[發(fā)明專利]固體攝像裝置、固體攝像裝置的驅(qū)動(dòng)方法及電子設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010161785.2
• 申請(qǐng)日: 2010-05-04
• 公開（公告）號(hào): CN101888490A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 荒木勇一朗;菊地勝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 索尼公司
• 主分類號(hào): H04N5/335
• 分類號(hào): H04N5/335;H04N3/15;H01L27/146
• 代理公司: 北京信慧永光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11290
• 代理人: 馮麗欣;武玉琴

相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考

本申請(qǐng)包含與在2009年5月11日向日本專利局提出的日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng)JP?2009-114250的公開內(nèi)容相關(guān)的主題，在此將該日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng)的全部內(nèi)容以引用的方式并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及固體攝像裝置、固體攝像裝置的驅(qū)動(dòng)方法及電子設(shè)備。

背景技術(shù)

例如數(shù)碼相機(jī)等把光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并輸出圖像信號(hào)的攝像裝置包括作為圖像捕捉部(光電轉(zhuǎn)換部)的固體攝像裝置。近年來，在固體攝像裝置領(lǐng)域中，隨著像素?cái)?shù)量的增加和幀頻的提高，實(shí)現(xiàn)高速讀取的技術(shù)和實(shí)現(xiàn)低能耗的技術(shù)變成必要的技術(shù)。

一種類型的固體攝像裝置是互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(ComplementaryMetal?Oxide?Semiconductor，CMOS)(包括MOS)圖像傳感器(下文稱作“CMOS圖像傳感器”)，它具有能夠通過與CMOS集成電路相同的工藝來制造的優(yōu)點(diǎn)。CMOS圖像傳感器的結(jié)構(gòu)使得：各像素的電荷被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并且在各個(gè)像素列中并行處理從各像素讀取的電信號(hào)。通過對(duì)各個(gè)像素列的并行處理能夠提高像素信號(hào)的讀出速度。

至此，作為從以矩陣形式布置的多個(gè)像素中并行讀出各個(gè)像素列的信號(hào)的CMOS圖像傳感器，存在對(duì)各像素列的像素信號(hào)進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換(下文稱作“AD(analog-to-digital)轉(zhuǎn)換”)的已知列AD轉(zhuǎn)換型CMOS圖像傳感器(JP-A-2005-278135(專利文件1))。

列AD轉(zhuǎn)換型CMOS圖像傳感器采用如下結(jié)構(gòu)：在以矩陣形式二維布置的像素的垂直方向上共用信號(hào)讀出線(下文稱作“垂直信號(hào)線”)，并且每個(gè)像素列均設(shè)有AD轉(zhuǎn)換電路和讀出電路。然后，同時(shí)對(duì)AD轉(zhuǎn)換電路和讀出電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而進(jìn)行與像素列總數(shù)一致的同時(shí)信號(hào)處理。

AD轉(zhuǎn)換電路利用比較器對(duì)各像素列將通過垂直信號(hào)線供給的模擬像素信號(hào)與具有斜度且線性變化的斜坡波形的參考信號(hào)進(jìn)行比較，并讓計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)操作。計(jì)數(shù)器與恒定周期的時(shí)鐘同步地進(jìn)行計(jì)數(shù)操作。

隨后，當(dāng)模擬像素信號(hào)與參考信號(hào)相交時(shí)，在比較器的輸出反轉(zhuǎn)的時(shí)刻，AD轉(zhuǎn)換電路停止計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)操作。計(jì)數(shù)器的最終計(jì)數(shù)值變?yōu)榕c模擬像素信號(hào)的大小對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)。如上所述，列AD轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是讀出系統(tǒng)，其特征在于，由于對(duì)一行的像素信號(hào)同時(shí)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，因而可以進(jìn)行高速攝像。

近年來，對(duì)于高速攝像的要求越來越高。在列AD轉(zhuǎn)換型CMOS圖像傳感器中，減少垂直讀出線的數(shù)量(行數(shù)/線數(shù))以滿足要求。作為減少垂直讀出線數(shù)量的方法，提出了一種交錯(cuò)掃描(interlaced?scanning)方法，例如，在恒定行周期內(nèi)跳過像素行的垂直稀疏讀出(thinning-out)法，或者讀出垂直方向的特定區(qū)域的像素信號(hào)的垂直分割(vertical?segmentation)法。然而，當(dāng)通過稀疏讀出來減少讀出線的數(shù)量時(shí)會(huì)引起分辨率下降，并且當(dāng)通過交錯(cuò)掃描來減少垂直讀出線的數(shù)量時(shí)，由于視角的減小會(huì)使攝像圖像變得橫向較長。

發(fā)明內(nèi)容

因此，鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是期望提供一種固體攝像裝置、該固體攝像裝置的驅(qū)動(dòng)方法和電子設(shè)備，所述固體攝像裝置能夠減輕垂直稀疏讀出時(shí)的分辨率劣化，并且當(dāng)對(duì)像素行進(jìn)行交錯(cuò)掃描時(shí)通過抑制視角的減小能夠防止攝像圖像變得橫向較長。

本發(fā)明的實(shí)施例提供一種固體攝像裝置，所述固體攝像裝置包括：像素陣列部，在所述像素陣列部中，以矩陣形式二維布置有包括光電轉(zhuǎn)換元件的像素，并且每個(gè)像素行布置有傳輸驅(qū)動(dòng)信號(hào)以從所述像素讀出信號(hào)的多條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線，所述多條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線傳輸用于從所述像素讀出信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及行掃描部，它通過所述多條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線把所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)同時(shí)輸出至不同像素列的多個(gè)像素行。

行掃描部通過多條系統(tǒng)像素驅(qū)動(dòng)線把像素的驅(qū)動(dòng)信號(hào)同時(shí)輸出至不同像素列的多個(gè)像素行，從而能夠?qū)Σ煌袼亓械亩鄠€(gè)像素行同時(shí)進(jìn)行掃描。這樣，相對(duì)于多個(gè)像素行，從一個(gè)像素行的一部分像素而非全部像素中讀出信號(hào)。換句話說，當(dāng)關(guān)注一個(gè)像素行時(shí)，在信號(hào)讀出時(shí)一部分像素的信號(hào)被稀疏。通過這種水平稀疏讀出，可以減少水平方向的信號(hào)數(shù)量。因此，與未進(jìn)行水平稀疏讀出的情況相比，可以增大幀頻，并且當(dāng)對(duì)像素行進(jìn)行交錯(cuò)掃描時(shí)，能夠抑制視角減小。