DE112016005540T5

DE112016005540T5 - Verfahren zum Ansteuern einer Abbildungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112016005540T5
Application number: DE112016005540.4T
Authority: DE
Inventors: Hisashi Takado; Noriyuki Kaifu; Yasushi Iwakura; Masaaki Minowa; Takeshi Akiyama; Toshiki Tsuboi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2015-12-04
Filing date: 2016-12-01
Publication date: 2018-10-31
Also published as: US20200280690A1; JP2017103728A; CN108370425A; JP6700758B2; WO2017094830A1; US20180278865A1

Abstract

Eine Ladung, die in einer einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit während einer bestimmten Periode erzeugt wird, wird in einer ersten Ladungsspeichereinheit gespeichert, und eine Ladung, die in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit während einer unterschiedlichen Periode erzeugt wird, wird in der zweiten Ladungsspeichereinheit gespeichert, und dann wird eine dritte Übertragungseinheit in den An-Zustand gesetzt, um die Ladung an eine Floating Diffusion zu übertragen, und dann, in einen Zustand, in dem die Ladung, die an die Floating Diffusion übertragen wird, gespeichert ist, wird eine vierte Übertragungseinheit in den An-Zustand gesetzt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern einer Abbildungsvorrichtung.
Hintergrund
Eine Vielzahl von Speichern, die Signale speichern, die von Pixeln ausgegeben werden, sind in einer Abbildungsvorrichtung, die in PTL 1 offenbart ist, bereitgestellt.
Jeder Speicher speichert ein Signal, das von einem Pixel ausgegeben wird, entsprechend einer Ladung, die in einer photoelektrischen Umwandlungseinheit erzeugt wird, die kontinuierlich mit Licht bestrahlt wird.
Diese Ladung, die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit erzeugt wird, wird durch eine Source-Folger-Schaltung in eine Spannung umgewandelt und dann in dem Speicher gespeichert.
Zusätzlich wird das Signal, das in eine Spannung umgewandelt und gespeichert wird, in der Schaltung der nachfolgenden Stufe einer Additions- oder Mittelungsverarbeitung unterzogen, um den dynamischen Bereich zu erweitern.
Liste des Standes der Technik
Patentliteratur
PTL1: Japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2013-55610
Kurzfassung der Erfindung
Technisches Problem
In einer Konfiguration, in der jeder eine Vielzahl von Speichern ein Signal speichert, das von einem Pixel ausgegeben wird, entsprechend einer Ladung, die in einer photoelektrischen Umwandlungseinheit erzeugt wird, wird die Ladung, die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit erzeugt wird, in eine Spannung umgewandelt und dann als ein Signal gespeichert. Jedes gespeicherte Signal kann ein Rauschen in einen Source-Folger umfassen.
Insbesondere in einem Fall des Verwendens eines Signals basierend auf Ladungen, die während unterschiedlicher Perioden erzeugt werden, unter Ladungen, die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit erzeugt werden, da Signale verwendet werden, die während unterschiedlicher Perioden erzeugt werden, gibt es eine hohe Wahrscheinlichkeit einer Variation als ein Ergebnis der weiteren zeitlichen Änderung des Rauschens.
Dementsprechend waren Nachforschungen zum Erhöhen eines S/N-Verhältnisses (Signal/Rausch-Verhältnis) zur Zeit des Addierens der gespeicherten Signale notwendig.
Angesichts des vorstehenden Problems stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Ansteuern einer Abbildungsvorrichtung bereit, die das S/N-Verhältnis erhöhen kann, wenn ein Bild unter Verwendung von Ladungen erzeugt wird, die in einer photoelektrischen Umwandlungseinheit während unterschiedlicher Perioden erzeugt werden.
Lösung des Problems
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Ansteuern einer Abbildungsvorrichtung mit einer Vielzahl von Pixeln in einer Matrix bereit, wobei die Pixel jeweils aufweisen, eine photoelektrische Umwandlungseinheit, zumindest zwei Ladungsspeichereinheiten, die dazu konfiguriert sind, eine Ladung zu speichern, die in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit erzeugt wird, eine erste Übertragungseinheit, die dazu konfiguriert ist, eine Ladung, die in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit erzeugt wird, von der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit an eine erste Ladungsspeichereinheit unter der ersten Ladungsspeichereinheit und der zweiten Ladungsspeichereinheit zu übertragen, eine zweite Übertragungseinheit, die dazu konfiguriert ist, eine Ladung, die in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit erzeugt wird, von der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit an die zweite Ladungsspeichereinheit zu übertragen, eine Floating Diffusion bzw. schwebende Diffusion, an die die Ladung, die in der ersten Ladungsspeichereinheit gespeichert wird, und die Ladung, die in der zweiten Ladungsspeichereinheit gespeichert wird, übertragen wird, eine dritte Übertragungseinheit, die dazu konfiguriert ist, die Ladung von der ersten Ladungsspeichereinheit an die Floating Diffusion zu übertragen, und eine vierte Übertragungseinheit, die dazu konfiguriert ist, die Ladung von der zweiten Ladungsspeichereinheit an die Floating Diffusion zu übertragen. Das Verfahren umfasst ein Veranlassen der ersten Ladungsspeichereinheit, eine Ladung, die in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit während einer bestimmten Periode erzeugt wird zu speichern, und der zweiten Ladungsspeichereinheit eine Ladung, die in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit während einer unterschiedlichen Periode erzeugt wird, zu speichern, und dann ein Einstellen der dritten Übertragungseinheit in einen An-Zustand, um die Ladung an die Floating Diffusion zu übertragen, und dann, in einen Zustand, in dem die übertragene Ladung in der Floating Diffusion gespeichert wird, Einstellen der vierten Übertragungseinheit in den An-Zustand.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm einer Abbildungsvorrichtung.
2 ist ein Schaltungsdiagramm von Pixeln.
3 ist ein konzeptionelles Diagramm einer Ansteuerung.
4 ist ein Ansteuerpulsdiagramm.
5 ist ein Schaltungsdiagramm von Pixeln.
6 ist ein konzeptionelles Diagramm einer Ansteuerung.
7 ist ein Ansteuerpulsdiagramm.
8 ist ein konzeptionelles Diagramm einer Ansteuerung.
9 ist ein Ansteuerpulsdiagramm.
10 ist ein konzeptionelles Diagramm einer Ansteuerung.
11 ist ein Ansteuerpulsdiagramm.
12 ist ein konzeptionelles Diagramm einer Ansteuerung.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Ein Verfahren zum Ansteuern einer Abbildungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird mit Bezug auf 1 bis 4 beschrieben. Teile, die durch die gleichen Bezugszeichen in den Zeichnungen bezeichnet sind, geben die gleichen Elemente oder die gleichen Regionen an.
1 stellt ein Blockdiagramm einer Abbildungsvorrichtung 101 dar. Die Abbildungsvorrichtung 101 umfasst eine Pixeleinheit 102, eine Pulserzeugungseinheit 103, eine vertikale Abtastschaltung 104, eine Spaltenschaltung 105, eine horizontale Abtastschaltung 106, Signalleitungen 107 und eine Ausgabeschaltung 108.
Die Pixeleinheit 102 umfasst, auf einer Abbildungsebene, eine Vielzahl von Pixeln 100, die jeweils Licht in ein elektrisches Signal umwandeln und das umgewandelte elektrische Signal ausgeben. Die Vielzahl von Pixeln 100 ist in einer Matrix angeordnet.
Die vertikale Abtastschaltung 104 empfängt einen Steuerungspuls von der Pulserzeugungseinheit 103 und führt einen Ansteuerpuls jedem Pixel zu.
Für die vertikale Abtastschaltung 104 wird eine logische Schaltung, wie etwa ein Verschieberegister oder ein Adressdekodierer verwendet.
Jede der Signalleitungen 107 ist in einer entsprechenden Pixelspalte der Pixeleinheit 102 angeordnet und Signale von den Pixeln werden an die Signalleitungen 107 ausgegeben.
Die Spaltenschaltung 105 empfängt eine Ausgabe parallel über die Signalleitungen 107 und führt eine vorbestimmte Verarbeitung durch. Die vorbestimmte Verarbeitung ist zumindest eines einer Rauschentfernung, einer Signalverstärkung, und einer AD-Umwandlung.
Die horizontale Abtastschaltung 106 führt einer Spaltenschaltung 105 einen Ansteuerpuls zum sequenziellen Ausgeben von Signalen, die der Verarbeitung, die durch die Spaltenschaltung 105 durchgeführt wird, unterzogen werden, zu.
Die Ausgabeschaltung 108 wird aus einem Pufferverstärker, einem differenziellen Verstärker, oder Ähnlichem gebildet, und gibt Pixelsignale von der Spaltenschaltung 105 an eine Signalverarbeitungseinheit aus, die sich außerhalb der Abbildungsvorrichtung 101 befindet.
2 stellt ein Schaltungsdiagramm der Pixel 100 dar. In 2 sind vier Pixel 100 in zwei Reihen und zwei Spalten von der Vielzahl von Pixeln 100, die in einer Matrix angeordnet ist, dargestellt.
In diesem Ausführungsbeispiel werden Elektronen als eine Signalladung behandelt (nachstehend ebenso als Ladung bezeichnet).
In der folgenden Beschreibung ist jeder Transistor ein N-leitender Transistor bzw. ein Transistor der N-Art.
In einem Fall, in dem die Ladung Löcher sind, weist ein Halbleiterbereich in jeder einer photoelektrischen Umwandlungseinheit 201, einer Ladungsspeichereinheit, und einer FD 205 die entgegensetzte Leitfähigkeitsart auf.
Jedes Pixel umfasst zwei Ladungsspeichereinheiten, die jeweils eine Ladung speichern, die in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit erzeugt wird.
Um die zwei Ladungsspeichereinheiten voneinander zu unterscheiden, wird in der folgenden Beschreibung eine der Ladungsspeichereinheiten als eine erste Ladungsspeichereinheit bezeichnet, und wird die andere Ladungsspeichereinheit als eine zweite Ladungsspeichereinheit bezeichnet.
Mit einfallendem Licht werden Elektronen-Loch-Paare erzeugt, und Elektronen werden in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 akkumuliert. In diesem Beispiel ist eine Photodiode als ein Beispiel der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 dargestellt.
Eine erste Ladungsspeichereinheit 203 und eine zweite Ladungsspeichereinheit 213 speichern eine Ladung, die von der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 übertragen wird.
Eine erste Übertragungseinheit 202 überträgt eine Ladung, die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 erzeugt wird, an die erste Ladungsspeichereinheit 203. Ein Ansteuerpuls pGS1 wird an die erste Übertragungseinheit 202 zugeführt, um zwischen einem An-Zustand (leitend) und einem Aus-Zustand (nichtleitend) der ersten Übertragungseinheit 202 unter Verwendung des Ansteuerpulses pGS1 umzuschalten.
Speziell, als Reaktion darauf, dass der Ansteuerpuls pGS1 auf ein hohes Level gesetzt bzw. eingestellt wird (nachstehend als H-Level bezeichnet), wird die erste Übertragungseinheit 202 in einen An-Zustand gesetzt. Zusätzlich, als Reaktion darauf, dass der Ansteuerpuls pGS1 auf ein niedriges Level gesetzt wird (nachstehend als das L-Level bezeichnet) oder weniger, wird die erste Übertragungseinheit 202 auf den Aus-Zustand gesetzt.
Eine zweite Übertragungseinheit 212 überträgt eine Ladung, die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 erzeugt wird, an die zweite Ladungsspeichereinheit 213. Ein Ansteuerpuls pGS2 wird an die zweite Übertragungseinheit 212 zugeführt, um zwischen dem An-Zustand und dem Aus-Zustand der zweiten Übertragungseinheit 212 unter Verwendung des Ansteuerpulses pGS2 umzuschalten.
Eine dritte Übertragungseinheit 204 überträgt die Ladung, die in der ersten Ladungsspeichereinheit 203 gespeichert wird, an die Floating Diffusion (nachstehend FD) 205. Ein Ansteuerpuls pTX1 wird an die dritte Übertragungseinheit 204 zugeführt, um zwischen dem An-Zustand und dem Aus-Zustand der dritten Übertragungseinheit 204 unter Verwendung des Ansteuerpulses pTX1 umzuschalten.
Eine vierte Übertragungseinheit 214 überträgt die Ladung, die in der zweiten Ladungsspeichereinheit 213 gespeichert ist, an die FD 205. Ein Ansteuerpuls pTX2 wird an die vierte Übertragungseinheit 214 zugefügt, um zwischen dem An-Zustand und dem Aus-Zustand der vierten Übertragungseinheit 214 unter Verwendung des Ansteuerpulses pTX2 umzuschalten. Jeder der Übertragungseinheiten kann durch einen Transistor gebildet werden.
Die FD 205 ist ein Halbleiterbereich, an den die Ladungen in den Ladungsspeichereinheiten unter Verwendung der dritten Übertragungseinheit 204 und der vierten Übertragungseinheit 214 übertragen werden. Die FD 205 speichert die Ladungen für eine vorbestimmte Periode. Zusätzlich ist die FD 205 mit einem Gate eines Verstärkertransistors 207 verbunden, um in einem Teil eines Eingabeknotens des Verstärkertransistors 207 umfasst zu sein.
Der Verstärkertransistor 207 bildet einen Source-Folger und verstärkt ein Signal basierend auf einer Ladung, die an die FD 205 übertragen wird, um das Signal an eine Signalleitung 207 über einen Auswahltransistor 208 auszugeben.
Ein Drain des Verstärkertransistors 207 ist mit Leistungsquellenverdrahtung verbunden, an die eine Leistungsquellenspannung VDD zugeführt wird. Eine Source des Verstärkertransistors 207 ist mit einer Drain des Auswahltransistors 208 verbunden und eine Source des Auswahltransistors 208 ist mit der Signalleitung 107 verbunden.
Ein Reset-Transistor 206 setzt die Spannung an dem Eingabeknoten, der die FD 205 umfasst, zurück.
Ein Ansteuerpuls pRES wird an ein Gate des Reset-Transistors 206 zugeführt.
Als Reaktion darauf, dass der Ansteuerpuls pRES auf das H-Level gesetzt wird, wird der An-Zustand eingestellt; als Reaktion darauf, dass der Ansteuerpuls pRES auf ein L-Level gesetzt wird, wird ein Aus-Zustand eingestellt.
Der Auswahltransistor 208 steuert eine elektrische Leitung zwischen dem Verstärkertransistor 207 und der Signalleitung 107 und verursacht, dass jedes der Vielzahl von Pixeln 100 oder die Vielzahl von Pixeln 100, die für jede Signalleitung 107 bereitgestellt sind, ein Signal oder Signale an die Signalleitung 107 ausgeben. Ein Ansteuerpuls pSEL wird an ein Gate des Auswahltransistors 208 zugeführt.
Als Reaktion darauf, dass der Ansteuerpuls pSEL auf ein H-Level gesetzt wird, wird der An-Zustand eingestellt; als Reaktion darauf, dass der Ansteuerpuls pSEL auf ein L-Level gesetzt wird, wird ein Aus-Zustand eingestellt.
Anstelle der Konfiguration gemäß diesem Ausführungsbeispiel, ohne Bereitstellung des Auswahltransistors 208, durch Umschalten des Potentials an dem Drain des Verstärkertransistors 207 oder dem Gate des Verstärkertransistors 207, kann ein ausgewählter Zustand und ein nichtausgewählter Zustand der Signalleitung 107 umgeschaltet werden.
Mit Bezug auf 3 wird die folgende Beschreibung eine zeitliche Änderung der Übertragung und Speicherung einer Ladung, die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit der Abbildungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel erzeugt wird, und der Zustand, in dem ein Signal gelesen wird, dargestellt.
In den Zeichnungen ist jede der Ladungsspeichereinheiten als ein Speicher (MEM) dargestellt. Das Gleiche gilt für die folgenden Zeichnungen.
Die folgende Beschreibung wird eine Operation eines globalen elektronischen Verschlusses darstellen, bei der eine Ladungserzeugung in den photoelektrischen Umwandlungseinheiten 201 in einer Vielzahl von Pixelreihen, d. h., in einer Vielzahl von Pixeln, die in einer Matrix angeordnet sind, gleichzeitig gestartet wird, und in der eine Ladung von den photoelektrischen Umwandlungseinheiten 201 gleichzeitig an die Ladungsspeichereinheiten übertragen wird.
Es sei angemerkt, dass diese Technik ebenso auf eine Operation eines rollenden Verschlusses anwendbar ist, bei der der Start einer Ladungsakkumulation in den photoelektrischen Umwandlungseinheiten 201 in jeder der Pixelreihen und die Übertragung einer Ladung von den photoelektrischen Umwandlungseinheiten 201 zu den Ladungsspeichereinheiten sequentiell durchgeführt wird.
Weiterhin ist diese Technik ebenso auf eine Operation eines mechanischen Verschlusses anwendbar, wobei in diesem Fall eine Nicht-Belichtungsperiode zwischen Rahmen bereitgestellt ist (z. B. zwischen einem n-ten Rahmen und einem (n+1)-ten Rahmen in 3).
Das Gleiche trifft ebenso auf die anderen Ausführungsbeispiele zu.
Zusätzlich ist jeder Rahmen in den folgenden Zeichnungen und der Beschreibung eine Periode entsprechend einem Rahmen zur Zeit einer Abbildung eines Bewegtbildes unter Verwendung von Bildern einer Vielzahl von Rahmen.
Das heißt, in einem Fall, zum Beispiel, des Abbildens bei 60 Rahmen in einer Sekunde, hat jeder Rahmen eine Länge von 1/60 Sekunden. Auf ähnliche Weise, in einem Fall des Abbildens eines Standbildes, weist jeder Rahmen eine Länge entsprechend einem Wert auf, der durch Teilen einer vorbestimmten Periode durch die Anzahl von Bildern, die durch die Abbildung erhalten werden, erhalten wird.
In einem Fall des Abbildens bei 10 Rahmen in einer Sekunde z. B. weist jeder Rahmen eine Länge von 1/10 Sekunden auf.
Als eine Startzeit und eine Endzeit einer Periode entsprechend jedem Rahmen sind die folgenden Beispiele gegeben.
In einem ersten Beispiel ist die Startzeit die Zeit, bei der das Zurücksetzen der photoelektrischen Umwandlungseinheit aufgehoben wird, um eine Ladungsakkumulation in der photoelektrischen Umwandlungseinheit zu ermöglichen, und ist die Endzeit die Zeit, bei der das Zurücksetzen der photoelektrischen Umwandlungseinheit in dem folgenden Rahmen aufgehoben wird, um die Ladungsakkumulation in der photoelektrischen Umwandlungseinheit zu ermöglichen.
Dieses Beispiel entspricht z. B. der Operation in 6, die später beschrieben wird.
In einem zweiten Beispiel ist die Startzeit die Zeit, zu der die photoelektrische Umwandlungseinheit in dem vorhergehenden Rahmen eine Ladungsübertragung startet, und ist die Endzeit die Zeit, zu der die Übertragung einer Ladung zum Erzeugen des Bildes des Rahmens gestartet wird. Dieses Beispiel entspricht z. B. den Operationen in 3, 8, 10, und 12, die später beschrieben werden.
Es sei angemerkt, dass die Startzeiten und die Endzeiten in diesen Beispielen miteinander kombiniert werden können.
Obwohl dies spezifische Beispiele sind, kann die Akkumulationsperiode der photoelektrischen Umwandlungseinheit unter Verwendung eines Überlauf-Drains (OFD, „overflow drain“) in jedem der Ausführungsbeispiele flexibel geändert werden.
In solch einem Fall können die Startzeit und die Endzeit auf irgendeine Zeit zwischen der Zeit, bei der die Ladungsübertragung von der photoelektrischen Umwandlungseinheit in den vorhergehenden Rahmen beendet ist, und der Zeit, zu der das Zurücksetzen der photoelektrischen Umwandlungseinheit aufgehoben wird, eingestellt werden.
3 ist ein konzeptionelles Diagramm, das eine Ladung, die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit erzeugt wird, Ladungen, die in den Ladungsspeichereinheiten gespeichert werden, und Ausgabeoperationen von diesen darstellt.
Ein Pfeil stellt einen Zeitpunkt einer Übertragung von der photoelektrischen Umwandlungseinheit zu der ersten Ladungsspeichereinheit dar.
Ein anderer Pfeil stellt einen Zeitpunkt einer Übertragung von der photoelektrischen Umwandlungseinheit zu der zweiten Ladungsspeichereinheit dar.
In 3 sind Operationen zum Erzeugen eines n-ten Rahmenbildes in dicken Linien dargestellt und sind Operationen zum Erzeugen der anderen Rahmenbilder in gestrichelten Linien dargestellt.
Die Operationen entsprechend dem n-ten Rahmen werden hauptsächlich in diesem Ausführungsbeispiel beschrieben.
In 3 ist eine Periode T0-T2 eine Periode entsprechend einem n-ten Rahmenbild und ist die Periode T2-T4 eine Periode entsprechend einem (n+1)-ten Rahmenbild.
Zur Zeit T0 startet die Periode entsprechend dem n-ten Rahmen. Zur Zeit T0 wird eine Akkumulation einer Ladung, die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 erzeugt wird, gestartet.
Gleichzeitig speichert die erste Ladungsspeichereinheit 203 eine Ladung (PDn-1 (1)) zum Erzeugen eines (n-1)-ten Rahmenbildes und speichert die zweite Ladungsspeichereinheit 213 eine Ladung (PDn-1 (2)) zum Erzeugen des (n-1)-ten Rahmenbildes.
Während einer Periode T0-T1 werden Signale entsprechend den Ladungen, die in den Ladungsspeichereinheiten in Pixeln in jeder Pixelreihe gespeichert sind, sequentiell in jeder Reihe ausgegeben.
Zur Zeit T1 wird eine Ladung PDn (1), die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 während der Periode T0-T1 erzeugt wird, an die erste Ladungsspeichereinheit 203 in allen Pixeln gleichzeitig übertragen.
Dann wird eine Akkumulation einer Ladung, die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 erzeugt wird, für die die Ladungsübertragung beendet wurde, gestartet.
Zur Zeit T2 wird eine Ladung PDn (2), die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 während einer Periode T1-T2 erzeugt wird, an die zweite Ladungsspeichereinheit 213 in allen Pixeln gleichzeitig übertragen.
Es sei angemerkt, dass die vorstehende Übertragung in dem Zustand durchgeführt wird, in dem die Ladung PDn (1), die zur Zeit T1 übertragen wird, in der ersten Ladungsspeichereinheit 203 gespeichert ist.
Zusätzlich ist die Übertragung der Ladung zum Erzeugen des n-ten Rahmenbildens zur Zeit T2 beendet.
Dementsprechend startet zur Zeit T2 die Periode entsprechend dem (n+1)-ten Rahmen und eine Akkumulation einer Ladung, die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 erzeugt wird, wird gestartet.
Es sei angemerkt, dass während einer Periode T2-T3 Signale entsprechende Ladungen PDn (1) und PDn (2), die in den entsprechenden Ladungsspeichereinheiten gespeichert sind, an die FD 205 sequentiell in jeder Reihe übertragen werden und nach außerhalb des Pixels ausgegeben werden.
Das heißt, in diesem Ausführungsbeispiel werden Ladungen, die in den einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheiten während unterschiedlicher Perioden erzeugt werden, in den entsprechenden zwei Ladungsspeichereinheiten gespeichert und dann werden die Ladungen, die in den entsprechenden zwei Ladungsspeichereinheiten gespeichert sind, in der FD 205 addiert.
Hier addiert die FD 205 sowohl die Ladung, die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit während einer Periode T0-T1 erzeugt wird, als auch die Ladung, die während einer Periode T1-T2 erzeugt wird, in der FD 205. Dies ermöglicht eine Addition von gespeicherten Ladungen ohne ein Rauschen in einem Source-Folger und eine Erhöhung eines S/N-Verhältnisses.
4 stellt ein Ansteuerpulsdiagramm gemäß diesem Ausführungsbeispiel dar. In der Beschreibung des Ansteuerpulsdiagramms in 4 ist (m) an das Ende des Ansteuersignals, das an Pixel 100 in einer m-ten Reihe zuzuführen ist, hinzugefügt, und ist (m+1) an das Ende eines Ansteuersignals, das an Pixel 100 in einer (m+1)-ten Reihe zuzuführen ist, hinzugefügt.
Eine Beschreibung ohne Hinzufügung an das Ende der Ansteuerpulsnamen wird vorgenommen, so lange die Reihen nicht voneinander unterschieden werden.
Zusätzlich geben Teile, die die gleichen Bezugszeichen verwenden, wie die Bezugszeichen, die die Zeiten in 3 angeben, die gleichen Zeiten an.
In 4(a) wird zur Zeit T0 als Reaktion darauf, dass der Ansteuerpuls pGS2 auf ein L-Level gesetzt wird, die zweite Übertragungseinheit 212 in den Aus-Zustand gesetzt, und wird eine Akkumulation einer Ladung, die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 erzeugt wird, gestartet.
Während einer Periode T0-T1 wird die Ladung, die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 erzeugt wird, akkumuliert. Gleichzeitig wird eine Operation zum Ausgeben eines Signals zum Erzeugen des (n-1)-ten Rahmenbildes durchgeführt.
Zur Zeit T21 wird der Ansteuerpuls pGS1 auf ein H-Level gesetzt, und wird die erste Übertragungseinheit 202 in den An-Zustand gesetzt. Zur Zeit T1 wird der Ansteuerpuls pGS1 auf ein L-Level gesetzt und wird die erste Übertragungseinheit 202 in den Aus-Zustand gesetzt.
Während einer Periode T21-T1 wird die Ladung PDn (1), die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 während der Periode T0-T1 erzeugt wird, an die erste Ladungsspeichereinheit 203 übertragen.
Zur Zeit T22 wird der Ansteuerpuls pGS2 auf das H-Level gesetzt, und wird die zweite Übertragungseinheit 212 in den An-Zustand gesetzt. Zur Zeit T2 wird der Ansteuerpuls pGS2 auf das L-Level gesetzt und wird die zweite Übertragungseinheit 212 in den Aus-Zustand gesetzt.
Während einer Periode T22-T2 wird die Ladung PDn (2), die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 während einer Periode T1-T2 erzeugt wird, an die zweite Ladungsspeichereinheit 213 übertragen.
Somit endet die Periode entsprechend dem n-ten Rahmen.
Nachfolgend startet eine Periode entsprechend dem (n+1)-ten Rahmen zur Zeit T2.
Es sei angemerkt, dass während einer Periode T2-T3 eine Akkumulation einer Ladung, die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 erzeugt wird, gestartet wird. Gleichzeitig wird eine Operation zum Ausgeben eines Signals zum Erzeugen des n-ten Rahmenbildes durchgeführt.
Es sei angemerkt, dass zur Zeit T2 und zur Zeit T3 eine Operation entsprechend der Zeit T0 und eine Operation der Zeit T1 entsprechend durchgeführt wird.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Länge einer Periode T0-T1 (ΔT1) und die Länge einer Periode T1-T2 (ΔT2) zueinander gleich.
Eine spezifische Ausgabeoperation (erste Ausgabeoperation) bei „Lesen“ in 4(a) wird mit Bezug auf 4(b) beschrieben.
In 4(b), zur Zeit T10, wird ein Ansteuerpuls pSEL (m), der an die Auswahltransistoren 208 von Pixeln in der m-ten Pixelreihe zugeführt wird, auf ein H-Level gesetzt, und werden die Auswahltransistoren 208 in den An-Zustand gesetzt.
Von einer Zeit T10 an wird die erste Ausgabeoperation in der m-ten Reihe gestartet. Es sei angemerkt, dass die Reihe, in der die Auswahltransistoren 208 sequentiell in den An-Zustand gesetzt werden, als eine ausgewählte Reihe bezeichnet wird.
Nachfolgend wird zur Zeit T23 ein Ansteuerpuls pRES (m) auf ein H-Level gesetzt und werden die Reset-Transistoren 206 in den An-Zustand gesetzt. Zur Zeit T11 wird der Ansteuerpuls pRES (m) auf ein L-Level gesetzt und werden die Reset-Transistoren 206 in den Aus-Zustand gesetzt. Während einer Periode T23-T11 wird eine Zurücksetzoperation zum Entladen einer Ladung, die in den FDs 205 vorhanden ist, auf eine Leistungsquelle Vdd durchgeführt.
Nachfolgend wird während einer Periode T11-T24 ein Rauschsignal, das durch die Zurücksetzoperation erzeugt wird, an die Spaltenschaltung 105 in 1 ausgegeben, um darin gespeichert zu werden (N lesen).
Zur Zeit T24 wird ein Ansteuerpuls pTX1 (m) auf ein H-Level gesetzt und werden die dritten Übertragungseinheiten 204 in den An-Zustand gesetzt. Zur Zeit T12 wird der Ansteuerpuls pTX1 (m) auf ein L-Level gesetzt und werden die dritten Übertragungsschaltungen 204 in den Aus-Zustand gesetzt.
Während einer Periode T24-T12 wird die Ladung PDn (1) zum Erzeugen des n-ten Rahmenbildes, wobei die Ladung in den ersten Ladungsspeichereinheiten 203 gespeichert wird, an die FDs 205 übertragen.
Nachfolgend wird während einer Periode T12-T25 ein Signal entsprechend der Ladung PDn (1), das an die FDs 205 übertragen wird, durch eine Source-Folger-Operation der Verstärkertransistoren 207 verstärkt und wird an die Spaltenschaltung 105 ausgegeben, um darin gespeichert zu werden (S lesen).
Nachfolgend wird zur Zeit T25 ein Ansteuerpuls pTX2 (m) auf ein H-Level gesetzt und werden die vierten Übertragungseinheiten 214 in einen An-Zustand gesetzt. Zur Zeit T13 wird der Ansteuerpuls pTX2 (m) auf ein L-Level gesetzt und werden die vierten Übertragungseinheiten 214 in einen Aus-Zustand gesetzt.
Während einer Periode T25-T13 wird die Ladung (PDn (2)) zum Erzeugen des n-ten Rahmenbildes, wobei die Ladung in den zweiten Ladungsspeichereinheiten 213 gespeichert wird, an die FDs 205 übertragen.
Es sei angemerkt, dass die FDs 205 während einer Periode T12-T13 nicht zurückgesetzt werden.
Dementsprechend wird eine Ladung, die durch Addieren der Ladung PDn (1) und der Ladung PDn (2) erhalten wird, in den FDs 205 gespeichert.
Während einer Periode T13-T14 wird ein Signal entsprechend der Ladung, die durch Addieren der Ladung PDn (1) und der Ladung PDn (2), die an die FDs 205 übertragen werden, erhalten wird, durch eine Source-Folger-Operation der Verstärkertransistoren 207 verstärkt und an eine Spaltenschaltung 105 ausgegeben, um darin gespeichert zu werden (L lesen).
Nachfolgend wird zur Zeit T14 der Ansteuerpuls pSEL (m) auf ein L-Level gesetzt und wird der Aus-Zustand eingestellt.
Somit ist eine Auswahl der m-ten Reihe beendet.
In der nachfolgenden Verarbeitung wird die erste Ausgabeoperation sequentiell in jeder Reihe durchgeführt.
In diesem Ausführungsbeispiel wird die Ladung PDn (1), die in der ersten Ladungsspeichereinheit 203 gespeichert ist, an die FD 205 übertragen und wird ein Signal entsprechend der Ladung PDn (1) an die Spaltenschaltung 105 ausgegeben, um darin gespeichert zu werden.
Nachfolgend wird die Ladung PDn (2), die in der zweiten Ladungsspeichereinheit 213 gespeichert ist, an die FD 205 übertragen und wird ein Signal entsprechend einer Ladung, die durch Addieren der Ladung PDn (1) und der Ladung PDn (2) erhalten wird, an die Spaltenschaltung 105 ausgegeben, um darin gespeichert zu werden.
Somit ist es möglich, ein Signal entsprechend der Ladung, für die die Akkumulationsperiode der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 die Periode ΔT1 ist und ein Signal entsprechend der Ladung, für die die Akkumulationsperiode zweimal so lang wie die Periode ΔT1 ist, zu erhalten.
Es sei angemerkt, dass zumindest ein Teil der Periode, während der die dritte Übertragungseinheit in den An-Zustand gesetzt ist, und zumindest ein Teil der Periode, während der die vierte Übertragungseinheit in den An-Zustand gesetzt ist, einander überlappen können.
Das Gleiche gilt für die folgenden Ausführungsbeispiele.
Zusätzlich wird das Signal entsprechend einer Periode ΔT1 als ein Signal entsprechend einer Ladung, für die die Akkumulationsperiode kurz ist (kurze Akkumulationsperiode), behandelt, und wird das Signal, das durch Addition erhalten wird, als ein Signal entsprechend einer Ladung, für die die Akkumulationszeitperiode lang ist (lange Akkumulationsperiode), behandelt. Dies kann den dynamischen Bereich erweitern.
Des Weiteren, in einem Fall, in dem die Spaltenschaltung 105 das Signal entsprechend der Ladung PDn (1) und das Signal entsprechend der Ladung PDn (2) addiert, da die Signale entsprechend den entsprechenden Ladungen ein zufälliges Rauschen in dem Source-Folger umfassen, werden ebenso die zufälligen Rauschsignale addiert.
Andererseits, in diesem Ausführungsbeispiel, da die Ladung PDn (1) und die Ladung PDn (2) in der FD 205 addiert werden, kann das zufällige Rauschen reduziert werden.
Dies kann das S/N-Verhältnis bei einer niedrigen Beleuchtungsstärke erhöhen.
Des Weiteren, in einem Fall, in dem ein Signal entsprechend der Ladung PDn (1) in der ersten Ladungsspeichereinheit 203 und ein Signal entsprechend der Ladung PDn (2) in der zweiten Ladungsspeichereinheit 213 separat gelesen werden, ist es notwendig, die FD 205 während einer Periode T12-T25 zurückzusetzen.
In diesem Fall jedoch weist ein Rauschsignal nach einer Zurücksetzoperation, die vor einer Übertragung von der ersten Ladungsspeichereinheit 203 zu der FD 205 durchgeführt wird, und ein Rauschsignal nach einer Zurücksetzoperation, die vor einer Ladungsübertragung von der zweiten Ladungsspeichereinheit 213 zu der FD 205 durchgeführt wird, keine Korrelation mit dem KTC-Rauschen nach der Zurücksetzoperation auf.
Dementsprechend ist es notwendig, jedes der Rauschsignale auszugeben.
Andererseits ist es in diesem Ausführungsbeispiel nicht notwendig, die FD 205 während der Periode T12-T25 zurückzusetzen. Demensprechend kann das Rauschsignal nur einmal gelesen werden. Dies kann eine Ausgabeperiode für eine Reihe reduzieren und kann eine Signalverarbeitung in der Schaltung der nachfolgenden Stufe vereinfachen.
Obwohl ein Fall, in dem zwei Ladungsspeichereinheiten für die einzelne photoelektrische Umwandlungseinheit 201 bereitgestellt ist, als ein Beispiel in diesem Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, können drei oder mehr Ladungsspeichereinheiten für die einzelne photoelektrische Umwandlungseinheit 201 bereitgestellt werden.
Das Gleiche trifft auf die folgenden Ausführungsbeispiele zu.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Eine Abbildungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird mit Bezug auf 7 beschrieben.
Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dahingehend, dass eine Ladungsakkumulationsperiode der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 für eine Ladung, die in der ersten Ladungsspeichereinheit zu speichern ist, kürzer ist als eine Ladungsakkumulationsperiode des photoelektrischen Umwandlungselements 201 für eine Ladung, die in der zweiten Ladungsspeichereinheit 213 zu speichern ist.
Das heißt, in diesem Ausführungsbeispiel ist die Länge der Periode, während der eine Ladung, die an eine der Ladungsspeichereinheiten (erste Ladungsspeichereinheit) zu übertragen ist, in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit akkumuliert wird, kürzer als die Länge der Periode, während der eine Ladung, die an die andere Ladungsspeichereinheit (zweite Ladungsspeichereinheit) zu übertragen ist, in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit akkumuliert wird.
Die folgende Beschreibung wird hauptsächlich mit Bezug auf die Unterschiede von dem ersten Ausführungsbeispiel vorgenommen.
Es sei angemerkt, dass, obwohl dieses Ausführungsbeispiel einen Fall beschreiben wird, in dem ein Überlauf-Drain-Transistor (nachstehend als ein OFD-Transistor bezeichnet), der eine Ladung in der photoelektrischen Umwandlungseinheit zurücksetzt, bereitgestellt ist, der OFD-Transistor nicht notwendigerweise bereitgestellt ist.
5 ist ein Schaltungsdiagramm des Pixels 100, das in diesem Ausführungsbeispiel verwendet wird. Ein Ansteuerpuls pOFD wird an ein Gate eines OFD-Transistors 211 zugeführt, um einen An-Zustand und einen Aus-Zustand zu steuern.
Durch Einstellen des OFD-Transistors 211 in dem An-Zustand wird eine unnötige Ladung, die erhalten wird, wenn die photoelektrische Umwandlungseinheit 201 mit intensivem Licht bestrahlt wird, entladen.
Zusätzlich kann der OFD-Transistor 211 die Akkumulationsperiode der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 steuern.
Mit Bezug auf 6 wird die folgende Beschreibung eine zeitliche Änderung der Übertragung und Speicherung einer Ladung, die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit einer Abbildungseinrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel erzeugt wird, und den Zustand, in dem ein Signal gelesen wird, darstellen.
Obwohl die Erzeugung einer Ladung in der photoelektrischen Umwandlungseinheit durch eine Ladungsübertragung von der photoelektrischen Umwandlungseinheit zu den Ladungsspeichereinheiten in dem ersten Ausführungsbeispielen gesteuert wird, kann der Start einer Ladungserzeugungsperiode der photoelektrischen Umwandlungseinheit derart gesteuert werden, dass dieser zu irgendeiner Zeit stattfindet, unter Verwendung des OFD-Transistors 211, unabhängig von der Ladungsübertragung in diesem Ausführungsbeispiel.
Zusätzlich unterscheidet sich in diesem Ausführungsbeispiel die Länge der Akkumulationsperiode für eine Ladung, die von der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 an die erste Ladungsspeichereinheit 203 zu übertragen ist, von der Länge der Akkumulationsperiode für eine Ladung, die von der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 an die zweite Ladungsspeichereinheit 213 zu übertragen ist.
6 ist ein konzeptionelles Diagramm, das eine Ladung, die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit erzeugt wird, Ladungen, die in den Ladungsspeichereinheiten gespeichert werden, und Ausgabeoperationen von diesen darstellt.
In 6 ist eine Periode T0-T3 eine Periode entsprechend einem n-ten Rahmen und ist eine Periode T3-T6 eine Periode entsprechend einem (n+1)-ten Rahmen.
Zur Zeit T0 wird der OFD-Transistor 211 von dem Aus-Zustand in den An-Zustand gesetzt und wird eine Erzeugung einer Ladung zum Erzeugen eines n-ten Rahmenbildes in der photoelektrischen Umwandlungseinheit gestartet.
Gleichzeitig speichert die erste Ladungsspeichereinheit 203 eine Ladung PDn-1 (1) zum Erzeugen eines (n-1)-ten Rahmenbildes und speichert die zweite Ladungsspeichereinheit 213 eine Ladung PDn-1 (2) zum Erzeugen des (n-1)-ten Rahmenbildes.
Zur Zeit T1 wird eine Ladung PDn (1), die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 während einer Periode T0-T1 erzeugt wird, von der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 an die erste Ladungsspeichereinheit 203 in allen Pixeln gleichzeitig übertragen und in der ersten Ladungsspeichereinheit 203 gespeichert.
Zur Zeit T2 wird eine Ladung PDn (2), die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit während einer Periode T1-T2 erzeugt wird, von der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 an die zweite Ladungsspeichereinheit 213 in allen Pixeln gleichzeitig übertragen und in der zweiten Ladungsspeichereinheit 213 gespeichert.
Diese Übertragung wird in dem Zustand durchgeführt, in dem die Ladung in der ersten Ladungsspeichereinheit 203 gespeichert ist.
Während einer Periode T2-T3 wird eine Ladung, die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 erzeugt wird, an die Leistungsquelle Vdd durch Einstellen des OFD-Transistors in dem An-Zustand entladen.
Nachstehend wird eine Operation zum Entladen einer Ladung durch Einstellen des OFD-Transistors 211 in den An-Zustand als eine OFD-Operation bezeichnet.
Zur Zeit T3, nach einer Beendigung der OFD-Operation, startet eine Periode entsprechend eines (n+1)-ten Rahmenbildes und wird eine Akkumulation einer Ladung, die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 erzeugt wird, gestartet.
Zur Zeit T4 wird eine Ladung PDn+1 (1), die während einer Periode T3-T4 akkumuliert wird, an die erste Ladungsspeichereinheit 203 in allen Pixeln gleichzeitig übertragen.
Signale entsprechend der Ladung PDn (1) und der Ladung PDn (2), die in den entsprechenden Ladungsspeichereinheiten während einer Periode T2-T4 gespeichert sind, werden sequentiell in jeder Reihe nach außerhalb des Pixels ausgegeben. Die vorstehende Operation ist die Operation von diesem Ausführungsbeispiel.
Die Operation in diesem Ausführungsbeispiel ist die gleiche wie die in dem ersten Ausführungsbeispiel, dahingehend, dass eine Ladung, die in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit erzeugt wird, an die zweite Ladungsspeichereinheit 213 in dem Zustand übertragen wird, in dem Ladungen, die in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit während unterschiedlichen Perioden erzeugt werden, in der ersten Ladungsspeichereinheit 203 gespeichert sind.
Der Unterschied ist die Länge der Periode, während der eine Ladung, die durch eine einzelne Übertragungsoperation zu übertragen ist, in der photoelektrischen Umwandlungseinheit akkumuliert wird.
Speziell ist die Periode, während der eine Ladung, die an die erste Ladungsspeichereinheit 203 durch eine einzelne Übertragungsoperation zu übertragen ist, um darin gespeichert zu werden, in der photoelektrischen Umwandlungseinheit akkumuliert wird, kürzer als die Periode, während der eine Ladung, die an die zweite Ladungsspeichereinheit 203 durch eine einzelne Übertragungsoperation zu übertragen ist, um darin gespeichert zu werden, in der photoelektrischen Umwandlungseinheit akkumuliert wird.
Das heißt, eine Beziehung, bei der eine Periode T0-T1 (ΔT1) < Periode T1-T2 (ΔT2) gilt, ist erfüllt.
Als Nächstes stellt 7 ein Ansteuerpulsdiagramm basierend auf dem Konzept zum Ansteuern in 6 dar.
Wie in 7 dargestellt ist, wird zur Zeit T0 als Reaktion darauf, dass der Ansteuerpuls pOFD von dem H-Level auf das L-Level gesetzt wird, ein Entladen einer Ladung, die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 erzeugt wird, zu der Leistungsquelle Vdd beendet, und wird eine Akkumulation einer Ladung zum Erzeugen des n-ten Rahmenbildes gestartet.
Zur Zeit T26 wird ein Ansteuerpuls pGS1 auf ein H-Level gesetzt und wird die erste Übertragungseinheit 202 in den An-Zustand gesetzt. Zur Zeit T1 wird der Ansteuerpuls pGS1 auf das L-Level gesetzt und wird die erste Übertragungseinheit in den Aus-Zustand gesetzt.
Somit wird die Übertragung einer Ladung, die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 während einer Periode T0-T1 erzeugt wird, an die erste Ladungsspeichereinheit 203 in allen Pixeln gleichzeitig beendet.
Nach einer Zeit T1, wenn der Ansteuerpuls pGS1 auf das L-Level gesetzt wird, wird eine Akkumulation einer Ladung, die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 erzeugt wird, gestartet.
Danach wird zur Zeit T27 ein Ansteuerpuls pGS2 auf das H-Level gesetzt und wird die zweite Übertragungseinheit 212 in den An-Zustand gesetzt. Zur Zeit T2 wird der Ansteuerpuls pGS2 auf das L-Level gesetzt und wird die zweite Übertragungseinheit 212 in den Aus-Zustand gesetzt.
Somit wird die Übertragung einer Ladung, die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 während einer Periode T1-T2 erzeugt wird, an die zweite Ladungsspeichereinheit 213 in allen Pixeln gleichzeitig beendet.
Nach einer Zeit T2, als Reaktion darauf, dass der Ansteuerpuls pGS2 auf das L-Level gesetzt wird, wird eine Akkumulation einer Ladung, die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit erzeugt wird, gestartet.
Nachfolgend, zur Zeit T28 wird der Ansteuerpuls pOFD auf das H-Level gesetzt und wird der OFD-Transistor 211 in den An-Zustand gesetzt. Zur Zeit T3 wird der Ansteuerpuls pOFD auf ein L-Level gesetzt und wird der OFD-Transistor 211 in den Aus-Zustand gesetzt.
Dies veranlasst, dass die Ladung, die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 während einer Periode T2-T3 erzeugt wird, an die Leistungsquelle Vdd entladen wird.
Es sei angemerkt, dass eine Operation zum Ausgeben eines Signals zum Bilden des n-ten Rahmenbildes während einer Periode T2-T4 durchgeführt wird, wie vorstehend beschrieben.
Es sei angemerkt, dass eine Periode ΔT1 und eine Periode ΔT2 ein Verhältnis von 1:4 aufweisen und ΔT1 kürzer als ΔT2 ist.
In der folgenden Beschreibung wird eine Periode ΔT1 als eine kurze Akkumulationsperiode bezeichnet und wird eine Periode ΔT2 als eine lange Akkumulationsperiode bezeichnet.
In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Signal entsprechend der Ladung, die während einer Periode ΔT1 akkumuliert wird, als ein „short-second-signal“ behandelt, und wird ein Signal entsprechend einer Ladung, die durch Addieren der Ladung, die während einer Periode ΔT1 akkumuliert wird, und der Ladung, die während einer Periode ΔT2 akkumuliert wird, in der FD 205 erhalten wird, als ein „long-second-signal“ behandelt.
Eine spezifische Ausgabeoperation in diesem Ausgabebeispiel ist die gleiche wie die erste Ausgabeoperation in 4(b) und deshalb wird eine Beschreibung davon weggelassen.
Es sei angemerkt, dass, wenn die Ausgabeoperation in diesem Ausführungsbeispiel durchgeführt wird, zuerst eine Ladung in der ersten Ladungsspeichereinheit 203, die die Ladung speichert, die während der kurzen Akkumulationsperiode erzeugt wird, an die FD 205 übertragen wird.
Ein Signal entsprechend der Ladung PDn (1), die an die FD 205 übertragen wird, wird an eine Spaltenschaltung 105 ausgegeben, um darin gespeichert zu werden.
Nachfolgend wird eine Ladung in dem zweiten Ladungsspeicher 213, die eine Ladung speichert, die während der langen Akkumulationsperiode akkumuliert wird, an die FD 205 übertragen.
Ein Signal entsprechend der Ladung, die durch Addieren der Ladung PDn (1) und der PDn (2), die an die FD 205 übertragen werden, erhalten wird, wird an eine Spaltenschaltung 105 ausgegeben, um darin gespeichert zu werden.
Mit solch einer Konfiguration kann der dynamische Bereich im Vergleich mit dem ersten Ausführungsbeispiel weiter erweitert werden.
Die folgende Beschreibung wird den Grund darstellen, dass die Ladung während einer Periode ΔT1, die die kurze Ladungsakkumulationsperiode ist, an die FD 205 übertragen wird, bevor die Ladung während einer Periode ΔT2, die die lange Ladungsakkumulationsperiode ist, übertragen wird.
Dies liegt daran, dass die FD 205 gesättigt sein könnte, wenn die Ladung, die während der Periode ΔT2 erzeugt wird, die die lange Akkumulationsperiode ist, zuerst an die FD 205 übertragen wird.
Andererseits wird die Möglichkeit einer Sättigung reduziert, wenn die Ladung, die während einer Periode ΔT1 erzeugt wird, die die kurze Akkumulationsperiode ist, zuerst an die FD 205 übertragen wird.
Zusätzlich, wenn die Ladung, die während der Periode ΔT2 erzeugt wird, zuerst an die FD 205 übertragen wird, muss, um ein Signal zu beschaffen, dass erhalten wird, wenn die Ladung, die während der Periode ΔT1 erzeugt wird, an die FD 205 übertragen wird, ein Signal entsprechend der Ladung während einer Periode ΔT2 (S Lesen) von einem Signal entsprechend der Ladung während einer Periode ΔT1 + Periode ΔT2 (L Lesen) in der Schaltung der nachfolgenden Stufe subtrahiert werden.
In diesem Fall verbleibt ein Teil des Rauschens der optischen Aufnahme entsprechend einem Signal der Periode ΔT1 + Periode ΔT2 zusätzlich zu dem Signal entsprechend der Ladung während einer Periode ΔT1.
Dementsprechend wird eine Signal-Rausch-Komponente im Vergleich mit einem Fall, in dem nur ein Signal entsprechend der Ladung während einer Periode ΔT1 ausgegeben wird, erhöht, und verringert sich das S/N-Verhältnis.
Es sei angemerkt, dass ein Beispiel, in dem die Ladung, die an die erste Ladungsspeichereinheit 203 übertragen wird, und die Ladung, die an die zweite Ladungsspeichereinheit 213 übertragen wird, ein Verhältnis von 1:4 aufweisen, vorstehend beschrieben wurde. Jedoch ist das Verhältnis nicht auf dieses Beispiel beschränkt und kann gemäß einer Bedingung, bei der eine Periode ΔT1 kürzer als eine Periode ΔT2 ist, frei ausgewählt werden.
Zusätzlich können drei oder mehr Ladungsspeichereinheiten verwendet werden, um Ladungen während einer langen Akkumulationsperiode, einer kurzen Akkumulationsperiode und einer mittleren Akkumulationsperiode zum Beispiel zu speichern.
Das gleiche gilt für die folgenden Ausführungsbeispiele.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Ein Verfahren zum Ansteuern einer Abbildungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird mit Bezug auf 8 und 9 beschrieben.
Die Schaltungskonfiguration der Abbildungsvorrichtung und Operationen der anderen Transistoren als denen in der Pixelschaltung sind die gleichen wie die in dem ersten Ausführungsbeispiel und deshalb wird eine Beschreibung davon weggelassen.
Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zweiten Ausführungsbeispiel dahingehend, dass eine Ladung während der langen Akkumulationsperiode zuerst übertragen wird und eine Ladung während der kurzen Akkumulationsperiode später in einer Ladungsübertragung von der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 zu den Ladungsspeichereinheiten übertragen wird.
Das heißt, in diesem Ausführungsbeispiel wird eine Operation zum Übertragen der Ladung während der kurzen Akkumulationsperiode an eine der Ladungsspeichereinheiten (erste Ladungsspeichereinheit) in dem Zustand durchgeführt, in dem die Ladung während der langen Akkumulationsperiode in der anderen Ladungsspeichereinheit (zweite Ladungsspeichereinheit) gespeichert ist.
In diesem Ausführungsbeispiel wird die folgende Beschreibung hauptsächlich mit Bezug auf die Unterschiede von dem zweiten Ausführungsbeispiel vorgenommen.
8 ist ein konzeptionelles Diagramm einer Ansteuerung, das ein Verfahren zum Ansteuern der Abbildungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel darstellt.
Zur Zeit T0 startet eine Periode entsprechend einem n-ten Rahmen. Zur Zeit T0 wird eine Akkumulation der Ladung, die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 erzeugt wird, gestartet.
Gleichzeitig speichert die zweite Ladungsspeichereinheit 213 eine Ladung (PDn-1 (1)) zum Erzeugen eines (n-1)-ten Rahmenbildes und speichert die erste Ladungseinheit 203 einer Ladung (PDn-1 (2)) zum Erzeugen des (n-1)-ten Rahmenbildes.
Signale entsprechen den Ladungen, die in den entsprechenden Ladungsspeichereinheiten in Pixeln in jeder Pixelreihe während einer Periode T0-T1 gespeichert sind, werden sequentiell in jeder Reihe ausgegeben.
Zur Zeit T1 wird eine Ladung PDn (1), die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 während einer Periode T0-T1 erzeugt wird, an die zweite Ladungsspeichereinheit 213 in allen Pixeln gleichzeitig übertragen.
Dann wird eine Akkumulation einer Ladung, die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201, für die die Ladungsübertragung beendet wurde, erzeugt wird, gestartet.
Zur Zeit T2 wird eine Ladung PDn (2), die in der photoelektrischen Umwandlung 201 während einer Periode T1-T2 erzeugt wird, an die erste Ladungsspeichereinheit 203 in allen Pixeln gleichzeitig übertragen.
Es sei angemerkt, dass die vorstehende Übertragung in dem Zustand durchgeführt wird, in dem die Ladung PDn (1), die zur Zeit T1 übertragen wird, in der ersten Ladungsspeichereinheit 203 gespeichert ist.
Zusätzlich ist die Übertragung der Ladung zum Erzeugen eines n-ten Rahmenbildes zur Zeit T2 beendet.
Dementsprechend startet zur Zeit T2 die Periode entsprechend einem (n+1)-ten Rahmens und wird eine Akkumulation einer Ladung, die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 erzeugt wird, gestartet.
Es sei angemerkt, dass die Länge einer Periode T0-T1 länger ist als die Länge einer Periode T1-T2.
Während einer Periode T2-T3 werden Signale entsprechend den Ladungen PDn (1) und PDn (2), die in den entsprechenden Ladungsspeichereinheiten gespeichert sind, sequentiell in jeder Reihe nach außerhalb des Pixels ausgegeben.
Als Nächstes wird eine Zeitsteuerung von tatsächlichen Ansteuerpulsen zum Realisieren der vorstehenden Ansteuerung mit Bezug auf 9 beschrieben.
In der Beschreibung von 9 wird zur Zeit T0, als Reaktion darauf, dass ein Ansteuerpuls pGS1 auf ein L-Level gesetzt wird, die erste Übertragungseinheit 212 in den Aus-Zustand gesetzt, und startet die photoelektrische Umwandlungseinheit 201 eine Akkumulation einer Ladung entsprechend dem einfallenden Licht.
Während einer Periode T0-T1 wird eine Ladung in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 akkumuliert. Gleichzeitig wird eine Operation zum Ausgeben eines Signals zum Erzeugen eines (n-1)-ten Rahmenbildes durchgeführt.
Zur Zeit T30 wird ein Ansteuerpuls pGS2 auf ein H-Level gesetzt, und wird die zweite Übertragungseinheit 212 in den An-Zustand gesetzt. Zur Zeit T1 wird der Ansteuerpuls pGS2 auf ein L-Level gesetzt und wird die zweite Übertragungseinheit 212 in den Aus-Zustand gesetzt.
Während einer Periode T30-T1 wird die Ladung PDn (1), die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 während einer Periode T0-T1 erzeugt wird, an die zweite Ladungsspeichereinheit 213 übertragen.
Zur Zeit T31 wird der Ansteuerpuls pGS1 auf ein H-Level gesetzt und wird die erste Übertragungseinheit 202 in den An-Zustand gesetzt. Zur Zeit T2 wird der Ansteuerpuls pGS1 auf das L-Level gesetzt und wird die erste Übertragungseinheit 202 in den Aus-Zustand gesetzt.
Während einer Periode T31-T2 wird die Ladung PDn (2), die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 während einer Periode T1-T2 erzeugt wird, an die erste Ladungsspeichereinheit 203 übertragen.
Somit endet die Periode entsprechend dem n-ten Rahmenbild.
Nachfolgend startet eine Periode entsprechend einem (n+1)-ten Rahmenbild.
Während einer Periode T2-T3 wird eine Ladung in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 akkumuliert. Gleichzeitig wird eine Operation zum Ausgeben eines Signals zum Erzeugen des n-ten Rahmenbildes durchgeführt.
Eine Periode T0-T1 (Periode ΔT1) und eine Periode T1-T2 (Periode ΔT2) weisen ein Verhältnis von 4:1 auf, und eine Periode ΔT2 ist kürzer als eine Periode ΔT1.
In der folgenden Beschreibung wird eine Periode ΔT2 als eine kurze Akkumulationsperiode bezeichnet und wird eine Periode ΔT1 als eine lange Akkumulationsperiode bezeichnet.
In diesem Ausführungsbeispiel wird die Ladung, die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 während der langen Akkumulationsperiode akkumuliert wird, an die zweite Ladungsspeichereinheit 213 übertragen, und dann wird die Ladung, die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 während der kurzen Akkumulationsperiode akkumuliert wird, an die erste Ladungsspeichereinheit 203 übertragen.
Es sei angemerkt, dass als eine spezifische Ausgabeoperation in diesem Ausführungsbeispiel die gleiche Operation wie die erste Ausgabeoperation in 4(b) durchgeführt wird.
Wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel wird ebenso in diesem Ausführungsbeispiel, wenn die erste Ausgabeoperation durchgeführt wird, eine Ladung in der ersten Ladungsspeichereinheit 202, die die Ladung speichert, die während der kurzen Akkumulationsperiode erzeugt wird, vorzugsweise zuerst an die FD 205 übertragen, und wird dann eine Ladung in der zweiten Ladungsspeichereinheit 213, die die Ladung speichert, die in der langen Akkumulationsperiode erzeugt wird, vorzugsweise an die FD 205 übertragen.
Mit der Konfiguration, bei der die Ladung während der langen Akkumulationsperiode zuerst an die erste Ladungsspeichereinheit 203 übertragen wird, und dann die Ladung während der kurzen Akkumulationsperiode an die zweite Ladungsspeichereinheit 213 übertragen wird, wie in diesem Ausführungsbeispiel, wird eine Ausgabe auch in einem Fall ermöglicht, in dem eine Rahmenausgabeoperation bei einer hohen Geschwindigkeit nicht durchgeführt wird, wenn eine Operation eines globalen elektronischen Verschlusses durchgeführt wird. Der Grund dafür wird wie folgt beschrieben.
Wenn eine Übertragung von der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 zu den Ladungsspeichereinheiten gleichzeitig durchgeführt wird, bevor eine Übertragung von den Ladungsspeichereinheiten an die FD 205 beendet ist, können Akkumulationsperioden entsprechend den Ladungen, die in den Ladungsspeichereinheiten akkumuliert sind, variieren.
Das heißt, es ist notwendig eine Operation zum Ausgeben eines Signals zum Erzeugen eines Bildes des vorhergehenden Rahmens zu beenden, vor einem Durchführen einer Übertragungsoperation von der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 an die Ladungsspeichereinheiten.
In diesem Fall, wenn die Ladung während der kurzen Akkumulationsperiode zuerst an die erste Ladungsspeichereinheit übertragen wird, ist es notwendig, dass die Ladungsübertragung von der ersten Ladungsspeichereinheit 203 an die FD 205 und die Operation zum Ausgeben an das Signal beendet sind.
Dementsprechend ist es notwendig, zumindest eines einer Ladungsübertragungsgeschwindigkeit und einer Signalausgabegeschwindigkeit zu erhöhen.
Zusätzlich, wenn es nicht möglich ist, zumindest eine der Ladungsübertragungsgeschwindigkeit und der Signalausgabegeschwindigkeit zu erhöhen, ist es notwendig, eine OFD-Periode bereitzustellen, wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel. Wenn die OFD-Periode bereitgestellt wird, kann die Rahmenrate verringert werden.
Andererseits durch Übertragen der Ladung entsprechend der langen Akkumulationsperiode zuerst, wenn eine Übertragungsoperation von der photoelektrischen Umwandlungseinheit an die Ladungsspeichereinheiten durchgeführt wird, ist viel Zeit übrig, wenn eine Ausgabeperiode in der Periode entsprechend des Bildes des vorhergehenden Rahmens mit einer Akkumulationsperiode der photoelektrischen Umwandlungseinheit in der Periode entsprechend dem Bild des momentanen Rahmens überlappt. Dementsprechend ist eine Operation eines elektronischen Verschlusses ermöglicht, ohne die OFD-Periode bereitzustellen oder ohne die Ladungsübertragungsgeschwindigkeit zu erhöhen.
Zusätzlich, da die OFD-Periode nicht bereitgestellt werden muss, können fast alle der Perioden entsprechend den Bildern der entsprechenden Rahmen als die Akkumulationsperiode der photoelektrischen Umwandlungseinheit verwendet werden. Dies kann das S/N-Verhältnis bei einer geringen Beleuchtungsstärke verbessern.
Zusätzlich, da die Ladung entsprechend der kurzen Akkumulationsperiode zuerst von der Ladungsspeichereinheit an die FD 205 auch in diesem Ausführungsbeispiel übertragen wird, können die gleichen Effekte wie die in dem zweiten Ausführungsbeispiel erhalten werden.
Obwohl vorstehend ein Beispiel beschrieben wurde, in dem das Signal entsprechend der langen Akkumulationsperiode und das Signal entsprechend der kurzen Akkumulationsperiode ein Verhältnis von 4:1 aufweisen, ist das Verhältnis nicht auf dieses Beispiel beschränkt und kann frei ausgewählt werden, solange die Länge der langen Akkumulationsperiode sich von der Länge der kurzen Akkumulationsperiode unterscheidet.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
Ein Verfahren zum Ansteuern einer Abbildungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird mit Bezug auf 10 und 11 beschrieben.
10 ist ein konzeptionelles Diagramm einer Ansteuerung, die ein Verfahren zum Ansteuern der Abbildungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel darstellt.
Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vierten Ausführungsbeispiel dahingehend, dass eine Operation einer rollenden Akkumulation durchgeführt wird.
Das heißt, in diesem Ausführungsbeispiel wird eine Ladungsakkumulation der photoelektrischen Umwandlungseinheit sequentiell in jeder Pixelreihe gestartet.
Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich ebenso von dem dritten Ausführungsbeispiel dahingehend, dass eine Zurücksetzoperation einer Ladungsspeichereinheit durchgeführt wird.
Das heißt, in diesem Ausführungsbeispiel wird eine Zurücksetzoperation in einer der Ladungsspeichereinheiten (erste Ladungsspeichereinheit) durch gleichzeitiges Einstellen der dritten Übertragungseinheit und des Reset-Transistors in dem An-Zustand durchgeführt, bevor eine Ladung an eine der Ladungsspeichereinheiten übertragen wird.
In 10 ist eine Periode T0-T54 eine Periode entsprechend einem n-ten Rahmenbild und ist eine Periode T5-T7 eine Periode entsprechend einem (n+1)-ten Rahmenbild.
Die folgende Beschreibung wird unter Verwendung einer ersten Pixelreihe und einer zweiten Pixelreihe vorgenommen.
Es sei angemerkt, dass die Periode entsprechend dem n-ten Rahmenbild starten kann, nachdem eine Ladungsübertragung von der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 in allen Pixelreihen an die Ladungsspeichereinheiten in der Periode entsprechend dem n-ten Rahmenbild beendet ist.
Die Periode entsprechend dem n-ten Rahmenbild startet zur Zeit T0. Zur Zeit T0 wird eine Akkumulation einer Ladung, die in den photoelektrischen Umwandlungseinheiten in der ersten Reihe erzeugt wird, gestartet. Zur Zeit T1 wird eine Akkumulation einer Ladung in den photoelektrischen Umwandlungseinheiten in der zweiten Reihe gestartet.
Zur Zeit T2 wird eine Ladung PDn (1), die in den photoelektrischen Umwandlungseinheiten 201 in der ersten Reihe während einer Periode T0-T2 erzeugt wird, an die zweiten Ladungsspeichereinheiten 213 in der ersten Reihe übertragen, um in den zweiten Ladungsspeichereinheiten 213 in der ersten Reihe gespeichert zu werden.
Nach einer Beendigung einer Ladungsübertragung wird eine Akkumulation einer Ladung, die in den photoelektrischen Umwandlungseinheiten 201 in der ersten Reihe erzeugt wird, gestartet.
Nachfolgend, zur Zeit T3, wird eine Ladung PDn (1), die in den photoelektrischen Umwandlungseinheiten 201 in der zweiten Reihe während einer Periode T1-T3 erzeugt wird, an die zweiten Ladungsspeichereinheiten 213 übertragen, um in den zweiten Ladungsspeichereinheiten 213 gespeichert zu werden.
Nach einer Beendigung der Ladungsübertragung wird eine Akkumulation einer Ladung, die in der Ladung der photoelektrischen Umwandlungseinheiten 201 in der zweiten Reihe erzeugt wird, gestartet.
Zur Zeit T4 wird eine Ladung PDn (2), die in den photoelektrischen Umwandlungseinheiten 201 in der ersten Reihe während einer Periode T2-T4 erzeugt wird, an die ersten Ladungsspeichereinheiten 203 übertragen, um in den ersten Ladungsspeichereinheiten 203 gespeichert zu werden.
Nachfolgend wird die Ladung PDn (1), die in den zweiten Ladungsspeichereinheiten 213 in der ersten Reihe gespeichert ist, und die Ladung PDn (2), die in den ersten Ladungsspeichereinheiten 203 gespeichert ist, an die FDs 205 übertragen.
Nach einer Beendigung einer Ladungsübertragung wird eine Akkumulation einer Ladung zum Erzeugen des (n+1)-ten Rahmenbildes in den photoelektrischen Umwandlungseinheiten 201 in der ersten Reihe gestartet.
Zur Zeit T5 wird eine Ladung PDn (2), die in den photoelektrischen Umwandlungseinheiten 201 in der zweiten Reihe während einer Periode T3-T4 erzeugt wird, an die ersten Ladungsspeichereinheiten 203 übertragen, um in den ersten Ladungsspeichereinheiten 203 gespeichert zu werden.
Nachfolgend wird eine Ladung PDn (1), die in den zweiten Ladungsspeichereinheiten 213 in der zweiten Reihe gespeichert wird, und die Ladung PDn (2), die in den ersten Ladungsspeichereinheiten 203 gespeichert wird, an die FDs 205 übertragen.
Nach einer Beendigung einer Ladungsübertragung wird eine Akkumulation einer Ladung in dem (n+1)-ten Rahmen in den photoelektrischen Umwandlungseinheiten 201 in der zweiten Reihe gestartet.
Nachfolgend werden die Übertragung der akkumulierten Ladung von den photoelektrischen Umwandlungseinheiten 201 an die zweiten Ladungsspeichereinheiten 213, die Übertragung der akkumulierten Ladung von den photoelektrischen Umwandlungseinheiten 201 an die ersten Ladungsspeichereinheiten 203 und eine Übertragung von den entsprechenden Ladungsspeichereinheiten an die FDs 205 sequentiell in jeder Reihe durchgeführt.
Als Nächstes stellt 11 Beispiele von spezifischen Ansteuerpulsen zum Realisieren der Operation in 10 dar und die Operation der Abbildungsvorrichtung wird mit Bezug auf 11 beschrieben.
Zwischen einer Zeit T0 und einer Zeit T1 wird eine Operation zum Ausgeben eines Signals zum Erzeugen des (n-1)-ten Rahmenbildes in der m-ten Reihe durchgeführt. Details dieser Ausgabeoperation in der m-ten Reihe werden nachstehend mit Bezug auf 11(b) beschrieben.
Zur Zeit T55 wird ein Ansteuerpuls pGS (m+1) auf ein H-Level gesetzt, und werden die ersten Übertragungseinheiten 202 in den An-Zustand gesetzt. Zur Zeit T1 wird der Ansteuerpuls pGS1 (m+1) auf ein L-Level von dem H-Level gesetzt, und werden die ersten Übertragungseinheiten 202 in den Aus-Zustand gesetzt.
Durch diese Operation wird die Übertragung einer Ladung zum Erzeugen des (n-1)-ten Rahmenbildes von den photoelektrischen Umwandlungseinheiten 201 in der (m+1)-ten Reihe an die ersten Ladungsspeichereinheiten 203 beendet.
Zur Zeit T56 wird ein Ansteuerpuls pGS2 (m) auf ein H-Level gesetzt und werden die zweiten Übertragungseinheiten 212 in den An-Zustand gesetzt. Zur Zeit T2 wird der Ansteuerpuls pGS2 (m) auf ein L-Level gesetzt und werden die zweiten Übertragungseinheiten 212 in den Aus-Zustand gesetzt.
Durch diese Operation wird eine Ladung zum Erzeugen des n-ten Rahmenbildes, wobei die Ladung in photoelektrischen Umwandlungseinheiten 201 in der m-ten Reihe während einer Periode T0-T2 erzeugt wird, an die zweiten Ladungsspeichereinheiten 213 in der m-ten Reihe übertragen.
Zur Zeit T57 wird ein Ansteuerpuls pGS2 (m+1) auf ein H-Level gesetzt und werden die zweiten Übertragungseinheiten 212 in den An-Zustand gesetzt. Zur Zeit T3 wird ein Ansteuerpuls pGS2 (m+1) auf ein L-Level gesetzt und werden die zweiten Übertragungseinheiten in den Aus-Zustand gesetzt.
Durch diese Operation wird eine Ladung zum Erzeugen des n-ten Rahmenbildes, wobei die Ladung in den photoelektrischen Umwandlungselementen 201 in der m-ten Reihe während der Periode T1-T3 erzeugt wird, an die zweiten Ladungsspeichereinheiten 213 in der (m+1)-ten Reihe übertragen.
Zur Zeit T58 wird ein Ansteuerpuls pGS1 (m) auf ein H-Level gesetzt und werden die ersten Übertragungseinheiten 202 in den An-Zustand gesetzt. Zur Zeit T4 wird ein Ansteuerpuls pGS1 (m) auf ein L-Level gesetzt und werden die ersten Übertragungseinheiten 202 in den Aus-Zustand gesetzt.
Durch diese Operation wird eine Ladung zum Erzeugen des n-ten Rahmenbildes, wobei die Ladung in den photoelektrischen Umwandlungseinheiten 201 in der m-ten Reihe während einer Periode T2-T4 erzeugt wird, an die ersten Ladungsspeichereinheiten 203 in der m-ten Reihe übertragen.
Zur Zeit T59 wird der Ansteuerpuls pGS1 (m+1) auf ein H-Level gesetzt und werden die ersten Übertragungseinheiten 202 in den An-Zustand gesetzt. Zur Zeit T5 wird der Ansteuerpuls pGS1 (m+1) auf ein L-Level gesetzt und werden die ersten Übertragungseinheiten 202 in den Aus-Zustand gesetzt.
Durch diese Operation wird eine Ladung zum Erzeugen des n-ten Rahmenbildes, wobei die Ladung in den photoelektrischen Umwandlungseinheiten 201 in der m-ten Reihe während einer Periode T3-T5 erzeugt wird, an die ersten Ladungsspeichereinheiten 203 in der (m+1)-ten Reihe übertragen.
Nach einer Periode T4 wird die Ausgabeoperation in der m-ten Reihe durchgeführt. Nach einer Periode T5 wird die Ausgabeoperation in der (m+1)-ten Reihe durchgeführt.
Zusätzlich ist die Periode T0-T2 (Periode ΔTL) länger als eine Periode T2-T4 (Periode ΔTS) und eine Periode ΔTL und eine Periode ΔTS weisen ein Verhältnis 4:1 auf.
In der folgenden Beschreibung entspricht eine Periode ΔTL der langen Akkumulationsperiode und entspricht eine Periode ΔTS der kurzen Akkumulationsperiode.
In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Ladungsspeichereinheit, an die eine Ladung, die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 während der kurzen Akkumulationsperiode akkumuliert wird, zu übertragen ist, zurückgesetzt, bevor die Ladung übertragen wird.
