本發(fā)明涉及固態(tài)圖像捕捉設(shè)備。具體來說，本發(fā)明涉及能夠避免下述現(xiàn)象的固態(tài)圖像捕捉設(shè)備：在強(qiáng)光入射于像素上時本應(yīng)提供白色信號的像素被確定為呈現(xiàn)黑色信號(這種現(xiàn)象被稱作“黑色太陽(blacksun)效應(yīng)”)。

背景技術(shù)：
在CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器中，出現(xiàn)“黑色太陽效應(yīng)”(這種效應(yīng)在日本未審查專利申請公報(bào)No.2007-195033中被稱為“黑沉(blacksinking)效應(yīng)”，并且在日本未審查專利申請公報(bào)No.2008-67344中被稱為“變黑(blackening)效應(yīng)”)。術(shù)語“黑色太陽效應(yīng)”指下述現(xiàn)象：當(dāng)非常強(qiáng)的光(諸如太陽光)入射于像素上時，輸出信號突然消失，本應(yīng)提供白色信號的部分被記錄為黑色信號。日本未審查專利申請公報(bào)No.2007-195033和No.2008-67344公開了用于解決這種現(xiàn)象的技術(shù)。在日本未審查專利申請公報(bào)No.2007-195033中，鉗位(clamp)電源通過鉗位晶體管連接到所謂的“相關(guān)雙采樣電路”，所述相關(guān)雙采樣電路具有鉗位電容，用于對通過垂直信號線由像素輸出的電壓進(jìn)行鉗位。在像素被重置之后，鉗位晶體管立即被接通，從而參照鉗位電壓對垂直信號線到鉗位電容的輸出電壓進(jìn)行鉗位；在其它時間段，鉗位電容被斷開，從而切斷鉗位晶體管和鉗位電容的連接節(jié)點(diǎn)。在日本未審查專利申請公報(bào)No.2008-67344中，限幅電路(clipcircuit)連接到垂直信號線。當(dāng)垂直信號線的電壓高于預(yù)定電壓(VCLIP1)時，此限幅電路不改變垂直信號線的電壓，并且當(dāng)垂直信號線的電壓低于預(yù)定電壓(VCLIP1)時，執(zhí)行調(diào)整使得該垂直信號線的電壓變成等于該預(yù)定電壓(VCLIP1)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
在上述這些技術(shù)中，使用與每個像素?zé)o關(guān)的電源電壓來鉗位垂直信號線的電壓，并且認(rèn)為此鉗位電壓具有恒定值。然而，對于使用浮動擴(kuò)散(floatingdiffusion)的像素來說，由于浮動擴(kuò)散的水平受晶體管參數(shù)(浮動擴(kuò)散的電容、負(fù)載MOS和放大晶體管的柵極的閾值電壓、以及漏極-源極電流)影響，所以該電平值是變化的。因此，在浮動擴(kuò)散被重置時的垂直信號線的電位(FD重置電平)與鉗位電路對垂直信號線的電位進(jìn)行鉗位時的電位(鉗位電平)之間可能造成失配。因此，當(dāng)使用日本未審查專利申請公報(bào)Nos.2007-195033和2008-67344的技術(shù)時，即使對于同一產(chǎn)品來說，對于一個批次(或芯片)與另一批次，適當(dāng)?shù)你Q位電平也不同，因此不能設(shè)定相同的鉗位電壓?，F(xiàn)在，討論由于失配導(dǎo)致鉗位電平與FD重置電平相比而言太高的情況。存在這樣的情況：在即將執(zhí)行相關(guān)雙采樣之前，垂直信號線的電壓變得相對于原始電平來說太高。在這些情況下，在相關(guān)雙采樣的第一階段期間垂直信號的電位下降剛開始時，即使實(shí)際像素信號呈現(xiàn)出黑色電平時，取決于晶體管參數(shù)的變化，也存在計(jì)數(shù)值超出計(jì)數(shù)范圍的可能性。相反，現(xiàn)在討論由于上述失配導(dǎo)致鉗位電平與FD重置電平相比而言太低的情況。在即將執(zhí)行相關(guān)雙采樣之前，垂直信號線的電壓變得相對于原始電平來說太低時，在入射于對應(yīng)像素上的光具有介于日斑(sunspot)的強(qiáng)度與正常狀態(tài)下的強(qiáng)度之間的中間強(qiáng)度時可能會出現(xiàn)問題。也就是說，當(dāng)在相關(guān)雙采樣的第一階段中計(jì)數(shù)值在計(jì)數(shù)范圍內(nèi)時，未獲得高達(dá)可以由垂直信號線呈現(xiàn)的電壓下限值的界限，并且存在本應(yīng)呈現(xiàn)白色的信號值呈現(xiàn)出灰色的可能性。當(dāng)使用通過鉗位垂直信號的電壓來處理日斑的任一種上述技術(shù)時，作為處理異常而篩選掉一些芯片，這些芯片的設(shè)定值(用于設(shè)定垂直信號線的電壓的鉗位電壓)不符合適當(dāng)范圍。這種處理導(dǎo)致成品率惡化。當(dāng)不使用任一種技術(shù)時，隨后的邏輯電路對每個幀執(zhí)行信號處理，以補(bǔ)償日斑。因此電路規(guī)模增大。本申請是在以上問題的背景下說明的，期望提供能夠更適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償日斑的固態(tài)圖像捕捉設(shè)備和用于所述固態(tài)圖像捕捉設(shè)備的控制方法和控制程序。為了克服上述問題，提供根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的固態(tài)圖像捕捉設(shè)備。所述固態(tài)圖像捕捉設(shè)備包括：像素，包括配置成將光轉(zhuǎn)換為信號電荷的光電轉(zhuǎn)換元件和第一至第四開關(guān)元件；參考信號發(fā)生器，被配置成產(chǎn)生隨時間改變的參考信號；模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，被配置成通過使用比較器來產(chǎn)生對應(yīng)于由像素輸出的模擬信號的數(shù)字信號，比較器具有連接到像素的第一輸入端子和連接到參考信號發(fā)生器的第二輸入端子。