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1、(10)申请公布号 CN 102891971 A (43)申请公布日 2013.01.23 C N 1 0 2 8 9 1 9 7 1 A *CN102891971A* (21)申请号 201210349035.7 (22)申请日 2010.02.20 2009-039401 2009.02.23 JP 201010114799.9 2010.02.20 H04N 5/369(2011.01) H04N 5/374(2011.01) H04N 1/40(2006.01) H04N 9/04(2006.01) (71)申请人佳能株式会社 地址日本东京 (72)发明人户塚洋史 (74)专利代理机构。
2、中国国际贸易促进委员会专 利商标事务所 11038 代理人屠长存 (54) 发明名称 固态成像装置 (57) 摘要 本发明涉及一种固态成像装置，所述固态成 像装置包括沿行方向布置的多个基本单元组和用 于传送来自多个基本单元组的输出信号的多个公 共输出线，每个基本单元组包含沿行方向布置的 多个基本单元。多个基本单元中的每一个包含： 沿列方向布置并且包含分别用于将入射光转换成 不同颜色信号的光电转换元件的m个像素；用于 保持m个像素的颜色信号的m个保持单元；分别 用于从保持在m个保持单元中的颜色信号中选择 一个颜色信号的m个颜色选择开关；以及用于将 颜色选择开关所选择的颜色信号输出到多个公共 输出。
3、线中的一个公共输出线的传送开关。 (30)优先权数据 (62)分案原申请数据 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书12页 附图17页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 12 页 附图 17 页 1/1页 2 1.一种固态成像装置，包括： 沿行方向布置的多个基本单元组，每个基本单元组包含沿行方向布置的多个基本单 元；和 用于传送来自多个基本单元组的输出信号并且数量为整数m的倍数的公共输出线，其 中： 所述基本单元中的每一个包含： 沿列方向布置的m个像素，所述m个像素包含分别与不同颜色相对应的光电转换元 件； 用于保持来自m个像素的信。
4、号的保持单元； 用于选择由保持单元所保持的信号的选择开关；和 用于将由选择开关所选择的信号输出到公共输出线的传送开关，以及其中： 传送开关逐个基本单元地与不同的公共输出线相连接，以及， 信号从数量为整数m的倍数的公共输出线中的多个公共输出线并行地读出。 2.根据权利要求1的固态成像装置，其中： 保持单元包含分别与m个像素中的每一个相对应的m个保持元件。 3.根据权利要求2的固态成像装置，其中： 传送开关通过选择开关与保持元件相连接。 4.根据权利要求1的固态成像装置，其中： 多个基本单元组中的每一个被划分为多个块区， 多个块区中的每一个包含多个基本单元， 多个块区中的每一个包含被布置在一个公共。
5、输出线与多个块区的每一个中的多个基 本单元内的多个传送开关之间的块选择开关，以及 基本单元组之一中的块选择开关与和所述基本单元组之一相对应的公共输出线相连 接。 5.根据权利要求1的固态成像装置，其中： 相同颜色的信号从公共输出线中的同一个被读出。 6.根据权利要求1的固态成像装置，其中： 保持单元被布置为与基本单元一一对应。 7.根据权利要求6的固态成像装置，还包括： 被插入在保持单元和光电转换元件之间与该同一个光电转换元件相对应的插入电容 器。 8.根据权利要求5的固态成像装置，其中： 选择开关包含用于放大颜色信号的放大器元件。 9.根据权利要求8的固态成像装置，其中： 放大器元件的增益是。
6、可变的。 权 利 要 求 书CN 102891971 A 1/12页 3 固态成像装置 0001 本分案申请是基于申请号为201010114799.9，申请日为2010年2月20日，发明名 称为“固态成像装置”的中国专利申请的分案申请。 技术领域 0002 本发明涉及可被用于诸如复印机和扫描仪的图像读取器装置中的固态成像装置。 背景技术 0003 作为用于诸如复印机和扫描仪的图像读取器装置中的固态成像装置，例如，日本 专利申请特开No.2006-211363（下文称之为专利文献1）公开了一种包含光电二极管并具 有保持电容器的固态成像装置，其中光电二极管中的每一个读取多个颜色分量，保持电容 器与。
