CN101155268A - 图像传感器、模块以及电子设备 - Google Patents

Abstract

一种图像传感器、模块以及电子设备，从多个像素(201～20n)各自的放大电路(25)向信号线(L)直接输出信号(S2、S3)。即使信号线(L)变长使得信号线(L)的寄生电容增加，也可防止在信号线(L)中传递的信号衰减，因此，可扩展信号输出的动态范围，并且能够正确输出信息。

Description

图像传感器、模块以及电子设备

技术领域

本发明涉及图像传感器、模块(module)、以及具备该模块的电子设备。特别涉及被应用于原稿读取或图像输入等的线性图像传感器、具备多个线性图像传感器的模块、以及具备该模块的电子设备。

背景技术

一般的CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)图像传感器具备：用于将光信号转换为电信号的多个光电转换元件(例如，光电二极管等)、和分别与多个光电转换元件对应设置的多个放大电路。放大电路例如由包括MOS晶体管的源极跟随(source follower)电路构成。

在具有这种构成的图像传感器中，有时与光是否入射到图像传感器无关，都会从源极跟随电路输出某一衡定电压电平的偏移(off set)信号。而且，偏移信号的大小在多个源极跟随电路之间存在偏差。偏移信号的大小存在偏差是由于制造工艺等原因导致MOS晶体管的特性产生偏差。

若发生这种现象，则从各像素输出的图像信号的基准电平在像素之间不同。该情况下，即使基于从图像传感器输出的图像信号来重现图像，也无法高精度地重现图像传感器所读入的原始图像。

例如，特开平5-48844号公报公开了一种可降低源极跟随电路的特性偏差的图像传感器。在该图像传感器中，首先，在刚刚对光电转换元件复位之后，将从源极跟随电路输出的电压保持到电容器中。接着，若光电转换元件接收到光，则光电转换元件的输出电压(即，源极跟随电路的输入电压)会变化。由此，当源极跟随电路的输出电压变化时，从电容器的一端仅输入与源极跟随电路的输出电压的变化量相当的电压。因此，可以从电容器的一端取出除去了偏移成分的图像信号。

在特开平5-48844号公报所公开的图像传感器中，采用了将来自光电二极管的信号电压充电到电容器中，并利用电容器的电荷向外部传输信号的方式。因此，连接电容器的一端和输出电路的布线变长。在该情况下，由所述布线的长度引起的寄生电容也变大。若设电容器的电容为C1、布线的寄生电容为C2，则从电容器的另一端输出的图像信号的电压会降低到C1/(C1+C2)倍。即，会产生信号衰减的问题。

在特开平5-48844号公报中公开了用于解决该问题的输出电路。但是，各电容器的另一端通过公共布线与输出电路连接。因此，无法解决因布线变长而导致信号衰减的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能扩展信号输出的动态范围且能正确输出信息的图像传感器、具备该图像传感器的模块、以及具备该模块的电子设备。

本发明提供一种图像传感器，具备选择性地被激活的多个像素。多个像素的每一个包括：光电转换元件，其输出与受光强度对应的第一信号；复位电路，其输出基准电压；和放大电路，其放大第一信号，输出第二信号，并在取代第一信号而接收了基准电压的情况下输出第三信号。图像传感器还包括修正电路。修正电路保持第二以及第三信号中一方的电压值，利用第二以及第三信号中另一方的电压值和所保持的电压值，将从放大电路输出的偏移电压从所述第二信号中除去。

优选图像传感器还包括信号线，其从放大电路接收第二以及第三信号，向修正电路传递第二以及第三信号。

优选多个像素的每一个还包括第一开关，其设置在放大电路的输出端子与第一节点之间。修正电路包括：电容器，其一端的电压被固定，另一端被输入所述第二信号，对第二信号的电压值进行保持；第二开关，其设置在第一节点与电容器的另一端之间，在被输入第二信号的期间接通，在被输入第三信号的期间断开；和差分电路，其对第一节点的电压值与电容器另一端的电压值的差分进行运算。

