光电转换装置以及使用该装置的图像拾取系统的制作方法

专利名称：光电转换装置以及使用该装置的图像拾取系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及光电转换装置，更具体地，涉及信号读出电路。
背景技术：
近年来，光电转换装置已被广泛用于数字照相机中。典型的类型
的光电转换装置包含电荷耦合器件(CCD)型光电转换装置和金属氧 化物半导体(MOS)型光电转换装置。典型的MOS型光电转换装置 包含具有诸如光电二极管的光电转换元件的像素单元、存储从像素单 元供给的信号的信号存储单元、和通过其将来自信号存储单元的信号 向外面输出的共用信号线(水平信号线)。
光电转换装置的尺寸和像素数量得以增加，并且，随着尺寸和像 素数量的增加，开关晶体管的数量和信号线的长度也增加。因此，包 含共用信号线的寄生电容的线电容(line capacitance)趋于增加。另 外，需要增加信号读出的速度以应对像素数量的增加。信号读出的速 度受共用信号线的复位操作和共用信号线的线电容影响。共用信号线 的复位是指在从信号线读出信号之前或之后将信号线的电压设为预定 的电压。
日本专利公开No. 2003-224776公开了 一种光电转换装置，被配置 为使得从像素单元供给的信号被读出到相应的块线(blockline)中并 然后被供给到相应的共用信号线，以降低共用信号线的线电容。
关于共用信号线的复位操作，日本专利公开No. 10-191173公开了 包含将多条共用信号线彼此连接的开关的配置。

发明内容
本发明在其一方面提供能够高速执行复位操作的光电转换装置。根据本发明的实施例，光电转换装置包括多个光电转换元件； 多条信号线，向其输出来自所述多个光电转换元件的信号；信号存储 器组(storage group )，包含被配置为存储输出到所述多条信号线的 信号的信号存储器件；多条共用信号线，向其输出所述信号存储器组 中的信号；多条块线，向其读出来自包含于每一块中的信号存储器件 的信号；多个开关，用于将从所述多条块线读出的信号传送到所述多 条共用信号线中的相应共用信号线；和复位单元，被配置为将所述多 条共用信号线的电压复位到复位电压。所述信号存储器组被分组成第
一信号存储块(storage block)和第二信号存储块，所述第一信号存 储块包含存储基于在所述多个光电转换元件中产生的电荷的信号的信 号存储器件，所述第二信号存储块包含存储叠加在基于在所述多个光 电转换元件中产生的电荷的信号上的信号的信号存储器件。所述多条 块线包含向其输出来自所述第一信号存储块中的信号存储器件的信号 的第一块线、和向其输出来自所述第二信号存储块中的信号存储器件 的信号的第二块线。所述多条共用信号线包含向其输出来自所述第一 块线的信号的第一共用信号线、和向其输出来自所述第二块线的信号 的第二共用信号线。所述多个开关包含用其连接所述第一块线和所述
第一共用信号线的第一开关、和用其连接所述第二块线和所述第二共 用信号线的第二开关。所述光电转换装置还包括用于控制所述第 一块 线和所述第二块线之间的连接的开关。
根据本发明的另一实施例，光电转换装置包括光电转换元件； 第一信号读出单元，包含包含用于存储基于在所述光电转换元件中 产生的电荷的信号的多个存储器的第一信号存储块、包含与所述第一 信号存储块中的多个存储器连接的开关的第一开关块、包含与所述第 一开关块中的开关连接的信号线的第一信号线块、第二信号线、和包 含用其连接所述第一信号线块中的信号线和所述第二信号线的开关的 第二开关块，存储在所述第一信号存储块中的多个存储器中的信号通 过所述第一开关块中的开关、所述第一信号线块中的信号线、和所述 第二开关块中的开关被选择性地读出到所述第二信号线；笫二信号读出单元，包含包含用于存储叠加在基于在所述光电转换元件中产生 的电荷的信号上的噪声信号的多个存储器的第二信号存储块、包含与 所述第二信号存储块中的多个存储器连接的开关的第三开关块、和包
