，信号处理单元3通过基于来自ADC 2的输出信号将相邻颜色的行偏移aXx的量来执行颜色偏移校正，然后合成图像。颜色偏移量计算单元4输入从信号处理单元3输出的图像数据，确定发生的颜色偏移的量，并且向固态成像装置I输出外部控制脉冲。这里，例如，假定已发生与0.1像素(其中X被定义为I像素)相对应的颜色偏移。此时，如果式(I)中的d的值被设定为0.15，则每种颜色的累积时段可被进一步偏移与0.15像素相对应的时间段。因此，如果每种颜色的累积时段的偏移仅被进一步校正0.1Xc——这是与对应于0.1像素的颜色偏移(这是由于组件的色散而发生的)相对应的时间段，并被设定在(b+0.lXc)，则由于色差而发生的颜色偏移也可被一起减小。颜色偏移量计算单元4可通过外部控制脉冲来控制累积时段间的偏移b。颜色偏移量计算单元4基于来自信号处理单元3的输出信号计算同一列中的像素101所排列的方向上的颜色偏移量，并且控制固态成像装置I中的电荷累积时段(电荷累积开始时刻)的偏移b。
[0064]如上所述，成像系统具有副扫描方向上的放大的像素节距y，该放大的像素节距y基于根据读出格式而确定的每种颜色的累积时段中的可变范围，从而可增强其灵敏度，同时抑制由于像素节距y的放大而发生的颜色偏移。
[0065]注意，控制脉冲pres、ptx和pcm之间的位置关系不一定需要限于图6所示的关系。然而，可以采用这样一种控制方法:对于每种颜色中的所有脉冲设定均一的偏移量，使得不会相应于颜色而引起噪声量之间的差，并且使得任何颜色不会破坏控制脉冲preS、ptX和pcm的脉冲位置之间的关系。
[0066]此外，本实施例被配置成使得通过单个输出来将信号读出到外部，但该方法不限于此。可通过多个输出来并行读出信号,例如如图8A至8D中所示。图8A至8D中的电路是图示出颜色选择单元400的多个信号输出被划分成三个信号输出并且这些信号通过三个通道从三个输出放大器600被并行输出的示例的电路，并且可按与图6中相同的定时图来操作。
[0067]此外，已经描述其中颜色选择单元400被配置为开关电容放大器的本实施例。然而，颜色选择单元400不限于此，而可以例如是由开关和电容器形成的简单的采样和保持电路。另外，在本实施例中，已经描述其中安装有三原色R、G和B的传感器的示例，但颜色的数目不限于此。本实施例也可应用到两种颜色或者四种或更多种颜色的传感器。
[0068]图9由图9A和9B组成，示出图示出根据另一实施例的固态成像装置的配置示例的视图。如图9A和9B中所示，本实施例也可应用到其中添加有作为单色像素的行的BW像素行140的实施例，并且既可应对彩色读出模式也可应对单色读出模式。在图9A和9B中，BW像素行140、R像素行110、G像素行120和B像素行130各自具有多个像素102。BW像素行140是能够接收红、绿和蓝色的光的像素102的行。
[0069]图10是图示出图9A和9B中的像素102的配置示例的电路图。图10中的像素102是这样一种像素:向图2中的像素101添加了选择晶体管M4。选择晶体管M4在脉冲控制psel变成高电平时被接通，并且将放大晶体管M3的输出端子连接到输出端子out。具体而言，选择晶体管M4选择性地输出放大晶体管M3的输出。
[0070]图11是图示出图9A和9B中的BW像素行140、R像素行110、G像素行120和B像素行130的像素布置的视图。BW像素行140的主扫描方向上的像素节距是X。此外，BW像素行140与R像素行110之间的副扫描方向上的像素节距是y_BW。其他方面与图3是相同的。
[0071]图12是图示出用于图9A和9B中的固态成像装置的驱动方法的定时图。以下，将描述图9A和9B的固态成像装置与图1A和IB的固态成像装置的不同点。脉冲生成单元300输出控制脉冲psel_m、psel_r、psel_g和psel_b。控制脉冲psel_m是用于BW像素行140中的像素102的控制脉冲psel。控制脉冲psel_r是用于R像素行110中的像素102的控制脉冲psel。控制脉冲psel_g是用于G像素行120中的像素102的控制脉冲psel。控制脉冲psel_b是用于B像素行130中的像素102的控制脉冲psel。用于BW像素行140中的像素102的控制脉冲pres与控制脉冲pres_r相同。用于BW像素行140中的像素102的控制脉冲Ptx与控制脉冲ptx_r相同。Bff像素行140中的像素102的输出端子out连接到R像素行110中的像素102的输出端子out。
[0072]图12图示出彩色读出模式的驱动定时。在仅读出R像素行110、G像素行120和B像素行130的信号的彩色读出模式中，驱动脉冲pseljii被固定到低电平，并且驱动脉冲psel_r、psel_g和psel_b被固定到高电平。从而,只有R像素行110、G像素行120和B像素行130输出信号。
[0073]另一方面，在仅读出BW像素行140的信号的单色读出模式中，驱动脉冲psel_m被固定到高电平，并且驱动脉冲psel_r、psel_g和psel_b被固定到低电平。从而,只有BW像素行140输出信号。
