[發明專利]固態成像設備

有效

• 申請號: 201010296464.3
• 申請日: 2010-09-29
• 公開（公告）號: CN102036021A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 戶塚洋史
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: H04N5/341
• 分類號: H04N5/341;H04N5/369;H01L27/146
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 劉倜

技術領域

本發明涉及固態成像設備。

背景技術

作為用于如復印機和掃描儀之類的圖像掃描設備的固態成像設備，存在如下的固態成像設備，其包括用于讀出不同的顏色成分的光電二極管以及與相應的光電二極管對應的保持電容器，如日本專利申請公開No.2006-211363(專利文獻1)的圖1中所示。

日本專利申請公開No.2006-211363公開了具有一個公共輸出線的固態成像設備，而日本專利申請公開No.H06-204445(專利文獻2)提出了可以對于每一顏色成分輸出一信號的固態成像設備，如其圖4中所示。由于在日本專利申請公開No.H06-204445中公開的布置通過多個公共輸出線并行地輸出信號，因此它可以將讀出信號所用的時間降低得如日本專利申請公開No.2006-211363中所公開的布置所花費的時間除以所述公共輸出線的數目那么短。

在需要改善性能諸如改善S/N比時，可以采用如下的布置，該布置具有被提供用于垂直傳送單元(其以低速操作)的放大電路以用于放大窄帶中的信號以實現低噪聲，如日本專利申請公開No.2008-54246(專利文獻3)以及日本專利申請公開No.2008-60949(專利文獻4)中所示。

然而，已知在日本專利申請公開No.2008-54246以及日本專利申請公開No.2008-60949中所公開的布置中，會由于上述的放大電路而出現被稱作拖尾(smear)的與輸入圖像的光強相應的偽像(artifact)。除上述的文獻中所示的導致偽像的機制以外，偽像可以由如下的機制引起，其中在來自前一級的信號被采樣在保持電容器中時產生的過量電流通過其電源阻抗改變了電源偏置，并且電源中的所述改變使得來自每一列的信號值偏移。此外，在使用源極跟隨器電路作為像素中的放大電路時，源極跟隨器電路的電流源晶體管上的偏置受信號的壓迫，導致電流改變，這會使來自每一列的信號值偏移。這里，所述“拖尾”根據它產生的位置以及信號的極性可以相對于所述光強表現為白的(上浮(floating)成分)或黑的(下沉(sinking)成分)。

已經考慮到上述情況而提出本發明，并且本發明的一個目的是使得能夠減少由于偽像(諸如，拖尾)而導致的圖像質量劣化。

發明內容

本發明提供了一種固態成像設備，其包括：多個單位單元組，每一單位單元組包括多個單位單元，每一單位單元包括具有彼此不同的光譜敏感度的多個像素；以及多個保持電容器，信號被從所述單位單元傳送到所述保持電容器，其中所述固態成像設備進行用于將來自所述單位單元的信號傳送到所述保持電容器的垂直傳送操作，以及用于相繼讀取所述保持電容器中的信號的水平傳送操作，從而通過所述垂直傳送操作將來自被包括在每一單位單元組中的光學黑像素以及有效像素的信號分別傳送到所述保持電容器，并且通過所述水平傳送操作相繼讀出通過所述垂直傳送操作傳送的信號。

從下面的參考附圖對示例性實施例的描述中，本發明的另外的特征將變得清楚。

附圖說明

圖1是示出了根據本發明實施例的固態成像設備的一部分的配置示例的圖。

圖2是示出了根據該實施例的像素的配置示例的圖。

圖3是示出了根據該實施例的中間保持單元的配置示例的圖。

圖4是示出了根據該實施例的選擇單元的配置示例的圖。

圖5是示出了根據該實施例的保持單元的配置示例的圖。

圖6是示出了根據該實施例的切換單元的配置示例的圖。

圖7是示出了圖1中所示的固態成像設備的操作示例的流程圖。

圖8是示出了圖1中所示的固態成像設備的操作示例的時序圖。

圖9是示出了一種典型的固態成像設備的操作示例的時序流程圖。

圖10是示出了用于實現圖9中所示的驅動的配置的示意圖。

圖11A和11B是示出了在圖9中所示的驅動中在OB鉗位(clamping)之后的輸出的示例的圖。

圖12是示出了根據該實施例的固態成像設備的配置示例的示意圖。

圖13是示出了圖12中所示的固態成像設備的操作示例的時序流程圖。

圖14是示出了在圖12中所示的驅動中在OB鉗位之后的輸出的示例的圖。

具體實施方式

現在將根據附圖詳細描述本發明的優選實施例。

首先，將描述固態成像設備的配置和驅動以及固態成像設備中拖尾所導致的使圖像質量劣化的機制。

圖1是示出了根據本發明實施例的固態成像設備的一部分的配置的示例的圖。圖1示出了用于檢測三種顏色的顏色傳感器作為示例。