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攝像裝置的制作方法

文檔序號:7894758閱讀:199來源:國知局
專利名稱:攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種攝像裝置。
背景技術(shù)
近年來,使用了 CMOS型的攝像裝置的視頻攝像機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)正在廣泛地普及。CMOS型的攝像裝置具有將多個像素配置成二維矩陣狀的像素陣列。作為針對CMOS型的攝像裝置的電子快門方式,有對一個畫面同時進(jìn)行快門動作的全局快門方式和按所選擇的每個行進(jìn)行快門動作的卷簾式快門方式。一般來說,在CMOS型的攝像裝置中,使用卷簾式快門方式的情況較多(例如參照日本特開2008-288904號公報)。在卷簾式快門方式中,例如按所選擇的每行依次實施包括將曝光前的像素進(jìn)行復(fù)位的復(fù)位處理和從曝光后的像素中讀出信號的讀出動作的快門動作。因此,例如在從第一行的讀出動作的開始起到最后一行的讀出動作的結(jié)束為止的讀出期間的中間,針對最后一行的復(fù)位處理結(jié)束。即,在讀出期間的中間,所有行的復(fù)位處理結(jié)束。隨著所有行的復(fù)位處理的結(jié)束,用于復(fù)位處理的脈沖的供給結(jié)束,因此電源電壓產(chǎn)生變動。即,在卷簾式快門方式中,在讀出期間的中間,電源電壓產(chǎn)生變動。此外,在相同的定時實施的復(fù)位處理的行數(shù)發(fā)生了變化時,也同樣地在相同的定時進(jìn)行變化的脈沖數(shù)產(chǎn)生變動,因此電源電壓有可能產(chǎn)生變動。由于電源電壓變動而產(chǎn)生噪聲,像質(zhì)變差。例如,由于電源電壓變動產(chǎn)生的噪聲使攝影畫面產(chǎn)生橫線狀的圖案(電子快門缺陷)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于在使用卷簾式快門方式的攝像裝置中抑制攝影圖像的像質(zhì)變差。攝像裝置具有像素陣列和垂直掃描電路,該像素陣列將像素配置成二維矩陣狀,上述像素具有生成與入射光相應(yīng)的信號電荷并進(jìn)行蓄積的光電變換部,該垂直掃描電路按每個選擇行實施光電變換部的復(fù)位,并按每個選擇行實施像素的信號的讀出。垂直掃描電路在實施讀出的讀出期間,與針對曝光前的光電變換部實施復(fù)位的行數(shù)的變化相應(yīng)地針對讀出已結(jié)束的任意行的光電變換部實施復(fù)位,以使被實施光電變換部的復(fù)位的行數(shù)在各行的讀出期間變得固定。


圖I是表示一個實施方式中的攝像裝置的概要的圖。圖2是表示圖I所示的像素的一例的圖。圖3是表示圖I所示的像素的驅(qū)動定時的一例的圖。圖4是表示圖I所示的攝像裝置的動作的一例的圖。圖5是表示圖I所示的攝像裝置的動作的另一例的圖。圖6是表示使用圖I所示的攝像裝置構(gòu)成的攝像機(jī)的一例的圖。
圖7是表示其它實施方式中的攝像裝置的像素的一例的圖。圖8是表示使用了圖7所示的像素的攝像裝置的動作的一例的圖。圖9是表示使用了圖7所示的像素的攝像裝置的動作的另一例的圖。圖10是表示圖I所示的垂直掃描電路的另一例的圖。圖11示出了具有圖10所示的垂直掃描電路的攝像裝置的驅(qū)動定時的一例。
具體實施例方式以下、使用

本發(fā)明的實施方式。圖I示出了本發(fā)明的一個實施方式。該實施方式的攝像裝置10例如是通過卷簾 式快門方式拍攝被攝體圖像的CMOS型的攝像裝置,被搭載在數(shù)字?jǐn)z像機(jī)中。攝像裝置10例如具有像素陣列20、垂直信號線22、垂直掃描電路30、定時發(fā)生器40以及讀出電路50。像素陣列20具有被配置成η行m列的二維矩陣狀的多個像素PX。例如,在像素陣列20的攝像面上以拜爾陣列的方式配置有紅色、綠色、藍(lán)色的濾色器(未圖示)。各像素PX生成與通過濾色器入射的光的量相應(yīng)的電信號。此外,像素陣列20的邊緣部(例如上側(cè)、下側(cè)、右側(cè)以及左側(cè)的邊緣部)例如是為了計算黑電平而被遮擋住的光學(xué)黑色區(qū)域。因而,像素陣列20的邊緣部的像素PX被配置在光學(xué)黑色區(qū)域中。沿列方向(圖的縱方向)配置的多個像素PX連接在每列設(shè)置的垂直信號線22上。另外,各垂直信號線22上連接有恒流源(未圖示)以讀出來自各像素PX的信號。垂直掃描電路30從定時發(fā)生器40接受驅(qū)動時鐘VCK和地址信號ADR,生成用于控制像素陣列20的像素PX的控制信號SEL、RST、TX。地址信號ADR例如是表示驅(qū)動對象的行的信號。例如,垂直掃描電路30具有解碼器DEC以及緩存器BUF。解碼器DEC例如根據(jù)從定時發(fā)生器40接收到的地址信號ADR來選擇要驅(qū)動的行。表示由解碼器DEC選擇的驅(qū)動對象的行的信息被暫時存儲到緩存器BUF中。然后,垂直掃描電路30將存儲在緩存器BUF中的信息所表示的驅(qū)動對象的行的控制信號SEL、RST、TX與從定時發(fā)生器40接收到的驅(qū)動時鐘VCK同步地輸出到像素陣列20。另外,在同時驅(qū)動多個行時,解碼器DEC例如在驅(qū)動時鐘VCK的周期內(nèi)依次接收地址信號ADR,并依次選擇驅(qū)動對象的行。然后,緩存器BUF依次存儲表示由解碼器DEC選擇的驅(qū)動對象的行的信息。由此,在緩存器BUF中存儲表示多個行(驅(qū)動對象的行)的信息。然后,垂直掃描電路30在驅(qū)動時鐘VCK的周期內(nèi)將存儲在緩存器BUF中的信息所表示的多個行(驅(qū)動對象的行)的控制信號SEL、RST、TX與驅(qū)動時鐘VCK同步地輸出到像素陣列20。在此,控制信號SEL是用于將像素PX的信號輸出到垂直信號線22的選擇信號??刂菩盘朢ST是用于將像素PX內(nèi)的光電變換部(例如圖2的光電二極管PD)、浮動漫射區(qū)域(例如圖2所示的浮動漫射FD)進(jìn)行復(fù)位的復(fù)位信號??刂菩盘朤X是用于將光電變換部的電荷傳輸?shù)礁勇鋮^(qū)域的傳輸信號。S卩,垂直掃描電路30使用控制信號SEL、RST、TX來按每個行控制像素陣列20的像素PX。例如,垂直掃描電路30使用控制信號SEL(I)、RST(I)、TX(I)來控制第一行的像素PX0此外,下面也將控制信號SEL稱為選擇信號SEL,也將控制信號RST稱為復(fù)位信號RST,也將控制信號TX稱為傳輸信號TX。
定時發(fā)生器40控制垂直掃描電路30以及讀出電路50的動作。例如,定時發(fā)生器40生成表示驅(qū)動對象的行的地址信號ADR,將所生成的地址信號ADR輸出到垂直掃描電路30。此外,定時發(fā)生器40可以一體地形成在形成有像素陣列20以及垂直掃描電路30等周邊電路的基板上,也可以設(shè)置在與形成像素陣列20等的基板不同的基板等上。讀出電路50例如根據(jù)從定時發(fā)生器40接收到的控制信號HCNT,輸出攝影圖像的信號S0UT。例如,讀出電路50按每個列依次輸出由垂直掃描電路30選擇的行的像素PX的信號。圖2示出了圖I所示的像素PX的一例。像素PX具有作為光電變換部的光電二極管PD、傳輸晶體管MTR、放大晶體管MAM、像素選擇晶體管MSE、復(fù)位晶體管MRS以及浮動漫射FD (浮動漫射區(qū)域)。此外,在本實施方式中,形成在像素PX內(nèi)的晶體管MTR、MAM、MSE、 MR例如全部是nMOS晶體管。另外,浮動漫射FD是形成蓄積從光電二極管H)傳輸?shù)碾姾傻男罘e電容的區(qū)域(晶體管MTR的漏極區(qū)域、晶體管MTR、MAM間的布線區(qū)域、晶體管MAM的柵極區(qū)域、復(fù)位晶體管MRS的源極區(qū)域等)。 光電二極管F1D是生成與入射光相應(yīng)的信號電荷并進(jìn)行蓄積的光電變換部,陽極接地,陰極連接在傳輸晶體管MTR的源極上。 