[发明专利]固态图像传感器和图像感测装置

说明书

技术领域

本发明涉及固态图像传感器和包含固态图像传感器的图像感测装置。

背景技术

近年来，随着数字静物照相机和数字视频照相机小型化和分辨率提高，置于固态图像传感器中的像素的数量已增加。伴随像素的数量的这种增加，每单位时间从固态图像传感器读取的信号的数量也已增加。并且，对于连续拍摄多个对象图像的高速连续拍摄，已出现了强烈的需求。由此，必须增加从固态图像传感器读取信号的速度。

日本专利公开No.2005-311821公开了一种用于固态图像传感器的高速度读取技术。更具体而言，日本专利公开No.2005-311821公开了一种固态图像传感器，其包含对像素阵列中的每一列设置的多条列读出线，并且可通过同时激活像素阵列的多个行来同时读取这些行中的信号。日本专利公开No.2005-311821只公开了像素阵列中的每一列包含多条列读出线的机构，而没有公开示出像素的结构的任何布局图。

发明内容

本发明提供在其中形成像素阵列的每一像素列中布置多条列读出线的布置中有利的布局。

本发明的第一方面提供一种固态图像传感器，所述固态图像传感器包含其中多个像素被二维布置以形成多个像素行和多个像素列的像素阵列、以及对每一像素列设置的第一列读出线和第二列读出线，其中形成所述像素阵列的所述多个像素行被分成第一组的像素行和第二组的像素行，每一像素包含光电转换元件、将在所述光电转换元件中产生的电荷转换成电压的转换区域、将在所述光电转换元件中产生的电荷传送到所述转换区域的传送元件、和根据在所述转换区域中转换的电压输出信号的放大元件，属于第一组的像素行的像素将信号输出到第一列读出线，并且，属于第二组的像素行的像素将信号输出到第二列读出线，属于第一组的像素行的第一像素的转换区域与向其输出来自第一像素的信号的第一列读出线之间的最短距离不大于第一像素的转换区域与向其输出来自属于第二组的像素行的像素的信号的第二列读出线之间的最短距离，并且属于第二组的像素行的第二像素的转换区域与向其输出来自第二像素的信号的第二列读出线之间的最短距离不大于第二像素的转换区域与向其输出来自属于第一组的像素行的像素的信号的第一列读出线之间的最短距离。

本发明的第二方面提供一种图像感测装置，所述图像感测装置包括如本发明的第一方面限定的固态图像传感器、以及被配置为处理通过所述固态图像传感器获得的信号的信号处理单元。

本发明的第三方面提供一种固态图像传感器，所述固态图像传感器包含其中多个像素被二维布置以形成多个像素行和多个像素列的像素阵列、以及对每一像素列设置的第一列读出线和第二列读出线，其中形成所述像素阵列的所述多个像素行被分成第一组的像素行和第二组的像素行，第一组被分成多个子组，并且，第二组被分成多个子组，每一像素包含光电转换元件和传送元件，属于同一子组和同一像素列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通过传送元件被传送到转换区域，传送的电荷在转换区域中被转换成电压，并且，根据转换的电压的信号通过放大元件被输出，来自属于第一组的像素行的像素的信号被输出到第一列读出线，并且，来自属于第二组的像素行的像素的信号被输出到第二列读出线，第一组中的每一子组的转换区域与向其输出来自所述子组的像素的信号的第一列读出线之间的最短距离不大于所述子组的转换区域与向其输出来自第二组的信号的第二列读出线之间的最短距离，并且第二组中的每一子组的转换区域与向其输出来自所述子组的像素的信号的第二列读出线之间的最短距离不大于所述子组的转换区域与向其输出来自第一组的信号的第一列读出线之间的最短距离。

本发明的第四方面提供一种图像感测装置，所述图像感测装置包括如本发明的第三方面限定的固态图像传感器、以及被配置为处理通过所述固态图像传感器获得的信号的信号处理单元。

从参照附图对示例性实施例的以下描述，本发明的进一步的特征将变得明显。

附图说明

图1是例示像素阵列中的一个像素列的部分电路系统(circuitry)的电路图；

图2是示出本发明的第一实施例中的两个像素阵列的平面布局图；

图3是示出本发明的第二实施例中的两个像素阵列的平面布局图；

图4是示出本发明的第三实施例中的两个像素阵列的平面布局图；

图5是示出本发明的第四实施例中的两个像素阵列的平面布局图；

图6是示出根据本发明实施例的固态图像传感器的示意性布置的框图；以及

图7是示出根据本发明实施例的图像感测装置(照相机)的示意性配置的框图。

具体实施方式