更优选修正电路还包括：第一输出缓冲器，其用于向差分电路输出电容器所保持的电压；和第二输出缓冲器，其用于向差分电路输出第一节点的电压。

更优选复位电路包括第三开关。第三开关设置在被施加基准电压的基准电压端子、与光电转换元件输出第一信号的信号输出端子之间。图像传感器还包括开关控制电路，其根据被输入的时钟信号来顺次选择多个像素，对所选择的像素中包含的第一以及第三开关、和修正电路中包含的第二开关进行控制。开关控制电路在时钟信号的一个周期期间使第一开关接通，在时钟信号的一个周期内使第二开关接通和断开，并且在第二开关断开期间使第三开关接通。

进而优选开关控制电路在第二开关断开之后使第三开关接通。

进而优选开关控制电路向第二开关施加与时钟信号同步变化的第一控制信号来使第二开关动作，并且，向第三开关施加将时钟信号延迟后的第二控制信号来使第三开关动作。

优选多个像素的每一个还包括第一开关，其设置在放大电路的输出端子与第一节点之间。修正电路包括：电容器，其一端与第一节点耦合；恒压源，其从电压输出端子输出规定电压；和第二开关，其设置在电压输出端子与电容器的另一端之间。

更优选修正电路还包括用于输出电容器的另一端电压的输出缓冲器。

更优选复位电路包括第三开关。第三开关设置在被施加基准电压的基准电压端子、与光电转换元件输出第一信号的信号输出端子之间。图像传感器还包括开关控制电路，其根据被输入的时钟信号来顺次选择多个像素，对所选择的像素中包含的第一以及第三开关、和修正电路中包含的第二开关进行控制。开关控制电路在时钟信号的一个周期期间使第一开关接通，在时钟信号的一个周期内使第二开关接通和断开，并在第二开关断开期间使第三开关接通。

进而优选开关控制电路在第二开关断开之后使第三开关接通。

进而优选开关控制电路向第二开关施加与时钟信号同步变化的第一控制信号来使第二开关动作，并且，向第三开关施加将时钟信号延迟后的第二控制信号来使第三开关动作。

根据本发明的另一方面，提供一种至少具备一个图像传感器的模块。图像传感器包括选择性地被激活的多个像素。多个像素的每一个包括：光电转换元件，其输出与受光强度对应的第一信号；复位电路，其输出基准电压；和放大电路，其放大第一信号，输出第二信号，并且，在取代第一信号而接收了基准电压的情况下输出第三信号。图像传感器还包括修正电路。修正电路保持第二以及第三信号中一方的电压值，利用第二以及第三信号中另一方的电压值和所保持的电压值，从第二信号中除去能够由放大电路输出的偏移电压。

根据本发明的另一方面，提供一种电子设备，其具备至少包括一个图像传感器的模块。至少一个图像传感器具有选择性地被激活的多个像素。多个像素的每一个包括：光电转换元件，其输出与受光强度对应的第一信号；复位电路，其输出基准电压；和放大电路，其放大第一信号，输出第二信号，并在取代第一信号而接收了基准电压的情况下输出第三信号。至少一个图像传感器还具有修正电路。修正电路保持第二以及第三信号中一方的电压值，利用第二以及第三信号中另一方的电压值和所保持的电压值，从第二信号中除去能够由放大电路输出的偏移电压。

优选至少一个图像传感器是多个图像传感器。电子设备还包括电源控制电路。电源控制电路顺次选择多个图像传感器，对所选择的图像传感器中包含的放大电路供给电源，并且，停止向其他图像传感器中包含的放大电路供给电源。

更优选多个像素的每一个还具有切换部，其根据电源控制电路的指示，来切换是否向放大电路供给电源。

因此，本发明的主要优点在于，能扩展图像传感器的信号输出的动态范围，并且可从图像传感器正确地输出信息。

附图说明

图1是表示搭载了本实施方式的图像传感器的电子设备的一个例子的图；

图2是表示图1的图像传感器头1的构成例的图；

图3是表示图像传感器101的构成的图；

图4是说明图3所示的像素201～20n以及信号线L的配置的图；

图5是说明本实施方式的比较例中的像素的构成的图；

图6是说明图3所示的图像传感器101的动作的信号波形图；

图7是表示实施方式2的图像传感器的构成的图；

图8是说明图7的图像传感器101A的动作的信号波形图；

图9是说明图2所示的控制部3对图像传感器进行的电源供给的控制的示意图；

图10是表示用于实现由控制部3进行的电源供给的控制的图像传感器的一个构成例的图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的实施方式进行详细说明。其中，对图中相同或相应部分标注相同标记，并省略其重复说明。