傳輸晶體管MTR在對柵極施加的傳輸信號TX為高電平的期間導(dǎo)通,將蓄積在光電二極管ro中的信號電荷傳輸?shù)礁勇銯D。放大晶體管MAM將源極連接在像素旋轉(zhuǎn)晶體管MSE的漏極上,將漏極連接在電源VDD上,將柵極連接在傳輸晶體管MTR的漏極上。即,與傳輸?shù)礁勇銯D的信號電荷相應(yīng)的電壓被輸入到放大晶體管MAM的柵極。然后,放大晶體管MAM例如將從柵極的電壓下降了放大晶體管MAM的閾值電壓程度得到的電壓從源極輸出。這樣,放大晶體管MAM生成與傳輸?shù)礁勇銯D的信號電荷相應(yīng)的信號。像素選擇晶體管MSE在對柵極施加的選擇信號SEL為高電平的期間導(dǎo)通,使連接在源極上的垂直信號線22與放大晶體管MAM的源極之間導(dǎo)通。因而,在像素選擇晶體管MSE導(dǎo)通的期間,通過放大晶體管MAM、像素選擇晶體管MSE以及連接在垂直信號線22上的恒流源構(gòu)成源極跟隨電路。由此,由像素選擇晶體管MSE選擇的像素PX的信號被輸出到垂直信號線22。復(fù)位晶體管MRS將源極連接在放大晶體管MAM的柵極上,將漏極連接在電源VDD上。并且,復(fù)位晶體管MRS在對柵極施加的復(fù)位信號RST為高電平的期間導(dǎo)通,將浮動漫射FD的電荷復(fù)位。圖3示出了圖I所示的像素PX的驅(qū)動定時的一例。此外,圖3示出了將像素PX的光電二極管ro在曝光前復(fù)位三次時的像素PX的驅(qū)動定時的一例。圖中的星號表示生成用于將光電二極管ro復(fù)位的控制信號SEL、RST、TX的情形,三角形表示生成用于從像素PX讀出信號的控制信號SEL、RST、TX的情形。即,圖中的星號表示光電二極管ro被復(fù)位的情形,三角形表示從像素PX讀出信號的情形。另外,期間TH(THI-THIo)是彼此相同的長度,例如是與用于從像素PX依次讀出一行的信號SOUT的水平期間相同的長度。下面,也將期間TH稱為水平期間TH。在水平期間THl中,首先,復(fù)位信號RST(I)從低電平變?yōu)楦唠娖?。由此,在第一行的像素PX中,復(fù)位晶體管MRS導(dǎo)通,浮動漫射FD的電壓被復(fù)位。然后,在固定期間經(jīng)過后,復(fù)位信號RST(I)從高電平變?yōu)榈碗娖?。在?fù)位信號RST(I)從高電平變?yōu)榈碗娖街?,傳輸信號TX(I)從低電平變?yōu)楦唠娖?。然后,在固定期間經(jīng)過后,傳輸信號TX(I)從高電平變?yōu)榈碗娖?。由此,在第一行的像素PX中,傳輸晶體管MTR在固定期間導(dǎo)通,蓄積在光電二極管ro中的信號電荷被傳輸?shù)礁勇銯D。由此,在水平期間THl中,第一行像素PX的光電二極管ro被復(fù)位。此外,在水平期間THl中,由于選擇信號SEL(I)被維持在低電平,因此被傳輸?shù)礁勇銯D的電荷不被讀出到垂直信號線22。下面,也將光電二極管H)的復(fù)位稱為像素復(fù)位。在水平期間TH2中,對第一行和第二行的像素PX實施像素復(fù)位。例如,將控制信號SEL (I)、RST (I)、TX (I)、SEL (2)、RST (2)、TX (2)控制成與水平期間 THl 的控制信號 SEL(I)、RST(l), TX(I)相同。由此,對第一行的像素PX的光電二極管H)實施第二次復(fù)位,對第二行的像素Px的光電二極管ro實施第一次復(fù)位。在水平期間TH3中,對第一行、第二行以及第三行的像素PX實施像素復(fù)位。例如, 將控制信號 SEL(I)、RST (I)、TX(I)、SEL (2)、RST (2)、TX (2)、SEL (3)、RST (3)、TX (3)控制成與水平期間THl的控制信號SEL(1)、RST(1)、TX(1)相同。由此,對第一行、第二行以及第三行的像素PX的光電二極管ro分別實施第三次、第二次以及第一次復(fù)位。此外,在第一行的像素Px中,光電二極管ro的復(fù)位被實施三次之后,開始對光電二極管ro進(jìn)行曝光。在水平期間TH4中,對第二行、第三行以及第四行的像素PX實施像素復(fù)位。此外,在水平期間TH4中,由于控制信號SEL(I)、RST(1) >TX(I)被維持在低電平,因此第一行的像素Px的光電二極管ro進(jìn)行了曝光。另外,在第二行的像素Px中,在光電二極管ro的復(fù)位被實施三次之后,開始對光電二極管ro進(jìn)行曝光。這樣,將曝光前的像素PX進(jìn)行復(fù)位的像素復(fù)位逐行依次實施。例如,被實施像素復(fù)位的行在每個水平期間TH依次移動直到對最后一行(例如圖I所示的第η行)的像素PX實施第三次像素復(fù)位為止。在水平期間ΤΗ5中,對第三行、第四行以及第五行的像素PX實施像素復(fù)位。然后,開始對第三行的像素PX的光電二極管ro進(jìn)行曝光。在水平期間TH6中,對第四行、第五行以及第六行的像素PX實施像素復(fù)位。然后,開始對第四行的像素PX的光電二極管ro進(jìn)行曝光。另外,在水平期間TH6中,從被曝光了規(guī)定時間(曝光時間TS)的第一行的像素PX讀出信號。例如,在水平期間TH6中,選擇信號SEL(I)被維持在高電平。由此,與浮動漫射FD的電壓對應(yīng)的信號被讀出到垂直信號線22。此外,在信號被讀出的第一行的像素PX中,在將蓄積在光電二極管H)中的信號電荷傳輸?shù)礁勇銯D之前,將浮動漫射FD復(fù)位。因而,在水平期間TH6中,首先,復(fù)位信號RST(I)從低電平變?yōu)楦唠娖?。由此,在第一行的像素PX中,復(fù)位晶體管MRS導(dǎo)通,浮動漫射FD的電壓被復(fù)位。然后,在固定時間經(jīng)過后,復(fù)位信號RST(I)從高電平變?yōu)榈碗娖?。在?fù)位信號RST (I)從高電平變?yōu)榈碗娖街螅瑐鬏斝盘朤X(I)從低電平變?yōu)楦唠娖?。然后,在固定期間經(jīng)過后,傳輸信號TX(I)從高電平變?yōu)榈碗娖?。由此,在第一行的像素PX中,傳輸晶體管MTR導(dǎo)通固定期間,通過曝光而蓄積在光電二極管H)中的信號電荷被傳輸?shù)礁勇銯D。即,與入射光相應(yīng)的信號電荷從光電二極管F1D被傳輸?shù)礁勇銯D。此外,在水平期間TH6中,由于選擇信號SEL(I)被維持在高電平,因此與被傳輸?shù)礁勇銯D的電荷對應(yīng)的信號通過放大晶體管MAM和像素選擇晶體管MSE被讀出到垂直信號線22。下面,也將用于從像素PX讀出信號的控制稱為讀出動作。例如,在本實施方式中,讀出動作的控制信號除了選擇信號SEL是高電平以外,與像素復(fù)位的控制信號相同。在水平期間TH7中,對第五行、第六行以及第七行的像素PX實施像素復(fù)位。然后,對第二行的像素PX實施讀出動作。例如,將控制信號SEL(2)、RST(2)、TX(2)控制成與水平期間TH6的控制信號SEL (I)、RST (I)、TX (I)相同。由此,從第二行的像素PX讀出信號。這樣,在本實施方式中,將從曝光后的像素PX讀出信號的讀出動作(圖3的三角形)和針對三行的像素PX的像素復(fù)位(圖3的星號)在相同的水平期間TH中實施。此外,從曝光后的像素PX讀出信號的讀出動作逐行依次實施。例如,讀出動作被實施的行在每個水平期間TH中依次移動直到從最后一行(例如圖I所示的第η行)的像素PX讀出信號為止。圖4示出了圖I所示的攝像裝置10的動作的一例。此外,圖4示出了像素陣列20的各行的像素復(fù)位以及讀出動作被實施的定時的概要。圖的垂直方向DV例如對應(yīng)像素陣 列20的第一行至第η行。圖的陰影示出了對像素PX實施像素復(fù)位的情形。此外,相對較淡的陰影表示針對曝光前的像素PX的像素復(fù)位,相對較濃的陰影示出了虛擬復(fù)位。首先,在時刻tlO至?xí)r刻t30的期間,例如從第一行開始依次實施像素復(fù)位直到第η行為止。例如,在圖4所示的動作中,為了將像素PX可靠地進(jìn)行復(fù)位,而對曝光前的像素PX實施三次像素復(fù)位。此外,圖的復(fù)位期間TRS表示三次像素復(fù)位被實施的期間。