專利名稱：固態(tài)成像裝置和成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件的固態(tài)成像裝置和具有該固態(tài)成像裝置的成
像裝置。
背景技術(shù)：
固態(tài)成像裝置包括多個(gè)像素電路，每一個(gè)像素電路具有光電轉(zhuǎn)換元件。多個(gè)像素電路按照二維矩陣的形式布置在半導(dǎo)體基板的一個(gè)表面上。在多個(gè)像素電路中，行地址線通常與像素電路的矩陣的每一行連接，并且，列信號(hào)線與其每一列連接。多條行地址線與垂直掃描部分連接。當(dāng)垂直掃描部分選擇行地址線時(shí)，與該行地址線連接的多個(gè)像素電路中的光電轉(zhuǎn)換元件的像素信號(hào)從多個(gè)像素電路被輸出到多條列信號(hào)線。此外，垂直掃描部分執(zhí)行適合于在每一個(gè)掃描周期一次一個(gè)地、順序地選擇所有的多條行地址線的尋址，從而允許固態(tài)成像裝置在每一個(gè)掃描周期輸出構(gòu)成一個(gè)圖像的多個(gè)像素信號(hào)。隨便提一下，除了光電轉(zhuǎn)換元件以外，每一個(gè)像素電路還包括適合于基于光電轉(zhuǎn)換元件將像素信號(hào)輸出到列信號(hào)線的讀出電路。該讀出電路包括多個(gè)晶體管。因此，可能的布置將會(huì)是在多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件之間共享讀出電路，而不是為每一個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件提供讀出電路(日本專利特開(kāi)No. 2007-115994)。這樣有助于總體上減少固態(tài)成像裝置中的每一個(gè)讀出電路中的晶體管的數(shù)目，從而有助于每一個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件的更大的受光面積。

發(fā)明內(nèi)容
然而，適合于輸出多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件的像素信號(hào)的讀出電路輸出從多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件中選擇的一個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件的像素信號(hào)。讀出電路不能同時(shí)輸出多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件的多個(gè)像素信號(hào)。因此，如果與一個(gè)讀出電路連接的兩個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件被布置在相同行中，則會(huì)出現(xiàn)下述問(wèn)題。也就是說(shuō)，即使垂直掃描部分執(zhí)行適合于在每一個(gè)掃描周期順序地、一次選擇一條行地址線的尋址，讀出電路也僅僅能夠輸出在相同行中布置的兩個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件的像素信號(hào)中的任意一個(gè)。如果一個(gè)讀出電路與上述的在相同行中布置的兩個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件相關(guān)聯(lián)，則可以在每一個(gè)掃描周期讀出僅僅構(gòu)成圖像的一半的多個(gè)像素信號(hào)。結(jié)果，需要兩個(gè)掃描周期來(lái)讀出一個(gè)圖像。另一方面，除了尋址以外，垂直掃描部分必須確定當(dāng)前掃描周期是第一周期還是第二周期，并且根據(jù)確定結(jié)果，選擇要輸出在相同行中布置的兩個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件中的哪一個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件的像素信號(hào)。
因此，需要這樣的固態(tài)成像裝置當(dāng)從共用的像素部分輸出多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件的像素信號(hào)時(shí)，該固態(tài)成像裝置能夠在每一個(gè)掃描周期不受約束地輸出所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件的像素信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的第一方式的固態(tài)成像裝置包括多個(gè)共用像素部分、多條行地址線和掃描部分。多個(gè)共用像素部分按照矩陣的形式布置，使得能夠輸出在相同行中布置的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件的像素信號(hào)。多條行地址線用來(lái)選擇每一行中的光電轉(zhuǎn)換元件中的一些。掃描部分允許通過(guò)適合于一次一個(gè)地、順序地選擇多條行地址線的尋址來(lái)輸出多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件的像素信號(hào)。多條行地址線與每一個(gè)共用像素部分中的在相同行中布置的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件連接，使得掃描部分能夠在尋址期間單獨(dú)地選擇每一個(gè)共用像素部分中的在相同行中布置的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件。在第一方式中，多條行地址線與每一個(gè)共用像素部分中的在相同行中布置的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件連接，以允許在尋址期間單獨(dú)地選擇光電轉(zhuǎn)換元件。結(jié)果，每一個(gè)共用像素部分中的在相同行中布置的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件能夠通過(guò)適合于一次一個(gè)地、順序地選擇多條行地址線的尋址來(lái)輸出像素信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的第二方式的成像裝置包括固態(tài)成像裝置、光學(xué)器件和信號(hào)處理部分。光學(xué)器件將入射光引導(dǎo)到固態(tài)成像裝置上。信號(hào)處理部分對(duì)來(lái)自固態(tài)成像裝置的輸出信號(hào)進(jìn)行處理。固態(tài)成像裝置包括多個(gè)共用像素部分、多條行地址線和掃描部分。多個(gè)共用像素部分按照矩陣的形式布置，使得能夠輸出在相同行中布置的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件的像素信號(hào)。多條行地址線用來(lái)選擇每一行中的光電轉(zhuǎn)換元件中的一些。掃描部分允許通過(guò)適合于一次一個(gè)地、順序地選擇多條行地址線的尋址來(lái)輸出多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件的像素信號(hào)。多條行地址線與每一個(gè)共用像素部分中的在相同行中布置的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件連接，使得掃描部分能夠在尋址期間單獨(dú)地選擇每一個(gè)共用像素部分中的在相同行中布置的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件。在從共用像素部分輸出多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件的像素信號(hào)時(shí)，本發(fā)明允許在每一個(gè)掃描周期不受約束地輸出所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件的像素信號(hào)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的固態(tài)成像裝置的框圖；圖2是示出圖1中所示的像素陣列部分的一部分的放大圖的布局圖；圖3是圖1中所示的共享像素電路的電路圖；圖4是圖3中所示的共享像素電路的主要部分的截面圖；圖5是圖2中所示的共享像素電路中的濾色器的說(shuō)明圖；圖6A和圖6B是從圖1中所示的像素陣列部分進(jìn)行讀出的說(shuō)明圖；圖7A和圖7B是分別在圖6A和圖6B中所示的步驟之后由第一和第二列電路保持?jǐn)?shù)據(jù)的說(shuō)明圖；圖8A至圖8D是與左/右選擇信號(hào)結(jié)合使用尋址的固態(tài)成像裝置(根據(jù)比較例的固態(tài)成像裝置)中的讀出的時(shí)序圖；圖9A至圖9C是根據(jù)第一實(shí)施例的固態(tài)成像裝置中的讀出的時(shí)序圖；圖IOA和圖IOB是根據(jù)比較例的固態(tài)成像裝置的主要部件的框圖IlA至圖IlJ是根據(jù)比較例的固態(tài)成像裝置中的對(duì)于兩行的同時(shí)逐列求和 (simultaneous column-by-column summation)白勺時(shí)序圖；圖12A至圖12G是根據(jù)第一實(shí)施例的固態(tài)成像裝置中的對(duì)于兩行的同時(shí)逐列求和的時(shí)序圖；以及圖13是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的成像裝置的框圖。