(实施方式1)

图1是表示搭载了本实施方式的图像传感器的电子设备的一个例子的图。

参照图1，扫描仪100是搭载了本实施方式的图像传感器的电子设备的一个例子。扫描仪100具备：图像传感器头1、挠性线缆2、通过挠性线缆2与图像传感器头1连接的控制部3、和用于放置记录有文字或图像等的原稿的原稿读取台。

图像传感器头1对应于本发明的模块。图像传感器头1是可动的，从放置在原稿读取台4上的原稿读取文字或图像之后向控制部3发送图像信号。

控制部3基于图像信号来重现图像传感器头1所读取的图像。而且，控制部3控制图像传感器头1的动作。

另外，搭载了本实施方式的图像传感器的电子设备并不限定于扫描仪。例如在传真机、复印机、打印复合机(在打印机中综合了传真机或扫描仪等功能的产品)等中也可应用本实施方式的图像传感器。

图2是表示图1的图像传感器头1的构成例的图。参照图2，图像传感器头1包括一维配置的m个(m为2以上的整数)图像传感器101～10m。图像传感器101～10m安装于电路基板11。电路基板11和控制部3通过挠性线缆2连接。由此，从图像传感器101～10m输出的图像信号被发送到控制部3，并且从控制部3输出的控制信号被发送到图像传感器101～10m。

接着，对图像传感器101～10m的构成进行说明。其中，由于图像传感器101～10m相互具有同样的构成，因此，下面以图像传感器101的构成为代表进行说明。

图3是表示图像传感器101的构成的图。

参照图3，图像传感器101包括：一维配置的n个(n为2以上的整数)像素201～20n、信号线L、修正电路22、开关控制电路23。

由于像素201～20n相互具有同样的构成，因此，下面以像素201的构成为代表进行说明。像素201包括：作为光电转换元件的光电二极管PD、放大电路25、开关SW1、SW2。

光电二极管PD的阴极端子以及阳极端子分别与放大电路25的输入端子以及接地节点连接。光电二极管PD接收光之后，从阴极端子输出信号S1。

放大电路25是源极跟随电路。若具体说明，则放大电路25包括N沟道MOS晶体管26和恒流电路27。N沟道MOS晶体管26的栅极对应于放大电路25的输入端子。N沟道MOS晶体管26的漏极与电源节点连接。恒流电路27从N沟道MOS晶体管26的源极向接地节点流动恒定电流。恒流电路27例如由电流反射镜(current mirror)电路构成。

N沟道MOS晶体管26的源极相当于放大电路25的输出端子。开关SW1连接在N沟道MOS晶体管26的源极与节点N0之间，根据信号SO1而接通或断开。

另外，源极跟随电路也可构成为取代N沟道MOS晶体管而包括P沟道MOS晶体管。该情况下，源极跟随电路构成如下。P沟道MOS晶体管的源极与开关SW1的一端连接，P沟道MOS晶体管的漏极与接地节点连接，P沟道MOS晶体管的栅极与光电二极管PD的阴极端子连接。恒流电路27连接在电源节点与P沟道MOS晶体管的源极之间。

开关SW2连接在被施加电压BIAS(基准电压)的端子RST(基准电压端子)与光电二极管PD的阴极端子(信号输出端子)之间。开关SW2根据信号SR1而接通或断开。

若开关SW2接通，则对光电二极管PD施加反向的偏置电压即电压BIAS，因此，光电二极管PD的耦合电容被充电。另一方面，在开关SW2断开时，若光电二极管PD接收光，则光电二极管PD的耦合电容根据光电流而缓缓放电。由此，光电二极管PD的阴极电压比电压BIAS要低与入射光量对应的电压。信号S1表示此时的光电二极管PD的阴极电压的变化量。

信号S1被施加到放大电路25的输入端子，由放大电路25进行放大。若开关SW1接通，则从放大电路25向节点N0输出信号S2。另一方面，当开关SW2接通时，信号S1成为被复位的状态。换言之，取代信号S1，而向放大电路25输入电压BIAS(基准电压)。此时，若开关SW1接通，则向节点N0输出信号S3。

像素202～20n各自的动作均与像素201中的动作相同。像素202～20n分别接收用于对开关SW1进行控制的信号SO2～SOn，并且分别接收用于对开关SW2进行控制的信号SR2～SRn。

对像素201～20n公共地设置了信号线L。信号线L连接在节点N0与节点N2之间，传送信号S2、S3。

修正电路22包括：电容器30、缓冲器(缓冲放大器)31、32、开关SWA、差分电路33。

对像素201～20n公共地设置电容器30。电容器30的一端接地，其电压固定。电容器30的另一端与节点N1连接。

缓冲器31的输入端子与节点N2连接。缓冲器32的输入端子与节点N1连接。缓冲器31、32是所谓的电压跟随器。因此，在这些缓冲器中，输入电压与输出电压相等。

开关SWA连接在节点N1与节点N2之间，根据信号SA而接通或断开。在从放大电路25输出信号S2的期间若开关SWA接通，则电容器30的另一端(与节点N1连接的端子)被输入信号S2。

由此，节点N1的电压与信号S2的电压相等。然后，在从放大电路25输出信号S3的期间，开关SWA断开。在该期间，节点N1的电压保持为信号S2的电压值。

差分电路33从端子OUT输出与缓冲器31的输出电压和缓冲器32的输出电压的差分(即，节点N1的电压V1和节点N2的电压V2的差分)对应的电压V3。

有时与光是否入射到光电二极管PD无关，都会从放大电路25所包含的N沟道MOS晶体管26输出偏移电压。设该偏移电压为α。信号S2以及信号S3包含偏移成分(偏移电压α)。而且，在各像素所包含的MOS晶体管的特性存在偏差的情况下，偏移电压α的值在各像素中不同。

另一方面，从差分电路33输出的电压V3(＝V2-V1)中不含偏移电压α。因此，在本实施方式中，可不考虑N沟道MOS晶体管的偏移电压。因此，根据本实施方式，可以从各像素中取出与受光量对应的图像信号。换言之，根据本实施方式，可提高图像传感器的读取精度。

开关控制电路23对各像素所包含的开关SW1、SW2、修正电路22所包含的开关SWA进行控制。开关控制电路23接收时钟信号CLK，输出信号SO1～SOn、SR1～SRn、SA。另外，时钟信号CLK可从图像传感器101的外部直接输入到开关控制电路23，也可基于从外部输入的时钟信号而在图像传感器101的内部生成。

图4是说明图3所示的像素201～20n以及信号线L的配置的图。

参照图4，在规定方向上配置了像素201～20n。信号线L的延伸方向与像素的配置方向相同。因此，像素的数量越多，信号线L越长。在像素201～20n的每一个中，隔着信号线L配置了光电二极管PD和放大电路25。放大电路25和信号线L通过开关SW1连接。另外，修正电路22不与信号线L直接连接，而通过其他信号线与信号线L连接。

接着，对本实施方式的图像传感器的构成上的特征进行说明。

图5是说明本实施方式的比较例中的像素的构成图。

参照图5以及图3，像素201A与像素201的不同之处在于，还具备连接在开关SW1的一端与N沟道MOS晶体管26之间的电容器28。另外，像素201A的其他部分的构成与像素201的对应部分的构成相同。

而且，电容器28靠近放大电路25而设置。若连接电容器28与输出电路的信号线的长度变长，则因信号线的寄生电容的影响在信号线中传递的信号会发生衰减。

在像素201A中，通过从放大电路25输出的信号电压而在电容器28中蓄积电荷。然后，利用电容器28中蓄积的电荷进行信号线L中的信号的传递。若如图4所示，沿着像素来配置信号线L，则像素的数量越多信号线L越长。信号线L越长，信号线L的寄生电容越大。若设电容器28的电容为C1、信号线L的寄生电容为C2，则从电容器28的另一端输出的信号的电压会降低到C1/(C1+C2)倍。即，寄生电容越大(信号线L越长)，来自电容器28的另一端的电压越小。

