CN100385923C - 固态图像拾取器件 - Google Patents

固态图像拾取器件 Download PDF

Info

Publication number
CN100385923C
CN100385923C CNB2005100674842A CN200510067484A CN100385923C CN 100385923 C CN100385923 C CN 100385923C CN B2005100674842 A CNB2005100674842 A CN B2005100674842A CN 200510067484 A CN200510067484 A CN 200510067484A CN 100385923 C CN100385923 C CN 100385923C
Authority
CN
China
Prior art keywords
row
line
scan circuit
pel array
column scan
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CNB2005100674842A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1691759A (zh
Inventor
村松良德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Publication of CN1691759A publication Critical patent/CN1691759A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100385923C publication Critical patent/CN100385923C/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N3/00—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages
    • H04N3/10—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical
    • H04N3/14—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical by means of electrically scanned solid-state devices
    • H04N3/15—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical by means of electrically scanned solid-state devices for picture signal generation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/10—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
    • H04N25/11—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/40—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
    • H04N25/745—Circuitry for generating timing or clock signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/767—Horizontal readout lines, multiplexers or registers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/779—Circuitry for scanning or addressing the pixel array
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/7795—Circuitry for generating timing or clock signals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Abstract

作为固态图像拾取器件的CMOS彩色图像传感器包括：以具有多行和多列的矩阵形式排列的多个像素，所述多个像素中的每个将入射光强转换为电信号；包括所述多个像素的像素阵列；行选择线；以及列读取线。为像素阵列的每列提供两条列读取线。将每列的偶数行中的像素连接到一条列读取线，并将每列的奇数行中的像素连接到另一条列读取线。