光電轉(zhuǎn)換元件通過第一開關(guān)元件連接到預(yù)定連接點(diǎn)，所述預(yù)定連接點(diǎn)通過第二開關(guān)元件連接到預(yù)定恒定電壓源，并且通過第三開關(guān)元件連接到第一輸入端子，并且所述第一輸入端子和所述第二輸入端子通過第四開關(guān)元件連接。在獲得對應(yīng)于由光電轉(zhuǎn)換元件接收到的光量的數(shù)字信號的過程中，接通第二開關(guān)元件以重置預(yù)定連接點(diǎn)的電壓，接通第四開關(guān)元件同時第二開關(guān)元件的連接程度處于接通狀態(tài)與斷開狀態(tài)之間的中間狀態(tài)，以使第一輸入端子和第二輸入端子達(dá)到相同電位，不接通第二開關(guān)元件而接通第三開關(guān)元件以使得模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器將預(yù)定連接點(diǎn)的重置電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，不接通第二開關(guān)元件而接通第一開關(guān)元件和第三開關(guān)元件以使模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器將對應(yīng)于由光電轉(zhuǎn)換元件產(chǎn)生的信號電荷的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。所述固態(tài)圖像捕捉設(shè)備可以采用各種形式，諸如把固態(tài)圖像捕捉設(shè)備并入其它裝備中的形式，和把固態(tài)圖像捕捉設(shè)備結(jié)合另一種方法實(shí)施的形式。本技術(shù)也可以實(shí)現(xiàn)為具有固態(tài)圖像捕捉設(shè)備的圖像捕捉系統(tǒng)、具有對應(yīng)于上述設(shè)備配置的過程的固態(tài)圖像捕捉設(shè)備控制方法、用于導(dǎo)致對應(yīng)于上述設(shè)備配置的固態(tài)圖像捕捉設(shè)備的控制程序、上面記錄有所述程序的計(jì)算機(jī)可讀記錄媒體的圖像捕捉系統(tǒng)等。根據(jù)本技術(shù)，可以更適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償日斑。附圖說明圖1為示出固態(tài)圖像捕捉設(shè)備的配置的框圖；圖2為示出列處理器和像素的電路配置的圖；圖3示出重置信號產(chǎn)生電路的一個示例；圖4為示出當(dāng)普通光入射時在從像素讀取的期間的一系列信號線的圖；圖5示出在圖4所示的定時處的像素的電位；圖6為示出當(dāng)強(qiáng)光入射時在從像素讀取的期間的一系列信號線的圖；圖7示出在圖6所示的定時處的像素的電位；圖8為示出當(dāng)中間光入射時在從像素讀取的期間的一系列信號線的圖；圖9示出在圖8所示的定時處的像素的電位；圖10為示出當(dāng)普通光入射時在從像素讀取的期間的一系列信號線的圖；圖11示出在圖10所示的定時處的像素的電位；圖12為示出當(dāng)強(qiáng)光入射時在從像素讀取的期間的一系列信號線的圖；圖13示出在圖12所示的定時處的像素的電位；圖14為示出當(dāng)中間光入射時在從像素讀取的期間的一系列信號線的圖；圖15示出在圖14所示的定時處的像素的電位；圖16的(A)和(B)示出耦合現(xiàn)象，并且(C)示出電荷注入現(xiàn)象；圖17為示出根據(jù)第三實(shí)施例的列處理器和像素的電路配置的主要部分的電路圖；圖18為示出當(dāng)普通光入射時在從像素讀取的期間的一系列信號線的圖；圖19示出在圖18所示的定時處的像素的電位；圖20為示出當(dāng)強(qiáng)光入射時在從像素讀取的期間的一系列信號線的圖；圖21示出在圖20所示的定時處的像素的電位；圖22為示出當(dāng)中間光入射時在從像素讀取的期間的一系列信號線的圖；以及圖23示出在圖22所示的定時處的像素的電位。具體實(shí)施方式下文按照以下順序描述本技術(shù)：(1)固態(tài)圖像捕捉設(shè)備的配置(2)固態(tài)圖像捕捉設(shè)備的操作的第一示例(3)固態(tài)圖像捕捉設(shè)備的操作的第二示例(4)固態(tài)圖像捕捉設(shè)備的配置的修改(5)固態(tài)圖像捕捉設(shè)備的操作的第三示例(6)概要(1)固態(tài)圖像捕捉設(shè)備的配置圖1為示出固態(tài)圖像捕捉設(shè)備的配置的框圖。在本實(shí)施例中，將描述CMOS圖像傳感器，它是X-Y地址類型固態(tài)圖像捕捉設(shè)備，作為圖像捕捉設(shè)備的示例。以下參照圖1來描述固態(tài)圖像捕捉設(shè)備的具體示例。在圖1中，固態(tài)圖像捕捉設(shè)備100包括濾色器陣列10和半導(dǎo)體基底20。半導(dǎo)體基底20具有像素陣列部分30、垂直驅(qū)動器40、水平驅(qū)動器50、定時控制器60、列處理器70、參考信號發(fā)生器80和輸出電路90。下文可以將參考信號發(fā)生器80稱為“DAC80”。在適當(dāng)時，可以在輸出電路90之前提供數(shù)字運(yùn)算單元。例如，當(dāng)通過加法、平均等方式執(zhí)行用于使沿水平方向和/或垂直方向的像素信號稀疏化的處理時，可以提供數(shù)字運(yùn)算單元。像素PXL包括用作光電轉(zhuǎn)換元件的光電二極管，這些像素在像素陣列部分30中排列成矩陣。像素陣列部分30在其光接收表面上具有所述濾色器陣列10，其中，過濾顏色被劃分成對應(yīng)于像素PXL。以下詳細(xì)描述像素PXL的具體電路配置。在像素陣列部分30中，布線了n條像素驅(qū)動線HSLn(n為大于或等于2的整數(shù))和m條垂直信號線VSLm(m為大于或等于2的整數(shù))。