[0074]注意，BW像素行140以一种颜色读出，并且不引起颜色偏移。因此，BW像素行140与R像素行110之间的副扫描方向上的像素节距y_BW可不同于其他颜色之间的副扫描方向上的像素节距I。
[0075]根据上述实施例的固态成像装置可通过放大像素大小来增强其灵敏度，同时通过按时间共享读出多个颜色的像素信号来获得减小芯片大小的效果。从而，该固态成像装置可通过减少作为光源的LED的数目来降低成本，并且也可以获得良好质量的图像。
[0076]注意，上述实施例只是可如何实践本发明的示例，而本发明的技术范围不应当由这些实施例来限制性地解释。换言之，在不脱离本发明的技术构思或主要特征的情况下，本发明可按各种方式来实现。
[0077]固态成像装置可放大像素的大小，并且因此可增强其灵敏度。从而，该固态成像装置可通过减少作为光源的LED的数目来降低成本，并且也可以获得良好质量的图像。
[0078]虽然已参考示范性实施例描述了本发明，但要理解，本发明不限于公开的示范性实施例。所附权利要求的范围要被给予最宽解释以涵盖所有这种修改和等同结构和功能。
【主权项】
1.一种固态成像装置，包括: 具有多个像素的像素阵列，所述多个像素布置成矩阵并且通过光电转换来生成信号，其中同一行中的像素具有相同颜色的滤光器，而不同行中的像素具有不同颜色的滤光器；多个保持单元，每个保持来自所述多个像素中的每个像素的信号；以及颜色选择单元，被配置为按颜色的顺序依次选择由所述多个保持单元保持的信号，以满足关系: Y = ax+ (b/c-d) x，其中，所述多个像素在同一行方向上按节距X布置，所述多个像素在同一列方向上按节距I布置，a是第一系数，b是一行中的像素的电荷累积时段相对于与该一行相邻的行中的像素的电荷累积时段的偏移，c是从颜色选择单元输出由所述多个像素生成的信号的周期，并且d是第二系数，并且其中，第一系数a是大于或等于I的整数，第二系数d是大于或等于O并且小于或等于0.15的值。
2.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中 所述像素阵列具有 具有透过红色的光的滤光器的像素的行， 具有透过绿色的光的滤光器的像素的行，以及 具有透过蓝色的光的滤光器的像素的行。
3.根据权利要求2所述的固态成像装置，其中 所述像素阵列具有能够接收红、绿和蓝色的光的像素的行， 在彩色读出模式中，所述具有透过红色的光的滤光器的像素的行、所述具有透过绿色的光的滤光器的像素的行和所述具有透过蓝色的光的滤光器的像素的行输出信号，并且在单色读出模式中，所述能够接收红、绿和蓝色的光的像素的行输出信号。
4.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中 所述多个像素中的每个像素具有 光电转换部，被配置为将光光电转换成电荷，并且累积所述电荷， 浮置扩散，被配置为将所述电荷转换成电压， 传送晶体管，被配置为将所述电荷传送到所述浮置扩散， 放大晶体管，被配置为输出对应于来自所述浮置扩散的电压的电压，以及 复位晶体管，被配置为复位所述浮置扩散和所述光电转换部的电荷。
5.根据权利要求4所述的固态成像装置，其中 所述多个像素中的每个像素还具有选择晶体管，该选择晶体管被配置为选择性地输出从被配置为输出电压的所述放大晶体管输出的电压。
6.根据权利要求4所述的固态成像装置，其中 电荷累积时段的开始时刻与由所述复位晶体管和所述传送晶体管对所述光电转换部的电荷的复位的结束时刻相同或者在该结束时刻之后。
7.一种成像系统，包括: 根据权利要求1至6中的任一项所述的固态成像装置；以及 信号处理单元，被配置为基于来自所述固态成像装置的输出信号来校正颜色偏移。
8.根据权利要求7所述的成像系统，还包括: 颜色偏移量计算单元，被配置为基于来自所述信号处理单元的输出信号来计算在同一列中布置像素的方向上的颜色偏移量，并且控制所述固态成像装置的电荷累积时段的偏移b0
【专利摘要】公开了固态成像装置和成像系统。一种固态成像装置，其中像素在同一行中具有相同的滤色器，并且在不同行中具有不同的滤色器；并且颜色选择单元按颜色的顺序依次选择并输出由多个保持单元保持的信号，以满足：y＝ax+(b/c-d)x，其中像素在同一行方向上按节距x布置，并且在同一列方向上按节距y布置，a是大于或等于1的第一系数，b是一行中的像素的电荷累积时段相对于与该一行相邻的行中的像素的电荷累积时段的偏移，c是从选择单元输出信号的周期，这些信号由多个像素生成，并且d是大于或等于0并且小于或等于0.15的第二系数。
【IPC分类】H04N1-028, H04N1-46
【公开号】CN104639787
【申请号】CN201410638632
【发明人】加藤智
【申请人】佳能株式会社
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年11月7日
【公告号】US20150130976