为了防止该问题，可考虑增大电容器28的电容。但是，该情况下电容器28的面积会增大。因此，像素的数量越多，越需要增大形成有图像传感器的半导体芯片的面积。

另一方面，如图3所示，在本实施方式中，放大电路25(源极跟随电路)本身向信号线L输出信号。该情况下，在电源节点对信号线L的寄生电容进行充电。因此，可防止信号电压大幅衰减。

而且，通过设置开关SWA，若在断开开关SWA的状态下从电容器30向缓冲器32输出电压V1，则能使由信号线L的寄生电容引起的电压V1的下降极少。因此，可实现信号输出的动态范围宽、且能正确输出信息的图像传感器。

并且，在本实施方式中，多个像素201～20n均不包含电容器，因此，能缩小图像传感器101即半导体芯片的面积。另外，修正电路22可包含用于对从像素201～20n分别输出的信号S2的电压进行保持的n个电容器。

图6是说明图3所示的图像传感器101的动作的信号波形图。其中，在以下的说明中，像素201～20n各自的受光量相同。

参照图6以及图3，首先，在时刻t1以前各像素201～20n接收光。由此，各像素所包含的光电二极管PD的耦合电容中蓄积的电荷被放电。

在时刻t1处，时钟信号CLK上升。相应地信号SO1以及信号SA上升。像素201的开关SW1从断开状态切换至接通状态，并且，开关SWA从断开状态切换至接通状态。

若向像素201的放大电路25输入信号S1，则从放大电路25输出信号S2。电容器30接收信号S2而保持其电压。另外，若开关SW1、SWA均接通，则电压V1与电压V2相等。其中，在图6中，为了区分电压V1、V2，表示为电压V2与电压V1不同。

接着，若在时刻t2处时钟信号CLK下降，则信号SA下降。由此，开关SWA从接通状态切换至断开状态。从而，电压V1保持为开关SWA断开之前的大小。

开关SWA断开之后，在时刻t3处，信号SR1上升。由此，开关SW2接通，信号S1被复位。此时，从放大电路25输出信号S3。因此，电压V2变为与信号S3的电压相等。

这里，若在开关SWA接通的情况下开关SW2接通，则电压V1与电压V2相等，因此，电容器30无法保持信号S2的电压。所以，开关控制电路23在使开关SWA断开之后使开关SW2接通。由此，电容器30中可保持信号S2的电压。

开关控制电路23与时钟信号CLK同步地使信号SA变化，并且使时钟信号CLK延迟地输出信号SR1。由此，可在开关SWA断开之后使开关SW2接通。为了使时钟信号CLK延迟，例如可在开关控制电路23的内部设置延迟电路(例如，由多级反相器构成的延迟电路)。另外，连接开关控制电路23和开关SW2的布线的长度越长，在该布线中传递的信号SR1～SRn越延迟。因此，也可通过将连接开关控制电路23和开关SW2的布线设定为规定长度，来延迟从开关控制电路23向开关SW2传送信号SR1。

在从时刻t3到时刻t4的期间内，由于输入到差分电路33的电压V1和电压V2不同，因此电压V3会变化。

若在时刻t4处时钟信号CLK上升，则信号SO1下降，并且信号SO2以及信号SA上升。进而，若在时刻t5处时钟信号CLK下降，则信号SR1下降，并且信号SA下降。时刻t4以后的信号SO2、SR2、SA的变化分别与时刻t1～时刻t4中的信号SO1、SR1、SA的变化相同。而且，时刻t4以后的电压V1、V2、V3的变化分别与时刻t1～时刻t4中的电压V1、V2、V3的变化相同。

时刻t1～时刻t2期间中的电压V1与时刻t4～时刻t5期间中的电压V1不同。对于电压V2而言也同样。这是由于像素201、202所包含的N沟道MOS晶体管的特性不同，因而在像素201和像素202中偏移电压α的大小不同。

但是，如上所述，在电压V3中不包含偏移电压α。并且，在像素201和像素202中受光量相同。因此，电压V3的变化量ΔV在像素201和像素202中相同。

这里，设时钟信号CLK的周期为Tc。信号SA与时钟信号CLK同步变化。因此，开关SWA按1/2×Tc的期间来切换接通状态和断开状态。

即，开关控制电路23顺次选择多个像素，使所选择的像素中包含的开关SW1在时钟信号CLK的一个周期内接通。并且，开关控制电路23在时钟信号CLK的一个周期内使开关SW2接通和断开。进而，开关控制电路23在开关SW2断开的期间使开关SWA接通。这样，由于在时钟信号CLK的一个周期期间从各像素输出信号，因此，可从图像传感器高速地读出信息(图像信号)。

