[發(fā)明專利]固體攝像器件、用于固體攝像器件的驅(qū)動方法和電子裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110399442.4
• 申請日: 2011-12-05
• 公開（公告）號: CN102572311A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設計）人: 大池祐輔;高塚挙文;山村育弘
• 申請（專利權(quán)）人: 索尼公司
• 主分類號: H04N5/335
• 分類號: H04N5/335;H04N5/357;H04N5/374;H01L27/146
• 代理公司: 北京信慧永光知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11290
• 代理人: 陳桂香;武玉琴

相關(guān)申請的交叉參考

本申請包含與2010年12月15日向日本專利局提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請JP?2010-279509所公開的內(nèi)容相關(guān)的主題，因此將該日本優(yōu)先權(quán)申請的全部內(nèi)容以引用的方式并入本文。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及固體攝像器件、用于固體攝像器件的驅(qū)動方法、以及電子裝置。更加具體地，本發(fā)明涉及能夠提高所拍攝圖像的質(zhì)量的固體攝像器件、驅(qū)動方法和電子裝置。

背景技術(shù)

一般地，普通圖像傳感器(固體攝像器件)是這樣布置的：將該圖像傳感器的受光部中所累積的電荷存放到電荷電壓轉(zhuǎn)換部(所謂的浮動擴散區(qū)域；下文中在適當?shù)臅r候被稱為FD區(qū)域)中，或者出于暫時保持電荷的目的而將上述電荷存放到為各像素設置的除了上述FD區(qū)域之外的諸如電容元件等電荷保持部中。這樣布置的主要目的是使得在順次進行信號讀取操作時各像素之間在曝光及電荷累積期間方面的差別最小化(例如，參見日本專利特許公報第2009-268083號和第2005-328493號)。

此外，當讀取信號時，上述普通圖像傳感器首先讀取與電荷保持部中所累積的電荷對應的電壓(被稱為信號電平)，然后讀取當電荷保持部中所累積的電荷被復位后的實際電壓(被稱為復位電平)。該圖像傳感器基于上述兩種電平之間的差分來消除噪聲。

在上述情況下，較佳的是，在受光部中所累積的電荷被傳輸至電荷保持部之前當電荷保持部中的電荷被復位(初始化)后的實際電壓(下文中將該電壓稱為傳輸之前的復位電壓)應當與上述信號被讀出時的實際復位電平(下文中被稱為讀取之后的復位電壓)相一致。

此外，當圖像傳感器為了維持信號電荷累積期間的同步性而在其內(nèi)部進行全局式快門操作時(參見圖1)，曝光開始之前的電荷排出(如圖1中的三角形所示)和曝光完成時的電荷傳輸(如圖1中的矩形所示)都是對全部像素同時進行的。另一方面，信號電平的讀取以及復位電平的讀取是以像素行為單位來進行的。

在電荷傳輸之前對全部像素的電荷保持部同時進行初始化(如圖1中的圓圈所示)的情況下，由于被設計用來使電荷保持部初始化(即，復位)的復位晶體管的電源中的電壓降，以及由于電荷保持部與向相互鄰接的各行像素供給復位電壓的復位信號線之間的串擾(cross?talk)，就可能使得傳輸之前的復位電壓與讀取之后的復位電壓之間存在明顯差異。此外，當同時驅(qū)動全部像素時所帶來的負荷可能會使這種情況下的復位操作的過渡時間(transition?timing)不同于信號讀取時的復位操作的過渡時間。這就可能導致傳輸之前的復位電壓與讀取之后的復位電壓之間的顯著差別。傳輸之前的復位電壓與讀取之后的復位電壓之間的顯著差異會產(chǎn)生噪聲，該噪聲是因為在輸出過程發(fā)生的偏移而引起的(下文中該噪聲被稱為偏移噪聲(offset?noise))，因此損害了所拍攝圖像的質(zhì)量。

如圖2中(圓圈)所示，如果在電荷傳輸之前以像素行為單位順次對電荷保持部執(zhí)行初始化，那么雖然可以減少偏移噪聲，但是將花費較長時間來使全部像素行的電荷保持部初始化。這可能會使幀頻(frame?rate)下降，從而損害所拍攝圖像的質(zhì)量(尤其是移動圖像的質(zhì)量)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述情況而提出了本發(fā)明，且本發(fā)明的目的是提供能夠提高所拍攝圖像的質(zhì)量的固體攝像器件、驅(qū)動方法和電子裝置。

本發(fā)明的一個實施方案提供了一種固體攝像器件，所述固體攝像器件包括：像素陣列部，所述像素陣列部被配置成具有呈二維布置的多個單位像素，各所述單位像素至少設有光電轉(zhuǎn)換部、傳輸部和復位部，所述傳輸部被配置用來將所述光電轉(zhuǎn)換部中所累積的電荷傳輸至電荷保持部，所述復位部被配置用來將所述電荷保持部的電荷復位；以及驅(qū)動控制部，所述驅(qū)動控制部被配置用來控制所述單位像素的驅(qū)動。在所述固體攝像器件中，所述驅(qū)動控制部以如下方式來控制所述單位像素的驅(qū)動：在所述傳輸部進行電荷傳輸之前，所述復位部以所述像素陣列部中的互不相鄰的多行所述單位像素為單位將所述電荷保持部的電荷復位。

優(yōu)選地，所述驅(qū)動控制部能夠以如下方式來控制所述單位像素的驅(qū)動：所述傳輸部對所述像素陣列部中的全部所述單位像素同時進行電荷傳輸。

優(yōu)選地，所述驅(qū)動控制部能夠以如下方式來控制所述單位像素的驅(qū)動：對所述像素陣列部中的全部所述單位像素同時進行所述光電轉(zhuǎn)換部的電荷排出。

優(yōu)選地，所述驅(qū)動控制部能夠以如下方式來控制所述單位像素的驅(qū)動：以所述像素陣列部中的彼此相鄰的多行所述單位像素為單位進行所述光電轉(zhuǎn)換部的電荷排出，并且所述傳輸部以所述像素陣列部中的彼此相鄰的多行所述單位像素為單位進行電荷傳輸。