含与所述第三开关块中的开关连接的信号线的第三信号线块、第四信 号线、和包含用其连接所述第三信号线块中的信号线和所述第四信号 线的开关的第四开关块，存储在所述第二信号存储块中的多个存储器 中的信号通过所述第三开关块中的开关、所述第三信号线块中的信号 线、和所述第四开关块中的开关被选择性地读出到所述第四信号线； 被配置为将所述第二信号线和所述第四信号线的电压复位到复位电压 的复位单元；和包含用于控制所述第一信号线块中的信号线和所述第 三信号线块中的信号线之间的连接的开关的第五开关块。
根据本发明的另 一 实施例，光电转换装置被包含在图像拾取系统 中，所述图像拾取系统包含被配置为处理从所述光电转换装置输出的 图像信号的图像处理单元。
从参照附图对示例性实施例的以下说明，本发明的进 一 步的特征
将变得明显。


图1是根据本发明的第一示例性实施例的光电转换装置的示意图。
图2A和图2B示出用于描述本发明的第一示例性实施例和第二示 例性实施例的驱动脉冲。
图3是根据本发明的第三示例性实施例的水平扫描电路的示意图。
图4是用于说明本发明的第四示例性实施例的示意图。 图5是用于说明本发明的第四示例性实施例的另一示意图。 图6是根据本发明的实施例的光电转换装置的示意性平面图。 图7是示出根据本发明的第五示例性实施例的图像拾取系统的配 置例子的框图。
7被包含于说明书中并构成其一部分的附图示出本发明的实施例， 并与描述一起用于解释本发明所描述的实施例的原理。
具体实施例方式
已讨论了能够减小共用信号线的线电容的配置。然而，还没有充 分讨论复位方法，具体而言，还没有充分讨论块线的复位操作。为了 增加像素数量和信号读出速度，在一些情况下仅减小共用信号线的线 电容是不够的。因此，本发明根据其多个方面提供能够高速执行复位 操作的光电转换装置。
根据本发明的实施例的光电转换装置包含用于存储基于光电转换 的信号的第一信号存储块、和用于存储叠加在所述信号上的噪声信号 的第二信号存储块。光电转换装置还包含通过其输出来自第一信号存 储块中的信号存储器件的信号的第一块线、通过其输出来自第二信号 存储块中的信号存储器件的信号的第二块线、和通过其输出来自第一 和第二块线的信号的共用信号线。具有以上配置的光电转换装置还包 含用于控制第一块线和第二块线之间的连接的开关。通过以上配置， 能高速执行复位操作以将块线的电压复位到预定电压。
在复位操作中，共用信号线和块线的电压被复位到预定电压(复
位电压)，以向电源等放出(discharge)在共用信号线和块线中产生 的电荷。由于复位信号具有比基于光电转换元件的电荷的信号的振幅 (amplitude)小的振幅并具有基本上恒定的值，因此执行复位操作花 费较短的时间。具体而言，上述的第二块线可在相对短的时间内被复 位。但是，基于光电转换元件的电荷的信号的振幅比复位信号的振幅 大，因此，在共用信号线和块线中产生增加量的电荷以输出信号。换 句话说，与第二块线的复位操作相比，执行第一块线的复位操作花费 较长的时间。在从其放出较大量的电荷的线和对其可在短时间内执行 复位操作的线之间建立连接允许减小线电阻，从而可在短时间内执行 复位操作。
另外，提供用于将共用信号线的电压复位到用于共用信号线的复位电压的复位单元允许将块线的电压迅速地复位到复位电压。因此， 可以稳定地读出图像信号以改善图像质量。