In der m-ten Reihe in diesem Ausführungsbeispiel z. B. werden die ersten Ladungsspeichereinheiten 203 in der m-ten Reihe während einer Periode T2-T4 zurückgesetzt, bevor die Ladung von den photoelektrischen Umwandlungseinheiten 201 an die ersten Ladungsspeichereinheiten 203 zur Zeit T4 übertragen werden.
Es sei angemerkt, dass die zweiten Ladungsspeichereinheiten 213, an die eine Ladung, die in den photoelektrischen Umwandlungseinheiten 201 während einer Periode ΔTL akkumuliert wird, zu übertragen ist, zurückgesetzt werden können, bevor die Ladung übertragen wird.
Als nächstes wird eine Operation in der m-ten Reihe und der (m+1)-ten Reihe und eine Zurücksetzoperation in den Ladungsspeichereinheiten in der (m+1)-ten Reihe mit Bezug auf 11(b) beschrieben.
Zuerst wird die Ausgabeoperation in der m-ten Reihe und der (m+1)-ten Reihe beschrieben. In der m-ten Reihe wird die vorstehend beschriebene erste Ausgabeoperation während einer Periode T40-T46 durchgeführt.
Ähnlich wird in der (m+1)-ten Reihe die vorstehend beschriebene erste Ausgabeoperation während einer Periode T46-T60 durchgeführt.
Als nächstes wird die Zurücksetzoperation in den zweiten Ladungsspeichereinheiten 213 in der (m+1)-ten Reihe beschrieben. Zur Zeit T42 wird pRES (m+1) auf ein H-Level gesetzt. Zur Zeit T44 wird der Aus-Zustand eingestellt.
Somit werden die Reset-Transistoren während einer Periode T42-T44 in den An-Zustand gesetzt.
Während einer Periode T42-T43, die in der Periode T42-T44 enthalten ist, wird pTX1 (m+1) auf ein H-Level gesetzt. Zur Zeit T43 wird pTX1 (m+1) auf ein L-Level gesetzt.
Durch diese Operation wird eine Ladung, die in den ersten Ladungsspeichereinheiten 203 gespeichert ist, entladen. Die Ladung, die zu dieser Zeit gespeichert ist, ist eine Ladung aufgrund eines Dunkelstroms oder eines Lichtabschirmungsfehlers und ist von einer Ladung, die von den photoelektrischen Umwandlungseinheiten 201 durch Einstellen der zweiten Übertragungseinheiten 212 in den An-Zustand übertragen wird, verschieden.
Dann wird nach einer Zeit T44 die erste Ausgabeoperation in der (m+1)-ten Reihe durchgeführt.
Wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel wird eine gespeicherte Ladung entsprechend der kurzen Akkumulationsperiode zuerst von den Ladungsspeichereinheiten an die FDs 205 in 11(b) übertragen.
Dementsprechend, wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel, kann ein Effekt des Verhinderns einer Sättigung des FD 205 und ein Effekt des Erhöhens des S/N-Verhältnisses eines Signals entsprechend einer Ladung, die während der kurzen Akkumulationsperiode erzeugt wird, erhalten werden.
Zusätzlich, in 11(a), wie in dem dritten Ausführungsbeispiel, kann eine Ladung entsprechend der langen Akkumulationsperiode zuerst von den photoelektrischen Umwandungseinheiten 201 an die zweiten Ladungsspeichereinheiten 213 übertragen werden und kann dann eine Ladung entsprechend der kurzen Akkumulationsperiode von den photoelektrischen Umwandlungseinheiten 201 an die ersten Ladungsspeichereinheiten 203 übertragen werden.
Somit, in dem Fall einer Operation eines rollenden Verschlusses, fast innerhalb einer Leseperiode für eine einzelne Reihe, kann die Ladung entsprechend der kurzen Akkumulationsperiode von den photoelektrischen Umwandlungseinheiten 201 an die ersten Ladungsspeichereinheiten 203 übertragen werden und kann die Übertragung von den ersten Ladungsspeichereinheiten 203 an die FDs 205 durchgeführt werden.
Wie in diesem Ausführungsbeispiel, durch Durchführen einer Zurücksetzoperation der ersten Ladungsspeichereinheiten 203 bevor eine Ladung von den photoelektrischen Umwandlungseinheiten 201 an die ersten Ladungsspeichereinheiten 203 übertragen wird, die die Ladung entsprechend der kurzen Akkumulationsperiode speichern, kann ein Einfluss einer unnötigen Ladung, die durch einen Lichtabschirmungsfehler, einen Dunkelstrom, oder Ähnliches erzeugt wird, unterdrückt werden.
Zusätzlich, da der Einfluss des Lichtabschirmungsfehlers während der kurzen Akkumulationsperiode, in der das Signal niedrig ist, offensichtlich ist, ist die vorliegende Erfindung in solch einem Fall effektiver. Der gleiche Effekt kann jedoch durch Durchführen einer Zurücksetzoperation in den ersten Ladungsspeichereinheiten 203, bevor eine Ladung von den photoelektrischen Umwandlungseinheiten 201 an die zweiten Ladungsspeichereinheiten 213 übertragen wird, die eine Ladung entsprechend der langen Akkumulationsperiode speichern, erhalten werden.
Die Zurücksetzungsoperation in diesem Ausführungsbeispiel kann den Einfluss einer unnötigen Ladung, die durch einen Dunkelstrom oder Ähnliches erzeugt wird, ebenso in den ersten bis dritten Ausführungsbeispielen unterdrücken.
(Fünftes Ausführungsbeispiel)
Ein Verfahren zum Ansteuern einer Abbildungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird mit Bezug auf 12 beschrieben.
Die Schaltungskonfiguration der Abbildungsvorrichtung, mit Ausnahme von Pixeln und Operationen von anderen Transistoren als denen in der Pixelschaltung, ist die gleiche wie in dem dritten Ausführungsbeispiel und deshalb wird eine Beschreibung von dieser weggelassen.
12 ist ein konzeptionelles Diagramm, das eine Ladung, die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit in diesem Ausführungsbeispiel erzeugt wird, Ladungen, die in den Ladungsspeichereinheiten gespeichert sind, und Ausgabeoperationen von diesen darstellt.
Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem dritten Ausführungsbeispiel dahingehend, dass eine Ladung von der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 an die Ladungsspeichereinheiten eine Vielzahl von Malen übertragen wird, ohne die Ladungsspeichereinheiten in diesem Ausführungsbeispiel zurückzusetzen.
In 12 wird zu einer Zeit T0 während einer Periode entsprechend einem n-ten Rahmenbild eine Ladungsakkumulation in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 gestartet.
Zur Zeit T2 wird eine Ladung PD1 (n), die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 während einer Periode T0-T2 erzeugt wird, an die erste Ladungsspeichereinheit 203 übertragen. Nach einer Zeit T2 wird eine Ladungsakkumulation in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 gestartet.
Nachfolgend wird zu einer Zeit T3 eine Ladung PD2 (n), die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 während einer Periode T2-T3 erzeugt wird, an die zweite Ladungsspeichereinheit 213 übertragen.
Nach einer Zeit T3 wird eine Ladungsakkumulation in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 gestartet.
Zur Zeit T4 wird eine Ladung PD3 (n), die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 während einer Periode T3-T4 erzeugt wird, an die erste Ladungsspeichereinheit 203 übertragen.
Nach einer Zeit T4 wird eine Ladungsakkumulation in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 gestartet.
Es sei angemerkt, dass eine Operation zum Übertragen einer Ladung, die in der photoelektrischen Umwandlungseinheit 201 akkumuliert wird, an irgendeine der Ladungsspeichereinheiten als eine Abtastoperation bezeichnet wird.
Zusätzlich ist eine Periode T3-T4 (als eine Periode ΔTL bezeichnet) länger als eine Periode T2-T3 (als eine Periode ΔTS bezeichnet).
Auf ähnliche Weise ist eine Periode T0-T2 (als eine Periode ΔTLL bezeichnet) länger als eine Periode ΔTS.
In der nachfolgenden Verarbeitung werden eine Abtastoperation während einer Periode ΔTL und eine Abtastoperation während einer Periode ΔTS wiederholt bis zur Zeit T12 durchgeführt.
Während einer Periode T12-T14 wird eine Abtastoperation während einer Periode ΔTLL in einem (n+1)-ten Rahmen durchgeführt.
In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Abtasten der langen Akkumulationsperiode (Periode ΔTL, Periode ΔTLL) sechs Mal durchgeführt und wird die Abtastoperation während der kurzen Akkumulationsperiode (ΔTS) fünf Mal durchgeführt. Die Abtastoperation während der langen Akkumulationsperiode und das Abtasten während der kurzen Akkumulationsperiode werden abwechselnd durchgeführt.
Von einer Zeit T12 wird eine Ausgabeoperation in dem n-ten Rahmen durchgeführt.
Es sei angemerkt, dass eine Periode zwischen einer einzelnen Zeit einer Abtastoperation bis zum Ende der folgenden Abtastoperation als ein Abtastzyklus bezeichnet wird, und eine Periode von dem Start einer Abtastoperation zu dem Ende der Abtastoperation innerhalb eines Rahmens als eine Abtastperiode bezeichnet wird.
Die Effekte dieses Ausführungsbeispiels werden beschrieben. Da der Abtastzyklus und die Abtastperiode voneinander verschieden sind, ist es möglich, ein Flacker-Phänomen von Lichtquellen mit verschiedenen Zyklen zu unterdrücken.
12 stellt eine Lichtquelle mit einem langen Blinkzyklus unter Verwendung einer Rechteckwelle dar.
Der Blinkzyklus ist fast der gleiche wie der Rahmenzyklus. In einem Fall, in dem die Abtastperiode während der kurzen Akkumulationsperiode kurz ist, z. B. in einem Fall, in dem eine Periode T9-T11 als die Abtastperiode eingestellt ist, wird eine Abtastoperation nur während einer Periode, in der die Lichtquelle, die einen langen Blinkzyklus, der in dem Beispiel dargestellt ist, aufweist, abgeschaltet ist, durchgeführt. Dementsprechend gibt es eine Möglichkeit, dass eine Beleuchtung der Lichtquelle nicht erkannt wird.
Speziell, wenn rotes Verkehrslicht zu einer Zeit mit hellem Tageslicht an ist, gibt es bei einer Abbildung mit einer kurzen Belichtungsperiode eine Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften Erfassung, dass das Licht nicht an ist.
Zusätzlich, aufgrund einer Phasenverschiebung in dem Blinken der Lichtquelle blinkt die Lichtquelle in einem Bewegbild. Dies verringert die Bildqualität.
Im Gegensatz dazu ist in diesem Ausführungsbeispiel die Abtastperiode auf eine Periode T2-T11 eingestellt. Die Länge der Periode T2-T11 ist länger als die Hälfte der Länge einer Periode T0-T12, die einem einzelnen Rahmen entspricht.
Dies macht es möglich, den Beleuchtungszustand einer blinkenden Lichtquelle während einer Periode T2-T4 zu erkennen.
Das heißt, auch wenn eine Phasenverschiebung in einer Lichtquelle auftritt, kann der Beleuchtungszustand der Lichtquelle genau erkannt werden.
Obwohl eine Lichtquelle mit einem langen Blinkzyklus vorstehend beschrieben wurde, kann eine Lichtquelle mit einem Blinkzyklus, der kürzer ist als die doppelte Abtastperiode während der kurzen Akkumulationsperiode, verwendet werden.
Als ein Beispiel ist eine Lichtquelle mit einem kurzen Blinkzyklus in 12 unter Verwendung einer Rechteckwelle dargestellt. Indem der Abtastzyklus kurz gemacht wird, kann eine Lichtquelle mit einem kürzeren Zyklus verwendet werden.
Beispiele einer blinkenden Lichtquelle umfassen typischerweise eine fluoreszierende Lampe unter Verwendung einer herkömmlichen Leistungsversorgung, ein Verkehrslicht und Ähnliches.
Die kommerzielle Leistungsversorgung besitzt verschiedene Frequenzen in Abhängigkeit des Gebiets, wie etwa 50 Hz und 60 Hz. Für eine elektrische LED-Nachrichtentafel oder Ähnliches ist die Frequenz gemäß der Art in manchen Fällen nicht fest. Dementsprechend, da Lichtquellen mit verschiedenen Zyklen verwendet werden können, kann ein Flackern für verschiedene Subjekte reduziert werden.