具體實(shí)施例方式下面將參照附圖給出對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的描述。應(yīng)該注意，將按照下列順序給出描述1.第一實(shí)施例(固態(tài)成像裝置的例子)2.比較例(固態(tài)成像裝置的比較例)3.第二實(shí)施例(成像裝置的例子)<1.第一實(shí)施例>[固態(tài)成像裝置1的配置]圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的固態(tài)成像裝置1的框圖。圖1中所示的固態(tài)成像裝置1包括傳感器控制部分11、垂直掃描部分12、第一水平掃描部分13、第一列處理部分14、像素陣列部分15、第二列處理部分16、第二水平掃描部分17和數(shù)據(jù)處理部分18。例如，根據(jù)如圖1中所示的布置，這些電路被布置在半導(dǎo)體基板上。此外，圖1中所示的固態(tài)成像裝置1還包括多條垂直信號(hào)線HL、多條垂直地址選擇線VL和兩條水平掃描線HOUT。像素陣列部分15包括按照二維矩陣的形式布置在半導(dǎo)體基板的一個(gè)表面上的多個(gè)共享像素電路21。圖2是示出圖1中所示的像素陣列部分15的一部分的放大圖的布局圖。圖2示出按照2行X3列的形式布置的六個(gè)共享像素電路21。圖2還示出多條垂直地址選擇線VL和多條垂直信號(hào)線HL。垂直地址選擇線VL沿著多個(gè)共享像素電路21的行延伸。垂直信號(hào)線HL沿著多個(gè)共享像素電路21的列延伸。圖2中所示的共享像素電路21中的每一個(gè)包括一個(gè)浮置擴(kuò)散區(qū)(FD區(qū)22)和四個(gè)像素區(qū)23。四個(gè)像素區(qū)23按照2行X2列的形式布置。FD區(qū)22被布置在四個(gè)像素區(qū)23的中央處。在下文中，如果在四個(gè)像素區(qū)23之間進(jìn)行區(qū)分，則相對(duì)于圖2中所示的方位，將使用左、右、上和下。圖3是圖2中所示的共享像素電路21的電路圖。圖3是四像素共享結(jié)構(gòu)的電路圖，在該四像素共享結(jié)構(gòu)中，四個(gè)像素電路27共享一個(gè)讀出電路26。讀出電路沈包括浮置擴(kuò)散FD、放大晶體管31、選擇晶體管32和復(fù)位晶體管33。 例如，讀出電路沈被布置在圖2中所示的FD區(qū)22中。每一個(gè)像素電路27包括光電二極管34和傳送柵晶體管(transfer gatetransistor) 35。四個(gè)像素電路27中的每一個(gè)被布置在圖2中所示的四個(gè)像素區(qū)23之一中。光電二極管34將入射光轉(zhuǎn)換為與入射光的光強(qiáng)度相稱的電荷(在這種情況下，電子)。例如，傳送柵晶體管35是MOS (金屬氧化物半導(dǎo)體)晶體管。傳送柵晶體管35的漏極與光電二極管34連接，其源極與浮置擴(kuò)散FD連接，其柵極與垂直地址選擇線VL之一連接。傳送柵晶體管35在接通(ON)時(shí)將由光電二極管34產(chǎn)生的電荷傳送到浮置擴(kuò)散 FD。例如，復(fù)位晶體管33是MOS晶體管。復(fù)位晶體管33的漏極與電源Vdd連接，其源極與浮置擴(kuò)散FD連接，其柵極與未示出的復(fù)位信號(hào)線連接。復(fù)位晶體管33在接通時(shí)將浮置擴(kuò)散FD復(fù)位到電源Vdd的電位。例如，選擇晶體管32是MOS晶體管。選擇晶體管32的漏極與電源Vdd連接，其源極與放大晶體管31連接，其柵極與垂直地址選擇線VL之一連接。例如，放大晶體管31是MOS晶體管。放大晶體管31的漏極與選擇晶體管32連接，其源極與垂直信號(hào)線HL之一連接， 其柵極與浮置擴(kuò)散FD連接。放大晶體管31形成源極跟隨器放大器(source follower amplifier)。當(dāng)選擇晶體管32接通時(shí)，放大晶體管31將與浮置擴(kuò)散FD的電位相稱的像素信號(hào)輸出至垂直信號(hào)線HL之一。在圖3中所示的共享像素電路21中，例如，當(dāng)復(fù)位晶體管33被接通時(shí)，浮置擴(kuò)散 FD被復(fù)位。于是，當(dāng)選擇晶體管32之一被垂直地址選擇線VL之一接通時(shí)，光電二極管34的電荷被傳送到浮置擴(kuò)散FD。當(dāng)選擇晶體管32被接通時(shí)，放大晶體管31將與在浮置擴(kuò)散FD中累積的電荷相稱的像素信號(hào)輸出到垂直信號(hào)線HL之一。如上所述，在共享像素電路21中，浮置擴(kuò)散FD在多個(gè)光電二極管之間被共享。這使得共享像素電路21不可能同時(shí)輸出多個(gè)光電二極管34的像素信號(hào)。共享像素電路21 —次一個(gè)地輸出多個(gè)光電二極管34的像素信號(hào)。圖4是圖3中所示的共享像素電路21的主要部分的截面圖。例如，圖4中所示的共享像素電路21被形成在ρ型硅基板(半導(dǎo)體基板)41上。在硅基板41的除了活性區(qū)域(active region)以外的區(qū)域中，例如，形成元件隔離絕緣膜42。在基板的活性區(qū)域中，形成構(gòu)成單位像素的多個(gè)光電二極管34。在光電二極管34的區(qū)域中形成η型區(qū)域。更具體地說(shuō)，通過(guò)該η型區(qū)域和包圍該η型區(qū)域的ρ型區(qū)域之間的Pn結(jié)來(lái)形成光電二極管34。硅基板41是足夠薄以至于允許光從其后表面(第一表面)入射到硅基板41上。 雖然硅基板41的厚度根據(jù)固態(tài)成像裝置1的類型而變化，但是，當(dāng)用于可見(jiàn)光時(shí)，硅基板41的厚度為2 μ m至6 μ m，當(dāng)用于近紅外光時(shí)，硅基板41的厚度為6 μ m至10 μ m。在硅基板41的活性區(qū)域中形成構(gòu)成讀出電路沈的晶體管31至33的源極或漏極和浮置擴(kuò)散FD。傳送柵晶體管35的柵極44通過(guò)由硅氧化物制成的柵極絕緣膜43被形成在硅基板41的第二表面?zhèn)壬?。例如，柵極44由多晶硅形成。在傳送柵晶體管35和其它晶體管31至33的上方形成布線層45。支撐基板46通過(guò)未示出的粘合劑層被設(shè)置在布線層45上。為了加強(qiáng)基板的強(qiáng)度而設(shè)置支撐基板46。例如，支撐基板46由硅基板41制成。在基板的第一表面?zhèn)壬闲纬晒柩趸锬?7。遮光膜48被形成為具有開(kāi)口，在所述開(kāi)口中形成有光電二極管34。例如，遮光膜48由鋁膜形成。另一方面，如果入射光在基板中被充分地吸收，則不必在像素部分中形成遮光膜48。在硅氧化物膜47和遮光膜48的上方形成硅氮化物膜49。濾色器50被形成在硅氮化物膜49的上方，以僅僅透射特定波長(zhǎng)范圍的光。芯片上透鏡(On-chip lenS)51被形成在濾色器50上，以將入射光聚焦到光電二極管34上。圖5是圖2中所示的共享像素電路21中的濾色器50的說(shuō)明圖。圖5中所示的每一個(gè)框與形成有光電二極管34的像素區(qū)23之一相關(guān)聯(lián)。在圖5中，紅R、綠G和藍(lán)B顏色分量濾波器按照Bayer圖案的形式布置。如圖5中的點(diǎn)線所包圍的，四個(gè)顏色分量濾波器，S卩，紅R、綠Gr、綠( 和藍(lán)B，與按照2行X2列的形式布置的共享像素電路21的光電二極管34相關(guān)聯(lián)。在濾色器50中，對(duì)于每一個(gè)共享像素電路21，由按照2行X2列的形式布置的紅 R、綠Gr、綠( 和藍(lán)B構(gòu)成的顏色分量圖案被重復(fù)。結(jié)果，濾色器50允許兩個(gè)不同顏色分量的光入射在每一個(gè)共享像素電路21中按 2行的形式布置的四個(gè)光電二極管34的兩組中的每一行上。返回參照?qǐng)D1，垂直掃描部分12與多條垂直地址選擇線VL連接。
垂直掃描部分12 —次一個(gè)地、順序地選擇垂直地址選擇線VL。垂直掃描部分12將脈沖信號(hào)輸出到所選擇的垂直地址選擇線VL。應(yīng)該注意，垂直掃描部分12可以同時(shí)選擇多條垂直地址選擇線VL中的一些(例如，兩條)。在像素陣列部分15中，四個(gè)垂直地址選擇線VL被設(shè)置在如圖2中所示的多個(gè)共享像素電路21的每一對(duì)相鄰行之間。更具體地說(shuō)，每一行中的多個(gè)共享像素電路21與總共四條垂直地址選擇線VL連接，其中，兩條垂直地址選擇線VL在共享像素電路21的上方，兩條垂直地址選擇線VL在共享像素電路21的下方。更具體地說(shuō)，在四條垂直地址選擇線VL中，從上部起的第一垂直地址選擇線 VL(VO)與圖2中的左上像素區(qū)23(A)的傳送柵晶體管35連接。從上部起的第二垂直地址選擇線VL(Vl)與圖2中的右上像素區(qū)23(B)的傳送柵晶體管35連接。從上部起的第三垂直地址選擇線VL(V2)與圖2中的左下像素區(qū)23(C)的傳送柵晶體管35連接。
