專利名稱：成像設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及成像設備。
背景技術：
近年來，為了提高拍攝的圖像的圖像質(zhì)量，已經(jīng)增加了諸如數(shù)字靜止照相機和數(shù)字攝像機之類的圖像輸入設備的像素的數(shù)量。因此，一個目的是高速地讀出傳感器信號。作為解決手段，公開了一種傳感器，該傳感器分割用于讀出信號輸出線的像素信號并多路地輸出來自信號輸出線的信號(參見日本專利特開No.2008-42^9)。一個問題在于，在高速地輸出傳感器信號的情況下，輸出信號易于受到由于固態(tài)成像設備的周圍環(huán)境和不均勻性而導致的影響。作為解決手段，公開了一種成像設備，該成像設備在圖像消隱時段期間輸出基準信號，并且調(diào)節(jié)傳感器輸出信號的采樣定時(參見日本專利特開No. 2007-208805)。然而，在日本專利特開No. 2007-208805中，在多路地輸出來自信號輸出線的傳感器信號的情況下，僅輸出信號電平。因此，一個問題在于不能確定基準信號的幅度是否處于適當?shù)臓顟B(tài)。此外，另一個問題在于，例如，由于需要用于調(diào)節(jié)傳感器輸出信號的采樣定時的裝置，所以圖像信號處理單元例如變得復雜，從而增加了成本。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題而作出了本發(fā)明。本發(fā)明的一個目的在于提供一種成像設備，該成像設備即使在高速地、多路地輸出信號的情況下也能夠獲取具有適當?shù)亩〞r和幅度的信號并且形成高質(zhì)量圖像。本發(fā)明提供一種成像設備，該成像設備包括像素單元，其中，按矩陣形式布置多個像素，每一個像素包括用于通過光電轉(zhuǎn)換來產(chǎn)生像素信號的光電轉(zhuǎn)換元件；基準信號輸出單元，用于輸出基準信號；像素信號讀取單元，用于逐行地從像素單元通過像素信號開關讀取像素信號，用于從基準信號輸出單元通過基準信號開關讀取基準信號，以及用于在保持電容器中保持讀出的像素信號或基準信號；選擇開關，用于順次地選擇在保持電容器中逐行地存儲的像素信號或基準信號，以及用于將選擇的像素信號輸出到多條信號線中的任何一條；復位開關，用于將所述多條信號線復位到復位電壓；多路復用器，用于選擇性地輸出信號線的像素信號或基準信號；以及控制單元，用于通過改變多路復用器的控制脈沖的相位，通過改變選擇開關的控制脈沖的相位，或者通過改變選擇開關的控制脈沖的脈沖寬度，控制多路復用器和復位開關，其中，基于根據(jù)比從多路復用器讀出像素信號的頻率低的頻率讀出的基準信號，控制單元將復位電壓和基準信號的幅度控制為預定值。根據(jù)下面參照附圖對示例性實施例進行的描述，本發(fā)明的進一步的特征將變得清晰。


圖1是本發(fā)明的實施例的成像設備的框圖。
圖2是示出本發(fā)明的實施例的成像設備的多路復用器的電路圖。圖3是本發(fā)明的實施例的成像設備的多路復用操作的時序圖。圖4是當本發(fā)明的實施例的成像設備停止多路復用時的時序圖。圖5是當本發(fā)明的實施例的成像設備停止多路復用時的時序圖。圖6是示出在多路復用操作期間的信號劣化的時序圖。圖7是示出本發(fā)明的實施例的成像設備的控制單元的框圖。圖8是示出本發(fā)明的實施例的定時調(diào)節(jié)的流程圖。圖9是示出本發(fā)明的實施例的像素讀出單元的電路圖。圖10是示出本發(fā)明的實施例的成像設備的成像時段的時序圖。圖11是本發(fā)明的實施例的成像設備的基準信號輸出時段的時序圖。圖12是從本發(fā)明的實施例的成像設備輸出的基準信號的時序圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將根據(jù)附圖來詳細地描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的成像設備100的配置的例子的框圖。