Description

固态图像拾取器件
技术领域
本发明涉及固态图像拾取器件，如互补型金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。
背景技术
固态图像拾取器件用于记录图像的目的、以及其它各种目的，如图像识别。具体说，当使用固态图像拾取器件作为用于运动对象的图像识别的图像传感器时，将两个连续帧的输出信号彼此作比较，以便识别所述帧中的运动对象的方向和速度。由于以非常高的速度运动的对象可在瞬间通过固态图像拾取器件的视野并从该视野消失，所以，必须在几分之一秒的至少两帧中捕获运动对象。在此情况中，对于固态图像拾取器件来说，需要高速帧读取(高帧频)。例如，在日本未审查专利申请公开第11-8805号中，描述了用于检测运动对象的运动的固态图像拾取器件。
尽管已提出了用于增加帧读取速度的各种过程，但仍强烈期望帧读取速度的进一步增加。
发明内容
根据本发明的固态图像拾取器件包括：以具有多行和多列的矩阵形式排列的多个像素，所述多个像素中的每个将入射光强转换为电信号；包括所述多个像素的像素阵列；多条行选择线，其分别为像素阵列的每行提供，并分别连接到对应行中的所有像素；行选择控制单元，用于选择性地激活多条行选择线；多条列读取线，为像素阵列的每列提供从第0列读取线至第(n-1)列读取线的n条列读取线；以及列扫描单元，用于通过选择性地激活多条列读取线来执行列扫描。像素阵列的每列中的多个像素中的每个被连接到与该列相对应的n条列读取线中的一条。每列的第(k+m)行中的像素被连接到第m列读取线，其中，k表示正整数，而m表示从0到n-1的整数。列扫描单元包括从第0列扫描电路至第(n-1)列扫描电路的n个列扫描电路。与像素阵列的每列相对应的n条列读取线之中的第m列读取线被连接到第m列扫描电路，其中，m表示从0到n-1的整数。所述行选择控制单元包括从第0个行扫描电路至第(n-1)个行扫描电路的n个行扫描电路；并且与像素阵列的第(k+m)行相对应的行选择线被连接到第m个行扫描电路，其中，k表示正整数，而m表示从0到n-1的整数。
并且，根据本发明的固态图像拾取器件包括：以具有多行和多列的矩阵形式排列的多个像素，所述多个像素中的每个将入射光强转换为电信号；包括所述多个像素的像素阵列；多条行选择线，其分别为像素阵列的每行提供，并分别连接到对应行中的所有像素；行选择控制单元，用于选择性地激活多条行选择线；多条列读取线，为像素阵列的每列提供从第0列读取线至第(n-1)列读取线的n条列读取线；以及列扫描单元，用于通过选择性地激活所述多条列读取线来执行列扫描。像素阵列的每列中的多个像素中的每个被连接到与该列相对应的n条列读取线中的一条。每列的第(k+m)行中的像素被连接到第m列读取线，其中，k表示整数{0，n，2n，3n，…}，而m表示从0到n-1的整数。列扫描单元包括从第0列扫描电路至第(n-1)列扫描电路的n个列扫描电路。与像素阵列的每列相对应的n条列读取线之中的第m列读取线被连接到第m列扫描电路，其中，m表示从0到n-1的整数。所述行选择控制单元包括从第0个行扫描电路至第(n-1)个行扫描电路的n个行扫描电路；并且与像素阵列的第(k+m)行相对应的行选择线被连接到第m个行扫描电路，其中，k表示整数{0，n，2n，3n，…}，而m表示从0到n-1的整数。
附图说明
图1为示出根据本发明的优选实施例的CMOS彩色图像传感器的结构的方框图；
图2为示出图1中示出的CMOS彩色图像传感器的像素和列读取线的电路图；
图3为示出在图1中示出的CMOS彩色图像传感器中使用的行选择控制单元的结构的第一示例的方框图；
图4为示出在使用图3中示出的行选择控制单元时的滤色镜的优选配置的具体示例的示意图；
图5为示出在图1中示出的CMOS彩色图像传感器中使用的行选择控制单元的结构的第二示例的方框图；
图6为示出在使用图5中示出的行选择控制单元时的滤色镜的优选配置的具体示例的示意图；以及
图7为示出在图1中示出的CMOS彩色图像传感器中使用的行选择控制单元的结构的第三示例的方框图。
具体实施方式
将通过参照附图来描述本发明的实施例。
图1为示出根据本发明的优选实施例的固态图像拾取器件，即CMOS彩色图像传感器10的结构的方框图。图像传感器10包括多个像素12，每个像素12将入射光强转换为电信号。像素12以具有多行和多列的矩阵形式排列，并构成像素阵列14。通常，像素阵列14包括几十、几百、或几千行和列。然而，在图1中，为了说明图像传感器10的结构的目的，仅示出了多列之中的第0和第1列、以及多个像素之中第0和第1列的第0至第5行中的像素。