像素驅(qū)動線HSLn是沿圖1中的左右方向(即，沿像素行中的像素所排列的方向或者沿水平方向)以規(guī)則間隔提供，并且垂直信號線VSLm是沿圖1中的上下方向(即，沿像素列中的像素所排列的方向或者沿垂直方向)以規(guī)則間隔接線。像素驅(qū)動線HSLn的末端連接到對應(yīng)于垂直驅(qū)動器40中的各自行的輸出端子。垂直信號線VSLm的末端連接到與列處理器70中的各自垂直信號線VSLm相對應(yīng)的ADC電路71m(m為大于或等于2的整數(shù))。將結(jié)合以下描述的單元像素的描述來描述像素驅(qū)動線HSLn和垂直信號線VSLm的具體接線。垂直驅(qū)動器40、水平驅(qū)動器50、定時控制器60等構(gòu)成驅(qū)動控制器(其設(shè)置在像素陣列部分30的外部)，以控制來自包括在像素陣列部分30中的像素的依次讀取。定時控制器60具有定時產(chǎn)生器和通信接口。定時產(chǎn)生器基于外部輸入時鐘(主時鐘)產(chǎn)生各種時鐘信號。通信接口接收例如用于請求操作模式的數(shù)據(jù)(所述數(shù)據(jù)是從半導(dǎo)體基底20的外部供應(yīng))，并輸出包括固態(tài)圖像捕捉設(shè)備100的內(nèi)部信息的數(shù)據(jù)?；谒鲋鲿r鐘，定時控制器60產(chǎn)生與主時鐘具有相同頻率的時鐘、通過將時鐘頻率分為兩半而獲得的時鐘、通過進(jìn)一步劃分頻率而獲得的低速時鐘等。定時控制器60隨后將所述時鐘供應(yīng)給單個元件，例如，固態(tài)圖像捕捉設(shè)備100中的垂直驅(qū)動器40、水平驅(qū)動器50、列處理器70等。垂直驅(qū)動器40包括移位寄存器、地址解碼器等?；趶慕獯a外部輸入視頻信號獲得的信號，垂直驅(qū)動器40還具有用于控制行地址的垂直地址設(shè)定器和用于控制行掃描的行掃描控制器。垂直驅(qū)動器40可以執(zhí)行讀取掃描和清掃(sweep)掃描。讀取掃描是指用于依次選擇要從其讀取信號的那些單元像素的掃描。該掃描基本上被逐行地連續(xù)執(zhí)行。然而，當(dāng)將要通過對具有預(yù)定位置關(guān)系的多個像素的輸出進(jìn)行添加或平均來執(zhí)行像素稀疏化時，掃描被以預(yù)定順序執(zhí)行。在清掃掃描中，早于讀取掃描(相差與快門速度相對應(yīng)的時間量)，把屬于行或像素組合(在讀取掃描時將從該行或該組合讀取信號)的單元像素重置。水平驅(qū)動器50選擇與從定時控制器60輸出的時鐘同步的列處理器70中的ADC電路71m，以將信號引導(dǎo)到水平信號線(水平輸出線)Ltrf。水平驅(qū)動器50包括例如水平地址設(shè)定器和水平掃描器。水平地址設(shè)定器指定水平方向的讀取列(例如，選擇列處理器70中的個別ADC電路)。水平掃描器根據(jù)由水平地址設(shè)定器指定的讀取地址將列處理器70的信號引導(dǎo)至水平信號線Ltrf。由于選擇和掃描是由水平掃描器執(zhí)行，所以由包括在列處理器70中的ADC電路71m進(jìn)行信號處理的像素信號被通過水平信號線Ltrf連續(xù)輸出到輸出電路90。參考信號發(fā)生器80具有數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)。與從定時控制器60供應(yīng)的計(jì)數(shù)時鐘同步，參考信號發(fā)生器80基于從定時控制器60供應(yīng)的初始值來產(chǎn)生隨時間以階梯方式改變的鋸齒波(斜坡波形)。參考信號發(fā)生器80隨后將鋸齒波供應(yīng)給列處理器70中的個別ADC電路71m作為參考信號。列處理器70中的ADC電路71m是提供給各自的垂直信號線VSLm，以將從各自的垂直信號線VSLm輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并根據(jù)水平驅(qū)動器50的控制將所述數(shù)字信號輸出到水平信號線Ltrf。當(dāng)以下將ADC電路71m和其內(nèi)部元件(比較器73m和計(jì)數(shù)器74m)描述為不具有對應(yīng)于m的參考數(shù)字時，假定其描述對所有ADC電路是共同的。對應(yīng)于濾色器陣列10的顏色布局的信號通過列處理器70從像素陣列部分30供應(yīng)到輸出電路90。輸出電路90執(zhí)行算術(shù)處理以執(zhí)行用于轉(zhuǎn)換對應(yīng)于濾色器陣列10的顏色布局的信號的處理?！鞠袼嘏渲谩繄D2為示出列處理器和像素的電路配置的圖。在圖2中，為了簡化描述，示出一個像素和一個ADC電路。像素的電路配置被描繪為等效電路。在圖2中，像素PXL具有典型的四晶體管結(jié)構(gòu)，并且包括光電二極管PD和四個晶體管，即，轉(zhuǎn)移晶體管TR1、重置晶體管TR2、放大晶體管TR3和選擇晶體管TR4。在本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)移晶體管TR1對應(yīng)于第一開關(guān)元件，重置晶體管TR2對應(yīng)于第二開關(guān)元件，選擇晶體管TR4對應(yīng)于第三開關(guān)元件，并且ADC電路對應(yīng)于AD轉(zhuǎn)換器。從重置信號產(chǎn)生電路41和垂直驅(qū)動器40中的驅(qū)動器輸出的各種控制信號通過信號線Ltrg、Lrst和Lsel輸入到像素PXL。光電二極管PD執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換，以產(chǎn)生對應(yīng)于接收到的光量的電流。光電二極管PD具有連接到地的陽極和連接到轉(zhuǎn)移晶體管TR1的漏極的陰極。用于轉(zhuǎn)移柵極信號的信號線Ltrg連接到轉(zhuǎn)移晶體管TR1的柵極。重置晶體管TR2的源極與放大晶體管TR3的柵極之間的連接點(diǎn)連接到轉(zhuǎn)移晶體管TR1的源極。所述連接點(diǎn)提供用作用于積累信號電荷的電容的浮動擴(kuò)散FD。