7、每个光电二极管相对应，如专利文献1的图1所示。 0004 日本专利申请特开平No.H06-204445（下文称之为专利文献2）公开了一种固态成 像装置，其示出一个公共输出线，但如专利文献2的图12所示，还示出了被配置为针对各颜 色分量输出信号的另一固态成像装置。专利文献2的固态成像装置从多个公共输出线并行 输出信号，因此，其读取时间可以比专利文献1的读取时间快对应于并行线数量的量。 0005 当上述固态成像装置中的每一个从保持电容器读取信号时，例如，如日本专利申 请特开No.2003-224776（下文称之为专利文献3）中所公开的那样，根据与公共输出线的总 电容和保持电容之间的电容分割比（ca。
8、pacitively dividing ratio）相对应的增益，通过 传送开关来读取信号。假定公共输出线的总电容值为CH，保持电容值为CT，那么将读取增 益Gc表示为GcCT/（CT+CH）。因此，Gc的值总是小于1。为了补偿损失的增益，在输出 之前，使输出电路在其后级乘以1或更大的增益。 0006 除了上述配置以外，日本专利申请特开No.2008-054246（下文称之为专利文献4） 公开了另一种配置以满足进一步提高S/N比的需要。在该配置中，在以低速操作的垂直传 送单元中设置放大器电路，以窄频带化的方式来执行信号放大从而减少噪声。 0007 近年来，需要提高诸如复印机的图像读取器装置的生。
9、产率。该趋势已加速了对于 更高速固态成像装置的需求。确定固态成像装置的操作速度的因素之一是上述公共输出线 的充电/放电时间。换句话说，减小公共输出线的电容对于实现更高速度是有效的。专利 文献3公开了一种分块（blocking）技术，该分块技术通过将不同列中的多个像素分组成块 来减少与公共输出线相连接的晶体管的数量，从而减小公共输出线的电容。遗憾的是，专利 文献3仅考虑了固态成像装置每列读取一个像素的一般情况，而没有考虑固态成像装置每 列同时读取多个颜色的像素的配置。 发明内容 0008 鉴于上述问题，提出了本发明，并且本发明的目的是：对于每列同时读取多个颜色 的像素的固态成像装置，实现公共输出。
10、线电容的降低。 0009 根据本发明的一个方面，一种固态成像装置包括：沿行方向布置的多个基本单元 说 明 书CN 102891971 A 2/12页 4 组（unit cell group）和数量为整数m的倍数的公共输出线，其中每个基本单元组包含沿 行方向布置的多个基本单元，所述公共输出线用于传送来自所述多个基本单元组的输出信 号，其中，基本单元中的每一个包含：沿列方向布置并且包含分别与不同颜色相对应的光电 转换元件的m个像素；用于保持来自所述m个像素的信号的保持单元；用于选择由保持单 元所保持的信号的选择开关；以及用于将由选择开关选择的信号输出到公共输出线的传送 开关，并且其中，所述传送开关。
11、逐个基本单元地与不同的公共输出线相连接，并且从所述数 量为整数m的倍数的公共输出线之中的多个公共输出线中并行地读取信号。 0010 通过结合附图来阅读下面的说明，本发明的其它特征和优点将变得明显，在这些 附图中，类似的附图标记始终指代相同或类似的部件。 附图说明 0011 图1示出作为第三参考例的固态成像装置的配置例。 0012 图2示出像素的配置例。 0013 图3示出中间保持单元的配置例。 0014 图4示出选择单元的配置例。 0015 图5示出保持单元的配置例。 0016 图6示出开关单元的配置例和连接例。 0017 图7是第三参考例的流程图。 0018 图8是第三参考例的时序图。 00。
12、19 图9示出作为第一参考例的固态成像装置的配置例。 0020 图10是第一参考例的时序图。 0021 图11示出作为第二参考例的固态成像装置的配置例。 0022 图12是第二参考例的时序图。 0023 图13示出第一实施例的固态成像装置的配置例。 0024 图14是第一实施例的时序图。 0025 图15示出第二实施例的固态成像装置的配置例。 0026 图16是第二实施例的时序图。 0027 图17示出第三实施例的固态成像装置的配置例。 0028 图18示出选择单元的配置例。 0029 图19是第三实施例的时序图。 0030 图20示出第四实施例的固态成像装置的配置例。 0031 图21是第五。
