專利名稱：攝像器件和攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及攝像器件和攝像裝置，更具體地，涉及列讀出型固體攝像器件和具有該攝像器件的攝像裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，由于在用于將進(jìn)入至例如數(shù)碼照相機(jī)中的光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并將該經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后的圖像信號(hào)輸出的固體攝像器件中像素?cái)?shù)量的增加以及更高的幀率，快速讀出技術(shù)已經(jīng)變得重要起來(lái)。這樣的能夠快速讀出的固體攝像器件中的其中一種是金屬氧化物半導(dǎo)體(Metal Oxide Semiconductor, M0S)型圖像傳感器(例如參照日本專利特許公報(bào)第 2005-328135 號(hào)和第 2005-311487 號(hào))。MOS型圖像傳感器能夠通過(guò)與互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)集成電路的工藝相同的工藝來(lái)制造。因此，在MOS型圖像傳感器中，能夠?qū)⑦m用于把每個(gè)像素的電荷轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并對(duì)每一列的經(jīng)轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)進(jìn)行處理的模擬電路與邏輯電路及其他電路混裝在同一芯片中。以這種方式制造的MOS型圖像傳感器能夠?qū)Ψ謩e從各列中的一列讀出的電信號(hào)進(jìn)行并行地處理，因此能夠提高讀出速度。圖11圖示了例如在日本專利特許公報(bào)第2005-328135號(hào)和第2005-311487號(hào)中記載的傳統(tǒng)的列讀出型固體攝像器件(圖像傳感器)的示意性結(jié)構(gòu)。固體攝像器件500包括像素陣列部1和電流源電路部501。像素陣列部1具有以矩陣形式布置的多個(gè)像素10。 電流源電路部501對(duì)用于從各個(gè)像素10中讀出電信號(hào)的讀出操作進(jìn)行控制。應(yīng)當(dāng)注意的是，電流源電路部501包括多個(gè)電流源電路502且每一列都設(shè)置有一個(gè)電流源電路502。固體攝像器件500還包括垂直驅(qū)動(dòng)電路3、列讀出電路4和電流控制電路5。電流控制電路5 對(duì)電流源電路部501的操作進(jìn)行控制。各電流源電路502通常包括單級(jí)的MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管(M0S Field-Effect Transistor, M0SFET) 503 (下文中稱作電流源503)。應(yīng)當(dāng)注意的是，圖11所示的例子是使用適用于引出電流的負(fù)溝道型金屬氧化物半導(dǎo)體(Negative channel Metal Oxide Semiconductor,NM0S)晶體管作為電流源503。應(yīng)當(dāng)注意的是，流過(guò)電流源電路502的電流 (即，從電流源503的漏極電極流向電流源503的源極電極的電流)是由電流源503的柵極電極的電位與電流源503的源極電極的電位之間的電位差Vgs決定的。應(yīng)當(dāng)注意的是， 下文中將MOS晶體管的柵極電極、源極電極和漏極電極簡(jiǎn)稱為MOS晶體管的柵極、源極和漏極。
每個(gè)電流源503的柵極電位Vgate是經(jīng)由設(shè)置成被各電流源電路502共用的柵極電位供給線SL而提供的。在圖11所示的示例中，柵極電位Vgate是從設(shè)置在柵極電位供給線SL —端處的電流控制電路5提供的。應(yīng)當(dāng)注意的是，沒(méi)有電流流過(guò)柵極電位供給線SL。 因此，每個(gè)電流源503的柵極電位Vgate是恒定的。每個(gè)電流源503的源極電位VSS是經(jīng)由設(shè)置成被各電流源電路502共用的地線GL 而提供的。在圖11所示的示例中，地線GL的兩端都接地。源極電位VSS是從地線GL的兩端提供的。應(yīng)當(dāng)注意的是，地線GL被用來(lái)將從各電流源503的漏極弓I出至源極的電流I (列電流)饋送給各列的兩側(cè)。如上所述，在圖11所示的傳統(tǒng)的固體攝像器件500中，為像素陣列部1的各列(垂直信號(hào)線VL)設(shè)置了由像素10中的放大晶體管14和電流源電路502中的電流源503組成的源極跟隨電路。該源極跟隨電路將通過(guò)各像素10轉(zhuǎn)換得到的像素信號(hào)(電信號(hào))傳輸至列讀出電路4。這時(shí)，通過(guò)從各列中同時(shí)讀出像素信號(hào)并且并行處理這些信號(hào)，從而使得快速處理成為可能。如上所述，在圖11所示的固體攝像器件500中，能夠通過(guò)從各列中同時(shí)讀出像素信號(hào)并且并行處理這些信號(hào)從而進(jìn)行快速處理。然而，這樣的讀出帶來(lái)了下面的問(wèn)題。下面將參照?qǐng)D12A和圖12B更具體地說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題。應(yīng)當(dāng)注意的是，圖12A是圖示了在讀出像素信號(hào)(電信號(hào))的過(guò)程中地線GL上的列位置與各電流源503的柵極電位Vgate及源極電位VSS之間關(guān)系的電位分布圖。另一方面，圖12B是圖示了地線GL上的列位置與從各電流源503流出的列電流I之間關(guān)系的電流分布圖。應(yīng)當(dāng)注意的是，圖11、圖12A和圖12B中的附圖標(biāo)記Vgs(m)和I (m)分別表示位于地線GL的延伸方向上的中央處的電流源503的柵極與源極間電位差Vgs和由該電流源 503提供的列電流I。此外，附圖標(biāo)記Vgs (r)和I(r)分別表示位于地線GL的右端附近的電流源503的柵極與源極間電位差Vgs和由該電流源503提供的列電流I。另外，參考標(biāo)記 Vgs(I)和I(I)分別表示位于地線GL的左端附近的電流源503的柵極與源極間電位差Vgs 和由該電流源503提供的列電流I。在圖11所示的固體攝像器件500中，從各電流源電路502流出的列電流I流入地線GL的兩側(cè)。此時(shí)，由于地線GL的導(dǎo)線電阻R因而在該地線GL中產(chǎn)生了電壓降(下文中稱為IR降)，由此根據(jù)各電流源503的位置(列位置)改變了該電流源503的源極電位 VSS。更具體地，電流源503的源極電位VSS在地線GL的中央附近達(dá)到峰值，并朝著地線GL的兩側(cè)逐漸降低。也就是說(shuō)，提供給位于地線GL中央附近的電流源503的源極電位 VSS相對(duì)于提供給位于地線GL兩端的電流源503的源極電位VSS是浮起的。另一方面，通過(guò)柵極電位供給線SL向電流源503的柵極供給了柵極電位Vgate。 然而，沒(méi)有電流流過(guò)柵極電位供給線SL。因此，如圖12A中的特性曲線506所示，不管地線 GL上的列位置如何，所有電流源503的柵極電位Vgate都是恒定的。因此，各電流源電路502中的電流源503的柵極與源極間電位差Vgs在地線GL的中央附近是最低的。于是，如圖12B中的特性曲線507所示，由各電流源電路502中的電流源503的柵極與源極間電位差Vgs決定的電流I在地線GL的中央附近是最小的，并且朝著地線GL的兩側(cè)逐漸增大。
如果由于IR降因而使得地線GL中央附近的列電流I低于地線GL的兩側(cè)處的列電流I，那么在地線GL的中央附近進(jìn)行讀出時(shí)的操作裕度就低于在地線GL兩側(cè)進(jìn)行讀出時(shí)的操作裕度。這就導(dǎo)致了列讀出電路4的讀出精度降低。上述IR降的問(wèn)題的一種可能解決辦法是強(qiáng)化地線GL。例如，可以通過(guò)加粗地線 GL來(lái)強(qiáng)化該地線GL，或者可以借助于一些引線讓地線GL在沿著該地線GL路徑的多個(gè)位置處接地來(lái)強(qiáng)化該地線GL。然而，這些技術(shù)都會(huì)導(dǎo)致地線GL的更大布局尺寸。如果對(duì)芯片尺寸有所限制，那么芯片中能夠用來(lái)形成地線GL的面積就會(huì)受到限制。因此，即使強(qiáng)化了地線GL，也不可能使IR降的影響完全最小化。IR降的問(wèn)題的另一種可能解決辦法是在考慮了地線GL中的IR降的前提下增大流入至各電流源電路502中的電流量，以便保證在地線GL的中央附近的操作裕度。然而，這種被設(shè)計(jì)成提供了具有固定裕度的電流源503的方案由于小的IR降因而會(huì)導(dǎo)致在能夠獲得足夠的操作裕度的地線GL兩端處產(chǎn)生不必要的電力消耗。另外，近年來(lái)已經(jīng)看到隨著像素?cái)?shù)量的增加，列的數(shù)量也在增加，這就使得難以將上述IR降最小化。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是期望提供能夠解決IR降的問(wèn)題、使布局尺寸的增大最小化并且保證電力消耗降低的攝像器件和攝像裝置。本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種攝像器件。所述攝像器件包括像素陣列部、第一電流源、第一地線、第一開(kāi)關(guān)、第一電容元件、第二開(kāi)關(guān)和電流控制電路。上述各組件按照下面的方式進(jìn)行配置并發(fā)揮作用。所述像素陣列部具有沿著行方向和列方向以矩陣形式布置的多個(gè)像素，還具有用于從所述多個(gè)像素讀出像素信號(hào)的多條讀出信號(hào)線。所述第一電流源包括MOS晶體管，且所述第一電流源與各條所述讀出信號(hào)線對(duì)應(yīng)設(shè)置著。所述第一地線被提供有由所述第一電流源產(chǎn)生的電流。所述第一開(kāi)關(guān)設(shè)置在所述第一電流源的漏極與對(duì)應(yīng)的所述讀出信號(hào)線之間，從而以接通和斷開(kāi)的方式控制流過(guò)所述第一電流源的電流。所述第一電容元件設(shè)置在所述第一電流源的柵極與所述第一電流源的源極之間，用于使所述第一電流源的柵極電位升高至預(yù)定電位和/或?qū)⑺龅谝浑娏髟吹臇艠O電位保持為所述預(yù)定電位。所述第二開(kāi)關(guān)用于開(kāi)始和停止對(duì)所述第一電容元件的充電。所述電流控制電路在第一期間內(nèi)使所述第一開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)并使所述第二開(kāi)關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)，在所述第一期間內(nèi)是對(duì)所述第一電容元件充電。所述電流控制電路在第二期間內(nèi)使所述第一開(kāi)關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)并使所述第二開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)，在所述第二期間內(nèi)是將所述像素信號(hào)讀出。本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種攝像裝置。所述攝像裝置包括本發(fā)明所述攝像器件的像素陣列部而且還包括光學(xué)系統(tǒng)和電流源電路部。所述光學(xué)系統(tǒng)用于獲取被攝物體光并在所述像素陣列部的攝像面上形成圖像。所述電流源電路部包括本發(fā)明所述攝像器件的第一電流源、第一地線、第一開(kāi)關(guān)、第一電容元件、第二開(kāi)關(guān)和電流控制電路。在本發(fā)明的實(shí)施例中，從所述第一電流源流向所述第一地線的電流在所述第一期間內(nèi)被終止，因此使所述第一電流源的柵極電位升高至預(yù)定電位和/或?qū)⒃摉艠O電位保持為所述預(yù)定電位。在所述第二期間內(nèi)，允許電流從所述第一電流源流向所述第一地線。因此在所述第二期間內(nèi)，與過(guò)去一樣在所述第一地線中產(chǎn)生IR降，于是所述第一電流源的源極電位根據(jù)在所述第一地線上的位置而變化。然而在本發(fā)明中，所述第一電流源的柵極在所述第二期間內(nèi)處于浮置狀態(tài)。因此，柵極電位與源極電位一樣地根據(jù)所述第一地線上的位置而變化，由此抵消了 IR降的影響。結(jié)果，在所述第二期間(即像素信號(hào)讀出期間)內(nèi)， 無(wú)論所述第一地線上的位置如何，所述第一電流源的柵極與源極間電位差都是恒定的。所以無(wú)論所述第一地線上的位置如何，從所述第一電流源流向所述第一地線的電流也是恒定的。如上所述，在本發(fā)明中，在所述第二期間(即像素信號(hào)讀出期間)內(nèi)，無(wú)論所述第一地線上的位置如何，從所述第一電流源流向所述第一地線的列電流都是恒定的。這使得本發(fā)明能夠解決上述IR降的問(wèn)題。此外，即使在地線中產(chǎn)生了 IR降的情況下，本發(fā)明也能夠抵消IR降的影響。因此，本發(fā)明在設(shè)計(jì)地線布局的過(guò)程中不需要考慮IR降的影響，從而在地線布局的設(shè)計(jì)上提供了更高的自由度并且確保了更小的布局尺寸。另外，本發(fā)明不需要像過(guò)去那樣由于考慮到IR降的影響因而使不需要的列電流流入到電流源電路中，因此保證了電力消耗的降低。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的固體攝像器件的示意性結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例的固體攝像器件中的讀出操作的時(shí)序圖。圖3A至圖3C是圖示了本發(fā)明第一實(shí)施例的固體攝像器件中地線上的列位置與電流源的柵極電位及電流源的源極電位之間的關(guān)系的電壓分布圖，以及圖示了本發(fā)明第一實(shí)施例的固體攝像器件中列位置與列電流之間的關(guān)系的電流分布圖。圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例的固體攝像器件的示意性結(jié)構(gòu)圖。圖5是本發(fā)明第二實(shí)施例的固體攝像器件中的讀出操作的時(shí)序圖。圖6A至圖6C是圖示了本發(fā)明第二實(shí)施例的固體攝像器件中地線上的列位置與電流源的柵極電位及電流源的源極電位之間的關(guān)系的電壓分布圖，以及圖示了本發(fā)明第二實(shí)施例的固體攝像器件中列位置與列電流之間的關(guān)系的電流分布圖。圖7是本發(fā)明第三實(shí)施例的固體攝像器件的示意性結(jié)構(gòu)圖。圖8是本發(fā)明第三實(shí)施例的固體攝像器件中的讀出操作的時(shí)序圖。圖9A至圖9C是圖示了本發(fā)明第三實(shí)施例的固體攝像器件中地線上的列位置與電流源的柵極電位及電流源的源極電位之間的關(guān)系的電壓分布圖，以及圖示了本發(fā)明第三實(shí)施例的固體攝像器件中列位置與列電流之間的關(guān)系的電流分布圖。圖10是使用了本發(fā)明實(shí)施例攝像器件的攝像裝置的示意性結(jié)構(gòu)框圖。圖11是傳統(tǒng)的固體攝像器件的示意性結(jié)構(gòu)圖。圖12A和圖12B分別是圖示了傳統(tǒng)的固體攝像器件中地線上的列位置與電流源的柵極電位及電流源的源極電位之間的關(guān)系的電壓分布圖，以及圖示了傳統(tǒng)的固體攝像器件中列位置與列電流之間的關(guān)系的電流分布圖。
具體實(shí)施例方式下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的攝像器件以及具有該攝像器件的攝像裝置的結(jié)構(gòu)示例進(jìn)行說(shuō)明，說(shuō)明將會(huì)按照如下的順序進(jìn)行。應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明不限于這些示例。1.第一實(shí)施例(固體攝像器件的基本結(jié)構(gòu)示例)2.第二實(shí)施例3.第三實(shí)施例4.各種變形例5.第四實(shí)施例(攝像裝置的結(jié)構(gòu)示例)1.第一實(shí)施例(固體攝像器件的基本結(jié)構(gòu)示例)固體攝像器件的總體結(jié)構(gòu)圖1圖示了第一實(shí)施例的列讀出型圖像傳感器(固體攝像器件)的示意性結(jié)構(gòu)。固體攝像器件100 (攝像器件)包括像素陣列部1、電流源電路部2、垂直驅(qū)動(dòng)電路 3、列讀出電路4(讀出電路)和電流控制電路5。這些組件形成在未圖示的同一個(gè)半導(dǎo)體基板(芯片)上。像素陣列部1具有沿著行(圖1中為水平的)方向和列(圖1中為垂直的)方向以矩陣形式布置的多個(gè)像素10。應(yīng)當(dāng)注意的是，稍后會(huì)說(shuō)明像素10(單位像素)的具體結(jié)構(gòu)。另外，在像素陣列部1中，對(duì)于以矩陣形式布置的像素10來(lái)說(shuō)，沿行方向的每一行中都設(shè)有一條電源線PL和多條像素驅(qū)動(dòng)線(圖1中的DLl DL3)。電源線PL提供電源電位VD。各條像素驅(qū)動(dòng)線分別提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)(圖1中的Vt、Vr和Vs)。上述電源線和各條像素驅(qū)動(dòng)線的一端連接至垂直驅(qū)動(dòng)電路3的對(duì)應(yīng)輸出端。另外，在像素陣列部1中，對(duì)于以矩陣形式布置的像素10來(lái)說(shuō)，沿列方向的每一列中形成有垂直信號(hào)線VL(讀出信號(hào)線)。各條垂直信號(hào)線VL的一端連接至列讀出電路4的對(duì)應(yīng)輸出端。從被垂直驅(qū)動(dòng)電路3掃描并選擇的一個(gè)像素10中輸出的信號(hào)(模擬電信號(hào))經(jīng)由對(duì)應(yīng)的垂直信號(hào)線VL被提供給列讀出電路4。電流源電路部2包括多個(gè)電流源電路20，且與每條垂直信號(hào)線VL對(duì)應(yīng)地設(shè)有一個(gè)電流源電路20。在從各像素10讀出電信號(hào)的期間內(nèi)電流源電路部2保持電流恒定。應(yīng)當(dāng)注意的是，稍后會(huì)說(shuō)明電流源電路20的具體結(jié)構(gòu)。另一方面，圖1中已經(jīng)描述了這樣的示例該示例中，電流源電路20與以矩陣形式布置的像素10的各列對(duì)應(yīng)設(shè)置著。然而，本發(fā)明不限于此。如果多個(gè)像素列共用一條垂直信號(hào)線VL，那么每一個(gè)電流源電路20與每一條被多個(gè)像素列共用的垂直信號(hào)線VL對(duì)應(yīng)設(shè)置著。垂直驅(qū)動(dòng)電路3具有包括例如移位寄存器或地址解碼器的電路(未圖示)，從而按行依次對(duì)將要被讀出信號(hào)的像素10進(jìn)行選擇和掃描。垂直驅(qū)動(dòng)電路3還具有用于向被掃描以進(jìn)行讀出的行中的像素10提供各種驅(qū)動(dòng)信號(hào)(圖1中的Vt、Vr和Vs)的電路(未圖示)°列讀出電路4具有AD (模擬數(shù)字)轉(zhuǎn)換器(未圖示)，該AD轉(zhuǎn)換器用于從被垂直驅(qū)動(dòng)電路3選擇和掃描的行中的像素10讀出模擬電信號(hào)并將該模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。 列讀出電路4還具有選擇電路(未圖示)，各選擇電路包括例如移位寄存器或地址解碼器以依次選擇和掃描各列之中的一列中的AD轉(zhuǎn)換器。
8
電流控制電路5控制電流源電路部2的操作，并在讀出操作的期間內(nèi)向電流源電路部2提供各種驅(qū)動(dòng)信號(hào)(圖1中的si、s2和Vgate)。像素結(jié)構(gòu)如圖1所示，各像素10包括光電轉(zhuǎn)換元件11、傳輸晶體管12、復(fù)位晶體管13、放大晶體管14和選擇晶體管15。應(yīng)當(dāng)注意的是，盡管在本實(shí)施例中構(gòu)成像素10的全部四個(gè)晶體管均圖示為N型MOS晶體管，但本發(fā)明不限于此。可以適當(dāng)改變各晶體管的導(dǎo)電類型(N 型或P型)以及晶體管的導(dǎo)電類型的組合。電源線PL設(shè)置成被處于同一行中的多個(gè)像素10共用，從而向復(fù)位晶體管13的漏極和放大晶體管14的漏極提供電源電位VD。另外，傳輸線DLl設(shè)置成被處于同一行中的多個(gè)像素10共用，從而向傳輸晶體管12的柵極提供傳輸脈沖Vt。此外，復(fù)位線DL2設(shè)置成被處于同一行中的多個(gè)像素10共用，從而向復(fù)位晶體管13的柵極提供復(fù)位脈沖Vr。另外，選擇線DL3設(shè)置成被處于同一行中的多個(gè)像素10共用，從而向選擇晶體管15的柵極提供選擇脈沖Vs。光電轉(zhuǎn)換元件11包括例如光電二極管PD，從而將所接收到的光轉(zhuǎn)換成電荷量與光強(qiáng)度相當(dāng)?shù)墓怆姾?在本例中是光電子)。另一方面，光電二極管PD的陽(yáng)極電極與負(fù)電源(例如，地)連接。光電二極管PD的陰極電極通過(guò)傳輸晶體管12與放大晶體管14的柵極電連接。應(yīng)當(dāng)注意的是，下文中把光電二極管PD的陰極電極與放大晶體管14的柵極電連接處的節(jié)點(diǎn)稱為浮動(dòng)擴(kuò)散(floating diffusion, FD)部。傳輸晶體管12設(shè)置在光電二極管PD的陰極電極與FD部之間，并且傳輸晶體管12 的柵極連接至對(duì)應(yīng)的傳輸線DLl。當(dāng)通過(guò)傳輸線DLl向傳輸晶體管12的柵極施加高電平傳輸脈沖Vt時(shí)，傳輸晶體管12導(dǎo)通，從而將通過(guò)光電二極管PD的光電轉(zhuǎn)換而獲得的光電荷傳輸?shù)紽D部。復(fù)位晶體管13設(shè)置在FD部與電源線PL之間，并且復(fù)位晶體管13的漏極連接至電源線PL，復(fù)位晶體管13的源極連接至FD部，而復(fù)位晶體管13的柵極連接至對(duì)應(yīng)的復(fù)位線DL2。當(dāng)通過(guò)復(fù)位線DL2向復(fù)位晶體管13的柵極施加高電平復(fù)位脈沖Vr時(shí)，復(fù)位晶體管13導(dǎo)通。該操作是在將信號(hào)電荷從光電二極管PD傳輸?shù)紽D部之前進(jìn)行的。這一操作的結(jié)果是，將FD部的電荷轉(zhuǎn)移到電源線PL中，從而使FD部復(fù)位。放大晶體管14設(shè)置在電源線PL與選擇晶體管15之間，并且放大晶體管14的漏極連接至電源線PL，放大晶體管14的源極連接至選擇晶體管15，放大晶體管14的柵極連接至對(duì)應(yīng)的FD部。在FD部被復(fù)位晶體管13復(fù)位之后，放大晶體管14將FD部的電位作為復(fù)位信號(hào)(復(fù)位電平)輸出。另外，在通過(guò)傳輸晶體管12向FD部傳輸信號(hào)電荷之后，放大晶體管14將FD部的電位作為光累積信號(hào)(像素電平)輸出。選擇晶體管15設(shè)置在放大晶體管14與垂直信號(hào)線VL之間，并且選擇晶體管15的漏極連接至放大晶體管14，選擇晶體管15的源極連接至垂直信號(hào)線VL，選擇晶體管15的柵極連接至對(duì)應(yīng)的選擇線DL3。當(dāng)通過(guò)選擇線DL3向選擇晶體管15的柵極施加高電平選擇脈沖Vs時(shí)，選擇晶體管15導(dǎo)通，因此使得能夠?qū)ο袼?0進(jìn)行選擇。選擇晶體管15將當(dāng)選擇了像素10時(shí)從放大晶體管14輸出的像素信號(hào)傳遞給垂直信號(hào)線VL。應(yīng)當(dāng)注意的是，選擇晶體管15的設(shè)置位置不限于圖1中所示示例中的位置。選擇晶體管15可以設(shè)置在電源線PL與放大晶體管14的漏極之間。
在如上所述配置而成的像素10中，通過(guò)設(shè)置在垂直信號(hào)線VL與基準(zhǔn)電位節(jié)點(diǎn) (例如，地)之間的電流源電路20將每一列的經(jīng)過(guò)放大晶體管14放大的像素信號(hào)(電壓信號(hào))讀出至垂直信號(hào)線VL。應(yīng)當(dāng)注意的是，盡管圖1中說(shuō)明的是各像素10包括四個(gè)晶體管的示例，但本發(fā)明不限于此。能夠以任意方式來(lái)配置像素10，只要在像素10中累積的電荷能夠被輸出到與各列對(duì)應(yīng)設(shè)置的垂直信號(hào)線VL中即可。例如，可以將單個(gè)晶體管同時(shí)作為放大晶體管14和選擇晶體管15，這樣各像素10就包括三個(gè)晶體管。電流源電路的結(jié)構(gòu)如圖1所示，各電流源電路20包括電流源21 (第一電流源)、第一開(kāi)關(guān)22和第二開(kāi)關(guān)23以及電容元件24 (第一電容元件)。另外，柵極電位供給線SL和地線GL (第一地線) 設(shè)置成被各電流源電路20共用。柵極電位供給線SL向電流源21提供柵極電位Vgate。地線GL向電流源21提供源極電位VSS。另外，第一控制線CLl和第二控制線CL2設(shè)置成被各電流源電路20共用。第一控制線CLl將第一控制脈沖si提供給第一開(kāi)關(guān)22。第二控制線 CL2將第二控制脈沖s2提供給第二開(kāi)關(guān)23。電流源21包括N型MOS晶體管。電流源21的柵極連接至第二開(kāi)關(guān)23的源極以及電容元件24的一個(gè)電極。電流源21的漏極連接至第一開(kāi)關(guān)22的源極，并且電流源21 的源極連接至地線GL。從電流源21流向地線GL的列電流1(飽和電流)是由電流源21的柵極電位Vg與電流源21的源極電位VSS之間的電位差Vgs決定的。第一開(kāi)關(guān)22包括N型MOS晶體管。第一開(kāi)關(guān)22的漏極連接至對(duì)應(yīng)的垂直信號(hào)線 VL，第一開(kāi)關(guān)22的源極連接至電流源21的漏極，并且第一開(kāi)關(guān)22的柵極連接至第一控制線CLl。從垂直信號(hào)線VL向電流源21的漏極電極供給的電流是通過(guò)第一開(kāi)關(guān)22的開(kāi)/關(guān)操作來(lái)控制的。應(yīng)當(dāng)注意的是，當(dāng)向第一開(kāi)關(guān)22的柵極施加高電平第一控制脈沖si時(shí)，第一開(kāi)關(guān)22導(dǎo)通。第二開(kāi)關(guān)23包括N型MOS晶體管。第二開(kāi)關(guān)23的漏極連接至柵極電位供給線SL， 第二開(kāi)關(guān)23的源極連接至電容元件24的一個(gè)電極，并且第二開(kāi)關(guān)23的柵極連接至第二控制線CL2。當(dāng)向第二開(kāi)關(guān)23的柵極施加高電平第二控制脈沖s2時(shí)，第二開(kāi)關(guān)23導(dǎo)通。電容元件24設(shè)置在第二開(kāi)關(guān)23的源極與地線GL之間。電容元件24的一個(gè)電極與第二開(kāi)關(guān)23的源極及電流源21的柵極連接，電容元件24的另一個(gè)電極與地線GL連接。 電容元件24被設(shè)置用來(lái)升高或保持電流源21的柵極電位。電容元件24的充電是通過(guò)第二開(kāi)關(guān)23的開(kāi)/關(guān)操作來(lái)控制的。在如上所述配置而成的固體攝像器件100中，與像素陣列部1的各列(垂直信號(hào)線VL)對(duì)應(yīng)地設(shè)置了由像素10中的放大晶體管14和電流源21構(gòu)成的源極跟隨電路。該源極跟隨電路使得由各像素10轉(zhuǎn)換的像素信號(hào)(電信號(hào))能夠被傳輸至列讀出電路4。應(yīng)當(dāng)注意的是，盡管圖1中已經(jīng)介紹了第一開(kāi)關(guān)22和第二開(kāi)關(guān)23都包括N型MOS 晶體管的示例，但本發(fā)明不限于此?？梢赃m當(dāng)?shù)馗淖兏骶w管的導(dǎo)電類型(N型或P型)以及晶體管的導(dǎo)電類型的組合。固體攝像器件的讀出操作下面將參照?qǐng)D2以及圖3A至圖3C對(duì)本實(shí)施例的固體攝像器件100的讀出操作進(jìn)行具體說(shuō)明。圖2是在讀出操作的期間內(nèi)提供給各電流源電路20的第一控制脈沖si和第二控制脈沖s2的時(shí)序圖。然而應(yīng)當(dāng)注意的是，圖2圖示的是在一行的讀出期間(單個(gè)讀出期間)內(nèi)的時(shí)序圖，并且圖2中所示的重復(fù)周期對(duì)應(yīng)于一行的讀出期間。另一方面，圖3A是圖示了在圖2所示的期間1內(nèi)，地線GL上的列位置與電流源21 的柵極電位Vg及電流源21的源極電位VSS之間的關(guān)系的電位分布圖。圖3B是圖示了在圖2所示的期間2內(nèi)，地線GL上的列位置與電流源21的柵極電位Vg及電流源21的源極電位VSS之間的關(guān)系的電位分布圖。應(yīng)當(dāng)注意的是，圖3A和圖3B所示的特性圖的水平軸代表地線GL上的列位置，而這些特性圖的垂直軸代表電位。另外，圖3C是圖示了在圖2所示的期間2內(nèi)，地線GL上的列位置與從電流源21提供給地線GL的列電流I之間的關(guān)系的電流分布圖。應(yīng)當(dāng)注意的是，圖3C中所示的特性圖的水平軸代表地線GL上的列位置，而該特性圖的垂直軸代表電流值。在本實(shí)施例中，如圖2所示，將一行的讀出期間劃分為兩個(gè)期間(期間1和期間 2)，在期間1 (第一期間)內(nèi)使電流源21的柵極電位Vg升高和/或保持(采樣并保持)該柵極電位，并且在期間2(第二期間)內(nèi)讀出像素信號(hào)。應(yīng)當(dāng)注意的是，在例如考慮了各種因素的前提下適當(dāng)?shù)卦O(shè)定期間1的長(zhǎng)度，這些因素包括讀出速度、每次讀出時(shí)從電容元件24 漏出的電荷量以及一次讀出期間的規(guī)范等。另一方面，在讀出動(dòng)作的初始階段中，電容元件未充電。因此，在讀出動(dòng)作開(kāi)始后不久，優(yōu)選的是將期間1設(shè)定得較長(zhǎng)。應(yīng)當(dāng)注意的是，電容元件24 —旦被充電，從那時(shí)起電荷的泄漏量就不明顯了。因此，在除了初始階段以外的時(shí)期，可以將期間1設(shè)定得較短。首先，如圖2所示，在期間1內(nèi)，電流控制電路5向第一控制線CLl提供低電平第一控制脈沖si。這就使第一開(kāi)關(guān)22斷開(kāi)，因此使流過(guò)電流源電路20的電流終止。另外，在期間1內(nèi)，電流控制電路5向第二控制線CL2提供高電平第二控制脈沖s2。這就使第二開(kāi)關(guān)23導(dǎo)通，因此對(duì)電容元件24進(jìn)行充電并且使電流源21的柵極電位升高到電位Vgate和 /或?qū)㈦娏髟?1的柵極電位保持為這一電位水平。在期間1內(nèi)，沒(méi)有列電流I從各電流源電路20流向地線GL。因此，如圖3A中的特性曲線101所示，無(wú)論地線GL上的列位置如何，各電流源21的源極電位VSS都是恒定的。 另外，如圖3A中的特性曲線102所示，在期間1內(nèi)，無(wú)論地線GL上的列位置如何，各電流源 21的柵極電位Vg恒定為電位Vgate。因此，無(wú)論地線GL上的列位置如何，各電流源21的柵極與源極之間的電位差Vgs都是恒定的。接著，繼期間1之后當(dāng)期間2開(kāi)始時(shí)，電流控制電路5向第一控制線CLl提供高電平第一控制脈沖si。這就使第一開(kāi)關(guān)22導(dǎo)通，從而使得電流流入到電流源電路20中。此時(shí)，由各電流源21的柵極與源極間的電位差Vgs決定的列電流從各電流源電路20流入到地線GL中。另外，在期間2內(nèi)，電流控制電路5向第二控制線CL2提供低電平第二控制脈沖 s2。這就使第二開(kāi)關(guān)23斷開(kāi)，從而使得電流源21的柵極處于浮置狀態(tài)。如上所述，在期間2內(nèi)有列電流I流過(guò)地線GL，由此產(chǎn)生了 IR降。因此，如圖3B 中的特性曲線103所示，在期間2內(nèi)，源極電位VSS在地線GL上的分布相對(duì)于列位置(水平軸)是呈弓形的，且電流源21的源極電位VSS在位于地線GL中央處的列的附近達(dá)到峰值。也就是說(shuō)，在期間2內(nèi)，在位于地線GL中央處的列的附近的電流源21的源極電位VSS 相對(duì)于在位于地線GL兩端處的列中的源極電位VSS是浮起的。
然而應(yīng)當(dāng)注意的是，如上所述在期間2內(nèi)電流源21的柵極是處于浮置狀態(tài)，并且電流源21的源極和柵極通過(guò)電容元件24而連接在一起。在此情況下，如果電流源21的源極電位VSS發(fā)生變化，則電流源21的柵極電位Vg也與源極電位VSS變化得一樣多。更具體地，如果電流源21的源極電位VSS由于IR降而升高，則該電流源21的柵極電位Vg與源極電位VSS升高得一樣多。也就是說(shuō)，如果在期間2內(nèi)由于IR降而使在位于中央處的列的附近的電流源21 的源極電位VSS升高，則在該列處的該電流源21的柵極電位Vg也升高了。因此，如圖3B中的特性曲線104(Vgate (S/H))所示，在期間2內(nèi)電流源21的柵極電位Vg的分布也是呈弓形的，且該柵極電位Vg在位于中央處的列的附近達(dá)到峰值。因此，無(wú)論地線GL上的列位置如何，電流源21的柵極與源極間的電位差Vgs都是恒定的。如圖3C中的特性曲線105所示，從各電流源21流到地線GL的列電流I也是恒定的。因此，在期間2內(nèi)，即在讀出期間內(nèi)，使電流源21的柵極處于浮置狀態(tài)，由此抵消了 IR降的影響。如上所述，無(wú)論電流源21的列位置如何，且不管是在期間1內(nèi)還是在期間2內(nèi)，本實(shí)施例的電流源電路20都保持著電流源21的柵極與源極間的電位差Vgs基本恒定。這使得無(wú)論列位置如何，本實(shí)施例的電流源電路20都能夠使流入到地線GL中的列電流I保持恒定。也就是說(shuō)，本實(shí)施例提供了與地線GL上的上述IR降無(wú)關(guān)的恒定電流源，因此不管列位置如何都能夠以高精度穩(wěn)定地產(chǎn)生所需的列電流。因此，本實(shí)施例的固體攝像器件100 最小化了由于地線GL上的IR降因而導(dǎo)致的操作裕度的減少，從而提供了列讀出電路4的更好讀出精度。另外，因?yàn)闊o(wú)論列位置如何都能夠保持流入到地線GL中的列電流I是恒定的，所以本實(shí)施例不需要讓不必要的電流流向位于地線GL兩端附近的電流源電路20，從而解決了過(guò)去存在的IR降的問(wèn)題。因此，本實(shí)施例有助于降低固體攝像器件100的電力消耗。另一方面，在本實(shí)施例中，與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不同的是，必須提供用于形成電流源電路 20中的新開(kāi)關(guān)和電容元件的空間。然而，本發(fā)明不需要考慮IR降的影響，因此例如在地線 GL的布局設(shè)計(jì)上提供了相比于過(guò)去更高的自由度(更高的布局效率)。因此，相比于傳統(tǒng)的對(duì)地線GL的強(qiáng)化，本實(shí)施例有助于實(shí)現(xiàn)更小芯片尺寸的固體攝像器件100。應(yīng)當(dāng)注意的是，如同本實(shí)施例中那樣設(shè)置在電流源21的柵極與源極之間的電容元件24加強(qiáng)了該電流源21的柵極與源極間的結(jié)合。這保證了更有效地抵消IR降。2.第二實(shí)施例在第一實(shí)施例中，在期間1內(nèi)沒(méi)有列電流I流動(dòng)。因此，盡管第一實(shí)施例提供了低的電力消耗，但讀出操作是間斷進(jìn)行的。在從期間1切換到期間2的過(guò)程中或者從期間2 切換到期間1的過(guò)程中，在電流發(fā)生顯著變化的情況下，可能產(chǎn)生噪聲。另外，在沒(méi)有列電流I流動(dòng)的期間1內(nèi)，像素10內(nèi)的放大晶體管14可能會(huì)將垂直信號(hào)線VL的電位提升。在此情況下，在垂直信號(hào)線VL的電位收斂于所期望的電位水平之前需要額外的時(shí)間量，這可能會(huì)導(dǎo)致更長(zhǎng)的像素信號(hào)讀出時(shí)間。在本實(shí)施例中，將對(duì)被設(shè)計(jì)成能夠解決這一問(wèn)題的結(jié)構(gòu)示例進(jìn)行說(shuō)明。固體攝像器件的整體結(jié)構(gòu)圖4圖示了第二實(shí)施例的固體攝像器件的示意性結(jié)構(gòu)。應(yīng)當(dāng)注意的是，圖4中所示本實(shí)施例的固體攝像器件200的與圖1中所示第一實(shí)施例的固體攝像器件100的組件相同的組件用相同的附圖標(biāo)記表示。固體攝像器件200包括像素陣列部1、電流源電路部6、垂直驅(qū)動(dòng)電路3、列讀出電路4和電流控制電路5。這些組件形成在未圖示的同一個(gè)半導(dǎo)體基板(芯片)上。除了電流源電路部6以外，固體攝像器件200是按照與第一實(shí)施例中的固體攝像器件100相同的方式進(jìn)行配置的。因此，這里將僅說(shuō)明電流源電路部6的結(jié)構(gòu)。應(yīng)當(dāng)注意的是，電流源電路部6包括多個(gè)電流源電路30，且與每條垂直信號(hào)線VL 對(duì)應(yīng)地設(shè)有一個(gè)電流源電路30。電流源電路的結(jié)構(gòu)如圖4所示，各電流源電路30包括第一電流源31、第一開(kāi)關(guān)32和第二開(kāi)關(guān)33、電容元件34(第一電容元件)、第二電流源35以及第三開(kāi)關(guān)36。柵極電位供給線SL設(shè)置成被各電流源電路30共用。柵極電位供給線SL向第一電流源31和第二電流源35提供柵極電位Vgate。另外，第一地線GLl和第二地線GL2設(shè)置成被各電流源電路30共用。第一地線GLl向第一電流源31提供源極電位VSS。第二地線GL2向第二電流源35提供源極電位VSS sub.應(yīng)當(dāng)注意的是，第一地線GLl與第二地線 GL2平行布置著且它們的兩端均接地。另外，第一控制線CLl和第二控制線CL2設(shè)置成被各電流源電路30共用。第一控制線CLl向第一開(kāi)關(guān)32提供第一控制脈沖Si。第二控制線CL2向第二開(kāi)關(guān)33提供第二控制脈沖s2。另外，第三控制線CL3設(shè)置成被各電流源電路30共用。第三控制線CL3向第三開(kāi)關(guān)36提供第三控制脈沖S3。應(yīng)當(dāng)注意的是，本實(shí)施例的每個(gè)電流源電路30中的第一電流源31、第一開(kāi)關(guān)32和第二開(kāi)關(guān)33以及電容元件34是按照與第一實(shí)施例(圖1)的每個(gè)電流源電路20中的相應(yīng)組件(即，第一電流源21、第一開(kāi)關(guān)22和第二開(kāi)關(guān)23以及電容元件24)相同的方式配置的。另外，本實(shí)施例的柵極電位供給線SL、第一地線GL1、第一控制線CLl和第二控制線CL2 也是按照與第一實(shí)施例(圖1)的相應(yīng)線路(即，柵極電位供給線SL、地線GL、第一控制線 CLl和第二控制線CL2)相同的方式配置的。也就是說(shuō)，本實(shí)施例的電流源電路30除了包括第一實(shí)施例中所述的電流源電路 20外還包括由第二電流源35和第三開(kāi)關(guān)36構(gòu)成的輔助電路、第三控制線CL3和第二地線 GL2。在本實(shí)施例中，設(shè)置有由第二電流源35和第三開(kāi)關(guān)36構(gòu)成的輔助電路，從而如稍后所述即使在期間1內(nèi)也有列電流I流動(dòng)。第二電流源35包括N型MOS晶體管。第二電流源35的柵極連接至柵極電位供給線SL，第二電流源35的漏極連接至第三開(kāi)關(guān)36的源極，并且第二電流源35的源極連接至第二地線GL2。從第二電流源35流向第二地線GL2的列電流(飽和電流)是由第二電流源 35的柵極與源極間的電位差來(lái)決定的。第三開(kāi)關(guān)36包括N型MOS晶體管。第三開(kāi)關(guān)36的漏極連接至垂直信號(hào)線VL，第三開(kāi)關(guān)36的源極連接至第二電流源35的漏極，并且第三開(kāi)關(guān)36的柵極連接至第三控制線 CL3。從垂直信號(hào)線VL流向第二電流源35的電流是通過(guò)第三開(kāi)關(guān)36的開(kāi)/關(guān)(導(dǎo)通/斷開(kāi))操作來(lái)控制的。應(yīng)當(dāng)注意的是，當(dāng)向第三開(kāi)關(guān)36的柵極施加高電平第三控制脈沖s3 時(shí)，第三開(kāi)關(guān)36導(dǎo)通。
應(yīng)當(dāng)注意的是，盡管在圖4中已經(jīng)說(shuō)明了第一電流源31、第一開(kāi)關(guān)32、第二開(kāi)關(guān) 33、第二電流源35以及第三開(kāi)關(guān)36全都包括的是N型MOS晶體管的示例，但本發(fā)明不限于此?？梢赃m當(dāng)?shù)馗淖兏鱉OS晶體管的導(dǎo)電類型(N型或P型)以及MOS晶體管的導(dǎo)電類型的組合。另一方面，在本實(shí)施例中，只需要減小從期間1切換至期間2的過(guò)程中或者從期間 2切換至期間1的過(guò)程中的電流變化。因此，在期間1內(nèi)流過(guò)第二電流源35的列電流可以不同于在期間2內(nèi)流過(guò)第一電流源31的列電流。因此，可以將第二電流源35設(shè)置得不同于第一電流源31 (例如，不同的溝道尺寸)。或者，可以將第二地線GL2設(shè)置得不同于第一地線GLl。固體攝像器件的讀出操作下面將參照?qǐng)D5以及圖6A至圖6C對(duì)本實(shí)施例的固體攝像器件200的讀出操作進(jìn)行具體說(shuō)明。圖5是在讀出操作的期間內(nèi)提供給各電流源電路30的第一控制脈沖Si、第二控制脈沖s2和第三控制脈沖s3的時(shí)序圖。然而應(yīng)當(dāng)注意的是，圖5圖示的是在一行的讀出期間(單個(gè)讀出期間)內(nèi)的時(shí)序圖，并且圖5中所示的重復(fù)周期對(duì)應(yīng)于一行的讀出期間。另一方面，圖6A是圖示了在圖5所示的期間1內(nèi)各地線GL上的列位置與各電流源的柵極電位及各電流源的源極電位之間的關(guān)系的電位分布圖。圖6B是圖示了在圖5所示的期間2內(nèi)第一地線GLl上的列位置與第一電流源31的柵極電位Vg及第一電流源31 的源極電位VSS之間的關(guān)系的電位分布圖。應(yīng)當(dāng)注意的是，圖6A和圖6B所示的特性圖的水平軸代表地線上的列位置，而這些特性圖的垂直軸代表電位。另外，圖6C是圖示了在圖5 所示的期間2內(nèi)第一地線GLl上的列位置與從第一電流源31提供給第一地線GLl的列電流I之間的關(guān)系的電流分布圖。圖6C中所示的特性圖的水平軸代表第一地線GLl上的列位置，而該特性圖的垂直軸代表電流。在本實(shí)施例中，與第一實(shí)施例一樣，將一行的讀出期間劃分為期間1和期間2，在期間ι內(nèi)使第一電流源31的柵極電位Vg升高和/或保持該柵極電位，并且在期間2內(nèi)讀
出像素信號(hào)。首先，在期間1內(nèi)，電流控制電路5向第一控制線CLl提供低電平第一控制脈沖 si。這就使第一開(kāi)關(guān)32斷開(kāi)，因此讓流過(guò)第一電流源31的電流終止。另外，在期間1內(nèi)電流控制電路5向第二控制線CL2提供高電平第二控制脈沖s2。這就使第二開(kāi)關(guān)33導(dǎo)通，因此對(duì)電容元件34進(jìn)行充電并且將第一電流源31的柵極電位升高到電位Vgate和/或?qū)⒌谝浑娏髟?1的柵極電位保持為這一電位水平。在期間1內(nèi)，沒(méi)有列電流I從各電流源31流向第一地線GL1。因此，如圖6A中的特性曲線201所示，無(wú)論第一地線GLl上的列位置如何，各第一電流源31的源極電位VSS 都是恒定的。另外，如圖6A中的特性曲線202所示，在期間1內(nèi)，無(wú)論第一地線GLl上的列位置如何，各第一電流源31的柵極電位Vg恒定為電位Vgate。因此，無(wú)論第一地線GLl上的列位置如何，各第一電流源31的柵極與源極間的電位差Vgs都是恒定的。另外，在期間1內(nèi)，電流控制電路5向第三控制線CL3提供高電平第三控制脈沖 S3。這就使第三開(kāi)關(guān)36導(dǎo)通，從而允許電流流入由第二電流源35和第三開(kāi)關(guān)36構(gòu)成的輔助電路中。此時(shí)，由第二電流源35的柵極與第二電流源35的源極間的電位差決定的列電流從該輔助電路流入到第二地線GL2中，由此導(dǎo)致了第二地線GL2中的IR降。因此，如圖6A中的特性曲線203所示，在期間1內(nèi)，第二電流源35的源極電位VSS_sub的分布是呈弓形的，且第二電流源35的源極電位VSS_sub在位于第二地線GL2中央處的列的附近達(dá)到峰值。也就是說(shuō)，在期間1內(nèi)，在位于第二地線GL2中央處的列的附近的第二電流源35的源極電位VSS_sub相對(duì)于在位于第二地線GL2兩端處的列中的源極電位VSS_sub是浮起的。接著，繼期間1之后當(dāng)期間2開(kāi)始時(shí)，電流控制電路5向第一控制線CLl提供高電平第一控制脈沖sl，這就使第一開(kāi)關(guān)32導(dǎo)通，從而允許電流流入到第一電流源31中。此時(shí)，由第一電流源31的柵極與第一電流源31的源極間的電位差Vgs決定的列電流I (飽和電流)從第一電流源31流入到第一地線GLl中。此外，在期間2內(nèi)，電流控制電路5向第二控制線CL2提供低電平第二控制脈沖 s2。這就使第二開(kāi)關(guān)33斷開(kāi)，從而使得第一電流源31的柵極處于浮置狀態(tài)。如上所述，在期間2內(nèi)有列電流I流過(guò)第一地線GL1，由此產(chǎn)生了 IR降。因此，如圖6B中的特性曲線204所示，在期間2內(nèi)第一電流源31的源極電位VSS的分布是呈弓形的，且第一電流源31的源極電位VSS在位于第一地線GLl中央處的列的附近達(dá)到峰值。也就是說(shuō)，在期間2內(nèi)，在位于第一地線GLl中央處的列的附近的第一電流源31的源極電位 VSS相對(duì)于在位于第一地線GLl兩端處的列中的源極電位VSS是浮起的。然而應(yīng)當(dāng)注意的是，在期間2內(nèi)第一電流源31的柵極處于浮置狀態(tài)，并且第一電流源31的柵極與第一電流源31的源極通過(guò)電容元件34而連接在一起。在此情況下，按照與第一實(shí)施例中所述的工作原理相同的方式，第一電流源31的柵極電位Vg與第一電流源 31的源極電位VSS變化得一樣多，因此抵消了 IR降的影響。也就是說(shuō)，如圖6B中的特性曲線205 (Vgate (S/H))所示，在期間2內(nèi)，第一電流源 31的柵極電位Vg的分布是呈弓形的，且第一電流源31的柵極電位Vg在位于第一地線GLl 中央處的列的附近達(dá)到峰值。因此，在期間2內(nèi)，無(wú)論列位置如何，第一電流源31的柵極與第一電流源31的源極間的電位差Vgs都是恒定的。這就使得如圖6C中的特性曲線206所示，無(wú)論列位置如何，本實(shí)施例的電流源電路30都能夠?qū)⒘魅氲降谝坏鼐€GLl中的列電流 I保持恒定。另一方面，在期間2內(nèi)，電流控制電路5向第三控制線CL3提供低電平第三控制脈沖S3。這就使第三開(kāi)關(guān)36斷開(kāi)，從而使流過(guò)由第二電流源35和第三開(kāi)關(guān)36構(gòu)成的輔助電路的列電流終止。如上所述，本實(shí)施例對(duì)各電流源電路30的操作進(jìn)行了控制。在本實(shí)施例中，如上所述在像素信號(hào)讀出期間(期間2)內(nèi)，列電流I僅從第一電流源31流向第一地線GLl。無(wú)論第一地線GLl上的列位置如何，列電流I都能夠保持恒定。 因此，本實(shí)施例也能夠抵消IR降的影響，從而提供了與第一實(shí)施例相同的有益效果。應(yīng)當(dāng)注意的是，由于形成由第二電流源35和第三開(kāi)關(guān)36構(gòu)成的輔助電路以及第二地線GL2和第三控制線CL3時(shí)需要一定的空間，因此本實(shí)施例的電流源電路30在布局尺寸上要大于第一實(shí)施例的電流源電路20。然而，與第一實(shí)施例一樣地，本實(shí)施例不需要考慮IR降的影響，因此例如在地線GL的布局設(shè)計(jì)上相比于過(guò)去提供了更高的自由度(更高的布局效率)。因此，相比于傳統(tǒng)的對(duì)地線GL的強(qiáng)化，本實(shí)施例有助于實(shí)現(xiàn)更小芯片尺寸的固體攝像器件200。另外，在本實(shí)施例中，在期間1內(nèi)也有列電流I流過(guò)地線，從而確保了在從期間1 切換到期間2的過(guò)程中或者從期間2切換到期間1的過(guò)程中的電流變化較小。這使得本實(shí)
15施例能夠?qū)⑾旅娴膯?wèn)題最小化這些這些問(wèn)題包括從期間1切換到期間2的過(guò)程中或者從期間2切換到期間1的過(guò)程中的噪聲以及垂直信號(hào)線VL的電位的提升。應(yīng)當(dāng)注意的是，盡管在本實(shí)施例中已經(jīng)說(shuō)明了單獨(dú)設(shè)置有第二控制線CL2和第三控制線CL3的示例，但本發(fā)明不限于此。在本實(shí)施例中，如圖5所述，第二控制脈沖s2與第三控制脈沖s3是同相的。因此，可以使用共用控制線作為第二控制線CL2和第三控制線 CL3。另一方面，在本實(shí)施例中，在期間1內(nèi)在第二地線GL2中產(chǎn)生了 IR降，由此導(dǎo)致了列電流的非恒定分布。為了使第二地線GL2中的電流變化最小化，例如一列中的第二電流源35的溝道尺寸(寬度或長(zhǎng)度)可以與另一列中的第二電流源35的溝道尺寸(寬度或長(zhǎng)度)不同，以抵消IR降的影響。更具體地，在圖4所示的示例中，從第二地線GL2的兩端朝著第二地線GL2的中央，各第二電流源35的溝道寬度W逐漸擴(kuò)大或者各第二電流源35的溝道長(zhǎng)度L逐漸縮短。 改變各第二電流源35的溝道尺寸使得在第二地線GL2中央處附近的列電流增大，從而抵消了 IR降的影響。應(yīng)當(dāng)注意的是，這種IR降抵消技術(shù)的抵消精度比本發(fā)明的應(yīng)用于第一地線GLl (主線)的IR降抵消技術(shù)的抵消精度低。然而，這是在不讀出像素信號(hào)的期間1內(nèi)在第二地線GL2中產(chǎn)生了 IR降。因此，沒(méi)有必要以高精度抵消該IR降。3.第三實(shí)施例在第一實(shí)施例和第二實(shí)施例中，已經(jīng)說(shuō)明了這樣的情況這些情況中，在像素信號(hào)讀出期間(期間2)之前設(shè)置有采樣保持期間(期間1)，即，設(shè)置有不讀出像素信號(hào)的期間。 然而，本發(fā)明不限于此。下面將說(shuō)明未設(shè)置不讀出期間的結(jié)構(gòu)示例。固體攝像器件的總體結(jié)構(gòu)圖7圖示了第三實(shí)施例的固體攝像器件的示意性結(jié)構(gòu)。應(yīng)當(dāng)注意的是，圖7中所示本實(shí)施例的固體攝像器件300的與圖4中所示第二實(shí)施例的固體攝像器件200的組件相同的組件用相同的附圖標(biāo)記表示。固體攝像器件300包括像素陣列部1、電流源電路部7、垂直驅(qū)動(dòng)電路3、列讀出電路4和電流控制電路5。這些組件形成在未圖示的同一個(gè)半導(dǎo)體基板(芯片)上。除了電流源電路部7以外，固體攝像器件300是按照與第一實(shí)施例中的固體攝像器件100相同的方式進(jìn)行配置的。因此，這里將僅說(shuō)明電流源電路部7的結(jié)構(gòu)。電流源電路部7包括第一電流源電路部8和第二電流源電路部9。第一電流源電路部8包括多個(gè)第一電流源電路40，且與每條垂直信號(hào)線VL對(duì)應(yīng)地都設(shè)有一個(gè)第一電流源電路40。另一方面，第二電流源電路部9包括多個(gè)第二電流源電路50，且與每條垂直信號(hào)線VL對(duì)應(yīng)地都設(shè)有一個(gè)第二電流源電路50。電流源電路的結(jié)構(gòu)第一電流源電路部8中的各第一電流源電路40包括第一電流源41、第一開(kāi)關(guān)42 和第二開(kāi)關(guān)43以及第一電容元件44。另外，第一柵極電位供給線SLl和第一地線GLl設(shè)置成被各第一電流源電路40共用。第一柵極電位供給線SLl向第一電流源41提供柵極電位 Vgatel。第一地線GLl向第一電流源41提供源極電位VSS1。應(yīng)當(dāng)注意的是，第一地線GLl 的兩端均接地。另外，第一控制線CLl和第二控制線CL2設(shè)置成被各第一電流源電路40共用。第一控制線CLl向第一開(kāi)關(guān)42提供第一控制脈沖Si。第二控制線CL2向第二開(kāi)關(guān)43提供第二控制脈沖s2。應(yīng)當(dāng)注意的是，本實(shí)施例的每個(gè)第一電流源電路40中的第一電流源41、第一開(kāi)關(guān) 42和第二開(kāi)關(guān)43以及第一電容元件44是按照與第一實(shí)施例的每個(gè)電流源電路20中的相應(yīng)組件(即，電流源21、第一開(kāi)關(guān)22和第二開(kāi)關(guān)23以及電容元件24)相同的方式配置的。 另外，本實(shí)施例的第一柵極電位供給線SL1、第一地線GLl以及第一控制線CLl和第二控制線CL2也是按照與第一實(shí)施例的相應(yīng)線路(即，柵極電位供給線SL、地線GL以及第一控制線CLl和第二控制線CL2)相同的方式配置的。另一方面，第二電流源電路部9中的每個(gè)第二電流源電路50包括第二電流源51、 第三開(kāi)關(guān)52和第四開(kāi)關(guān)53以及第二電容元件M。另外，第二柵極電位供給線SL2和第二地線GL2設(shè)置成被各第二電流源電路50共用。第二柵極電位供給線SL2向第二電流源51 提供柵極電位Vgate2。第二地線GL2向第二電流源51提供源極電位VSS2。應(yīng)當(dāng)注意的是， 第二地線GL2與第一地線GLl平行布置著且第二地線GL2的兩端都接地。另外，第三控制線CL3和第四控制線CL4設(shè)置成被各第二電流源電路50共用。第三控制線CL3向第三開(kāi)關(guān)52提供第三控制脈沖S3。第四控制線CL4向第四開(kāi)關(guān)53提供第四控制脈沖s4。此外，在本實(shí)施例中將第一電流源電路40和第二電流源電路50以相同的方式配置著。也就是說(shuō)，在本實(shí)施例中，以相同方式配置而成的第一電流源電路40和第二電流源電路50被并行地設(shè)置在垂直信號(hào)線VL與地(接地點(diǎn))之間。應(yīng)當(dāng)注意的是，盡管圖7中已經(jīng)說(shuō)明了所有電流源電路的各電流源和各開(kāi)關(guān)都包括N型MOS晶體管的示例，但本發(fā)明不限于此?？梢赃m當(dāng)?shù)馗淖兏鱉OS晶體管的導(dǎo)電類型 (N型或P型)以及MOS晶體管的導(dǎo)電類型的組合。固體攝像器件的讀出操作下面將參照?qǐng)D8以及圖9A至圖9C對(duì)本實(shí)施例的固體攝像器件300的讀出操作進(jìn)行具體說(shuō)明。圖8是在讀出操作的期間內(nèi)提供給各第一電流源電路40的第一控制脈沖si 和第二控制脈沖s2以及在讀出操作的期間內(nèi)提供給各第二電流源電路50的第三控制脈沖 s3和第四控制脈沖s4的時(shí)序圖。然而應(yīng)當(dāng)注意的是，圖8中所示的重復(fù)周期對(duì)應(yīng)于兩行的讀出期間，而圖8中的列讀出電路重復(fù)操作的期間對(duì)應(yīng)于一行的讀出期間。另一方面，圖9A是圖示了在圖8所示的期間1內(nèi)各地線上的列位置與各電流源的柵極電位及各電流源的源極電位之間的關(guān)系的電位分布圖。圖9B是圖示了在圖8所示的期間2內(nèi)各地線上的列位置與各電流源的柵極電位及各電流源的源極電位之間的關(guān)系的電位分布圖。應(yīng)當(dāng)注意的是，圖9A和圖9B所示的特性圖的水平軸代表地線上的列位置，而這些特性圖的垂直軸代表電位。另外，圖9C是圖示了在圖8所示的期間1和期間2內(nèi)各地線上的列位置與提供給各地線的列電流之間的關(guān)系的電流分布圖。應(yīng)當(dāng)注意的是，圖9C中所示的特性圖的水平軸代表每條地線上的列位置，而該特性圖的垂直軸代表電流值。應(yīng)當(dāng)注意的是，在本實(shí)施例中，如稍后所述，在一個(gè)一行讀出期間(期間1)內(nèi)通過(guò)使列電流I經(jīng)由第二電流源電路50流入到第二地線GL2中來(lái)讀出像素信號(hào)。另外，在另一個(gè)一行讀出期間(期間2)內(nèi)通過(guò)使列電流I經(jīng)由第一電流源電路40流入到第一地線GLl 中來(lái)讀出像素信號(hào)。首先，在期間1內(nèi)，電流控制電路5向第一控制線CLl提供低電平第一控制脈沖 si。這就使第一電流源電路40的第一開(kāi)關(guān)42斷開(kāi)，從而使流過(guò)第一電流源41的電流終止。另外，在期間1內(nèi)，電流控制電路5向第二控制線CL2提供高電平第二控制脈沖s2。這就使第一電流源電路40的第二開(kāi)關(guān)43導(dǎo)通，因此對(duì)第一電容元件44進(jìn)行充電并且將第一電流源41的柵極電位Vg升高到電位Vgatel和/或?qū)⒃摉艠O電位保持為這一電位水平。在期間1內(nèi)，沒(méi)有列電流I從各第一電流源41流向第一地線GL1。因此，如圖9A 中的特性曲線301所示，無(wú)論第一地線GLl上的列位置如何，各第一電流源41的源極電位 VSS 1都是恒定的。另外，如圖9A中的特性曲線302 (Vgatel)所示，在期間1內(nèi)，無(wú)論第一地線GLl上的列位置如何，各第一電流源41的柵極電位Vg恒定為電位Vgatel。因此，無(wú)論第一地線GLl上的列位置如何，各第一電流源41的柵極與源極間的電位差Vgs都是恒定的。另外，在期間1內(nèi)，電流控制電路5向第三控制線CL3提供高電平第三控制脈沖 S3。這就使第二電流源電路50的第三開(kāi)關(guān)52導(dǎo)通，從而允許電流流入第二電流源51中。 此時(shí)，由第二電流源51的柵極與第二電流源51的源極之間的電位差Vgs決定的列電流I從第二電流源51流入到第二地線GL2中，由此導(dǎo)致了第二地線GL2中的頂降。因此，如圖9A 中的特性曲線303所示，在期間1內(nèi)第二電流源51的源極電位VSS2的分布是呈弓形的，且第二電流源51的源極電位VSS2在位于第二地線GL2中央處的列的附近達(dá)到峰值。也就是說(shuō)，在期間1內(nèi)，在位于第二地線GL2中央處的列的附近的第二電流源51的源極電位VSS2 相對(duì)于在位于第二地線GL2兩端處的列中的源極電位VSS2是浮起的。另外，在期間1內(nèi)，電流控制電路5向第四控制線CL4提供低電平第四控制脈沖 s4。這就使第二電流源電路50的第四開(kāi)關(guān)53斷開(kāi)，從而使得第二電流源51的柵極處于浮置狀態(tài)。因此，以與第一實(shí)施例中所述的工作原理相同的方式，第二電流源51的柵極電位 Vg與第二電流源51的源極電位VSS2變化得一樣多，因此抵消了頂降的影響。更具體地，如圖9A中的特性曲線304(Vgate2(S/H))所示，在期間1內(nèi)第二電流源 51的柵極電位Vg的分布與第二電流源51的源極電位VSS2的分布一樣是呈弓形的。也就是說(shuō)，第二電流源51的柵極電位Vg在位于第二地線GL2中央處的列的附近達(dá)到峰值，以致于無(wú)論列位置如何，第二電流源51的柵極與第二電流源51的源極間的電位差Vgs的分布都是恒定的。這使得如圖9C中的特性曲線309所示，在期間1內(nèi)，無(wú)論列位置如何，本實(shí)施例都能夠?qū)⒘魅氲降诙鼐€GL2中的列電流I保持恒定。接著，繼期間1之后當(dāng)期間2開(kāi)始時(shí)，電流控制電路5向第一控制線CLl提供高電平第一控制脈沖si。這就使第一開(kāi)關(guān)42導(dǎo)通，從而允許電流流入到第一電流源41中。此時(shí)，由第一電流源41的柵極與第一電流源41的源極間的電位差Vgs決定的列電流I從第一電流源41流入到第一地線GLl中，由此導(dǎo)致了第一地線GLl中的頂降。這樣，如圖9B 中的特性曲線305所示，在期間2內(nèi)第一電流源41的源極電位VSSl的分布是呈弓形的，且第一電流源41的源極電位VSSl在位于第一地線GLl中央處的列的附近達(dá)到峰值。也就是說(shuō)，在期間2內(nèi)，在位于第一地線GLl中央處的列的附近的第一電流源41的源極電位VSS 1 相對(duì)于在位于第一地線GLl兩端處的列中的源極電位VSSl是浮起的。另外，在期間2內(nèi)，電流控制電路5向第二控制線CL2提供低電平第二控制脈沖 s2。這就使第一電流源電路40的第二開(kāi)關(guān)43斷開(kāi)，從而使得第一電流源41的柵極處于浮置狀態(tài)。因此，按照與第一實(shí)施例中所述的工作原理相同的方式，第一電流源41的柵極電位Vg與第一電流源41的源極電位VSSl變化得一樣多，因此抵消了頂降的影響。
更具體地，如圖9B中的特性曲線306 (Vgatel (S/H))所示，在期間2內(nèi)第一電流源 41的柵極電位Vg的分布與第一電流源41的源極電位VSSl的分布一樣是呈弓形的。也就是說(shuō)，第一電流源41的柵極電位Vg在位于第一地線GLl中央處的列的附近達(dá)到峰值，以致于無(wú)論列位置如何，第一電流源41的柵極與第一電流源41的源極之間的電位差Vgs的分布都是恒定的。這使得如圖9C中的特性曲線309所示，在期間2內(nèi)，無(wú)論列位置如何，本實(shí)施例都能夠?qū)⒘魅氲降谝坏鼐€GLl中的列電流I保持恒定。另外，在期間2內(nèi)，電流控制電路5向第三控制線CL3提供低電平第三控制脈沖 S3。這就使第二電流源電路50的第三開(kāi)關(guān)52斷開(kāi)，從而使流過(guò)第二電流源51的電流終止。 另外，在期間2內(nèi)，電流控制電路5向第四控制線CL4提供高電平第四控制脈沖s4。這就使第二電流源電路50的第四開(kāi)關(guān)53導(dǎo)通，從而對(duì)第二電容元件M進(jìn)行充電并且使第二電流源51的柵極電位Vg升高至電位Vgate和/或?qū)⒃摉艠O電位保持為這一電位水平。另外，在期間2內(nèi)，沒(méi)有列電流I從各第二電流源51流向第二地線GL2。因此，如圖9B中的特性曲線307所示，無(wú)論第二地線GL2上的列位置如何，各第二電流源51的源極電位VSS2都是恒定的。另外，如圖9B中的特性曲線308(Vgate2)所示，在期間2內(nèi)，無(wú)論第二地線GL2上的列位置如何，各第二電流源51的柵極電位Vg都恒定為電位Vgate2。因此，無(wú)論第二地線GL2上的列位置如何，各第二電流源51的柵極與源極間的電位差Vgs都是恒定的。如上所述，本實(shí)施例對(duì)各電流源電路的操作進(jìn)行了控制。如上所述，不管電流源電路的列位置如何，且不管是處于期間1內(nèi)還是處于期間2 內(nèi)，本實(shí)施例的電流源電路部7能夠保持列電流I是恒定的。因此，本實(shí)施例也能夠抵消頂降的影響，從而提供與第一實(shí)施例相同的有益效果。應(yīng)當(dāng)注意的是，與第一實(shí)施例的電流源電路部2不同的是，因?yàn)楸緦?shí)施例中的電流源電路部7的各列中都設(shè)有兩個(gè)電源電路，所以本實(shí)施例的固體攝像器件300的布局尺寸大于第一實(shí)施例的固體攝像器件100的布局尺寸。然而，與第一實(shí)施例一樣，本實(shí)施例不需要考慮頂降的影響，因此例如在地線GL的布局設(shè)計(jì)上相比于過(guò)去提供了更高的自由度 (更高的布局效率)。因此，相比于傳統(tǒng)的對(duì)地線的強(qiáng)化，本實(shí)施例有助于實(shí)現(xiàn)更小芯片尺寸的固體攝像器件300。另外，正如第二實(shí)施例不具有列電流終止期間那樣，本實(shí)施例也不具有列電流終止期間。這使得本實(shí)施例能夠?qū)⑾旅娴膯?wèn)題最小化這些問(wèn)題包括從期間1切換到期間2 的過(guò)程中或者從期間2切換到期間1的過(guò)程中的噪聲以及垂直信號(hào)線VL的電位的提升。另外，在本實(shí)施例中，在期間1和期間2內(nèi)第一電流源電路40和第二電流源電路 50以互補(bǔ)的方式進(jìn)行操作，因此在所有時(shí)刻進(jìn)行讀出操作的同時(shí)能夠保證對(duì)各電流源的柵極電位Vg進(jìn)行采樣和保持的時(shí)間段。應(yīng)當(dāng)注意的是，盡管在本實(shí)施例中已經(jīng)說(shuō)明了單獨(dú)設(shè)置第一控制線CLl至第四控制線CL4的示例，但本發(fā)明不限于此。在本實(shí)施例中，如圖8所示，第一控制脈沖si與第四控制脈沖s4是同相的，第二控制脈沖s2與第三控制脈沖s3是同相的。因此，可以使用一根共用控制線作為第一控制線CLl和第四控制線CL4，并且可以使用另一根共用控制線作為第二控制線CL2和第三控制線CL3。另外，在本實(shí)施例中已經(jīng)說(shuō)明了單獨(dú)設(shè)置有用于分別向第一電流源41和第二電流源51提供柵極電位Vgatel和Vgate2的第一柵極電位供給線SLl和第二柵極電位供給線SL2的示例，但本發(fā)明不限于此?？梢允褂霉灿脰艠O電位供給線作為第一柵極電位供給線SLl和第二柵極電位供給線SL2。4.各種變形例本發(fā)明固體攝像器件中的電流源電路部的結(jié)構(gòu)不限于第一實(shí)施例至第三實(shí)施例中所述的示例，而是可以以各種方式進(jìn)行變形。例如，可以以下面的方式對(duì)電流源電路部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行變形。(1)變形例 1關(guān)于第一實(shí)施例至第三實(shí)施例的電流源電路部，盡管已經(jīng)說(shuō)明了是從地線GL兩端提供各電流源的源極電位VSS的示例，但本發(fā)明不限于此?？商娲?，可從地線GL的一端提供各電流源的源極電位VSS。然而應(yīng)當(dāng)注意的是，在此情況下優(yōu)選的是，源極電位VSS 應(yīng)由地線GL的位于設(shè)有電流控制電路5的那一側(cè)的一端來(lái)提供。應(yīng)當(dāng)注意的是，在此情況下，各電流源的源極電位VSS在地線GL上的分布不是呈圖3B中的特性曲線103所示的弓形。而是，源極電位VSS的分布是這樣的該電位從電位提供側(cè)的一端向相反側(cè)的另一端呈線性升高。本發(fā)明的電流源電路部也可應(yīng)用于這種情況并能提供相同的有益效果。另外，在此情況下不需要將地線GL的兩端都接地，所以提供了更好的布局效率。(2)變形例 2關(guān)于第一實(shí)施例至第三實(shí)施例的電流源電路部，盡管已經(jīng)說(shuō)明了向設(shè)置在電流源的漏極側(cè)且用于終止列電流的開(kāi)關(guān)的柵極提供全電位(full potential)來(lái)使該開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的示例，但本發(fā)明不限于此?？商娲?，可以向設(shè)置在電流源的漏極側(cè)的開(kāi)關(guān)的柵極提供中間電位，因而該開(kāi)關(guān)用作柵-陰放大器(cascode)。這使得能夠向地線提供更精確的列電流 (恒定電流)。(3)變形例 3盡管在第一實(shí)施例至第三實(shí)施例中已經(jīng)說(shuō)明了將本發(fā)明中的電流源電路部應(yīng)用于由像素中的放大晶體管和電流源電路中的電流源構(gòu)成的源極跟隨電路的示例，但本發(fā)明不限于此。本發(fā)明的電流源電路部適用于具有與各列或各條垂直信號(hào)線VL對(duì)應(yīng)的電流源的任意電路。例如，本發(fā)明的電流源電路部適用于如下比較器的電流源供給部該比較器被設(shè)在列讀出電路4中的與各列對(duì)應(yīng)設(shè)置著的列式模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog to Digital Converter, ADC)內(nèi)，由此提供相同的有益效果。5.第四實(shí)施例(攝像裝置的結(jié)構(gòu)示例)下面將說(shuō)明具有本發(fā)明固體攝像器件的電子設(shè)備。這里將說(shuō)明如下示例該示例中，將本發(fā)明的固體攝像器件應(yīng)用于諸如相機(jī)模塊等攝像裝置中，該相機(jī)模塊安裝在例如視頻攝錄機(jī)、數(shù)碼相機(jī)或手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備中。圖10示意性地圖示了具有本發(fā)明固體攝像器件的攝像裝置的框圖結(jié)構(gòu)。攝像裝置400包括光學(xué)系統(tǒng)401、攝像器件402、信號(hào)處理電路403、幀存儲(chǔ)器404、顯示部405、存儲(chǔ)部406、操作部407和電源部408。信號(hào)處理電路403、幀存儲(chǔ)器404、顯示部405、存儲(chǔ)部 406、操作部407和電源部408通過(guò)總線409相互連接。光學(xué)系統(tǒng)401包括多個(gè)透鏡，從而獲取來(lái)自被攝物體的入射光(圖像光)并在攝像器件402的攝像面(未圖示)上形成圖像。
攝像器件402以像素為單位將入射光(該入射光的圖像通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)401形成在攝像面上)的光強(qiáng)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并將該電信號(hào)作為像素信號(hào)輸出。攝像器件402包括例如在上述各實(shí)施例和各變形例中所述的各種固體攝像器件中的一者。信號(hào)處理電路403可以包括例如數(shù)字信號(hào)處理器(Digital Signal Processor, DSP)并以多種方式對(duì)從攝像器件402輸出的像素信號(hào)進(jìn)行處理。顯示部405包括例如液晶顯示裝置或有機(jī)電致發(fā)光(electro luminescence, EL)顯示裝置等平板顯示裝置，以用于顯示拍攝到的動(dòng)態(tài)圖像或靜態(tài)圖像。另一方面，存儲(chǔ)部406將通過(guò)攝像器件402拍攝到的動(dòng)態(tài)圖像或靜態(tài)圖像存儲(chǔ)在例如硬盤驅(qū)動(dòng)器(Hard Disk Drive，HDD)、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器或光盤等存儲(chǔ)介質(zhì)中。在用戶對(duì)攝像裝置400進(jìn)行預(yù)定操作時(shí)，操作部407輸出適當(dāng)?shù)闹噶钚盘?hào)。電源部408向信號(hào)處理電路403、幀存儲(chǔ)器404、顯示部405、存儲(chǔ)部406和操作部407提供工作電源。上述攝像裝置400包括本發(fā)明的固體攝像器件，這使得該攝像裝置400能夠解決頂降的問(wèn)題，并能夠提供具有更低電力消耗的更加緊湊的攝像裝置。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，依據(jù)設(shè)計(jì)要求和其他因素，可以在本發(fā)明隨附的權(quán)利要求或其等同物的范圍內(nèi)進(jìn)行各種修改、組合、次組合以及改變。