從上部起的第四垂直地址選擇線VL(V3)與圖2中的右下像素區(qū)23(D)的傳送柵晶體管35連接。這里，在每一個(gè)共享像素電路21中在相同行中布置的光電二極管34的數(shù)目由 Nh (其中，Nh是等于或大于2的自然數(shù))表示，像素陣列部分15中的多個(gè)光電二極管34的行數(shù)由Ny (其中，Ny是等于或大于2的自然數(shù))表示。在這種情況下，與多個(gè)共享像素電路21連接的多條垂直地址選擇線VL的數(shù)目由 NyXNh表達(dá)。結(jié)果，因?yàn)榇怪睊呙璨糠?2 —次一個(gè)地、順序地選擇垂直地址選擇線VL，所以共享像素電路21的四個(gè)光電二極管34順序地被連接到浮置擴(kuò)散FD，從而允許將像素信號(hào)順序地輸出到垂直信號(hào)線HL。另一方面，每一條垂直地址選擇線VL與在水平方向上(在每一行中)直線地布置的多個(gè)共享像素電路21連接。因此，通過(guò)與同一垂直地址選擇線VL連接的多個(gè)共享像素電路21，并行地執(zhí)行將電荷傳送到浮置擴(kuò)散FD和將信號(hào)發(fā)送到垂直信號(hào)線HL。在像素陣列部分15中，兩條垂直信號(hào)線HL被設(shè)置在多個(gè)共享像素電路21的每一對(duì)相鄰列之間。每一列中的多個(gè)共享像素電路21中的每一個(gè)與兩條或左/右垂直信號(hào)線HL中的一條連接。更具體地說(shuō)，圖2中所示的上一行中的共享像素電路21中的放大晶體管31與共享像素電路21的列的左邊的垂直信號(hào)線HL(例如，H0)連接。另一方面，圖2中所示的下一行中的共享像素電路21中的放大晶體管31與共享像素電路21的列的右邊的垂直信號(hào)線HL(例如，Hl)連接。第一列處理部分14包括多個(gè)第一列電路61和多個(gè)第一選擇器62。存在與共享像素電路21的列數(shù)一樣多的第一列電路61和第一選擇器62。每一個(gè)第一列電路61與第一選擇器62中的一個(gè)連接。每一個(gè)第一選擇器62與關(guān)聯(lián)列中的一對(duì)垂直信號(hào)線HL連接。
于是，例如，在每一個(gè)掃描周期，每一個(gè)第一選擇器62交替地選擇所述一對(duì)垂直信號(hào)線HL中的一條。每一個(gè)第一列電路61包括AD (模擬數(shù)字)轉(zhuǎn)換器、計(jì)數(shù)器、鎖存器和其它部件。每一個(gè)第一列電路61將經(jīng)由第一選擇器62之一傳送的像素信號(hào)的模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓，執(zhí)行CDS(相關(guān)雙采樣)并保持所得到的計(jì)數(shù)值。此外，每一個(gè)第一列電路61包括計(jì)算部分，從而使得第一列電路61可以將保持的計(jì)數(shù)值和新的計(jì)數(shù)值相加在一起并保持該和。第一水平掃描部分13與多個(gè)第一列電路61連接。第一水平掃描部分13在預(yù)定的定時(shí)將水平掃描信號(hào)順序地輸出到多個(gè)第一列電路61。每一個(gè)第一列電路61在被供應(yīng)水平掃描信號(hào)時(shí)將保持的計(jì)數(shù)值信號(hào)輸出到圖1 中的上部所示的水平掃描線H0UT。這樣允許由多個(gè)第一列電路61保持的一行的計(jì)數(shù)值從第一列處理部分14傳送到數(shù)據(jù)處理部分18。因?yàn)榈谝凰綊呙璨糠?3 —次一個(gè)地、順序地選擇多個(gè)第一列電路61，所以一行的計(jì)數(shù)值(像素信號(hào))被傳送到數(shù)據(jù)處理部分18。第二列處理部分16包括多個(gè)第二列電路63和多個(gè)第二選擇器64。存在與共享像素電路21的列數(shù)一樣多的第二列電路63和第二選擇器64。每一個(gè)第二列電路63與第二選擇器64中的一個(gè)連接。每一個(gè)第二選擇器64與關(guān)聯(lián)列中的一對(duì)垂直信號(hào)線HL連接。于是，例如，在每一個(gè)掃描周期，每一個(gè)第二選擇器64交替地選擇所述一對(duì)垂直信號(hào)線HL中的另一條。每一個(gè)第二列電路63包括AD轉(zhuǎn)換器、計(jì)數(shù)器、鎖存器和其它部件。每一個(gè)第二列電路63將經(jīng)由第二選擇器64之一傳送的像素信號(hào)的模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓，執(zhí)行CDS(相關(guān)雙采樣)并保持所得到的計(jì)數(shù)值。此外，每一個(gè)第二列電路63包括計(jì)算部分，從而使得第二列電路63可以將保持的計(jì)數(shù)值和新的計(jì)數(shù)值相加在一起并保持該和。第二水平掃描部分17與多個(gè)第二列電路63連接。第二水平掃描部分17在預(yù)定的定時(shí)將水平掃描信號(hào)順序地輸出到多個(gè)第二列電路63。每一個(gè)第二列電路63在被供應(yīng)水平掃描信號(hào)時(shí)將保持的計(jì)數(shù)值信號(hào)輸出到圖1 中的下部所示的水平掃描線H0UT。這樣允許由多個(gè)第二列電路63保持的一行的計(jì)數(shù)值從第二列處理部分16傳送到數(shù)據(jù)處理部分18。因?yàn)榈诙綊呙璨糠?7 —次一個(gè)地、順序地選擇多個(gè)第二列電路63，所以一行的計(jì)數(shù)值(像素信號(hào))被傳送到數(shù)據(jù)處理部分18。如上所述，在圖1中所示的固態(tài)成像裝置1中，每一列中的多個(gè)共享像素電路21 與所述一對(duì)垂直信號(hào)線HL交替地連接，并且，所述一對(duì)垂直信號(hào)線HL被交替地切換并連接到第一列電路61和第二列電路63。此外，第一水平掃描部分13水平地掃描多個(gè)第一列電路61，第二水平掃描部分17 水平地掃描多個(gè)第二列電路63。因此，在圖1中所示的固態(tài)成像裝置1中，垂直掃描部分12同時(shí)選擇多條行信號(hào)線中的與不同行中的共享像素電路21連接的多條行信號(hào)線，從而允許像素信號(hào)同時(shí)從兩行中的光電二極管34輸出。數(shù)據(jù)處理部分18與兩條水平掃描線HOUT連接。經(jīng)由兩條水平掃描線HOUT從多個(gè)第一列電路61和多個(gè)第二列電路63向數(shù)據(jù)處理部分18供應(yīng)所選擇的光電二極管34的計(jì)數(shù)值(像素信號(hào))。數(shù)據(jù)處理部分18包括未示出的排序(sorting)部分，并且，例如，按照布置光電二極管34的順序，對(duì)兩行中的光電二極管34的供應(yīng)的計(jì)數(shù)值進(jìn)行排序。數(shù)據(jù)處理部分18逐行地將包含在排序之后獲得的多個(gè)計(jì)數(shù)值(像素信號(hào))的信號(hào)進(jìn)行組合，從而將組合信號(hào)輸出到外部設(shè)備。傳感器控制部分11與垂直掃描部分12、第一水平掃描部分13、第一列電路61、第二列電路63、第二水平掃描部分17和其它部分連接，從而控制這些不同的部分。[固態(tài)成像裝置1的基本讀出]例如，傳感器控制部分11以這樣的方式控制固態(tài)成像裝置1的各個(gè)部分使得固態(tài)成像裝置1在每一個(gè)掃描周期輸出捕獲的圖像信號(hào)。此外，在每一個(gè)掃描周期，傳感器控制部分11使得每一個(gè)第一選擇器62選擇所述一對(duì)垂直信號(hào)線HL中的一條，并且，使得關(guān)聯(lián)的第二選擇器64選擇所述一對(duì)垂直信號(hào)線HL 中的另一條。在這種情況下，傳感器控制部分11指示垂直掃描部分12啟動(dòng)掃描。垂直掃描部分12執(zhí)行適合于一次一個(gè)地、順序地選擇多條垂直地址選擇線VL的尋址。在執(zhí)行尋址的過(guò)程中，例如，垂直掃描部分12選擇與圖1中的從上部起的第一行中的多個(gè)共享像素電路21的左上光電二極管34連接的垂直地址選擇線VL。在這種情況下，第一行中的多個(gè)共享像素電路21中的每一個(gè)將其左上光電二極管34的像素信號(hào)輸出到關(guān)聯(lián)的第二列電路63。多個(gè)第二列電路63中的每一個(gè)保持該像素信號(hào)或計(jì)數(shù)值。除此以外，例如，垂直掃描部分12選擇與圖1中的從上部起的第二行中的多個(gè)共享像素電路21的左下光電二極管34連接的垂直地址選擇線VL。在這種情況下，第二行中的多個(gè)共享像素電路21中的每一個(gè)將其左下光電二極管34的像素信號(hào)輸出到關(guān)聯(lián)的第一列電路61。多個(gè)第一列電路61中的每一個(gè)保持該像素信號(hào)或計(jì)數(shù)值。于是，傳感器控制部分11使得第一水平掃描部分13和/或第二水平掃描部分17 輸出水平掃描信號(hào)。這樣使得多個(gè)第一列電路61和/或多個(gè)第二列電路63將保持的像素信號(hào)輸出到數(shù)據(jù)處理部分18。數(shù)據(jù)處理部分18按照光電二極管34在像素陣列部分15中布置的順序，對(duì)從多個(gè)第一列電路61和/或多個(gè)第二列電路63供應(yīng)的計(jì)數(shù)值(像素信號(hào))進(jìn)行排序。數(shù)據(jù)處理部分18逐行地將包含在排序之后獲得的光電二極管34的多個(gè)計(jì)數(shù)值 (像素信號(hào))的信號(hào)進(jìn)行組合，從而按照預(yù)定的順序?qū)⒔M合信號(hào)輸出到外部設(shè)備。如上所述，在圖1中所示的固態(tài)成像裝置1中，垂直掃描部分12執(zhí)行適合于一次一個(gè)地、順序地選擇多條垂直地址選擇線VL的尋址。因此，在固態(tài)成像裝置1中，在像素陣列部分15中布置的所有的光電二極管34的計(jì)數(shù)值(像素信號(hào))可以在一個(gè)掃描周期期間被輸出到數(shù)據(jù)處理部分18。不存在在每一個(gè)掃描周期期間不能將其計(jì)數(shù)值(像素信號(hào))輸出到數(shù)據(jù)處理部分 18的光電二極管34。也就是說(shuō)，圖1中所示的固態(tài)成像裝置1能夠在每一個(gè)掃描周期輸出由所有的光電二極管34的像素信號(hào)構(gòu)成的圖像信號(hào)。[固態(tài)成像裝置1的逐列求和]除了上述以外，傳感器控制部分11可以同時(shí)從兩行中的光電二極管34讀出像素信號(hào)，將多個(gè)第一列電路61和多個(gè)第二列電路63的信號(hào)相加在一起，并且從固態(tài)成像裝置1輸出該和。