专利名称：固态图像捕获设备和相机系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及由CMOS图像传感器代表的固态图像捕获设备，并且涉及相机系统。
背景技术：
近年来，作为替代CCD的固态图像捕获设备(图像传感器)的CMOS(互补金属氧化物)图像传感器已经吸引了注意。
这是因为CMOS图像传感器已经克服了CCD的以下问题。
例如，典型地，CCD的像素的制造需要专用工艺，并且其操作需要多个电源电压和各外围IC(集成电路)的组合。此外，在CCD的情况下，系统变得复杂。
对于CMOS图像传感器，可以使用类似于用于典型的CMOS集成电路的制造工艺。此外，CMOS图像传感器可以由单个电源驱动，此外使用CMOS制造工艺制造的模拟电路和逻辑电路可以置于同一芯片中。
因此，CMOS图像传感器具有一些显著的优点，如能够减少外围IC的数量。
CCD的输出电路主要采用使用具有浮动扩散(floating diffusion，FD)的FD放大器的单通道配置。
相反，CMOS图像传感器具有用于各个像素的FD放大器，并且主要采用列并行输出配置，其中选择像素阵列中的一行并且来自选择的行的输出在列方向上同时读取。
这是因为，在各像素中安排FD放大器的情况下，难以获得足够的驱动能力，这可能需要降低数据速率。因此，并行处理被认为是有利的。
这种CMOS图像传感器被广泛用作图像捕获装置(如数字相机、可携式摄像机、监视相机和车载相机)中的图像捕获设备。
图1是示出CMOS图像传感器的典型配置示例的图，其中各像素以二维阵列排列。
图1中示出的CMOS图像传感器10包括像素阵列部分11、像素驱动电路(行选择电路Vdec)12和读取电路(列处理电路AFE)13。
像素阵列部分11具有以M行×N列矩阵排列的像素电路。
行选择电路12控制像素阵列部分11中的任意行中排列的像素的操作。行选择电路12通过重置控制线LRST、传输控制线LTRG和选择控制线LSEL控制各像素。
读取电路13通过信号输出线LSGN接收经历由行选择电路12执行的读取控制的像素行的数据，并且将接收的数据输出到随后的信号处理电路。
读取电路13包括相关双采样(CDS)电路和模拟-数字转换器(ADC)。
图2是示出具有4个晶体管的CMOS图像传感器电路的示例的图。
该像素电路20具有由例如光电二极管实现的光电转换元件(下文中其可以简称为“PD”)21。此外，像素电路20具有4个晶体管(即传输晶体管22、重置晶体管23、放大晶体管24和选择晶体管25)作为关于单个光电转换元件21的有源元件。
光电转换元件21将入射光转换为具有与入射光量对应的量的电荷(在此情况下的电子)。
传输晶体管22连接在光电转换元件21和浮动扩散(下文中其可以简称为“FD”)之间，并且具有通过传输控制线LTRG将传输信号(驱动信号)TRG提供到其的栅极(传输栅极)。
因此，将从由光电转换元件21执行的光电转换得到的电子传输到浮动扩散FD。
重置晶体管23连接在电源线LVREF和浮动扩散FD之间，并且具有通过重置控制线LRST将重置信号RST提供到其的栅极。
因此，将浮动扩散FD的电势重置为电源线LVREF的电势。
放大晶体管24的栅极连接到浮动扩散FD。放大晶体管24经由选择晶体管25连接到信号线26(图1中示出的LSGN)，以便与不同于用于像素选择的恒流源一起构成源跟随器。
通过选择控制线LSEL将地址信号(选择信号)SEL提供到选择晶体管25的栅极，从而导通选择晶体管25。
当选择晶体管25导通时，放大晶体管24放大浮动扩散FD的电势并且输出对应于放大的电势的电压到信号线26。然后将通过信号线26从每个像素输出的电压输出到读取电路13。
在像素重置操作中，传输晶体管22导通以便将存储在光电转换元件21中的电荷传输到浮动扩散FD用于放电。
在此情况下，浮动扩散FD中的电荷已经通过重置晶体管23的导通被预放电到电源侧，使得光电转换元件21中的电荷可以由浮动扩散FD接收。替代地，当传输晶体管22导通时，重置晶体管23可以与其结合导通，以便将电荷直接放电到电源侧。
上述系列的操作将被简称为“像素重置操作”或“快门(shutter)操作”。
另一方面，在读取操作中，首先导通重置晶体管23以重置浮动扩散FD，并且通过在重置状态下导通的选择晶体管25将输出输出到输出信号线26。该输出将被称为P相位输出。
接下来，传输晶体管22导通以便将存储在光电转换元件21中的电荷传输到浮动扩散FD，并且将得到的输出输出到输出信号线26。该输出将被称为D相位输出。
在像素电路外部提供的电路确定D相位输出和P相位输出之间的差别，并且抵消浮动扩散FD的重置噪声以便提供图像信号。
该系列操作将被简称为“像素读取操作”。
行选择电路12选择性地驱动传输控制线LTRG、重置控制线LRST和选择控制线LSEL。
例如，不同于四晶体管配置(4Tr型)的三晶体管配置(3Tr型)或五晶体管配置(5Tr型)也可以用作像素电路配置。
3Tr型像素电路不具有传输晶体管，其用于根据传输控制线LTRG的电势，控制从光电转换元件(PD)21到浮动扩散FD的电荷传输。
当使用4Tr型像素电路的CMOS图像传感器用于捕获图像时，每个像素的操作以“PD重置”、“曝光”、“FD重置和信号读取”和“PD到FD电荷传输和信号读取”的顺序控制。
当使用3Tr型像素电路的CMOS图像传感器用于捕获图像时，每个像素的操作以“PD/FD重置”、“曝光”、“信号读取”和“PD/FD重置和信号读取”的顺序控制。
作为用于CMOS图像传感器的曝光系统，滚动(rolling)快门系统和全局(global)快门系统是可用的。
在滚动快门系统中，对于在同一行中排列的各像素的重置、曝光和读取操作在同时执行。
与全局快门系统相比，滚动快门系统被广泛地使用，因为其可以用简单的配置实现并且其操作简单。
此外，在对特定行执行读取的时间段中，可以同时对另一行执行曝光。因此，滚动快门系统还具有可以容易地提高帧速率的优点。
然而，因为取决于行的用于执行图像捕获的时序相互不同，所以当被摄体或相机在运动时，图像可能失真。具体地，当滚动快门系统用于高分辨率摄影时，取决于行的图像捕获时序的差别变大，因此失真量也可能更容易增加。
相反，在全局快门系统中，对所有像素同时执行重置和曝光。因此，各行之间不出现图像失真。然而，与只使用滚动快门系统的情况相比，图像捕获装置或CMOS图像传感器的配置趋于变得复杂。
例如，日本未审专利申请公开No.2008-11298公开了一种用于通过将液晶快门与使用如图2所示的典型像素电路的CMOS图像传感器组合来执行全局快门操作的系统。
在公开的配置中，在液晶快门打开时，重置全部像素的PD，执行曝光，然后关闭液晶快门。使用该配置，对所有像素同时执行PD重置和曝光。如在滚动快门操作中的读取，对每行顺序执行读取。
提供有机械快门或闪光灯而不是液晶快门的图像捕获装置可以类似地实现全局快门系统。
这种方式涉及独立地执行曝光和读取，因此帧速率降低。
即使对于使用全局快门系统的图像捕获装置，滚动快门系统也经常用于捕获相对低质量的图像，该图像旨在用于例如在图像捕获装置上预览。滚动快门系统也是有利的，以便提高帧速率。
因此，即使对于使用全局快门系统的CMOS图像传感器，也希望CMOS图像传感器能够执行滚动快门系统中的操作。
如上所述，在滚动快门操作中，行选择电路(Vdec)12为每行选择像素。
因此，选择每行的时间段被希望的分辨率和帧速率严格限制。
例如，当用户希望以15fps(帧/秒)拍摄具有8M像素分辨率(2500行×3200列)的图像时，用于一行的操作花费大约26μs。在该时间段中，执行包括“快门行中PD的重置”、“要读取的行中FD的重置和读取”和“PD到FD电荷传输和读取”的操作。
在此情况下，用于涉及控制线的控制的PD重置、传输和FD重置的操作的时间段设为大约0.5到几毫秒。因此，行选择电路典型地需要足够的驱动能力，用于在设置时间内执行到控制线的电势的切换。
另一方面，全局快门系统涉及所有像素的同时曝光。
当与液晶快门或机械快门组合实现全局快门系统时，在快门打开时重置所有像素的PD。
在全局快门系统中，在预定曝光时间过去后，关闭快门使得没有光入射到像素的PD上。通过这样做，同时执行所有像素的曝光。
在全局快门系统中，因为同时执行所有像素的PD，所以同时切换所有重置信号RST。
全局快门系统中的读取类似于滚动快门系统中的读取。
接下来，将给出用于获得彩色图像的CMOS图像传感器的曝光系统的描述。
对于用于获得彩色图像的CMOS图像传感器，存在这样的系统，其中在像素阵列上提供滤色镜阵列，以便对于每个像素只允许具有特定范围中的光谱的光通过。
滤色镜阵列的排列的可用示例是由红色(R)、蓝色(B)和绿色(G)滤波器构成的Bayer排列。
当使得光通过滤色镜入射在像素上时，光电转换元件(PD)的敏感性取决于光谱(即，颜色)变化。例如，当使得在所有光谱中具有相同的光子分布量的白光入射在像素上时，由PD生成的电子的数目取决于光通过其的滤色镜的颜色而变化。
因此，当所有像素的存储时间相同时，对从固态图像捕获设备输出的信号执行信号处理，并且施加合适的增益到每种颜色以便获得合适的颜色平衡。
