專利名稱:圖像傳感器和攝像設備的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種用于縮短具有在水平方向和垂直方向上以矩陣拓撲配置的多個 像素的圖像傳感器的讀出時間的技術。
背景技術:
近年來,隨著圖像傳感器的像素數(shù)量的增大,必需確保給定的幀頻。為此,需要間 隔剔除數(shù)量增大的圖像傳感器的像素,然后進行讀出。然而,如果間隔剔除像素然后進行讀 出,則圖像質(zhì)量由于像素信息損失而下降。為解決這一問題,日本特開2005-244995號公報提出了如下方法將具有相同顏 色的像素連接到輸出電路,進行相加,然后進行讀出。然而,該傳統(tǒng)技術遇到下面的問題。也就是說,在日本特開2005-244995號公報 中,僅可以對兩個像素進行相加。為了進一步縮短讀出時間,除了間隔剔除然后讀出像素之 外沒有其它選擇,由此使圖像質(zhì)量劣化。
發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問題做出了本發(fā)明,并且本發(fā)明可以通過增加垂直方向上要相加的像 素的數(shù)量或者要進行平均的像素的數(shù)量,在維持圖像質(zhì)量的同時縮短拍攝運動圖像時的讀 出時間。根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供一種圖像傳感器,其具有在行方向和列方向上二維 配置的多個像素,所述圖像傳感器包括針對各列在所述列方向上配置的多個像素放大器, 其中,各列的至少兩個像素共享一個所述像素放大器;針對各列配置的兩個輸出線,其中, 信號從針對各列在所述列方向上配置的所述多個像素放大器輸出至所述兩個輸出線中的 任一個;以及平均單元,其對從針對相同列配置的兩個輸出線輸出的信號進行平均。根據(jù)本發(fā)明的第二方面,提供一種攝像設備,包括圖像傳感器,其具有在行方向 和列方向上二維配置的多個像素,并且包括針對各列在所述列方向上配置的多個像素放 大器,其中,各列的至少兩個像素共享一個所述像素放大器;針對各列配置的兩個輸出線, 其中,信號從針對各列在所述列方向上配置的所述多個像素放大器輸出至所述兩個輸出線 中的任一個;以及平均單元,其對從針對相同列配置的兩個輸出線輸出的信號進行平均; 以及信號處理單元,其對從所述圖像傳感器輸出的圖像信號進行預定信號處理。通過以下參考附圖對典型實施例的說明,本發(fā)明的其它特征將顯而易見。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的圖像傳感器的結(jié)構的電路圖;圖2是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的圖像傳感器的操作的時序圖;圖3是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的圖像傳感器的輸出信號的圖;圖4是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的圖像傳感器的結(jié)構的電路圖5是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的圖像傳感器的操作的時序圖;圖6是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的圖像傳感器的輸出信號的圖;圖7是示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的攝像設備的結(jié)構的框圖;圖8是示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的攝像設備的操作單元的結(jié)構的框圖;圖9是示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的圖像傳感器的操作的時序圖;以及圖10是示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的攝像設備的操作選擇顯示的圖。
具體實施例方式第一實施例圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的圖像傳感器的結(jié)構的電路圖。本實施例的 圖像傳感器是具有在作為水平方向的行方向和作為垂直方向的列方向上二維配置的多個 像素的CMOS圖像傳感器。參考圖1,由垂直方向上配置的像素組12a、12a'、12b、12b'、 12cU2c'、12d和12d'形成圖像傳感器的有效像素區(qū)域。按照12a、12b、12a'和12b'的 順序在垂直方向上配置像素組12a、12b、12a' ^P 12b‘。在它們下面,按照12c、12d、12c‘ 和12d'的順序在垂直方向上配置像素組12c、12d、12c'和12d'。像素12a、12a'、12b、 12b‘、12c、12c'、12d和12d'各自具有光電二極管1和傳送開關2。有效像素區(qū)域設置有 各自由兩個像素共享且各自具有復位開關3、電源4和5、行選擇開關6、電容器9和像素放 大器10的信號傳送單元13a、13b、13c和13d。附圖標記11表示像素放大器10的柵極。信 號傳送單元13a與一組兩個像素1 和12a'連接。類似地,信號傳送單元13b、13c和13d 分別與各像素組12b和12b‘、12c和12c‘以及12d和12d'連接。利用這類像素結(jié)構,兩個像素可以共享通常對于每一像素都需要的復位開關、像 素放大器和行選擇開關。因此,雖然通常由8個Tr (晶體管)構成兩個像素,但是在本實施 例的像素結(jié)構中,可以由5個Tr(晶體管)構成兩個像素,從而獲得用于確保光電二極管1 的面積相對大的效果。在像素組12a和12a ‘中,像素12a的傳送開關2的柵極與來自垂直掃描電路14 的控制信號PTX(η)連接。像素12a'的傳送開關2的柵極與來自垂直掃描電路14的控制 信號PTX(n+2)連接。此外,像素12b的傳送開關2的柵極與來自垂直掃描電路14的控制 信號PTX(n+1)連接。像素12b'的傳送開關2的柵極與來自垂直掃描電路14的控制信號 PTX (n+3)連接。類似地,像素組12c和12c'的傳送開關2的柵極分別與控制信號PTX(n+4)和 PTX(n+6)連接。像素組12d和12d'的傳送開關2的柵極分別與控制信號PTX(n+5)和 PTX (n+7)連接。信號傳送單元13a的復位開關3的柵極與來自垂直掃描電路14的控制信號 PRES (η)連接,并且行選擇開關6的柵極與來自垂直掃描電路14的控制信號PSEL (η)連接。 信號傳送單元1 的復位開關3的柵極與來自垂直掃描電路14的控制信號PRES(n+2)連 接,并且行選擇開關6的柵極與來自垂直掃描電路14的控制信號PSEL (n+2)連接。類似地, 信號傳送單元13c和13d的復位開關3的柵極分別與控制信號PRES (n+4)和PRES (n+6)連 接。行選擇開關6的柵極分別與控制信號PSEL(n+4)和PSEL(n+6)連接。連續(xù)的信號傳送單元13a和13d分別與穿過圖像傳感器的垂直輸出線1 連接。連續(xù)的信號傳送單元1 和13c分別與垂直輸出線1 連接。針對各像素列設置的兩個垂 直輸出線交替與兩個連續(xù)的信號傳送單元連接。因此,信號傳送單元13a和1 與兩個垂 直輸出線1 和15b的連接以及信號傳送單元13c和13d與垂直輸出線1 和15b的連接 相對于信號傳送單元1 和13c之間的邊界是對稱的。類似地,與配置像素組12a、12a'、12b、12b'、12c、12c'、12d和12d'的列鄰接 的像素組12e、12e'、12f、12f'、12g、12g'、12h和12h'具有下面的結(jié)構。也就是說,參考圖1,由像素組 12e、12e'、12f、12f'、12g、12g'、12h 和 12h'形 成圖像傳感器的有效像素區(qū)域的垂直方向。按照12e、12f、12e'和12f‘的順序在垂直方 向上配置像素組12e、12f、12e'和12f‘。在它們下面,按照12g、12h、12g'和12h'的順 序在垂直方向上配置像素組12g、12h、12g'和12h'。像素12e、12e'、12f、12f'、12g、 12g'、1池和12h'各自具有光電二極管1和傳送開關2。有效像素區(qū)域設置有各自具有復 位開關3、像素放大器10和行選擇開關6的信號傳送單元13e、13f、13g和13h。信號傳送單元1 與一組兩個像素1 和1 ‘連接。類似地,信號傳送單元13f、 13g和13h分別與各像素組12f和12f'、12g和12g'以及12h和12h'連接。在像素組1 和12e'中,像素12e的傳送開關2的柵極與來自垂直掃描電路14 的控制信號PTX(η)連接。像素12e'的傳送開關2的柵極與來自垂直掃描電路14的控制 信號PTX(n+2)連接。此外,像素12f的傳送開關2的柵極與來自垂直掃描電路14的控制 信號PTX(n+1)連接。像素12f'的傳送開關2的柵極與來自垂直掃描電路14的控制信號 PTX (n+3)連接。