例如，傳感器控制部分11可以從固態(tài)成像裝置1輸出通過(guò)下述方式獲得的圖像信號(hào)對(duì)(在行方向上)垂直布置的相同顏色的每隔一個(gè)的相鄰光電二極管34的像素信號(hào)進(jìn)行逐列計(jì)算。在這種情況下，第一列電路61或第二列電路63中的每一個(gè)將在第一掃描周期中的AD轉(zhuǎn)換、⑶S和其它處理之后獲得的計(jì)數(shù)值(像素信號(hào))保持到下一個(gè)垂直掃描周期為止，并且，將保持的計(jì)數(shù)值和在下一個(gè)垂直掃描周期期間獲得的計(jì)數(shù)值(像素信號(hào))相加在一起。圖6A和圖6B是從圖1中所示的像素陣列部分15進(jìn)行讀出的說(shuō)明圖。圖6A和圖6B是在將(在行方向上)垂直布置的相同顏色的每隔一個(gè)的相鄰光電二極管34的像素信號(hào)的列相加時(shí)在圖1中的固態(tài)成像裝置1中進(jìn)行讀出的說(shuō)明圖。圖6A是相加的第一步驟的說(shuō)明圖。圖6B是相加的第二步驟的說(shuō)明圖。圖7A和圖7B是分別在圖6A和圖6B中所示的步驟之后由第一列電路61和第二列電路63保持的數(shù)據(jù)的說(shuō)明圖。圖7A是在第一步驟之后的保持的數(shù)據(jù)的說(shuō)明圖。圖7B是在第二步驟之后的保持的數(shù)據(jù)的說(shuō)明圖。圖6A至圖7B示出第一共享像素電路21_1和第二共享像素電路21_2。第二共享像素電路21-2(在行方向上)與第一共享像素電路21-1相鄰且位于第一共享像素電路21-1的下方。在第一共享像素電路21-1和第二共享像素電路21-2中，在四個(gè)像素區(qū)23上示出的“R”、“Gr”、“( ”和“B”表示由各個(gè)像素區(qū)23的光電二極管34接收的紅色、綠色、綠色和
藍(lán)色分量。此外，在圖6A至圖7B中，在第一共享像素電路21_1和第二共享像素電路21_2的左邊示出第一垂直信號(hào)線HL-1，在其右邊示出第二垂直信號(hào)線HL-2。在第一步驟中，傳感器控制部分11將垂直地址0和5輸出到垂直掃描部分12，如圖7A所示。垂直掃描部分12對(duì)這些地址進(jìn)行解碼，選擇垂直地址選擇線VO和V5，并且輸出讀出脈沖。此外，第一垂直信號(hào)線HL-I與第一選擇器62連接，第二垂直信號(hào)線HL_2與第二選擇器64連接。結(jié)果，在與垂直地址選擇線VO連接的第一共享像素電路21-1的像素區(qū)23 (R)中累積的電荷被傳送到第一共享像素電路21-1的浮置擴(kuò)散FD，如圖6A中所示。然后，累積的電荷被轉(zhuǎn)換為電壓，并且經(jīng)由第一垂直信號(hào)線HL-I被傳送到第一列電路61。第一列電路61將第一共享像素電路21-1的像素區(qū)23(R)的傳送的模擬像素信號(hào)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，執(zhí)行CDS，并且保持所得到的值(參照?qǐng)D7A)。類似地，在與垂直地址選擇線V5連接的第二共享像素電路21-2的像素區(qū)23(Gr) 中累積的電荷被傳送到第二共享像素電路21-2的浮置擴(kuò)散FD，如圖6A中所示。然后，累積的電荷被轉(zhuǎn)換為電壓，并且經(jīng)由第二垂直信號(hào)線HL-2被傳送到第二列電路63。
第二列電路63將第二共享像素電路21-2的像素區(qū)23 (Gr)的傳送的模擬像素信號(hào)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，執(zhí)行CDS，并且保持所得到的值(參照?qǐng)D7A)。在第二步驟中，傳感器控制部分11將垂直地址1和4輸出到垂直掃描部分12，如圖7B所示。垂直掃描部分12對(duì)這些地址進(jìn)行解碼，選擇垂直地址選擇線Vl和V4，并且輸出讀出脈沖。此外，在第二步驟中，第一選擇器62和第二選擇器64中的每一個(gè)從一條信號(hào)線切換到另一條信號(hào)線。第二垂直信號(hào)線HL-2與第一列電路61連接，第一垂直信號(hào)線HL-I與第二列電路63連接。結(jié)果，在與垂直地址選擇線Vl連接的第一共享像素電路21-1的像素區(qū)23(Gr)中累積的電荷經(jīng)由第一垂直信號(hào)線HL-I被傳送到第二列電路63，如圖6B中所示。第二列電路63將第一共享像素電路21-1的像素區(qū)23(Gr)的傳送的模擬像素信號(hào)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并且執(zhí)行CDS。此外，第二列電路63將在第一步驟中保持的綠色分量(Gr)的計(jì)數(shù)值(像素信號(hào)) 和在第二步驟中新產(chǎn)生的綠色分量(Gr)的計(jì)數(shù)值(像素信號(hào))相加在一起，并且保持該和 (參照?qǐng)D7B)。類似地，在與垂直地址選擇線V4連接的第二共享像素電路21-2的像素區(qū)23 (R) 中累積的電荷經(jīng)由第二垂直信號(hào)線HL-2被傳送到第一列電路61，如圖6B中所示。第一列電路61將第二共享像素電路21-2的像素區(qū)23(R)的傳送的模擬像素信號(hào)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并且執(zhí)行CDS。此外，第一列電路61將在第一步驟中保持的紅色分量(R)的計(jì)數(shù)值(像素信號(hào)) 和在第二步驟中新產(chǎn)生的紅色分量(R)的計(jì)數(shù)值(像素信號(hào))相加在一起，并且保持該和 (參照?qǐng)D7B)。作為上述逐列計(jì)算的結(jié)果，第一列電路61保持第一共享像素電路21-1的像素區(qū) 23 (R)的計(jì)數(shù)值(像素信號(hào))與第二共享像素電路21-2的像素區(qū)23 (R)的計(jì)數(shù)值(像素信號(hào))的和。類似地，第二列電路63保持第一共享像素電路21-1的像素區(qū)23(Gr)的計(jì)數(shù)值 (像素信號(hào))與第二共享像素電路21-2的像素區(qū)23 (Gr)的計(jì)數(shù)值(像素信號(hào))的和。然后，第一水平掃描部分13掃描多個(gè)第一列電路61，第二水平掃描部分17掃描多個(gè)第二列電路63。向數(shù)據(jù)處理部分18供應(yīng)由多個(gè)第一列電路61保持的像素區(qū)23 (R)的求和數(shù)據(jù)和由多個(gè)第二列電路63保持的像素區(qū)23 (Gr)的求和數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理部分18對(duì)這些求和數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，以按照在像素陣列部分15中的每一行中布置不同顏色分量的多個(gè)像素區(qū)23的順序重新布置它們。數(shù)據(jù)處理部分18按照在像素陣列部分15中布置不同顏色分量的多個(gè)像素區(qū)23 的順序輸出一行的多個(gè)求和數(shù)據(jù)。如上所述，從多個(gè)第一列電路61和多個(gè)第二列電路63向數(shù)據(jù)處理部分18供應(yīng)一行的多個(gè)求和數(shù)據(jù)。這樣消除了數(shù)據(jù)處理部分18將求和數(shù)據(jù)一直保持到(例如)可得到所有的求和數(shù)據(jù)為止的需要。數(shù)據(jù)處理部分18可以立即輸出多個(gè)被供應(yīng)的求和數(shù)據(jù)。如上所述，在第一實(shí)施例中，垂直掃描部分12在尋址期間一次一個(gè)地選擇多個(gè)光電二極管34，所述多個(gè)光電二極管34被布置在每一個(gè)共享像素電路21的相同行中。因此，在第一實(shí)施例中，雖然多個(gè)光電二極管34被布置在每一個(gè)共享像素電路21 的相同行中，但是可以輸出被布置在每一個(gè)共享像素電路21的相同行中的多個(gè)光電二極管34的像素信號(hào)。這樣，盡管從每一個(gè)共享像素電路21輸出多個(gè)光電二極管34的像素信號(hào)的事實(shí)， 但是根據(jù)第一實(shí)施例的固態(tài)成像裝置1允許在每一個(gè)掃描周期不受約束地輸出多個(gè)光電二極管34的像素信號(hào)。此外，在第一實(shí)施例中，垂直掃描部分12能夠在尋址期間同時(shí)選擇與不同行中的共享像素電路21連接的兩條垂直地址選擇線VL。這樣使得在第一實(shí)施例中可以在垂直掃描部分12進(jìn)行的單次選擇期間從多行中的光電二極管34輸出像素信號(hào)。此外，在第一實(shí)施例中，在垂直掃描部分12執(zhí)行適合于一次一個(gè)地、順序地選擇多條垂直地址選擇線VL的尋址的期間，第一選擇器62和第二選擇器64在每一個(gè)掃描周期交替地選擇每一對(duì)列信號(hào)線中的不同的列信號(hào)線。此外，在第一實(shí)施例中，第一列電路61和第二列電路63將在兩個(gè)掃描周期期間從兩個(gè)共享像素電路21輸出的相同行中的兩個(gè)光電二極管34的像素信號(hào)相加在一起，這兩個(gè)共享像素電路21 (在列方向上)彼此垂直地相鄰且與不同的列信號(hào)線連接。結(jié)果，在第一實(shí)施例中，第一列電路61和第二列電路63將每?jī)蓚€(gè)掃描周期的相同行中的兩個(gè)光電二極管34的像素信號(hào)相加在一起，從而提供一行的求和結(jié)果。此外，在第一實(shí)施例中，由于逐列計(jì)算能力而導(dǎo)致第一列電路61和第二列電路63 能夠?qū)⑾嗤兄械南嗤伾膬蓚€(gè)相鄰光電二極管34的像素信號(hào)相加在一起。而且，在第一實(shí)施例中，通過(guò)使用兩個(gè)掃描周期，向第一列電路61和第二列電路 63供應(yīng)相同顏色的兩個(gè)相鄰光電二極管34的像素信號(hào)。