固態(tài)成像裝置、驅(qū)動(dòng)固態(tài)成像裝置的方法和電子系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種固態(tài)成像裝置，包括：像素陣列部分，其中布置有包括放大晶體管的多個(gè)像素，該放大晶體管被配置為放大基于根據(jù)接收光量的光電荷的信號(hào)；偏置電流控制部分，其被配置為對(duì)像素陣列部分的每個(gè)垂直信號(hào)線接通或斷開(kāi)通過(guò)所述垂直信號(hào)線供應(yīng)給所述放大晶體管的偏置電流；以及驅(qū)動(dòng)控制部分，被配置為控制所述偏置電流控制部分以便接通讀取像素信號(hào)的垂直信號(hào)線的偏置電流，并且斷開(kāi)不讀取像素信號(hào)的垂直信號(hào)線的偏置電流。
【專利說(shuō)明】固態(tài)成像裝置、驅(qū)動(dòng)固態(tài)成像裝置的方法和電子系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本技術(shù)涉及固態(tài)成像裝置、用于驅(qū)動(dòng)該固態(tài)成像裝置的方法以及電子系統(tǒng)。具體地，本技術(shù)涉及使得能夠減小電力消耗的固態(tài)成像裝置、用于驅(qū)動(dòng)該固態(tài)成像裝置的方法以及電子系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]迄今為止，在CMOS圖像傳感器中，列AD方法已經(jīng)是常見(jiàn)的，其中對(duì)于每個(gè)像素列布置ADC(AD轉(zhuǎn)換器)，且并行操作所述ADC從而增加讀取速度。而且，在列AD方法的CMOS圖像傳感器中，已經(jīng)提出了通過(guò)多個(gè)像素列共享ADC的技術(shù)(例如，參見(jiàn)日本未經(jīng)審查的專利申請(qǐng)公開(kāi)N0.2010-93653)。
[0003]另一方面，近年來(lái)，配備有相機(jī)的電子系統(tǒng)移動(dòng)諸如移動(dòng)電話、智能電話等已經(jīng)變
得普遍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在這樣的移動(dòng)電子系統(tǒng)中，要求電池的持續(xù)時(shí)間盡可能延長(zhǎng)。因此，期望減小固態(tài)成像裝置諸如用在相機(jī)中的CMOS圖像傳感器等的電力消耗。
[0005]因此，本技術(shù)使得能夠減少固態(tài)成像裝置的電力消耗。
[0006]根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例，提供了一種固態(tài)成像裝置，包括:像素陣列部分，其中布置有包括放大晶體管的多個(gè)像素，該放大晶體管被配置為放大基于根據(jù)接收光量的光電荷的信號(hào)；偏置電流控制部分，其被配置為，對(duì)像素陣列部分的每個(gè)垂直信號(hào)線接通或斷開(kāi)通過(guò)所述垂直信號(hào)線供應(yīng)給放大晶體管的偏置電流；以及驅(qū)動(dòng)控制部分，被配置為控制所述偏置電流控制部分以便接通讀取像素信號(hào)的垂直信號(hào)線的偏置電流，并且斷開(kāi)不讀取像素信號(hào)的垂直信號(hào)線的偏置電流。
[0007]驅(qū)動(dòng)控制部分可被控制為進(jìn)一步控制在第一模式和第二模式之間切換模式，在第一模式中按時(shí)間序列改變其像素信號(hào)被讀取的像素列，在第二模式中讀取所有像素列的像素信號(hào)并且隨后對(duì)多個(gè)像素列的像素信號(hào)進(jìn)行平滑化。
[0008]在所述第一模式中，所述驅(qū)動(dòng)控制部分可被配置為進(jìn)行控制以便接通讀取像素信號(hào)的垂直信號(hào)線的偏置電流，以及斷開(kāi)不讀取像素信號(hào)的垂直信號(hào)線的偏置電流。
[0009]所述固態(tài)成像裝置還可包括按像素陣列部分的每?jī)蓚€(gè)或更多個(gè)像素列布置的AD轉(zhuǎn)換器，其中如果要在所述第一模式中和所述第二模式中使用的AD轉(zhuǎn)換器的數(shù)目不同，則所述驅(qū)動(dòng)控制部分被配置為進(jìn)行控制，以在要使用的AD轉(zhuǎn)換器數(shù)目較少的模式中、停止未被使用的ADC轉(zhuǎn)換器的操作。
[0010]根據(jù)本技術(shù)的另一個(gè)實(shí)施例，還提供了一種驅(qū)動(dòng)固態(tài)成像裝置的方法，所述固態(tài)成像裝置包括像素陣列部分，所述像素陣列部分中布置有包括放大晶體管的多個(gè)像素，所述放大晶體管被配置為放大基于根據(jù)接收光量的光電荷的信號(hào)，所述方法包括:在通過(guò)像素陣列部分的垂直信號(hào)線向所述放大晶體管供應(yīng)的偏置電流中，對(duì)于每個(gè)垂直信號(hào)線接通或斷開(kāi)所述偏置電流；以及控制偏置電流控制部分，以便接通讀取像素信號(hào)的垂直信號(hào)線的偏置電流，以及斷開(kāi)不讀取像素信號(hào)的垂直信號(hào)線的偏置電流。
[0011]根據(jù)本技術(shù)的另一個(gè)實(shí)施例，提供了一種電子系統(tǒng)，包括:固態(tài)成像裝置，其包括:像素陣列部分，其中布置有包括放大晶體管的多個(gè)像素，所述放大晶體管被配置為放大基于根據(jù)接收光量的光電荷的信號(hào)，偏置電流控制部分，其被配置為通過(guò)所述像素陣列部分的垂直信號(hào)線對(duì)所述像素陣列部分的每個(gè)垂直信號(hào)線接通或斷開(kāi)通過(guò)所述垂直信號(hào)線供應(yīng)給所述放大晶體管的偏置電流，以及驅(qū)動(dòng)控制部分，被配置為控制所述偏置電流控制部分，以便接通讀取像素信號(hào)的垂直信號(hào)線的偏置電流，并且斷開(kāi)不讀取像素信號(hào)的垂直信號(hào)線的偏置電流；以及信號(hào)處理部分，被配置為對(duì)從像素輸出的像素信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理。
[0012]在本技術(shù)的實(shí)施例中，在通過(guò)像素陣列部分的垂直信號(hào)線向放大晶體管供應(yīng)的偏置電流中，讀取像素信號(hào)的垂直信號(hào)線的偏置電流被接通，且不讀取像素信號(hào)的垂直信號(hào)線的偏置電流被斷開(kāi)。
[0013]通過(guò)本技術(shù)的實(shí)施例，能夠減少固態(tài)成像裝置的電力消耗。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是要與應(yīng)用本技術(shù)的固態(tài)成像裝置相比較的固態(tài)成像裝置的基本系統(tǒng)配置的不意圖；
[0015]圖2是說(shuō)明單位像素的配置的示例的圖；
[0016]圖3是用于解釋圖1中固態(tài)成像裝置的高分辨率拍攝模式時(shí)的操作的時(shí)序圖；
[0017]圖4是用于解釋 圖1中固態(tài)成像裝置的高質(zhì)量拍攝模式時(shí)的操作的時(shí)序圖；
[0018]圖5是說(shuō)明其中更詳細(xì)地說(shuō)明圖1中固態(tài)成像裝置的輸入控制部分的配置的示例的電路圖；
[0019]圖6是用于解釋圖5中電路的高分辨率拍攝模式時(shí)的操作的時(shí)序圖；
[0020]圖7是用于解釋圖5中電路的高質(zhì)量拍攝模式時(shí)的操作的時(shí)序圖；
[0021]圖8是應(yīng)用本技術(shù)的固態(tài)成像裝置的基本系統(tǒng)配置的示意圖；
[0022]圖9是用于解釋圖8中固態(tài)成像裝置的高分辨率拍攝模式時(shí)的操作的時(shí)序圖；
[0023]圖10是用于解釋圖8中固態(tài)成像裝置的高質(zhì)量拍攝模式時(shí)的操作的時(shí)序圖；
[0024]圖11是說(shuō)明其中更詳細(xì)地說(shuō)明圖8中固態(tài)成像裝置的輸入控制部分的配置的示例的電路圖；
[0025]圖12是用于解釋圖11中電路的高分辨率拍攝模式時(shí)的操作的時(shí)序圖；
[0026]圖13是用于解釋圖11中電路的高質(zhì)量拍攝模式時(shí)的操作的時(shí)序圖；
[0027]圖14是說(shuō)明應(yīng)用本技術(shù)的固態(tài)成像裝置的基本系統(tǒng)配置的變型例的示意圖；以及
[0028]圖15是說(shuō)明根據(jù)本技術(shù)的電子系統(tǒng)的配置的示例的框圖，電子系統(tǒng)是例如成像
>J-U ρ?α裝直。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下，將給出用于執(zhí)行本技術(shù)的模式(以下稱作為實(shí)施例)。就這一點(diǎn)而言，將以下述順序給出描述。[0030]1.要與本技術(shù)相比較的固態(tài)成像裝置的示例
[0031]2.應(yīng)用本技術(shù)的固態(tài)成像裝置的示例
[0032]3.變型例
[0033]4.電子系統(tǒng)(成像裝置)
[0034]1.要與本技術(shù)相比較的固態(tài)成像裝置的示例
[0035]首先，參照?qǐng)D1至圖7，將給出對(duì)要與應(yīng)用本技術(shù)的固態(tài)成像裝置相比的固態(tài)成像裝置的示例的描述。
[0036]1.1基本系統(tǒng)配置
[0037]圖1是將與應(yīng)用本技術(shù)的固態(tài)成像裝置相比的固態(tài)成像裝置的基本系統(tǒng)配置的示意圖，固態(tài)成像裝置例如是CMOS圖像傳感器，其是某種X-Y尋址型固態(tài)成像裝置，。這里，CMOS圖像傳感器是通過(guò)應(yīng)用CMOS工藝或通過(guò)部分使用CMOS工藝生產(chǎn)的圖像傳感器。
[0038]CMOS圖像傳感器100包括形成在未在圖1中示出的半導(dǎo)體襯底(芯片)上的像素陣列部分111，以及與該像素陣列部分111集成在同一半導(dǎo)體襯底上的外圍電路部分。該外圍電路部分包括例如，偏置電流控制部分112、輸入控制部分113、AD轉(zhuǎn)換部分114、垂直驅(qū)動(dòng)部分115、驅(qū)動(dòng)控制部分116以及水平驅(qū)動(dòng)部分117。
[0039]像素陣列部分111具有如下配置，其中單位像素P (1，I)至P (m，η)在行的方向和列的方向上布置，即以二維m X η矩陣布置，單位像素P (1，1)至P (m，n)包括根據(jù)接收光量生成光電荷的光電轉(zhuǎn)換部分。這里，行方向表示以像素行的像素布置方向(即，以水平方向)，且列方向表示以像素列的像素布置方向(即，垂直方向)。
[0040]而且，在像素陣列部分111中，單位像素P (1,1)至P (m, η)根據(jù)Bayer布置而布置。具體地，例如，單位像素P (21-l，2j-l) (i和j是自然數(shù))用于檢測(cè)R (紅色)分量，單位像素P (21-l, j)和單位像素P (2i,2j-l)用于檢測(cè)G (綠色)分量，以及單位像素(2i,2j)用于檢測(cè)B (藍(lán)色)分量。因此，像素陣列部分111中奇數(shù)列中的單位像素用于檢測(cè)R和G分量，且偶數(shù)列中的單位像素用于檢測(cè)B和G分量。
[0041]就這一點(diǎn)而言，以下,像素陣列部分111的奇數(shù)列還稱為R列，且偶數(shù)列還稱為B列。而且，以下，如果沒(méi)有必要單獨(dú)區(qū)分單位像素P (1，1)至P (m，n)，則所述單位像素簡(jiǎn)稱為單位像素P。此外，以下，單位像素有時(shí)簡(jiǎn)稱為像素。
[0042]在像素陣列111中，對(duì)每個(gè)像素行，沿著行方向?qū)?fù)位控制線LRSTl至LRSTm、傳輸控制線LTGAl至LTGAm、傳輸控制線LTGBl至LTGBm以及行選擇控制線LSELl至LSELm配線到矩陣狀態(tài)像素布置。而且，在像素陣列111中，對(duì)每個(gè)像素列，沿著列方向?qū)⒋怪毙盘?hào)線LVl至LVn配線到矩陣狀態(tài)像素布置。
[0043]就這一點(diǎn)而言，下文中，如果沒(méi)有必要單獨(dú)區(qū)分復(fù)位控制線LRSTl至LRSTm，則所述復(fù)位控制線簡(jiǎn)稱為復(fù)位控制線LRST。而且以下如果沒(méi)有必要單獨(dú)區(qū)分傳輸控制線LTGAl至LTGAm，則所述傳輸控制線簡(jiǎn)稱為傳輸控制線LTGA。此外以下如果沒(méi)有必要單獨(dú)區(qū)分LTGBl至LTGBm，則所述傳輸控制線簡(jiǎn)稱為傳輸控制線LTGB。而且以下如果沒(méi)有必要單獨(dú)區(qū)分行選擇控制線LSELl至LSELm，則所述行選擇控制線簡(jiǎn)稱為行選擇控制線LSEL。此外以下如果沒(méi)有必要單獨(dú)區(qū)分垂直信號(hào)線LVl至LVn，則垂直信號(hào)線簡(jiǎn)稱為垂直信號(hào)線LV。