類似地,像素組12g和12g'的傳送開關2的柵極分別與控制信號PTX(n+4)和 PTX(n+6)連接。像素組Ia1和12h'的傳送開關2的柵極分別與控制信號PTX(n+5)和 PTX (n+7)連接。信號傳送單元13e的復位開關3的柵極與來自垂直掃描電路14的控制信號 PRES(η)連接,并且行選擇開關6的柵極與來自垂直掃描電路14的控制信號PSEL(η)連接。 信號傳送單元13f的復位開關3的柵極與來自垂直掃描電路14的控制信號PRES (n+2)連 接,并且行選擇開關6的柵極與來自垂直掃描電路14的控制信號PSEL(n+2)連接。類似地, 信號傳送單元13g和1 的復位開關3的柵極分別與控制信號PRES (n+4)和PRES (n+6)連 接。行選擇開關6的柵極分別與控制信號PSEL(n+4)和PSEL(n+6)連接。信號傳送單元1 和1 分別與穿過圖像傳感器的垂直輸出線15c連接。信號傳 送單元13f和13g分別與垂直輸出線15d連接。針對每一像素列設置的兩個垂直輸出線交 替與兩個連續(xù)的信號傳送單元連接。因此,信號傳送單元1 和13f與兩個垂直輸出線15c 和15d的連接以及信號傳送單元13g和1 與垂直輸出線15c和15d的連接相對于信號傳 送單元13f和13g之間的邊界是對稱的。奇數(shù)列的垂直輸出線1 和15b分別由恒流源16a和16b驅(qū)動,并且分別與列放 大器17a和17b連接。注意,將列放大器17a和17b配置在有效像素區(qū)域的上側(cè)。列放大 器17a和17b的輸出經(jīng)由傳輸門18a和18b分別與保持電容器20a和20b連接,并且經(jīng)由 傳輸門19a和19b分別與保持電容器21a和21b連接。此外,列放大器17a和17b的輸出 通過利用來自水平掃描電路27a的控制信號PHl和PH2所驅(qū)動的輸出傳送開關22a和22b 以及23a和2 分別與共用的水平輸出線2 和24b連接。水平輸出線2 和24b與讀出放大器2 連接,其中,讀出放大器2 輸出通過將水平輸出線2 和24b的差分輸出乘以 預定增益所獲得的信號。通過圖像傳感器的輸出端子26a將讀出放大器2 的輸出信號輸 出到外部。類似地,偶數(shù)列的垂直輸出線15c和15d分別由恒流源16c和16d驅(qū)動,并且分別 與列放大器17c和17d連接。注意,將列放大器17c和17d配置在有效像素區(qū)域的下側(cè)(列 放大器17a和17b的相對側(cè))。列放大器17c和17d的輸出經(jīng)由傳輸門18c和18d分別與 保持電容器20c和20d連接,并且經(jīng)由傳輸門19c和19d分別與保持電容器21c和21d連 接。此外,列放大器17c和17d的輸出通過由來自水平掃描電路27b的控制信號PHl和PH2 所驅(qū)動的輸出傳送開關22c和22d以及23c和23d分別與共用的水平輸出線2 和24d連 接。水平輸出線2 和24d與讀出放大器2 連接,其中,讀出放大器2 輸出通過將水平 輸出線2 和Md的差分輸出乘以預定增益所獲得的信號。通過圖像傳感器的輸出端子 26b將讀出放大器25b的輸出信號輸出到外部。保持電容器20a和20b通過來自圖像傳感器內(nèi)的電路(未示出)的輸出或者通過 由從外部輸入的PADDS所控制的開關28a來相互連接。保持電容器21a和21b通過來自圖 像傳感器內(nèi)的電路(未示出)的輸出或者通過由從外部輸入的PADDN所控制的開關28b來 相互連接。類似地,保持電容器20c和20d通過來自圖像傳感器內(nèi)的電路(未示出)的輸出 或者通過由從外部輸入的PADDS所控制的開關28c來相互連接。保持電容器21c和21d通 過來自圖像傳感器內(nèi)的電路(未示出)的輸出或者通過由從外部輸入的PADDN所控制的開 關^d來相互連接。圖2是示出圖1中的圖像傳感器的操作定時的時序圖。參考圖2說明各單元的操作。在從11到t2的所有像素的復位時間段,激活控制信號PTX (n)、PTX (η+1)、 PTX (η+2)、PTX (η+3)、PTX (η+4)、PTX (η+5)、PTX (η+6)和 PTX (η+7)。僅示出特定行的控制信 號。然而,在該時間段激活所有行的控制信號ΡΤΧ。經(jīng)由傳送開關2將整個像素組的光電二 極管1的電荷分別傳送至像素放大器10的柵極11,以復位光電二極管1。在時刻t3,所有像素同時開始累積。在時刻t4,圖像傳感器外部的機構(未示出) 遮擋進入圖像傳感器的光。從t3到t4的時間段是各光電二極管1累積信號電荷的累積時 間段。注意,盡管在該例子中,所有像素同時開始累積,但是本發(fā)明不局限于此。例如,可以 針對每一行來復位光電二極管1。接著開始用于讀出累積的信號電荷的操作。在時刻t5,激活控制信號PSEL(n)和 PSEL (η+4),從而接通行選擇開關6。包括配置在第η行上的信號傳送單元13a和13e以及 配置在第(η+4)行上的信號傳送單元13c和13g的像素放大器10、以及與垂直輸出線連接 的電流源16a、16b、16c和16d的源極跟隨器電路進入工作狀態(tài)。在時刻t6,激活控制信號PRES (η)和PRES (η+4),從而接通復位開關3。初始化信 號傳送單元13a、13c、i;3e和13g中的像素放大器10的柵極11,即電容器9。也就是說,將 緊接在復位操作之后的信號電平(所謂的暗電平)的信號分別輸出給垂直輸出線15a、15b、 15c 和 15d。在時刻t7,使控制信號PRES (η)和PRES (η+4)無效。然后,在時刻偽,激活ΡΤΝ。這
6接通了與分別同垂直輸出線15aU5bU5c^P 15d連接的列放大器17a、17b、17c和17d的輸 出相連接的傳輸門19a、19b、19c和19d。保持電容器21a、21b、21c和21d分別保持暗電平輸 出。在時刻t9完成傳送操作之后,在時刻t 10激活控制信號PTX(n)、PTX(n+2)、PTX(n+4) 和 PTX(η+6),從而接通像素組 12a、12a‘、12c、12c'、12e、12e'、12g 和 12g'的傳送開關 2。將相應光電二極管1中累積的信號電荷傳送至由信號傳送單元13a、13c、i;3e和13g各 自的像素放大器10所形成的源極跟隨器的柵極11。此時,在由像素放大器10所形成的源 極跟隨器的柵極11中,電位相對于復位電平變化了與傳送的信號電荷相對應的量,從而確 定信號電平。在該操作中,將信號電荷從像素組1 和12a'傳送至信號傳送單元13a的柵極。 電位相對于復位電平的變化對應于兩個像素。也就是說,通過相加來自兩個像素的信號獲 得該變化。對于信號傳送單元13c、1 或13g也一樣。在完全結(jié)束傳送操作的時刻111,使控制信號PTX (n)、PTX (n+2)、PTX (η+4)和 PTX(η+6)無效。然后,在時刻tl2,激活PTS。這接通了與分別同垂直輸出線1 、巧b、15c 和15d連接的列放大器17a、17b、17c和17d的輸出相連接的傳輸門18a、18b、18c和18d。 保持電容器20a、20b、20c和20d分別保持信號電平。此后,當在時刻tl3使PTS無效時,完 成傳送操作。利用上述操作,保持電容器20a保持像素組1 和12a'的相加后的信號電平, 并且保持電容器20b保持像素組12c和12c'的相加后的信號電平。類似地,保持電容器 20c保持像素組1 和1 ‘的相加后的信號電平,并且保持電容器20d保持像素組12g 和12g'的相加后的信號電平。保持電容器21a、21b、21c和21d分別保持各像素組1 和 12a‘、12c 和 12c'、12e 和 12e'以及 12g 和 12g'的暗電平。由于完成來自像素的信號輸出操作,因而在時刻tl4使行選擇控制信號PSEL(n) 和 PSEL (η+4)無效。在時刻tl5,激活控制信號PADDS和PADDN,從而接通開關^aJ8b、28c和^d。利 用該操作,分別使保持電容器20a和20b,21a和21b,20c和20d以及21c和21d短路。保 持電容器20a保持通過對像素組1 和12a'的相加信號和像素組12c和12c ‘的相加信 號進行平均所獲得的信號。保持電容器20c保持通過對像素組1 和12e'的相加信號和 像素組12g和12g'的相加信號進行平均所獲得的信號。保持電容器21a保持像素組12a 和12a'以及12c和12c'的暗電平的平均值。保持電容器21c保持像素組1 和12e'以 及12g和12g'的暗電平的平均值。在時刻116,使控制信號PADDS和PADDN無效,然后完 成平均操作。水平掃描電路27a和27b控制輸出傳送開關22a、23a、22c和23c,以進行用于將保 持電容器20a、21a、20C和21c連接至水平輸出線的操作。當在時刻tl7接通控制信號PHl 時,經(jīng)由傳送開關2 將水平輸出線2 與保持電容器20a連接,并且經(jīng)由傳送開關23a將 水平輸出線24b與保持電容器21a連接。也就是說,此時,將像素組12a、12a ‘、12c和12c ‘ 的暗電平的平均值以及像素組12a、12a'、12c和12c'的平均信號電平輸入給讀出放大器 25a,其中讀出放大器2 輸出通過將輸入數(shù)據(jù)之間的差分乘以預定增益所獲得的信號。