在第一實(shí)施例中，這樣通過(guò)多個(gè)第一列電路61和多個(gè)第二列電路63的單次逐列計(jì)算而逐行地提供相同顏色的相鄰光電二極管34的像素信號(hào)的和。結(jié)果，在第一列電路61和第二列電路63的后續(xù)階段不需要提供任何線存儲(chǔ)器或其它存儲(chǔ)裝置以便可以得到一行的求和結(jié)果。此外，在第一實(shí)施例中，從多個(gè)第一列電路61和多個(gè)第二列電路63—次地(at once)向數(shù)據(jù)處理部分18供應(yīng)一行的所有的求和結(jié)果。結(jié)果，數(shù)據(jù)處理部分18能夠以這樣的方式輸出已經(jīng)從多個(gè)第一列電路61和多個(gè)第二列電路63輸出的逐列求和的結(jié)果每個(gè)輸出數(shù)據(jù)包含每一行的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理部分 18能夠簡(jiǎn)單地通過(guò)下述方式來(lái)這樣做按照布置多個(gè)光電二極管34的順序?qū)η蠛徒Y(jié)果進(jìn)行排序。隨便提一下，當(dāng)CMOS固態(tài)成像裝置1在滾動(dòng)快門模式中被驅(qū)動(dòng)時(shí)，傳感器控制部分11必須在水平掃描周期期間將復(fù)位行地址和讀出行地址輸出到垂直掃描部分12。術(shù)語(yǔ)“復(fù)位行地址”是指對(duì)電荷進(jìn)行復(fù)位的行的地址。
術(shù)語(yǔ)“讀出行地址”是指對(duì)電荷進(jìn)行讀出的地址。當(dāng)向垂直掃描部分12供應(yīng)復(fù)位行地址時(shí)，垂直掃描部分12對(duì)該地址進(jìn)行鎖存和解碼，并且將復(fù)位脈沖信號(hào)輸出到垂直地址選擇線VL。此外，當(dāng)向垂直掃描部分12供應(yīng)讀出行地址時(shí)，垂直掃描部分對(duì)該地址進(jìn)行鎖存和解碼，并且將讀出脈沖信號(hào)輸出到垂直地址選擇線VL。[與根據(jù)結(jié)合左/右選擇信號(hào)使用尋址的比較例的固態(tài)成像裝置的比較(曝光周期的不同)]與第一實(shí)施例不同，如果垂直掃描部分12和每一個(gè)共享像素電路21在每一行通過(guò)單條垂直地址選擇線VL連接，則垂直掃描部分12執(zhí)行適合于一次一個(gè)地、順序地選擇每一行的共享像素電路21的尋址。在這種情況下，例如，必須通過(guò)在每一個(gè)掃描周期切換的左/右選擇信號(hào)來(lái)選擇在每一個(gè)共享像素電路21中的相同行中布置的兩個(gè)光電二極管34。結(jié)果，當(dāng)與左/右選擇信號(hào)結(jié)合使用尋址時(shí)，僅僅可以在水平掃描周期期間每隔一行選擇多個(gè)光電二極管34。此外，如果傳感器控制部分11在水平掃描周期期間對(duì)垂直掃描部分12指定復(fù)位行地址和讀出行地址，則與這些地址有關(guān)的光電二極管34必須從同一列中選擇。也就是說(shuō)，要復(fù)位的光電二極管34和要讀出的光電二極管34必須從同一列中的光電二極管中選擇。此外，需要兩個(gè)水平掃描周期來(lái)選擇所有的光電二極管34。結(jié)果，當(dāng)與左/右選擇信號(hào)結(jié)合使用尋址時(shí)，按照兩個(gè)水平掃描周期的最小單位控制曝光時(shí)間。圖8A至圖8D是在根據(jù)與左/右選擇信號(hào)結(jié)合使用尋址的比較例的固態(tài)成像裝置 1中進(jìn)行讀出的時(shí)序圖。圖8A示出垂直同步脈沖。圖8B示出讀取垂直地址。圖8C示出復(fù)位垂直地址。圖 8D示出左/右選擇信號(hào)。在根據(jù)比較例的固態(tài)成像裝置1中，在每?jī)蓚€(gè)掃描周期切換讀取垂直地址和復(fù)位垂直地址。在這兩個(gè)掃描周期期間，左/右選擇信號(hào)從左切換到右，或者從右切換到左。如上所述，在根據(jù)比較例的固態(tài)成像裝置1中，必須在每?jī)蓚€(gè)水平掃描周期切換復(fù)位和讀出。與此不同的是，第一實(shí)施例允許在每個(gè)共享像素電路21的相同行中布置的兩個(gè)光電二極管34的單獨(dú)尋址。第一實(shí)施例允許在一個(gè)掃描周期期間不受約束地選擇多個(gè)光電二極管34。因此，在第一實(shí)施例中，可以在一個(gè)水平掃描周期期間選擇所有的光電二極管34。 結(jié)果，按照一個(gè)水平掃描周期的最小單位控制曝光時(shí)間。在第一實(shí)施例中，能夠按照一個(gè)水平掃描周期的單位調(diào)整曝光時(shí)間。圖9A至圖9C是在根據(jù)第一實(shí)施例的固態(tài)成像裝置1中進(jìn)行讀出的時(shí)序圖。圖9A至圖9C分別示出與圖8A至圖8C相同的信號(hào)。在根據(jù)第一實(shí)施例的固態(tài)成像裝置1中，在每一個(gè)掃描周期切換讀取垂直地址和復(fù)位垂直地址。如上所述，在根據(jù)第一實(shí)施例的固態(tài)成像裝置1中，能夠在每一個(gè)水平掃描周期切換復(fù)位和讀出。[與根據(jù)結(jié)合左/右選擇信號(hào)使用尋址的比較例的固態(tài)成像裝置的比較(逐列計(jì)算周期的不同)]另一方面，當(dāng)在諸如第一列電路61或第二列電路63的列電路中執(zhí)行逐列求和時(shí)， 必須連續(xù)地讀出相鄰的共享像素電路21的相同顏色的像素信號(hào)并將這些信號(hào)傳送到同一列電路。在根據(jù)結(jié)合左/右選擇信號(hào)使用尋址的比較例的固態(tài)成像裝置1中，僅僅可以在水平掃描周期期間選擇每隔一行中的光電二極管34。因此，如果為了較快的讀出而同時(shí)訪問(wèn)兩個(gè)地址來(lái)執(zhí)行逐列求和，數(shù)據(jù)處理部分 18需要兩行或更多行的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域(線存儲(chǔ)器)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行排序。與此不同的是，在第一實(shí)施例中，對(duì)在相同行中布置的兩個(gè)光電二極管34中的每一個(gè)分配地址。第一實(shí)施例允許不受約束地選擇與要復(fù)位的行不同的行中的光電二極管34。這樣有助于減少第一實(shí)施例中的上述數(shù)據(jù)處理部分18的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域(例如，線存儲(chǔ)器)。此外，例如，如果兩行中的光電二極管34的像素信號(hào)被相加在一起，則第一列電路61和第二列電路63在圖7A和圖7B中所示的兩個(gè)步驟(兩個(gè)水平掃描周期)中將兩行中的光電二極管34的像素信號(hào)相加在一起。結(jié)果，數(shù)據(jù)處理部分18能夠立即輸出通過(guò)逐列計(jì)算得到的數(shù)據(jù)。相反，如果與左/右選擇信號(hào)結(jié)合使用尋址，僅僅可以在每一個(gè)水平掃描周期期間選擇與要復(fù)位的行相同的行中的光電二極管34。結(jié)果，必須通過(guò)逐列求和在四個(gè)步驟(四個(gè)水平掃描周期)每次兩行地將四行中的數(shù)據(jù)相加在一起。此外，數(shù)據(jù)處理部分18需要存儲(chǔ)在最初的三個(gè)步驟累積的數(shù)據(jù)，并且，當(dāng)向數(shù)據(jù)處理部分18供應(yīng)第四個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)處理部分18對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行排序并輸出所得到的數(shù)據(jù)。<2.比較例〉[固態(tài)成像裝置1的配置和逐列求和]圖IOA和圖IOB是根據(jù)比較例的固態(tài)成像裝置1的主要部件的框圖。此外，圖IOA和圖IOB是在根據(jù)與左/右選擇信號(hào)結(jié)合使用尋址的比較例的固態(tài)成像裝置1中進(jìn)行逐列求和的說(shuō)明圖。圖IOA是四個(gè)求和步驟中的第一步驟的說(shuō)明圖。圖IOB是第二步驟的說(shuō)明圖。應(yīng)該注意，在比較例的描述中，為了便于與根據(jù)第一實(shí)施例的固態(tài)成像裝置1進(jìn)行比較，使用相同的附圖標(biāo)記表示與第一實(shí)施例中的部件相同的部件。此外，與實(shí)際布線不同，為了便于與圖7A和圖7B進(jìn)行比較，圖IOA和圖IOB示出具有四條選擇線的垂直掃描部分12和每一個(gè)相鄰的共享像素電路21之間的連接。