權(quán)利要求
1.一種攝像器件，所述攝像器件包括像素陣列部，所述像素陣列部具有沿著行方向和列方向以矩陣形式布置的多個(gè)像素， 還具有用于從所述多個(gè)像素讀出像素信號(hào)的多條讀出信號(hào)線；第一電流源，所述第一電流源包括MOS晶體管，且所述第一電流源與各條所述讀出信號(hào)線對(duì)應(yīng)設(shè)置著；第一地線，由所述第一電流源產(chǎn)生的電流被提供給所述第一地線； 第一開(kāi)關(guān)，所述第一開(kāi)關(guān)設(shè)置在所述第一電流源的漏極與對(duì)應(yīng)的所述讀出信號(hào)線之間，用于接通和斷開(kāi)流過(guò)所述第一電流源的電流；第一電容元件，所述第一電容元件設(shè)置在所述第一電流源的柵極與所述第一電流源的源極之間，用于使所述第一電流源的柵極電位升高至預(yù)定電位和/或?qū)⑺龅谝浑娏髟吹臇艠O電位保持為所述預(yù)定電位；第二開(kāi)關(guān)，所述第二開(kāi)關(guān)用于開(kāi)始和停止對(duì)所述第一電容元件的充電；以及電流控制電路，所述電流控制電路用于在第一期間內(nèi)使所述第一開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)并使所述第二開(kāi)關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)，并且在第二期間內(nèi)使所述第一開(kāi)關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)并使所述第二開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)，在所述第一期間內(nèi)是對(duì)所述第一電容元件充電，在所述第二期間內(nèi)是將所述像素信號(hào)讀出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像器件，其中，所述第一電流源、所述第一開(kāi)關(guān)和所述第二開(kāi)關(guān)中的每一者都包括N型MOS晶體管， 所述電流控制電路向所述第一開(kāi)關(guān)的柵極提供第一控制信號(hào)，所述第一控制信號(hào)在所述第一期間內(nèi)處于低電平且在所述第二期間內(nèi)處于高電平，并且所述電流控制電路向所述第二開(kāi)關(guān)的柵極提供第二控制信號(hào)，所述第二控制信號(hào)在所述第一期間內(nèi)處于高電平且在所述第二期間內(nèi)處于低電平。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像器件，所述攝像器件還包括讀出電路，所述讀出電路用于通過(guò)所述多條讀出信號(hào)線將所述像素信號(hào)讀出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的攝像器件，所述攝像器件還包括第二電流源，所述第二電流源包括MOS晶體管，且所述第二電流源與各條所述讀出信號(hào)線對(duì)應(yīng)設(shè)置著；第二地線，由所述第二電流源產(chǎn)生的電流被提供給所述第二地線；以及第三開(kāi)關(guān)，所述第三開(kāi)關(guān)設(shè)置在所述第二電流源的漏極與對(duì)應(yīng)的所述讀出信號(hào)線之間，并且所述電流控制電路將所述第三開(kāi)關(guān)控制成在所述第一期間內(nèi)導(dǎo)通且在所述第二期間內(nèi)斷開(kāi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的攝像器件，所述攝像器件還包括第二電流源，所述第二電流源包括MOS晶體管，且所述第二電流源與各條所述讀出信號(hào)線對(duì)應(yīng)設(shè)置著；第二地線，由所述第二電流源產(chǎn)生的電流被提供給所述第二地線； 第三開(kāi)關(guān)，所述第三開(kāi)關(guān)設(shè)置在所述第二電流源的漏極與對(duì)應(yīng)的所述讀出信號(hào)線之間，并且所述電流控制電路將所述第三開(kāi)關(guān)控制成在所述第一期間內(nèi)導(dǎo)通且在所述第二期間內(nèi)斷開(kāi)；第二電容元件，所述第二電容元件設(shè)置在所述第二電流源的柵極與所述第二電流源的源極之間，用于使所述第二電流源的柵極電位升高至預(yù)定電位和/或?qū)⑺龅诙娏髟吹臇艠O電位保持為所述預(yù)定電位；以及第四開(kāi)關(guān)，所述電流控制電路將所述第四開(kāi)關(guān)控制成在所述第一期間內(nèi)斷開(kāi)且在所述第二期間內(nèi)導(dǎo)通，由此開(kāi)始和停止對(duì)所述第二電容元件的充電。
6.一種攝像裝置，其包括像素陣列部，所述像素陣列部具有沿著行方向和列方向以矩陣形式布置的多個(gè)像素， 還具有用于從所述多個(gè)像素讀出像素信號(hào)的多條讀出信號(hào)線；光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)用于獲取被攝物體光并在所述像素陣列部的攝像面上形成圖像；第一電流源，所述第一電流源包括MOS晶體管，且所述第一電流源與各條所述讀出信號(hào)線對(duì)應(yīng)設(shè)置著；第一地線，由所述第一電流源產(chǎn)生的電流被提供給所述第一地線； 第一開(kāi)關(guān)，所述第一開(kāi)關(guān)設(shè)置在所述第一電流源的漏極與對(duì)應(yīng)的所述讀出信號(hào)線之間，用于接通和斷開(kāi)流過(guò)所述第一電流源的電流；第一電容元件，所述第一電容元件設(shè)置在所述第一電流源的柵極與所述第一電流源的源極之間，用于使所述第一電流源的柵極電位升高至預(yù)定電位和/或?qū)⑺龅谝浑娏髟吹臇艠O電位保持為所述預(yù)定電位；第二開(kāi)關(guān)，所述第二開(kāi)關(guān)用于開(kāi)始和停止對(duì)所述第一電容元件的充電；以及電流控制電路，所述電流控制電路用于在第一期間內(nèi)使所述第一開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)并使所述第二開(kāi)關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)，并且在第二期間內(nèi)使所述第一開(kāi)關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)并使所述第二開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)，在所述第一期間內(nèi)是對(duì)所述第一電容元件充電，在所述第二期間內(nèi)是將所述像素信號(hào)讀出。
7.一種攝像裝置，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的攝像器件；光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)從被攝物體獲取入射光并在所述攝像器件的攝像面上形成圖像；以及通過(guò)總線相互連接的信號(hào)處理電路、顯示部、存儲(chǔ)部、操作部和電源部， 所述信號(hào)處理電路對(duì)從所述攝像器件輸出的像素信號(hào)進(jìn)行處理， 所述顯示部用于顯示由所述攝像器件拍攝到的圖像， 所述存儲(chǔ)部用于存儲(chǔ)由所述攝像器件拍攝到的圖像，所述操作部在用戶對(duì)所述攝像裝置進(jìn)行預(yù)定操作時(shí)輸出適當(dāng)?shù)闹噶钚盘?hào)，并且所述電源部向所述信號(hào)處理電路、所述顯示部、所述存儲(chǔ)部和所述操作部提供工作電源。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種攝像器件和具有該攝像器件的攝像裝置。所述攝像器件包括像素陣列部、第一電流源、第一地線、第一開(kāi)關(guān)、第一電容元件、第二開(kāi)關(guān)以及電流控制電路。所述電流控制電路在第一期間內(nèi)使所述第一開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)并使所述第二開(kāi)關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)，并且在第二期間內(nèi)使所述第一開(kāi)關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)并使所述第二開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)，在所述第一期間內(nèi)是對(duì)所述第一電容元件充電，在所述第二期間內(nèi)是將所述像素信號(hào)讀出。本發(fā)明能夠解決IR降的問(wèn)題并且提供更低電力消耗且更緊湊的攝像器件和攝像裝置。根據(jù)本發(fā)明，在地線布局的設(shè)計(jì)過(guò)程中不需要考慮IR降的影響，從而在地線布局設(shè)計(jì)上提供了更高的自由度并且確保了更小的布局尺寸。
文檔編號(hào)H04N5/335GK102300052SQ20111016604
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月23日
發(fā)明者松本靜德 申請(qǐng)人:索尼公司