固體攝像裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種固體攝像裝置，能夠減少在列型AD轉(zhuǎn)換器動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生的條紋。其設(shè)置有：像素陣列部(1)，呈矩陣狀地配置有對(duì)光電轉(zhuǎn)換后的電荷進(jìn)行蓄積的像素(PC)；列ADC電路(4)，基于從像素(PC)讀出的像素信號(hào)(Vsig)與基準(zhǔn)電壓(VREF)的比較結(jié)果，按照每列來(lái)計(jì)算像素信號(hào)(Vsig)的AD轉(zhuǎn)換值；以及定時(shí)控制電路(7)，對(duì)該比較結(jié)果的輸出定時(shí)在列間的分散進(jìn)行控制。
【專(zhuān)利說(shuō)明】固體攝像裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種固體攝像裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 在固體攝像裝置中，在對(duì)從像素讀出的像素信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換時(shí)，有的為了縮短處 理時(shí)間而使用列型AD轉(zhuǎn)換器。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的課題在于提供一種固體攝像裝置，能夠減少在列型AD轉(zhuǎn)換器動(dòng) 作時(shí)產(chǎn)生的條紋。
[0004] 一個(gè)實(shí)施方式的固體攝像裝置的特征在于，具備：像素陣列部，呈矩陣狀地配置有 對(duì)光電轉(zhuǎn)換后的電荷進(jìn)行蓄積的像素；基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路，產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓；列ADC電路，設(shè) 置有對(duì)從上述像素讀出的像素信號(hào)與上述基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較的比較器，該列ADC電路基于 上述比較器的比較結(jié)果按照每列來(lái)計(jì)算上述像素信號(hào)的AD轉(zhuǎn)換值；垂直信號(hào)線，按照每個(gè) 上述列來(lái)傳送上述像素信號(hào)；電容器，通過(guò)按照每個(gè)上述列來(lái)保持與上述像素信號(hào)對(duì)應(yīng)的 電荷，由此進(jìn)行模擬采樣；列間短路電路，在上述模擬采樣之前使上述垂直信號(hào)線在上述列 間短路；以及模擬采樣時(shí)間控制部，對(duì)從解除上述列間的短路起到上述模擬采樣為止的時(shí) 間進(jìn)行控制。
[0005] 另一個(gè)實(shí)施方式的固體攝像裝置的特征在于，具備：像素陣列部，呈矩陣狀地配置 有對(duì)光電轉(zhuǎn)換后的電荷進(jìn)行蓄積的像素；列ADC電路，基于從上述像素讀出的像素信號(hào)與 基準(zhǔn)電壓的比較結(jié)果，按照每列來(lái)計(jì)算上述像素信號(hào)的AD轉(zhuǎn)換值；以及定時(shí)控制電路，對(duì) 上述比較結(jié)果的輸出定時(shí)在上述列間的分散進(jìn)行控制。
[0006] 發(fā)明的效果
[0007] 根據(jù)上述構(gòu)成的固體攝像裝置，能夠減少在列型AD轉(zhuǎn)換器動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生的條紋。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008] 圖1是表示第一實(shí)施方式的固體攝像裝置的概略構(gòu)成的框圖。
[0009] 圖2是表示圖1的固體攝像裝置的像素的構(gòu)成例的電路圖。
[0010] 圖3是表示圖1的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路及列ADC電路的構(gòu)成例的電路圖。