在圖IOA和圖IOB中的上部示出的共享像素電路21中，例如，示出四條選擇線， 即，適合于選擇左上像素區(qū)23的第一選擇線V0-L、適合于選擇右上像素區(qū)23的第一選擇線 V0-R、適合于選擇左下像素區(qū)23的第一選擇線Vl-L和適合于選擇右下像素區(qū)23的第一選擇線V1-R。實(shí)際上，垂直掃描部分12和每一個(gè)共享像素電路21通過(guò)垂直地址選擇線VL和左 /右選擇信號(hào)線連接。對(duì)于每一個(gè)共享像素電路21，提供一條垂直地址選擇線VL。在第一步驟中，傳感器控制部分11將垂直地址0和3以及左選擇信號(hào)L輸出到垂直掃描部分12，如圖IOA所示。在這種情況下，垂直掃描部分12能夠僅僅選擇共享像素電路21的左邊列中的光電二極管34。因此，垂直掃描部分12對(duì)這些地址進(jìn)行解碼，選擇信號(hào)線VO-L和V3-L，并且輸出讀出脈沖。此外，第一選擇器62選擇左垂直信號(hào)線HL，并且，第二選擇器64選擇右垂直信號(hào)線HL。結(jié)果，在與信號(hào)線VO連接的第一共享像素電路21-1的像素區(qū)23(R)中累積的電荷被傳送到第一共享像素電路21-1的浮置擴(kuò)散FD。然后，累積的電荷被轉(zhuǎn)換為電壓，并且經(jīng)由左垂直信號(hào)線HL被傳送到第一列電路61。第一列電路61將第一共享像素電路21-1的像素區(qū)23 (R)的傳送的模擬像素信號(hào)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，執(zhí)行CDS，并且保持所得到的值。類似地，在與信號(hào)線V3連接的第二共享像素電路21-2的像素區(qū)23(( )中累積的電荷被傳送到第二共享像素電路21-2的浮置擴(kuò)散FD。然后，累積的電荷被轉(zhuǎn)換為電壓，并且經(jīng)由右垂直信號(hào)線HL被傳送到第二列電路63。第二列電路63將第二共享像素電路21-1的像素區(qū)23(( )的傳送的模擬像素信號(hào)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，執(zhí)行CDS，并且保持所得到的值。在第二步驟中，傳感器控制部分11將垂直地址1和2以及左選擇信號(hào)L輸出到垂直掃描部分12，如圖IOB所示。在這種情況下，垂直掃描部分12能夠僅僅選擇共享像素電路21的左邊列中的光電二極管34。因此，垂直掃描部分12對(duì)這些地址進(jìn)行解碼，選擇信號(hào)線Vl-L和V2-L，并且輸出讀出脈沖。此外，第一選擇器62選擇右垂直信號(hào)線HL，并且，第二選擇器64選擇左垂直信號(hào)線HL。結(jié)果，在與信號(hào)線V2連接的第二共享像素電路21-2的像素區(qū)23 (R)中累積的電荷被傳送到第二共享像素電路21-2的浮置擴(kuò)散FD。然后，累積的電荷被轉(zhuǎn)換為電壓，并且經(jīng)由右垂直信號(hào)線HL被傳送到第一列電路61。第一列電路61將第一共享像素電路21-1的像素區(qū)23 (R)的傳送的模擬像素信號(hào)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并且執(zhí)行CDS。此外，第一列電路61將新產(chǎn)生的第二共享像素電路21-2的像素區(qū)23(R)的像素信號(hào)和保持的第一共享像素電路21-1的像素區(qū)23 (R)的像素信號(hào)相加在一起，并且保持該和。類似地，在與信號(hào)線Vl連接的第一共享像素電路21-1的像素區(qū)23(( )中累積的電荷被傳送到第一共享像素電路21-1的浮置擴(kuò)散FD。然后，累積的電荷被轉(zhuǎn)換為電壓，并且經(jīng)由左垂直信號(hào)線HL被傳送到第二列電路63。第二列電路63將第一共享像素電路21-1的像素區(qū)23(( )的傳送的模擬像素信號(hào)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并且執(zhí)行CDS。此外，第二列電路63將新產(chǎn)生的第一共享像素電路21-1的像素區(qū)23(( )的像素信號(hào)和保持的第二共享像素電路21-1的像素區(qū)23(( )的像素信號(hào)相加在一起，并且保持該和。然后，多個(gè)第一列電路61和多個(gè)第二列電路63的求和結(jié)果數(shù)據(jù)被傳送到數(shù)據(jù)處理部分18。數(shù)據(jù)處理部分18僅僅被供應(yīng)每一行中的光電二極管34的一半的求和結(jié)果數(shù)據(jù)。 因此，數(shù)據(jù)處理部分18將傳送的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在線存儲(chǔ)器或其它存儲(chǔ)裝置中，以便可以得到一行的數(shù)據(jù)。在第三步驟中，傳感器控制部分11將垂直地址0和3以及右選擇信號(hào)R輸出到垂直掃描部分12。在這種情況下，垂直掃描部分12能夠僅僅選擇共享像素電路21的右邊列中的光電二極管34。因此，垂直掃描部分12對(duì)這些地址進(jìn)行解碼，選擇信號(hào)線VO-R和V3-R，并且輸出讀出脈沖。此外，第一選擇器62選擇左垂直信號(hào)線HL，并且，第二選擇器64選擇右垂直信號(hào)線HL。結(jié)果，在與信號(hào)線VO連接的第一共享像素電路21-1的像素區(qū)23(Gr)中累積的電荷被傳送到第一共享像素電路21-1的浮置擴(kuò)散FD。然后，累積的電荷被轉(zhuǎn)換為電壓，并且經(jīng)由左垂直信號(hào)線HL被傳送到第一列電路61。第一列電路61將第一共享像素電路21-1的像素區(qū)23 (Gr)的傳送的模擬像素信號(hào)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，執(zhí)行CDS，并且保持所得到的值。類似地，在與信號(hào)線V3連接的第二共享像素電路21-1的像素區(qū)23(B)中累積的電荷被傳送到第二共享像素電路21-1的浮置擴(kuò)散FD。然后，累積的電荷被轉(zhuǎn)換為電壓，并且經(jīng)由右垂直信號(hào)線HL被傳送到第二列電路63。第二列電路63將第二共享像素電路21-2的像素區(qū)23 (B)的傳送的模擬像素信號(hào)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，執(zhí)行CDS，并且保持所得到的值。在第四步驟中，傳感器控制部分11將垂直地址1和2以及右選擇信號(hào)R輸出到垂直掃描部分12。在這種情況下，垂直掃描部分12能夠僅僅選擇共享像素電路21的右邊列中的光電二極管34。因此，垂直掃描部分12對(duì)這些地址進(jìn)行解碼，選擇信號(hào)線Vl-R和V2-R，并且輸出讀出脈沖。此外，第一選擇器62選擇右垂直信號(hào)線HL，并且，第二選擇器64選擇左垂直信號(hào)線HL。結(jié)果，在與信號(hào)線V2連接的第二共享像素電路21-2的像素區(qū)23(Gr)中累積的電荷被傳送到第二共享像素電路21-2的浮置擴(kuò)散FD。然后，累積的電荷被轉(zhuǎn)換為電壓，并且經(jīng)由右垂直信號(hào)線HL被傳送到第一列電路61。
第一列電路61將第二共享像素電路21-2的像素區(qū)23 (Gr)的傳送的模擬像素信號(hào)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并且執(zhí)行CDS。此外，第一列電路61將新產(chǎn)生的第二共享像素電路21-2的像素區(qū)23 (Gr)的像素信號(hào)和保持的第一共享像素電路21-1的像素區(qū)23(Gr)的像素信號(hào)相加在一起，并且保持該和。類似地，在與信號(hào)線Vl連接的第一共享像素電路21-1的像素區(qū)23(B)中累積的電荷被傳送到第一共享像素電路21-1的浮置擴(kuò)散FD。然后，累積的電荷被轉(zhuǎn)換為電壓，并且經(jīng)由左垂直信號(hào)線HL被傳送到第二列電路63。第二列電路63將第一共享像素電路21-1的像素區(qū)23(B)的傳送的模擬像素信號(hào)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并且執(zhí)行CDS。此外，第二列電路63將新產(chǎn)生的第一共享像素電路21-1的像素區(qū)23(B)的像素信號(hào)和保持的第二共享像素電路21-2的像素區(qū)23 (B)的像素信號(hào)相加在一起，并且保持該和。然后，多個(gè)第一列電路61和多個(gè)第二列電路63的求和結(jié)果數(shù)據(jù)被傳送到數(shù)據(jù)處理部分18。結(jié)果，在數(shù)據(jù)處理部分18中可以得到所有的行中的光電二極管34的求和結(jié)果數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理部分18對(duì)這些求和數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，并且根據(jù)光電二極管34的布置的順序輸出多個(gè)像素信號(hào)，每一個(gè)像素信號(hào)包含針對(duì)一行加起來(lái)的求和數(shù)據(jù)。[根據(jù)比較例的固態(tài)成像裝置的逐列求和]圖IlA至圖IlJ是在根據(jù)比較例的固態(tài)成像裝置1中同時(shí)對(duì)兩行進(jìn)行逐列求和的時(shí)序圖。圖IlA示出垂直同步脈沖。圖IlB示出左/右選擇信號(hào)。圖IlC示出與逐列求和有關(guān)的第一讀取垂直地址信號(hào)。圖IlD示出與逐列求和有關(guān)的第二讀取垂直地址信號(hào)。圖 IlE示出從傳感器控制部分11輸出到第一選擇器62和第二選擇器64的切換信號(hào)。圖IlF 示出由第一列電路61保持的數(shù)據(jù)。圖IlG示出由第二列電路63保持的數(shù)據(jù)。圖IlH示出由數(shù)據(jù)處理部分18的第一線存儲(chǔ)器保持的數(shù)據(jù)。圖IlI示出由數(shù)據(jù)處理部分18的第二線存儲(chǔ)器保持的數(shù)據(jù)。圖IlJ示出從數(shù)據(jù)處理部分18輸出的圖像信號(hào)。當(dāng)在根據(jù)比較例的固態(tài)成像裝置1中執(zhí)行逐列求和時(shí)，左/右選擇信號(hào)從左切換到右，或者從右切換到左，并且，基本上在每一個(gè)掃描周期輸出第一和第二讀取垂直地址。每一個(gè)列切換選擇器也基本上在每一個(gè)掃描周期從左切換到右，或者從右切換到左。在第一掃描周期期間，第一列電路61在第一讀取垂直地址保持像素信號(hào)(計(jì)數(shù)值)。第二列電路63在第二讀取垂直地址保持像素信號(hào)(計(jì)數(shù)值)。