[发明专利]固态摄像装置、固态摄像装置的驱动方法、以及电子机器

说明书

像素信号包括：第一像素信号，包含通过第一动作从像素依次读取的读取复位信号及读取亮度信号；以及第二像素信号，包含通过第二动作从像素依次读取的读取亮度信号及读取复位信号，读取电路40包含：放大部420，对像素信号进行放大；以及AD转换部430，将由放大部放大后的像素信号与搜索信号关联地从模拟信号转换为数字信号，第一像素信号时的第一搜索信号Vramp1与第二像素信号时的第二搜索信号Vramp2可设定成搜索电平为反转的关系。

技术领域

本发明涉及一种固态摄像装置、固态摄像装置的驱动方法、以及电子机器。

背景技术

互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)图像传感器已作为使用有光电转换元件的固态摄像装置(image sensor，图像传感器)而被实际运用，该光电转换元件检测光并产生电荷。

CMOS图像传感器已广泛用作数码相机、摄像机、监控相机、医疗用内窥镜、个人电脑(Personal Computer，PC)、手机等便携终端装置(移动机器)等各种电子机器的一部分。

CMOS图像传感器在每个像素中带有包括光电二极管(光电转换元件)及浮置扩散层(FD：Floating Diffusion，浮游扩散层)的FD放大器，其读取是选择像素阵列中的某一行，把它们同时向列(column)输出方向进行读取的列并联输出型为主流。

而且，CMOS图像传感器进行如下动作，即，按像素或按行进行逐次扫描而读取由光电二极管产生并积累的光电荷。

在该逐次扫描的情况下，即，在采用了卷帘快门(rolling shutter)作为电子快门的情况下，无法使积累光电荷的曝光开始时间及结束时间在所有像素一致。因此，在逐次扫描的情况下，存在如下问题：在拍摄动作被拍摄体时，拍摄图像会产生失真。

因此，在不允许图像失真的高速运动的被拍摄体的拍摄、或需要拍摄图像的同时性的感测用途中，采用全局快门(global shutter)作为电子快门，该全局快门对于像素阵列部中的所有像素，以同一时序执行开始曝光与结束曝光。

采用了全局快门作为电子快门的CMOS图像传感器在像素内，例如设置有将从光电转换读取部读取的信号保持于信号保持电容器的信号保持部。

在采用了全局快门的CMOS图像传感器中，从光电二极管将电荷作为电压信号一齐积累于信号保持部的信号保持电容器，然后逐次读取，由此，确保了图像整体的同時性(例如参照非专利文献1)。

另外，该CMOS图像传感器包括将光电转换读取部的输出绕过信号保持部而传输至信号线的旁通(bypass)开关，除了具有全局快门功能之外，还一并具有卷帘快门功能。

非专利文献1所记载的层叠型CMOS图像传感器具有通过微凸块(连接部)连接着第一衬底(Pixel die)与第二衬底(ASIC die)的层叠构造。而且，在第一衬底上形成有各像素的光电转换读取部，在第二衬底上形成有各像素的信号保持部、信号线、垂直扫描电路、水平扫描电路、列读取电路等。

非专利文献2中记载了CMOS图像传感器的列读取电路的结构例(图5)。

该列读取电路包括与卷帘快门功能对应的结构，且包含列放大器、相关双采样(CDS：Correlated Double Sampling)电路及模拟数字转换器(Analog DigitalConverter，ADC)而构成。

现有技术文献

非专利文献