類似地,經(jīng)由傳送開關22c將水平輸出線2 與保持電容器20c連接,并且經(jīng)由 傳送開關23c將水平輸出線24d與保持電容器21c連接。也就是說,此時,將像素組12e、12e'、12g和12g'的暗電平的平均值以及像素組12e、12e'、12g和12g'的平均信號電平 輸入給讀出放大器25b,其中讀出放大器2 輸出通過將輸入數(shù)據(jù)之間的差分乘以預定增 益所獲得的信號。利用上述操作,完成第η行、第(η+2)行、第(η+4)行和第(η+6)行中的像素信號 的輸出。注意,盡管在本實施例中僅說明了兩個列,但是通過使用兩個列為一個單位,順序 重復上述操作直到最后一列為止。接著將說明用于讀出第(η+1)行、第(η+3)行、第(η+5)和第(η+7)行的操作。在時刻tl9,激活控制信號PSEL (η+2)和PSEL (η+6),從而接通行選擇開關6。包括 配置在第(η+2)行中的信號傳送單元1 和13f以及配置在第(η+6)行中的信號傳送單元 13d和13h的像素放大器10、以及與垂直輸出線連接的電流源16a、16b、16c和16d的源極 跟隨器電路進入工作狀態(tài)。在時刻t20,激活控制信號PRES (η+2)和PRES (η+6),從而接通復位開關3。初始化 信號傳送單元13b、13d、13f和13h中的像素放大器10的柵極11,即電容器9。也就是說, 將緊接在復位操作之后的信號電平(所謂的暗電平)的信號分別輸出給垂直輸出線15b、 15a、15d 禾口 15c。在時亥Ij t21,使控制信號PRES (η+2)和PRES (η+6)無效。然后,在時刻t22,激活 PTN0這接通了與分別同垂直輸出線15b、lfe、15d和15c連接的列放大器17b、17a、17d和 17c的輸出相連接的傳輸門19b、19a、19d和19c。保持電容器21b、21a、21d和21c分別保持 暗電平輸出。在時刻t23完成傳送操作之后,在時刻U4激活控制信號PTX (η+1)、ΡΤΧ (η+3)、 PTX (η+5)和 PTX (η+7),從而接通像素組 12b、12b ‘、12d、12d'、12f、12f'、12h 禾口 12h'的 傳送開關2。將相應光電二極管1中累積的信號電荷傳送至由信號傳送單元13b、13d、13f 和1 各自的像素放大器10所形成的源極跟隨器的柵極11。此時,在由像素放大器10所 形成的源極跟隨器的柵極11中,電位相對于復位電平改變了與傳送的信號電荷相對應的 量,從而確定信號電平。在該操作中,將信號電荷從像素組12b和12b'傳送至信號傳送單 元13b的柵極。電位相對于復位電平的變化對應于兩個像素。也就是說,通過相加來自兩 個像素的信號獲得該變化。對于信號傳送單元13d、13f或1 也一樣。在完全結(jié)束傳送操作的時刻t25,使控制信號PTX(n+1)、PTX(η+3)、PTX(η+5)和 PTX(η+7)無效。然后,在時刻t26,激活PTS。這接通了與分別同垂直輸出線15b、15a、15d 和15c連接的列放大器17b、17a、17d和17c的輸出相連接的傳輸門18b、18a、18d和18c。 保持電容器20b、20a、20d和20c分別保持信號電平。此后,當在時刻t27使PTS無效時,完 成傳送操作。利用上述操作,保持電容器20b保持像素組12b和12b'的相加后的信號電平, 并且保持電容器20a保持像素組12d和12d'的相加后的信號電平。類似地,保持電容器 20d保持像素組12f和12f ‘的相加后的信號電平,并且保持電容器20c保持像素組1 和12h'的相加后的信號電平。保持電容器21b、21a、21d和21c分別保持各像素組1 和 12b ‘、12d 和 12d'、12f 和 12f'以及 12h 和 12h'的暗電平。由于完成來自像素的信號輸出操作,因而在時刻U8使行選擇控制信號 PSEL (η+2)和 PSEL (η+6)無效。在時刻t29,激活控制信號PADDS和PADDN,從而接通開關^aJ8b、28c和^d。利用該操作,分別使保持電容器20a和20b,21a和21b,20c和20d以及21c和21d短路。保持 電容器20a保持通過對像素組12b和12b ‘的相加信號和像素組12d和12d'的相加信號 進行平均所獲得的信號。保持電容器20c保持通過對像素組12f和12f'的相加信號和像 素組1 和12h'的相加信號進行平均所獲得的信號。保持電容器21a保持各像素組12b 和12b'以及12d和12d'的暗電平的平均值。保持電容器21c保持各像素組12f和12f' 以及12h和12h'的暗電平的平均值。在時刻t30,使控制信號PADDS和PADDN無效,然后 完成平均操作。水平掃描電路27a和27b控制傳送開關22a、23a、22c和23c以進行用于將保持電 容器20a、21a、20C和21c連接至水平輸出線的操作。當在時刻t31接通控制信號PHl時, 經(jīng)由傳送開關2 將水平輸出線2 與保持電容器20a連接,并且經(jīng)由傳送開關23a將水 平輸出線Mb與保持電容器21a連接。也就是說,此時,將像素組12b、12b'、12d和12d' 的暗電平的平均值以及像素組12b、12b'、12d和12d'的平均信號電平輸入給讀出放大器 25a,其中,讀出放大器2 輸出通過將輸入數(shù)據(jù)之間的差分乘以預定增益所獲得的信號。類似地,經(jīng)由傳送開關22c將水平輸出線2 與保持電容器20c連接,并且經(jīng)由 傳送開關23c將水平輸出線24d與保持電容器21c連接。也就是說,此時,將像素組12f、 12f'、12h和12h'的暗電平的平均值以及像素組12f、12f'、12h和12h'的平均信號電平 輸入給讀出放大器25b,其中,讀出放大器2 輸出通過將輸入數(shù)據(jù)之間的差分乘以預定增 益所獲得的信號。利用上述操作,完成第(n+1)行、第(n+3)行、第(n+5)行和第(n+7)行中的像素信 號的輸出。注意,盡管在本實施例中僅說明了兩個列,但是通過使用兩個列作為一個單位, 順序重復上述操作直到最后一列為止。圖3示出將上述操作應用于在像素上具有Bayer排列的綠色、紅色和藍色顏色濾 波器的圖像傳感器的例子。圖3示出對分配有相同符號(諸如Gll等)的像素進行平均, 并且在垂直方向上針對綠色(G)、紅色(R)或藍色(B)分別以每四個像素進行平均操作。如上所述,本實施例中所述的結(jié)構使得可以針對垂直方向上交替配置的第一像素 和第二像素,分別對每四個像素以四個像素進行平均。這減少了在將所有像素信號的信息 反映在圖像上時要讀出的行的數(shù)量,從而提高了圖像質(zhì)量。第二實施例圖4是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的圖像傳感器的結(jié)構的電路圖。在圖4中,除 像素結(jié)構以及信號傳送單元與垂直輸出線的連接以外,該結(jié)構與第一實施例中所述的結(jié)構 相同,并且省略對其的說明。參考圖4,由像素組 12a、12a'、12b、12b'、12c、12c'、12d、12d'、12e、12e'、 12f和12f'形成圖像傳感器的有效像素區(qū)域的垂直方向。按照12a、12b、12a'和12b'的 順序在垂直方向上配置像素組12a、12b、12a' ^P 12b‘。在它們下面,按照12c、12d、12c‘ 和12d'的順序在垂直方向上配置像素組12c、12d、12c'和12d'。順次地,按照12e、12f、 12e'和12f ‘的順序在垂直方向上配置像素12e、12f、12e'和12f ‘。將各像素組1 和 12a‘、12b 和 12b ‘、12c 和 12c ‘、12d 和 12d'、1加和 12e'以及 12f 和 12f'分別連接至 信號傳送單元 13a、13b、13c、13d、13e 和 13f。在像素組12a和12a ‘中,像素12a的傳送開關2的柵極與來自垂直掃描電路14的控制信號PTX(m)連接。像素12a'的傳送開關2的柵極與來自垂直掃描電路14的控制 信號PTX(m+2)連接。此外,像素12b的傳送開關2的柵極與來自垂直掃描電路14的控制 信號PTX(m+1)連接。像素12b'的傳送開關2的柵極與來自垂直掃描電路14的控制信號 PTX (m+3)連接。對于像素組12c、12c'、12d、12d'、12e、12e'、12f 和 12f'也一樣。也就是說, 像素組12c和12c'的傳送開關2的柵極分別與控制信號PTX(m+4)和PTX(m+6)連接。像 素組12d和12d'的傳送開關2的柵極分別與控制信號PTX(m+5)和PTX(m+7)連接。像素 組1 和12e'的傳送開關2的柵極分別與控制信號PTX(η)和PTX(η+2)連接,其中,該控 制信號PTX(η)和PTXOi+幻是控制信號PTX(m) PTX(m+7)的垂直重復的一部分。像素組 12f和12f'的傳送開關2的柵極分別與控制信號PTX (n+1)和PTX(n+3)連接。信號傳送單元13a的復位開關3的柵極與來自垂直掃描電路14的控制信號 PRES(m)連接,并且行選擇開關6的柵極與來自垂直掃描電路14的控制信號PSEL(m)連接。 