專(zhuān)利名稱(chēng)：圖像感測(cè)裝置和成像系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像感測(cè)裝置和成像系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
根據(jù)在日本專(zhuān)利公開(kāi)No. 2001-45378中公開(kāi)的技術(shù)，在沿行的方向(以下，稱(chēng)為行 方向)和沿列的方向(以下，稱(chēng)為列方向)上排列有多個(gè)像素的像素陣列中，通過(guò)在行方向 上延伸的多個(gè)行控制線向各像素供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并且，通過(guò)在列方向上延伸的多個(gè)列信號(hào) 線從各像素讀出信號(hào)。蓄積電容分別與各列信號(hào)線的一端和另一端連接。當(dāng)從所述兩個(gè)蓄 積電容中的任一個(gè)讀出信號(hào)時(shí)，從像素輸出的信號(hào)被蓄積于另一蓄積電容(參見(jiàn)圖21)中。 作為替代方案，兩個(gè)蓄積電容與各列信號(hào)線的一端并聯(lián)連接。當(dāng)從所述兩個(gè)蓄積電容中的 任一個(gè)讀出信號(hào)時(shí)，從像素輸出的信號(hào)被蓄積于另一蓄積電容中(參見(jiàn)圖22)。根據(jù)日本專(zhuān) 利公開(kāi)No. 2001-45378，空白周期(不獲得傳感器輸出的周期)縮短以由此縮短總讀出周 期。根據(jù)在日本專(zhuān)利公開(kāi)No. 11-150255中公開(kāi)的技術(shù)，兩個(gè)蓄積電容和兩個(gè)放大器 交替連接到各列信號(hào)線。蓄積于所述兩個(gè)蓄積電容中的一個(gè)中的信號(hào)被所述兩個(gè)放大器中 的一個(gè)放大，并且，經(jīng)放大的信號(hào)被蓄積于另一蓄積電容中。蓄積于另一蓄積電容中的信號(hào) 被另一放大器放大，并且，被讀出到隨后的輸出線。在日本專(zhuān)利公開(kāi)No. 2001-45378和No. 11-150255中公開(kāi)的技術(shù)沒(méi)有詳細(xì)提到兩 個(gè)蓄積電容中的基準(zhǔn)電源電極。例如，這些技術(shù)沒(méi)有描述用于施加基準(zhǔn)電源電壓(接地電 壓)的基準(zhǔn)電源圖案(接地圖案)。相反，本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行了研究，并發(fā)現(xiàn)以下的新問(wèn)題。假定根據(jù)一個(gè)基準(zhǔn)電源 圖案向兩個(gè)蓄積電容(保持電容)的基準(zhǔn)電源電極(接地電極)施加基準(zhǔn)電源電壓。當(dāng)從 像素向所述兩個(gè)蓄積電容中的一個(gè)傳送信號(hào)時(shí)，蓄積電容的基準(zhǔn)電源電極的電勢(shì)會(huì)波動(dòng)。 電勢(shì)的波動(dòng)可通過(guò)一個(gè)基準(zhǔn)電源圖案被傳送到另一蓄積電容的基準(zhǔn)電源電極。如果另一蓄 積電容的基準(zhǔn)電源電極的電勢(shì)波動(dòng)，那么波動(dòng)會(huì)作為噪聲混入從另一蓄積電容讀出的信號(hào) 中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，當(dāng)從像素向用于保持通過(guò)信號(hào)線在不同定時(shí)傳送的信號(hào)的兩個(gè) 保持電容中的一個(gè)保持電容傳送信號(hào)時(shí)，抑制另一個(gè)保持電容的基準(zhǔn)電源電極的電勢(shì)的波動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種圖像感測(cè)裝置，其特征在于包括以二維的方式 排列多個(gè)像素并且向多個(gè)信號(hào)線輸出信號(hào)的像素陣列；保持通過(guò)所述多個(gè)信號(hào)線傳送的第 一信號(hào)的多個(gè)第一保持電容；保持通過(guò)所述多個(gè)信號(hào)線在與第一信號(hào)不同的定時(shí)傳送的第 二信號(hào)的多個(gè)第二保持電容；用于所述多個(gè)第一保持電容的第一基準(zhǔn)電源圖案；和用于所 述多個(gè)第二保持電容的第二基準(zhǔn)電源圖案，其中，第一基準(zhǔn)電源圖案的至少一部分被配置
4在排列有所述多個(gè)第一保持電容的基準(zhǔn)電源電極的第一區(qū)域中，第二基準(zhǔn)電源圖案的至少 一部分被配置在排列有所述多個(gè)第二保持電容的基準(zhǔn)電源電極的第二區(qū)域中，并且，在包 含第一區(qū)域和第二區(qū)域的區(qū)域中，第一基準(zhǔn)電源圖案和第二基準(zhǔn)電源圖案至少在第一區(qū)域 和第二區(qū)域之間被隔離。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種成像系統(tǒng)，其特征在于包括根據(jù)本發(fā)明的第一 方面限定的圖像感測(cè)裝置；在圖像感測(cè)裝置的圖像感測(cè)表面上形成圖像的光學(xué)系統(tǒng)；和處 理從圖像感測(cè)裝置輸出的信號(hào)以產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)的信號(hào)處理單元。根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)從像素向用于保持通過(guò)信號(hào)線在不同定時(shí)傳送的信號(hào)的兩個(gè)保持 電容中的一個(gè)保持電容傳送信號(hào)時(shí)，能夠抑制另一個(gè)保持電容的基準(zhǔn)電源電極的電勢(shì)的波動(dòng)。參照附圖閱讀示例性實(shí)施例的以下說(shuō)明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖像感測(cè)裝置1的示意性配置的示圖；圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖像感測(cè)裝置1的電路配置的例子的電路 圖；圖3是表示圖2中的簡(jiǎn)單配置的電路圖；圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖像感測(cè)裝置1的操作的定時(shí)圖；圖5是表示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的變更方式的圖像感測(cè)裝置Ia的示意性配 置的示圖；圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的另一變更方式的圖像感測(cè)裝置Ib的示意 性配置的示圖；圖7是表示第一和第二保持電容的截面結(jié)構(gòu)的例子的截面圖(變更方式)；圖8是表示第一和第二保持電容的布局的例子的平面視圖(變更方式)；圖9是表示保持電容的截面圖(變更方式)；圖10是表示保持電容的截面圖(變更方式)；圖11是表示根據(jù)第一實(shí)施例的圖像感測(cè)裝置所應(yīng)用于的成像系統(tǒng)的構(gòu)成的框 