图像拾取系统和图像拾取装置制造方法及图纸

本公开内容涉及图像拾取系统。在根据本发明专利技术的一方面的图像拾取系统中，像素部分包括多个第一像素行和多个第二像素行，所述多个第一像素行由扫描电路控制，以使得电荷累积时间段至少部分相互重叠，所述多个第二像素行由扫描电路控制，以使得电荷累积时间段不与第一像素行的电荷累积时间段重叠，所述多个第一像素行的一部分与第二像素行中的像素共同使用浮置扩散，所述多个第一像素行的另一部分不与第二像素行中的像素共同使用浮置扩散，并且信号处理单元不使用第一像素行中与第二像素行中的像素共同使用浮置扩散的像素的信号来执行信号处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种包括共同使用浮置扩散的多个像素的图像拾取装置。
技术介绍
如下的图像拾取装置已经被提出，在该图像拾取装置中，图像拾取像素行和用于除了图像拾取之外的功能的功能像素行设在成像平面上以读出各自的信号。作为与上述装置相关的例子，日本专利公开No.2010-074243公开了当一个帧的扫描被执行时共同执行图像拾取像素行的扫描、其后共同执行焦点检测像素行的扫描的方法。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提供了一种图像拾取系统，该图像拾取系统包括：图像拾取装置，其包括像素部分和扫描电路，在像素部分中，像素按矩阵布置，每个像素包括光电转换单元、浮置扩散和传输晶体管，传输晶体管被配置为将在光电转换单元中产生的电荷传输到浮置扩散，扫描电路被配置为通过电子快门操作来控制各个像素的电荷累积时间段，并且从像素输出在电荷累积时间段期间产生的信号；以及信号处理单元，其被配置为处理从图像拾取装置输出的信号，像素部分包括多个第一像素行和多个第二像素行，所述多个第一像素行由扫描电路控制，以使得电荷累积时间段至少部分相互重叠，所述多个第二像素行由扫描电路控制，以使得电荷累积时间段不与所述多个第一像素行的电荷累积时间段重叠，其中，所述多个第一像素行的一部分与第二像素行中的像素共同使用浮置扩散，所述多个第一像素行的另
一部分不与第二像素行中的像素共同使用浮置扩散，并且信号处理单元在不使用与第二像素行中的像素共同使用浮置扩散的第一像素行中的像素的信号的情况下执行信号处理。从以下参照附图对示例性实施例的描述，本专利技术的进一步的特征将变得清楚。附图说明图1是图像拾取装置的框图。图2是像素的电路图。图3是用于例示说明像素部分的说明图。图4是读出顺序图。图5是驱动定时图。图6是用于例示说明像素部分的说明图。图7是读出顺序图。图8是驱动定时图。图9是读出顺序图。图10是读出顺序图。图11是用于例示说明像素部分的说明图。图12是读出顺序图。图13是驱动定时图。具体实施方式在下文中，将参照附图来描述根据本专利技术的示例性实施例的图像拾取系统。相同的引用符号被分配给附图中具有类似功能的元件，并且将省略冗余描述。第一示例性实施例参照图1至图5，将描述根据本示例性实施例的图像拾取系统。在各个附图中，相同的引用符号被分配给具有类似功能的元件，并且将省略其详细描述。参照图1和2描述的图像拾取系统的配置也可以
被应用于其他示例性实施例。图1是根据本示例性实施例的图像拾取系统的框图。图像拾取装置10包括像素部分100、驱动脉冲产生单元160、垂直扫描电路120、驱动线114、信号线115、列电路140、水平扫描电路150以及输出单元170。信号处理单元180对从图像拾取装置10输出的信号执行处理。信号处理单元180通过使用从图像拾取装置10输出的信号来执行图像形成，并且通过使用从图像拾取装置10输出的信号来执行用于执行除了图像拾取之外的功能(诸如焦点检测)的信号产生。图像拾取装置10和信号处理单元180可以由同一个半导体芯片构成，或者可以由不同的半导体芯片构成。像素部分100具有多个像素101，其被配置为将光转换为电荷信号并且输出转换的电信号。