信號傳送單元13b的復位開關3的柵極與來自垂直掃描電路14的控制信號PRES (m+2)連 接,并且行選擇開關6的柵極與來自垂直掃描電路14的控制信號PSEL(m+2)連接。類似 地,信號傳送單元13c和13d的復位開關3的柵極分別與控制信號PRES (m+4)和PRES (m+6) 連接。行選擇開關6的柵極分別與控制信號PSEL(m+4)和PSEL(m+6)連接。信號傳送單元 13e和13f的復位開關3的柵極分別與控制信號PRES (η)和PRES (η+2)連接,其中,該控制 信號PRES (η)和PRES (η+2)是控制信號PRES (m) PRES (m+7)的垂直重復的一部分。行選 擇開關6的柵極分別與控制信號PSEL (η)和PSEL (η+2)連接,其中,該控制信號PSEL (η)和 PSEL(η+2)是控制信號PSEL(m) PSEL(m+7)的垂直重復的一部分。信號傳送單元13a和13d分別與穿過圖像傳感器的垂直輸出線1 連接。信號傳 送單元1 和13c分別與垂直輸出線1 連接。利用這一結(jié)構,信號傳送單元13a和1 與兩個垂直輸出線1 和15b的連接以及信號傳送單元13c和13d與垂直輸出線1 和 15b的連接相對于信號傳送單元1 和13c之間的邊界是對稱的。像素組12e、12e'、12f 和12f'或者信號傳送單元1 和13f是像素12a 12d'或者信號傳送單元13a 13d 的垂直重復的一部分。信號傳送單元1 和13f與垂直輸出線1 和15b的連接同信號傳 送單元13a和13b與垂直輸出線1 和15b的連接是相同的。類似地,與配置像素組12a、 12a'、12b、12b'、12c、12c'、12d、12d'、12e、12e'、12f 和 12f'的列鄰接的像素組 12g、 12g'、12h、12h'、12i、12i'、12j、12j'、12k、12k'、121 和 121'具有下面的結(jié)構。由像素組 12g、12g'、12h、12h'、12i、12i'、12j、12j'、12k、12k'、121 和 121' 形成圖像傳感器的有效像素區(qū)域的垂直方向。按照12g、12h、12g'和12h'的順序在垂直 方向上配置像素組12g、12h、12g'和12h'。在它們下面,按照12i、12j、12i'和12j'的 順序在垂直方向上配置像素組12i、12j、12i'和12j'。順次地,按照12k、121、12k'和 121'的順序在垂直方向上配置像素12k、121、12k'和12Γ。各像素組12g和12g'、12h 和12h'、12i和12i'、12」和12_]·'、12k和12k'以及121和12Γ分別與信號傳送單元 13g、13h、13i、13j、13k 和 131 連接。在像素組12g和12g'中,像素12g的傳送開關2的柵極與來自垂直掃描電路14 的控制信號PTX(m)連接。像素12g'的傳送開關2的柵極與來自垂直掃描電路14的控制 信號PTX(m+2)連接。此外,像素1 的傳送開關2的柵極與來自垂直掃描電路14的控制信號PTX(m+1)連接。像素12h'的傳送開關2的柵極與來自垂直掃描電路14的控制信號 PTX (m+3)連接。對于像素組12i、12i'、12j、12j'、12k、12k'、121 和 121'也一樣。也就是說, 像素組12i和12i'的傳送開關2的柵極分別與控制信號PTX(m+4)和PTX(m+6)連接。像 素組12j和12j'的傳送開關2的柵極分別與控制信號PTX(m+5)和PTX(m+7)連接。像素 組12k和12k'的傳送開關2的柵極分別與控制信號PTX(η)和ΡΤΧ(η+2)連接,其中,該控 制信號PTX(η)和PTXOi+幻是控制信號PTX(m) PTX(m+7)的垂直重復的一部分。像素組 121和121'的傳送開關2的柵極分別與控制信號PTX(n+1)和PTX(n+3)連接。信號傳送單元13g的復位開關3的柵極與來自垂直掃描電路14的控制信號 PRES (m)連接,并且行選擇開關6的柵極與來自垂直掃描電路14的控制信號PSEL (m)連接。 信號傳送單元13h的復位開關3的柵極與來自垂直掃描電路14的控制信號PRES (m+2)連 接,并且行選擇開關6的柵極與來自垂直掃描電路14的控制信號PSEL(m+2)連接。類似 地,信號傳送單元13i和13 j的復位開關3的柵極分別與控制信號PRES (m+4)和PRES (m+6) 連接。行選擇開關6的柵極分別與控制信號PSEL(m+4)和PSEL(m+6)連接。信號傳送單元 13k和131的復位開關3的柵極分別與控制信號PRES (η)和PRES(n+2)連接,其中,該控制 信號PRES (η)和PRES(n+2)是控制信號PRES (m) PRES (m+7)的垂直重復的一部分。行選 擇開關6的柵極分別與控制信號PSEL (η)和PSEL(n+2)連接,其中,該控制信號PSEL (η)和 PSEL(η+2)是控制信號PSEL(m) PSEL(m+7)的垂直重復的一部分。信號傳送單元13g和13 j分別與穿過圖像傳感器的垂直輸出線15c連接。信號傳 送單元1 和13i分別與垂直輸出線15d連接。利用這一結(jié)構,信號傳送單元13g和1 與兩個垂直輸出線15c和15d的連接以及信號傳送單元13i和13j與垂直輸出線15c和 15d的連接相對于信號傳送單元1 和13i之間的邊界是對稱的。像素組12k、12k'、121 和121'或者信號傳送單元1 和131是像素12g 12j'或者信號傳送單元13g 13j 的垂直重復的一部分。信號傳送單元13k和131與垂直輸出線15c和15d的連接同信號傳 送單元13g和13h與垂直輸出線15c和15d的連接是相同的。圖5是示出圖4中的圖像傳感器的操作定時的時序圖。將參考圖5說明各單元的 操作。在從tl t2的所有像素的復位時間段,激活控制信號PTX (m)、PTX (m+1)、 PTX (m+2)、PTX (m+3)、PTX (m+4)、PTX (m+5)、PTX (m+6)、PTX (m+7)、PTX (n)、PTX (n+1)、 PTX(n+2)和PTX(n+;3)。僅示出特定行的控制信號。然而,在該時間段激活所有行的控制信 號PTX。經(jīng)由傳送開關2將所有像素的光電二極管1的電荷分別傳送至像素放大器10的柵 極11,以復位光電二極管1。在時刻t3,所有像素同時開始累積。在時刻t4,圖像傳感器外部的機構(未示出) 遮擋進入圖像傳感器的光。從t3 t4的時間段是各光電二極管1累積信號電荷的累積時 間段。注意,盡管在本例子中,所有像素同時開始累積,但是本發(fā)明不局限于此??梢葬槍?每一行來復位光電二極管1。接著開始用于讀出累積的信號電荷的操作。在時刻t5,激活控制信號PSEL(m)和 PSEL (m+4),從而接通行選擇開關6。包括配置在第m行中的信號傳送單元13a和13g以及 配置在第(m+4)行中的信號傳送單元13c和13i的像素放大器10、以及與垂直輸出線連接的電流源16a、16b、16c和16d的源極跟隨器電路進入工作狀態(tài)。在時刻t6,激活控制信號PRES (m)和PRES (m+4),從而接通復位開關3。初始化信 號傳送單元13a、13c、13g和13i中的像素放大器10的柵極11,即電容器9。也就是說,將 緊接在復位操作之后的信號電平(所謂的暗電平)的信號分別輸出給垂直輸出線15a、15b、 15c 和 15d。在時刻t7,使控制信號PRES (m)和PRES (m+4)無效。然后在時刻偽,激活PTN。這 接通了與分別同垂直輸出線15a、15b、15c和15d連接的列放大器17a、17b、17c和17d的 輸出相連接的傳輸門19a、19b、19c和19d。保持電容器21a、21b、21c和21d保持暗電平輸 出。在時刻t9完成傳送操作之后,在時刻tlO激活控制信號PTX (m)、PTX (m+2)、PTX (m+4) 和 PTX (m+6),從而接通像素組 12a、12a ‘、12c、12c'、12g、12g'、12i 和 12i'的傳送開關 2。將相應光電二極管1中累積的信號電荷傳送至由信號傳送單元13a、13c、13g和13i各 自的像素放大器10所形成的源極跟隨器的柵極11。此時,在由像素放大器10所形成的源 極跟隨器的柵極11中,電位相對于復位電平變化了與所傳送的信號電荷相對應的量,從而 確定信號電平。在該操作中,將信號電荷從像素組1 和12a'傳送至信號傳送單元13a的柵極。 電位相對于復位電平的變化對應于兩個像素。也就是說,通過相加來自兩個像素的信號獲 得該變化。對于信號傳送單元13c、13g或13i也一樣。在完全結(jié)束傳送操作的時刻111,使控制信號PTX (m)、PTX (m+2)、PTX (m+4)和 PTX(m+6)無效。然后,在時刻tl2,激活PTS。這接通了與分別同垂直輸出線15a、15b、15c 和15d連接的列放大器17a、17b、17c和17d的輸出相連接的傳輸門18a、18b、18c和18d。 保持電容器20a、20b、20c和20d分別保持信號電平。此后,當在時刻tl3使PTS無效時,完 成傳送操作。利用上述操作,保持電容器20a保持像素組1 和12a'的相加后的信號電平, 并且保持電容器20b保持像素組12c和12c'的相加后的信號電平。類似地,保持電容器 20c保持像素組12g和12g ‘的相加后的信號電平,并且保持電容器20d保持像素組12i 和12i'的相加后的信號電平。保持電容器21a、21b、21c和21d分別保持各像素組1 和 12a'、12c 和 12c'、12g 和 12g'以及 12i 和 12i'的暗電平。由于完成來自像素的信號輸出操作,因而在時刻t 14使行選擇控制信號PSEL(m) 和 PSEL (m+4)無效。在時刻tl5,激活控制信號PADDS和PADDN,從而接通開關^aJ8b、28c和^d。利 用該操作,分別使保持電容器20a和20b,21a和21b,20c和20d以及21c和21d短路。保 持電容器20a保持通過對像素組1 和12a'的相加信號和像素組12c和12c ‘的相加信 號進行平均所獲得的信號。保持電容器20c保持通過對像素組12g和12g'的相加信號和 像素組12i和12i'的相加信號進行平均所獲得的信號。此外,保持電容器21a保持各像素組1 和12a'以及12c和12c'的暗電平的平 均值。保持電容器21c保持各像素組12g和12g'以及12i和12i'的暗電平的平均值。在 時刻tl6,使PADDS和PADDN無效,然后完成平均操作。水平掃描電路27a和27b控制傳送開關22a、23a、22c和23c以進行用于將保持電 容器20a、21a、20C和21c連接至水平輸出線的操作。當在時刻tl7接通控制信號PHl時,經(jīng)由傳送開關2 將水平輸出線2 與保持電容器20a連接,并且經(jīng)由傳送開關23a將水 平輸出線Mb與保持電容器21a連接。也就是說,此時,將像素組12a、12a'、12c和12c' 的暗電平的平均值以及像素組12a、12a'、12c和12c'的平均信號電平輸入給讀出放大器 25a,其中,讀出放大器2 輸出通過將輸入數(shù)據(jù)之間的差分乘以預定增益所獲得的信號。類似地,經(jīng)由傳送開關22c將水平輸出線2 與保持電容器20c連接,并且經(jīng)由 傳送開關23c將水平輸出線24d與保持電容器21c連接。也就是說,此時,將像素組12g、 12g'、12i和12i'的暗電平的平均值以及像素組12g、12g'、12i和12i'的平均信號電平 輸入給讀出放大器25b,其中,讀出放大器2 輸出通過將輸入數(shù)據(jù)之間的差分乘以預定增 益所獲得的信號。利用上述操作,完成第m行、第(m+2)行、第(m+4)行和第(m+6)行中的像素信號 的輸出。注意,盡管在本實施例中僅說明了兩個列,但是通過使用兩個列為一個單位,順序 重復上述操作直到最后一列為止。接著說明用于讀出第(m+5)行、第(m+7)行、第(n+1)和第(n+3)行的操作。在 時刻tl9,激活控制信號PSEL (m+6)和PSEL (n+2),從而接通行選擇開關6。包括配置在第 (m+6)行中的信號傳送單元13d和13j及配置在第(n+2)行中的信號傳送單元13f和131 的像素放大器10、以及與垂直輸出線連接的電流源16a、imKl6C和16d的源極跟隨器電路 進入工作狀態(tài)。在時刻t20,激活控制信號PRES (m+6)和PRES (n+2),從而接通復位開關3。初始化 信號傳送單元13d、13f、13j和131中的像素放大器10的柵極11,即電容器9。也就是說, 將緊接在復位操作之后的信號電平(所謂的暗電平)的信號分別輸出給垂直輸出線15a、 15b、15c 和 15d。在時亥Ij t21,使控制信號PRES (m+6)和PRES (n+2)無效。然后,在時刻t22,激活 PTN0這接通了與分別同垂直輸出線15aU5bU5c^P 15d連接的列放大器17a、17b、17c和 17d的輸出相連接的傳輸門19a、19b、19c和19d。保持電容器21a、21b、21c和21d分別保持 暗電平輸出。在時刻t23完成傳送操作之后,在時刻U4激活控制信號PTX (m+5)、PTX (m+7)、 卩丁父(11+1)和?了父(11+3),從而接通像素組12(1、12(1'、12f、12f'、12j、12j'、121 和 12Γ 的 傳送開關2。將相應光電二極管1中累積的信號電荷傳送至由信號傳送單元13d、13f、13j 和131各自的像素放大器10所形成的源極跟隨器的柵極11。此時,在由像素放大器10所 形成的源極跟隨器的柵極11中,電位相對于復位電平改變了與傳送的信號電荷相對應的 量,從而確定信號電平。在該操作中,將信號電荷從像素組12d和12d'傳送至信號傳送單元13d的柵極。 電位相對于復位電平的變化對應于兩個像素。也就是說,通過相加來自兩個像素的信號獲 得該變化。對于信號傳送單元13f、13j或131也一樣。在完全結(jié)束傳送操作的時刻t25,使控制信號PTX(m+5)、PTX(m+7)、PTX(n+1)和 PTX(n+3)無效。然后,在時刻t26,激活PTS。這接通了與分別同垂直輸出線15a、15b、15c 和15d連接的列放大器17a、17b、17c和17d的輸出相連接的傳輸門18a、18b、18c和18d。 保持電容器20a、20b、20c和20d分別保持信號電平。此后,當在時刻t27使PTS無效時,完 成傳送操作。利用上述操作,保持電容器20a保持像素組12d和12d'的相加后的信號電平,并且保持電容器20b保持像素組12f和12f'的相加后的信號電平。類似地,保持電容器 20c保持像素組12 j和12 j ‘的相加后的信號電平,并且保持電容器20d保持像素組121 和121'的相加后的信號電平。保持電容器21a、21b、21c和21d分別保持各像素組12d和 12d'、12f和12f'、12j和12j'以及121和12Γ的暗電平。由于完成來自像素的信號輸出操作,因而在時刻U8使行選擇控制信號 PSEL (m+6)和 PSEL (n+2)無效。在時刻t29,激活控制信號PADDS和PADDN,從而接通開關^aJ8b、28c和^d。利 用該操作,分別使保持電容器20a和20b、21a和21b、20c和20d以及21c和21d短路。保持 電容器20a保持通過對像素組12d和12d'的相加信號和像素組12f和12f'的相加信號 進行平均所獲得的信號。保持電容器20c保持通過對像素組12j和12j'的相加信號和像 素組121和121'的相加信號進行平均所獲得的信號。保持電容器21a保持各像素組12d 和12d'以及12f和12f'的暗電平的平均值。保持電容器21c保持各像素組12j和12j' 以及121和12Γ的暗電平的平均值。在時刻t30,使控制信號PADDS和PADDN無效,然后 完成平均操作。水平掃描電路27a和27b控制傳送開關22a、23a、22c和23c以進行用于將保持電 容器20a、21a、20C和21c連接至水平輸出線的操作。當在時刻t31接通控制信號PHl時, 經(jīng)由傳送開關2 將水平輸出線2 與保持電容器20a連接,并且經(jīng)由傳送開關23a將水 平輸出線24b與保持電容器21a連接。也就是說,此時,將像素組12d、12d'、12f和12f' 的暗電平的平均值以及像素組12d、12d'、12f和12f'的平均信號電平輸入給讀出放大器 25a,其中,讀出放大器2 輸出通過將輸入數(shù)據(jù)之間的差分乘以預定增益所獲得的信號。類似地,經(jīng)由傳送開關22c將水平輸出線2 與保持電容器20c連接,并且經(jīng)由 傳送開關23c將水平輸出線24d與保持電容器21c連接。也就是說,此時,將像素組12j、 12j'、121和12Γ的暗電平的平均值以及像素組12j、12j'、121和12Γ的平均信號電平 輸入給讀出放大器25b,其中,讀出放大器2 輸出通過將輸入數(shù)據(jù)之間的差分乘以預定增 益所獲得的信號。利用上述操作,完成第(m+5)行、第(m+7)行、第(n+1)行和第(n+3)行中的像素信 號的輸出。注意,盡管在本實施例中僅說明了兩個列,但是通過使用兩個列作為一個單位, 順序重復上述操作直到最后一列為止。圖6示出將上述操作應用于在像素上具有Bayer排列的綠色、紅色和藍色顏色濾 波器的圖像傳感器的例子。圖6示出對分配有相同符號(諸如Gll等)的像素進行平均, 并且在垂直方向上針對綠色(G)、紅色(R)或藍色(B)分別以每四個像素進行平均操作,并 且不讀出陰影線的像素的信號。如上所述,本實施例中所述的結(jié)構使得可以針對垂直方向上交替配置的第一像素 和第二像素,分別對每六個像素以四個像素進行平均。這減少了在將大量像素信號的信息 反映在圖像上時要讀出的行的數(shù)量,從而提高了圖像質(zhì)量。第三實施例下面說明本發(fā)明的第三實施例。圖7是示出具有第一和第二實施例所示的圖像傳 感器的攝像設備的結(jié)構的框圖。在圖7的攝像設備100中,附圖標記101表示第一和第二實施例所示的圖像傳感器,附圖標記103表示對從圖像傳感器101輸出的模擬圖像信號進行增益調(diào)整并且與預定 量化位相對應地進行數(shù)字轉(zhuǎn)換的模擬前端(以下稱為AFE),并且附圖標記102表示控制圖 像傳感器101和AFE 103的驅(qū)動定時的時序生成器(以下稱為TG)。附圖標記108表示具有如下功能的RAM 用于存儲經(jīng)過了 AFE 103中的數(shù)字轉(zhuǎn)換 的圖像數(shù)據(jù)和通過(后面說明的)圖像處理單元109處理后的圖像數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)存儲部 件的功能以及在(后面說明的)CPU 104工作時所使用的工作存儲器的功能。在本實施例 中,使用RAM 108執(zhí)行這些功能。然而,還可以使用其它存儲器,只要該存儲器具有不會引 起任何問題的適當?shù)拇嫒∷俣人郊纯伞8綀D標記106表示用于存儲(后面說明的)CPU 104工作時所使用的程序的ROM。 盡管在本實施例中使用閃存ROM,但是這僅是例子。還可以使用其它存儲器,只要該存儲器 具有不會引起任何問題的適當?shù)拇嫒∷俣人郊纯伞PU 104集中控制攝像設備100。圖 像處理單元109對所拍攝圖像執(zhí)行諸如校正和壓縮處理等的處理。附圖標記110表示用于將靜止圖像數(shù)據(jù)和運動圖像數(shù)據(jù)記錄在外部記錄介質(zhì)中 的、與外部記錄介質(zhì)的接口單元,附圖標記112表示與外部記錄介質(zhì)的連接器,附圖標記 113表示諸如非易失性存儲器或硬盤等的外部記錄介質(zhì),附圖標記116表示與攝像設備100 的連接器,附圖標記114表示與攝像設備100的接口,并且附圖標記115表示諸如非易失性 存儲器或硬盤等的內(nèi)部記錄單元。注意,盡管在本實施例中使用可拆卸外部記錄介質(zhì)作為 記錄介質(zhì),但是可以包含可寫入數(shù)據(jù)的非易失性存儲器或硬盤。附圖標記105表示在CPU 104中設置攝像指示和攝像條件等的操作單元。如圖8 所示,操作單元105包括靜止圖像拍攝開關105a、運動圖像拍攝開關10 和操作顯示單元 上所顯示的菜單的⑶I操作單元105c等。附圖標記107表示顯示拍攝的靜止圖像或運動 圖像或者菜單等的顯示單元。本實施例的攝像設備100具有多種攝像模式。下面說明各攝像模式下的操作。下面說明靜止圖像拍攝模式。當用戶按下靜止圖像拍攝開關10 時,CPU 104向 圖像傳感器101和TG 102發(fā)送用于拍攝靜止圖像的設置。此后,向TG 102輸出開始信號, 并且圖像傳感器101基于來自TG 102的驅(qū)動信號開始攝像操作。下面使用圖9說明攝像 操作。注意,圖9中的信號對應于圖4所示的信號。在從11到t2的所有像素的復位時間段,激活控制信號PTX (m)、PTX (m+1)、 PTX (m+2)、PTX (m+3)、PTX (m+4)、PTX (m+5)、PTX (m+6)和 PTX (m+7)。僅示出特定行的控制信 號。然而,在該時間段激活所有行的控制信號PTX。將所有像素的光電二極管1的電荷經(jīng)由 傳送開關2分別傳送至像素放大器10的柵極11,以復位光電二極管1。在時刻t3,所有像素同時開始累積。在時刻t4,快門(未示出)遮擋進入圖像傳 感器的光。從t3到t4的時間段是各光電二極管1累積信號電荷的累積時間段。接著開始用于讀出累積的信號電荷的操作。在時刻t5,激活控制信號PSEL(m)和 PSEL (m+2),并且接通行選擇開關6。包括配置在第m行中的信號傳送單元13a和13g及配 置在第(m+幻行中的信號傳送單元1 和13h的像素放大器10、以及與垂直輸出線連接的 電流源16a、16b、16c和16d的源極跟隨器電路進入工作狀態(tài)。在時刻t6,激活控制信號PRES (m)和PRES (m+2),從而接通復位開關3。初始化信 號傳送單元13a、i;3b、13g和13h中的像素放大器10的柵極11,即電容器9。也就是說,將
15緊接在復位操作之后的信號電平(所謂的暗電平)的信號分別輸出給垂直輸出線15a、15b、 15c 和 15d。在時刻t7,使控制信號PRES (m)和PRES(m+2)無效。然后,在時刻t8,激活PTN。 這接通了與分別同垂直輸出線15aU5bU5c^P 15d連接的列放大器17a、17b、17c和17d的 輸出相連接的傳輸門19a、19b、19c和19d。保持電容器21a、21b、21c和21d分別保持暗電 平輸出。在時刻t9完成傳送操作之后,在時刻t 10激活控制信號PTX(m)和PTX(m+l),從 而接通像素組12a、12b、12g和12h的傳送開關2。將相應光電二極管1中累積的信號電荷 傳送至由信號傳送單元13a、13b、13g和1 各自的像素放大器10所形成的源極跟隨器的 柵極11。此時,在由像素放大器10所形成的源極跟隨器的柵極11中,電位相對于復位電平 改變了與所傳送的信號電荷相對應的量,從而確定信號電平。在完全結(jié)束傳送操作的時刻tll,使控制信號PTX(m)和PTX(m+1)無效。然后,在 時刻tl2,激活PTS。這接通了與分別同垂直輸出線15a、15b、15c和15d連接的列放大器 17a、17b、17c和17d的輸出相連接的傳輸門18a、18b、18c和18d。保持電容器20a、20b、20c 和20d分別保持信號電平。此后,當在時刻tl3使PTS無效時,完成傳送操作。利用上述操作,保持電容器20a、20b、20c和20d分別保持像素組12a、12b、12g和 12h的信號電平。保持電容器21a、21b、21c和21d分別保持像素組12a、12b、12g和12h的 暗電平。由于完成來自像素的信號輸出操作,因而在時刻t 14使行選擇控制信號PSEL(m) 和 PSEL(m+2)無效。水平掃描電路27a和27b控制傳送開關22a、23a、22b、23b、22c、23c、22d和23d以 進行用于將保持電容器20a、21a、20b、21b、20c、21c、20d和21d連接至水平輸出線的操作。 當在時刻tl5接通控制信號PHl時,經(jīng)由傳送開關2 將水平輸出線2 與保持電容器20a 連接,并且經(jīng)由傳送開關23a將水平輸出線24b與保持電容器21a連接。也就是說,此時, 將像素12a的暗電平和信號電平輸入給讀出放大器25a,其中,讀出放大器2 輸出通過將 輸入數(shù)據(jù)之間的差分乘以預定增益所獲得的信號。類似地,經(jīng)由傳送開關22c將水平輸出線2 與保持電容器20c連接,并且經(jīng)由傳 送開關23c將水平輸出線24d與保持電容器21c連接。也就是說,此時,將像素12g的暗電 平和信號電平輸入給讀出放大器25b,其中,讀出放大器2 輸出通過將輸入數(shù)據(jù)之間的差 分乘以預定增益所獲得的信號。此后,在時刻tl6使控制信號PHl無效,從而終止輸出操作。當在時刻tl7接通控制信號PH2時,經(jīng)由傳送開關22b將水平輸出線2 與保持 電容器20b連接,并且經(jīng)由傳送開關2 將水平輸出線24b與保持電容器21b連接。也就 是說,此時,將像素12b的暗電平和信號電平輸入給讀出放大器25a,其中,讀出放大器2 輸出通過將輸入數(shù)據(jù)之間的差分乘以預定增益所獲得的信號。類似地,經(jīng)由傳送開關22d將水平輸出線2 與保持電容器20d連接,并且經(jīng)由傳 送開關23d將水平輸出線24d與保持電容器21d連接。也就是說,此時,將像素12h的暗電 平和信號電平輸入給讀出放大器25b,其中,讀出放大器2 輸出通過將輸入數(shù)據(jù)之間的差 分乘以預定增益所獲得的信號。此后,在時刻tl8使控制信號PH2無效,從而終止輸出操作。利用上述操作,完成第m行和第(m+1)行中的像素信號的輸出。注意,盡管在本實 施例中僅說明了兩個列,但是通過使用兩個列作為一個單位,順序重復上述操作直到最后一列為止。接著,開始用于讀出第(m+2)行和第(m+3)行中的像素數(shù)據(jù)的操作。在時刻tl9, 激活控制信號PSEL(m)和PSEL(m+2),并且接通行選擇開關6。包括配置在第m行中的信號 傳送單元13a和13g及配置在第(m+幻行中的信號傳送單元1 和13h的像素放大器10、 以及與垂直輸出線連接的電流源16a、16b、16c和16d的源極跟隨器電路進入工作狀態(tài)。在時刻t20,激活控制信號PRES (m)和PRES (m+2),從而接通復位開關3。初始化信 號傳送單元13a、13b、13g和13h中的像素放大器10的柵極11,即電容器9。也就是說,將 緊接在復位操作之后的信號電平(所謂的暗電平)的信號分別輸出給垂直輸出線15a、15b、 15c 和 15d。在時刻t21,使控制信號PRES (m)和PRES (m+2)無效。然后,在時刻t22,激活PTN。 這接通了與分別與垂直輸出線1 、巧b、15c和15d連接的列放大器17a、17b、17c和17d的 輸出相連接的傳輸門19a、19b、19c和19d。保持電容器21a、21b、21c和21d分別保持暗電 平輸出。在時刻t23完成傳送操作之后,在時刻U4激活控制信號PTX(m+幻和PTX(m+3), 從而接通像素組12a'、12b'、12g'和12h'的傳送開關2。將相應光電二極管1中累積的 信號電荷傳送至由信號傳送單元13a、13b、13g和1 各自的像素放大器10所形成的源極 跟隨器的柵極11。此時,在由像素放大器10所形成的源極跟隨器的柵極11中,電位相對于 復位電平改變了與所傳送的信號電荷相對應的量,從而確定信號電平。在完全結(jié)束傳送操作的時刻t25,使控制信號PTX(m+2)和PTX(m+3)無效。然后, 在時刻t26,激活PTS。這接通了與分別同垂直輸出線15a、15b、15c和15d連接的列放大器 17a、17b、17c和17d的輸出相連接的傳輸門18a、18b、18c和18d。保持電容器20a、20b、20c 和20d分別保持信號電平。此后,當在時刻t27使PTS無效時,完成傳送操作。利用上述操作,保持電容器20a、20b、20c和20d分別保持像素組12a'、12b'、 12g'和12h'的信號電平。保持電容器21a、21b、21c和21d分別保持像素組12a'、12b'、 12g'和12h'的暗電平。由于完成來自像素的信號輸出操作,因而在時刻U8使行選擇控制信號PSEL(m) 和 PSEL (m+2)無效。水平掃描電路27a和27b控制傳送開關22a、23a、22b、23b、22c、23c、22d和23d以 進行用于將保持電容器20a、21a、20b、21b、20c、21c、20d和21d連接至水平輸出線的操作。 當在時刻U9接通控制信號PHl時,經(jīng)由傳送開關2 將水平輸出線2 與保持電容器20a 連接,并且經(jīng)由傳送開關23a將水平輸出線24b與保持電容器21a連接。也就是說,此時, 將像素12a'的暗電平和信號電平輸入給讀出放大器25a,其中,讀出放大器2 輸出通過 將輸入數(shù)據(jù)之間的差分乘以預定增益所獲得的信號。類似地,經(jīng)由傳送開關22c將水平輸出線2 與保持電容器20c連接,并且經(jīng)由傳 送開關23c將水平輸出線24d與保持電容器21c連接。也就是說,此時,將像素12g'的暗 電平和信號電平輸入給讀出放大器25b,其中,讀出放大器2 輸出通過將輸入數(shù)據(jù)之間的 差分乘以預定增益所獲得的信號。此后,在時刻t30使控制信號PHl無效,從而終止輸出操作。此夕卜,當在時刻t31接通控制信號PH2時,經(jīng)由傳送開關22b將水平輸出線2 與 保持電容器20b連接,并且經(jīng)由傳送開關2 將水平輸出線24b與保持電容器21b連接。也就是說,此時,將像素12b'的暗電平和信號電平輸入給讀出放大器25a,其中,讀出放大器 2 輸出通過將輸入數(shù)據(jù)之間的差分乘以預定增益所獲得的信號。類似地,經(jīng)由傳送開關22d將水平輸出線2 與保持電容器20d連接,并且經(jīng)由傳 送開關23d將水平輸出線24d與保持電容器21d連接。也就是說,此時,將像素12h'的暗 電平和信號電平輸入給讀出放大器25b,其中,讀出放大器2 輸出通過將輸入數(shù)據(jù)之間的 差分乘以預定增益所獲得的信號。此后,在時刻t32使控制信號PH2無效,從而終止輸出操作。利用上述操作,完成第(m+幻行和第(m+;3)行中的像素信號的輸出。注意,盡管在 本實施例中僅說明了兩個列,但是通過使用兩個列作為一個單位,順序重復上述操作直到 最后一列為止。接著開始用于讀出第(m+4)行和第(m+5)行的操作。在時刻t33,激活控制信號 PSEL (m+4)和PSEL (m+6),從而接通行選擇開關6。包括配置在第(m+4)行中的信號傳送單 元13c和13i及配置在第(m+6)行中的信號傳送單元13d和13 j的像素放大器10、以及與 垂直輸出線連接的電流源16a、16b、16c和16d的源極跟隨器電路進入工作狀態(tài)。在時刻t34,激活控制信號PRES (m+4)和PRES (m+6),從而接通復位開關3。初始化 信號傳送單元13c、13d、13i和13j中的像素放大器10的柵極11,即電容器9。也就是說, 將緊接在復位操作之后的信號電平(所謂的暗電平)的信號分別輸出給垂直輸出線15b、 15a、15d 禾口 15c。在時亥Ij t35,使控制信號PRES (m+4)和PRES (m+6)無效。然后,在時刻t36,激活 PTN0這接通了與分別同垂直輸出線15b、lfe、15d和15c連接的列放大器17b、17a、17d和 17c的輸出相連接的傳輸門19b、19a、19d和19c。保持電容器21b、21a、21d和21c分別 保持暗電平輸出。在時刻t37完成傳送操作之后,在時刻t38激活控制信號PTX(m+4)和 PTX(m+5)。利用該操作,接通像素組12c、12d、12i和12j的傳送開關2,從而將相應光電二 極管1中累積的信號電荷傳送至由信號傳送單元13c、13d、13i和13j各自的像素放大器10 所形成的源極跟隨器的柵極11。此時,在由像素放大器10形成的源極跟隨器的柵極11中, 電位相對于復位電平改變了與所傳送的信號電荷相對應的量,從而確定信號電平。在完全結(jié)束傳送操作的時刻t39,使控制信號PTX(m+4)和PTX(m+5)無效。然后, 在時刻t40,激活PTS。這接通了與分別同垂直輸出線15b、15a、15d和15c連接的列放大器 17b、17a、17d和17c的輸出相連接的傳輸門18b、18a、18d和18c。保持電容器20b、20a、20d 和20c分別保持信號電平。此后,當在時刻t41使PTS無效時,完成傳送操作。利用上述操作,保持電容器20b、20a、20d和20c分別保持像素組12c、12d、12i和 12j的信號電平。保持電容器21b、21a、21d和21c分別保持像素組12c、12d、12i和12j的 暗電平。由于完成來自像素的信號輸出操作,因而在時刻t42使行選擇控制信號 PSEL (m+4)和 PSEL (m+6)無效。水平掃描電路27a和27b控制傳送開關22a、23a、22b、23b、22c、23c、22d和23d以 進行用于將保持電容器20a、21a、20b、21b、20c、21c、20d和21d連接至水平輸出線的操作。 當在時刻t43接通控制信號PH 1時,經(jīng)由傳送開關2 將水平輸出線2 與保持電容器 20a連接,并且經(jīng)由傳送開關23a將水平輸出線24b與保持電容器21a連接。也就是說,此時,將像素12d的暗電平和信號電平輸入給讀出放大器25a,其中,讀出放大器2 輸出通過 將輸入數(shù)據(jù)之間的差分乘以預定增益所獲得的信號。類似地,經(jīng)由傳送開關22c將水平輸出線2 與保持電容器20c連接,并且經(jīng)由傳 送開關23c將水平輸出線24d與保持電容器21c連接。也就是說,此時,將像素12j的暗電 平和信號電平輸入給讀出放大器25b,其中,讀出放大器2 輸出通過將輸入數(shù)據(jù)之間的差 分乘以預定增益所獲得的信號。此后,在時刻t44使控制信號PHl無效,從而終止輸出操作。當在時刻t45接通控制信號PH2時,經(jīng)由傳送開關22b將水平輸出線2 與保持 電容器20b連接,并且經(jīng)由傳送開關2 將水平輸出線24b與保持電容器21b連接。也就 是說,此時,將像素12c的暗電平和信號電平輸入給讀出放大器25a,其中,讀出放大器2 輸出通過將輸入數(shù)據(jù)之間的差分乘以預定增益所獲得的信號。類似地,經(jīng)由傳送開關22d將水平輸出線2 與保持電容器20d連接,并且經(jīng)由傳 送開關23d將水平輸出線24d與保持電容器21d連接。也就是說,此時,將像素12i的暗電 平和信號電平輸入給讀出放大器25b,其中,讀出放大器2 輸出通過將輸入數(shù)據(jù)之間的差 分乘以預定增益所獲得的信號。此后,在時刻t46使控制信號PH2無效,從而終止輸出操作。利用上述操作,完成第(m+4)行和第(m+幻行中的像素信號的輸出。注意,盡管在 本實施例中僅說明了兩個列,但是通過使用兩個列作為一個單位,順序重復上述操作直到 最后一列為止。接著開始用于讀出第(m+6)行和第(m+7)行的操作。在時刻t47,激活控制信號 PSEL (m+4)和PSEL (m+6),從而接通行選擇開關6。包括配置在第(m+4)行中的信號傳送單 元13c和13i及配置在第(m+6)行中的信號傳送單元13d和13 j的像素放大器10、以及與 垂直輸出線連接的電流源16a、16b、16c和16d的源極跟隨器電路進入工作狀態(tài)。在時刻t48,激活控制信號PRES (m+4)和PRES (m+6),從而接通復位開關3。初始化 信號傳送單元13c、13d、13i和13j中的像素放大器10的柵極11,即電容器9。也就是說, 將緊接在復位操作之后的信號電平(所謂的暗電平)的信號分別輸出給垂直輸出線15b、 15a、15d 禾口 15c。在時刻t49,使控制信號PRES (m+4)和PRES (m+6)無效。然后,在時刻t50,激活 PTN0這接通了與分別同垂直輸出線15b、lfe、15d和15c連接的列放大器17b、17a、17d和 17c的輸出相連接的傳輸門19b、19a、19d和19c。保持電容器21b、21a、21d和21c分別 保持暗電平輸出。在時刻t51完成傳送操作之后,在時刻t52激活控制信號PTX(m+6)和 PTX (m+7),從而接通像素組12c ‘、12d'、12i'和12j'的傳送開關2。將相應光電二極管 1中累積的信號電荷傳送至由信號傳送單元13c、13d、13i和13 j各自的像素放大器10所形 成的源極跟隨器的柵極11。