首先，现在参照图6描述光电转换装置的配置的例子。图6是用 于描述光电转换装置100的示意图。参照图6，附图标记101表示其 中二维排列包含光电转换元件的像素的像素单元，附图标记102a和 102b表示从像素单元IOI读出信号的读出电路部分。从像素单元101 读出的信号被分配给具有相同配置的读出电路部分102a和102b。从 读出电路部分102a和102b输出的信号分别被供给到共用信号线部分 106a和106b，并通过读出放大部分105a和105b从输出端子部分107a 和107b,皮输出。读出电路部分102a和102b、读出》文大部分105a和 105b、以及共用信号线部分106a和106b^皮集体称为信号读出单元。 附图标记103a和103b表示水平扫描电路单元，附图标记104表示垂 直扫描电路单元。水平扫描电路单元103a和103b以及垂直扫描电路 单元104控制来自像素单元101的信号的读出。在本说明书中，当不 必区分读出电路部分102a和102b、水平扫描电路单元103a和103b、 读出访文大部分105a和105b、共用信号线部分106a和106b、以及输 出端子部分107a和107b时，它们分别被表示为读出电路102、水 平扫描电路103、读出放大器105、共用信号线106和输出端子107。
这里参照附图详细描述本发明的实施例。
第一示例性实施例
现在参照图1描述根据本发明的第 一示例性实施例的光电转换装 置。在图1中示出图6中的像素单元101、读出电路102、读出放大器 105、共用信号线106和输出端子107。为了简单起见，在图l中仅示 出图6中的通过其向输出端子107a供给信号的路径。
在像素单元101中排列多个像素126。每一像素126包含作为光 电转换元件的光电二极管PD、和传送来自光电转换元件的电荷的传 送MOS晶体管TX。像素126还包含从光电转换元件向其传送电荷的 浮动(floating)扩散区FD、和将FD和PD复位的复位MOS晶体管 RES。像素126还包含输出基于传送到FD的电荷的信号的放大MOS
9晶体管SF。从具有上述配置的多个像素126输出的信号被供给到垂直 输出线127。多个像素126的组分别按组与垂直输出线127连接，并 由此提供多条垂直输出线127。
从垂直输出线127输出的信号被供给到读出电路102。在读出电 路102中，列放大器部分125包含对于每一条垂直输出线127提供的 列放大器，并且每一个列放大器可包含箝位电路(clamping circuit)。 被列放大器部分125中的列放大器放大的信号被存储在存储器组108 中。对于每一条垂直输出线127提供存储器组108的两个存储器。例 如，对于一条垂直输出线127提供存储器S1和N1。开关组128包含 用于在存储器组108的存储器中输入并存储信号的开关。开关组109 包含用于从存储器组108的存储器输出信号的开关。来自存储器组108 的存储器的信号通过开关组109中的开关被供给到块线。换句话说， 开关组128、存储器组108、开关组109和块线以此次序连接。例如， 来自存储器组108中的存储器Sl的信号通过开关组109中的开关Ml 被供给到块线114S，并且，来自存储器组108中的存储器S5的信号 通过开关组109中的开关M9被供给到块线114S。图1中所示的光电 转换装置包含八条块线114S、 115S、 116S、 117S、 114N、 115N、 116N 和117N。开关组109中的开关的输出端子被连接到向其选择性输出来 自存储器组108的存储器的信号的相应的块线。
从读出电路102输出的信号被供给到共用信号线106，并且，来 自共用信号线106的信号通过读出放大器105从输出端子107被输出。 在图1中的共用信号线106中示出四条共用信号线118S、 118N、 119S 和119N。每一条块线经由开关组123或124与一条共用信号线连接。 例如，来自块线114S和116S的信号被供给到共用信号线118S。换句 话说，开关组123和124中的每一开关的输入端子与开关组109中的 相应开关的输出端子连接。
现在描述直到共用信号线的配置(信号读出单元)。根据第一示 例性实施例的光电转换装置包含作为通过其输出来自存储器Sl等的 信号的路径的第一信号读出单元、和作为通过其输出来自存储器Nl
