CN101426066B - 固态成像装置及其驱动方法、照相机和复印机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了固态成像装置及其驱动方法、照相机和复印机。一种固态成像装置包括多个单位单元,每个单位单元包含具有相互不同的颜色分量的多个像素和选择性地从多个像素输出信号中的一个的第一选择单元。单位单元被分成组。固态成像装置还包括:保持单元,每一保持单元对于单位单元中的每一个设置并保持从第一选择单元输出的信号;多根共用输出线,用于输出相互不同的颜色分量的信号;和第二选择单元,每一第二选择单元选择多根共用输出线中的一根以向选择的共用输出线输出保持在保持单元中的信号。第一选择单元各自地从单位单元组中的每一个输出不同的颜色分量的信号。
Description
技术领域
本发明涉及被用于诸如复印机和扫描仪的图像读取装置的固态成像装置和所述固态成像装置的驱动方法以及使用所述固态成像装置的照相机(camera)和复印机。
背景技术
例如,日本专利申请公开No.2006-211363(第一专利文件)公开了用于特别是用于读取彩色图像的诸如复印机和扫描仪的图像读取装置的固态成像装置。如第一专利文件的图1所示,固态成像装置配备有用于读取多个不同颜色分量的光电二极管,并具有与各光电二极管对应的蓄积电容(accumulation capacities)。
日本专利申请公开No.H06-204445(第二专利文件)示出了包括一根共用输出线的固态成像装置。但是,如果从各颜色分量输出信号,那么,例如,第二专利文件的图12示出固态成像装置的另一配置。
日本专利申请公开No.2003-087503(第三专利文件)的图4特别示出将具有各颜色特有的放大增益的放大器电路连接到固态成像装置的后级(subsequent stage)上的彩色复印机。
因此,为了应对这种配置,需要通过多根共用输出线输出信号并从共用输出线中的每一根仅输出一个颜色分量的配置。由于第二和第三专利文件的配置从多根共用输出线执行并行信号输出,因此所述配置使得它们的读取时间以并行输出线的数量比第一专利文件的读取时间快。
当从这些固态成像装置的蓄积电容读取信号时,根据依照共用输出线的总电容和蓄积电容的电容分割比的增益,通过信号传送开关读取信号。如果共用输出线的电容值由CH表示并且其蓄积电容值由CT表示,那么其读取增益Gc由公式Gc=CT/(CT+CH)表示。由于读取增益Gc总是取小于1的值,因此,为了补偿损失的增益,还在随后的状态的输出电路中通过将信号乘以1或更大的增益来执行信号输出。
除了上述的配置,当需要改善S/N比的性能时,有时采用在日本专利申请公开No.2003-051989(第四专利文件)中公开的配置。在第四专利文件的图8中示出的配置通过对于每个像素提供两个蓄积电容系统,使得能够去除在光电二极管和电荷-电压转换单元中产生的噪声分量。作为替代方案,第四专利文件的图4所示的配置在每个像素的垂直传送单元中配备有放大器电路。通过采用该配置,在执行低速操作的垂直传送单元中执行放大,并因此与在执行高速操作的输出电路中执行放大的情况相比可实现噪声减小。并且,通过采用第四专利文件的图1所示的配置,在低速操作电路中执行放大,从而去除在光电二极管和电荷-电压转换单元中产生的噪声分量。因此,可以实现进一步的噪声减小。
在上述的这些固态成像装置的情况下,从蓄积电容向共用输出线执行电容分割读取,并因此总是通过1或更小的增益读取信号。并且,例如,在用于复印机等中的固态成像装置以600点每英寸(DPI)沿横向读取A4尺寸原稿的情况下,线传感器(line sensor)被导致包含以10μm间距布置的约7500个像素。在这种情况下,共用输出线具有约7.5cm的长度,并且,最多约7500个像素的信号传送开关与共用输出线连接。因此,共用输出线的电容值CH变为大的值。因此,为了获得足够的读取增益Gc,必须将蓄积电容值CT设为大的值或将后级的输出电路设为具有高的增益。但是,如果主要采用后一种方法,那么高速操作电路被设计为具有高的增益,这导致电路的S/N比的劣化。因此,蓄积电容值CT一般常被设为大的值。
虽然必需的蓄积电容值CT依赖于例如半导体工艺和电路尺寸,但是,如果假定将15pF的电容附接到共用输出线的电容值CH上,那么,当读取增益Gc为1/5时蓄积电容值CT需要为0.3pF,并且,当读取增益Gc为1/3时蓄积电容值CT需要为0.5pF。例如,如果电容由金属氧化物半导体(MOS)电容形成,那么,当氧化物膜的厚度为1500nm时,在1/5和1/3的读取增益Gc的情况下以10μm间距布置的蓄积电容的长度分别变为241.3μm和144.8μm。顺便说一句,假定电容元件之间的分离间隔为1μm。
在过去,为了通过增加能够从硅晶片取出的芯片的数量而降低制造成本,进行了减小芯片尺寸的尝试。作为减小芯片尺寸的技术,除了通过半导体工艺的小型化实现减小的方法以外,还存在通过用多个构成元件共享具有较大的占据面积的电路元件的电路的器件来实现减小的方法。特别地,在上述的固态成像装置中,在构成元件中的每一个的尺寸中蓄积电容的尺寸一般较大,因此,为了减小芯片尺寸,例如通过用多个像素共享蓄积电容以减少蓄积电容的总数以及减小蓄积电容的占据面积是有效的。
例如,如果通过上述的方法共享第二专利文件的配置的蓄积电容,那么,例如,可以构想同一列中的不同颜色分量的像素共享蓄积电容。但是,在这种情况下,可通过一次扫描读取的像素的数量为:(像素的总数)/(共享一个蓄积电容的像素的数量)。因此,上述的方法具有如下问题:为了读取全部像素的信号需要多次扫描,并且全部像素的总读取时间变得是常规配置的约(共享一个蓄积电容的像素的数量)倍。
发明内容
本发明的目的是,提供与常规的固态成像装置相比具有较小面积而尽可能短地不延长其读取时间的固态成像装置。
根据本发明的第一方面,为了解决上述的问题,一种固态成像装置包括:多个单位单元(unit cell),每一单位单元包含具有不同的颜色分量的多个像素和用于从所述多个像素选择并输出信号的第一选择单元,其中,所述多个单位单元被分成多个单位单元组;与每一单位单元对应地被设置并保持从第一选择单元输出的信号的保持单元;向其输出不同的颜色分量的信号的多根共用输出线;和用于选择所述多根共用输出线并用于向选择的共用输出线输出由保持单元保持的信号的第二选择单元,其中,第一选择单元一组单位单元一组单位单元地(one group by one group of the unit cells)输出不同的颜色分量的信号。
