專利名稱：固態(tài)圖像拾取裝置和相機(jī)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由CMOS圖像傳感器代表的固態(tài)圖像拾取裝置，以 及才目才幾系纟克。
背景技術(shù)：
近年來，代替CCD, CMOS圖像傳感器已作為固態(tài)圖像拾取 裝置(圖像傳感器)而引起關(guān)注。
這是因?yàn)镃MOS圖像傳感器克服了包括以下的問題制造CCD 像素需要專門的制造工藝；其操作需要多個(gè)電源電壓；以及系統(tǒng)由 于需要將以組合形式操作的多個(gè)外圍ic而變得非常復(fù)雜。
可4吏用與通用CMOS IC的制造工藝類似的制造工藝來制造 CMOS圖傳^專感器。同樣，CMOS圖^f象傳感器可通過單個(gè)電源來驅(qū) 動(dòng)。此外，使用CMOS工藝的模擬電路和邏輯電路可混合在單個(gè)芯 片中，乂人而j吏外圍IC的凄t目減少。即，CMOS傳感器具有多個(gè)優(yōu)勢(shì)。
CCD的輸出電路一般是使用具有浮動(dòng)擴(kuò)散層(FD:浮動(dòng)擴(kuò)散) 的FD》文大器的1溝道(ch)車命出。
相反，CMOS圖像傳感器在每個(gè)像素中都具有一個(gè)FD放大器， 且通常使用列并行輸出方案，即，從像素陣列中選擇一行且同時(shí)沿 列方向進(jìn)ff讀取并llr出。因?yàn)槭褂貌贾迷谙袼刂械腇D放大器難以獲得充分的驅(qū)動(dòng)功率，所以凄t據(jù)速率必然下降。在此方面，i人為并4亍處理是有利的。
在由CCD和CMOS圖像傳感器代表的固態(tài)圖《象拾取設(shè)備中，由于像素?cái)?shù)目的進(jìn)一步增多，所以還要進(jìn)一階躍行小型化。與此同時(shí)，需要高速信號(hào)讀取處理。
作為在CMOS圖像傳感器中用于實(shí)現(xiàn)高速讀取的裝置，二維排列的像素被配置為共用垂直方向上的信號(hào)讀取線。此外，為各個(gè)列都提供讀取電路，且通過同時(shí)驅(qū)動(dòng)它們，執(zhí)行對(duì)應(yīng)于總數(shù)列的同時(shí)
信號(hào)處理。
同樣， 一般在模擬信號(hào)處理中，高速處理和低噪聲處理互相矛盾。因此，高速模擬信號(hào)處理具有可能導(dǎo)致圖像質(zhì)量劣化的問題。
相反，上述用于各個(gè)列的讀取電路執(zhí)行相當(dāng)于模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換的處理。對(duì)應(yīng)于 一 條到幾條總線的列數(shù)據(jù)項(xiàng)的處理變?yōu)閿?shù)字信號(hào)處理，從而可以實(shí)現(xiàn)顯著的高速處理和噪聲強(qiáng)電路。
已提出列并行輸出CMOS圖像傳感器中各種類型的信號(hào)輸出電路。最先進(jìn)類型之一是在每列中都包括模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(下文簡稱為ADC (模數(shù)轉(zhuǎn)換器))且獲得像素信號(hào)作為數(shù)字信號(hào)的類型。
在(例如)W. Yang等人(W. Yang等人，"An Integrated 800x600CMOS Image System", ISSCC Digest of Technical Papers,第304-305頁，1999年2月)以及日本未審查專利申請(qǐng)乂>開第2005-303648號(hào)和曰本未審查專利申請(qǐng)公開第2005-323331號(hào)中披露了具有列并行ADC的CMOS圖i象傳感器。圖1是說明具有列并行ADC的固態(tài)圖像拾取裝置(CMOS圖像傳感器)的結(jié)構(gòu)實(shí)例的框圖。
此固態(tài)圖像拾取裝置1包括像素陣列部2，用作圖像拾取單元；4亍掃描電3各3;列掃描電^各4;定時(shí)控制電^各5; ADC組6;凄t字模擬轉(zhuǎn)換器(下文簡稱為DAC(數(shù)模轉(zhuǎn)換器))7;以及數(shù)據(jù)輸出電^各8，包4舌讀出》文大器電-各(S/A)。
-像素陣列部2通過布置單元^f象素2-1來配置，每個(gè)單元4象素都包括光電二極管和像素內(nèi)放大器，它們都以矩陣形式排列。
同樣，在固態(tài)圖像拾取裝置l中，用于產(chǎn)生內(nèi)部時(shí)鐘的定時(shí)控制電路5、用于控制行地址和行掃描的行掃描電路3以及用于控制列；也址和列掃描的列掃4苗電^各4經(jīng)布置作為用于順;欠讀取來自 <象素陣列部2的信號(hào)的控制電^^。
ADC組6包括ADC6A，以與各列的像素矩陣相關(guān)的方式布置給各列線VO、 VI、…。ADC6A包括(n+l )個(gè)比較器6-1 ，每個(gè)比較器都將斜坡波形(ramp waveform ) RAMP (通過將由用作基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路的DAC 7產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓變?yōu)殡A躍電壓獲得)與關(guān)于每一行線H0、 Hl、…的來自單元像素111通過列線V0、 VI、...而獲得的模擬信號(hào)進(jìn)行比較；異步計(jì)數(shù)/倒計(jì)數(shù)器(下文稱作計(jì)數(shù)器)6-2，每個(gè)計(jì)數(shù)器都響應(yīng)于比較器6-1的輸出和時(shí)鐘CK來執(zhí)行計(jì)數(shù)(或倒計(jì)數(shù))，且每個(gè)計(jì)數(shù)器都包括保持計(jì)數(shù)值的存儲(chǔ)器(鎖存器)、保持計(jì)數(shù)器6-2的計(jì)凄t值的存儲(chǔ)器(鎖存器)6-3和響應(yīng)于信號(hào)SW而在計(jì)數(shù)器6-2與存儲(chǔ)器6-3的輸出之間選擇性地進(jìn)行連接的開關(guān)6-4。因此，S己置了列并行ADC塊6-3。
各計(jì)數(shù)器6-2的輸出經(jīng)由開關(guān)6-4連接到數(shù)據(jù)傳送信號(hào)線9。
8包括對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)傳送信號(hào)線9的讀出電路和減法電路的數(shù)據(jù)輸出電路(數(shù)字信號(hào)處理電路)8布置在數(shù)據(jù)傳送信號(hào)線9上。
在初始時(shí)間，具有作為保持電路的功能的每個(gè)計(jì)數(shù)器6-2進(jìn)入計(jì)數(shù)(或倒計(jì)數(shù))狀態(tài)，且執(zhí)行重置計(jì)數(shù)。當(dāng)比較器6-l中對(duì)應(yīng)的一個(gè)的輸出COMPOUTi反轉(zhuǎn)時(shí)，計(jì)數(shù)器6-2終止計(jì)數(shù)操作，且計(jì)數(shù)值被保持在存儲(chǔ)器6-3中。