如上所述，根据实施方式1，由于各像素的放大电路向对各像素公共设置的信号线直接输出信号电压，因此，即使信号线长，也可防止在信号线中传递的信号衰减。由此，根据实施方式1，可扩展信号输出的动态范围，且能正确地输出信息。

而且，根据实施方式1，通过对多个像素公共设置电容器，可缩小芯片面积。

(实施方式2)

实施方式2的图像传感器与实施方式1的图像传感器相比，可以简化修正电路的构成。

图7是表示实施方式2的图像传感器的构成的图。

参照图7以及图3，图像传感器101A与图像传感器101的不同之处在于，取代修正电路22而包括修正电路22A。

修正电路22A包括：电容器30、开关SWA、恒压源34、缓冲器35。电容器30的一端与节点N0连接，电容器的另一端与节点N3连接。开关SWA的一端与节点N3连接，开关SWA的另一端与恒压源34的电压输出端子连接。缓冲器35的输入端子与节点N3连接，缓冲器35的输出端子与端子OUT连接。

若比较修正电路22A和修正电路22则可知，修正电路22A中不包含差分电路。而且，修正电路22A所包含的缓冲器的数量比修正电路22所包含的缓冲器的数量少。因此，根据实施方式2，能比实施方式1减小电路规模。

下面，对实施方式2的图像传感器的动作进行说明。其中，设电容器30的一端(与节点N0连接的端子)的电压为V1、电容器30的另一端(与节点N3连接的端子)的电压为V2、端子OUT的电压为V3。这里，由于缓冲器35是电压跟随电路，因此，电压V2与电压V3相等。

图8是说明图7的图像传感器101A的动作的信号波形图。

参照图8以及图6，对于信号SO1、SR1、SO2、SR2、SA相对于时钟信号CLK的变化而言，实施方式2与实施方式1相同。因此，以下对实施方式2中的电压V1～V3的变化进行说明。

参照图8以及图7，若在时刻t1处信号SA上升，则开关SWA接通。由此，电压V2(V3)与恒压源34的输出电压、即电压Vref相等。

另一方面，电压V1在时刻t1以前与信号S3的电压、即电压VA相等。在时刻t1处，若从放大电路25输出信号S2，则电压V1下降。结果，电容器30的两端子之间的电压等于(V1-Vref)。

接着，若在时刻t2处信号SA下降，则开关SWA断开。然后，在时刻t3处，若信号SR1上升，则信号S1被复位。由此，从像素201的放大电路25输出信号S3。因此，电压V1达到电压VA。另一方面，由于电容器30的两端子间的电压保持为(V1-Vref)，因此电压V2成为{VA-(V1-Vref)}。

电压VA、V1中包含N沟道MOS晶体管26的偏移电压α。但是，电压V2包含电压VA与电压V1的差分。因此，电压V2中不包含偏移电压α。

如上所述，根据实施方式2，能比实施方式1更简化电路构成。

另外，在实施方式1、2的图像传感器中，对各像素公共设置了电容器。若分别对应于多个像素而设置多个电容器，则可在各电容器中保持来自像素的输出电压。但是，在实施方式1、2中，对各像素公共设置电容器。因此，由于必须将来自各像素的输出电压依次保持到电容器中，所以，需要考虑用于蓄积电荷的时间。这样，可缩短用于测量电容器的电压的时间。

如上所述，本实施方式的图像传感器在时钟信号的一个周期期间输出信号S2与信号S3的差分。因此，必须加快信号S2以及信号S3的上升。为此，需要增大图3(以及图7)所示的放大电路25所包含的恒流电路27中流动的电流。

但是，若只增大恒流电路中流动的电流，则图2所示的图像传感器头1(模块)的耗电增加。为了防止该问题，图2所示的控制部3仅向图像传感器101～10m中的、作为动作对象的图像传感器所包含的放大电路供给电源，而停止向其他图像传感器所包含的放大电路供给电源。由此，可防止图像传感器头的耗电增加。