圖；圖12是表示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的圖像感測(cè)裝置的布局的例子的平面視 圖；圖13是表示保持電容的布局的例子的平面視圖(變更方式)；圖14是表示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的圖像感測(cè)裝置的配置的示圖；圖15是表示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的圖像感測(cè)裝置的電路配置的例子的電路 圖；圖16是表示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的圖像感測(cè)裝置的操作的定時(shí)圖；圖17是表示根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的圖像感測(cè)裝置的配置的示圖；圖18是表示根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的圖像感測(cè)裝置的電路配置的例子的電路 圖；圖19是表示根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的變更方式的圖像感測(cè)裝置的配置的示
5圖；圖20是用于解釋由本發(fā)明解決的問(wèn)題的視圖；圖21是用于解釋常規(guī)技術(shù)的示圖；圖22是用于解釋常規(guī)技術(shù)的示圖。
具體實(shí)施例方式將參照?qǐng)D1解釋根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖像感測(cè)裝置1的配置。圖1是表示 根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖像感測(cè)裝置1的示意性配置的示圖。圖像感測(cè)裝置1包含像素陣列PA、垂直掃描電路(VSR) 102、多個(gè)第一保持電容 103、多個(gè)第二保持電容104、水平掃描電路(HSR) 106、第一基準(zhǔn)電源圖案107、第二基準(zhǔn)電 源圖案108和公共基準(zhǔn)電源圖案120。在像素陣列PA中，以二維的方式排列多個(gè)像素All B2n。例如，在行方向和列方 向上排列多個(gè)像素All B2n。行方向被定義為沿行的方向，或者被定義為與信號(hào)線100相 交的方向。列方向被定義為沿列的方向，或者被定義為沿信號(hào)線100的方向。像素All B2n中的每一個(gè)包含光電轉(zhuǎn)換單元PD、傳送單元Ml、電荷電壓轉(zhuǎn)換器FD和輸出單元M2 (參 見(jiàn)圖3)。光電轉(zhuǎn)換單元PD蓄積根據(jù)入射光產(chǎn)生的電荷。光電轉(zhuǎn)換單元PD為例如光電二極 管。在從垂直掃描電路102接收激活電平傳送信號(hào)ΦTX時(shí)，傳送單元Ml向電荷電壓轉(zhuǎn)換 器FD傳送在光電轉(zhuǎn)換單元PD中產(chǎn)生的電荷。傳送單元Ml為例如傳送MOS晶體管。電荷 電壓轉(zhuǎn)換器FD將傳送的電荷轉(zhuǎn)換成電壓，并且將轉(zhuǎn)換的電壓輸入到輸出單元Μ2。電荷電壓 轉(zhuǎn)換器FD為例如浮動(dòng)擴(kuò)散。輸出單元Μ2將與輸入電壓對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸出到列信號(hào)線100。 輸出單元Μ2為例如放大MOS晶體管，其與連接到列信號(hào)線100的恒流源CS —起形成源極 跟隨器電路。多個(gè)列信號(hào)線100在列方向上延伸，并且，傳送從各列中的像素輸出的信號(hào)。垂直掃描電路102在垂直方向(列方向)上掃描像素陣列ΡΑ，以驅(qū)動(dòng)像素All B2n使得向列信號(hào)線100輸出信號(hào)。多個(gè)第一保持電容103通過(guò)多個(gè)列信號(hào)線100與多個(gè)列中的像素連接。多個(gè)第一 保持電容103保持通過(guò)列信號(hào)線100傳送的信號(hào)。各第一保持電容包含將在后面描述的用 于接收信號(hào)的信號(hào)電極(第一電極)和用于接收基準(zhǔn)電源的基準(zhǔn)電源電極。在各第一保持 電容中，信號(hào)電極和基準(zhǔn)電源電極被配置為形成電容。例如，信號(hào)電極和基準(zhǔn)電源電極被配 置為相互面對(duì)。第一保持電容103被配置在第一區(qū)域Rl中。多個(gè)第二保持電容104通過(guò)多個(gè)列信號(hào)線100與多個(gè)列中的像素連接。多個(gè)第二 保持電容104保持通過(guò)多個(gè)列信號(hào)線100傳送的其它信號(hào)。各第二保持電容包含將在后面 描述的用于接收信號(hào)的信號(hào)電極(第二電極)和用于接收基準(zhǔn)電源的基準(zhǔn)電源電極。在各 第二保持電容中，信號(hào)電極和基準(zhǔn)電源電極被配置為形成電容。例如，信號(hào)電極和基準(zhǔn)電源 電極被配置為相互面對(duì)。第二保持電容104被配置在第二區(qū)域R2中。水平掃描電路106在水平方向(行方向)上掃描多個(gè)第一保持電容103和多個(gè)第 二保持電容104。保持在多個(gè)第一保持電容中的信號(hào)和保持在多個(gè)第二保持電容中的其它 信號(hào)被依次讀出到公共輸出線105。第一基準(zhǔn)電源圖案107是用于多個(gè)第一保持電容的圖案，并且其一部分被配置在 第一區(qū)域Rl中。第一基準(zhǔn)電源圖案107與各第一保持電容的基準(zhǔn)電源電極電連接。第一基準(zhǔn)電源圖案是通過(guò)將導(dǎo)體構(gòu)圖獲得的圖案。第一基準(zhǔn)電源圖案為例如金屬布線。第二基準(zhǔn)電源圖案108是用于多個(gè)第二保持電容的圖案，并且，其一部分被配置 在第二區(qū)域R2中。第二基準(zhǔn)電源圖案108與各第二保持電容的基準(zhǔn)電源電極電連接。第 二基準(zhǔn)電源圖案是通過(guò)將導(dǎo)體構(gòu)圖獲得的圖案。第二基準(zhǔn)電源圖案為例如金屬布線。公共基準(zhǔn)電源圖案120在區(qū)域CR外面電連接第一基準(zhǔn)電源圖案107和第二基準(zhǔn) 電源圖案108。區(qū)域CR包含第一區(qū)域Rl和第二區(qū)域R2。公共基準(zhǔn)電源圖案120與基準(zhǔn)電 源焊盤(pán)109電連接。公共基準(zhǔn)電源圖案120的寬度W120比第一基準(zhǔn)電源圖案107的寬度 W107和第二基準(zhǔn)電源圖案108的寬度W108大。因此，公共基準(zhǔn)電源圖案120的布線電阻比 第一基準(zhǔn)電源圖案107的布線電阻和第二基準(zhǔn)電源圖案108的布線電阻低。在包含第一區(qū)域Rl和第二區(qū)域R2的區(qū)域CR中，第一基準(zhǔn)電源圖案107和第二基 準(zhǔn)電源圖案108至少在第一區(qū)域Rl和第二區(qū)域R2之間被隔離。即使當(dāng)從像素向第一保持 電容傳送信號(hào)時(shí)第一保持電容的基準(zhǔn)電源電極的電勢(shì)波動(dòng)，電勢(shì)的波動(dòng)也幾乎不從第一基 準(zhǔn)電源圖案107被直接傳送到第二基準(zhǔn)電源圖案108。由此，第二保持電容的基準(zhǔn)電源電極 的電勢(shì)幾乎不波動(dòng)。即，當(dāng)從像素向用于保持通過(guò)列信號(hào)線在不同定時(shí)傳送的信號(hào)的兩個(gè) 保持電容中的一個(gè)傳送信號(hào)時(shí)，另一保持電容的基準(zhǔn)電源電極的電勢(shì)的波動(dòng)可被抑制。當(dāng)?shù)谝槐３蛛娙莸幕鶞?zhǔn)電源電極的電勢(shì)波動(dòng)時(shí)，電勢(shì)的波動(dòng)從第一基準(zhǔn)電源圖案 107被傳送到公共基準(zhǔn)電源圖案120。在該定時(shí)，公共基準(zhǔn)電源圖案120的布線電阻比第二 基準(zhǔn)電源圖案108的布線電阻低。因此，電勢(shì)的波動(dòng)可很容易地通過(guò)公共基準(zhǔn)電源圖案120 和基準(zhǔn)電源焊盤(pán)109被傳送到圖像感測(cè)裝置1的外面。并且，在這方面，第一保持電容的基 準(zhǔn)電源電極的電勢(shì)的波動(dòng)幾乎不被傳送到第二保持電容的基準(zhǔn)電源電極。應(yīng)當(dāng)注意，“第一基準(zhǔn)電源圖案107和第二基準(zhǔn)電源圖案108被隔離”意味著基準(zhǔn) 電源圖案107、108均通過(guò)絕緣體電隔離。例如，在圖1中，絕緣體被配置在第一基準(zhǔn)電源圖 案107和第二基準(zhǔn)電源圖案108之間以使基準(zhǔn)電源圖案107、108隔離。絕緣體包含例如硅 氧化物或硅氮化物作為主要成分。將參照?qǐng)D2和圖3解釋根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖像感測(cè)裝置1的電路配置的 例子。圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖像感測(cè)裝置1的電路配置的例子的電路圖。 圖3是表示圖2中的簡(jiǎn)單配置的電路圖。在圖2中，多個(gè)第一保持電容103中的各列的保持電容被表示為第一保持電容 1031。第一保持電容1031包含電容Ctnl和Ctsl。電容Ctnl保持從第一像素(例如，像素 All)輸出的基準(zhǔn)信號(hào)成分(噪聲電平N信號(hào))。電容Ctsl保持從第一像素輸出的像素信 號(hào)成分(光學(xué)信號(hào)電平S信號(hào))。電容Ctnl和Ctsl被配置在第一區(qū)域Rl中。電容Ctnl 和Ctsl的基準(zhǔn)電源電極與第一基準(zhǔn)電源圖案107連接。在接收激活電平控制脈沖ΦΤηΙ時(shí)，開(kāi)關(guān)元件Tnl被接通以使列信號(hào)線100與電 容Ctnl連接。電容Ctnl蓄積通過(guò)列信號(hào)線100從第一像素傳送的N信號(hào)。在接收非激活 電平控制脈沖ΦΤηΙ時(shí)，開(kāi)關(guān)元件Tnl被關(guān)斷以使列信號(hào)線100與電容Ctnl斷開(kāi)。電容 Ctnl保持N信號(hào)。在接收激活電平控制脈沖ΦΤ81時(shí)，開(kāi)關(guān)元件Tsl被接通以使列信號(hào)線100與電 容Ctsl連接。電容Ctsl蓄積通過(guò)列信號(hào)線100從第一像素傳送的S信號(hào)。在接收非激活 電平控制脈沖ΦΤ81時(shí)，開(kāi)關(guān)元件Tsl被關(guān)斷以使列信號(hào)線100與電容Ctsl斷開(kāi)。電容Ctsl保持S信號(hào)。在圖2中，第二保持電容104中的各列的保持電容被表示為第二保持電容1041。 第二保持電容1041包含電容Ctn2和Cts2。電容Ctn2保持從第二像素(例如，像素Bll) 輸出的基準(zhǔn)信號(hào)成分(噪聲電平N信號(hào))。電容Cts2保持從第二像素輸出的像素信號(hào)成分 (光學(xué)信號(hào)電平S信號(hào))。電容Ctn2和Cts2被配置在第二區(qū)域R2中。電容Ctn2和Cts2 的基準(zhǔn)電源電極與第二基準(zhǔn)電源圖案108連接。在接收激活電平控制脈沖ΦΤη2時(shí)，開(kāi)關(guān)元件Τη2被接通以使列信號(hào)線100與電 容Ctn2連接。電容Ctn2蓄積通過(guò)列信號(hào)線100從第二像素傳送的N信號(hào)。在接收非激活 電平控制脈沖ΦΤη2時(shí)，開(kāi)關(guān)元件Tn2被關(guān)斷以使列信號(hào)線100與電容Ctn2斷開(kāi)。電容 Ctn2保持N信號(hào)。在接收激活電平控制脈沖ΦΤ82時(shí)，開(kāi)關(guān)元件Ts2被接通以使列信號(hào)線100與電 容Cts2連接。電容Cts2蓄積通過(guò)列信號(hào)線100從第二像素傳送的S信號(hào)。在接收非激活 電平控制脈沖ΦΤ82時(shí)，開(kāi)關(guān)元件Ts2被關(guān)斷以使列信號(hào)線100與電容Cts2斷開(kāi)。電容 Cts2保持S信號(hào)。開(kāi)關(guān)元件Hl在水平掃描電路106選擇某列(例如，像素All B21的列)并且控 制信號(hào)6S1激活的第一周期中被接通。響應(yīng)于此，保持在電容Ctnl中的第一像素的N信 號(hào)和保持在電容Ctsl中的第一像素的S信號(hào)被讀出到公共輸出線105，并且，被供給到差動(dòng) 放大器201。差動(dòng)放大器201計(jì)算第一像素的N信號(hào)和S信號(hào)之間的差值(執(zhí)行⑶S處理)，并 由此輸出沒(méi)有噪聲成分的第一像素的圖像信號(hào)。開(kāi)關(guān)元件H2在水平掃描電路106選擇某列并且控制信號(hào)Φ S2激活的第二周期中 被接通。響應(yīng)于此，保持在電容Ctn2中的第二像素的N信號(hào)和保持在電容Cts2中的第二 像素的S信號(hào)被讀出到公共輸出線105，并且，被供給到差動(dòng)放大器201。差動(dòng)放大器201計(jì)算第二像素的N信號(hào)和S信號(hào)之間的差值(執(zhí)行⑶S處理)，并 由此輸出沒(méi)有噪聲成分的第二像素的圖像信號(hào)。將參照?qǐng)D4解釋根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖像感測(cè)裝置1的操作。圖4是表示 根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖像感測(cè)裝置1的操作的定時(shí)圖。圖4所示的控制信號(hào)ΦΤχ 從垂直掃描電路102被供給到像素陣列PA的各像素的傳送單元Ml (參見(jiàn)圖3)?？刂菩盘?hào) Φ Hl和ΦΗ2分別通過(guò)開(kāi)關(guān)元件Sl和S2從水平掃描電路106被供給到開(kāi)關(guān)元件Hl和Η2。 從垂直掃描電路102、水平掃描電路106或定時(shí)產(chǎn)生器98(參見(jiàn)圖11)供給剩余的控制信 號(hào)。在定時(shí)tl開(kāi)始的用于第(k)行的水平傳送周期HTk中，各列的控制信號(hào)ΦΗ2依 次變?yōu)榧せ铍娖?，以依次接通各列的開(kāi)關(guān)元件H2。響應(yīng)于此，第(k)行中的像素的N信號(hào)和 S信號(hào)從各列的電容Ctn2和Cts2被讀出到公共輸出線105。在水平傳送周期HTk中的定時(shí)t2，控制信號(hào)ΦΤηΙ變?yōu)榧せ铍娖剑越油ㄩ_(kāi)關(guān)元件 Tnl并且將第(k+Ι)行中的像素的N信號(hào)傳送到電容Ctnl。在水平傳送周期HTk中的定時(shí)t3，控制信號(hào)ΦΤ81變?yōu)榧せ铍娖?，以接通開(kāi)關(guān)元件 Tsl0在水平傳送周期HTk中的定時(shí)t4，控制信號(hào)ΦΤχ變?yōu)榧せ铍娖?，以接通?k+1)