根据本发明的另一方面,一种固态成像装置的驱动方法,该固态成像装置包括:多个单位单元,每一单位单元包含具有不同的颜色分量的多个像素、用于保持从所述多个像素输出的信号的第一保持单元、和用于选择和输出由第一保持单元保持的信号的第一选择单元,其中,所述多个单位单元被分成多个单位单元组;与每一单位单元对应地被设置并保持从第一选择单元输出的信号的第二保持单元;向其输出不同的颜色分量的信号的多根共用输出线;和用于选择所述多根共用输出线并用于向选择的共用输出线输出由第二保持单元保持的信号的第二选择单元,其中,由第一和第二选择单元选择的信号一组单位单元一组单位单元地处于不同的颜色分量,并且,该方法包括:
(1)用于将在像素中蓄积的信号传送到第一保持单元的第一垂直传送步骤;和
(2)一个颜色一个颜色地依次进行的每一单位单元组的处理步骤,其中,处理步骤(2)包含:
(a)第二垂直传送步骤,用于一组单位单元一组单位单元地通过第一选择单元选择保持不同的颜色分量的信号的第一保持单元,并用于向第二保持单元传送保持的信号;和
(b)第一水平传送步骤,用于通过第二选择单元连接与由连接到第二选择单元的第二保持单元保持的颜色分量的信号对应的共用输出线和连接到第二选择单元的第二保持单元,并用于在单位单元组中一个单位单元一个单位单元地依次向被第二选择单元连接的共用输出线输出被第二保持单元保持的信号。
根据本发明的又一方面,一种固态成像装置的驱动方法,该固态成像装置包括:多个单位单元,每一单位单元包含具有不同的颜色分量的多个像素、用于保持从所述多个像素输出的信号的第一保持单元、和用于选择和输出由第一保持单元保持的信号的第一选择单元,其中,所述多个单位单元被分成多个单位单元组,并且,一个单位单元组内的多个单位单元被分成多个单位单元子组;与每一单位单元对应地被设置并保持从第一选择单元输出的信号的第二保持单元;向其输出不同的颜色分量的信号的多根共用输出线;和用于选择所述多根共用输出线并用于向选择的共用输出线输出由第二保持单元保持的信号的第二选择单元,其中,由第一和第二选择单元选择的信号一组单位单元一组单位单元地处于不同的颜色分量,并且,该方法包括:
(1)用于将在像素中蓄积的信号传送到第一保持单元的第一垂直传送步骤;和
(2)一个颜色一个颜色地依次地并通过在一个单位单元组内一个子组一个子组地进行的每一单位单元组的处理步骤,其中,处理步骤(2)包含:
(a)第二垂直传送步骤,用于一组单位单元一组单位单元地通过第一选择单元选择保持不同的颜色分量的信号的第一保持单元,并用于向第二保持单元传送保持的信号;和
(b)第一水平传送步骤,用于通过第二选择单元连接与由连接到第二选择单元的第二保持单元保持的颜色分量的信号对应的共用输出线和连接到第二选择单元的第二保持单元,并用于在单位单元组中一个单位单元一个单位单元地依次向被第二选择单元连接的共用输出线输出被第二保持单元保持的信号。
由结合附图的以下说明,本发明的其它特征和优点将变得明显,其中,类似的附图标记在其所有附图中表示相同或类似的部分。
附图说明
图1是示出根据本发明的第一实施例的固态成像装置的配置例子的示图。
图2是示出像素的配置例子的示图。
图3是示出中间保持单元的配置例子的示图。
图4是示出选择开关的配置例子的示图。
图5是示出保持单元的配置例子的示图。
图6是示出转换开关(change-over switch)的配置和连接例子的示图。
图7是关于本发明的第一实施例的流程图。
图8是关于本发明的第一实施例的时序图。
图9是示出根据本发明的第一实施例的另一固态成像装置的配置例子的示图。
图10是示出根据本发明的第二实施例的固态成像装置的配置例子的示图。
图11包含图11A和图11B,示出关于本发明的第二实施例的流程图。
图12是关于本发明的第二实施例的时序图。
图13是示出图10中的单元1002的内部配置的示图。
图14是示出图10中的单元1003的内部配置的示图。
图15是示出使用根据本发明的固态成像器件的成像系统的框图。
被包含于说明书中并构成说明书一部分的附图示出本发明的实施例,并与说明一起用于解释本发明的原理。
具体实施方式
以下将参照附图说明根据本发明的实施例的固态成像装置。顺便说一句,本发明不限于以下的实施例。
(第一实施例)
图1示出根据本发明的第一实施例的固态成像装置的配置例子,并表示6位×3色的颜色线传感器。在图1的配置中,单位单元组11-1至11-3中的每一个包含两个单位单元。单位单元组11-1包含单位单元4-1-1和4-1-2;单位单元组11-2包含单位单元4-2-1和4-2-2;单位单元组11-3包含单位单元4-3-1和4-3-2。单位单元4-1-1至4-3-2中的每一个包含分别检测红(R)、绿(G)和蓝(B)光的像素1-R、1-G和1-B,以及分别保持来自像素1-R、1-G和1-B的信号的中间保持单元2-R、2-G和2-B。中间保持单元2-R、2-G和2-B是第一保持单元。并且,单位单元4-1-1至4-3-2中的每一个包含作为第一选择单元的选择开关3-1-1至3-3-2中的每一个。选择开关3-1-1至3-3-2中的每一个选择由在单位单元4-1-1至4-3-2中的每一个中提供的中间保持单元2-R、2-G和2-B保持的信号中的一个,并输出选择的信号。顺便说一句,虽然单位单元4-1-1至4-3-2在本实施例中读取R、G和B像素的各分量,但单位单元4-1-1至4-3-2可读取青色、品红色和黄色像素的各分量,并可读取像素的四个或更多个颜色的各分量。如果读取像素的四个或更多个颜色的每个分量,那么如像素的数量那样多地提供中间保持单元。这里假定单位单元4-1-1至4-3-2中的每一个被配置为使得对于一个像素分配一个颜色。在本实施例中,单位单元4-1-1至4-3-2中的每一个除了像素1-R、1-G和1-B以外还配备有选择单元及中间保持单元2-R、2-G和2-B,一些像素可包含中间保持单元。
在图1的配置中,保持单元5-1至5-6分别保持来自单位单元4-1-1至4-3-2的选择开关3-1-1至3-3-2的信号。保持单元5-1至5-6是第二保持单元。在图1的配置中,扫描电路6-1、6-2和6-3分别依次扫描来自保持单元5-1和5-2、5-3和5-4以及5-5和5-6的信号。扫描电路6-1、6-2和6-3分别输出扫描信号7-1-1和7-2-1、7-1-2和7-2-2以及7-1-3和7-2-3。
在图1的配置中,共用输出线8-R、8-G和8-B根据扫描信号7-1-1至7-2-3输出来自保持单元5-1至5-6的信号。来自像素1-R、1-G和1-B的信号分别被输出到共用输出线8-R、8-G和8-B。在图1的配置中,晶体管9-R、9-G和9-B被用作复位单元,用于响应栅极信号CHR将共用输出线8-R、8-G和8-B分别复位到电压VCHR。在图1的配置中,输出电路10-R、10-G和10-B分别放大来自共用输出线8-R、8-G和8-B的信号,并输出放大的信号。在图1的配置中,转换开关12-1-1至12-3-2分别与保持单元5-1至5-6连接,并且根据控制信号和将从保持单元5-1至5-6输出的颜色信号分别分布和输出到共用输出线8-R、8-G和8-B。转换开关12-1-1至12-3-2是第二选择单元。
与单位单元组11-1至11-3中的每一个对应地提供扫描电路6-1至6-3,并且,扫描电路6-1至6-3首先分别根据扫描信号7-1-1、7-1-2和7-1-3同时扫描保持单元5-1、5-3和5-5。然后,扫描电路6-1至6-3分别根据扫描信号7-2-1、7-2-2和7-2-3同时扫描保持单元5-2、5-4和5-6。
顺便说一句,假定分别给予图1中的像素1-R、1-G和1-B的附图标记R1至R6、G1至G6和B1-B6分别表示像素1-R、1-G和1-B的位数。
例如,像素1-R、1-G和1-B中的每一个被配置为图2所示的配置1。图2的配置1包含光电转换元件21、用于根据栅极信号RES将光电转换元件21复位到电压VRES的复位晶体管22。该配置还包含用于从光电转换元件21接收信号的源跟随器输入晶体管23、以及源跟随器恒流电路24。可通过例如具有固定为恒定电压的栅电极、与源跟随器输入晶体管23的源电极连接的漏电极以及与电源连接的源电极的MOS晶体管来实现恒流电路24。光电转换元件21可由具有布置在电荷耦合器件(CCD)传感器或互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器上的每一颜色的滤色器的CCD传感器或CMOS传感器配置成。
例如,选择开关3-1-1至3-3-2被分别配置为图4所示的配置3-1至3-3。在图4的配置中,配置3-1分别示出在第一单位单元组11-1中包含的单位单元4-1-1和4-1-2中的选择开关3-1-1和3-1-2的配置中的每一个。并且,配置3-2分别示出在第二单位单元组11-2中包含的单位单元4-2-1和4-2-2中的选择开关3-2-1和3-2-2的配置中的每一个。并且,配置3-3分别示出在第三单位单元组11-3中包含的单位单元4-3-1和4-3-2中的选择开关3-3-1和3-3-2的配置中的每一个。
图4中的配置3-1至3-3包含从用于R、G和B的三个像素的中间保持电容31中的每一个输出任意信号的选择晶体管41-R、41-G和41-B。配置3-1至3-3包含放大并输出从选择晶体管41-R、41-G和41-B输出的信号的放大单元42。例如,使用源跟随器电路作为放大单元42中的每一个。选择晶体管41-R、41-G和41-B的漏电极分别连接到与各颜色对应的中间保持单元2-R、2-G和2-B,并且,选择晶体管41-R、41-G和41-B的源电极共同与放大单元42的输入连接。选择晶体管41-R、41-G和41-B的栅电极分别被布线到相互不同的控制 至根据控制信号至选择任意的中间保持电容31的信号。并且,虽然在图4的配置3-1至3-3中放大单元42被布置在选择晶体管41-R、41-G和41-B的后级处,但放大单元42可被布置在选择晶体管41-R、41-G和41-B的前级(preceding stage)处。并且,配置3-1(选择开关3-1-1和3-1-2)、3-2(选择开关3-2-1和3-2-2)和3-3(选择开关3-3-1和3-3-2)被假定为具有图4所示的与控制信号至的连接关系。即,在配置3-1中,控制信号和分别被输入选择晶体管41-R、41-G和41-B的栅极。在配置3-2中,控制信号和分别被输入选择晶体管41-R、41-G和41-B的栅极。在配置3-3中,控制信号 和分别被输入选择晶体管41-R、41-G和41-B的栅极。
由此,在单位单元组11-1、11-2和11-3中,选择开关3-1-1、3-2-1和3-3-1以及3-1-2、3-2-2和3-3-2可各自地选择具有相互不同的颜色分量的中间保持单元2-R、2-G和2-B。
例如,保持单元5-1至5-6中的每一个被配置为图5所示的配置5。配置5由保持电容51、根据控制信号执行写入的第二写入开关52和将保持电容51的信号传送到共用输出线8-R、8-G和8-B中的一个的传送开关53形成。传送开关53分别根据来自扫描电路6-1至6-3的扫描信号7-1-1至7-2-3中的任一个(在图中由表示)传送信号。
例如,转换开关12-1-1至12-3-2分别被配置为图6所示的配置12-1至12-3。顺便说一句,在图6的配置12-1至12-3中,还示出共用输出线8-R、8-G和8-B。在图6中,配置12-1、12-2和12-3分别示出转换开关12-1-1和12-1-2、12-2-1和12-2-2以及12-3-1和12-3-2的配置中的每一个。
图6中的配置12-1至12-3包含切换晶体管61-R、61-G和61-B,每个切换来自与单位单元4-1-1至4-3-2中的每一个对应提供的保持电容51的信号,以将该信号输出到共用输出线8-R、8-G和8-B中的一个。切换晶体管61-R、61-G和61-B的栅极被布线到各自不同的控制信号至根据要被输出到共用输出线8-R、8-G和8-B的控制信号至选择任意的信号。配置12-1(转换开关12-1-1和12-1-2)、12-2(转换开关12-2-1和12-2-2)和12-3(转换开关12-3-1和12-3-2)被假定为具有图6所示的与控制信号至的连接关系。即,在配置12-1中,控制信号和分别被输入切换晶体管61-R、61-G和61-B的栅极中。在配置12-2中,控制信号和分别被输入切换晶体管61-R、61-G和61-B的栅极中。在配置12-3中,控制信号和分别被输入切换晶体管61-R、61-G和61-B的栅极中。
由此,在单位单元组11-1、11-2和11-3中,转换开关12-1-1、12-2-1和12-3-1以及12-1-2、12-2-2和12-3-2可各自地选择具有相互不同的颜色分量的共用输出线8-R、8-G和8-B。
下面,将参照图7的流程图和图8的时序图说明本实施例的操作。
在图7中,在步骤S100处,在图8的期间100中执行将像素1的整个像素的信号传送到中间保持单元2的第一垂直传送操作。