[0044]偏置電流控制部分112在驅(qū)動(dòng)控制部分116的控制下，進(jìn)行對(duì)用于驅(qū)動(dòng)單位像素P中的放大晶體管(稍后描述)的偏置電流的接通和斷開(kāi)控制。[0045]具體地，偏置電流控制部分112包括開(kāi)關(guān)131-1至131_n，以及電流源132_1至132-n。開(kāi)關(guān)131-1至131_n分別連接在垂直信號(hào)線LVl至LVn和電流源132-1至132_n之間。電流源132-1至132-n的與連接到開(kāi)關(guān)131-1至131_n的端部不同的端部連接到地。
[0046]就這一點(diǎn)而言，以下如果沒(méi)有必要單獨(dú)區(qū)分開(kāi)關(guān)131-1至131-n，則所述開(kāi)關(guān)簡(jiǎn)稱為開(kāi)關(guān)131。而且以下，如果沒(méi)有必要單獨(dú)區(qū)分電流源132-1至132-n，則所述電流源簡(jiǎn)稱為電流源132。
[0047]從驅(qū)動(dòng)控制部分116向每個(gè)開(kāi)關(guān)131供應(yīng)控制信號(hào)Φοη。并且當(dāng)控制信號(hào)Φοη是預(yù)定的高電平(以下稱作為H電平)時(shí)，每個(gè)開(kāi)關(guān)131接通，偏置電流流經(jīng)每個(gè)垂直信號(hào)線LV，且將該偏置電流供應(yīng)到每個(gè)單位像素P的放大晶體管。另一方面，當(dāng)控制信號(hào)Φοη是預(yù)定的低電平(以下稱作為L(zhǎng)電平)時(shí)，每個(gè)開(kāi)關(guān)131斷開(kāi)，且偏置電流不流經(jīng)每個(gè)垂直信號(hào)線LV。以這種方式，偏置電流控制部分112在驅(qū)動(dòng)控制部分116的控制下、使用每個(gè)開(kāi)關(guān)131對(duì)每個(gè)垂直信號(hào)線LV接通或斷開(kāi)向單位像素P的放大晶體管供應(yīng)的偏置電流。
[0048]輸入控制部分113在驅(qū)動(dòng)控制部分116的控制下，對(duì)到AD轉(zhuǎn)換部分114的ADC151-1至151-η的信號(hào)進(jìn)行輸入控制。
[0049]具體地，該輸入控制部分113包括開(kāi)關(guān)141-1至141_η、平均化電路(AVE)142_1至
142-p(=n/3)以及多路復(fù)用器(MUX) 143-1 至 143-q (=n/2)。
[0050]就這一點(diǎn)而言，以下如果沒(méi)有必要單獨(dú)區(qū)分開(kāi)關(guān)141-1至141-n，則開(kāi)關(guān)141_1至141-n簡(jiǎn)稱為開(kāi)關(guān)141。而且，以下如果沒(méi)有必要單獨(dú)區(qū)分平均化電路142-1至142_p，則平均化電路142-1至142-p簡(jiǎn)稱為平均化電路142。此外，以下如果沒(méi)有必要單獨(dú)區(qū)分多路復(fù)用器143-1至143-q，則多路復(fù)用器143_1至143_q簡(jiǎn)稱為多路復(fù)用器143。
[0051]對(duì)像素陣列部分111的每個(gè)像素列布置一個(gè)開(kāi)關(guān)141。對(duì)像素陣列部分111的每6個(gè)像素列布置2個(gè)平均化電路142。對(duì)像素陣列部分111的每2個(gè)像素列布置一個(gè)多路復(fù)用器143。以及一個(gè)單元(unit)由6個(gè)開(kāi)關(guān)141、2個(gè)平均化電路142和3個(gè)多路復(fù)用器形成。
[0052]這里，將給出對(duì)包括開(kāi)關(guān)141-1至141-6、平均化電路142_1至142_2以及多路復(fù)用器143-1至143-3的單元的描述。
[0053]開(kāi)關(guān)141-1的一端連接到垂直信號(hào)線LV1，且另一端連接到平均化電路142_1的輸入端子和多路復(fù)用器143-1的輸入端子“a”中的一個(gè)。通過(guò)從驅(qū)動(dòng)控制部分116供應(yīng)的控制信號(hào)Oave該開(kāi)關(guān)141-1將垂直信號(hào)線LVl連接到平均化電路142-1或多路復(fù)用器
143-1。
[0054]開(kāi)關(guān)141-2的一端連接到垂直信號(hào)線LV2，且另一端連接到平均化電路142_2的輸入端子和多路復(fù)用器143-1的輸入端子“b”中的一個(gè)。通過(guò)從驅(qū)動(dòng)控制部分116供應(yīng)的控制信號(hào)Oave該開(kāi)關(guān)141-2將垂直信號(hào)線LV2連接到平均化電路142-2或多路復(fù)用器143-1。
[0055]開(kāi)關(guān)141-3的一端連接到垂直信號(hào)線LV3，且另一端連接到平均化電路142_1的輸入端子和多路復(fù)用器143-2的輸入端子“a”中的一個(gè)。通過(guò)從驅(qū)動(dòng)控制部分116供應(yīng)的控制信號(hào)Oave該開(kāi)關(guān)141-3將垂直信號(hào)線LV3連接到平均化電路142-1或多路復(fù)用器143-2。
[0056]開(kāi)關(guān)141-4的一端連接到垂直信號(hào)線LV4，且另一端連接到平均化電路142_2的輸入端子和多路復(fù)用器143-2的輸入端子“b”中的一個(gè)。通過(guò)從驅(qū)動(dòng)控制部分116供應(yīng)的控制信號(hào)Oave該開(kāi)關(guān)141-4將垂直信號(hào)線LV4連接到平均化電路142-2或多路復(fù)用器143-2。
[0057]開(kāi)關(guān)141-5的一端連接到垂直信號(hào)線LV5，且另一端連接到平均化電路142_1的輸入端子和多路復(fù)用器143-3的輸入端子“a”中的一個(gè)。通過(guò)從驅(qū)動(dòng)控制部分116供應(yīng)的控制信號(hào)Oave該開(kāi)關(guān)141-5將垂直信號(hào)線LV5連接到平均化電路142-1或多路復(fù)用器143-3。
[0058]開(kāi)關(guān)141-6的一端連接到垂直信號(hào)線LV6，且另一端連接到平均化電路142_2的輸入端子和多路復(fù)用器143-3的輸入端子“b”中的一個(gè)。通過(guò)從驅(qū)動(dòng)控制部分116供應(yīng)的控制信號(hào)Oave該開(kāi)關(guān)141-6將垂直信號(hào)線LV6連接到平均化電路142-2或多路復(fù)用器
143-3。
[0059]平均化電路142-1的輸出端子連接到多路復(fù)用器143-1的輸入端子“C”。平均化電路142-1向多路復(fù)用器143-1供應(yīng)通過(guò)對(duì)分別從垂直信號(hào)線LV1、LV3和LV5供應(yīng)的像素信號(hào)取平均而平滑化的像素信號(hào)(以下稱為平滑化的像素信號(hào))。因此，向多路復(fù)用器143-1供應(yīng)的平滑化的像素信號(hào)指示三個(gè)奇數(shù)列(R列)的像素信號(hào)的平均。
[0060]平均化電路142-2的輸出端子連接到多路復(fù)用器143-2的輸入端子“C”。平均化電路142-2向多路復(fù)用器143-2供應(yīng)通過(guò)對(duì)從垂直信號(hào)線LV2、LV4和LV6輸入的像素信號(hào)取平均而平滑化的像素信號(hào)。因此，向多路復(fù)用器143-2供應(yīng)的平滑化的像素信號(hào)指示三個(gè)偶數(shù)列(B列)的像素信號(hào)的平均。
[0061]多路復(fù)用器143-1的輸出端子連接到AD轉(zhuǎn)換部分114的ADC (AD轉(zhuǎn)換器)151_1的輸入端子。并且多路復(fù)用器143-1基于從驅(qū)動(dòng)控制部分116供應(yīng)的控制信號(hào)Φπιιιχ從輸入到輸入端子“a”至“c”的信號(hào)中選擇一個(gè)，并向ADC151-1供應(yīng)該信號(hào)。因此，從多路復(fù)用器143-1向ADC151-1供應(yīng)像素陣列部分111的第一像素列的像素信號(hào)、第二像素列的像素信號(hào)以及第一、第三和第五像素列的平滑化的像素信號(hào)中的任何一個(gè)。
[0062]多路復(fù)用器143-2的輸出端子連接到AD轉(zhuǎn)換部分114的ADC151-2的輸入端子。并且多路復(fù)用器143-2基于從驅(qū)動(dòng)控制部分116供應(yīng)的控制信號(hào)Φπιιιχ從輸入到輸入端子“a”至“c”的信號(hào)中選擇一個(gè)，并向ADC151-2供應(yīng)該信號(hào)。因此，從多路復(fù)用器143-2向ADC151-2供應(yīng)像素陣列部分111的第三像素列的像素信號(hào)、第四像素列的像素信號(hào)以及第二、第四和第六像素列的平滑化的像素信號(hào)中的任何一個(gè)。
[0063]多路復(fù)用器143-3的輸出端子連接到AD轉(zhuǎn)換部分114的ADC151-3的輸入端子。而且，多路復(fù)用器143-3的輸入端子“c”接地。并且多路復(fù)用器143-3基于從驅(qū)動(dòng)控制部分116供應(yīng)的控制信號(hào)Φπιιιχ從輸入到輸入端子“a”和“b”的信號(hào)中選擇一個(gè)，并向ADC151-3供應(yīng)該信號(hào)。因此，從多路復(fù)用器143-3向ADC151-3供應(yīng)像素陣列部分111的第五像素列的像素信號(hào)或第六像素列的像素信號(hào)。
[0064]就這一點(diǎn)而言，輸入控制部分113的其它單元具有和上述單元的那些相同的配置。
[0065]AD轉(zhuǎn)換部分114對(duì)從輸入控制部分113供應(yīng)的像素信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換。具體地，該AD轉(zhuǎn)換部分114包括ADC151-1至151_q。
[0066]就這一點(diǎn)而言，以下如果沒(méi)有必要單獨(dú)區(qū)分ADC151-1至151_q，則ADC151-1至151-q 簡(jiǎn)稱為 ADC151。
[0067]對(duì)于像素陣列部分111的每?jī)蓚€(gè)像素列布置一個(gè)ADC151。S卩，CMOS圖像傳感器100是其中每個(gè)兩個(gè)像素列共享ADC的列AD方法的固態(tài)成像裝置。每個(gè)ADC151在水平驅(qū)動(dòng)部分117的控制下對(duì)從每個(gè)多路復(fù)用器143供應(yīng)的像素信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換之后的數(shù)字像素信號(hào)輸出到水平信號(hào)線LH。
[0068]垂直驅(qū)動(dòng)部分115對(duì)每行通過(guò)復(fù)位控制線LRST向像素陣列部分111的單位像素P供應(yīng)復(fù)位信號(hào)Orst，以便對(duì)每行復(fù)位單位像素P。
[0069]而且，垂直驅(qū)動(dòng)部分115通過(guò)傳輸控制線LTGA對(duì)每行向像素陣列部分111的奇數(shù)列的單位像素P供應(yīng)傳輸信號(hào)Otga，以便對(duì)每行傳輸奇數(shù)列的單位像素P的光電二極管中存儲(chǔ)的光電荷。此外，垂直驅(qū)動(dòng)部分115通過(guò)傳輸控制線LTGB對(duì)每行向像素陣列部分111的偶數(shù)列的單位像素P供應(yīng)傳輸信號(hào)Otgb，以便對(duì)每行傳輸偶數(shù)列的單位像素P的光電二極管中存儲(chǔ)的光電荷。
[0070]而且，垂直驅(qū)動(dòng)部分115對(duì)每行通過(guò)行選擇控制線LSEL向像素陣列部分111的單位像素P供應(yīng)選擇信號(hào)Φ%1，以便對(duì)每行將像素信號(hào)從單位像素P輸出到垂直信號(hào)線LV。
[0071]如上所描述，驅(qū)動(dòng)控制部分116向偏置電流控制部分112供應(yīng)控制信號(hào)Φοη，以便控制流經(jīng)每個(gè)垂直信號(hào)線LV的偏置電流的接通和斷開(kāi)。而且，如上所描述，驅(qū)動(dòng)控制部分116向輸入控制部分113供應(yīng)控制信號(hào)Oave和控制信號(hào)Φπιιιχ,以便控制對(duì)AD轉(zhuǎn)換部分114的每個(gè)ADC151的像素信號(hào)輸入。此外，如稍后所描述，驅(qū)動(dòng)控制部分116控制在高分辨率拍攝模式和高質(zhì)量拍攝模式之間切換模式，在高分辨率拍攝模式中以時(shí)間序列改變其像素信號(hào)被讀取的像素列以便拍攝高分辨率圖像，在高質(zhì)量拍攝模式中從所有像素列讀取像素信號(hào)，并且多個(gè)像素列的像素信號(hào)被平滑化以便拍攝高質(zhì)量的圖像。
[0072]水平驅(qū)動(dòng)部分117控制AD轉(zhuǎn)換部分114的每個(gè)ADC151，以便控制每個(gè)單位像素P的像素信號(hào)的AD轉(zhuǎn)換，以及轉(zhuǎn)換之后數(shù)字像素信號(hào)到水平信號(hào)線LH的輸出。
[0073]1.2單位像素P的配置的示例
[0074]圖2說(shuō)明可應(yīng)用到圖1中的像素陣列部分111的單位像素的配置的示例。
[0075]圖2中的單位像素Pa包括光電二極管H)、傳輸晶體管TG、復(fù)位晶體管RST、放大晶體管AMP以及選擇晶體管SEL。
[0076]光電二極管F1D將入射光光電轉(zhuǎn)換為根據(jù)光量的光電荷量。
[0077]傳輸晶體管TG連接在光電二極管H)和作為輸出節(jié)點(diǎn)的浮動(dòng)擴(kuò)散FD之間。如果該單位像素Pa布置在奇數(shù)列中，則傳輸晶體管TG的柵極(傳輸柵極)連接到傳輸控制線LTGA，并且如果該單位像素Pa布置在偶數(shù)列中，則傳輸晶體管TG的柵極連接到傳輸控制線LTGB。并且如果通過(guò)傳輸控制線LTGA或傳輸控制線LTGB向傳輸晶體管TG的柵極分別給出傳輸信號(hào)Otga或傳輸信號(hào)Otgb，則傳輸晶體管TG向浮動(dòng)擴(kuò)散FD傳輸通過(guò)光電二極管H)的光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的光電荷。
[0078]復(fù)位晶體管RST連接在電源Vdd和浮動(dòng)擴(kuò)散FD之間。如果通過(guò)復(fù)位控制線LRST向復(fù)位晶體管RST的柵極給出復(fù)位信號(hào)RST，則復(fù)位晶體管RST將浮動(dòng)擴(kuò)散FD的電勢(shì)復(fù)位到電源Vdd的電勢(shì)。
[0079]放大晶體管AMP的柵極連接到浮動(dòng)擴(kuò)散FD。該放大晶體管AMP通過(guò)選擇晶體管SEL連接到垂直信號(hào)線LV，且與偏置電流控制部分112的電流源132形成源極跟隨器(source follower)。
[0080]并且當(dāng)通過(guò)行選擇控制線LSEL向選擇晶體管SEL的柵極給出控制信號(hào)Φ%1時(shí)，選擇晶體管SEL導(dǎo)通。當(dāng)選擇晶體管SEL導(dǎo)通時(shí)，放大晶體管AMP放大浮動(dòng)擴(kuò)散FD的電勢(shì)，且向垂直信號(hào)線LV輸出根據(jù)該電勢(shì)的電壓。即，從單位像素Pa向垂直信號(hào)線LV輸出像素信號(hào)，該像素信號(hào)是通過(guò)放大基于依賴于光電二極管接收光量的光電荷的信號(hào)而產(chǎn)生的。并且通過(guò)垂直信號(hào)線LV向輸入控制部分113供應(yīng)從每個(gè)單位像素Pa輸出的像素信號(hào)。[0081 ] 同時(shí)對(duì)奇數(shù)列的一行中的各個(gè)像素，或者偶數(shù)列的一行中的各個(gè)像素進(jìn)行這些操作，這是因?yàn)?，例如，?duì)于每行、且對(duì)每個(gè)奇數(shù)列且對(duì)每個(gè)偶數(shù)列連接傳輸晶體管TG的柵極，并且對(duì)每行連接復(fù)位晶體管RST的柵極，以及連接選擇晶體管SEL的柵極。
[0082]1.3CM0S圖像傳感器100的操作
[0083]接下來(lái)，將參照?qǐng)D3和圖4中的時(shí)序圖給出對(duì)CMOS圖像傳感器100的操作的描述。
[0084]首先，將參照?qǐng)D3中的時(shí)序圖給出對(duì)高分辨率拍攝模式時(shí)的CMOS圖像傳感器100的描述。
[0085]在拍攝開(kāi)始的時(shí)間t0之前，控制信號(hào)Φοη和控制信號(hào)Oave被設(shè)置為L(zhǎng)電平。而且，沒(méi)有輸出控制信號(hào)Φπιιιχ。
[0086]在時(shí)間t0處，控制信號(hào)Φοη被設(shè)置為H電平。因此，每個(gè)開(kāi)關(guān)131接通，且偏置電流流經(jīng)每個(gè)垂直信號(hào)線LV。
[0087]而且，設(shè)置控制信號(hào)Φπιιιχ的值以便每個(gè)多路復(fù)用器143輸出輸入到輸入端子“a”的像素信號(hào)。因此，每個(gè)多路復(fù)用器143輸出輸入到輸入端子“a”的像素信號(hào)，S卩，從像素陣列部分111的奇數(shù)列的垂直信號(hào)線LV供應(yīng)的像素信號(hào)。
[0088]并且在從時(shí)間t0到時(shí)間tl的時(shí)段期間，在垂直驅(qū)動(dòng)部分115和水平驅(qū)動(dòng)部分117的控制下，對(duì)每行讀取一幀的奇數(shù)列的像素信號(hào)。
[0089]接下來(lái)，在時(shí)間tl，設(shè)置控制信號(hào)Φπιιιχ的值以便每個(gè)多路復(fù)用器143輸出輸入到輸入端子“b”的像素信號(hào)。因此，每個(gè)多路復(fù)用器143輸出輸入到輸入端子“b”的像素信號(hào)，即，從像素陣列部分111的偶數(shù)列的垂直信號(hào)線LV供應(yīng)的像素信號(hào)。
[0090]并且在從時(shí)間tl到時(shí)間t2的時(shí)段期間，在垂直驅(qū)動(dòng)部分115和水平驅(qū)動(dòng)部分117的控制下，對(duì)每行讀取一幀的偶數(shù)列的像素信號(hào)。
[0091]接下來(lái)，在時(shí)間t2，設(shè)置控制信號(hào)Φπιιιχ的值以便每個(gè)多路復(fù)用器143輸出輸入到輸入端子“a”的像素信號(hào)，并且因此狀態(tài)變?yōu)榕c在時(shí)間t0處的相同。
[0092]并且在從時(shí)間t2到時(shí)間t3的時(shí)段期間，在垂直驅(qū)動(dòng)部分115和水平驅(qū)動(dòng)部分117的控制下，對(duì)每行讀取一幀的奇數(shù)列的像素信號(hào)。
[0093]接下來(lái)，在時(shí)間t3，設(shè)置控制信號(hào)Φπιιιχ的值以便每個(gè)多路復(fù)用器143輸出輸入到輸入端子“b”的像素信號(hào)，并且因此狀態(tài)變?yōu)榕c在時(shí)間tl處的相同。
[0094]并且在從時(shí)間t3到時(shí)間t4的時(shí)段期間，在垂直驅(qū)動(dòng)部分115和水平驅(qū)動(dòng)部分117的控制下，對(duì)每行讀取一幀的偶數(shù)列的像素信號(hào)。
[0095]此后，重復(fù)同樣的操作。
[0096]以這種方式，交替地讀取像素陣列111中奇數(shù)列(R列)和偶數(shù)列(B列)的像素的像素信號(hào)。由此，能夠獲得具有與像素陣列部分111中布置的像素?cái)?shù)目相同分辨率的高分辨率圖像。[0097]接下來(lái)，將參照?qǐng)D4中的時(shí)序圖給出對(duì)高質(zhì)量拍攝模式時(shí)的CMOS圖像傳感器100的描述。
[0098]在拍攝開(kāi)始的時(shí)間t0之前，控制信號(hào)Φοη和控制信號(hào)Oave被設(shè)置為L(zhǎng)電平。而且，沒(méi)有輸出控制信號(hào)Φπιιιχ。
[0099]在時(shí)間tO處，控制信號(hào)Φοη被設(shè)置為H電平。由此，每個(gè)開(kāi)關(guān)131接通，且偏置電流流經(jīng)每個(gè)垂直信號(hào)線LV。
[0100]而且，將控制信號(hào)信號(hào)Φανθ設(shè)置為高電平。由此，從多路復(fù)用器143- (3i_2)向ADC151- (31-2)輸入指不第i列、第i+2列和第i+4列的垂直彳目號(hào)線LVl的像素/[目號(hào)的平均的經(jīng)平滑化的像素信號(hào)。而且，從多路復(fù)用器143- (31-l)向ADC151- (3i_l)輸入指示第i+Ι列、第i+3列和第i+5列的垂直信號(hào)線LVl的像素信號(hào)的平均的經(jīng)平滑化的像素信號(hào)。
[0101]以及，在垂直驅(qū)動(dòng)部分115和水平驅(qū)動(dòng)部分117的控制下，對(duì)每行并行讀取指示三個(gè)奇數(shù)列(R列)的像素信號(hào)的平均的經(jīng)平滑化的像素信號(hào)，和指示三個(gè)偶數(shù)列(B列)的像素信號(hào)的平均的經(jīng)平滑化的像素信號(hào)。
[0102]由此，能夠獲得高質(zhì)量圖像，該高質(zhì)量圖像具有比高分辨率拍攝模式中低的分辨率、但是通過(guò)平滑化具有更少噪音。而且，同時(shí)讀取R列和B列的像素信號(hào)，且變得能夠以比高分辨率拍攝模式中更高的速度拍攝。
[0103]1.4輸入控制部分113的特定示例
[0104]圖5說(shuō)明CMOS圖 像傳感器100的配置示例的一部分，其中更具體地說(shuō)明圖1中的輸入控制部分113。
[0105]就這一點(diǎn)而言,在該配置的示例中，具有與圖2中單位像素Pa不同的電路配置的共享的像素Pb (1，1)至Pb (r，s)布置在像素陣列111中。在共享的像素Pb (1，1)至Pb(r，s)中，在具有兩行兩列的像素間共享組成元件的一部分。因此，如果假定具有m行η列的像素布置在像素陣列部分111中，則變?yōu)閞=m/2, s=2/n。
[0106]就這一點(diǎn)而言，以下如果沒(méi)有必要單獨(dú)區(qū)分共享的像素Pb (1，1)至Pb (r，s)，則所述共享的像素簡(jiǎn)稱為共享的像素Pb。
[0107]共享的像素Pb包括光電二極管PDa至rod、傳輸晶體管TGa至TGd、復(fù)位晶體管RST、放大晶體管AMP以及選擇晶體管SEL。并且對(duì)每個(gè)像素布置光電二極管PDa至PDd和傳輸晶體管TGa至TGd，以及在具有兩行兩列的像素間共享復(fù)位晶體管RST、放大晶體管AMP以及選擇晶體管SEL。
[0108]如上所描述，在像素陣列部分111中根據(jù)Bayer布置布置各個(gè)像素。因此，例如，光電二極管PDa和傳輸晶體管TGa被用于檢測(cè)R分量，且光電二極管PDb和F1Dc,以及傳輸晶體管TGb和TGc被用于檢測(cè)G分量，并且光電二極管PDd和傳輸晶體管TGd被用于檢測(cè)B分量。
[0109]而且，例如，傳輸晶體管TGa的柵極連接到第i個(gè)傳輸控制線LTGA，傳輸晶體管TGb的柵極連接到第i個(gè)傳輸控制線LTGB。此外，例如，傳輸晶體管TGc的柵極連接到第i+Ι個(gè)傳輸控制線LTGA，且傳輸晶體管TGd的柵極連接到第i+Ι個(gè)傳輸控制線LTGB。
[0110]因此，當(dāng)經(jīng)由第i個(gè)傳輸控制線LTGA向傳輸晶體管TGa的柵極給出傳輸信號(hào)c^tga時(shí)，傳輸晶體管TGa向浮動(dòng)擴(kuò)散FD傳輸由光電二極管PDa通過(guò)光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的光電荷。并且向垂直信號(hào)線Lv輸出根據(jù)浮動(dòng)擴(kuò)散ro中存儲(chǔ)的光電荷的像素信號(hào)。
[0111]而且，當(dāng)經(jīng)由第i個(gè)傳輸控制線LTGB向傳輸晶體管TGb的柵極給出傳輸信號(hào)Otgb時(shí)，傳輸晶體管TGb向浮動(dòng)擴(kuò)散FD傳輸由光電二極管PDb通過(guò)光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的光電荷。并且向垂直信號(hào)線LV輸出根據(jù)浮動(dòng)擴(kuò)散FD中存儲(chǔ)的光電荷的像素信號(hào)。
[0112]此外，當(dāng)經(jīng)由第i+Ι個(gè)傳輸控制線LTGA向傳輸晶體管TGc的柵極給出傳輸信號(hào)c^tga時(shí)，傳輸晶體管TGc向浮動(dòng)擴(kuò)散FD傳輸由光電二極管PDc通過(guò)光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的光電荷。并且向垂直信號(hào)線LV輸出根據(jù)浮動(dòng)擴(kuò)散FD中存儲(chǔ)的光電荷的像素信號(hào)。
[0113]而且，當(dāng)經(jīng)由第i+Ι個(gè)傳輸控制線LTGB向傳輸晶體管TGd的柵極給出傳輸信號(hào)c^tgb時(shí)，傳輸晶體管TGd向浮動(dòng)擴(kuò)散FD傳輸由光電二極管PDd通過(guò)光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的光電荷。并且向垂直信號(hào)線LV輸出根據(jù)浮動(dòng)擴(kuò)散FD中存儲(chǔ)的光電荷的像素信號(hào)。
[0114]以這種方式，在共享的像素Pb中，能夠分開(kāi)地讀出基于光電二極管PDa至中存儲(chǔ)的光電荷的像素信號(hào)。