當(dāng)轉(zhuǎn)移信號通過信號線Ltrg輸入到轉(zhuǎn)移晶體管TR1的柵極時，轉(zhuǎn)移晶體管TR1被接通以將通過光電二極管PD的光電轉(zhuǎn)換積累的信號電荷(在這種情況下為光電子)轉(zhuǎn)移到浮動擴(kuò)散FD。用于重置信號的信號線Lrst連接到重置晶體管TR2的柵極，并且恒定電壓源VDD連接到重置晶體管TR2的漏極。當(dāng)重置信號通過信號線Lrst輸入到重置晶體管TR2的柵極時，重置晶體管TR2被接通，以將浮動擴(kuò)散FD的電壓重置為恒定電壓源VDD的電壓。此處，術(shù)語“電壓”用以表示與裝有固態(tài)圖像捕捉設(shè)備100的設(shè)備的地電位之間的電位差。當(dāng)重置信號未通過信號線Lrst輸入到重置晶體管TR2的柵極時，重置晶體管TR2被斷開，以在浮動擴(kuò)散FD與恒定電壓源VDD之間形成預(yù)定位壘。當(dāng)積累在浮動擴(kuò)散FD中的電荷量小于或等于對應(yīng)于該位壘的電荷量時，從浮動擴(kuò)散FD到恒定電壓源VDD的電荷移動被阻止。放大晶體管TR3的柵極連接到浮動擴(kuò)散FD，放大晶體管TR3的漏極連接到恒定電壓源VDD，并且放大晶體管TR3的源極連接到選擇晶體管TR4的漏極。用于選擇信號的信號線Lsel連接到選擇晶體管TR4的柵極，并且垂直信號線VSL連接到選擇晶體管TR4的源極。當(dāng)控制信號(地址信號或選擇信號)通過信號線Lsel輸入到選擇晶體管TR4的柵極時，選擇晶體管TR4被接通。當(dāng)控制信號未通過信號線Lsel輸入到選擇晶體管TR4的柵極時，選擇晶體管TR4被斷開。當(dāng)選擇晶體管TR4被接通時，放大晶體管TR3放大浮動擴(kuò)散FD的電壓，并將經(jīng)放大的電壓輸出到垂直信號線VSL。通過垂直信號線VSL從對應(yīng)像素輸出的電壓被輸入到列處理器70。【ADC電路】如圖2所示，ADC電路71具有恒定電壓源72、比較器73、計(jì)數(shù)器74和AZ(自動歸零)開關(guān)75。恒定電流源72和像素PXL中的選擇晶體管TR4構(gòu)成源極跟隨器。當(dāng)選擇晶體管TR4被接通時，恒定電流源72用作用于使恒定電流流至像素PXL的負(fù)載電流源。由參考信號發(fā)生器80產(chǎn)生的參考信號經(jīng)過DC削減電容器輸入到比較器73的一個輸入端子。通過垂直信號線VSL從像素輸出的模擬像素信號經(jīng)過DC削減電容器輸入到比較器73的另一個輸入端子。在本實(shí)施例中，比較器73的一個輸入端子對應(yīng)于第一輸入端子，并且另一個輸入端子對應(yīng)于第二輸入端子。比較器73將參考信號與像素信號進(jìn)行比較。比較器73適合于根據(jù)參考信號與像素信號之間的數(shù)量關(guān)系來輸出高電平或低電平信號。當(dāng)參考信號與像素信號之間的數(shù)量關(guān)系逆轉(zhuǎn)時，信號輸出的電平在高電平與低電平之間被反相。時鐘被從定時控制器60供應(yīng)到計(jì)數(shù)器74，計(jì)數(shù)器74對從AD轉(zhuǎn)換開始到其結(jié)束的時間進(jìn)行計(jì)數(shù)(即，對計(jì)數(shù)操作有效周期進(jìn)行計(jì)數(shù))。AD轉(zhuǎn)換的開始和結(jié)束的定時是基于參考信號改變或比較器73的輸出電平的反相的定時來確定。計(jì)數(shù)器74通過使用所謂的“相關(guān)雙采樣(CDS)”來對像素信號執(zhí)行A/D(模擬數(shù)字)轉(zhuǎn)換。更具體來說，當(dāng)從垂直信號線VSLm輸出對應(yīng)于重置分量的模擬信號時，計(jì)數(shù)器74根據(jù)定時控制器60的控制來執(zhí)行向下計(jì)數(shù)操作，并且當(dāng)從垂直信號線VSLm輸出對應(yīng)于信號分量的模擬信號時，計(jì)數(shù)器74執(zhí)行向上計(jì)數(shù)操作，這與輸出對應(yīng)于重置分量的模擬信號的情況相反。由于計(jì)數(shù)操作，產(chǎn)生了計(jì)數(shù)值。所述計(jì)數(shù)值是對應(yīng)于信號分量與重置分量之間的差的數(shù)字值，并且也表示通過使用重置分量校正對應(yīng)于通過垂直信號線VSLm從像素輸入到列處理器70的模擬像素信號的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)獲得的信號分量。由計(jì)數(shù)器74產(chǎn)生的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)經(jīng)由水平信號線Ltrf輸出到輸出電路90。比較器73的兩個輸入端子也被連接從而使得其可以通過AZ開關(guān)75短路。AZ開關(guān)75的接通和斷開是基于從定時控制器60輸出的AZ信號來控制。當(dāng)AZ開關(guān)75被接通時，比較器73的兩個輸入端子呈現(xiàn)相同電位。在本實(shí)施例中，AZ開關(guān)75對應(yīng)于第四開關(guān)元件。以此布置，歸因于輸入到比較器73的像素信號與參考信號之間的偏移的電位差被消除，從而使得像素信號和參考信號達(dá)到相同電位。下文中將此操作曾為“AZ(自動歸零)操作”?！敬怪彬?qū)動器】固態(tài)圖像捕捉設(shè)備100具有作為用于產(chǎn)生將通過信號線Lrst輸入到重置晶體管TR2的各種重置信號的電路的重置信號產(chǎn)生電路41。圖3示出重置信號產(chǎn)生電路41的一個示例。如圖3所示，重置信號產(chǎn)生電路41具有分壓電路41a和選擇器電路41b。例如，兩種電壓(即，對應(yīng)于重置接通電壓和重置斷開電壓的高電壓和低電壓)從外部供應(yīng)到重置信號產(chǎn)生電路41。重置信號產(chǎn)生電路41中的分壓電路41a劃分兩種電壓以產(chǎn)生FD鉗位電壓，所述FD鉗位電壓為重置接通電壓與重置斷開電壓之間的中間電壓。選擇器電路41b將從三種電壓(即，重置接通電壓、重置斷開電壓和FD鉗位電壓)選擇的電壓供應(yīng)到重置晶體管TR2作為重置信號。重置接通電壓是完全接通重置晶體管TR2的電壓。當(dāng)將重置接通電壓施加到重置晶體管TR2的柵極時，其漏極與源極之間的位壘消失，并且恒定電壓源VDD和浮動擴(kuò)散FD呈現(xiàn)相同電位。重置斷開電壓是完全斷開重置晶體管TR2的電壓。當(dāng)將重置斷開電壓施加到重置晶體管TR2的柵極時，重置晶體管TR2在其漏極與源極之間形成預(yù)定位壘，并且理想地，中斷圖2所示的恒定電壓源VDD與浮動擴(kuò)散FD之間的電連接。下文中將由重置斷開電壓在重置晶體管TR2的漏極與源極之間形成的位壘稱為“第一電平位壘”。FD鉗位電壓是重置接通電壓與重置斷開電壓之間的中間電壓，并且不完全地接通重置晶體管TR2。下文中將這種不完全接通狀態(tài)稱為“半接通狀態(tài)”。當(dāng)FD鉗位電壓被施加到重置晶體管TR2的柵極時，在其漏極與源極之間形成具有比在將重置斷開電壓施加到重置晶體管TR2的柵極時的電位低的電位的位壘。下文中將由FD鉗位電壓在重置晶體管TR2的漏極與源極之間形成的位壘稱為“第二電平位壘”。當(dāng)重置晶體管TR2形成第二電平位壘時，在浮動擴(kuò)散FD中不會積累超過位壘的電荷。也就是說，積累在浮動擴(kuò)散FD中的電荷量(即，浮動擴(kuò)散FD的電壓)可以被鉗位到小于或等于對應(yīng)于FD鉗位電壓的量。如上所述，重置信號產(chǎn)生電路41被配置成其可以選擇性輸出包括兩種外部輸入電壓和內(nèi)部產(chǎn)生的電壓的至少三種不同電壓。因此，通過適當(dāng)?shù)剡x擇重置信號，重置信號產(chǎn)生電路41可以改變重置晶體管TR2的連接程度?？梢栽黾觾?nèi)部產(chǎn)生的電壓種類的數(shù)目，以允許選擇性輸出四種或更多種電壓。(2)固態(tài)圖像捕捉設(shè)備的操作的第一示例(2-1)當(dāng)普通光入射時的CDS操作接下來將描述以上描述的固態(tài)圖像捕捉設(shè)備100的操作。將首先參照圖4和圖5來描述當(dāng)普通光入射時的固態(tài)圖像捕捉設(shè)備100的操作的第一示例。圖4示出當(dāng)普通光入射時從像素讀取的期間的一系列信號線，且圖5的(A)至(D)示出圖4所示的定時處的像素的電位。下文中，將具有出現(xiàn)黑色太陽效應(yīng)時的程度的光稱為“強(qiáng)光”，將具有不出現(xiàn)黑色太陽效應(yīng)時的程度的光稱為“正常光”，并且將具有強(qiáng)光與正常光之間的中間程度的光稱為“中間光”。在圖4和以下描述的隨后電位圖中，PD表示根據(jù)由光電二極管PD接收到的光量產(chǎn)生的電荷電位，F(xiàn)D表示積累在浮動擴(kuò)散FD中的電荷電位，TR2表示重置晶體管TR2在浮動擴(kuò)散FD與恒定電壓源VDD之間形成的位壘，TR3表示放大晶體管TR3在恒定電壓源VDD與選擇晶體管TR4之間形成的位壘，TR4表示選擇晶體管TR4在放大晶體管TR3與垂直信號線VSL之間形成的位壘，VSL表示對應(yīng)于垂直信號線VSL的電壓的電位，并且LM表示由恒定電壓源72形成的電位。<重置周期>在像素讀取操作中，積累在浮動擴(kuò)散FD中的電荷首先被清掃。下文中將掃除電荷的周期稱為“重置周期”。在圖4中，t0至t1的時間段對應(yīng)于重置周期。更具體來說，在重置周期中，對應(yīng)于上述重置接通電壓的重置脈沖被施加到將被處理的像素。因此，如圖5(A)所示，重置晶體管TR2被接通，以借此去除重置晶體管TR2在恒定電壓源VDD與浮動擴(kuò)散FD之間形成的位壘。因此，浮動擴(kuò)散FD電連接到恒定電壓源VDD，并且被重置到預(yù)定電平。在重置周期中，選擇脈沖(選擇接通信號)也被施加到將被處理的像素。作為響應(yīng)，放大晶體管TR3和選擇晶體管TR4也被接通，從而使得放大晶體管TR3和選擇晶體管TR4在恒定電壓源VDD與垂直信號線VSL之間形成的位壘被去除，如圖5(A)所示。因此，垂直信號線VSL電連接到恒定電壓源VDD，并且被重置為預(yù)定電平。在本實(shí)施例中，在重置周期中也執(zhí)行在以下描述的AZ周期中執(zhí)行的AZ操作。因此，在重置周期中，垂直信號線VSL的電壓與參考信號VREF之間的電位差也得以去除，所述電壓和參考信號VREF是輸入到比較器73。也就是說，可以進(jìn)一步增強(qiáng)在重置周期之后執(zhí)行的AZ周期中執(zhí)行的AZ操作的優(yōu)點(diǎn)。在重置周期中，轉(zhuǎn)移脈沖(轉(zhuǎn)移接通信號)不被施加到將被處理的像素。因此，轉(zhuǎn)移晶體管TR1被斷開，從而使得轉(zhuǎn)移晶體管TR1在光電二極管PD與浮動擴(kuò)散FD之間形成位壘，如圖5(A)所示。也就是說，根據(jù)由光電二極管PD接收到的光量產(chǎn)生的電荷不會流入浮動擴(kuò)散FD。垂直信號線VSL的電壓(所述電壓被如上所述重置)與具有可以由垂直信號線VSL呈現(xiàn)的下限的電壓之間的差對應(yīng)于可以由垂直信號線VSL的電呈現(xiàn)的電壓范圍。下文中將垂直信號線VSL的電壓稱為“VSL電壓”。<AZ周期>當(dāng)重置周期完成時，用于消除比較器73的兩個輸入端子之間的電位差的AZ操作被執(zhí)行。在本實(shí)施例中，由于如上所述在重置周期中也執(zhí)行AZ操作，所以在重置周期之后將AZ操作執(zhí)行預(yù)定時間量(T1至T2)。由于AZ操作，使得像素信號VSL與輸入到比較器73的參考信號VREF之間的電位差被消除，從而可以精確地執(zhí)行隨后的信號比較處理。下文中將執(zhí)行AZ操作的預(yù)定時間量(t1至t2)稱為“AZ周期”。在AZ周期中，對應(yīng)于上述FD鉗位電壓的重置脈沖被施加到將被處理的像素。因此，重置晶體管TR2進(jìn)入上述半接通狀態(tài)，從而使得在恒定電壓源VDD與浮動擴(kuò)散FD之間形成上述第二電平位壘，如圖5(B)所示。