图像传感器10包括为像素阵列14的对应行提供的多条行选择线，即第0行选择线HL0、第1行选择线HL1、第2行选择线HL2、第3行选择线HL3、第4行选择线HL4、以及第5行选择线HL5。第0行选择线HL0对应于像素阵列14的第0行，并被连接到第0行中的所有像素。类似地，其它行选择线被连接到对应行中的所有像素。行选择线HL0至HL5被连接到用于选择性地激活行选择线HL0至HL5的行选择控制单元16。
图像传感器10包括多条列读取线。与其中仅为像素阵列的每列提供一条列读取线的公知图像传感器不同，在本发明中，为像素阵列14的每列提供两条列读取线。如下所述，为每列提供的列读取线的数目不必被限制为2。可为每列提供3条或更多条列读取线。在图1中示出的图像传感器10中，为每列提供第0列读取线VL0和第1列读取线VL1。
将像素阵列14的每列中的每个像素12连接到与该列相对应的第0列读取线VL0和第1列读取线VL1。特别地，在图1中，将每列的偶数行(第0行、第2行等)中的像素连接到第0列读取线VL0，而将每列的奇数行(第1行、第3行等)中的像素连接到第1列读取线VL1。将像素阵列14的多条列读取线通过噪声控制单元18而连接到用于通过选择性地激活多条列读取线而执行列扫描的列扫描单元20。
噪声控制单元18在列扫描单元20的控制下从通过第0列读取线VL0或第1列读取线VL1而从像素12读取的信号中消除噪声分量，并输出已消除了噪声分量的信号。在图1中示出的示例中，噪声控制单元18包括两个噪声控制电路，即第0噪声控制电路18-0和第1噪声控制电路18-1。
列扫描单元20包括两个列扫描电路，即第0列扫描电路20-0和第1列扫描电路20-1。为像素阵列14的每列提供的两个列读取线之中的第0列读取线VL0经由第0噪声控制电路18-0而连接到第0列扫描电路20-0。为像素阵列14的每列提供的两个列读取线之中的第1列读取线VL1经由第1噪声控制电路18-1而连接到第1列扫描电路20-1。
图2为示出图1中示出的CMOS彩色图像传感器的像素和列读取线的详细结构的电路图。尽管图2中示出的像素12(0，0)位于第0行第0列，但此结构也适用于像素阵列14的其它像素。如图2所示，像素12(0，0)包括光电二极管22、栅极连接到复位线RST0的复位晶体管24、栅极连接到第0行选择线HL0的选择晶体管26、以及放大晶体管28。在光电二极管22中进行了光电转换、并由复位晶体管24进行了存储时间控制的信号被输入到放大晶体管28的栅极。放大晶体管28的源极经由选择晶体管26而连接到第0列读取线VL0。第0列读取线VL0被连接到电流源30。电流源30和放大晶体管28构成源跟随器放大器。仅当行选择控制单元16激活与像素阵列14的第0行相对应的第0行选择线HL0、且第0列扫描电路20-0激活在第0列读取线VL0和第1列读取线VL1之中的与第0列相对应的第0列读取线VL0时，才由源跟随器放大器将第0行第0列中的像素12(0，0)的信号读取到对应的列读取线(即，第0列中的第0列读取线VL0)。
定时控制电路36根据外部时钟来控制行选择控制单元16、噪声控制单元18的第0噪声控制电路18-0和第1噪声控制电路18-1、以及列扫描单元20的第0列扫描电路20-0和第1列扫描电路20-1中的每个的操作定时。图像传感器10还包括放大器、模数转换电路、以及各种信号处理电路。然而，由于它们与本发明无直接关系，所以在该图中不示出它们，并省略对它们的描述。
行选择控制单元16通过依次激活图像传感器10的多条行选择线而执行行扫描。然而，行扫描过程与公知的图像传感器的行扫描过程不同。另外，图像传感器10能够采用各种行扫描过程。图像传感器10的操作和优势取决于所采用的行扫描过程而不同。接下来描述一些行扫描过程的具体示例。
在第一行扫描过程中，通过同时激活两条行选择线来执行行选择。在此过程中，例如，行选择控制单元16同时激活与像素阵列14的第0行相对应的第0行选择线HL0、以及与像素阵列14的第1行相对应的第1行选择线HL1。在此状态下，第0列扫描电路20-0和第1列扫描电路20-1彼此同步地操作，以便为第0行和第1行执行列扫描。从第0噪声控制电路18-0依次输出从第0行中的多个像素读取的信号，并且，同时从第1噪声控制电路18-1依次输出从第1行中的多个像素读取的信号。
在完成了对第0行和第1行进行的列扫描、且读取了第0行和第1行中所有像素的信号之后，行选择控制单元16同时激活与第2行相对应的第2行选择线HL2、以及与第3行相对应的第3行选择线HL3。在此状态下，第0列扫描电路20-0和第1列扫描电路20-1彼此同步地操作，以便为第2行和第3行执行列扫描。因此，可并行地执行用于第2行的列扫描和用于第3行的列扫描。类似地，通过依次激活两条行选择线来执行行扫描。当完成了行扫描时，就完成了帧读取操作。
