專利名稱：固體攝像裝置、數(shù)字相機(jī)和數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固體攝像裝置、數(shù)字相機(jī)和數(shù)字?jǐn)z像機(jī)。
背景技術(shù)：
圖23是表示現(xiàn)有例子的CMOS圖像傳感器的電路結(jié)構(gòu)的圖。該圖像傳感器由控制部(CPU或DSP)C控制。該圖像傳感器的攝像區(qū)域是1個(gè)單元(像素部)由4個(gè)晶體管(Ta，Tb，Tc，Td)和光電二極管(PD)構(gòu)成，該單元二維配置。攝像區(qū)域的下部在水平方向上配置源輸出電路用的負(fù)載晶體管TL。此外，攝像區(qū)域的上部配置包含消噪電路的10bit的柱型AD變換電路2。
來自各單元1的信號(hào)輸入到AD變換電路2，AD變換后由水平移位寄存器3順序作為水平方向的信號(hào)按10bit并行輸出。AD變換電路2中，根據(jù)來自RAMP發(fā)生電路4的三角波(RAMP)的電平，使用比較器，將各單元的信號(hào)變換為10bit的0～1023級(jí)(level)的數(shù)字信號(hào)。
此外，為使單元1、AD變換電路2、RAMP發(fā)生電路4、水平移位寄存器3、垂直移位寄存器(ES)5、垂直移位寄存器(RO)6、脈沖選擇器72動(dòng)作，配置定時(shí)發(fā)生電路8和偏置發(fā)生電路9。定時(shí)發(fā)生電路8上連接控制部C。
各單元1中，排出垂直移位寄存器(ES)5選擇的水平線的各光電二極管(PD)中存儲(chǔ)的信號(hào)。各單元1的存儲(chǔ)時(shí)間由從外部控制部C輸入的EDATA設(shè)定，對(duì)應(yīng)垂直移位寄存器(RO)6選擇的水平線和垂直移位寄存器(ES)5選擇的水平線之間的水平線數(shù)。垂直移位寄存器(ES)5在垂直移位寄存器(RO)6選擇之前選擇水平線。垂直移位寄存器(ES)5選擇的水平線相對(duì)垂直移位寄存器(RO)6選擇的水平線離開一定的線數(shù)。因此，控制各光電二極管(PD)存儲(chǔ)的信息量。存儲(chǔ)時(shí)間后，各單元1中，讀出垂直移位寄存器(RO)6選擇的水平線的光電二極管(PD)的信號(hào)。
定時(shí)發(fā)生電路8讀出光電二極管(PD)存儲(chǔ)的信號(hào)之前，為將放大用晶體管Tb的柵電壓，即檢測(cè)部(DN)的電壓設(shè)定為基準(zhǔn)電壓(復(fù)位電平)，接通(ON)ΦRESET脈沖，經(jīng)脈沖選擇器72將檢測(cè)部(DN)設(shè)定為復(fù)位電平。此時(shí)，向垂直信號(hào)線(VLIN)輸出復(fù)位電平，在AD變換電路2內(nèi)的消噪用電容器存儲(chǔ)復(fù)位電平。
接著，定時(shí)發(fā)生電路8通過接通(ON)ΦREAD脈沖，經(jīng)脈沖選擇器72將讀出晶體管Td接通(ON)，在檢測(cè)部(DN)中讀出光電二極管(PD)中存儲(chǔ)的信號(hào)電荷。然后，定時(shí)發(fā)生電路8為在垂直有效掃描期間內(nèi)的1個(gè)水平有效掃描期間中選擇1個(gè)水平線，通過將ΦA(chǔ)DRES脈沖接通(ON)，經(jīng)脈沖選擇器72接通(ON)對(duì)應(yīng)的行選擇晶體管Ta，再使由放大用晶體管Tb和負(fù)載用晶體管TL構(gòu)成的源輸出電路動(dòng)作。由此，在垂直信號(hào)線中讀出“信號(hào)電平+復(fù)位電平”，AD變換電路2在消噪動(dòng)作中從“信號(hào)電平+復(fù)位電平”去除復(fù)位電平，僅AD變換信號(hào)，10bit輸出。
在30HzVGA方式下動(dòng)作該圖像傳感器時(shí)，從控制部向定時(shí)發(fā)生電路8輸入30Hz的ΦVR脈沖、15.7Hz的ΦHP脈沖、24MHz的ΦCK脈沖和存儲(chǔ)時(shí)間控制數(shù)據(jù)ESDATA。定時(shí)發(fā)生電路8用緩沖電路重新整形輸入的ΦVR脈沖和ΦHP脈沖，作為ΦVRI脈沖和ΦHPI脈沖輸出到垂直移位寄存器(RO)6。垂直移位寄存器(RO)6在ΦVRI脈沖的LO期間清除寄存器輸出并設(shè)為L(zhǎng)O電平。垂直移位寄存器(RO)6按ΦHPI脈沖順序動(dòng)作，選擇(HI)水平線。
圖24是脈沖選擇器72的電路圖。脈沖選擇器72在來自垂直移位寄存器(RO)6的輸出ROn為HI時(shí)，將ΦREAD、ΦA(chǔ)DRES、ΦRESET分別作為ΦREADn、ΦA(chǔ)DRESn、ΦRESETn輸出。接著的水平有效掃描期間中由垂直移位寄存器(RO)6選擇ROn+1時(shí)，同樣輸出ΦREADn+1、ΦA(chǔ)DRESn+1、ΦRESETn+1。
此外，脈沖選擇器72在來自垂直移位寄存器(ES)5的輸出ESn為HI時(shí)，將ΦREADn、ΦRESETn輸出。接著的水平有效掃描期間中由垂直移位寄存器(ES)5選擇ESn+1時(shí)，同樣輸出ΦREADn+1、ΦRESETn+1。
圖25是表示上述CMOS圖像傳感器的動(dòng)作的圖。首先，各光電二極管(PD)按水平線No.1～480的順序配合掃描線數(shù)525排出信號(hào)(PD排出)。然后，到下一幀之前，按水平線No.1～480的順序配合掃描線數(shù)525讀出各光電二極管(PD)存儲(chǔ)的信號(hào)(PD讀出)。從各光電二極管(PD)讀出的信號(hào)輸出到垂直信號(hào)線，按每1個(gè)水平線由AD變換電路2變換，作為10bit的數(shù)字輸出從圖像傳感器輸出DATA(0:9)。
圖25中，按存儲(chǔ)時(shí)間1、2、3表示光電二極管的存儲(chǔ)時(shí)間的變化。從圖25可知，任一存儲(chǔ)時(shí)間1、2、3中，水平線No.1～480的各存儲(chǔ)時(shí)間順序偏離。因此，攝影水平方向上動(dòng)作的被拍攝物體時(shí)，按水平線No.1～480的順序動(dòng)態(tài)產(chǎn)生偏離。例如，從移動(dòng)的車中攝影直立的柱子時(shí)，有柱子處于斜向傾斜的狀態(tài)的不妥情況。尤其攝影有動(dòng)作的體育場(chǎng)景等時(shí)，由于被拍攝物體斜向傾向，出現(xiàn)動(dòng)畫的同時(shí)性惡化的問題。
此外，在特開2001-111900號(hào)公報(bào)中公開了可進(jìn)行電子快門動(dòng)作的固體攝影裝置。此外，特開2000-023044號(hào)公報(bào)中公開了在放大型固體攝像裝置中實(shí)現(xiàn)滿足同時(shí)性的圖像的方法。
發(fā)明概要本發(fā)明的一個(gè)形式的固體攝影裝置是如下的固體攝影裝置從在半導(dǎo)體基板上二維配置了光電二極管、用于從該光電二極管讀出信號(hào)的讀出柵和用于檢測(cè)讀出的信號(hào)的檢測(cè)部的各單元的上述光電二極管排出信號(hào)后，用上述各光電二極管存儲(chǔ)信號(hào)，在其存儲(chǔ)時(shí)間后，從上述各光電二極管讀出信號(hào)，包括如下電路在第1水平掃描期間內(nèi)多個(gè)水平線地進(jìn)行將用于排出1個(gè)水平線的上述各光電二極管的信號(hào)的第一脈沖信號(hào)施加到對(duì)應(yīng)的上述各單元的動(dòng)作，同時(shí)在第2水平掃描期間內(nèi)多個(gè)水平線地進(jìn)行地同時(shí)將用于讀出1個(gè)水平線的上述各光電二極管的信號(hào)的第二脈沖信號(hào)施加到對(duì)應(yīng)的上述各單元的動(dòng)作。
本發(fā)明的另一個(gè)形式的固體攝影裝置是如下的固體攝影裝置從在半導(dǎo)體基板上二維配置了光電二極管、用于從該光電二極管讀出信號(hào)的讀出柵和用于檢測(cè)讀出的信號(hào)的檢測(cè)部的各單元的上述光電二極管排出信號(hào)后，用上述各光電二極管存儲(chǔ)信號(hào)，在其存儲(chǔ)時(shí)間后，在上述檢測(cè)部從上述各光電二極管讀出信號(hào)后，從上述檢測(cè)部輸出信號(hào)，包括如下電路在第1水平掃描期間內(nèi)多個(gè)水平掃描線進(jìn)行將用于排出1個(gè)水平線的上述各光電二極管的信號(hào)的第一脈沖信號(hào)施加到對(duì)應(yīng)的上述各單元的動(dòng)作，同時(shí)在第2水平掃描期間內(nèi)多個(gè)水平線地進(jìn)行將用于讀出1個(gè)水平線的上述各光電二極管的信號(hào)的第二脈沖信號(hào)施加到對(duì)應(yīng)的上述各單元的動(dòng)作、以及對(duì)各個(gè)水平掃描期間的每一個(gè)進(jìn)行將用于輸出1個(gè)水平線的上述檢測(cè)部的信號(hào)的第三脈沖信號(hào)施加到對(duì)應(yīng)的上述各單元的動(dòng)作。
本發(fā)明的又一形式的數(shù)字相機(jī)使用上述固體攝像裝置。
本發(fā)明的再一形式的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)使用上述固體攝像裝置。


