CN102843521A - 电子装置和用于其的驱动方法 - Google Patents

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Abstract

一种电子装置，包括：像素阵列部分，其中各像素包括：光电转换部分，其生成对应于光量的信号电荷；电荷累积部分，其从对应的光电转换部分接收信号电荷，并且被所述对应的光电转换部分共享；以及像素晶体管，其读出通过所述对应的光电转换部分生成的信号电荷，并且被所述对应的光电转换部分共享；包括扫描器的固态图像捕获设备，所述扫描器能够驱动所述像素以便同时开始全部像素的曝光时段，能够驱动所述像素以便同时结束全部像素的曝光时段，并且在读出时段中顺序选择和扫描所述像素；以及机械快门，其确定用于静止图像拍摄的所述曝光时段的结束。

Description

电子装置和用于其的驱动方法
技术领域
本公开涉及具有固态图像捕获设备的电子装置。特别地，本公开涉及具有带有全局快门功能的固态图像捕获设备的电子装置。此外，本公开涉及用于该电子装置的驱动方法。
背景技术
典型地，CMOS（互补金属氧化物半导体）固态图像捕获设备采用这样的系统，该系统用于逐行顺序读出通过按二维矩阵排列的像素中的光接收部分生成和累积的信号电荷。在该情况下，通过读出信号电荷的开始和结束确定在各像素的光接收部分的曝光时序。因此，在各像素处的曝光时序彼此不同。由此，当这样的COMS固态图像捕获设备用于捕获快速移动的被摄体的图像时，存在被摄体的捕获图像失真的问题。
为了克服这样的问题，近年来已经提出实现信号电荷累积的同时性的同时图像捕获功能（全局快门功能），并且具有全局快门功能的CMOS固态图像捕获设备的应用数量也正在增加。
为了确保存储光接收部分生成的信号电荷直到读出信号电荷，具有全局快门功能的CMOS固态图像捕获设备典型地具有光遮挡电荷累积部分。在典型的CMOS固态图像捕获设备中，通常使用原始包括在各像素中的浮置扩散部分配置电荷累积部分。日本未审查专利申请公开No.2009-268083公开了使用两个元件（即，CCD（电荷耦合器件）型电荷保持电容器部分和浮置扩散部分）作为电荷累积部分以增加饱和电子的数量的配置。
在典型的CMOS固态图像捕获设备中，其中多个像素共享一个像素电路的像素共享系统是可用的，以便实现更高的像素密度。在具有全局快门功能的固态图像捕获设备中，当像素共享系统用于其中浮置扩散部分用作电荷保持电容器部分的配置时，各像素的信号在浮置扩散部分中混合。因此，难以采用像素共享系统，由此在像素的大小减小中存在问题。
在日本未审查专利申请公开No.2009-268083中公开的固态图像捕获设备中，因为信号电荷还累积在CCD型电荷保持电容器部分和浮置扩散部分中，所以难以采用像素共享系统。
发明内容
鉴于以上，期望提供一种电子装置，其具有带有全局快门功能的固态图像捕获设备并且具有其中多个像素共享像素电路的配置，从而降低了像素的大小。
根据本公开的实施例，提供一种电子装置。该电子装置包括：其中各像素按矩阵二维排列的像素阵列部分，具有扫描器的固态图像捕获设备，以及机械快门。所述像素包括：生成对应于光量的信号电荷的光电转换部分，像素晶体管，以及被对应的光电转换部分共享的电荷累积部分。该像素晶体管是用于传送和读出通过光电转换部分累积的信号电荷的晶体管。在信号电荷的曝光时段，扫描器能够驱动像素以便同时开始全部像素的曝光时段，能够驱动像素以便同时结束全部像素的曝光时段，并且在读出时段中顺序选择和扫描各像素。对静止图像拍摄，该机械快门确定曝光时段的结束。
在公开的电子装置中，对于具有全局快门功能的固态图像捕获设备实现像素共享系统。此外，因为机械快门与采用像素共享系统的固态图像捕获设备组合，所以可能在实现由于像素共享的小型化的同时，实现用于静态图像拍摄的全局快门功能。
根据本公开的实施例，提供一种用于电子装置的驱动方法。在具有上述配置的电子装置中，对于运动图像拍摄，通过放电由光电转换部分累积的信号电荷，同时开始全部像素的曝光时段。然后，通过将在曝光时段由光电转换部分生成和累积的信号电荷传送到对应的电荷累积部分，同时结束全部像素的曝光时段。对于静止图像拍摄，通过放电由光电转换部分累积的信号电荷同时开始全部像素的曝光时段，并且通过关闭机械快门结束全部像素的曝光时段。
根据公开的用于该电子装置的驱动方法，因为对于具有像素共享系统和机械快门功能的固态图像捕获设备采用机械快门，所以运动图像拍摄和静止图像拍摄可以实际上用全局快门执行。
根据本公开，在具有全局快门功能的固态图像捕获设备中，因为多个像素共享像素电路，所以各像素的大小减少，从而实现电子装置的小型化。
附图说明
图1是图示根据本公开第一实施例的电子装置的示意性框图；
图2是图示根据本公开第一实施例的、整体CMOS固态图像捕获设备的示意性框图；
图3图示根据本公开第一实施例的、固态图像捕获设备中的各像素的电路配置；
图4是图示根据本公开第一实施例的、固态图像捕获设备中的各像素之一的剖视图（和部分电路图）；
图5是用于根据本公开第一实施例的电子装置拍摄运动图像的情况的时序图；
图6是对应于图5所示的时序图、以及图示从单位像素曝光到其读出的电子移动和电势转变的剖面电势图（部分1）；
图7是对应于图5所示的时序图、以及图示从单位像素曝光到其读出的电子移动和电势转变的剖面电势图（部分2）；
图8是用于根据本公开实施例的电子装置拍摄静止图像的情况的时序图；
图9A图示可应用于根据本公开实施例的固态图像捕获设备的实际像素阵列的一个示例，以及图9B图示当实际像素阵列中的共享像素的信号电荷相加时的有效像素阵列；
图10图示可应用于三个像素共享第二电荷累积部分和多个像素晶体管的情况的像素阵列的示例；
图11图示根据本公开第二实施例的电子装置中包括的固态图像捕获设备的电路配置；
图12是用于根据本公开第二实施例的电子装置拍摄运动图像的情况的时序图；以及
图13是用于根据本公开第二实施例的电子装置拍摄静止图像的情况的时序图。
具体实施方式
以下将参考图1到13，通过示例的方式，描述根据本公开实施例的电子装置和用于该电子装置的固态图像捕获设备。按以下列出的顺序描述本公开的各实施例。本公开不限于以下描述的各示例。
1.第一实施例：电子装置和固态图像捕获设备
1-1.电子装置的配置
1-2.固态图像捕获设备的整体配置
1-3.固态图像捕获设备的主要部分的配置
1-4.用于电子装置的驱动方法：运动图像
1-5.用于电子装置的驱动方法：静止图像
1-6.像素的布局
2.第二实施例：电子装置和固态图像捕获设备
<1.第一实施例：电子装置和固态图像捕获设备>
[1-1.电子装置的配置]
首先将描述根据本公开第一实施例的电子装置。
图1是图示根据本公开第一实施例的电子装置的示意性框图。在本实施例中，相机实现为电子装置的一个示例。根据本实施例的电子装置50包括光学透镜组（光学系统）51、机械快门61、固态图像捕获设备1、DSP（数字信号处理器）53、帧存储器57和CPU（中央处理单元）54。电子装置50进一步包括显示设备55、记录设备58、操作系统56、电源系统59等。机械快门61、DSP 53、帧存储器57、CPU 54、显示设备55、记录设备58、操作系统56和电源系统59连接到公共总线线60。
光学透镜组51将来自被摄体的图像光（入射光）引导到固态图像捕获设备1的图像捕获平面（像素阵列部分或像素部分）。机械快门61控制光发射到固态图像捕获设备1的时段和切断光的时段。固态图像捕获设备1通过光学透镜组51在图像捕获平面形成的光图像转换为用于各个像素的电信号。DSP 53控制固态图像捕获设备1，从其接收信号，并且生成图像信号。帧存储器57是用于暂时存储通过DSP 53处理的图像信号的存储器。
显示设备55显示输出为DSP 53的处理结果的图像信号。记录设备58将图像信号记录到例如磁带、磁盘、光盘或存储卡。操作系统56用于操作相机。电源系统59用于为驱动固态图像捕获设备1和机械快门61供电。CPU 54控制电子装置50的上述各元件的操作。
[1-2.固态图像捕获设备的整体配置]
接下来，将给出根据本实施例的、并入到电子装置50的固态图像捕获设备1的描述。
图2是图示根据本公开实施例的、整体CMOS固态图像捕获设备1的示意性框图。
根据本实施例的固态图像捕获设备1具有像素阵列部分2和外围电路部分。像素阵列部分2形成在硅基底9上，并且外围电路部分集成在其上形成像素阵列部分2的相同基底9上。外围电路部分例如由行扫描器3、恒流源4、列信号处理器5、列扫描器6、输出处理器7、控制器8等构成。
像素阵列部分2具有其中具有光电转换元件的单位像素（下文中其可以简称为“像素”）在行和列方向（即，按矩阵）二维排列的结构。每个光电转换元件生成具有对应于入射光的量的电荷量的光电荷（光信号），并且在其中累积生成的光电荷。如在此使用的“行方向”是指其中安排像素行中像素的方向（即，水平方向），并且如在此使用的“列方向”是指其中安排像素列中像素的方向（即，垂直方向）。以下描述像素单元的具体电路配置的细节。
在像素阵列部分2中，对于矩阵中的像素阵列，像素驱动线12沿行方向在对应的像素行布线，并且垂直信号线17沿列方向在对应的像素列布线。像素驱动线12发送用于当从像素读出信号时执行驱动的驱动信号。尽管每个像素驱动线12在图2中图示为一根线，但是其可以由多根线构成。每个像素驱动线12的一端在行扫描器3中连接到对应行中的输出端。
行扫描器3包括移位寄存器、地址解码器等。行扫描器3可以同时驱动像素阵列部分2中的所有像素，或者可以逐行驱动像素。也就是说，行扫描器3和控制行扫描器3的控制器8构成用于驱动像素阵列部分2中的像素的驱动部分。尽管没有图示行扫描器3的具体配置，但是其典型地具有两个扫描系统，即读出扫描系统和清扫（sweep）扫描系统。
读出扫描系统逐行顺序选择和扫描像素阵列部分2中的单位像素，以便从单位像素读出信号。从单位像素读出的信号是模拟信号。对于要经历通过读出扫描系统执行的读出扫描的读出行，清扫扫描系统比读出扫描早对应于快门速度的时间量执行清扫扫描。
作为清扫扫描系统执行的清扫扫描的结果，不期望的电荷从对应行中的单位像素中的光电转换元件扫除，以便复位光电转换元件。通过由清扫扫描系统执行的不期望电荷的清扫（复位），执行所谓“电子快门操作”。如在此使用的“电子快门操作”是指用于倾倒光电转换元件的光电荷并且重新开始曝光（即，重新开始光电荷的累积）的操作。
以下描述通过读出扫描系统和清扫扫描系统执行的像素扫描。
从行扫描器3选择和扫描的像素行中的单位像素读出的信号，通过各自像素列中的垂直信号线17输入到恒流源4和列信号处理器。恒流源4具有其中恒流源35（见图3）安排用于各自像素列的结构。恒流源35通过各自的垂直信号线17想向单位像素提供偏置电流。
对于像素阵列部分2中的每个像素列，列信号处理5对通过对应的垂直信号线17从选择的行中的像素输出的信号执行预定信号处理。列信号处理器5执行的信号处理的示例包括涉及CDS（相关双采样）的噪声消除处理、信号放大处和AD（模拟到数字）转换处理。
那些类型的信号处理仅仅是示例性的，并且通过列信号处理器5执行的信号处理不限于此。列信号处理器5执行一个或多个类型的信号处理。列信号处理器5执行的信号处理是本实施例的一个特征，并且以下将详细描述。
列扫描器6包括移位寄存器、地址解码器等，并且在列信号处理器5中顺序选择用于行列的单位电路。作为列扫描器6执行的选择和扫描的结果，对于各个单元电路经历列信号处理器5执行的信号处理的信号通过水平信号线10顺序提供到输出处理器7。
输出处理器7对通过列扫描器6选择和通过水平信号线10输入的信号执行预定处理，并且输出结果信号到基底9的外部。输出处理器7执行的预定处理的示例包括仅用于缓冲的处理、用于调整缓冲前的黑电平的信号处理、以及用于校正像素列之间的差异的信号处理。
控制器8接收从基底9的外部提供的时钟信号、用于指定操作模式的数据信号等。控制器8还具有用于基于那些信号生成各种定时信号的定时生成部分。控制器8生成的各种定时信号提供给外围电路部分，诸如行扫描器3、列信号处理器5和列扫描器6，以便执行外围电路部分的驱动控制。
[1-3.固态图像捕获设备的主要部分的配置]
图3是图示根据本实施例的固态图像捕获设备1中的各像素的电路配置的图，并且图4是图示根据本实施例的固态图像捕获设备1中的各像素之一的剖视图（和部分电路图）。图3图示在列方向彼此相邻的两个像素（下文中称为“第一像素40a”和“第二像素40b”）。因为第一像素40a和第二像素40b具有相同的剖面结构，所以图4仅图示第一像素40a的剖面结构。
如图3和4所示，根据本实施例的固态图像捕获设备1包括光电转换部分（下文中光电二极管PD1和PD2）、在基底20处形成的第一电荷累积部分24和第二电荷累积部分25。固态图像捕获设备1还包括用于传送和读出电荷的传送晶体管13、第一复位晶体管11、第二复位晶体管14、放大晶体管15和选择晶体管16。固态图像捕获设备1采用其中彼此相邻的第一像素40a和第二像素40b共享第二电荷累积部分25、第二复位晶体管14、放大晶体管15和选择晶体管16的像素共享系统。
图3和4所示，基底20是第一传导型半导体基底，例如，n型半导体基底。基底20在其形成像素的表面侧具有包含第二传导类型杂质区域（例如，p型杂质区域）的阱区域21。像素中包括的光电二极管PD1（PD2）、第一电荷累积部分24、第二电荷累积部分25、以及像素晶体管中包括的源极和漏极区域形成在p型阱区域21中。
光电二极管PD1（PD2）包括在对应的光电转换元件中，并且由在基底20的表面形成的p型半导体区域22和在p型半导体区域22下面的层中形成的n型半导体区域23构成。在本实施例中，p型半导体区域22和n型半导体区域23之间的pn结提供主光电二极管。
在光电二极管PD1（PD2）中，生成对应于入射光量的信号电荷，并且将其累积在n型半导体区域23中。在本实施例中，用作空穴累积层的p型半导体区域22形成在光电二极管PD1（PD2）的表面侧。因此，因为用于累积信号电荷的n型半导体区域23不接触可能出现大量失效（failure）的界面，所以减少暗电流的量。
第一电荷累积部分24形成在与光电二极管PD1（PD2）相邻的区域中，其中传送栅极部分24a（包括在阱区域21）插入在第一电荷累积部分24和光电二极管PD1（PD2）之间。第一电荷累积部分24通过在距基底20的表面的深度方向形成的n型半导体区域实现。电势变化电极26直接形成在其中形成第一电荷累积部分24和传送栅极部分24a的基底20上，其中绝缘膜31插入在势变化电极26和基底20之间。
在第一像素40a中，当提供期望的电势变化脉冲CCD1到电势变化电极26时，传送栅极部分24a和第一电荷累积部分24的电势变化，以便光电二极管PD1中累积的信号电荷传送到第一电荷累积部分24。类似地，在第二像素40b中，当提供期望的电势变化脉冲CCD2到电势变化电极26时，传送栅极部分24a和第一电荷累积部分24的电势变化，以便光电二极管PD2中累积的信号电荷传送到第一电荷累积部分24。
如上所述，第一电荷累积部分24具有CCD（电荷耦合器件）结构，其中CCD结构的电势通过电势变化电极26改变，并且用作用于暂时保持信号电荷的电容器部分（MEM）。势垒（对应于传送栅极部分24a）提供在光电二极管PD1（PD2）和第一电荷累积部分24之间。
第二电荷累积部分25形成在邻近第一电荷累积部分24的区域中，其中传送晶体管13的传送栅极电极28插入它们之间。通过形成在基底20的表面侧的n型半导体区域实现第二电荷累积部分25。例如，第二电荷累积部分25具有比光电二极管PD1（PD2）中包括的n型半导体区域23的杂质含量更高的杂质含量，并且提供所谓“浮置扩散（FD）部分”。
传送晶体管13由通过第一电荷累积部分24提供的源极、第二电荷累积部分25提供的漏极和在源极、以及漏极之间的基底20上形成的传送栅极电极28构成，绝缘膜31插入传送栅极电极28和衬底20之间。
在第一像素40a中，当提供传送脉冲Trf1到传送晶体管13时，第一像素40a中的第一电荷累积部分24中累积的信号电荷传送到第二电荷累积部分25。在第二像素40b中，当提供传送脉冲Trf2到传送晶体管13时，第二像素40b中的第一电荷累积部分24中累积的信号电荷传送到第二电荷累积部分25。
第一复位晶体管11由光电二极管PD1（PD2）提供的源极、连接到电源电压Vdd的漏极（图4中指示为放电部分30）、以及在源极和漏极之间形成的第一复位栅极电极29构成。
在第一像素40a中，当提供第一复位脉冲Drn1到第一复位晶体管11的第一复位栅极电极29时，光电二极管PD1中累积的电荷放电，并且光电二极管PD1复位。
在第二像素40b中，当提供第一复位脉冲Drn2到第一复位晶体管11的第一复位栅极电极29时，光电二极管PD2中累积的电荷放电，并且光电二极管PD2复位。
第二复位晶体管14由通过第二电荷累积部分25提供的源极、连接到电源电压Vdd的漏极、以及在源极和漏极之间形成的第二复位栅极电极32构成。在第二复位晶体管14中，当提供第二复位脉冲Rst到第二复位栅极电极32时，第二电荷累积部分25的电势复位到电源电压Vdd。
放大晶体管15由对其提供电源电压Vdd的漏极、也用作选择晶体管16的漏极的源极、以及在源极和漏极之间形成的放大栅极电极33构成。第二电荷累积部分25的电势提供到放大晶体管15的放大栅极电极33。因此，对应于提供的电势的像素信号输出到漏极。
选择晶体管16由也用作放大晶体管的15源极的漏极、连接到对应的垂直信号线17的源极、以及在源极和漏极之间形成的选择栅极电极34构成。当提供选择脉冲Sel到选择晶体管16的选择栅极电极34时，像素信号输出到垂直信号线17。放大晶体管15连接到垂直信号线17，从而形成与连接到垂直信号线17的一端的恒流源35一起形成源极跟随器电路。
尽管在图3和4中的电路图中图示第二复位晶体管14、放大晶体管15、和选择晶体管16，并且没有图示其剖面结构，但是那些晶体管由n沟道MOS晶体管构成，如在其他像素晶体管中。也即是说，第二复位晶体管14、放大晶体管15、和选择晶体管16中包括的源极和漏极由在基底20的表面形成的n型半导体区域提供，并且栅极电极与插入其间的绝缘膜一起形成在基底20的表面侧。
[1-4.用于电子装置的驱动方法：运动图像]
图5是当根据本实施例的电子装置50拍摄运动图像时的时序图。图6和7是对应于时序图、并且图示从单位像素的曝光到其读出的电子移动和电势转变的剖面电势图。图5中的操作（1）到（12）对应于图6和7中的操作（1）到（12）。虽然图6和7仅图示第一像素40a的剖面电势图并且没有图示第二像素40b的剖面电势图，但是当扫描第二像素40b中像素晶体管时，第二像素40b的剖面电势图类似于图6和7中的那些。以下描述的运动图像的拍摄可以或者可以不采用电子装置50中包括的机械快门61。
在曝光开始之前的等待状态下，不提供第一复位脉冲Drn1和Drn2、电势变化脉冲CCD1和CCD2、传送脉冲Trf1和Trf2、选择脉冲Sel、以及第二复位脉冲Rst（图5中的操作（1））。如图6中的操作（1）中所示，等待状态是的信号电荷累积在光电二极管PD1和PD2以及第二电荷累积部分25中状态。在这点光电二极管PD1和PD2中累积的信号电荷是由于在对于之前帧的读出之后已经进入的入射光。第二电荷累积部分25中累积的信号电荷是之前帧的残余。
接下来，为了开始曝光，提供第一复位脉冲Drn1和Drn2以导通第一复位晶体管11（图5中的操作（2））。当第一复位晶体管11导通时，光电二极管PD1和PD2中累积的信号电荷向放电部分30（连接到电源电压Vdd）放电，如图6中的操作（2）中所示，以便复位光电二极管PD1和PD2。
此后，停止第一复位脉冲Drn1和Drn2的提供，以便第一复位晶体管11截止（图5中的操作（3））。用于复位光电二极管PD1和PD2中累积的信号电荷的操作对应于电子快门操作。在第一复位晶体管11截止之后，开始在光电二极管PD1和PD2处的曝光。
在曝光开始之后，在经过期望的曝光时段的状态下（图5中的操作（4）），在曝光时段期间光电地转换的信号电荷累积在光电二极管PD1和PD2中，如图6中的操作（4）中所示。在每个第一复位栅极电极29之下提供复位栅极部分，该复位栅极部分适于提供比电势变化电极26之下提供的传送栅极部分24a的势垒更低的势垒。因此，当生成超过光电二极管PD1（PD2）的饱和电荷量的信号电荷时，从光电二极管PD1（PD2）溢出的信号电荷向放电部分30放电，不向第一电荷累积部分24放电。
在图5的操作（4）之后，提供第二复位脉冲Rst和传送脉冲Trf1与Trf2，以便第二复位晶体管14和传送晶体管13导通（图5中的操作（5））。结果，第二电荷累积部分25中累积的信号电荷经由第二复位晶体管14向电源电压Vss放电，如图6中的操作（5）中所示。在这点，当信号电荷还已经累积在第一电荷累积部分24中时，第一电荷累积部分24中的信号电荷类似地经由第二复位晶体管14向电源电压Vdd放电。为了使该操作接近于随后的滚动读出的状态，优选同时提供选择脉冲Sel，以便选择晶体管16导通。
在图5中的操作（5）之后，停止第二复位脉冲Rst和传送脉冲Trf1与Trf2的提供，以便第二复位晶体管14和传送晶体管13截止（图5中的操作（6））。在该情况下，第一电荷累积部分24和第二电荷累积部分25中的信号电荷处于复位状态，如图6中的操作（6）中所示。
接下来，提供电势变化脉冲CCD1与CCD2和传送脉冲Trf1与Trf2，以便传送栅极部分24a和第一电荷累积部分24的电势增大，并且传送晶体管13也导通（图5中的操作（7））。结果，在曝光期间，光电二极管PD1和PD2中累积的信号电荷传送到第一电荷累积部分24和第二电荷累积部分25，如图7中的操作（7）中所示。形成第一电荷累积部分24，以便不接收对应的光电二极管PD1和PD2中累积的信号电荷的全部。因此，光电二极管PD1和PD2中信号电荷首先传送到第一电荷累积部分24，并且从第一电荷累积部分24溢出的信号电荷传送到第二电荷累积部分，从而保持。
在信号电荷的传送之后，停止电势变化脉冲CCD1与CCD2和传送脉冲Trf1与Trf2的提供，在电势变化电极26之下的部分的电势返回到它们的原始电势，并且传送晶体管13截止（图5中的操作（8））。在这点，当已经提供选择脉冲Sel时，同时停止该提供。结果，完成到第一电荷累积部分24和第二电荷累积部分25的信号电荷的传送，如图7中的操作（8）中所示。
在全部包括第一像素40a和第二像素40b的全部像素处同时执行上述系列操作。也就是说，在图5中的操作（2）和（3）中，开始全局曝光，并且在图5中的操作（4）到（8）中，执行全局传送，然后同时结束全部像素的曝光时段。
接下来，执行滚动读出。在滚动读出中，逐行顺序执行操作。然而，因为配置固态图像捕获设备，以便第一像素40a和第二像素40b共享多个像素晶体管，所以该情况下同时读出第一像素40a和第二像素40b中的信号电荷。也就是说，想运动图像拍摄期间，扫描其中形成第一像素40a和第二像素40b的第n行。像素处于图7中的操作（8）所示的状态，直到第n行的操作到下一时间。
当轮到第n行时，首先提供选择脉冲Sel。结果，选择晶体管16置入导通状态（图5中的操作（8’））。在该点传送晶体管13的电势与图7中的操作（8）中的电势相同。当导通选择脉冲Sel时，放大晶体管15放大对应于由于在图7的操作（8）的状态下在第二电荷累积部分25中累积的信号电荷的电势的输出，作为高亮度信号，并且经由选择晶体管16输出高亮度信号到对应的垂直信号线17。从垂直信号线17输出的高亮度信号通过列电路（未示出）接收。
接下来，在继续选择脉冲Sel的提供的状态下，提供第二复位脉冲Rst（图5中的操作（9））。结果，第二复位晶体管14置入导通状态，并且第二电荷累积部分25中累积的信号电荷向电源电压Vdd放电并复位，如图7中的操作（9）中所示。此后，停止第二复位脉冲Rst的提供，以便第二复位晶体管14截止，如图5中的（10）和图7中的（10）所示。
在第二复位晶体管14处于截止状态的同时，对应于第二电荷累积部分25的电势的输出由列电路作为复位信号接收。列电路确定之前获得的高亮度信号和复位信号之间的差异。结果，列电路保持从其移除固定模式噪声的新高亮度信号。
接下来，在连续提供选择脉冲Sel的状态下，提供传送脉冲Trf1和Trf2（图5中的操作（11））。结果，传送晶体管13置入导通状态，以便第一电荷累积部分24中累积的信号电荷传送到第二电荷累积部分25，如图7中的操作（11）中所示。完成传送之后，停止传送脉冲Trf1和Trf2的提供，如图5中的（12）和图7中的（12）中所示，以便传送晶体管13截止。
在该状态下，放大晶体管15放电对应于由于在第二电荷累积部分中累积的信号电荷的电势的像素输出，作为低亮度信号，并且经由选择晶体管16输出低亮度信号到对应的垂直信号线17。从垂直信号线17输出的低亮度信号由列电路接收。列电路确定在图7的状态（10）获得的复位信号和低亮度信号之间的差异，以执行相关双采样。结果，列电路保持从其移除固定模式噪声的新低亮度信号。
从其移除固定模式噪声并且保持在列电路中的高亮度信号和低亮度信号经由水平信号线10输出到输出处理器7。基于高亮度信号和低亮度信号，输出处理器重新配置对应于在曝光时段期间由光电二极管PD1和PD2生成和累积的信号电荷的信号，并且输出重新配置的信号。结果，完成第n行中的像素的读出。
在完成第n行中的像素的读出之后，执行第（n+1）行中的像素的读出。对于第（n+1）行中的像素的读出，用类似于图5中的操作（8）到（12）中的那些的操作驱动像素晶体管，从而使得可能提供低亮度信号和高亮度信号。
在本实施例中，同时驱动共享多个像素晶体管的第一和第二像素40a和40b，以便相加在两个像素中累积的信号电荷，并且读出结果信号电荷作为用于基本上单个像素的像素信号。对应目前的数字静态相机，静止图像典型地具有1000万像素，而即使用于HDTV（高清晰度电视）的运动图像也仅具有200万像素。因此，由于存在许多运动图像应用，其中像素的数量可以通过像素相加来减少，所以对于具有全局快门功能的固态图像捕获设备可以采用像素共享配置。尽管已经给出在运动图像拍摄期间执行共享像素之间的像素相加的示例的本实施例，但是如果允许灵敏度的降低或返回噪声的提高，也可以采用不同与像素相加技术的稀疏读出技术，其中仅读出共享像素之一中的信号电荷。
在根据本实施例的固态图像捕获设备1中，在曝光期间，光电地转换的信号电荷仅累积在光电二极管PD1和PD2中，并且在曝光时段结束之后，信号电荷传送到第一电荷累积部分24和第二电荷累积部分25。因此，与在曝光时段将信号电荷累积在光电二极管PD1与PD2和第一电荷累积部分24中的典型固态图像捕获设备相比，第一电荷累积部分24的面积可以减小。因此，当假设单位像素的面积相同时，光电二极管PD1和PD2占用的面积增大，并且灵敏度和饱和电荷量可以增大。
此外，在本实施例的固态图像捕获设备中，因为可以读出低亮度信号和高亮度信号，所以可以增大动态范围。
在根据本实施例的固态图像捕获设备1中，当曝光时段期间光电二极管PD1和PD2生成的信号电荷超出光电二极管PD1和PD2的饱和电荷量，信号电荷向对应的第一复位晶体管11的漏极溢出。相应地，不存在超过光电二极管PD1和PD2的饱和电荷量的信号电荷向第一电荷累积部分24和/或第二电荷累积部分25溢出的可能性。因此，曝光可以在结束滚动读出之前开始。
因此，当曝光在结束滚动读出之前开始并且全局传送在结束滚动读出之后执行时，之前的信号电荷和接下来的信号电荷不在第一电荷累积部分24和第二电荷累积部分25中混合。
根据本实施例，因为曝光在结束滚动读出之前开，可以获得没有时间跳跃的光滑运动图像，并且改进了灵敏度。因为生成的信号电荷以上述方式仅累积在光电二极管PD1和PD2中，所以配置根据本实施例的固态图像捕获设备1，以便光电二极管PD1和PD2具有增大的面积，并且第一电荷累积部分24具有减小的面积。该配置对于用于在滚动读出期间开始曝光时段的驱动方法是有效的。
在本实施例中，可以到不存在实践问题的程度同时执行电子快门操作和全局传送。当完全同时驱动全部像素时，大量负载应用到驱动器。因此，为了减少负载的量，在像素阵列部分2的上部和下部之间可以提供小时间差。
[1-5.用于电子装置的驱动方法：静止图像]
接下来，将给出当根据本实施例的电子装置50拍摄静止图像时的驱动方法的描述。图8是根据本实施例的固态图像捕获设备1拍摄静止图像时的时序图。图8中的操作（1）到（12）对应于图6和7中的操作（1）到（12）。在本实施例中，对于静止图像拍摄，使用电子装置50中包括的机械快门61。
接下来，在打开机械快门61的状态下，在全部像素中同时提供第一复位脉冲Drn1和Drn2（图8中的操作（1）），以便仅第一复位晶体管11导通。此后，在全部像素中同时停止第一复位脉冲Drn1和Drn2的提供（图8中的操作（3）），以便第一复位晶体管11截止。结果，在全部像素中同时执行电子快门操作，以便开始曝光时段。当开始曝光时段时，在光电二极管PD1和PD2中累积生成和累积信号电荷，如图6中的操作（4）中所示。
接下来，关闭机械快门61以同时结束全部像素的曝光时段。也就是说，尽管运动图像拍摄采用执行全局传送以同时结束全部像素中的曝光时段的配置，但是静止图像拍摄采用关闭机械快门61以结束曝光时段的配置。
在机械快门61关闭之后，开始滚动读取。在滚动读取中，逐行顺序执行读出操作。在读出行的操作中，首先读出第一像素40a的信号。对于第一像素40a的读出，光电二极管PD1中累积的信号电荷读出为高亮度信号和低亮度信号，如用于运动图像驱动方法的图6中的操作（5）到图7中的操作（12）。
在读出第一像素40a中的信号电荷的同时，第二像素40b中的光电二极管PD2生成和累积的信号电荷保持累积在光电二极管PD2中。
当完成第一像素40a的读出时，执行第二像素40b的读出。执行第二像素40b的读出，如用于运动图像拍摄的图6中的操作（5）到图7中的操作（12）中。对于静止图像拍摄，在共享多个像素晶体管的像素中顺序执行到第一和第二电荷累积部分24和25的信号电荷传送和从第一和第二电荷累积部分24和25的信号电荷读出。
对于静止图像拍摄，因为图6中的操作（4）到图7中的操作（8）也并入用于每行读出操作，所以列电路也可以接收每个读出像素中的复位信号。结果，还可能确定高亮度信号和图8中的操作（6）中获得的复位信号（不是图8中的操作（10）中获得的复位信号）之间的差异。
在本实施例中，在共享多个像素晶体管的第一和第二像素40a和40b中顺序执行到第一和第二电荷累积部分24和25的信号电荷传送和从第一和第二电荷累积部分24和25的信号电荷读出，以便各像素中的信号电荷不在第二电荷累积部分中25中混合。此外，在本实施例中，因为机械快门61用于机械地结束曝光时段，所以入射光在关闭机械快门61之后被机械地截断。结果，在一个像素的滚动读出期间，信号电荷可以累积在光电二极管PD1和PD2中，直到它们被从像素中读出。在本实施例中，机械快门61用于仅确定曝光时段的结束的定时。因此，本实施例中使用的机械快门61与用于确定曝光时段的开始和结束的高精度快门相比，可以是简单的机械快门。
[1-6.像素布局]
在本实施例中，在运动图像拍摄期间，共享第二电荷累积部分25的像素的信号以混合方式输出。因此，共享第二电荷累积部分25的像素是用于相同颜色的光的像素。
图9A图示可应用于本实施例的实际像素阵列的一个示例，并且图9B图示当相加图9A中的实际像素阵列中的共享像素中的信号电荷时的有效像素阵列。图9A图示排列红色像素（R）、蓝色像素（B）和绿色像素（G）的示例。如图9A所示，奇数列中的像素由绿色像素构成，并且偶数列中的像素由每隔两行交替排列的红色像素和蓝色像素构成。在每一列中各像素的两个相邻相同颜色的像素共享对应的第二电荷累积部分（即，图4中的第二电荷累积部分25）。
在该排列的情况下，当对于运动图像拍摄执行像素相加时，同时读出两个相邻相同颜色像素的信号电荷。在该情况下，因为共享像素具有相同颜色，没有出现颜色混合。因为相同颜色的像素共享包括第二电荷累积部分25的多个像素晶体管，像素的数量减少，但是仍然足以用于运动图像拍摄。此外，运动图像拍摄期间的曝光时段可以对于每个像素设置，通过使得两个共享像素的信号电荷的曝光时间彼此不同，可以增大45度对角线的拜耳排列中的动态范围。
尽管图9A图示用于运动图像拍摄的像素阵列具有对角线拜耳排列的情况，图9A所示的阵列可以以45度旋转，以便图9B所示阵列具有拜耳排列。
尽管在本实施例中已经描述了两个像素共享第二电荷累积部分25和多个像素晶体管的示例，三个或更多像素可以共享第二电荷累积部分25和多个像素晶体管。图10图示可应用于三个像素共享第二电荷累积部分25和多个像素晶体管的情况的像素阵列的示例。
如图10所示，假设像素阵列是典型的拜耳排列，并且在垂直方向（即，在列方向）相邻的三个相同颜色的像素构成共享单元。也就是说，图10中通过线耦合的像素表示共享单元。
在本实施例中，因为共享像素由相同颜色的像素构成，所以在运动图像拍摄期间不同颜色的像素的信号不相加。在图10中图示的排列中，当与垂直方向的三个像素的相加一起，使用列电路等执行在水平方向（即，行方向）的三个列中的各像素的相加，具有像素数量的九分之一的拜耳排列可以重新配置。在该情况下，当像素数量假设为约1800万像素时，可能用200万拍摄运动图像，这对于运动图像拍摄仍然是足够的。
如上所述，在本实施例中，机械快门61的使用允许具有像素共享结构的固态图像捕获设备，在该结构中多个像素共享多个像素晶体管，以通过使用全局快门拍摄运动图像和静止图像。在本实施例中，不使用高精度高成本的机械快门，所以成本可以降低。
尽管已经与如下的配置一起描述了本实施例，该配置中具有带有CCD结构的第一电荷累积部分24和第二电荷累积部分25的固体图像捕获设备1用于获得高亮度信号和低亮度信号，但是本公开不限于此。例如，类似的驱动方法也可以应用于具有如下配置的固态图像捕获设备，该配置具有带有CCD结构的第一电荷累积部分24，并且通过仅使用第二电荷累积部分暂时存储用于全局快门的信号电荷。以下将给出不具有带有CCD结构的电荷累积部分的这样的固态图像捕获设置应用于根据本公开实施例的电子装置的情况的描述。
<2.第二实施例：电子装置和固态图像捕获设备>
图11图示根据第二实施例的、应用于电子装置的固态图像捕获设备的电路配置。根据第二实施例的固态图像捕获设备是其中具有CCD结构的电荷累积部分没有形成在根据第一实施例的固态图像捕获设备中的示例。在图11中，对应于图3中的那些的部分以相同的参考标号表示，并且以下不给出多余的描述。因为根据第二实施例的电子装置的配置基本上与图1所示的配置相同，并且固态图像捕获设备的整体配置基本上与图2中的配置相同，所以那些配置没有图示，并且以下不给出多余的描述。也就是说，根据本实施例的固态图像捕获设备也应用于图1中图示的电子装置。
根据本实施例的固态图像捕获设备是这样的一个示例，其中具有CCD结构的电荷累积部分没有形成在根据第一实施例的固态图像捕获设备中，并且光电二极管PD1和PD2连接到传送晶体管13的源极。
图12是当根据本实施例的电子装置拍摄运动图像时的时序图。
对于运动图像拍摄，首先，同时提供第一复位脉冲Drn1和Drn2（图12中的（a）），以便导通第一复位晶体管11。结果，光电二极管PD1和PD2中累积的信号电荷放电，并且光电二极管PD1和PD2复位。此后，停止第一复位脉冲Drn1和Drn2的提供，以便开始在光电二极管PD1和PD2处的曝光。
接下来，提供第二复位脉冲Rst和选择脉冲Sel（图12中的（b）），以便第二复位晶体管14和选择晶体管16导通，从而复位复制扩散FD。此后，停止第二复位脉冲Rst的提供，并且提供传送脉冲Tr1和Tr2（图12中的（c））。结果，光电二极管PD1和PD2中累积的信号电荷传送到浮置扩散FD。
在包括第一像素70a和第二像素70b的各像素的全部处，同时执行上述系列操作。接下来，执行滚动读出。
当轮到对应行时，首先提供选择脉冲Sel（图12中的（d）），以导通选择晶体管16。因此，放大晶体管15放大对应于浮置扩散FD中累积的信号电荷的电势的输出，并且经由选择晶体管16将放大的输出输出到对应的垂直信号线17。
接下来，提供第二复位脉冲Rst以导通第二复位晶体管14（图12中的（e））。结果，浮置扩散FD中累积的信号电荷放电，并且浮置扩散FD复位。接下来，在停止第二复位脉冲Rst的提供（图12中的（f））的情况下，对应于浮置扩散FD的电势的输出由列电路作为复位信号接收。列电路确定之前接收的像素信号和该复位信号之间的差异。结果，列电路保持从其移除固定模式噪声的新像素信号。
对于本实施例中的运动图像拍摄，同时驱动第一和第二像素70a和70b，以便相加两个像素中存储的信号电荷，并且读出结果信号电荷作为用于基本上单个像素的像素信号。
图13是当根据本实施例的电子装置拍摄静止图像时的时序图。在本实施例中，对于拍摄静止图像，也使用图1所示机械快门61。
在机械快门61打开的状态下，同时提供第一复位脉冲Drn1和Drn2，以便导通第一复位晶体管11（图13中的（a））。结果，光电二极管PD1和PD2中累积的信号电荷发电，并且光电二极管PD1和PD2复位。此后，停止第一复位脉冲Drn1和Drn2的提供，以便开始在光电二极管PD1和PD2处的曝光。
接下来，机械快门61关闭以同时结束全部像素的曝光时段。接下来，执行滚动读出。在根据本实施例的固态图像捕获设备中，在滚动读出中，信号电荷保持累积在光电二极管PD1和PD2中，直到轮到对应行。
当轮到对应行时，首先提供第二复位脉冲Rst和选择脉冲Sel（图13中的（g）），以导通第二复位晶体管14和选择晶体管16。结果，复位浮置扩散FD的电势。
接下来，在停止第二复位脉冲Rst的提供（图13中的（h））的状态下，对应于浮置扩散FD的电势的输出由列电路作为复位信号接收。
接下来，提供传送脉冲Trf1（图13中的（i）），以便第一像素70a中的传送晶体管13导通。结果，光电二极管PD1中累积的信号电荷传送到浮置扩散FD。
接下来，在停止传送脉冲Trf1的提供（图13中的（j））的状态下，放大晶体管15放大对应于浮置扩散FD中累积的信号电荷的电势的输出，并且经由选择晶体管16将放大的输出输出到垂直信号线17。结果，第一像素70a生成和累积的信号电荷由列电路作为像素信号接收。然后列电路确定该像素信号和在图13中状态（h）中接收的复位信号之间的差异。结果，列电路保持从其移除固定模式噪声和复位噪声的新像素信号。
在第一像素70a中的信号电荷的读出结束之后，读出第二电荷70b中的信号电荷。以与第一像素70a中相同的方式执行第二像素70b中的信号电荷的读出，以便可以获得像素信号。
在本实施例中，当以上述方式对于具有像素共享系统的固态图像捕获设备采用机械快门时，可以实际上用全局快门执行运动图像拍摄和静止图像拍摄。
还可能提供类似于第一实施例的那些的优点。
本公开的应用不仅仅限于通过检测入射可见光量的分布捕获图像的固态图像捕获设备，而且可以是捕获红外、X射线、例子等的分布作为图像的固态图像捕获设备。广义上，本公开可应用于固体图像捕获设备（物理量分布检测设备），诸如通过将其他物理量（诸如，压力和静电电容）的分布转换为电荷来捕获图像的指纹检测传感器。
此外，本公开不限于逐行顺序扫描像素区域中的单位像素以从单位像素读出像素信号的固态图像捕获设备。本公开还可应用于逐像素选择任意像素并且逐像素从选择的像素读出信号的X-Y地址固态图像捕获设备。
固态图像捕获设备可以采取一个芯片的形式，或者可以采取图像捕获功能装配模块的形式，其中封装像素区域和信号处理部分或光学系统。
尽管已经与相机的示例一起描述了根据本公开实施例的电子装置，但是电子装置可以是任何图像捕获功能装配电子装置，诸如移动电话以及相机系统（诸如，数字静态相机或视频相机）。电子装置还可以具有上述模块形式，即相机模块。
尽管在以上示例中已经主要描述了包括n沟道MOS晶体管的配置，但是也可以使用包括p沟道MOS晶体管的配置。对于包括p沟道MOS晶体管的配置，传导类型与图中图示的那些相反。
本公开可以具有如下描述的配置。
（1）一种电子装置，包括：
像素阵列部分，其中各像素按矩阵二维排列，所述像素包括：光电转换部分，其生成对应于光量的信号电荷；电荷累积部分，其从对应的光电转换部分接收信号电荷，并且被所述对应的光电转换部分共享；以及像素晶体管，其读出通过所述对应的光电转换部分生成的信号电荷，并且被所述对应的光电转换部分共享；
包括扫描器的固态图像捕获设备，所述扫描器能够驱动所述像素以便同时开始全部像素的曝光时段，能够驱动所述像素以便同时结束全部像素的曝光时段，并且在读出时段中顺序选择和扫描所述像素；以及
机械快门，其确定用于静止图像拍摄的所述曝光时段的结束。
（2）根据（1）的电子装置，其中共享对应的像素晶体管的所述光电转换部分光电地转换对应相同颜色的光。
（3）根据（2）的电子装置，其中在所述像素阵列部分，交替排列排列光电地转换绿光的像素的列、以及其中在列方向其中交替排列光电地转换红光的两个像素和光电地转换蓝光的两个像素的列，以及
在列方向彼此相邻的两个相同颜色的像素共享对应的电荷累积部分。
（4）根据（1）的电子装置，其中每个像素具有用于所述对应的光电转换部分的暂时电荷保持部分，所述暂时电荷保持部分提供在所述光电转换部分和所述电荷累积部分之间，以及
当曝光时段结束时，所述光电转换部分生成的信号电荷传送到所述暂时电荷保持部分，并且超过所述暂时电荷保持部分的饱和电荷的量的信号电荷传送到所述电荷累积部分。
（5）根据（2）的电子装置，其中所述像素具有拜耳排列，以及
在列方向相邻的相同颜色的像素共享所述对应的电荷累积部分。
（6）一种用于电子装置的驱动方法，该电子装置包括
像素阵列部分，其中各像素按矩阵二维排列，所述像素包括：光电转换部分，其生成和累积对应于光量的信号电荷；像素晶体管，其传送和读出通过对应的光电转换部分累积的信号电荷；以及电荷累积部分，其由所述对应的光电转换部分共享；
包括扫描器的固态图像捕获设备，所述扫描器能够驱动所述像素以便同时开始全部像素的曝光时段，能够驱动所述像素以便同时结束全部像素的曝光时段，并且在读出时段中顺序选择和扫描所述像素；以及
机械快门，其确定用于静止图像拍摄的所述曝光时段的结束，所述驱动方法包括：
通过放电由所述光电转换部分累积的信号电荷同时开始全部像素的曝光时段，并且通过将在所述曝光时段由所述光电转换部分生成和累积的信号电荷传送到对应的电荷累积部分，同时结束全部像素的曝光时段，以执行运动图像的拍摄；以及