例如,第一行的復(fù)位期間TRS對應(yīng)圖3所示的水平期間THl、ΤΗ2、ΤΗ3。另外,例如第二行的復(fù)位期間TRS對應(yīng)水平期間ΤΗ2、ΤΗ3、ΤΗ4。在第一行的像素PX被復(fù)位起經(jīng)過曝光時間后的時刻t20讀出第一行的像素PX的信號。例如,在時刻t20至?xí)r刻t50的讀出期間TRD從第一行開始實施讀出動作直到第η行為止。由此,讀出第一次攝影的圖像。然后,在時刻t40至?xí)r刻t60的期間例如從第一行開始依次實施用于第二次攝影的像素復(fù)位直到第η行為止。另外,在讀出期間TRD的中間的時刻t22至?xí)r刻t41的期間,對讀出動作已結(jié)束的任意行的像素PX實施虛擬復(fù)位。虛擬復(fù)位例如是像素復(fù)位。例如,為了使像素復(fù)位被實施的行數(shù)在各行的讀出動作的期間固定,而對讀出動作已結(jié)束的光學(xué)黑色區(qū)域OB的行實施虛擬復(fù)位。關(guān)于虛擬復(fù)位,使用時刻t21至?xí)r刻t31的放大圖進(jìn)行說明。此外,在放大圖中,為了容易觀看圖,省略了讀出動作的記載。例如,通過逐行依次實施的讀出動作,從像素陣列20的所有像素PX讀出信號。另外,放大圖的復(fù)位期間TRS(n-2)表示第“n_2”行的復(fù)位期間TRS。由于對曝光前的像素PX實施三次像素復(fù)位,因此例如以三行為單位對曝光前的像素PX實施像素復(fù)位直到對第“n-2”行的像素PX實施第三次像素復(fù)位為止(直到時刻t22之前為止)。此外,也可以如下構(gòu)成的三行為單位對曝光前的像素PX實施像素復(fù)位,該三行是每隔一行形成的三行。在這種情況下,例如,在拜爾陣列中,在包含紅色的行和包含藍(lán)色的行中交替地實施像素復(fù)位。在對第η行的像素PX實施第二次像素復(fù)位時(在時刻t22至?xí)r刻t23的期間),由于針對第“n-2”行的像素PX的像素復(fù)位已結(jié)束,因此在第η行和第“η_1”行這兩行對曝光前的像素PX實施像素復(fù)位。因此,針對讀出動作已結(jié)束的第一行的像素PX實施虛擬復(fù)位(像素復(fù)位)。由此,在時刻t22至?xí)r刻t23的期間,對三行(第一行、第“n-1”行、第η行)的像素PX實施像素復(fù)位。在對第η行的像素PX實施第三次像素復(fù)位時(時刻t23至?xí)r刻t30的期間),針對第“n-1”行的像素PX的像素復(fù)位結(jié)束,因此僅在第η行針對曝光前的像素PX實施像素復(fù)位。因此,對讀出動作已結(jié)束的第一行以及第二行的像素PX實施虛擬復(fù)位。由此,在時亥ljt23至?xí)r刻t30的期間,對三行(第一行、第二行、第η行)的像素PX實施像素復(fù)位。然后,例如在時刻t30至?xí)r刻t31的期間,針對曝光前的像素PX的像素復(fù)位在所有的行中都已結(jié)束,因此對讀出動作已結(jié)束的第一行、第二行以及第三行的像素PX實施虛擬復(fù)位。由此,在時刻t30至?xí)r刻t31的期間,對三行(第一行、第二行、第η行)的像素PX實施像素復(fù)位。這樣,隨著對曝光前的像素PX實施像素復(fù)位的行數(shù)的減少,被實施虛擬復(fù)位的行數(shù)增加。在時刻t31以后、被實施用于第二次攝影的像素復(fù)位的時刻t40之前,對第一行、第二行以及第三行的像素PX實施虛擬復(fù)位。在時刻t40至?xí)r刻t41的期間,隨著對曝光前 的像素PX實施像素復(fù)位的行數(shù)的增加,被實施虛擬復(fù)位的行數(shù)減少。例如,在對第一行的像素PX實施第二次攝影的像素復(fù)位時,對兩行(第二行、第三行)的像素PX實施虛擬復(fù)位。然后,在對第一行以及第二行的像素PX實施像素復(fù)位時,對一行(第三行)的像素PX實施虛擬復(fù)位。由此,在本實施方式中,能夠使在各行的讀出動作的期間(例如圖3所示的水平期間TH6以后的各水平期間TH)實施的像素復(fù)位(包含虛擬復(fù)位的像素復(fù)位)的行數(shù)固定(例如三行)。在此,在第二次攝影中,對第一行、第二行以及第三行的像素PX實施四次以上包含虛擬復(fù)位的像素復(fù)位。在圖4所示的動作中,通過三次的像素復(fù)位將像素PX可靠地進(jìn)行復(fù)位,因此只要實施了三次以上的像素復(fù)位,就不會產(chǎn)生由于像素復(fù)位的次數(shù)的不同而產(chǎn)生的像質(zhì)的差異。并且,在本實施方式中,由于對光學(xué)黑色區(qū)域OB的像素PX實施虛擬復(fù)位,因此能夠可靠地防止產(chǎn)生由于像素復(fù)位的次數(shù)的不同而產(chǎn)生的像質(zhì)的差異。在沒有連續(xù)地實施第二次攝影時,也可以在時刻t30至讀出動作結(jié)束的時刻t50,對三行(第一行、第二行、第η行)的像素PX實施虛擬復(fù)位。由此,在本實施方式中,能夠使在各行的讀出動作的期間實施的像素復(fù)位的行數(shù)固定(例如三行)。即,在本實施方式中,為了使被實施像素復(fù)位的行數(shù)在實施讀出動作的所有期間(圖3所示的水平期間TH)中固定,而與對曝光前的像素PX實施像素復(fù)位的行數(shù)的變化相應(yīng)地對讀出動作已結(jié)束的任意行的像素PX實施虛擬復(fù)位。由此,在實施讀出動作的各期間(各水平期間TH),被實施虛擬復(fù)位以及針對曝光前的像素PX的像素復(fù)位中的任一個復(fù)位的行數(shù)例如始終變?yōu)槿?。因而,在本實施方式中,能夠防止例如被實施像素?fù)位的行數(shù)在第一行的讀出動作的開始至最后一行的讀出動作的結(jié)束為止的讀出期間TRD的中間發(fā)生變動。由此,在本實施方式中,能夠防止電源電壓在讀出期間TRD的中間發(fā)生變動,并能夠防止由于電源電壓變動而產(chǎn)生噪聲。在此,例如由于電源電壓變動產(chǎn)生的噪聲使攝影畫面產(chǎn)生橫線狀的圖案(電子快門缺陷)。此外,在本實施方式中,由于能夠防止由于電源電壓變動而產(chǎn)生噪聲,因此能夠抑制電子快門缺陷。即,在本實施方式中,能夠抑制攝影圖像的像質(zhì)的劣化。圖5示出了圖I所示的攝像裝置10的動作的另一例。此外,圖5表示實施1/3間插讀出時的像素復(fù)位的概要。另外,圖5對應(yīng)圖4所示的時刻t21至?xí)r刻t31的放大圖,為了容易觀察圖,而省略了讀出動作的記載。例如,在1/3間插讀出中,從第“3Xi-l”行(i =
1、2、3、...)的像素PX讀出信號。圖中相對較淡的陰影表示針對曝光前的像素PX的像素復(fù)位,相對較濃的陰影示出了虛擬復(fù)位。另外,由粗線包圍的較淡的陰影區(qū)域內(nèi)的中央的行對應(yīng)讀出對象的行。在本實施方式中,對與讀出對象的行相鄰的行業(yè)實施像素復(fù)位。由此,在本實施方式中,能夠防止被跳過的行的像素PX的電荷泄入到被讀出的行的像素PX (模糊現(xiàn)象)。在圖5所示的動作中,為了將像素PX可靠地進(jìn)行復(fù)位,例如對曝光前的像素PX實施三次的像素復(fù)位。因而,在讀出對象的三行以及跳過的六行中對曝光前的像素PX實施像素復(fù)位。例如,在讀出期間(圖4所示的讀出期間TRD)中的對第“η-8”行的像素PX實施第三次的像素復(fù)位為止(時刻t22之前),以九行為單位對曝光前的像素PX實施像素復(fù)位。并且,針對曝光前的像素PX的像素復(fù)位的對象行以三行為單位依次移動。此外,也可以采用如下構(gòu)成的九行為單位依次實施針對曝光前的像素PX的像素復(fù)位,該九行是每隔一行 形成的九行。在對第“η-I ”行的像素PX實施第二次像素復(fù)位時(時刻t22至?xí)r刻t23的期間),針對第“η-8”行至第“n-6”行的像素PX的像素復(fù)位已結(jié)束,因此在第“n_5”行至第η行這六行對曝光前的像素PX實施像素復(fù)位。