图像传感器、摄像装置及蜂窝电话的制作方法

文档序号:8365821阅读:292来源:国知局
图像传感器、摄像装置及蜂窝电话的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及图像传感器、以及使用该图像传感器的摄像装置和蜂窝电话。
【背景技术】
[0002]传统上,已经开发出使用由C⑶和CMOS传感器代表的图像传感器的许多类型的摄像装置,例如数码照相机与摄像机,并且,为了获得高清晰度图像,图像传感器的像素数逐渐增大。
[0003]在这些摄像装置中,由于在静止图像拍摄时从图像传感器中读出所有像素,因此能够获得高分辨率图像。另一方面,由于从图像传感器的所有像素中读出图像数据耗费时间,因此帧速率降低。此外,如果以高速读出所有像素,则电力消耗增大。
[0004]为了解决上述问题,日本特开平09-247689号公报公开了一种摄像装置,该摄像装置将4x4像素作为一个单位,并且将相同颜色的信号稀疏掉并相加。
[0005]然而,根据日本特开平09-247689号公报公开的技术,通过进行稀疏读出来降低电力消耗,但是没有考虑到针对未读出的像素的读出电路而消耗的电力。

【发明内容】

[0006]考虑到上述情况而作出了本发明,本发明在进行稀疏读出时进一步降低了图像传感器的电力消耗。
[0007]根据本发明,提供一种图像传感器,所述图像传感器包括:包括第一像素组和第二像素组的多个像素;连接到所述第一像素组的第一读出单元;连接到所述第二像素组的第二读出单元;以及控制单元,其被构造为进行控制,以在第一读出模式下向所述第一读出单元和所述第二读出单元供给电力,并且进行控制,以在第二读出模式下向所述第一读出单元供给电力,而不向所述第二读出单元供给电力,其中,所述多个像素和所述第一读出单元被布置在第一芯片上,而所述第二读出单元被布置在第二芯片上。
[0008]此外,根据本发明,提供一种图像传感器,所述图像传感器包括:多个像素;第一读出单元,其被构造为从所述多个像素的一部分中读出像素信号;以及第二读出单元,其被构造为从所述多个像素的另外一部分中读出像素信号;其中,要在稀疏读出期间读出的像素被连接到所述第一读出单元,要在所述稀疏读出期间稀疏掉的像素的至少一部分被连接到所述第二读出单元,在所述稀疏读出中,稀疏掉所述多个像素的一部分,并且读出所述多个像素的剩余部分,并且在所述稀疏读出期间停止对所述第二读出单元的电力供给。
[0009]此外,根据本发明,提供一种包括如上限定的图像传感器的摄像装置。
[0010]此外,根据本发明,提供一种包括如上限定的图像传感器的蜂窝电话。
[0011]根据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】
[0012]并入说明书中并且构成说明书的一部分的附图例示了本发明的实施例,并且与文字说明一起用于说明本发明的原理。
[0013]图1是例示根据本发明的第一实施例的图像传感器的整体配置的图;
[0014]图2是像素的电路图;
[0015]图3是针对图像传感器的各列配设的读出电路的电路图;
[0016]图4A至4C是例示根据实施例的图像传感器的芯片配置的概念图;
[0017]图5A至5C是用于说明根据第一实施例的图像传感器的读出方法的概念图;
[0018]图6是例示根据本发明的第二实施例的图像传感器的整体配置的图;
[0019]图7A至7C是用于说明根据第二实施例的图像传感器的读出方法的概念图;
[0020]图8是示出根据第三实施例的蜂窝电话的示意性结构的框图。
【具体实施方式】
[0021 ] 以下将根据附图来详细描述本发明的示例性实施例。
[0022]<第一实施例>
[0023]图1是例示根据本发明的第一实施例的摄像装置(例如数字静态照相机与数字视频照相机)中使用的图像传感器的整体配置的图。在像素区域100中,多个像素P排列成矩阵。在图1中,以Pll至Pkn表示像素,以I至η指示行号,以I至k指示列号。
[0024]参照图2来说明像素P的配置。光电二极管(Η))201对入射光进行光电转换,并累积与入射光量对应的生成电荷。通过控制信号Φ?χ至高电平来接通传输门202而将TO201中累积的电荷传送到浮动扩散(FD)部203。FD部203被连接到放大器204的栅极。放大器204将从TO201传送的电荷转换为与电荷量对应的电压。然后,将用于控制像素选择开关206的信号Φ8θ1变为高电平,从而将通过放大器204转换为电压的像素信号作为像素P的输出VOUt而输出。
[0025]此外,通过控制信号0res至高电平,来接通复位开关205,从而能够复位FD部203。此外,通过同时控制信号Φ?χ与C^res至高电平,来同时接通传输门202与复位开关205,从而能够经由FD部203来复位FD201。
[0026]再次参照图1,垂直扫描电路101经由水平信号线向各像素的复位开关205、传输门202、像素选择开关206供给驱动信号(tres、Φ?χ、<jisel等。在图1中,布置在同一行中的像素连接到相同的水平信号线,输出到第一行至第η行的各个的水平信号线的信号显不为?言号 Φ res_l ?η、Φ tx_l ?η、Φ sel_l ?η。
[0027]以行为单位在垂直扫描电路101的控制下来读出来自各像素P的输出vout,经由第一垂直输出线(列输出线)102a或第二垂直输出线(列输出线)102b输出到为各列配设的第一列读出电路103a或第二列读出电路103b。
[0028]这里,参照图3来说明第一列读出电路103a和第二列读出电路103b的配置。注意,由于第一列读出电路103a和第二列读出电路103b具有相同结构,因此在图3和其说明中它们被称为列读出电路103。同样地,第一垂直输出线102a和第二垂直输出线102b被称为垂直输出线102。
[0029]针对各列布置垂直输出线102,输出来自连接到垂直输出线102的像素p的输出VOUt0电流源104连接到垂直输出线102,电流源104和连接到垂直输出线102的像素p的放大器204构成了源极跟随器电路。
[0030]输出到垂直输出线102的像素信号经由钳位电容器301被输入到运算放大器303的反相输入端子。将基准电压Vref应用到运算放大器303的非反相输入端子。开关304用于反馈电容器302的两端之间的短接,并且由信号Ctcfs控制。
[0031]S信号传送开关305用于将从像素P读出的像素信号S传送到S信号电容器307。当信号0ts变为高电平时,由运算放大器303放大的像素信号S经由S信号传送开关305而存储在S信号电容器307。
[0032]N信号传送开关306用于将噪声信号N传送到N信号电容器308。当信号Φ tn变为高电平时,由运算放大器303放大的噪声信号N经由N信号传送开关306而存储在N信号电容器308。存储在S信号电容器307和N信号电容器308中的像素信号S和噪声信号N,分别从列读出电路103的输出端子vs和vn输出。
[0033]在图1中示出并在第一实施例中说明的示例中,在布置在像素区域100中的像素之中,
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