成像設備 100能夠通過從多條水平信號輸出線6和7經(jīng)由多路復用器10輸出輸出信號來高速地輸出。多個像素1按二維矩陣的形式被布置在像素單元2中。像素1包括根據(jù)光電轉(zhuǎn)換來產(chǎn)生信號的光電轉(zhuǎn)換元件。關于像素1的布置，針對各個列布置用于讀出在光電轉(zhuǎn)換元件的每一行中累積的電荷的垂直傳送線，以同時讀出一行像素信號。像素信號讀出單元3保持從像素單元2讀出的一行或多行信號。在像素信號讀出單元3中保持的各個列的信號通過水平選擇單元4經(jīng)由選擇開關5被順次讀出到水平信號輸出線6和7。讀出到水平信號輸出線6和7的信號分別通過放大器8和9被放大，并隨后被輸入到多路復用器10。多路復用器10按時間序列交替地選擇從放大器8和9輸出的信號并輸出所選擇的信號。從多路復用器10輸出的信號通過放大器11被放大，并然后經(jīng)由輸出線12被輸出到外部。每當每一行信號被讀出時，水平選擇單元4接通復位開關13和14，由此水平信號輸出線6和7被復位到某一復位電壓。復位開關13和14將水平信號輸出線6和7復位到復位電壓?？刂茊卧?5供給驅(qū)動像素信號讀出單元3、水平選擇單元4和多路復用器10所需的脈沖。此外，控制單元15具有基于在輸出線12中出現(xiàn)的信號來改變驅(qū)動水平選擇單元4和多路復用器10所需的脈沖的寬度和相位的功能?？刂茊卧?5經(jīng)由控制單元輸入線16從外部接收改變所需的信息。為了使得像素信號讀出單元3保持預定的基準信號，基準信號輸出單元17將基準信號而不是像素信號輸出到像素信號讀出單元3。與讀出像素信號的情況一樣，在像素信號讀出單元3中保持的基準信號可以通過驅(qū)動水平選擇單元4和多路復用器 10而被輸出到輸出線12。接下來，將參照圖2至圖5來描述多路復用器10的輸出操作。圖2是多路復用器10的配置的示圖。多路復用器10包括η型MOS晶體管101和102、以及ρ型MOS晶體管103和104。在圖2中，端子A和端子B分別與放大器8和9的輸出端子連接，端子C與放大器11的輸入端子連接。從控制單元15向端子P和端子XP供給多路復用所需的脈沖。 被輸入到端子P和端子XP的脈沖具有互相反轉(zhuǎn)(mutuallyinverse)的關系。多路復用器 10按時間序列從水平信號輸出線6和7順次選擇放大的信號并輸出所選擇的信號。
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圖3是示出在多路復用操作期間的多路復用器10的輸入信號和輸出信號之間的關系的時序圖。在圖3中，脈沖P被輸入到端子P ；波形A和B分別是被輸入到端子A和B的信號的波形；并且，波形C是被輸出到端子C的信號的波形。在脈沖P處于低電平(“低”) 期間，復位開關13將水平信號輸出線6復位到復位電壓。在脈沖P處于高電平(“高”)期間，復位開關14將水平信號輸出線7復位到復位電壓。圖3示出這樣的情況驅(qū)動水平選擇單元4，以在端子P處于高電平期間，將在像素信號讀出單元3中保持的信號讀出到水平信號輸出線6，并且，在端子P處于低電平期間，將在像素信號讀出單元3中保持的信號讀出到水平信號輸出線7。因此，在端子P處于高電平時，端子A達到在像素信號讀出單元3中保持的信號的電平，并且，在端子P處于低電平時，端子A達到水平信號輸出線6的復位電平(復位電壓)。類似地，在端子P處于低電平時，端子B達到在像素信號讀出單元3中保持的信號的電平，并且，在端子P處于高電平時，端子A達到水平信號輸出線7的復位電平。 當端子P變?yōu)楦唠娖綍r，晶體管101和103被接通，晶體管102和104被關斷，并且，端子C 的信號電平變?yōu)榕c端子A的信號電平一樣。另一方面，當端子P變?yōu)榈碗娖綍r，晶體管101 和103被關斷，晶體管102和104被接通，并且，端子C的信號電平變?yōu)榕c端子B的信號電平一樣。