根据第一行扫描过程，两个列扫描电路，即第0列扫描电路20-0和第1列扫描电路20-1，并行地读取与同时激活的两条行选择线相对应的两行中的像素的信号。因此，可将帧读取速度增加到公知行扫描过程中的速度的两倍。
图3为示出在图1中示出的图像传感器10中使用的用于执行第一行扫描过程的行选择控制单元16的结构的第一示例的方框图。如图3所示，行选择控制单元16包括行扫描电路52。将行扫描电路52的多条输出线中的每条一分为二，并且，所分出的两条输出线被连接到两条行选择线，以被同时激活。通过此结构，可实现能够执行第一行扫描过程的行选择控制单元。行扫描电路52自身可类似于在公知图像传感器中使用的行扫描电路。
图4为示出当使用图3中示出的采用第一行扫描过程的行选择控制单元16时的滤色镜的优选配置的具体示例的示意图。在作为彩色图像传感器的图像传感器10中，多个像素12中的每个包括红(R)、蓝(B)、或绿(G)滤色镜。在随后的阶段，对从像素12得到的信号执行例如颜色插值的信号处理，以生成彩色图像。当使用了第一行扫描过程时，如图4所示，优选将三种颜色的滤色镜排列为使得R和G在偶数行(第0行、第2行等)中交错成一直线，而G和B在奇数行(第1行、第3行等)中交错成一直线。在此配置中，当如上所述对两行执行行扫描时，可从自所述两行中的像素读取的信号得到全色信息，同时，提供有R滤色镜的像素的所有信号(R信号)被第0列扫描电路20-0读取、并从第0噪声控制电路18-0输出，并且，提供有B滤色镜的像素的所有信号(B信号)被第1列扫描电路20-1读取、并从第1噪声控制电路18-1输出。
由于制造误差所导致的尺寸偏差的缘故，经由第0噪声控制电路18-0的信号读取路径和经由第1噪声控制电路18-1的信号读取路径必须具有相同的偏移量。然而，通过如上所述排列滤色镜，总是通过对应的特定信号读取路径而输出R信号和B信号。因此，容易地消除了偏移量的影响。尽管在具体示例中使用了基色滤色镜，但当通过相似的滤色镜配置来使用补色滤色镜时，可仅通过两个列扫描电路之中的特定列扫描电路来读取提供有特定颜色的滤色镜的所有像素的信号。
接下来描述第二行扫描过程。在第二行扫描过程中，将偶数行视为一个行组，对像素阵列14的偶数行(第0行、第2行等)执行行扫描，并且，将奇数行视为另一个行组，与偶数行的行扫描相独立地对像素阵列14的奇数行(第1行、第3行等)执行行扫描。在此过程中，如果彼此完全同步地执行偶数行的行扫描和奇数行的行扫描，则可执行与在第一行扫描过程中一样的行扫描。然而，与第一行扫描过程相比，第二行扫描过程具有相当大的灵活性。另外，如下所述，可实现各种操作。
图5为示出在图1中示出的图像传感器10中使用的用于执行第二行扫描过程的行选择控制单元16的结构的第二示例的方框图。如图5所示，行选择控制单元16包括两个独立的行扫描电路，即第0行扫描电路54-0和第1行扫描电路54-1。将第0行扫描电路54-0的输出线连接到偶数行中的行扫描线，即第0行选择线HL0、第2行选择线HL2等。将第1行扫描电路54-1的输出线连接到奇数行中的行扫描线，即第1行选择线HL1、第3行选择线HL3等。通过此结构，可实现能够执行第二行扫描过程的行选择控制单元。第0行扫描电路54-0和第1行扫描电路54-1自身可类似于在标准图像传感器中使用的行扫描电路。
图6为示出当使用图5中示出的采用第二行扫描过程的行选择控制单元16时的滤色镜的优选配置的具体示例的示意图。如上所述，像素12中的每个包括红(R)、蓝(B)、或绿(G)滤色镜。在此示例中，这样排列三种颜色的滤色镜，使得在第0行中重复G、R、G和B模式，在第1行中重复R、G、B和G模式，在第2行中重复G、B、G和R模式，而在第3行中重复B、G、R和G模式。在第4行中重复与第0行中相同的模式，并在随后的行中重复类似的模式。通过此滤色镜配置，由于每行具有所有三种滤色镜，所以，可从自像素阵列14的行中的像素12读取的信号中得到全色信息。另外，当使用补色滤色镜时，可通过类似的滤色镜配置来实现相同的优点。
通过图5中示出的行选择控制单元16的结构和图6中示出的滤色镜的配置，第0行扫描电路54-0和第1行扫描电路54-1可没有任何限制、彼此完全独立地操作。另外，通过前面的结构和配置，最好使第0列扫描电路20-0和第1列扫描电路20-1可彼此独立地操作。在此情况中，像素阵列14的偶数行组和奇数行组可彼此完全独立。此外，可彼此完全独立地对从偶数行组中的像素读取的信号执行信号处理，如颜色插值，以生成彩色图像，以及对从奇数行组中的像素读取的信号执行信号处理，如颜色插值，以生成彩色图像。