8行中的像素的傳送單元(傳送MOS晶體管)Ml，并且將第(k+Ι)行中的像素的S信號(hào)傳送到 電容Ctsl0這樣，在水平傳送周期HTk中并行執(zhí)行將第(k)行中的像素的信號(hào)讀出到公共輸 出線的操作和將第(k+Ι)行中的像素的信號(hào)傳送到保持電容的操作。用于第(k)行中的像 素的信號(hào)的水平傳送周期HTk和用于第(k+Ι)行中的像素的信號(hào)的水平空白周期(BLK周 期)BLKk+Ι相互重疊。在水平空白周期中，垂直掃描電路102被驅(qū)動(dòng)。在定時(shí)t5開(kāi)始的水平傳送周期HTk+Ι中，各列的控制信號(hào)ΦΗ1依次變?yōu)榧せ铍?平，以依次接通各列的開(kāi)關(guān)元件HI。響應(yīng)于此，第(k+Ι)行中的像素的N信號(hào)和S信號(hào)從各 列的電容Ctnl和Ctsl被讀出到公共輸出線105。在水平傳送周期HTk+Ι中的定時(shí)t6，控制信號(hào)ΦΤη2變?yōu)榧せ铍娖?，以接通開(kāi)關(guān)元 件Τη2并將第(k+2)行中的像素的N信號(hào)傳送到電容Ctn2。在水平傳送周期HTk+1中的定時(shí)t7，控制信號(hào)ΦΤ82變?yōu)榧せ铍娖剑越油ㄩ_(kāi)關(guān)元 件 Ts2。在水平傳送周期HTk+1中的定時(shí)t8，控制信號(hào)ΦΤχ變?yōu)榧せ铍娖?，以接通?(k+2)行中的像素的傳送單元(傳送MOS晶體管)M1并將第(k+2)行中的像素的S信號(hào)傳 送到電容Cts2。這樣，在水平傳送周期HTk+1中并行執(zhí)行將第(k+Ι)行中的像素的信號(hào)讀出到公 共輸出線的操作和將第(k+2)行中的像素的信號(hào)傳送到保持電容的操作。用于第(k+Ι)行 中的像素的信號(hào)的水平傳送周期HTk+Ι和用于第(k+2)行中的像素的信號(hào)的水平空白周期 BLKk+2相互重疊。由于如上面描述的那樣BLK周期與前一行的水平傳送周期重疊，因此讀出時(shí)間縮 短以增加單位時(shí)間的拍攝幀的數(shù)量(拍攝計(jì)數(shù))。但是，如在背景技術(shù)中描述的那樣，當(dāng)BLK 周期與水平掃描周期相互重疊時(shí)，會(huì)在輸出信號(hào)上疊加噪聲。作為本發(fā)明的效果，將解釋用 于抑制噪聲的疊加的機(jī)構(gòu)。在圖3中，當(dāng)通過(guò)水平掃描電路106的驅(qū)動(dòng)執(zhí)行開(kāi)關(guān)元件Hl的水平傳送的同時(shí)， 開(kāi)關(guān)元件Tn2被接通以向第二保持電容Ctn2傳送保持在電荷電壓轉(zhuǎn)換器FD中的預(yù)定像素 的基準(zhǔn)信號(hào)成分。此時(shí)，在開(kāi)關(guān)元件Tn2的ON操作時(shí)，電荷可能移動(dòng)，從而產(chǎn)生噪聲。但是， 傳送的信號(hào)和在傳送之前保持在電容Ctn2中的信號(hào)均是基準(zhǔn)信號(hào)成分，因此，在接通開(kāi)關(guān) 元件Tn2時(shí)，信號(hào)電極的電勢(shì)幾乎不波動(dòng)。然后，開(kāi)關(guān)元件Ts2被接通，并且，預(yù)定像素的傳送單元(傳送MOS晶體管)M1被 隨后接通以向電容Cts2傳送像素信號(hào)。此時(shí)，特別是當(dāng)在光照射時(shí)電容Cts2在前一幀中 保持大的信號(hào)成分時(shí)，電荷在開(kāi)關(guān)元件Ts2被接通的定時(shí)移動(dòng)。由于基準(zhǔn)電源圖案具有電 阻成分(布線電阻)，因此，當(dāng)電荷移動(dòng)時(shí)，由基準(zhǔn)電源圖案?jìng)魉偷幕鶞?zhǔn)電源電勢(shì)波動(dòng)。將考察第一保持電容103 (Ctnl和Ctsl)和第二保持電容104 (Ctn2和Cts2)與一 個(gè)基準(zhǔn)電源圖案連接并且BLK操作和水平掃描周期在時(shí)間上相互重疊的情況。在這種情況 下，如果一個(gè)保持電容的基準(zhǔn)電源電勢(shì)波動(dòng)，那么另一保持電容的基準(zhǔn)電源電勢(shì)也波動(dòng)。結(jié) 果，在要在另一保持電容中保持的信號(hào)上疊加噪聲。在圖20中示出噪聲的疊加。圖20是表 示當(dāng)?shù)谝缓偷诙３蛛娙菖c一個(gè)基準(zhǔn)電源圖案連接時(shí)在接通開(kāi)關(guān)元件Tsl時(shí)的電容Ctn2 或Cts2的基準(zhǔn)電源電極的電勢(shì)的波動(dòng)的視圖。如圖20所示，在開(kāi)關(guān)元件Ts被接通的定時(shí)，第二保持電容的基準(zhǔn)電源電極的電勢(shì)波動(dòng)。花費(fèi)長(zhǎng)時(shí)間以使保持在第二保持電容中的信號(hào) 穩(wěn)定化。并且，在對(duì)象的低亮度信號(hào)和高亮度信號(hào)之間，保持在保持電容中的電荷的量是不 同的，因此，混合噪聲的電平變化。難以校正電平在預(yù)定周期上波動(dòng)并且根據(jù)亮度改變的噪聲?？雌饋?lái)可通過(guò)增加一個(gè)基準(zhǔn)電源圖案的寬度以減小其布線電阻，來(lái)減少這種噪 聲。但是，需要大的面積以減小一個(gè)基準(zhǔn)電源圖案的電阻。在最近越來(lái)越要求減小形成像 素和保持電容的區(qū)域的形勢(shì)下，難以采用這種措施。相反，根據(jù)第一實(shí)施例，第一保持電容1031 (Ctnl和Ctsl)和第二保持電容 1041(Ctn2和Cts2)的基準(zhǔn)電源電極分別與第一基準(zhǔn)電源圖案107和第二基準(zhǔn)電源圖 案108連接。在包含第一區(qū)域Rl和第二區(qū)域R2的區(qū)域CR(參見(jiàn)圖1)中，第一保持電容 1031 (Ctnl和Ctsl)和第二保持電容1041 (Ctn2和Cts2)的基準(zhǔn)電源電極相互電隔離。由 此，即使Cts2的基準(zhǔn)電源電極的電勢(shì)波動(dòng)，Ctnl和Ctsl的基準(zhǔn)電源電極的電勢(shì)也幾乎不 波動(dòng)(例如，噪聲的振幅為圖20所示的振幅的約1/10)。結(jié)果，即使當(dāng)BLK周期與水平掃描 周期在時(shí)間上相互重疊時(shí)，也可抑制基準(zhǔn)電源電勢(shì)波動(dòng)時(shí)的噪聲的疊加。如在第一實(shí)施例中公開(kāi)的那樣，通過(guò)在配置保持電容的區(qū)域中使保持電容的基準(zhǔn) 電源電極電隔離，可以在使面積的增加最小化的同時(shí)大大減少噪聲。