然而，因为施加增益，所以存在噪声也被放大的问题。因此，日本未审专利申请公开No.11-224941公开了一种方法，用于当白光入射时，使得由PD生成的电子的数目即使对于具有不同的滤色镜的像素也基本相等。在该方法中，为各个颜色单独设置曝光时间。
在此情况下，在滚动快门系统和全局快门系统中，为各个颜色控制PD重置的时序以便改变用于各个颜色的曝光时间。
发明内容
如上所述，在全局快门系统中，例如，对于3Tr型像素电路，行选择电路为所有像素同时切换重置信号RST的电势，而对于4Tr型像素电路等，行选择电路同时切换所有重置信号RST和传输信号TRG的电势。
结果，在全局快门系统中，过量的瞬时电流流过，这造成可能需要克服电源噪声的措施的缺点。
因为行选择电路驱动各像素的控制信号，所以用于像素选择信号的电源具有与用于像素阵列部分的电源相同电压是优选的。
在此情况下，由行选择电路生成的噪声影响用于像素阵列部分的电源，还影响来自各像素的信号输出。因此，存在这样的缺点，其中由CMOS图像传感器捕获的图像的质量劣化。
还存在这样的缺点，其中当电源功能弱时，由瞬时电流引起的瞬时电压改变造成闭锁(latchup)并且固态图像捕获设备损坏。
在用于每个颜色的全局快门操作中，当具有大量曝光时间的像素正在曝光时，执行用于其它颜色的像素的全局快门操作。
然而，该操作具有缺点。具体地，当用于行选择电路的电源电势由瞬时电流改变时，传输信号TRG的电势也波动。这影响在PD中存储的电子的数目，导致图像质量的劣化。
例如，当在红色(R)和蓝色(B)像素的PD的重置之后重置绿色(G)像素的PD时，绿色(G)像素的PD的重置导致电源波动，因此在红色和蓝色像素中存储的电荷量变化。
当通过简单地降低行选择电路的驱动能力以减少瞬时电流量来进行克服上述问题的措施时，存在这样的缺点，其中难以满足滚动快门系统和数据读取操作中对操作的操作速度的要求。
当提高分辨率和/或帧速率时，减小用于每行的选择时段，因此需要各控制线的电势通常以高速切换。
此外，对于高分辨率图像捕获，因为控制线的数目大，所以全局快门系统的使用还导致增加的瞬时电流量。
因此，对于具有大量像素的CMOS图像传感器，上述问题变得更加显著。近年来，即使对于用于移动设备的CMOS图像传感器，像素的数目也正在增加。然而，使用用于这种应用的固态图像捕获装置，难以在尺寸、重量和成本的减少的方面提高电源功能。因此，上述问题特别容易出现。
希望提供一种固态图像捕获设备和相机系统，其能够减少全局快门系统中的瞬时电流量而不影响滚动快门系统中的操作和读取操作。
根据本发明的第一实施例，提供一种固态图像捕获设备。所述固态图像捕获设备包括像素部分，其中各像素以矩阵排列，每个像素将光信号转换为电信号并且根据曝光时间存储所述电信号；控制线，通过其驱动和控制所述像素；像素驱动部分，其通过所述控制线执行控制所述各像素的操作，以便执行所述像素部分的快门操作并且以便执行读取；读取电路，其从所述各像素读取信号；以及快门模式切换部分，其根据滚动快门系统或全局快门系统控制所述像素驱动部分的操作，在所述滚动快门系统中对每行执行曝光，在所述全局快门系统中对所有像素同时执行曝光。当在所述滚动快门系统中执行曝光时，所述像素驱动部分选择所述控制线的至少一条，而当在所述全局快门系统中执行曝光时，所述像素驱动部分选择所有所述控制线，并且所述像素驱动部分包括快门模式对应部分，其使得在全局快门操作中从所述控制线到电源的阻抗值大于滚动快门操作中的阻抗值。
优选地，所述快门模式对应部分包括连接在所述像素驱动部分的电源端子和电源电势和参考电势的至少一条电源线之间的阻抗元件。
优选地，所述像素驱动部分具有控制线选择电路，其选择所述控制线的各行的至少一行，控制信号要被输出到选择的行中的各像素；以及控制线选择驱动器部分，其包括放大来自所述控制线选择电路的信号并且将用于各像素的控制信号驱动到对应的控制线的驱动器。所述快门模式对应部分中的所述阻抗元件包括具有由下式表示的电阻值RREG的电阻器 RREG＝RDRIVE/X(20≤X≤M/10) 其中RDRIVE指示所述驱动器的导通电阻，而M指示控制线的数目。
优选地，所述像素驱动部分具有控制线选择电路，其选择所述控制线的各行的至少一行，控制信号要被输出到选择的行中的各像素；以及控制线选择驱动器部分，其包括放大来自所述控制线选择电路的信号并且将用于各像素的控制信号驱动到对应的控制线的驱动器。所述快门模式对应部分可以包括连接在所述控制线选择驱动器部分的电源端子和电源电势和参考电势的至少一条电源线之间的阻抗元件。
优选地，所述快门模式对应部分中的所述阻抗元件包括具有由下式表示的电阻值RREG的电阻器 RREG＝RDRIVE/X(20≤X≤M/10) 其中RDRIVE指示所述驱动器的导通电阻，而M指示控制线的数目。
优选地，所述像素驱动部分具有控制线选择电路，其选择所述控制线的各行的至少一行，控制信号要被输出到选择的行中的各像素；以及控制线选择驱动器部分，其包括放大来自所述控制线选择电路的信号并且将用于各像素的控制信号驱动到对应的控制线的驱动器。所述快门模式对应部分可以包括选择范围切换部分，当在所述滚动快门系统中执行曝光时，所述选择范围切换部分选择所述控制线选择驱动器部分中的驱动器的至少一个，而当在所述全局快门系统中执行曝光时，所述选择范围切换部分选择所述控制线选择驱动器部分中的所有驱动器。
优选地，在由所述选择范围切换部分选择的范围的不同范围中安排的驱动器共享所述控制线选择驱动器部分中的一部分。
优选地，当在所述滚动快门系统中执行曝光时，所述像素驱动选择部分在不同的时序选择在由所述选择范围切换电路选择的选择范围的不同范围中安排的驱动器。
所述像素驱动部分具有控制线选择电路，其选择所述控制线的各行的至少一行，控制信号要被输出到选择的行中的各像素；以及控制线选择驱动器部分，其包括放大来自所述控制线选择电路的信号并且将用于各像素的控制信号驱动到对应的控制线的驱动器。所述快门模式对应部分可以包括驱动能力调整部分，其在当在所述全局快门系统中执行曝光时的驱动器的驱动能力和当在所述滚动快门系统中执行曝光时的驱动器的驱动能力之间切换。
优选地，所述驱动能力调整部分调整当在所述全局快门系统中执行曝光时的驱动器的驱动能力小于当在所述滚动快门系统中执行曝光时的驱动器的驱动能力。
优选地，所述控制线选择驱动器部分具有在电源线和连接到所述控制线的输出端子之间并联连接的各驱动器缓冲器；每个驱动器缓冲器包括连接在所述电源线和所述输出端子之间的驱动能力调整晶体管；以及所述驱动能力调整电路通过控制所述驱动器缓冲器的所述驱动能力调整晶体管的导通和截止，控制可操作的驱动器缓冲器的数目。
优选地，所述控制线选择驱动器部分具有在电源线和连接到所述控制线的输出端子之间并联连接的驱动器缓冲器；所述驱动器缓冲器包括连接在所述电源线和所述输出端子之间的驱动能力调整晶体管；以及所述驱动能力调整电路通过改变所述驱动器缓冲器的所述驱动能力调整晶体管的控制端子的信号水平，控制流过所述驱动器缓冲器的电流。
优选地，所述像素具有输出节点；光电转换元件，其将所述光信号转换为所述电信号，并且存储所述电信号的电荷；传输元件，其根据传输信号被导通和截止，并且当所述传输信号导通时，将所述光电转换元件中的所述电荷传输到所述输出节点；以及重置元件，其根据重新信号被导通和截止，并且当所述重置元件导通时，重置所述输出节点。
优选地，所述读取电路从所述显像素阵列部分读取多个像素的像素信号，并且包括比较器，其被安排以便对应于所述像素的各列，并且通过比较读取的像素信号的电势与参考电压执行确定并且输出所述确定的信号；以及计数器，其由所述确定的输出信号控制以便计数相应的比较器的比较时间。
根据本发明的第二实施例，提供一种相机系统。所述相机系统包括固态图像捕获设备；光学系统，其在所述固态图像捕获设备上形成图像；以及信号处理部分，其处理从所述固态图像捕获设备输出的图像信号。所述固态图像捕获设备包括像素部分，其中各像素以矩阵排列，每个像素将光信号转换为电信号并且根据曝光时间存储所述电信号；控制线，通过其驱动和控制所述像素；像素驱动部分，其通过所述控制线执行控制所述各像素的操作，以便执行所述像素部分的快门操作并且以便执行读取；读取电路，其从所述各像素读取信号；以及快门模式切换部分，其根据滚动快门系统或全局快门系统控制所述像素驱动部分的操作，在所述滚动快门系统中对每行执行曝光，在所述全局快门系统中对所有像素同时执行曝光。当在所述滚动快门系统中执行曝光时，所述像素驱动部分选择所述控制线的至少一条，而当在所述全局快门系统中执行曝光时，所述像素驱动部分选择所有所述控制线，并且所述像素驱动部分包括快门模式对应部分，其使得在全局快门操作中从所述控制线到电源的阻抗值大于滚动快门操作中的阻抗值。
根据本发明的实施例，当在全局快门系统中执行曝光时，选择所有所述控制线。
所述快门模式对应部分使得在全局快门操作中从所述控制线到电源来看的阻抗值大于滚动快门操作中的阻抗值。
根据本发明，可以减少全局快门系统中的瞬时电流量而不影响滚动快门系统中的操作和读取操作。
图1是示出CMOS图像传感器(固态图像捕获设备)的典型配置示例的图，其中像素以二维阵列排列； 图2是示出具有4个晶体管的CMOS图像传感器像素的示例的图； 图3是示出根据本发明实施例的CMOS图像传感器(固态图像捕获设备)的配置示例的图； 图4是示出根据本发明实施例的具有4个晶体管的CMOS图像传感器像素的一个示例的图； 图5是示出用于采用图4中示出的4Tr型像素电路的CMOS图像传感器的滚动快门系统中的操作的时序图； 图6是示出与采用4Tr型像素电路的CMOS图像传感器和液晶快门或机械快门组合时、全局快门系统中的操作的时序图； 图7是示出根据本发明的第一实施例的行选择电路的配置示例的电路图； 图8是示出根据本发明的第一实施例的行选择电路的另一配置示例的电路图； 图9是示出根据本发明的第一实施例的行选择电路中的快门模式对应部分的配置示例的电路图； 图10是示出根据本发明的第二实施例的、用作像素驱动部分的行选择电路的配置示例的方块图； 图11是示出根据本发明的第二实施例的、控制线选择驱动器部分的配置示例的电路图； 图12是图示当驱动器在滚动快门操作中驱动时的操作的图； 图13是图示当另一驱动器在滚动快门操作中驱动时的操作的图； 图14是图示全局快门操作的图； 图15是示出其中用于4条控制线的驱动器共享电源侧晶体管的示例的电路图； 图16是示出其中4个像素共享重置晶体管、放大晶体管和选择晶体管的像素电路的配置示例的图； 图17是示出用于采用图16中示出的像素电路的CMOS图像传感器的滚动快门系统中的操作的时序图； 图18是示出当采用图16中示出的像素电路的CMOS图像传感器和液晶快门或机械快门组合时、全局快门系统中的操作的时序图； 图19是示出当曝光时间相互变化时、用于采用图16中示出的像素电路的CMOS图像传感器的滚动快门操作中的操作的示例的时序图； 图20是示出当曝光时间相互变化时、用于采用图16中示出的像素电路的CMOS图像传感器的全局快门操作中的操作的示例的时序图； 图21是示出根据本发明的第三实施例的用作像素驱动部分的行选择电路的配置示例的方块图； 图22是示出根据本发明的第四实施例的、用作像素驱动部分的行选择电路的配置示例的方块图； 图23是示出根据本发明的第四实施例的控制线选择驱动器部分的配置示例的电路图； 图24是示出根据本发明的第五实施例的、行选择电路中的控制线选择驱动器部分的配置示例的电路图； 图25是示出根据本发明实施例的、装配列并行ADC(column-parallel-ADC-equipped)的固态图像捕获设备(CMOS图像传感器)的配置示例的方块图；以及 图26是示出应用根据本发明实施例的固态图像捕获设备的相机系统的一个配置示例的图。
具体实施例方式 下面将结合附图描述本发明的各实施例。
<第一实施例> 图3是示出根据本发明实施例的CMOS图像传感器(或固态图像捕获设备)的配置示例的图。
CMOS图像传感器100包括像素列阵部分110、用作像素驱动部分的行选择电路(Vdec)120、列读取电路(AFE)130和快门模式切换部分140。
像素列阵部分110具有以M行×N二维阵列(矩阵)排列的多个像素电路110A。
图4是示出根据本发明实施例的CMOS图像传感器中的像素的一个示例的图，该像素具有4个晶体管。
每个像素电路110A具有由例如光电二极管(PD)实现的光电转换元件(下文中其可以简称为“PD”)111。
像素电路110A具有4个晶体管(即传输晶体管112、重置晶体管113、放大晶体管114和选择晶体管115)作为关于单个光电转换元件111的有源元件。
光电转换元件111将入射光转换为具有对应于入射光量的数量的电荷(在此情况下的电子)。
传输晶体管112连接在光电转换元件111和用作输出节点的浮动扩散(下文中其可以简称为“FD”)之间，并且具有通过传输控制线LTRG将用作控制信号的传输信号TRG提供到其的栅极(传输栅极)。
使用该安排，传输晶体管112将从由光电转换元件111执行的光电转换得到的电子传输到浮动扩散FD。
重置晶体管113连接在电源线LVREF和浮动扩散FD之间，具有通过重置控制线LRST将用作控制信号的重置信号RST提供到其的栅极。
使用该安排，重置晶体管113将浮动扩散FD的电势重置为电源线LVREF的电势。
放大晶体管114的栅极连接到浮动扩散FD。放大晶体管114经由选择晶体管115连接到信号线LSGN，以便与不同于用于像素选择的恒流源一起构成源跟随器。
通过选择控制线LSEL将根据地址信号用作控制信号的选择信号SEL提供到选择晶体管115的栅极，从而导通选择晶体管115。
当选择晶体管115导通时，放大晶体管114放大浮动扩散FD的电势并且输出对应于放大的电势的电压到信号线LSGN。通过信号线LSGN从每个像素输出的电压输出到列读取电路130。
因为对于每一行，传输晶体管112、重置晶体管113和选择晶体管115的栅极连接，所以对于一行的像素同时操作上述操作。
M条重置控制线LRST、M条传输控制线LTRG和M条选择控制线LSEL布置在像素列阵部分110中。
为像素列阵部分110中的每一行提供一组重置控制线LRST、传输控制线LTRG和选择控制线LSEL。
行选择电路120驱动重置控制线LRST、传输控制线LTRG和选择控制线LSEL。
行选择电路120控制在像素列阵部分110中的任意行中排列的像素的操作。行选择电路120通过控制线LRST、LTRG和LSEL控制各像素。
根据从快门切换部分140输入的快门模式切换信号SHRMODE，行选择电路120在滚动快门系统和全局快门系统之间切换曝光系统以执行图像驱动控制。在滚动快门系统中，为每一行执行曝光，而在全局快门系统中，对所有像素同时执行曝光。
对于滚动快门系统中的曝光，行选择电路120选择并且驱动3M条控制线(LRST、LTRG和LSEL)的一些。对于全局快门系统中的曝光，行选择电路120选择并且驱动所有M条重置控制线LRST和所有M条传输控制线LTRG。
图5是示出用于采用图4中示出的4Tr型像素电路的CMOS图像传感器的滚动快门系统中的操作的时序图。
4Tr型像素电路110A以“PD重置”、“曝光”、“FD重置”、“FD重置的读取”、“PD到FD电荷传输”和“像素数据读取”的顺序控制每一行的操作。
在4Tr型像素电路110A中，如上所述，PD和FD由传输晶体管112分开。因此，为了重置PD，不但重置晶体管113而且传输晶体管112被导通。
图6是示出当采用4Tr型像素电路的CMOS图像传感器和液晶快门或机械快门组合时，全局快门系统中的操作的时序图。
在此情况下，当快门打开时，所有像素的PD同时重置，并且关闭快门以执行所有像素的同时曝光。
为了重置4Tr型像素电路110A中的PD，将重置信号RST和传输信号TRG同时带到高电平。
因此，如图6所示，在所有像素的PD的重置期间，所有重置信号RST和所有传输信号TRG同时切换。
全局快门系统中的读取类似于滚动快门系统中的读取。
行选择电路120包括快门模式对应部分200，用于使得全局快门操作中从控制线到电源来看的阻抗值(例如，电阻值或电抗值)大于滚动快门操作中的阻抗值。
行选择电路120中的快门模式对应部分200可以降低全局快门系统中的瞬时电流量而不影响滚动快门系统中的操作和读取操作。
下面详细描述包括快门模式对应部分200的行选择电路120的配置和功能。
列读取电路130通过信号输出线LSGN接收经历由行选择电路120执行的读取控制的像素行中的数据，并将接收的数据输出到随后的信号处理电路。
读取电路130包括相关双采样(CDS)电路和模拟-数字转换器(ADC)。
快门模式切换部分140控制行选择电路120，以便执行对应于滚动快门系统或全局快门系统的像素驱动，在滚动快门系统中对每一行执行曝光，在全局快门系统中对所有像素同时执行曝光。
通过使用快门模式切换信号SHRMODE，快门模式切换部分140执行控制以确定是执行对应于滚动快门系统还是全局快门系统的像素驱动。
为了发出用于对应于滚动快门系统的驱动的指令，快门模式切换部分140设置快门模式切换信号SHRMODE为低电平，并且输出设置的快门模式切换信号SHRMODE到行选择电路120。
为了发出用于对应于全局快门系统的驱动的指令，快门模式切换部分140设置快门模式切换信号SHRMODE为高电平，并且输出设置的快门模式切换信号SHRMODE到行选择电路120。
现在将描述根据该实施例的行选择电路120的行解码器的具体配置和功能。
图7是示出根据本发明的第一实施例的行选择电路的配置示例的电路图。
图7中示出的行选择电路120A具有控制线选择电路121和控制线选择驱动器部分122。
行选择电路120A中的快门模式对应部分200A包括电阻器RVDD和RVSS。
在图7示出的示例中的行选择电路120A中，电阻器RVDD连接在控制线选择驱动器部分122的电源端子TVDD和电源电势(电源线)VDD之间，而电阻器RVSS连接在电源端子TVSS和参考电势(电源线)VSS之间。
控制线选择电路121从连接到像素阵列部分110的控制线选择预定的重置控制线RST和传输控制线TRG。
控制线选择驱动器部分122具有用于放大从控制线选择电路121输出的信号和用于驱动相应的控制线的多个驱动器DRV。
控制线选择驱动器部分122中的每个驱动器DRV连接到相应的控制线(RST或TRG)。
控制线选择驱动器部分122具有在驱动器DRV的输入侧的OR门OG，以便与其对应。
当从快门模式切换部分140输入的快门模式切换信号(控制信号)SHRMODE变为高电平时，用于M条重置控制线LRST的所有重置信号RSt和用于M条传输控制线LTRG的所有传输信号TRG变为高电平。
在滚动快门系统的操作中和数据读取操作中，快门模式切换信号SHRMODE被设为低电平。
如上所述，具有驱动器DRV的导通电阻(On resistance)的1/X的电阻RVDD和RVSS连接在控制线选择驱动器部分122的电源端子TVDD和TVSS以及相应的电源线VDD和VSS之间。
使用该安排，在滚动快门模式中，可能降低全局快门操作中的瞬时电流而不减低驱动器的驱动能力。
当不提供电阻器RVDD和RVSS时，当在滚动快门系统中重置PD时以同时驱动重置信号RST0和传输信号TRG0的电流可以一般地表示为 Idrr_1＝(VDD-VSS)/(RVD/2)(1) 在全局快门操作中所有像素的PD的重置期间的瞬时电流可以一般地表示为 Idsg_1＝(VDD-VSS)/{RVD/(2M)} (2) 因此，全局快门操作中的瞬时电流与滚动快门操作中的瞬时电流的比可以一般地给出为 Idsg_1/Idrr_1＝(2M)/2(3) 对于具有8M像素分辨率(2500行×3200列)的4Tr型像素电路，M是2500。因此，全局快门操作中的瞬时电流是滚动快门操作中的瞬时电流的大约2500倍。
相反，当如第一实施例提供电阻器RVDD和RVSS时，当在滚动快门系统中重置PD时用于瞬时地驱动控制线LRST0和LRTG0的电流可以一般地表示为 Idrr_2＝(VDD-VSS)/(RVD/2+RVD/X) ＝(VDD-VSS)/{(2+X)·RVD/2X} ＝{X/(2+X)}·Idsr_1 (4) 因此，X越大，添加电阻器RVDD和RVSS导致的驱动能力的降低越低。例如，对于X＞＞2，由电阻器的添加导致的驱动能力的降低可以忽略，这是由于 Idrr_2≈Idsr_1 (5) 实际上，希望由电阻器的添加导致的驱动能力的降低为大约10％或更小。
例如，当X设为大于20时，驱动能力是Idsr_1的驱动能力的90％，因此可以满足在滚动快门系统和读取操作中使用的时序。
在全局快门操作中所有像素的PD的重置期间的瞬时电流可以一般地表示为 Idsg_2＝(VDD-VSS)/{RVD/(2M)+RVD/X} ＝(VDD-VSS)/{(M+N+X)·RVD/(2M)/X} ＝(2M)·X/(2M+X)/2·Idrr_1 (6) 自此情况下，对于2M＞＞X，全局快门操作中的瞬时电流由下面的等式(7)给出，并且由X确定而不管M和N。
Idsg_2≈X/2·Idrr_1 (7) 实际上，当满足2M＞10·X时，全局快门操作中的电流可以降低到大约十分之一。
对于具有8M像素分辨率(2500行×3200列)的4Tr型像素电路，2M是5000。因此，对于X＜大约500，获得瞬时电流降低的效果。
因此，当执行设置使得满足20≤X≤(2M)/10时，可能降低全局快门操作中的瞬时电流量而不影响滚动快门系统中的操作和读取操作。
本实施例中的电阻器RVDD和RVSS可以由金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)实现。
本实施例中的电阻器RVDD和RVSS可以包含用于控制线选择驱动器部分122的电源线的布线电阻。
作为另一配置(未示出)，相同的电源线可以用于控制线选择电路121和控制线选择驱动器部分122。然而，在全局快门系统中的PD的重置期间，可能在电阻器RVDD和RVSS处出现IR(电压)下降。
因此，如在图7中示出的配置中，希望用于可能由于电压降低而出故障的块的电源从用于控制线选择驱动器部分122的电源分离。
如上所述，在第一实施例中，电阻器RVDD和RVSS连接在控制线选择驱动器部分122(其用作全局快门操作中的噪声源)和/或控制线选择电路121和相应的电源线VDD和VSS之间。
该安排可以减少全局快门操作中的瞬时电流量，并且还可以避免由该电路生成的噪声通过电源线VDD和VSS传播到另一电路。
如在图8中示出的行选择电路中，该安排也可以是这样的控制线选择驱动器部分122B不具有OR门。
在此情况下，将快门模式切换信号SHRMODE输入控制线选择电路121。
当快门模式切换信号SHRMODE处于低电平时，控制线选择电路121为每行选择控制线LRST和LTRG。
当快门模式切换信号SHRMODE处于高电平时，控制线选择电路121可以执行用于选择连接到所有像素的控制线LRST和LTRG的控制。
为了提供具有这种功能的控制线选择电路121，用于控制线选择电路121的电源线可以提供有电阻器。
如上所述，在控制线选择驱动器部分和相应的电源线VDD和VSS之间或控制线选择电路和控制线选择驱动器部分和相应的电源线VDD和VSS之间提供电阻器，使得可能避免由全局快门操作中的电路生成的噪声传播到另一电路。
也可能减小全局快门操作中的瞬时电流量，以便减少电源的电势的波动，并且以便避免由于闭锁造成的图像质量劣化和设备损坏。
如图9所示，包括在快门模式对应部分200A中的电源线VDD和VSS可以分别提供在行选择电路120的电源端子和电源电势(电源线)VDD之间，以及电源端子和参考电势(电源线)VSS之间。
<第二实施例> 图10是示出根据本发明的第二实施例的、用作像素驱动部分的行选择电路的配置示例的方块图。
根据本发明的第二实施例的CMOS图像传感器的整体配置可以具有图3中示出的配置，如在本发明的第一实施例中。
根据第二实施例的行选择电路120C具有控制线选择电路121C、控制线选择驱动器部分122C和选择范围切换电路123。
根据从快门模式切换部分140输入的快门模式切换信号SHRMODE，控制线选择电路121C从连接到像素阵列部分110的控制线选择预定的重置控制线LRST和传输控制线LTRG。
控制线选择驱动器部分122C具有用于放大从控制线选择电路121C输出的信号和用于驱动相应的控制线的多个驱动器DRV。
控制线选择驱动器部分122C中的每个驱动器DRV连接到相应的控制线(LRST或LTRG)。
选择范围切换电路123从控制线选择驱动器部分选择预定范围内的一个驱动器或多个驱动器。
选择范围切换电路123通过使用选择范围切换信号CSW指定选择范围。
选择范围切换电路123生成对应于从快门模式切换部分140输入的快门模式切换信号SHRMODE的选择范围切换信号CSW。
在全局快门操作中的PD的重置期间，选择范围切换电路123通过使用选择范围切换信号CSW选择控制线选择驱动器部分中的所有驱动器。
在滚动快门操作中，选择范围切换电路123通过使用选择范围切换信号CSW选择的至少一个驱动器(即，为每一行)。
图11是示出根据本发明的第二实施例的、控制线选择驱动器部分122C的配置示例的电路图。
为了便于理解，图11中示出的控制线选择驱动器部分122C具有如下的电路配置，其包括对应于两条控制线LTRG0和LTRG1的驱动器DRV0和DRV1以及用作快门模式对应部分200C的电路。
在此情况下的快门模式对应部分200C实际上也具有这样的功能，其用于使得在全局快门操作中从控制线到电源来看的阻抗值(例如，电阻值或电抗值)大于滚动快门操作中的阻抗值。
控制线选择驱动器部分122C包括p沟道MOS(PMOS)晶体管MTP、MP0和MP1，n沟道MOS(NMOS)晶体管MTN、MN0和MN1，NOR门NG1，以及OR门OG1、OG2和OG3。
将快门模式切换信号SHRMODE提供到NOR门NG1的一个输入，并且将时序控制信号TRON提供到NOR门NG1的另一个输入。NOR门NG1的输出连接到PMOS晶体管MTP的栅极。
PMOS晶体管MTP的源极连接到电源电势(电源线)VDD，而PMOS晶体管MTP的漏极连接到PMOS晶体管MP0和MP1的源极。
NMOS晶体管MTN的源极连接到参考电势(电源线)VS，而NMOS晶体管MTN的漏极连接到NMOS晶体管MN0和MN1的漏极。
PMOS晶体管MP0的漏极和NMOS晶体管MN0的漏极相互连接，并且其互连点连接到输出端子TO0，该输出端子TO0连接到控制线LTRG0。
PMOS晶体管MP1的漏极和NMOS晶体管MN1的漏极相互连接，并且其互连点连接到输出端子TO1，该输出端子TO1连接到控制线LTRG1。
将选择范围切换信号CSW0提供到OR门OG1的一个输入，并且将选择范围切换信号CSW1提供到OR门OG1的另一个输入。OR门OG1的输出连接到NMOS晶体管MTN的栅极。
还将选择范围切换信号CSW0提供到PMOS晶体管MP0的栅极和OR门OG2的一个输入。
将选择范围切换信号CSW1提供到PMOS晶体管MP1的栅极和OR门OG3的一个输入。
OR门OG2和OG3的另一输入连接到NOR门NG1的输出。
OR门OG2输出连接到NMOS晶体管MN0的栅极，并且OR门OG3的输出连接到NMOS晶体管MN1的栅极。
在此配置中，PMOS晶体管MP0和NMOS晶体管MN0构成了驱动器DRV0，而PMOS晶体管MP1和NMOS晶体管MN1构成了驱动器DRV1。
PMOS晶体管MTP、NMOS晶体管MTN、NOR门NG1、OR门OG1到OG3以及选择范围切换电路123构成了快门模式对应部分200C。
用于控制线TRG0的驱动器DRV0和用于控制线LTRG1的驱动器DRV1共享时序控制信号TRON和晶体管MTP和MTN。
尽管图11中的描述给出了用于传输控制线LTRG的控制线选择驱动器部分的示例，但是类似的配置也可以用于重置控制线LRST的控制线选择驱动器部分。
接下来，将结合图12、13和14描述具有图11中示出的配置的控制线选择驱动器部分122C的操作。
图12是图示当驱动器DRV0在滚动快门操作中驱动时的操作的图。
图13是图示当驱动器DRV1在滚动快门操作中驱动时的操作的图。
图14是图示全局快门操作的图。
如图12和13所示，在滚动快门操作中，快门模式切换信号SHRMODE设为低(L)电平，并且用于要选择的行的时序控制信号TRON设为高(H)电平。
由选择范围切换信号CSW0和CSW1执行用于驱动控制线LTRG0和LTRG1的切换。
如图12所示，当时序控制信号TRON处于高(H)电平，选择范围切换信号CSW0处于低(L)电平，而选择范围切换信号CSW1处于高(H)电平时，晶体管MP0和MN1导通而晶体管MP1和MN0截止。
结果，如图12所示，选择控制线LTRG0。此刻，如图12所示，电流经由晶体管MTP和MP0提供到控制线LTRG0。
如图13所示，当时序控制信号TRON处于高(H)电平，选择范围切换信号CSW0处于高(H)电平，而选择范围切换信号CSW1处于低(L)电平时，晶体管MP0和MN1截止而晶体管MP1和MN0导通。
结果，如图13所示，选择控制线LTRG1。此刻，如图13所示，电流经由晶体管MTP和MP1提供到控制线LTRG1。
当通过全局快门操作中PD的重置要选择所有控制线LTRG时，选择范围切换信号CSW0和CSW1两者被设为低(L)电平，而快门模式切换信号SHRMODE被设为高(H)电平。
结果，晶体管MP0和MP1导通而晶体管MN0和MN1截止，使得选择控制线LTRG0和LTRG1两者。
在此情况下，流过控制线LTRG0的电流和流过控制线LTRG1的电流都已经通过晶体管MTP。因此，从控制线TRG0和TRG1到电源来看的电阻值(阻抗值)大于滚动快门操作中的电阻值，因此电流量相应地降低。
根据共享晶体管的驱动器的数目的增加，电流量也增加。
图15示出其中用于4条控制线LTRGa到LTRGd的驱动器DRV0到DRV3共享电源侧晶体管MTP的情况。当所有控制线LRTG的电势改变时，在图15中示出的配置的电流量变得小于在只有驱动器DRV0和DRV1共享电源侧晶体管MTP的情况。
在图15中示出的配置中，进一步提供与在图11中示出的配置并联的驱动器DRV2和DRV3。
如上所述，其中用于各控制线的驱动器共享晶体管的配置对于以下情况是特别有效的，其中控制线LTRG0和LTRG1以时分方式专门控制并且在滚动快门操作中没有同时导通。
图16示出其中4个像素共享重置晶体管113、放大晶体管114和选择晶体管115的4Tr-tr共享型像素电路。当Bayer排列滤色镜与图16中示出的像素电路组合时，可以执行以下控制。
也就是说，在Bayer排列中，在以下配置中可以以时分方式对每个颜色执行时序控制，其中光电转换元件PDa用红色光电二极管实现，光电转换元件PDb和PDc用绿色光电二极管实现，光电转换元件PDd用蓝色光电二极管实现，TRGa是用于红色的传输信号，TRGb和TRGc是用于绿色的传输信号，而TRGd是用于蓝色的传输信号。
图17是示出用于采用图16中示出的像素电路的CMOS图像传感器的滚动快门系统中的操作的时序图。
在滚动快门操作中，每一行的操作以“FD/PD重置”、“曝光”、“像素信号读取”、“FD/PD重置”和“FD重置的读取”的顺序控制。
在此情况下，选择晶体管115和重置晶体管113在第0到第3行和第4到第7行中共享。
因此，使用控制线LRST0、LSEL0、LTRGa0、LTRGb0、LTRGc0和LTRGd0执行对第0到第3行的控制。因此，使用控制线LRST1、LSEL1、LTRGa1、LTRGb1、LTRGc1和LTRGd1执行对第4到第7行的控制。例如，在第0行的PD的重置期间，重置信号RST0和传输信号TRGa0变为高电平，而在第1行的PD的重置期间，重置信号RST0和传输信号TRGb0变为高电平。
图18是示出当采用图16中示出的像素电路的CMOS图像传感器和液晶快门或机械快门组合时，全局快门系统中的操作的时序图。
在此情况下，如在上述4Tr型像素电路中，在快门打开时，所有像素的PD同时重置和曝光，然后关闭快门以读取每一行的数据。在所有像素的PD的重置期间，同时控制所有的控制线LRST和LTRG。
接下来，将结合图19和20描述当采用图16中示出的像素电路的CMOS图像传感器改变每一颜色的曝光时间的时序图的示例。
在图19和20示出的示例中，用于光电转换元件PDa的滤色镜是红色，用于光电转换元件PDb和PDc的滤色镜是绿色，用于光电转换元件PDd的滤色镜是蓝色，传输信号TRGa是红色，传输信号TRGb和TRGc是绿色，而传输信号TRGd是蓝色。
图19是用于滚动快门系统的时序图。如在上述4Tr型像素电路中对每一行顺序执行读取，而对每一颜色控制PD的重置时序以改变每一颜色的曝光时间。
图20是用于全局快门系统的时序图。在全局快门系统中，也对每一颜色控制PD的重置时序以改变每一颜色的曝光时间。
在本实施例中，即使当对每一颜色改变曝光时间时，也希望要在同时重置的PD的数目是恒定的。
使用这种配置，在任何PD重置操作中，流过行选择电路的电流量变得恒定，因此在从任何像素读取期间，由行选择电路引起的噪声量也变得恒定。
使用这种配置，可以由多个驱动器共享选择范围切换信号CSW。此外，因为可以由多条控制线LTRG共享控制线选择电路，所以可以减小用于各控制线等的选择电路的大小。
随着像素的间距减小，通常需要减小控制线选择电路中各行的间距。根据在图11和15中示出的控制线选择驱动器部分的选择电路，从控制线选择电路输出的时序控制信号TRON和RSTON的数目减小到一半或四分之一。因此，对于控制线选择电路，可以使用两倍到四倍像素间距的间距有效地执行布局，因此也可以减少大小和成本。
根据第二实施例，如上所述，也可能减少全局快门操作中的瞬时电流量，以便减少电源的电势的波动，并且以便避免由于闭锁造成的图像质量劣化和设备损坏。此外，该安排允许多条控制线共享控制线选择电路，并且还可以减少布线大小和成本。
<第三实施例> 图21是示出根据本发明的第三实施例的、用作像素驱动部分的行选择电路的配置示例的方块图。
根据本发明的第三实施例的CMOS图像传感器的整体配置可以具有图3中示出的配置，如在本发明的第一实施例中。
根据第三实施例的行选择电路120D具有控制线选择电路121D、控制线选择驱动器部分122D和选择范围切换电路123D。
根据从快门模式切换部分140输入的快门模式切换信号SHRMODE，控制线选择电路121D从连接到像素阵列部分110的控制线选择预定的重置控制线LRST和传输控制线LTRG。
控制线选择驱动器部分122D具有用于放大从控制线选择电路121D输出的信号和用于驱动相应的控制线的门阵列1221和驱动器阵列1222到1225。
选择范围切换电路123D从控制线选择驱动器部分122D中的驱动器阵列1222到1225选择预定范围内的一个驱动器或多个驱动器。
选择范围切换电路123D通过使用选择范围切换信号CSW指定选择范围。
选择范围切换电路123D生成对应于从快门模式切换部分140输入的快门模式切换信号SHRMODE的选择范围切换信号CSWa、CSWb、CSWc和CSWd。
通过使用选择范围切换信号CSWa、CSWb、CSWc和CSWd，选择范围切换电路123D选择控制线选择驱动器部分122D中的驱动器阵列1222到1225。
门阵列1221具有OR门OG10到OG1n。
将快门模式切换信号SHRMODE提供到OR门OG10到OG1n的第一输入，并且将来自控制线选择电路121D的控制信号提供到OR门OG10到OG1n的第二输入。
驱动器阵列1222具有AND门A20到A2n和驱动器DRV20到DRV2n。驱动器DRV20到DRV2n连接到相应的AND门A20到A2n的输出。
将快门模式切换信号SHRMODE提供到AND门A20到A2n的第一输入，并且门阵列1221中相应的OR门OG10到OG1n的输出连接到AND门A20到A2n的第二输入。
驱动器DRV20的输出连接到端子T0a的输出，所述端子T0a连接到控制线LTRG0a。
驱动器DRV21的输出连接到端子T1a的输出，所述端子T1a连接到控制线LTRG1a。
驱动器DRV2n的输出连接到端子Tna的输出，所述端子Tna连接到控制线LTRGna。
驱动器阵列1223具有AND门A30到A3n和驱动器DRV30到DRV3n。驱动器DRV30到DRV3n连接到相应的AND门A30到A3n的输出。
将快门模式切换信号SHRMODE提供到AND门A30到A3n的第一输入，并且门阵列1221中相应的OR门OG10到OG1n的输出连接到AND门A30到A3n的第二输入。
驱动器DRV30的输出连接到端子T0b的输出，所述端子T0b连接到控制线LTRG0b。
驱动器DRV31的输出连接到端子T1b的输出，所述端子T1b连接到控制线LTRG1b。
驱动器DRV3n的输出连接到端子Tnb的输出，所述端子Tnb连接到控制线LTRGnb。
驱动器阵列1224具有AND门A40到A4n和驱动器DRV40到DRV4n。驱动器DRV40到DRV4n连接到相应的AND门A40到A4n的输出。
将快门模式切换信号SHRMODE提供到AND门A40到A4n的第一输入，并且门阵列1221中相应的OR门OG10到OG1n的输出连接到AND门A40到A4n的第二输入。
驱动器DRV40的输出连接到端子T0c的输出，所述端子T0c连接到控制线LTRG0c。
驱动器DRV41的输出连接到端子T1c的输出，所述端子T1c连接到控制线LTRG1c。
驱动器DRV4n的输出连接到端子Tnc的输出，所述端子Tnc连接到控制线LTRGnc。
驱动器阵列1225具有AND门A50到A5n和驱动器DRV50到DRV5n。驱动器DRV50到DRV5n连接到相应的AND门A50到A5n的输出。
将快门模式切换信号SHRMODE提供到AND门A50到A5n的第一输入，并且门阵列1221中相应的OR门OG10到OG1n的输出连接到AND门A50到A5n的第二输入。
驱动器DRV50的输出连接到端子T0d的输出，所述端子T0d连接到控制线LTRG0d。
驱动器DRV51的输出连接到端子T1d的输出，所述端子T1d连接到控制线LTRG1d。
驱动器DRV5n的输出连接到端子Tnd的输出，所述端子Tnd连接到控制线LTRGnd。
在第三实施例中，电阻器RVDD连接在驱动器阵列1222到1225的相应的电源端子TVDD和电源电势(电源线)VDD之间，而电阻器RVSS连接在驱动器阵列1222到1225的相应的电源端子TVSS和参考电势(电源线)VSS之间。
电阻器RVDD_or连接在门阵列1221的电源端子TVDD和电源电势(电源线)VDD之间，而RVSS_or连接在门阵列1221的电源端子TVSS和参考电势(电源线)VSS之间。
如在第一实施例中，电阻器RVDD和RVSS以及电阻器RVDD_or和RVSS_or构成快门模式对应部分200D。
为了便于理解，与电阻器RVDD和RVSS以及电阻器RVDD_or和RVSS_or相同的表示用于其电阻值。
在此情况下的快门模式对应部分200D实际上也具有这样的功能，其用于使得在全局快门操作中从控制线到电源来看的阻抗值(例如，电阻值或电抗值)大于滚动快门操作中的阻抗值。
尽管图21中的描述给出了用于传输控制线LTRG的控制线选择驱动器部分的示例，但是类似的配置也可以用于重置控制线LRST的控制线选择驱动器部分。
在图21中示出的行选择电路120D中，当在滚动快门系统中执行操作并且当读取数据时，快门模式切换信号SHRMODE保持在低电平。
结果，只选择由行选择电路120D选择的行中的控制线LTRG。
相反，当在全局快门系统中同时重置预定像素中的PD时，快门模式切换信号SHRMODE设置为高电平。
结果，选择由从选择范围切换电路123D输入的选择范围切换信号CSWs到CSWd选择的驱动器阵列的所有控制线。
如上所述，具有电阻值“RVDD”的电阻器RVDD连接在驱动器阵列1222到1225和电源线VDD之间，而具有电阻值“RSDD”的电阻器RSDD连接在驱动器阵列1222到1225和电源线VSS之间。
此外，具有电阻值“RVDD_or”的电阻器RVDD_or连接在门阵列1221和电源线VDD之间，而具有电阻值“RSDD_or”的电阻器RSDD_or连接在门阵列1221和电源线VSS之间。
电阻RVDD和RVSS被设为充分地小于每个TRG驱动器的导通电阻RVD，并且设为充分地大于当驱动器阵列中排列的所有驱动器被同时驱动时的导通电阻RVD×N。
更具体地，设置电阻值RVDD和RVSS以便通常满足 10×RVD＜RVDD＜10×RVD/N和10×RVD＜RVSS＜10×RVD/N。
电阻RVDD_or和RVSS_or被设为充分地小于每个OR门的电阻值，并且还设为充分地大于当OR门阵列中排列的所有门被同时切换时的导通电阻Ror。
更具体地，设置电阻值以便通常满足 10×Ror＜RVDD_or＜10×Ror/N和10×Ror＜RVSS_or＜10×Ror/N。
使用该安排，在滚动快门系统中的曝光期间或在全局快门系统中的曝光后读取期间，可以实现适当的时序而几乎不减少用于控制线LTRG的驱动器的驱动能力。
当在全局快门系统中N到4×N个控制线LTRG驱动器和N个OR门同时反转时，与不提供电阻的情况相比，瞬时电流量可以减少为大约10％。
此外，TRGa到TRGd驱动器阵列1222到1225中的驱动器和门阵列1221经由相应的电阻器连接到电源线。因此，即使当对每个颜色执行全局快门操作时，不执行PD重置的行的电源线波动也是小的。
现在假设，在图16中示出的示例中，对以下情况执行驱动，其中用于光电转换元件PDa的滤色镜是红色，用于光电转换元件PDb和PDc的滤色镜是绿色，用于光电转换元件PDd的滤色镜是蓝色，传输信号TRGa是红色，传输信号TRGb和TRGc是绿色，而传输信号TRGd是蓝色。
例如，当在全局快门系统中对每个颜色以图20的示例中示出的时序执行驱动时，在重置红色和蓝色PD后重置绿色PD，因此提供以下特征。
即使当TRGb驱动器阵列1223和TRGc驱动器阵列1224中的所有驱动器和门阵列1221中的所有门被切换时，也可以减少TRGa驱动器阵列1222和TRGd驱动器阵列1225的电源线的波动。
如上所述，根据第三实施例，可以避免由全局快门操作中的电路生成的噪声传播到另一电路。
具体地，即使当对每个颜色执行全局快门操作时，也可能抑制图像质量的劣化。也可能减少全局快门操作中的瞬时电流量，以便减少电源的电势的波动，并且以便避免由于闭锁造成的图像质量劣化和设备损坏。
<第四实施例> 图22是示出根据本发明的第四实施例的、用作像素驱动部分的行选择电路的配置示例的方块图。
根据本发明的第四实施例的CMOS图像传感器的整体配置可以具有图3中示出的配置，如在本发明的第一实施例中。
根据第四实施例的行选择电路120E具有控制线选择电路121E、控制线选择驱动器部分122E和驱动能力调整电路124。
根据从快门模式切换部分140输入的快门模式切换信号SHRMODE，控制线选择电路121E从连接到像素阵列部分110的控制线选择预定的重置控制线LRST和传输控制线LTRG。
控制线选择电路121E在全局快门操作中的PD的重置期间选择所有的控制线RST和TRG。
控制线选择驱动器部分122E具有用于放大来自控制线选择电路121E的信号和用于驱动相应的控制线的多个驱动器DRV。
控制线选择驱动器部分122E中的每个驱动器DRV连接到相应的控制线(LRST或LTRG)。
驱动能力调整电路124具有用于调整控制线选择驱动器部分122E的驱动能力的功能。
当将快门模式切换信号SHRMODE输入到驱动能力调整电路124并且在全局快门操作中重置PD时，驱动能力调整电路124减少控制线选择驱动器部分122E的驱动能力，以便减少瞬时电流量。
驱动能力调整电路124通过使用驱动能力控制信号TROFF及其反转信号XTROFF控制控制线选择驱动器部分122E的驱动能力。
图23是示出根据本发明的第四实施例的控制线选择驱动器部分122E的配置示例的电路图。
在图23中示出的控制线选择驱动器部分122E具有时序控制PMOS晶体管MPT10到MPT13、时序控制NMOS晶体管MNT10到MNT13、驱动能力调整PMOS晶体管MPD10到MPD13、以及驱动能力调整NMOS晶体管MND10到MND13。
在第四实施例中，晶体管MPT10到MPT13、晶体管MNT10到MNT13、晶体管MPD10到MPD13、晶体管MND10到MND13和驱动能力调整电路124构成了快门模式对应部分200E。
时序控制PMOS晶体管MPT10的源极连接到电源电势(电源线)VDD，而PMOS晶体管MPT10的漏极连接到驱动能力调整PMOS晶体管MPD10的源极。
时序控制NMOS晶体管MNT10的源极连接到参考电势(电源线)VSS，而NMOS晶体管MNT10的漏极连接到驱动能力调整NMOS晶体管MND10的源极。
驱动能力调整PMOS晶体管MPD10的漏极连接到驱动能力调整NMOS晶体管MND10的漏极，而其互连点连接到输出端子TO，输出端子TO连接到控制线。
时序控制PMOS晶体管MPT11的源极连接到电源电势(电源线)VDD，而PMOS晶体管MPT11的漏极连接到驱动能力调整PMOS晶体管MPD11的源极。
时序控制NMOS晶体管MNT11的源极连接到参考电势(电源线)VSS，而NMOS晶体管MNT11的漏极连接到驱动能力调整NMOS晶体管MND11的源极。
驱动能力调整PMOS晶体管MPD11的漏极连接到驱动能力调整NMOS晶体管MND11的漏极，而其互连点连接到输出端子TO，输出端子TO连接到控制线。
时序控制PMOS晶体管MPT12的源极连接到电源电势(电源线)VDD，而PMOS晶体管MPT12的漏极连接到驱动能力调整PMOS晶体管MPD12的源极。
时序控制NMOS晶体管MNT12的源极连接到参考电势(电源线)VSS，而NMOS晶体管MNT12的漏极连接到驱动能力调整NMOS晶体管MND12的源极。
驱动能力调整PMOS晶体管MPD12的漏极连接到驱动能力调整NMOS晶体管MND12的漏极，而其互连点连接到输出端子TO，输出端子TO连接到控制线。
时序控制PMOS晶体管MPT13的源极连接到电源电势(电源线)VDD，而PMOS晶体管MPT13的漏极连接到驱动能力调整PMOS晶体管MPD13的源极。
时序控制NMOS晶体管MNT13的源极连接到参考电势(电源线)VSS，而NMOS晶体管MNT13的漏极连接到驱动能力调整NMOS晶体管MND13的源极。
驱动能力调整PMOS晶体管MPD13的漏极连接到驱动能力调整NMOS晶体管MND13的漏极，而其互连点连接到输出端子TO，输出端子TO连接到控制线。
如图23所示，根据第四实施例的控制线选择驱动器部分122E具有这样的配置，其中排列多个驱动器缓冲器BUF1到BUF4，每个缓冲器包括串联连接的PMOS晶体管和NMOS晶体管。
由控制线选择电路121E控制的时序控制信号TRON输入到时序控制晶体管MPT10到MPT13和MNT10到MNT13的栅极。
从驱动能力调整电路124输出的控制信号TROFF输入到驱动能力调整晶体管MPD11到MPD13的栅极，而从驱动能力调整电路124输出的控制信号XTROFF输入到驱动能力调整晶体管MND11到MND13的栅极。
将参考电压VSS提供给驱动能力调整晶体管MPD10的栅极，并且将电源电势VDD提供到晶体管MND10的栅极，使得晶体管MPD10和MND10导通。
在滚动快门操作和信号读取操作中，控制信号TROFF设置为VSS的低电平的电势，而控制信号XTROFF设置为VDD的高电平的电势，使得所有晶体管MPD11到MPD13和MND11到MND13导通。
因此，在滚动快门操作和信号读取操作中，通过所有晶体管驱动重置控制线LRST和传输控制线LTRG。
相反，在全局快门操作中PD的重置期间，控制信号TROFF设置为VDD的高电平的电势，而控制信号XTROFF设置为VSS的低电平的电势，使得晶体管MPD11到MPD13和MND11到MND13导通。
因此，在全局快门操作中PD的重置期间，只通过包括晶体管MPT10、MPD10、MNT10和MND10的驱动器缓冲器BUF1驱动重置控制线LRST和传输控制线LTRG。
如上所述，根据第四实施例，控制线选择驱动器部分的驱动能力可以只在全局快门操作中降低。
因此，在滚动快门操作和信号读取操作中，可以以足够的速度切换重置信号RST和传输信号TRG，并且还可以减少在全局快门操作中PD的重置期间的峰值电流。
使用上述配置，还可能减少全局快门操作中的瞬时电流量，以便减少电源的电势的波动，并且以便避免由于闭锁造成的图像质量劣化和设备损坏。
<第五实施例> 图24是示出根据本发明的第五实施例的、行选择电路中的控制线选择驱动器部分的配置示例的电路图。
根据本发明的第五实施例的CMOS图像传感器的整体配置可以具有图3中示出的配置，如在本发明的第一实施例中。
根据第五实施例的行选择电路可以具有图22中示出的配置。
在图24中示出的控制线选择驱动器部分122F具有时序控制PMOS晶体管MPT20、时序控制NMOS晶体管MNT20、驱动能力调整PMOS晶体管MPD20和驱动能力调整NMOS晶体管MND20。
在第五实施例中，晶体管MPT20、MNT20、MPD20和驱动能力调整电路124构成了快门模式对应部分200F。
时序控制PMOS晶体管MPT20的源极连接到电源电势(电源线)VDD，而PMOS晶体管MPT20的漏极连接到驱动能力调整PMOS晶体管MPD20的源极。
时序控制NMOS晶体管MNT20的源极连接到参考电势(电源线)VSS，而NMOS晶体管MNT20的漏极连接到驱动能力调整NMOS晶体管MND20的源极。
驱动能力调整PMOS晶体管MPD20的漏极连接到驱动能力调整NMOS晶体管MND20的漏极，而其互连点连接到输出端子TO，该输出端子TO连接到控制线。
将由控制线选择电路121E控制的时序控制信号TRON输入到电源侧晶体管MPT20和MNT20的栅极。
用于调整驱动能力的控制信号CTRPD和CTRND从驱动能力调整电路124分别提供到输出侧晶体管MPD20和MND20的栅极。
在滚动快门操作中，控制信号CTRPD设置为VSS的低电平的电势，而控制信号CTRND设置为VDD的高电平的电势。
此时，晶体管MPT20的栅极和源极之间的电压Vgsp和晶体管MNT20的栅极和源极之间的电压Vgsn由下面的等式(8)表达，并且晶体管MPT20和MNT20的电阻变低。
Vgsp＝VSS-VDD Vgsn＝VDD-VSS(8) 在滚动快门操作中，设置控制信号CTRPD和CTRND以满足 VSS＜CTRPD＜VDD-|Vthp|(其中Vthp指示MPD20的阈值电压) VDD＞CTRND＜VSS+|Vthn|(其中Vthn指示MND20的阈值电压) (9) 使用该安排，因为晶体管MPT20和MNT20的电阻变高，所以可以减少全局快门操作中的峰值电流。
例如，对于-Vthp＝Vthn＝(VDD-VSS)/4，执行设置以满足CTRPD＝CTPND＝(VDD-VSS)/2。
通常，因为操作驱动器中的MOSFET作为开关，所以使用增强MOSFET。
在图24中示出的电路配置中，当驱动器的输出从VDD电平切换到VSS电平时，存在以下特征。
也就是说，在初始状态下，控制信号CTRPD和参考电势VSS分别提供给晶体管MPD20的栅极和漏极。因此，因为晶体管MPD20运行在饱和区域，所以瞬时电流与(Vgsp-Vthn)2成比例。
此时，当控制信号CTRPD处于VSS电平时，满足Vgs-Vthn＝(VDD-VSS)·(3/4)。
相反，当控制信号CTRPD处于(VDD-VSS)/2的电平时，满足Vgs-Vthn＝(VDD-VSS)·(1/4)。
因此，在全局快门操作中PD的重置期间，可以将瞬时电流量减少为大约九分之一。
使用上述配置，还可能减少全局快门操作中的瞬时电流量，以便减少电源的电势的波动，并且以便避免由于闭锁造成的图像质量劣化和设备损坏。
如上所述，根据第一到第五实施例，只在全局快门操作中降低控制线选择驱动器部分的驱动能力。
因此，在滚动快门操作和数据读取操作中，可以以足够的速度切换重置信号RST和传输信号TRG，并且还可以减少在全局快门操作中PD的重置期间的峰值电流。
结果，可以避免由于闭锁造成的图像质量劣化和设备损坏。
根据第二实施例的配置，还可能减少驱动器的面积并且降低成本。
根据每个实施例的CMOS图像传感器不是具体限制的。例如，其可以配置为具有列并行模式-数字转换器(下文中简称为“ADC”)的CMOS图像传感器。
图25是示出根据本实施例的装配列并行ADC的固态图像捕获设备(CMOS图像传感器)的配置示例的方块图。
如图25所示，该固态图像捕获设备300具有用作图像捕获部分的像素阵列部分310、用作像素驱动部分的行选择电路320、水平传输扫描电路330和时序控制电路340。
固态图像捕获设备300还具有ADC组350、数字-模拟转换器(下文中简称为“DAC”)360、感测放大器电路370和信号处理电路380。
像素阵列部分310具有这样的配置，其中例如每个包括光电二极管和放大器的像素(如图4所示)以矩阵排列。
安排在固态图像捕获设备300中的行选择电路320、水平传输扫描电路330和时序控制电路340用作用于从像素阵列部分310顺序地读取信号的控制电路。时序控制电路340生成内部时钟，行选择电路320控制行寻址和行扫描，并且水平传输扫描电路330控制列寻址和列扫描。
行选择电路320可以由结合图3到24的上述行选择电路实现。
ADC组350包括多个列中的ADC，每个ADC具有比较器351、计数器352和锁存器353。
比较器351比较具有斜坡波形的参考电压Vslop和通过垂直信号线为每条线从像素获得的模拟信号。通过以步进方式改变由DAC生成的参考电压，获得参考电压Vslop。
计数器352技术比较器351的比较时间。
ADC组350具有n位数字信号转换功能，并且具有为各个垂直信号线(列线)安排的列并行ADC块。
锁存器353的输出连接到具有例如2n位宽度的水平传输线390。
此外，安排对应于水平传输线390的2n个放大器电路370和信号处理电路380。
在ADC组350中，在各个列中提供的比较器351比较读出到垂直信号线的模拟信号(电势vsl)和参考电压Vslop(具有改变为具有某种倾斜度的线性波形的斜坡波形)。
在此情况下，在每行中安排的计数器352类似于比较器351操作。具有斜坡波形的电势Vslop和计数器值以一对一的关系改变，使得垂直信号线的电势(模拟信号)Vsl被转换为数字信号。
参考电压Vslop中的变化是用于将电压的改变转换为时间的改变，并且该时间在某个时段(时钟)内计数来执行到数字值的转换。
当模拟电信号Vsl和参考电压Vslop相互交叉(cross)时，比较器351的输出反转，并且输入到计数器352的时钟停止，从而完成AD(模拟-数字)转换。
在AD转换的时段完成后，水平传输扫描电路330使得由锁存器353保持的数据通过水平传输线390和放大器电路370输入到信号处理电路380，使得生成二维图像。
如上所述执行列并行输出处理。
具有上述操作的固态图像捕获设备可以用作用于数字相机和摄像机的图像捕获设备。
图26是示出应用根据本发明实施例的固态图像捕获设备的相机系统的一个配置示例的图。
如图26所示，该相机系统400具有可以应用根据本发明实施例的CMOS图像传感器(固态图像捕获设备)100或300的图像捕获设备410。
此外，相机系统400具有光学系统，其引导入射光到图像捕获设备410的像素区域以形成被摄体的图像。该光学提供包括例如镜头420，其在图像捕获表面上形成入射光(图像光)的图像。
相机系统400还具有驱动器电路430和信号处理电路(PRC)440。驱动器电路430驱动图像捕获设备410，并且信号处理电路440处理从图像捕获设备410输出的信号。
驱动器电路430具有用于生成用于驱动图像捕获设备410中的电路的各种时序信号(包括开始脉冲和时钟脉冲)的时序发生器(未示出)，并且通过使用时序信号驱动图像捕获设备410。
信号处理电路440对从图像捕获设备410输出的信号执行预定信号处理，以便提供图像信号。例如，将图像信号记录到存储介质，如储存器。
记录到存储介质的图像信息可以由打印机等打印在纸上。由信号处理电路440获得的图像信号还可以在监视器(如液晶显示器)上显示为运动图像。
如上所述，图像捕获设备100或300作为用于图像捕获装置(如数字相机等)的图像捕获设备410的使用使得可能实现具有低功耗的高精度相机。
本发明包含涉及于2008年6月6日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2008-148743中公开的主题，在此通过引用并入其整个内容。
本领域的技术人员应该理解，取决于设计要求和其它因素，可以出现各种修改、组合、子组合和替代，只要它们在权利要求或其等价物的范围内。
权利要求
1.一种固态图像捕获设备，包括
像素部分，其中各像素以矩阵排列，每个像素将光信号转换为电信号并且根据曝光时间存储所述电信号；
控制线，通过其驱动和控制所述各像素；
像素驱动部分，其通过所述控制线执行控制所述各像素的操作，以便执行所述像素部分的快门操作以及执行读取；
读取电路，其从所述各像素读取信号；以及
快门模式切换部分，其根据滚动快门系统或全局快门系统控制所述像素驱动部分的操作，在所述滚动快门系统中对每行执行曝光，在所述全局快门系统中对所有像素同时执行曝光；
其中当在所述滚动快门系统中执行曝光时，所述像素驱动部分选择所述控制线的至少一条，而当在所述全局快门系统中执行曝光时，所述像素驱动部分选择所有控制线，并且所述像素驱动部分包括快门模式对应部分，其使得全局快门操作中的从所述控制线到电源的阻抗值大于滚动快门操作中的阻抗值。
2.如权利要求1所述的固态图像捕获设备，其中所述快门模式对应部分包括连接在所述像素驱动部分的电源端子与电源电势和参考电势的至少一条电源线之间的阻抗元件。
3.如权利要求2所述的固态图像捕获设备，其中所述像素驱动部分具有
控制线选择电路，其选择所述控制线的各行的至少一行，控制信号要被输出到选择的行中的各像素；以及
控制线选择驱动器部分，其包括放大来自所述控制线选择电路的信号并且将用于各像素的控制信号驱动到对应的控制线的驱动器；
其中所述快门模式对应部分中的所述阻抗元件包括具有由下式表示的电阻值RREG的电阻器
RREG＝RDRIVE/X(20≤X≤M/10)
其中RDRIVE指示所述驱动器的导通电阻，而M指示控制线的数目。
4.如权利要求1所述的固态图像捕获设备，其中所述像素驱动部分具有
控制线选择电路，其选择所述控制线的各行的至少一行，控制信号要被输出到选择的行中的各像素；以及
控制线选择驱动器部分，其包括放大来自所述控制线选择电路的信号并且将用于各像素的控制信号驱动到对应的控制线的驱动器；
其中所述快门模式对应部分包括连接在所述控制线选择驱动器部分的电源端子与电源电势和参考电势的至少一条电源线之间的阻抗元件。
5.如权利要求4所述的固态图像捕获设备，其中所述快门模式对应部分中的所述阻抗元件包括具有由下式表示的电阻值RREG的电阻器
RREG＝RDRIVE/X(20≤X≤M/10)
其中RDRIVE指示所述驱动器的导通电阻，而M指示控制线的数目。
6.如权利要求1所述的固态图像捕获设备，其中所述像素驱动部分具有
控制线选择电路，其选择所述控制线的各行的至少一行，控制信号要被输出到选择的行中的各像素；以及
控制线选择驱动器部分，其包括放大来自所述控制线选择电路的信号并且将用于各像素的控制信号驱动到对应的控制线的驱动器；
其中所述快门模式对应部分包括选择范围切换部分，当在所述滚动快门系统中执行曝光时，所述选择范围切换部分选择所述控制线选择驱动器部分中的驱动器的至少一个，而当在所述全局快门系统中执行曝光时，所述选择范围切换部分选择所述控制线选择驱动器部分中的所有驱动器。
7.如权利要求6所述的固态图像捕获设备，其中在由所述选择范围切换部分选择的范围的不同范围中安排的驱动器共享所述控制线选择驱动器部分中的一部分。
8.如权利要求6所述的固态图像捕获设备，其中，当在所述滚动快门系统中执行曝光时，所述像素驱动部分在不同的时序选择在由所述选择范围切换电路选择的选择范围的不同范围中安排的驱动器。
9.如权利要求1所述的固态图像捕获设备，其中所述像素驱动部分具有
控制线选择电路，其选择所述控制线的各行的至少一行，控制信号要被输出到选择的行中的各像素；以及
控制线选择驱动器部分，其包括放大来自所述控制线选择电路的信号并且将用于各像素的控制信号驱动到对应的控制线的驱动器；
其中所述快门模式对应部分可以包括驱动能力调整部分，其在当在所述全局快门系统中执行曝光时的驱动器的驱动能力和当在所述滚动快门系统中执行曝光时的驱动器的驱动能力之间切换。
10.如权利要求9所述的固态图像捕获设备，其中所述驱动能力调整部分调整当在所述全局快门系统中执行曝光时的驱动器的驱动能力小于当在所述滚动快门系统中执行曝光时的驱动器的驱动能力。
11.如权利要求10所述的固态图像捕获设备，其中所述控制线选择驱动器部分具有在电源线和连接到所述控制线的输出端子之间并联连接的各驱动器缓冲器；
每个驱动器缓冲器包括连接在所述电源线和所述输出端子之间的驱动能力调整晶体管；以及
所述驱动能力调整电路通过控制所述驱动器缓冲器的所述驱动能力调整晶体管的导通和截止，控制可操作的驱动器缓冲器的数目。
12.如权利要求10所述的固态图像捕获设备，其中所述控制线选择驱动器部分具有在电源线和连接到所述控制线的输出端子之间并联连接的驱动器缓冲器；
所述驱动器缓冲器包括连接在所述电源线和所述输出端子之间的驱动能力调整晶体管；以及
所述驱动能力调整电路通过改变所述驱动器缓冲器的所述驱动能力调整晶体管的控制端子的信号电平，控制流过所述驱动器缓冲器的电流。
13.如权利要求1所述的固态图像捕获设备，其中所述像素具有
输出节点；
光电转换元件，其将所述光信号转换为所述电信号，并且存储所述电信号的电荷；
传输元件，其根据传输信号被导通或截止，并且当所述传输信号导通时，将所述光电转换元件中的所述电荷传输到所述输出节点；以及
重置元件，其根据重新信号被导通和截止，并且当所述重置元件导通时，重置所述输出节点。
14.如权利要求1所述的固态图像捕获设备，其中所述读取电路从所述显像素阵列部分读取多个像素的像素信号，并且包括
比较器，其被安排以便对应于所述像素的各列，并且通过比较读取的像素信号的电势与参考电压执行确定并且输出所述确定的信号；以及
计数器，其由所述确定的输出信号控制以便计数相应的比较器的比较时间。
15.一种相机系统，包括
固态图像捕获设备；
光学系统，其在所述固态图像捕获设备上形成图像；以及
信号处理部分，其处理从所述固态图像捕获设备输出的图像信号；其中
所述固态图像捕获设备包括
像素部分，其中各像素以矩阵排列，每个像素将光信号转换为电信号并且根据曝光时间存储所述电信号；
控制线，通过其驱动和控制所述像素；
像素驱动部分，其通过所述控制线执行控制所述各像素的操作，以便执行所述像素部分的快门操作并且以便执行读取；
读取电路，其从所述各像素读取信号；以及
快门模式切换部分，其根据滚动快门系统或全局快门系统控制所述像素驱动部分的操作，在所述滚动快门系统中对每行执行曝光，在所述全局快门系统中对所有像素同时执行曝光；
其中当在所述滚动快门系统中执行曝光时，所述像素驱动部分选择所述控制线的至少一条，而当在所述全局快门系统中执行曝光时，所述像素驱动部分选择所有所述控制线，并且所述像素驱动部分包括快门模式对应部分，其使得在全局快门操作中从所述控制线到电源的阻抗值大于滚动快门操作中的阻抗值。
全文摘要
一种固态图像捕获设备包括像素部分，其中各像素以矩阵排列；控制线；像素驱动部分，其通过所述控制线执行控制所述各像素的操作，以便执行所述像素部分的快门操作并且以便执行读取；读取电路，其从所述各像素读取信号；以及快门模式切换部分，其根据滚动快门系统或全局快门系统控制所述像素驱动部分的操作，在所述滚动快门系统中对每行执行曝光，在所述全局快门系统中对所有像素同时执行曝光。所述像素驱动部分包括快门模式对应部分，其使得在全局快门操作中从所述控制线到电源的阻抗值大于滚动快门操作中的阻抗值。
文档编号H04N5/335GK101600057SQ20091014705
公开日2009年12月9日 申请日期2009年6月8日 优先权日2008年6月6日
发明者海老原弘知 申请人:索尼株式会社