[发明专利]固态图像传感器和摄像装置

说明书

技术领域

本发明涉及固态图像传感器，以及包括该固态图像传感器的摄像装置。

背景技术

近年来，构建于数字照相机中的固态图像传感器必须具有如下这样的功能：不仅可以感测静止图像，而且还可以感测运动图像。虽然静止图像的像素数目每代都增加，但是即使运动图像具有最高分辨率，当前，运动图像的像素数目在水平方向上为1,920，并且在垂直方向上为1,080。这意味着静止图像具有远高于运动图像的像素数目。因此，通常做法是在静止图像摄像和运动图像摄像之间，选择不同的将被处理的像素数目。更具体地，在运动图像摄像中的通常做法是对来自多个像素的输出进行相加或进行平均，并且使用该总和或平均值作为一个像素的输出。

日本专利特开No.2005-244995提出了这样一种方法，即该方法共享三种颜色：R、G和B的像素之中的输出相同颜色信号的两个或多个像素之间的公共浮置扩散(FD)，并且通过该FD对来自多个像素的信号进行相加。

在例如原色滤色器或补色滤色器的颜色布置中，相同颜色的像素在行和列的方向上被每隔一个像素地布置。因此，当使用日本专利特开No.2005-244995中描述的方法共享公共FD时，用于共享的一种颜色的布线图案与相邻的另一种颜色的布线图案交叉。这种交叉使得不同颜色的像素的输出彼此电容耦合，从而导致串扰。串扰增加了噪声，从而降低了信噪比(S/N)。

发明内容

本发明提供了具有对于减少串扰有利的布置的固态图像传感器。

本发明的第一个方面提供了一种固态图像传感器，包括像素阵列和滤色器，在所述像素阵列中多个像素被二维地布置以便形成多个像素行和多个像素列，所述滤色器被布置在所述像素阵列上，从而从多个像素输出对应于所述滤色器的颜色布置的颜色的信号，其中，第一列读出线和第二列读出线被提供给每个像素列，形成像素阵列的多个像素行被划分为第一组像素行和第二组像素行，所述第一组像素行被划分为多个子组，每个子组由相同颜色的像素形成，所述第二组像素行被划分为多个子组，每个子组由相同颜色的像素形成，来自属于第一组像素行的像素的信号被输出到第一列读出线，并且来自属于第二组像素行的像素的信号被输出到第二列读出线，每个像素包括光电转换元件和传输元件，并且属于相同像素列中的相同子组的多个像素共享转换区域和放大元件，在光电转换元件中产生的电荷被传输元件传输到转换区域，被传输的电荷在转换区域中被转换为电压，所述电压被放大元件放大，并且给定转换区域和与所述给定转换区域的像素列相同的像素列中所包含的另一个转换区域彼此不交叉。

本发明的第二个方面提供了一种摄像装置，该摄像装置包括如第一方面所限定的固态图像传感器，以及配置为处理由所述固态图像传感器获得的信号的信号处理单元。

从下文参考附图对示例实施例的描述中，本发明的其它特征变得清楚。

附图说明

图1是示例说明像素阵列中的一个像素列的部分电路的电路图；

图2是示出本发明的第一实施例的平面布局图；

图3是示出合成来自相同像素列中的两个像素的信号并且读取合成信号的操作的时序图；

图4是示出本发明的第一实施例的修改的平面布局图；

图5是示出本发明的第二实施例的平面布局图；

图6是示出本发明的第三实施例的平面布局图；

图7是示出本发明的第四实施例的平面布局图；

图8是示出本发明的第五实施例的平面布局图；

图9是示出根据本发明的实施例的固态图像传感器的示意性布置的框图；和

图10是示出根据本发明的实施例的摄像装置(照相机)的示意性配置的框图。

具体实施方式

下面将参考附图描述本发明的实施例。

图9是示出了根据本发明的实施例的固态图像传感器IS的示意性布置的框图。固态图像传感器IS被设计为诸如CMOS图像传感器的有源像素(active pixel)图像传感器。有源像素图像传感器是其中每个像素包括光电转换元件和放大元件的固态图像传感器，该放大元件放大由该光电转换元件通过光电转换获得的信号。在这个实施例中，多个像素共享放大元件。固态图像传感器IS包括像素阵列PA、垂直选择电路VS、第一读出电路HR1、第二读出电路HR2、第一水平选择电路HS1和第二水平选择电路HS2。像素阵列PA包括多个像素p，这些像素被二维地布置以便形成多个像素行和多个像素列。图6示出了作为像素阵列PA的出于描述方便起见被简化的像素阵列。像素阵列PA中的每个像素列包括两个列读出线：第一列读出线c1和第二列读出线c2。