所述多个像素101按矩阵(按行和列)布置。驱动脉冲产生单元160产生控制脉冲，垂直扫描电路120从驱动脉冲产生单元160接收控制脉冲，并且经由驱动线114将驱动脉冲供给各个像素行V1至Vn。此时供给的驱动脉冲包括pTX、pRES和pSEL，pTX用于驱动下面将描述的传输晶体管，pRES用于驱动重置晶体管，pSEL用于驱动选择晶体管。列电路140包括例如模数(AD)转换器，其将与从单位像素输出的模拟信号对应的像素信号转换为数字信号。在驱动脉冲从垂直扫描电路120供给各个像素的晶体管时各个像素的晶体管的接通和断开的操作被称为像素行扫描。当像素行被扫描时，来自各个像素的信号的输出以及电荷累积时间段的起始和结束受到控制。在下面的说明中，垂直扫描电路120将被简单地描述为扫描电路。随后，水平扫描电路150针对每列将在列电路140中并行处理的信号输出到输出单元170。从输出单元170输出的信号被输入到信号处理单元180。信号处理单元180执行数字信号处理，诸如缺陷像素
校正、自动曝光(AE)、自动聚焦(AF)、白色平衡调整、伽玛调整、降噪处理以及一致性处理。其后，形成的图像信号经由在附图中未示出的存储单元输出到显示单元以显示图像。作为替代配置，形成用于除了图像拾取之外的功能(诸如焦点检测)的信号。图2例示说明示例像素等效电路。根据本示例性实施例，将给出电子用作信号电荷时的描述，并且各个晶体管由N型晶体管构成。然而，应注意，空穴可以用作信号电荷，并且P型晶体管可以用作像素的晶体管。图2例示说明共同使用FD的两个像素。下标a和b用于区分各个像素，但是将不使用下标来描述具有类似功能的部分。在像素在描述中要相互区分的情况下，将给出使用下标时的描述。光电转换单元103根据入射光产生电荷对，并且累积电子。例如，光电二极管用作光电转换单元103。传输晶体管104a将在光电转换单元103a中累积的电子传输到浮置扩散(FD)108，传输晶体管104b将在光电转换单元103b中累积的电子传输到FD 108。控制脉冲pTX1和pTX2分别供给传输晶体管104a和104b的栅极以接通和断开。FD 108保存在光电转换单元103a和103b中产生并且被传输晶体管104a和104b传输的电子。放大晶体管106的栅极连接到FD 108，并且基于传输到FD 108的电子的信号被传输晶体管104a和104b放大并输出。更具体地说，传输到FD 108的电子根据电子量而被转换为电压，并且根据该电压的电信号经由放大晶体管106输出到信号线115。放大晶体管106与附图中未示出的电流源一起构成源级跟随器电路。重置晶体管105重置放大晶体管106的输入节点的电位。另外，光电转换单元103a和103b的电位通过使重置晶体管105与各个传输晶体管104a和104b的通(ON)时间段相互重叠而被重置。驱动脉冲pRES被供给重置晶体管105的栅极以接通和断开。然而，应注意，在此采用传输晶体管104a和104b的中间作用用于重置光电转换单元103a和103b的配置，但是也可以采用光电转换单元103a和103b被直接重置的配置。选择晶体管107输出相对于单个信号线115提供的多个像素的信号，每个用于一个像素，或者每个用于复数个像素。选择晶体管107的漏极连接到放大晶体管106的源极，并且选择晶体管107的源极连接到信号线115。作为本示例性实施例的配置的替代，选择晶体管107可以设在放大晶体管106的漏极和电源线之间，电源电压在电源线被供给。在任一种情况下，选择晶体管107控制放大晶体管106和信号线115之间的电连接。驱动脉冲pSEL被供给选择晶体管107的栅极以使选择晶体管107接通和断开。应注意，放大晶体管106的源极可以在不提供选择晶体管107的情况下连接到信号线115。在这种情况下，可以通过切换放大晶体管106的漏极或放大晶体管106的栅极的电位来切换通和断(OFF)。接着，将参照图3来描述像素部分100中的多个像素行V1至Vn的布置。多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像拾取系统，其特征在于，包括：图像拾取装置，所述图像拾取装置包括像素部分和扫描电路，在所述像素部分中，像素按矩阵布置，每个像素包括光电转换单元、浮置扩散和被配置为将在光电转换单元中产生的电荷传输到浮置扩散的传输晶体管，所述扫描电路被配置为通过电子快门操作来控制各个像素的电荷累积时间段，并且从像素输出在电荷累积时间段期间产生的信号；以及信号处理单元，所述信号处理单元被配置为处理从图像拾取装置输出的信号，所述像素部分包括：多个第一像素行，所述多个第一像素行由所述扫描电路控制，以使得电荷累积时间段至少部分相互重叠，以及多个第二像素行，所述多个第二像素行由所述扫描电路控制，以使得电荷累积时间段不与所述多个第一像素行的电荷累积时间段重叠，其中所述多个第一像素行的一部分与第二像素行中的像素共同使用浮置扩散，所述多个第一像素行的另一部分不与第二像素行中的像素共同使用浮置扩散，以及所述信号处理单元在不使用与第二像素行中的像素共同使用浮置扩散的第一像素行中的像素的信号的情况下执行信号处理。

【技术特征摘要】
2015.03.05 JP 2015-0438891.一种图像拾取系统，其特征在于，包括：图像拾取装置，所述图像拾取装置包括像素部分和扫描电路，在所述像素部分中，像素按矩阵布置，每个像素包括光电转换单元、浮置扩散和被配置为将在光电转换单元中产生的电荷传输到浮置扩散的传输晶体管，所述扫描电路被配置为通过电子快门操作来控制各个像素的电荷累积时间段，并且从像素输出在电荷累积时间段期间产生的信号；以及信号处理单元，所述信号处理单元被配置为处理从图像拾取装置输出的信号，所述像素部分包括：多个第一像素行，所述多个第一像素行由所述扫描电路控制，以使得电荷累积时间段至少部分相互重叠，以及多个第二像素行，所述多个第二像素行由所述扫描电路控制，以使得电荷累积时间段不与所述多个第一像素行的电荷累积时间段重叠，其中所述多个第一像素行的一部分与第二像素行中的像素共同使用浮置扩散，所述多个第一像素行的另一部分不与第二像素行中的像素共同使用浮置扩散，以及所述信号处理单元在不使用与第二像素行中的像素共同使用浮置扩散的第一像素行中的像素的信号的情况下执行信号处理。2.根据权利要求1所述的图像拾取系统，其中所述像素部分进一步包括：其中所述多个第一像素行中的像素和所述多个第二像素行中的像素之中的仅所述多个第一像素行中的像素共同使用浮置扩散的多个第一像素行，以及所述信号处理单元通过使用其中仅所述多个第一像素行中的像素共同使用浮置扩散的多个第一像素行中的像素的信号来执行信号处理。3.根据权利要求1所述的图像拾取系统，其中仅所述多个第二像素行的一部分中的多个第二像素行中的像素共同使用浮置扩散，以及通过使用所述信号处理单元来对所述多个第二像素行的所述部分的信号执行信号处理。4.根据权利要求1至3中的任何一个所述的图像拾取系统，其中第一像素行包括图像拾取像素，第二像素行包括用于除了图像拾取之外的功能的功能像素，图像拾取像素和功能像素共同使用浮置扩散，以及在所述信号处理单元中在不使用共同使用浮置扩散的图像拾取像素和功能像素之中的图像拾取像素的信号的情况下执行图像形成处理。5.根据权利要求4所述的图像拾取系统，其中，图像拾取像素彼此共同使用浮置扩散，以及共同使用浮置扩散的图像拾取像素的信号用于所述信号处理单元中的图像形成处理。6.根据权利要求5所述的图像拾取系统，其中，在图像拾取像素的信号不被用于所述信号处理单元中的图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：森田浩之，赤堀博男，岩田公一郎，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP