 僅所述多個(gè)第一像素行中的像素共同使用浮置擴(kuò)散，并且僅所述多個(gè)第二像素行中的像素共同使用浮置擴(kuò)散。11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中的任何一個(gè)所述的圖像拾取裝置，其中 第一像素行包括圖像拾取像素，第二像素行包括用于除了圖像拾取之外的功能的功能像素。
【文檔編號(hào)】H04N5/345GK105939457SQ201610123816
【公開(kāi)日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年3月4日
【發(fā)明人】森田浩之, 赤堀博男, 巖田公郎, 巖田公一郎
【申請(qǐng)人】佳能株式會(huì)社