在步骤S121处,在期间121-1、121-2和121-3中执行将保持在由配置3(选择开关3-1-1、3-2-1和3-3-1以及3-1-2、3-2-2和3-3-2)选择的任意的中间保持电容2-R、2-G和2-B中的信号传送到保持单元5-1至5-6的第二垂直传送操作。
在步骤S122处,在期间122-1、122-2和122-3中与扫描电路6-1至6-3的扫描和转换开关12-1-1至12-3-2的切换同步地执行将保持在保持单元5-1至5-6中的信号并行传送到共用输出线8-R、8-G和8-B的第一水平传送操作。
在步骤S123处,执行第一确定。在第一确定中,假定变量X,并且,在根据图7的流程图改变变量X之后,确定改变的变量X的值与颜色分量的数量(在本实施例中为三个)是相同的数量(是)还是不是(否),用于确定下一操作。可通过例如将第二垂直传送操作(在步骤S121处)的次数作为变量X计数的第一计数器实现步骤S123处的第一确定的处理。
在步骤S124处,执行第二确定。在第二确定中,假定变量Z,并且,在根据图7的流程图改变变量Z之后,确定变量Z与单位单元4中的每个颜色分量的像素数量(在本实施例中为一个)是相同的数量(是)还是不是(否),用于确定下一操作。可通过例如将步骤S123处的第一确定处理中的确定结果为“是”的次数作为变量Z计数的第二计数器实现第二确定。
如图8所示,控制信号和的电平分别在第二垂直传送期间121-1、121-2和121-3中变为高电平。由此,在单位单元组11-1至11-3中的每一个中被选择开关3-1-1至3-3-2选择的中间保持单元2-R、2-G和2-B的信号被写入保持单元5-1至5-6。控制信号和的电平分别在第一水平传送期间122-1至122-3中变为高电平。由此,保持单元5-1至5-6中的每一个通过转换开关12-1-1至12-3-2连接到共用输出线8-R、8-G和8-B,并且,响应扫描电路6-1至6-3的扫描执行依次的输出。
以下将给出进一步的详细说明。
首先,在光电转换元件21中的入射光的蓄积时间(未示出)中,从源跟随器输入晶体管23的源电极输出被光电转换元件21转换成电信号的信号。
在图8的第一垂直传送期间100中(在图7的步骤S100处),单位单元组11-1至11-3中所有像素1-R、1-G和1-B的信号在控制信号的高电平期间中分别被写入与像素1-R、1-G和1-B连接的中间保持单元2-R、2-G和2-B中。然后,在控制信号下降时保持信号值。
然后,第一和第二计数器的初始值被设为1(X=Z=1)(在图7的步骤S110处)。
然后,控制信号和的电平在图8的第一第二垂直传送期间121-1中变为高电平。由此,在单位单元组11-1至11-3中的每一个中选择开关3-1-1至3-3-2以以下的关系选择中间保持单元2-R、2-G和2-B,并且,每一颜色分量的信号被写入各保持单元5-1至5-6中。选择开关3-1-1至3-3-2的选择如下:
并且,通过将控制信号的电平变为高电平,与单位单元组11-1至11-3中的每一个连接的保持单元5-1至5-6以以下的关系通过转换开关12-1-1至12-3-2与共用输出线8-R、8-G和8-B中的每一个连接。至少在下一第一水平传送之前完成切换操作。保持单元5-1至5-6的连接如下:
在完成第一第二垂直传送期间121-1之后,在第一水平传送期间122-1中,分别响应扫描电路6-1、6-2和6-3中的每一个的扫描,保持在保持单元5-1、5-3和5-5中的信号分别被依次输出到共用输出线8-R、8-G和8-B。此后,保持在保持单元5-2、5-4和5-6中的信号分别被依次输出到共用输出线8-R、8-G和8-B。
然后,由于因变量X=1导致期间123-1中的第一确定(图7中的步骤S123处)的结果为“否”,因此,第一计数器向上计数(X=X+1=2)(在图7的步骤S125处),并且,在期间121-2中执行第二垂直传送。由于控制信号为高电平,因此选择开关3-1-1至3-3-2的选择如下:
然后,由于控制信号的电平为高电平,因此执行转换开关12-1-1至12-3-2的切换如下:
43)保持单元5-5和5-6B分量的共用输出线8-B。
在该连接关系中,在第二第一水平传送期间122-2中从共用输出线8-B、8-G和8-R读取信号。接连地,在期间123-2中执行第二第一确定(步骤S123)(结果:否),并且,执行变量X的向上计数(X=X+1=3)。然后,在期间121-3中执行第三第二垂直传送,并且在期间122-3中执行第三第一水平传送。
然后,由于变量X=3,因此期间123-2中的第三第一确定(图7中的步骤S123处)的结果为“是”,并且,由于变量Z=1,因此期间124-1中的第二确定(图7中的步骤S124处)为“是”。因此,从蓄积到读取的期间结束。在该时间点处,所有像素的信号都被读取。读取次序如图8中的条目VOUT-R、VOUT-G和VOUT-B所示,并且,可与常规的配置类似地从共用输出线8-B、8-G和8-R中的每一个输出一个颜色分量的信号。并且,作为结果,与常规的配置相比,可执行所有像素的读取,而总读取时间仅增加第二和第三第二垂直传送时间。顺便说一句,从目前的说明显然可见,在没有配备转换开关12-1-1至12-3-2的配置的情况下,难以从共用输出线8-B、8-G和8-R中的每一个仅输出一个颜色分量。因此,即使在彩色复印机等中使用本实施例的固态成像装置,也变得不必在读取期间中改变后级的放大电路42的增益或增加信号路径转换开关。
这里,只要定时是在改变控制信号时和在其之后,那么将光电转换元件21复位的控制信号的电平可在任意的定时变为高电平。但是,也为了尽可能长地取得蓄积时间,优选从紧挨着第一垂直传送之后的时间到紧挨着期间102-1中的第一水平传送之前的时间改变控制信号的电平。
并且,虽然基于R、G和B的三个颜色分量说明了本实施例,但是实施例可由任意颜色数量的任意颜色分量配置成。并且,可以采用每个颜色具有多个共用输出线的配置。在该情况下,相互并行地输出每一颜色输出。
并且,单位单元4中的每个颜色的像素的数量可以为多个。在这种情况下,在单位单元4中包含的像素的数量为X(颜色)×Z(数量),并且,期间124-1中的第一第二确定(图7中的步骤S124处)的结果为“否”。然后,第二计数器向上计数(Z=Z+1=2)(在图7的步骤S126处),并且,根据图7的流程图继续操作。
这里说明中间保持电容31和保持电容51的尺寸。如关于常规的技术说明的那样,例如,如果共用输出线8-B、8-G和8-R中的每一个的电容值被设为15pF并且读取增益Gc被设为1/5,那么,为了实现3pF,常规的配置需要9.0μm×144.8μm的保持电容51的尺寸。如果通过常规的配置实现具有三根线的线传感器,那么,由于每个列布置三个颜色(三个颜色分量)的三个像素,因此需要在像素宽度(=10μm)中布置用于三个颜色的保持电容51。此时的保持电容51的总尺寸为9.0μm×144.8μm×3(像素的数量)。
另一方面,在本实施例的情况下,中间保持电容31的电容值不影响读取增益,因此不需要将中间保持电容31放大到保持电容51的尺寸。例如,如果假定中间保持电容51的电容值为0.5pF使得kTC噪声可为0.1mV或更小,那么一个保持电容和三个中间保持电容占用9.0μm×144.8μm+9.0μm×24.1μm×3(像素的数量)。如果取两者沿长度方向的尺寸的差值,那么差值为144.8μm×3(像素的数量)-(144.8μm+24.1μm×3(像素的数量))=217.2μm。与常规的配置相比,可以以上述的程度减小芯片尺寸,因此,这种减小在具有多根线的颜色传感器中是特别有效的。并且,虽然基于单位单元内具有相同颜色的像素的数量为一个的假定执行了计算,但是,如果假定具有相同颜色的像素的数量为两个或更多个,那么可以实现芯片尺寸的更大的减小。
本实施例到目前为止被描述为线传感器,但本实施例可采用面传感器(area sensor)的配置。图9示出面传感器的配置例子。在面传感器中,沿列方向和与列方向不同的方向布置多个像素,即,在矩阵中布置多个像素。
在图9的配置中,垂直扫描电路16依次逐一选择行。单位单元4-1至4-4中的每一个包含多个列和所有行的像素、以及每个列的被该列共享的垂直输出线。在关注行的情况下,配置的操作与线传感器的操作相同,并且这里省略其说明。本配置例子被配置为由两个列共享保持单元5-1至5-4中的一个。
在图9的配置中,单位单元组11-1至11-2分别各自包含两个单位单元4-1和4至2以及4-3和4-4。单位单元4-1至4-4中的每一个包含分别检测红色、绿色和蓝色光的像素R、两个像素G和像素B,以及分别保持来自像素R和G以及G和B的信号的中间保持单元CMa和CMb。中间保持单元CMa和CMb是第一保持单元。并且,单位单元4-1至4-4各自包含作为第一选择单元的选择开关3-1至3-4中的一个。选择开关3-1至3-4中的每一个在保持在被提供在单位单元4-1至4-4中的每一个中的中间保持单元CMa和CMb中的信号之间选择信号,并输出选择的信号。
在图9的配置中,保持单元5-1至5-4分别保持来自单位单元4-1至4-4中的选择开关3-1至3-4的信号。保持单元5-1至5-4是第二保持单元。扫描电路6依次扫描来自保持单元5-1至5-4的信号。
在图9的配置中,作为复位单元的晶体管9-1和9-2根据栅极信号将共用输出线8-1和8-2分别复位为电压VCHR。输出电路10-1和10-2分别放大来自共用输出线8-1和8-2的信号,并输出放大的信号。转换开关12-1至12-4分别与保持单元5-1至5-4连接,并根据控制信号和将从保持单元5-1至5-4输出的颜色信号分别分布到共用输出线8-1和8-2,以输出分布的颜色信号。转换开关12-1至12-4是第二选择单元。
图9示出读取颜色与正在被读取到水平输出线的像素行的颜色相同的颜色信号的配置。如果在Bayer阵列中布置分别检测红色、绿色和蓝色光的R、G和B颜色分量的像素,那么偶数行和奇数行中的颜色布置是相互不同的。因此,配置不是总是向一个水平输出线输出相同的颜色的配置。但是,当像素行上的信号被读取时,具有相同的颜色的信号被读取到水平输出线8-1和8-2中的一根。
在图9所示的例子中,由于提供两根共用输出线8-1和8-2,因此,所有的单位单元4-1至4-4被分成两个单位单元组11-1和11-2。可根据共用输出线8-1和8-2的数量适当地改变单位单元组11-1和11-2的数量。如果共用输出线8-1和8-2的数量变为三个或更多个,那么,当预定的像素行的信号被读取到共用输出线时,有时提供通过其输出颜色分量R的多根共用输出线,或者,有时提供通过其输出颜色分量G的多根共用输出线。在这种情况下,扫描电路SR的数量进一步增加。并且,如果通过在单位单元组11-1和11-2中的每一个中适当地增加单位单元4-1至4-4的数量来增加第二保持单元和转换开关12-1至12-4的数量,那么,即使像素的数量增加,也可在用移位寄存器6-1读取R像素时用移位寄存器6-2读取Gb像素。
如上所述,在本发明的第一实施例中,输出多个颜色分量R、G和B中的每一个的像素信号的固态成像装置使用中间保持单元2-R、2-G和2-B(CMa和CMb)以及第一选择单元,并通过单位单元各自地共享保持单元5-1至5-6(5-1至5-4)中的一个。固态成像装置还在保持单元5-1至5-6(5-1至5-4)与共用输出线8-B、8-G和8-R(8-1和8-2)之间具有第二选择单元,并将所有的单位单元4-1-1至4-3-2(4-1至4-4)分成数量与颜色数量相同的单位单元组11-1和11-3(11-1和11-2),以并行地从各单位单元组11-1至11-3(11-1和11-2)读取不同颜色分量的信号。由此,与对于像素中的每一个具有保持单元的常规的配置相比,固态成像装置可各自地被配置为面积更小。并且,与常规的配置的时间相比,固态成像装置可仅增加第二和第三第二垂直传送时间来读取所有的像素1-R、1-G和1-B(R、G和B)。
(第二实施例)
图10示出根据本发明的第二实施例的固态成像装置的配置例子。与上面说明的图1中的构件相同的构件由与图1中的附图标记相同的附图标记表示,并且,省略它们的说明。
与第一实施例类似,本实施例的颜色线传感器在每一像素中包含R、G和B颜色的三个颜色分量,并且,每一颜色12位则总共为12位×3颜色。
与第一实施例类似,单位单元组11-1至11-3被分成与颜色数量相同的数量3个。在图10的配置中,固态成像装置被示为被分成三个单元1001、1002和1003,但是,为了简化说明仅示出单元1001的内部配置。图13和图14分别示出单元1002和1003的内部配置。
单元1001、1002和1003的内部配置之间的差异在于选择开关3-1-1至3-3-4和转换开关12-1-2至12-3-4的配置。即,各单元1001、1002和1003的选择开关3-1-1至3-1-4、3-2-1至3-2-4和3-3-1至3-3-4分别与图4的选择开关3-1、3-2和3-3对应。并且,各单元1001、1002和1003的转换开关12-1-1至12-1-4、12-2-1至12-2-4和12-3-1至12-3-4分别与图6的转换开关12-1、12-2和12-3对应。
如图10所示,单元1001包含单位单元组11-1、保持单元CT1至CT4、转换开关12-1-1至12-1-4和扫描电路6-1。
在单元1001的配置中,单位单元组11-1中的所有的单位单元4-1-1至4-1-4被分成多个(在本实施例中为2个)单位单元子组13-1-1和13-2-1。选择开关3-1-1至3-1-4的配置与图4的选择开关3-1的配置相同。但是,控制信号和被输入单位单元子组13-1-1中的选择开关3-1-1和3-1-2中,并且,控制信号 和被输入单位单元子组13-2-1中的选择开关3-1-3和3-1-4中。类似地,转换开关12-1-1至12-1-4的配置与图6的转换开关12-1的配置相同。但是,控制信号和被输入与单位单元子组13-1-1对应的转换开关12-1-1和12-1-2中,并且,控制信号和被输入与单位单元子组13-2-1对应的转换开关12-1-3和12-1-4中。
如图13所示,单元1002包含单位单元组11-2、保持单元CT5至CT8、转换开关12-2-1至12-2-4和扫描电路6-2。并且,如图14所示,单元1003包含单位单元组11-3、保持单元CT9至CT12、转换开关12-3-1至12-3-4和扫描电路6-3。
控制信号和分别被输入单位单元子组13-1-2和13-1-3中的选择开关3-2-1和3-2-2以及3-3-1和3-3-2中。并且,控制信号和分别被输入单位单元子组13-2-2和13-2-3中的选择开关3-2-3和3-2-4以及3-3-3和3-3-4中。控制信号和分别被输入与单位单元子组13-1-2和13-1-3对应的转换开关12-2-1和12-2-2以及12-3-1和12-3-2中,并且,控制信号和分别被输入与单位单元子组13-2-2和13-2-3对应的转换开关12-2-3和12-2-4以及12-3-3和12-3-4中。
下面,将参照图11A和图11B的流程图和图12的时序图说明本实施例的操作。
与在上述的图7和图8中说明的步骤和定时相同的步骤和定时分别由与图7和图8中的附图标记相同的附图标记表示,并且,省略它们的说明。
在图11A和图11B中的步骤S133处,执行第三确定。在第三确定中,假定变量W,并且,在根据图11A和图11B的流程图改变变量W之后,确定变量W的值与单位单元组11-1至11-3中的每一个中的单位单元子组13-1-1至13-2-3的数量(在本实施例中为2个)相同(是)还是不同(否),以确定下一操作。在步骤S134处,执行第四确定。在第四确定中,假定变量X,并且,在根据图11A和图11B的流程图改变变量X之后,确定变量X的值与颜色分量R、G和B的数量(在本实施例中为3个颜色)相同(是)还是不同(否),以确定下一操作。在步骤S135处,执行第五确定。在第五确定中,假定变量Z,并且,在根据图11A和图11B的流程图改变变量Z之后,确定变量Z与单位单元4-1-1至4-3-4中的每一个中的一个颜色分量的像素的数量(在本实施例中为1个)相同(是)还是不同(否),以确定下一操作。
可通过例如用第三计数器将第三垂直传送的次数作为变量W计数来实现步骤S133处的第三确定的处理。可分别通过用第四和第五计数器将第三和第四确定的答案为“是”的次数计数来实现步骤S134和S135处的第四和第五确定的处理。
控制信号和在第三垂直传送期间131-1中变为高电平。由此,分别保持在被选择开关3-1-1和3-1-2、3-2-1和3-2-2以及3-3-1和3-3-2选择的中间保持单元CM1R和CM2R、CM5B和CM6B以及CM9G和CM10G中的信号分别被写入保持单元CT1和CT2、CT5和CT6以及CT9和CT10中。选择开关3-1-1和3-1-2、3-2-1和3-2-2以及3-3-1和3-3-2分别被包含于单位单元组11-1至11-3中的单位单元子组13-1-1、13-1-2和13-1-3中。
然后,控制信号和在第三垂直传送期间131-2中变为高电平。由此,分别保持在被选择开关3-1-3和3-1-4、3-2-3和3-2-4以及3-3-3和3-3-4选择的中间保持单元CM3R和CM4R、CM7B和CM8B以及CM11G和CM12G中的信号分别被写入保持单元CT3和CT4、CT7和CT8以及CT11和CT12中。选择开关3-1-3和3-1-4、3-2-3和3-2-4以及3-3-3和3-3-4分别被包含于单位单元组11-1至11-3中的单位单元子组13-1-1、13-1-2和13-1-3中。
并且,控制信号在与第三垂直传送期间131-2并行的第二水平传送期间132-1中变为高电平,然后,分别从扫描电路6-1、6-2和6-3输出扫描信号7-1-1、7-1-2和7-1-3。然后,保持在分别与单位单元子组13-1-1、13-1-2和13-1-3连接的保持单元CT1、CT5和CT9中的信号被依次并行输出到分别与转换开关12-1-1、12-2-1和12-3-1连接的共用输出线8-R、8-B和8-G。接连地,分别从扫描电路6-1、6-2和6-3输出扫描信号7-2-1、7-2-2和7-2-3。然后,保持在分别与单位单元子组13-1-1、13-1-2和13-1-3连接的保持单元CT2、CT6和CT10中的信号被依次并行输出到分别与转换开关12-1-2、12-2-2和12-3-2连接的共用输出线8-R、8-B和8-G。
然后,控制信号在第二水平传送期间132-2中变为高电平,由此,分别从扫描电路6-1、6-2和6-3输出扫描信号7-3-1、7-3-2和7-3-3。然后,保持在分别与单位单元子组13-2-1、13-2-2和13-2-3连接的保持单元CT3、CT7和CT11中的信号被依次并行输出到分别与转换开关12-1-3、12-2-3和12-3-3连接的共用输出线8-R、8-B和8-G。接连地,分别从扫描电路6-1、6-2和6-3输出扫描信号7-4-1、7-4-2和7-4-3。然后,保持在分别与单位单元子组13-2-1、13-2-2和13-2-3连接的保持单元CT4、CT8和CT12中的信号被依次并行输出到分别与转换开关12-1-4、12-2-4和12-3-4连接的共用输出线8-R、8-B和8-G。
这样,分别从单位单元组11-1、11-2和11-3向共用输出线8-R、8-B和8-G输出R颜色信号、B颜色信号和G颜色信号。