图9是说明图2所示的控制部3对图像传感器进行的电源供给的控制的示意图。另外，在以下的说明中，设图像传感器头1中包含5个图像传感器。

在图9中，5个信号表示图2所示的控制部3分别对第一个到第五个图像传感器供给电源的状态。若以第一个图像传感器所对应的信号为代表进行说明，则在该信号的H电平期间，向第一个图像传感器的放大电路供给电源。另一方面，在该信号的L电平期间，停止向第一个图像传感器的放大电路供给电源。

另外，这样控制向放大电路供给电源的方法有多种。例如，如图10所示，像素201～20n的每一个被构成为包括设置在N沟道MOS晶体管26的漏极与电源节点之间的开关SW3。通过控制部3向各图像传感器(可以是图3所示的图像传感器101、图7所示的图像传感器101A中的任意一个)发送图9所示的信号，使得开关SW3接通或断开。

为了读取图像上的第(n-1)行的信息，图2的控制部3顺次选择第一个到第五个图像传感器。控制部3向所选择的图像传感器的放大电路供给电源，并停止针对其他图像传感器的放大电路的电源供给。接着，为了读取图像上的第n行的信息，控制部再次顺次选择第一个到第五个图像传感器，并重复上述动作。

控制部3在结束向当前所选择的图像传感器供给电源之前，开始向接下来被选择的图像传感器供给电源。例如，若以第四个图像传感器和第五个图像传感器来比较供给电源的定时，则控制部3在结束向第四个图像传感器供给电源之前开始向第五个图像传感器供给电源。

为了使放大电路25为可动作状态需要一定程度的时间，但通过控制部3这样来控制供给电源的定时，可使第四个图像传感器和第五个图像传感器连续动作。即，根据本实施方式，可防止耗电的增加，并且可使多个图像传感器高速地动作。

另外，图3以及图7所示的开关SW1、SWA、SW2分别对应于本发明的第一、第二以及第三开关。

而且，在以上的说明中，使修正电路预先保持信号S2的电压值，利用其所保持的电压值和信号S3的电压值来从信号S2中除去了偏移电压α。其中，在信号S1被输入到放大电路25之前，放大电路25的输入电压就被设定为电压BIAS。此时，若开关SW1接通，则从放大电路25输出相当于信号S3的信号。因此，也可以由修正电路首先保持相当于信号S3的信号的电压值，利用该电压值和信号S2的电压值来从信号S2中除去偏移电压α。

Claims (16)

1.一种图像传感器，具备选择性地被激活的多个像素，

所述多个像素的每一个包括：

光电转换元件，其输出与受光强度对应的第一信号；

复位电路，其输出基准电压；和

放大电路，其放大所述第一信号，输出第二信号，并在取代所述第一信号而接收了所述基准电压的情况下输出第三信号；

所述图像传感器还包括修正电路，其保持所述第二以及第三信号中一方的电压值，利用所述第二以及第三信号中另一方的电压值和所保持的电压值，从所述第二信号中除去能够由所述放大电路输出的偏移电压。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，

还具备信号线，其从所述放大电路接收所述第二以及第三信号，向所述修正电路传递所述第二以及第三信号。

3.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，

所述多个像素的每一个还包括第一开关，其设置在所述放大电路的输出端子与第一节点之间，

所述修正电路包括：

电容器，其一端的电压被固定，另一端被输入所述第二信号，对所述第二信号的电压值进行保持；

第二开关，其设置在所述第一节点与所述电容器的所述另一端之间，在被输入所述第二信号的期间接通，在被输入所述第三信号的期间断开；和

差分电路，其对所述第一节点的电压值与所述电容器的所述另一端的电压值的差分进行运算。

4.根据权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，

所述修正电路还包括：

第一输出缓冲器，其用于向所述差分电路输出所述电容器所保持的电压；和

第二输出缓冲器，其用于向所述差分电路输出所述第一节点的电压。

5.根据权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，

所述复位电路包括第三开关，其设置在被施加所述基准电压的基准电压端子、与所述光电转换元件输出所述第一信号的信号输出端子之间，

所述图像传感器还包括开关控制电路，其根据被输入的时钟信号来顺次选择所述多个像素，对所选择的像素中包含的所述第一以及第三开关、和所述修正电路中包含的所述第二开关进行控制，