13、实施例的时序图。 0032 包含于说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并与说明 一起用于解释本发明的原理。 具体实施方式 0033 现在将根据附图来详细描述本发明的优选实施例。 0034 下面将描述把本发明应用于彩色复印机的例子，但是，本发明也可应用于数字照 相机等。 说 明 书CN 102891971 A 3/12页 5 0035 （第一参考例） 0036 图9示意性地示出作为第一参考例的用于彩色复印机的固态成像装置的配置例。 更具体地说，该例子示出6位3色的彩色线传感器，该彩色线传感器包含被设为R像素 1-R、G像素1-G、B像素1-B的、用于分别读取红色（R）、绿色（。
14、G）和蓝色（B）的颜色分量的 像素1，保持电容器51，用于响应于信号CT而控制写入的写入开关52以及传送开关53。 0037 扫描电路6顺序扫描来自保持电容器51的信号。扫描信号7SR被用于通过对保 持电容器51进行扫描而从扫描电路6控制传送开关53。公共输出线8被用于响应于扫描 信号7而输出来自保持电容器51的信号。复位单元9响应于栅极信号CHR而将相应的公 共输出线8复位到电压VCHR。输出电路10放大并输出来自相应的公共输出线的信号。公 共输出线8中的每一个输出相应的颜色分量8-R、8-G和8-B。对于相应的公共输出线8-R、 8-G和8-B，设置复位单元9-R、9-G、9-B和输出电路。
15、10-R、10-G、10-B。分配给每个像素1的 编号R1R6、G1G6、B1B6表示该像素的位数。基本单元1000以诸如像素1-R、1-G、1-B的 列为单位并排布置，但是实际上，基本单元一般串行布置。在以下描述中，用作开关或用于 切换目的的晶体管被假定为在高电平下导电而在低电平下不导电。 0038 在图2中示出了像素1的配置例。像素1包含光电转换元件21、响应于栅极信号 RES而将光电转换元件21复位到电压VRES的复位晶体管22、接收来自光电转换元件21 的信号的源极跟随器输入晶体管23、以及源极跟随器恒流电路24。例如，可利用其栅电极 被固定为恒定电压、其漏电极与源极跟随器输入晶体管2。
16、3的源电极相连接并且其源电极 与电源相连接的MOS晶体管来实现恒流电路24。而且，恒流电路24可包含专利文献4中所 公开的放大器电路。 0039 现在将基于图10的时序图来描述第一参考例的操作。首先，存在其间在光电转换 元件21中蓄积入射光的蓄积时段（accumulation period，未示出）。在蓄积时段中，从源极 跟随器输入晶体管23的源电极输出被光电转换元件21转换成电信号的信号。当信号CT 走高时，写入开关52被接通，信号被写入保持电容器51中。然后，在该时序图所示的定时 中，当CHR和SR（扫描信号7）走高时，以基于保持电容器51的电容值CT和公共输出 线8的电容值CH的增益Gc。
17、（如上所述）将信号输出到输出电路10。按照VOUT-R、G、B的 次序通过输出电路10来输出信号。 0040 这里，公共输出线8的总电容值CH大致由公共输出线8自身的布线的寄生电容 （主要是对地电容和相邻布线之间的电容）、复位晶体管9和针对位数的传送开关53的寄生 电容以及输出电路10的输入电容的总和来确定。注意，第一参考例使用6个传送开关。即， 在第一参考例的配置中，与公共输出线8相连接的传送开关53的数量与位数相同。 0041 （第二参考例） 0042 接着，图11示出第二参考例的配置例，其中，在第三参考例中公开的公共输出线 分块技术被应用于第一参考例所示的配置。注意，将相同的附图标记或字。
18、符分配给与上述 在图9中示出的部件相同的部件，并省略对它们的描述。在第二参考例中，所有像素被划分 成多个块区。这里，六个位被分成三个2位块。第二参考例包含块区1001、每一个均在块区 1001中的块输出线1002、每一个连接在块输出线和公共输出线8之间的块选择开关1003、 每一个用于选择块区的块选择单元1004和块选择信号1005。 0043 图12是第二参考例的时序图。注意，将相同的附图标记或字符分配给与上述图10 说 明 书CN 102891971 A 4/12页 6 所示的部件相同的部件，并省略对它们的描述。当如该图所示，以比扫描信号7（SR）低 的频率（在第二参考例中为1/2）来切换。