因此,對讀出動作已結(jié)束的第一行至第三行的像素PX實施虛擬復(fù)位(像素復(fù)位)。由此,在時刻t22至?xí)r刻t23的期間,對九行(第一行至第三行、第“n-5”行至第η行)的像素PX實施像素復(fù)位。在對第“η_1 ”行的像素PX實施第三次像素復(fù)位時(時刻t23至?xí)r刻t30的期間),針對第“n-5”行至第“n_3”行的像素PX的像素復(fù)位已結(jié)束,因此在第“n-2”行至第η行這三行對曝光前的像素PX實施像素復(fù)位。因此,對讀出動作已結(jié)束的第一行至第六行的像素PX實施虛擬復(fù)位。由此,在時刻t23至?xí)r刻t30的期間,對九行(第一行至第六行、第“n-2”行至第η行)的像素PX實施像素復(fù)位。然后,例如在時刻t30至?xí)r刻t31的期間,針對曝光前的像素PX的像素復(fù)位在所有的行中都已結(jié)束,因此對讀出動作已結(jié)束的第一行至第九行的像素PX實施虛擬復(fù)位。由此,在時刻t30至?xí)r刻t31的期間,對九行(第一行至第九行)的像素PX實施像素復(fù)位。這樣,隨著對曝光前的像素PX實施像素復(fù)位的行數(shù)的減少,被實施虛擬復(fù)位的行數(shù)增加。在時刻t31以后、實施用于第二次攝影的像素復(fù)位的時刻(例如圖4的時刻t40)之前,對第一行至第九行的像素PX實施虛擬復(fù)位。在實施用于第二次攝影的像素復(fù)位的時刻以后,隨著對曝光前的像素PX實施像素復(fù)位的行數(shù)的增加,被實施虛擬復(fù)位的行數(shù)減少。例如,在對第一行至第三行的像素PX實施第二次攝影的像素復(fù)位時,對六行(第四行至第九行)的像素PX實施虛擬復(fù)位。然后,在對第一行至第六行的像素PX實施像素復(fù)位時,對三行(第六行至第九行)的像素PX實施虛擬復(fù)位。由此,在本實施方式中,能夠使在各行的讀出動作的期間實施的像素復(fù)位的行數(shù)固定(例如九行)。此外,也可以在沒有連續(xù)地實施第二次攝影時,在時刻t30至讀出動作結(jié)束的時刻(例如圖4所示的時刻t50),對九行(第一行至第九行)的像素PX實施虛擬復(fù)位。由此,在本實施方式中,能夠使在各行的讀出動作的期間實施的像素復(fù)位的行數(shù)固定(例如九行)。即,在本實施方式中,在實施間插讀出時也能夠使在各行的讀出動作的期間實施的像素復(fù)位的行數(shù)固定(例如九行)。此外,虛擬復(fù)位的控制以及針對曝光前的像素PX的像素復(fù)位的控制在將垂直方向的三個像素PX混合生成圖像信號時(垂直三像素混合)也與圖5相同。另外,虛擬復(fù)位的控制以及針對曝光前的像素PX的像素復(fù)位的控制在實施1/3間插讀出以外的間插讀出等時,除了同時實施的像素復(fù)位的行數(shù)以外,也基本與圖5相同。此外,在間插讀出中,可以僅在讀出對象的行以及與讀出對象的行相鄰的行實施像素復(fù)位,也可以在所有的行實施像素復(fù)位。圖6示出了使用圖I所示的攝像裝置10構(gòu)成的攝像機(jī)的一例。攝像機(jī)100例如是數(shù)字?jǐn)z像機(jī),具有攝像裝置10、攝影透鏡110、存儲器120、控制部130、存儲介質(zhì)140、監(jiān)視器150以及操作部160。攝影透鏡110將被攝體的像成像在攝像裝置10的受光面上。存儲器120例如是由DRAM(Dynamic RAM)、SRAM (Static RAM)等形成的內(nèi)置存儲器,暫時存儲由攝像裝置10所拍攝圖像的圖像數(shù)據(jù)等??刂撇?30例如是微處理器,根據(jù) 未圖示的程序控制攝像裝置10的動作、攝影透鏡110等的動作。存儲介質(zhì)140存儲所拍攝圖像的圖像數(shù)據(jù)等。監(jiān)視器150例如是液晶顯示器,顯示所拍攝的圖像、存儲在存儲器120中的圖像、存儲在存儲介質(zhì)140中的圖像以及菜單畫面等。操作部160具有釋放按鈕以及其它各種開關(guān),為了使攝像機(jī)100進(jìn)行動作而由用戶進(jìn)行操作。以上,在本實施方式中,與針對曝光前的像素PX的像素復(fù)位的行數(shù)的增減相應(yīng)地對讀出動作已結(jié)束的任意行實施虛擬復(fù)位,使在各行的讀出動作的期間實施的像素復(fù)位的行數(shù)固定。由此,在本實施方式中,能夠防止被實施像素復(fù)位的行數(shù)在讀出期間TRD的中間發(fā)生變動。即,在本實施方式中,能夠防止電源電壓在讀出期間TRD的中間發(fā)生變動,能夠防止由于電源電壓變動產(chǎn)生噪聲。其結(jié)果,在本實施方式中,能夠抑制攝影圖像的像質(zhì)的劣 化。圖7示出了另一實施方式的攝像裝置10的像素PX的一例。對與在圖I-圖6中說明的要素相同的要素附加相同的附圖標(biāo)記,并針對這些要素等省略詳細(xì)的說明。本實施方式的像素PX除了放大晶體管MAM、像素選擇晶體管MSE、復(fù)位晶體管MRS以及浮動漫射FD在兩個像素PXa、PXb中共用的點以外,與上述的圖2相同。另外,本實施方式的攝像裝置10除了浮動漫射FD等在兩個像素PXa、PXb中共用的點以外,與上述實施方式相同。像素群PXG例如具有在列方向(圖7的縱方向)上相鄰的兩個像素PXa、PXb。像素PXa具有光電二極管H)a、傳輸晶體管MTRa、放大晶體管MAM、像素選擇晶體管MSE、復(fù)位晶體管MRS以及浮動漫射FD。另外,像素PXb具有光電二極管H)b、傳輸晶體管MTRb、放大晶體管MAM、像素選擇晶體管MSE、復(fù)位晶體管MRS以及浮動漫射FD。此外,光電二極管ro(PDa、rob)以及傳輸晶體管MTR(MTRa、MTRb)按構(gòu)成像素群PXG的每個像素PX(PXa、PXb)設(shè)置。并且,放大晶體管MAM、像素選擇晶體管MSE、復(fù)位晶體管MRS以及浮動漫射FD在構(gòu)成像素群PXG的兩個像素PX(PXa、PXb)中是共用的。例如,傳輸晶體管MTRa、MTRb的漏極共同連接在放大晶體管MAM的柵極上。針對各像素PX的像素復(fù)位、讀出動作與圖3所示的動作基本相同。例如,在將像素PXa、PXb的任一個復(fù)位時,復(fù)位信號RST在固定期間被維持為高電平。另外,例如在從像素PXa、PXb的任一個中讀出信號時,選擇信號SEL被維持為高電平。此外,像素群PXG的結(jié)構(gòu)不限定于本例。例如,像素群PXG也可以構(gòu)成為在三個以上的像素PX中共用放大晶體管MAM、像素選擇晶體管MSE、復(fù)位晶體管MRS以及浮動漫射FD。圖8示出了使用圖7所示的像素PX的攝像裝置10的動作的一例。此外,圖8示出了從所有行的像素PX讀出信號時的像素復(fù)位的概要。另外,圖8對應(yīng)圖4所示的時刻t21至?xí)r刻t31的放大圖,為了易于觀察圖,省略了讀出動作的記載。例如在圖4所示的讀出期間TRD,從第一行開始按順序?qū)嵤┳x出動作直到第η行為止。圖中相對較淡的陰影表示針對曝光前的像素PX的像素復(fù)位,相對較濃的陰影表示虛擬復(fù)位。在圖8所示的動作中,為了可靠地將像素PX復(fù)位,例如對曝光前的像素PX實施三次的像素復(fù)位。因而,在讀出期間(圖4所示的讀出期間TRD)中的、時刻t22之前(例如對第η行的像素PX實施第一次的像素復(fù)位之前),以三行為單位對曝光前的像素PX實施像素復(fù)位。此外,在本實施方式中,由于浮動漫射FD等在兩個像素PXa、PXb中是共用的,因此在每隔一行形成的三行中實施像素復(fù)位。 在時刻t22至?xí)r刻t23的期間,針對第“n-4”行的像素PX的像素復(fù)位已結(jié)束,因此在第“n-3”行和第“η-I”行這兩行中對曝光前的像素PX實施像素復(fù)位。因此,例如對讀出動作已結(jié)束的第一行的像素PX實施虛擬復(fù)位(像素復(fù)位)。由此,在時刻t22至?xí)r刻t23的期間,對三行(第一行、第“n-3”行、第“η-I”行)的像素PX實施像素復(fù)位。在時刻t23至?xí)r刻t24的期間,針對第“n-3”行的像素PX的像素復(fù)位已結(jié)束,因此在第“n-2”行和第η行這兩行對曝光前的像素PX實施像素復(fù)位。因此,例如對讀出動作已結(jié)束的第一行的像素PX實施虛擬復(fù)位。由此,在時刻t23至?xí)r刻t24的期間,對三行(第一行、第“n-2”行、第η行)的像素PX實施像素復(fù)位。在時刻t24至?xí)r刻t25的期間,針對第“n_2”行的像素PX的像素復(fù)位已結(jié)束,因此僅在第“η-I”行對曝光前的像素PX實施像素復(fù)位。因此,例如對讀出動作已結(jié)束的第一行和第三行的像素PX實施虛擬復(fù)位。由此,在時刻t24至?xí)r刻t25的期間,對三行(第一行、第三行、第“η-I”行)的像素PX實施像素復(fù)位。在時刻t25至?xí)r刻t30的期間,針對第“n-1”行的像素PX的像素復(fù)位已結(jié)束,因此僅在第η行對曝光前的像素PX實施像素復(fù)位。因此,例如對讀出動作已結(jié)束的第一行和第三行的像素PX實施虛擬復(fù)位。由此,在時刻t25至?xí)r刻t30的期間,對三行(第一行、第三行、第η行)的像素PX實施像素復(fù)位。在時刻t30至?xí)r刻t31的期間,針對曝光前的像素PX的像素復(fù)位在所有的行中都已結(jié)束,因此例如對讀出動作已結(jié)束的第一行、第三行以及第五行的像素PX實施虛擬復(fù)位。由此,在時刻t30至?xí)r刻t31的期間,對三行(第一行、第三行、第五行)的像素PX實施像素復(fù)位。這樣,隨著對曝光前的像素PX實施像素復(fù)位的行數(shù)的減少,被實施虛擬復(fù)位的行數(shù)增加。在時刻t31以后,在實施用于第二次攝影的像素復(fù)位的時刻(例如圖4的時刻t40)之前,對第一行、第三行、第五行的像素PX實施虛擬復(fù)位。在實施用于第二次攝影的像素復(fù)位的時刻以后,隨著對曝光前的像素PX實施像素復(fù)位的行數(shù)的增加,被實施虛擬復(fù)位的行數(shù)減少。例如,在對第一行的像素PX實施第二次攝影的像素復(fù)位時,對兩行(第三行、第五行)的像素PX實施虛擬復(fù)位。另外,在對第二行的像素PX實施像素復(fù)位時,對兩行(第四行、第六行)的像素PX實施虛擬復(fù)位。然后,在對第一行和第三行的像素PX實施像素復(fù)位時,對一行(第五行)的像素PX實施虛擬復(fù)位。另外,在對第二行和第四行的像素PX實施像素復(fù)位時,對一行(第六行)的像素PX實施虛擬復(fù)位。此外,在沒有連續(xù)地實施第二次攝影時,也可以在時刻t30至讀出動作結(jié)束的時刻(例如圖4所示的時刻t50)的期間對三行(第一行、第三行、第五行)的像素PX實施像
素復(fù)位。
這樣,在本實施方式中,能夠使在各行的讀出動作的期間實施的像素復(fù)位的行數(shù)固定(例如三行)。因而,在本實施方式中,例如能夠防止電源電壓在圖4所示的讀出期間TRD的中間產(chǎn)生變動,并能夠防止由于電源電壓變動產(chǎn)生噪聲。即,在本實施方式中,凝固抑制電子快門缺陷,并能夠抑制攝影圖像的像質(zhì)變差。此外,攝像裝置10的動作不限定于本例。例如,也可以與針對曝光前的像素PX的像素復(fù)位相應(yīng)地在第偶數(shù)行和第奇數(shù)行中交替地實施虛擬復(fù)位。圖9示出了使用圖7所示的像素PX的攝像裝置10的動作的另一例。此外,圖9示出了在實施1/3間插讀出時的像素復(fù)位的概要。另外,圖9對應(yīng)圖4所示的時刻t21至?xí)r亥Ijt31的放大圖,為了便于觀察圖,省略了讀出動作的記載。例如,在1/3間插讀出中,從第“3Xi-l”行(i = 1、2、3、...)的像素PX中讀出信號。圖中相對較淡的陰影表示針對曝光前的像素PX的像素復(fù)位,相對較濃的陰影表示虛擬復(fù)位。在本實施方式中,對與讀出對象的行相鄰的行也實施像素復(fù)位。由此,在本實施方式中,能夠防止被跳過的行的像素PX的電荷泄入到被讀出的行的像素PX (模糊現(xiàn)象)。在圖9所示的動作中,為了可靠地將像素PX復(fù)位,例如對曝光前的像素PX實施三次的像素復(fù)位。因而,在讀出對象的三行以及被跳過的六行中對曝光前的像素PX實施像素復(fù)位。例如,在讀出期間(圖4所示的讀出期間TRD)中的、時刻t22之前(例如對第η行的像素PX實施第一次的像素復(fù)位之前),以九行為單位對曝光前的像素PX實施像素復(fù)位。此外,在本實施方式中,浮動漫射FD在兩個像素PXa、PXb中是共用的,因此對每隔一行形成的九行實施像素復(fù)位。并且,針對曝光前的像素PX的像素復(fù)位的對象行以三行為單位依次移動。在時刻t22至?xí)r刻t23的期間,針對第“n-15”行的像素PX的像素復(fù)位已結(jié)束,因此在第“n-13”行至第“η-I”行的每隔一行形成的七行中對曝光前的像素PX實施像素復(fù)位。因此,例如對讀出動作已結(jié)束的第一行和第三行的像素PX實施虛擬復(fù)位(像素復(fù)位)。由此,在時刻t22至?xí)r刻t23的期間,對九行(第一行、第三行、第“n-j”行(j = 1、3、5、7、9、
11、13))的像素PX實施像素復(fù)位。在時刻t23至?xí)r刻t24的期間,針對第“n_12”行的像素PX的像素復(fù)位已結(jié)束,因此在第“n-10”行至第η行的每隔一行形成的六行中對曝光前的像素PX實施像素復(fù)位。因此,例如對讀出動作已結(jié)束的第一行、第三行以及第五行的像素PX實施虛擬復(fù)位。由此,在時刻t23至?xí)r刻t24的期間,對九行(第一行、第三行、第五行、第“n-j”行(j =0、2、4、6、8、10))的像素PX實施像素復(fù)位。在時刻t24至?xí)r刻t25的期間,針對第“n_9”行的像素PX的像素復(fù)位已結(jié)束,因此在第“n-7”行、第“n-5”行、第“n-3”行、第“η-I”行這四行中對曝光前的像素PX實施像素復(fù)位。因此,例如對讀出動作已結(jié)束的第一行、第三行、第五行、第七行以及第九行的像素PX實施虛擬復(fù)位。由此,在時刻t24至?xí)r刻t25的期間,對九行(第一行、第三行、第五行、第七行、第九行、第“n-j”行(j = 1、3、5、7))的像素PX實施像素復(fù)位。在時刻t25至?xí)r刻t26的期間,針對第“n_6”行的像素PX的像素復(fù)位已結(jié)束,因此在第“n-4”行、第“n-2”行、第η行這三行中對曝光前的像素PX實施像素復(fù)位。因此,例如對讀出動作已結(jié)束的第一行、第三行、第五行、第七行、第九行以及第i^一行的像素PX實施虛擬復(fù)位。由此,在時刻t25至?xí)r刻t26的期間,對九行(第一行、第三行、第五行、第七行、第九行、第十一行、第“n-4”行、第“n-2”行、第η行)的像素PX實施像素復(fù)位。在時刻t26至?xí)r刻t30的期間,針對第“n-3”行的像素PX的像素復(fù)位已結(jié)束,因此僅在第“η-I”行對曝光前的像素PX實施像素復(fù)位。因此,例如對讀出動作已結(jié)束的第一行、第三行、第五行、第七行、第九行、第十一行、第十三行以及第十五行的像素PX實施虛擬復(fù)位。由此,在時刻t26至?xí)r刻t30的期間,對九行(第一行、第三行、第五行、第七行、第九行、第十一行、第十三行、第十五行、第“η-I”行)的像素PX實施像素復(fù)位。 在時刻t30至?xí)r刻t31的期間,針對曝光前的像素PX的像素復(fù)位在所有的行中都已結(jié)束,因此對讀出動作已結(jié)束的第一行至第十七行的每隔一行形成的九行的像素PX實施虛擬復(fù)位。由此,在時刻t30至?xí)r刻t31的期間,對九行(第一行、第三行、第五行、第七行、第九行、第十一行、第十三行、第十五行、第十七行)的像素PX實施像素復(fù)位。這樣,隨著對曝光前的像素PX實施像素復(fù)位的行數(shù)的減少,被實施虛擬復(fù)位的行數(shù)增加。