发明名称 固态摄影装置、数位照相机及数位摄影机
摘要 本发明为一种固态摄影装置,固态摄影装置中由各单元的光二极体使信号放电之后以各光二极体来蓄积信号,该蓄积时间后由上述各光二极体读出信号,。其中在半导体基板上,该光二极体、由该光二极体读出信号用的读出闸(gate)以及对已读出的信号作检出用的检出部以2次元方式配置成各单元。该固态摄影装置更具备一种电路,其在对第1水平扫描期间内多条水平线,进行一种使1水平线的各光二极体的信号放电用的第1脉波信号施加至相对应的各单元的动作,且同时对在第2水平扫描期间内多条水平线,将使1水平线的各光二极体的信号读出用的第2脉波信号施加至相对应的各单元。
申请公布号 TWI253852 申请公布日期 2006.04.21
申请号 TW093139773 申请日期 2004.12.21
申请人 东芝股份有限公司 发明人 江川佳孝;后藤浩成
分类号 H04N5/30 主分类号 H04N5/30
代理机构 代理人 詹铭文 台北市中正区罗斯福路2段100号7楼之1;萧锡清 台北市中正区罗斯福路2段100号7楼之1
主权项 1.一种固态摄影装置,其半导体基板上一种光二极 体,由该光二极体读出信号用的读出闸(gate)以及对 已读出的信号作检出用的检出部以二维空间方式 配置成各单元,由各单元的光二极体使信号放电之 后以各光二极体来蓄积信号,该蓄积所需之蓄积时 间后由上述各光二极体读出信号, 该固态摄影装置具备一种电路,其在第1水平扫描 期间内多条水平线之情况下进行一种使1水平线的 各光二极体的信号放电用的第1脉波信号施加至相 对应的各单元的动作,且同时在第2水平扫描期间 内分别针对多条水平线进行一种使1水平线的各光 二极体的信号读出用的第2脉波信号施加至相对应 的各单元的动作。 2.如申请专利范围第1项所述之固态摄影装置,其中 该电路在第1及第2水平扫描期间内施加第1和第2脉 波信号的动作的次数在该蓄积时间变短时增加。 3.如申请专利范围第1项所述之固态摄影装置,其中 具备一种使第1动作模式和第2动作模式切换用的 切换电路,第1动作模式中该光二极体中所蓄积的 信号读出至该检出部,以检出该检出部的信号位准 ,然后将该检出部重置,以检出该检出部的重置位 准,然后使以已检出的信号位准和重置位准的差分 为基准的信号输出;第2动作模式中由该光二极体 读出信号之前将该检出部重置,以检出该检出部的 重置位准,然后使该光二极体中所蓄积的信号读出 至该检出部,以检出该检出部的信号位准,然后使 以已检出的信号位准和重置位准的差分为基准的 信号输出, 该切换电路在该蓄积时间于未满第1时间时切换成 第1动作模式,该蓄积时间在该第1时间以上时切换 成第2动作模式。 4.如申请专利范围第1项所述之固态摄影装置,其中 该电路同时使各光二极体的信号放电且同时亦进 行读出。 5.如申请专利范围第1项所述之固态摄影装置,其中 该电路使该光二极体的信号读出脉波在1框或1场 期间的垂直扫描期间中发生2次以上,对由该光二 极体所读出的信号进行加算且将其输出。 6.一种固态摄影装置,由各单元的光二极体使信号 放电之后以各光二极体来蓄积信号,该蓄积所需之 蓄积时间后由上述各光二极体读出信号至一检出 部之后,由该检出部输出信号,其中半导体基板上 该光二极体,由该光二极体读出信号用的读出闸( gate)以及对已读出的信号作检出用的检出部以二 维空间方式配置成各单元, 该固态摄影装置具备一种电路,其在第1水平扫描 期间内多条水平线之情况下进行一种使1水平线的 各光二极体的信号放电用的第1脉波信号施加至相 对应的各单元的动作,且同时在第2水平扫描期间 内多条水平线之情况下进行一种使1水平线的各光 二极体的信号读出用的第2脉波信号施加至相对应 的各单元的动作,且在各水平返回线期间每次都进 行一种使1水平线的该检出部的信号输出用的第3 脉波信号施加至相对应的各单元的动作。 7.如申请专利范围第6项所述之固态摄影装置,其中 该电路进行一种使全水平线的各光二极体同时使 信号放电的动作,以及一种使全水平线的各光二极 体的信号同时读出的动作。 8.如申请专利范围第6项所述之固态摄影装置,其中 该电路在第1水平有效扫描期间进行一种使多条水 平线的各光二极体的信号在每条水平线依次放电 的动作,在第2水平有效扫描期间进行一种使多条 水平线的各光二极体的信号在每条水平线依次读 出的动作。 