因此，可实现各种有用操作。由于可设置对由偶数行组中的像素构成的帧开始读取操作的时间与对由奇数行组中的像素构成的帧开始读取操作的时间之间的间隔，所以，可将该间隔最小化为基本无穷小。因而，帧读取速度(帧频)即刻增加。因此，例如，如果使用用于检测高速飞行的对象进入图像传感器的视野的时刻的传感器，则在该对象进入图像传感器的视野的时刻，触发由偶数行组中的像素构成的帧的读取操作，并且，无间断地，触发由奇数行组中的像素构成的帧的读取操作。因而，可检测对象的超高速运动的速度和方向。
另外，可使得像素扫描区域、像素信号的抽取(decimation)、信号处理等在从偶数行组中的像素读取的信号和从奇数行组中的像素读取的信号之间不同。另外，可同时从第0噪声控制电路18-0和第1噪声控制电路18-1输出具有这种差别的信号。另外，可实时计算同时输出的信号之间的差。因此，根据本发明的固态图像拾取器件可用于更广泛的应用范围。
除了图3和5中示出的结构之外，行选择控制单元16还可具有其它结构。图7为示出在图1中示出的图像传感器10中使用的行选择控制单元16的结构的第三示例的方框图。例如，如图7所示，行选择控制单元16包括具有高行速率的高速行扫描电路56H、以及其行速率为高速行扫描电路56H的行速率的一半的低速行扫描电路56L。使用三相切换器58，作为偶数行的第2k(k为正整数)行中的第0行选择线HL0、第2行选择线HL2等可被选择性地连接到高速行扫描电路56H的第2k输出线、连接到高速行扫描电路56H的第(2k+1)输出线、及断开。另外，使用开关切换器60，第2k行中的第0行选择线HL0、第2行选择线HL2等中的每条可被选择性地连接到低速行扫描电路56L的第2k输出线。作为奇数行的第(2k+1)行中的第1行选择线HL1、第3行选择线HL3等中的每条被连接到高速行扫描电路56H的第(2k+1)输出线。
当使用三相切换器58而将作为偶数行的第2k行中的行选择线连接到高速行扫描电路56H的第(2k+1)输出线、且关断该开关切换器60时，作为偶数行的第2k行中的行选择线被连接到作为奇数行的第(2k+1)行中的行选择线。在此情况中，实现了与图3中相同的结构。当三相切换器58选择了断开连接、且导通该开关切换器60时，实现了与图5中相同的结构。另外，当使用三相切换器58而将作为偶数行的第2k行中的行扫描线连接到高速行扫描电路56H的第2k输出线、且关断该开关切换器60时，可通过高速行扫描电路56H来执行所有行的扫描。行选择控制单元16可具有其它结构。
尽管已描述了为像素阵列14的每列提供两条列读取线的情况，但本发明不限于此。为像素阵列14的每列提供的列读取线的数目可为三条或更多条。因此，在根据本发明的固态图像拾取器件中，为像素阵列14的每列提供从第0列读取线至第(n-1)列读取线的n条列读取线，其中，n表示任意数。在此情况中，像素阵列14的每列中的每个像素12被连接到与该列相对应的n条列读取线中的一条。另外，每列的第(k+m)行中的像素被连接到第m列读取线，其中k表示正整数，而m表示从0到n-1的整数。另外，列扫描单元20包括从第0列扫描电路至第(n-1)列扫描电路的n个列扫描电路，并且，像素阵列14的每列的n条列读取线之中的第m列读取线被连接到第m列扫描电路，其中，m表示从0到n-1的整数。
并且，本发明的列扫描单元可间接选择多条列读取线。例如，列扫描单元可连接到每个列读取线上的信号处理单元，并选择信号处理单元，以从列读取线上的像素读出信号。
对于图3中示出的结构，行选择控制单元16包括行扫描电路，用于同时激活n条行选择线，并执行像素阵列14的行扫描，并且，n个列扫描电路并行地读取与同时激活的n条行选择线相对应的n行中的像素的信号。
对于图5中示出的结构，行选择控制单元16包括从第0行扫描电路至第(n-1)行扫描电路的n个行扫描电路，并且，像素阵列14的第(k+m)行中的行选择线被连接到第m行扫描电路，其中，k表示正整数，而m表示从0到n-1的整数。
容易理解，本发明的优点随着为像素阵列14的每列提供的列扫描线的数目的增加而增加。换句话说，当n＝2时可实现快两倍的帧读取速度，而当n＝3时可实现快三倍的帧读取速度。因而，该速度可根据数目n的增加而增加。尽管当n＝2时仅可在两个连续帧之间实现帧频的临时增加，但当n＝3时可在三个连续帧之间实现帧频的临时增加。另外，根据数目n的增加，并行同时读取的帧数也增加。因此，可实现各类信号处理。

Claims (5)

1.一种固态图像拾取器件，包括：
以具有多行和多列的矩阵形式排列的多个像素，所述多个像素中的每个将入射光强转换为电信号；
包括所述多个像素的像素阵列；
多条行选择线，其分别为像素阵列的每行提供，并分别连接到对应行中的所有像素；
行选择控制单元，用于选择性地激活所述多条行选择线；
多条列读取线，为像素阵列的每列提供从第0列读取线至第(n-1)列读取线的n条列读取线；以及
列扫描单元，用于通过选择性地激活多条列读取线来执行列扫描，其中：
像素阵列的每列中的多个像素中的每个被连接到与该列相对应的n条列读取线中的一条；
每列的第(k+m)行中的像素被连接到第m列读取线，其中，k表示正整数，而m表示从0到n-1的整数；
列扫描单元包括从第0列扫描电路至第(n-1)列扫描电路的n个列扫描电路；并且
与像素阵列的每列相对应的n条列读取线之中的第m列读取线被连接到第m列扫描电路，其中，m表示从0到n-1的整数，
其中，该行选择控制单元包括从第0个行扫描电路至第(n-1)个行扫描电路的n个行扫描电路；并且与像素阵列的第(k+m)行相对应的行选择线被连接到第m个行扫描电路，其中，k表示正整数，而m表示从0到n-1的整数。
2.如权利要求1所述的固态图像拾取器件，其中：
所述n个行扫描电路之一选择性地激活与该行扫描电路连接的行选择线，并用于对该像素阵列执行行扫描；并且
由n个列扫描电路并行地读取与所激活的所述行选择线相对应的行中的像素的信号。
3.如权利要求1或2所述的固态图像拾取器件，其中：
该固态图像拾取器件为彩色图像传感器；
所述多个像素中的每个包括多个预定颜色中的一个的滤色镜；
所述多个预定颜色的滤色镜排列为使得从自像素阵列的行中的像素读取的信号得到全色信息。
4.如权利要求3所述的固态图像拾取器件，其中：
n个列扫描电路彼此独立地操作；并且
n个行扫描电路彼此独立地操作。
5.一种固态图像拾取器件，包括：
以具有多行和多列的矩阵形式排列的多个像素，所述多个像素中的每个将入射光强转换为电信号；
包括所述多个像素的像素阵列；
多条行选择线，其分别为像素阵列的每行提供，并分别连接到对应行中的所有像素；
行选择控制单元，用于选择性地激活所述多条行选择线；
多条列读取线，为像素阵列的每列提供从第0列读取线至第(n-1)列读取线的n条列读取线；以及
列扫描单元，用于通过选择性地激活多条列读取线来执行列扫描，其中：
像素阵列的每列中的多个像素中的每个被连接到与该列相对应的n条列读取线中的一条；
每列的第(k+m)行中的像素被连接到第m列读取线，其中，k表示整数{0，n，2n，3n，...}，而m表示从0到n-1的整数；
列扫描单元包括从第0列扫描电路至第(n-1)列扫描电路的n个列扫描电路；以及
与像素阵列的每列相对应的n条列读取线之中的第m列读取线被连接到第m列扫描电路，其中，m表示从0到n-1的整数；
其中，该行选择控制单元包括从第0个行扫描电路至第(n-1)个行扫描电路的n个行扫描电路；并且与像素阵列的第(k+m)行相对应的行选择线被连接到第m个行扫描电路，其中，k表示整数{0，n，2n，3n，…}，而m表示从0到n-1的整数。
CNB2005100674842A 2004-04-23 2005-04-25 固态图像拾取器件 Active CN100385923C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP127711/04 2004-04-23
JP2004127711A JP4385844B2 (ja) 2004-04-23 2004-04-23 固体撮像装置および固体撮像装置の駆動方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1691759A CN1691759A (zh) 2005-11-02
CN100385923C true CN100385923C (zh) 2008-04-30