結果，多路復用之后的輸出波形變?yōu)槿缍俗覥那樣的狀態(tài)；當用于在外部對成像設備的輸出信號進行采樣的定時脈沖變?yōu)槿缑}沖S那樣的狀態(tài)時，對在波形C上以圓點(open dot)示出的信號電平進行采樣。圖4示出當被輸入到端子P的脈沖處于固定的高電平時的多路復用器10的輸入和輸出之間的關系。在這種情況下，多路復用操作停止，被輸入到端子A的波形被輸出到端子C。圖5示出當被輸入到端子P的脈沖處于固定的低電平時的多路復用器10的輸入和輸出之間的關系。在這種情況下，多路復用操作停止，被輸入到端子B的波形被輸出到端子 C。如上所述，基準信號可以通過將來自基準信號輸出單元17的基準信號而不是像素信號保持在像素信號讀出單元3中而被輸出。然而，如果多路復用操作輸出所述基準信號，則存在不能正確地調(diào)節(jié)用于基于所述基準信號來驅(qū)動水平選擇單元4和多路復用器10的脈沖的情況。圖6是用于示出其例子的時序圖。圖6中的波形和圖2中的相應波形之間的對應關系類似于圖3中的那樣。這里，以虛線示出的A的波形示出了適當?shù)剌敵龌鶞市盘柕那闆r。以實線示出的A的波形示出了這樣的情況，S卩，其中，由于用于復位水平信號輸出線6 的短時間段而導致在完全復位之前輸出下一個基準信號。這可能在選擇開關5的選擇時段長且水平信號輸出線6的復位時段短的情況下發(fā)生。波形B是輸出適當?shù)幕鶞市盘柕募傧肭闆r的波形。在圖6中，關于多路復用之后的波形C，采樣的波形A和B的基準信號的電位基本上彼此一樣。然而，實際上，由于沒有輸出適當?shù)幕鶞市盘栕鳛椴ㄐ蜛，所以適當?shù)幕鶞市盘柕姆萢l和不適當?shù)幕鶞市盘柕姆萢2不能被相互區(qū)分開。因此，對于用于基于基準信號來驅(qū)動水平選擇單元4和多路復用器10的脈沖的調(diào)節(jié)不能被正確地執(zhí)行。因此，基準信號的基準電壓(信號電平)和復位電壓(復位電平)可以通過停止上述的多路復用操作來被獲取，從而允許獲取基準信號的幅度值。結果，該獲取允許正確地調(diào)節(jié)用于基于基準信號來驅(qū)動水平選擇單元4和多路復用器10的脈沖并還允許形成高質(zhì)量圖像。本實施例已經(jīng)描述了讀出到水平信號輸出線6和7的信號分別通過放大器8和9被放大并被輸入到多路復用器10的情況。然而，水平信號輸出線6和7可以直接與多路復用器10連接。
接下來，參照圖7和8，將描述調(diào)節(jié)用于基于基準信號來驅(qū)動水平選擇單元4和多路復用器10的脈沖的方法。圖7示出成像設備100和信號處理單元200，該信號處理單元 200接收來自成像設備的信號并產(chǎn)生圖像信號。圖7中的水平選擇單元4、多路復用器10、 放大器11和控制單元15基本上與圖1中的那些一樣。請注意，為了簡單起見，在圖7中僅示出了解釋所必需的成像設備100的元件。此外，在圖7中，用于產(chǎn)生驅(qū)動水平選擇單元4 和多路復用器10所需的脈沖的驅(qū)動信號產(chǎn)生電路151基于從定時設置電路152接收的信息來產(chǎn)生脈沖。定時設置電路152可以通過根據(jù)外部通信電路153與信號處理單元200通信來改變定時的設置值。圖8示出信號處理單元200接收基準信號并發(fā)送調(diào)節(jié)成像設備100的定時所需的設置值的流程。在步驟S801中，信號處理單元200經(jīng)由輸出線12接收來自成像設備100 的基準信號。接下來，在步驟S802中，信號處理單元200得到接收到的基準信號的基準電壓Vref、復位電壓和基準信號的幅度。接下來，在步驟S803中，信號處理單元200確定復位電壓和基準信號的幅度是否為預定值Vres和Va。如果這些值相互不匹配，則處理進入用于調(diào)節(jié)脈沖的步驟S804。如果這些值相互匹配，則信號處理單元200完成定時調(diào)節(jié)處理。在步驟S804中，信號處理單元200檢查多路復用器10的脈沖相位是否為可改變的。如果是可改變的，則處理進入步驟S806。如果不是可改變的，則處理進入步驟S805。在步驟S805 中，信號處理單元200確定水平選擇單元4的脈沖相位是否為可改變的。如果是可改變的， 則處理進入步驟S807。如果不是可改變的，則處理進入步驟S808。在步驟S806中，信號處理單元200發(fā)出改變多路復用器10的脈沖相位值的指示，并且，處理進入步驟S809。在步驟S807中，信號處理單元200發(fā)出改變水平選擇單元4的脈沖相位值的指示，并且，處理進入步驟S809。在步驟S808中，信號處理單元200發(fā)出改變水平選擇單元4的脈沖寬度值的指示，并且，處理進入步驟S809。在步驟S809中，信號處理單元200經(jīng)由控制單元輸入線16將響應于上述指示的設置值發(fā)送到成像設備100。如上所述，按照下述順序來調(diào)節(jié)脈沖改變用于驅(qū)動多路復用器10的脈沖的相位，改變水平選擇單元4的脈沖的相位，然后， 改變水平選擇單元4的脈沖的寬度。每次，針對反映到成像設備100的基準信號，檢驗復位電壓和基準信號的幅度。通過從信號處理單元200經(jīng)由控制單元輸入線16發(fā)送改變定時設置電路152所需的信息來改變這些脈沖。定時設置電路152基于從外部通信電路153接收的信息來改變定時的設置值。驅(qū)動信號產(chǎn)生電路151從定時設置電路152接收定時的設置值，并且產(chǎn)生驅(qū)動水平選擇單元4和多路復用器10所需的脈沖。這允許改變用于驅(qū)動多路復用器10的脈沖的相位、改變水平選擇單元4的脈沖的相位或者水平選擇單元4的脈沖的寬度。在步驟S803中，如果復位電壓和基準信號的幅度分別與預定值Vres和Vs匹配， 則完成脈沖調(diào)節(jié)處理。如上所述，控制單元15從控制單元輸入線16接收通過信號處理單元200根據(jù)來自多路復用器10的輸出信號而產(chǎn)生的控制信號。控制單元15通過響應于控制信號改變多路復用器10的控制脈沖的相位、選擇開關5的控制脈沖的相位或者選擇開關5的控制脈沖的寬度來控制多路復用器10和選擇開關5。由信號處理單元200產(chǎn)生來自控制單元輸入線16的控制信號，使得控制單元15基于來自多路復用器10的輸出信號來將復位電壓和基準信號的幅度控制為規(guī)定的值。成像設備100通過從信號處理單元200接收改變脈沖設置的指示來調(diào)節(jié)成像設備100中的脈沖。因此，可以通過成像設備100來適應性調(diào)節(jié)(accommodate)由于各個成像設備100之間的不均勻性和溫度變化而引起的輸出信號的劣化，從而消除了調(diào)節(jié)信號處理單元200中的采樣脈沖的需要。因此，可以簡化信號處理單元 200，從而允許成本降低。接下來，參照圖9，示出了在像素信號讀出單元3中保持基準信號的方法。圖9是示出像素信號讀出單元3的配置的例子的電路圖。垂直信號線131通常與每一列上的像素 1連接。來自像素的信號被輸出到垂直信號線131。保持電容器132保持像素信號。脈沖 ΦΤΞ接通晶體管133，從而被輸出到垂直信號線131的信號被保持在保持電容器132中。晶體管135對應于圖1中的選擇開關5。水平信號輸出線136和137分別對應于圖1中的水平信號輸出線6和7。來自水平選擇單元4的輸出134接通晶體管135，從而通過水平信號輸出線136和137讀出在保持電容器132中保持的信號?；鶞市盘朧ref是供基準之用的預定電壓，并且從基準信號輸出單元17被供給。脈沖Φ TR處于用于控制基準信號Vref的供給的控制線。脈沖Φ TR接通晶體管138，從而在保持電容器132中保持基準信號Vref。 像素信號讀出單元3使得晶體管(像素信號開關)133逐行地讀出像素單元2的信號，并且使得晶體管(基準信號開關)138從基準信號輸出單元17讀出基準信號Vref。像素信號讀出單元3將從像素單元2讀出的信號或者基準信號Vref保持在保持電容器132中。晶體管(選擇開關)135順次選擇以行為單位地在像素信號讀出單元3的保持電容器132中保持的信號，并且將選擇的信號輸出到信號輸出線136和137中的任何一個。如上所述，基準信號Vref在與讀出像素信號的情況相同的路徑上從像素信號讀出單元3被讀出到輸出線 12。因此，可以準確地調(diào)節(jié)用于基于基準信號Vref來驅(qū)動水平選擇單元4和多路復用器10 的脈沖，從而允許形成高質(zhì)量圖像。接下來，參照圖10和圖11，將描述用于輸出基準信號的時段。圖10是示出成像設備100的圖像輸出時段和圖像消隱時段的時序圖。在圖10中，脈沖PV用于選擇像素單元2 的行。在脈沖PV處于高電平期間，選擇行。在脈沖ΦΤΞ處于高電平期間，將來自像素單元 2的像素信號保持在像素信號讀出單元3中。驅(qū)動脈沖PH用于驅(qū)動水平選擇單元4。在驅(qū)動脈沖PH處于高電平的定時，選擇開關5被順次接通，并且，在像素信號讀出單元3中累積的信號被順次讀出到水平信號輸出線6和7。這里示意性地示出的信號Vout表示來自輸出線12的輸出。圖10示出垂直掃描時段2001、垂直消隱時段2002、水平掃描時段2003、水平成像時段2004、和水平消隱時段2005。這里，時段2002和2005對應于圖像消隱時段。為了在不妨礙圖像信號輸出的情況下輸出基準信號，要在圖像消隱時段中輸出基準信號。多路復用器10在水平成像時段2004中輸出像素單元2的信號，并且在與水平成像時段2004 不同的圖像消隱時段2002或2005中輸出基準信號。圖11是在垂直消隱時段2002期間輸出基準信號的情況的時序圖。在圖11中，具有一樣的附圖標記的部分基本上與圖10中的那些相同。脈沖P用于驅(qū)動多路復用器10。 當脈沖ΦΤΙ 在垂直消隱時段2002中變?yōu)楦唠娖綍r，基準信號Vref從基準信號輸出單元17 被供給并被保持在像素信號讀出單元3中。接下來，當驅(qū)動脈沖PH變?yōu)楦唠娖綍r，像素信號讀出單元3的基準信號被輸出到水平信號輸出線6和7。復位開關13和14響應于驅(qū)動脈沖PH而將水平信號輸出線6和7分別復位到復位電壓。復位方法基本上與圖3的復位方法一樣。在圖11中，基準信號Vref作為輸出信號Vout被輸出到基準信號輸出時段2006。這里，由于端子P在基準信號輸出時段2006中的時段2007期間處于固定的高電平，所以多路復用器10的操作被停止，并且圖4中的信號A被輸出。接下來，由于端子P在時段2008中處于固定的低電平，所以圖5中的信號B被輸出。當像素信號讀出單元3將基準信號Vref 保持在保持電容器132中時，選擇開關5將保持電容器132的基準信號Vref輸出到水平信號輸出線6和7。多路復用器10按時間序列順次選擇被輸出到水平信號輸出線6和7的基準信號并輸出所選擇的信號。多路復用器10選擇水平信號輸出線6和7中的一個，使得在讀出基準信號的情況下，連續(xù)地輸出在讀出基準信號之后將水平信號輸出線6和7中的一個復位時的基準信號和復位信號。更具體地，在讀出基準信號的情況下，多路復用器10連續(xù)地選擇水平信號輸出線6和7中的一個。如上所述，通過在圖像消隱時段中輸出基準信號，可以在不妨礙圖像信號的情況下調(diào)節(jié)脈沖。因此，即使在由于成像設備100的溫度變化而導致輸出信號劣化的情況下，也可以進行立即的適應性調(diào)節(jié)，從而允許獲取極好的圖像。此外，由于在基準信號輸出時段 2006中改變用于讀出信號的路徑，所以可以如上所述地調(diào)節(jié)每一個讀出路徑上的脈沖。結果，可以適應性調(diào)節(jié)由于溫度變化和各種不均勻性而導致的讀出路徑之間的不均勻性，從而允許獲取極好的圖像。圖12示出在輸出基準信號的時段中改變基準信號的頻率的模式。在圖12中，每個波形的符號等同于圖3中的相應波形的符號。在圖12中，從時間tl至時間t2，基準信號以比在輸出圖像信號的情況下的頻率低的頻率輸出。接下來，在時間t2之后，基準信號以與在輸出圖像信號的情況下的頻率一樣的頻率被輸出。時間tl-t2的時段示出在基準信號被輸出到水平信號輸出線6和7期間的用于復位水平信號輸出線6和7的時段。在時間t2 之后的時段示出在來自像素單元2的信號被輸出到水平信號輸出線6和7期間的用于復位水平信號輸出線6和7的時段。復位開關13和14執(zhí)行復位，使得時間tl-t2的時段比時間t2之后的時段長。因此，從時間tl至時間t2，可以對基準信號的基準電壓和復位電壓進行多次采樣。如果頻率足夠低，則可以獲取不影響響應性的復位電壓和基準電壓?？刂茊卧?5執(zhí)行控制，使得基于以比讀出像素單元2的信號的時段長的時段從多路復用器10讀出的基準信號，復位電壓和基準信號的幅度變?yōu)橐?guī)定值。因此，與預定復位電壓Vres和基準信號的幅度Va相比，基準信號輸出單元17的不均勻性可以比調(diào)節(jié)脈沖的情況更好地被適應性調(diào)節(jié)，從而允許獲取更好的圖像。根據(jù)本實施例，成像設備100在輸出基準信號時臨時停止多路復用器10，并且從輸出線12輸出基準信號。這允許從輸出的基準信號獲取輸出線12的復位電壓和基準信號的基準電壓。結果，與通過多路復用輸出僅獲取基準電壓的情況相比，可以獲取基準信號的幅度的值；可以抑制由于輸出到輸出線12的信號的不足的復位時段而導致的圖像質(zhì)量的劣化。成像設備100包括控制單元15，該控制單元15基于基準信號調(diào)節(jié)水平選擇單元4 和多路復用器10的驅(qū)動，并且能夠針對水平選擇單元4和多路復用器10的驅(qū)動來改變驅(qū)動脈沖的寬度和相位。結果，與調(diào)節(jié)來自成像設備100的輸出信號的采樣定時的情況相比， 例如，可以簡化信號處理單元200，從而允許減少成本。成像設備100包括用于在輸出基準信號時選擇用于輸出基準信號的信道的多路復用器10。因此，即使在包括多個輸出信道的成像設備100的情況下，也可以調(diào)節(jié)每一個輸出信道的定時。結果，可以適應性調(diào)節(jié)由于溫度變化和各種不均勻性而導致的信號輸出線之間的不均勻性，從而允許抑制圖像質(zhì)量的劣化。在成像設備100中，像素信號讀出單元3被設置有用于保持基準信號Vref的保持電容器132。因此，基準信號Vref經(jīng)由影響水平選擇單元4和多路復用器10的高速輸出的讀出路徑被輸出。結果，可以精確地調(diào)節(jié)驅(qū)動水平選擇單元4和多路復用器10的驅(qū)動脈沖的寬度和相位。在第一時段(tl_t2)期間的以比輸出用于形成圖像的像素信號的情況的頻率低的頻率輸出基準信號的時段期間，成像設備100驅(qū)動像素信號讀出單元3和水平選擇單元 4。然后，成像設備100在第二時段期間(t2之后)以與輸出用于形成圖像的像素信號的情況下的頻率一樣的頻率驅(qū)動像素信號讀出單元3和水平選擇單元4。因此，在第一時段中， 可以多次獲取基準信號的復位電壓和基準電壓。結果，可以將第一時段中的基準信號的幅度的值和第二時段中的基準幅度的值相互比較。因此，可以針對水平選擇單元4和多路復用器10正確地調(diào)節(jié)驅(qū)動脈沖的寬度和驅(qū)動脈沖的相位。上述實施例僅例舉了用于實現(xiàn)本發(fā)明的具體情況。本發(fā)明的技術范圍不能基于這些實施例以限制的方式被解釋。也就是說，在不脫離技術思想或者主要特征的情況下，可以以各種形式實現(xiàn)本發(fā)明。雖然參照示例性實施例描述了本發(fā)明，但是應該理解，本發(fā)明不限于所公開的示例性實施例。下面的權利要求的范圍應該被給予最廣義的解釋，以涵蓋所有的這樣的變型及等同的結構和功能。
權利要求