[0115]而且，在該配置的示例中，輸入控制部分113包括開(kāi)關(guān)201-1至201-2s/3、開(kāi)關(guān)202-1 至 202-2s/3、開(kāi)關(guān) 203-1 至 203_2s/3、開(kāi)關(guān) 204-1 至 204-s、開(kāi)關(guān) 205-1 至 205-( s_l )、開(kāi)關(guān) 206-1 至 206- (s-Ι)、開(kāi)關(guān) 207-1 至 207- (s-Ι)以及加法器 208-1 至 208-s。
[0116]就這一點(diǎn)而言，在圖5中說(shuō)明將要成為輸入控制部分113的一個(gè)操作單位的范圍。以下，將給出對(duì)在圖5中說(shuō)明的范圍中的輸入控制部分113的電路配置和操作的描述。
[0117]開(kāi)關(guān)201-1連接在垂直信號(hào)線LVl和加法器208-1的輸入端子“a”之間。開(kāi)關(guān)
201-2連接在垂直信號(hào)線LV2和加法器208-2的輸入端子“c”之間。開(kāi)關(guān)201-3連接在垂直信號(hào)線LV3和加法器208-4的輸入端子“a”之間。
[0118]開(kāi)關(guān)202-1連接在垂直信號(hào)線LVl和加法器208-1的輸入端子“c”之間。開(kāi)關(guān)
202-2連接在垂直信號(hào)線LV2和加法器208-2的輸入端子“a”之間。開(kāi)關(guān)202-3連接在垂直信號(hào)線LV4和加法器208-4的輸入端子“c”之間。
[0119]開(kāi)關(guān)203-1連接在垂直信號(hào)線LV3和加法器208_3的輸入端子“a”之間。開(kāi)關(guān)
203-2連接在垂直信號(hào)線LV3和加法器208-3的輸入端子“c”之間。
[0120]開(kāi)關(guān)204-1連接在垂直信號(hào)線LVl和加法器208-1的輸入端子“b”之間。開(kāi)關(guān)
204-2連接在垂直信號(hào)線LV2和加法器208-2的輸入端子“b”之間。開(kāi)關(guān)204-3連接在垂直信號(hào)線LV3和加法器208-3的輸入端子“b”之間。開(kāi)關(guān)204-4連接在垂直信號(hào)線LV4和加法器208-4的輸入端子“b”之間。
[0121]開(kāi)關(guān)205-1連接在加法器208-1的輸入端子“a”和加法器208-2的輸入端子“a”之間。開(kāi)關(guān)205-2連接在加法器208-2的輸入端子“a”和加法器208-3的輸入端子“a”之間。開(kāi)關(guān)205-3連接在加法器208-3的輸入端子“a”和加法器208-4的輸入端子“a”之間。
[0122]開(kāi)關(guān)206-1連接在加法器208-1的輸入端子“b”和加法器208-2的輸入端子“b”之間。開(kāi)關(guān)206-2連接在加法器208-2的輸入端子“b”和加法器208-3的輸入端子“b”之間。開(kāi)關(guān)206-3連接在加法器208-3的輸入端子“b”和加法器208-4的輸入端子“b”之間。
[0123]開(kāi)關(guān)207-1連接在加法器208-1的輸入端子“c”和加法器208_2的輸入端子“c”之間。開(kāi)關(guān)207-2連接在加法器208-2的輸入端子“c”和加法器208-3的輸入端子“c”之間。開(kāi)關(guān)207-3連接在加法器208-3的輸入端子“c”和加法器208-4的輸入端子“c”之間。
[0124]開(kāi)關(guān)201-1至201-3接收從驅(qū)動(dòng)控制部分116供應(yīng)的控制信號(hào)Φα，并且在當(dāng)控制信號(hào)Oa是H電平時(shí)接通，且當(dāng)控制信號(hào)Oa是L電平時(shí)斷開(kāi)。
[0125]開(kāi)關(guān)202-1至202-3接收從驅(qū)動(dòng)控制部分116供應(yīng)的控制信號(hào)Φ13，并且在當(dāng)控制信號(hào)Φ13是H電平時(shí)接通，且當(dāng)控制信號(hào)Φ13是L電平時(shí)斷開(kāi)。
[0126]開(kāi)關(guān)203-1至203-2接收從驅(qū)動(dòng)控制部分116供應(yīng)的控制信號(hào)ΦC，并且在當(dāng)控制信號(hào)Φ(:是H電平時(shí)接通，且當(dāng)控制信號(hào)Φ(:是L電平時(shí)斷開(kāi)。
[0127]開(kāi)關(guān)204-1至204-4接收從驅(qū)動(dòng)控制部分116供應(yīng)的控制信號(hào)Φ(1，并且在當(dāng)控制信號(hào)Φ(1是H電平時(shí)接通，且當(dāng)控制信號(hào)Φ(1是L電平時(shí)斷開(kāi)。
[0128]開(kāi)關(guān)205-1至207-1接收從驅(qū)動(dòng)控制部分116供應(yīng)的控制信號(hào)Φθ，并且在當(dāng)控制信號(hào)Φθ是H電平時(shí)接通，且當(dāng)控制信號(hào)Φθ是L電平時(shí)斷開(kāi)。
[0129]開(kāi)關(guān)205-2至207-2接收從驅(qū)動(dòng)控制部分116供應(yīng)的控制信號(hào)Of，并且在當(dāng)控制信號(hào)Φ?.是H電平時(shí)接通，且當(dāng)控制信號(hào)Φ?.是L電平時(shí)斷開(kāi)。
[0130]開(kāi)關(guān)205-3至207-3接收從驅(qū)動(dòng)控制部分116供應(yīng)的控制信號(hào)Og，并且在當(dāng)控制信號(hào)Og是H電平時(shí)接通，且當(dāng)控制信號(hào)Og是L電平時(shí)斷開(kāi)。
[0131]開(kāi)關(guān)206-1至206-3始終是斷開(kāi)的。
[0132]加法器208-1至208-4相加輸入到輸入端子“a”至“c”的信號(hào)，并且分別向ADC151至ADC151-4供應(yīng)該總和信號(hào)。
[0133]就這一點(diǎn)而言，沒(méi)有在圖5中說(shuō)明的輸入控制部分113的范圍和圖5中說(shuō)明的范圍具有相同的配置。
[0134]1.5圖5中電路的操作
[0135]接下來(lái)，將參照?qǐng)D6和圖7中的時(shí)序圖給出對(duì)圖5中電路的操作的描述。
[0136]首先，將參照?qǐng)D6中的時(shí)序圖給出對(duì)高分辨率拍攝模式時(shí)圖5中電路的操作的描述。
[0137]在拍攝開(kāi)始的時(shí)間tO之前，控制信號(hào)Φοη和Og均被設(shè)置為L(zhǎng)電平。
[0138]在時(shí)間tO處，控制信號(hào)Φοη被設(shè)置為H電平。因此，開(kāi)關(guān)131_1至131_4接通，且偏置電流流經(jīng)垂直信號(hào)線LVl至LV4。
[0139]而且，設(shè)置控制信號(hào)Φα至Φ(1為H電平。由此，開(kāi)關(guān)201-1至201-3、開(kāi)關(guān)202-1至202-3、開(kāi)關(guān)203-1至203-2以及開(kāi)關(guān)204-1至204-4接通。
[0140]并且流經(jīng)垂直信號(hào)線LVl的像素信號(hào)被分為三個(gè)，且被輸入到加法器208-1以被相加。結(jié)果，流經(jīng)垂直信號(hào)線LVl的像素信號(hào)沒(méi)有改變地從加法器208-1輸出，并被輸入到ADC151-1。以同樣地方式，流經(jīng)垂直信號(hào)線LV2至LV4的像素信號(hào)沒(méi)有改變地從加法器208-2至208-4輸出，并分別被輸入到ADC151-1至151-4。
[0141]并且在垂直驅(qū)動(dòng)部分115和水平驅(qū)動(dòng)部分117的控制下，交替地進(jìn)行針對(duì)每行對(duì)一幀的奇數(shù)列(R列)的像素信號(hào)的讀取和針對(duì)每行對(duì)一幀的偶數(shù)列(B列)的像素信號(hào)的讀取。由此，能夠獲得具有與像素陣列部分111中布置的像素?cái)?shù)目相同分辨率的高分辨率圖像。
[0142]接下來(lái)，將參照?qǐng)D7中的時(shí)序圖給出對(duì)高質(zhì)量拍攝模式時(shí)的圖5中電路的操作的描述。
[0143]在拍攝開(kāi)始的時(shí)間tO之前，控制信號(hào)Φοη和Og均被設(shè)置為L(zhǎng)電平。
[0144]在時(shí)間tO處，控制信號(hào)Φοη被設(shè)置為H電平。由此，開(kāi)關(guān)131_1至131_4接通，且偏置電流流經(jīng)垂直信號(hào)線LVl至LV4。
[0145]而且，設(shè)置控制信號(hào)Φα以及Φ(1至Φ?.為H電平。由此，開(kāi)關(guān)201-1至201-3、開(kāi)關(guān)204-1至204-4、開(kāi)關(guān)205-1至205-2以及開(kāi)關(guān)207-1以及開(kāi)關(guān)207-2接通。
[0146]由此,流經(jīng)垂直信號(hào)線LVl的像素信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)201-1、開(kāi)關(guān)205_1和開(kāi)關(guān)205_2輸入到加法器208-3的輸入端子“a”。流經(jīng)垂直信號(hào)線LV2的像素信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)201-2和開(kāi)關(guān)207-2輸入到加法器208-3的輸入端子“C”。流經(jīng)垂直信號(hào)線LV3的像素信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)204-3輸入到加法器208-3的輸入端子“b”。因此，加法器208-3輸出通過(guò)相加流經(jīng)垂直信號(hào)線LVl至LV3的信號(hào)而經(jīng)受了平滑化的經(jīng)平滑化的像素信號(hào)，并且該經(jīng)平滑化的信號(hào)輸入到ADC151-3。
[0147]而且在從時(shí)間tO到時(shí)間tl的時(shí)段期間，在垂直驅(qū)動(dòng)部分115和水平驅(qū)動(dòng)部分117的控制下，對(duì)每行讀取指示一幀的三個(gè)奇數(shù)列(R列)的像素信號(hào)的平均的經(jīng)平滑化的像素信號(hào)。
[0148]接下來(lái)，在時(shí)間tl，將控制信號(hào)和Φθ設(shè)置為L(zhǎng)電平，且將控制信號(hào)Φ13和設(shè)置為H電平。由此，開(kāi)關(guān)201-1至201-3、開(kāi)關(guān)205-1以及開(kāi)關(guān)207-1斷開(kāi)，且開(kāi)關(guān)202-1至202-3、開(kāi)關(guān)205-3以及開(kāi)關(guān)207-3接通。
[0149]由此，流經(jīng)垂直信號(hào)線LV2的像素信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)202-2和開(kāi)關(guān)205_2輸入到加法器208-3的輸入端子“a”。流經(jīng)垂直信號(hào)線LV3的像素信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)204-3輸入到加法器208-3的輸入端子“b”。流經(jīng)垂直信號(hào)線LV4的像素信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)202-3和開(kāi)關(guān)207-3輸入到加法器208-3的輸入端子“C”。因此，加法器208-3輸出通過(guò)相加流經(jīng)垂直信號(hào)線LV2至LV4的信號(hào)產(chǎn)生的像素信 號(hào)，并且該像素信號(hào)輸入到ADC151-3。
[0150]并且在從時(shí)間tl到時(shí)間t2的時(shí)段期間，在垂直驅(qū)動(dòng)部分115和水平驅(qū)動(dòng)部分117的控制下，對(duì)每行讀取指示一幀的三個(gè)偶數(shù)列(B列)的像素信號(hào)的平均的經(jīng)平滑化的像素信號(hào)。
[0151]在時(shí)間t2，將控制信號(hào)Φ13和設(shè)置為L(zhǎng)電平，將控制信號(hào)和Φθ設(shè)置為H電平，并且因此結(jié)果變?yōu)榕c在時(shí)間to處的狀態(tài)相同的狀態(tài)。
[0152]并且在從時(shí)間t2到時(shí)間t3的時(shí)段期間，在垂直驅(qū)動(dòng)部分115和水平驅(qū)動(dòng)部分117的控制下，對(duì)每行讀取指示一幀的三個(gè)奇數(shù)列(R列)的像素信號(hào)的平均的經(jīng)平滑化的像素信號(hào)。
[0153]在時(shí)間t3，將控制信號(hào)和Φθ設(shè)置為L(zhǎng)電平，將控制信號(hào)Φ13和設(shè)置為H電平，并且因此結(jié)果變?yōu)榕c在時(shí)間to處的狀態(tài)相同的狀態(tài)。
[0154]并且在從時(shí)間t3到時(shí)間t4的時(shí)段期間，在垂直驅(qū)動(dòng)部分115和水平驅(qū)動(dòng)部分117的控制下，對(duì)每行讀取指示一幀的三個(gè)偶數(shù)列(B列)的像素信號(hào)的平均的經(jīng)平滑化的像素信號(hào)。
[0155]此后，重復(fù)同樣的操作。
[0156]以這種方式，能夠獲得高質(zhì)量圖像，該高質(zhì)量圖像具有比高分辨率拍攝模式中低的分辨率、但是通過(guò)平滑化具有更少噪音。
[0157]就這一點(diǎn)而言，在圖5中電路的高質(zhì)量拍攝模式中，難以同時(shí)讀取R列和B列的像素信號(hào)，因此需要交替地讀取像素信號(hào)。因此，與以上描述的圖4中時(shí)序圖的情況相比，拍攝速度變?yōu)榇蠹s兩倍。[0158]2.應(yīng)用本技術(shù)的固態(tài)成像裝置的示例
[0159]接下來(lái)，將參照?qǐng)D8至圖13給出對(duì)應(yīng)用本技術(shù)的固態(tài)成像裝置的示例的描述。
[0160]2.1基本系統(tǒng)配置
[0161]圖8是說(shuō)明應(yīng)用本技術(shù)的固態(tài)成像裝置的示意配置的系統(tǒng)配置圖，固態(tài)成像裝置是例如CMOS圖像傳感器，其是某種X-Y尋址型固態(tài)成像裝置。
[0162]CMOS圖像傳感器300包括形成在未在圖8中示出的半導(dǎo)體襯底(芯片)上的像素陣列部分311，以及與該像素陣列部分311集成在同一半導(dǎo)體襯底上的外圍電路部分。該外圍電路部分包括例如，偏置電流控制部分312、輸入控制部分313、AD轉(zhuǎn)換部分314、垂直驅(qū)動(dòng)部分315、驅(qū)動(dòng)控制部分316以及水平驅(qū)動(dòng)部分317。
[0163]其中，像素陣列部分311、輸入控制部分313、AD轉(zhuǎn)換部分314、垂直驅(qū)動(dòng)部分315以及水平驅(qū)動(dòng)部分317分別具有與圖1中CMOS圖像傳感器100的像素陣列部分111、輸入控制部分113、AD轉(zhuǎn)換部分114、垂直驅(qū)動(dòng)部分115以及水平驅(qū)動(dòng)部分117的配置相同的配置。并且對(duì)其的描述是重復(fù)，且因此被省略。
[0164]偏置電流控制部分312在驅(qū)動(dòng)控制部分316的控制下，進(jìn)行對(duì)用于驅(qū)動(dòng)單位像素P中的放大晶體管AMP的偏置電流的接通和斷開(kāi)控制。
[0165]具體地，偏置電流控制部分312包括開(kāi)關(guān)331-1至331_n以及電流源332-1至332-n。開(kāi)關(guān)331-1至331_n分別連接在垂直信號(hào)線LVl至LVn和電流源332-1至332_n之間。電流源332-1至332-n與連接到開(kāi)關(guān)331-1至331_n的端部不同的端部連接到地。
[0166]就這一點(diǎn)而言， 以下如果沒(méi)有必要單獨(dú)區(qū)分開(kāi)關(guān)331-1至331-n，則所述開(kāi)關(guān)簡(jiǎn)稱為開(kāi)關(guān)331。而且以下，如果沒(méi)有必要單獨(dú)區(qū)分電流源332-1至332-n，則所述電流源簡(jiǎn)稱為電流源332。
[0167]從驅(qū)動(dòng)控制部分316向布置在奇數(shù)列的垂直信號(hào)線LV中的開(kāi)關(guān)331供應(yīng)控制信號(hào)Φο(Μ。并且當(dāng)控制信號(hào)Φο(Μ是H電平時(shí)，奇數(shù)列的開(kāi)關(guān)331接通，偏置電流流經(jīng)奇數(shù)列的垂直信號(hào)線LV，且被供應(yīng)到奇數(shù)列的單位像素P中的放大晶體管AMP。另一方面，當(dāng)控制信號(hào)Φο(Μ是L電平時(shí)，奇數(shù)列的開(kāi)關(guān)331斷開(kāi)，且偏置電流不流經(jīng)奇數(shù)列的垂直信號(hào)線LV0
[0168]從驅(qū)動(dòng)控制部分316向布置在偶數(shù)列的垂直信號(hào)線LV中的開(kāi)關(guān)331供應(yīng)控制信號(hào)Φθνθη。并且當(dāng)控制信號(hào)Oeven是H電平時(shí)，偶數(shù)列的開(kāi)關(guān)331接通，偏置電流流經(jīng)偶數(shù)列的垂直信號(hào)線LV，且被供應(yīng)到偶數(shù)列的單位像素P中的放大晶體管AMP。另一方面，當(dāng)控制信號(hào)Oeven是L電平時(shí)，偶數(shù)列的開(kāi)關(guān)331斷開(kāi)，且偏置電流不流經(jīng)偶數(shù)列的垂直信號(hào)線LV。
[0169]如上所描述，驅(qū)動(dòng)控制部分316向偏置電流控制部分312供應(yīng)控制信號(hào)Φο(Μ和控制信號(hào)Oeven，以便控制流經(jīng)每個(gè)垂直信號(hào)線LV的偏置電流的接通和斷開(kāi)。而且，驅(qū)動(dòng)控制部分316向輸入控制部分313供應(yīng)控制信號(hào)c^ave和控制信號(hào)Φπιιιχ,以便控制對(duì)AD轉(zhuǎn)換部分314的每個(gè)ADC351輸入的像素信號(hào)。此外，驅(qū)動(dòng)控制部分316控制在高分辨率拍攝模式和高質(zhì)量拍攝模式之間切換模式，在高分辨率拍攝模式中按時(shí)間序列改變其像素信號(hào)被讀取的像素列以便拍攝高分辨率圖像，在高質(zhì)量拍攝模式中從所有像素列讀取像素信號(hào)，并且多個(gè)像素列的像素信號(hào)被平滑化以便拍攝高質(zhì)量的圖像。
[0170]2.2C0MS圖像傳感器300的操作[0171]接下來(lái)，將參照?qǐng)D9和圖10中的時(shí)序圖給出對(duì)CMOS圖像傳感器300的操作的描述。
[0172]首先，將參照?qǐng)D9中的時(shí)序圖給出對(duì)高分辨率拍攝模式時(shí)的CMOS圖像傳感器300的描述。
[0173]在拍攝開(kāi)始的時(shí)間tO之前，從控制信號(hào)Φο(Μ至控制信號(hào)Oave被設(shè)置為L(zhǎng)電平。而且，沒(méi)有輸出控制信號(hào)Φπιιιχ。
[0174]在時(shí)間tO處，控制信號(hào)Φο(Μ被設(shè)置為H電平。因此，奇數(shù)列中的每個(gè)開(kāi)關(guān)131接通，且偏置電流流經(jīng)奇數(shù)列的每個(gè)垂直信號(hào)線LV。另一方面，偏置電流不流經(jīng)偶數(shù)列的每個(gè)垂直信號(hào)線LV。
[0175]而且，設(shè)置控制信號(hào)Φπιιιχ的值以便每個(gè)多路復(fù)用器343輸出輸入到輸入端子“a”的像素信號(hào)。因此，每個(gè)多路復(fù)用器343輸出輸入到輸入端子“a”的像素信號(hào)，即，從像素陣列部分311的奇數(shù)列的垂直信號(hào)線LV供應(yīng)的像素信號(hào)。
[0176]并且在從時(shí)間tO到時(shí)間tl的時(shí)段期間，在垂直驅(qū)動(dòng)部分315和水平驅(qū)動(dòng)部分317的控制下，對(duì)每行讀取一幀的奇數(shù)列的像素信號(hào)。
[0177]接下來(lái)，在時(shí)間tl，控制信號(hào)Φο(Μ被設(shè)置為L(zhǎng)電平，且控制信號(hào)Oeven被設(shè)置為H電平。因此，奇數(shù)列中的每個(gè)開(kāi)關(guān)331斷開(kāi)，且偏置電流不流經(jīng)奇數(shù)列的垂直信號(hào)線LV。另一方面，偶數(shù)列的每個(gè)開(kāi)關(guān)331接通，且偏置電流流經(jīng)偶數(shù)列的垂直信號(hào)線LV。
[0178]而且，設(shè)置控制信號(hào)Φπιιιχ的值以便每個(gè)多路復(fù)用器343輸出輸入到輸入端子“b”的像素信號(hào)。由此，每個(gè)多路復(fù)用器343輸出輸入到輸入端子“b”的像素信號(hào)，即，從像素陣列部分311的偶數(shù)列的垂直信號(hào)線LV供應(yīng)的像素信號(hào)。
[0179]并且在從時(shí)間tl到時(shí)間t2的時(shí)段期間，在垂直驅(qū)動(dòng)部分315和水平驅(qū)動(dòng)部分317的控制下，對(duì)每行讀取一幀的偶數(shù)列的像素信號(hào)。
[0180]接下來(lái)，在時(shí)間t2，設(shè)置控制信號(hào)Φθνθη為L(zhǎng)電平，設(shè)置控制信號(hào)Φο(Μ為H電平，且設(shè)置控制信號(hào)Φπιιιχ的值以便每個(gè)多路復(fù)用器343輸出輸入到輸入端子“a”的像素信號(hào)。即，結(jié)果變?yōu)榕c在時(shí)間tO處相同的狀態(tài)。
[0181]并且在從時(shí)間t2到時(shí)間t3的時(shí)段期間，在垂直驅(qū)動(dòng)部分315和水平驅(qū)動(dòng)部分317的控制下，對(duì)每行讀取一幀的奇數(shù)列的像素信號(hào)。
[0182]接下來(lái)，在時(shí)間t3，設(shè)置控制信號(hào)Φο(Μ為L(zhǎng)電平，設(shè)置控制信號(hào)Φθνθη為H電平，且設(shè)置控制信號(hào)Φπιιιχ的值以便每個(gè)多路復(fù)用器343輸入輸入到輸入端子“b”的像素信號(hào)。即，結(jié)果變?yōu)榕c時(shí)間tl處相同的狀態(tài)。
[0183]并且在從時(shí)間t3到時(shí)間t4的時(shí)段期間，在垂直驅(qū)動(dòng)部分315和水平驅(qū)動(dòng)部分317的控制下，對(duì)每行讀取一幀的偶數(shù)列的像素信號(hào)。
[0184]此后，重復(fù)同樣的操作。
[0185]以這種方式，交替地讀取像素陣列311中奇數(shù)列(R列)和偶數(shù)列(B列)的像素的像素信號(hào)。由此，能夠獲得具有與像素陣列部分311中布置的像素?cái)?shù)目相同分辨率的高分辨率圖像。
[0186]而且，偏置電流不流經(jīng)沒(méi)有被讀取的像素列的垂直信號(hào)線LV。因此，能夠減少CMOS圖像傳感器300的電力消耗。
[0187]接下來(lái)，將參照?qǐng)D10中的時(shí)序圖描述高質(zhì)量拍攝模式時(shí)的CMOS圖像傳感器300的操作。
[0188]在拍攝開(kāi)始的時(shí)間tO之前，控制信號(hào)Φο(Μ和控制信號(hào)Oave被設(shè)置為L(zhǎng)電平。而且，沒(méi)有輸出控制信號(hào)Φπιιιχ。
[0189]在時(shí)間tO處,控制信號(hào)Φο(Μ和控制信號(hào)C>even被設(shè)置為H電平。由此，不管奇數(shù)列或者偶數(shù)列，每個(gè)開(kāi)關(guān)131接通，且偏置電流流經(jīng)垂直信號(hào)線LV。
[0190]而且，將控制信號(hào)Φανθ設(shè)置為H電平。由此，從多路復(fù)用器343- (3i_2)向ADC351- (31-2)輸入指不第i列、第i+2列和第i+4列的垂直彳目號(hào)線LVl的像素/[目號(hào)的平均的經(jīng)平滑化的像素信號(hào)。而且，從多路復(fù)用器343- (31-l)向ADC351- (3i_l)輸入指示第i+Ι列、第i+3列和第i+5列的垂直信號(hào)線LVl的像素信號(hào)的平均的經(jīng)平滑化的像素信號(hào)。
[0191]以及，在垂直驅(qū)動(dòng)部分315和水平驅(qū)動(dòng)部分317的控制下，對(duì)每行并行讀取指示三個(gè)奇數(shù)列(R列)的像素信號(hào)的平均的經(jīng)平滑化的像素信號(hào)和指示三個(gè)偶數(shù)列(B列)的像素信號(hào)的平均的經(jīng)平滑化的像素信號(hào)。
[0192]由此，能夠獲得高質(zhì)量圖像，該高質(zhì)量圖像具有比高分辨率拍攝模式中低的分辨率、但是通過(guò)平滑化具有更少噪音。而且，同時(shí)讀取R列和B列的像素信號(hào)，且因此變得能夠以比高分辨率拍攝模式中更高的速度拍攝。
[0193]2.3輸入控制部分313的特定示例
[0194]圖11說(shuō)明CMOS圖像傳感器300的配置的示例的一部分，其中更具體地說(shuō)明圖8中的輸入控制部分313。就 這一點(diǎn)而言，在圖11中，與圖8中對(duì)應(yīng)的部件被給予相同的標(biāo)號(hào)。
[0195]就這一點(diǎn)而言,在該配置的示例中，具有與圖2中單位像素Pa不同的電路配置的共享的像素Pc (1，1)至Pc (r，S)布置在像素陣列111中。在共享的像素Pc (1，1)至Pc(r，s)中，在具有兩行兩列的像素間共享組成元件的一部分。因此，如果假定具有m行η列的像素布置在像素陣列部分311中，則變?yōu)閞=m/2。