Family

ID=34935618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005100674842A Active CN100385923C (zh) 2004-04-23 2005-04-25 固态图像拾取器件

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7880786B2 (zh)
EP (1) EP1592229A3 (zh)
JP (1) JP4385844B2 (zh)
KR (1) KR101059659B1 (zh)
CN (1) CN100385923C (zh)
TW (1) TWI266516B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108010955A (zh) * 2018-01-31 2018-05-08 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板及驱动方法、显示装置

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8144226B2 (en) * 2008-01-04 2012-03-27 AltaSens, Inc Two-by-two pixel structure in an imaging system-on-chip
EP2241102B1 (en) * 2008-01-09 2019-11-27 European Space Agency Star tracker device having an active pixel sensor
US8174603B2 (en) * 2008-05-01 2012-05-08 Alexander Krymski Image sensors and methods with antiblooming channels and two side driving of control signals
US9019411B2 (en) 2008-05-01 2015-04-28 Alexander Krymski Image sensors and methods with pipelined readout
US8301380B2 (en) * 2008-10-02 2012-10-30 Certusview Technologies, Llp Systems and methods for generating electronic records of locate and marking operations
JP5374110B2 (ja) * 2008-10-22 2013-12-25 キヤノン株式会社 撮像センサ及び撮像装置
DE102008052916A1 (de) * 2008-10-23 2010-04-29 Arnold & Richter Cine Technik Gmbh & Co. Betriebs Kg Bildsensor
JP5178458B2 (ja) * 2008-10-31 2013-04-10 キヤノン株式会社 固体撮像装置、撮像システム、および、固体撮像装置の駆動方法
CN101771793B (zh) * 2008-12-26 2011-12-14 威海华菱光电有限公司 线阵图像读取装置的图像读取方法
JP5511220B2 (ja) * 2009-05-19 2014-06-04 キヤノン株式会社 固体撮像装置
JP5290923B2 (ja) 2009-10-06 2013-09-18 キヤノン株式会社 固体撮像装置および撮像装置
JP2011114843A (ja) * 2009-11-30 2011-06-09 Toshiba Corp 固体撮像装置
JP5627244B2 (ja) * 2010-02-08 2014-11-19 キヤノン株式会社 固体撮像素子及びその駆動方法及び撮像装置
JP2011216948A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Sony Corp カメラシステム、映像処理装置及びカメラ装置
JP5631050B2 (ja) 2010-05-10 2014-11-26 キヤノン株式会社 固体撮像装置およびカメラ
CN101943606A (zh) * 2010-08-20 2011-01-12 电子科技大学 一种红外焦平面读出电路及其方法
JP5633323B2 (ja) * 2010-11-11 2014-12-03 ソニー株式会社 固体撮像装置及び電子機器
US8723093B2 (en) 2011-01-10 2014-05-13 Alexander Krymski Image sensors and methods with shared control lines
JP5718069B2 (ja) * 2011-01-18 2015-05-13 オリンパス株式会社 固体撮像装置および撮像装置
US8479998B2 (en) * 2011-01-31 2013-07-09 Hand Held Products, Inc. Terminal having optical imaging assembly
JP5958740B2 (ja) * 2012-03-06 2016-08-02 ソニー株式会社 固体撮像素子および駆動方法、並びに、電子機器
JP5926634B2 (ja) 2012-07-03 2016-05-25 キヤノン株式会社 固体撮像装置及びカメラ
JP2014107596A (ja) * 2012-11-22 2014-06-09 Nikon Corp 撮像素子および撮像ユニット
US9584746B2 (en) * 2013-06-05 2017-02-28 Sony Corporation Image processing device and imaging method for obtaining a high resolution image and efficient speed for a feedback control signal
US9369648B2 (en) 2013-06-18 2016-06-14 Alexander Krymski Image sensors, methods, and pixels with tri-level biased transfer gates
KR20150014007A (ko) * 2013-07-25 2015-02-06 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 이를 포함하는 촬상 장치
JP6246004B2 (ja) * 2014-01-30 2017-12-13 キヤノン株式会社 固体撮像装置
US9961290B2 (en) 2014-07-17 2018-05-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Image sensor including row drivers and image processing system having the image sensor
JP5914612B2 (ja) * 2014-10-08 2016-05-11 キヤノン株式会社 固体撮像装置およびカメラ
KR102210513B1 (ko) 2014-12-11 2021-02-02 삼성전자주식회사 커플링-프리 읽기를 수행할 수 있는 이미지 센서와 이를 포함하는 장치
JP6646824B2 (ja) 2016-01-22 2020-02-14 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 撮像装置
JP7057635B2 (ja) 2017-08-15 2022-04-20 キヤノン株式会社 撮像装置、カメラおよび輸送機器
CN107946328A (zh) * 2017-11-02 2018-04-20 中国电子科技集团公司第十研究所 一种集成式红外探测装置的制备方法
KR102382860B1 (ko) * 2017-12-13 2022-04-06 삼성전자주식회사 이미지 센싱 시스템 및 이의 동작 방법
JP2019205086A (ja) 2018-05-24 2019-11-28 キヤノン株式会社 撮像素子及びその制御方法、及び撮像装置
US10819936B2 (en) * 2019-02-13 2020-10-27 Omnivision Technologies, Inc. Bias circuit for use with divided bit lines
KR20220156296A (ko) 2021-05-18 2022-11-25 삼성전자주식회사 이미지 센서

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4945242A (en) * 1988-02-26 1990-07-31 Thomson-Csf Photosensitive device and image detector including such a device, especially two-energy image detector
CN1242904A (zh) * 1997-09-01 2000-01-26 精工爱普生株式会社 显示装置兼容型图象传感器装置
WO2004034697A1 (ja) * 2002-10-11 2004-04-22 Rohm Co., Ltd. エリアイメージセンサ