圖1是表示適用第一實(shí)施例的固體攝像裝置的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的結(jié)構(gòu)的框圖；圖2是表示第一實(shí)施例的CMOS圖像傳感器的電路結(jié)構(gòu)的圖；圖3是第一實(shí)施例的脈沖選擇器的電路圖；圖4是第一實(shí)施例的“MODE1”的像素部的動(dòng)作定時(shí)圖；圖5是第一實(shí)施例的“MODE2”的像素部的動(dòng)作定時(shí)圖；圖6是表示第一實(shí)施例的CMOS圖像傳感器的動(dòng)作的第一定時(shí)圖；圖7A～7E是表示第一實(shí)施例的CMOS圖像傳感器的動(dòng)作的存儲(chǔ)時(shí)間2的像素的截面圖和電勢(shì)動(dòng)作圖；圖8是表示第一實(shí)施例的“MODE1”和“MODE2”的設(shè)定順序的流程圖；圖9是表示第一實(shí)施例的CMOS圖像傳感器的動(dòng)作的第二定時(shí)圖；圖10是表示第一實(shí)施例的對(duì)策的電路結(jié)構(gòu)的圖；圖11是表示適用第一實(shí)施例的固體攝像裝置的數(shù)字相機(jī)的結(jié)構(gòu)的框圖；圖12是表示第二實(shí)施例的CMOS圖像傳感器的電路結(jié)構(gòu)的圖；圖13是第二實(shí)施例的脈沖選擇器的電路圖；圖14是第二實(shí)施例的“MODE1”的像素部的動(dòng)作定時(shí)圖；圖15是第二實(shí)施例的垂直移位寄存器(ES)、(RO)、(ADR)的定時(shí)圖；圖16是第二實(shí)施例的“MODE1”的像素部的動(dòng)作定時(shí)圖；圖17是第二實(shí)施例的垂直移位寄存器(ES)、(RO)的定時(shí)圖；圖18是表示第二實(shí)施例的CMOS圖像傳感器的動(dòng)作的定時(shí)圖；圖19是表示第二實(shí)施例的“MODE1”和“MODE2”的設(shè)定順序的流程圖；圖20是表示第二實(shí)施例的低照度時(shí)的KTC噪聲對(duì)策的定時(shí)圖；圖21是表示第三實(shí)施例的在半導(dǎo)體基板上形成的33萬(wàn)像素的CMOS圖像傳感器的電路結(jié)構(gòu)的圖；圖22是表示第三實(shí)施例的CMOS圖像傳感器的動(dòng)作的定時(shí)圖；圖23是表示原來例子的CMOS圖像傳感器的電路結(jié)構(gòu)的圖；圖24是原來例子的脈沖選擇器的電路圖；圖25是表示原來例子的CMOS圖像傳感器的動(dòng)作的定時(shí)圖。
具體實(shí)施例方式
下面參考

實(shí)施例。
圖1是表示適用第一實(shí)施例的固體攝像裝置的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的結(jié)構(gòu)的框圖。數(shù)字?jǐn)z像機(jī)100包括微計(jì)算機(jī)101，在微計(jì)算機(jī)101上連接定時(shí)發(fā)生圖像信號(hào)處理部102、DV變換部103、和DV帶部104。DV變換部103上連接DV帶104和液晶監(jiān)視器105。此外，透鏡106的光軸上配置該固體攝像裝置(傳感器)S，固體攝像裝置S上連接定時(shí)發(fā)生圖像信號(hào)處理部102。此外，麥克風(fēng)107經(jīng)聲音信號(hào)處理108連接DV變換部103。另外，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)100上包括電源部109。
微計(jì)算機(jī)101控制定時(shí)發(fā)生圖像信號(hào)處理部102、DV變換部103、和DV帶部104。傳感器S根據(jù)來自定時(shí)發(fā)生圖像信號(hào)處理部102的信號(hào)攝取經(jīng)透鏡106入射的像，將該圖像信號(hào)輸出到定時(shí)發(fā)生圖像信號(hào)處理部102。另外，麥克風(fēng)107輸入聲音，將其聲音信號(hào)輸出到聲音信號(hào)處理部108。定時(shí)發(fā)生圖像信號(hào)處理部102處理的圖像信號(hào)和聲音信號(hào)處理部108處理的聲音信號(hào)輸出到DV變換部103，進(jìn)行DV變換。DV變換部103進(jìn)行DV變換的圖像信號(hào)送到DV帶部104記錄的同時(shí)，變換為模擬信號(hào)并輸出到液晶監(jiān)視器105。再現(xiàn)模式下，DV帶部104記錄的信號(hào)由DV變換部變換為模擬信號(hào)并輸出到液晶監(jiān)視器105。
圖2是表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的在半導(dǎo)體基板上形成的33萬(wàn)像素的CMOS圖像傳感器(固體攝像裝置)S的電路結(jié)構(gòu)的圖。圖2中，與圖23相同的部分加上相同符號(hào)。該圖像傳感器由控制部(CPU或DSP)C控制。該圖像傳感器的攝像區(qū)域是1個(gè)單元由4個(gè)晶體管(Ta，Tb，Tc，Td)和光電二極管(PD)構(gòu)成，該單元二維配置。攝像區(qū)域的下部在水平方向上配置源輸出電路用的負(fù)載晶體管TL。此外，攝像區(qū)域的上部有包含消噪電路的10bit的柱型AD變換電路2。
來自各單元1的信號(hào)輸入到AD變換電路2，AD變換后由水平移位寄存器3順序作為水平方向的信號(hào)按10bit并行輸出。AD變換電路2中，根據(jù)來自RAMP發(fā)生電路4的三角波(RAMP)的電平，使用比較器，將各單元1的信號(hào)變換為10bit的0～1023級(jí)(level)的數(shù)字信號(hào)。
此外，為使各單元1、AD變換電路2、RAMP發(fā)生電路4、水平移位寄存器3、垂直移位寄存器(ES)5、垂直移位寄存器(RO)6、脈沖選擇器7動(dòng)作，配置定時(shí)發(fā)生電路8和偏置發(fā)生電路9。定時(shí)發(fā)生電路8上連接上述控制部C。
各單元1中，排出垂直移位寄存器(ES)5選擇的水平線的各光電二極管(PD)中存儲(chǔ)的信號(hào)。各單元1的存儲(chǔ)時(shí)間由從控制部C輸入的EDATA設(shè)定，對(duì)應(yīng)垂直移位寄存器(RO)6選擇的水平線和垂直移位寄存器(ES)5選擇的水平線之間的水平線數(shù)。垂直移位寄存器(ES)5在垂直移位寄存器(RO)6選擇之前選擇水平線。垂直移位寄存器(ES)5選擇的水平線相對(duì)垂直移位寄存器(RO)6選擇的水平線離開一定的線數(shù)。因此，控制各光電二極管(PD)存儲(chǔ)的信號(hào)量。存儲(chǔ)時(shí)間后，各單元1中，讀出垂直移位寄存器(RO)6選擇的水平線的光電二極管(PD)的信號(hào)。
定時(shí)發(fā)生電路8讀出光電二極管(PD)存儲(chǔ)的信號(hào)之前，為將放大用晶體管Tb的柵電壓，即檢測(cè)部(DN)的電壓設(shè)定為基準(zhǔn)電壓(復(fù)位電平)，接通(ON)ΦRESET脈沖，經(jīng)脈沖選擇器7將檢測(cè)部(DN)設(shè)定為復(fù)位電平。此時(shí)，向垂直信號(hào)線(VLIN)輸出復(fù)位電平，在AD變換電路2內(nèi)的消噪用電容器存儲(chǔ)復(fù)位電平。
接著，定時(shí)發(fā)生電路8通過接通(ON)ΦREAD脈沖，經(jīng)脈沖選擇器7將讀出晶體管Td接通(ON)，在檢測(cè)部(DN)中讀出光電二極管(PD)中存儲(chǔ)的信號(hào)電荷。然后，定時(shí)發(fā)生電路8為在垂直有效掃描期間內(nèi)的1個(gè)水平回掃期間中選擇1個(gè)水平線，通過將ΦA(chǔ)DRES脈沖接通(ON)，經(jīng)脈沖選擇器7接通(ON)對(duì)應(yīng)的行選擇晶體管Ta，再使由放大用晶體管Tb和負(fù)載用晶體管TL構(gòu)成的源輸出電路動(dòng)作。由此，在垂直信號(hào)線(VLIN)上從檢測(cè)部(DN)讀出“信號(hào)電平+復(fù)位電平”，AD變換電路2在消噪動(dòng)作中從“信號(hào)電平+復(fù)位電平”去除復(fù)位電平，僅AD變換信號(hào)，10bit輸出。
在30HzVGA方式下動(dòng)作該圖像傳感器時(shí)，從控制部C向定時(shí)發(fā)生電路8輸入30Hz的ΦVR脈沖、15.7Hz的ΦHP脈沖、24MHz的ΦCK脈沖和存儲(chǔ)時(shí)間控制數(shù)據(jù)ESDATA。定時(shí)發(fā)生電路8用緩沖電路重新整形輸入的ΦVR脈沖和ΦHP脈沖，作為ΦVRI脈沖和ΦHPI脈沖輸出到垂直移位寄存器(RO)6。垂直移位寄存器(RO)6在ΦVRI脈沖的LO期間清除寄存器輸出并設(shè)為L(zhǎng)O電平。垂直移位寄存器(RO)6按ΦHPI脈沖順序動(dòng)作，選擇(HI)水平線。
該第一實(shí)施例中，為了動(dòng)畫的同時(shí)性的改善和畫質(zhì)的改善，與圖像傳感器的“MODE1”和“MODE2”的動(dòng)作切換同步，將RAMP波形切換為正波形和負(fù)波形。