19、BLK（块选择信号1005）的块选择开关1003时， 每个块被选择，并且如该图所示，信号被输出。 0044 如该图所示，当与第一和第二位相对应的扫描信号7-1和7-2（SR）走高时，第一 块选择信号1005-1走高。当扫描信号7-3和7-4（SR）走高时，第二块选择信号1005-2 走高。当扫描信号7-5和7-6（SR）走高时，第三块选择信号1005-3走高。块选择单元 1004进行控制，使得块选择信号1005-1、1005-2和1005-3在相应扫描信号7-1、7-3和7-5 （SR）的上升沿走高，并使块选择信号1005-1、1005-2和1005-3在各扫描信号7-2、7-4和 7-6（S。
20、R）的下降沿走低。 0045 这里，与第一参考例相比，第二参考例中的公共输出线8的总电容值CH可减小，使 得传送开关53的数量减少至2，块选择开关1003的数量减少至1，这意味着公共输出线电 容以此量减小。而且，增益Gc的增加可增加整个固态成像装置的灵敏度。注意，当通过使 用第二参考例中公开的分块技术来将公共输出线8分组为块时，最佳的块数依据公共输出 线8的长度和厚度、像素的数量和晶体管的寄生电容等来确定。 0046 （第三参考例） 0047 接着，图1中示出了第三参考例的配置例。在该图中，基本单元4包含多个像素1、 数量与像素1的数量相等并且其中每一个保持来自每一个像素1的信号的中间保持单元。
21、2、 以及选择并输出所连接的中间保持单元2中的任意一个的选择单元3。每个基本单元4中 的像素1中的每一个读取不同的颜色分量。在第三参考例中，多个像素1分别读取相应的 颜色分量R、G、B，并且分别设为R像素1-R、G像素1-G、B像素1-B。每个基本单元4被配 置为使得一种颜色对应于一个像素。每个像素1与相应的中间保持单元2-R、2-G、2-B相连 接。 0048 各保持单元5保持来自各基本单元4的输出信号。所有的基本单元4被划分成 基本单元组11。每一个切换单元12与保持单元5中的一个相连接，并且响应于控制信号 CH-1、CH-2和CH-3，选择公共输出线8-R、8-G和8-B中的任一个以连接。
22、该公共输出 线和保持单元5。扫描电路6被划分成分别与相应的基本单元组11-111-3相对应的扫描 电路6-16-3。响应于扫描信号7，扫描电路6-16-3中的每一个同时扫描相应的基本单 元组11-111-3中的相应的保持单元5。将分别输出颜色分量的公共输出线8假定为8-R、 8-G、8-B。 0049 与第一参考例类似，图2中示出了像素1的配置例。图3中示出了中间保持单元2 的配置例。在该图中，中间保持单元2包含中间保持电容器31和响应于栅极信号CM而 进行写入的写入开关32。 0050 图4分别示出了分别设置在基本单元4中的选择单元（例如第一基本单元组11-1 中的选择单元3-1、第二基本单。
23、元组11-2中的选择单元3-2和第三基本单元组11-3中的选 择单元3-3）的配置例。在该图的第三参考例中，选择单元3包含分别从相应的中间保持电 容器31输出三个像素R、G、B中的任一个的三个选择晶体管41-R、41-G、41-B。放大器单元 42的例子包含源极跟随器电路和在专利文献4中公开的放大器电路。每个选择晶体管41 的漏电极与不同的中间保持单元2相连接，其源电极被短路以通过放大器单元42从基本单 元4被输出。每个选择晶体管41的栅极与控制信号线SW1SW3中的不同控制信号线 说 明 书CN 102891971 A 5/12页 7 相连接。响应于控制信号SW1SW3中的一个，中间保持电容。
24、器31中的任一个的信号被 选择。注意，在图4中，将放大器单元42设置在选择晶体管41的后级，但也可将其设置在 选择晶体管41的前级。还应注意，选择单元3-1、3-2和3-3中的每一个被假定为与控制信 号SW1SW3具有连接关系，如图所示。因此，在每个基本单元组11中，每个选择单元3 可选择分别具有不同的颜色分量的中间保持单元2。 0051 图5中示出了保持单元5的配置例。保持单元5包含保持电容器51、响应于CT 而进行写入的写入开关52和响应于来自扫描电路6的扫描信号7（SR）而将来自保持电 容器51的信号传送到公共输出线8的传送开关53。 0052 切换单元12-1、12-2和12-3分别被。