在排列像素的區(qū)域的 外面或在配置保持電容的區(qū)域的外面，增加基準(zhǔn)電源圖案的寬度是相對(duì)容易的，并且，對(duì)于 基準(zhǔn)電源圖案的基準(zhǔn)電源電極的影響被限制。在該區(qū)域中，第一和第二保持電容的基準(zhǔn)電 源圖案不需要總是被隔離。在第一實(shí)施例中，如圖1所示，第一保持電容103的第一基準(zhǔn)電 源圖案107和第二保持電容104的第二基準(zhǔn)電源圖案108在包含第一區(qū)域Rl和第二區(qū)域 R2的區(qū)域CR中被電隔離。由于可以在區(qū)域CR外面形成大面積的布線圖案，因此，第一基 準(zhǔn)電源圖案107和第二基準(zhǔn)電源圖案108與寬的公共基準(zhǔn)電源圖案120連接，從而防止焊 盤(pán)數(shù)量的增加。如果容許焊盤(pán)數(shù)量的增加，那么也可如圖5所示的那樣配置圖像感測(cè)裝置 la。具體而言，第一基準(zhǔn)電源圖案107和第二基準(zhǔn)電源圖案108通過(guò)分別與第一基準(zhǔn)電源 焊盤(pán)110和第二基準(zhǔn)電源焊盤(pán)111連接而被電隔離，直到焊盤(pán)為止。從基準(zhǔn)電源圖案施加到保持電容Ct的基準(zhǔn)電源電極的基準(zhǔn)電源電壓可以是接地 電壓或用作基準(zhǔn)的另一固定電壓。只要配置第一和第二保持電容并且可以在水平傳送周期期間執(zhí)行BLK操作，電路 配置就不限于第一實(shí)施例中的電路配置。例如，可以在各列中的像素和第一保持電容之間配置放大器。在這種情況下，各列 的N信號(hào)可包含放大器的偏移。放大器執(zhí)行箝位操作以產(chǎn)生上述的噪聲電平信號(hào)和上述的 光學(xué)信號(hào)電平信號(hào)之間的差值信號(hào)。除了偏移以外，各列的S信號(hào)可包含該差值信號(hào)。在第一實(shí)施例中，第一和第二保持電容僅被配置在像素陣列PA的一側(cè)，但是，也 可如圖6所示的那樣配置圖像感測(cè)裝置lb。具體而言，第一和第二保持電容、公共輸出線和 水平掃描電路也可被配置在像素陣列PA的另一側(cè)。在這種情況下，像素信號(hào)可被讀出到各 列的上部或下部，從而進(jìn)一步增加讀出速度(進(jìn)一步縮短總讀出周期)。將參照?qǐng)D7解釋第一和第二保持電容的截面結(jié)構(gòu)的例子。圖7是表示第一和第二 保持電容的截面結(jié)構(gòu)的例子的截面圖。在半導(dǎo)體基板SB中的η型(第一導(dǎo)電類(lèi)型)半導(dǎo)體區(qū)域701中，形成與η型(第
10一導(dǎo)電類(lèi)型)相反的P型(第二導(dǎo)電類(lèi)型)的阱702。在阱702中(在阱中)，形成作為第 一保持電容1031的基準(zhǔn)電源電極的第一 η型半導(dǎo)體區(qū)域703。在第一半導(dǎo)體區(qū)域703上的 氧化物膜704上沉積多晶硅層705。通過(guò)使用多晶硅層705作為信號(hào)電極并使用第一半導(dǎo) 體區(qū)域703作為基準(zhǔn)電源電極，形成第一保持電容1031。在第一實(shí)施例中，在η型半導(dǎo)體區(qū) 域701中(在半導(dǎo)體區(qū)域中)形成的ρ型阱702的電勢(shì)是基準(zhǔn)電源電勢(shì)。在阱702中形成 的第一半導(dǎo)體區(qū)域703通過(guò)基準(zhǔn)電源圖案與基準(zhǔn)電源電勢(shì)連接。信號(hào)被寫(xiě)入頂部多晶硅層 705 中。在阱702中，形成用作第二保持電容1041的基準(zhǔn)電源電極的第二 η型半導(dǎo)體區(qū)域 706。在第二半導(dǎo)體區(qū)域706上的氧化物膜707上沉積多晶硅層708。多晶硅層708用作第 二保持電容1041的信號(hào)電極，并且，第二半導(dǎo)體區(qū)域706用作第二保持電容1041的基準(zhǔn)電 源電極。在第一實(shí)施例中，在η型半導(dǎo)體區(qū)域701中形成的ρ型阱702的電勢(shì)是基準(zhǔn)電源 電勢(shì)。在阱702中形成的第二半導(dǎo)體區(qū)域706通過(guò)基準(zhǔn)電源圖案與基準(zhǔn)電源電勢(shì)連接。信 號(hào)被寫(xiě)入多晶硅層708中。第二半導(dǎo)體區(qū)域706在阱702中與第一半導(dǎo)體區(qū)域703電隔離。該結(jié)構(gòu)防止第一 保持電容的基準(zhǔn)電源電極的電勢(shì)波動(dòng)傳送到第二保持電容的基準(zhǔn)電源電極。替代性地，該 結(jié)構(gòu)防止第二保持電容的基準(zhǔn)電源電極的電勢(shì)波動(dòng)傳送到第一保持電容的基準(zhǔn)電源電極。將參照?qǐng)D8解釋第一和第二保持電容的布局的例子。圖8是表示第一和第二保持 電容的布局的例子的平面視圖。多晶硅層705和阱702內(nèi)的第一半導(dǎo)體區(qū)域703形成第一保持電容1031。多晶硅 層708和阱702內(nèi)的第二半導(dǎo)體區(qū)域706形成第二保持電容1041。在水平方向(行方向) 上重復(fù)排列多對(duì)，每對(duì)包括在水平方向(行方向)上配置的第一保持電容1031和第二保持 電容1041。具體而言，在包含第一區(qū)域Rl和第二區(qū)域R2的區(qū)域CR內(nèi)，第一保持電容103 和第二保持電容104被配置為在行方向上交替對(duì)準(zhǔn)。第一保持電容103中的每一個(gè)和第一 基準(zhǔn)電源圖案107通過(guò)觸點(diǎn)303在第一區(qū)域Rl中被電連接。第二保持電容104中的每一 個(gè)和第二基準(zhǔn)電源圖案108通過(guò)觸點(diǎn)304在第二區(qū)域R2中被電連接。圖8所示的布局可 容易地實(shí)現(xiàn)第一和第二保持電容被構(gòu)成為在列信號(hào)線和公共輸出線之間并行接收像素的 信號(hào)的電路配置(參見(jiàn)圖2)。圖8所示的布局還可被用于實(shí)現(xiàn)第一和第二保持電容被構(gòu)成為在列信號(hào)線和公 共輸出線之間串行接收像素的信號(hào)的電路配置(參見(jiàn)圖15)。保持電容可以不總是具有MOS電容器結(jié)構(gòu)。只要至少第一和第二保持電容的基準(zhǔn) 電源電極相互電隔離，保持電容就也可具有圖9所示的“金屬/絕緣膜/金屬”結(jié)構(gòu)或圖10 所示的“多晶硅/絕緣膜/多晶硅”結(jié)構(gòu)。圖11表示根據(jù)本發(fā)明的圖像感測(cè)裝置所應(yīng)用于的成像系統(tǒng)的例子。如圖11所示，成像系統(tǒng)90主要包含光學(xué)系統(tǒng)、圖像感測(cè)裝置1和信號(hào)處理單元。 光學(xué)系統(tǒng)主要包含快門(mén)91、透鏡92和光闌93。信號(hào)處理單元主要包含感測(cè)信號(hào)處理電路 95、A/D轉(zhuǎn)換器96、圖像信號(hào)處理器97、存儲(chǔ)器87、外部I/F 89、定時(shí)產(chǎn)生器98、總體控制/ 運(yùn)算單元99、記錄介質(zhì)88和記錄介質(zhì)控制I/F 94。