10等的信号的路径的第二信号读出单元。具体而言，第一信号读出单元
包含第一信号存储块(存储器S1、 S2等)、第一开关块(开关组109 的部分)、第一信号线块(块线114S、 116S等)、第二开关块(开 关组123或124的部分)、和第二信号线块(共用信号线118S等)。 第二信号读出单元包含第二信号存储块(存储器N1、 N2等)、第三 开关块(开关组109的部分)、第三信号线块(块线114N、 116N等)、 第四开关块(开关组123或124的部分)、和第四信号线块(共用信 号线118N等)。以所描述的次序布置第一和第二信号读出单元中的 块。
从读出放大器IIO输出来自共用信号线118S和118N的信号之间 的差异，并且从读出放大器111输出来自共用信号线119S和119N的 信号之间的差异。复位单元122用于复位操作，以将每一共用信号线 的电压复位到预定的电压。根据第一示例性实施例，每一复位单元122 包含MOS晶体管。具有块线的以上配置允许减少与共用信号线连接 的开关的数量。作为结果，能减小共用信号线的线电容，并加速信号 读出和共用信号线的复位操作。
现在描述来自这种光电转换装置中的像素126的信号的读出。从 根据第一示例性实施例的每一像素126输出基于在PD中产生的电荷 的光学信号、和包含将PD和FD复位时叠加在光学信号上的噪声分 量的复位信号。通过列放大器部分125中的相应列放大器的输入级处 的电容Co (使用光学信号和复位信号之间的计算的差异)来对光学信 号和叠加在光学信号上的复位信号进行箝位，并且从列放大器部分 125输出经受过箝位的信号。在存储器N1中存储从列放大器部分125 供给的处于复位状态的信号，即，基于基准电压Vref并包含列放大器 部分125中的偏移分量的信号。在存储器Sl中存储在列放大器部分 125中对其计算差异的光学信号和叠加在光学信号上的列放大器部分 125中的偏移分量。存储在存储器Sl中的信号通过块线114S和共用 信号线118S被供给到读出放大器110。存储在存储器N1中的信号通 过块线114N和共用信号线118N被供给到读出放大器110。然后，计算存储在存储器Sl中的信号和存储在存储器Nl中的信号之间的差 异，以输出从其排除诸如列放大器部分125中的偏移分量的噪声分量 的光学信号。
这里，光学信号被称为S信号，并且叠加在S信号上的噪声分量 被称为N信号。最终从S信号排除N信号产生图像信号。N信号为例 如像素的复位信号、列放大器部分中的偏移分量、或包含像素的复位 信号和列放大器部分中的偏移分量的信号。在存储器组108中，附图 标记"S"被添加到存储包含光学信号的信号的存储器的标识上，并 且，附图标记"N"被添加到存储包含例如列放大器部分中的偏移分 量的信号的存储器的标识上。添加到存储器组108的存储器的标识上 的数字表示垂直输出线的列数，诸如第1列和第2列。并且，在块线 的标识中，附图标记"S"表示通过块线传送S信号，并且，附图标 记"N，，表示通过块线传送N信号。具体而言，用于光学信号的块线 包含114S、 115S、 116S和117S,并且用于噪声信号的块线包含114N、 115N、 116N和117N。 N信号不限于列放大器部分的偏移分量，并且 可以为例如像素的噪声分量。
根据第一示例性实施例，提供连接开关130、 131、 132、 133 (第 五开关块)以控制成对的块线之间的连接，通过所述成对的块线输出 对其计算差异的成对信号。例如，连接开关130控制块线114S和块线 114N之间的连接。接通连接开关130、 131、 132和133在成对的块线 之间建立连接，以对于成对的块线施加相同的电压。另外，在通过对 于共用信号线提供的复位单元122将共用信号线复位的同时接通连接 开关130、 131、 132和133允许减小从复位单元122到块线的电阻。 换句话说，连接开关130、 131、 132和133在开关组123和124中的 成对开关的输入端子之间建立连接。因此，能减少复位操作所需的时 间。并且，由于通过其输出S信号的块线可与通过其输出N信号的块 线连接，以通过使用两条块线放出S信号的电荷，因此能高速执行复 位操作。