此時,在由像素放大器10形成的源極跟隨器的柵極11中,電位 相對于復位電平改變了與所傳送的信號電荷相對應的量,從而確定信號電平。在完全結(jié)束傳送操作的時刻t53,使控制信號PTX(m+6)和PTX(m+7)無效。然后, 在時刻t54,激活PTS。這接通了與分別同垂直輸出線15b、15a、15d和15c連接的列放大器 17b、17a、17d和17c的輸出相連接的傳輸門18b、18a、18d和18c。保持電容器20b、20a、20d 和20c分別保持信號電平。此后,當在時刻t55使PTS無效時,完成傳送操作。利用上述操作,保持電容器20b、20a、20d和20c分別保持像素組12c'、12d'、 12i'和12j'的信號電平。保持電容器21b、21a、21d和21c分別保持像素組12c'、12d'、12i'和12j'的暗電平。由于完成來自像素的信號輸出操作,因而在時刻t56使行選擇控制信號 PSEL (m+4)和 PSEL (m+6)無效。水平掃描電路27a和27b控制傳送開關22a、23a、22b、23b、22c、23c、22d和23d以 進行用于將保持電容器20a、21a、20b、21b、20c、21c、20d和21d連接至水平輸出線的操作。 當在時刻t57接通控制信號PHl時,經(jīng)由傳送開關2 將水平輸出線2 與保持電容器20a 連接,并且經(jīng)由傳送開關23a將水平輸出線24b與保持電容器21a連接。也就是說,此時, 將像素12d'的暗電平和信號電平輸入給讀出放大器25a,其中,讀出放大器2 輸出通過 將輸入數(shù)據(jù)之間的差分乘以預定增益所獲得的信號。類似地,經(jīng)由傳送開關22c將水平輸出線2 與保持電容器20c連接,并且經(jīng)由傳 送開關23c將水平輸出線24d與保持電容器21c連接。也就是說,此時,將像素12j'的暗 電平和信號電平輸入給讀出放大器25b,其中,讀出放大器2 輸出通過將輸入數(shù)據(jù)之間的 差分乘以預定增益所獲得的信號。此后,在時刻t58使控制信號PHl無效,從而終止輸出操作。此外,當在時刻t59接通控制信號PH2時,經(jīng)由傳送開關22b將水平輸出線2 與 保持電容器20b連接,并且經(jīng)由傳送開關2 將水平輸出線24b與保持電容器21b連接。也 就是說,此時,將像素12c'的暗電平和信號電平輸入給讀出放大器25a,其中,讀出放大器 2 輸出通過將輸入數(shù)據(jù)之間的差分乘以預定增益所獲得的信號。類似地,經(jīng)由傳送開關22d將水平輸出線2 與保持電容器20d連接,并且經(jīng)由傳 送開關23d將水平輸出線24d與保持電容器21d連接。也就是說,此時,將像素12i'的暗 電平和信號電平輸入給讀出放大器25b,其中,讀出放大器2 輸出通過將輸入數(shù)據(jù)之間的 差分乘以預定增益所獲得的信號。此后,在時刻t60使控制信號PH2無效,從而終止輸出操作。利用上述操作,完成第(m+6)行和第(m+7)行中的像素信號的輸出。注意,盡管在 本實施例中僅說明了兩個列,但是通過使用兩個列作為一個單位,順序重復上述操作直到 最后一列為止。通過針對圖像傳感器101的所有行將上述讀出操作作為一個單位而進行,分別輸 出圖像傳感器101中配置的所有像素的信號。從圖像傳感器101輸出的信號經(jīng)過AFE 103 中的數(shù)字轉(zhuǎn)換,然后將其輸入給圖像處理單元109。圖像處理單元109對輸入信號進行預定 處理,然后將其記錄為靜止圖像。接著說明第一運動圖像拍攝模式。如圖10所示,通過操作操作單元105,在顯示單 元107上顯示運動圖像記錄大小選擇畫面。用戶通過操作單元105選擇圖像大小為大(圖 10中為“大”)的運動圖像。在按下運動圖像拍攝開關10 時,CPU 104向圖像傳感器101 和TG 102發(fā)送針對第一運動圖像拍攝模式的設置。此后,向TG 102輸出開始信號,并且圖 像傳感器101基于來自TG102的驅(qū)動信號開始攝像操作。圖像傳感器101重復第一實施例中所述的操作作為攝像操作,并且順序輸出圖像 信號。在這種情況下,輸出像素的數(shù)量是垂直方向上的所有像素的數(shù)量的1/4。通過對圖像 傳感器101內(nèi)在垂直方向上相互鄰接的具有相同顏色的四個像素的信號進行平均,來獲得 要輸出的一個像素。從圖像傳感器101輸出的信號經(jīng)過AFE 103中的數(shù)字轉(zhuǎn)換,然后將其輸入給圖像處理單元109。圖像處理單元109對輸入信號進行例如用于適當校正圖像數(shù)據(jù) 的高寬比的處理,然后將其記錄為運動圖像。接著說明第二運動圖像拍攝模式。如圖10所示,通過操作操作單元105,在顯示單 元107上顯示運動圖像記錄大小選擇畫面。用戶通過操作單元105選擇圖像大小為小(圖 10中為“小”)的運動圖像。在按下運動圖像拍攝開關10 時,CPU 104向圖像傳感器101 和TG 102發(fā)送針對第二運動圖像拍攝模式的設置。此后,向TG 102輸出開始信號,并且圖 像傳感器101基于來自TG102的驅(qū)動信號開始攝像操作。圖像傳感器101重復第二實施例中所述的操作作為攝像操作,并且順序輸出圖像 信號。在這種情況下,輸出像素的數(shù)量是垂直方向上的所有像素的數(shù)量的1/6。通過對圖像 傳感器101內(nèi)在垂直方向上相互鄰接的具有相同顏色的四個像素的信號進行平均,來獲得 要輸出的一個像素。從圖像傳感器101輸出的信號經(jīng)過AFE 103中的數(shù)字轉(zhuǎn)換,然后將其 輸入給圖像處理單元109。圖像處理單元109對輸入信號進行預定處理,然后將其記錄為運 動圖像。如上所述,本實施例的攝像設備可以根據(jù)操作模式來切換要從圖像傳感器輸出的 像素的數(shù)量。當如靜止圖像那樣在不減少行數(shù)的情況下讀出像素時,對于垂直方向上的一 個像素列存在兩個垂直輸出線。由于該原因,與對于讀出操作使用一個垂直輸出線的情況 相比,可以更高速地讀出像素。此外,在減少要讀出的像素的數(shù)量的模式下,不是間隔剔除 像素,而是對像素信號進行平均。這使得可以獲取更大數(shù)量的像素的信息,從而維持高的圖 像質(zhì)量。盡管已經(jīng)參考典型實施例說明了本發(fā)明,但是應該理解,本發(fā)明不局限于所公開 的典型實施例。所附權利要求書的范圍符合最寬的解釋,以包含所有這類修改、等同結(jié)構和 功能。
2權利要求
1.一種圖像傳感器,其具有在行方向和列方向上二維配置的多個像素,所述圖像傳感 器包括針對各列在所述列方向上配置的多個像素放大器,其中,各列的至少兩個像素共享一 個所述像素放大器;針對各列配置的兩個輸出線,其中,信號從針對各列在所述列方向上配置的所述多個 像素放大器輸出至所述兩個輸出線中的任一個;以及平均單元,其對從針對相同列配置的兩個輸出線輸出的信號進行平均。
2.根據(jù)權利要求1所述的圖像傳感器,其特征在于,共享所述像素放大器的至少兩個 像素在所述列方向上相鄰,并且具有相同顏色。
3.根據(jù)權利要求1所述的圖像傳感器,其特征在于,針對各列配置的兩個輸出線根據(jù) 相應列是奇數(shù)列還是偶數(shù)列,交替引出至所述圖像傳感器的上側(cè)和下側(cè),偶數(shù)列的兩個輸 出線的讀出電路被配置在所述圖像傳感器的上側(cè)或下側(cè),并且奇數(shù)列的兩個輸出線的讀出 電路被配置在偶數(shù)列的兩個輸出線的讀出電路的相對側(cè)。
4.根據(jù)權利要求1所述的圖像傳感器,其特征在于,針對在所述列方向上連續(xù)配置且 具有相同顏色的每四個像素,進行所述平均單元的平均處理。
5.根據(jù)權利要求1所述的圖像傳感器,其特征在于,針對在所述列方向上連續(xù)配置且 具有相同顏色的每六個像素,進行所述平均單元的平均處理。
6.一種攝像設備,包括圖像傳感器,其具有在行方向和列方向上二維配置的多個像素,并且包括針對各列在 所述列方向上配置的多個像素放大器,其中,各列的至少兩個像素共享一個所述像素放大 器;針對各列配置的兩個輸出線,其中,信號從針對各列在所述列方向上配置的所述多個像 素放大器輸出至所述兩個輸出線中的任一個;以及平均單元,其對從針對相同列配置的兩 個輸出線輸出的信號進行平均;以及信號處理單元,其對從所述圖像傳感器輸出的圖像信號進行預定信號處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種圖像傳感器和攝像設備。該圖像傳感器具有在行方向和列方向上二維配置的多個像素,并且包括針對各列在所述列方向上配置的多個像素放大器,其中,各列的至少兩個像素共享一個所述像素放大器;針對各列配置的兩個輸出線,其中,信號從針對各列在所述列方向上配置的所述多個像素放大器輸出至所述兩個輸出線中的任一個;以及平均單元,其對從針對相同列配置的兩個輸出線輸出的信號進行平均。
文檔編號H04N5/374GK102137239SQ20111003000
公開日2011年7月27日 申請日期2011年1月26日 優(yōu)先權日2010年1月26日
發(fā)明者三本杉英昭 申請人:佳能株式會社