[0196]就這一點(diǎn)而言，以下如果沒(méi)有必要單獨(dú)區(qū)分共享的像素Pc (1，1)至Pc (r，n)，則所述共享的像素簡(jiǎn)稱為共享的像素Pc。
[0197]共享的像素Pc包括光電二極管PDa至I3DcU傳輸晶體管TGa和TGb、復(fù)位晶體管RST、放大晶體管AMP以及選擇晶體管SEL。并且對(duì)每個(gè)像素布置光電二極管PDa至PDd和傳輸晶體管TGa和TGb,以及在具有兩行一列的像素間共孚復(fù)位晶體管RST、放大晶體管AMP以及選擇晶體管SEL。
[0198]如上所描述，在像素陣列部分311中根據(jù)Bayer布置來(lái)布置各個(gè)像素。因此，例如，在奇數(shù)列的共享像素Pc中，光電二極管PDa和傳輸晶體管TGa被用于檢測(cè)R分量，且光電二極管PDb和傳輸晶體管TGb被用于檢測(cè)G分量。而且，例如，在偶數(shù)列的共享像素Pc中，光電二極管PDa和傳輸晶體管TGa被用于檢測(cè)G分量,且光電二極管PDb和傳輸晶體管TGb被用于檢測(cè)B分量。
[0199]而且，在奇數(shù)列的共享像素Pc中，例如，傳輸晶體管TGa的柵極連接到第i個(gè)傳輸控制線LTGA，且傳輸晶體管TGb的柵極連接到第i+Ι個(gè)傳輸控制線LTGA。
[0200]因此，當(dāng)經(jīng)由第i個(gè)傳輸控制線LTGA向傳輸晶體管TGa的柵極給出傳輸信號(hào)c^tga時(shí)，傳輸晶體管TGa向浮動(dòng)擴(kuò)散FD傳輸由光電二極管PDa通過(guò)光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的光電荷。并且向垂直信號(hào)線LV輸出根據(jù)浮動(dòng)擴(kuò)散FD中存儲(chǔ)的光電荷的像素信號(hào)。[0201]而且，當(dāng)經(jīng)由第i+Ι個(gè)傳輸控制線LTGA向傳輸晶體管TGb的柵極給出傳輸信號(hào)Otga時(shí)，傳輸晶體管TGb向浮動(dòng)擴(kuò)散FD傳輸由光電二極管PDb通過(guò)光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的光電荷。并且向垂直信號(hào)線LV輸出根據(jù)浮動(dòng)擴(kuò)散FD中存儲(chǔ)的光電荷的像素信號(hào)。
[0202]另一方面，在偶數(shù)列的共享像素Pc中，例如，傳輸晶體管TGa的柵極連接到第i個(gè)傳輸控制線LTGB，且傳輸晶體管TGb的柵極連接到第i+Ι個(gè)傳輸控制線LTGB。
[0203]因此，當(dāng)經(jīng)由第i個(gè)傳輸控制線LTGB向傳輸晶體管TGa的柵極給出傳輸信號(hào)c^tgb時(shí)，傳輸晶體管TGa向浮動(dòng)擴(kuò)散FD傳輸由光電二極管PDa通過(guò)光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的光電荷。并且向垂直信號(hào)線LV輸出根據(jù)浮動(dòng)擴(kuò)散FD中存儲(chǔ)的光電荷的像素信號(hào)。
[0204]而且，當(dāng)經(jīng)由第i+Ι個(gè)傳輸控制線LTGB向傳輸晶體管TGb的柵極給出傳輸信號(hào)Otga時(shí)，傳輸晶體管TGb向浮動(dòng)擴(kuò)散FD傳輸由光電二極管PDb通過(guò)光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的光電荷。并且向垂直信號(hào)線LV輸出根據(jù)浮動(dòng)擴(kuò)散FD中存儲(chǔ)的光電荷的像素信號(hào)。
[0205]以這種方式，在共享的像素Pc中，能夠分開(kāi)讀取基于光電二極管PDa和rob中存儲(chǔ)的光電荷的像素信號(hào)。
[0206]而且，在該配置的示例中，輸入控制部分313包括開(kāi)關(guān)401-1至401-n/2、開(kāi)關(guān)402-1 至 204-n/2、開(kāi)關(guān) 403a_l 至 403a_n/2、開(kāi)關(guān) 403b_l 至 403b_n/2、開(kāi)關(guān) 404a_l 至404a_n/2、開(kāi)關(guān) 404b_l 至 404b_n/2、開(kāi)關(guān) 405a_l 至 405a_n/6、開(kāi)關(guān) 405b_l 至 405b_n/6 以及加法器406-1至406-n/2。
[0207]就這一點(diǎn)而言，在圖11中說(shuō)明將要成為輸入控制部分313的一個(gè)操作單元的范圍。以下，將給出對(duì)在圖11中說(shuō)明的范圍中的輸入控制部分313的電路配置和操作的描述。
[0208]開(kāi)關(guān)401-1連接 在垂直信號(hào)線LVl和加法器406-1的輸入端子“b”之間。開(kāi)關(guān)
401-2連接在垂直信號(hào)線LV3和加法器406-2的輸入端子“b”之間。開(kāi)關(guān)401-3連接在垂直信號(hào)線LV5和加法器406-3的輸入端子“b”之間。開(kāi)關(guān)401-4連接在垂直信號(hào)線LV7和加法器406-4的輸入端子“b”之間。
[0209]開(kāi)關(guān)402-1連接在垂直信號(hào)線LV2和加法器406-1的輸入端子“b”之間。開(kāi)關(guān)
402-2連接在垂直信號(hào)線LV4和加法器406-2的輸入端子“b”之間。開(kāi)關(guān)402-3連接在垂直信號(hào)線LV6和加法器406-3的輸入端子“b”之間。開(kāi)關(guān)402-4連接在垂直信號(hào)線LV8和加法器406-4的輸入端子“b”之間。
[0210]開(kāi)關(guān)403a_l連接在垂直信號(hào)線LVl和加法器406_2的輸入端子“a”之間。開(kāi)關(guān)403a-2連接在垂直信號(hào)線LV3和加法器406-2的輸入端子“b”之間。開(kāi)關(guān)403a_3連接在垂直信號(hào)線LV5和加法器406-2的輸入端子“c”之間。
[0211]開(kāi)關(guān)403b_2連接在垂直信號(hào)線LV4和加法器406-3的輸入端子“a”之間。開(kāi)關(guān)403b-3連接在垂直信號(hào)線LV6和加法器406-3的輸入端子“b”之間。開(kāi)關(guān)403b_4連接在垂直信號(hào)線LV8和加法器406-3的輸入端子“c”之間。
[0212]開(kāi)關(guān)404a_l連接在加法器406-1的輸入端子“a”和輸入端子“b”之間。開(kāi)關(guān)404b-l連接在加法器406-1的輸入端子“b”和輸入端子“c”之間。開(kāi)關(guān)404a-2連接在加法器406-2的輸入端子“a”和輸入端子“b”之間。開(kāi)關(guān)404b-2連接在加法器406-2的輸入端子“b”和輸入端子“c”之間。開(kāi)關(guān)404a-3連接在加法器406-3的輸入端子“a”和輸入端子“b”之間。開(kāi)關(guān)404b-3連接在加法器406-3的輸入端子“b”和輸入端子“c”之間。開(kāi)關(guān)404a-4連接在加法器406-4的輸入端子“a”和輸入端子“b”之間。開(kāi)關(guān)404b_4連接在加法器406-4的輸入端子“b”和輸入端子“c”之間。
[0213]開(kāi)關(guān)405a_l的一端連接到加法器406_1的輸入端子“a”，且另一端接地。開(kāi)關(guān)405b-l的一端連接到加法器406-1的輸入端子“C”，且另一端接地。開(kāi)關(guān)405a-2的一端連接到加法器406-4的輸入端子“a”，且另一端接地。開(kāi)關(guān)405b-2的一端連接到加法器406-4的輸入端子“ c ”，且另一端接地。
[0214]開(kāi)關(guān)401-1至401-4接收從驅(qū)動(dòng)控制部分316供應(yīng)的控制信號(hào)Φ0，并且在當(dāng)控制信號(hào)Φ0是H電平時(shí)接通，且當(dāng)控制信號(hào)Φ0是L電平時(shí)斷開(kāi)。
[0215]開(kāi)關(guān)402-1至402-4接收從驅(qū)動(dòng)控制部分316供應(yīng)的控制信號(hào)Φ1，并且在當(dāng)控制信號(hào)Φ1是H電平時(shí)接通，且當(dāng)控制信號(hào)Φ1是L電平時(shí)斷開(kāi)。
[0216]開(kāi)關(guān)403a_l至403b_4接收從驅(qū)動(dòng)控制部分316供應(yīng)的控制信號(hào)Φ3，并且在當(dāng)控制信號(hào)Φ3是H電平時(shí)接通，且當(dāng)控制信號(hào)Φ3是L電平時(shí)斷開(kāi)。
[0217]開(kāi)關(guān)404a_l至404b_4接收從驅(qū)動(dòng)控制部分316供應(yīng)的控制信號(hào)Φ2，并且在當(dāng)控制信號(hào)Φ2是H電平時(shí)接通，且當(dāng)控制信號(hào)Φ2是L電平時(shí)斷開(kāi)。
[0218]開(kāi)關(guān)405a_l至405b_2接收從驅(qū)動(dòng)控制部分316供應(yīng)的控制信號(hào)Φ3’，并且在當(dāng)控制信號(hào)Φ3’是H電平時(shí)接通，且當(dāng)控制信號(hào)Φ3’是L電平時(shí)斷開(kāi)。
[0219]加法器406-1至406-4將輸入到輸入端子“a”至“c”的信號(hào)相加，并且分別向ADC351至151-4供應(yīng)該總和信號(hào)。
[0220]就這一點(diǎn)而言，沒(méi)有在圖11中說(shuō)明的輸入控制部分313的范圍和圖11中說(shuō)明的范圍具有相同的配置。
[0221]2.4圖11中電路的操作
[0222]接下來(lái)，將參照?qǐng)D12和圖13中的時(shí)序圖給出對(duì)圖11中電路的操作的描述。
[0223]首先，將參照?qǐng)D12中的時(shí)序圖給出對(duì)高分辨率拍攝模式時(shí)圖11中電路的操作的描述。
[0224]在拍攝開(kāi)始的時(shí)間tO之前，控制信號(hào)Φθ(Μ至Φ3’均被設(shè)置為L(zhǎng)電平。
[0225]在時(shí)間tO處，控制信號(hào)Φο(Μ被設(shè)置為H電平。因此，開(kāi)關(guān)331-1至331-3、開(kāi)關(guān)331-5以及開(kāi)關(guān)331-7接通，且偏置電流流經(jīng)垂直信號(hào)線LV1、垂直信號(hào)線LV3、垂直信號(hào)線LV5以及垂直信號(hào)線LV7。另一方面，偏置電流不流經(jīng)垂直信號(hào)線LV2、垂直信號(hào)線LV4、垂直信號(hào)線LV6以及垂直信號(hào)線LV8。
[0226]而且，設(shè)置控制信號(hào)Φ0和Φ2為H電平。由此，開(kāi)關(guān)401-1至401-4以及開(kāi)關(guān)404a-l 至 404b-4 接通。
[0227]作為結(jié)果，流經(jīng)垂直信號(hào)線LVl的像素信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)401-1、開(kāi)關(guān)404a_l和開(kāi)關(guān)404b-l被分為三個(gè)，且被輸入到加法器406-1以被相加。因此，流經(jīng)垂直信號(hào)線LVl的像素信號(hào)沒(méi)有改變地從加法器406-1輸出，并被輸入到ADC351-1。
[0228]而且，流經(jīng)垂直信號(hào)線LV3的像素信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)401-2、開(kāi)關(guān)404a_2和404b_2被分成三個(gè)，且被輸入到加法器406-2以被相加。因此，流經(jīng)垂直信號(hào)線LV3的像素信號(hào)沒(méi)有改變地從加法器406-2輸出，并被輸入到ADC351-2。
[0229]而且，流經(jīng)垂直信號(hào)線LV5的像素信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)401-3、開(kāi)關(guān)404a_3和404b_3被分成三個(gè)，且被輸入到加法器406-3以被相加。因此，流經(jīng)垂直信號(hào)線LV5的像素信號(hào)沒(méi)有改變地從加法器406-3輸出，并被輸入到ADC351-3。[0230]而且，流經(jīng)垂直信號(hào)線LV7的像素信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)401-4、開(kāi)關(guān)404a_4和404b_4被分成三個(gè)，且被輸入到加法器406-4以被相加。因此，流經(jīng)垂直信號(hào)線LV7的像素信號(hào)沒(méi)有改變地從加法器406-4輸出，并被輸入到ADC351-4。
