[發明專利]成像裝置、成像系統和成像裝置的驅動方法

有效

• 申請號: 201210021404.X
• 申請日: 2012-01-31
• 公開（公告）號: CN102625058A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 巖田公一郎;野田智之;秋山健史;森田一路;園田一博;山本拓良
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: H04N5/374
• 分類號: H04N5/374;H04N5/378;H04N5/357
• 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: 李穎

技術領域

本發明的實施例涉及成像裝置、成像系統和用于驅動成像裝置的方法。

背景技術

在諸如CMOS成像器的成像裝置的領域中，使得能夠實現高的分辨率和高的幀讀出的技術在近年來是已知的。

為了實現高的分辨率而在多個光電轉換單元之間共享諸如放大晶體管的電路元件的技術是已知的。在該技術中，日本專利申請公開No.2008-219423描述了實現高速讀出的技術。

在日本專利申請公開No.2008-219423中描述的技術中，像素單元通過浮置擴散(以下，稱為FD)單元即放大晶體管的柵極的電勢被設定為選擇狀態或非選擇狀態。當多個光電轉換單元共享單個放大晶體管的像素單元從非選擇狀態被設定為選擇狀態時，FD單元的電勢大大地改變，需要較長的時間使電勢的該改變安定(settle)。因此，當在緊接在像素單元從非選擇狀態被設定為選擇狀態之后從像素單元內的第一行像素讀出信號時，FD單元的電勢的改變影響讀出的信號。另一方面，當在從第一行讀出信號之后從第二行和隨后的行讀出信號時，像素單元維持選擇狀態，因此，FD單元的電勢的改變比第一行時的FD單元的電勢的改變小。

對于高質量圖像有著不斷增長的需要。如果FD單元的電勢的改變的影響在第一行與第二行和隨后的行之間不同，則獲得的圖像表現出亮帶(bright?band)和暗帶(dark?band)。此外，在具備濾色器的圖像感測裝置中，當FD單元的電勢的改變的影響在相同顏色的像素之間不同時，下游電路的校正變得復雜。因此，希望差異小。當圖像質量進一步發展時，上述的電勢的改變可能被更多地識別到。

發明內容

在實施例的一個方面中，一種成像裝置，包括：像素單元，該像素單元包含產生基于第一顏色的入射光的電荷的第一光電轉換單元、產生基于第一顏色的入射光的電荷的第二光電轉換單元和產生基于第二顏色的入射光的電荷的第三光電轉換單元；放大晶體管，對于第一到第三光電轉換單元共同地被設置，并且輸出基于由第一到第三光電轉換單元產生的電荷的信號；以及控制單元，根據所述放大晶體管的控制端子的電勢將所述像素單元設定為選擇狀態或非選擇狀態，其中，所述控制單元在從所述放大晶體管基于第一光電轉換單元輸出信號的操作之前，將像素單元設定為非選擇狀態，并且，在執行基于第一光電轉換單元輸出信號的操作之后并且在輸出基于第二光電轉換單元的信號的操作之前，將所述像素單元設定為非選擇狀態，并且，在執行基于第一光電轉換單元輸出信號的操作之后并且在基于第三光電轉換單元輸出信號的操作之前，不將像素單元設定為非選擇狀態。

在本公開的另一方面中，一種成像裝置，包括：像素單元，該像素單元包含多個光電轉換單元、放大晶體管和具有至少兩個通道的讀出電路，所述放大晶體管對于所述多個光電轉換單元共同地被設置并且輸出基于由光電轉換單元產生的電荷的信號，所述讀出電路用于處理所述信號；以及控制單元，根據所述放大晶體管的控制端子的電勢將所述像素單元設定為選擇狀態或非選擇狀態，其中，所述控制單元在將所述像素單元設定為非選擇狀態之后、在基于包含于所述像素單元中的多個像素并且被所述通道中的同一個通道處理的信號的讀出操作之前，將像素單元設定為選擇狀態，并且，在針對包含于像素單元中的至少一個像素的并且被所述通道中的另一個通道處理的讀出操作之前，不將所述像素單元設定為非選擇狀態。

在本公開的另一方面中，一種成像裝置，包括：像素單元，該像素單元包含至少三個光電轉換單元和放大晶體管，所述放大晶體管對于所述至少三個光電轉換單元共同地設置并且輸出基于由所述至少三個光電轉換單元中的任一個產生的電荷的信號；以及控制單元，根據所述放大晶體管的控制電極的電勢將像素單元設定為選擇狀態或非選擇狀態，其中，所述控制單元依次輸出基于所述至少三個光電轉換單元的信號，并且，以交替的方式執行在基于一個光電轉換單元而從像素單元輸出信號的操作之前將像素單元設定為非選擇狀態的操作和在不干涉設定像素單元的操作的情況下基于另一個光電轉換單元而輸出信號的操作。