此時(shí)，計(jì)數(shù)器6-2的初始值是AD轉(zhuǎn)換等級(jí)電平的任意值，例如，0。在此重置計(jì)^:期，計(jì)^t器6-2讀取單元^f象素2-1的重置分量AV。
此后，計(jì)數(shù)器6-2進(jìn)入倒計(jì)數(shù)狀態(tài)，且對(duì)應(yīng)于入射光的強(qiáng)度沖丸行數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)。當(dāng)對(duì)應(yīng)比較器6-l的輸出COMPOUTi反轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)應(yīng)
于比較期的計(jì)數(shù)值被保持在存儲(chǔ)器中。
保持在存儲(chǔ)器中的計(jì)數(shù)器值通過列掃描電路4掃描且經(jīng)由數(shù)據(jù)傳送信號(hào)線9作為數(shù)字信號(hào)輸入至數(shù)據(jù)輸出電路8。
此處，將描述固態(tài)圖像拾取裝置(CMOS圖像傳感器)1的操作。
在第一次從任意行Hx的單元像素2-1到列線V0、 VI、…的讀取變穩(wěn)定之后，DAC 7將斜坡波形RAMP輸入至每個(gè)比較器6-1 ，斜坡波形RAMP是通過將基準(zhǔn)電壓臨時(shí)變?yōu)殡A躍電壓獲得的。在比較器6-1中執(zhí)行與任意列線Vx的電壓的比較。
與具有斜;皮波形RAMP的階3夭電壓的l餘入同時(shí)，每個(gè)計(jì)數(shù)器6-2執(zhí)行第一次的計(jì)數(shù)。此處，當(dāng)RAMP電壓與Vx電壓變相等時(shí)，反專爭(zhēng)比專交器6-1的輸出。因此，計(jì)數(shù)器6-2的計(jì)數(shù)操作終止，且對(duì)應(yīng)于比4交時(shí)間的計(jì)數(shù)值被保持在存儲(chǔ)器中。
在此第一次讀取時(shí)，計(jì)lt器6-2讀取單元l象素2-1的重置分量AV。在重置分量AV中，包括在單元像素2-1之間不同的噪聲作為偏移。
然而，重置分量AV的變化通常4艮小。同才羊，由于重置電平是所有像素共用的，所以 一般來說預(yù)先已知了任意列線Vx的輸出。
因此，在第一次讀取重置分量AV時(shí)，可通過調(diào)整斜i皮波形(RAMP)電壓來縮短比較期。在此情況下，例如，在對(duì)應(yīng)于7位的計(jì)凄t期(128個(gè)時(shí)鐘)中比較AV。
在第二次讀取時(shí)，除了重置分量AV之外，還讀取對(duì)于每一單元像素2-1不同的對(duì)應(yīng)于入射光強(qiáng)度的信號(hào)分量，且執(zhí)行類似于第一次讀取中的才喿作。
即，在第二次從任意行Hx上的單元像素2-1到列線V0、V1、...的讀取變穩(wěn)定之后，DAC 7將斜坡波形RAMP輸入至每個(gè)比較器6-1,斜坡波形RAMP是通過在將基準(zhǔn)電壓臨時(shí)變?yōu)殡A躍電壓獲得的。在比較器6-1中執(zhí)行與任意列線Vx的電壓的比較。
與具有斜坡波形RAMP的階躍波形的輸入同時(shí)，每個(gè)計(jì)數(shù)器6-2扭J亍第二次計(jì)凄史。
jt匕處，當(dāng)RAMP電壓與Vx電壓變相等時(shí)，反專爭(zhēng)比凈交器6-1的輸出。此時(shí)，對(duì)應(yīng)于比較時(shí)間的計(jì)數(shù)值^皮保持在存儲(chǔ)器中。此時(shí)，在第一次和第二次計(jì)數(shù)中獲得的計(jì)數(shù)值被保持在存儲(chǔ)器中的不同位置處。
在上述AD轉(zhuǎn)換期結(jié)束之后，Y吏用列掃描電路4，第一次和第二次獲得且保持在存儲(chǔ)器中的n位數(shù)字信號(hào)經(jīng)由數(shù)據(jù)傳送信號(hào)線9被傳送，且在數(shù)才居輸出電^各8處凈皮4全測(cè)。在通過減法電^各順次扭J亍(第二次的信號(hào))-(第一次的信號(hào))之后，將差輸出到外部。此后，對(duì)各行順次重復(fù)類似操作，且產(chǎn)生二維圖像。
在一個(gè)水平單元周期(1H)中^U亍以上才喿作。
在1H中，任意行Hx上的單元像素2-l到列線V0、 VI、...的第一次讀取用P相讀取PR標(biāo)示；比較器6-1中的第一次比較用P相比專交PC標(biāo)示；第二次讀取用D相讀取DR標(biāo)示；比較器6-1中的比較用D相比較DC標(biāo)示；以及在D相處理之后的后處理用D相后處理DAP標(biāo)示。這些各4喿作是連續(xù)沖丸行的。
P相i賣耳又PH、 P相比專交PC、 D才目讀，DH、 D沖目比專交DC以^D相后處理DAP的定時(shí)的控制是通過定時(shí)控制電路5來執(zhí)行。

發(fā)明內(nèi)容
上述實(shí)例是4吏用計(jì)凄史器、比4交器和基準(zhǔn)電壓(RAMP波形)來執(zhí)行集成型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換處理的電路結(jié)構(gòu)。
首先，計(jì)數(shù)器6-2均存儲(chǔ)AD轉(zhuǎn)換后的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。其被傳送到另一個(gè)數(shù)字凄史據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域，然后連續(xù)地，扭J亍下一AD轉(zhuǎn)換。同時(shí)，按列順次地存取移到不同處的數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)被沿水平方向傳送且被發(fā)送到數(shù)字信號(hào)處理電路。
ii也就是i兌，以流水線(pipeline)方式處理AD轉(zhuǎn)換處理和水平傳送處理，乂人而實(shí)現(xiàn)了高速的信號(hào)讀取處理。
此處的關(guān)鍵問題在于，可用于列讀取電路的布局區(qū)域受到d、型
像素的寬度的限制。
因此，每列的讀取電路變?yōu)樵诖怪狈较蛏戏浅ｉL的結(jié)構(gòu)，且由于布局的約束，垂直方向可通過的信號(hào)線的數(shù)目變得有限。
由于約束，當(dāng)對(duì)電路進(jìn)行布局時(shí)，例如，電路布局變?yōu)槿鐖D2所示。
圖2是說明列讀取電^^的布局實(shí)例的示圖。
在圖2中，參考數(shù)字6-5標(biāo)示存儲(chǔ)器；CDT標(biāo)示使用定時(shí)控制
電路5的列內(nèi)數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào)；以及LHTC-1、 LHTC-2、...標(biāo)示
列方向(水平方向)控制線。
同樣，在許多階段都布置了數(shù)據(jù)傳送信號(hào)線9-l、 9-2、 9-3、...。
用于水平傳送的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域(鎖存電路)6-5排列在計(jì)數(shù)器6-2的各位之間。因此，每位數(shù)據(jù)在每位內(nèi)都可以是封閉的。因此，跨過一位的信號(hào)線變得并不必須，且垂直方向上的信號(hào)線的數(shù)目可被抑制到最小，從而實(shí)現(xiàn)了有限寬度內(nèi)的布局。
i青注意，對(duì)此存在缺點(diǎn)。
首先，因?yàn)橛?jì)數(shù)器6-2的各位變得彼此遠(yuǎn)離了對(duì)應(yīng)于用于水平傳送(列方向傳送)的每個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域(存儲(chǔ)器)6-5的距離，所以添加了大布線電容和大布線電阻。這就增加了纟喿作電流且導(dǎo)致操作速度劣化。第二個(gè)問題在于連接計(jì)數(shù)器的各位的信號(hào)線跨過水平傳送信號(hào)線LHTC,且計(jì)數(shù)器6-2的驅(qū)動(dòng)噪聲 一皮施加到凄t據(jù)傳送信號(hào)線9-1 、9曙2、 9-3、..上。
同樣，盡管每列中的計(jì)數(shù)器6-2是同時(shí)操作的，但是由于數(shù)據(jù)傳送信號(hào)線9是在水平方向(列方向)上共用的信號(hào)線，所以各列中的計(jì)數(shù)器噪聲被數(shù)據(jù)傳送信號(hào)線9接收，這導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳送的噪聲
很嚴(yán)重。
本發(fā)明的目的在于提供一種固態(tài)圖像拾取裝置和相機(jī)系統(tǒng)，它們可以去除導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳送誤差的噪聲且可以實(shí)現(xiàn)低電流消津毛驅(qū)動(dòng)和高速計(jì)數(shù)器操作。
本發(fā)明的第一方面的固態(tài)圖像拾取裝置包括像素部，包括以矩陣形式排列的多個(gè)像素，多個(gè)像素執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換；以及像素信號(hào)讀取單元，以多個(gè)像素為單位從像素部讀取像素信號(hào)。像素信號(hào)讀耳又電3各包括多個(gè)比壽交器，對(duì)應(yīng)于^f象素矩陣的列而布置，多個(gè)比4交器中的每個(gè)都將讀取信號(hào)電位與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并輸出所獲得
的確定信號(hào)；以及多個(gè)計(jì)數(shù)鎖存器，其操作由比較器的輸出控制，多個(gè)計(jì)數(shù)鎖存器中的每個(gè)都對(duì)比4交器中對(duì)應(yīng)的 一 個(gè)的比舉交時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)且包括保持計(jì)數(shù)值的鎖存器。計(jì)數(shù)鎖存器被按列區(qū)分成計(jì)數(shù)器組和鎖存器組。在每列中，各計(jì)數(shù)器在各位之間級(jí)聯(lián)連接，且第一開關(guān)被設(shè)置在各計(jì)數(shù)器的位輸出部處。各第一開關(guān)的連接端共同連接到列信號(hào)傳送線，而第一開關(guān)的輸出端與其他各位共用。用于存儲(chǔ)將被沿列方向傳送的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的鎖存器的輸入也共用列信號(hào)傳送線。對(duì)應(yīng)于各位的鎖存器的輸出經(jīng)由第二開關(guān)連接到被布線成與列信號(hào)傳送線正交的數(shù)據(jù)傳送信號(hào)線。
優(yōu)選地，鎖存器組按照計(jì)數(shù)器組而布置在數(shù)據(jù)傳送信號(hào)線的布線區(qū)i或側(cè)上。
13優(yōu)選地，列信號(hào)傳送線被分成多段且被各列共用。
優(yōu)選地，固態(tài)圖像拾取裝置包括控制由像素信號(hào)讀取電路所執(zhí)《亍的處理的定時(shí)控制單元。定時(shí)控制單元^吏用第一^t據(jù)傳送控制信號(hào)來控制第 一開關(guān)的接通/斷開，且使用第二數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào)來控制數(shù)據(jù)在鎖存器中的傳送。用于開關(guān)的第 一 數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào)和用于鎖存器的第二數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào)以相同定時(shí)提供，開關(guān)和鎖存器連4妻至一對(duì)計(jì)lt器的輸出部。
優(yōu)選地，計(jì)數(shù)器組和鎖存器組沿列方向^皮分為多個(gè)組。定時(shí)控制單元使用第 一 數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào)和第二數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào)來對(duì)所劃分的組中的每個(gè)^L行數(shù)據(jù)傳送控制。
優(yōu)選地，計(jì)數(shù)器和鎖存器彼此相鄰排列且在最有效位側(cè)上彼此連接。
本發(fā)明的第二方面的相才幾系統(tǒng)包括固態(tài)圖像4合取裝置；以及光學(xué)系統(tǒng)，在固態(tài)圖像拾取裝置上形成攝影對(duì)象的圖像。固態(tài)圖像拾取裝置包括像素部，包括以矩陣形式排列的多個(gè)像素，多個(gè)像素執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換；以及像素信號(hào)讀取單元，以多個(gè)像素為單位從像素部讀取像素信號(hào)。像素信號(hào)讀取電路包括多個(gè)比較器，多個(gè)比較器，對(duì)應(yīng)于像素矩陣的列而布置，多個(gè)比較器中的每個(gè)都將讀取信號(hào)電位與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并輸出所獲得的確定信號(hào)；以及多個(gè)計(jì)數(shù)鎖存器，其操作由比較器的輸出控制，多個(gè)計(jì)數(shù)鎖存器中的每個(gè)都對(duì)比較器中對(duì)應(yīng)的一個(gè)的比較時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)且包括保持計(jì)數(shù)值的鎖存器。計(jì)數(shù)鎖存器被按列區(qū)分成計(jì)數(shù)器組和鎖存器組。在每列中，各計(jì)數(shù)器在各位之間級(jí)聯(lián)連接，且第一開關(guān)被設(shè)置在各計(jì)數(shù)器的位輸出部處。各第一開關(guān)的連接端共同連接到列信號(hào)傳送線，而第一開關(guān)的輸出端與其他各位共用。用于存儲(chǔ)將^皮沿列方向傳送的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的鎖存器的輸入也共用列信號(hào)傳送線。對(duì)應(yīng)于各位的鎖存器的輸出經(jīng)由第二開關(guān)連接到被布線成與列信號(hào)傳送線正交的數(shù)據(jù)傳送信號(hào)線。
根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)圖像拾取裝置和相機(jī)系統(tǒng)，可去除導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳送誤差的噪聲，而且可實(shí)現(xiàn)低電流消耗驅(qū)動(dòng)和高速計(jì)數(shù)器操作。


圖1是說明具有列并行ADC的固態(tài)圖像拾取裝置(CMOS圖像傳感器)的結(jié)構(gòu)實(shí)例的框圖。
圖2是說明列讀取電路的布局實(shí)例的示圖。
圖3是說明具有根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的列并行ADC的固態(tài)圖像拾取裝置(CMOS圖像傳感器)的結(jié)構(gòu)實(shí)例的框圖。
圖4是說明4艮據(jù)本發(fā)明的ADC中的計(jì)數(shù)器的第一布局實(shí)例的示圖。
圖5是圖4的電路中的控制信號(hào)的時(shí)序圖。
圖6是說明根據(jù)本發(fā)明的ADC中的計(jì)數(shù)器的第二布局實(shí)例的示圖。
圖7是說明根據(jù)本發(fā)明的ADC中的計(jì)數(shù)器的第三布局實(shí)例的示圖。
圖8是圖7的電路中的控制信號(hào)的時(shí)序圖。
圖9包括i兌明才艮據(jù)本發(fā)明的ADC中的計(jì)數(shù)器的布局的其他實(shí)
例的示圖。圖10是圖9的電路中的控制信號(hào)的時(shí)序圖。
圖11是說明應(yīng)用了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取裝置的相才幾系的配置實(shí)例的示圖。
具體實(shí)施例方式
接下來將參看附圖在下文中描述本發(fā)明的實(shí)施例。
圖3是說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有列并行ADC (包括數(shù)據(jù)傳送電路)的固態(tài)圖像拾取裝置(CMOS圖像傳感器)的結(jié)構(gòu)實(shí)例
的框圖。
固態(tài)圖像拾取裝置10包括充當(dāng)圖像拾取單元的像素陣列部11、行掃描電路12、列掃描電路13、定時(shí)控制電路14、 ADC組15、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器電路(下文簡稱為DAC (數(shù)模轉(zhuǎn)換器))16以及包括讀出放大器電路(S/A)的數(shù)據(jù)輸出電路17等等。
《象素陣列部11通過布置單元^f象素111配置，每個(gè)單元〗象素包括-以矩陣形式排列的光電二極管和像素內(nèi)》文大器。
同樣，在固態(tài)圖像拾取裝置10中，用于產(chǎn)生內(nèi)部時(shí)鐘的定時(shí)控制電路14、用于控制地址和列掃描的行掃描電路12以及用于控制列地址和列掃描的列掃描電路13經(jīng)布置作為用于從順次讀取來自像素陣列部11的信號(hào)的控制電路。
ADC組15包括ADC ( A/D轉(zhuǎn)換器電^各)15A,以與各列的像素矩陣相關(guān)的方式布置用于各列線V0、 VI、 ...。 ADC15A包括(n+l)個(gè)比較器(CMP) 151，每個(gè)比較器都將斜坡波形RAMP(通過將由DAC 16產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓變?yōu)殡A躍電壓而獲得)與從單元<象素lll通過列線V0、 VI、…的每個(gè)4亍線H0、 Hl、…獲4尋的才莫擬信號(hào)進(jìn)行比較；以及計(jì)數(shù)鎖存器(下文稱作計(jì)數(shù)器CNT) 152,每個(gè)計(jì)數(shù)鎖存器都響應(yīng)于比較器151和時(shí)鐘CK的輸出來執(zhí)行計(jì)數(shù)(或倒計(jì)數(shù))且具有保持計(jì)數(shù)值的功能。因此，配置了列并行ADC塊153。
稍后將詳細(xì)描述ADC 15A中的計(jì)數(shù)器152、存儲(chǔ)器等的布局結(jié)
構(gòu)和功能。
各計(jì)數(shù)器152的輸出經(jīng)由開關(guān)154連接到數(shù)據(jù)傳送信號(hào)線18。
包括對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)傳送信號(hào)線18的讀出電^各和減法電^各的數(shù)據(jù)輸出電路(數(shù)字信號(hào)處理電路)17布置在數(shù)據(jù)傳送信號(hào)線18上。
在初始時(shí)間，具有作為保持電路的功能的每個(gè)計(jì)數(shù)器152進(jìn)入(例如)計(jì)數(shù)(或倒計(jì)數(shù))狀態(tài)，且執(zhí)行重置計(jì)數(shù)。當(dāng)對(duì)應(yīng)的一個(gè)比較器151的輸出COMPOUTi反轉(zhuǎn)時(shí)，計(jì)數(shù)器155終止計(jì)數(shù)操作，且計(jì)數(shù)值被保持在存儲(chǔ)器155中。
此時(shí)，計(jì)數(shù)器152的初始值是AD轉(zhuǎn)換等級(jí)電平的任意值，例如0。在此重置計(jì)數(shù)階段，計(jì)數(shù)器152讀取單元像素111的重置分量AV。
此后，計(jì)數(shù)器152-2進(jìn)入倒計(jì)數(shù)(或計(jì)數(shù))狀態(tài)，且#4居入射光的強(qiáng)度執(zhí)行數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)。當(dāng)對(duì)應(yīng)比較器151的輸出COMPOUTi反
轉(zhuǎn)時(shí)，保持對(duì)應(yīng)于比4交期的計(jì)數(shù)值。
所保持的計(jì)數(shù)器值通過列掃描電路13被掃描，且經(jīng)由數(shù)據(jù)傳送信號(hào)線18作為數(shù)字信號(hào)被輸入到數(shù)據(jù)輸出電路17。
例如，當(dāng)將開始脈沖STR和主時(shí)鐘MCK提供給列掃描電路13時(shí)，列掃描電路13啟動(dòng)，并與對(duì)應(yīng)于主時(shí)4中MCK (參考MCK)的驅(qū)動(dòng)時(shí)4中CLK同步;也驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的選擇線SEL，并^1尋計(jì)凄丈器152的鎖存數(shù)據(jù)讀取到數(shù)據(jù)傳送信號(hào)線18。
在具有此類結(jié)構(gòu)的固態(tài)圖像拾取裝置10中，在一個(gè)水平單位周(1H)中沖丸4亍以下處5里。
即，在1H中，A人任意4亍Hx上的單元^f象素111到列線V0、V1、…的第一次讀取用P相讀取PR標(biāo)示；比較器151中的第一次比較用P相比壽交PC標(biāo)示；第二次讀耳又用D相讀取DR標(biāo)示；比壽交器151中的比4交用D相比4交DC標(biāo)示；以及在D相處理之后的后處理用D相后處理DAP標(biāo)示。這些各操作是連續(xù)4丸行的。
P對(duì)目;賣耳又PR_、 P才目比4交PC 、 D沖目#， DH、 D才目比凈交DC以&D相后處理DAP的定時(shí)的控制是通過定時(shí)控制電路14來執(zhí)行的。
接著，將描述ADC ( AD轉(zhuǎn)換器電路)15A中計(jì)數(shù)器152的具體結(jié)構(gòu)和功能。
根據(jù)本實(shí)施例的ADC 15A通過使用比較器151和異步計(jì)數(shù)器152而配置為集成型的AD轉(zhuǎn)換器電^各。
圖4是說明^^艮據(jù)本發(fā)明的ADC中的第一布局實(shí)例的圖。
圖5是圖4的電路中的控制信號(hào)的時(shí)序圖。
如圖4所示，計(jì)數(shù)器152 #皮4姿列區(qū)分為計(jì)數(shù)器組210和存儲(chǔ)器組220。
在每列中，各計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)連接在各位之間。
18開關(guān)211設(shè)置在各計(jì)數(shù)器152的位輸出部處，且各開關(guān)211的連孑妄端共同連4妄到列信號(hào)傳送線212。
換句話說，開關(guān)111的輸出端與其他各位共用。
通過使用定時(shí)控制電路14，響應(yīng)于列內(nèi)第一數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào)CDT1A、 CDT2A、 CDT3A、…來控制開關(guān)211以-使其4妄通/斷開。
另外，如圖3所示，存儲(chǔ)用于水平傳送的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)器(鎖存電路)155的輸入共用列信號(hào)傳送線212。
對(duì)應(yīng)于各位的存儲(chǔ)器155的輸出經(jīng)由開關(guān)154連接到浮皮布線成與列信號(hào)傳送線212正交的lt據(jù)傳送信號(hào)線18-1、 18-2、 18-3、...。
通過使用定時(shí)控制電路14，響應(yīng)于列內(nèi)第二數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào)CDT1B、 CDT2B、 CDT3B、...來4丸^f亍來自各存4諸器155的lt才居的
傳送控制。
注意，開關(guān)211 3十應(yīng)于第一開關(guān)，而開關(guān)154 7寸應(yīng)于第二開關(guān)。
可如下執(zhí)行通過使用此電路將數(shù)據(jù)從計(jì)數(shù)器152傳送到存儲(chǔ)器(鎖'存電3各)155的方法。
首先，在計(jì)凄t器152的^T出部處的第一開關(guān)211、以及列內(nèi)第一數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào)CDT1A、 CDT2A、 CDT3A、...和第二數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào)CDT1B、 CDT2B、 CDT3B、...(鎖存控制月永沖)#皮配置為受控于各位。在輸出側(cè)(計(jì)數(shù)器)和輸入側(cè)(存儲(chǔ)器、鎖存器)處的各位形成一對(duì)，且大體上同時(shí)脈沖控制一對(duì)控制信號(hào)，如圖5所示，然后傳送數(shù)據(jù)。
此時(shí)，其他控制信號(hào)對(duì)未^皮驅(qū)動(dòng)，從而防止輸出沖突。在其他各位上順次且分別地執(zhí)行，從而將數(shù)據(jù)從計(jì)數(shù)器152傳送到存儲(chǔ)器(鎖存電路)155。
由于傳送信號(hào)在列信號(hào)傳送線212上^皮共用，所以在布局方面，沿垂直方向布線的信號(hào)線的數(shù)目限于共用信號(hào)傳送線的數(shù)目。即使在水平方向上具有極窄寬度的布局區(qū)域中，如同在圖像拾取設(shè)備中
的列讀取電路中，即使在完全獨(dú)立的區(qū)域中布置計(jì)數(shù)器和鎖存電路時(shí)仍可以進(jìn)行布線，且另外，可獲得所要的驅(qū)動(dòng)結(jié)果。
因此，可抑制各計(jì)數(shù)器位之間的布線長度，這是常規(guī)實(shí)例中所論述的問題。提高了計(jì)數(shù)器的低功率消耗驅(qū)動(dòng)和高速操作容限。
另外，由于存儲(chǔ)器(鎖存電路)被布置在隔離區(qū)域中，所以可顯著減少計(jì)數(shù)器152的驅(qū)動(dòng)對(duì)數(shù)據(jù)傳送信號(hào)線18的串音噪聲。
同樣，由于區(qū)域被劃分，所以計(jì)數(shù)器部和存儲(chǔ)器部(鎖存器電路部)可從阱中分離出來，且另外，電源和接地GND可;f皮此分離?？蓽p少從電源和接地GND偷偷進(jìn)入的計(jì)數(shù)器驅(qū)動(dòng)噪聲。
作為具體實(shí)例，本文已描述了將數(shù)據(jù)從計(jì)數(shù)器152傳送到存儲(chǔ)器(鎖存器)155的方法。然而，數(shù)據(jù)的傳送并不限于從計(jì)數(shù)器152到存儲(chǔ)器(鎖存器)155,且包括在每列中將數(shù)據(jù)從數(shù)字存儲(chǔ)區(qū)域傳送到數(shù)字存儲(chǔ)區(qū)域的方法，與從存儲(chǔ)器(鎖存器)到存儲(chǔ)器(鎖存器)相同。同樣，在噪聲和布局效率方面，此作為用于物理分離功能電路的手段是有效的。
圖6是說明才艮據(jù)本實(shí)施例的ADC中的計(jì)數(shù)器的第二布局實(shí)例
的示圖。
20在圖4中的電路中，對(duì)于將傳送的位的數(shù)目需要將數(shù)據(jù)從計(jì)數(shù)器傳送到存儲(chǔ)器(鎖存器)的操作時(shí)間。
因此，如圖6所示，可通過在用于列信號(hào)傳送線(共用的線)的布局區(qū)域的容許范圍內(nèi)提供多個(gè)(在圖6的實(shí)例中是兩個(gè))列信號(hào)傳送線來減少傳送時(shí)間。
圖7是說明才艮據(jù)本實(shí)施例的ADC中的第三布局實(shí)例的示圖。
圖8是圖7的電路中的控制信號(hào)的定時(shí)表。
同樣，此傳送周期在整個(gè)讀取電路系統(tǒng)中引起問題，因?yàn)樵趥魉推陂g不能執(zhí)行任何水平傳送操作。
當(dāng)水平傳送時(shí)間是圖傳_拾取設(shè)備中關(guān)于讀取速度的速率確定條件時(shí)，列內(nèi)數(shù)據(jù)傳送變成圖像拾取設(shè)備中限制讀取速度的因素。
為了解決此問題，例如，可采用如圖7所示的結(jié)構(gòu)。
在此實(shí)例中，在圖中，計(jì)數(shù)器組21(H皮劃分為左計(jì)數(shù)器組210L和右計(jì)數(shù)器組210R。同樣，存儲(chǔ)器組220也被劃分為左存儲(chǔ)器組220L和右存儲(chǔ)器組220R。
執(zhí)行列內(nèi)數(shù)據(jù)傳送的控制信號(hào)被分離為用于列電路的左和右區(qū)塊的組，且如圖8所示，在左和右塊中以不同定時(shí)執(zhí)行列內(nèi)數(shù)據(jù)
傳送控制信號(hào)。
當(dāng)假定數(shù)據(jù)傳送開始的列是左側(cè)上的列時(shí)，首先執(zhí)行左側(cè)列內(nèi)數(shù)據(jù)傳送。隨后，在左側(cè)上的數(shù)據(jù)傳送開始之前，完成右側(cè)列內(nèi)數(shù)據(jù)傳送。為此，傳送控制信號(hào)被控制為在左側(cè)和右側(cè)上具有延遲。首先，在左側(cè)上，^f吏用用于左列的數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào)CDT1AL、 CDT2AL、 CDT3AL、…以及CDT1BL、 CDT2BL、 CDT3BL、…來
執(zhí)行列內(nèi)數(shù)據(jù)傳送。
隨后，首先，在左側(cè)上，使用用于右列的數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào) CDT1AR、 CDT2AR、 CDT3AR、…以及CDT1BR、 CDT2BR、 CDT3BR、...來執(zhí)行列內(nèi)數(shù)據(jù)傳送。
以此方式，可在無需使列內(nèi)數(shù)據(jù)傳送期作為圖像拾取設(shè)備中讀 取速度的速率確定條件的情況下執(zhí)行驅(qū)動(dòng)。
圖9 (A)和圖9 (B)包括說明根據(jù)本實(shí)施例的ADC中計(jì)數(shù) 器的布局的其他實(shí)例的示圖。
圖IO是圖9的電路中的控制信號(hào)的時(shí)序圖。
作為另一種不同的方法，如圖9(A)和圖9(B)所示的4支術(shù) (才丸4亍^:據(jù)傳送，同時(shí)在用于具有高驅(qū)動(dòng)頻率且充當(dāng)電流消^^的主 要成分的LSB側(cè)上的幾個(gè)位的單獨(dú)區(qū)域中設(shè)置存儲(chǔ)器，而對(duì)MSB 側(cè)，交替放置計(jì)數(shù)器152和存儲(chǔ)器155 )對(duì)于上述問題是有效的。
如圖9(A)和圖9(B)所示，對(duì)于布置LSB側(cè)的存儲(chǔ)器的位 置(例如在計(jì)數(shù)器的終止位置和計(jì)數(shù)器的中間位置)可構(gòu)想多個(gè)圖案。
如圖10所示，減少垂直傳送控制以處理在LSB側(cè)上的幾個(gè)位， 此外，可以相同定時(shí)來執(zhí)行其他存儲(chǔ)器傳送控制(使用列內(nèi)數(shù)據(jù)傳 送控制信號(hào)CDTC的傳送控制)，從而減少傳送中所涉及的時(shí)間。
同樣，如上文已描述，實(shí)現(xiàn)了低電流消耗且提高了高速操作容 限。注意，在此情況下，存在計(jì)數(shù)器152和數(shù)據(jù)傳送信號(hào)線(存儲(chǔ)器155的輸出部)4皮此交叉的部分。這可導(dǎo)致計(jì)凄丈器噪聲/人而影響
水平傳送。
此處，將描述固態(tài)圖像拾取裝置(CMOS圖像傳感器)10的操作。
在從任意行Hx上的單元像素lll到列線VO、 VI、...的第一次 讀取變穩(wěn)定之后，DAC 16將斜坡波形RAMP輸入到每個(gè)比較器 151,斜坡波形RAMP是通過將基準(zhǔn)電壓臨時(shí)變?yōu)殡A躍電壓而獲得 的。在比較器151中執(zhí)行與任意列線Vx的電壓的比較。
與具有斜坡波形RAMP的階躍波形的輸入同時(shí)，每個(gè)計(jì)數(shù)器 152都批J亍第一次計(jì)凄t。
此處，當(dāng)RAMP電壓與Vx電壓變4尋相等時(shí)，反4爭(zhēng)比l交器151 的輸出。因此，計(jì)凄t器152的計(jì)凄t、操作終止，且對(duì)應(yīng)于比專交時(shí)間的
計(jì)數(shù)值被保持。
在此第一次讀取時(shí)，計(jì)數(shù)器152讀取單元Y象素111的重置分量 △V。在重置分量AV中，包括在單元^f象素111之間不同的p喿聲作為偏移。
然而，重置分量AV的變化通常4艮小。同樣，由于重置電平對(duì) 所有像素是共用的，所以一^L來i兌預(yù)先已知任意列線Vx的輸出。
因此，在第一次讀取重置分量AV時(shí)，可通過調(diào)整殺牛纟皮波形 (RAMP)電壓來縮短比較期。在此情況下，例如，以對(duì)應(yīng)于7位 的計(jì)凄t期(128個(gè)時(shí)4中時(shí)"永)來比較AV。在第二次讀耳又時(shí)，除了重置分量AV之外，還讀取3于于每個(gè)單 元像素111不同的對(duì)應(yīng)于入射光強(qiáng)度的信號(hào)分量，且執(zhí)-f亍類似于第 一次讀耳又的4喿作。
即，在從任意行Hx上的單元像素111到列線V0、 VI、...的第 二次讀耳又變穩(wěn)定之后，DAC 16將殺+i皮波形RAMP輸入到每個(gè)比豐交 器151，斜坡波形RAMP通過將基準(zhǔn)電壓臨時(shí)變?yōu)殡A躍電壓而獲得。 在比較器151中執(zhí)行與任意列線Vx的電壓的比較。
與具有斜坡波形RAMP的階躍波形的輸入同時(shí)，每個(gè)計(jì)數(shù)器 152都才丸4亍第二次計(jì)凄史。
此處，當(dāng)RAMP電壓與Vx電壓變相等時(shí)，反轉(zhuǎn)比4交器151的 輸出。同時(shí)，對(duì)應(yīng)于比較時(shí)間的計(jì)數(shù)值被保持。
此時(shí)，在第 一次和第二次計(jì)數(shù)中獲得的計(jì)數(shù)值保持在不同位置處。
在上述AD轉(zhuǎn)換期結(jié)束之后，使用列掃描電^各4，第一次和第 二次獲得且被保持的n位數(shù)字信號(hào)經(jīng)由數(shù)據(jù)傳送信號(hào)線18傳送且 在數(shù)據(jù)輸出電路17處被沖企測(cè)。在通過減法電^各順次執(zhí)^亍(第二次 信號(hào))_ (第一次信號(hào))之后，將差輸出到外部。此后，對(duì)各行順 次重復(fù)類似操作，且產(chǎn)生二維圖像。
在一個(gè)水平單元周期(1H)中執(zhí)行上述操作。
在1H中，任意行Hx上的單元像素111到列線V0、 VI、…的 第一次讀取用P相讀取PR標(biāo)示；比較器151中的第一次比較用P 相比4交PC標(biāo)示；第二次讀取用D相讀取DR標(biāo)示；比舉交器151中的比4交用D相比4交DC標(biāo)示；以及在D相處理之后的后處理用D 相后處理DAP標(biāo)示。這些各纟喿作是連續(xù)纟丸行的。
如上文已描述，才艮據(jù)本實(shí)施例，計(jì)lt器152^皮按列區(qū)分為計(jì)凝: 器組210和存儲(chǔ)器組220。在每列中，各計(jì)數(shù)器152級(jí)聯(lián)連接在各 位之間。開關(guān)211 i殳置在各計(jì)數(shù)器152的位輸出部處。各開關(guān)211 的連接端共同連接到列信號(hào)傳送線212，而開關(guān)211的輸出端與其 他各位共用。通過使用定時(shí)控制電路14，響應(yīng)于列內(nèi)數(shù)據(jù)傳送控制 信號(hào)CDT1A、 CDT2A、 CDT3A、…來控制開關(guān)211以4吏其4妻通/ 斷開。另外，存儲(chǔ)用于水平傳送的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的存l諸器(鎖存電^0 155的輸入共用列信號(hào)傳送線212。對(duì)應(yīng)于各位的存儲(chǔ)器155的輸 出經(jīng)由開關(guān)154連4妄到^皮布線成與列信號(hào)傳送線212正交的數(shù)據(jù)傳 送4言號(hào)線18-1、 18-2、 18-3、…。通過4吏用定時(shí)4空制電^各14，響應(yīng) 于列內(nèi)數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào)CDT1B、 CDT2B、 CDT3B、...來執(zhí)行來 自各存儲(chǔ)器155的數(shù)據(jù)的傳送控制。因此，可實(shí)現(xiàn)以下有利效果。
在使用列讀取電路來執(zhí)行A/D轉(zhuǎn)換且所獲得的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)需要 被移動(dòng)到與相同列中的A/D不同的另一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域的圖像拾取"i殳 備中，凄t字存儲(chǔ)區(qū)域可^皮布線成與其他區(qū)域分離，盡管由于列的間 距很窄而存在布局約束，但可以使在這些區(qū)域中的 一個(gè)區(qū)域中產(chǎn)生 的噪聲與在其他區(qū)域中產(chǎn)生的噪聲分離。因此，可預(yù)期^f氐噪聲驅(qū)動(dòng)
和穩(wěn)定操作。
同樣，當(dāng)A/D電路單元使用高速驅(qū)動(dòng)電路(例如，計(jì)數(shù)器)時(shí)， 通過減少驅(qū)動(dòng)導(dǎo)線的布線長度，可執(zhí)行低功率消耗驅(qū)動(dòng)。另外，預(yù) 期提高了高速操作容限。
具有這些有利效果的固態(tài)圖傳^合取裝置可應(yīng)用作為凄t碼相枳^ 或攝像機(jī)中的圖像拾取裝置。
25圖11是說明應(yīng)用了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取裝置的 相機(jī)系統(tǒng)的配置的實(shí)例的示圖。
如圖11所示，相才幾系纟克300包才舌可應(yīng)用才艮才居本實(shí)施例的固 態(tài)圖像拾取裝置10的圖像拾取裝置310;光學(xué)系統(tǒng)，將入射光導(dǎo)向 圖像拾取裝置310的像素區(qū)域(形成攝影對(duì)象的圖像)；透鏡320, 根據(jù)在圖像拾取面的入射光(圖像光)來形成圖像；驅(qū)動(dòng)電路(DRV) 330，驅(qū)動(dòng)圖像拾取裝置310;以及信號(hào)處理電^各(PRC) 340，處 理圖像拾取裝置310的輸出信號(hào)。
驅(qū)動(dòng)電路330包括產(chǎn)生各種定時(shí)信號(hào)的定時(shí)生成器(在附圖中 未示出)，各種定時(shí)信號(hào)包括驅(qū)動(dòng)圖像拾耳又裝置310中的電路的啟 動(dòng)脈沖和時(shí)鐘脈沖。驅(qū)動(dòng)電路330使用預(yù)定定時(shí)信號(hào)來驅(qū)動(dòng)圖像拾 耳又裝置310。
同樣，信號(hào)處理電路340將例如CDS (相關(guān)雙取樣)的信號(hào)處 理應(yīng)用于圖〗象拾取裝置310的輸出信號(hào)。
在信號(hào)處理電路340中處理的圖像信號(hào)被記錄在記錄介質(zhì)(諸 如，存儲(chǔ)器)上。通過使用打印機(jī)等來生成記錄在記錄介質(zhì)上的圖 像信息的硬拷貝。同樣，在監(jiān)視器(包括液晶顯示器或類似物)上 顯示在信號(hào)處理電路340中處理的圖像信號(hào)作為移動(dòng)圖像。
如上文已描述，在例如數(shù)字靜態(tài)相機(jī)的圖像拾取設(shè)備中，通過 安裝上述圖像拾取裝置10作為圖像拾取裝置310,得到了高度精確 的對(duì)目才幾。
權(quán)利要求
1.一種固態(tài)圖像拾取裝置，包括像素部，包括以矩陣形式排列的多個(gè)像素，所述多個(gè)像素執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換；以及像素信號(hào)讀取單元，以多個(gè)像素為單位讀取來自所述像素部的像素信號(hào)，其中，所述像素信號(hào)讀取電路包括多個(gè)比較器，對(duì)應(yīng)于所述像素矩陣的列而布置，所述多個(gè)比較器中的每個(gè)都將讀取信號(hào)電位與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，且輸出所獲得的確定信號(hào)，以及多個(gè)計(jì)數(shù)鎖存器，其操作由所述比較器的輸出控制，所述多個(gè)計(jì)數(shù)鎖存器中的每個(gè)都對(duì)所述比較器中對(duì)應(yīng)的一個(gè)的比較時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)且包括保持計(jì)數(shù)值的鎖存器，并且其中，所述計(jì)數(shù)鎖存器被按列區(qū)分為計(jì)數(shù)器組和鎖存器組，在每列中，各計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)連接在各位之間，且第一開關(guān)設(shè)置在所述各計(jì)數(shù)器的位輸出部處，所述各第一開關(guān)的連接端共同連接到列信號(hào)傳送線，且所述第一開關(guān)的輸出端與其他各位共用，用于存儲(chǔ)將被沿列方向傳送的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的所述鎖存器的輸入也共用所述列信號(hào)傳送線，以及對(duì)應(yīng)于各位的所述鎖存器的輸出經(jīng)由第二開關(guān)連接到被布線成與所述列信號(hào)傳送線正交的數(shù)據(jù)傳送信號(hào)線。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)圖像拾取裝置，其中，所述鎖存器 組按照所述計(jì)數(shù)器組布置在所述數(shù)據(jù)傳送信號(hào)線的布線區(qū)域 側(cè)上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)圖像拾取裝置，其中，所述列信號(hào) 傳送線凈皮分為多4殳且被所述列共用。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)圖像拾取裝置，還包括控制由所 述像素信號(hào)讀取電路執(zhí)行的處理的定時(shí)控制單元，其中，所述定時(shí)控制單元使用第 一數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào)來控制所述第 一開關(guān)的 接通/斷開，且使用第二數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào)來控制數(shù)據(jù)在 所述鎖存器中的傳送，以及用于開關(guān)的第 一 數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào)和用于鎖存器的 第二數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào)以相同定時(shí)提供，所述開關(guān)和所 述鎖存器連接到 一對(duì)計(jì)數(shù)器的輸出部。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的固態(tài)圖像拾取裝置，其中，所述計(jì)數(shù)器 組和所述鎖存器組在所述列方向上^皮劃分為多個(gè)組，并且其中，所述定時(shí)控制單元使用所述第一數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào)和所述第二數(shù)據(jù)傳 送控制信號(hào)來對(duì)所劃分的組中的每個(gè)執(zhí)行數(shù)據(jù)傳送控制。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)圖像拾取裝置，其中，所述計(jì)數(shù)器 和所述鎖存器4皮iHi相鄰布置且在最有^M立側(cè)上;f皮此連^妻。
7. —種計(jì)目才幾系纟充，包4舌固態(tài)圖像拾取裝置；以及光學(xué)系統(tǒng)，在所述固態(tài)圖像拾取裝置上形成攝影對(duì)象的 圖像，其中，所述固態(tài)圖像拾取裝置包括像素部，包括以矩陣形式排列的多個(gè)像素，所述多 個(gè)像素4丸行光電轉(zhuǎn)換；以及^象素^f言號(hào)讀取單元，以多個(gè)〗象素為單^f立讀取來自所 述像素部的像素信號(hào)，其中，所述像素信號(hào)讀取電路包括多個(gè)比壽交器，對(duì)應(yīng)于所述^^素矩陣的列而布置， 所述多個(gè)比較器中的每個(gè)都將讀取信號(hào)電位與基準(zhǔn) 電壓進(jìn)行比較，且輸出所獲得的確定信號(hào)，以及多個(gè)計(jì)數(shù)鎖存器，其操作由所述比較器的輸出 控制，所述多個(gè)計(jì)數(shù)鎖存器中的每個(gè)都對(duì)所述比4交 器中對(duì)應(yīng)的 一個(gè)的比較時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)且包括保持計(jì) 數(shù)值的鎖存器，并且其中，所述計(jì)數(shù)鎖存器被按列區(qū)分為計(jì)數(shù)器組和鎖存器組，在每列中，各計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)連接在各位之間，且 第一開關(guān)設(shè)置在所述各計(jì)數(shù)器的位輸出部處，所述各第 一 開關(guān)的連接端共同連接到列信號(hào)傳 送線，且所述第一開關(guān)的輸出端與其他各位共用，用于存儲(chǔ)將被沿列方向傳送的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的所述 鎖存器的輸入也共用所述列信號(hào)傳送線，以及對(duì)應(yīng)于各位的所述鎖存器的輸出經(jīng)由第二開關(guān) 連接到被布線成與所述列信號(hào)傳送線正交的數(shù)據(jù)傳 送信號(hào)線。
全文摘要
提供了一種可去除引起數(shù)據(jù)傳送誤差的噪聲而且可以實(shí)現(xiàn)低電流消耗驅(qū)動(dòng)和高速計(jì)數(shù)器操作的固態(tài)圖像拾取裝置和相機(jī)系統(tǒng)，其中，計(jì)數(shù)器(152)被按列區(qū)分為計(jì)數(shù)器組(210)和存儲(chǔ)器組(220)；在每列中，各計(jì)數(shù)器(152)級(jí)聯(lián)連接在各位之間；開關(guān)(211)設(shè)置在各計(jì)數(shù)器(152)的位輸出部處；各開關(guān)(211)的連接端共同連接到列信號(hào)傳送線(212)；以及開關(guān)(211)的輸出端與其他各位共用；存儲(chǔ)用于水平傳送的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)器(鎖存電路)(155)的輸入共用列信號(hào)傳送線(212)；以及對(duì)應(yīng)于各位的存儲(chǔ)器(155)的輸出經(jīng)由開關(guān)(154)連接到被布線成與所述列信號(hào)傳送線(212)正交的數(shù)據(jù)傳送信號(hào)線(18-1)、(18-2)、(18-3)、…。
文檔編號(hào)H04N5/335GK101569179SQ20088000121
公開日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2008年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月28日
發(fā)明者久松康秋 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社