在時刻t31以后,在實施用于第二次攝影的像素復(fù)位的時刻(例如圖4的時刻t40)之前,對與時刻t30至?xí)r刻t31的期間相同的九行的像素PX實施虛擬復(fù)位。在實施用于第二次攝影的像素復(fù)位的時刻以后,隨著對曝光前的像素PX實施像素復(fù)位的行數(shù)的增加,被實施虛擬復(fù)位的行數(shù)減少。由此,在本實施方式中,能夠使在各行的讀出動作的期間實施的像素復(fù)位的行數(shù)固定(例如九行)。例如,在對第一行、第三行以及第五行的像素PX實施第二次攝影的像素復(fù)位時,對六行(第七行至第十七行的奇數(shù)行)的像素PX實施虛擬復(fù)位。然后,在對第二行、第四行以及第六行的像素PX實施第二次攝影的像素復(fù)位時,對六行(第八行至第十八行的偶數(shù)行)的像素PX實施虛擬復(fù)位。此外,在沒有連續(xù)地實施第二次攝影時,也可以在時刻t30至讀出動作結(jié)束的時刻(例如圖4所示的時刻t50)的期間,對九行(與時刻t30至?xí)r刻t31的期間相同的九行)的像素PX實施像素復(fù)位。由此,在本實施方式中,能夠使在各行的讀出動作的期間實施的像素復(fù)位的行數(shù)固定(例如九行)。即,在本實施方式中,在實施間插讀出時,也能夠使在各行的讀出動作的期間實施的像素復(fù)位的行數(shù)固定(例如九行)。此外,攝像裝置10的動作不限定于本例。例如也可以與針對曝光前的像素PX的像素復(fù)位相應(yīng)地在第偶數(shù)行和第奇數(shù)行中交替地實施虛擬復(fù)位。在此,垂直三像素混合時的虛擬復(fù)位的控制以及針對曝光前的像素PX的像素復(fù)位的控制也與圖9相同。另外,在實施1/3間插讀出以外的間插讀出等時,虛擬復(fù)位的控制以及針對曝光前的像素PX的像素復(fù)位的控制除了同時實施的像素復(fù)位的行數(shù)以外也與圖9基本相同。此外,在間插讀出中,也可以進(jìn)在讀出對象的行以及與讀出對象的行相鄰的行實施像素復(fù)位。以上,在本實施方式中也能夠得到與上述的實施方式相同的效果。此外,在上述實施方式中,記述了對曝光前的像素PX實施三次像素復(fù)位的例子。本發(fā)明并不限定于上述實施方式。例如也可以對曝光前的像素PX實施四次像素復(fù)位。或者,對曝光前的像素PX實施的像素復(fù)位的次數(shù)可以是一次,也可以是兩次。即,只要與像素PX的光電二極管ro的容量等相應(yīng)地設(shè)定對曝光前的像素PX實施的像素復(fù)位的次數(shù)即可。在這種情況下,也能夠獲得與上述實施方式相同的效果。在上述實施方式中,記述了對光學(xué)黑色區(qū)域OB的像素PX實施虛擬復(fù)位的例子。本發(fā)明并不限定于上述實施方式。例如,只要對讀出動作已結(jié)束的行實施虛擬復(fù)位即可,也可以對光學(xué)黑色區(qū)域OB以外的行實施虛擬復(fù)位。另外,例如被實施虛擬復(fù)位的行可以從信號 最初被讀出的行開始依次選擇,也可以從信號的讀出為中間而非最初的行開始進(jìn)行選擇。在這種情況下,也能夠獲得與上述實施方式相同的效果。在上述實施方式中,記述了由解碼器DEC選擇像素復(fù)位等的驅(qū)動對象的行的垂直掃描電路30的例子。本發(fā)明并不限定于上述實施方式。例如,垂直掃描電路30也可以使用移位寄存器選擇像素復(fù)位等的驅(qū)動對象的行。在這種情況下,也能夠獲得與上述實施方式相同的效果。圖10示出了圖I所示的垂直掃描電路30的另一例。此外,圖10示出了包括移位寄存器的垂直掃描電路30a的一例。垂直掃描電路30a例如具有垂直移位寄存器32、垂直驅(qū)動電路34以及設(shè)定部38,使用垂直移位寄存器32選擇像素復(fù)位以及讀出動作的對象行。此外,垂直掃描電路30a所接收的驅(qū)動時鐘VCK、垂直起動信號STV、控制信號DCNT、控制信號SELod、SELev、RSTS、TXS例如由圖I所示的定時發(fā)生器40生成。垂直移位寄存器32具有級聯(lián)連接的η級觸發(fā)器電路FF。觸發(fā)器電路FF例如是靜態(tài)型的D型觸發(fā)器電路,通過輸入到時鐘輸入部CK的驅(qū)動時鐘VCK進(jìn)行驅(qū)動。另外,觸發(fā)器電路FF也可以是動態(tài)型的D型觸發(fā)器電路,還可以是D型觸發(fā)器電路以外的電路。第一級的觸發(fā)器電路FF的數(shù)據(jù)輸入部IN輸入垂直起動信號STV。第二級以后的觸發(fā)器電路FF的數(shù)據(jù)輸入部IN連接在前級的觸發(fā)器電路FF的數(shù)據(jù)輸出部OUT上。并且,從各級的觸發(fā)器電路FF的數(shù)據(jù)輸出部OUT輸出的信號作為與像素陣列20的各行對應(yīng)的垂直移位脈沖SV而被輸入到垂直驅(qū)動電路34。因而,垂直移位脈沖SV的電平例如每次驅(qū)動時鐘VCK上升時移動到后級。垂直驅(qū)動電路34具有按像素陣列20的每行設(shè)置的η個單位電路35(35a、35b)以及按與虛擬復(fù)位對應(yīng)的各行設(shè)置的k個單位電路36。此外,單位電路35a是與未被實施虛擬復(fù)位的行對應(yīng)的單位電路35,單位電路35b是與對應(yīng)虛擬復(fù)位的行對應(yīng)的單位電路35。各單位電路35接受選擇信號SELod、SELev中的一個、復(fù)位信號RETS、傳輸信號TXS以及垂直移位脈沖SV,對與垂直移位脈沖SV對應(yīng)的行的像素PX輸出選擇信號SEL、復(fù)位信號RST以及傳輸信號TX。此外,選擇信號SELod被輸入到與第奇數(shù)行對應(yīng)的單位電路35,選擇信號SELev被輸入到與第偶數(shù)行對應(yīng)的單位電路35。例如,各單位電路35a具有AND電路Al、NAND電路NAl以及AND電路A2。AND電路Al接受垂直移位脈沖SV以及傳輸信號TXS。然后,AND電路Al將垂直移位脈沖SV與傳輸信號TXS的邏輯和結(jié)果作為傳輸信號TX輸出到像素PX。NAND電路Al接受垂直移位脈沖SV以及復(fù)位信號RETS。然后,NAND電路Al將垂直移位脈沖SV與復(fù)位信號RETS的邏輯和結(jié)果作為復(fù)位信號RST輸出到像素PX。AND電路A2接受選擇信號SELod、SELev中的一個以及垂直移位脈沖SV。然后,例如與第奇數(shù)行對應(yīng)的單位電路35的AND電路A2將垂直移位脈沖SV與選擇信號SELod的邏輯和結(jié)果作為選擇信號SEL輸出到像素PX。此外,與第偶數(shù)行對應(yīng)的單位電路35的AND電路A2將垂直移位脈沖SV與選擇信號SELev的邏輯和結(jié)果作為選擇信號SEL輸出到像素PX0各單位電路35b接受選擇信號SELod、SELev中的一個、復(fù)位信號RETS、傳輸信號TXS、垂直移位脈沖SV以及單位電路36的輸出。并且,各單位電路36對與垂直移位脈沖SV對應(yīng)的行以及由單位電路36選擇的行的像素PX輸出選擇信號SEL、復(fù)位信號RET以及傳輸信號TX。此外,單位電路35b的結(jié)構(gòu)除了對AND電路A1、A2以及N AND電路Al輸入的信號以外,與單位電路35a相同。例如,AND電路Al、A2以及NAND電路Al接受單位電路36的輸出來代替垂直移位脈沖SV。 各單位電路36接受選擇信號SELod、SELev中的一個、垂直移位脈沖SV以及控制信號DS,并將代替垂直移位脈沖SV的脈沖輸出到各單位電路35b。此外,選擇信號SELod被輸入到與第偶數(shù)行對應(yīng)的單位電路36,選擇信號SELev被輸入到與第奇數(shù)行對應(yīng)的單位電路36。另外,各控制信號DS例如在實施虛擬復(fù)位時被設(shè)定為高電平。例如,單位電路36在實施虛擬復(fù)位時、或者在垂直移位脈沖SV為高電平時輸出高電平。各單位電路36例如具有AND電路A3以及OR電路ORl。AND電路A3接受選擇信號SELod、SELev中的一個以及控制信號DS。