通过放电由所述光电转换部分累积的信号电荷同时开始全部像素的曝光时段，并且通过关闭机械快门结束全部像素的曝光时段，以执行静止图像拍摄。
（7）根据（6）的驱动方法，其中共享所述对应的电荷累积部分的光电转换部分光电地转换对应相同颜色的光，并且对于运动图像拍摄，同时读出共享所述对应的电荷累积部分的相同颜色的像素中的信号电荷。
（8）根据（7）的驱动方法，其中在所述像素阵列部分中，交替排列其中排列光电地转换绿光的像素的列、以及其中在列方向交替排列光电地转换红光的两个像素和光电地转换蓝光的两个像素的列；
在列方向彼此相邻的两个相同颜色的像素共享所述对应的电荷累积部分；以及
对于运动图像拍摄，同时读出共享所述对应的电荷累积部分的相同颜色的像素中的信号电荷。
（9）根据（7）的驱动方法，其中每个像素具有在所述光电转换部分和所述电荷累积部分之间的暂时电荷保持部分；
在曝光时段结束后，所述光电转换部分生成的信号电荷传送到对应的暂时电荷保持部分，并且超过所述暂时电荷保持部分的饱和电荷的量的信号电荷传送到所述电荷累积部分；以及
在每个像素中的信号电荷的读出期间，通过所述电荷累积部分累积的信号电荷读出为高亮度信号，并且所述暂时电荷保持部分中累积的信号电荷读出为低亮度信号。
（10）根据（7）的驱动方法，其中所述像素具有拜耳排列；
在列方向相邻的相同颜色的像素共享所述对应的电荷累积部分；以及
对于运动图像拍摄，同时读出共享所述对应的电荷累积部分的相同颜色的像素中的信号电荷。
本公开包含涉及于2011年6月21日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2011-137653中公开的主题，在此通过引用并入其全部内容。
本领域的技术人员应当理解，依赖于设计需求和其他因素，可以出现各种修改、组合、子组合和更改，只要它们在权利要求或其等效的范围内。

Claims (10)

1.一种电子装置，包括：
像素阵列部分，其中各像素按矩阵二维排列，所述像素包括：光电转换部分，其生成对应于光量的信号电荷；电荷累积部分，其从对应的光电转换部分接收信号电荷，并且被所述对应的光电转换部分共享；以及像素晶体管，其读出通过所述对应的光电转换部分生成的信号电荷，并且被所述对应的光电转换部分共享；
包括扫描器的固态图像捕获设备，所述扫描器能够驱动所述像素以便同时开始全部像素的曝光时段，能够驱动所述像素以便同时结束全部像素的曝光时段，并且在读出时段中顺序选择和扫描所述像素；以及
机械快门，其确定用于静止图像拍摄的所述曝光时段的结束。
2.根据权利要求1的电子装置，其中共享对应的像素晶体管的所述光电转换部分光电地转换对应的相同颜色的光。
3.根据权利要求2的电子装置，其中在所述像素阵列部分，交替排列其中排列光电地转换绿光的像素的列、以及其中在列方向交替排列光电地转换红光的两个像素和光电地转换蓝光的两个像素的列，以及
在列方向彼此相邻的两个相同颜色的像素共享对应的电荷累积部分。
4.根据权利要求1的电子装置，其中每个像素具有用于所述对应的光电转换部分的暂时电荷保持部分，所述暂时电荷保持部分提供在所述光电转换部分和所述电荷累积部分之间，以及
当曝光时段结束时，所述光电转换部分生成的信号电荷传送到所述暂时电荷保持部分，并且超过所述暂时电荷保持部分的饱和电荷的量的信号电荷传送到所述电荷累积部分。
5.根据权利要求2的电子装置，其中所述像素具有拜耳排列，以及
在列方向相邻的相同颜色的像素共享所述对应的电荷累积部分。
6.一种用于电子装置的驱动方法，该电子装置包括：
像素阵列部分，其中各像素按矩阵二维排列，所述像素包括：光电转换部分，其生成和累积对应于光量的信号电荷；像素晶体管，其传送和读出通过对应的光电转换部分累积的信号电荷；以及电荷累积部分，其由所述对应的光电转换部分共享；
包括扫描器的固态图像捕获设备，所述扫描器能够驱动所述像素以便同时开始全部像素的曝光时段，能够驱动所述像素以便同时结束全部像素的曝光时段，并且在读出时段中顺序选择和扫描所述像素；以及
机械快门，其确定用于静止图像拍摄的所述曝光时段的结束，所述驱动方法包括：
通过放电由所述光电转换部分累积的信号电荷同时开始全部像素的曝光时段，并且通过将在所述曝光时段由所述光电转换部分生成和累积的信号电荷传送到对应的电荷累积部分，同时结束全部像素的曝光时段，以执行运动图像的拍摄；以及
通过放电由所述光电转换部分累积的信号电荷同时开始全部像素的曝光时段，并且通过关闭机械快门结束全部像素的曝光时段，以执行静止图像拍摄。
7.根据权利要求6的驱动方法，其中共享所述对应的电荷累积部分的光电转换部分光电地转换对应的相同颜色的光，并且对于运动图像拍摄，同时读出共享所述对应的电荷累积部分的相同颜色的像素中的信号电荷。
8.根据权利要求7的驱动方法，其中在所述像素阵列部分中，交替排列其中排列光电地转换绿光的像素的列、以及其中在列方向交替排列光电地转换红光的两个像素和光电地转换蓝光的两个像素的列；
在列方向彼此相邻的两个相同颜色的像素共享所述对应的电荷累积部分；以及
对于运动图像拍摄，同时读出共享所述对应的电荷累积部分的相同颜色的像素中的信号电荷。
9.根据权利要求7的驱动方法，其中每个像素具有在所述光电转换部分和所述电荷累积部分之间的暂时电荷保持部分；
在曝光时段结束后，所述光电转换部分生成的信号电荷传送到对应的暂时电荷保持部分，并且超过所述暂时电荷保持部分的饱和电荷的量的信号电荷传送到所述电荷累积部分；以及
在每个像素中的信号电荷的读出期间，通过所述电荷累积部分累积的信号电荷读出为高亮度信号，并且所述暂时电荷保持部分中累积的信号电荷读出为低亮度信号。
10.根据权利要求7的驱动方法，其中所述像素具有拜耳排列；
在列方向相邻的相同颜色的像素共享所述对应的电荷累积部分；以及
对于运动图像拍摄，同时读出共享所述对应的电荷累积部分的相同颜色的像素中的信号电荷。
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