[发明专利]光电转换设备和使用光电转换设备的图像拾取系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种光电转换设备和使用光电转换设备的图像拾取系统。

背景技术

作为用于数字照相机、视频摄影机等的光电转换设备，已经提供了电荷耦合器件(CCD)光电转换设备或者金属氧化物半导体(MOS)光电转换设备。特别地，近年来，由于更低的功率消耗以及与半导体工艺的优秀的兼容性这些优点，已经积极地进行了互补金属氧化物半导体(CMOS)光电转换设备的技术开发。此外，为了满足提高像素数目的需求以及改善每单位像素的灵敏度，已经建议了其中每单位像素的MOS晶体管数量降低的各种配置。

在这种情况下，为了增大光电转换元件的光接收区域，已经检验了其中MOS晶体管数量降低的配置。例如，在例如日本专利特开No.11-355668中公开了一种光电转换设备，该设备通过控制复位MOS晶体管的漏极电位而以行为单位选择像素。此外，例如在日本专利特开No.2005-005911中公开了一种光电转换设备，该设备通过借助像素电源驱动电路而控制共同连接的复位晶体管和放大晶体管的漏极电压，从而以行为单位选择像素。

在需要像素数量进一步增加、更精细的布线等的情况下，当使用日本专利特开No.11-355668或2005-005911中描述的配置时，根据光电转换区域尺寸的增大，用于向像素电源电压电路或复位MOS晶体管提供电压的电源线路上的负载增加。

因而，用于对电源线路充电和放电所必需的时间增加。结果，可能出现一个问题，即用于读取信号所必需的时间增加，因而帧速率降低。此外，由于电压降，提供给复位MOS晶体管的漏极的电源电压在光电转换区域中变动。根据光电转换区域的尺寸增大，该变动增大。因而，被称为“阴影(shading)”的现象会经常发生，其中在光电转换区域内生成信号输出电平的差。

发明内容

本发明改善帧速率或者抑制阴影的发生。

根据本发明的一个方面，提供一种光电转换设备，该设备包括：光电转换区域，其包括：被布置为将入射光转换成电载子的光电转换元件；放大单元，其被布置为读取基于对应于光电转换元件的电载子的信号，并将该信号提供到输出线路；传送单元，其被布置为将对应于光电转换元件的电载子传送到放大单元的输入单元；电压供给单元，其被布置为向相应的输入单元提供用于将相应的输入单元设定成具有至少第一和第二电位的电压；该光电转换设备还包括多个电源线路，其被布置为将电压提供给多个电压供给单元；以及多个电压供给控制电路，其中每一个都被布置在多个电源线路和多个电压供给单元的相应的电压供给单元之间的电源通道中，并且被布置为控制向相应的电压供给单元的电压供给，其中光电转换元件、放大单元、传送单元、以及电压供给单元被二维地布置。

从以下结合附图的说明中，本发明的其他特征和优势将显而易见，在所有附图中，相同的附图标记表示相同或相似的部件。

附图说明

图1是用于说明根据第一实施例的光电转换设备的示意图。

图2是示出了根据本发明的一个实施例的电压供给控制电路的示例的示意图。

图3是示出用于说明根据第一实施例的光电转换设备的操作的时序的示意图。

图4是用于说明根据第二实施例的光电转换设备的示意图。

图5是用于说明根据第三实施例的光电转换设备的示意图。

图6A和6B是用于说明电压供给线路中的电压降的示意图。

图7A和7B是用于说明电压供给线路从一侧被充电时的电压降的示意图。

图8A和8B是用于说明当电压供给线路从一侧和另一测被交替充电从而布置在一列中的电压供给线路从一侧被充电并且布置在相邻列中的电压供给线路从另一侧被充电时的电压降的示意图。

图9是用于说明根据第四实施例的光电转换设备的示意图。

图10A和10B是用于说明当从一侧执行电压供给线路的充电和放电时的时间常数的示意图。

图11A、11B、和11C是用于说明当从两侧执行电压供给线路的充电和放电时的时间常数的示意图。

图12是用于说明根据第五实施例的光电转换设备的示意图。

图13是用于说明根据第六实施例的光电转换设备的示意图。

图14是用于说明根据第七实施例的光电转换设备的示意图。

图15是用于说明根据第八实施例的光电转换设备的示意图。

图16是用于说明根据第九实施例的光电转换设备的示意图。

图17是示出了用于说明根据第九实施例的光电转换设备的操作的时序的示意图。

图18是用于说明根据本发明一个实施例的光电转换设备的示意图。