因此，積累在浮動擴(kuò)散FD中的電荷的上限由上述第二電平位壘界定。也就是說，當(dāng)所述電荷處于不超過位壘的電平時，電荷被積累在浮動擴(kuò)散FD中，并且當(dāng)積累在浮動擴(kuò)散FD中的電荷達(dá)到超過位壘的電平時，電荷流出浮動擴(kuò)散FD。因此，浮動擴(kuò)散FD的電壓被鉗位使得其不會降低到低于對應(yīng)于上述第二電平位壘的電壓的電壓。這是因?yàn)椋诒緦?shí)施例中，負(fù)電荷(即，電子)積累在浮動擴(kuò)散FD中。下文中將如上所述被鉗位的電壓稱為“VSL鉗位電壓”。在AZ周期中，在重置周期之后，選擇脈沖(選擇接通信號)被施加到將被處理的像素。因此，放大晶體管TR3和選擇晶體管TR4處于接通狀態(tài)，并且如圖5(B)所示，垂直信號線VSL呈現(xiàn)通過放大浮動擴(kuò)散FD的電壓獲得的電壓，所述放大是由放大晶體管TR3執(zhí)行。下文中將當(dāng)浮動擴(kuò)散FD具有VSL鉗位電壓時垂直信號線VSL的電壓稱為“限幅電壓”。在AZ周期中，在重置周期之后，轉(zhuǎn)移脈沖(轉(zhuǎn)移接通信號)未被施加到將被處理的像素。因此，轉(zhuǎn)移晶體管TR1被斷開，從而使得如圖5(B)所示維持了轉(zhuǎn)移晶體管TR1在光電晶體管PD與浮動擴(kuò)散FD之間形成位壘的狀態(tài)。因此，在AZ周期中，根據(jù)由光電二極管PD接收到的光量產(chǎn)生的電荷不會流入浮動擴(kuò)散FD。然而，如圖4所示，即使在普通光入射時，也會出現(xiàn)弱的模糊(blooming)，從而使得在AZ周期中，少量電荷積累在浮動擴(kuò)散FD中，且VSL電壓稍有下降。在本實(shí)施例中，通過由普通光引起的模糊噪聲導(dǎo)致流入浮動擴(kuò)散FD中并且具有能由CDS去除的電平的電荷可以被存儲在浮動擴(kuò)散FD中。更具體來說，界定VSL鉗位電壓的FD鉗位電壓是考慮到通過由普通光引起的模糊噪聲導(dǎo)致流入浮動擴(kuò)散FD中的電荷來憑經(jīng)驗(yàn)確定。FD鉗位電壓被設(shè)定在覆蓋浮動擴(kuò)散FD的電壓可以通過模糊噪聲被改變的范圍的電平。也就是說，由普通光產(chǎn)生的噪聲不會導(dǎo)致在浮動擴(kuò)散FD中產(chǎn)生具有超出上述第二電平位壘的電平的電荷，并且在這種情況下，浮動擴(kuò)散FD的電壓不會達(dá)到VSL鉗位電壓或更低。<P相位周期>當(dāng)AZ周期完成時，測量被重置的像素的電壓。下文中將測量被重置的像素的電壓的周期稱為“P相位周期”。廣義上講，P相位周期是在由光電二極管PD產(chǎn)生的電荷被轉(zhuǎn)移到浮動擴(kuò)散FD之前的周期，并且對應(yīng)于圖4中的周期t2至t3。然而，在狹義上講，P相位周期可以被設(shè)定為通過從周期t2至t3中排除用于DAC穩(wěn)定化的裕度周期(marginperiod)來獲得的周期。在P相位周期中，由于重置脈沖未被施加到將被處理的像素，所以重置晶體管TR2處于斷開狀態(tài)。也就是說，如圖5(C)所示，上述第一電平位壘被形成在恒定電壓源VDD與浮動擴(kuò)散FD之間，并且積累在浮動擴(kuò)散FD中的電荷的上限由所述第一電平位壘界定。第一電平位壘適于具有不會被積累在浮動擴(kuò)散FD中的電荷超出的電平。因此，沒有電荷會在重置晶體管TR2之后從浮動擴(kuò)散FD流到恒定電壓源VDD。在P相位周期中，在重置周期之后，轉(zhuǎn)移脈沖(轉(zhuǎn)移接通信號)未被施加到將被處理的像素。因此，轉(zhuǎn)移晶體管TR1被斷開，從而使得如圖5(C)所示維持了轉(zhuǎn)移晶體管TR1在光電二極管PD與浮動擴(kuò)散FD之間形成位壘的狀態(tài)。因此，根據(jù)由光電二極管PD接收到的光量產(chǎn)生的電荷不會流入浮動擴(kuò)散FD。在P相位周期中，由于在重置周期之后，選擇脈沖(選擇接通信號)被施加到將被處理的像素，所以選擇晶體管TR4處于接通狀態(tài)。也就是說，VSL電壓變成通過放大浮動擴(kuò)散FD的電壓獲得的電壓，所述放大是通過放大晶體管TR3執(zhí)行。在圖5(C)中，由于幾乎沒有電荷積累在浮動擴(kuò)散FD中，所以VSL電壓也大體上為“0”。此外，當(dāng)普通光入射于固態(tài)圖像捕捉設(shè)備100上時，由除日斑以外的因素引起的噪聲導(dǎo)致電荷流入浮動擴(kuò)散FD中，但是黑色太陽效應(yīng)不會出現(xiàn)。因此，VSL電壓不會超出VSL鉗位電壓。在P相位周期中測量像素電壓期間使用的參考電壓被設(shè)定使得參考電壓變化的范圍包括VSL電壓通過噪聲改變的范圍。因此，除了在可以導(dǎo)致黑色太陽效應(yīng)出現(xiàn)的強(qiáng)光入射時之外，都可以適當(dāng)?shù)貓?zhí)行相關(guān)雙采樣的第一階段。圖4所示的示例對應(yīng)于當(dāng)普通光入射于固態(tài)圖像捕捉設(shè)備100上時的情況，并且在這種情況下，由除日斑以外的因素引起的噪聲導(dǎo)致電荷流入浮動擴(kuò)散FD中，但是黑色太陽效應(yīng)不會出現(xiàn)。因此，在不會下降到限幅電壓的情況下，在計(jì)數(shù)器74向下計(jì)數(shù)到“-100”時VSL電壓與參考信號交叉。<D相位周期>當(dāng)P相位周期完成時，測量對應(yīng)于由光電二極管PD接收到的光量的電壓。下文中，將測量對應(yīng)于由光電二極管PD接收到的光量的電壓的周期稱為“D相位周期”。廣義上講，D相位周期由光電二極管PD所產(chǎn)生的電荷被轉(zhuǎn)移到浮動擴(kuò)散FD的周期和所述轉(zhuǎn)移周期之后的周期構(gòu)成，并且對應(yīng)于圖4中所示的周期t3至t4。然而，狹義上講，D相位周期可以被設(shè)定為通過從周期t3至t4中排除用于DAC穩(wěn)定化和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移的裕度周期來獲得的周期。