圖3是脈沖選擇器7的電路圖。脈沖選擇器7在來自垂直移位寄存器(RO)6的輸出ROn為HI時(shí)，將ΦA(chǔ)DRES、ΦRESET分別作為ΦA(chǔ)DRESn、ΦRESETn輸出。接著的水平有效掃描期間中由垂直移位寄存器(RO)6選擇ROn+1時(shí)，同樣輸出ΦA(chǔ)DRESn+1、ΦRESETn+1。
此外，脈沖選擇器7在從定時(shí)發(fā)生電路8輸入的ΦVREAD脈沖為HI時(shí)，在垂直有效掃描期間選擇全部的水平線，同時(shí)向全部像素輸出ΦRESETn...和ΦREADn...的脈沖。因此，全部像素中可同時(shí)實(shí)施PD的排出和PD的讀出。
圖4是表示“MODE1”的動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)定時(shí)的波形圖。此時(shí)，圖像傳感器按1個(gè)半幀30Hz動(dòng)作，垂直方向上并置的水平線數(shù)為480線。
首先，脈沖選擇器7在垂直回掃期間的開始為排出全部單元1的光電二極管(PD)的信號(hào)，將全部的ΦREAD1～ΦREAD480同時(shí)設(shè)為HI。此時(shí)，為在電源(VDD)中去除(舍棄？)檢測(cè)部(DN)中讀出的信號(hào)，將全部的ΦREAD1～ΦREAD480設(shè)為HI。之后，由光電二極管(PD)進(jìn)行光電變換并存儲(chǔ)信號(hào)電荷。接著，垂直回掃期間結(jié)束后，同時(shí)讀出全部單元1中存儲(chǔ)的光電二極管(PD)的信號(hào)電荷之前，為去除檢測(cè)部(DN)的泄漏電流等的無(wú)效信號(hào)，將全部的ΦREAD1～ΦREAD480設(shè)為HI。接著，全部的ΦREAD1～ΦREAD480設(shè)為HI，全部單元1中同時(shí)存儲(chǔ)的光電二極管(PD)的信號(hào)電荷同時(shí)在檢測(cè)部(DN)讀出。
之后，垂直有效掃描期間的每1個(gè)水平線回掃期間中從檢測(cè)部(DN)輸出用于輸出1個(gè)水平線的信號(hào)的信號(hào)。例如，讀出水平線No.1的信號(hào)時(shí)，脈沖選擇器7將ΦA(chǔ)DRES1設(shè)為HI。由此，垂直信號(hào)線(VLIN)上讀出“信號(hào)電平+復(fù)位電平”。隨后，通過脈沖選擇器7將ΦRESET1設(shè)為HI而復(fù)位檢測(cè)部(DN)，垂直信號(hào)線(VLIN)上輸出復(fù)位電平，AD變換電路2通過消噪電路的差分動(dòng)作從“信號(hào)電平+復(fù)位電平”取除復(fù)位電平，僅輸出信號(hào)。
圖5是表示“MODE2”的動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)定時(shí)的波形圖。此時(shí)圖像傳感器也按1個(gè)半幀30Hz動(dòng)作。
首先，脈沖選擇器7在垂直有效掃描期間內(nèi)的水平回掃期間將ΦREAD1、ΦRESET1設(shè)為HI，排出水平線No.1的光電二極管(PD)的信號(hào)。對(duì)水平線No.1～480順序反復(fù)該動(dòng)作。之后，由光電二極管(PD)光電變換并存儲(chǔ)信號(hào)電荷。并且，下一垂直有效掃描期間中讀出光電二極管(PD)的信號(hào)電荷。
例如，讀出水平線No.1的信號(hào)時(shí)，通過脈沖選擇器7將ΦA(chǔ)DRES1、ΦRESET1設(shè)為HI而在垂直信號(hào)線(VLIN)上輸出復(fù)位電平。接著，通過脈沖選擇器7將ΦREAD1設(shè)為HI而在垂直信號(hào)線(VLIN)上讀出“信號(hào)電平+復(fù)位電平”。然后，AD變換電路2通過消噪電路從“信號(hào)電平+復(fù)位電平”取除復(fù)位電平，僅AD變換信號(hào)并從圖像傳感器輸出。
圖6是表示該第一實(shí)施例的CMOS圖像傳感器的動(dòng)作的定時(shí)圖。圖6中，按存儲(chǔ)時(shí)間1、2、3表示光電二極管的存儲(chǔ)時(shí)間的變化。該第一實(shí)施例中，將掃描線數(shù)設(shè)定為原來的2倍的1050線。即，垂直回掃期間為570線(570H)、垂直有效掃描期間為480線(480H)。
從圖6可知，“MODE1”下，全部水平線No.1～480的存儲(chǔ)開始時(shí)間相同，全部水平線No.1～480中PD排出和PD讀出按相同定時(shí)動(dòng)作。檢測(cè)部(DN)中讀出的信號(hào)的輸出在垂直有效掃描期間按順序進(jìn)行。但是，PD排出動(dòng)作與對(duì)垂直信號(hào)線(VLIN)的輸出動(dòng)作不重疊。
存儲(chǔ)時(shí)間1中，在1幀(1050H)(或1個(gè)半幀)的全部期間中全部光電二極管(PD)存儲(chǔ)，同時(shí)在檢測(cè)部(DN)讀出全部光電二極管(PD)存儲(chǔ)的信號(hào)電荷。接著的幀(或半幀)中，從水平線No.1到水平線No.480的信號(hào)電荷在約1/2垂直期間的垂直有效掃描期間中按順序讀出到垂直信號(hào)線(VLIN)。
接著的存儲(chǔ)時(shí)間2中，表示出按存儲(chǔ)時(shí)間1的約2倍輸入光輸入信號(hào)的情況。該存儲(chǔ)時(shí)間2中，垂直回掃期間內(nèi)產(chǎn)生2次ΦREAD脈沖，實(shí)施1PD讀出動(dòng)作和2PD讀出動(dòng)作。垂直回掃期間中為了在檢測(cè)部(DN)中將光電二極管(PD)光電變換并存儲(chǔ)的信號(hào)電荷讀出，產(chǎn)生ΦREAD脈沖并實(shí)施1PD讀出動(dòng)作。接著，垂直回掃期間結(jié)束時(shí)為讀出光電二極管(PD)再存儲(chǔ)的信號(hào)，產(chǎn)生ΦREAD脈沖并實(shí)施2PD讀出動(dòng)作。該動(dòng)作中可將存儲(chǔ)時(shí)間的2倍的光輸入信號(hào)變換為信號(hào)電荷并輸出。
此外，用存儲(chǔ)時(shí)間3表示光輸入信號(hào)量多的情況。該存儲(chǔ)時(shí)間3中，在1/2垂直回掃期間內(nèi)產(chǎn)生2次ΦREAD脈沖，實(shí)施1PD讀出動(dòng)作和2PD讀出動(dòng)作，與存儲(chǔ)時(shí)間2同樣得到光電二極管(PD)的約2倍的信號(hào)電荷。接著的幀(或半幀)中，從水平線No.1到水平線No.480的信號(hào)電荷在約1/2垂直期間的垂直有效掃描期間中讀出到垂直信號(hào)線(VLIN)。
通過該動(dòng)作，可從1H到1幀期間(或1個(gè)半幀期間)連續(xù)控制存儲(chǔ)時(shí)間。此外，1幀期間(或1個(gè)半幀期間)中通過使ΦREAD脈沖產(chǎn)生2次，可得到光電二極管(PD)的飽和的2倍以上的信號(hào)量。另外，通過將垂直有效掃描期間設(shè)為1/2幀(或半幀)(1/2V)期間，可將檢測(cè)部的泄漏電流降低為1/2。因此，可將S/N改善2倍以上。本實(shí)施例中，盡管產(chǎn)生2次以上的ΦREAD讀出脈沖，但如果檢測(cè)部的飽和方面有富裕也可產(chǎn)生3次以上。存儲(chǔ)時(shí)間與從PD排出動(dòng)作到PD讀出動(dòng)作的存儲(chǔ)時(shí)間相比，可加長(zhǎng)從1PD讀出動(dòng)作到2PD讀出動(dòng)作的存儲(chǔ)時(shí)間。該動(dòng)作中，不產(chǎn)生1PD讀出時(shí)的PD部飽和不均，可相加2PD讀出信號(hào)。2PD讀出時(shí)，PD部飽和時(shí)，1PD讀出時(shí)由于PD部飽和，也不會(huì)出現(xiàn)問題。此外，存儲(chǔ)時(shí)間可設(shè)定為1幀的全部期間或垂直回掃期間內(nèi)的任意期間。
圖7A是說明圖6的存儲(chǔ)時(shí)間2的動(dòng)作的光電二極管(PD)的截面圖和電勢(shì)動(dòng)作圖。p阱或p基板構(gòu)成的硅基板上形成用p型屏蔽表面的n型低泄漏型的光電二極管(PD)和檢測(cè)部(DN)以及漏(VDD)。信號(hào)讀出柵(ΦREAD)和復(fù)位柵(ΦREEST)由多晶硅形成。檢測(cè)部(DN)連接于輸出用的AMP晶體管(Tb)。圖7B表示緊靠1PD讀出之前的電勢(shì)圖。光電二極管(PD)中將光信號(hào)變換為電荷，基本上存儲(chǔ)接近光電二極管(PD)的飽和的信號(hào)電荷Q1。圖7C表示緊靠1PD讀出之后的電勢(shì)圖。在檢測(cè)部(DN)中從光電二極管(PD)讀出信號(hào)電荷Q1。讀出脈沖ΦREAD的施加電壓按比光電二極管(PD)的電勢(shì)深的Vh讀出。光電二極管的電勢(shì)由于用P型屏蔽光電二極管(PD)部的表面，因此不比按某一定讀出電壓形成的電勢(shì)深。圖7D表示緊靠2PD讀出之前的電勢(shì)圖。光電二極管(PD)中再次將光信號(hào)變換為電荷，存儲(chǔ)基本上接近光電二極管(PD)的飽和的信號(hào)電荷Q2。圖7E表示緊靠2PD讀出后的電勢(shì)圖。從光電二極管(PD)讀出的信號(hào)電荷Q2和檢測(cè)部(DN)中存儲(chǔ)的信號(hào)電荷Q1相加得到的信號(hào)電荷(Q1+Q2)存儲(chǔ)在檢測(cè)部(DN)中。即，可得到光電二極管(PD)的大致2倍的信號(hào)電荷。同樣，存儲(chǔ)時(shí)間3中也可得到光電二極管(PD)的大致2倍的信號(hào)電荷。