然后,例如與第奇數(shù)行對應(yīng)的單位電路36的AND電路A3將控制信號DS與選擇信號SELev的邏輯和結(jié)果輸出到OR電路0R1。此外,與第偶數(shù)行對應(yīng)的單位電路36的AND電路A3將控制信號DS與選擇信號SELod的邏輯和結(jié)果輸出到OR電路0R1。由此,例如防止在實施虛擬復(fù)位時選擇信號SEL變?yōu)楦唠娖?。OR電路ORl接受AND電路A3的輸出以及垂直移位脈沖SV。然后,OR電路ORl將AND電路A3的輸出與垂直移位脈沖SV的邏輯和結(jié)果輸出到單位電路35b (更詳細(xì)地說,是AND電路Al、A2以及NAND電路Al)。由此,例如在沒有實施虛擬復(fù)位時,單位電路36將垂直移位脈沖SV輸出到單位電路35。另外,例如在對第奇數(shù)行的像素PX實施虛擬復(fù)位時,實施虛擬復(fù)位的第奇數(shù)行的單位電路36將高電平信號輸出到單位電路35。同樣地,例如在對第偶數(shù)行的像素PX實施虛擬復(fù)位時,實施虛擬復(fù)位的第偶數(shù)行的單位電路36將高電平信號輸出到單位電路35。設(shè)定部38接受控制信號DCNT,與被實施虛擬復(fù)位的行數(shù)相應(yīng)地將控制信號DS輸出到各單位電路36??刂菩盘朌CNT例如是表示被實施虛擬復(fù)位的行數(shù)的信號。例如,在被實施虛擬復(fù)位的行數(shù)是一行的情況下,設(shè)定部38使控制信號DS (I)、DS (2)為高電平。在該結(jié)構(gòu)中,在第奇數(shù)行與第偶數(shù)行中交替地實施虛擬復(fù)位,因此針對一行的虛擬復(fù)位選擇兩個控制信號DS。這樣,垂直驅(qū)動電路34根據(jù)垂直移位脈沖SV、控制信號DS、控制信號SELod、SELev, RSTS, TXS,生成用于控制像素復(fù)位等的驅(qū)動對象的行的控制信號SEL、RST、TX0此夕卜,包括移位寄存器的垂直掃描電路30a的結(jié)構(gòu)不限定于本例。例如,垂直掃描電路30a也可以具有將控制信號TX等變換為適當(dāng)?shù)碾妷弘娖降碾娖轿灰齐娐??;蛘?,例如垂直掃描電?0a也可以構(gòu)成為在單位電路35b的輸出側(cè)具有相當(dāng)于單位電路36的電路,來對應(yīng)虛擬復(fù)位。圖11示出了具有圖10所示的垂直掃描電路30a的攝像裝置10的驅(qū)動定時的一例。此外,圖η示出了將像素Px的光電二極管ro在曝光前進(jìn)行三次復(fù)位時的像素Px的驅(qū)動定時的一例。圖中的星號以及三角形的意思與圖3相同。即,圖中的星號表示光電二極管ro被復(fù)位的情形,三角形表示從像素Px讀出信號的情形。垂直起動信號STV例如是用于控制光電二極管ro的復(fù)位的定時的復(fù)位定時脈沖STVlO以及用于控制從像素PX讀出信號的定時的讀出定時脈沖STV20。驅(qū)動時鐘VCK的周期例如與水平期間TH相同。選擇信號SELev是選擇信號SELod的反轉(zhuǎn)信號。例如,選擇信號SELev、SELod的電平與驅(qū)動時鐘VCK的上升同步地進(jìn)行變化。另外,例如垂直驅(qū)動電路34按每個水平期間TH接受高電平的傳輸信號TXS。此外,雖然在圖11中沒有圖示,但是復(fù)位信號RSTS以及控制信號DS分別被維持在高電平以及低電平。首先,垂直移位寄存器32接受最初的復(fù)位定時脈沖STV10。此外,輸出復(fù)位定時脈 沖STVlO使得基于復(fù)位定時脈沖STVlO生成的垂直移位脈沖SV(I)與選擇信號SELod變?yōu)楸舜讼喾吹碾娖?。在水平期間THl中,垂直移位寄存器32在驅(qū)動時鐘VCK的上升期間使垂直移位脈沖SV(I)從低電平變?yōu)楦唠娖?。即,在水平期間THl中,將復(fù)位定時脈沖STVlO移動了一級的垂直移位脈沖SV(I)在驅(qū)動時鐘VCK的上升期間從垂直移位寄存器32被輸出到垂直驅(qū)動電路34。此外,垂直移位脈沖SV(I)被維持高電平直到驅(qū)動時鐘VCK再次上升為止。由于選擇信號SELod是低電平,因此選擇信號SEL(I)被維持低電平。另外,由于復(fù)位信號RSTS以及垂直移位脈沖SV(I)這兩個是高電平,因此復(fù)位信號RST(I)變?yōu)榈碗娖?。并且,?fù)位信號RST(I)被維持低電平直到垂直移位脈沖SV(I)變?yōu)榈碗娖綖橹?。另外,由于垂直移位脈沖SV(I)是高電平,因此在高電平的傳輸信號TXS被輸入到垂直驅(qū)動電路34時,傳輸信號TX(I)變?yōu)楦唠娖?。并且,傳輸信號TX(I)在傳輸信號TXS以及垂直移位脈沖SV(I)這兩個是高電平的期間被維持為高電平。因而,在第一行的像素PX中,圖2所示的傳輸晶體管MTR在傳輸信號TX(I)為高電平的期間導(dǎo)通,將蓄積在光電二極管ro中的信號電荷傳輸?shù)礁勇銯D。由此,光電二極管ro被復(fù)位。此外,由于選擇信號SEL(I)是低電平,因此被傳輸?shù)礁勇銯D的電荷不被讀出到垂直信號線22。浮動漫射FD的電荷在復(fù)位信號RST (I)為高電平的期間被復(fù)位。這樣,在水平期間THl中,第一行的像素PX的光電二極管ro被復(fù)位。此外,在水平期間THl中,垂直移位脈沖SV(I)以外的垂直移位脈沖SV是低電平,因此第一行以外的控制信號SEL、RST、TX分別被維持為低電平、高電平以及低電平。因此,在第一行以外的像素PX中,浮動漫射FD被復(fù)位,但是光電二極管ro不被復(fù)位。這樣,垂直驅(qū)動電路34為了將光電二極管H)復(fù)位,而將選擇信號SEL以及復(fù)位信號RST設(shè)定為低電平,將高電平的傳輸信號TXS輸出到像素PX。在水平期間TH2中,垂直起動信號STV例如至少在驅(qū)動時鐘VCK上升之前被維持為低電平。因此,垂直移位寄存器32在驅(qū)動時鐘VCK的上升期間使垂直移位脈沖SV⑴從高電平變?yōu)榈碗娖?,使垂直移位脈沖SV(2)從低電平變?yōu)楦唠娖?。即,在水平期間TH2中,將復(fù)位定時脈沖STVlO移動了兩級的垂直移位脈沖SV(2)在驅(qū)動時鐘VCK的上升期間從垂直移位寄存器32被輸出到垂直驅(qū)動電路34。在選擇信號SELev為低電平時,選擇信號SEL(2)被維持為低電平。此外,選擇信號SELev在驅(qū)動時鐘VCK的上升期間從高電平變?yōu)榈碗娖健A硗?,由于?fù)位信號RSTS以及垂直移位脈沖SV(2)這兩個是高電平,因此復(fù)位信號RST(2)變?yōu)榈碗娖?。并且,?fù)位信號RST(2)被維持為低電平直到垂直移位脈沖SV(2)變?yōu)榈碗娖綖橹?。另外,由于垂直移位脈沖SV(2)是高電平,因此在高電平的傳輸信號TXS被輸入到垂直驅(qū)動電路34時,傳輸信號TX(2)變?yōu)楦唠娖健2⑶?,傳輸信號TX(2)在傳輸信號TXS以及垂直移位脈沖SV(2)這兩個是高電平的期間被維持為高電平。因而,在水平期間TH2中,第二行的像素PX的光電二極管ro被復(fù)位。此外,在水平期間TH2中,由于垂直移位脈沖sv⑵以外的垂直移位脈沖sv是低電平,因此在第二行以外的像素Px中,光電二極管ro不被復(fù)位。在水平期間TH2的后半期間中,垂直移位寄存器32接受第二個復(fù)位定時脈沖 STVioo由此,垂直移位脈沖SV(I)在水平期間TH3變?yōu)楦唠娖?。在水平期間TH3中,在驅(qū)動時鐘VCK的上升期間,垂直移位脈沖SV(I)、SV(3)從低電平變?yōu)楦唠娖?,垂直移位脈沖SV (2)從高電平變?yōu)榈碗娖?。即,在水平期間TH3中,垂直移位寄存器32向垂直驅(qū)動電路34輸出將最初的復(fù)位定時脈沖STVlO移動了三級的垂直移位脈沖SV(3)、以及將第二個復(fù)位定時脈沖STVlO移動了一級的垂直移位脈沖SV(I)。由于選擇信號SELod是低電平,因此選擇信號SEL(I)、SEL(3)被維持為低電平。由此,在水平期間TH3中,對第一行的像素PX的光電二極管H)實施第二次的復(fù)位,對第三行的像素PX的光電二極管ro實施第一次的復(fù)位。