信號(hào)處理單元可以不包含記錄介質(zhì)88。快門(mén)91在光路上被配置在透鏡92的前面，以控制曝光。透鏡92折射入射光以在圖像感測(cè)裝置1的像素陣列(圖像感測(cè)表面)上形成對(duì)象圖像。光闌93在光路上被插入透鏡92和圖像感測(cè)裝置1之間。光闌93調(diào)整在穿過(guò)透 鏡92之后被引向圖像感測(cè)裝置1的光的量。圖像感測(cè)裝置1將在像素陣列上形成的對(duì)象圖像轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)。圖像感測(cè)裝置 1從像素陣列讀出圖像信號(hào)，并且輸出它。感測(cè)信號(hào)處理電路95與圖像感測(cè)裝置1連接，并且，處理從圖像感測(cè)裝置1輸出 的圖像信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換器96與感測(cè)信號(hào)處理電路95連接。A/D轉(zhuǎn)換器96將從感測(cè)信號(hào)處理電 路95輸出的經(jīng)處理的圖像信號(hào)(模擬信號(hào))轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)(數(shù)字信號(hào))。圖像信號(hào)處理器97與A/D轉(zhuǎn)換器96連接。圖像信號(hào)處理器97對(duì)于從A/D轉(zhuǎn)換 器96輸出的圖像信號(hào)(數(shù)字信號(hào))執(zhí)行諸如校正的各種運(yùn)算處理，從而產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)。圖 像信號(hào)處理器97將圖像數(shù)據(jù)供給到存儲(chǔ)器87、外部I/F 89、總體控制/運(yùn)算單元99和記 錄介質(zhì)控制I/F 94等。存儲(chǔ)器87與圖像信號(hào)處理器97連接，并且存儲(chǔ)從圖像信號(hào)處理器97輸出的圖像 數(shù)據(jù)。外部I/F 89與圖像信號(hào)處理器97連接。從圖像信號(hào)處理器97輸出的圖像數(shù)據(jù) 通過(guò)外部I/F 89被傳送到外部設(shè)備(例如，個(gè)人計(jì)算機(jī))。定時(shí)產(chǎn)生器98與圖像感測(cè)裝置1、感測(cè)信號(hào)處理電路95、A/D轉(zhuǎn)換器96和圖像信 號(hào)處理器97連接。定時(shí)產(chǎn)生器98向圖像感測(cè)裝置1、感測(cè)信號(hào)處理電路95、A/D轉(zhuǎn)換器96 和圖像信號(hào)處理器97供給定時(shí)信號(hào)。圖像感測(cè)裝置1、感測(cè)信號(hào)處理電路95、A/D轉(zhuǎn)換器 96和圖像信號(hào)處理器97與定時(shí)信號(hào)同步地操作?？傮w控制/運(yùn)算單元99與定時(shí)產(chǎn)生器98、圖像信號(hào)處理器97和記錄介質(zhì)控制I/ F 94連接，并且控制它們中的每一個(gè)。記錄介質(zhì)88可拆卸地與記錄介質(zhì)控制I/F 94連接。從圖像信號(hào)處理器97輸出 的圖像數(shù)據(jù)通過(guò)記錄介質(zhì)控制I/F 94被記錄到記錄介質(zhì)88上。通過(guò)該配置，只要可獲得高質(zhì)量圖像信號(hào)，圖像感測(cè)裝置1就可提供高質(zhì)量圖像 (圖像數(shù)據(jù))。將參照?qǐng)D12解釋根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的圖像感測(cè)裝置。圖12是表示根據(jù)本 發(fā)明的第二實(shí)施例的圖像感測(cè)裝置的布局的例子的平面視圖。根據(jù)第二實(shí)施例的圖像感測(cè)裝置的配置在以下的點(diǎn)中與第一實(shí)施例不同。在水平 方向(行方向)上重復(fù)排列多對(duì)，每對(duì)通過(guò)在垂直方向(列方向)上配置第一保持電容1031 和第二保持電容1041形成。更具體而言，在包含第一區(qū)域Rl和第二區(qū)域R2的區(qū)域CR中， 多個(gè)第一保持電容103和多個(gè)第二保持電容104被配置為在列方向上對(duì)準(zhǔn)。圖12所示的 布局可容易地實(shí)現(xiàn)第一和第二保持電容被構(gòu)成為在列信號(hào)線和公共輸出線之間串行接收 像素的信號(hào)的電路配置(參見(jiàn)圖15)。圖12所示的布局還可被用于實(shí)現(xiàn)第一和第二保持電容被構(gòu)成為在列信號(hào)線和公 共輸出線之間并行接收像素的信號(hào)的電路配置(參見(jiàn)圖2)。在圖像感測(cè)裝置中，如圖13所示，作為阱702的替代，也可形成第一阱702a和第 二阱702b。第一阱702a是在第一區(qū)域Rl中的η型半導(dǎo)體區(qū)域701中配置的ρ型區(qū)域。由
12于η型半導(dǎo)體區(qū)域701存在于第一 P型阱702a和第二 ρ型阱702b之間，因此第二阱702b 是要與第一阱702a隔離的在第二區(qū)域R2中的η型半導(dǎo)體區(qū)域701中配置的ρ型區(qū)域。在 第一阱702a中配置用作第一保持電容1031的基準(zhǔn)電源電極的第一半導(dǎo)體區(qū)域703。在第 二阱702b中配置用作第二保持電容1041的基準(zhǔn)電源電極的第二半導(dǎo)體區(qū)域706。該結(jié)構(gòu) 防止第一保持電容1031的基準(zhǔn)電源電極的電勢(shì)的波動(dòng)傳送到第二保持電容1041的基準(zhǔn)電 源電極。替代性地，該結(jié)構(gòu)防止第二保持電容1031的基準(zhǔn)電源電極的電勢(shì)的波動(dòng)傳送到第 一保持電容1041的基準(zhǔn)電源電極。將參照?qǐng)D14和15解釋根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的圖像感測(cè)裝置。圖14是表示 根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的圖像感測(cè)裝置的配置的示圖。圖15是表示根據(jù)本發(fā)明的第三 實(shí)施例的圖像感測(cè)裝置的電路配置的例子的電路圖。根據(jù)第三實(shí)施例的圖像感測(cè)裝置的配置在以下的點(diǎn)中與第一實(shí)施例不同。第一保 持電容1031和第二保持電容1041被配置為在列信號(hào)線100和公共輸出線105之間串行接 收像素的信號(hào)。放大器1121和開(kāi)關(guān)1141被插入第一保持電容1031和第二保持電容1041 之間。放大器1121包含例如緩沖放大器BAn和BAs。開(kāi)關(guān)1141包含例如開(kāi)關(guān)元件Tn3和 Ts3。在圖15中，多個(gè)放大器(多個(gè)第一放大器)112中的各列的放大器被表示為放大器 1121，并且，多個(gè)開(kāi)關(guān)114中的各列的開(kāi)關(guān)被表示為開(kāi)關(guān)1141。