1.一種成像設備，包括像素單元，其中，按矩陣形式布置多個像素，每個像素包括用于通過光電轉(zhuǎn)換來產(chǎn)生信號的光電轉(zhuǎn)換元件；基準信號輸出單元，用于輸出基準信號；像素信號讀取單元，用于逐行地從像素單元通過像素信號開關讀取像素的信號，用于從基準信號輸出單元通過基準信號開關讀取基準信號，以及用于在保持電容器中保持像素的讀出信號或所述基準信號；選擇開關，用于順次選擇在所述保持電容器中逐行地存儲的像素的信號或基準信號， 以及用于將選擇的像素信號輸出到多條信號線中的任何一條； 復位開關，用于將多條信號線復位到復位電壓； 多路復用器，用于選擇性地輸出信號線的像素信號或基準信號；以及控制單元，用于通過改變多路復用器的控制脈沖的相位，通過改變選擇開關的控制脈沖的相位，或者通過改變選擇開關的控制脈沖的脈沖寬度，控制多路復用器和復位開關，其中基于根據(jù)比從多路復用器讀出像素的信號的頻率低的頻率讀出的基準信號，控制單元將復位電壓和基準信號的幅度控制為預定值。
2.一種成像設備，包括像素單元，其中，按矩陣形式布置多個像素，每個像素包括用于通過光電轉(zhuǎn)換來產(chǎn)生信號的光電轉(zhuǎn)換元件；基準信號輸出單元，用于輸出基準信號；像素信號讀取單元，用于逐行地從像素單元通過像素信號開關讀取像素的信號，用于從基準信號輸出單元通過基準信號開關讀取基準信號，以及用于在保持電容器中保持像素的讀出信號或基準信號；選擇開關，用于順次選擇在保持電容器中逐行地存儲的像素的信號或基準信號，以及用于將選擇的像素信號輸出到多條信號線中的任何一條； 復位開關，用于將多條信號線復位到復位電壓； 多路復用器，用于選擇性地輸出信號線中的像素信號或基準信號；以及控制單元，用于通過改變多路復用器的控制脈沖的相位，通過改變選擇開關的控制脈沖的相位，或者通過改變選擇開關的控制脈沖的脈沖寬度，控制多路復用器和復位開關，其中當多路復用器讀取基準信號時，多路復用器選擇多條信號輸出線中的一條，以連續(xù)地輸出基準信號和用于在讀出基準信號之后使多條信號線中的所述一條復位的復位信號，以及控制單元將復位信號和基準信號的幅度控制為預定值。
3.根據(jù)權利要求1所述的成像設備，其中在要讀出基準信號時，多路復用器順次選擇多條信號線中的一條。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的成像設備，其中當像素信號讀取單元將基準信號保持在保持電容器中時，選擇開關將保持電容器中的基準信號輸出到多條輸出線，并且，多路復用器按時間序列順次輸出被輸出到多條信號線的基準信號。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的成像設備，其中多路復用器在成像時段中輸出像素信號，并且在與成像時段不同的消隱時段中輸出基準信號。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的成像設備，其中復位開關執(zhí)行復位，使得在將基準信號輸出到多條輸出線期間的用于使多條輸出線復位的時段比在將像素的信號輸出到多條輸出線期間的用于使多條輸出線復位的時段長。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種成像設備。所述成像設備包括像素信號讀取單元，用于讀出像素信號和基準信號，并且用于將讀出像素信號或基準信號保持在保持電容器中；選擇開關，用于順次選擇在像素信號讀取單元中的保持電容器中逐行地存儲的信號，以及用于將選擇的信號輸出到多條信號線中的任何一條；復位開關，用于將所述多條信號線復位到復位電壓；多路復用器，用于選擇性地輸出信號線的信號；以及控制單元，用于控制多路復用器和選擇開關?？刂茊卧诨鶞市盘枅?zhí)行控制，該基準信號是根據(jù)比與讀出像素信號相對應的時段長的時段讀出的。
文檔編號H04N5/335GK102256067SQ20111012353
公開日2011年11月23日 申請日期2011年5月13日 優(yōu)先權日2010年5月18日
發(fā)明者黑田享裕 申請人:佳能株式會社