在第二掃描周期期間，第一列電路61在第一讀取垂直地址保持所保持的像素信號(hào)(計(jì)數(shù)值)的和，并且在新傳送的第二讀取垂直地址保持像素信號(hào)(計(jì)數(shù)值)。另一方面，第二列電路63在第二讀取垂直地址保持所保持的像素信號(hào)(計(jì)數(shù)值) 的和，并且在新傳送的第一讀取垂直地址保持像素信號(hào)(計(jì)數(shù)值)。這些第一和通過(guò)水平掃描從第一列電路61和第二列電路63被傳送到數(shù)據(jù)處理部分18。在第三掃描周期期間，數(shù)據(jù)處理部分18將第一和保持在第一線存儲(chǔ)器中。另一方面，第一列電路61和第二列電路63啟動(dòng)第二求和。在圖IlA至圖IlJ中所示的第四掃描周期期間，第二和從第一列電路61和第二列電路63被傳送到數(shù)據(jù)處理部分18作為在上述四個(gè)掃描周期的逐列求和的結(jié)果，數(shù)據(jù)處理部分18保持四組逐列和 (column-by-column sum)。更具體地說(shuō)，數(shù)據(jù)處理部分18將第一共享像素電路21-1的左上光電二極管34的像素信號(hào)的逐列和保持在地址0x00，將第二共享像素電路21-2的左上光電二極管34的像素信號(hào)保持在地址0x02。此外，數(shù)據(jù)處理部分18將第二共享像素電路21-2的左下光電二極管34的像素信號(hào)的逐列和保持在地址0x03，將第一共享像素電路21-1的左下光電二極管34的像素信號(hào)保持在地址0x01。此外，數(shù)據(jù)處理部分18將第一共享像素電路21-1的右上光電二極管34的像素信號(hào)的逐列和保持在地址0x00，將第二共享像素電路21-2的右上光電二極管34的像素信號(hào)保持在地址0x02。此外，數(shù)據(jù)處理部分18將第二共享像素電路21-2的右下光電二極管34的像素信號(hào)的逐列和保持在地址0x03，將第一共享像素電路21-1的右下光電二極管34的像素信號(hào)保持在地址0x01。如上所述，在根據(jù)比較例的固態(tài)成像裝置1中，作為在四個(gè)掃描周期的逐列求和的結(jié)果，第一次可以在數(shù)據(jù)處理部分18中得到兩行的多個(gè)逐列和。然后，數(shù)據(jù)處理部分18根據(jù)光電二極管34的布置的順序輸出多個(gè)逐列和，其中， 每一個(gè)逐列和是針對(duì)一行。[根據(jù)第一實(shí)施例的固態(tài)成像裝置的逐列求和]圖12A至圖12G是在根據(jù)第一實(shí)施例的固態(tài)成像裝置1中同時(shí)對(duì)兩行進(jìn)行逐列求和的時(shí)序圖。圖12A示出垂直同步脈沖。圖12B示出與逐列求和有關(guān)的第一讀取垂直地址信號(hào)。圖12C示出與逐列求和有關(guān)的第二讀取垂直地址信號(hào)。圖12D示出從傳感器控制部分 11輸出到第一選擇器62和第二選擇器64的切換信號(hào)。圖12E示出由第一列電路61保持的數(shù)據(jù)。圖12F示出由第二列電路63保持的數(shù)據(jù)。圖12G示出從數(shù)據(jù)處理部分18輸出的圖像信號(hào)。當(dāng)在根據(jù)第一實(shí)施例的固態(tài)成像裝置1中執(zhí)行逐列求和時(shí)，在每一個(gè)掃描周期輸出第一讀取垂直地址和第二讀取垂直地址。每一個(gè)列切換選擇器也基本上在每一個(gè)掃描周期從左切換到右，或者從右切換到左。在第一掃描周期期間，第一列電路61在第一讀取垂直地址保持像素信號(hào)(計(jì)數(shù)值)。第二列電路63在第五讀取垂直地址保持像素信號(hào)(計(jì)數(shù)值)。在第二掃描周期期間，第一列電路61在第一讀取垂直地址保持所保持的像素信號(hào)(計(jì)數(shù)值)的和，并且在新傳送的第四讀取垂直地址保持像素信號(hào)(計(jì)數(shù)值)。
另一方面，第二列電路63在第五讀取垂直地址保持所保持的像素信號(hào)(計(jì)數(shù)值) 的和，并且在新傳送的第一讀取垂直地址保持像素信號(hào)(計(jì)數(shù)值)。這些第一和通過(guò)水平掃描從第一列電路61和第二列電路63被傳送到數(shù)據(jù)處理部分18。如上所述，在根據(jù)第一實(shí)施例的固態(tài)成像裝置1中，作為在兩個(gè)掃描周期的逐列求和的結(jié)果，可以允許數(shù)據(jù)處理部分18保持兩組逐列和。更具體地說(shuō)，數(shù)據(jù)處理部分18將第一共享像素電路21-1的左上光電二極管34的像素信號(hào)的逐列和保持在地址0x000，將第二共享像素電路21-2的左上光電二極管34的像素信號(hào)保持在地址0x004。此外，數(shù)據(jù)處理部分18將第一共享像素電路21-1的右上光電二極管34的像素信號(hào)的逐列和保持在地址0x001，將第二共享像素電路21-2的右上光電二極管34的像素信號(hào)保持在地址0x005。于是，在第一實(shí)施例中，作為在兩個(gè)掃描周期的求和的結(jié)果，可以在數(shù)據(jù)處理部分 18中得到每一行的多個(gè)逐列和。于是，數(shù)據(jù)處理部分18根據(jù)光電二極管34的布置的順序輸出多個(gè)逐列和，其中， 每一個(gè)逐列和是針對(duì)一行。因此，在第一實(shí)施例中，對(duì)于數(shù)據(jù)處理部分18，不需要第一和第二線存儲(chǔ)器。<3.第二實(shí)施例>[成像裝置101的配置和操作]圖13是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的成像裝置101的框圖。圖13中所示的成像裝置101包括根據(jù)第一實(shí)施例的固態(tài)成像裝置1、光學(xué)器件 102和信號(hào)處理電路103。例如，圖13中所示的成像裝置101是視頻攝像機(jī)(video camcorder)、數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)或電子內(nèi)窺照相機(jī)。光學(xué)器件102在固態(tài)成像裝置1上形成來(lái)自被攝體的圖像光(入射光)的圖像。結(jié)果，固態(tài)成像裝置1的光電二極管34將入射光轉(zhuǎn)換為與入射光強(qiáng)度相稱的信號(hào)電荷。在給定的時(shí)段，在光電二極管34中累積信號(hào)電荷。信號(hào)處理電路103使來(lái)自固態(tài)成像裝置1的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)各種信號(hào)處理，并且輸出所得到的信號(hào)。在圖13中所示的成像裝置101中，固態(tài)成像裝置1在每一個(gè)掃描周期按照多個(gè)光電二極管34的順序輸出像素信號(hào)。此外，即使當(dāng)固態(tài)成像裝置1對(duì)同一列中的相同顏色的相鄰光電二極管的像素信號(hào)執(zhí)行逐列求和時(shí)，通過(guò)逐列求和得到的圖像信號(hào)按照多個(gè)光電二極管34的順序被輸出。信號(hào)處理電路103通過(guò)按給定順序執(zhí)行的信號(hào)處理對(duì)從固態(tài)成像裝置1供應(yīng)的圖像信號(hào)進(jìn)行處理。信號(hào)處理被設(shè)計(jì)為按照固態(tài)成像裝置1中的多個(gè)光電二極管34的布置順序，例如，從圖1中所示的左上光電二極管34的像素信號(hào)開(kāi)始，對(duì)光電二極管34的像素信號(hào)進(jìn)行處理。也就是說(shuō)，通過(guò)按照與根據(jù)比較例的固態(tài)成像裝置1被連接時(shí)相同的預(yù)定的處理步驟，信號(hào)處理電路103能夠?qū)母鶕?jù)第一實(shí)施例的固態(tài)成像裝置1輸出的圖像信號(hào)進(jìn)行處理。雖然上述實(shí)施例是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是本發(fā)明并不限于此，而且，可以在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或改變。在上述實(shí)施例中，例如，針對(duì)每2行X2列光電二極管34 —個(gè)地提供共享像素電路21。除了上述以外，可以針對(duì)每1行X 2列光電二極管一個(gè)地提供共享像素電路21，或者，可以針對(duì)每1行X3列光電二極管一個(gè)地提供共享像素電路21。如果共享像素電路21中的每一個(gè)被上述的一行中的多個(gè)光電二極管34共享，則僅僅需要通過(guò)適合于單獨(dú)選擇多個(gè)光電二極管34的多條垂直地址選擇線VL來(lái)連接垂直掃描部分12和每一個(gè)共享像素電路21。這樣提供與實(shí)施例相同的有益效果。 在上述實(shí)施例中，在逐列計(jì)算期間，第一列電路61和第二列電路63將兩個(gè)像素信號(hào)(即，先讀取的一個(gè)像素信號(hào)和后讀取的另一個(gè)像素信號(hào))相加在一起。除了上述以外，在逐列計(jì)算期間，第一列電路61和第二列電路63可以從另一個(gè)像素信號(hào)減去先讀取的或后讀取的一個(gè)像素信號(hào)。在上述實(shí)施例中，每一列中的多個(gè)共享像素電路21均與所述一對(duì)垂直信號(hào)線HL 中的一條交替地連接。兩條垂直信號(hào)線HL與第一列電路61和第二列電路63之間的連接通過(guò)第一選擇器62和第二選擇器64來(lái)切換。除了上述以外，例如，每一列中的多個(gè)共享像素電路21通過(guò)第一選擇器62和第二選擇器64與所述一對(duì)垂直信號(hào)線HL連接，并且兩條垂直信號(hào)線HL可以以固定方式被連接到第一列電路61和第二列電路63。在上述實(shí)施例中，每一列中的多個(gè)共享像素電路21均與所述一對(duì)垂直信號(hào)線HL 中的一條交替地連接。除了上述以外，每一列中的多個(gè)共享像素電路21可以都與單條垂直信號(hào)線HL連接，或者可以一次一個(gè)地、順序地與三條或更多條垂直信號(hào)線HL連接。在上述實(shí)施例中，提供第一列電路61和第二列電路63。除了上述以外，可以僅僅提供第一列電路61。另一方面，可以提供第三列電路。例如，根據(jù)第二實(shí)施例的成像裝置101是視頻攝像機(jī)、數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)或電子內(nèi)窺照相機(jī)。除了上述以外，例如，當(dāng)在諸如移動(dòng)電話、PDA(個(gè)人數(shù)據(jù)助理)、電子筆記本裝置、 計(jì)算機(jī)裝置或移動(dòng)播放器的電子設(shè)備中提供照相機(jī)功能時(shí)，可以使用成像裝置101。本申請(qǐng)包含與在2010年3月30日提交在日本專利局的日本在先專利申請(qǐng)JP 2010-076599中公開(kāi)的主題相關(guān)的主題，該在先專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容以引用的方式并入本文中。
