[發(fā)明專利]攝像器件和攝像裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110166045.2
• 申請(qǐng)日: 2011-06-15
• 公開（公告）號(hào): CN102300052A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 松本靜德
• 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;H04N5/225
• 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: 陳桂香;武玉琴

相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考

本申請(qǐng)包含與2010年6月23日向日本專利局提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng)JP?2010-142679所公開的內(nèi)容相關(guān)的主題，因此將該日本優(yōu)先權(quán)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)明涉及攝像器件和攝像裝置，更具體地，涉及列讀出型固體攝像器件和具有該攝像器件的攝像裝置。

背景技術(shù)

近年來，由于在用于將進(jìn)入至例如數(shù)碼照相機(jī)中的光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并將該經(jīng)過轉(zhuǎn)換后的圖像信號(hào)輸出的固體攝像器件中像素?cái)?shù)量的增加以及更高的幀率，快速讀出技術(shù)已經(jīng)變得重要起來。這樣的能夠快速讀出的固體攝像器件中的其中一種是金屬氧化物半導(dǎo)體(Metal?Oxide?Semiconductor，MOS)型圖像傳感器(例如參照日本專利特許公報(bào)第2005-328135號(hào)和第2005-311487號(hào))。

MOS型圖像傳感器能夠通過與互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體(Complementary?Metal?Oxide?Semiconductor，CMOS)集成電路的工藝相同的工藝來制造。因此，在MOS型圖像傳感器中，能夠?qū)⑦m用于把每個(gè)像素的電荷轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并對(duì)每一列的經(jīng)轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)進(jìn)行處理的模擬電路與邏輯電路及其他電路混裝在同一芯片中。以這種方式制造的MOS型圖像傳感器能夠?qū)Ψ謩e從各列中的一列讀出的電信號(hào)進(jìn)行并行地處理，因此能夠提高讀出速度。

圖11圖示了例如在日本專利特許公報(bào)第2005-328135號(hào)和第2005-311487號(hào)中記載的傳統(tǒng)的列讀出型固體攝像器件(圖像傳感器)的示意性結(jié)構(gòu)。固體攝像器件500包括像素陣列部1和電流源電路部501。像素陣列部1具有以矩陣形式布置的多個(gè)像素10。電流源電路部501對(duì)用于從各個(gè)像素10中讀出電信號(hào)的讀出操作進(jìn)行控制。應(yīng)當(dāng)注意的是，電流源電路部501包括多個(gè)電流源電路502且每一列都設(shè)置有一個(gè)電流源電路502。固體攝像器件500還包括垂直驅(qū)動(dòng)電路3、列讀出電路4和電流控制電路5。電流控制電路5對(duì)電流源電路部501的操作進(jìn)行控制。

各電流源電路502通常包括單級(jí)的MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOS?Field-Effect?Transistor，MOSFET)503(下文中稱作電流源503)。應(yīng)當(dāng)注意的是，圖11所示的例子是使用適用于引出電流的負(fù)溝道型金屬氧化物半導(dǎo)體(Negative?channel?Metal?Oxide?Semiconductor，NMOS)晶體管作為電流源503。應(yīng)當(dāng)注意的是，流過電流源電路502的電流(即，從電流源503的漏極電極流向電流源503的源極電極的電流)是由電流源503的柵極電極的電位與電流源503的源極電極的電位之間的電位差Vgs決定的。應(yīng)當(dāng)注意的是，下文中將MOS晶體管的柵極電極、源極電極和漏極電極簡稱為MOS晶體管的柵極、源極和漏極。

每個(gè)電流源503的柵極電位Vgate是經(jīng)由設(shè)置成被各電流源電路502共用的柵極電位供給線SL而提供的。在圖11所示的示例中，柵極電位Vgate是從設(shè)置在柵極電位供給線SL一端處的電流控制電路5提供的。應(yīng)當(dāng)注意的是，沒有電流流過柵極電位供給線SL。因此，每個(gè)電流源503的柵極電位Vgate是恒定的。

每個(gè)電流源503的源極電位VSS是經(jīng)由設(shè)置成被各電流源電路502共用的地線GL而提供的。在圖11所示的示例中，地線GL的兩端都接地。源極電位VSS是從地線GL的兩端提供的。應(yīng)當(dāng)注意的是，地線GL被用來將從各電流源503的漏極引出至源極的電流I(列電流)饋送給各列的兩側(cè)。

如上所述，在圖11所示的傳統(tǒng)的固體攝像器件500中，為像素陣列部1的各列(垂直信號(hào)線VL)設(shè)置了由像素10中的放大晶體管14和電流源電路502中的電流源503組成的源極跟隨電路。該源極跟隨電路將通過各像素10轉(zhuǎn)換得到的像素信號(hào)(電信號(hào))傳輸至列讀出電路4。這時(shí)，通過從各列中同時(shí)讀出像素信號(hào)并且并行處理這些信號(hào)，從而使得快速處理成為可能。

如上所述，在圖11所示的固體攝像器件500中，能夠通過從各列中同時(shí)讀出像素信號(hào)并且并行處理這些信號(hào)從而進(jìn)行快速處理。然而，這樣的讀出帶來了下面的問題。下面將參照?qǐng)D12A和圖12B更具體地說明這個(gè)問題。應(yīng)當(dāng)注意的是，圖12A是圖示了在讀出像素信號(hào)(電信號(hào))的過程中地線GL上的列位置與各電流源503的柵極電位Vgate及源極電位VSS之間關(guān)系的電位分布圖。另一方面，圖12B是圖示了地線GL上的列位置與從各電流源503流出的列電流I之間關(guān)系的電流分布圖。