25、设置为与相应的基本单元组11-1、11-2、11-3 相对应，控制信号线CH1、CH2、CH3如图6所示的那样来连接。在图6中，切换晶体管 61切换每个保持单元5和对应的公共输出线8之间的连接。因此，可针对分别通过对应的 保持单元5连接的每个基本单元组11，选择与不同的颜色分量相对应的公共输出线8。 0053 下面，将基于图7的流程图和图8的时序图来描述操作。第一垂直传送100用于 向中间保持单元2传送所有像素1的所有信号。第二垂直传送121用于向保持单元5传 送保持在由选择单元3所选择的中间保持单元2中的任一个中的信号。第一水平传送122 用于根据扫描电路6的扫描和切换单元12的切换，向公共。
26、输出线8中的任一个并行地传送 保持在每个基本单元组11的保持单元5中的信号。第一确定123用于在假定变量X随图 7的流程图改变的情况下，确定变量X的值是等于（是）还是不等于（否）不同颜色分量的数 量（在第三参考例中为3个），从而确定下一个操作。第二确定124用于在假定变量Z随图 7的流程图改变的情况下，确定变量Z的值是等于（是）还是不等于（否）基本单元4中每种 颜色分量的像素数（在第三参考例中为1个），从而确定下一个操作。可由第一计数器来实 现第一确定123，所述第一计数器将执行第二垂直传送121的次数作为变量X来进行计数。 可由第二计数器实现第二确定，所述第二计数器将第一确定123确定为“是。
27、”的次数作为变 量Z来进行计数。 0054 在第二垂直传送121中，当控制信号SW（X）走高时，由选择单元3选择的中间 保持单元2的信号被写入每个基本单元组11中的保持单元5中。在第一水平传送122中， 当控制信号CH（X）走高时，各保持单元5通过切换单元12与各公共输出线8相连接，以 根据扫描电路6的扫描而顺序输出信号。 0055 首先，存在其间在光电转换元件21中蓄积入射光的蓄积时段（未示出）。在蓄积时 段中，由光电转换元件21转换成电信号的信号被放大并从源极跟随器输入晶体管23的源 电极输出。在第一垂直传送100中，当CM走高时，来自各像素1的信号被写到所连接的 每一个中间保持单元2中，。
28、在CM的下降沿，信号值被保持。 0056 接着，第一和第二计数器的各初始值被设为1（XZ1）。在第二垂直传送121-1 的第一次传送中，当SW1走高时，对应的选择单元3选择对应的中间保持单元2，并且在各 基本单元组11中以如下列出的关系将对应的颜色分量的信号写入到对应的保持单元5中。 0057 第一基本单元组11-1用于颜色分量R的中间保持单元2-R。 0058 第二基本单元组11-2用于颜色分量B的中间保持单元2-B。 0059 第三基本单元组11-3用于颜色分量G的中间保持单元2-G。 0060 当CH1走高时，与对应的基本单元组11相连接的每个保持单元5以如下列出的 说 明 书CN 10。
29、2891971 A 6/12页 8 关系通过对应的切换单元12与对应的公共输出线8相连接。上述切换操作需要至少在随 后的水平传送之前完成。 0061 与第一基本单元组11-1相连接的保持单元5用于颜色分量R的公共输出线 8-R。与第二基本单元组11-2相连接的保持单元5用于颜色分量B的公共输出线8-B。 与第三基本单元组11-3相连接的保持单元5用于颜色分量G的公共输出线8-G。 0062 当完成第二垂直传送的第一次传送121-1时，作为第一水平传送122，根据扫描电 路6-1、6-2和6-3的每一个扫描，保持在保持单元5中的各信号被顺序输出到公共输出线 8。 0063 然后，由于X1，第一确。
30、定的第一次确定123-1为“否”，因此，第一计数器加1（X X+12）。然后，执行第二垂直传送的第二次传送121-2。此时，由于SW2为高，所以 选择单元3选择如下。 0064 第一基本单元组11-1用于颜色分量G的中间保持单元2-G。 0065 第二基本单元组11-2用于颜色分量R的中间保持单元2-R。 0066 第三基本单元组11-3用于颜色分量B的中间保持单元2-B。 0067 然后，在第二水平传送122-2中，以如下列出的连接关系从公共输出线8读取信 号。 0068 与第一基本单元组11-1连接的保持单元5用于颜色分量G的公共输出线8-G。 与第二基本单元组11-2连接的保持单元5用于。
31、颜色分量R的公共输出线8-R。与第三基 本单元组11-3连接的保持单元5用于颜色分量B的公共输出线8-B。 0069 随后，第一确定的第二次确定123-2为“否”，从而，计数器加1（XX+13）。然 后，执行第二垂直传送的第三次传送121-3和第三水平传送122-3。 0070 然后，由于Z1，第二确定124-1为“是”，从进行蓄积到进行读取的一个周期终 止。此时，以图8中VOUT-R、VOUT-G、VOUT-B所示的次序来读取和输出所有的像素信号。这 样，从一个公共输出线8仅输出一个颜色分量。当关注所有的公共输出线8时，同时并行地 读取不同区域中不同颜色的信号。 0071 使用第三参考例的配。
32、置可减少部件数量，从而可提供占用面积（footprint）小的 固态成像装置。注意，本配置的公共输出线8的总电容值CH等于第一参考例的总电容值 CH。尽管省略了描述，但是很显然，使用第二参考例的分块技术可提供与第二参考例相同的 电容值。 0072 下文将基于附图来描述根据本发明实施例的固态成像装置。应当注意，实施例不 意图限制本发明。 0073 （第一实施例） 0074 图13示出本发明第一实施例的固态成像装置的配置例。注意，将相同的附图标记 或字符分配给与上述图9所示的部件相同的部件，并省略对它们的描述。第一实施例的固 态成像装置包含分别被插入在保持电容器51和传送开关53之间的颜色选择开关。
33、1010、颜 色选择单元1011、分别选择颜色R、G、B之一的颜色选择信号1012以及通过以相同颜色数 划分所有像素而形成的三个基本单元组1013。这里注意，来自颜色选择单元1011的颜色选 择信号1012-R、1012-G、1012-B共同地与所有列相连接，但是，例如，可针对每个基本单元 组1013设置颜色选择单元从而进行单独控制。像素1可被为配置为以与第一参考例中描述 说 明 书CN 102891971 A 7/12页 9 的相同方式包含放大器电路。针对每个基本单元组1013划分扫描电路6，以在每个区域中 进行扫描。根据本实施例，基本单元组1013中的扫描电路6的最低有效位信号被输入到颜 。
34、色选择单元1011以产生颜色选择信号1012，但是，例如，可由从对最低有效位信号进行计 数的计数器输出的信号产生颜色选择信号。每个传送开关53与各基本单元组1013的不同 公共输出线8相连接。第一基本单元组1013-1的传送开关53与公共输出线8-1相连接。 第二基本单元组1013-2的传送开关53与公共输出线8-2相连接。第三基本单元组1013-3 的传送开关53与公共输出线8-3相连接。 0075 将参照图14的时序图来描述本实施例的操作。注意，将相同的附图标记或字符分 配给与上述图10和12所示的部件相同的部件，并省略对它们的描述。如图14所示，根据 颜色选择信号1012，用于选择红色的。
35、CSEL-R在扫描信号7（SR）的第一和第二位时段的 第一循环处走高，CSEL-G在其第二循环处走高，CSEL-B在其第三循环处走高。此时，以该图 中所示的次序输出颜色信号，应当理解，相同的颜色信号被同时从各个输出输出。根据本实 施例，同时输出相同的颜色信号，但是，可以进行配置，使得针对每个基本单元组1013设置 颜色选择单元1011，并且每个颜色选择信号1012被用于同时选择不同的颜色。以下实施例 仅着眼于同时输出相同颜色信号的情况，但是，可以以相同的方式，通过改变颜色选择来输 出不同的颜色。 0076 与第一参考例相比，根据本实施例的公共输出线8的总电容值CH可以减小，使得 传送开关53的。
36、数量减少到2并且颜色选择开关1010的数量减少到3，这意味着公共输出线 的电容以此量减小。而且，增益Gc的增大可增加固态成像装置的总灵敏度。当考虑为6位 固态成像装置时，其效果看起来小，但是，假定位数为N并且颜色数为3，其效果可被表达为 以下的差异。因此，可以理解，对于多像素固态成像装置来说，其效果增大。 0077 （第一参考例）开关的数量：传送开关N个 0078 （第一实施例）开关的数量：（N/3个传送开关）+（3个颜色选择开关） 0079 （差值1）：NN/332N/33。 0080 根据本实施例，一列中的所有的颜色选择开关1010与传送开关53相连接，但是， 多列（例如两列）中的颜色选择。
37、开关1010可与传送开关53相连接。作为替代方案，例如，如 果在一列中设置偶数个像素（例如，R、G、B和单色），那么列中适当数量的颜色选择开关1010 可与传送开关53相连接。注意，当使用上述配置时，需要根据需要而改变扫描信号和选择 信号的操作。 0081 而且，与第一参考例的配置相比，特别是对于高速固态成像装置，可以理解，每个 最高速扫描信号7所连接的传送开关53的数量可以减少，扫描电路6的负载可以减少，因 此，该配置对于高速操作是有效的。 0082 如上所述，本发明的第一实施例提供针对多个颜色分量中的每一个进行输出的固 态成像装置。根据本实施例，一列或多列中的颜色选择开关1010与传送开关。
