摄像装置的驱动方法以及摄像装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在包括多个像素组的摄像装置中，针对各个像素组集体地读出信号的结构。
【背景技术】
[0002]已经提出了如下的摄像装置，即由摄像像素行构成的像素组和由焦点检测像素行构成的像素组被配设在摄像面上，并且相应的信号被读出。作为上述摄像装置的示例，日本特开2010-074243号公报描述了如下的摄像装置，即在跳过焦点检测像素行的同时，集体地扫描摄像像素行，随后，集体地扫描焦点检测像素行。
【发明内容】
[0003]根据本发明的方面的摄像装置包括像素部，在所述像素部中，各包括光电转换单元的多个像素被布置成矩阵，并且在由电子快门操作控制各个像素的所述电荷累积时段的同时，通过顺次扫描像素行输出基于电荷累积时段中生成的电荷的信号，其中，所述像素部包括第一像素组和第二像素组，所述第一像素组包括多个第一像素行，并且所述第二像素组包括多个各自被布置为与所述第一像素行邻近的第二像素行，被布置为彼此邻近的所述第一像素行和所述第二像素行的电荷累积时段被以如下方式控制:在一个像素行中包括的各光电转换单元的电荷累积时段结束之后，另一像素行中包括的各光电转换单元的电荷累积时段开始，在所述第一像素组的所述多个第一像素行被顺次扫描之后，通过顺次扫描所述第二像素组的所述多个第二像素行，输出所述多个第一像素行中的信号和所述多个第二像素行中的信号，并且在从所述第二像素行中的电荷累积时段的结束、直到所述第一像素行中的像素的信号结束的输出时段的结束为止的时段中的至少一部分期间，复位所述被布置为彼此邻近的所述第一像素行和所述第二像素行当中的所述第二像素行中的像素的光电转换单元中累积的电荷。
[0004]通过以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。
【附图说明】
[0005]图1是摄像装置的框图。
[0006]图2是像素的电路图。
[0007]图3是用于描述像素部的说明图。
[0008]图4是读取顺序图。
[0009]图5是用于描述发送的驱动时序图。
[0010]图6是根据第一示例性实施例的驱动时序图。
[0011 ]图7是根据第二示例性实施例的驱动时序图。
[0012]图8是根据第三示例性实施例的驱动时序图。
[0013]图9是根据第四示例性实施例的驱动时序图。
[0014]图10是根据第五示例性实施例的驱动时序图。
[0015]图11是根据第六示例性实施例的驱动时序图。
[0016]图12例示了根据第六示例性实施例的ro的电势波动。
【具体实施方式】
[0017]在下文中，将参照附图描述根据本发明的示例性实施例的摄像装置。在附图中，具有类似功能的组件被赋予相同的附图标记。此外，在示例性实施例中将省略重复的描述。
[0018]第一示例性实施例
[0019]参照图1至图6，将描述根据本示例性实施例的摄像装置10。参照图1和图2描述的摄像装置的结构，也可以应用于其他示例性实施例。
[0020]图1是根据本示例性实施例的摄像装置10的框图。摄像装置10包括像素部100、控制单元160、垂直扫描电路120、信号线115、列电路140、水平扫描电路150以及输出单元170。
[0021]像素部100包括被构造为将光转换成电荷信号并输出转换后的电信号的多个像素1010以矩阵布置多个像素101。
[0022]控制单元160生成控制脉冲。垂直扫描电路120从控制单元160接收控制脉冲，并将驱动脉冲供给到各个像素行Vl至Vn。控制单元驱动脉冲包括用于驱动下面将要描述的传送晶体管(transfer transistor)的驱动脉冲pTX、用于驱动复位晶体管的驱动脉冲pRES以及用于驱动选择晶体管的驱动脉冲PSEL。列电路140包括模拟数字(AD)转换单元，并且AD转换单元将与从单位像素输出的模拟信号相对应的像素信号转换成数字信号。水平扫描电路150针对各个列，将列电路140中并行处理的信号输出到输出单元170。应当注意，除了上述组件之外，列电路140还可以包括放大器和噪声降低电路。
[0023]图2示出了像素的等效电路的示例。根据本示例性实施例，电子被用作信号电荷，并且在各个晶体管由N型晶体管构成的情况下，将给出描述。然而，应当注意，空穴(hole)可以被用作信号电荷，并且P型晶体管可以被用作像素的晶体管。
[0024]此外，等效电路并不限于此电路，并且可以由多个像素共同使用该结构的一部分。
[0025]像素101包括光电转换单元103、传送晶体管104、复位晶体管105、放大晶体管106、浮动扩散(floating diffus1n)(下文中将被称为FD)108以及选择晶体管107。
[0026]光电转换单元103根据通过光电转换的入射光量生成电荷对的量并且累积电子。例如，光电二极管被用作光电转换单元103。
[0027]传送晶体管104将光电转换单元103中累积的电子传送(transfer)到H) 108。传送晶体管104的栅极被供给有驱动脉冲pTX，并且ON(接通)状态和OFF(断开)状态被切换。FD108保持由传送晶体管104传送的电子。
[0028]放大晶体管106的栅极连接到H)108。放大晶体管106放大基于传送晶体管104传送到H) 108的电子的信号，并且输出放大后的信号。具体而言，传送到FD 108的电子根据其量被转换成电压，并且根据电压的电信号经由放大晶体管106被输出到信号线115。放大晶体管106与附图中未示出的电流源一起构成了源极跟随器电路(source followercircuit)ο
[0029]复位晶体管105复位放大晶体管106的输入节点的电势。另外，通过使复位晶体管105的ON时段与传送晶体管104的ON时段交叠，进行复位操作，用于复位光电转换单元103中累积的电荷(以预定的电势使光电转换单元103复位)。复位晶体管105的栅极被供给有驱动脉冲pRES，并且ON状态和OFF状态被切换。然而，应当注意，此处采用了经由传送晶体管104复位光电转换单元103的结构，但是也可以采用如下的结构，即复位晶体管105直接连接到光电转换单元103以复位光电转换单元103。
[0030]选择晶体管107针对一个像素或多个像素中的各个，输出针对一个信号线115布置的多个像素101的信号。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。
[0031]作为根据本示例性实施例的结构的选择，选择晶体管107可以配设在放大晶体管106的漏极与供给有电源电压的电源线之间。可以以控制放大晶体管106与信号线115之间的导电状态的方式布置选择晶体管107。选择晶体管107的栅极被供给有驱动脉冲pSEL，并且选择晶体管107的ON状态和OFF状态被切换。
[0032]应当注意，可以省略选择晶体管107。在这样的结构中，放大晶体管106的源极连接到信号线115，以切换放大晶体管106的漏极或放大晶体管106的栅极的电势，使得选择状态和非选择状态被切换。这也适用于以下的各示例性实施例。
[0033]接下来，将参照图3，描述像素部100中的多个像素行Vl至Vn的布置。在图3中，将描述12个像素行(VI至V12)作为示例。在像素部100中，布置有第一像素行和第二像素行，在第一像素行中，被构造为获得图像的像素被布置为形成行(下文中将被称为摄像像素行)201，在第二像素行中，被构造为获得用于检测焦点的信号的像素被布置为形成行(下文中将被称为焦点检测像素行)202。被构造为获得图像的像素是摄像像素，并且被构造为获得用于检测焦点的信号的像素是焦点检测像素。布置了多个摄像像素行和多个焦点检测像素行。多个摄像像素行201构成第一像素组(下文中将被称为摄像像素组)，并且多个焦点检测像素行202构成第二像素组(下文中将被称为焦点检测像素组)。根据本示例性实施例，如图3所示，焦点检测像素行202被布置为与摄像像素行201邻近。此外，根据本示例性实施例，焦点检测