[0231]而且在從時(shí)間tO到時(shí)間tl的時(shí)段期間，在垂直驅(qū)動(dòng)部分315和水平驅(qū)動(dòng)部分317的控制下，對(duì)每行讀取一幀的奇數(shù)列(R列)的像素信號(hào)。
[0232]接下來(lái)，在時(shí)間tl，將控制信號(hào)Φο(Μ設(shè)置為L(zhǎng)電平，且將控制信號(hào)Φθνθη設(shè)置為H電平。由此，開(kāi)關(guān)331-1、331-3、開(kāi)關(guān)331-5以及開(kāi)關(guān)331-7斷開(kāi)，且偏置電流不流經(jīng)垂直信號(hào)線LV1、垂直信號(hào)線LV3、垂直信號(hào)線LV5和垂直信號(hào)線LV7。另一方面，開(kāi)關(guān)331-2和331-4、開(kāi)關(guān)331-6以及開(kāi)關(guān)331-8接通，且偏置電流流經(jīng)垂直信號(hào)線LV2、垂直信號(hào)線LV4、垂直信號(hào)線LV6以及垂直信號(hào)線LV8。
[0233]而且，控制信號(hào)Φ0被設(shè)置為L(zhǎng)電平，且控制信號(hào)Φ I被設(shè)置為H電平。由此，開(kāi)關(guān)401-1至401-4斷開(kāi)，且開(kāi)關(guān)402-1至402-4接通。
[0234]作為結(jié)果，流經(jīng)垂直信號(hào)線LV2的像素信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)402-1以及開(kāi)關(guān)404a_l和404b-l被分成三個(gè)，且被輸入到加法器406-1以被相加。因此，流經(jīng)垂直信號(hào)線LV2的像素信號(hào)沒(méi)有改變地從加法器406-1輸出，并被輸入到ADC351-1。
[0235]而且，流經(jīng)垂直信號(hào)線LV4的像素信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)402-2以及開(kāi)關(guān)404a_2和404b_2被分成三個(gè)，且被輸入到加法器406-2以被相加。因此，流經(jīng)垂直信號(hào)線LV4的像素信號(hào)沒(méi)有改變地從加法器406-2輸出，并被輸入到ADC351-2。
[0236]此外，流經(jīng)垂直信號(hào)線LV6的像素信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)402-3以及開(kāi)關(guān)404a_3和404b_3被分成三個(gè)，且被輸入到加法器406-3以被相加。因此，流經(jīng)垂直信號(hào)線LV6的像素信號(hào)沒(méi)有改變地從加法器406-3輸出，并被輸入到ADC351-3。
[0237]而且，流經(jīng)垂直信號(hào)線LV8的像素信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)402-4以及開(kāi)關(guān)404a_4和404b_4被分成三個(gè)，且被輸入到加法器406-4以被相加。因此，流經(jīng)垂直信號(hào)線LV8的像素信號(hào)沒(méi)有改變地從加法器406-4輸出，并被輸入到ADC351-4。
[0238]并且在從時(shí)間tl到時(shí)間t2的時(shí)段期間，在垂直驅(qū)動(dòng)部分315和水平驅(qū)動(dòng)部分317的控制下，對(duì)每行讀取一幀的偶數(shù)列(B列)的像素信號(hào)。
[0239]接下來(lái)，在時(shí)間t2處，將控制信號(hào)Φθνθη和控制信號(hào)Φ1設(shè)置為L(zhǎng)電平，且將控制信號(hào)Oodd和Φ0設(shè)置為H電平。因此結(jié)果變?yōu)榕c在時(shí)間tO處的狀態(tài)相同的狀態(tài)。
[0240]并且在從時(shí)間t2到時(shí)間t3的時(shí)段期間，在垂直驅(qū)動(dòng)部分315和水平驅(qū)動(dòng)部分317的控制下，對(duì)每行讀取一幀的奇數(shù)列(R列)的像素信號(hào)。
[0241]接下來(lái)，在時(shí)間t3，將控制信號(hào)Φο(Μ和Φ0設(shè)置為L(zhǎng)電平，將控制信號(hào)Φθνθη和Φ1設(shè)置為H電平。該結(jié)果變?yōu)榕c在時(shí)間tl處的狀態(tài)相同的狀態(tài)。
[0242]并且在從時(shí)間t3到時(shí)間t4的時(shí)段期間，在垂直驅(qū)動(dòng)部分315和水平驅(qū)動(dòng)部分317的控制下，對(duì)每行讀取一幀的偶數(shù)列(B列)的像素信號(hào)。
[0243]此后，重復(fù)同樣的操作。
[0244]以這種方式，交替地讀取奇數(shù)列(R列)和偶數(shù)列(B列)的像素的像素信號(hào)。由此，能夠獲得具有與像素陣列部分311中布置的像素?cái)?shù)目相同分辨率的高分辨率圖像。
[0245]而且，偏置電流僅流經(jīng)被讀取的像素列的垂直信號(hào)線LV，且偏置電流不流經(jīng)沒(méi)被讀取的像素列的垂直信號(hào)線LV。由此，能夠減少CMOS圖像傳感器300的電力消耗。[0246]接下來(lái)，將參照?qǐng)D13中的時(shí)序圖給出對(duì)高質(zhì)量拍攝模式時(shí)圖11中的電路的操作的描述。
[0247]在拍攝開(kāi)始的時(shí)間tO之前，控制信號(hào)Φθ(Μ至Φ3’都被設(shè)置為L(zhǎng)電平。
[0248]在時(shí)間tO處，控制信號(hào)Φο(Μ和控制信號(hào)Φθνθη被設(shè)置為H電平。由此，開(kāi)關(guān)331-1至331-8接通，且偏置電流流經(jīng)垂直信號(hào)線LVl至LV8。
[0249]而且，將控制信號(hào)Φ3設(shè)置為H電平。由此，開(kāi)關(guān)403a_l至403b_4接通。
[0250]作為結(jié)果，流經(jīng)垂直信號(hào)線LVl的像素信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)403a_l輸入到加法器406_2的輸入端子“a”。流經(jīng)垂直信號(hào)線LV3的像素信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)403a-2輸入到加法器406-2的輸入端子“b”。流經(jīng)垂直信號(hào)線LV5的像素信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)403a-3輸入到加法器406-2的輸入端子“C”。由此，加法器406-2輸出通過(guò)相加流經(jīng)垂直信號(hào)線LV1、LV3和LV5的像素信號(hào)而已經(jīng)產(chǎn)生的經(jīng)平滑化的像素信號(hào)，并且該經(jīng)平滑化的信號(hào)輸入到ADC151-3。即，通過(guò)相加三個(gè)奇數(shù)列的像素信號(hào)而經(jīng)受了平滑化的經(jīng)平滑化的像素信號(hào)被輸入到ADC351-2。
[0251]而且，流經(jīng)垂直信號(hào)線LV4的像素信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)403b_2輸入到加法器406-3的輸入端子“a”。流經(jīng)垂直信號(hào)線LV6的像素信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)403b-3輸入到加法器406-3的輸入端子“b”。流經(jīng)垂直信號(hào)線LV8的像素信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)403a-4輸入到加法器406-3的輸入端子“C”。由此，加法器406-3輸出通過(guò)相加流經(jīng)垂直信號(hào)線LV4、LV6和LV8的像素信號(hào)而產(chǎn)生的像素信號(hào)，并且該總和像素信號(hào)被輸入到ADC351-3。即，通過(guò)相加三個(gè)偶數(shù)列的像素信號(hào)而經(jīng)受了平滑化的經(jīng)平滑化的像素信號(hào)被輸入到ADC351-3。
[0252]而且在垂直驅(qū)動(dòng)部分315和水平驅(qū)動(dòng)部分317的控制下對(duì)每行并行讀取通過(guò)對(duì)三個(gè)奇數(shù)列(R列)相加像素信號(hào)而產(chǎn)生的經(jīng)平滑化的像素信號(hào)、和通過(guò)對(duì)三個(gè)偶數(shù)列(B列)相加像素信號(hào)而產(chǎn)生的經(jīng)平滑化的像素信號(hào)。
[0253]由此，能夠獲得具有比高分辨率拍攝模式中低的分辨率、但是具有更少噪音的高質(zhì)量圖像。而且，同時(shí)讀取R列和B列的像素信號(hào)，且因此變得能夠以比高分辨率拍攝模式中更高的速度拍攝。
[0254]此外，控制信號(hào)Φ3’被設(shè)置為H電平。由此，開(kāi)關(guān)405a_l至405b_2接通。由此，在高質(zhì)量拍攝模式時(shí)沒(méi)有使用的加法器406-1和加法器406-4的輸入端子“a”和輸入端子“c”被接地。
[0255]因此，能夠防止到加法器406-1和加法器406-4的輸入電壓的不穩(wěn)定性以及故障的發(fā)生。而且，沒(méi)有信號(hào)輸入到加法器406-1和加法器406-4的輸入端子“b”，且加法器406-1和加法器406-4不向ADC351-1和ADC351-4供應(yīng)信號(hào)。由此，能夠停止ADC351-1和ADC351-4的操作，并減少電力消耗。
[0256]3.變型例
[0257]除了以上描述的情況，還能夠?qū)⒈炯夹g(shù)應(yīng)用到存在其像素信號(hào)被讀取的像素列和其像素信號(hào)沒(méi)被讀取的像素列的情況。例如，如在以上描述的高質(zhì)量拍攝模式中，在平滑化多個(gè)像素列的像素信號(hào)的模式中，在存在其像素信號(hào)沒(méi)被讀取的像素列的情況下，能夠不允許偏置電流流經(jīng)對(duì)應(yīng)于所述像素列的垂直信號(hào)線。
[0258]而且，在以上的描述中，ADC由每?jī)蓚€(gè)像素列共享，且按時(shí)間序列對(duì)每?jī)闪懈淖兤湎袼匦盘?hào)被讀取的像素列。然而，能夠?qū)⒈炯夹g(shù)應(yīng)用到其中ADC由每三個(gè)像素列共享、且按時(shí)間序列對(duì)三列或更多列改變其像素信號(hào)被讀取的像素列的情況。[0259]此外，在以上的描述中，給出了其中對(duì)每三個(gè)列平滑化像素信號(hào)的示例。然而，能夠?qū)⒈炯夹g(shù)應(yīng)用到其中對(duì)每?jī)蓚€(gè)像素列或更多列平滑化像素信號(hào)的情況。
[0260]圖14是說(shuō)明為了對(duì)每?jī)闪羞M(jìn)行平滑化像素信號(hào)而改變的CMOS圖像傳感器500的示意性配置的系統(tǒng)配置圖。就這一點(diǎn)而言，在圖14中，對(duì)與圖8中相同的部件對(duì)應(yīng)的部件給予相同的標(biāo)號(hào)。
[0261]CMOS圖像傳感器500與圖8中的CMOS圖像傳感器300的比較指示其區(qū)別在于，布置了輸入控制部分513取代輸入控制部分313。而且，與輸入控制部分313相比，在輸入控制部分513中，平均化電路的數(shù)目和配線方法也不同。
[0262]例如，平均化電路342-1向多路復(fù)用器343_1供應(yīng)指示從垂直信號(hào)線LVl和垂直信號(hào)線LV3供應(yīng)的像素信號(hào)的平均的經(jīng)平滑化的像素信號(hào)。即，供應(yīng)到多路復(fù)用器343-1的經(jīng)平滑化的像素信號(hào)指示兩個(gè)R列的像素信號(hào)的平均。而且，平均化電路342-2向多路復(fù)用器343-2供應(yīng)指示從垂直信號(hào)線LV2和垂直信號(hào)線LV4供應(yīng)的像素信號(hào)的平均的經(jīng)平滑化的像素信號(hào)。即，供應(yīng)到多路復(fù)用器343-2的經(jīng)平滑化的像素信號(hào)指示兩個(gè)B列的像素信號(hào)的平均。
[0263]因此，在CMOS圖像傳感器500中，能夠在高質(zhì)量拍攝模式時(shí)對(duì)每?jī)闪衅交袼匦盘?hào)。
[0264]而且，能夠?qū)⒈炯夹g(shù)應(yīng)用到即使固態(tài)成像設(shè)備對(duì)每個(gè)像素列配備有ADC、也按時(shí)間序列改變其像素信號(hào)被讀取的像素列的情況。
[0265]此外，能夠?qū)⒈炯夹g(shù)應(yīng)用到對(duì)每一個(gè)或多個(gè)像素列布置ADC、且存在在某操作模式中未被使用的ADC的情況。在以上描述的示例中，已經(jīng)給出如下的示例，其中高質(zhì)量拍攝模式中使用的ADC的數(shù)目比高分辨率拍攝模式中的小，且因此控制使高質(zhì)量拍攝模式中沒(méi)被使用的ADC停止。然而，依賴于其像素信號(hào)被讀取的像素列按時(shí)間序列改變的數(shù)目，以及其像素信號(hào)被平滑化的像素列的數(shù)目，假定存在高分辨率拍攝模式中要使用的ADC的數(shù)目比高質(zhì)量拍攝模式中的小的情況。在這種情況下，在高分辨率拍攝模式中，應(yīng)該控制使未被使用的ADC的操作停止。
[0266]而且，在以上描述的實(shí)施例中，已經(jīng)給出對(duì)本技術(shù)應(yīng)用于CMOS圖像傳感器的情況的描述作為示例。然而，本技術(shù)不限于對(duì)CMOS圖像傳感器的應(yīng)用。即，能夠?qū)⒈炯夹g(shù)應(yīng)用到所有對(duì)每個(gè)單位像素或?qū)γ總€(gè)共享像素包括放大晶體管的固態(tài)成像裝置的情況。
[0267]而且，本技術(shù)不限于對(duì)檢測(cè)可見(jiàn)入射光量分布以捕獲圖像的固態(tài)成像裝置的應(yīng)用。能夠?qū)⒈炯夹g(shù)應(yīng)用于所有捕獲入射的紅外光、X射線或粒子等的量的分布作為圖像的固態(tài)成像裝置。
[0268]就這一點(diǎn)而言，固態(tài)成像裝置可形成為一個(gè)芯片、或形成為將拍攝部分和信號(hào)處理部分或光學(xué)系統(tǒng)可封裝到具有拍攝功能的模塊。
[0269]而且，以上描述的電路的每個(gè)開(kāi)關(guān)由各種類型的晶體管(例如MOSFET等)配置。
[0270]4.電子系統(tǒng)
[0271]本技術(shù)不限于被應(yīng)用到固態(tài)成像裝置。能夠?qū)⒈炯夹g(shù)一般地應(yīng)用于電子系統(tǒng)，其使用圖像捕獲部分(光電轉(zhuǎn)換部分)中的固態(tài)成像裝置，諸如成像裝置(例如數(shù)字靜態(tài)相機(jī)、視頻相機(jī)等)、具有成像功能的移動(dòng)終端(例如移動(dòng)電話等)，以及使用圖像捕獲部分中的固態(tài)成像裝置的復(fù)印機(jī)等。就這一點(diǎn)而言，以上描述的安裝在電子系統(tǒng)中的模塊，即相機(jī)模塊可被假定為成像裝置。
[0272]圖15是說(shuō)明根據(jù)本技術(shù)的例如成像裝置的電子系統(tǒng)的配置的示例的框圖。
[0273]如圖15所示，根據(jù)本技術(shù)的成像裝置700包括:包括透鏡組701等的光學(xué)系統(tǒng)、成像元件(成像裝置)702、DSP電路703、幀存儲(chǔ)器704、顯示裝置705、記錄裝置706、操作系統(tǒng)707以及電源系統(tǒng)708等。DSP電路703、幀存儲(chǔ)器704、顯示裝置705、記錄裝置706、操作系統(tǒng)707以及電源系統(tǒng)708通過(guò)總線709彼此連接。
[0274]透鏡組701取入來(lái)自拍攝對(duì)象的入射光(圖像光)，并在成像元件702的成像表面上形成圖像。成像元件702對(duì)每個(gè)像素將通過(guò)透鏡組701在成像表面上形成的入射光量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并將該電信號(hào)作為像素信號(hào)輸出。
[0275]顯示裝置705包括平板類型(panel-type)顯示裝置,諸如液晶顯示裝置、有機(jī)電致發(fā)光(EL, electro-luminescence)顯示裝置等,并且顯示由成像元件702捕獲的運(yùn)動(dòng)圖像或靜止的圖像。記錄裝置706在記錄介質(zhì)(諸如視頻錄像帶、DVD (Digital VersatileDisk，數(shù)字化多功能盤(pán))等上記錄由成像元件702捕獲的運(yùn)動(dòng)圖像或靜止的圖像。
[0276]通過(guò)用戶的操作，操作系統(tǒng)707發(fā)出關(guān)于由該成像裝置保持的各種功能的操作指令。電源系統(tǒng)708適合地供應(yīng)要作為對(duì)于DSP電路703、幀存儲(chǔ)器704、顯示裝置705、記錄裝置706以及操作系統(tǒng)707的工作電源的各種類型的電源。
[0277]能夠使用具有以上描述配置的成像裝置作為諸如視頻相機(jī)、數(shù)字靜態(tài)相機(jī)，用于移動(dòng)裝置(例如移動(dòng)電話等)的相機(jī)模塊的成像裝置。并且在成像裝置中，通過(guò)使用諸如CMOS圖像傳感器300或CMOS圖像傳感器500的固態(tài)成像裝置作為成像元件702，變得能夠如以上描述的減少電力消耗。
[0278]而且，能夠例如按如下配置本技術(shù)。
[0279]( I) 一種固態(tài)成像裝置，包括:
[0280]像素陣列部分，其中布置有包括放大晶體管的多個(gè)像素，所述放大晶體管被配置為放大基于根據(jù)接收光量的光電荷的信號(hào)；
[0281]偏置電流控制部分，其被配置為對(duì)像素陣列部分的每個(gè)垂直信號(hào)線接通或斷開(kāi)通過(guò)所述垂直信號(hào)線供應(yīng)給所述放大晶體管的偏置電流；以及
[0282]驅(qū)動(dòng)控制部分，被配置為控制所述偏置電流控制部分，以便接通讀取像素信號(hào)的垂直信號(hào)線的偏置電流，并且斷開(kāi)不讀取像素信號(hào)的垂直信號(hào)線的偏置電流。
[0283](2)根據(jù)(I)所述的固態(tài)成像裝置，
[0284]其中所述驅(qū)動(dòng)控制部分被配置為進(jìn)一步控制在第一模式和第二模式之間切換模式，在第一模式中按時(shí)間序列改變其像素信號(hào)被讀取的像素列，在第二模式中讀取所有像素列的像素信號(hào)并且隨后對(duì)多個(gè)像素列的像素信號(hào)進(jìn)行平滑化。
[0285](3)根據(jù)(2)所述的固態(tài)成像裝置，
[0286]其中在所述第一模式中，所述驅(qū)動(dòng)控制部分被配置為進(jìn)行控制以便接通讀取像素信號(hào)的垂直信號(hào)線的偏置電流，以及斷開(kāi)不讀取像素信號(hào)的垂直信號(hào)線的偏置電流。
[0287](4)根據(jù)(2)所述的固態(tài)成像裝置，還包括:按像素陣列部分的每?jī)蓚€(gè)或更多個(gè)像素列布置的AD轉(zhuǎn)換器，
[0288]其中如果要在所述第一模式中和所述第二模式中使用的AD轉(zhuǎn)換器的數(shù)目不同，則所述驅(qū)動(dòng)控制部分被配置為進(jìn)行控制，以在要使用的AD轉(zhuǎn)換器數(shù)目較少的模式中、停止未被使用的ADC轉(zhuǎn)換器的操作。
[0289](5) —種驅(qū)動(dòng)固態(tài)成像裝置的方法，所述固態(tài)成像裝置包括像素陣列部分，所述像素陣列部分中布置有包括放大晶體管的多個(gè)像素，所述放大晶體管被配置為放大基于根據(jù)接收光量的光電荷的信號(hào)，所述方法包括:
[0290]在通過(guò)像素陣列部分的垂直信號(hào)線向所述放大晶體管供應(yīng)的偏置電流中，接通讀取像素信號(hào)的垂直信號(hào)線的偏置電流，以及斷開(kāi)不讀取像素信號(hào)的垂直信號(hào)線的偏置電流。
[0291](6) 一種電子系統(tǒng)，包括:
[0292]固態(tài)成像裝置，包括:
[0293]像素陣列部分，其中布置有包括放大晶體管的多個(gè)像素，所述放大晶體管被配置為放大基于根據(jù)接收光量的光電荷的信號(hào)，
[0294]偏置電流控制部分，其被配置為通過(guò)所述像素陣列部分的垂直信號(hào)線對(duì)所述像素陣列部分的每個(gè)垂直信號(hào)線接通或斷開(kāi)通過(guò)所述垂直信號(hào)線供應(yīng)給所述放大晶體管的偏置電流，以及
[0295]驅(qū)動(dòng)控制部分，被配置為控制所述偏置電流控制部分，以便接通讀取像素信號(hào)的垂直信號(hào)線的偏置電流，并且斷開(kāi)不讀取像素信號(hào)的垂直信號(hào)線的偏置電流；以及
[0296]信號(hào)處理部分，被配置為對(duì)從像素輸出的像素信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理。
[0297]本公開(kāi)包含與于2012年5月17日向日本專利局提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng)JP2012-113276中公開(kāi)的內(nèi)容相關(guān)的主題，其全部?jī)?nèi)容被通過(guò)引用并入于此。
[0298]本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，依賴于設(shè)計(jì)要求和其它因素可在所述權(quán)利要求及其等價(jià)物的范圍內(nèi)進(jìn)行各種修改、組合、子組合和更改。
【權(quán)利要求】
1.一種固態(tài)成像裝置，包括: 像素陣列部分，其中布置有包括放大晶體管的多個(gè)像素，所述放大晶體管被配置為放大基于根據(jù)接收光量的光電荷的信號(hào)； 偏置電流控制部分，其被配置為對(duì)像素陣列部分的每個(gè)垂直信號(hào)線接通或斷開(kāi)通過(guò)所述垂直信號(hào)線供應(yīng)給所述放大晶體管的偏置電流；以及 驅(qū)動(dòng)控制部分，被配置為控制所述偏置電流控制部分，以便接通讀取像素信號(hào)的垂直信號(hào)線的偏置電流，并且斷開(kāi)不讀取像素信號(hào)的垂直信號(hào)線的偏置電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像裝置， 其中所述驅(qū)動(dòng)控制部分被配置為進(jìn)一步控制在第一模式和第二模式之間切換模式，在第一模式中按時(shí)間序列改變其像素信號(hào)被讀取的像素列，在第二模式中讀取所有像素列的像素信號(hào)并且隨后對(duì)多個(gè)像素列的像素信號(hào)進(jìn)行平滑化。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)成像裝置， 其中在所述第一模式中，所述驅(qū)動(dòng)控制部分被配置為進(jìn)行控制以便接通讀取像素信號(hào)的垂直信號(hào)線的偏置電流，以及斷開(kāi)不讀取像素信號(hào)的垂直信號(hào)線的偏置電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)成像裝置，還包括:按像素陣列部分的每?jī)蓚€(gè)或更多個(gè)像素列布置的AD轉(zhuǎn)換器， 其中如果要在所述第一模式中和所述第二模式中使用的AD轉(zhuǎn)換器的數(shù)目不同，則所述驅(qū)動(dòng)控制部分被配置為進(jìn)行控制，以在要使用的AD轉(zhuǎn)換器數(shù)目較少的模式中停止未被使用的ADC轉(zhuǎn)換器的操作。
5.一種驅(qū)動(dòng)固態(tài)成像裝置的方法，所述固態(tài)成像裝置包括像素陣列部分，所述像素陣列部分中布置有包括放大晶體管的多個(gè)像素，所述放大晶體管被配置為放大基于根據(jù)接收光量的光電荷的信號(hào)，所述方法包括: 在通過(guò)像素陣列部分的垂直信號(hào)線向所述放大晶體管供應(yīng)的偏置電流中，接通讀取像素信號(hào)的垂直信號(hào)線的偏置電流，以及斷開(kāi)不讀取像素信號(hào)的垂直信號(hào)線的偏置電流。
6.—種電子系統(tǒng),包括: 固態(tài)成像裝置，包括: 像素陣列部分，其中布置有包括放大晶體管的多個(gè)像素，所述放大晶體管被配置為放大基于根據(jù)接收光量的光電荷的信號(hào)， 偏置電流控制部分，其被配置為通過(guò)所述像素陣列部分的垂直信號(hào)線對(duì)所述像素陣列部分的每個(gè)垂直信號(hào)線接通或斷開(kāi)通過(guò)所述垂直信號(hào)線供應(yīng)給所述放大晶體管的偏置電流，以及 驅(qū)動(dòng)控制部分，被配置為控制所述偏置電流控制部分，以便接通讀取像素信號(hào)的垂直信號(hào)線的偏置電流，并且斷開(kāi)不讀取像素信號(hào)的垂直信號(hào)線的偏置電流；以及 信號(hào)處理部分，被配置為對(duì)從像素輸出的像素信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理。
【文檔編號(hào)】H01L27/146GK103428451SQ201310170834
【公開(kāi)日】2013年12月4日 申請(qǐng)日期:2013年5月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月17日
【發(fā)明者】舘知恭 申請(qǐng)人:索尼公司