38、53相连接， 传送开关53与对于所划分的各基本单元组1013不同的公共输出线8相连接，针对每个基 本单元组1013设置扫描电路6，每个扫描电路6被扫描与颜色的数量相同的次数。因此， 与常规的固态成像装置相比，根据本实施例的固态成像装置可更多地减少公共输出线的电 容。此外，根据本实施例的固态成像装置可减少扫描电路6的负载，从而，对于高速操作来 说，比常规的固态成像装置更有效。 说 明 书CN 102891971 A 8/12页 10 0083 （第二实施例） 0084 图15示出了本发明第二实施例的固态成像装置的配置例。注意，将相同的附图标 记或字符分配给与上述图11和图13所示的部件相同的部件。
39、，并省略对它们的描述。根据 本实施例，第二参考例中公开的分块技术被应用于第一实施例的配置，以提供将在后面描 述的12位3色的固态成像装置。像素被划分成三个基本单元组1013，每个基本单元组四 列。在各基本单元组1013中，像素被划分成两个块区1001，每个块区两列。在各块区1001 中，传送开关53与块输出线1002相连接。块输出线1002通过块选择开关1003与公共输出 线8相连接。在各列中，颜色选择开关1010与传送开关53相连接。每个块选择开关1003 与随基本单元组1013而不同的公共输出线8相连接。更具体地说，分别地，在第一基本单 元组1013-1中，块选择开关1003与公共输出线8。
40、-1相连接，在第二基本单元组1013-2中， 块选择开关1003与公共输出线8-2相连接，在第三基本单元组1013-3中，块选择开关1003 与公共输出线8-3相连接。以与图13的配置相同的方式，针对各基本单元组1013而划分 扫描电路6。注意，可以针对各基本单元组1013、针对各块区1001、或者在任意单元中设置 颜色选择单元1011。 0085 下面，将参照图16的时序图来描述本实施例的操作。注意，将相同的附图标记或 字符分配给与上述图14所示的部件相同的部件，并省略对它们的描述。由于基本单元组 1013由四个位组成，因此颜色选择信号1012（CSEL-R、CSEL-G和CSEL-B）具有。
41、4像素的周 期。由于块区1001由两个位组成，因此块选择信号1005（BLK）具有2像素的周期。其 操作是上述操作的组合，因此省略对其的详细描述。 0086 将讨论根据本实施例的公共输出线8的总电容值CH。比较均具有N位、3种颜色 和M块的两个固态成像装置：一个用于第二参考例，一个用于本实施例。 0087 （第二参考例）开关的数量：（N/M个传送开关）+（M个块选择开关） 0088 （第二实施例）开关的数量：（N/M个传送开关）+（M/3个块选择开关）+（3个颜色 选择开关） 0089 （差值2）：MM/332M/33。 0090 如第二参考例中所述，最佳的块数根据像素数量、布线条件等确定，但。
42、是，可以理 解，本实施例使公共输出线8的总电容值CH进一步减少了上述差值2相应的量。此外，与 第一实施例类似，本实施例可减少每个扫描信号7所连接的传送开关53的数量。 0091 而且，与第二参考例的配置相比，本实施例可减少块输出线1002的数量，由此可 提供占用面积小的固态成像装置。 0092 如上所述，本发明的第二实施例提供对于多个颜色分量中的每一个进行输出的固 态成像装置。根据本实施例，一列或多列中的颜色选择开关1010与传送开关53相连接，在 各基本单元组1013中，多列中的传送开关53与块选择开关1003相连接，然后，各块选择开 关1003与对于所划分的各基本单元组1013不同的公共输。
43、出线8相连接，针对各基本单元 组1013设置扫描电路6，并且，各扫描电路6被扫描与颜色数相同的次数。因此，与常规的 固态成像装置相比，根据本实施例的固态成像装置可更多地减少公共输出线的电容。另外， 根据本实施例的固态成像装置可减少扫描电路的负载，从而，对于高速操作来说，比常规的 固态成像装置更有效。此外，与常规的固态成像装置相比，根据本实施例的固态成像装置可 减少块输出线1002的数量，由此可提供占用面积小的固态成像装置。 说 明 书CN 102891971 A 10 9/12页 11 0093 （第三实施例） 0094 图17示出了本发明第三实施例的固态成像装置的配置例。注意，将相同的附图标。