換句話說(shuō)，多個(gè)放大器112被插入多個(gè)第一保持電容103和多個(gè)第二保持電容104 之間。多個(gè)放大器112與多個(gè)第一保持電容103對(duì)應(yīng)，并且也與多個(gè)第二保持電容104對(duì) 應(yīng)。保持在第一保持電容103中的信號(hào)被輸出到相應(yīng)的放大器112。放大器112放大保持 在相應(yīng)的第一保持電容103中的信號(hào)。第二保持電容104保持由相應(yīng)的放大器112放大 的信號(hào)作為其它信號(hào)。然后，保持在第二保持電容104中的其它信號(hào)被讀出到公共輸出線 105。輸出單元130輸出通過(guò)公共輸出線105傳送的信號(hào)。由于插入第一和第二保持電 容之間的放大器1121可放大信號(hào)，因此，各第一保持電容103的電容值可以比各第二保持 電容104的電容值小。這使得能夠減小第一和第二保持電容的布局面積。保持在第二保持電容中的其它信號(hào)通過(guò)基于第二保持電容1041的電容值和公共 輸出線105的電容值的電容分割被讀出到輸出單元130。此時(shí)，各第二保持電容104的電容 值比各第一保持電容103的電容值大，因此，可在不減小增益的情況下將其它信號(hào)讀出到 公共輸出線。只要保持電容具有例如類(lèi)似的結(jié)構(gòu)(具有相同的電極間隔和絕緣膜介電常數(shù) 等的結(jié)構(gòu))，就可基于電極面積比較電容值。如圖16所示，根據(jù)第二實(shí)施例的圖像感測(cè)裝置的操作在以下點(diǎn)方面與第一實(shí)施 例不同。在定時(shí)tl開(kāi)始的用于第(k)行的水平傳送周期HTk中，各列的控制信號(hào)ΦΗ1依 次變?yōu)榧せ铍娖?，以依次接通各列的開(kāi)關(guān)元件HI。在第(k)行的水平傳送周期HTk和第(k+Ι)行的水平傳送周期HTk+1之間的第 (k+Ι)行的預(yù)備水平傳送周期PHTk+1中，控制信號(hào)ΦΤη3和ΦΤ83變?yōu)榧せ铍娖?，以接通開(kāi) 關(guān)元件Τη3和Ts3。響應(yīng)于此，第(k+Ι)行中的像素的N信號(hào)在各列上通過(guò)緩沖放大器BAn 從電容Ctnl被傳送到電容Ctn2，并且，S信號(hào)在各列上通過(guò)緩沖放大器BAs從電容Ctsl被 傳送到電容Cts2。
13
在第一和第二保持電容被構(gòu)成為在列信號(hào)線和公共輸出線之間串行接收像素的 信號(hào)的電路配置中，第一和第二保持電容之間的連接形式不限于圖15所示的連接形式。作 為緩沖放大器的替代，也可在第一和第二保持電容之間配置向信號(hào)施加增益的增益放大器 或電壓跟隨器或源極跟隨器等。將參照?qǐng)D17和圖18解釋根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的圖像感測(cè)裝置。圖17是表 示根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的圖像感測(cè)裝置的配置的示圖。圖18是表示根據(jù)本發(fā)明的第 四實(shí)施例的圖像感測(cè)裝置的電路配置的例子的電路圖。根據(jù)第四實(shí)施例的圖像感測(cè)裝置的配置在以下的點(diǎn)中與第一實(shí)施例不同。多個(gè)放 大器(多個(gè)第二放大器)113被插入列信號(hào)線100和第一保持電容103之間。開(kāi)關(guān)VL被插 入各列信號(hào)線100和各放大器1131之間，以使列信號(hào)線100和電容CO連接或斷開(kāi)。用于 箝位操作的開(kāi)關(guān)COR以及多組開(kāi)關(guān)SWl SW3和電容Cfl Cf3被并聯(lián)連接在放大器1131 的輸入和輸出端子之間。開(kāi)關(guān)COR接通/關(guān)斷，以使放大器的反饋路徑連接/斷開(kāi)，并由此 執(zhí)行箝位操作。開(kāi)關(guān)SWl SW3接通/關(guān)斷以激活/去激活相應(yīng)的電容Cfl Cf3，并由此 改變放大器的反饋電容的值。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，放大器1131可以以C0/(Cfl Cf3中的被選擇的電容的和)的比 值，施加增益。通過(guò)接通與Cfl Cf3串聯(lián)連接的開(kāi)關(guān)SWl SW3選擇Cfl Cf3。S卩，可 通過(guò)改變放大器1131的反饋電容，改變放大器1131的增益。如圖17所示，多個(gè)放大器112中的每一個(gè)和第二基準(zhǔn)電源圖案108在第二區(qū)域R2 中電連接。放大器113中的每一個(gè)和第三基準(zhǔn)電源圖案114在第三區(qū)域R3中電連接。第三 區(qū)域R3被限定于像素陣列PA和第一區(qū)域Rl之間。如圖19所示，放大器113中的每一個(gè)和第一基準(zhǔn)電源圖案107也可在第一區(qū)域Rl 中電連接。應(yīng)當(dāng)注意，各列的N信號(hào)可包含上述的噪聲電平信號(hào)和放大器1131的偏移，并且， 各列的S信號(hào)可包含上述的光學(xué)信號(hào)電平信號(hào)和該偏移。作為替代方案，應(yīng)當(dāng)注意，各列的N信號(hào)可包含放大器1131的偏移。放大器執(zhí)行 箝位操作以產(chǎn)生上述噪聲電平信號(hào)和上述光學(xué)信號(hào)電平信號(hào)之間的差值信號(hào)。除了偏移以 外，各列的S信號(hào)可包含該差值信號(hào)。雖然已參照示例性實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，但應(yīng)理解，本發(fā)明不限于公開(kāi)的示例性 實(shí)施例?？梢允股鲜鰧?shí)施例相互組合。以下權(quán)利要求的范圍應(yīng)被賦予最寬的解釋以包含所 有的變更方式以及等同的結(jié)構(gòu)和功能。本申請(qǐng)要求在2008年3月14日提交的日本專(zhuān)利申請(qǐng)NO. 2008-066736的益處，在 此通過(guò)引用并入其全部?jī)?nèi)容。
1權(quán)利要求