第一實(shí)施例中，由于將垂直信號(hào)線讀出期間設(shè)為原來的1/2，因此圖像傳感器的輸出為原來的12MHz的2倍的24MHz的信號(hào)。此外，信號(hào)輸出期間壓縮為垂直有效掃描期間的1/2，因此為輸出到通常的VGA監(jiān)視器，需要在外部幀存儲(chǔ)器中進(jìn)行速度變換。
該第一實(shí)施例中，“MODE1”和“MODE2”可切換使用?！癕ODE1”可改善同時(shí)性。但是，由于圖20(后面說明)所示的KTC噪聲造成的每1個(gè)像素的偏差，使得產(chǎn)生粒狀噪聲，畫質(zhì)惡化。另一方面，圖5所示的“MODE2”中，不能改善同時(shí)性，但由于可消除KTC噪聲，因此不產(chǎn)生粒狀噪聲，成為高畫質(zhì)。
圖8是表示“MODE1”和“MODE2”的設(shè)定順序的流程圖。MODE切換可由手動(dòng)設(shè)定和自動(dòng)設(shè)定控制。圖8的動(dòng)作通過上述控制部C的控制執(zhí)行。
步驟S1中，在搭載該圖像傳感器的相機(jī)(例如錄像機(jī))中由用戶進(jìn)行手動(dòng)設(shè)定時(shí)，步驟S2中，控制部C設(shè)定作為體育模式改善同時(shí)性的“MODE1”，作為按標(biāo)準(zhǔn)模式設(shè)定作為高畫質(zhì)的“MODE2”。
步驟S1中，在該相機(jī)中由用戶進(jìn)行自動(dòng)設(shè)定時(shí)，步驟S3中，控制部C通過彩色信號(hào)處理使用的DSP判定是按1倍使用還是增益放大使用圖像傳感器的增益。增益放大時(shí)步驟S4中，設(shè)定被拍攝物體暗但得到高畫質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)模式的“MODE2”。并非增益放大時(shí)，步驟S5中，判斷信號(hào)量，步驟S6中變更存儲(chǔ)時(shí)間(TS)。步驟S7中存儲(chǔ)時(shí)間(TS)比1050H短時(shí)，步驟S8中設(shè)定“MODE1”。步驟S7中存儲(chǔ)時(shí)間(TS)為1050H時(shí)，步驟S9中設(shè)定“MODE2”。通過該“MODE1”和“MODE2”的設(shè)定，步驟S10中，定時(shí)發(fā)生電路8切換輸出ΦREAD、ΦVREAD、ΦRESET的脈沖。步驟3的增益判定和步驟7的存儲(chǔ)時(shí)間判定的基準(zhǔn)值可任意變更。
但是，第一實(shí)施例中讀出頻率加快，尤其，200萬(wàn)像素的高視野影片(highvision movie)中設(shè)為2倍的水平線數(shù)時(shí)，37MHz的信號(hào)高速變?yōu)?倍的75MHz。
圖9表示第一實(shí)施例的對(duì)策。使垂直回掃期間與熒光燈的發(fā)光周期一致。例如，垂直回掃期間在電力系統(tǒng)的頻率為60Hz的區(qū)域設(shè)定為8.3mS、在電力系統(tǒng)的頻率為50Hz的區(qū)域設(shè)定為10mS。圖9表示60Hz的區(qū)域的垂直回掃期間8.3mS的動(dòng)作。標(biāo)準(zhǔn)的30HzVGA動(dòng)作中，將垂直掃描期間設(shè)定為45H的2.8mS。圖9的例子中，垂直回掃期間按160H的8.3mS、1幀640H的水平線數(shù)動(dòng)作。動(dòng)作頻率加快為原來的640/525＝1.22倍。200萬(wàn)像素的高視野影片中有45MHz的稍稍的頻率增加。比熒光燈的最小發(fā)光周期的8.3mS長(zhǎng)的存儲(chǔ)時(shí)間時(shí)，執(zhí)行“MODE2”。存儲(chǔ)時(shí)間小于等于8.3mS時(shí)，設(shè)定“MODE1”。通過該動(dòng)作，通過稍稍的動(dòng)作頻率增加可改善存儲(chǔ)時(shí)間8.3mS以下的同時(shí)性。
在使用第一實(shí)施例的33萬(wàn)像素的CMOS圖像傳感器的透鏡光闌F2.8的相機(jī)中，通常的辦公室攝影時(shí)為10mS左右的存儲(chǔ)時(shí)間。為在體育等更明亮的地方實(shí)施，在存儲(chǔ)時(shí)間8.3mS(10mS)以下改善同時(shí)性是有效的方法。在存儲(chǔ)時(shí)間8.3mS(10mS)以下時(shí)，按“MODE2”攝影時(shí)，每個(gè)水平線的存儲(chǔ)開始時(shí)間偏離，因此產(chǎn)生熒光燈的發(fā)光量差，在監(jiān)視器的再現(xiàn)像中產(chǎn)生對(duì)應(yīng)熒光燈的發(fā)光亮的橫條紋。因此，通過設(shè)為“MODE1”，1幀內(nèi)存儲(chǔ)開始時(shí)間相同，因此不產(chǎn)生對(duì)應(yīng)熒光燈的發(fā)光亮的橫條紋。但是，幀間產(chǎn)生信號(hào)電平差，然而，可與CCD攝像元件同樣，通過按每幀控制增益(GAIN)進(jìn)行改善。因此，存儲(chǔ)時(shí)間8.3mS(10mS)以下時(shí)切換為“MODE1”是有效的方法。
“MODE1”和“MODE2”的切換基準(zhǔn)可以是熒光燈最小發(fā)光周期的2倍的20mS或16.6mS，為產(chǎn)生熒光燈閃爍的1/2存儲(chǔ)時(shí)間時(shí)，可設(shè)定為4.15mS(5mS)。此外，第一實(shí)施例中不變更垂直有效掃描線數(shù)而增加垂直回掃期間。但是，減少垂直有效掃描線數(shù)增加垂直回掃期間也可以。VGA的有效像素?cái)?shù)是水平640像素、垂直480像素、寬高比4∶3。用360像素垂直切分其，以使之為HDTV規(guī)格的16∶9，按1幀525H得到垂直有效掃描期間360H、垂直回掃期間165H的10.5mS。此外，VGA的4倍像素?cái)?shù)的123萬(wàn)像素中，水平1280像素、垂直960像素下通過設(shè)為HDTV方式的16∶9而成為垂直720像素，可符合HDTV的水平1280像素、垂直720像素的規(guī)格。HDTV方式的60Hz動(dòng)作情況下，存儲(chǔ)時(shí)間到達(dá)熒光燈的發(fā)光最小單位的8.3mS(10mS)之前實(shí)施“MODE2”。在其1/2的4.15mS或5mS以下切換為“MODE1”。在減少該垂直的有效掃描線的方式下，可以與原來相同的頻率實(shí)現(xiàn)，也不需要幀存儲(chǔ)器。此外，“MODE1”下，與圖6同樣，將PD讀出實(shí)施2次以上，得到光電二極管的2倍的飽和信號(hào)，改善S/N比。
圖10是表示第一實(shí)施例的對(duì)策的電路結(jié)構(gòu)的圖。各單元1上通過追加光電二極管(PD)的信號(hào)排出用晶體管Te和配線ΦESREAD(電子快門用讀出脈沖)，垂直信號(hào)線(VLIN)上可與讀出動(dòng)作無(wú)關(guān)地進(jìn)行排出動(dòng)作。因此，像原來一樣，可按1幀525H的存儲(chǔ)時(shí)間動(dòng)作。其結(jié)果是圖像傳感器的輸出也像原來一樣成為12MHz的信號(hào)。
上述中說明了在用于動(dòng)畫攝影的數(shù)字錄像機(jī)中適用該第一實(shí)施例的固體攝像裝置的例子，但該固體攝像裝置還可適用于用于靜止圖像攝影的數(shù)字相機(jī)中。
圖11是表示適用本發(fā)明的第一實(shí)施例的固體攝像裝置的數(shù)字相機(jī)的結(jié)構(gòu)的框圖。數(shù)字相機(jī)200包括微計(jì)算機(jī)201，在微計(jì)算機(jī)201上連接定時(shí)發(fā)生信號(hào)處理部202、圖像數(shù)據(jù)壓縮部203、和圖像存儲(chǔ)器204。圖像數(shù)據(jù)壓縮部203上連接圖像存儲(chǔ)器204和液晶監(jiān)視器205。此外，透鏡206的光軸上配置該固體攝像裝置(傳感器)S，固體攝像裝置S上連接定時(shí)發(fā)生信號(hào)處理部202。此外，數(shù)字相機(jī)200上包括電源部207。
微計(jì)算機(jī)201控制定時(shí)發(fā)生圖像信號(hào)處理部202、圖像數(shù)據(jù)壓縮部203、和圖像存儲(chǔ)器204。傳感器S根據(jù)來自定時(shí)發(fā)生圖像信號(hào)處理部202的信號(hào)攝取經(jīng)透鏡206入射的像，將該圖像信號(hào)輸出到定時(shí)發(fā)生圖像信號(hào)處理部202。定時(shí)發(fā)生圖像信號(hào)處理部202處理的圖像信號(hào)輸出到圖像數(shù)據(jù)壓縮部203，變換為模擬信號(hào)并顯示在液晶監(jiān)視器205上。壓下攝影按鈕時(shí)，圖像信號(hào)由圖像數(shù)據(jù)壓縮部203數(shù)據(jù)壓縮，記錄到圖像存儲(chǔ)器204上。再現(xiàn)模式下，從圖像存儲(chǔ)器204將數(shù)據(jù)讀出到圖像數(shù)據(jù)壓縮部103中并變換為模擬信號(hào)，顯示在液晶監(jiān)視器上。