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5919666B2 (ja) * 1978-12-27 1984-05-08 肇産業株式会社 マトリツクスアレイカメラ
FR2503502B1 (fr) * 1981-03-31 1985-07-05 Thomson Csf Dispositif d'analyse d'images en couleur utilisant le transfert de charges electriques et camera de television comportant un tel dispositif
FR2533056B1 (fr) * 1982-09-14 1987-05-15 Thomson Csf Imageur a transfert de lignes et camera de television comportant un tel imageur
JPS60149268A (ja) 1984-01-17 1985-08-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 撮像装置
JPS60154784A (ja) 1984-01-25 1985-08-14 Hitachi Ltd 固体撮像装置
US4658287A (en) * 1984-02-29 1987-04-14 Fairchild Camera And Instrument Corp. MOS imaging device with monochrome-color compatibility and signal readout versatility
JP2793867B2 (ja) 1989-12-18 1998-09-03 オリンパス光学工業株式会社 固体撮像装置
JP3353921B2 (ja) 1992-09-30 2002-12-09 オリンパス光学工業株式会社 固体撮像装置
JPH08111821A (ja) 1994-10-07 1996-04-30 Olympus Optical Co Ltd 固体撮像装置
JP3432051B2 (ja) 1995-08-02 2003-07-28 キヤノン株式会社 光電変換装置
US6466265B1 (en) * 1998-06-22 2002-10-15 Eastman Kodak Company Parallel output architectures for CMOS active pixel sensors
US6956605B1 (en) * 1998-08-05 2005-10-18 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus
JP2000152262A (ja) 1998-11-13 2000-05-30 Sony Corp カラー固体撮像素子
EP1152471A3 (en) 2000-04-28 2004-04-07 Eastman Kodak Company Image sensor pixel for configurable output
AU2002221005A1 (en) * 2000-11-27 2002-06-03 Vision Sciences, Inc. Programmable resolution cmos image sensor
JP3854826B2 (ja) * 2001-08-08 2006-12-06 キヤノン株式会社 撮像装置
EP1594312A4 (en) * 2003-02-13 2006-10-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd SOLID STATE VIEWING DEVICE, ASSOCIATED CONTROL METHOD, AND CAMERA USING THE DEVICE
US7488928B2 (en) * 2007-04-20 2009-02-10 Alexander Krymski Image sensor circuits and methods with multiple readout lines per column of pixel circuits

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4945242A (en) * 1988-02-26 1990-07-31 Thomson-Csf Photosensitive device and image detector including such a device, especially two-energy image detector
CN1242904A (zh) * 1997-09-01 2000-01-26 精工爱普生株式会社 显示装置兼容型图象传感器装置
WO2004034697A1 (ja) * 2002-10-11 2004-04-22 Rohm Co., Ltd. エリアイメージセンサ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108010955A (zh) * 2018-01-31 2018-05-08 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板及驱动方法、显示装置
CN108010955B (zh) * 2018-01-31 2020-06-30 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板及驱动方法、显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW200539675A (en) 2005-12-01
US20050237408A1 (en) 2005-10-27
EP1592229A3 (en) 2006-04-26
CN1691759A (zh) 2005-11-02
EP1592229A2 (en) 2005-11-02
TWI266516B (en) 2006-11-11
KR101059659B1 (ko) 2011-08-25
JP2005311821A (ja) 2005-11-04
KR20060047393A (ko) 2006-05-18
US7880786B2 (en) 2011-02-01
JP4385844B2 (ja) 2009-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100385923C (zh) 固态图像拾取器件
US4963981A (en) Image sensor device capable of electronic zooming
US9438839B2 (en) Solid state imaging apparatus and imaging system using the same
US4277799A (en) Color solid-state imaging device
CN104754252A (zh) 固态成像装置及其驱动方法
KR20050075375A (ko) 고체촬상장치
JPH10262260A (ja) カラー固体撮像装置
US4117510A (en) Solid state color imaging apparatus
US5043817A (en) Image pick-up apparatus with electronic zooming-in
US20020063787A1 (en) Color solid-state imaging apparatus
CN101800863B (zh) 固体摄像装置以及固体摄像装置的控制方法
US5243180A (en) Solid-state image sensor with paired photodiode connected to respective vertical ccd channels
JPH0695735B2 (ja) 固体撮像装置
JPH07183491A (ja) 電荷転送装置及びこれを用いた固体撮像装置
US10951840B1 (en) Versatile image sensor circuit
US20060146155A1 (en) Area image sensor
JP4720001B2 (ja) 固体撮像装置の駆動回路
CN100407773C (zh) 面型图像传感器
US20240080589A1 (en) Image sensor
KR20040105454A (ko) 영상 소자 및 그의 데이터 판독 방법
JPH0570356B2 (zh)
JP2000261728A (ja) 固体撮像装置
CN103096001A (zh) 扫描电路、固态图像传感器和照相机
KR20230135843A (ko) 이미지 센서 및 그의 동작방법
JP2006166074A (ja) カラー固体撮像装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant