本(ben)技術涉(she)及(ji)攝像器件、電子裝(zhuang)置(zhi)、輻射檢測裝(zhuang)置(zhi)及(ji)攝像器件方(fang)法。更(geng)具體(ti)地，本(ben)技術涉(she)及(ji)攝像器件、電子裝(zhuang)置(zhi)、輻射檢測裝(zhuang)置(zhi)及(ji)攝像器件方(fang)法。

背景技術：

近年來(lai)，互補金(jin)屬(shu)氧(yang)化物半導體(CMOS；complementary metal-oxide semiconductor)成(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)器已經日益廣泛地(di)被用于數碼照(zhao)相機(digital still camera)、攝錄機(camcorder)、監(jian)空攝影機(surveillance camera)；CMOS成(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)器的(de)市場(chang)也日益擴大(da)。在(zai)這種CMOS成(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)器中(zhong)，各(ge)(ge)個像(xiang)(xiang)素(su)(su)通過光電(dian)二極管(guan)將入(ru)射光轉換(huan)成(cheng)(cheng)電(dian)子，所述光電(dian)二極管(guan)在(zai)一定(ding)時間段內累(lei)積這些電(dian)子，且然后各(ge)(ge)個像(xiang)(xiang)素(su)(su)將與所累(lei)積的(de)電(dian)荷量對(dui)應的(de)信號輸出(chu)到通常位于芯(xin)片(pian)內的(de)模數(AD；analog to digital)轉換(huan)器。該(gai)AD轉換(huan)器將該(gai)信號數字化，且然后將數字化的(de)信號輸出(chu)到下一階段。在(zai)CMOS成(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)器中(zhong)，將這些像(xiang)(xiang)素(su)(su)以(yi)矩陣狀的(de)形式布置(zhi)著(zhu)以(yi)便進行成(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)。

通常(chang)的(de)(de)(de)像(xiang)(xiang)素電(dian)(dian)(dian)路(lu)包(bao)括光電(dian)(dian)(dian)二(er)極(ji)管(guan)、傳輸晶(jing)(jing)(jing)體(ti)管(guan)、復位(wei)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)管(guan)、放(fang)大(da)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)管(guan)、浮動擴散區(qu)(qu)和選擇(ze)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)管(guan)等(deng)。入射到該像(xiang)(xiang)素電(dian)(dian)(dian)路(lu)的(de)(de)(de)硅基板中的(de)(de)(de)光子(zi)產(chan)生(sheng)電(dian)(dian)(dian)子(zi)/空(kong)穴對；然(ran)后，通過光電(dian)(dian)(dian)二(er)極(ji)管(guan)將(jiang)電(dian)(dian)(dian)子(zi)累積在光電(dian)(dian)(dian)二(er)極(ji)管(guan)與傳輸晶(jing)(jing)(jing)體(ti)管(guan)之間的(de)(de)(de)節點(dian)中。通過在預定的(de)(de)(de)時(shi)機將(jiang)傳輸晶(jing)(jing)(jing)體(ti)管(guan)接(jie)通以驅動放(fang)大(da)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)管(guan)的(de)(de)(de)柵極(ji)，來(lai)將(jiang)電(dian)(dian)(dian)子(zi)傳輸到浮動擴散區(qu)(qu)。由此，信號電(dian)(dian)(dian)荷變為到達垂(chui)直信號線(xian)的(de)(de)(de)信號，以便經由選擇(ze)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)管(guan)而被讀(du)取。

固定電(dian)流電(dian)路被連接到(dao)放大晶體管及(ji)垂直信號(hao)線(xian)。該固定電(dian)流電(dian)路構成(cheng)源極(ji)跟隨器。電(dian)荷累積區的信號(hao)以(yi)略小(xiao)于1的增(zeng)益發生衰減，并且被輸出到(dao)垂直信號(hao)線(xian)。

這里，在通常的(de)(de)像素(su)電(dian)(dian)路(lu)中，復位晶(jing)體(ti)管(guan)的(de)(de)一(yi)端經由電(dian)(dian)荷累(lei)積(ji)區而被(bei)(bei)連接(jie)到放大晶(jing)體(ti)管(guan)的(de)(de)柵極(ji)，復位晶(jing)體(ti)管(guan)的(de)(de)另一(yi)端被(bei)(bei)連接(jie)到放大晶(jing)體(ti)管(guan)的(de)(de)源極(ji)及(ji)電(dian)(dian)源。行驅動電(dian)(dian)路(lu)通過在接(jie)通傳輸(shu)晶(jing)體(ti)管(guan)的(de)(de)同時接(jie)通復位晶(jing)體(ti)管(guan)，將(jiang)(jiang)光電(dian)(dian)二(er)極(ji)管(guan)中累(lei)積(ji)的(de)(de)電(dian)(dian)子引(yin)出到電(dian)(dian)源，并且將(jiang)(jiang)像素(su)電(dian)(dian)路(lu)的(de)(de)狀(zhuang)態復位到累(lei)積(ji)前的(de)(de)暗(an)狀(zhuang)態(即(ji)，光入射(she)之前的(de)(de)狀(zhuang)態)。例如，提供3V作為電(dian)(dian)源的(de)(de)電(dian)(dian)壓。

近年(nian)來(lai)，在這種(zhong)CMOS成像(xiang)器(qi)中(zhong)，由于(yu)小(xiao)(xiao)型化的(de)(de)原(yuan)因，像(xiang)素(su)中(zhong)的(de)(de)寄生電容(rong)被(bei)減(jian)(jian)小(xiao)(xiao)了(le)(le)。具(ju)體地(di)(di)，浮動(dong)擴散區的(de)(de)寄生電容(rong)被(bei)顯著地(di)(di)減(jian)(jian)小(xiao)(xiao)，因而提(ti)(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)了(le)(le)轉換(huan)效率并且提(ti)(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)了(le)(le)靈敏度。此(ci)外，提(ti)(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)了(le)(le)基板的(de)(de)結晶(jing)質(zhi)量(liang)并且在降噪(zao)方面有(you)所改(gai)進。更具(ju)體地(di)(di)，信號的(de)(de)信噪(zao)(SN；signal to noise)比被(bei)顯著地(di)(di)提(ti)(ti)(ti)升(sheng)了(le)(le)。鑒于(yu)這種(zhong)趨勢，采用CMOS成像(xiang)器(qi)作(zuo)為針對(dui)于(yu)超低照度的(de)(de)光(guang)(guang)檢測(ce)器(qi)的(de)(de)可能性增(zeng)加(jia)了(le)(le)。例如，已經提(ti)(ti)(ti)出了(le)(le)如下的(de)(de)光(guang)(guang)子(zi)計數(shu)攝(she)像(xiang)器(qi)件(jian)(jian)(例如，見專利文獻1)：在該光(guang)(guang)子(zi)計數(shu)攝(she)像(xiang)器(qi)件(jian)(jian)中(zhong)，通過時間(jian)分割(ge)和(he)多個(ge)像(xiang)素(su)的(de)(de)面分割(ge)的(de)(de)組合(he)使用而提(ti)(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)了(le)(le)動(dong)態(tai)范圍。這種(zhong)器(qi)件(jian)(jian)可被(bei)用作(zuo)如下的(de)(de)光(guang)(guang)子(zi)計數(shu)器(qi)件(jian)(jian)：在該光(guang)(guang)子(zi)計數(shu)器(qi)件(jian)(jian)中(zhong)，芯片內的(de)(de)整個(ge)像(xiang)素(su)陣列是(shi)(shi)一個(ge)受(shou)光(guang)(guang)面；相應地(di)(di)，可以期待的(de)(de)是(shi)(shi)光(guang)(guang)電子(zi)倍增(zeng)管等能夠被(bei)代(dai)替。

對于(yu)采用這(zhe)種光子計數的(de)(de)圖像(xiang)(xiang)傳(chuan)感器，因為從(cong)像(xiang)(xiang)素(su)輸出的(de)(de)數據從(cong)始至終(zhong)都是作為數字數據而被處理的(de)(de)，所以該圖像(xiang)(xiang)傳(chuan)感器不存在(zai)(zai)由(you)于(yu)模擬信號的(de)(de)傳(chuan)輸及放大而產(chan)生的(de)(de)隨機(ji)噪聲(sheng)(sheng)及固定噪聲(sheng)(sheng)。在(zai)(zai)這(zhe)種情況下(xia)，僅存在(zai)(zai)著在(zai)(zai)像(xiang)(xiang)素(su)內生成的(de)(de)光散粒(li)噪聲(sheng)(sheng)及暗電流。特(te)別地，在(zai)(zai)以低的(de)(de)照度進行成像(xiang)(xiang)的(de)(de)過程中(zhong)，能夠(gou)獲得非常高的(de)(de)SN比。

引用文獻列表

專利文獻

專利文獻1：日(ri)本專利申請(qing)特開JP2011-97581A

技術實現要素：

要解決的技術問題

在(zai)上面描述的(de)系統中，通過對來(lai)自像素(su)的(de)輸(shu)出(chu)信號(hao)(hao)進(jin)行AD轉(zhuan)換來(lai)實施CMOS成像器的(de)信號(hao)(hao)檢測(ce)。然而，對于(yu)超微(wei)小的(de)像素(su)輸(shu)出(chu)信號(hao)(hao)的(de)檢測(ce)(例如(ru)在(zai)光子計數(shu)等中)，需要一(yi)種能夠在(zai)維(wei)持像素(su)的(de)高轉(zhuan)換效率的(de)同時，將隨機噪(zao)聲及固定噪(zao)聲降低到最大(da)限度的(de)技術。

作(zuo)為(wei)噪聲(sheng)(sheng)的主要(yao)來源，特別是在(zai)超低(di)(di)照度的情況下，已經提到的來源有：在(zai)像(xiang)素(su)的放大晶(jing)體(ti)管中生(sheng)成的隨機(ji)噪聲(sheng)(sheng)、包括(kuo)復位噪聲(sheng)(sheng)的像(xiang)素(su)的偏離(li)、在(zai)AD轉換(huan)器中發生(sheng)的偏離(li)以(yi)及(ji)隨機(ji)噪聲(sheng)(sheng)等(deng)。這些偏離(li)都需要(yao)被消(xiao)掉，并且隨機(ji)噪聲(sheng)(sheng)需要(yao)被降(jiang)低(di)(di)至最大限(xian)度。然而，在(zai)目(mu)前環境下，還(huan)未建(jian)立一種具體(ti)且簡單的能(neng)夠檢(jian)測一個光(guang)子的、用于(yu)實(shi)現徹底(di)消(xiao)去(qu)噪聲(sheng)(sheng)及(ji)降(jiang)低(di)(di)噪聲(sheng)(sheng)的技術(shu)。

本(ben)發明是鑒于上述情(qing)況而做出的，本(ben)發明旨在可靠(kao)地檢測低強度光。

解決技術(shu)問(wen)題(ti)的技術(shu)方(fang)案(an)

根據本發(fa)明的(de)(de)第一(yi)實施例的(de)(de)攝像(xiang)器件包括放(fang)大晶(jing)體(ti)(ti)(ti)管(guan)(guan)、光(guang)電(dian)(dian)二(er)(er)極(ji)管(guan)(guan)和(he)選擇晶(jing)體(ti)(ti)(ti)管(guan)(guan)。所(suo)述(shu)光(guang)電(dian)(dian)二(er)(er)極(ji)管(guan)(guan)被配置成生成電(dian)(dian)荷且(qie)將所(suo)述(shu)電(dian)(dian)荷提(ti)供給所(suo)述(shu)放(fang)大晶(jing)體(ti)(ti)(ti)管(guan)(guan)的(de)(de)第一(yi)端子(zi)。所(suo)述(shu)選擇晶(jing)體(ti)(ti)(ti)管(guan)(guan)的(de)(de)第一(yi)端子(zi)與(yu)(yu)所(suo)述(shu)放(fang)大晶(jing)體(ti)(ti)(ti)管(guan)(guan)的(de)(de)第二(er)(er)端子(zi)電(dian)(dian)連接，且(qie)所(suo)述(shu)選擇晶(jing)體(ti)(ti)(ti)管(guan)(guan)的(de)(de)第二(er)(er)端子(zi)與(yu)(yu)信號(hao)線(xian)電(dian)(dian)連接。在(zai)所(suo)述(shu)攝像(xiang)器件中，所(suo)述(shu)放(fang)大晶(jing)體(ti)(ti)(ti)管(guan)(guan)的(de)(de)第三端子(zi)與(yu)(yu)地電(dian)(dian)位電(dian)(dian)連接。

根據本發明的(de)(de)另(ling)一(yi)實施例的(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)裝置包(bao)括透鏡(jing)以及攝像器件(jian)。所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)攝像器件(jian)包(bao)括放(fang)大(da)(da)晶(jing)體(ti)(ti)管(guan)、光電(dian)(dian)二極管(guan)和(he)選(xuan)擇晶(jing)體(ti)(ti)管(guan)。所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)光電(dian)(dian)二極管(guan)被配置成生成電(dian)(dian)荷(he)(he)且(qie)將所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)電(dian)(dian)荷(he)(he)提(ti)供給所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)放(fang)大(da)(da)晶(jing)體(ti)(ti)管(guan)的(de)(de)第(di)一(yi)端(duan)(duan)子(zi)。所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)選(xuan)擇晶(jing)體(ti)(ti)管(guan)的(de)(de)第(di)一(yi)端(duan)(duan)子(zi)與(yu)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)放(fang)大(da)(da)晶(jing)體(ti)(ti)管(guan)的(de)(de)第(di)二端(duan)(duan)子(zi)電(dian)(dian)連(lian)接，且(qie)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)選(xuan)擇晶(jing)體(ti)(ti)管(guan)的(de)(de)第(di)二端(duan)(duan)子(zi)與(yu)信號線電(dian)(dian)連(lian)接。在所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)攝像器件(jian)中，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)放(fang)大(da)(da)晶(jing)體(ti)(ti)管(guan)的(de)(de)第(di)三端(duan)(duan)子(zi)與(yu)地電(dian)(dian)位電(dian)(dian)連(lian)接。

根(gen)據本(ben)發明的(de)(de)又(you)一(yi)實(shi)施(shi)例的(de)(de)輻(fu)射(she)檢測(ce)裝置包括(kuo)攝(she)像(xiang)器件以及與(yu)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)攝(she)像(xiang)器件光(guang)(guang)(guang)耦合的(de)(de)閃爍體(ti)(ti)。所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)攝(she)像(xiang)器件包括(kuo)放(fang)(fang)大(da)(da)(da)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)管(guan)、光(guang)(guang)(guang)電(dian)(dian)(dian)二極(ji)管(guan)和選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)管(guan)。所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)光(guang)(guang)(guang)電(dian)(dian)(dian)二極(ji)管(guan)被配置成(cheng)(cheng)生成(cheng)(cheng)電(dian)(dian)(dian)荷且將所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)電(dian)(dian)(dian)荷提供給所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)放(fang)(fang)大(da)(da)(da)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)管(guan)的(de)(de)第(di)一(yi)端(duan)子(zi)。所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)管(guan)的(de)(de)第(di)一(yi)端(duan)子(zi)與(yu)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)放(fang)(fang)大(da)(da)(da)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)管(guan)的(de)(de)第(di)二端(duan)子(zi)電(dian)(dian)(dian)連(lian)接，且所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)管(guan)的(de)(de)第(di)二端(duan)子(zi)與(yu)信(xin)號線電(dian)(dian)(dian)連(lian)接。在所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)攝(she)像(xiang)器件中(zhong)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)放(fang)(fang)大(da)(da)(da)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)管(guan)的(de)(de)第(di)三(san)端(duan)子(zi)與(yu)地電(dian)(dian)(dian)位電(dian)(dian)(dian)連(lian)接。在所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)輻(fu)射(she)檢測(ce)裝置中(zhong)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)閃爍體(ti)(ti)將輻(fu)射(she)轉換成(cheng)(cheng)可(ke)見光(guang)(guang)(guang)，并且所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)光(guang)(guang)(guang)電(dian)(dian)(dian)二極(ji)管(guan)基(ji)于所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)可(ke)見光(guang)(guang)(guang)而生成(cheng)(cheng)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)電(dian)(dian)(dian)荷。

根據本發明的(de)再一實施例的(de)攝像器(qi)件(jian)驅動方法包括：通(tong)過(guo)在(zai)曝(pu)(pu)光(guang)周(zhou)期(qi)開始(shi)之(zhi)前將(jiang)選擇晶(jing)(jing)體(ti)管(guan)配置(zhi)為(wei)(wei)處(chu)于(yu)接通(tong)狀(zhuang)態(tai)、且隨(sui)后在(zai)所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)曝(pu)(pu)光(guang)周(zhou)期(qi)開始(shi)之(zhi)后將(jiang)所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)選擇晶(jing)(jing)體(ti)管(guan)配置(zhi)為(wei)(wei)處(chu)于(yu)關斷狀(zhuang)態(tai)，使光(guang)電(dian)(dian)(dian)(dian)二(er)(er)極管(guan)復(fu)位；在(zai)所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)曝(pu)(pu)光(guang)周(zhou)期(qi)的(de)期(qi)間(jian)內(nei)，在(zai)所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)光(guang)電(dian)(dian)(dian)(dian)二(er)(er)極管(guan)處(chu)累(lei)積電(dian)(dian)(dian)(dian)荷(he)；在(zai)所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)曝(pu)(pu)光(guang)周(zhou)期(qi)結束之(zhi)前通(tong)過(guo)將(jiang)所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)選擇晶(jing)(jing)體(ti)管(guan)配置(zhi)為(wei)(wei)處(chu)于(yu)接通(tong)狀(zhuang)態(tai)，來(lai)將(jiang)放大晶(jing)(jing)體(ti)管(guan)的(de)柵極電(dian)(dian)(dian)(dian)壓初始(shi)化為(wei)(wei)初始(shi)值；讀(du)取復(fu)位信(xin)號(hao)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)復(fu)位信(xin)號(hao)包括在(zai)所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)光(guang)電(dian)(dian)(dian)(dian)二(er)(er)極管(guan)的(de)復(fu)位期(qi)間(jian)內(nei)經由所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)選擇晶(jing)(jing)體(ti)管(guan)而被輸(shu)出到信(xin)號(hao)線(xian)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)荷(he)；以及讀(du)取累(lei)積信(xin)號(hao)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)累(lei)積信(xin)號(hao)與(yu)在(zai)所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)曝(pu)(pu)光(guang)周(zhou)期(qi)的(de)期(qi)間(jian)內(nei)在(zai)所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)光(guang)電(dian)(dian)(dian)(dian)二(er)(er)極管(guan)中累(lei)積的(de)所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)荷(he)相對應(ying)。

本發明的有益效果

本(ben)發明呈現出(chu)極好的(de)效(xiao)(xiao)果，即(ji)，能夠可靠地檢測低強度光(guang)。這里所說明的(de)效(xiao)(xiao)果不是限制性的(de)，而是可以包括本(ben)文中(zhong)所說明的(de)任何效(xiao)(xiao)果。

附圖說明

圖1是示出了第一實(shi)施例中的攝像器(qi)件的構造(zao)示例的框圖。

圖(tu)2是第一(yi)實(shi)施例(li)中的(de)像素電路的(de)電路圖(tu)的(de)示例(li)。

圖3是示出了(le)第(di)一(yi)實施例中的(de)像素電路的(de)曝光操作及讀取操作的(de)示例的(de)時序圖。

圖(tu)(tu)4是(shi)示出(chu)了第一實(shi)施例中(zhong)的(de)像(xiang)素電路的(de)平面圖(tu)(tu)的(de)構造示例的(de)框圖(tu)(tu)。

圖(tu)5是第一實施例(li)中的(de)(de)像素電路被簡化后的(de)(de)電路圖(tu)的(de)(de)示例(li)。

圖(tu)(tu)6是示出了(le)包含第一(yi)實(shi)施例中的放大(da)晶(jing)體管的放大(da)器的特性的示例性曲(qu)線(xian)圖(tu)(tu)。

圖7a及(ji)圖7b是示出了第一實施例(li)中的(de)(de)檢(jian)測(ce)(ce)電路的(de)(de)功能(neng)性構造示例(li)以及(ji)檢(jian)測(ce)(ce)電路的(de)(de)操作示例(li)的(de)(de)圖。

圖8是示出了第一實施例中的像素電路的校準操(cao)作的示例的時(shi)序圖。

圖9是(shi)示出了第一實施(shi)例的(de)變(bian)形例中的(de)輻射計數裝置(radiation counting device)的(de)構造示例的(de)完整(zheng)視圖。

圖10是第二實(shi)施例(li)中(zhong)的像素(su)電(dian)路的電(dian)路圖的示例(li)。

圖11是示出了第(di)二實施例中的像素電路的曝光(guang)操(cao)作及讀取操(cao)作的示例的時序圖。

圖12是(shi)第三實施例(li)中的(de)(de)(de)像(xiang)素(su)塊(kuai)的(de)(de)(de)電路圖的(de)(de)(de)示例(li)。

圖13是示(shi)出了第三實(shi)施例(li)中的(de)像素(su)電路的(de)曝光操作(zuo)及讀(du)取(qu)操作(zuo)的(de)示(shi)例(li)的(de)時(shi)序(xu)圖。

圖14是第(di)四(si)實施例(li)中的(de)(de)像(xiang)素電路的(de)(de)電路圖的(de)(de)示例(li)。

圖15是示出(chu)了第四實施例中的(de)像素電路的(de)曝光(guang)操作(zuo)及讀取(qu)操作(zuo)的(de)示例的(de)時序圖。

圖16是示(shi)出了(le)根據至少一(yi)個實施(shi)例(li)的攝(she)像裝置的構造示(shi)例(li)的框圖。

具體實施方式

下文中，說明(ming)用于實施(shi)本發明(ming)的實施(shi)方(fang)式(以下稱“實施(shi)例(li)”)。按以下順序提供說明(ming)。

1.第一實施例(li)(使放大晶體管的柵極和漏極短路的示例(li))

2.第二實施例(li)(設置PD復(fu)位晶體管且使放大晶體管的柵極和漏極短路的示例(li))

3.第三實施例(使兩像(xiang)素(su)共(gong)用像(xiang)素(su)塊(two-pixel sharing pixel block)中的(de)(de)放大晶體管的(de)(de)柵極(ji)和漏極(ji)短路的(de)(de)示(shi)例)

4.第(di)四實施例(使全局(ju)快門方式(global Shutter system)中的放大晶體(ti)管的柵極和漏(lou)極短路的示例)

1.第一實施例

(攝像器件的構造示(shi)例(li))

圖1是示出了第(di)一實施例的(de)攝(she)像器(qi)件(jian)100的(de)構造(zao)示例的(de)框圖。攝(she)像器(qi)件(jian)100包括多(duo)(duo)個固定電(dian)(dian)流電(dian)(dian)路(lu)(lu)110、像素陣列單元120、行(xing)驅(qu)動電(dian)(dian)路(lu)(lu)150、多(duo)(duo)個檢測電(dian)(dian)路(lu)(lu)160、多(duo)(duo)個開(kai)關170、以(yi)及輸(shu)出電(dian)(dian)路(lu)(lu)180。攝(she)像器(qi)件(jian)100是權利要求書中說(shuo)明的(de)半導(dao)體(ti)光(guang)檢測裝置的(de)示例。

在像素陣列(lie)(lie)(lie)單元(yuan)120中(zhong)，多(duo)個像素電路(lu)(lu)(lu)130被(bei)布置成二維格子狀(也稱為矩陣)。下文中(zhong)，沿預(yu)定方(fang)向被(bei)布置的多(duo)個像素電路(lu)(lu)(lu)130被(bei)稱作“行”，并且沿與行垂直的方(fang)向被(bei)布置的多(duo)個像素電路(lu)(lu)(lu)130被(bei)稱作“列(lie)(lie)(lie)”。固定電流電路(lu)(lu)(lu)110、檢(jian)測電路(lu)(lu)(lu)160及開關170被(bei)設(she)置在每一(yi)列(lie)(lie)(lie)中(zhong)。

像(xiang)素(su)電(dian)路(lu)(lu)130根據行驅動電(dian)路(lu)(lu)150的控制而將光(guang)轉換成模(mo)擬電(dian)信(xin)號(hao)。像(xiang)素(su)電(dian)路(lu)(lu)130將該電(dian)信(xin)號(hao)經由垂直(zhi)信(xin)號(hao)線129提(ti)供給相應的檢測(ce)電(dian)路(lu)(lu)160。

行(xing)驅(qu)(qu)動(dong)電(dian)(dian)(dian)路(lu)150通過(guo)多條(tiao)控(kong)制線來控(kong)制所述多個像(xiang)素(su)電(dian)(dian)(dian)路(lu)130之中的(de)各(ge)像(xiang)素(su)電(dian)(dian)(dian)路(lu)。行(xing)驅(qu)(qu)動(dong)電(dian)(dian)(dian)路(lu)150依(yi)次地(di)選(xuan)擇各(ge)行(xing)，讓所選(xuan)擇的(de)行(xing)執(zhi)行(xing)曝(pu)(pu)光(guang)，且然后使完(wan)成了曝(pu)(pu)光(guang)的(de)行(xing)中的(de)像(xiang)素(su)電(dian)(dian)(dian)路(lu)130輸(shu)出電(dian)(dian)(dian)信號。由檢測電(dian)(dian)(dian)路(lu)160讀取該電(dian)(dian)(dian)信號。如上所述的(de)依(yi)次讓各(ge)行(xing)執(zhi)行(xing)曝(pu)(pu)光(guang)的(de)控(kong)制被稱滾(gun)動(dong)快門方式(rolling shutter system)。稍后會說(shuo)明(ming)曝(pu)(pu)光(guang)中的(de)控(kong)制的(de)細(xi)節(jie)以(yi)及電(dian)(dian)(dian)信號的(de)讀取的(de)細(xi)節(jie)。行(xing)驅(qu)(qu)動(dong)電(dian)(dian)(dian)路(lu)150是權利要求(qiu)書中說(shuo)明(ming)的(de)驅(qu)(qu)動(dong)電(dian)(dian)(dian)路(lu)的(de)示例。

固定電(dian)(dian)流(liu)電(dian)(dian)路110生(sheng)成固定電(dian)(dian)流(liu)，并將所(suo)生(sheng)成的(de)固定電(dian)(dian)流(liu)提供給相應的(de)垂直信號線129。

檢(jian)測(ce)電(dian)路160執(zhi)行基于電(dian)信號(hao)的光子檢(jian)測(ce)。檢(jian)測(ce)電(dian)路160對(dui)電(dian)信號(hao)執(zhi)行AD轉換及CDS(相關雙采樣；Correlated Double Sampling)處(chu)理以便檢(jian)測(ce)光。檢(jian)測(ce)電(dian)路160將表明檢(jian)測(ce)結果的數字信號(hao)提供到開關170。

開關(guan)170用(yong)于(yu)將相應的(de)(de)檢測(ce)電路(lu)(lu)160與輸(shu)出(chu)電路(lu)(lu)180之間的(de)(de)路(lu)(lu)徑接通(tong)和切斷。根據(ju)用(yong)于(yu)依(yi)次選擇各列的(de)(de)列驅動電路(lu)(lu)(未圖(tu)示)的(de)(de)控制，各列的(de)(de)開關(guan)170依(yi)次地把數字(zi)信號提供到輸(shu)出(chu)電路(lu)(lu)180。

輸(shu)(shu)出(chu)電(dian)路180將數字(zi)信號(hao)輸(shu)(shu)出(chu)到(dao)圖像(xiang)處理裝置等。全部行的數字(zi)信號(hao)的輸(shu)(shu)出(chu)的完(wan)成(cheng)就導致了一幀圖像(xiang)數據的輸(shu)(shu)出(chu)的完(wan)成(cheng)。

(像(xiang)素電路的構造示例)

圖(tu)2是示(shi)出了第一實(shi)施例中的像素電路130的電路圖(tu)的示(shi)例。像素電路130包括(kuo)選(xuan)擇(ze)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)管(guan)131、復位晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)管(guan)132、傳輸晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)管(guan)133、光電二極管(guan)134、浮動擴散區135及(ji)放大晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)管(guan)136。例如，n型金屬氧化物半(ban)導體(ti)(ti)場效(xiao)應晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)管(guan)(MOSFET)被用(yong)作選(xuan)擇(ze)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)管(guan)131。類似地，n型MOSFET等被用(yong)于復位晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)管(guan)132、傳輸晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)管(guan)133及(ji)放大晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)管(guan)136。

傳輸晶(jing)(jing)(jing)體管(guan)133的(de)柵極(ji)(ji)(ji)(ji)與(yu)行驅(qu)動電路150相連(lian)，源(yuan)極(ji)(ji)(ji)(ji)與(yu)光(guang)電二極(ji)(ji)(ji)(ji)管(guan)134相連(lian)，并且漏極(ji)(ji)(ji)(ji)與(yu)浮(fu)動擴散區135相連(lian)。復位晶(jing)(jing)(jing)體管(guan)132的(de)柵極(ji)(ji)(ji)(ji)與(yu)行驅(qu)動電路150相連(lian)，并且源(yuan)極(ji)(ji)(ji)(ji)經由浮(fu)動擴散區135與(yu)放(fang)大(da)晶(jing)(jing)(jing)體管(guan)136的(de)柵極(ji)(ji)(ji)(ji)相連(lian)。復位晶(jing)(jing)(jing)體管(guan)132的(de)漏極(ji)(ji)(ji)(ji)與(yu)放(fang)大(da)晶(jing)(jing)(jing)體管(guan)136的(de)漏極(ji)(ji)(ji)(ji)及選(xuan)擇晶(jing)(jing)(jing)體管(guan)131的(de)源(yuan)極(ji)(ji)(ji)(ji)相連(lian)。

放大晶(jing)體(ti)(ti)(ti)管136的(de)柵(zha)極(ji)經由浮動擴散(san)區135與(yu)復位晶(jing)體(ti)(ti)(ti)管132及(ji)傳輸晶(jing)體(ti)(ti)(ti)管133相(xiang)連(lian)(lian)，并(bing)(bing)且地電位被(bei)施(shi)加(jia)到放大晶(jing)體(ti)(ti)(ti)管136的(de)源(yuan)極(ji)。放大晶(jing)體(ti)(ti)(ti)管136的(de)漏(lou)極(ji)與(yu)選擇晶(jing)體(ti)(ti)(ti)管131以及(ji)復位晶(jing)體(ti)(ti)(ti)管132相(xiang)連(lian)(lian)。選擇晶(jing)體(ti)(ti)(ti)管131的(de)柵(zha)極(ji)與(yu)行(xing)驅動電路150相(xiang)連(lian)(lian)，源(yuan)極(ji)與(yu)復位晶(jing)體(ti)(ti)(ti)管132及(ji)放大晶(jing)體(ti)(ti)(ti)管136相(xiang)連(lian)(lian)，并(bing)(bing)且漏(lou)極(ji)與(yu)垂(chui)直信號(hao)線(xian)129相(xiang)連(lian)(lian)。

光(guang)電二極(ji)管(guan)(guan)134將光(guang)轉(zhuan)換成電荷。由光(guang)電二極(ji)管(guan)(guan)134生成的(de)電荷被(bei)累積在光(guang)電二極(ji)管(guan)(guan)134與(yu)傳輸晶體管(guan)(guan)133之間的(de)節(jie)點(未(wei)圖示)中。光(guang)電二極(ji)管(guan)(guan)134是(shi)權利(li)要求書中說明的(de)光(guang)電轉(zhuan)換元件的(de)示例。

傳(chuan)輸晶體(ti)管133根據行驅動(dong)(dong)電路150的(de)控制將來自(zi)光(guang)電二極管134的(de)電荷傳(chuan)輸到(dao)浮動(dong)(dong)擴散(san)區135。

浮動(dong)擴散(san)區135累積(ji)來自光(guang)電(dian)二(er)極管(guan)134的(de)(de)電(dian)荷(he)，并且(qie)根(gen)據所累積(ji)的(de)(de)電(dian)荷(he)的(de)(de)量而使放(fang)大晶體管(guan)136的(de)(de)柵極電(dian)壓(ya)降低。浮動(dong)擴散(san)區135是權利要求(qiu)書中說明(ming)的(de)(de)電(dian)荷(he)累積(ji)單元的(de)(de)示(shi)例。

當柵極電(dian)(dian)壓(ya)高于閾值(zhi)電(dian)(dian)壓(ya)時，放(fang)大(da)晶體管136放(fang)大(da)該(gai)柵極電(dian)(dian)壓(ya)，然后將放(fang)大(da)后的柵極電(dian)(dian)壓(ya)從(cong)漏極輸出。

在這里，與垂直信號線相連的固定電流電路110包括例如P型MOS晶體管111。固定電壓V_fix被應用(yong)到該MOS晶(jing)體管(guan)的(de)柵極(ji)，電(dian)(dian)源電(dian)(dian)壓(ya)(例(li)如，3V)被應用(yong)到該MOS晶(jing)體管(guan)的(de)漏極(ji)，并且(qie)該MOS晶(jing)體管(guan)的(de)源極(ji)與垂(chui)直信號線129相連。由于柵極(ji)電(dian)(dian)壓(ya)是固定的(de)，所以(yi)MOS晶(jing)體管(guan)111在飽和狀(zhuang)態中工作并且(qie)提供固定電(dian)(dian)流。

由(you)(you)(you)于放大(da)晶體(ti)管136的(de)(de)源(yuan)極被接地，并且固(gu)定電(dian)流電(dian)路110經由(you)(you)(you)如(ru)(ru)上(shang)所述的(de)(de)垂(chui)直信號(hao)線而(er)與(yu)放大(da)晶體(ti)管136的(de)(de)漏極相連，所以放大(da)晶體(ti)管136與(yu)固(gu)定電(dian)流電(dian)路110一起構成開(kai)環式(shi)(open loop type)放大(da)器。這種放大(da)器例如(ru)(ru)通過選擇適宜的(de)(de)工(gong)作點，可以將浮動擴散區135的(de)(de)輸入電(dian)壓以數十倍到數百(bai)倍的(de)(de)增益(yi)輸出。該放大(da)后的(de)(de)電(dian)壓經由(you)(you)(you)垂(chui)直信號(hao)線129被提(ti)供給檢測電(dian)路160。

復位(wei)晶(jing)體(ti)管(guan)(guan)(guan)(guan)132根據行驅動(dong)電(dian)路(lu)150的控制(zhi)(zhi)來(lai)初始化(hua)像素電(dian)路(lu)130。當(dang)通(tong)過行驅動(dong)電(dian)路(lu)150而指示了曝(pu)光(guang)(guang)開始時(shi)，復位(wei)晶(jing)體(ti)管(guan)(guan)(guan)(guan)132被轉變(bian)(bian)到(dao)(dao)接通(tong)狀態(tai)，從而使放大晶(jing)體(ti)管(guan)(guan)(guan)(guan)136的柵極(ji)和漏極(ji)短路(lu)。在曝(pu)光(guang)(guang)開始時(shi)，選擇晶(jing)體(ti)管(guan)(guan)(guan)(guan)131也同時(shi)被轉變(bian)(bian)到(dao)(dao)接通(tong)狀態(tai)。通(tong)過該控制(zhi)(zhi)，光(guang)(guang)電(dian)二極(ji)管(guan)(guan)(guan)(guan)134的電(dian)荷經由浮動(dong)擴(kuo)散(san)區135、復位(wei)晶(jing)體(ti)管(guan)(guan)(guan)(guan)132以(yi)及選擇晶(jing)體(ti)管(guan)(guan)(guan)(guan)131被取(qu)(qu)出到(dao)(dao)垂直信號線129。光(guang)(guang)電(dian)二極(ji)管(guan)(guan)(guan)(guan)134例(li)如是其中(zhong)N型(xing)節點(dian)擴(kuo)散(san)層被P型(xing)阱(jing)擴(kuo)散(san)層圍繞的埋入型(xing)結構，并且通(tong)過將浮動(dong)擴(kuo)散(san)區135相對(dui)于該阱(jing)擴(kuo)散(san)層以(yi)約1V的程度偏置而被完(wan)全耗(hao)盡，以(yi)使得全部的累積電(dian)荷被取(qu)(qu)出。曝(pu)光(guang)(guang)開始時(shi)的控制(zhi)(zhi)在下文中(zhong)被稱為“光(guang)(guang)電(dian)二極(ji)管(guan)(guan)(guan)(guan)(PD)復位(wei)”。

當浮動擴散(san)區(以(yi)(yi)下(xia)稱FD：Floating Diffusion)135的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)初始(shi)(shi)化(以(yi)(yi)下(xia)稱“FD復(fu)(fu)位(wei)”)被(bei)(bei)指示時，復(fu)(fu)位(wei)晶(jing)體管132也被(bei)(bei)轉變(bian)到接通狀態。通過該FD復(fu)(fu)位(wei)，浮動擴散(san)區135的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)，即，放大晶(jing)體管136的(de)(de)(de)(de)(de)柵極(ji)(ji)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)被(bei)(bei)初始(shi)(shi)化到初始(shi)(shi)值(zhi)。由于在如上所(suo)述(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)初始(shi)(shi)化時放大晶(jing)體管136的(de)(de)(de)(de)(de)柵極(ji)(ji)和漏極(ji)(ji)被(bei)(bei)短路，所(suo)以(yi)(yi)柵極(ji)(ji)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)被(bei)(bei)初始(shi)(shi)化到當柵極(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)和漏極(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)得以(yi)(yi)均(jun)(jun)衡(heng)時的(de)(de)(de)(de)(de)均(jun)(jun)衡(heng)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)。均(jun)(jun)衡(heng)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)是(shi)稍后(hou)說明的(de)(de)(de)(de)(de)正常工(gong)作(zuo)區中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)。復(fu)(fu)位(wei)晶(jing)體管132是(shi)權(quan)利要求書中(zhong)說明的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)初始(shi)(shi)化單元(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)示例。

選擇(ze)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)管131根據行驅動電(dian)路(lu)150的控制將放大(da)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)管136的漏極連接(jie)到(dao)垂直信(xin)號(hao)線129。除了在讀(du)取電(dian)信(xin)號(hao)的時(shi)(shi)刻之外，在PD復位(換(huan)言之，曝光開始)時(shi)(shi)，選擇(ze)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)管131也被(bei)轉變到(dao)接(jie)通(tong)狀態。

圖3是示出(chu)了第(di)一實施例(li)中的(de)像(xiang)素電路的(de)曝(pu)光(guang)操作及(ji)讀取操作的(de)示例(li)的(de)時序圖。

在(zai)曝光開(kai)始時(shi)刻(ke)T0，行驅動(dong)電路(lu)150執(zhi)行PD復(fu)位(wei)。在(zai)該(gai)PD復(fu)位(wei)中，行驅動(dong)電路(lu)150控(kong)(kong)制(zhi)傳輸晶(jing)體(ti)(ti)管(guan)(guan)133、復(fu)位(wei)晶(jing)體(ti)(ti)管(guan)(guan)132及選擇(ze)(ze)晶(jing)體(ti)(ti)管(guan)(guan)131使它(ta)們處(chu)(chu)(chu)于接通(tong)狀(zhuang)態(tai)，而且，在(zai)經過(guo)了一(yi)個脈沖周期(qi)(qi)以(yi)后，行驅動(dong)電路(lu)150控(kong)(kong)制(zhi)傳輸晶(jing)體(ti)(ti)管(guan)(guan)133、復(fu)位(wei)晶(jing)體(ti)(ti)管(guan)(guan)132及選擇(ze)(ze)晶(jing)體(ti)(ti)管(guan)(guan)131使它(ta)們處(chu)(chu)(chu)于關(guan)斷狀(zhuang)態(tai)。通(tong)過(guo)該(gai)控(kong)(kong)制(zhi)，浮動(dong)擴散(san)區(qu)135被轉變(bian)到浮動(dong)狀(zhuang)態(tai)，然(ran)后新(xin)的電荷累積(ji)開(kai)始了。在(zai)該(gai)電荷累積(ji)的期(qi)(qi)間(jian)內(即，在(zai)曝光周期(qi)(qi)的期(qi)(qi)間(jian)內)，復(fu)位(wei)晶(jing)體(ti)(ti)管(guan)(guan)被控(kong)(kong)制(zhi)成(cheng)處(chu)(chu)(chu)于關(guan)斷狀(zhuang)態(tai)，但(dan)它(ta)也(ye)可以(yi)仍然(ran)處(chu)(chu)(chu)于接通(tong)狀(zhuang)態(tai)。另一(yi)方面，選擇(ze)(ze)晶(jing)體(ti)(ti)管(guan)(guan)131被控(kong)(kong)制(zhi)成(cheng)處(chu)(chu)(chu)于關(guan)斷狀(zhuang)態(tai)，以(yi)使得能夠訪問(wen)與垂直信號線129相連的其(qi)他(ta)像素(su)電路(lu)130。

接下(xia)來，說明(ming)電(dian)信號(hao)(hao)的(de)(de)讀(du)取操作。在曝光即將結束之前的(de)(de)時機(ji)T1，行(xing)(xing)驅動電(dian)路(lu)150將選擇(ze)晶(jing)體(ti)(ti)(ti)管131控(kong)制成處于(yu)接通狀態。而且，在時機(ji)T1，行(xing)(xing)驅動電(dian)路(lu)150將復位(wei)(wei)晶(jing)體(ti)(ti)(ti)管132控(kong)制成處于(yu)接通狀態。當復位(wei)(wei)晶(jing)體(ti)(ti)(ti)管132被(bei)接通時，浮動擴散區(qu)135(其是(shi)放大晶(jing)體(ti)(ti)(ti)管136的(de)(de)輸入)和垂直信號(hao)(hao)線129被(bei)短路(lu)。因此，生成了所選擇(ze)的(de)(de)像素電(dian)路(lu)130所固有的(de)(de)基(ji)準電(dian)位(wei)(wei)。

然后(hou)，當(dang)已從(cong)時機T1經過了(le)一個脈沖周期時，行(xing)驅動電路150將復(fu)位(wei)(wei)晶(jing)體管132控制成處于(yu)(yu)關斷狀態。此時，響應于(yu)(yu)與放大晶(jing)體管136的(de)柵極的(de)耦合的(de)影響，浮(fu)動擴(kuo)散(san)區135的(de)電位(wei)(wei)從(cong)基準電位(wei)(wei)降低到處于(yu)(yu)浮(fu)動狀態。在浮(fu)動擴(kuo)散(san)區135中，生成了(le)顯著的(de)kTC噪聲。這一過程相當(dang)于(yu)(yu)上述的(de)FD復(fu)位(wei)(wei)。

隨后(hou)，在復位晶(jing)體管132被控制成(cheng)處于關斷狀態之后(hou)，在時機T2之前(qian)的期間(jian)內，通過檢(jian)測電路160讀取電信(xin)(xin)號(hao)(hao)以(yi)作(zuo)為復位信(xin)(xin)號(hao)(hao)。

在時(shi)機T2，行(xing)驅動電(dian)路150將傳(chuan)輸晶體(ti)管(guan)133控制成(cheng)處于接通(tong)狀態。因此(ci)，光(guang)電(dian)二極管(guan)134與(yu)傳(chuan)輸晶體(ti)管(guan)133之間的(de)節點中所累(lei)積的(de)電(dian)子(zi)流入(ru)到浮動擴(kuo)散(san)區(qu)135中。此(ci)時(shi)，當浮動擴(kuo)散(san)區(qu)135的(de)電(dian)位(wei)足夠高時(shi)，那么(me)光(guang)電(dian)二極管(guan)134與(yu)傳(chuan)輸晶體(ti)管(guan)133之間的(de)節點中所累(lei)積的(de)全部(bu)電(dian)子(zi)都(dou)流入(ru)到浮動擴(kuo)散(san)區(qu)135中，使(shi)得該節點被(bei)完全耗盡。

然后，當已從時(shi)機T2經過了一個脈沖周期時(shi)，行驅動電路150將(jiang)傳(chuan)輸(shu)(shu)晶體(ti)(ti)管133控制(zhi)成處于關斷(duan)狀態(tai)。因(yin)此(ci)，與驅動傳(chuan)輸(shu)(shu)晶體(ti)(ti)管133之前的(de)電位相比，浮動擴散(san)區(qu)135的(de)電位以對應于所(suo)(suo)累(lei)積的(de)電荷的(de)方式(shi)(shi)降(jiang)低。信號被放(fang)(fang)大(da)晶體(ti)(ti)管136以對應于所(suo)(suo)降(jiang)低的(de)電位的(de)方式(shi)(shi)放(fang)(fang)大(da)，以供被輸(shu)(shu)出到垂直(zhi)信號線129。

從傳輸晶體管133被控(kong)制成處于關(guan)斷狀(zhuang)態時(shi)的(de)(de)時(shi)機起(qi)，到(dao)時(shi)機T3之前的(de)(de)期間(jian)內，利用檢(jian)測電(dian)路160來(lai)讀取電(dian)信(xin)號以(yi)作為(wei)累積(ji)信(xin)號。檢(jian)測電(dian)路160對復(fu)(fu)位信(xin)號與累積(ji)信(xin)號進行比較，以(yi)判(pan)定入射光子的(de)(de)量。通過將累積(ji)信(xin)號與復(fu)(fu)位信(xin)號之間(jian)的(de)(de)差分設定為(wei)凈累積(ji)信(xin)號，來(lai)抵消由于在FD復(fu)(fu)位時(shi)所(suo)生成的(de)(de)kTC噪聲等所(suo)引起(qi)的(de)(de)輸出噪聲成分。

像素電(dian)(dian)路130的曝光(guang)(guang)周(zhou)(zhou)期(qi)是如(ru)下的期(qi)間(jian)，即：從(cong)時(shi)機T0之后當傳(chuan)輸(shu)(shu)晶(jing)體管133被關(guan)斷(duan)時(shi)的時(shi)機起，到讀取復位信(xin)號(hao)之后當傳(chuan)輸(shu)(shu)晶(jing)體管133再次被關(guan)斷(duan)時(shi)的時(shi)機。在該周(zhou)(zhou)期(qi)期(qi)間(jian)內(nei)，當光(guang)(guang)子進入光(guang)(guang)電(dian)(dian)二極(ji)管時(shi)，使(shi)得(de)生成電(dian)(dian)荷，其在第二次對累(lei)積(ji)信(xin)號(hao)的讀取中被檢測電(dian)(dian)路160導出以(yi)作為信(xin)號(hao)之間(jian)的差分。

圖4是示(shi)出(chu)了第一(yi)實施例(li)中(zhong)的(de)(de)像素(su)電路130的(de)(de)平面圖的(de)(de)構造(zao)示(shi)例(li)的(de)(de)框圖。在圖4中(zhong)，各(ge)條(tiao)斜線(xian)表(biao)示(shi)各(ge)個(ge)晶(jing)體(ti)(ti)管的(de)(de)柵極電極，并且各(ge)虛線(xian)表(biao)示(shi)各(ge)金屬布線(xian)線(xian)路。放大器的(de)(de)輸(shu)入節(jie)點(dian)由夾在傳輸(shu)晶(jing)體(ti)(ti)管133與復(fu)位(wei)晶(jing)體(ti)(ti)管132之間的(de)(de)浮(fu)動(dong)擴(kuo)(kuo)散(san)區(qu)(qu)135、放大晶(jing)體(ti)(ti)管136的(de)(de)柵極以(yi)及它們之間的(de)(de)布線(xian)部構成，并且各(ge)元件以(yi)面積(ji)為最小(xiao)面積(ji)的(de)(de)方式(shi)而(er)被布置(zhi)。因此，可設計出(chu)浮(fu)動(dong)擴(kuo)(kuo)散(san)區(qu)(qu)135的(de)(de)最小(xiao)寄生(sheng)電容，而(er)且，隨著對半導體(ti)(ti)工藝技術所做的(de)(de)微細(xi)化改進，該寄生(sheng)電容可進一(yi)步被減小(xiao)。

例如，一(yi)(yi)個(ge)光子信(xin)號(hao)的像素(su)輸(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)的信(xin)噪(zao)(zao)比事實上是(shi)(shi)由浮(fu)(fu)動擴(kuo)散區(qu)135的一(yi)(yi)個(ge)電子的振幅(一(yi)(yi)個(ge)電子的電荷的寄(ji)生電容)以(yi)及在放大(da)晶(jing)體管136的柵極方面而(er)言的隨機噪(zao)(zao)聲決(jue)(jue)定的。當后(hou)者(zhe)由放大(da)晶(jing)體管136所固有(you)的設計來決(jue)(jue)定的同(tong)時，前(qian)者(zhe)由浮(fu)(fu)動擴(kuo)散區(qu)135的寄(ji)生電容來決(jue)(jue)定。因(yin)此，將浮(fu)(fu)動擴(kuo)散區(qu)135的寄(ji)生電容盡可能地(di)最小化是(shi)(shi)令人期望的。從這(zhe)個(ge)觀點(dian)來看，本發明不采用其中放大(da)器的輸(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)被(bei)(bei)反(fan)饋(kui)(kui)到放大(da)器的輸(shu)(shu)(shu)入(ru)的閉環式，而(er)采用不具(ju)有(you)反(fan)饋(kui)(kui)回路的開環式放大(da)器。在放大(da)器的輸(shu)(shu)(shu)入(ru)方面而(er)言的信(xin)噪(zao)(zao)比在這(zhe)里被(bei)(bei)決(jue)(jue)定，并且信(xin)號(hao)與噪(zao)(zao)聲在維持了同(tong)樣的信(xin)噪(zao)(zao)比的同(tong)時以(yi)同(tong)樣的增(zeng)益而(er)被(bei)(bei)倍增(zeng)從而(er)被(bei)(bei)輸(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)到諸如垂直信(xin)號(hao)線等信(xin)號(hao)線。

這里，為(wei)了(le)(le)抑制(zhi)檢測電(dian)路(lu)160側的(de)(de)各(ge)(ge)種噪聲的(de)(de)目的(de)(de)，在(zai)像素(su)(su)電(dian)路(lu)130中(zhong)(zhong)使(shi)用(yong)了(le)(le)具有高增益的(de)(de)放大器(qi)。然(ran)而，另一(yi)(yi)方面，與通常的(de)(de)源級跟隨(sui)器(qi)相比，這種放大器(qi)局(ju)限于該放大器(qi)能夠以高靈敏(min)度進行工(gong)作(zuo)(zuo)時(shi)的(de)(de)輸入的(de)(de)范(fan)圍。因此，當(dang)如同前面的(de)(de)情況中(zhong)(zhong)那(nei)樣在(zai)固定電(dian)位下實施(shi)FD復(fu)位時(shi)，響(xiang)應于各(ge)(ge)個批次、各(ge)(ge)個芯片或(huo)各(ge)(ge)個像素(su)(su)中(zhong)(zhong)晶體管的(de)(de)特(te)性差異的(de)(de)影響(xiang)，出現了(le)(le)從適宜的(de)(de)工(gong)作(zuo)(zuo)點偏移的(de)(de)問(wen)題(ti)。另一(yi)(yi)方面，在(zai)第一(yi)(yi)實施(shi)例(li)中(zhong)(zhong)，由于浮(fu)動擴散區(qu)135和像素(su)(su)輸出(垂直信號線129)被短(duan)路(lu)，因此，在(zai)各(ge)(ge)個像素(su)(su)中(zhong)(zhong)獲得了(le)(le)適宜的(de)(de)輸入電(dian)平(ping)。

圖5示出了具有簡化的像素電路130的電路圖的示例。在圖5中，從像素電路130中抽出構成有放大器的部分。如圖5所示，放大器由放大晶體管136及固定電流電路110配置而成。放大器的輸入端子(即，放大晶體管136的柵極)與浮動擴散區135相連，并且其電壓被設定成V_fd。放大器的輸出端子是垂直信號線129與放大晶體管136之間的連接點，并且其電壓被設定成V_out。

圖6示出了描繪第一實施例中的包含放大晶體管136的放大器的特性的圖表示例。圖6是示出了輸入電壓V_fd與輸出電壓V_out之間的關系的示例的圖。在圖6中，垂直軸代表輸出電壓V_out，并且水平軸代表輸入電壓V_fd。這些(xie)電(dian)壓(ya)的(de)(de)單位例如是伏特(V)。圖(tu)6中，粗實線(xian)曲(qu)線(xian)表示平均的(de)(de)放大器Am1的(de)(de)特性。虛(xu)線(xian)曲(qu)線(xian)表示與放大器Am1在正常(chang)工作區有所不同(tong)的(de)(de)放大器Am2的(de)(de)特性。

這里，放大器的正常工作區是如下的輸入電壓區域：在該區域中，輸出電壓V_out對于輸入電壓V_fd的增益高于預定值。

當在放(fang)(fang)(fang)大(da)器(qi)Am1中以正(zheng)常(chang)工(gong)(gong)(gong)(gong)作(zuo)區(qu)(qu)中的(de)(de)(de)電(dian)壓(ya)來(lai)(lai)實施FD復位時，如(ru)圖(tu)6中所(suo)示，由(you)于(yu)高(gao)增(zeng)益，所(suo)以獲(huo)得(de)了線(xian)性(xing)輸(shu)(shu)出特性(xing)。然而(er)，由(you)于(yu)在各個制造工(gong)(gong)(gong)(gong)藝(yi)、各個芯片或(huo)各個像素中晶(jing)體管的(de)(de)(de)閾(yu)值電(dian)壓(ya)等(deng)會有差異，所(suo)以某一像素電(dian)路130的(de)(de)(de)放(fang)(fang)(fang)大(da)器(qi)Am2的(de)(de)(de)輸(shu)(shu)入-輸(shu)(shu)出特性(xing)被偏移到如(ru)虛線(xian)表示的(de)(de)(de)高(gao)電(dian)壓(ya)側(ce)，并(bing)且(qie)其正(zheng)常(chang)工(gong)(gong)(gong)(gong)作(zuo)區(qu)(qu)位于(yu)相對(dui)于(yu)放(fang)(fang)(fang)大(da)器(qi)Am1的(de)(de)(de)正(zheng)常(chang)工(gong)(gong)(gong)(gong)作(zuo)區(qu)(qu)而(er)言的(de)(de)(de)高(gao)電(dian)位側(ce)。當假設(she)在放(fang)(fang)(fang)大(da)器(qi)Am2中以放(fang)(fang)(fang)大(da)器(qi)Am1的(de)(de)(de)正(zheng)常(chang)工(gong)(gong)(gong)(gong)作(zuo)區(qu)(qu)內的(de)(de)(de)電(dian)壓(ya)(即，放(fang)(fang)(fang)大(da)器(qi)Am2的(de)(de)(de)正(zheng)常(chang)工(gong)(gong)(gong)(gong)作(zuo)區(qu)(qu)外的(de)(de)(de)電(dian)壓(ya))來(lai)(lai)執(zhi)行FD復位時，未獲(huo)得(de)足夠高(gao)的(de)(de)(de)增(zeng)益，因而(er)不(bu)能預期會正(zheng)常(chang)工(gong)(gong)(gong)(gong)作(zuo)。因此，就變得(de)難于(yu)以低的(de)(de)(de)噪(zao)聲來(lai)(lai)檢測(ce)弱光。

另一方面，當通過柵極與漏極之間的短路來實施FD復位時，由當輸入電壓V_fd和輸出電壓V_out均衡時的直線與各晶體管的特性曲線之間的交點表示的復位電位V_rst1及V_rst2被(bei)偏移(yi)。因(yin)此，當特(te)性曲線被(bei)偏移(yi)到高電(dian)壓側(ce)時(shi)，復位電(dian)位也被(bei)偏移(yi)到高電(dian)壓側(ce)，因(yin)而維持適(shi)宜的工作點(dian)。

具體地，當柵極電壓和漏極電壓被均衡時，電壓V_rst1及V_rst2被包括于放大器Am1及Am2各者的正常工作區中。因此，當由均衡狀態中的電壓V_rst1及V_rst2初始化時，獲得(de)了(le)具有足夠(gou)高(gao)的(de)增益的(de)線(xian)性(xing)輸(shu)出特性(xing)。

這里，在實際的像素操作中，當復位晶體管132從接通狀態被返回到關斷狀態時，處于浮動狀態中的V_fd由于耦合而變動一定的量。或者，建立V_fd＝V_out的點從晶體管的設計方面的最佳工作點被偏移，并且因此有時需要進一步的調整。這些調整值可以被事先預測，并且在任意像素電路中往往是一定的。因此，在這種情況下，針對調整，在處于FD復位中時與在處于讀取中時具有不同的量的電流可被傳送到固定電流電路110。當電流被增大時，特性曲線被偏移到高電壓側，并且當電流被減小時，特性曲線被偏移到低電壓側。例如，當V_fd由于切換為關斷時的耦合(he)而(er)被(bei)(bei)減小時，讀取過(guo)程中(zhong)的電(dian)(dian)(dian)流(liu)從復位過(guo)程中(zhong)的電(dian)(dian)(dian)流(liu)下降，從而(er)將特性曲線偏移到與(yu)該下降相應的低電(dian)(dian)(dian)壓側。通過(guo)這種(zhong)(zhong)控制，當源極(ji)(ji)與(yu)漏(lou)極(ji)(ji)被(bei)(bei)均衡時，電(dian)(dian)(dian)壓能夠(gou)被(bei)(bei)調整成(cheng)正常(chang)工作區中(zhong)的值。這種(zhong)(zhong)電(dian)(dian)(dian)流(liu)量調整能夠(gou)通過(guo)改(gai)變固(gu)定電(dian)(dian)(dian)流(liu)電(dian)(dian)(dian)路110中(zhong)的MOS晶體管111的柵極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)位而(er)被(bei)(bei)容易地實施。

(檢測電路(lu)的構造示例)

圖7a以(yi)及(ji)7b是示(shi)出了第(di)一(yi)實(shi)施(shi)例中的(de)(de)檢測(ce)電(dian)路(lu)(lu)(lu)160的(de)(de)功能性(xing)構造示(shi)例以(yi)及(ji)檢測(ce)電(dian)路(lu)(lu)(lu)160的(de)(de)操(cao)作示(shi)例的(de)(de)圖。圖7a是示(shi)出了第(di)一(yi)實(shi)施(shi)例中的(de)(de)檢測(ce)電(dian)路(lu)(lu)(lu)160的(de)(de)功能性(xing)構造示(shi)例的(de)(de)電(dian)路(lu)(lu)(lu)圖。檢測(ce)電(dian)路(lu)(lu)(lu)160包(bao)括CDS電(dian)路(lu)(lu)(lu)161、模數轉換器(qi)(qi)(ADC；analog to digital converter)電(dian)路(lu)(lu)(lu)165、開關166、寄存器(qi)(qi)167以(yi)及(ji)減法(fa)器(qi)(qi)168。

CDS電路(lu)161通過執行相關雙采樣而從電信號中去除諸(zhu)如kTC噪聲之(zhi)類的偏離(li)成分。CDS電路(lu)161具有開(kai)關162、電容器163以及比較(jiao)器164。

開(kai)(kai)關(guan)(guan)162是這樣一種開(kai)(kai)關(guan)(guan)，其(qi)用(yong)于將(jiang)(jiang)垂(chui)直信(xin)(xin)號(hao)線(xian)129連接(jie)(jie)到(dao)(dao)如下(xia)兩個輸(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)端(duan)子(zi)之(zhi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)一者，即(ji)：用(yong)于將(jiang)(jiang)基準電壓(ya)輸(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)到(dao)(dao)比(bi)較(jiao)(jiao)器(qi)(qi)164中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)輸(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)端(duan)子(zi)，或用(yong)于將(jiang)(jiang)作為比(bi)較(jiao)(jiao)對象的(de)(de)(de)信(xin)(xin)號(hao)輸(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)到(dao)(dao)比(bi)較(jiao)(jiao)器(qi)(qi)164中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)輸(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)端(duan)子(zi)。當(dang)像素電路130的(de)(de)(de)復位信(xin)(xin)號(hao)被(bei)(bei)采樣且(qie)被(bei)(bei)保(bao)持(chi)時，該(gai)開(kai)(kai)關(guan)(guan)162將(jiang)(jiang)垂(chui)直信(xin)(xin)號(hao)線(xian)129連接(jie)(jie)到(dao)(dao)用(yong)于輸(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)基準電壓(ya)的(de)(de)(de)輸(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)端(duan)子(zi)(即(ji)，電容器(qi)(qi)163側的(de)(de)(de)端(duan)子(zi))。當(dang)比(bi)較(jiao)(jiao)器(qi)(qi)164輸(shu)(shu)(shu)出(chu)模擬CDS的(de)(de)(de)結果時，該(gai)開(kai)(kai)關(guan)(guan)162將(jiang)(jiang)垂(chui)直信(xin)(xin)號(hao)線(xian)129連接(jie)(jie)到(dao)(dao)用(yong)于輸(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)作為比(bi)較(jiao)(jiao)對象的(de)(de)(de)信(xin)(xin)號(hao)的(de)(de)(de)輸(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)端(duan)子(zi)(即(ji)，右側的(de)(de)(de)不存在電容器(qi)(qi)163的(de)(de)(de)端(duan)子(zi))。

電(dian)容器163是用于采樣且保持像素電(dian)路130的(de)復(fu)位信(xin)號的(de)保持電(dian)容。

比較(jiao)器164輸(shu)出被采(cai)樣(yang)且(qie)被保持的信(xin)號(hao)(hao)(hao)與作為比較(jiao)對象的信(xin)號(hao)(hao)(hao)之間(jian)的差分。更具(ju)體地，比較(jiao)器164輸(shu)出被采(cai)樣(yang)且(qie)被保持的復位信(xin)號(hao)(hao)(hao)與從垂直信(xin)號(hao)(hao)(hao)線129提供過來(lai)的信(xin)號(hao)(hao)(hao)(即，累(lei)積(ji)信(xin)號(hao)(hao)(hao)或(huo)復位信(xin)號(hao)(hao)(hao))之間(jian)的差分。換言之，比較(jiao)器164從累(lei)積(ji)信(xin)號(hao)(hao)(hao)或(huo)復位信(xin)號(hao)(hao)(hao)中去(qu)除在(zai)像素電路130中生成(cheng)的諸(zhu)如(ru)kTC噪聲之類(lei)的偏離成(cheng)分等。

比較器(qi)164是由例(li)如增益為1的運算放大器(qi)來(lai)實現的。比較器(qi)164將(jiang)與(yu)差分(fen)相對應的信(xin)(xin)號(hao)(hao)提供到ADC電路165。這里，在諸如被(bei)(bei)采樣且(qie)被(bei)(bei)保持的復(fu)(fu)位信(xin)(xin)號(hao)(hao)之類的復(fu)(fu)位信(xin)(xin)號(hao)(hao)與(yu)復(fu)(fu)位信(xin)(xin)號(hao)(hao)之間(jian)(jian)的差分(fen)的信(xin)(xin)號(hao)(hao)被(bei)(bei)稱作(zuo)無信(xin)(xin)號(hao)(hao)(non-signal)，并(bing)且(qie)復(fu)(fu)位信(xin)(xin)號(hao)(hao)與(yu)累積(ji)(ji)信(xin)(xin)號(hao)(hao)之間(jian)(jian)的差分(fen)的信(xin)(xin)號(hao)(hao)被(bei)(bei)稱作(zuo)凈累積(ji)(ji)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(net accumulation signal)。

ADC電路165對從比(bi)較器(qi)164提供(gong)的信(xin)號進行AD轉換。

開(kai)關166是這樣(yang)(yang)一種開(kai)關，其切換(huan)由ADC電路165產生的(de)(de)(de)(de)經(jing)過AD轉(zhuan)換(huan)后的(de)(de)(de)(de)信(xin)號(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)供(gong)給目的(de)(de)(de)(de)地。當ADC電路165輸(shu)出(chu)(chu)對(dui)無(wu)(wu)信(xin)號(hao)(hao)進行的(de)(de)(de)(de)AD轉(zhuan)換(huan)的(de)(de)(de)(de)結(jie)果(即(ji)，數字的(de)(de)(de)(de)無(wu)(wu)信(xin)號(hao)(hao))時(shi)，開(kai)關166將該信(xin)號(hao)(hao)供(gong)給到寄存器(qi)(qi)167，然(ran)后致使(shi)寄存器(qi)(qi)167鎖存(保(bao)持(chi))該信(xin)號(hao)(hao)。這樣(yang)(yang)，比較器(qi)(qi)164與(yu)ADC電路165的(de)(de)(de)(de)偏離(li)值被保(bao)持(chi)在寄存器(qi)(qi)167中(zhong)。當ADC電路165輸(shu)出(chu)(chu)對(dui)凈累積(ji)信(xin)號(hao)(hao)進行的(de)(de)(de)(de)AD轉(zhuan)換(huan)的(de)(de)(de)(de)結(jie)果(即(ji)，數字的(de)(de)(de)(de)凈累積(ji)信(xin)號(hao)(hao))時(shi)，開(kai)關166將該信(xin)號(hao)(hao)供(gong)給到減(jian)法器(qi)(qi)168。

寄存(cun)器(qi)167保持對(dui)(dui)無(wu)信(xin)號(hao)進行(xing)的(de)(de)AD轉換的(de)(de)結(jie)果(guo)。寄存(cun)器(qi)167將所保持的(de)(de)對(dui)(dui)無(wu)信(xin)號(hao)進行(xing)的(de)(de)AD轉換的(de)(de)結(jie)果(guo)(數字的(de)(de)無(wu)信(xin)號(hao))提(ti)供給減法器(qi)168。

減法(fa)器168從數字(zi)(zi)的凈累積信(xin)號(hao)的值(zhi)中(zhong)減去數字(zi)(zi)的無信(xin)號(hao)的值(zhi)。減法(fa)器168輸出該減法(fa)結果(凈的數字(zi)(zi)值(zhi))。

圖7b是(shi)示出了檢測電(dian)路160的操作示例的圖。首先，來(lai)自所選擇的像素電(dian)路130的復(fu)位信號(hao)被輸(shu)出到垂(chui)直(zhi)信號(hao)線129(步驟S201)。

然(ran)后，當讀取復(fu)(fu)位(wei)信號(hao)(hao)(hao)時，CDS電(dian)路(lu)(lu)161保持該復(fu)(fu)位(wei)信號(hao)(hao)(hao)的(de)抵消電(dian)荷(offset charge)(步驟S202)。CDS電(dian)路(lu)(lu)161的(de)輸出反映CDS電(dian)路(lu)(lu)161的(de)輸入(ru)信號(hao)(hao)(hao)與復(fu)(fu)位(wei)信號(hao)(hao)(hao)之間(jian)的(de)差分。當輸入(ru)為(wei)復(fu)(fu)位(wei)信號(hao)(hao)(hao)時，那(nei)么輸出為(wei)無信號(hao)(hao)(hao)。CDS電(dian)路(lu)(lu)161可與ADC電(dian)路(lu)(lu)165中的(de)比較器(未圖示)一體化，并且可以通過其自動歸零(ling)操作來執行CDS。利用CDS電(dian)路(lu)(lu)161來抵消和去除(chu)所(suo)選擇的(de)像(xiang)素(su)電(dian)路(lu)(lu)130的(de)包括kTC噪(zao)聲的(de)偏離。

接著，CDS電路161的(de)(de)輸(shu)(shu)入與像(xiang)素輸(shu)(shu)出相連，然后無信號(hao)被輸(shu)(shu)出。ADC電路165對第一信號(hao)(即，無信號(hao))進行(xing)(xing)AD轉換(huan)(步驟S203)。該信號(hao)包(bao)含CDS電路161及ADC電路165的(de)(de)偏離，并且(qie)還包(bao)括像(xiang)素、CDS電路161及ADC電路165的(de)(de)隨機(ji)噪聲。通過(guo)對該信號(hao)進行(xing)(xing)數字轉換(huan)而獲得的(de)(de)值被鎖存(cun)在寄存(cun)器(qi)167中。

接(jie)下(xia)來(lai)，累(lei)積(ji)(ji)信(xin)號從像(xiang)素電(dian)路(lu)130被輸出到(dao)垂直信(xin)號線129(步(bu)驟S204)。累(lei)積(ji)(ji)信(xin)號與復位(wei)信(xin)號之間的差(cha)分(fen)經由CDS電(dian)路(lu)161被輸出到(dao)后(hou)續階(jie)段的ADC電(dian)路(lu)165。

ADC電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)165對第二信號(即(ji)，差(cha)分信號)進(jin)行AD轉換(步(bu)驟(zou)S205)。該信號包含凈(jing)累積(ji)信號、CDS電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)161及(ji)ADC電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)165的(de)偏(pian)離、以及(ji)像(xiang)(xiang)素電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)130、CDS電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)161及(ji)ADC電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)165的(de)隨(sui)機噪(zao)聲。利用減(jian)法器168從該輸(shu)出(chu)中(zhong)減(jian)去寄存(cun)器167的(de)值(zhi)，然后(hou)，差(cha)分值(zhi)被(bei)輸(shu)出(chu)(步(bu)驟(zou)S206)。當以像(xiang)(xiang)素信號檢測的(de)精確(que)性所(suo)必需的(de)足(zu)夠(gou)的(de)分辨率(lv)來執行上(shang)述兩(liang)次AD轉換時，CDS電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)161及(ji)ADC電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)165的(de)偏(pian)離被(bei)抵消(xiao)，因(yin)而能夠(gou)獲得(de)凈(jing)累積(ji)信號；例如，該信號包含像(xiang)(xiang)素電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)130、CDS電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)161及(ji)ADC電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)165的(de)隨(sui)機噪(zao)聲。

在本發明中，利(li)用開環式放(fang)大(da)(da)器使像(xiang)素信號以(yi)遠大(da)(da)于1的(de)(de)增益G而被倍增。因(yin)此，步驟S206中殘留(liu)的(de)(de)與CDS電路161以(yi)及ADC電路165相關聯的(de)(de)噪聲實際上是1/G。由(you)于其(qi)他的(de)(de)各種偏離都被抵(di)消，所以(yi)殘留(liu)的(de)(de)噪聲主要(yao)是由(you)于放(fang)大(da)(da)器而造成的(de)(de)隨機噪聲。

S203及(ji)S205中的采(cai)樣可被(bei)實施多次(ci)以(yi)便(bian)執行平均化，并(bing)且(qie)/或者可以(yi)在帶(dai)寬(kuan)上受(shou)限。這(zhe)樣，隨機噪聲被(bei)降(jiang)低，并(bing)且(qie)像素噪聲被(bei)降(jiang)低。因此，能(neng)夠執行可與單個光子檢測匹敵(di)的高靈敏度及(ji)低噪聲的光子檢測。

當(dang)一(yi)個(ge)光(guang)子的(de)檢測(ce)的(de)信噪比變得足夠(gou)高時，可以設置有(you)基于來自(zi)步(bu)驟S206的(de)輸(shu)出的(de)閾值而進一(yi)步(bu)執行二元(yuan)判(pan)定的(de)二元(yuan)判(pan)定單(dan)元(yuan)，并且(qie)可以針對各個(ge)像(xiang)素(su)來判(pan)定是(shi)否存在單(dan)個(ge)光(guang)子的(de)入射。當(dang)這種判(pan)定被(bei)(bei)實施時，攝像(xiang)器(qi)件100以光(guang)子計(ji)數模式(shi)進行操作，并且(qie)殘留的(de)噪聲被(bei)(bei)全部過濾。

例(li)如，以20像(xiang)素(su)(su)×20像(xiang)素(su)(su)的(de)(de)(de)像(xiang)素(su)(su)陣列單元120構成檢測(ce)單位，并且入(ru)射(she)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)量(liang)被(bei)判(pan)(pan)定(ding)。在(zai)(zai)這(zhe)種情況下，在(zai)(zai)光(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)計數(shu)(shu)模式中(zhong)，攝像(xiang)器(qi)件(jian)100可同時檢測(ce)多達(da)400個(ge)光(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)。例(li)如，步驟(zou)S206的(de)(de)(de)輸(shu)出(chu)結果的(de)(de)(de)閾值被(bei)判(pan)(pan)定(ding)。當判(pan)(pan)定(ding)一(yi)個(ge)以上(shang)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)已(yi)經進(jin)入(ru)像(xiang)素(su)(su)全體數(shu)(shu)目(mu)(mu)的(de)(de)(de)40％以下的(de)(de)(de)像(xiang)素(su)(su)中(zhong)時，入(ru)射(she)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)量(liang)在(zai)(zai)光(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)計數(shu)(shu)模式中(zhong)被(bei)導出(chu)；當判(pan)(pan)定(ding)一(yi)個(ge)以上(shang)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)已(yi)經進(jin)入(ru)像(xiang)素(su)(su)全體數(shu)(shu)目(mu)(mu)的(de)(de)(de)超過40％的(de)(de)(de)像(xiang)素(su)(su)中(zhong)時，入(ru)射(she)光(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)量(liang)在(zai)(zai)通常的(de)(de)(de)階調模式(gradation mode)中(zhong)被(bei)導出(chu)。這(zhe)種光(guang)(guang)(guang)檢測(ce)器(qi)可以判(pan)(pan)定(ding)從(cong)小光(guang)(guang)(guang)量(liang)到大光(guang)(guang)(guang)量(liang)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)量(liang)，例(li)如，幾個(ge)光(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)到數(shu)(shu)萬個(ge)光(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)入(ru)射(she)光(guang)(guang)(guang)。

圖8是示出了第一(yi)實施例中的(de)(de)(de)像素電(dian)路130的(de)(de)(de)校準操作的(de)(de)(de)示例的(de)(de)(de)時序圖。

在(zai)(zai)采(cai)用攝(she)像(xiang)器(qi)件100的(de)(de)光(guang)檢測器(qi)中(zhong)(zhong)，用如(ru)上所述的(de)(de)開環(huan)式放大器(qi)使累積信(xin)號倍(bei)增(zeng)，并且(qie)(qie)因(yin)此(ci)，各像(xiang)素(su)中(zhong)(zhong)的(de)(de)增(zeng)益(yi)(yi)差異變得相對比較(jiao)大。因(yin)此(ci)，較(jiao)佳的(de)(de)是，執行校準(zhun)(zhun)以導(dao)出(chu)各個像(xiang)素(su)中(zhong)(zhong)的(de)(de)增(zeng)益(yi)(yi)。在(zai)(zai)這種(zhong)情況下，例如(ru)，應(ying)用一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)及均(jun)一(yi)的(de)(de)低光(guang)強的(de)(de)光(guang)，且(qie)(qie)然后從輸出(chu)中(zhong)(zhong)導(dao)出(chu)增(zeng)益(yi)(yi)。由于各個像(xiang)素(su)的(de)(de)增(zeng)益(yi)(yi)大體上是暫(zan)時(shi)一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)，因(yin)此(ci)這種(zhong)校準(zhun)(zhun)可在(zai)(zai)產品配送(song)之(zhi)前和/或定(ding)(ding)期設(she)備檢查(cha)期間內被執行。

然而，這種校(xiao)準可(ke)(ke)能(neng)(neng)是(shi)復雜(za)的(de)(de)。例(li)如(ru)，當(dang)執行頻率較低時，那么檢測精度(du)可(ke)(ke)能(neng)(neng)降低。因此(ci)(ci)，為了更容易地執行校(xiao)準，較佳的(de)(de)是(shi)，在行驅動(dong)電路150中(zhong)提供如(ru)圖8所示(shi)的(de)(de)校(xiao)準功能(neng)(neng)。在圖8中(zhong)，通過驅動(dong)像(xiang)(xiang)素(su)電路130中(zhong)的(de)(de)復位(wei)晶(jing)體(ti)管(guan)132的(de)(de)柵極而生成假(jia)信號(dummy signal)，并且因此(ci)(ci)像(xiang)(xiang)素(su)放大器的(de)(de)增益可(ke)(ke)被導出。

這里，由于(yu)光電二(er)極管(guan)的(de)累積信號(hao)未被使用，所以，在校準(zhun)期間(jian)內，傳輸(shu)晶體管(guan)133被控制(zhi)(zhi)成(cheng)(cheng)處于(yu)關斷狀態(tai)。首先，在時(shi)機T5，選(xuan)擇(ze)(ze)晶體管(guan)131被控制(zhi)(zhi)成(cheng)(cheng)處于(yu)接(jie)(jie)通(tong)狀態(tai)，然后，所選(xuan)擇(ze)(ze)的(de)像素與垂直信號(hao)線129相連(lian)。而且(qie)，復位(wei)晶體管(guan)132被接(jie)(jie)通(tong)，因而浮動(dong)擴散區135(其是放大晶體管(guan)136的(de)輸(shu)入)和被連(lian)接(jie)(jie)到輸(shu)出的(de)垂直信號(hao)線129被短路。因此，所選(xuan)擇(ze)(ze)的(de)像素所固有的(de)基準(zhun)電位(wei)被生成(cheng)(cheng)。

當已從時機(ji)T5經(jing)過了一個(ge)脈(mo)沖周期時，復位(wei)晶(jing)體(ti)管132被控制成處于關(guan)斷狀(zhuang)態。此(ci)時，響應(ying)于與(yu)復位(wei)晶(jing)體(ti)管132的(de)柵極的(de)耦合，浮動(dong)擴(kuo)散區135的(de)電位(wei)從基準(zhun)電位(wei)稍(shao)微減小到處于浮動(dong)狀(zhuang)態中。而且，在這(zhe)種情(qing)況下(xia)，在浮動(dong)擴(kuo)散區135中，生成了明(ming)顯的(de)kTC噪(zao)聲。

在復位(wei)晶體管132被控(kong)制成處于(yu)關斷狀態之(zhi)后，在時機(ji)T6之(zhi)前(qian)，第一讀取被實(shi)施，并(bing)且利用檢測電(dian)路(lu)160來(lai)獲(huo)取出現(xian)于(yu)垂(chui)直(zhi)信(xin)號線129中的(de)電(dian)位(wei)以(yi)作為浮動(dong)擴散區135的(de)復位(wei)信(xin)號。

然后，在時(shi)機T6，行驅動電路150在不(bu)接通傳輸(shu)(shu)晶(jing)體(ti)管(guan)133的(de)(de)(de)(de)(de)前提下對(dui)復(fu)(fu)位(wei)(wei)晶(jing)體(ti)管(guan)132的(de)(de)(de)(de)(de)柵(zha)極(ji)進行一(yi)定量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)驅動。該驅動是在維持復(fu)(fu)位(wei)(wei)晶(jing)體(ti)管(guan)132的(de)(de)(de)(de)(de)關斷狀態(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)同時(shi)而(er)被(bei)實施的(de)(de)(de)(de)(de)，并(bing)且該柵(zha)極(ji)例(li)如被(bei)驅動得從0V到(dao)(dao)-1V。此時(shi)，浮(fu)動擴(kuo)(kuo)散區135的(de)(de)(de)(de)(de)電位(wei)(wei)借助于(yu)復(fu)(fu)位(wei)(wei)晶(jing)體(ti)管(guan)132的(de)(de)(de)(de)(de)柵(zha)極(ji)與浮(fu)動擴(kuo)(kuo)散區135之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)寄生電容(rong)而(er)變動一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)。該電位(wei)(wei)被(bei)放(fang)大器倍增，以便(bian)被(bei)輸(shu)(shu)出到(dao)(dao)垂直信(xin)號線129以作為用(yong)于(yu)校準(zhun)的(de)(de)(de)(de)(de)假信(xin)號。

在從時機T6到時機T7之前的(de)周期(qi)期(qi)間內，第(di)二讀(du)(du)取(qu)(即，假(jia)(jia)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)的(de)讀(du)(du)取(qu))被實(shi)施(shi)。已經獲取(qu)了假(jia)(jia)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)的(de)檢(jian)測電(dian)路(lu)160用先前獲取(qu)的(de)復位(wei)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)與該假(jia)(jia)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)相比較(jiao)，以判定凈(jing)假(jia)(jia)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)量。通過將累積信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)與假(jia)(jia)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)之間的(de)差分設(she)定為凈(jing)假(jia)(jia)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)，來抵消由于(yu)FD復位(wei)中所(suo)生(sheng)成的(de)kTC噪聲(sheng)等而(er)導致的(de)輸出中的(de)噪聲(sheng)成分。

通過(guo)在時機T6對復位(wei)晶體管(guan)132的(de)(de)(de)柵(zha)極進行一定量的(de)(de)(de)驅動(dong)，出現于(yu)浮(fu)動(dong)擴散區(qu)135中(zhong)的(de)(de)(de)假(jia)信(xin)號在像(xiang)素(su)之間基(ji)本(ben)上是一定的(de)(de)(de)。因此，最終獲取的(de)(de)(de)凈假(jia)信(xin)號基(ji)本(ben)上與各個像(xiang)素(su)電路130中(zhong)的(de)(de)(de)放大器的(de)(de)(de)增益量成比(bi)例，并(bing)且反映該(gai)增益量的(de)(de)(de)差異(yi)。

因此，通(tong)過采(cai)用(yong)假信號(hao)(hao)作為校準(zhun)信號(hao)(hao)，攝像器(qi)件(jian)100可修(xiu)正各(ge)(ge)個(ge)批次、各(ge)(ge)個(ge)芯(xin)片、或(huo)各(ge)(ge)個(ge)像素中(zhong)發生(sheng)的像素放大器(qi)的增(zeng)益差異(yi)。這種校準(zhun)可以(yi)在不必(bi)需(xu)要(yao)用(yong)于測試的均一光的前提下而被容易地執(zhi)行(xing)，并且因此可以(yi)被合并到光檢測器(qi)系統中(zhong)，以(yi)使得(de)在測量之前當接通(tong)該(gai)系統的電源(yuan)時這種校準(zhun)被自動(dong)地執(zhi)行(xing)。

例(li)如(ru)，與凈假(jia)信(xin)號(hao)(hao)成比(bi)例(li)的各(ge)個(ge)像素(su)的修正系數(shu)從凈假(jia)信(xin)號(hao)(hao)被導出，并被存(cun)儲在檢測(ce)電(dian)路160的存(cun)儲器(未圖示)中(zhong)。當檢測(ce)電(dian)路160在光量測(ce)量中(zhong)將(jiang)各(ge)個(ge)像素(su)的累積信(xin)號(hao)(hao)量用相應的修正系數(shu)分割時，增益(yi)差異就(jiu)被修正。

因(yin)此，根據本發(fa)明的(de)(de)第(di)一實施例，由于(yu)像素電路130通過放大晶體管(guan)的(de)(de)柵極和漏極之間(jian)的(de)(de)短路將柵極電壓(ya)初始化到(dao)正常(chang)工作區(qu)中的(de)(de)電壓(ya)，所以能夠防止在正常(chang)工作區(qu)之外的(de)(de)電壓(ya)下(xia)的(de)(de)初始化。因(yin)此，攝像器件100能夠可靠地(di)檢測低光強的(de)(de)光。

(變形例)

在(zai)第(di)一實(shi)施例(li)中(zhong)攝(she)(she)像器(qi)件100被(bei)用(yong)(yong)來(lai)實(shi)施光子檢測(ce)；然而，攝(she)(she)像器(qi)件100也可被(bei)用(yong)(yong)來(lai)實(shi)施輻射(she)計(ji)算(suan)。第(di)一實(shi)施例(li)的(de)變形例(li)與(yu)第(di)一實(shi)施例(li)的(de)不同在(zai)于，攝(she)(she)像器(qi)件100被(bei)用(yong)(yong)于輻射(she)計(ji)算(suan)。

圖9是示出(chu)了第一實(shi)施(shi)例(li)的(de)變形例(li)中的(de)輻(fu)射(she)(she)計數(shu)裝置(zhi)的(de)構造示例(li)的(de)整(zheng)體圖。該輻(fu)射(she)(she)計數(shu)裝置(zhi)包括多個閃(shan)爍體200且包括半(ban)導體器(qi)件101。半(ban)導體器(qi)件101配備有第一實(shi)施(shi)例(li)的(de)攝像(xiang)器(qi)件100以及數(shu)字處理單(dan)元(yuan)(未(wei)圖示)。

閃(shan)爍體200是被加工(gong)成(cheng)柱狀(zhuang)或纖(xian)維狀(zhuang)的閃(shan)爍體，并且例如以(yi)1mm的節(jie)距布置著(zhu)。各(ge)閃(shan)爍體200由分(fen)隔壁(bi)隔開(kai)，所述分(fen)隔壁(bi)以(yi)把通過閃(shan)爍體200的光約(yue)束于其(qi)內側的方式來反射(she)該光。

在(zai)(zai)半導體器件101中(zhong)，像(xiang)(xiang)素陣(zhen)列單元(yuan)120在(zai)(zai)邏輯上被劃分(fen)為與閃(shan)(shan)爍(shuo)(shuo)體200相對應的1mm見(jian)方的區域。通(tong)過(guo)將閃(shan)(shan)爍(shuo)(shuo)體200與攝像(xiang)(xiang)器件100連接(jie)，閃(shan)(shan)爍(shuo)(shuo)體200中(zhong)生成的閃(shan)(shan)爍(shuo)(shuo)光(guang)被選擇性地照射(she)到像(xiang)(xiang)素陣(zhen)列單元(yuan)120中(zhong)的相應的分(fen)區，并(bing)由此測量該光(guang)的量。

半導(dao)體(ti)器件(jian)101中的數(shu)字處理單元基(ji)于從(cong)閃(shan)爍體(ti)發(fa)出的光(guang)的量(liang)來辨別入射在閃(shan)爍體(ti)上的輻射的能量(liang)；即，該數(shu)字處理系統可(ke)基(ji)于發(fa)光(guang)的次數(shu)測量(liang)入射的頻率。

例如(ru)，當半導體器件(jian)101的各(ge)個(ge)像(xiang)素(su)的大小(xiao)是(shi)約4微米見方(fang)時(shi)，在像(xiang)素(su)陣列(lie)單元120的分(fen)區中包括有250×250＝62500個(ge)像(xiang)素(su)電(dian)路130。針(zhen)對各(ge)個(ge)分(fen)區，通過對該分(fen)區中的像(xiang)素(su)輸出(chu)(chu)進行求和來(lai)計算光的量。各(ge)個(ge)像(xiang)素(su)輸出(chu)(chu)可(ke)以是(shi)諸如(ru)10位等的階調(diao)判(pan)(pan)定(ding)(ding)值，或可(ke)以是(shi)二(er)元判(pan)(pan)定(ding)(ding)值，該二(er)元判(pan)(pan)定(ding)(ding)值的閾值是(shi)基于是(shi)否存在入(ru)射光子來(lai)判(pan)(pan)定(ding)(ding)的。

對于(yu)閃爍體200，例如使用鈰(shi)摻(chan)雜的(de)(de)(de)硅酸釔(yi)镥(LYSO:Ce)材料。在(zai)這種情況(kuang)下(xia)，當662keV的(de)(de)(de)伽馬射線入射時發(fa)出的(de)(de)(de)光(guang)的(de)(de)(de)量(liang)約為(wei)10000個(ge)光(guang)子，并且因此，在(zai)各個(ge)像(xiang)素(su)處所接收的(de)(de)(de)光(guang)的(de)(de)(de)量(liang)在(zai)許多情況(kuang)下(xia)是0個(ge)光(guang)子或1個(ge)光(guang)子。在(zai)二元(yuan)判定中，光(guang)的(de)(de)(de)量(liang)可按(an)其原樣(yang)被求和；但是，在(zai)階(jie)調判定中，各個(ge)像(xiang)素(su)的(de)(de)(de)隨機(ji)噪聲被加入進來。

在階調判定中，最(zui)(zui)小(xiao)分(fen)辨率(LSB：最(zui)(zui)低有(you)效位值)較佳地充分(fen)小(xiao)于1個光(guang)子，因而，總的噪聲量被保持(chi)在穩定范圍中。例如，當各個像(xiang)素的隨(sui)機噪聲是(shi)大約1電子信號(rms)時，各個分(fen)區的像(xiang)素噪聲合計是(shi)大約250電子信號(rms)。

這種輻(fu)射(she)(she)計數裝置(zhi)在放射(she)(she)性污(wu)染或宇宙(zhou)射(she)(she)線的(de)檢(jian)測中(zhong)可作(zuo)為放射(she)(she)量(liang)測定器(qi)(dosimeter)而被(bei)單(dan)獨使用。而且，當(dang)通過采用層壓結構(gou)來(lai)將半導體器(qi)件101的(de)空(kong)白(bai)部分最小化并且檢(jian)測器(qi)被(bei)放置(zhi)成陣列形狀(zhuang)時，該輻(fu)射(she)(she)計數裝置(zhi)可被(bei)用于(yu)諸如伽(jia)馬照相機等(deng)中(zhong)的(de)輻(fu)射(she)(she)的(de)二維成像。

因此(ci)，根據(ju)該變形(xing)例，由于輻射計數(shu)裝置使用攝像器件(jian)100來檢(jian)測(ce)低光強的閃爍(shuo)光，所以從檢(jian)測(ce)結果中可以計數(shu)且導出輻射的量。

2.第二實施例

在(zai)第(di)一(yi)實(shi)(shi)施例(li)(li)中(zhong)，雖然PD復位以及(ji)FD復位這兩(liang)者都由復位晶(jing)體(ti)管(guan)132執(zhi)行(xing)，但是可添加僅執(zhi)行(xing)PD復位的(de)(de)(de)晶(jing)體(ti)管(guan)。通(tong)過添加僅執(zhi)行(xing)PD復位的(de)(de)(de)晶(jing)體(ti)管(guan)，像(xiang)素(su)電路(lu)130能夠(gou)在(zai)選(xuan)擇晶(jing)體(ti)管(guan)131保持為(wei)關斷狀(zhuang)態的(de)(de)(de)狀(zhuang)態中(zhong)執(zhi)行(xing)PD復位。因此，在(zai)指定行(xing)的(de)(de)(de)讀取的(de)(de)(de)期間內，攝像(xiang)器件100能夠(gou)執(zhi)行(xing)另(ling)一(yi)行(xing)的(de)(de)(de)PD復位，且然后能夠(gou)開始曝(pu)光。第(di)二實(shi)(shi)施例(li)(li)的(de)(de)(de)像(xiang)素(su)電路(lu)130與第(di)一(yi)實(shi)(shi)施例(li)(li)的(de)(de)(de)像(xiang)素(su)電路(lu)的(de)(de)(de)不同在(zai)于，添加了僅執(zhi)行(xing)PD復位的(de)(de)(de)晶(jing)體(ti)管(guan)。

圖10是示出(chu)了(le)第(di)二實施例中的像素電(dian)路(lu)130的電(dian)路(lu)圖的示例。第(di)二實施例的像素電(dian)路(lu)130與第(di)一實施例的像素電(dian)路(lu)的不(bu)同(tong)在于，設置有PD復(fu)位(wei)晶體(ti)管138以及FD復(fu)位(wei)晶體(ti)管139來(lai)代替復(fu)位(wei)晶體(ti)管132。

FD復(fu)(fu)位晶(jing)(jing)體管(guan)(guan)139是(shi)與復(fu)(fu)位晶(jing)(jing)體管(guan)(guan)132相同的(de)晶(jing)(jing)體管(guan)(guan)。與第(di)一實(shi)施(shi)例(li)不同的(de)是(shi)，FD復(fu)(fu)位晶(jing)(jing)體管(guan)(guan)139僅用(yong)于FD復(fu)(fu)位，并且因此給出(chu)與第(di)一實(shi)施(shi)例(li)中的(de)名稱(cheng)不同的(de)名稱(cheng)。

PD復(fu)(fu)位(wei)晶(jing)體管(guan)138的(de)(de)柵(zha)極(ji)(ji)(ji)與行(xing)驅(qu)動(dong)電(dian)(dian)路(lu)(lu)150相(xiang)連，源極(ji)(ji)(ji)與光(guang)電(dian)(dian)二(er)極(ji)(ji)(ji)管(guan)134相(xiang)連，并且漏(lou)(lou)極(ji)(ji)(ji)與固(gu)定電(dian)(dian)位(wei)電(dian)(dian)源相(xiang)連。PD復(fu)(fu)位(wei)晶(jing)體管(guan)138根據行(xing)驅(qu)動(dong)電(dian)(dian)路(lu)(lu)150的(de)(de)控制來執行(xing)PD復(fu)(fu)位(wei)。這種PD復(fu)(fu)位(wei)晶(jing)體管(guan)138較佳(jia)地被設計成使(shi)得(de)：當累積電(dian)(dian)荷(he)的(de)(de)量(liang)達到(dao)一定量(liang)以上(shang)時，即使(shi)處(chu)于關(guan)斷(duan)狀態，累積電(dian)(dian)荷(he)也(ye)被傳(chuan)送給所述(shu)固(gu)定電(dian)(dian)位(wei)。在這種情況下，PD復(fu)(fu)位(wei)晶(jing)體管(guan)138起到(dao)用于防止光(guang)暈(blooming)的(de)(de)漏(lou)(lou)極(ji)(ji)(ji)的(de)(de)作用。PD復(fu)(fu)位(wei)晶(jing)體管(guan)138是權利要求書中說(shuo)明的(de)(de)電(dian)(dian)荷(he)量(liang)初(chu)始化單元的(de)(de)示例。

圖11是示(shi)(shi)出了(le)第二實施例中的像(xiang)素電路130的曝(pu)光(guang)操(cao)作以(yi)(yi)及讀取操(cao)作的示(shi)(shi)例的時序(xu)圖。在從曝(pu)光(guang)開始(shi)的時機T0以(yi)(yi)后的整個脈沖周期期間內，行驅動電路150將PD復位(wei)晶體(ti)(ti)(ti)管(guan)(guan)138控制成(cheng)處于接通(tong)狀態(tai)(tai)。傳輸(shu)晶體(ti)(ti)(ti)管(guan)(guan)133、FD復位(wei)晶體(ti)(ti)(ti)管(guan)(guan)139以(yi)(yi)及選擇晶體(ti)(ti)(ti)管(guan)(guan)131保(bao)持為(wei)關斷狀態(tai)(tai)。

在曝光周(zhou)期(qi)的期(qi)間內及累積(ji)信(xin)號的讀取的期(qi)間內，PD復(fu)位晶(jing)體(ti)管(guan)138維(wei)持(chi)在關斷(duan)狀態中。另一方面，在PD復(fu)位晶(jing)體(ti)管(guan)138被(bei)控(kong)制成(cheng)處于(yu)關斷(duan)狀態之后，通過與(yu)第一實施例中的步驟相同的步驟控(kong)來(lai)控(kong)制傳輸晶(jing)體(ti)管(guan)133、FD復(fu)位晶(jing)體(ti)管(guan)139以及選擇晶(jing)體(ti)管(guan)131。

因(yin)此，根據第二實施例(li)，設置了(le)PD復位晶體管，并且因(yin)此，在(zai)某一(yi)行(xing)的讀(du)取(qu)(qu)的期間內，能夠開(kai)始另一(yi)行(xing)的曝光(guang)。由此，完(wan)成(cheng)全部行(xing)的曝光(guang)及讀(du)取(qu)(qu)所需的時間可(ke)以被縮短。

3.第三實施例

在(zai)第一(yi)(yi)(yi)(yi)實(shi)施(shi)例(li)中，對應于每個(ge)光(guang)電(dian)二(er)(er)(er)極(ji)管(guan)(guan)134設置有一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)選擇晶(jing)(jing)體(ti)(ti)管(guan)(guan)131、一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)復位晶(jing)(jing)體(ti)(ti)管(guan)(guan)132、一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)浮(fu)動(dong)擴散區135以及一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)放大晶(jing)(jing)體(ti)(ti)管(guan)(guan)136。然而(er)，具有一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)選擇晶(jing)(jing)體(ti)(ti)管(guan)(guan)131、一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)復位晶(jing)(jing)體(ti)(ti)管(guan)(guan)132、一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)浮(fu)動(dong)擴散區135以及一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)放大晶(jing)(jing)體(ti)(ti)管(guan)(guan)136的(de)電(dian)路可被多個(ge)光(guang)電(dian)二(er)(er)(er)極(ji)管(guan)(guan)134共用(yong)。因此，可降低(di)像(xiang)素陣列單元(yuan)120的(de)晶(jing)(jing)體(ti)(ti)管(guan)(guan)的(de)數目。第三實(shi)施(shi)例(li)的(de)攝像(xiang)器件100與第一(yi)(yi)(yi)(yi)實(shi)施(shi)例(li)的(de)攝像(xiang)器件的(de)不(bu)同在(zai)于，多個(ge)光(guang)電(dian)二(er)(er)(er)極(ji)管(guan)(guan)共用(yong)浮(fu)動(dong)擴散區135等(deng)。

圖12示出了第三實施例中(zhong)的(de)像(xiang)(xiang)(xiang)素塊140的(de)電路圖的(de)示例。多個像(xiang)(xiang)(xiang)素塊140被設置在攝(she)像(xiang)(xiang)(xiang)器件100的(de)像(xiang)(xiang)(xiang)素陣(zhen)列單(dan)元120中(zhong)。像(xiang)(xiang)(xiang)素塊140具有選擇晶(jing)體(ti)(ti)(ti)管(guan)131、復位晶(jing)體(ti)(ti)(ti)管(guan)132、浮(fu)動擴散區135、放大晶(jing)體(ti)(ti)(ti)管(guan)136以及像(xiang)(xiang)(xiang)素電路141及142。

像素電路141具有光電二極管134以(yi)及傳輸晶體管133。

包含選擇晶(jing)體(ti)管131、復(fu)位晶(jing)體(ti)管132、浮(fu)動擴散區135、放大晶(jing)體(ti)管136以及(ji)像(xiang)(xiang)素電(dian)路(lu)(lu)141的(de)電(dian)路(lu)(lu)與第(di)一實(shi)施例(li)的(de)像(xiang)(xiang)素電(dian)路(lu)(lu)130的(de)電(dian)路(lu)(lu)具有(you)相(xiang)同構造。然而，浮(fu)動擴散區135也與像(xiang)(xiang)素電(dian)路(lu)(lu)142相(xiang)連(lian)。

像素電路142具有(you)傳(chuan)輸晶體管143以(yi)及光電二極(ji)管144。傳(chuan)輸晶體管143的柵(zha)極(ji)與行驅動電路150相連，源極(ji)與光電二極(ji)管144相連，并(bing)且漏(lou)極(ji)與浮動擴散區135相連。例如使用n型MOSFET作為傳(chuan)輸晶體管143。

光電(dian)二極管134及144是(shi)權(quan)利(li)要求書中說明的(de)(de)光電(dian)轉(zhuan)換元件(jian)的(de)(de)示例。包含(han)傳輸晶體管133及143的(de)(de)電(dian)路是(shi)權(quan)利(li)要求書中說明的(de)(de)傳輸單(dan)元的(de)(de)示例。

兩個(ge)像素電路(lu)141及142共用(yong)一個(ge)浮動擴散(san)區135等，但(dan)是，三個(ge)以(yi)上像素電路(lu)共用(yong)一個(ge)浮動擴散(san)區135等的(de)構造也是可接受的(de)。

圖13是示出了第三實施例中的(de)(de)(de)像素塊140的(de)(de)(de)曝光操作(zuo)及(ji)讀取操作(zuo)的(de)(de)(de)示例的(de)(de)(de)時序圖。

用(yong)于從時(shi)機(ji)(ji)T0到(dao)時(shi)機(ji)(ji)T3對傳(chuan)輸(shu)晶體管(guan)133、復(fu)位晶體管(guan)132及選擇晶體管(guan)131進行(xing)控制(zhi)的方法(fa)與第一實施(shi)例(li)中的方法(fa)的相同(tong)。

在(zai)從時(shi)(shi)(shi)機(ji)T0開始(shi)的(de)整(zheng)個脈沖(chong)周(zhou)期(qi)期(qi)間(jian)內(nei)，傳輸晶(jing)體管143被控(kong)制(zhi)(zhi)成(cheng)處于接(jie)通狀(zhuang)態(tai)。然后，從時(shi)(shi)(shi)機(ji)T2之(zhi)后的(de)時(shi)(shi)(shi)機(ji)T3開始(shi)的(de)整(zheng)個脈沖(chong)周(zhou)期(qi)期(qi)間(jian)內(nei)，復位晶(jing)體管132再次被控(kong)制(zhi)(zhi)成(cheng)處于接(jie)通狀(zhuang)態(tai)。另(ling)一方面，在(zai)時(shi)(shi)(shi)機(ji)T1與T5之(zhi)間(jian)，選擇晶(jing)體管131被保持在(zai)接(jie)通狀(zhuang)態(tai)中。

在從(cong)當傳輸晶體管(guan)143被(bei)控制成(cheng)處于關斷狀態(tai)的(de)時刻(ke)到時機(ji)T4的(de)周期期間內，像(xiang)素電路142的(de)復位(wei)信號被(bei)讀取。

然后(hou)(hou)，在(zai)(zai)從時機T4開(kai)始的整個脈沖(chong)周期(qi)(qi)期(qi)(qi)間內，傳(chuan)輸晶體管(guan)143被控制(zhi)成(cheng)處(chu)于(yu)(yu)接通狀態。在(zai)(zai)從當傳(chuan)輸晶體管(guan)143被控制(zhi)成(cheng)處(chu)于(yu)(yu)關(guan)斷狀態的時刻到(dao)時機T5的周期(qi)(qi)期(qi)(qi)間內，像素(su)電路142的累積(ji)信(xin)號被讀取。然后(hou)(hou)，在(zai)(zai)時機T5處(chu)，選擇晶體管(guan)131被控制(zhi)成(cheng)處(chu)于(yu)(yu)關(guan)斷狀態。

因此(ci)，根據第三實施例(li)，由(you)于多個像素(su)電路共用一(yi)個復位晶體管等，所以能夠降低晶體管的數目。

4.第四實施例

在第一實施例(li)中攝像器(qi)件100通過滾動快(kuai)門方(fang)式來執行曝光(guang)(guang)；但是，也(ye)可(ke)通過全局快(kuai)門方(fang)式來執行曝光(guang)(guang)。第四實施例(li)的(de)攝像器(qi)件100與第一實施例(li)的(de)攝像器(qi)件的(de)不(bu)同在于，通過全局快(kuai)門方(fang)式來執行曝光(guang)(guang)。

圖14是示出了(le)第(di)四(si)(si)實施例(li)(li)中的(de)(de)像(xiang)素(su)電路(lu)130的(de)(de)電路(lu)圖的(de)(de)示例(li)(li)。第(di)四(si)(si)實施例(li)(li)的(de)(de)像(xiang)素(su)電路(lu)130與第(di)一實施例(li)(li)的(de)(de)像(xiang)素(su)電路(lu)的(de)(de)不同在于，設有(you)用(yong)于代替傳輸晶(jing)體(ti)(ti)管(guan)133的(de)(de)串聯晶(jing)體(ti)(ti)管(guan)145、146及147且設有(you)PD復位晶(jing)體(ti)(ti)管(guan)138及FD復位晶(jing)體(ti)(ti)管(guan)139。

PD復位晶體管(guan)138以及FD復位晶體管(guan)139的構(gou)(gou)造與第(di)二(er)實施例中的PD復位晶體管(guan)以及FD復位晶體管(guan)的構(gou)(gou)造相同。

串聯晶體管145、146及147是一體化三段式晶體管。

串聯晶體管145根據行(xing)驅動電路150的控制將電荷從光(guang)電二極管134傳輸到串聯晶體管146。串聯晶體管145是(shi)權利要(yao)求書中說明的第一傳輸晶體管的示例。

串(chuan)聯晶體管(guan)146將該電(dian)荷保持在溝道(dao)中，并(bing)且被(bei)用作模擬存儲器。

串聯(lian)(lian)晶(jing)體(ti)(ti)(ti)(ti)管(guan)147根(gen)據(ju)行驅動電路150的控(kong)制把電荷從(cong)串聯(lian)(lian)晶(jing)體(ti)(ti)(ti)(ti)管(guan)146傳(chuan)輸到(dao)浮動擴散區135。串聯(lian)(lian)晶(jing)體(ti)(ti)(ti)(ti)管(guan)147是(shi)權利(li)要(yao)求書中(zhong)說(shuo)明(ming)的第二傳(chuan)輸晶(jing)體(ti)(ti)(ti)(ti)管(guan)的示例。

圖15是示出了第(di)四實施例中的(de)像素電路130的(de)曝光操(cao)作(zuo)以及讀取操(cao)作(zuo)的(de)示例的(de)時序圖。

首先，在從(cong)T0開始的整個脈沖周期期間內，僅PD復位晶(jing)體管(guan)138被控制(zhi)成處于接通狀態(tai)。

接下來，在曝(pu)光即將結束之前(qian)的時(shi)機(ji)T11，串聯(lian)晶體管145以及(ji)146被(bei)控制(zhi)成處(chu)(chu)于接通狀態。然后(hou)，當已(yi)經從時(shi)機(ji)T11經過了一個(ge)脈(mo)沖(chong)周期(qi)時(shi)，串聯(lian)晶體管145被(bei)控制(zhi)成處(chu)(chu)于關斷狀態。通過該控制(zhi)，光電二極管134中(zhong)累(lei)積的電荷被(bei)傳輸到且被(bei)保持在模擬(ni)存(cun)儲器(即，串聯(lian)晶體管146)的溝道處(chu)(chu)。

例如，在全部(bu)像(xiang)素中，同時(shi)執行(xing)PD復位以及向模擬(ni)存儲器的電荷傳輸。因(yin)此，實現了全局快門方式的曝光。

另一方(fang)面，在各行(xing)中(zhong)依次地執行(xing)利用檢測(ce)電路(lu)160對(dui)電信(xin)號的(de)讀取。在時(shi)機T11之后的(de)時(shi)機T12，FD復位(wei)(wei)晶體(ti)管(guan)(guan)139以及選擇晶體(ti)管(guan)(guan)131被控制(zhi)成(cheng)(cheng)處(chu)于接通狀態，然后，執行(xing)FD復位(wei)(wei)。接著，在從(cong)復位(wei)(wei)信(xin)號的(de)讀取之后的(de)時(shi)機T13開始的(de)整個脈沖(chong)周期期間內，串聯晶體(ti)管(guan)(guan)147被控制(zhi)成(cheng)(cheng)處(chu)于接通狀態。于是，電荷(he)從(cong)模擬(ni)存儲器被傳(chuan)輸到(dao)浮動擴(kuo)散區135。

通過與第一(yi)實施例中的步驟相同的步驟來(lai)執行第四(si)實施例中的校準。

因此，根據第四實施例，由于(yu)在各個(ge)像素電(dian)路中設置有模擬存儲器、用于(yu)將電(dian)荷(he)傳輸(shu)到模擬存儲器的晶(jing)體(ti)管以及(ji)用于(yu)從模擬存儲器傳輸(shu)電(dian)荷(he)的晶(jing)體(ti)管，所以，全部像素電(dian)路130可同(tong)時被曝光。

攝像裝置

圖16是圖示(shi)了被(bei)安裝在電子裝置中的(de)(de)攝像裝置的(de)(de)構造示(shi)例的(de)(de)框圖。

如圖16中所示，攝(she)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)裝(zhuang)置(zhi)301被(bei)配置(zhi)為包括光學系統(tong)302、攝(she)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)元(yuan)件(jian)(jian)(jian)303、信號處(chu)理電路304、監視(shi)器(qi)305以及存(cun)儲(chu)(chu)器(qi)306。雖然圖示了(le)光學系統(tong)302、攝(she)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)元(yuan)件(jian)(jian)(jian)303、信號處(chu)理電路304、監視(shi)器(qi)305以及存(cun)儲(chu)(chu)器(qi)306，但攝(she)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)裝(zhuang)置(zhi)301可具有額(e)外(wai)的部件(jian)(jian)(jian)；或者，攝(she)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)裝(zhuang)置(zhi)301可具有更(geng)少的部件(jian)(jian)(jian)。

光(guang)(guang)(guang)學系統302被(bei)配置為包(bao)括一個(ge)或多個(ge)透(tou)鏡。光(guang)(guang)(guang)學系統302使來自(zi)被(bei)攝(she)(she)對象的圖像光(guang)(guang)(guang)(即，入射光(guang)(guang)(guang))聚(ju)集(ji)和/或聚(ju)焦到攝(she)(she)像元件303，并且在攝(she)(she)像元件303的受光(guang)(guang)(guang)面(即，傳感器部(bu))處實施成像。

以上說明的(de)根據各個實施例的(de)攝(she)像(xiang)器件100可以是攝(she)像(xiang)元(yuan)件303。在與通過(guo)光學系統302而被形成在受(shou)光面處的(de)圖(tu)像(xiang)對應(ying)的(de)預定時間段(duan)內，電子(zi)被存儲(chu)在攝(she)像(xiang)元(yuan)件303中(zhong)。然后，與攝(she)像(xiang)元(yuan)件303中(zhong)所存儲(chu)的(de)電子(zi)對應(ying)的(de)諸(zhu)如數(shu)字(zi)信號(hao)等信號(hao)被提(ti)供(gong)給信號(hao)處理(li)電路304。

信(xin)號處(chu)理(li)(li)(li)電(dian)路(lu)(lu)304對于(yu)從攝像元件(jian)303輸出的(de)像素信(xin)號執行(xing)(xing)各種(zhong)各樣(yang)的(de)信(xin)號處(chu)理(li)(li)(li)。通過由信(xin)號處(chu)理(li)(li)(li)電(dian)路(lu)(lu)304執行(xing)(xing)信(xin)號處(chu)理(li)(li)(li)而獲(huo)得(de)的(de)圖像(即(ji)，圖像數(shu)據)被(bei)(bei)提供給監(jian)視(shi)器305以供顯示，并且被(bei)(bei)提供給存儲(chu)器306且被(bei)(bei)存儲(chu)(被(bei)(bei)記錄)在(zai)該存儲(chu)器中。

以這種(zhong)方式配置(zhi)而(er)成的(de)攝(she)像裝置(zhi)301可(ke)采用(yong)以上說(shuo)明的(de)根據各個實施例的(de)攝(she)像器件100，由(you)此(ci)可(ke)靠地(di)檢測低光強(qiang)的(de)光。

上述各實(shi)施(shi)例是用于使本技(ji)術(shu)具(ju)(ju)體化的(de)(de)(de)示例，并(bing)且各實(shi)施(shi)例中的(de)(de)(de)各個事項(xiang)與權利(li)要求書中特(te)別公開的(de)(de)(de)事項(xiang)具(ju)(ju)有(you)對應(ying)關系。而(er)且，各實(shi)施(shi)例中的(de)(de)(de)各個事項(xiang)與權利(li)要求書中特(te)別公開的(de)(de)(de)由相(xiang)同(tong)名稱表(biao)示的(de)(de)(de)事項(xiang)相(xiang)互具(ju)(ju)有(you)對應(ying)關系。然而(er)，本發(fa)(fa)明(ming)不限于各實(shi)施(shi)例，并(bing)且在不偏離本發(fa)(fa)明(ming)精(jing)神的(de)(de)(de)本發(fa)(fa)明(ming)范圍(wei)中，可(ke)以做出各實(shi)施(shi)例的(de)(de)(de)各種變形例。

前述(shu)各實(shi)施例(li)中所說明的(de)處理過程(cheng)(cheng)(cheng)可(ke)被實(shi)施為(wei)具(ju)有一(yi)系列(lie)過程(cheng)(cheng)(cheng)的(de)方法，或(huo)者可(ke)被實(shi)施為(wei)用(yong)于致使計算機執行(xing)所述(shu)一(yi)系列(lie)過程(cheng)(cheng)(cheng)的(de)程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)以及用(yong)于存儲該(gai)程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)(xu)的(de)記(ji)錄介(jie)質。作為(wei)記(ji)錄介(jie)質，可(ke)使用(yong)CD(壓縮光盤；Compact Disc)，MD(微型光盤；MiniDisc)、DVD(數(shu)字通用(yong)光盤；Digital Versatile Disk)、存儲卡以及藍光光盤(注(zhu)冊商標)。

此外，本說(shuo)明(ming)(ming)書中所說(shuo)明(ming)(ming)的效果(guo)并非限制(zhi)性的，而是僅作為示(shi)例，并且還(huan)可(ke)具有(you)額外的效果(guo)。

此外，例如，本發明可實現如下的技術方案。

(1)一種(zhong)攝像器件，其包括(kuo)：放大(da)(da)晶體(ti)管(guan)(guan)(guan)；光(guang)電(dian)二(er)極管(guan)(guan)(guan)，所(suo)述(shu)光(guang)電(dian)二(er)極管(guan)(guan)(guan)被(bei)配(pei)置成(cheng)生成(cheng)電(dian)荷且將所(suo)述(shu)電(dian)荷提供(gong)給所(suo)述(shu)放大(da)(da)晶體(ti)管(guan)(guan)(guan)的(de)第(di)(di)一端子(zi)(zi)；和選擇晶體(ti)管(guan)(guan)(guan)，所(suo)述(shu)選擇晶體(ti)管(guan)(guan)(guan)的(de)第(di)(di)一端子(zi)(zi)與所(suo)述(shu)放大(da)(da)晶體(ti)管(guan)(guan)(guan)的(de)第(di)(di)二(er)端子(zi)(zi)電(dian)連接，且所(suo)述(shu)選擇晶體(ti)管(guan)(guan)(guan)的(de)第(di)(di)二(er)端子(zi)(zi)與信號(hao)線電(dian)連接，

其中所(suo)述放大晶(jing)體管的第三端(duan)子(zi)與地電位電連接。

(2)根據(ju)(1)的攝像(xiang)器件，其還包括(kuo)：被(bei)配置成向所述信(xin)號(hao)線提供固定電流(liu)的固定電流(liu)電路。

(3)根據(1)或(huo)(2)的(de)攝(she)像器(qi)件，其還(huan)包括：浮動擴散區；和復位晶體管(guan)，

其中，所(suo)述(shu)放(fang)大晶體管的所(suo)述(shu)第(di)一端子(zi)(zi)及(ji)所(suo)述(shu)復(fu)位晶體管的第(di)一端子(zi)(zi)與所(suo)述(shu)浮動擴散(san)區電(dian)連(lian)接，且(qie)所(suo)述(shu)復(fu)位晶體管的第(di)二(er)端子(zi)(zi)與所(suo)述(shu)選(xuan)擇晶體管的所(suo)述(shu)第(di)一端子(zi)(zi)及(ji)所(suo)述(shu)放(fang)大晶體管的所(suo)述(shu)第(di)二(er)端子(zi)(zi)電(dian)連(lian)接。

(4)根據(3)的攝像器件，其(qi)還包括傳輸晶體管，

其中(zhong)，所(suo)述(shu)傳輸晶(jing)體管的(de)第(di)一(yi)端(duan)子與所(suo)述(shu)浮動(dong)擴散區電連接，且所(suo)述(shu)傳輸晶(jing)體管的(de)第(di)二端(duan)子與所(suo)述(shu)光(guang)電二極管電連接。

(5)根(gen)據(4)的(de)(de)攝(she)像器件，其還包(bao)括：被配(pei)置成將所述光電二極管的(de)(de)電荷(he)初始化(hua)的(de)(de)電荷(he)量初始化(hua)單元(yuan)。

(6)根據(5)的(de)攝像器件，其中，所述電荷量初(chu)始化單元包括光電二(er)極管復位晶體管，并且

所述光(guang)電(dian)二(er)(er)極管(guan)復(fu)位(wei)晶體管(guan)的第(di)一端子(zi)與所述光(guang)電(dian)二(er)(er)極管(guan)電(dian)連接(jie)，且所述光(guang)電(dian)二(er)(er)極管(guan)復(fu)位(wei)晶體管(guan)的第(di)二(er)(er)端子(zi)與固定電(dian)位(wei)源電(dian)連接(jie)。

(7)根(gen)據(ju)(4)至(6)中(zhong)任意一項(xiang)的攝像器件，其還包括：第(di)二(er)像素電(dian)路，所述第(di)二(er)像素電(dian)路包括第(di)二(er)傳(chuan)輸晶(jing)體(ti)管(guan)和第(di)二(er)光電(dian)二(er)極管(guan)，

其(qi)中，所(suo)述(shu)第二傳輸晶體(ti)管(guan)的第一端(duan)子與所(suo)述(shu)浮動擴(kuo)散(san)區電連接。

(8)根據(3)至(7)中任意一項的攝像(xiang)器件，其中，所述(shu)復位晶體(ti)管(guan)、所述(shu)浮動擴散區、所述(shu)選擇晶體(ti)管(guan)及所述(shu)放大(da)晶體(ti)管(guan)被至少兩個像(xiang)素電路(lu)共用。

(9)根據(2)至(8)中任意一項的(de)攝像(xiang)器件，其還包(bao)括：被布置在所述光(guang)電二(er)極管與(yu)(所述)浮動擴散區之間的(de)存儲元件。

(10)根(gen)據(9)的攝(she)像器(qi)件(jian)，其還(huan)包括：第一(yi)傳(chuan)(chuan)輸(shu)晶體(ti)(ti)(ti)管(guan)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)第一(yi)傳(chuan)(chuan)輸(shu)晶體(ti)(ti)(ti)管(guan)與所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)光電二(er)極(ji)管(guan)及所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)存儲元件(jian)電連(lian)接；和第二(er)傳(chuan)(chuan)輸(shu)晶體(ti)(ti)(ti)管(guan)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)第二(er)傳(chuan)(chuan)輸(shu)晶體(ti)(ti)(ti)管(guan)與所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)存儲元件(jian)及所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)浮動擴散(san)區(qu)電連(lian)接，

其中，所述存儲元件是(shi)晶體管。

(11)根據(1)至(10)中任意一項的(de)攝像器件，其中，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)放(fang)大晶(jing)(jing)體管的(de)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)第(di)一端子(zi)(zi)是(shi)柵(zha)極(ji)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)放(fang)大晶(jing)(jing)體管的(de)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)第(di)二端子(zi)(zi)是(shi)漏極(ji)，且所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)放(fang)大晶(jing)(jing)體管的(de)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)第(di)三端子(zi)(zi)是(shi)源極(ji)。

(12)一種電(dian)子裝置，其包括透鏡以及攝像器件，所述攝像器件包括：

放大晶體管；

光電二(er)(er)極管(guan)，所述光電二(er)(er)極管(guan)被配置(zhi)成(cheng)(cheng)生成(cheng)(cheng)電荷(he)且將所述電荷(he)提供(gong)給所述放大晶體管(guan)的第一端(duan)子；和

選(xuan)擇晶(jing)體(ti)管(guan)(guan)，所(suo)述選(xuan)擇晶(jing)體(ti)管(guan)(guan)的(de)第一端(duan)子(zi)與(yu)所(suo)述放大晶(jing)體(ti)管(guan)(guan)的(de)第二端(duan)子(zi)電連接(jie)，且(qie)所(suo)述選(xuan)擇晶(jing)體(ti)管(guan)(guan)的(de)第二端(duan)子(zi)與(yu)信號線電連接(jie)，

其中，所述放大(da)晶(jing)體管的(de)第三端子與地電位(wei)電連接。

(13)一(yi)種輻射檢測裝置，其包括攝(she)像器件(jian)以(yi)及與所述攝(she)像器件(jian)光(guang)耦合的閃爍體，

其中所述(shu)攝像器(qi)件包括：

放大晶體管；

光電(dian)二(er)極管(guan)(guan)，所(suo)(suo)述光電(dian)二(er)極管(guan)(guan)被配置成(cheng)生(sheng)成(cheng)電(dian)荷(he)且將所(suo)(suo)述電(dian)荷(he)提供給(gei)所(suo)(suo)述放(fang)大晶(jing)體管(guan)(guan)的(de)第一端子；和

選(xuan)擇(ze)晶體管(guan)，所(suo)述選(xuan)擇(ze)晶體管(guan)的第一端子與所(suo)述放大晶體管(guan)的第二(er)端子電(dian)連接(jie)，且所(suo)述選(xuan)擇(ze)晶體管(guan)的第二(er)端子與信號線電(dian)連接(jie)，

其中所述放(fang)大晶體管的(de)第三端子(zi)與地電位電連接(jie)，

并且其(qi)中所(suo)述(shu)(shu)閃爍體將輻射轉換成(cheng)可(ke)見光，且所(suo)述(shu)(shu)光電二極管(guan)基于(yu)所(suo)述(shu)(shu)可(ke)見光而生成(cheng)所(suo)述(shu)(shu)電荷。

(14)根據(12)至(zhi)(13)中任(ren)意一項的裝置(zhi)，其(qi)還包括：被配置(zhi)成(cheng)向所述信號線(xian)提供固定電(dian)(dian)流的固定電(dian)(dian)流電(dian)(dian)路(lu)。

(15)根據(12)至(14)中任(ren)意一項的裝(zhuang)置，其(qi)還包括(kuo)：浮動擴散區；以及復位晶體管，

其中，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)放大晶體(ti)(ti)管(guan)(guan)的所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)第(di)一(yi)端(duan)子(zi)(zi)(zi)及所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)復(fu)位晶體(ti)(ti)管(guan)(guan)的第(di)一(yi)端(duan)子(zi)(zi)(zi)與(yu)所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)浮動(dong)擴散區電(dian)連接，且所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)復(fu)位晶體(ti)(ti)管(guan)(guan)的第(di)二(er)端(duan)子(zi)(zi)(zi)與(yu)所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)選擇晶體(ti)(ti)管(guan)(guan)的所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)第(di)一(yi)端(duan)子(zi)(zi)(zi)及所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)放大晶體(ti)(ti)管(guan)(guan)的所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)第(di)二(er)端(duan)子(zi)(zi)(zi)電(dian)連接。

(16)根據(15)的裝置，其(qi)還(huan)包(bao)括傳輸晶體管，

其中，所(suo)(suo)述(shu)(shu)傳輸晶(jing)體管(guan)(guan)的第一(yi)端(duan)子(zi)與所(suo)(suo)述(shu)(shu)浮動擴(kuo)散區電(dian)(dian)連(lian)接，且(qie)所(suo)(suo)述(shu)(shu)傳輸晶(jing)體管(guan)(guan)的第二端(duan)子(zi)與所(suo)(suo)述(shu)(shu)光電(dian)(dian)二極管(guan)(guan)電(dian)(dian)連(lian)接。

(17)根據(ju)(16)的(de)(de)裝置(zhi)，其還包括：被配置(zhi)成將所述(shu)光電二極管的(de)(de)電荷初(chu)始化的(de)(de)電荷量初(chu)始化單元。

(18)根據(17)的(de)裝置，其中，所述電荷量初始化單元包括光電二極管(guan)復位(wei)晶體管(guan)，并且(qie)

所述光(guang)電(dian)二極(ji)管(guan)復(fu)位(wei)晶體(ti)管(guan)的第(di)一端(duan)(duan)子與所述光(guang)電(dian)二極(ji)管(guan)電(dian)連(lian)接(jie)，且所述光(guang)電(dian)二極(ji)管(guan)復(fu)位(wei)晶體(ti)管(guan)的第(di)二端(duan)(duan)子與固定電(dian)位(wei)源電(dian)連(lian)接(jie)。

(19)根據(16)至(18)中任意一項的(de)裝置，其還(huan)包括(kuo)(kuo)：第(di)(di)二(er)像素(su)電路，所述第(di)(di)二(er)像素(su)電路包括(kuo)(kuo)第(di)(di)二(er)傳輸晶體管(guan)和第(di)(di)二(er)光電二(er)極管(guan)，

其(qi)中，所述第(di)二傳輸晶體管的第(di)一端子(zi)與(yu)所述浮動(dong)擴散區電(dian)連接。

(20)根據(ju)(15)至(19)中(zhong)任意一(yi)項的裝置(zhi)，其中(zhong)，所述復位(wei)晶體(ti)(ti)管、所述浮動擴散區(qu)、所述選擇晶體(ti)(ti)管及所述放大晶體(ti)(ti)管被至少兩(liang)個像素(su)電路共(gong)用。

(21)根據(15)至(20)中(zhong)任意一項的裝置，其還包(bao)括：被布(bu)置在(zai)所述(shu)光電二極管與所述(shu)浮動擴(kuo)散(san)區之間的存儲元件。

(22)根(gen)據(21)的裝置，其還包括：第(di)一傳(chuan)輸(shu)(shu)晶體(ti)管(guan)(guan)，所(suo)述第(di)一傳(chuan)輸(shu)(shu)晶體(ti)管(guan)(guan)與所(suo)述光電(dian)二極管(guan)(guan)及所(suo)述存(cun)儲元件(jian)電(dian)連接；和第(di)二傳(chuan)輸(shu)(shu)晶體(ti)管(guan)(guan)，所(suo)述第(di)二傳(chuan)輸(shu)(shu)晶體(ti)管(guan)(guan)與所(suo)述存(cun)儲元件(jian)及所(suo)述浮動擴散區電(dian)連接，

其(qi)中，所述存(cun)儲(chu)元件是晶體管。

(23)根據(12)至(22)中任意一(yi)項的裝置，其(qi)中，所述(shu)(shu)放(fang)大(da)晶(jing)體(ti)管(guan)(guan)的所述(shu)(shu)第一(yi)端(duan)子(zi)是(shi)柵極(ji)，所述(shu)(shu)放(fang)大(da)晶(jing)體(ti)管(guan)(guan)的所述(shu)(shu)第二端(duan)子(zi)是(shi)漏極(ji)，且(qie)所述(shu)(shu)放(fang)大(da)晶(jing)體(ti)管(guan)(guan)的所述(shu)(shu)第三端(duan)子(zi)是(shi)源極(ji)。

(24)一種用于(yu)驅動攝像器(qi)件的(de)方(fang)法，其包括(kuo)：在曝光(guang)周(zhou)期(qi)的(de)期(qi)間內(nei)，在光(guang)電(dian)(dian)二極(ji)(ji)(ji)管(guan)處(chu)累(lei)積電(dian)(dian)荷(he)；在所(suo)述(shu)(shu)(shu)曝光(guang)周(zhou)期(qi)結束之(zhi)前，通(tong)過將選(xuan)擇(ze)晶(jing)體管(guan)配置為處(chu)于(yu)接(jie)通(tong)狀態，將放(fang)大晶(jing)體管(guan)的(de)柵極(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)壓初始(shi)(shi)化(hua)為初始(shi)(shi)值；讀取(qu)復位(wei)信號(hao)，所(suo)述(shu)(shu)(shu)復位(wei)信號(hao)包括(kuo)在所(suo)述(shu)(shu)(shu)光(guang)電(dian)(dian)二極(ji)(ji)(ji)管(guan)的(de)復位(wei)期(qi)間內(nei)經由所(suo)述(shu)(shu)(shu)選(xuan)擇(ze)晶(jing)體管(guan)而(er)被輸出到信號(hao)線的(de)電(dian)(dian)荷(he)；以及讀取(qu)累(lei)積信號(hao)，所(suo)述(shu)(shu)(shu)累(lei)積信號(hao)與在所(suo)述(shu)(shu)(shu)曝光(guang)周(zhou)期(qi)的(de)期(qi)間內(nei)在所(suo)述(shu)(shu)(shu)光(guang)電(dian)(dian)二極(ji)(ji)(ji)管(guan)處(chu)累(lei)積的(de)所(suo)述(shu)(shu)(shu)電(dian)(dian)荷(he)相對應，

其中，把所(suo)述(shu)電(dian)荷(he)提供給所(suo)述(shu)放(fang)大晶體管的所(suo)述(shu)柵極。

(25)根(gen)據(24)的(de)方法(fa)，其還(huan)包括：在所(suo)述曝光(guang)周期開始(shi)之前，通過將(jiang)所(suo)述選擇晶體管配置(zhi)為處(chu)于接通狀(zhuang)(zhuang)態，使所(suo)述光(guang)電二極(ji)管復位(wei)；以及隨(sui)后在所(suo)述曝光(guang)周期開始(shi)之后將(jiang)所(suo)述選擇晶體管配置(zhi)為處(chu)于關斷狀(zhuang)(zhuang)態。

(26)根據(25)的(de)(de)方法，其還包(bao)括(kuo)：向所述放(fang)大晶體管(guan)的(de)(de)漏極(ji)和源極(ji)之中的(de)(de)至少一者提供固(gu)定電流。

(27)根據(26)的方(fang)法(fa)，其(qi)還包括：在所述曝光周期(qi)的期(qi)間內，使浮(fu)動擴散區復位。

(28)根據(27)的方法(fa)，其還包括：在(zai)所(suo)述曝光周期結束(shu)之前，把在(zai)所(suo)述光電二極管處累積的所(suo)述電荷(he)傳輸到所(suo)述浮動擴(kuo)散區。

(29)根據(27)的方(fang)法，其中，所(suo)(suo)述(shu)(shu)浮動(dong)擴散區(qu)、所(suo)(suo)述(shu)(shu)選擇晶體管及所(suo)(suo)述(shu)(shu)放大晶體管被(bei)至少兩(liang)個像素電路共用。

(30)根據(24)的方法，其還包括：在(zai)所述(shu)曝光周期開始之前，將光電(dian)二(er)極管(guan)復(fu)位(wei)晶體(ti)管(guan)控制成關(guan)斷狀態。

(31)根(gen)據(24)的方法，其還包括：

把在(zai)所述曝(pu)光(guang)周期(qi)的(de)期(qi)間(jian)內(nei)在(zai)所述光(guang)電二極管處累積的(de)所述電荷經由第一晶體管傳(chuan)輸到(dao)存儲節點；以及

把所述電荷從(cong)所述存儲節點傳輸(shu)到浮動(dong)擴散(san)區。

此外，例如，本發明還可實現如下(xia)的(de)技(ji)術方案(an)。

(1)一種像素電(dian)路，包括：

放大單元(yuan)，其(qi)在(zai)包含(han)使輸(shu)入(ru)(ru)端(duan)子(zi)的輸(shu)入(ru)(ru)電(dian)壓與輸(shu)出(chu)端(duan)子(zi)的輸(shu)出(chu)電(dian)壓取(qu)得(de)均衡的均衡電(dian)壓的預定(ding)領域中以高于預定(ding)值的增(zeng)益來放大所(suo)述輸(shu)入(ru)(ru)電(dian)壓；

光電轉(zhuan)(zhuan)換單元，其將光轉(zhuan)(zhuan)換成電荷；

電(dian)荷累(lei)積單元(yuan)，其累(lei)積所述電(dian)荷，并將與所累(lei)積的(de)電(dian)荷的(de)量(liang)對應的(de)電(dian)壓提供到所述輸入端子(zi)；和

電壓初始(shi)化(hua)(hua)單元，當被指示將所(suo)述輸入電壓初始(shi)化(hua)(hua)時，所(suo)述電壓初始(shi)化(hua)(hua)單元通過所(suo)述輸入端子與(yu)所(suo)述輸出端子之(zhi)間的短路來將所(suo)述輸入電壓初始(shi)化(hua)(hua)至所(suo)述均衡電壓。

(2)根據(1)的像素(su)電路，其(qi)還包括：

電荷(he)(he)量(liang)初(chu)(chu)始(shi)化單(dan)元(yuan)(yuan)，當被指示將所(suo)述(shu)(shu)光電轉(zhuan)換(huan)單(dan)元(yuan)(yuan)初(chu)(chu)始(shi)化時(shi)，所(suo)述(shu)(shu)電荷(he)(he)量(liang)初(chu)(chu)始(shi)化單(dan)元(yuan)(yuan)將所(suo)述(shu)(shu)光電轉(zhuan)換(huan)單(dan)元(yuan)(yuan)中的所(suo)述(shu)(shu)電荷(he)(he)的量(liang)初(chu)(chu)始(shi)化。

(3)根據(1)或(2)的像(xiang)素電路，

其中，所述光電轉換單元包括：

多個光(guang)電轉(zhuan)換元(yuan)件(jian)，各所述(shu)光(guang)電轉(zhuan)換元(yuan)件(jian)將所述(shu)光(guang)轉(zhuan)換成所述(shu)電荷，以及

傳輸單(dan)元，其依次地選擇所述(shu)多個光電(dian)轉(zhuan)換元件，然后把由所選擇的(de)所述(shu)光電(dian)轉(zhuan)換元件轉(zhuan)換的(de)所述(shu)電(dian)荷傳輸到所述(shu)電(dian)荷累(lei)積(ji)單(dan)元，并且

其中(zhong)，所述電(dian)壓初(chu)始化單元與所述多個光電(dian)轉換元件之中(zhong)的各者被選擇時的時機同步地將所述輸入電(dian)壓初(chu)始化。

(4)根據(ju)(1)至(3)中任意一項的像(xiang)素電路，

其(qi)中(zhong)(zhong)，所述放大單(dan)元包括場(chang)效應晶體(ti)管，在所述場(chang)效應晶體(ti)管中(zhong)(zhong)，源極被施加固定電位，柵(zha)極充當(dang)所述輸(shu)入端子，并且漏(lou)極與所述輸(shu)出端子連接(jie)。

(5)根據(4)的像(xiang)素電路，

其中，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)放大單元還包括選擇(ze)晶體管(guan)，當所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)像素電路被(bei)選擇(ze)并(bing)且所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)輸入電壓(ya)的初始化被(bei)指示(shi)時，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)選擇(ze)晶體管(guan)將(jiang)所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)漏極連接至所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)輸出端子。

(6)一種半導體光檢測裝(zhuang)置(zhi)，其包括：

多個像素電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)，各個所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)像素電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)包(bao)(bao)括：放大單(dan)(dan)(dan)元(yuan)(yuan)，其(qi)在包(bao)(bao)含使輸(shu)入(ru)端(duan)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)輸(shu)入(ru)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)與(yu)輸(shu)出端(duan)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)輸(shu)出電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)取得均衡(heng)(heng)的(de)(de)(de)均衡(heng)(heng)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)(de)預(yu)定領域中以高于預(yu)定值的(de)(de)(de)增益來放大所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)輸(shu)入(ru)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)；光電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)轉換單(dan)(dan)(dan)元(yuan)(yuan)，其(qi)將光轉換成電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)荷；電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)荷累(lei)(lei)積單(dan)(dan)(dan)元(yuan)(yuan)，其(qi)累(lei)(lei)積所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)荷，并將與(yu)所(suo)(suo)(suo)累(lei)(lei)積的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)荷的(de)(de)(de)量相對應的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)提供到所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)輸(shu)入(ru)端(duan)子(zi)(zi)；和(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)初(chu)(chu)始(shi)化單(dan)(dan)(dan)元(yuan)(yuan)，當被指示將所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)輸(shu)入(ru)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)初(chu)(chu)始(shi)化時，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)初(chu)(chu)始(shi)化單(dan)(dan)(dan)元(yuan)(yuan)通過所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)輸(shu)入(ru)端(duan)子(zi)(zi)與(yu)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)輸(shu)出端(duan)子(zi)(zi)之間的(de)(de)(de)短(duan)路(lu)來將所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)輸(shu)入(ru)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)初(chu)(chu)始(shi)化到所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)均衡(heng)(heng)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)；以及

檢(jian)測(ce)電(dian)路(lu)，其從所述(shu)多個像素電(dian)路(lu)各者中(zhong)的被放大(da)的所述(shu)輸出電(dian)壓中(zhong)檢(jian)測(ce)所述(shu)光的光量。

(7)根據(6)的(de)半導(dao)體光檢測裝置，其(qi)還(huan)包括：

驅動電(dian)(dian)路(lu)，其指示所述多個像(xiang)素(su)電(dian)(dian)路(lu)之(zhi)中的(de)(de)全部像(xiang)素(su)電(dian)(dian)路(lu)的(de)(de)曝光(guang)的(de)(de)開(kai)始及結束，

其(qi)中(zhong)，所(suo)述(shu)光電(dian)轉換單(dan)元(yuan)包括(kuo)：

光電(dian)轉換元件，其將所(suo)述光轉換成所(suo)述電(dian)荷；

模擬存儲器，其保(bao)存所(suo)述(shu)電荷；

第(di)一傳輸晶(jing)體(ti)管(guan)，當(dang)所(suo)述(shu)(shu)曝光的結束被指示時(shi)，所(suo)述(shu)(shu)第(di)一傳輸晶(jing)體(ti)管(guan)將所(suo)述(shu)(shu)電(dian)荷從所(suo)述(shu)(shu)光電(dian)轉(zhuan)換元件傳輸到所(suo)述(shu)(shu)模(mo)擬存(cun)儲器(qi)；以及

第(di)(di)二傳輸晶體(ti)管，在所述輸入電壓的初始化被指示之后，所述第(di)(di)二傳輸晶體(ti)管將所述電荷從所述模(mo)擬存(cun)儲器傳輸到(dao)所述電荷累積單元(yuan)。

(8)根(gen)據(6)或(7)的半導(dao)體(ti)光檢測裝置，

其中，當用于修(xiu)正(zheng)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)輸出電(dian)壓(ya)(ya)(ya)的(de)修(xiu)正(zheng)系數的(de)獲(huo)取被(bei)(bei)指示時，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)初始化單元將所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)輸入(ru)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)初始化到(dao)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)均衡電(dian)壓(ya)(ya)(ya)，然后(hou)將所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)輸入(ru)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)控制成為與所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)均衡電(dian)壓(ya)(ya)(ya)不同的(de)預定的(de)假電(dian)壓(ya)(ya)(ya)(dummy voltage)，而當所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)修(xiu)正(zheng)系數的(de)獲(huo)取未被(bei)(bei)指示時，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)初始化單元將所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)輸入(ru)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)初始化到(dao)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)均衡電(dian)壓(ya)(ya)(ya)，并且

當(dang)所(suo)(suo)(suo)述修正系(xi)數的(de)獲取被(bei)指(zhi)示時，所(suo)(suo)(suo)述檢(jian)測電路讀(du)取所(suo)(suo)(suo)述假電壓的(de)電信(xin)號(hao)(hao)以作為假信(xin)號(hao)(hao)，然后，獲取與所(suo)(suo)(suo)述假信(xin)號(hao)(hao)對應的(de)修正系(xi)數，而當(dang)所(suo)(suo)(suo)述修正系(xi)數的(de)獲取未(wei)被(bei)指(zhi)示時，所(suo)(suo)(suo)述檢(jian)測電路讀(du)取所(suo)(suo)(suo)述輸入電壓的(de)電信(xin)號(hao)(hao)以作為累(lei)積(ji)信(xin)號(hao)(hao)，并通過(guo)所(suo)(suo)(suo)述修正系(xi)數修正所(suo)(suo)(suo)述累(lei)積(ji)信(xin)號(hao)(hao)。

(9)根據(6)至(8)中任意一項(xiang)的半導體光檢測裝(zhuang)置(zhi)，

其中，光電轉(zhuan)換單(dan)元包括：

光(guang)電轉換元件，其將(jiang)所(suo)述(shu)光(guang)轉換成所(suo)述(shu)電荷；以及

傳輸晶體(ti)管，在(zai)所(suo)(suo)述(shu)柵極電(dian)壓被初始化之后，所(suo)(suo)述(shu)傳輸晶體(ti)管將(jiang)所(suo)(suo)述(shu)電(dian)荷從所(suo)(suo)述(shu)光電(dian)轉換元件傳輸到所(suo)(suo)述(shu)電(dian)荷累積單元，并且

其中，所(suo)(suo)述(shu)(shu)檢測(ce)電路與所(suo)(suo)述(shu)(shu)輸入(ru)電壓被(bei)(bei)初(chu)始化時的(de)時機同步(bu)地讀(du)取所(suo)(suo)述(shu)(shu)輸出(chu)電壓的(de)電信(xin)(xin)(xin)(xin)號以(yi)作(zuo)為復位信(xin)(xin)(xin)(xin)號，與所(suo)(suo)述(shu)(shu)電荷被(bei)(bei)傳輸時的(de)時機同步(bu)地讀(du)取所(suo)(suo)述(shu)(shu)輸出(chu)電壓的(de)電信(xin)(xin)(xin)(xin)號以(yi)作(zuo)為累積信(xin)(xin)(xin)(xin)號，并且檢測(ce)所(suo)(suo)述(shu)(shu)復位信(xin)(xin)(xin)(xin)號與所(suo)(suo)述(shu)(shu)累積信(xin)(xin)(xin)(xin)號之(zhi)間的(de)差分以(yi)作(zuo)為所(suo)(suo)述(shu)(shu)光量。

(10)根(gen)據(9)的半導(dao)體光檢測裝(zhuang)置，其還包括：

固定電(dian)流電(dian)路，其(qi)將固定電(dian)流提供到信(xin)號(hao)線以將所(suo)述均衡電(dian)壓調整(zheng)到所(suo)述區域(yu)內的值(zhi)，所(suo)述固定電(dian)流在讀(du)取(qu)所(suo)述復位信(xin)號(hao)時(shi)與在讀(du)取(qu)所(suo)述累積信(xin)號(hao)時(shi)是不同的，

其中所(suo)述輸出(chu)端子(zi)與所(suo)述信號(hao)線連接。

(11)一種輻射計數裝(zhuang)置(zhi)，其(qi)包括：

閃(shan)爍體，當輻射入射時，所(suo)述閃(shan)爍體發出閃(shan)爍光；

放大單元(yuan)，其(qi)在包含使輸(shu)入端子的輸(shu)入電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)與輸(shu)出端子的輸(shu)出電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)取得均衡的均衡電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)的預定領(ling)域中以高于預定值(zhi)的增益來放大所述(shu)輸(shu)入電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)；

光(guang)電(dian)轉換(huan)單(dan)元，其(qi)將所述閃爍光(guang)轉換(huan)成電(dian)荷；

電(dian)荷(he)累積(ji)單元，其累積(ji)所述電(dian)荷(he)，并(bing)且將與所累積(ji)的(de)(de)電(dian)荷(he)的(de)(de)量相對應(ying)的(de)(de)電(dian)壓提供(gong)到所述輸(shu)入端子；以及

電壓(ya)初(chu)(chu)始(shi)化單元(yuan)，當(dang)被(bei)指示將所述(shu)(shu)輸入(ru)電壓(ya)初(chu)(chu)始(shi)化時，所述(shu)(shu)電壓(ya)初(chu)(chu)始(shi)化單元(yuan)通(tong)過所述(shu)(shu)輸入(ru)端子與所述(shu)(shu)輸出端子之間(jian)的短路來將所述(shu)(shu)輸入(ru)電壓(ya)初(chu)(chu)始(shi)化到(dao)所述(shu)(shu)均衡電壓(ya)。

附圖標記列表

100：攝像器件

101：半導體器件

110：固定(ding)電流電路

111：MOS晶體(ti)管(guan)

120：像素陣列單元(yuan)

130、141、142：像素電路

131：選擇晶體管

132：復位晶體管

133、143：傳輸晶(jing)體管

134、144：光電(dian)二極管(guan)

135：浮動擴散區

136：放大晶體管

138：PD復(fu)位晶體管

139：FD復位(wei)晶(jing)體管

140：像素塊

145、146、147：串聯(lian)晶(jing)體管

150：行驅動電路

160：檢測電路

161：CDS電路

162、166、170：開(kai)關

163：電容器

164：比較器

165：ADC電路

167：寄存器

168：減法器

180：輸出電路

200：閃爍體

301：攝像裝置

302：透鏡組

303：攝像元件

304：信(xin)號(hao)處理(li)電路(lu)

305：監視器

306：存儲器