现在参照图2A中所示的脉冲图描述如何驱动具有图1中所示的配置的光电转换装置。参照图2A，附图标记Ml至M10表示分别输 入到图1中的开关组109中的开关Ml至M10的驱动脉冲。当脉冲 M1至M10变高时，相应的开关Ml至M1(M皮接通，并且信号从存储 器组108中的每一存储器被供给到相应的块线。附图标记(j)123和(J)124 表示分别输入到开关组123和124的驱动脉冲。当脉冲(|)123和(j)124 变高时，相应的开关组123和124被接通。附图标记(I)CHR表示输入 到每一复位单元122的驱动脉沖。附图标记(j)SWl表示输入到连接开 关130和131的驱动脉冲，并且，附图标记(()SW2表示输入到连接开 关132和133的驱动脉冲。在第一示例性实施例中，驱动脉冲小CHR 被同步于驱动脉冲(J)SW1和令SW2而驱动。
现在基于上述的驱动脉沖描述如何读出信号。由于当脉冲Ml至 M4变高时开关Ml至M4 ^皮接通并且此时驱动J3^冲(J)123也变高，因 此开关组123被接通。换句话说，来自存储器S1、 Nl、 S2和N2的信 号通过开关组109分别被传送到块线114S、 114N、 115S和115N。被 传送到块线114S、 114N、 115S和115N的信号通过开关组123被分别 供给到第一共用信号线118S、第二共用信号线118N、第三共用信号 线119S和第四共用信号线119N。随后，从存储器组108供给的信号 在驱动脉冲M5至M8、驱动脉冲M9至M12、和驱动脉冲M13至 M16变高时的时候4皮选择性输出。当驱动脉沖M13至M16变高时， 开关M13至M16被接通，并且信号被分别从存储器S7、 N7、 S8和 N8供给到块线116S、 116N、 117S和117N。由于驱动脉冲(j)124也在 此时变高，因此信号被分别从块线116S、 116N、 117S和117N供给到 第一至第四共用信号线118S、 118N、 119S和119N。这些成对的信号 被读出放大器105中的读出放大器110和111差动放大，并通过输出 端子107净皮输出。
当驱动脉冲小CHR变高时，对于第一和第二共用信号线118S和 118N提供的复位单元122以及对于第三和第四共用信号线119S和 119N提供的复位单元122被激活，以将共用信号线复位到复位电压 VCHR。当驱动脉冲M1至M16处于低状态时，驱动脉冲小CHR变高。
13换句话说，当信号被输出时，驱动脉冲小CHR不变高。由于驱动脉冲 小SW1与驱动脉沖(I)CHR同步地变高，因此用其连接块线114S和块线 114N的连接开关130以及用其连接块线115S和块线115N的连接开 关131被接通。并且，由于驱动脉冲(()SW2也与驱动脉冲(J)CHR同步 地变高，因此用其连接块线116S和块线116N的连接开关132以及用 其连接块线117S和块线117N的连接开关133被接通。由于驱动脉冲 (J)123或驱动脉冲(j)124处于高状态，因此共用信号线的复位电压VCHR 通过开关组123或124被供给到块线。由于驱动脉冲小SW1或(J)SW2 也与复位电压VCHR的供给同步地变高，因此在成对的块线之间建立 连接。因此，能基于复位电压迅速将块线中的任一条复位。由于不需 要对于块线本身提供复位单元，因此能减小光电转换装置的尺寸。对 于驱动脉冲cl)SWl或小SW2来说，至少在信号净皮读出之后具有驱动脉 冲小SW1或(j)SW2同步于驱动脉冲小CHR而变高的期间就够了 。
由于在成对的块线之间建立连接并且在成对的块线中相同的偏移 分量保留下来(remain)，因此，即使在每一条块线中对于复位电压 偏移分量保留下来，也可计算差异以不产生问题。
利用上述的配置，能将复位时间减少到当不提供连接块线的开关 时所需要的时间的约25%。
第二示例性实施例
现在参照图2B描述本发明的第二示例性实施例。图2B是在以与 第一示例性实施例不同的方式驱动根据第一示例性实施例的光电转换 装置的情况下的脉冲图。第二示例性实施例与第 一示例性实施例的不 同在于驱动连接开关130、 131、 132和133的方式。第二示例性实施 例中的脉冲驱动(])SW1和小SW2变高时的时间比第一示例性实施例中 的长。
具体而言，当没有信号被供给到块线116S、 116N、 117S和117N 时，驱动脉冲小SW2变高，并且在成对的块线之间建立连接。以此方 式，能提供足够的时间以将成对的块线的电压保持在恒定值。当没有 信号被供给到块线114S、 114N、 115S和115N时，驱动脉沖(j)SWl变高，并且可以执行相同的操作。
根据第二示例性实施例，能在不供给信号时为块线的复位操作提 供足够的时间。
第三示例性实施例
根据本发明的第三示例性实施例，描述可适用于第一和第二示例
性实施例的水平扫描电路103。图3详细示出图6中的水平扫描电路 103的配置的例子。向其输入基准时钟的水平扫描电路103包含扫描 电路单元、逻辑运算单元和緩冲器电路。水平扫描电路具有与块线对 应的端子SR1、 SR2、 SR3和SR4，并且响应基准时钟从端子SR1、 SR2、 SR3或SR4输出脉沖。从水平扫描电路输出的脉冲与基准时钟 一起被供给到逻辑运算单元，并且，驱动脉沖小CHR、 (|)123、小124、 小SW1和小SW2从逻辑运算单元^皮输出。由于在第三示例性实施例中 驱动脉冲小CHR是通过使用用于打开和关闭开关组109中的开关的脉 冲产生的，因此能在合适(right)的定时执行复位操作。 第四示例性实施例
现在参照图4描述根据本发明的第四示例性实施例的光电转换装 置。在图4中使用相同的附图标记以标识图1中所示的相同的部件。 除了图1中所示的部件之外，根据第四示例性实施例的光电转换装置 还包含用于在共用信号线118S和118N之间建立连接的开关134、以 及用于在共用信号线119S和119N之间建立连接的开关135。开关134 和135被包含于第六开关块中。通过使用与驱动脉冲(j)CHR相同的驱 动脉冲小SW3来驱动开关134和135。利用该配置，能减少共用信号线 的复位操作所需要的时间，并减小从复位单元到块线的电阻。因此， 还能减少块线的复位操作所需要的时间。
如图5所示，根据第四示例性实施例的光电转换装置可被提供有 开关136和137 (第六开关块)。如图5所示，分别在复位单元122 的布置与开关134和135之间布置开关136和137。利用以上的配置， 能进一步减少共用信号线的复位操作所需要的时间。开关136和137 也通过〗吏用与驱动脉冲())CHR相同的驱动脉冲())SW3被驱动。用以上方式提供开关134和135并在开关134和135之间建立连 接，允许在将在成对的共用信号线之间输出信号时的电荷平均化的同 时执行复位操作。因此，可以抑制在复位操作之后保留下来的电荷的 影响，并且，可以通过两条共用信号线放出输出信号时的电荷，以减 少复位操作所需要的时间。并且，即使不提供用于块线的开关130至 133，对于共用信号线提供开关134至137也允许将复位时间减少到在 不提供开关134和135时所需要的时间的约40%。
第五示例性实施例
现在，在本发明的第五示例性实施例中描述根据第 一 到第三示例 性实施例中的任一个的光电转换装置对于诸如数字静态照相机或摄像 放像机(camcorder)的图像拾取系统的应用。使用数字静态照相机 作为根据第五示例性实施例的图像拾取系统。
图7是示出数字静态照相机的配置的例子的框图。参照图7，通 过包含镜头802等的光学单元将对象的光学图像聚焦到光电转换器件 804的成像平面上。可在镜头802之外提供具有保护镜头802的功能 并用作主开关的挡板801。镜头802可被提供有用于调整来自镜头802 的光的量的光圏(aperture) 803。捕获的图像信号通过多个通道从光 电转换器件804被供给到捕获图像信号处理电路805，并在捕获图像 信号处理电路805中经受各种校正、箝位等。捕获的图像信号通过多 个通道从捕获图像信号处理电路805被供给到模数(A/D )转换器806, 并在模数转换器806中经受模数转换。图像数据从模数转换器806被 供给到信号处理器(图像处理器)807,并在信号处理器807中经受各 种校正和数据压缩。光电转换器件804、捕获图〗象信号处理电路805、 模数转换器806和信号处理器807响应由定时发生器808产生的定时 信号而操作。
可以在与光电转换器件804相同的芯片上形成捕获图像信号处理 电路805、模数转换器806、信号处理器807和定时发生器808。每一 块由控制器-计算器809控制。数字静态照相机还包含用于存储图像 数据的存储器810、和通过其在记录介质812上记录或从记录介质812
16读出图像的记录介质控制接口 811。记录介质812可包含例如半导体 存储器等，并且可从数字静态照相机移除。数字静态照相机可被提供 有用于与外部计算机等通信的外部接口 813。
现在描述图7中所示的数字静态照相机的示例性操作。当挡板801 被打开时，主电源、控制电源、和用于包含模数转换器806的成像电 路的电源被依次打开。然后，控制器-计算器809打开光圏803以控 制曝光量。从光电转换器件804输出的信号通过捕获图像信号处理电 路805，并被供给到模数转换器806。模数转换器806对于信号执行模 数转换，并将数字信号供给到信号处理器807。信号处理器807处理 数据，并将处理的数据供给到控制器-计算器809，在该控制器-计 算器809中，啄光量被计算。控制器-计算器809基于计算的曝光量 控制光圈803。
然后，控制器-计算器809从自光电转换器件804输出并被信号 处理器807处理的信号提取高频分量，以基于所述高频分量计算到对 象的距离。控制器-计算器809驱动镜头802，以确定数字静态照相 机是否处于焦点对准(in-focus)状态。如果控制器-计算器809确定 数字静态照相机不处于焦点对准状态，那么控制器-计算器809再次 驱动镜头802以计算到对象的距离。
在确认焦点对准状态之后，开始实际的曝光。当完成实际的曝光 时，从光电转换器件804输出的捕获的图像信号在捕获图像信号处理 电路805中经受校正等，在模数转换器806中经受模数转换，并在信 号处理器807中被处理。在信号处理器807中处理的图像数据被控制 器—计算器809存储在存储器810中。
存储在存储器810中的图像数据在控制器-计算器809的控制下 通过记录介质控制接口 811被记录在记录介质812上。图像数据可通 过外部接口 813^皮供给到计算机等并可被处理。
在上述的图像拾取系统中，能减少复位操作所需要的时间并且高 速输出图像数据。另外，可以容易地实现高速图像显示。由于能为下 游的捕获图像信号处理电路805、模数转换器806和信号处理器807
17中的处理提供足够的时间，因此可以精确地产生图像信号。
虽然已参照示例性实施例描述了本发明，但应理解，本发明不限 于公开的示例性实施例。所附的权利要求的范围应被赋予最宽的解释， 以包含所有的修改以及等同的结构和功能。
权利要求
1. 一种光电转换装置，包括多个光电转换元件；多条信号线，向其输出来自所述多个光电转换元件的信号；信号存储器组，包含被配置为存储输出到信号线的信号的信号存储器件，其中，所述信号存储器组被分组成第一信号存储块和第二信号存储块，所述第一信号存储块包含存储基于在光电转换元件中产生的电荷的信号的信号存储器件，所述第二信号存储块包含存储叠加在基于在光电转换元件中产生的电荷的信号上的信号的信号存储器件；多条共用信号线，向其输出所述信号存储器组中的信号；多条块线，向其读出来自包含于每一块中的信号存储器件的信号；多个开关，用于将读出到所述多条块线的信号传送到所述多条共用信号线中的相应的共用信号线；和复位单元，被配置为将所述多条共用信号线的电压复位到复位电压，其中，所述多条块线包含向其输出来自所述第一信号存储块中的信号存储器件的信号的第一块线、和向其输出来自所述第二信号存储块中的信号存储器件的信号的第二块线，其中，所述多条共用信号线包含向其输出来自所述第一块线的信号的第一共用信号线、和向其输出来自所述第二块线的信号的第二共用信号线，其中，所述多个开关包含用其连接所述第一块线和所述第一共用信号线的第一开关、和用其连接所述第二块线和所述第二共用信号线的第二开关，以及其中，所述光电转换装置还包括用于控制所述第一块线和所述第二块线之间的连接的开关。
2. 根据权利要求l的光电转换装置，还包括 用于控制所述第一共用信号线和所述第二共用信号线之间的连接的开关。
3. 根据权利要求l的光电转换装置，还包括用于控制所述第一共 用信号线和所述第二共用信号线之间的连接的多个开关。
4. 根据权利要求1至3中任一项的光电转换装置，其中，至少在从所述第一信号存储块中的信号存储器件和所述第 二信号存储块中的信号存储器件读出信号之后，提供同步于所述第一 块线和所述第二块线之间的连接的控制而执行通过所述复位单元进行 的复位操作的期间。
5. —种光电转换装置，包括 光电转换元件； 第一信号读出单元，包含第一信号存储块，包含用于存储基于在所述光电转换元件中 产生的电荷的信号的多个存储器，第一开关块，包含与所述第一信号存储块中的多个存储器连 接的开关，第一信号线块，包含与所述第一开关块中的开关连接的信号线，第二信号线，和第二开关块，包含用其连接所述第一信号线块中的信号线和 所述第二信号线的开关，存储在所述第一信号存储块中的多个存储器 中的信号通过所述第一开关块中的开关、所述第一信号线块中的信号 线、和所述第二开关块中的开关被选择性地读出到所述第二信号线； 第二信号读出单元，包含第二信号存储块，包含存储叠加在基于在所述光电转换元件 中产生的电荷的信号上的信号的多个存储器，第三开关块，包含与所述第二信号存储块中的多个存储器连 接的开关，第三信号线块，包含与所述第三开关块中的开关连接的信号线，第四信号线，和第四开关块，包含用其连接所述第三信号线块中的信号线和 所述第四信号线的开关，存储在所述第二信号存储块中的多个存储器 中的信号通过所述第三开关块中的开关、所述第三信号线块中的信号线、和所述第四开关块中的开关被选择性地读出到所述第四信号线； 复位单元，被配置为将所述第二信号线和所述第四信号线的电压复位到复位电压；和第五开关块，包含用于控制所述第一信号线块中的信号线和所述第三信号线块中的信号线之间的连接的开关。
6. 根据权利要求5的光电转换装置，还包括第六开关，用于控制所述第二信号线和所述第四信号线之间的连接。
7. 根据权利要求6的光电转换装置， 其中，提供多个第六开关。
8. 根据权利要求1至7中任一项的光电转换装置，其中，所述光 电转换装置被包含在图像拾取系统中，所述图像拾取系统包含被配置 为处理从所述光电转换装置输出的图像信号的图像处理单元。
全文摘要
本发明公开了一种光电转换装置。所述光电转换装置包括通过其输出光学信号的第一块线、和通过其输出叠加在光学信号上的噪声信号的第二块线。所述光电转换装置还包括用于控制第一块线和第二块线之间的连接的开关。
文档编号H04N5/374GK101465946SQ200810188518
公开日2009年6月24日 申请日期2008年12月19日 优先权日2007年12月20日
发明者小仓正德, 小泉徹, 酒井诚一郎, 高田英明 申请人:佳能株式会社