在D相位周期中，由于重置脈沖未被施加到將被處理的像素，所以重置晶體管TR2處于斷開狀態(tài)，如同在P相位周期中。也就是說，如圖5(D)所示，上述第一電平位壘形成在恒定電壓源VDD與浮動擴(kuò)散FD之間，并且積累在浮動擴(kuò)散FD中的電荷的上限由所述第一電平位壘界定。因此，沒有電荷會在重置晶體管TR2之后從浮動擴(kuò)散FD流到恒定電壓源VDD。在D相位周期中，轉(zhuǎn)移脈沖(轉(zhuǎn)移接通信號)被施加到將被處理的像素。因此，轉(zhuǎn)移晶體管TR1被接通，使得如圖5(D)所示，在P相位周期中在光電二極管PD與浮動擴(kuò)散FD之間形成的位壘消失。因此，根據(jù)由光電二極管PD接收到的光量產(chǎn)生的電荷流入浮動擴(kuò)散FD。在D相位周期中，由于在重置周期之后，選擇脈沖(選擇接通信號)被施加到將被處理的像素，所以選擇晶體管TR4處于接通狀態(tài)。也就是說，如圖5(D)所示，VSL電壓變成通過放大浮動擴(kuò)散FD的電壓獲得的電壓，所述放大是通過放大晶體管TR3執(zhí)行。也就是說，垂直信號線VSL呈現(xiàn)對應(yīng)于由光電二極管PD接收到的光量的電壓。在D相位周期中測量像素電壓期間所使用的參考電壓變化的范圍被設(shè)定為充分大，如圖4所示。下文中，將參考電壓可以變化的范圍的下限稱為“系統(tǒng)中的飽和電平”。當(dāng)普通光入射時，系統(tǒng)中的飽和電平不會下降到可以由垂直信號線VSL呈現(xiàn)的下限以下，從而使得可以適當(dāng)?shù)貓?zhí)行相關(guān)雙采樣的第二階段。由于如上所述控制像素PXL和ADC電路71，所以VSL電壓不會減少到垂直信號線VSL的電壓的下限，不會下降到系統(tǒng)中的飽和電平以下，并且在計(jì)數(shù)器74向上計(jì)數(shù)到“1000”時與參考信號交叉。(2-2)當(dāng)強(qiáng)光入射時的CDS操作接下來，將參照圖6和圖7描述當(dāng)強(qiáng)光入射時固態(tài)圖像捕捉設(shè)備100的操作的第一示例。圖6示出當(dāng)強(qiáng)光入射時在從像素讀取的期間的一系列信號線，并且圖7的(A)至(D)示出在圖6所示的定時處的像素的電位。每個周期中像素和ADC電路71的操作基本上與普通光入射的上述情況中的操作相同，并且下文將不提供與普通光入射的上述情況中的操作相同的操作的詳細(xì)描述。<重置周期>在重置周期中，重置晶體管TR2由重置接通電壓重置，如同普通光入射的上述情況。在這種情況下，在恒定電壓源VDD與浮動擴(kuò)散FD之間形成第一電平位壘。在重置周期中，AZ操作也被執(zhí)行(參見圖6)。<AZ周期>在AZ周期中，對應(yīng)于上述FD鉗位電壓的重置脈沖被施加到重置晶體管TR2，從而使得重置晶體管TR2處于半接通狀態(tài)。此時，形成在恒定電壓源VDD與浮動擴(kuò)散FD之間的位壘變?yōu)榈诙娖?參見圖6和圖7(B))。在這種情況下，由強(qiáng)光引起的模糊使得電荷積累在浮動擴(kuò)散FD中，如圖7(B)所示。放大晶體管TR3放大對應(yīng)于積累的電荷的電壓，并將放大的電壓輸出到垂直信號線VSL。因此，如圖6所示，與重置周期中的電壓相比，VSL電壓大幅減少。然而，如上所述，由重置晶體管TR2形成的位壘被調(diào)整為低于第一電平的第二電平，并且浮動擴(kuò)散FD的電壓被鉗位為FD鉗位電壓或更低。因此，VSL電壓也被鉗位為限幅電壓或更高。在圖6所示的示例中，由于由模糊導(dǎo)致流入浮動擴(kuò)散FD中的總電荷量達(dá)到超出第二電平位壘的電平，所以VSL電壓在AZ周期中被鉗位為限幅電壓。<P相位周期>在P相位周期中，重置晶體管TR2處于斷開狀態(tài)。歸因于由強(qiáng)光引起的模糊的電荷積累在浮動擴(kuò)散FD中，如圖7(C)所示。然而，由重置晶體管TR2形成的位壘增加到比AZ周期中的第二電平高的電平，并且變?yōu)榈谝浑娖?。因此，如圖6所示，當(dāng)操作從AZ周期變?yōu)镻相位周期時，VSL電壓從限幅電壓的初始值以對應(yīng)于積累在浮動擴(kuò)散FD中的VSL鉗位電壓的減少率以指數(shù)方式逐漸減少。例如，當(dāng)最大電平的電荷積累在浮動擴(kuò)散FD中時，VSL電壓如圖6所示急劇減少。因此，參考信號和VSL電壓不會彼此交叉，并且在相關(guān)雙采樣的第一階段中，像素信號未被采樣并且計(jì)數(shù)器74計(jì)數(shù)至滿計(jì)數(shù)。在這種情況下，相關(guān)雙采樣不工作。因此，當(dāng)計(jì)數(shù)器74在P相位周期中計(jì)數(shù)至滿計(jì)數(shù)時，執(zhí)行用于強(qiáng)制確定像素具有白色信號的處理。這種布置使得可以適當(dāng)處理黑色太陽效應(yīng)。<D相位周期>在D相位周期中，重置晶體管TR2處于斷開狀態(tài)，如同P相位周期中的情況。由于轉(zhuǎn)移脈沖(轉(zhuǎn)移接通信號)被施加到轉(zhuǎn)移晶體管TR1，所以轉(zhuǎn)移晶體管TR1處于接通狀態(tài)。因此，根據(jù)由光電二極管PD接收到的光量產(chǎn)生的電荷流入浮動擴(kuò)散FD。也就是說，歸因于由強(qiáng)光引起的模糊的電荷和根據(jù)由光電二極管PD接收到的光量產(chǎn)生的電荷積累在浮動擴(kuò)散FD中，如圖7(D)中所示。由重置晶體管TR2形成的位壘處于高于第二電平的第一電平。例如，當(dāng)最大電平的電荷積累在浮動擴(kuò)散FD中時，VSL電壓的減少率如圖6所示為較高。因此，當(dāng)操作從P相位周期變?yōu)镈相位周期時，VSL電壓達(dá)到可以由垂直信號線VSL呈現(xiàn)的下限。因此，存在參考電壓與VSL電壓在計(jì)數(shù)器74的滿計(jì)數(shù)附近彼此交叉的可能性，如圖6所示。在這種情況下，盡管在滿計(jì)數(shù)附近出現(xiàn)交叉，但是計(jì)數(shù)值不對應(yīng)于接收到的光的實(shí)際量，因?yàn)榉e累在浮動擴(kuò)散FD中的電荷實(shí)際上飽和而流出浮動擴(kuò)散FD。在這種情況下，執(zhí)行用于在計(jì)數(shù)器74計(jì)數(shù)為上述P相位周期中的滿計(jì)數(shù)時強(qiáng)制確定像素具有白色信號使得可以適當(dāng)?shù)靥幚砗谏栃?yīng)。此外，也存在參考信號和VSL電壓取決于可以由垂直信號線VSL呈現(xiàn)的下限和系統(tǒng)中的飽和電平之間的關(guān)系而不會彼此交叉的情況。在這些情況下，像素信號在相關(guān)雙采樣的第二階段中未被采樣，從而使得計(jì)數(shù)器74計(jì)數(shù)為滿計(jì)數(shù)。在這些情況下，當(dāng)然，相關(guān)雙采樣不工作。因此，當(dāng)計(jì)數(shù)器74在D相位周期中計(jì)數(shù)為滿計(jì)數(shù)時，執(zhí)行用于強(qiáng)制確定像素具有白色信號的處理。這種布置使得可以適當(dāng)?shù)靥幚砗谏栃?yīng)。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的使用具有三個值的重置電壓的固態(tài)圖像捕捉設(shè)備可以適當(dāng)?shù)乇苊鈿w因于黑色太陽效應(yīng)的不利效應(yīng)。(2-3)當(dāng)中間光入射時的CDS操作接下來，將參照圖8和圖9描述當(dāng)中間光入射時固態(tài)圖像捕捉設(shè)備100的操作的第一示例。圖8示出當(dāng)中間光入射時在從像素讀取的期間的一系列信號線，并且圖9的(A)至(D)示出在圖8所示的定時處的像素的電位。每個周期中像素和ADC電路71的操作基本上與普通光入射的上述情況中的操作相同，并且下文將不提供與普通光入射的上述情況中的操作相同的操作的詳細(xì)描述。<重置周期>在重置周期中，重置晶體管TR2由重置接通電壓重置，如同普通光入射的上述情況。在這種情況下，在恒定電壓源VDD與浮動擴(kuò)散FD之間形成第一電平位壘。在重置周期中，AZ操作也被執(zhí)行(參見圖9(A))。<AZ周期>在AZ周期中，對應(yīng)于上述FD鉗位電壓的重置脈沖被施加到重置晶體管TR2，從而使得重置晶體管TR2處于上述半接通狀態(tài)。此時，形成在恒定電壓源VDD與浮動擴(kuò)散FD之間的位壘變?yōu)榈诙娖?。此時，由于中間光所引起的模糊，少量電荷被積累在浮動擴(kuò)散FD中，如圖9(B)中所示。然而，由于中間光比強(qiáng)光弱，所以高達(dá)僅未達(dá)到由重置晶體管TR2形成的位壘的電平的電荷積累在浮動擴(kuò)散FD中。因此，如圖8所示，盡管VSL電壓在AZ周期中以指數(shù)方式減少，所以其不會在AZ周期中下降到限幅電壓，而是在整個隨后的P相位周期逐漸減少。<P相位周期>在P相位周期中，重置晶體管TR2處于斷開狀態(tài)。歸因于由中間光引起的模糊的電荷逐漸積累在浮動擴(kuò)散FD中，如圖9(C)所示。在這種情況下，在P相位周期中，重置晶體管TR2的位壘處于高于上述AZ周期中的第二電平的第一電平，從而使得由模糊積累的電荷的電位即使在超出第二電平之后也繼續(xù)逐漸增加。在這種情況下，如果VSL電壓和參考電壓不彼此交叉，那么可以通過用于強(qiáng)光入射的上述情況的CDS操作來處理黑色太陽效應(yīng)。然而，如圖8所示，取決于VSL電壓下降的情況，VSL電壓和參考電壓被視為在計(jì)數(shù)器74的滿計(jì)數(shù)附近彼此交叉。在這種情況下，當(dāng)相關(guān)雙采樣工作并且VSL電壓和參考電壓在D相位周期中彼此交叉時，如以下所述，黑色太陽效應(yīng)未能被適當(dāng)?shù)靥幚怼?lt;D相位周期>在D相位周期中，重置晶體管TR2如同P相位周期中處于斷開狀態(tài)，而轉(zhuǎn)移晶體管TR1處于接通狀態(tài)。因此，根據(jù)由光電二極管PD接收到的光量產(chǎn)生的電荷流入浮動擴(kuò)散FD。也就是說，歸因于由強(qiáng)光引起的模糊的電荷和根據(jù)由光電二極管PD接收到的光量產(chǎn)生的電荷積累在浮動擴(kuò)散FD中，在電荷不會超出第一電平位壘的范圍內(nèi)，如圖9(D)中所示。當(dāng)中間光入射時，與強(qiáng)光入射的情況相比，歸因于模糊的電荷量很小，并且光電二極管PD根據(jù)借此接收到的光量產(chǎn)生的電荷量也很小。因此，積累在浮動擴(kuò)散FD中的電荷不會達(dá)到超出第一電平位壘的電平，并且VSL電壓的減少率如圖8所示較低。在這種情況下，系統(tǒng)中的飽和電平非?？赡芟陆档降陀诳梢杂纱怪毙盘柧€VSL呈現(xiàn)的下限，如圖8所示，從而使得VSL電壓與VSL電壓被鉗位為其下限的狀態(tài)下的參考信號相比。也就是說，如圖8所示，存在參考電壓與VSL電壓在計(jì)數(shù)器74的滿計(jì)數(shù)附近彼此交叉的可能性。在這種情況下，盡管在滿計(jì)數(shù)附近出現(xiàn)交叉，但是此計(jì)數(shù)值不對應(yīng)于接收到的光的實(shí)際量，因?yàn)閂SL電壓實(shí)際上飽和。由于當(dāng)中間光入射時計(jì)數(shù)器74在P相位周期和D相位周期中都執(zhí)行計(jì)數(shù)，所以存在相關(guān)雙采樣工作的可能性。因此，即使在像素實(shí)際上為白色像素時，其也可以被辨認(rèn)為灰色像素。在圖8的示例中，由于計(jì)數(shù)器74在P相位周期中計(jì)數(shù)到“-200”，所以D相位周期中的計(jì)數(shù)為“700”，該計(jì)數(shù)是顯著小于指示白色像素的“1023”的計(jì)數(shù)值。在這種情況下，由于黑色太陽效應(yīng)沒有被根據(jù)第一示例的CDS操作處理，所以優(yōu)選地使用根據(jù)以下所述第二示例的CDS操作。(3)固態(tài)圖像捕捉設(shè)備的操作的第二示例(3-1)當(dāng)普通光入射...