然后,通过期间131-3和131-4以及132-3和132-4,分别从单位单元组11-1、11-2和11-3向共用输出线8-G、8-R和8-B类似地输出G颜色信号、R颜色信号和B颜色信号。并且,通过期间131-5和131-6以及132-5和132-6,分别从单位单元组11-1、11-2和11-3向共用输出线8-B、8-G和8-R类似地输出B颜色信号、G颜色信号和R颜色信号。
以下参照图11A和图11B的流程图给出说明。
由于从蓄积时间到第一垂直传送(步骤S100)的处理与第一实施例的相同,因此省略其说明。
然后,第三到第五计数器的初始值被设为一(X=Z=W=1)(步骤S110)。
控制信号在第一第三垂直传送期间131-1中变为高电平。由此,在各单位单元组11-1、11-2和11-3中的第一单位单元子组13-1-1、13-1-2和13-1-3中,选择开关3-1-1和3-1-2、3-2-1和3-2-2以及3-3-1和3-3-2分别以以下的关系选择中间保持单元CM1R和CM2R、CM5B和CM6B以及CM9G和CM10G,并且,颜色分量R、G和B中的每一个的信号被写入各保持单元CT1和CT2、CT5和CT6以及CT9和CT10中(步骤S131-1)。这些关系如下:
53)单位单元子组13-1-3的单位单元4-3-1和4-3-2G分量的中间保持单元CM9G和CM10G。
然后,作为期间133-1中的第三确定(步骤S133),由于变量W=1,因此答案为“否”,并且,执行期间132-1中的第一第二水平传送(步骤S132-1)。此时,控制信号 变为高电平。由此,分别在单位单元组11-1至11-3中的第一单位单元子组13-1-1、13-1-2和13-1-3中,保持单元CT1和CT2、CT5和CT6以及CT9和CT10以以下的关系通过转换开关12分别与共用输出线8-R、8-B和8-G连接:
61)保持单元CT1和CT2R分量的共用输出线8-R;
63)保持单元CT9和CT10G分量的共用输出线8-G。
至少在第一第二水平传送期间132-1之前完成连接切换。在第一第二水平传送期间132-1中,分别响应扫描电路6-1、6-2和6-3的扫描,保持在保持单元CT1和CT2、CT5和CT6以及CT9和CT10中的信号分别依次被输出到共用输出线8-R、8-B和8-G。
在完成期间132-1中的第一第二水平传送之前(即,在输出各扫描电路6-1至6-3的第二位处的第二扫描信号之前),第三计数器向上计数(W=W+1)(步骤S132-1)。控制信号 在第二垂直传送处理的期间131-2中变为高电平。由此,在单位单元组11中的第二单位单元子组13-2-1、13-2-2和13-2-3中,与第一第三垂直传送类似,保持在分别被选择开关3-1-3和3-1-4、3-2-3和3-2-4以及3-3-3和3-3-4选择的中间保持单元CM3R和CM4R、CM7B和CM8B以及CM11G和CM12G中的信号分别被写入保持单元CT3和CT4、CT7和CT8以及CT11和CT12中。
然后,处理返回期间133-1中的第三确定(步骤S133),并且,由于变量W=2,因此第三确定的答案变为“是”。由于第三确定的答案为“是”的次数为1,因此第四确定(步骤S134)的答案由于变量X=1而变为“否”。然后,控制信号 在第二水平传送期间132-2中变为高电平,并且,执行第二水平传送(步骤S132-2)。然后,第三计数器被复位(W=2),并且,第四计数器向上计数,使得变量X=X+1=2。然后,控制信号在第三垂直传送期间131-3中变为高电平,并且,执行第三垂直传送(步骤S131-3)。处理然后返回期间133-1中的第三确定(步骤S133),并且,第三确定的答案由于变量W=1而为“否”。然后,重复步骤S132-1至S131-2处的上述处理。然后,当变量W变为2时,处理转移到步骤S134处的处理。由于变量X=2,因此步骤S134处的确定的答案变为“否”。重复上述的操作直到变量X变为3。
当变量X变为3时,处理移动到步骤S135处的处理。由于在本实施例中单位单元4-1-1至4-3-4中的每一个中的一个颜色的像素数量被设为1个,因此处理移动到步骤S132-3处的处理,并且,执行第二水平传送。然后,一个期间的像素的读取结束。如果单位单元4-1-1至4-3-4中的每一个中的一种颜色的像素数量为2个或更多个,那么执行步骤S132-4至S131-4处的处理。
最终的(conclusive)读取次序是在图12中示为VOUT-R、VOUT-G和VOUT-B的次序。这样,由于与第一实施例不同,本实施例与像素信号的第二水平传送同时地执行第三垂直传送操作,因此可以在不中断像素信号的读取的情况下读取像素信号,并且,作为结果,可在与常规的配置相同的时间期间执行所有的像素1-R、1-G和1-B的读取的操作。并且,还能够在图12的第六第二水平传送期间132-6中通过如虚线所示的那样将控制信号和变为高电平而产生假(dummy)脉冲并执行伪第三垂直传送。因此,通过在各第二水平传送期间132-1至132-6中使产生的脉冲条件一致(uniform),可以使所有的水平传送期间132-1至132-6中的操作一致化。
这里,用于将光电转换元件21复位的控制信号可以在控制信号变为高电平时及之后的任何定时变为高电平。并且,也为了尽可能长地取得蓄积时间,期望在从紧挨着第一垂直传送之后的时间到紧挨着第一第二水平传送期间102-1之前的时间的期间中执行控制信号的改变。
并且,虽然对于使用R、G和B的三个颜色的情况给予本实施例的说明,但可通过使用任意数量的颜色的任意颜色分量配置本发明。并且,可以采用每个颜色包含多个共用输出线的配置。在该情况下,各颜色输出被导致为并行输出。
并且,与第一实施例类似,面传感器可被应用于本实施例。
如上所述,在本发明的第二实施例中,每多个颜色分量地执行输出的固态成像装置使用中间保持单元CM1R至CM12B和选择单元,并且,单位单元4-1-1至4-3-4中的每一个包含保持单元CT1至CT12中的一个。并且,所有的单位单元4-1-1至4-3-4被分为数量与颜色数量相同的单位单元组11-1至11-3,并且,单位单元组11-1至11-3中的每一个被分为多个单位单元子组13-1-1至13-2-3。在单位单元组11-1至11-3中的每一个中,同时通过单位单元子组13-1-1至13-2-3交替且同时地执行水平传送和垂直传送。通过上述的配置,可以实现面积比常规配置的小的固态成像装置,而保持与常规配置相同程度的信号读取时间。并且,如果执行伪第三垂直传送操作,那么可以通过使产生的脉冲条件一致来使所有的水平传送期间132-1至132-6中的操作一致化。
(第三实施例)
将参照图15说明使用在第一和第二实施例中说明的固态成像装置的成像系统。基于图15,将说明将本发明的固态成像装置应用于照相机的例子。