權(quán)利要求
1.一種固態(tài)成像裝置，包括多個(gè)共用像素部分，所述多個(gè)共用像素部分按照矩陣的形式布置，使得能夠輸出在相同行中布置的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件的像素信號(hào)；多條行地址線，所述多條行地址線用來(lái)選擇每一行中的光電轉(zhuǎn)換元件中的一些；以及掃描部分，所述掃描部分允許通過(guò)適合于一次一個(gè)地、順序地選擇所述多條行地址線的尋址來(lái)輸出所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件的像素信號(hào)，其中所述多條行地址線與每一個(gè)共用像素部分中的在相同行中布置的所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件連接，使得所述掃描部分在尋址期間能夠單獨(dú)地選擇每一個(gè)共用像素部分中的在相同行中布置的所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像裝置，其中在尋址期間，所述掃描部分同時(shí)選擇與不同行中的共用像素部分連接的多條行地址線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像裝置，包括與所述多個(gè)共用像素部分的列相關(guān)聯(lián)的多條列信號(hào)線，所述列中的所述多個(gè)共用像素部分與所述多條列信號(hào)線交替地連接；第一選擇器，適合于選擇所述多條列信號(hào)線中的一條列信號(hào)線；第一列部分，被供應(yīng)來(lái)自由所述第一選擇器選擇的所述一條列信號(hào)線的像素信號(hào)；第二選擇器，適合于選擇所述多條列信號(hào)線中的另一條列信號(hào)線；以及第二列部分，被供應(yīng)來(lái)自由所述第二選擇器選擇的所述另一條列信號(hào)線的像素信號(hào)，其中在所述掃描部分執(zhí)行適合于一次一個(gè)地、順序地選擇所述多條行地址線的尋址的期間，所述第一選擇器和所述第二選擇器在每一個(gè)掃描期間順序地選擇每一列中的所述多條列信號(hào)線中的不同的列信號(hào)線，以及所述第一列部分和所述第二列部分在多個(gè)掃描期間對(duì)從下述兩個(gè)共用像素部分輸出的所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件的像素信號(hào)執(zhí)行計(jì)算所述兩個(gè)共用像素部分在行方向上彼此相鄰地布置，并且與不同的列信號(hào)線連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像裝置，包括與所述多個(gè)共用像素部分的每一列相關(guān)聯(lián)的多條列信號(hào)線，所述列中的所述多個(gè)共用像素部分與所述多條列信號(hào)線交替地連接；多個(gè)第一選擇器，每一個(gè)第一選擇器適合于選擇每一列中的所述多條列信號(hào)線中的一條列信號(hào)線；多個(gè)第一列部分，每一個(gè)第一列部分被供應(yīng)來(lái)自由所述第一選擇器選擇的所述一條列信號(hào)線的像素信號(hào)；多個(gè)第二選擇器，每一個(gè)第二選擇器適合于選擇每一列中的所述多條列信號(hào)線中的另一條列信號(hào)線；以及多個(gè)第二列部分，每一個(gè)第二列部分被供應(yīng)來(lái)自由所述第二選擇器選擇的所述另一條列信號(hào)線的像素信號(hào)，其中在所述掃描部分執(zhí)行適合于一次一個(gè)地、順序地選擇所述多條行地址線的尋址的期間，每一列中的所述第一選擇器和所述第二選擇器在每一個(gè)掃描周期順序地選擇每一列中的所述多條列信號(hào)線中的不同的列信號(hào)線，以及每一列中的所述第一列部分和所述第二列部分在多個(gè)掃描期間執(zhí)行對(duì)從下述兩個(gè)共用像素部分輸出的所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件的像素信號(hào)的計(jì)算所述兩個(gè)共用像素部分在行方向上彼此相鄰地布置，并且與不同的列信號(hào)線連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固態(tài)成像裝置，包括多個(gè)濾色器，適合于使得不同顏色分量的光入射在每一個(gè)共用像素部分中的在相同行中布置的所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件上，其中在所述多個(gè)掃描周期期間向所述第一列部分和所述第二列部分供應(yīng)相同顏色的多個(gè)相鄰的光電轉(zhuǎn)換元件的像素信號(hào)，并且，所述第一列部分和所述第二列部分將相同顏色的多個(gè)像素信號(hào)相加在一起。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像裝置，其中與所述多個(gè)共用像素部分連接的所述多條行地址線的數(shù)目由NyXNh表達(dá)，其中，Nh是每一個(gè)共用像素部分中的在相同行中布置的光電轉(zhuǎn)換元件的數(shù)目，Ny是在所述多個(gè)共用像素部分的布置中的光電轉(zhuǎn)換元件的行數(shù)，Nh和Ny中的每一個(gè)都是等于或大于2的自然數(shù)。
7.一種成像裝置，包括 固態(tài)成像裝置；光學(xué)器件，適合于將入射光引導(dǎo)到所述固態(tài)成像裝置上；以及信號(hào)處理部分，適合于對(duì)來(lái)自所述固態(tài)成像裝置的輸出信號(hào)進(jìn)行處理，其中所述固態(tài)成像裝置包括多個(gè)共用像素部分，所述多個(gè)共用像素部分按照矩陣的形式布置，使得能夠輸出在相同行中布置的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件的像素信號(hào)；多條行地址線，所述多條行地址線用來(lái)選擇每一行中的光電轉(zhuǎn)換元件中的一些；以及掃描部分，所述掃描部分允許通過(guò)適合于一次一個(gè)地、順序地選擇所述多條行地址線的尋址來(lái)輸出所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件的像素信號(hào)，其中所述多條行地址線與每一個(gè)共用像素部分中的在相同行中布置的所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件連接，使得所述掃描部分在尋址期間能夠單獨(dú)地選擇每一個(gè)共用像素部分中的在相同行中布置的所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件。
全文摘要
本發(fā)明涉及固態(tài)成像裝置和具有該固態(tài)成像裝置的成像裝置。該固態(tài)成像裝置包括多個(gè)共用像素部分，按照矩陣的形式布置，使得能夠輸出在相同行中布置的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件的像素信號(hào)；多條行地址線，用來(lái)選擇每一行中的光電轉(zhuǎn)換元件中的一些；以及掃描部分，所述掃描部分允許通過(guò)適合于一次一個(gè)地、順序地選擇所述多條行地址線的尋址來(lái)輸出所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件的像素信號(hào)，其中，所述多條行地址線與每一個(gè)共用像素部分中的在相同行中布置的所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件連接，使得所述掃描部分在尋址期間能夠單獨(dú)地選擇每一個(gè)共用像素部分中的在相同行中布置的所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件。
文檔編號(hào)H01L27/146GK102209207SQ20111006830
公開(kāi)日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月30日
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