在水平期間TH4中,垂直起動信號STV例如至少在驅(qū)動時鐘VCK上升之前被維持為低電平。因此,在水平期間TH4中,垂直移位寄存器32向垂直驅(qū)動電路34輸出將最初的復(fù)位定時脈沖STVlO移動了四級的垂直移位脈沖SV(4)、以及將第二個復(fù)位定時脈沖STVlO移動了兩級的垂直移位脈沖SV(2)。由此,在水平期間TH4中,對第二行的像素PX的光電二極管PD實施第二次的復(fù)位,對第四行的像素PX的光電二極管ro實施第一次的復(fù)位。此外,在水平期間TH4的后半期間中,垂直移位寄存器32接受第三個復(fù)位定時脈沖STVlO。由此,垂直移位脈沖SV (I)在水平期間TH5變?yōu)楦唠娖?。在水平期間TH5中,垂直移位寄存器32將高電平的垂直移位脈沖SV(I)、SV(3)以及圖11中未示出的高電平的垂直移位脈沖SV(5)輸出到垂直驅(qū)動電路34。由此,在水平期間TH5中,對第一行的像素PX的光電二極管H)實施第三次的復(fù)位,對第三行的像素PX的光電二極管ro實施第二次的復(fù)位,對第五行的像素Px的光電二極管ro實施第一次的復(fù)位。此外,水平期間TH5的垂直移位脈沖SV(I)是將第三個復(fù)位定時脈沖STVlO移動了一級的信號。另外,水平期間TH5的垂直移位脈沖SV(3)、SV(5)是將水平期間TH4的垂直移位脈沖SV(2) ,SV(4)分別移動了一級的信號。即,水平期間TH5的垂直移位脈沖SV(5)是將最初的復(fù)位定時脈沖STVlO移動了五級的信號,水平期間TH5的垂直移位脈沖SV(3)是將第二個復(fù)位定時脈沖STVlO移動了三級的信號。這樣,三個復(fù)位定時脈沖STVlO按每個水平期間TH依次移動直到被傳遞到垂直移位寄存器32的最終級的觸發(fā)器電路FF為止。由此,所有行的像素PX的光電二極管被復(fù)位三次。從輸出第三個復(fù)位定時脈沖STVlO起曝光時間TS之后(在圖中是水平期間TH7的后半期間),垂直移位寄存器32接受讀出定時STV20。此外,讀出定時STV20例如曝光時間TS變?yōu)槠鏀?shù)次的水平期間TH那樣進(jìn)行輸出。如果滿足該條件,則曝光時間TS也可以不是三個水平期間TH。在水平期間TH8中,垂直移位寄存器32在驅(qū)動時鐘VCK的上升期間使垂直移位寄存器SV(I)從低電平變?yōu)楦唠娖?。即,在水平期間TH8中,將讀出定時脈沖STV20移動了一級的垂直移位寄存器SV(I)在驅(qū)動時鐘VCK的上升期間從垂直移位寄存器32被輸出到垂直驅(qū)動電路34。另外,在水平期間TH8中,垂直移位寄存器32將高電平的垂直移位脈沖SV(4)以及在圖11未圖示的高電平的垂直移位脈沖SV(4)、SV(6)、SV⑶輸出到垂直驅(qū)動電路34。此外,垂直移位脈沖SV (4)、SV (6)、SV (8)是將三個復(fù)位定時脈沖STVlO分別進(jìn)行了移動的 信號。由于選擇信號SELod是高電平,因此選擇信號SEL(I)從低電平變?yōu)楦唠娖?。另外,由于?fù)位信號RSTS以及垂直移位脈沖SV(I)這兩個都是高電平,因此復(fù)位信號RST(I)變?yōu)榈碗娖?。由此,在第一行的像素PX中,圖2所示的像素選擇晶體管MSE導(dǎo)通。此外,選擇信號SEL(I)被維持高電平直到垂直移位脈沖SV(I)以及選擇信號SELod中的一個變?yōu)榈碗娖綖橹埂S捎诖怪币莆幻}沖SV(I)為高電平,因此傳輸信號TX(I)變?yōu)楦唠娖?。由此,在第一行的像素PX中,傳輸晶體管MTR在傳輸信號TX(I)未高電平的期間導(dǎo)通,將蓄積在光電二極管ro中的信號電荷傳輸?shù)礁勇銯D。由于選擇信號SEL(I)是高電平,因此與被傳輸?shù)礁勇銯D的電荷對應(yīng)的信號從像素PX被讀出到垂直信號線22。這樣,垂直驅(qū)動電路34為了從像素PX讀出信號,而將選擇信號SEL以及復(fù)位信號RST分別設(shè)定為高電平以及低電平,將高電平的傳輸信號TX輸出到像素PX。即,讀出動作的控制信號除了選擇信號SEL是高電平以外,與像素復(fù)位的控制信號相同。另外,由于選擇信號SELev是低電平,因此選擇信號SEL(4)以及在圖11中未圖示的選擇信號SEL (6)、SEL (8)被維持為低電平。即,作為用于將光電二極管F1D復(fù)位的控制信號,垂直驅(qū)動電路34將低電平的選擇信號SEL、低電平的復(fù)位信號RST以及高電平的傳輸信號TX輸出到第四行、第六行以及第八行的像素PX。這樣,在水平期間TH8中,第一行的像素PX的信號被讀出到垂直信號線22,第四行、第六行以及第八行的光電二極管ro被復(fù)位。即,在第一行的讀出動作的開始到最后一行的讀出動作的結(jié)束為止的讀出期間中的、例如對第η行的像素PX實施第一次的像素復(fù)位之前,以每隔一行形成的三行為單位對曝光前的像素PX實施像素復(fù)位。因而,例如在對曝光前的像素PX實施像素復(fù)位的行數(shù)減少一行時,圖10所示的控制信號DS(I)、DS(2)被維持為高電平,在第一行以及第二行中的任一行中實施虛擬復(fù)位。例如,在第奇數(shù)行實施像素復(fù)位時,在第一行實施虛擬復(fù)位,在第偶數(shù)行實施像素復(fù)位時,在第二行實施虛擬復(fù)位。然后,隨著對曝光前的像素PX實施像素復(fù)位的行數(shù)的減少,被實施虛擬復(fù)位的行數(shù)增加。
此外,在讀出期間的中途實施用于下一攝影的像素復(fù)位的情況下,例如只要在實施第六行的像素復(fù)位之前將與第一行至第六行分別對應(yīng)的控制信號DS維持為高電平即可。由此,在讀出期間的中途實施用于下一攝影的像素復(fù)位時也同樣能夠使在各行的讀出 動作的期間實施的像素復(fù)位的行數(shù)固定(例如三行)。因而,在圖10所示的結(jié)構(gòu)中,也能夠獲得與上述的實施方式相同的效果。
權(quán)利要求
1.一種攝像裝置,其特征在于, 其具備 像素陣列,其將像素配置成二維矩陣狀,上述像素具有生成與入射光相應(yīng)的信號電荷并進(jìn)行蓄積的光電變換部;以及 垂直掃描電路,按每個選擇行實施上述光電變換部的復(fù)位,并按每個選擇行實施上述像素的信號的讀出,在實施上述讀出的讀出期間,與針對曝光前的上述光電變換部實施復(fù)位的行數(shù)的變化相應(yīng)地,針對上述讀出已結(jié)束的任意行的上述光電變換部實施復(fù)位,以使被實施上述光電變換部的復(fù)位的行數(shù)在各行的上述讀出期間變得固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝像裝置,其特征在于, 上述任意行是光學(xué)黑色區(qū)域的行。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像裝置,其特征在于, 上述任意行從上述信號最初被讀出的行開始被依次選擇。
全文摘要
本發(fā)明提供一種攝像裝置,其具有像素陣列和垂直掃描電路,該像素陣列將具有生成與入射光相應(yīng)的信號電荷并進(jìn)行蓄積的光電變換部的像素配置成二維矩陣狀而成,該垂直掃描電路按每個選擇行實施光電變換部的復(fù)位,并按每個選擇行實施像素的信號的讀出。垂直掃描電路在實施讀出的讀出期間,與針對曝光前的光電變換部實施復(fù)位的行數(shù)的變化相應(yīng)地,針對讀出已結(jié)束的任意行的光電變換部實施復(fù)位,以使被實施光電變換部的復(fù)位的行數(shù)在各行的讀出期間變得固定。
文檔編號H04N5/3745GK102761712SQ201210132299
公開日2012年10月31日 申請日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者松田英明 申請人:株式會社尼康
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