固體攝像裝置S適用于數(shù)字相機(jī)200的情況下，固體攝像裝置S的動(dòng)作與適用于數(shù)字?jǐn)z像機(jī)100的情況下相同。
圖12是表示本發(fā)明的第二實(shí)施例的33萬(wàn)像素的放大型CMOS圖像傳感器S的電路結(jié)構(gòu)的圖。圖12中，與圖1相同的部分加上相同符號(hào)。該結(jié)構(gòu)中，包括3根垂直移位晶體管。沒有全部像素同時(shí)讀出專用的ΦREAD用DRIVER，但脈沖選擇器71上輸入ΦREAD脈沖，從脈沖選擇器71向各水平線作為ΦREADn供給。此外，通過存儲(chǔ)時(shí)間控制電路81控制垂直移位寄存器(ES)5、垂直移位寄存器(RO)6和“MODE1”與“MODE2”的脈沖發(fā)生電路82?？刂瞥膳浜洗鎯?chǔ)時(shí)間控制電路81對(duì)“MODE1”與“MODE2”的脈沖的切換來切換脈沖發(fā)生電路82的輸出信號(hào)。
圖13是脈沖選擇器71的電路圖。向脈沖選擇器71供給來自3個(gè)垂直移位寄存器(RO)6、(ES)5、(ADR)10的輸出ROn、ESn(電子快門控制輸入脈沖)、ADRn，經(jīng)AND電路、OR電路向單元1輸出ΦREADn、ΦRESETn、ΦA(chǔ)DRESn。從定時(shí)發(fā)生電路8向各AND電路供給ΦREAD、ΦA(chǔ)DRES、ΦRESET。
圖14是表示“MODE1”的動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)定時(shí)的波形圖。此時(shí)，圖像傳感器按1個(gè)半幀30Hz動(dòng)作。
圖14中，在對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)時(shí)間的水平有效掃描期間順序排出例如4個(gè)水平線的光電二極管(PD)的信號(hào)。此時(shí)，脈沖選擇器71在水平有效掃描期間順序向各檢測(cè)部(DN)施加ΦRESET1～ΦRESET4，復(fù)位各檢測(cè)部(DN)。然后，脈沖選擇器71在下一水平有效掃描期間向各光電二極管(PD)順序施加ΦREAD1～ΦREAD4，通過電子快門進(jìn)行信號(hào)的排出動(dòng)作。同樣，脈沖選擇器71在下一水平有效掃描期間向下一4線的各檢測(cè)部(DN)順序施加ΦRESET5～ΦRESET8，復(fù)位各檢測(cè)部(DN)。然后脈沖選擇器71在下一水平有效掃描期間向各光電二極管(PD)順序施加ΦREAD5～ΦREAD8，通過電子快門進(jìn)行信號(hào)的排出動(dòng)作。順序反復(fù)該動(dòng)作，排出全部水平線的光電二極管(PD)的信號(hào)。
然后，在由ESDATA設(shè)定的存儲(chǔ)時(shí)間后，進(jìn)行來自光電二極管(PD)的信號(hào)讀出動(dòng)作。此時(shí)，脈沖選擇器71在水平有效掃描期間向各檢測(cè)部管(DN)順序施加ΦRESET1～ΦRESET4，復(fù)位各檢測(cè)部(DN)。然后，脈沖選擇器71在下一水平有效掃描期間向各光電二極管(PD)順序施加ΦREAD1～ΦREAD4，進(jìn)行來自光電二極管(PD)的讀出動(dòng)作。同樣，脈沖選擇器71在下一水平有效掃描期間向下一4線的各檢測(cè)部(DN)順序施加ΦRESET5～ΦRESET8，復(fù)位各檢測(cè)部(DN)。然后脈沖選擇器71在下一水平有效掃描期間向各光電二極管(PD)順序施加ΦREAD5～ΦREAD8，進(jìn)行來自光電二極管(PD)的讀出動(dòng)作。順序反復(fù)該動(dòng)作，讀出全部水平線的光電二極管(PD)的信號(hào)。
之后，進(jìn)行對(duì)垂直信號(hào)線VLIN的讀出。首先，脈沖選擇器71將ΦA(chǔ)DRES1設(shè)為HI，將水平線No.1的檢測(cè)部的“信號(hào)電平+復(fù)位電平”讀出到垂直信號(hào)線。接著，通過脈沖選擇器71將ΦRESET1設(shè)為HI復(fù)位檢測(cè)部，向垂直信號(hào)線輸出復(fù)位電平，AD變換電路2通過消噪電路的差分動(dòng)作從“信號(hào)電平+復(fù)位電平”取除復(fù)位電平，僅輸出信號(hào)。該動(dòng)作按每個(gè)水平回掃期間1個(gè)水平線1個(gè)水平線地順序進(jìn)行。
圖15是表示垂直移位寄存器(ES)5、(RO)6、(ADR)10的輸出波形的圖。圖15中，配合圖14的輸出波形，在1水平有效掃描期間的電子快門排出時(shí)，來自垂直移位寄存器(ES)5的ES1～ES4順序變?yōu)镠I。此外，1個(gè)水平有效掃描期間的信號(hào)讀出時(shí)，來自垂直移位寄存器(RO)6的RO1～RO4順序變?yōu)镠I。向垂直信號(hào)線輸出時(shí)，來自垂直移位寄存器(ADR)10的ADR1～ADR4與水平有效掃描期間一起順序變?yōu)镠I。對(duì)于水平線No.1～480順序進(jìn)行該動(dòng)作。
該第二實(shí)施例中，在1個(gè)水平有效掃描期間4個(gè)水平線實(shí)施光電二極管(PD)的電子快門排出和信號(hào)讀出，但只要在ΦREAD脈沖和ΦRESET脈沖可應(yīng)答的范圍中，每1個(gè)水平有效掃描期間的線數(shù)可增加。此外，脈沖產(chǎn)生不限定在1個(gè)水平有效掃描期間，可在包含水平回掃期間的1個(gè)水平掃描期間產(chǎn)生。
圖16是表示與圖14相比進(jìn)一步改善同時(shí)性的“MODE1”的動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)定時(shí)的圖。
圖16中，電子快門排出時(shí)和信號(hào)讀出時(shí)，在1個(gè)水平有效掃描期間內(nèi)以多個(gè)水平線為1組，同時(shí)選擇這些多個(gè)水平線，按選擇的多個(gè)水平線的每一組，從光電二極管(PD)順序排出或讀出。例如，脈沖選擇器71按相同的相位的脈沖施加ΦREAD1～ΦREAD4。接著，按相同的相位的脈沖施加ΦREAD5～ΦREAD8。這樣，以4個(gè)水平線為1組施加相同相位的脈沖，另外，通過每4個(gè)水平線地順序偏離相位來施加，與圖14的情況相比，可得到4倍的同時(shí)性。4個(gè)水平線為相同相位，但可從2個(gè)水平線增加到可能的線數(shù)。
圖17是表示垂直移位寄存器(ES)5、(RO)6的輸出波形的圖。圖17中，配合圖16的輸出波形，垂直移位寄存器(ES)5的輸出和垂直移位寄存器(RO)6的輸出以4個(gè)水平線為1組同時(shí)分別變?yōu)镠I。垂直移位寄存器(ADR)與圖5同樣每1水平線每1水平線地變?yōu)镠I。
圖18是表示上述CMOS圖像傳感器的動(dòng)作的圖。圖18中，以存儲(chǔ)時(shí)間1，2，3表示光電二極管的存儲(chǔ)時(shí)間的變化。最長(zhǎng)的存儲(chǔ)時(shí)間1時(shí)，在1個(gè)水平有效掃描期間僅1個(gè)水平線實(shí)施PD排出、PD讀出。因此，水平線No.1和水平線No.480的各存儲(chǔ)開始時(shí)間約偏離1幀(30Hz)。另一方面，存儲(chǔ)時(shí)間2中，在1個(gè)水平有效掃描期間2個(gè)水平線實(shí)施PD排出、PD讀出。因此，與存儲(chǔ)時(shí)間1相比，水平線No.1和水平線No.480的各存儲(chǔ)開始時(shí)間之差變?yōu)榧s1/2，同時(shí)性被改善。此外，存儲(chǔ)時(shí)間3中，在1個(gè)水平有效掃描期間8個(gè)水平線實(shí)施PD排出、PD讀出。因此，與存儲(chǔ)時(shí)間1相比，水平線No.1和水平線No.480的各存儲(chǔ)開始時(shí)間之差改善為約1/8。另外，通過在1個(gè)水平有效掃描期間16水平線、32水平線實(shí)施PD排出、PD讀出，可進(jìn)一步改善同時(shí)性。檢測(cè)部(DN)上存儲(chǔ)的信號(hào)向垂直信號(hào)線(VLIN)的讀出與存儲(chǔ)時(shí)間無(wú)關(guān)，在水平有效掃描期間1個(gè)水平線1個(gè)水平線地輸出。
一般的單反相機(jī)的機(jī)械快門中，實(shí)施1/125秒～1/250秒的快門速度的焦面動(dòng)作。本實(shí)施例中，30Hz(1/30秒)動(dòng)畫攝影動(dòng)作時(shí)，通過1個(gè)水平有效掃描期間讀出4個(gè)水平線或8個(gè)水平線的動(dòng)作，變?yōu)?倍速的1/120秒或8倍速的1/240秒的快門速度，與單反相機(jī)同樣。此外，通過增加水平線數(shù)，與單反相機(jī)相比，可改善同時(shí)性。
如上所述，本實(shí)施例中，切換進(jìn)行“MODE1”和“MODE2”的動(dòng)作，“MODE1”下可改善同時(shí)性。但是，由于圖20(后面說明)所示的KTC噪聲造成的每1個(gè)像素的偏差，使得產(chǎn)生粒狀噪聲，畫質(zhì)惡化。另一方面，“MODE2”中不能改善同時(shí)性，但由于可消除KTC噪聲，因此不產(chǎn)生粒狀噪聲，成為高畫質(zhì)。MODE2的定時(shí)圖與圖5相同。
圖19是表示“MODE1”和“MODE2”的設(shè)定順序的流程圖。MODE切換可由手動(dòng)設(shè)定和自動(dòng)設(shè)定控制。圖19的動(dòng)作通過上述控制部C的控制執(zhí)行。
步驟S11中，在搭載該圖像傳感器的相機(jī)(例如錄像機(jī))中由用戶進(jìn)行手動(dòng)設(shè)定時(shí)，步驟S12中，控制部C設(shè)定作為體育模式改善同時(shí)性的“MODE1”，作為按標(biāo)準(zhǔn)模式設(shè)定高畫質(zhì)的“MODE2”。
步驟S11中，在該相機(jī)中由用戶進(jìn)行自動(dòng)設(shè)定時(shí)，步驟S13中，控制部C通過彩色信號(hào)處理使用的DSP判定是按1倍使用還是增益放大使用圖像傳感器的增益。增益放大時(shí)步驟S14中，設(shè)定被拍攝物體暗但得到高畫質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)模式的“MODE2”。并非增益放大時(shí)，步驟S15中，判斷信號(hào)量，步驟S16中變更存儲(chǔ)時(shí)間(TS)。步驟S17中存儲(chǔ)時(shí)間(TS)比525H短時(shí)，步驟S18中設(shè)定“MODE1”。步驟S17中存儲(chǔ)時(shí)間(TS)為525H時(shí)，步驟S19中設(shè)定“MODE2”。通過該“MODE1”和“MODE2”的設(shè)定，步驟S20中，定時(shí)發(fā)生電路8切換輸出ΦREAD和ΦRESET的脈沖。步驟13的增益判定和步驟17的存儲(chǔ)時(shí)間判定的基準(zhǔn)值可任意變更。
定時(shí)發(fā)生電路8內(nèi)的READ脈沖發(fā)生電路中，可對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)時(shí)間改變1H內(nèi)的ΦREAD脈沖發(fā)生個(gè)數(shù)和ΦREAD發(fā)生線數(shù)(同時(shí)產(chǎn)生的水平線數(shù))。
1H內(nèi)的ΦREAD脈沖發(fā)生個(gè)數(shù)為
ΦREAD脈沖發(fā)生個(gè)數(shù)＝1+(525-存儲(chǔ)線數(shù))/存儲(chǔ)線數(shù)ΦREAD發(fā)生線數(shù)可從ΦREAD發(fā)生線數(shù)＝ΦREAD脈沖發(fā)生數(shù)/最大ΦREAD脈沖發(fā)生數(shù)計(jì)算。最大ΦREAD脈沖發(fā)生數(shù)設(shè)為32。ΦREAD脈沖發(fā)生數(shù)表示1H期間產(chǎn)生幾次ΦREAD脈沖，本次在1/30(秒)/525(線)＝63.5微秒期間按1.98微秒的周期產(chǎn)生32次的ΦREAD脈沖。
同時(shí)性(失真線)為表記出的失真線數(shù)越少，越是改善。步驟S13的增益判定和步驟S17的存儲(chǔ)時(shí)間判定的基準(zhǔn)值可任意變更。
一般的單反相機(jī)幾乎都實(shí)施焦面快門動(dòng)作。焦面快門使膠片前方的縫隙在上下或左右方向上動(dòng)作。一般可接受的當(dāng)前單反相機(jī)通常將縫隙寬度作為全面開口，按1/125～1/250秒的快門速度動(dòng)作。本實(shí)施例的相機(jī)中，按1/125秒存儲(chǔ)時(shí)間為126H、按1/250秒存儲(chǔ)時(shí)間為63H，得到與使用上下縫隙的單反相機(jī)同樣的同時(shí)性。此外，存儲(chǔ)時(shí)間越短，單反相機(jī)越改善同時(shí)性。
圖20是表示低照度時(shí)的KTC噪聲對(duì)策的定時(shí)圖。例如，圖18的存儲(chǔ)時(shí)間2和存儲(chǔ)時(shí)間3中，實(shí)施圖20的“MODE1”。此時(shí)，由于被拍攝物體非常明亮，使電子快門動(dòng)作。因此，信號(hào)電平增大，KTC噪聲影響小。與此相反，低照度時(shí)，為存儲(chǔ)時(shí)間1的動(dòng)作，得不到同時(shí)性。此時(shí)，實(shí)施“MODE2”，不在檢測(cè)部(DN)存儲(chǔ)信號(hào)，而是存儲(chǔ)在光電二極管(PD)上，每1個(gè)水平回掃期間從光電二極管(PD)讀出信號(hào)，輸出到垂直信號(hào)線(VLIN)。
“MODE1”下，首先，為復(fù)位檢測(cè)部(DN)的泄漏電流等的無(wú)效信號(hào)而施加ΦRESET脈沖。接著，為讀出來自光電二極管(PD)的信號(hào)而施加ΦREAD脈沖，在檢測(cè)部(DN)讀出并保持信號(hào)。然后，水平回掃期間施加ΦA(chǔ)DRES脈沖時(shí)，檢測(cè)部(DN)保持的“信號(hào)電平+復(fù)位電平”輸出到垂直信號(hào)線(VLIN)。然后，施加ΦRESET脈沖，向垂直信號(hào)線(VLIN)輸出復(fù)位電平。之后，在AD變換電路2內(nèi)實(shí)施復(fù)位電平與“信號(hào)電平+復(fù)位電平”的差分動(dòng)作，從“信號(hào)電平+復(fù)位電平”去除復(fù)位噪聲成分，僅為信號(hào)。但是，該信號(hào)中由于最初的檢測(cè)部(DN)的復(fù)位電平與水平回掃期間的復(fù)位電平不同，混入了KTC噪聲。
另一方面，“MODE2”下，首先，為復(fù)位檢測(cè)部(DN)的泄漏電流等的無(wú)效信號(hào)而施加ΦRESET脈沖。此時(shí)，向垂直信號(hào)線(VLIN)輸出復(fù)位電平。接著，為讀出來自光電二極管(PD)的信號(hào)而施加ΦREAD脈沖。這樣，在檢測(cè)部(DN)讀出信號(hào)。將該“信號(hào)電平+復(fù)位電平”輸出到垂直信號(hào)線(VLIN)。之后，在AD變換電路2內(nèi)實(shí)施復(fù)位電平與“信號(hào)電平+復(fù)位電平”的差分動(dòng)作，從“信號(hào)電平+復(fù)位電平”去除復(fù)位噪聲成分，僅為信號(hào)。該動(dòng)作中由于復(fù)位電平不變動(dòng)，因此未混入KTC噪聲。
“MODE1”中信號(hào)以正輸出。另一方面，“MODE1”中信號(hào)以負(fù)輸出。因此，數(shù)字輸出時(shí)反轉(zhuǎn)“MODE2”的信號(hào)以將信號(hào)變?yōu)檎?br> “MODE1”中，首先，檢測(cè)部(DN)有信號(hào)，之后，由于復(fù)位檢測(cè)部(DN)，在復(fù)位后的檢測(cè)部(DN)中混入由于復(fù)位動(dòng)作的電平不同造成的KTC噪聲。另一方面，“MODE2”中，首先復(fù)位檢測(cè)部(DN)后輸出復(fù)位電平，因此該復(fù)位電平中混入KTC噪聲。之后，從完全輸送型的光電二極管(PD)讀出信號(hào)。檢測(cè)部(DN)為“包含信號(hào)電平+KTC噪聲的復(fù)位電平”。并且，AD變換電路2內(nèi)，通過“包含信號(hào)電平+KTC噪聲的復(fù)位電平”與包含KTC噪聲的復(fù)位電平的差分動(dòng)作，取除包含KTC噪聲的復(fù)位電平，可僅輸出不包含KTC噪聲的信號(hào)。通過對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)時(shí)間切換該“MODE1”和“MODE2”可實(shí)現(xiàn)低照度的高S/N化。
上述實(shí)施例中，敘述了由1個(gè)光電二極管(PD)和4個(gè)晶體管構(gòu)成的1像素1單元結(jié)構(gòu)，但圖10所示的由1個(gè)光電二極管(PD)和5個(gè)晶體管構(gòu)成的1像素1單元結(jié)構(gòu)中也可通過切換“MODE1”和“MODE2”降低低照度時(shí)的KTC噪聲。
此外，所謂“MODE1”和“MODE2”，是AD變換后的信號(hào)極性反轉(zhuǎn)。圖12中，在“MODE1”和“MODE2”下反轉(zhuǎn)AD變換后的輸出。此外，有在“MODE1”和“MODE2”下切換AD變換電路的開放型比較器的輸入極性的方法。此時(shí)，“MODE1”下，將信號(hào)輸入比較器的正側(cè)，將RAMP波形輸入負(fù)側(cè)。另一方面，在“MODE2”下，相反，將信號(hào)輸入比較器的負(fù)側(cè)，將RAMP波形輸入正側(cè)。通過在比較器的輸入上設(shè)置反轉(zhuǎn)放大器，通過“MODE1”和“MODE2”可切換是否使用反轉(zhuǎn)放大。上述實(shí)施例中，以33萬(wàn)像素VGA方式的圖像傳感器為例進(jìn)行了說明，但可以是比其更多的像素?cái)?shù)。
原來的CMOS圖像傳感器通常是配合1幀的動(dòng)作頻率每1水平線地偏離各光電二極管的存儲(chǔ)開始時(shí)間來進(jìn)行動(dòng)作。因此，從最初的水平線到最后的水平線，存儲(chǔ)開始時(shí)間不同，攝取動(dòng)態(tài)的被拍攝物體時(shí)，有圖像變傾斜的不妥情況，指出欠缺同時(shí)性。
與此不同，本實(shí)施例在CMOS圖像傳感器的電子快門動(dòng)作中，執(zhí)行的是在1個(gè)水平有效掃描期間內(nèi)2個(gè)水平線以上地時(shí)分地按每個(gè)線讀出二維配置的光電二極管中存儲(chǔ)的信號(hào)的動(dòng)作。該電子快門動(dòng)作的存儲(chǔ)時(shí)間越短，1個(gè)水平有效掃描期間內(nèi)的來自光電二極管的讀出線數(shù)增加。通過該方法，可對(duì)應(yīng)電子快門存儲(chǔ)時(shí)間改善同時(shí)性而不改變垂直回掃期間。
此外，另外的實(shí)施例是在CMOS圖像傳感器的電子快門動(dòng)作中，執(zhí)行的是通過將1幀(或1個(gè)半幀)的垂直回掃期間設(shè)為成為熒光燈的發(fā)光最小周期的1/2的4.15mS或5mS以上、并且在1幀期間(或1個(gè)半幀)的約1/2以下，從二維配置的全部光電二極管同時(shí)排出信號(hào)后，用上述各光電二極管存儲(chǔ)信號(hào)，在存儲(chǔ)時(shí)間后同時(shí)讀出上述全部光電二極管的信號(hào)的動(dòng)作。
通過將垂直回掃期間設(shè)定為1/2，可在全部的1幀期間將光量控制在1/2節(jié)距(step)。即，存儲(chǔ)時(shí)間可控制為1幀、1/2幀、1/4幀...。此外，通過存儲(chǔ)時(shí)間1/2幀以下，可在1個(gè)水平掃描期間以下的時(shí)間控中制存儲(chǔ)時(shí)間。
另一方面，通過將垂直回掃期間設(shè)定為成為熒光燈的發(fā)光最小周期的1/2的4.15mS或5mS或者設(shè)定為成為熒光燈的發(fā)光最小周期的8.3mS或10mS，可實(shí)現(xiàn)MPEG方式、Motion JPEG方式等的連續(xù)的動(dòng)畫攝影。尤其，通過HDTV方式的寬高比為9對(duì)16，可進(jìn)行不使用存儲(chǔ)器而直接在監(jiān)視器上顯示的動(dòng)作。此外，1幀的掃描線數(shù)不增加，可進(jìn)行與原來的驅(qū)動(dòng)頻率同樣的動(dòng)作。
本實(shí)施例中，按1幀期間得到1張圖像的漸進(jìn)方式說明，但也適用于2個(gè)半幀1畫面的交織方式。
圖21是表示本發(fā)明的第三實(shí)施例的在半導(dǎo)體基板上形成的33萬(wàn)像素的CMOS圖像傳感器(固體攝像裝置)S的電路結(jié)構(gòu)的圖。圖21中與圖2相同的部分加上相同符號(hào)。圖21中，AD變換電路2上連接幀存儲(chǔ)器11和減法電路12，此外，幀存儲(chǔ)器11連接減法電路12。
圖22是表示該第三實(shí)施例的CMOS圖像傳感器的動(dòng)作的定時(shí)圖。圖22中，用存儲(chǔ)時(shí)間1表示光電二極管的存儲(chǔ)時(shí)間。該第三實(shí)施例中，垂直回掃期間為1095H、垂直有效掃描期間為480H。
從圖22可知，“MODE1”中，全部水平線No.1～480的存儲(chǔ)開始時(shí)間相同，全部水平線No.1～480中PD排出和PD讀出以相同定時(shí)動(dòng)作。檢測(cè)部(DN)中讀出的信號(hào)的輸出在1幀(1575H)(或1個(gè)半幀)的1/3期間順序進(jìn)行。但是，PD排出動(dòng)作與向垂直信號(hào)線(VLIN)的輸出動(dòng)作不重疊進(jìn)行。水平線No.1～480的信號(hào)電荷向垂直信號(hào)線(VLIN)的輸出動(dòng)作時(shí)，在將ΦREAD設(shè)為HI之前，將ΦRESET設(shè)為HI，去除檢測(cè)部(DN)的泄漏電流后，從光電二極管(PD)向檢測(cè)部(DN)讀出信號(hào)。
存儲(chǔ)時(shí)間1中，在1幀(1575H)(或1個(gè)半幀)的2/3期間用全部光電二極管(PD)存儲(chǔ)，同時(shí)在檢測(cè)部(DN)讀出全部光電二極管(PD)存儲(chǔ)的信號(hào)電荷。之后，1幀的1/3期間中順序向垂直信號(hào)線(VLIN)讀出從水平線No.1到線No.480的信號(hào)電荷。在垂直信號(hào)線(VLIN)讀出的信號(hào)順序由AD變換電路2變換為數(shù)字信號(hào)并存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器11中。此時(shí)，幀存儲(chǔ)器11中與光電二極管(PD)的信號(hào)一起還存儲(chǔ)檢測(cè)部(DN)的泄漏電流(暗電流)的信號(hào)。
接著，在垂直有效掃描期間(1幀的1/3期間)的開始Reset全部檢測(cè)部(DN)后，不施加ΦREAD脈沖，而是順序?qū)⒂蓹z測(cè)部(DN)的泄漏電流存儲(chǔ)的電荷讀出到垂直信號(hào)線(VLIN)。在垂直信號(hào)線(VLIN)讀出的信號(hào)順序由AD變換電路2變換為數(shù)字信號(hào)并輸入減法電路12中。此時(shí)，減法電路12中僅輸入檢測(cè)部(DN)的泄漏電流的信號(hào)。
將輸出了輸入到減法電路12的泄漏電流的信號(hào)的單元的光電二極管(PD)的信號(hào)以及檢測(cè)部(DN)的泄漏電流的信號(hào)從幀存儲(chǔ)器11讀出到減法電路12。減法電路12從自幀存儲(chǔ)器11讀出的光電二極管(PD)的信號(hào)和檢測(cè)部(DN)的泄漏電流的信號(hào)中減去從AD變換電路2輸入的檢測(cè)部(DN)的泄漏電流的信號(hào)并輸出。即，檢測(cè)部(DN)的泄漏電流是光電二極管(PD)的暗電流的100倍左右的大小。
此外，上述例子中，光電二極管(PD)的信號(hào)和檢測(cè)部(DN)的泄漏電流的信號(hào)存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器11中，之后，減法電路12中僅輸入檢測(cè)部(DN)的泄漏電流的信號(hào)，但將光電二極管(PD)的信號(hào)和檢測(cè)部(DN)的泄漏電流的信號(hào)輸入減法電路12后，僅在幀存儲(chǔ)器11中存儲(chǔ)檢測(cè)部(DN)的泄漏電流的信號(hào)，進(jìn)行同樣的減法處理。
根據(jù)該第三實(shí)施例，通過去除檢測(cè)部(DN)的泄漏電流，可得到畫質(zhì)進(jìn)一步改善的圖像。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的固體攝像裝置，可實(shí)現(xiàn)畫質(zhì)改善。即，可改善CMOS圖像傳感器的無(wú)同時(shí)性的缺點(diǎn)，使用圖像大小的小傳感器可改善同時(shí)性，此外，可實(shí)現(xiàn)應(yīng)對(duì)了KTC噪聲的低照度攝影，同時(shí)可得到應(yīng)對(duì)了檢測(cè)部(DN)的泄漏電流的圖像。此外，本發(fā)明的實(shí)施例的固體攝像裝置除數(shù)字相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)外還可適用于帶相機(jī)的便攜電話中。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的固體攝像裝置，可提供實(shí)現(xiàn)畫質(zhì)改善的固體攝像裝置、數(shù)字相機(jī)、和數(shù)字?jǐn)z像機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種固體攝像裝置，從在半導(dǎo)體基板上二維配置了光電二極管、用于從該光電二極管讀出信號(hào)的讀出柵和用于檢測(cè)讀出的信號(hào)的檢測(cè)部的各單元的上述光電二極管排出信號(hào)后，用上述各光電二極管存儲(chǔ)信號(hào)，在其存儲(chǔ)時(shí)間后，從上述各光電二極管讀出信號(hào)，其特征在于，包括在第1水平掃描期間內(nèi)多個(gè)水平線地進(jìn)行將用于排出1個(gè)水平線的所述各光電二極管的信號(hào)的第一脈沖信號(hào)施加到對(duì)應(yīng)的所述各單元的動(dòng)作，同時(shí)在第2水平掃描期間內(nèi)多個(gè)水平線地進(jìn)行同時(shí)將用于讀出1個(gè)水平線的所述各光電二極管的信號(hào)的第二脈沖信號(hào)施加到對(duì)應(yīng)的所述各單元的動(dòng)作的電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其特征在于，所述電路在所述存儲(chǔ)時(shí)間越縮短時(shí)，越增加所述第一和第二水平掃描期間內(nèi)施加所述第一和第二脈沖信號(hào)的動(dòng)作的次數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其特征在于，包括切換第一動(dòng)作模式和第二動(dòng)作模式的切換電路，所述第一動(dòng)作模式是在所述檢測(cè)部讀出所述光電二極管中存儲(chǔ)的信號(hào)并檢測(cè)出該檢測(cè)部的信號(hào)電平，之后復(fù)位所述檢測(cè)部，檢測(cè)出該檢測(cè)部的復(fù)位電平，輸出基于所述檢測(cè)出的信號(hào)電平和復(fù)位電平之差的信號(hào)，而所述第二動(dòng)作模式是從所述光電二極管讀出信號(hào)之前復(fù)位所述檢測(cè)部，檢測(cè)出該檢測(cè)部的復(fù)位電平，之后在所述檢測(cè)部讀出所述光電二極管中存儲(chǔ)的信號(hào)并檢測(cè)出該檢測(cè)部的信號(hào)電平，輸出基于所述檢測(cè)出的復(fù)位電平和信號(hào)電平之差的信號(hào)，所述切換電路在所述存儲(chǔ)時(shí)間小于第一時(shí)間時(shí)切換為所述第一動(dòng)作模式，在所述存儲(chǔ)時(shí)間大于等于所述第一規(guī)定時(shí)間時(shí)切換為所述第二動(dòng)作模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其特征在于，所述電路在同時(shí)排出所述各光電二極管的信號(hào)的同時(shí)，還同時(shí)將其讀出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其特征在于，所述電路在1幀或1個(gè)半幀期間的垂直掃描期間，使所述光電二極管的信號(hào)讀出脈沖產(chǎn)生2次以上，將從所述光電二極管讀出的信號(hào)相加并輸出。
6.一種固體攝像裝置，從在半導(dǎo)體基板上二維配置了光電二極管、用于從該光電二極管讀出信號(hào)的讀出柵和用于檢測(cè)讀出的信號(hào)的檢測(cè)部的各單元的所述光電二極管排出信號(hào)后，用所述各光電二極管存儲(chǔ)信號(hào)，在其存儲(chǔ)時(shí)間后，在所述檢測(cè)部從所述各光電二極管讀出信號(hào)后，從所述檢測(cè)部輸出信號(hào)，其特征在于，包括在第1水平掃描期間內(nèi)多條水平掃描線進(jìn)行將用于排出1個(gè)水平線的所述各光電二極管的信號(hào)的第一脈沖信號(hào)施加到對(duì)應(yīng)的所述各單元的動(dòng)作，同時(shí)在第2水平掃描期間內(nèi)多個(gè)水平線進(jìn)行將用于讀出1個(gè)水平線的所述各光電二極管的信號(hào)的第二脈沖信號(hào)施加到對(duì)應(yīng)的所述各單元的動(dòng)作、以及對(duì)各個(gè)水平掃描期間的每一個(gè)進(jìn)行將用于輸出1個(gè)水平線的所述檢測(cè)部的信號(hào)的第三脈沖信號(hào)施加到對(duì)應(yīng)的所述各單元的動(dòng)作的電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的固體攝像裝置，其特征在于，所述電路進(jìn)行用于在全部水平線的所述各光電二極管同時(shí)排出信號(hào)的動(dòng)作，和同時(shí)讀出全部水平線的所述各光電二極管的信號(hào)的動(dòng)作。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的固體攝像裝置，其特征在于，所述電路在第一水平有效掃描期間進(jìn)行按每個(gè)水平線順序排出多個(gè)水平線的所述各光電二極管的信號(hào)的動(dòng)作，在第二水平有效掃描期間進(jìn)行按每個(gè)水平線順序讀出多個(gè)水平線的所述各光電二極管的信號(hào)的動(dòng)作。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的固體攝像裝置，其特征在于，所述電路在第一水平有效掃描期間進(jìn)行按每組水平線順序排出多個(gè)水平線組的所述各光電二極管的信號(hào)的動(dòng)作，在第二水平有效掃描期間進(jìn)行按每組水平線順序讀出多個(gè)水平線組的所述各光電二極管的信號(hào)的動(dòng)作。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的固體攝像裝置，其特征在于，包括切換第一動(dòng)作模式和第二動(dòng)作模式的切換電路，所述第一動(dòng)作模式是在所述檢測(cè)部讀出所述光電二極管中存儲(chǔ)的信號(hào)并檢測(cè)出該檢測(cè)部的信號(hào)電平，之后復(fù)位所述檢測(cè)部，檢測(cè)出該檢測(cè)部的復(fù)位電平，輸出基于所述檢測(cè)出的信號(hào)電平和復(fù)位電平之差的信號(hào)，而所述第二動(dòng)作模式是從所述光電二極管讀出信號(hào)之前復(fù)位所述檢測(cè)部，檢測(cè)出該檢測(cè)部的復(fù)位電平，之后在所述檢測(cè)部讀出所述光電二極管中存儲(chǔ)的信號(hào)并檢測(cè)出該檢測(cè)部的信號(hào)電平，輸出基于所述檢測(cè)出的復(fù)位電平和信號(hào)電平之差的信號(hào)，所述切換電路在所述存儲(chǔ)時(shí)間小于第一時(shí)間時(shí)切換為所述第一動(dòng)作模式，在所述存儲(chǔ)時(shí)間大于等于所述第一規(guī)定時(shí)間時(shí)切換為所述第二動(dòng)作模式。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的固體攝像裝置，其特征在于，所述第二動(dòng)作模式中，所述電路在第一水平回掃期間進(jìn)行排出1個(gè)水平線的所述各光電二極管的信號(hào)的動(dòng)作，在第二水平回掃期間進(jìn)行讀出1個(gè)水平線的所述各光電二極管的信號(hào)的動(dòng)作。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的固體攝像裝置，其特征在于，取第一信號(hào)和第二信號(hào)之差，其中所述第一信號(hào)是從所述各單元的所述光電二極管排出信號(hào)后，用所述各光電二極管存儲(chǔ)信號(hào)，在其存儲(chǔ)時(shí)間后在所述檢測(cè)部從所述各光電二極管讀出信號(hào)后從所述檢測(cè)部輸出的，而所述第二信號(hào)是輸出該第一信號(hào)后，在復(fù)位所述檢測(cè)部之后，經(jīng)過相同存儲(chǔ)時(shí)間后不從所述光電二極管讀出信號(hào)而從所述檢測(cè)部輸出的。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的固體攝像裝置，其特征在于，所述存儲(chǔ)時(shí)間被設(shè)定為1幀的全部期間或垂直回掃期間內(nèi)的任意期間。
14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的固體攝像裝置，其特征在于，所述電路在1幀或1個(gè)半幀期間的垂直掃描期間使所述光電二極管的信號(hào)讀出脈沖產(chǎn)生2次以上，將從所述光電二極管讀出的信號(hào)相加并輸出。
15.一種數(shù)字相機(jī)，其特征在于，使用權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置。
16.一種數(shù)字相機(jī)，其特征在于，使用權(quán)利要求6所述的固體攝像裝置。
17.一種數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，其特征在于，使用權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置。
18.一種數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，其特征在于，使用權(quán)利要求6所述的固體攝像裝置。
全文摘要
本發(fā)明的一種形式的固體攝像裝置是如下的固體攝像裝置從在半導(dǎo)體基板上二維配置了光電二極管、用于從該光電二極管讀出信號(hào)的讀出柵和用于檢測(cè)讀出的信號(hào)的檢測(cè)部的各單元的上述光電二極管排出信號(hào)后，用上述各光電二極管存儲(chǔ)信號(hào)，在其存儲(chǔ)時(shí)間后，從上述各光電二極管讀出信號(hào)，包括如下電路在第1水平掃描期間內(nèi)多個(gè)水平線地進(jìn)行將用于排出1個(gè)水平線的上述各光電二極管的信號(hào)的第一脈沖信號(hào)施加到對(duì)應(yīng)的上述各單元的動(dòng)作，同時(shí)在第2水平掃描期間內(nèi)多個(gè)水平線地進(jìn)行地同時(shí)將用于讀出1個(gè)水平線的上述各光電二極管的信號(hào)的第二脈沖信號(hào)施加到對(duì)應(yīng)的上述各單元的動(dòng)作。
文檔編號(hào)H01L27/146GK1642236SQ20041008205
公開日2005年7月20日 申請(qǐng)日期2004年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月25日
發(fā)明者江川佳孝, 後藤浩成 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