一種圖像感測(cè)裝置，其特征在于包括以二維的方式排列多個(gè)像素并且向多個(gè)信號(hào)線輸出信號(hào)的像素陣列；保持通過(guò)所述多個(gè)信號(hào)線傳送的第一信號(hào)的多個(gè)第一保持電容；保持通過(guò)所述多個(gè)信號(hào)線在與第一信號(hào)不同的定時(shí)傳送的第二信號(hào)的多個(gè)第二保持電容；用于所述多個(gè)第一保持電容的第一基準(zhǔn)電源圖案；和用于所述多個(gè)第二保持電容的第二基準(zhǔn)電源圖案，其中，第一基準(zhǔn)電源圖案的至少一部分被配置在排列有所述多個(gè)第一保持電容的基準(zhǔn)電源電極的第一區(qū)域中，第二基準(zhǔn)電源圖案的至少一部分被配置在排列有所述多個(gè)第二保持電容的基準(zhǔn)電源電極的第二區(qū)域中，并且，在包含第一區(qū)域和第二區(qū)域的區(qū)域中，第一基準(zhǔn)電源圖案和第二基準(zhǔn)電源圖案至少在第一區(qū)域和第二區(qū)域之間被隔離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述多個(gè)第一保持電容的各基準(zhǔn)電源電極和第一基準(zhǔn)電源圖案在第一區(qū)域中被電連 接，并且，所述多個(gè)第二保持電容的各基準(zhǔn)電源電極和第二基準(zhǔn)電源圖案在第二區(qū)域中被電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，還包括在包含第一區(qū)域和第二區(qū)域的區(qū)域外 面電連接第一基準(zhǔn)電源圖案和第二基準(zhǔn)電源圖案的公共基準(zhǔn)電源圖案，其中，公共基準(zhǔn)電源圖案與基準(zhǔn)電源焊盤(pán)電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的裝置，其特征在于，公共基準(zhǔn)電源圖案的寬度比第一基準(zhǔn)電源圖案的寬度和第二基準(zhǔn)電源圖案的寬度大。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，第一基準(zhǔn)電源圖案與第一基準(zhǔn)電源焊盤(pán)電連接，并且， 第二基準(zhǔn)電源圖案與第二基準(zhǔn)電源焊盤(pán)電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述多個(gè)第一保持電容和所述多個(gè)第二保持電容被配置為在與信號(hào)線相交的方向上 交替對(duì)準(zhǔn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述多個(gè)第一保持電容和所述多個(gè)第二保持電容被配置為在沿信號(hào)線的方向上對(duì)準(zhǔn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，還包括 第一導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體區(qū)域；和被配置在半導(dǎo)體區(qū)域中的與第一導(dǎo)電類(lèi)型相反的第二導(dǎo)電類(lèi)型的阱， 其中，所述多個(gè)第一保持電容中的每一個(gè)包含 接收傳送的第一信號(hào)的第一電極；和被配置在阱中并用作基準(zhǔn)電源電極的第一導(dǎo)電類(lèi)型的第一半導(dǎo)體區(qū)域，并且， 所述多個(gè)第二保持電容中的每一個(gè)包含 接收傳送的第二信號(hào)的第二電極；和在阱中被配置為與第一半導(dǎo)體區(qū)域隔離并用作基準(zhǔn)電源電極的第一導(dǎo)電類(lèi)型的第二 半導(dǎo)體區(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，還包括 第一導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體區(qū)域；被配置在半導(dǎo)體區(qū)域中的與第一導(dǎo)電類(lèi)型相反的第二導(dǎo)電類(lèi)型的第一阱；和 在半導(dǎo)體區(qū)域中被配置為與第一阱隔離的第二導(dǎo)電類(lèi)型的第二阱， 其中，所述多個(gè)第一保持電容中的每一個(gè)包含 接收傳送的第一信號(hào)的第一電極；和被配置在第一阱中并用作基準(zhǔn)電源電極的第一導(dǎo)電類(lèi)型的第一半導(dǎo)體區(qū)域，并且， 所述多個(gè)第二保持電容中的每一個(gè)包含 接收傳送的第二信號(hào)的第二電極；和被配置在第二阱中并用作基準(zhǔn)電源電極的第一導(dǎo)電類(lèi)型的第二半導(dǎo)體區(qū)域。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，還包括被插入所述多個(gè)第一保持電容和所述 多個(gè)第二保持電容之間并放大保持在所述多個(gè)第一保持電容中的第一信號(hào)的多個(gè)第一放 大器，其中，所述多個(gè)第二保持電容保持由所述多個(gè)第一放大器放大并傳送到所述多個(gè)第二 保持電容的經(jīng)放大的第一信號(hào)，作為第二信號(hào)，并且，保持在所述多個(gè)第二保持電容中的第二信號(hào)被讀出到輸出線。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其特征在于，還包括輸出通過(guò)輸出線傳送的信號(hào)的輸出 單元，其中，所述多個(gè)第一保持電容中的每一個(gè)的電容值比所述多個(gè)第二保持電容中的每一 個(gè)的電容值小，并且，保持在所述多個(gè)第二保持電容中的第二信號(hào)基于第二保持電容的電容值和輸出線的 電容值被讀出到輸出單元。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其特征在于，還包括放大輸出到所述多個(gè)信號(hào)線的信號(hào) 的多個(gè)第二放大器，其中，所述多個(gè)第二放大器中的每一個(gè)的基準(zhǔn)電源圖案在第一區(qū)域中與第一基準(zhǔn)電源 圖案電連接，并且，所述多個(gè)第一放大器中的每一個(gè)的基準(zhǔn)電源圖案在第二區(qū)域中與第二基準(zhǔn)電源圖案 電連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，在所述多個(gè)第一保持電容保持第一信號(hào)的同時(shí)，保持在所述多個(gè)第二保持電容中的第 二信號(hào)被讀出到輸出線。
14.一種成像系統(tǒng)，其特征在于包括 在權(quán)利要求1中限定的圖像感測(cè)裝置；在圖像感測(cè)裝置的圖像感測(cè)表面上形成圖像的光學(xué)系統(tǒng)；和 處理從圖像感測(cè)裝置輸出的信號(hào)以產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)的信號(hào)處理單元。
全文摘要
一種圖像感測(cè)裝置的特征在于包括像素陣列；多個(gè)第一保持電容；多個(gè)第二保持電容；第一基準(zhǔn)電源圖案；和第二基準(zhǔn)電源圖案，其中，第一基準(zhǔn)電源圖案的至少一部分被配置在排列有所述多個(gè)第一保持電容的基準(zhǔn)電源電極的第一區(qū)域中，第二基準(zhǔn)電源圖案的至少一部分被配置在排列有所述多個(gè)第二保持電容的基準(zhǔn)電源電極的第二區(qū)域中，并且，在包含第一區(qū)域和第二區(qū)域的區(qū)域中，第一基準(zhǔn)電源圖案和第二基準(zhǔn)電源圖案被隔離。
文檔編號(hào)H04N5/357GK101965639SQ20098010832
公開(kāi)日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2009年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月14日
發(fā)明者小倉(cāng)正德, 小泉徹, 領(lǐng)木達(dá)也 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社