Zusätzlich wird die Notwendigkeit zum Abgleichen der Phasen des Blinkens einer Lichtquelle und einer Belichtung mit einer kurzen Periode reduziert. Somit ist eine Beleuchtungserfassungseinheit, die ein Blinken einer Lichtquelle erfasst, unnötig.
Des Weiteren müssen die Phase des Blinkens der Lichtquelle und die Phase einer Belichtungsoperation der Abbildungsvorrichtung nicht einander entsprechen. Somit wird eine Schaltungskonfiguration vereinfacht.
Als ein Ergebnis kann eine kostengünstige Abbildungsvorrichtung realisiert werden.
In diesem Ausführungsbeispiel speichert die erste Ladungsspeichereinheit 203 eine Signalladung entsprechend der langen Akkumulationsperiode und speichert die zweite Ladungsspeichereinheit 213 eine Ladung entsprechend der kurzen Akkumulationsperiode.
Jedoch kann die erste Ladungsspeichereinheit 203 die kurze Akkumulationsperiode speichern und kann die zweite Ladungsspeichereinheit 213 die lange Akkumulationsperiode speichern.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt und verschiede Modifikationen und Änderungen sind möglich, ohne sich von dem Geist und Bereich der vorliegenden Erfindung zu entfernen. Deshalb sind die folgenden Ansprüche angehängt, um den Bereich der vorliegenden Erfindung öffentlich zu machen.
Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil der Japanischen Patentanmeldenummer 2015-237866 , eingereicht am 04. Dezember 2015, die hierbei in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme miteingeschlossen ist.
Bezugszeichenliste

201: Photoelektrische Umwandlungseinheit
203: Erste Ladungsspeichereinheit
213: Zweite Ladungsspeichereinheit
202: Erste Übertragungseinheit
212: Zweite Übertragungseinheit
205: Floating Diffusion
204: Dritte Übertragungseinheit
214: Vierte Übertragungseinheit
207: Verstärkertransistor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2015237866 [0310]

Claims

Verfahren zum Ansteuern einer Abbildungsvorrichtung mit einer Vielzahl von Pixeln in einer Matrix, wobei die Pixel jeweils aufweisen, eine photoelektrische Umwandlungseinheit, zumindest zwei Ladungsspeichereinheiten, die dazu konfiguriert sind, eine Ladung, die in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit erzeugt wird, zu speichern, eine erste Übertragungseinheit, die dazu konfiguriert ist, eine Ladung, die in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit erzeugt wird, von der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit an eine erste Ladungsspeichereinheit zu übertragen, eine zweite Übertragungseinheit, die dazu konfiguriert ist, eine Ladung, die in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit erzeugt wird, von der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit an eine zweite Ladungsspeichereinheit zu übertragen, eine Floating Diffusion, an die die Ladung, die in der ersten Ladungsspeichereinheit gespeichert ist, und die Ladung, die in der zweiten Ladungsspeichereinheit gespeichert ist, übertragen wird, eine dritte Übertragungseinheit, die dazu konfiguriert ist, die Ladung von der ersten Ladungsspeichereinheit an die Floating Diffusion zu übertragen, und eine vierte Übertragungseinheit, die dazu konfiguriert ist, die Ladung von der zweiten Ladungsspeichereinheit an die Floating Diffusion zu übertragen, wobei das Verfahren aufweist: Veranlassen der ersten Ladungsspeichereinheit, eine Ladung, die in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit während einer bestimmten Periode erzeugt wird, zu speichern, und der zweiten Ladungsspeichereinheit, eine Ladung, die in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit während einer unterschiedlichen Periode erzeugt wird, zu speichern, und dann Setzen der dritten Übertragungseinheit in den An-Zustand, um die Ladung an die Floating Diffusion zu übertragen, und dann, in einem Zustand, in dem die übertragene Ladung in die Floating Diffusion gespeichert wird, Setzen der vierten Übertragungseinheit in den An-Zustand.
Verfahren zum Ansteuern einer Abbildungsvorrichtung mit einer Vielzahl von Pixeln in einer Matrix, wobei die Pixel jeweils aufweisen, eine photoelektrische Umwandlungseinheit, zumindest zwei Ladungsspeichereinheiten, die dazu konfiguriert sind, eine Ladung, die in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit erzeugt wird, zu speichern, eine erste Übertragungseinheit, die dazu konfiguriert ist, eine Ladung, die in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit erzeugt wird, von der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit an eine erste Ladungsspeichereinheit zu übertragen, eine zweite Übertragungseinheit, die dazu konfiguriert ist, eine Ladung, die in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit erzeugt wird, von der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit an eine zweite Ladungseinheit zu übertragen, eine Floating Diffusion, an die die Ladung, die in der ersten Ladungsspeichereinheit gespeichert ist, und die Ladung, die in der weiten Ladungsspeichereinheit gespeichert ist, übertragen wird, eine dritte Übertragungseinheit, die dazu konfiguriert ist, die Ladung von der ersten Ladungsspeichereinheit an die Floating Diffusion zu übertragen, und eine vierte Übertragungseinheit, die dazu konfiguriert ist, die Ladung von der zweiten Ladungsspeichereinheit an die Floating Diffusion zu übertragen, wobei das Verfahren aufweist: Veranlassen der ersten Ladungsspeichereinheit, eine Ladung, die in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit während einer bestimmten Periode erzeugt wird, zu speichern, und der zweiten Ladungsspeichereinheit, eine Ladung, die in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit während einer unterschiedlichen Periode erzeugt wird, zu speichern, und dann Überlappen von zumindest einem Teil einer Periode, während der die dritte Übertragungseinheit in den An-Zustand gesetzt wird, und zumindest einem Teil einer Periode, während der die vierte Übertragungseinheit in den An-Zustand gesetzt wird, miteinander.
Verfahren zum Ansteuern einer Abbildungsvorrichtung mit einer Vielzahl von Pixeln in einer Matrix, wobei die Pixel jeweils aufweisen, eine photoelektrische Umwandlungseinheit, zumindest zwei Ladungsspeichereinheiten, die dazu konfiguriert sind, eine Ladung, die in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit erzeugt wird, zu speichern, eine erste Übertragungseinheit, die dazu konfiguriert ist, eine Ladung, die in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit erzeugt wird, von der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit an eine erste Ladungsspeichereinheit zu übertragen, eine zweite Übertragungseinheit, die dazu konfiguriert ist, eine Ladung, die in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit erzeugt wird, von der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit an eine zweite Ladungsspeichereinheit zu übertragen, eine Floating Diffusion, an die die Ladung, die in der ersten Ladungsspeichereinheit gespeichert ist, und die Ladung, die in der zweiten Ladungsspeichereinheit gespeichert ist, übertragen wird, eine dritte Übertragungseinheit, die dazu konfiguriert ist, die Ladung von der ersten Ladungsspeichereinheit an die Floating Diffusion zu übertragen, und eine vierte Übertragungseinheit, die dazu konfiguriert ist, die Ladung von der zweiten Ladungsspeichereinheit an die Floating Diffusion zu übertragen, wobei das Verfahren aufweist: Veranlassen der ersten Ladungsspeichereinheit, eine Ladung, die in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit während einer bestimmten Periode erzeugt wird, zu speichern, und der zweiten Ladungsspeichereinheit, eine Ladung, die in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit während einer unterschiedlichen Periode erzeugt wird, zu speichern, und dann Addieren, in der Floating Diffusion, der Ladung, die in der ersten Ladungsspeichereinheit gespeichert ist, und der Ladung, die in der zweiten Ladungsspeichereinheit gespeichert ist.
Verfahren zum Ansteuern einer Abbildungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Ladungsakkumulationsperiode der photoelektrischen Umwandlungseinheit für die Ladung, die von der photoelektrischen Umwandlungseinheit an die erste Ladungsspeichereinheit durch einmaliges Setzen der ersten Übertragungseinheit in den An-Zustand zu übertragen ist, kürzer ist als eine Ladungsakkumulationsperiode der photoelektrischen Umwandlungseinheit für die Ladung, die von der photoelektrischen Umwandlungseinheit an die zweite Ladungsspeichereinheit durch einmaliges Einstellen der zweiten Übertragungseinheit in den An-Zustand zu übertragen ist.
Verfahren zum Ansteuern einer Abbildungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei, wenn verursacht wird, dass die Ladung, die in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit während der bestimmten Periode erzeugt wird, in der ersten Ladungsspeichereinheit gespeichert wird, und veranlasst wird, dass die Ladung, die in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit während der unterschiedlichen Periode in der zweiten Ladungsspeichereinheit gespeichert wird, die Ladung in der zweiten Ladungsspeichereinheit gespeichert wird, und dann die Ladung in der ersten Ladungsspeichereinheit gespeichert wird.
Verfahren zum Ansteuern einer Abbildungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei, wenn veranlasst wird, dass die Ladung, die in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit während der bestimmten Periode erzeugt wird, in der ersten Ladungsspeichereinheit gespeichert wird, und veranlasst wird, dass die Ladung, die in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit während der unterschiedlichen Periode erzeugt wird, in der zweiten Ladungsspeichereinheit gespeichert wird, zumindest eine der ersten Übertragungseinheit und der zweiten Übertragungseinheit eine Vielzahl von Malen in einen An-Zustand gesetzt wird.
Verfahren zum Ansteuern einer Abbildungsvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei, wenn veranlasst wird, dass die Ladung, die in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit während der bestimmten Periode erzeugt wird, in der ersten Ladungsspeichereinheit gespeichert wird, und veranlasst wird, dass die Ladung, die in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit während der unterschiedlichen Periode in der zweiten Ladungsspeichereinheit gespeichert wird, die erste Übertragungseinheit und die zweite Übertragungseinheit abwechselnd in den An-Zustand gesetzt werden.
Verfahren zum Ansteuern einer Abbildungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei, bevor die zweite Übertragungseinheit in den An-Zustand gesetzt wird, die Ladung, die in der zweiten Ladungsspeichereinheit gespeichert ist, zurückgesetzt wird.
Verfahren zum Ansteuern einer Abbildungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei, bevor die erste Ladungsübertragungseinheit in den An-Zustand gesetzt wird, die Ladung in der ersten Ladungsspeichereinheit zurückgesetzt wird.
Verfahren zum Ansteuern einer Abbildungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei, nachdem die Ladung, die in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit während der bestimmten Periode erzeugt wird, in der ersten Ladungsspeichereinheit gespeichert wird, und die Ladung, die in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit während der unterschiedlichen Periode erzeugt wird, in der zweiten Ladungsspeichereinheit gespeichert wird, eine Ladungsakkumulation während einer Periode durchgeführt wird, bevor eine der Ladungen, die in der einzelnen photoelektrischen Umwandlungseinheit während einer von unterschiedlichen Perioden erzeugt wird, zuerst gespeichert wird, und eine Ladung, die in der ersten Ladungsspeichereinheit in der Periode gespeichert ist, und eine Ladung, die in der zweiten Ladungsspeichereinheit während der Periode gespeichert ist, an die Floating Diffusion übertragen wird.
Verfahren zum Ansteuern einer Abbildungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei, in einer Vielzahl von Pixelreihen, die ersten Übertragungseinheiten oder die zweiten Übertragungseinheiten, die in den Pixeln in jeder der Pixelreihen enthalten sind, gleichzeitig in einen An-Zustand gesetzt werden.
Verfahren zum Ansteuern einer Abbildungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei, in einer Vielzahl von Pixelreihen, die ersten Übertragungseinheiten oder die zweiten Übertragungseinheiten, die in jeder der Pixelreihen enthalten sind, sequentiell für jede Pixelreihe in den An-Zustand gesetzt werden.
Verfahren zum Ansteuern einer Abbildungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei, jedes der Pixel einen Überlauf-Drain-Transistor umfasst, der dazu konfiguriert ist, die photoelektrische Umwandlungseinheit zurückzusetzen, und eine Ladungsakkumulationsperiode der photoelektrischen Umwandlungseinheit startet, nachdem der Überlauf-Drain-Transistor in den An-Zustand gesetzt wird.