所述开关控制电路在所述时钟信号的一个周期期间使所述第一开关接通，在所述时钟信号的一个周期内使所述第二开关接通和断开，并在所述第二开关断开的期间使所述第三开关接通。

6.根据权利要求5所述的图像传感器，其特征在于，

所述开关控制电路在所述第二开关断开之后使所述第三开关接通。

7.根据权利要求6所述的图像传感器，其特征在于，

所述开关控制电路向所述第二开关施加与所述时钟信号同步变化的第一控制信号来使所述第二开关动作，并且，向所述第三开关施加将所述时钟信号延迟后的第二控制信号来使所述第三开关动作。

8.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，

所述多个像素的每一个还包括第一开关，其设置在所述放大电路的输出端子与第一节点之间，

所述修正电路包括：

电容器，其一端与所述第一节点耦合；

恒压源，其从电压输出端子输出规定电压；和

第二开关，其设置在所述电压输出端子与所述电容器的另一端之间。

9.根据权利要求8所述的图像传感器，其特征在于，

所述修正电路还包括用于输出所述电容器的所述另一端电压的输出缓冲器。

10.根据权利要求8所述的图像传感器，其特征在于，

所述复位电路包括第三开关，其设置在被施加所述基准电压的基准电压端子、与所述光电转换元件输出所述第一信号的信号输出端子之间，

所述图像传感器还包括开关控制电路，其根据被输入的时钟信号来顺次选择所述多个像素，对所选择的像素中包含的所述第一以及第三开关、和所述修正电路中包含的所述第二开关进行控制，

所述开关控制电路在所述时钟信号的一个周期期间使所述第一开关接通，在所述时钟信号的一个周期内使所述第二开关接通和断开，并在所述第二开关断开期间使所述第三开关接通。

11.根据权利要求10所述的图像传感器，其特征在于，

所述开关控制电路在所述第二开关断开之后使所述第三开关接通。

12.根据权利要求11所述的图像传感器，其特征在于，

所述开关控制电路向所述第二开关施加与所述时钟信号同步变化的第一控制信号来使所述第二开关动作，并且，向所述第三开关施加将所述时钟信号延迟后的第二控制信号来使所述第三开关动作。

13.一种模块，至少具备一个图像传感器，

所述图像传感器包括选择性地被激活的多个像素，

所述多个像素的每一个包括：

光电转换元件，其输出与受光强度对应的第一信号；

复位电路，其输出基准电压；和

放大电路，其放大所述第一信号，输出第二信号，并在取代所述第一信号而接收了所述基准电压的情况下输出第三信号；

所述图像传感器还包括修正电路，其保持所述第二以及第三信号中一方的电压值，利用所述第二以及第三信号中另一方的电压值和所保持的电压值，从所述第二信号中除去能够由所述放大电路输出的偏移电压。

14.一种电子设备，具备至少包括一个图像传感器的模块，

所述至少一个图像传感器具有选择性地被激活的多个像素，

所述多个像素的每一个包括：

光电转换元件，其输出与受光强度对应的第一信号；

复位电路，其输出基准电压；和

放大电路，其放大所述第一信号，输出第二信号，并在取代所述第一信号而接收了所述基准电压的情况下输出第三信号；

所述至少一个图像传感器还具有修正电路，其保持所述第二以及第三信号中一方的电压值，利用所述第二以及第三信号中另一方的电压值和所保持的电压值，从所述第二信号中除去能够由所述放大电路输出的偏移电压。

15.根据权利要求14所述的电子设备，其特征在于，

所述至少一个图像传感器是多个图像传感器，

所述电子设备还包括电源控制电路，其顺次选择所述多个图像传感器，对所选择的图像传感器中包含的所述放大电路供给电源，并且，停止向其他图像传感器中包含的所述放大电路供给电源。

16.根据权利要求15所述的电子设备，其特征在于，

所述多个像素的每一个还具有切换部，其根据所述电源控制电路的指示，来切换是否向所述放大电路供给电源。

Images