9.如申请专利范围第6项所述之固态摄影装置,其中 该电路在第1水平有效扫描期间进行一种使多条水 平线的分组的各光二极体的信号在每组水平线依 次放电的动作,在第2水平有效扫描期间进行一种 使多条水平线的分组的各光二极体的信号在每组 水平线依次读出的动作。 10.如申请专利范围第6项所述之固态摄影装置,其 中具备一种使第1动作模式和第2动作模式切换用 的切换电路,第1动作模式中该光二极体中所蓄积 的信号读出至该检出部,以检出该检出部的信号位 准,然后将该检出部重置,以检出该检出部的重置 位准,然后使以已检出的信号位准和重置位准的差 分为基准的信号输出;第2动作模式中由该光二极 体读出信号之前将该检出部重置,以检出该检出部 的重置位准,然后使该光二极体中所蓄积的信号读 出至该检出部,以检出该检出部的信号位准,然后 使以已检出的信号位准和重置位准的差分为基准 的信号输出, 该切换电路在该蓄积时间于未满第1时间时切换成 第1动作模式,该蓄积时间在该第1时间以上时切换 成第2动作模式。 11.如申请专利范围第10项所述之固态摄影装置,其 中在第2动作模式中该电路在第1水平返回线期间 进行一种使1水平线的各光二极体的信号放电的动 作,在第2水平返回线期间进行一种使1水平线的各 光二极体的信号读出的动作。 12.如申请专利范围第6项所述之固态摄影装置,其 中由各单元的光二极体使信号放电之后以各光二 极体来蓄积信号,该蓄积时间后由上述各光二极体 读出信号至该检出部之后,由该检出部输出第1信 号;以及第1信号输出之后该检出部重置之后同一 蓄积时间后未由该光二极体读出信号时由该检出 部输出第2信号,该固态摄影装置采用第1信号和第2 信号的差分。 13.如申请专利范围第6项所述之固态摄影装置,其 中该蓄积时间设定成1框的全期间或垂直返回线期 间内的任意的期间。 14.如申请专利范围第6项所述之固态摄影装置,其 中该光二极体的信号读出脉波在1框或1场期间的 垂直扫描期间发生2次以上。 15.一种使用如申请专利范围第1项所述之固态摄影 装置之数位照相机。 16.一种使用如申请专利范围第6项所述之固态摄影 装置之数位照相机。 17.一种使用如申请专利范围第1项所述之固态摄影 装置之数位摄影机。 18.一种使用如申请专利范围第6项所述之固态摄影 装置之数位摄影机。 图式简单说明: 图1系绘示第1实施形式的固态摄影装置所适用的 数位摄影机的构成之方块图。 图2系第1实施形式中CMOS影像感测器的电路构成。 图3系第1实施形式中脉波选择器的电路图。 图4系第1实施形式中依模式1(Mode 1)动作的画素部 的动作时序图。 图5系第1实施形式中依模式2(Mode 2)动作的画素部 的动作时序图。 图6系第1实施形式中显示CMOS影像感测器的动作用 的第1时序图。 图7A-7E图系第1实施形式中显示CMOS影像感测器的动 作用的蓄积时间2的画素的切面图和电位图。 图8系显示第1实施形式中模式1(Mode 1)和模式2的设 定顺序的流程图。 图9系第1实施形式中显示CMOS影像感测器的动作用 的第2时序图。 图10系显示一种与第1实施形式相关的对策所用的 电路构成。 图11系绘示第1实施形式的固态摄影装置所适用的 数位照相机的构成之方块图。 图12系第2实施形式中CMOS影像感测器的电路构成。 图13系第2实施形式中脉波选择器的电路图。 图14系第2实施形式中依模式1(Mode 1)动作的画素部 的动作时序图。 图15系第2实施形式中垂直移位暂存器(ES),(RO),(ADR) 的时序图。 图16系第2实施形式中依模式1(Mode 1)动作的画素部 的动作时序图。 图17系第2实施形式中垂直移位暂存器(ES),(RO)的时 序图。 图18系第2实施形式中显示CMOS影像感测器的动作的 时序图。 图19系显示第2实施形式中模式1(Mode 1)和模式2的设 定顺序的流程图。 图20系第2实施形式中显示低照度时的KTC杂讯对策 的时序图。 图21系第3实施例中半导体基板上所形成的33万画 素的CMOS影像感测器的电路构成。 图22系第3实施形式中显示CMOS影像感测器的动作的 时序图。 图23系先前的CMOS影像感测器的电路构成。 图24系先前的脉波选择器的电路图。 图25系显示先前的CMOS影像感测器的动作的时序图 。
地址 日本