在图15的配置中,照相机包括用作镜头的保护器和主开关两者的挡板801,用于在固态成像器件804上形成物体的光学图像的透镜802,用于执行穿过透镜802的光的量的变化控制的光阑803,用于拍摄由透镜802形成的物体的光学图像作为图像信号的固态成像器件804,包含放大从固态成像器件804输出的图像信号的可变增益放大器单元和用于校正图像信号的增益值的增益校正电路单元的图像信号处理电路805,执行从固态成像器件804输出的图像信号的模数转换的A/D转换器806,执行从A/D转换器806输出的图像数据的各种校正和数据压缩的信号处理单元807,向固态成像器件804、图像信号处理电路805、A/D转换器806和信号处理单元807输出各种定时信号的定时发生器808,控制各种操作和整个静态视频照相机的总控制和算术运算单元809,用于暂时存储图像数据的存储单元810,用于对于记录介质812执行记录或读取的接口单元控制记录介质811,能够被附接到静态视频照相机的主体上并能够从其上面被拆下的记录介质812和用于与外部计算机等执行通信的接口单元813。总控制和算术运算单元809基于图7和图9所示的流程执行处理。记录介质812是用于执行图像数据的记录或读取的半导体存储器等。
虽然已参照示例性实施例说明了本发明,但应理解,本发明不限于公开的示例性实施例。以下的权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包含所有的这些变更及等同的结构和功能。
Claims (10)
1.一种固态成像装置,包括:
多个单位单元,每一单位单元包含具有不同的颜色分量的多个像素、用于保持从所述多个像素输出的信号的第一保持单元、以及用于选择和输出由所述第一保持单元保持的信号的第一选择单元,其中,所述多个单位单元被分成多个单位单元组;
与每一单位单元对应地设置并保持从所述第一选择单元输出的信号的第二保持单元;
多根共用输出线,不同的颜色分量的信号被输出到所述多根共用输出线;和
用于选择所述多根共用输出线并用于向选择的共用输出线输出由所述第二保持单元保持的信号的第二选择单元,
其中,所述第一选择单元一组单位单元一组单位单元地输出不同的颜色分量的信号。
2.根据权利要求1的固态成像装置,其中,
所述多个像素沿列方向和行方向被布置。
3.根据权利要求1的固态成像装置,其中,
所述不同的颜色分量分别为红色、绿色和蓝色分量。
4.根据权利要求1的固态成像装置,其中,
所述第一选择单元包含用于放大要从所述第一选择单元输出的信号的放大单元。
5.一种固态成像装置的驱动方法,该固态成像装置包括:
多个单位单元,每一单位单元包含具有不同的颜色分量的多个像素、用于保持从所述多个像素输出的信号的第一保持单元、以及用于选择和输出由所述第一保持单元保持的信号的第一选择单元,其中,所述多个单位单元被分成多个单位单元组;
与每一单位单元对应地设置并保持从所述第一选择单元输出的信号的第二保持单元;
多根共用输出线,不同的颜色分量的信号被输出到所述多根共用输出线;和
用于选择所述多根共用输出线并用于向选择的共用输出线输出由所述第二保持单元保持的信号的第二选择单元,其中,由所述第一选择单元和第二选择单元选择的信号一组单位单元一组单位单元地处于不同的颜色分量,并且,该驱动方法包括:
(1)用于将在像素中蓄积的信号传送到所述第一保持单元的第一垂直传送步骤;和
(2)一个颜色一个颜色地依次进行的每一单位单元组的处理步骤,其中,处理步骤(2)包含:
(a)第二垂直传送步骤,用于一组单位单元一组单位单元地通过所述第一选择单元选择保持不同的颜色分量的信号的所述第一保持单元,并用于向所述第二保持单元传送所述第一选择单元所选择的所述第一保持单元保持的信号;和
(b)第一水平传送步骤,用于通过所述第二选择单元连接与由连接到所述第二选择单元的所述第二保持单元保持的颜色分量的信号对应的共用输出线和连接到所述第二选择单元的所述第二保持单元,并用于在单位单元组中一个单位单元一个单位单元地依次向被所述第二选择单元连接的共用输出线输出被所述第二保持单元保持的信号。
6.一种固态成像装置的驱动方法,该固态成像装置包括:
多个单位单元,每一单位单元包含具有不同的颜色分量的多个像素、用于保持从所述多个像素输出的信号的第一保持单元、以及用于选择和输出由所述第一保持单元保持的信号的第一选择单元,其中,所述多个单位单元被分成多个单位单元组,并且,一个单位单元组内的多个单位单元被分成多个单位单元子组;
与每一单位单元对应地设置并保持从所述第一选择单元输出的信号的第二保持单元;
多根共用输出线,不同的颜色分量的信号被输出到所述多根共用输出线;和
用于选择所述多根共用输出线并用于向选择的共用输出线输出由所述第二保持单元保持的信号的第二选择单元,其中,由所述第一选择单元和第二选择单元选择的信号一组单位单元一组单位单元地处于不同的颜色分量,并且,该驱动方法包括:
(1)用于将在像素中蓄积的信号传送到所述第一保持单元的第一垂直传送步骤;和
(2)一个颜色一个颜色依次地并通过在一个单位单元组内一个子组一个子组地进行的每一单位单元组的处理步骤,其中,处理步骤(2)包含:
(a)第二垂直传送步骤,用于一组单位单元一组单位单元地通过所述第一选择单元选择保持不同的颜色分量的信号的所述第一保持单元,并用于向所述第二保持单元传送所述第一选择单元所选择的所述第一保持单元保持的信号;和
(b)第一水平传送步骤,用于通过所述第二选择单元连接与由连接到所述第二选择单元的所述第二保持单元保持的颜色分量的信号对应的共用输出线和连接到所述第二选择单元的所述第二保持单元,并用于在单位单元组中一个单位单元一个单位单元地依次向被所述第二选择单元连接的共用输出线输出被所述第二保持单元保持的信号。
7.根据权利要求5或6的驱动方法,其中,
以矩阵布置所述多个像素,并且,
单位单元包含矩阵中的预定数量的列的所有行中的像素和数量等于单位单元中的列数的第一保持单元,使得所述第一保持单元中的每一个与每一列的像素连接。
8.根据权利要求5或6的固态成像装置的驱动方法,其中,
在(b)第一水平传送步骤中,在对于最后的单位单元的传送中,进行假第二垂直传送步骤以使得产生的脉冲条件在各自的第一水平传送期间中一致。
9.一种照相机,包括:
根据权利要求1的固态成像装置。
10.一种复印机,包括:
根据权利要求1的固态成像装置。
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