TW201216701A - Solid-state imaging device - Google Patents

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TW201216701A TW100118809A TW100118809A TW201216701A TW 201216701 A TW201216701 A TW 201216701A TW 100118809 A TW100118809 A TW 100118809A TW 100118809 A TW100118809 A TW 100118809A TW 201216701 A TW201216701 A TW 201216701A
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Yukinobu Sugiyama
Tasuku Joboji
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Hamamatsu Photonics Kk
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Description

201216701 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種固體攝像裝置 【先前技術】 固體攝像裝f包含··受光部,其賴列N行地二維排列 有分別包含光電二極體及電荷健存部之㈣個像素 〜ΡΜ,Ν;歹,J選擇部,㈣於受光部之各像素部匕了: 某期間内使光電二極體中所產生之電荷儲存於電: 部,並且逐列輸出對應於各像素部I之該健存電荷量之 =料;及讀出部’其輸入自受光部之各像素部I輸出之 資枓’並輸出與各像素部Pmn之光電二極體中之產生 量對應之資料;又,有時進而包含對自該讀出部輸出之資 枓進行AD(Analog t。Digha卜類比數位)轉換並輸出數位 值之AD轉換部。 此種固體攝像裝置可檢測出到達至受光部之各像素部 固體攝像裝置進行攝像,亦t試使用其進行光通信。例 如’專利文獻1所揭示之發明之固體攝像裝置包含自各像 素P讀出資料之複數個機構,可藉由利用其中之第1讀出 機構針對每個像素部讀出資料而進行攝像,又,可藉由利 用第2磧出機構將自特定之1個或2個以上之像素部之光電 &體產生之電流信號累加並輸出而接收光信號。 先前技術文獻 專利文獻 156470.doc 201216701 專利文獻1:曰本專利第3995959號公報 【發明内容】 發明所欲解決之問題 於專利文獻1所揭示之發明之固體攝像裝置中,因藉由 第1讀出機構而讀出之資料為圖像資料,故第1讀出機構之 資料讀出之速度例如為數十fps(frame per second,圖框/ 秒)。與此相對’因藉由第2讀出機構而讀出之資料為通信 資料’故第2讀出機構之資料讀出之速度例如為數十 kbps(kilo bit per second » 千位元 /秒)〇 本發明者發現此種進行攝像及光通信之固體攝像裝置中 會產生如下之問題。專利文獻1所揭示之發明之固體攝像 裝置意圖亦用於存在光信號源移動之可能性之情形。於該 情形時’根據藉由第1讀出機構而讀出之圖像資料,特定 光信號源之位置,並藉由第2讀出機構將來自位於該圖像 中之所特定之位置之像素部的資料作為通信資料而讀出。 於如此追蹤光信號源之位置之情形時,某像素部於某時 亥Jt以前藉由第1讀出機構讀出圖像資料,而於該時刻丨以後 藉由第2讀出機構讀出通#資料或者,某像素部於某時 刻t以前不藉由第丨讀出機構及第2讀出機構之任一者讀出 資料,而於該時刻t以後藉由第2讀出機構讀出通信資料。 即,於S亥像素部中,時刻t以前之電荷儲存時間長於時刻t 以後之電荷儲存時間。然而,因於時刻t後最初由第2讀出 機構所讀出之通信資料相當於在時刻t前最後在較長期間 内儲存之電荷之量,故存在成為錯誤之值之情形。從而, I56470.doc 201216701 固體攝像裝置無法正確地接收來自光信號源之光信號。 本發明係為解決上述問題點而完成者,其目的在於提供 一種即便於追蹤光信號源之位置之情形時亦可正確地接收 來自光信號源之光信號的光通信用之固體攝像裝置。 解決問題之技術手段 本發明之固體攝像裝置之特徵在於包含:(1)受 其以Μ列N行地二維排列有ΜχΝ個像素部卩,,广pM,N,該像 素部PU1〜pMN各自包含產生對應於入射光量之量之電荷的 光電二極體、儲存該電荷之電荷儲存部、用以輸出與電荷 儲存部中之儲存電荷量對應之資料的第丨開關、及用以輸 出與電荷儲存部中之儲存電荷量對應之資料的第2開關; (2)第1列選擇部’其選擇受光部中之任意第^^列並對該 第ml歹j之各像素部pmi η輸出控制信號,藉此使光電二極體 之接合電容部放電’使光電二極體中所產生之電荷儲存於 荷儲存邛且藉由關閉第1開關而使對應於電荷儲存部 中之儲存電荷量之資料向讀出信號線Lin輸出;⑺第2列選 擇部’其選擇受光部中之與第…列不同之任意第W列, 並對該第m2列之各像素部Pm2n輸出控制信號,藉此使光 極體之接合電谷部放電,使光電二極體中所產生之 儲存於電荷儲存部,且藉由 電何 儲存部中之儲存電荷量 电仃 第加 之資枓向讀出信號線L2n輸出;⑷ 第1讀出部,其與N根讀出 (4) 由第1列選擇部所選擇之 藉 p , ^ , 光4中之第m 1列之各像彔卹
Pm1>n向讀出信號線£1輪 豕素。P 輸出之資料,並輸出與第ml列之各 156470.doc 201216701 像素部pmln之光電二極體中所產生之電荷之量對應之資 料;及(5)第2讀出部,其與N根讀出信號線L2CL2N連接, 輸入自藉由第2列選擇部所選擇之受光部中之第m2列之各 像素部Pm2,n向讀出信號線L2n輸出之資料,並輸出與第m2 列之各像素部Pm2,n之光電二極體中所產生之電荷之量對應 之資料。進而,本發明之固體攝像裝置之特徵在於:選擇 受光部中之任意第m3列,並對該第m3列之各像素部Pm3 n 輸出控制信號,藉此使光電二極體之接合電容部放電,第 1列選擇部及第丨讀出部、與第2列選擇部及第2讀出部彼此 並行動作。其中,M、縣2以上之整數,ml、爪…以上 Μ以下且彼此不同之整數,1113為1以上M以下之整數,打為 1以上Ν以下之整數。 ,於本發明之固體攝像裝置中,#由第Μ選擇部,選擇 受光部中之任意第,,於該第…列之各像素部ρ 1 中,使光電二極體之接合電容部放電,將光電二極體中; 產生之電荷儲存於電荷儲存部’藉由關閉第㈣而使對 ^電^存部中之儲存f荷量之資料向讀出信號線^ 輸出。與各讀出信號線Lln連接之第旧出部中,輸 由第1列選擇部所選擇之受光 3 n iJi >ff ^ ^L1 ^ ib ^ ^ m 列之各像素部 像音心 線Π輸出之資料,並輸出與第ΠΠ列之各 像素部Pm丨之光電二極體中 料。 體中所產生之電荷之量對應之資 選擇受光部中之任意第 Ρ^’η中,使光電二極體之 另一方面,藉由第2列選擇部 m2列,於該第„12列之各像素部 156470.doc -6 201216701 接合電容部放電’將光電二極體中所產生之電荷儲存於電 荷儲存部,藉由關閉第2開關而使對應於電荷儲存部中之 儲存電荷量之資料向讀出信號線L2n輸出。與各讀出信號 線仏連接之第2讀出部中,輸入自藉由第2列選擇部所選 擇之受光部中之第m2列之各像素部向讀出信號線L2 輸出之資料,並輸出與第m2列之各像素部‘η之光電二極0 體中所產生之電荷之量對應之資料。 藉由第i列選擇部及第2列選擇部,選擇受光部中彼此不 同之列。而且,第i列選擇部及第i讀出部、與第2列選擇 部及第2讀出部彼此並行動作。藉此,例如藉由第^列選擇 部及第1讀出部獲得圖像資料,藉由第2列選擇部及第2讀 出部獲得通信資料。 又,於本發明之固體攝像裝置t,選擇受光部中之任意 第m3列,於該第„13列之各像素部ρ^η令使光電二極體 之接合電容部放電。 於本發明之固體攝像裝置中,較佳為第j列選擇部或第2 列選擇部選擇受光部中之與第ml列及第m2列不同之任意 第m3列,並對該第m3列之各像素部輸出控制信號 藉此使光電二極體之接合電容部放電。其中,瓜丨、瓜2 m3為以下且彼此㈣之整數。於本發明之固體攝 像裝置中,藉由第丨列選擇部或第2列選擇部,選擇受光部 中之與第nU列及第_不同之任意第响,於該第幻列 之各像素部Pm3,n$,使光電二極體之接合電容部放電。 本發明之固體攝像裝置較佳為進而包含切換機構,其切 156470.doc 201216701 、 選擇°卩與第2列選擇部,將藉由# 列之各像紊邱Ρ ^ 藉由對受光部中之第m3 、邛m3,n輸出控制信號而使 容部放電之列雄@ ^ 尤電一極體之接合電 一者。㈣部設為第〗列選擇部及第2列選擇部之任 本發明之固體攝像裝置較佳 個噴路,於其中之第ml閃鎖第包含Μ 效值時,對第“ 持之資料為有 列選擇部包含Μ個問鎖電路,…第2 保持之資料為有效值時,對第m2列之各像:電:中二 制信號;⑷第!列選擇部及第2列選擇之任二;選, ^另一列選擇部之M㈣鎖電路中之第训鎖電路中= 為非有效值時’對第⑽列之各像素部‘輸出控 本發明之固趙攝像裝置較佳為第i列選擇部及第2列選擇 :各自之Μ個閃鎖電路按列順序級聯連接而構成移位暫存 器,藉由將Μ位元之資料串列輸入至該移位暫存器令之初 段之閂鎖電路,而由各閂鎖電路保持資料。 本發明之固體攝像裝置較佳為:⑷^列選擇部對於與 其令所含之Μ個閂鎖電路中保持資料為有效值之閂鎖電路 對應之複數列,以固定時間間隔依序輸出控制信號;(…第 2列選擇部對於與其中所含之Μ個問鎖電路中保持資料為 有效值之閂鎖電路對應之複數列,以固定時間間隔依序輸 出控制信號。 1 本發明之固體攝像裝置較佳為進而包含第3列選擇部, 156470.doc 201216701 其選擇受光部中之任意第m3列,並對該第m3列之各像素 部^輸出控制信號,藉此使光電二極體之接合電容部放 電。於本發明之固體攝像裝置中,藉由第3列選擇部,選 擇受光部中之任意細列,於該細列之各像素部p 中,使光電二極體之接合電容部放電。 m3’n 個固體攝像裝置較佳為:⑷第1列選擇部包Μ ....’於其#之第训鎖電路巾㈣持之資料為有 •’對第ml列之各像素部ρ—輸出控制 列選擇部包含咖問鎖電路,於其中之第m2問鎖㈣)第2 =資:)為第有效值時,對細列之各像素部。一 、C)第3列選擇部包含Μ個閂鎖電路,於其中 路巾所保持之資料為有效值時,對第m3列之各 象素部Pm3,n輸出控制信號。 體攝像裝置較佳為第1列選擇部、第2列選擇 =第3列選擇部各自之_㈣電路按列順序級聯連接 位暫疒移位暫存盗’藉由將M位元之資料串列輸入至該移 料。子器中之初段之問鎖電路,而由各閃鎖電路保持資 =發明之固體攝像裝置較佳為:⑷第1列選擇部對於盘 路個料為有效值之⑽電 第2列撰遲邱 時間間隔依序輸出控制信號,.(b) 料為有效值。對於與其中所包含之_閃鎖電路中保持資 序輸出控制信號。 门加依 156470.doc 201216701 發明之效果 本發明之固體攝像裝置即便於追蹤光信號源之位置之情 形時亦可正確地接收來自光信號源之光信號。 【實施方式】 以下,參照隨附圖式,對用以實施本發明之形態進行詳 細說明。再者,於圖式之說明中對同一要素賦予同一符 號’並省略重複之說明。 (第1實施形態) 圖1係表示第1實施形態之固體攝像裝置丨之概略構成之 圖。該圖所示之固體攝像裝置1包括受光部1〇、第丨列選擇 部20、第2列選擇部30、第!讀出部4〇、第2讀出部5〇及控 制部60。 受光部10包含ΜχΝ個像素部Ρι ι〜Ρμ ν β MxN個像素部 ρι,ι〜Pm,n具有共同之構成,且二維排列成^^列。各像 素部Pm,n位於第m列第11行。此處,M、N為2以上之整數, ni為1以上M以下之各整數,11為1以上Να下之各整數。 各像素部包含產生對應於入射光量之量之電荷之光 電二極體、及儲存該電荷之電荷儲存部。各像素部卩^可 根據自第1列選擇部20或第2列選擇部30 7 接收之各種控制信號,使光電二極想之接合電二=所 將光電二極體中所產生之電荷儲存於電荷儲存部,並向讀 出信號線Lln或讀出信號線L2n輸出對應於該電荷儲存部中 之儲存電荷量之資料。 第1列選擇部20選擇受光部10中之任意第ml列並對該 156470.doc •10- 201216701 列之各像素部pmin輸出控制信號,藉此使光電二極體 電办部放電光電二極體中所產生之電荷储存於 仃儲存部’並使對應於該電荷赫部巾之儲存電荷量之 資料向讀出信號線Lln輸出. 第2列選擇部3Q選擇受光部1〇中之任意第㈣,並對該 列之各像素部Prn2’n輸出控制信號,藉此使光電二極體 —電谷。P放電,將光電二極體中所產生之電荷儲存於 電荷儲存部’並使對應於該電荷儲存部中之儲存電荷量之 資料向讀出信號線L2n輸出。 又’第1列選擇部20選擇受光部1〇中之任意第m3列並 對該第m3列之各像素部^輸出控制信號,藉此使光電二 之接口電容部放電,將光電二極體中所產生之電荷儲 存於電荷儲存部。 此處,ml、m2、1113為1以上M以下且彼此不同之整數。 J選擇邛20與第2列選擇部3〇選擇受光部1〇中彼此不同 之列。第1列選擇部20及帛2列選擇部30各自所選擇之列數 為任意,但資料之輸出係逐列依序進行。 第讀出。P40係與n根讀出信號線Lli〜l1n連接,輸入自 藉^第1列選擇部2G所選擇之受光部1G巾之第mi列之各像 素部pml,n向讀出信號線Lln輸出之資料,並輸出與第…列 像素。卩Pml,n之光電二極體中所產生之電荷之量對應的 資料。 ’ 第2讀出部5〇係與Ν根讀出信號線L2〗〜連接,輸入自 藉由第2列選擇部30所選擇之受光部1 〇中之第m2列之各像 156470.doc 201216701 素Pm2’n向讀出k號線L2n輸出之資料,並輸出與第m2列 之各像素部之光電二極體中所產生之電荷之量對應的 資料。 ‘ 控制部60藉由對第丄列選擇部2〇、第2列選擇部初、第i 讀出部40及第2讀出部50各自之動作進行控制,而控制固 體攝像裝置1整體之動作。藉由控制部6〇進行控制,可使 第1列選擇部20及第1讀出部4〇、與第2列選擇部3〇及第2讀 出部50彼此並行動作。 圖2係表示第丨實施形態之固體攝像裝置丨之第丨讀出部4〇 及第2讀出部50之構成之圖。於該圖中,針對受光部丨❹代 表性地表示有ΜχΝ個像素部Pl】〜Pm N中第m列第晴之像素 部Pm,n,又,針對第!讀出部4〇及第2讀出部5〇各者表示 有與該像素部Pm n相關之構成要素。 第1讀出部40包含N個保持部41〗〜41n、第丨行選擇部“及 差運算部43。_保持部41丨〜A具有共同之構成。各保持 部41„經由讀出信號線Lln而與受光部1〇中之第n行之μ個像 素4Ρι,η〜ΡΜ,η連接,可輸入自藉由第1列選擇部2〇所選擇之 第ml列之像素部pm〗,n向讀出信號線輸出之資料,並保 持該資料’且輸出該保持之資料。各保持部化較佳為輸 入並保持重疊有雜訊成分之信號成分之資料,且輸入並保 持僅為雜訊成分之資料。 N個保持部41!〜41n可根據自第1行選擇部42接收之各種 控制信號’以相同時序對資料進行取樣並保持且依序輸 出該保持之資料。差運算部43輸入自N個保持部41广…各 156470.doc ⑧ -12- 201216701 者依序輸出之資料’自重疊有雜訊成分之信號成分之資料 中減去僅為雜訊成分之資料,而輸出對應於信號成分之資 料。差運算部43可將對應於信號成分之資料作為類比資料 輸出,亦可具有AD轉換功能而輸出數位資料。如此,第工 讀出部40可輸出與第ml列之各像素部pmin之光電二極體中 ’ 所產生之電荷之量對應之資料。 第2讀出部50包含>^個保持部5li〜51n、第2行選擇部^及 差運算部53。關保持部51ι〜51n具有共同之構成。各保持 部51„經由讀出信號線L2n而與受光部1〇中之第n行之μ個像 素部Ρι,η〜ΡΜ,η連接,可輸入自藉由第2列選擇部2〇所選擇之 第m2列之像素部pm2,n向讀出信號線L2n輸出之資料,並保 持該資料’且輸出該保持之資料。各保持部5U較佳為輸 入並保持重疊有雜訊成分之信號成分之資料,且輸入並保 持僅為雜訊成分之資料。 N個保持部51!〜51N可根據自第2行選擇部52接收之各種 控制信號,以相同時序對資料進行取樣並保持,且依序輸 出該保持之資料。差運算部53輸入自N個保持部511〜5iN各 • *依序輸出之資肖,自*疊有雜訊成分之信號成分之資料 中減去僅為雜訊成分之資料,而輸出對應於信號成分之資 料。差運算部53可將對應於信號成分之資料作為類比資料 輸出,亦可具有AD轉換功能而輸出數位資料。如此,第2 讀出部50可輸出與第m2列之各像素部光電二極體中 所產生之電荷之量對應之資料。 圖3係表示第i實施形態之固體攝像裝置i之像素部p ^n及 156470.doc •13- 201216701 保持部41n之電路構成之圖。於該圖中,亦針對受光部1〇 代表性地表示有MxN個像素部Pl l〜pM N*第爪列第n行之像 素部Pm,n ’又’針對第1讀出部4〇,表示有與該像素部pm n 相關之保持部41η。再者,保持部51η之構成與保持部之 構成相同。 各像素部Pm,n為APS(Active Pixel Sensor,主動像素感 測)方式’包含光電二極體PD及6個MOS(Metal Oxide Semiconductor,金屬氧化物半導體)電晶體T1、T2、T3、 Τ4〗、Τ4Ζ、Τ5。如該圖所示,電晶體丁丨、Τ2及光電二極體 PD依序串列連接,對電晶體η之汲極端子輸入有基準電 壓,光電二極體PD之陽極端子接地。電晶體71與電晶體 Τ2之連接點經由電晶體T5而連接於電晶體T3之閘極端 子。 對電晶體Τ3之汲極端子輸入有基準電壓。電晶體Τ3之源 極端子與電晶體丁41、Τ42各自之汲極端子連接。各像素部
Pm,n之電晶體Τ4!之源極端子連接於讀出信號線L丨η。各像 素部Pm,n之電晶體Τ42之源極端子連接於讀出信號線匕、。 於讀出信號線Lln及讀出信號線L2n分別連接有恆定電流 源。 各像素部Pm,n之輸送用之電晶體T2之閘極端子係與控制 k號線LTm連接,輸入自第i列選擇部2〇或第2列選擇部% 輸出之Trans(m)信號。各像素部Pmn之重置用之電晶體η 之閘極端子係與控制信號線LRm連接,輸入自第丨列選擇部 20或第2列選擇部30輸出之Reset(m)信號。各像素 1 m,n 156470.doc 201216701 保持用之電晶體T5之閘極端子係與控制信號線LHm連接’ 輸入自第1列選擇部20或第2列選擇部30輸出之Hold(m)信 號。 各像素部Pm,n之輸出選擇用之電晶體T4丨之閘極端子係與 控制彳§號線LA 1 m連接,輸入自第!列選擇部2〇輸出之
AddreSSl(m)信號。各像素部Pmn之輸出選擇用之電晶體 T42之閘極端子係與控制信號線LA2m連接,輸入自第2列選 擇部30輸出之Address2(m)信號。該等控制信號 信號、Trans(m)信號、Hold(m)信號、Addressi(m)信號、
AddreSS2(m)信號)係對第m列之N個像素部匕1〜pm n共同地 輸入。 控制信號線LTm、控制信號線LRm及控制信號線1^^係針 對每列設置,發送指示第„1列之各像素部Pm,n中之光電二 極體PD之接合電容部及電荷儲存部各者之放電以及電荷儲 存部之電荷儲存的控制信號(Reset(m)信號、Trans(m)信 號、Hold(m)信號)。Reset(m)信號係自第1列選擇部2〇輸出 之ResetKm)信號與自第2列選擇部3〇輸出之Reset2(m)信號 之邏輯和。Trans(m)信號係自第!列選擇部2〇輸出之 Transit)信號與自第2列選擇部3〇輸出之Trans2(m)信號之 邏輯和。又,Hold(m)信號係自第i列選擇部2〇輸出之 H〇ldl(m)信號與自第2列選擇部3〇輸出之H〇M2(m)信號之 邏輯和。 控制信號線LAlm及控制信號線LA2m係針對每列設置, 發送指示向第m列之各像素部Pm,n之讀出信號線或讀出 156470.doc 15 201216701 仏號線L2n之資料輸出的控制信號(Address l(m)信號' Address2(rri)信號)。各控制信號線[八匕連接於第1列選擇 部20。各控制信號線LA2m連接於第2列選擇部3〇。 Address l(m)信號與Address2(m)信號不會同時變為高位 準’從而電晶體丁七與電晶體T42不會同時變為導通狀態。 於Reset(m)信號、Trans(m)信號及Hold(m)信號為高位準 時,光電二極體PD之接合電容部放電,又,連接於電晶體 T3之閘極端子之擴散區域(電荷儲存部)放電。於 信號為低位準時,將光電二極體pD中所產生之電荷儲存於 接合電容部。若Reset(m)信號為低位準且Trans(m)信號及 Hold(m)<5號為咼位準,則將儲存於光電二極醴之接合 電容部之電荷輸送至與電晶體T3之閘極端子連接之擴散區 域(電荷儲存部)並加以儲存。 於Addressi(mMt號為高位準時,將與連接於電晶體τ3 之閘極端子之擴散區域(電荷儲存部)中所儲存之電荷量對 應之資料(重疊有雜訊成分之信號成分之資料)經過電晶體 ΤΙ而向讀出信號線Lln輸出’並向第】讀出部切之保持部 41„輸入。即,電晶體Τ4ι作為用以將對應於電荷儲存部中 :儲存電荷量之資料向讀出信號線Lln輸出之第碥關而發 、作用。再者’於電荷儲存部處於放電狀態時,僅為雜訊 成分之資料經過電晶體%而向讀出信號線L“輸出。 於域咖2(啦號為高位準時,將與連接於電晶體η :閘極端子之擴散區域(電荷儲存部)中所儲存之電荷量對 ^之資料(重疊有雜訊成分之信號成分之資料)經過電晶體 156470.doc 201216701 丁h而向凟出“號線L2n輸出,並向第2讀出部之保持部 5 1„輸入。即,電晶體T42作為用以將對應於電荷儲存部中 之儲存電荷里之資料向讀出信號線L2n輸出之第2開關而發 揮作用。再者,於電荷儲存部處於放電狀態時,僅為雜訊 成/7之資料經過電晶體T4z而向讀出信號線Un輸出。 各保持部4ln包含2個電容元件G、C2及4個開關SWl 1、 sw12 sw21、sw22。於該保持部41n中,開關sw"及開關 SW12串列連接且設置於讀出信號線Lin與配線仙仏“之 間電谷7°件Cl之一端連接於開關SW丨丨與開關SW丨2之間之 連接點,電容元件c丨之另-端接地…開關sw21及開關 SW22串料接且設置於讀出信號線Lln與配線mine-nk 間電合元件匕之一端連接於開關SW21與開關sw22之間之 連接點,電容元件C2之另一端接地。 於該保持部4丨„中,開關SWu根據自第丨行選擇部42供給 之―信號之位準進行開閉。開關SW21根據自第!行選擇 部42供給之set_nl k號之位準進行開閉。信號及 seUU信號對N個保持部41ι〜41n共同地輸人。開關%2、 sw22根據自第i行選擇部42供給之㈣如⑻信號之位準進 行開閉。 於該保持。P 41 n中’在set—ni信號由高位準轉變為低位準 J吁目像素邻Pmn向讀出信號線輸出之雜 訊成分’於此以後藉由電容元件C2作為電壓值out ni⑷而 保持。於set—“信號由高位準轉變為低位準而開關sWii打 開時自像素部pm’n向讀出信號線Lln輸出之重疊有雜訊成分 156470.doc •17· 201216701 之信號成分,於此以後藉由電容元件Ci作為電壓值 out一sl(n)而保持。而且,若hshifu(n)信號變為高位準則 開關swlz關閉,藉由電容元件^保持之電壓值〇ut_si(n)向 配線Hline_si輸出,又,開關sin關閉,藉由電容元件Q 保持之電壓值out一nl(n)向配線Hline_nl輸出。該等電壓值 out一sl(n)與電壓值〇ut_nl(n)之差表示與像素部匕n之光電 二極體PD中所產生之電荷之量對應的電壓值。 圖4係表示第1實施形態之固體攝像裝置i之差運算部43 之電路構成之圖。再者,差運算部53之構成與差運算部43 之構成相同。如該圖所示,差運算部43包含放大器
Ai〜A3、開關SW,、SW2、及電阻器R】〜R4。放大器&之反 轉輸入端子經由電阻器心而與緩衝放大器、之輸出端子連 接,且經由電阻器I而與自身之輸出端子連接。放大器八〕 之非反轉輸人端子經由電阻器〜而與緩衝放大器A2之輸出 端子連接’且經由電阻器R4而與接地電位連接、緩衝放大 器A之輸入端子經由配線Hline_s丨而與1^個保持部Μ】〜 連接’且經由開關SWl而與接地電位連接。緩衝放大器A2 之輸入端子經由配線Hline—nl而與N個保持部4i 1〜連 接’且經由開關SW2與接地電位連接。 差運算部43之開關SWl、SW2由自第i行選擇㈣供給之 hreseU信號控制而進行開閉動作。藉由開關Μ關閉,重 置輸入至緩衝放大器A!之輪入她工#泰蔽 铷入端子之電壓值。藉由開關
SW2關閉’重置輸入至緩衝放女势A 久巧双Α ά Az之輪入端子之電壓 值。當開關SW丨、SW2打開時,自 叮目N個保持部41丨〜41N中之 156470.doc -18· 201216701 任意保持部41n向配線Hline_sl、Hline_nl輸出之電壓值 out一sl(n)、out_nl(n)輸入至緩衝放大器a丨、八2之輸入端 子。若將緩衝放大器A!、八2各自之放大率設為1,且設為4 個電阻器RrR4各自之電阻值彼此相等’則自差運算部43 之輸出端子輸出之電壓值表示經過配線Hline—sl及配線 Hline一nl各者而輸入之電壓值之差,且為已除去雜訊成分 者。 圖5係表示第1實施形態之固體攝像裝置1之第1列選擇部 20及第2列選擇部30之構成之圖。如該圖所示,第1列選擇 部20包含構成第1移位暫存器之μ個控制信號生成電路 21丨〜21Μ、及構成第2移位暫存器之μ個閂鎖電路22丨〜22Μ。 又’第2列選擇部30包含構成第1移位暫存器之μ個控制信 號生成電路31!〜31Μ、及構成第2移位暫存器之μ個閂鎖電 路32丨〜32m。 第1列選擇部20中所包含之Μ個控制信號生成電路 21ι〜21μ各者具有共同之構成且依序級聯連接。即,各控 制號生成電路21m之輸入端子I連接於前段之控制信號生 成電路21 m-i之輸出端子0(此處’ m為2以上Μ以下之各整 數)。初段之控制信號生成電路21丨之輸入端子〗輸入於時脈 VCLK1所指示之某時序為高位準而之後為低位準之 vshiftl(O)信號。各控制信號生成電路2im與時脈VCLK1同 步動作,輸入基本控制信號1,當藉由對應之閂鎖電路22m 保持之資料row_sell_data[m]為高位準時,於特定之時序 將 Resetl(m)信號、Transl(m)信號、Holdl(m)信號及 156470.doc -19- 201216701
Addressl(m)信號作為高位準而輸出。 Μ個閃鎖電路22i~22m各者為D正反器线序級聯連接。 即,各閃鎖電路22„之輸入端子〇連接於前段之閃鎖電路 22m·】之輸出端子Q(此處’故為2以上河以下之各整數)。初 段之問鎖電路22l之輸入端子D串列地位元之資料 r〇W-Se11—data[M:1]。各閃鎖電路22m可藉由與時脈 r〇W」e11 一仙同步動作,而保持資料卿sell data[m卜各 閃鎖電路22„將所保持之資料卿―sel ldau[m]向對應之控 制信號生成電路21m供給。 第i列選擇部20係自控制部6〇供給有ν_ι(〇)信號時 脈VCL1U、基本控制信號i、%位元之資料歸」⑴一仏 [M:l]及時脈r〇w_sell_clk。 第2列選擇部30中所包含之M個控制信號生成電路 31广3“各者具有共同之構成且依序級聯連接。即,各控 制信號生成電路31„之輸入端子j連接於前段之控制信號生 成電路31^之輸出端子〇(此處’瓜為2以上m以下之各整 幻。初段之控制信號生成電路31丨之輸入端子Γ輸入於時脈 VCLK2所指示之某時序為高位準而之後為低位準之 ▽祕2(0)信號。各㈣信號生成電路&係肖時脈似以 同步動作’輸入基本控制信號2,當藉由對應之問鎖電路 32m保持之資料row_Sd2_data[m]為高位準時,於特定之時 序將ReSet2㈣信號、Trans2⑻信號、H〇id2(m)信號及 AddreSS2(m)信號作為高位準而輸出。 Μ個閃鎖電路32i〜32m各者為D正反器且依序級聯連接。 156470.doc ⑧ -20· 201216701 即’各問鎖電路32m之輸入端子D連接於前段之閂鎖電路 32m」之輸出端子Q(此處,瓜為2以上M以下之各整數)。初 段之閂鎖電路32丨之輸入端子〇串列地輸入M位元之資料 row一Sel2_data[M:1]e各閃鎖電路32m可藉由與時脈 row一sel2_clk同步動作,而保持資料r〇w_sei2_data[m]。各 閂鎖電路32„>將所保持之資料r〇w—sel2_data[m]向對應之控 制信號生成電路3 lm供給’並亦向控制信號生成電路21m供 給。 第2列選擇部30係自控制部6〇供給有vshift2(〇)信號、時 脈VCLK2、基本控制信號2、M位元之資料r〇w_sel2_data [M:l]及時脈r〇w_sel2_clk » 圖ό係表示第1實施形態之固體攝像裝置1之第1列選擇部 20之控制信號生成電路2lm之構成之圖。各控制信號生成 電路21m包含D正反器210、邏輯反轉電路211、邏輯積電路 212〜217、邏輯和電路218、219、邏輯積電路221及邏輯反 轉電路222。各控制信號生成電路21m輸入AU_resetl信 號、Resetl信號、Transl信號、Holdl信號及Addressl信號 作為圖5中所說明之基本控制信號1。 各控制信號生成電路21miD正反器210輸入自前段之控 制k號生成電路21m.!輸出之vshiftl(m-l)信號,於時脈 VCLK1所指示之時序保持該資料,並輸出該保持之資料。 各控制信號生成電路21m之邏輯積電路212輸入自對應之 問鎖電路22m輸出之資料 row一sell_data[m],且亦輸入自 D 正反器210輸出之資料,並輸出該等之邏輯積之資料。 156470.doc •21· 201216701 各控制信號生成電路21m之邏輯積電路213輸入自對應之 閂鎖電路22m輸出之資料row_sell_data[m]藉由邏輯反轉電 路211進行邏輯反轉之資料,且亦輸入自前段之控制信號 生成電路21m」輸出之vshiftl(m-l)信號之資料,並輸出該 等之邏輯積之資料。 各控制信號生成電路21m之邏輯和電路21 8輸入邏輯積電 路212及邏輯積電路213各自之資料,並將該等之邏輯和之 資料作為vshiftl(m)信號而輸出。 各控制信號生成電路2im之邏輯積電路214輸入係自第2 列選擇部30之對應之閂鎖電路32m輸出之資料 row一sel2一data[m]藉由邏輯反轉電路222進行邏輯反轉之資 料,且亦輸入Resetl信號之資料,並將該等之邏輯積之資 料作為Resetl(m)信號而輸出。 各控制彳§號生成電路21m之邏輯積電路215輸入自第2列 選擇邛30之對應之閂冑電路%輸出之冑料謂一 一如仏 ㈣藉由輯反轉電路如進行邏輯反轉之資料,且亦輸入 丁咖川。號之資料’並將該等之邏輯積之資料作為Transl(m) 信號而輸出。 二制七號生成電路21m之邏輯積電路丨輸入自對應之 1 # f: $ 輸出之資料騰—seii—μ啦],且亦輸入 -1彳°號之資料,並輸出該等之邏輯積之資料。 各控制信號生成雷 取<電路21 m之邏輯和電路219輸入邏輯積電 路221之輸出資料, 且亦輸入邏輯積電路212之輸出資料, 並輸出該等之邏輯和之資料。 156470.doc ⑧ -22· 201216701 各控制信號生成電路21m之邏輯積電路216輸入邏輯和電 路219之輸出資料,且亦輸入Holdl信號之資料,並將該等 之邏輯積之資料作為Holdl(m)信號而輸出。 各控制信號生成電路21m之邏輯積電路217輸入八(1(!代^1 信號之資料,且亦輸入邏輯積電路212之輸出資料,並將 該等之邏輯積之資料作為Addressl(m)信號而輸出。 圖7係表示第丨實施形態之固體攝像裝置1之第2列選擇部 30之控制信號生成電路31 m之構成之圖。各控制信號生成 電路3 lm包含D正反器310、邏輯反轉電路311、邏輯積電路 312〜317、邏輯和電路318、319及邏輯積電路321。各控制 信號生成電路3lm輸入A11_reset2信號、Reset2信號、 Trans2信號、H〇ld2信號及Address2信號作為圖5中所說明 之基本控制信號2。 各控制信號生成電路31miD正反器310輸入自前段之控 制L號生成電路31m i輸出之vshiftA.i)信號,於時脈 VCLK2所指示之時序保持該資料,並輸出該保持之資料。 各控制信號生成電路31m之邏輯積電路312輸入自對應之 門鎖電路32m輸出之資料r〇w_sel2一data[m],且亦輸入自〇 正反器310輸出之資料’並輸出該等之邏輯積之資料。 各控制信號生成電路31m之邏輯積電路313輸入自對應之 門鎖電路324出之資料r〇w一sel2_data[m]藉由冑輯反轉電 路311進行邏輯反轉之資料,且亦輸人自前段之控制信號 生成電路心·1輸出之vshift2(m-l)信號之資料,並輸出該 等之邏輯積之資料。 156470.doc -23- 201216701 各控制信號生成電路31 m之邏輯和電路31 8輸入邏輯積電 路312及邏輯積電路313各自之資料,並將該等之邏輯和之 資料作為vshift2(m)信號而輸出。 各控制信號生成電路31 „之邏輯積電路314輸入自對應之 閃鎖電路32m輸出之資料r〇w_sei2_data[m],且亦輸入
Reset2信號之資料,並將該等之邏輯積之資料作為 Reset2(m)信號而輸出。 各控制信號生成電路31 „之邏輯積電路315輸入自對應之 問鎖電路32m輸出之資料r〇w一sel2—data[m],亦輸入Trans2 信號之資料’並將該等之邏輯積之資料作為Trans2(mHt 號而輸出。 各控制信號生成電路31m之邏輯積電路321輸入自對應之 問鎖電路32m輸出之資料r〇w_sei2-data[m],且亦輸入 All 一 reset2信號之資料,並輸出該等之邏輯積之資料。 各控制信號生成電路31m之邏輯和電路319輸入邏輯積電 路321之輸出資料,且亦輸入邏輯積電路312之輸出資料, 並輸出該等之邏輯和之資料。 各控制信號生成電路31m之邏輯積電路316輸入邏輯和電 路3 19之輸出資料,且亦輸入H〇ld2信號之資料並將該等 之邏輯積之資料作為Hold2(m)信號而輸出。 ▲各控制錢生成電路31m之邏輯積電路317輸入Address2 信號之資料,且亦輸入邏輯積電路3 12之輪出資料,並將 該專之邏輯積之資料作為Address2(m)信號而輸出。 對應於第1列選擇部20應選擇之第ml列而將資料 156470.doc ⑧ -24- 201216701 _sell_data[ml]設為高位準。又對應於第2列選擇 應選擇之第m2列而將資料r〇w_sei2—設為高位 準。為了使第1列選擇部2〇所選擇之第mi列與第2列選擇部 3〇所選擇之第m2列彼此不同,對於各m值,資料 row一Sell_data[m]及資料卿―“12」也㈤必需不均為高位 準,至少一者為低位準。 於具有圖6所示之構成之第1列選擇部20中,當M個閃鎖 電路22i〜22m中之第⑴問鎖電路22mi中所保持之資料 row一sell_data[mi]為高位帛(此時,資料卿一㈣一⑽㈣ 必然為低位準)時,與此對應之控制信號生成電路21ml可對 第列之各像素部Pml,n將控制信號(Resetl(ml)信號' T⑽1(叫信號、H〇ldl(ml)信號)於特定之時序作為高位 準而輸出,又,亦可將Addressl(ml)信號於特定之時序作 為高位準而輸出。 又,於第1列選擇部20中,個閂鎖電路22ι〜22m中之 保持資料__Sel 1—data[m]為低位準之問鎖電路對應之控 制信號生成電料將自前段料^vshiftHt號直接向後段 輸出。即,Μ個閂鎖電路22ι〜22m中僅保持資料 n>w_seU 一 data[m]為高位準之閂鎖電路構成實質上之移位 暫存器因此,第1列選擇部20可對於與μ個閂鎖電路 22ι〜22Μ中保持資料r〇w—sell—data[m]為高位準之閂鎖電路 對應之列,以固定時間間隔(時脈VCLK1之週期)依序輸出 控制信號。 於具有圖7所示之構成之第2列選擇部3〇中,當M個閂鎖 156470.doc •25· 201216701 電路32C32M中之第m2閂鎖電路“Μ中所保持之資料 row_sel2一data[m2]為尚位準(此時,資料r〇w_seii_data[m2] 必然為低位準)時,與此對應之控制信號生成電路31μ可對 第m2列之各像素部Pm2,n將控制信號(Reset2(m2)信號、
Trans2(m2)信號、H〇ld2(m2)信號)於特定之時序作為高位 準而輸出,又,亦可將Address2(m2)信號於特定之時序作 為尚位準而輸出。 又,於第2列選擇部30中,與M個閂鎖電路32丨〜32河中保 持資料r〇w_sel2一data[m]為低位準之閂鎖電路對應之控制 信號生成電路可將自前段到達之vshift2信號直接向後段輸 出。即,Μ個問鎖電路32丨〜32m中僅保持資料蘭―以2」伽㈣ 為高位準之問鎖電路構成實質上之移位暫存器。因此,第 2列選擇部30可對於與河個閃鎖電路32^32m中保持資料 row一sel2一data[m]為高位準之閂鎖電路對應之列以固定 時間間隔(時脈VCLK2之週期)依序輸出控制信號。 進而,於第1列選擇部20之Μ個閂鎖電路22广22m中之第 m3閃鎖電路22m3中所保持之資料r〇w—seU_data[m3]為低位 準、且第2列選擇部30之Μ個閂鎖電路32〗〜32M中之第1113閂 鎖電路32„3中所保持之資料r〇w_sei2—data[m3]亦為低位準 時,第1列選擇部20之對應之控制信號生成電路21⑴可對 該第m3列之各像素部Pm n將控制信號(ReseU (m3)信號、 TranSl(m3)信號)於特定之時序作為高位準而輸出而不將 Hoi dl (m3)鉍號及Address 1 (m3)信號於特定之時序作為高位 準而輸出。 156470.doc -26 - 201216701 即,第1列選擇部20將受光部10之第1列〜第1^列中不為 第1列選擇部20所選擇之第ml列及第2列選擇部3〇所選擇之 第m2列之任—者的所有列作為第m3列而選擇並對該第 m3列之各像素部Pm3,n輸出控制信號,藉此可使光電二極體 PD之接合電容部放電’將光電二極體中所產生之電荷储存 於電荷儲存部。 其次,與比較例(圖8、圖9)進行對比,對第1實施形態 之固體攝像裝置1之動作之實施例(圖1〇、圖u)進行說明。 於比較例中,第i列選擇部及第2列選擇部之任—者均不會 對受光部10中之與第瓜丨列及第m2列不同之任意第^^列之 各像素部Pm3,n亦使光電二極體之接合電容部放電。於實施 例及比較例之任一者中均為使說明簡化而設為M=N=8。 圖8係說明於比較例之動作之情形時藉由第i讀出部4〇及 第2讀出部50各者而讀出資料之受光部1〇中之像素部的 圖。於比較例中,在某時刻t以前,如圖8(a)所示,受光部 10之像素部P5,3及像素部ps 4各自之通信資料藉由第i列選 擇部及第1讀出部而讀出(圖8(a)中之區域A),受光部1〇之 像素部P3,2〜像素部& 5、像素部Pi2〜像素部PM、像素部 Pe,2〜像素部PM及像素部P7 2〜像素部Pi5各自之圖像資料藉 由第2列選擇部及第2讀出部而讀出(圖8(a)中之區域…。 而且,於比較例中,在該時刻t以後,如圖8(b)所示受 光部10之像素部P4,4及像素部!>4 5各自之通信資料藉由第^ 列選擇部及第1讀出部而讀出(圖8(b)中之區域A),受光部 1〇之像素部P2,3〜像素部P2,6、像素部Pa 3〜像素部匕6,像素 156470.doc -27- 201216701 部Pm〜像素部ps,6及像素部P6 3〜像素部p6 6各自之圖像資料 藉由第2列選擇部及第2讀出部而讀出(圖8(b)中之區域B)。 即,於比較例中,以某時刻t為邊界,藉由第1讀出部或 第2讀出部而讀出之受光部1〇之像素部之區域A、B向列方 向及行方向各者偏移1像素。 圖9係比較例之動作時之時序圖。於圖$中,自上而下依 序表示有受光部10中之第8列〜第1列各自之像素部之動 作、第1讀出部40之保持部41之資料輸入動作、自第j讀出 部40之資料輸出動作、第2讀出部5〇之保持部“之資料輸 入動作、及自第2讀出部50之資料輸出動作。 於圖9中,「轉丨」表示藉由於像素部中將電晶體丁2及電 晶體丁5設為導通狀態,而將光電二極體pD之接合電容部 之電荷輸送至FD區域(連接於電晶體T3之閘極端子之擴散 區域(電荷儲存部))。「轉2」表示藉由於像素部中將電晶 體丁4丨或電晶體T42設為導通狀態,而將對應於電荷儲存部 中之儲存電荷量之資料向保持部41或保持部51輸送。「初 始化」表示藉由於像素部中將電晶體以及電晶體丁2設為導 通狀態,使光電二極體PD之接合電容部之電荷放電而進行 初始化。「储存」表示藉由於像素部中將電晶體Tl設為斷 開狀態,而將光電二極體PD中所產生之電荷儲存於接合電 容部。 如該圖所示,於比較例中,由於在時刻t之後最初由第丄 讀出部40所讀出之像素部PM及像素部I,5各自之通信資料 相當於在時刻t之前最後在較長期間内儲存之電荷之量, 156470.doc ⑧ -28 - 201216701 故而存在成為錯誤之值之情形。因此,無法正確地接收來 自光彳5说源之光信號。 另一方面’於該比較例中,由於在時刻t之後最初由第2 讀出部50所讀出之第2列之像素部I 3〜I 6各自之圖像資料 相當於在時刻t之前最後在較原來長之期間内儲存之電荷 之量’故而存在成為錯誤之值之情形。又,在時刻t之後 最初由第2讀出部50所讀出之第5列之像素部p5 3〜p5 6各自 之圖像資料相當於在時刻t之前最後在較原來短之期間内 儲存之電荷之量,故而存在成為錯誤之值之情形。然而, 因該等資料並非通信資料而為圖像資料,故存在即便資料 錯誤亦無故障之情形,或者,因對於該錯誤之資料可使用 鄰接列之資料進行内插,故不會成綠大之問題。 圖10係說明於實施例之動作之情形時藉由第〗讀出部 及第2讀出部50各者而讀出資料之受光部ι〇中之像素邛的 立圖°於實施例中,在某時刻t以前,如圖1〇⑷所示^光 之像素P53及像素部p5,4各自之通信資料藉由第1列 選擇部及第1讀出部而讀出(圖10⑷中之區域A),《光物 ^像素部P2,2〜像素部p2 5、像素部p3,2〜像素部h、像素部 ^〜像素部P7,5及像素部p8 2〜像素部PM各自之圖像 由第2列選擇部及第2讀出部而讀出(請a)中之區藉 又’藉由第1列選擇部20,帛1列、第4列及第6列各自之 像素部之光電二極體PD之接合電容部於與第5列之 部之光電二極體PD夕垃人+ — 豕京 D之接合電容部相同之時序進行初始化。 而且,於實施例中,在該時刻m後,如圖1〇(b)所示, 156470.doc •29· 201216701 又光ep 1G之像素部P44及像素部p4 5各自之通信資料藉由第 1列選擇部及第1讀出部巾讀出(圖1〇〇))中之區域A),受光 部ίο之像素部Pl,3〜像素部Pi 6、像素部P2 3〜像素部& 6、像 素部P6,3〜像素部P6,6及像素部p7 3〜像素部p7 6各自之圖像資 料藉由第2列選擇部及第2讀出部而讀出(圖中之區域 B)。又,藉由^列選擇部2〇,第3列、第5列及第8列各自 之各像素部之光電二極體PD之接合電容部於與第4列之各 像素』之光電―極體PD之接合電容部相同之時序進行初始 化。 Ρ於實施例中,以某時刻t為邊界,藉由第丄讀出部或 第2讀出部而讀出之受光部1〇之像素部之區域a、b向列方 向及行方向各者偏移丨像素,又,藉由第1列選擇部僅進 行光電 列。 二極體PD之接合電容部之初始化之列向下偏移工 圖11係實施例之動作時之時序圖。於圖u中自上而下 依序表示冑受光部10中之第8列〜第i列各自之像素部之動 作、第1讀出部40之保持部41之資料輸入動作自第1讀出 °M〇之資料輸出動作、第2讀出部50之保持部51之資料輸 「動作及自第2讀出部50之資料輸出動作。圖丨丨中之 轉」轉2」、「初始化」及「儲存」分別與圖9中者 相同。 立如該圖所示,於實施例中’在時刻t之後最初由第i讀出 P 〇所讀出之像素部PM及像素部k各自之通信資料相當 於在時刻t前在與時刻t後相同之期間内儲存之電荷之量。 156470.doc 201216701 因此’可正確地接收來自光信號源之光信號。如此,第1 實施形態之固體攝像裝置1即便於追蹤光信號源之位置之 情形時’亦可正確地接收來自光信號源之光信號。 另一方面,於該實施例中,在時刻t之後最初由第2讀出 部50所讀出之第1列及第6列之各像素部之圖像資料相當於 在時刻t之前最後在較原來短之期間内儲存之電荷之量, 因此存在成為錯誤之值之情形。然而,因該等資料並非通 仏資料而為圖像資料,故存在即便資料錯誤亦無故障之情 形’或者,因對於該錯誤之資料可使用鄰接列之資料進行 内插’故不會成為較大之問題。 再者,第1實施形態之固體攝像裝置丨可以各種態樣實施 動作。例如,亦可使第!列選擇部2〇選擇受光部1〇中之第 奇數列,第2列選擇部30選擇受光部1〇中之第偶數列。於 該情形時,根據藉由第2列選擇部30及第2讀出部5〇而讀出 之第偶數列之圖像資料特定光信號源之位置,藉由第1列 選擇部20及第i讀出部4G將來自&於該圖像中之所特定之 位置的任意第奇數列之像素部之資料料通信資料而讀 出。於該情形時’第【列選擇部2〇對藉由^讀出部4〇而讀 出通信資料之列以外的第奇數列之各像素部之光電二極體 PD之接合電容部進行初始化。 (第2實施形態) 其次對第2實施形態進行說明。於第i實施形態之固體攝 像裝置1中’可使第⑽列之各像素部、之光電二極體PD 之接合電容部放電者僅為第1列選擇部20。與此相對,於 156470.doc • 31 - 201216701 第2實施形態之固體攝像裝置2中,可切換第1列選擇部2〇a 及第2列選擇部20B,將藉由對受光部1〇中之第m3列之各 像素部Pm3,n輸出控制信號而使光電二極體PD之接合電容部 放電之列選擇部設為第1列選擇部2〇A及第2列選擇部3〇A 之任一者。 圖12係表示第2實施形態之固體攝像裝置2之概略構成之 圖。與圖1所示之第1實施形態之固體攝像裝置丨之概略構 成比較,則該圖12所示之第2實施形態之固體攝像裝置2在 如下方面不同:包含第1列選擇部2〇A代替第i列選擇部 20 ;包含第2列選擇部30A代替第2列選擇部30 ;及包含控 制部60A代替控制部60。受光部1〇、第!讀出部4〇及第2讀 出部50分別與第1實施形態者相同。 控制部60A藉由對第1列選擇部20A、第2列選擇部30A、 第1讀出部40及第2讀出部50各自之動作進行控制,而控制 固體攝像裝置2整體之動作。藉由控制部60A予以控制,第 1列選擇部20A及第1讀出部40、與第2列選擇部30A及第2 s賣出部50可彼此並行動作。 圖13係表示第2實施形態之固體攝像裝置2之第1列選擇 部20A及第2列選擇部30A之構成之圖。如該圖所示,第! 列選擇部20包含構成第1移位暫存器之μ個控制信號生成 電路23〗〜23Μ、及構成第2移位暫存器之Μ個閂鎖電路 22!〜22Μ。又,第2列選擇部30包含構成第1移位暫存器之 Μ個控制信號生成電路33ι〜33μ、及構成第2移位暫存器之 Μ個閂鎖電路32C32M。 156470.doc •32· ⑧ 201216701 第1列選擇部20中所含之μ個控制信號生成電路a〜% 各者具有共同之構成且依序級聯連接。即,各控制信號生 成電路23m之輸人端子丨連接於前段之控制信號生成電路 23m.丨之輸出端子0(此處,„1為2以上M以下之各整數)。初 段之控制信號生成電路23l之輸入端子1輸入於時脈vclki 所指不之某時序為高位準而之後為低位準之⑼信 號。各控制信號生成電路23„^與時脈VCLK1同步動作, 輸入基本控制信號丨’當藉由對應之閂鎖電路22m所保持之 資料row一Sell_data[m]為高位準時,於特定之時序將Reseti(m) 信號、Transl(m)信號、Holdl(m)信號及Addressi(m)信號 作為1¾位準而輸出。 Μ個閂鎖電路22i〜22m各者為D正反器且依序級聯連接。 即各閂鎖電路22m之輸入端子D連接於前段之閂鎖電路 22m-i之輸出端子Q(此處,111為2以上M以下之各整數)。初 丰又之閂鎖電路221之輸入端子D串列地輸入M位元之資料 row_sell_data[M:l]。各閂鎖電路22m藉由與時脈r〇w_seU_clk Π步動作,而可保持資料r〇w — seH 一 data[m]。各閂鎖電路 22mW所保持之資料r〇W-Sel丨一如以㈤]向對應之控制信號生 成電路23m供給,且亦向控制信號生成電路33m供給。 第1列選擇部20自控制部6〇A供給有vshifu(〇)信號、時 脈VCLK1、基本控制信號}、M位元之資料r〇w_seU—如以 [M:l]及時。 第2列選擇部30中所包含之M個控制信號生成電路 331〜33M各者具有共同之構成且依序級聯連接。即,各控 156470.doc • 33 - 201216701 制信號生成電路33m之輸人端子!連接於前段之控制信號生 成電路33^之輸出端子〇(此處,〇1為2以上m以下之各整 數)。初段之控制信號生成電路33〗之輸入端子丨輸入於時脈 VCLK2所指示之某時序為高位準而之後為低位準之 VShift2(〇)信號。各控制信號生成電路33J與時脈VCLK2 同步地實施動作,輸入基本控制信號2,當藉由對應之問 鎖電路32„所保持之資料r〇w_sel2—data[m]為高位準時於 特定之時序將ReSet2(m)信號、Trans2(m)信號、H〇M2(m) 信號及Address2(m)信號作為高位準而輸出。 Μ個閂鎖電路32!〜32M各者為D正反器且依序級聯連接。 即,各閂鎖電路32m之輸入端子d連接於前段之閂鎖電路 32m-丨之輸出端子Q(此處,1]1為2以上M以下之各整數)。初 段之閂鎖電路32!之輸入端子d串列地輸入Μ位元之資料 row一sel2_data[M:l]。各閂鎖電路32m可藉由與時脈 row一Sel2_clk同步地實施動作,而保持資料r〇w—sel2_data[m] 。各閂鎖電路32„^所保持之資料r〇w一sel2—data[m]向對應 之控制信號生成電路33m供給,且亦向控制信號生成電路 23m供給。 第2列選擇部30自控制部60A供給有vshift2(0)信號、時 脈VCLK2、基本控制信號2、M位元之資料r〇w_sel2—勃匕 [Μ: 1]及時脈row_sel2_clk。 圖14係表示第2實施形態之固體攝像裝置2之第1列選擇 部20A之控制信號生成電路23m之構成之圖。各控制信號生 成電路23m包含D正反器210、邏輯反轉電路2Π、邏輯積電 156470.doc -34 - ⑧ 201216701 路212-217、邏輯和電路218、219、邏輯積電路221、邏輯 反轉電路222、223、邏輯積電路224、225及邏輯和電路 226。各控制信號生成電路23m輸入All_resetl信號、Resetl 信號、Transl信號、Holdl信號、Addressl信號及Reset_sel 信號作為圖13中所說明之基本控制信號1。 與圖6所示之第1實施形態之控制信號生成電路玄匕之構 成進行比較,則該圖14所示之第2實施形態之控制信號生 成電路23m在進而包含邏輯反轉電路223、邏輯積電路 224、225及邏輯和電路226之方面不同。 各控制信號生成電路23m之邏輯積電路224輸入自第2列 選擇部30A之對應之閂鎖電路32m輸出之資料 row_sel2_data[m]藉由邏輯反轉電路222進行邏輯反轉之資 料,且亦輸入Reset_sel信號,並輸出該等之邏輯積之資 料。 各控制信號生成電路23m之邏輯積電路225輸入自對應之 問鎖電路22m輸出之資料row_sell_data[m],且亦輸出 Reset一sel信號藉由邏輯反轉電路223進行邏輯反轉之資 料’並輸出該等之邏輯積之資料。 各控制信號生成電路23m之邏輯和電路226輸入邏輯積電 路224之輸出資料,且亦輸入邏輯積電路225之輸出資料, 並輸出該等之邏輯和之資料。即,該邏輯和電路226於 Reset_sel k號為尚位準時輸出資料r〇vv_sei2_data[m]之邏 輯反轉資料’於Reset_sel信號為低位準時輸出資料 row一sell_data[m] 〇 156470.doc -35- 201216701 各控制信號生成電路23m之邏輯積電路214輸入邏輯和電 路226之輸出資料’且亦輸入Reseti信號之資料,並將該 等之邏輯積之資料作為Resetl(m)信號而輸出。 各控制信號生成電路23m之邏輯積電路215輸入邏輯和電 路226之輸出資料’且亦輸入Trans 1信號之資料,並將該 等之邏輯積之資料作為Transl(m)信號而輸出。 圖1 5係表示第2實施形態之固體攝像裝置2之第2列選擇 部30A之控制信號生成電路33m之構成之圖。各控制信號生 成電路33m包含D正反器310、邏輯反轉電路311、邏輯積電 路3 12〜317、邏輯和電路318、319、邏輯積電路321、邏輯 反轉電路322、323、邏輯積電路324、325及邏輯和電路 326 »各控制信號生成電路33m輸入All_reset2信號、Reset2 信號、Trans2信號、Hold2信號、Address2信號及Reset_sel 信號作為圖13中所說明之基本控制信號2。 與圖7所示之第1實施形態之控制信號生成電路,。之構 成進行比較,則該圖15所示之第2實施形態之控制信號生 成電路33m在進而包含邏輯反轉電路322、323、邏輯積電 路324、325及邏輯和電路326之方面不同。 各控制信號生成電路33m之邏輯積電路324輸入自第1列 選擇部20A之對應之閂鎖電路22m輸出之資料 row_sell_data[m]藉由邏輯反轉電路322進行邏輯反轉之資 料,且亦輸入Reset_sel信號,並輸出該等之邏輯積之資 料。 各控制信號生成電路33m之邏輯積電路325輸入自對應之 156470.doc -36- 201216701 門鎖電路32m輸出之資料row_sei2—data[m],且亦輸入 Reset_sel〗s號藉由邏輯反轉電路323進行邏輯反轉之資 料,並輸出該等之邏輯積之資料。 各控制信號生成電路33m之邏輯和電路326輸入邏輯積電 路324之輸出資料,且亦輸入邏輯積電路325之輸出資料, 並輸出該等之邏輯和之資料。即,該邏輯和電路326於 Reset一seH5號為尚位準時輸出資料r〇w—seii_data[m]之邏 輯反轉資料’於Reset_sel信號為低位準時輸出資料 row_sel2_data[m]。 各控制信號生成電路33m之邏輯積電路314輸入邏輯和電 路326之輸出資料’且亦輸入Reset2信號之資料,並將該 等之邏輯積之資料作為Reset2(m)信號而輸出。 各控制信號生成電路33m之邏輯積電路315輸入邏輯和電 路326之輸出資料’且亦輸入Trans2信號之資料,並將該 等之邏輯積之資料作為Trans2(m)信號而輸出。 具有圖13〜圖15所示之構成之第1列選擇部2〇a及第2列選 擇部30A可根據Reset_sei信號為高位準及低位準之哪一 者’而使哪一方承擔藉由對受光部1〇之第m3列之各像素部
Pm3,n輸出控制信號而使光電二極體pD之接合電容部放電之 功能。 於ReSet_sel信號為高位準時,第2實施形態之第1列選擇 部20A具有與第1實施形態之第1列選擇部2〇相同之功能, 第2實施形態之第2列選擇部3〇A具有與第1實施形態之第2 列選擇部30相同之功能。即,第1列選擇部2〇a具有藉由對 156470.doc •37- 201216701 受光部之第m3列之各像素部p—輪出控制信號而使光 電二極體PD之接合電容部放電之功能1此於該情形 時,第2實施形態之固體攝像裝置2可與第i㈣㈣u 體攝像裝置1同樣地實施動作。 另一方面,於ResetjeH言號為低位準時,第2列選擇部 3〇A具有藉由對受光部Π)之細狀各像素輸出控 制信號而使光電二極體PD之接合電容部放電之功能。除該 點以外,第2實施形態之固體攝像裝置2可與第丨實施形態 之固體攝像裝置1同樣地實施動作。 (第3實施形態) 其次,對第3實施形態進行說明。於第丨實施形態之固體 攝像裝置1及第2實施形態之固體攝像裝置2中,使第^^列 之各像素部Pm3,n之光電二極體PD之接合電容部放電者,為 第1列選擇部或第2列選擇部。與此相對,於第3實施形態 之固體攝像裝置3中,進而包含藉由對受光部1〇之第爪3列 之各像素部?„13,11輸出控制信號而使光電二極體pD之接合電 容部放電之第3列選擇部。如此,代替第1列選擇部或第2 歹J選擇藉由第3列選擇部亦可使第m3列之各像素部 Pm3,n之光電二極體PD之接合電容部放電。 圖16係表示第3實施形態之固體攝像裝置3之概略構成之 圖。與圖1所示之第1實施形態之固體攝像裝置1之概略構 成相比較,該圖16所示之第3實施形態之固體攝像裝置3在 進而包含第3列選擇部7〇之方面不同。受光部1〇、第i列選 擇部20、第2列選擇部30、第1讀出部40、第2讀出部50及 156470.doc ⑧ •38- 201216701 工筮P 0各者與第1實施形態及第2實施形態者相同。 丨 選擇°Ρ70代替第1實施形態及第2實施形態中之第1 ^擇㈣或第2列選擇部,選擇受光㈣之任意㈣ 、對"亥第m3列之各像素部Pm3 n輸出控制信號,藉此使 極體之接合電容部放電,將光電二極體中所產生之 電荷儲存於電荷儲存部。 此處,ml、以下且彼此不同之整數。⑽為 1 乂,上Μ以下之整數。第”彳選擇部2〇及第2列選擇部w選 f又光。卩10中彼此不同之列。第1列選擇部2〇及第2列選擇 部:〇各自所選擇之列數為任意,但資料之輸出係逐列依序 進行第3列選擇部70所選擇之列數亦為任意。 控制部60藉由對第!列選擇部2〇、第2列選擇部3〇、第3 列選擇部70、第1讀出部40及第2讀出部50各自之動作進行 控制,而控制固體攝像裝置3整體之動作。藉由控制部6〇 進行控制,第1列選擇部20及第!讀出部4〇、與第2列選擇 部30及第2讀出部50可彼此並行動作。 圖17係與圖2同樣地表示第3實施形態之固體攝像裝置3 之第1讀出部40及第2讀出部50之構成之圖。圖17之說明因 與上述圖2之說明相同故予以省略。 圖18係與圖3同樣地表示第3實施形態之固體攝像裝置3 之像素部Pm,n及保持部41!!之電路構成之圖。圖18之說明因 與上述圖3之說明相同故予以省略。 再者’於圖18中,Reset(m)信號係自第1列選擇部2〇輸 出之Resetl(m)信號、自第2列選擇部30輸出之Reset2加)信 156470.doc •39· 201216701 號、及自第3列選擇部70輸出之Reset3(m)信號之邏輯和。 又’ Trans(m)信號係自第!列選擇部2〇輸出之Transl(m^ 號、自第2列選擇部30輸出之Trans2(m)信號、及自第3列 選擇部70輸出之Trans3(m)信號之邏輯和。 圖19係與圖5同樣表示第3實施形態之固體攝像裝置3之 第1列選擇部20、第2列選擇部30及第3列選擇部70之構成 之圖。再者’第1列選擇部20及第2列選擇部30之說明因與 上述圖5之說明相同故予以省略。第3列選擇部7〇包含構成 移位暫存器之Μ個閂鎖電路72!〜72M、Μ個邏輯積電路 73丨〜73μ、及Μ個邏輯積電路74丨〜74μ。 第3列選擇部7〇中所包含之μ個閂鎖電路72丨〜72!^各者為 D正反器且依序級聯連接。即,各閂鎖電路72〇之輸入端子 D連接於前段之閂鎖電路^…之輸出端子Q(此處,瓜為2以 上Μ以下之各整數)。初段之閂鎖電路72丨之輸入端子D串列 地輸入Μ位元之資料r〇w_sei3—data[M:1]。各閂鎖電路 可藉由與時脈row_sel3_clk同步地實施動作,而保持資料 row一Sel3_data[m]。 第3列選擇部70中所包含之各邏輯積電路73m輸入自閂鎖 電路72m輸出之資料r〇w—sel3 一 data[m],且亦輸入Trans3信 號之資料’並將該等之邏輯積之資料作為Trans3(m)而輸 出。各邏輯積電路74m輸入自閂鎖電路74輸出之資料 row_sel3_data[ni] ’且亦輸入Reset3信號之資料,並將該等 之邏輯積之資料作為Reset3(m)而輸出。 第3列選擇部70自控制部60供給有Trans3信號、Resemf 156470.doc 201216701 號、Μ位元之資料r〇w一一s⑴ elk 〇 " 第3列選擇部70於M個問鎖電路72i〜72m中之第⑽閃鎖電 路72m3中所保持之資料r〇w—sel3_data[m3]為高位準時可 對第1113列之各像素部Pm3,n將控制信號(Reset3(m3)信號、 TranS3(m3)信號)於特定之時序作為高位準而輸出。 圖20係與圖6同樣地表示第3實施形態之固體攝像裝置3 之第1列選擇部20之控制信號生成電路21m之構成之圖。於 圖2〇中,在各控制信號生成電路21m不包含邏輯反轉電路 222之方面與圖6之構成不同。即,如下所示,邏輯積電路 214、215之輸入不同。其他構成之說明因與上述圖6之說 明相同故予以省略。 各控制信號生成電路21m之邏輯積電路214輸入自對應之 閂鎖電路22m輸出之資料row—sell—data[m],且亦輸入
Resetl信號之資料,並將該等之邏輯積之資料作為 Resetl(m)信號而輸出。 各控制信號生成電路21m之邏輯積電路215輸入自對應之 閃鎖電路22m輸出之資料row一sell—data[m],且亦輸入
Transl信號之資料,並將該等之邏輯積之資料作為 Transl(m)信號而輸出。 如上述般,對應於第1列選擇部20應選擇之第ml列而將 資料r〇w_sell_data[ml]設為高位準。對應於第2列選擇部 30應選擇之第m2列而將資料row—sei2—data[m2]s為高位 準。又,對應於第3列選擇部70應選擇之第m3列而將資料 156470.doc •41 - 201216701 data[m3m為高位準。為使第i列選擇㈣所選 擇之第ηα列與第2列選擇部30所選擇之第m2列彼此不同, 對於各m值,資料騰一sell_data[m]及資料蘭」⑴一如_] 必需不均為高位準,至少一者為低位準。 而且,如上述般’第⑼選擇部2〇於以個問鎖電路 22丨〜22m中之第ml閃鎖雷政j^ , 頌電路22m丨中所保持之資料 r〇W-Sell-data[ml]為高位準時,可對第ΠΠ列之各像素部 Pml,n 將 Reseu㈤)信號、Transl(ml)信號、H〇idi(mi)信號 及鳩㈣㈣於特定之時序作為高位準而輸出。第㈣ 選擇部30於Μ個閃鎖電路32 Μ 士 & η頻電路32丨〜32Μ _之第m2閂鎖電路32心 中所保持之資料騰」el2_data[m2]為高位準時,可對第W 列之各像素部Pni2,』Reset2(m2)信號' Trans')信號、 H〇⑽⑽信號及紙ess2(m2)㈣於特定之時序作為高位 準而輸出。X ’第3列選擇部7〇於以個閃鎖電路I%中 之第m3問鎖電路72m3令所保持之資料sei3」ata[m3]為 高位準時,可對細列之各像素部Pm3^R⑽⑽信號 及Trans3(m3)信號於特定之時序作為高位準而輸出。 其次’與上述比較例(圖8、圖9)進行對比而對第3實施 形態之固體攝像裝置3之動作之實施例(圖8、圖川進行說 明。於該實施例中亦設為M=N=8。 於實施例之動作之情形時,藉由第1讀出部40及第2讀出. 部5〇各者而讀出資料之受光部10中之像素部與圖8所示者 相同。然而’於實施例中,藉由第3列選擇部70,在時刻t 乂後藉由第1列選擇部及第1讀出部而讀出資_ H _ 10 156470.doc ⑧ -42- 201216701 之第4列之各像素部之光電二極體pD的接合電容部於較 讀出部之資料讀出週期之時刻進行初始化。 藉=&光10之第4列之各像素部之資料於較緊接時刻t 之前之初始化時以後以固定時間間隔被讀出。 圖21係實施例之動作時之時序圖。於圖21中,自上而下 依序表示有受光部1〇中之第8列〜第!列各自之像素部之動 作第1凟出部40之保持部41之資料輸入動作自第】讀 部4〇之資料輸出動作、第2讀出部5〇之保持部“之資料輸 :動作、及自第2讀出部5〇之資料輸出動作。圖幻中之 「轉1」、轉2」、「初始化」及「健存」分別與圖9令者 相同。 I圖所7F於實施例中,在時刻t之後最初由第1讀出 部40所讀出之像素部p44及像素部^各自之通信資料相當 =在時刻t之前在與時刻t後相同之期間内儲存之電荷之 量因此可正確地接收來自光信號源之光信號。如此, 本實施形3之gj體攝像裝置i即便於追蹤光信號源之位置 之情形時’亦可正確地接收來自光信號源之光信號。 另一方面,於該實施例中,亦為在時刻t之後最初由第2 讀出部5G所讀出之第2列像素部^心各自之圖像資料相 當於在時刻t之前最後在較原來長之期間内儲存之電荷之 量’因此存在成為錯誤之值之情形。χ,於時^之後最 初由第2讀出部5〇所讀出之第5列之像素部1自之 圖像資料相當於在時m之前最後在較原來短之期間内儲 存之電何之量’因此存在成為錯誤之值之情形。然而,因 156470.doc •43_ 201216701 該等資料並非通信資料而為圖像資料,故存在即便資料錯 誤亦無故障之情形,或者,因對於該錯誤資料可使用鄰接 列之資料進行内插’故不會成為較大之問題。 再者,第3實施形態之固體攝像裝置3可以各種態樣實施 動作。例如,亦可使第i列選擇部2〇選擇受光部1〇中之第 奇數列,第2列選擇部30選擇受光部1〇中之第偶數列。於 該情形時,根據藉由第2列選擇部30及第2讀出部5〇而讀出 之第偶數列之圖像資料,特定光信號源之位置,並藉由第 1列選擇部20及第1讀出部40將來自位於該圖像中之所特定 之位置的任意第奇數列之像素部之資料作為通信資料而讀 出。於該情形時,第3列選擇部70於讀出開始之前將應新 讀出資料之第m3列之各像素部之光電二極體pDi接合電 容部進行初始化。 又,第3實施形態之固體攝像裝置3亦可進行如圖22及圖 23所示之動作。 圖22係說明於另一實施例之動作之情形時藉由第^讀出 部40及第2讀出部5〇各者而讀出資料之受光部_之像素 部的圖。於該實施例中’在某時刻ti以前,如圖22(a)所 不’受光部H)之像素部P5,3及像素部%各自之通信資料藉 由第1列選擇部及第1讀出部而讀出(圖22⑷中之區域A), 受光部H)之像素部P6,6及像素部P67各自之通信資料藉 2列選擇部及第2讀出部而讀出(圖22(勾中之區域B)。 自時刻tl至時刻t2為止,如圖22(b)所示,受光㈣之像 素部\2及像素部P4,3各自之通信資料藉由^列選擇部及 156470.doc • 44 - 201216701 第1讀出部而讀出(圖22(b)中之區域A),受光部狀像素部 P6,6及像素。pp6,7各自之通信資料藉由第2列選擇部及第2讀 出部而讀出(圖22(b)中之區域B)。而且,於時刻^以後, 如圖22⑷所示,受光部1〇之像素部p4 2及像素部p4 3各自之 通信資料藉由第1列選擇部及第i讀出部而讀出(圖22⑷中 之區域A),受光部10之像素部p76及像素部p77各自之通信 資料藉由第2列選擇部及第2讀出部而讀丨(圖22⑷中之區 域B) 〇 口即,於該實施例中,存在可彼此獨立地移動之2個光信 號源,來自一光信號源之光信號之資料藉由第丨列選擇部 及第1讀出部㈣出’纟自另—光信號源之光信號之資料 藉由第2列選擇部及第2讀出部而讀出。 圖23係另-實施例之動作時之時序圖。於圖。中,自上 而下依序表示有受光部1〇中之第8列〜第…各自之像素部 之動作、第1讀出部40之保持部41之資料輸入動作自、第丄 讀出部4〇之資料輸出動作、第2讀出部50之保持部51之資 料輸入動作、及自第2讀出部5()之資料輸出動作。_中 :「轉1」、轉2」、「初始化」及「健存」分別與圖9中 相同。如該圖所示,第i讀出部之資料讀出與第2讀出部 之資料讀出之週期彼此相同,但相位不同。 ° 藉由第1列選擇部及第丨讀出部而讀出資料之列以時刻t 為邊界發生變化,於時.之後最初由第1讀出部所讀出 像素4卩4,2及像素部ρ43各自之通信資料相當於 在與時心後相同之期間内儲存之電荷之量q 前 又’藉由第2 156470.doc -45· 201216701 列選擇部及第2讀出部而讀出資料之列以時刻。為邊界 變化,於時刻之後最初由第2讀出部所讀出之像素部p生 及像素部P7,7各自之通信資料相當於在時刻h前在與時刻h 後相同之期間内儲存之電荷之量。因此,可正確地接收分2 別來自2個光信號源之光信號。如此,本實施形態之固體 攝像裝置1即便於追蹤2個光信號源各自之位置之情形時, 亦可正確地接收來自各光信號源之光信號。 產業上之可利用性 於光通信用之固體攝像裝置中’可用於即便在追蹤光信 號源之位置之情形時亦正確地接收來自光信號源之光信號 之用途。 【圖式簡單說明】 圖1係表示第1實施形態之固體攝像裝置1之概略構成之 圖。 圖2係表示第1實施形態之固體攝像裝置1之第1讀出部40 及第2讀出部5〇之構成之圖。 圖3係表示第1實施形態之固體攝像裝置1之像素部Pm,η及 保持部41η之電路構成之圖。 圖4係表示第!實施形態之固體攝像裝置1之差運算部43 之電路構成之圖。 圖5係表示第丨實施形態之固體攝像裝置1之第1列選擇部 20及第2列選擇部30之構成之圖。 圖6係表示第丨實施形態之固體攝像裝置1之第1列選擇部 20之控制信號生成電路21m之構成之圖。 156470.doc • 46 · ⑧ 201216701 圖7係表示第1實施形態之固體攝像裝置丨之第2列選擇部 30之控制信號生成電路31m之構成之圖。 圖8(a)、(b)係說明於比較例之動作之情形時藉由第i讀 出部40及第2讀出部50各者讀出資料之受光部1〇中之像素 部的圖。 圖9係比較例之動作時之時序圖。 圖10(a)、(b)係說明於實施例之動作之情形時藉由第1讀 出部40及第2讀出部50各者讀出資料之受光部1〇中之像素 部的圖》 ' 圖11係表示實施.例之動作時之時序圖。 圖12係表示第2實施形態之固體攝像裝置2之概略構成之 圖。 圖13係表示第2實施形態之固體攝像裝置2之第丨列選擇 部20A及第2列選擇部30A之構成之圖。 圖14係表示第2實施形態之固體攝像裝置2之第〖列選擇 部20A之控制信號生成電路23m之構成之圖。 圖15係表示第2實施形態之固體攝像裝置2之第2列選擇 部30A之控制信號生成電路33m之構成之圖。 圖16係表示第3實施形態之固體攝像裝置3之概略構成之 圖。 圖17係表示第3實施形態之固體攝像裝置3之第i讀出部 -'^0及第2讀出部.5〇之構成之圖β. 圖18係表示第3實施形態之固體攝像裝置3之像素部Pm η 及保持部41η之電路構成之圖。 156470.doc •47- 201216701 圖19係表示第3實施形態之固體攝像裝置3之第1列選擇 部20、第2列選擇部30及第3列選擇部7〇之構成之圖。 圖20係表示第3實施形態之固體攝像裝置3之第!列選擇 部20之控制信號生成電路21m之構成之圖。 圖21係實施例之動作時之時序圖。 圖22(a)〜(c)係說明於另一實施例之動作之情形時藉由第 1讀出部40及第2讀出部50各者讀出資料之受光部1〇中 素部的圖。 < 像 圖23係另一實施例之動作時之時序圖。 【主要元件符號說明】 1 ' 2、3 10 20 、20A 21ι 〜21 μ 22, 〜22μ 23, 〜23μ 30 、30A 31, 〜3 1m 32, ~32m 33, 〜33m 40 41, 〜41n 42 43 固體攝像裝置 受光部 第1列選擇部 控制信號生成電路 閂鎖電路 控制信號生成電路 第2列選擇部 控制信號生成電路 閂鎖電路 控制彳§號生成電路 第1讀出部 保持部 第1列選擇部 差運算部 156470.doc . 201216701 50 第2讀出部 51广 51n 保持部 52 第1列選擇部 53 差運算部 60 ' 60A 控制部 70 第3列選擇部 72i~72m 閂鎖電路 L1j~L1n、L2j~L2n 讀出信號線 LTj〜LTm、LRj〜LRm、 控制信號線 LH广LHm、LAli〜LAIm、 LA2i 〜LA2m Pi,i~Pm,n 像素部 156470.doc -49

Claims (1)

  1. 201216701 七、申請專利範園: 1. 一種固體攝像裝置,其特徵在於包含: 光P其以Μ列N行地二維排列有ΜχΝ個像素部 ρι,ι〜Pm,n,該像素部p,,〜p'“夂6〜A , 〗,i M’N各自包含產生對應於入射 光量之量之電何的光電二極體、倚存該電荷之電荷儲存 部、用以輸出與上述電荷儲存部中之健存電荷量對應之 及;^輸出與上述電荷儲存部中之儲 存電荷量對應之資料之第2開關; 第1列選擇部,其選擇上述受光部中之任意第ml列, 並對該^列之各像素部p —輸出控制信號藉此使上 述光電二極體之接合電容部放電,使上述光電二極體中 所產生之電荷儲存於上述電荷儲存部,且藉由_上述 第1開關而使對應於上述電荷儲存部中之儲存電荷量之 資料向讀出信號線Lln輸出; 第2列選擇部,其選擇上述受光部中之與第nU列不同 之任意第m2列,並對該第m2列之各像素部pm。輸出控制 信號,藉此使上述光電二極體之接合電容部放電,使上 述光電二極體中所產生之電荷储存於上述電荷儲存部, 且藉由關閉上述第2開關而使對應於上述電荷健存部中 之儲存電荷量之資料向讀出信號線L2n輸出; 第1讀出部,其與N根讀出信號線Lh〜Un連接,輸入 自藉由上述第1列選擇部所選擇之上述受光部+之第w 列之各像素部pml,n向讀出信號線LIn輸出之資料,並輸出 與第ml列之各像素部pmi η之上述光電二極體中所羞生之 156470.doc 201216701 電何之量對應之資料;及 第2讀出部,其與N根讀出信號線L2i〜L2n連接,輸入 自藉由上述第2列選擇部所選擇之上述受光部中之第m2 列之各像素部pm2,n向讀出信號線L2n輸出之資料,並輸出 與第m2列之各像素部之上述光電二極體中所產生之 電何之量對應之資料;且 選擇上述受光部中之任意第m3列,並對該第m3列之 各像素部Pm3,n輸出控制信號,藉此使上述光電二極體之 接合電容部放電; 上述第1列選擇部及上述第i讀出部、與上述第2列選 擇部及上述第2讀出部彼此並行動作(其中,M、1<[為2以 上之整數,ml、m2為1以上Μ以下且彼此不同之整數, m3為1以上Μ以下之整數,!!為1以上Ν以下之整數)。 2. —種固體攝像裝置,其特徵在於:上述第丨列選擇部或 上述第2列選擇部選擇上述受光部中之與第ml列及第m2 列不同之任意第m3列,並對該第m3列之各像素部卩以3 ^^輸 出控制信號,藉此使上述光電二極體之接合電容部放電 (其中,ml、m2、m3為1以上Μ以下且彼此不同之整 數)。 3. 如請求項2之固體攝像裝置,其中進而包含切換機構, 該切換機構切換上述第〗列選擇部與上述第2列選擇部, 將藉由對上述受光部中之第m3列之各像素部pm。輪出控 制信號而使上述光電二極體之接合電容部放電之列選擇 部設為上述第1列選擇部及上述第2列選擇部之任—者。 156470.doc •2- 201216701 4. 如請求項2之固體攝像裝置,其中上述第i列選擇部包含 Μ個閂鎖電路’於其中之第ml閂鎖電路中所保持之資料 為有效值時,對第ml列之各像素部Pmin輸出上述控制信 號; 上述第2列選擇部包含M個閂鎖電路,於其中之第 閂鎖電路中所保持之資料為有效值時,對第^^列之各像 素部Pm2,n輸出上述控制信號; 上述第1列選擇部及上述第2列選擇部中之任一列選擇 部於另一列選擇部之Μ個閂鎖電路中之第m3閂鎖電路中 所保持之資料為非有效值時,對第m3列之各像素部Pm3 n 輸出上述控制信號β 5. 如請求項4之固體攝像裝置,其中上述第丨列選擇部及上 述第2列選擇部各自之Μ個閂鎖電路按列順序級聯連接而 構成移位暫存器,藉由將Μ位元之資料串列輸入至該移 位暫存器中之初段之閂鎖電路,而由各閂鎖電路保持資 料。 6. 如請求項4之固體攝像裝置,其中上述第1列選擇部對於 與其中所含之Μ個閂鎖電路中保持資料為有效值之閂鎖 電路對應之複數列,以固定時間間隔依序輸出上述控制 信號; 上述第2列選擇部對於與其中所含之μ個問鎖電路中保 持資料為有效值之閂鎖電路對應之複數列,以固定時間 間隔依序輸出上述控制信號。 7. 一種固體攝像裝置,其特徵在於進而包含第3列選擇 156470.doc 201216701 部,該第3列選擇部選擇上述受 8. 並對該第㈣之各像素部^如控任意第列’ 述光電二極體之接合電容部放電。。旒,藉此使上 如請求項7之固體攝像裝置,其 Μ個閃鎖f路,於其中之第、“ 1列選擇部包含 號; ’、rol,n輸出上述控制信 上述第2列選擇部包含河個閂鎖電路 閃鎖電路中所保持之資料A右 、其中之第m2 ^ 貢枓為有效值時,對第m2列之各像 素。P Pm2,n輸出上述控制信號; 列選擇部包含_閃鎖電路,於其中之第⑽ 1鎖電路中㈣持之資料為有效值時,對細列之各像 素部Pm3,n輸出上述控制信號。 9·如請求項8之固體攝像裝置’其中上述第!列選擇部、上 述第2列選擇部及上述第3列選擇部各自之難閃鎖電路 按列順序級聯連接而構成移位暫存器,藉由㈣位元之 資料串列輸入至該移位暫存器令之初段之問鎖電路,而 由各閂鎖電路保持資料。 10.如請求項8之固體攝像裝置,其中上述第〗列選擇部對於 與其中所包含之Μ個閂鎖電路中保持資料為有效值之閂 鎖電路對應之複數列,以固定時間間隔依序輸出上述控 制信號; 上述第2列選擇部對於與其中所包含之μ個閂鎖電路中 保持資料為有效值之閂鎖電路對應之複數列,以固定時 間間隔依序輸出上述控制信號。 156470.doc
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