[发明专利]光电转换设备和成像系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于扫描仪、视频照相机以及数字静态照相机等的光电转换设备以及成像系统。

背景技术

日本专利申请特开No.2003-259227公开了CMOS图像传感器中的一种技术，该技术通过以不同的相位操作的两个水平扫描电路从列存储器读取信号，将来自两个水平输出线的输出进行复用，并且输出经复用的输出。由此，可以高于水平输出线的驱动频率的频率从CMOS图像传感器输出信号，并且可实现具有高帧率的光电转换设备。

但是，如日本专利申请特开No.2003-259227中的CMOS图像传感器具有如下问题。为了如上所述以不同的相位从列存储器将信号读取到两个水平输出线，包括在一个相位中在列存储器和第一水平输出线之间提供电气连续的第一列选择线以及在另一个相位中在列存储器和第二水平输出线之间提供电气连续的第二列选择线。出现如下问题：第一列选择线与第二水平输出线电容耦合或者第二列选择线与第一水平输出线电容耦合，导致信号读取时间段中噪声叠加。

发明内容

根据本发明的一个方面，光电转换设备包括：按行和列布置的多个像素，并且每个像素被配置用于通过光电转换产生信号；多个保持电容器，每个保持电容器被与多个像素的列中的一个列对应地布置，并且被配置用于保持基于像素产生的信号的信号；第一输出线；第二输出线；布置在保持电容器和第一输出线之间第一开关；布置在保持电容器与第二输出线之间的第二开关，以及被配置用于控制第二开关的列选择线，其中，列选择线与第一输出线交叉处的部分的布线结构不同于列选择线与第二输出线交叉处的部分的布线结构。

从下文参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其它特征将变得清晰。

附图说明

图1是示出根据本发明的第一实施例的光电转换设备的图。

图2是本发明的第一实施例的像素的电路图。

图3是本发明的第一实施例的放大器电路的电路图。

图4是本发明的第一实施例的驱动定时的图。

图5是本发明的第一实施例的一部分的平面图。

图6是本发明的第一实施例的一部分的截面图。

图7是本发明的第一实施例的一部分的截面图。

图8是本发明的第一实施例的一部分的截面图。

图9是本发明的第二实施例的一部分的平面图。

图10是本发明的第二实施例的一部分的截面图。

图11是本发明的第二实施例的一部分的截面图。

图12是本发明的第二实施例的一部分的截面图。

图13是示出成像系统的配置示例的示图。

具体实施方式

现在将参照附图详细描述本发明的优选实施例。

(第一实施例)

图1是示出根据本发明的第一实施例的光电转换设备的配置示例的图。光电转换设备是例如CMOS图像传感器，并且对物体图像的入射光进行光电转换，将通过光电转换获得的电信号进行放大，并且将电信号输出到外部。光电转换设备具有像素阵列110。像素阵列110具有以二维行和列的形式被布置的多个像素111。为了简化起见，图1示出八个像素111，但是像素111的数目不局限于八个，并且可包括更大数量的像素111。各个像素111通过光电转换产生信号。

图2是示出像素111的配置示例的电路图。像素控制信号线112具有行选择脉冲线PSEL、像素传送脉冲线PTX和像素复位脉冲线PRES。光电转换部114为例如光电二极管，并且将光转换成电荷以对该电荷进行累积。像素传送开关115响应于像素传送脉冲线PTX的电压将在光电转换部114中累积的电荷传送至浮置扩散FD。浮置扩散FD累积电荷，并且将电荷转换成电压。像素复位开关116响应于像素复位脉冲线PRES的电压将浮置扩散FD的电压和/或光电转换部114的电压复位为电源电压VDD。像素放大器传感器117将浮置扩散FD的电压放大。行选择开关118响应于行选择脉冲线PSEL的电压输出被像素放大器传感器117放大的电压至列信号线113。列信号线113对于以行和列的形式布置的像素111的列中的每一列被设置。各列中的像素111连接到各列信号线113。

图1的光电转换设备进一步具有垂直扫描电路140。垂直扫描电路140经由像素控制信号线112连接到像素111的各个行。各行中的像素111连接到同一像素控制信号线112。如上所述像素111输出电压至列信号线113。放大器电路120放大列信号线113的电压。