44、 记或字符分配给与上述图1和图13所示的部件相同的部件，并省略对它们的描述。根据第 三参考例的配置（图1），切换单元12被插入在保持单元5中的传送开关53和公共输出线8 之间，但是，根据本实施例，传送开关53直接与公共输出线8相连接。传送开关53和公共 输出线8之间的连接与第一实施例相同。即，第一基本单元组1013-1的传送开关53与公 共输出线8-1相连接。第二基本单元组1013-2的传送开关53与公共输出线8-2相连接。 第三基本单元组1013-3的传送开关53与公共输出线8-3相连接。 0095 可以如图18所示的那样配置选择单元3。这里，与SW-1相连接的选择晶体管 41-R选择来自R。
45、像素1-R的信号。类似地，与SW-2相连接的选择晶体管41-G选择来自 G像素1-G的信号，与SW-3相连接的选择晶体管41-B选择来自B像素1-B的信号。如果 所有的基本单元组1013与选择单元3具有相同的连接关系，那么相对于SW控制来说，从 选择单元3输出的信号的颜色分量对于所有的像素是相同的。为了对于各基本单元组1013 输出不同的颜色，可以如图4所示的那样对于各基本单元组1013设置不同的连接。 0096 将参照图19的时序图来描述本实施例的操作。注意，将相同的附图标记或字符分 配给与上述图8和图14所示的部件相同的部件，并省略对它们的描述。所有像素的信号被 共同保持在中间保持单元2中。
46、，当SW-1和CT走高时，所有基本单元组1013中的R像 素1-R被保持在保持电容器51中。然后，响应于扫描信号7（SR），从各公共输出线8输 出信号。后续的操作与上面描述的操作相同，从而省略其描述。 0097 根据本实施例的公共输出线8的总电容值CH与第一实施例中的相同，与第三参考 例相比，差值是1，这意味着公共输出线的电容减少。而且，与第三参考例相比，不需要切换 单元12，并且，与第一实施例相比，不需要颜色选择单元1011或颜色选择信号1012。因此， 本实施例可减少部件的数量，从而可提供占用面积小的固态成像装置。 0098 本发明的第三实施例是每列包含具有多种颜色的像素1并且共享保持单元。
47、51以 进行读取的固态成像装置。根据本实施例，传送开关53与对于所划分的各基本单元组1013 不同的公共输出线8相连接，对于各基本单元组1013设置扫描电路6，并且，各扫描电路6 被扫描与颜色的数量相同的次数。因此，与常规的固态成像装置相比，根据本实施例的固态 成像装置可更多地减少公共输出线的电容。此外，根据本实施例的固态成像装置可减少部 件的数量，从而可提供占用面积小的固态成像装置。 0099 （第四实施例） 0100 图20示出了本发明第四实施例的固态成像装置的配置例。注意，将相同的附图标 记或字符分配给与上述图11和图18所示的部件相同的部件，并省略对它们的描述。根据 本实施例，第二参考。
48、例中公开的分块技术被应用于第三实施例的配置，以提供将在后面描 述的12位3色的固态成像装置。其操作是图12和图19所述的操作的组合，因此省略其 描述。 0101 首先，讨论根据本实施例的公共输出线8的总电容值CH。比较均具有N位、3种颜 色和M块的两个固态成像装置：一个用于使用分块技术的第三参考例，一个用于本实施例。 这里，如第三参考例所述，此时的总电容值与第二参考例中的相同。根据本实施例的固态成 像装置包含传送开关53和块选择开关1003。 说 明 书CN 102891971 A 11 10/12页 12 0102 （第二参考例）开关的数量：（N/M个传送开关）+（M个块选择开关） 0103 （第四实施例）开关的数量：（N/M个传送开关）+（M/3个块选择开关） 0104 （差值4）：2M/3。 0105 如第二参考例所述，根据像素数量和布线条件等确定最佳的块数，但是，可以理 解，本实施例使公共输出线8的总电容值CH进一步减少了与上述差值4对应的量。 0106 与第三参考例相比，不需要切换单元12，与第二实施例相比，不需要颜色选择单元 1011或颜色选择信号1012，并且，与第二实施例相比，可减少块选择开关1003的数量。因 此，本实施例可减少部件的数量，从而可提供占用面积小的固态成像装置。 0107 如上所述，本发明的第四实施例是每列包含具有多种颜色的像素1并且共享保持 单元。