[0011] 圖4是表示圖1的像素的讀出動(dòng)作時(shí)的各部的電壓波形的時(shí)間圖。
[0012] 圖5是表示圖1的列間短路電路的構(gòu)成例的電路圖。
[0013] 圖6(a)是表示在模擬采樣前不進(jìn)行列間短路的情況下的圖1的固體攝像裝置的 各部的電壓波形的時(shí)間圖，圖6(b)是表示在模擬采樣前進(jìn)行了列間短路的情況下的圖1的 固體攝像裝置的各部的電壓波形的時(shí)間圖。
[0014] 圖7(a)是表示在模擬采樣前不進(jìn)行列間短路的情況下的自比較器輸出與其他比 較器輸出的關(guān)系的時(shí)間圖，圖7(b)是表示在模擬采樣前進(jìn)行了列間短路的情況下的自比 較器輸出與其他比較器輸出的關(guān)系的時(shí)間圖。
[0015] 圖8是表示應(yīng)用了第二實(shí)施方式的固體攝像裝置的數(shù)碼相機(jī)的概略構(gòu)成的框圖。
[0016] 符號(hào)的說(shuō)明：
[0017] 1 :像素陣列部；2 :垂直掃描電路；3 :負(fù)載電路；4 :列ADC電路；5 :7jC平寄存器； 6 :基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路；7 :定時(shí)控制電路；7A :模擬采樣時(shí)間控制部；8 :列間短路電路；PC : 像素；Ta :行選擇晶體管；Tb :放大晶體管；Tr :復(fù)位晶體管；Td :讀出晶體管；PD :光電_極 管；FD :浮動(dòng)傳播區(qū)；Vlin :垂直信號(hào)線；Hlin :水平控制線。

【具體實(shí)施方式】
[0018] 以下，參照附圖對(duì)實(shí)施方式的固體攝像裝置進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。另外，本發(fā)明不被這些 實(shí)施方式限定。
[0019] (第一實(shí)施方式）
[0020] 圖1是表示第一實(shí)施方式的固體攝像裝置的概略構(gòu)成的框圖。
[0021] 在圖1中，在固體攝像裝置設(shè)置有像素陣列部1。在像素陣列部1中，在行方向RD 以及列方向CD上以m(m為正整數(shù)）行Xn(n為正整數(shù)）列的量呈矩陣狀地配置有對(duì)光電 轉(zhuǎn)換后的電荷進(jìn)行蓄積的像素PC。此外，在該像素陣列部1中，在行方向RD上設(shè)置有進(jìn)行 像素PC的讀出控制的水平控制線Hlin，在列方向CD上設(shè)置有傳送從像素PC讀出的信號(hào)的 垂直信號(hào)線Vlin。
[0022] 此外，在固體攝像裝置中設(shè)置有：垂直掃描電路2,沿垂直方向?qū)Τ蔀樽x出對(duì)象的 像素PC進(jìn)行掃描；負(fù)載電路3,通過(guò)在與像素PC之間進(jìn)行源極跟隨器動(dòng)作，由此從像素PC 向垂直信號(hào)線Vlin按照每列來(lái)讀出像素信號(hào)Vsig ;列ADC電路4,基于像素信號(hào)Vsig與基 準(zhǔn)電壓VREF的比較結(jié)果，由CDS按照每列來(lái)計(jì)算像素信號(hào)Vsig的AD轉(zhuǎn)換值；水平寄存器 5，將由列ADC電路4計(jì)算出的AD轉(zhuǎn)換值向水平方向傳送；基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路6，向列ADC電 路4輸出基準(zhǔn)電壓VREF ;定時(shí)控制電路7,對(duì)各像素PC的讀出、蓄積的定時(shí)進(jìn)行控制；以及 列間短路電路8,在模擬采樣之前使垂直信號(hào)線Vlin在列間短路。另外，基準(zhǔn)電壓VREF能 夠使用斜波。此外，列ADC電路4能夠進(jìn)行對(duì)像素信號(hào)Vsig的輸出電位的偏差進(jìn)行補(bǔ)償?shù)?模擬采樣。此處，定時(shí)控制電路7能夠?qū)ο袼匦盘?hào)Vsig與基準(zhǔn)電壓VREF的比較結(jié)果的輸 出定時(shí)在列間的分散進(jìn)行控制。在對(duì)該列間的分散進(jìn)行控制的情況下，能夠使用像素信號(hào) Vsig的輸出電位的偏差。在定時(shí)控制電路7中設(shè)置有模擬采樣時(shí)間控制部7A，該模擬采樣 時(shí)間控制部7A對(duì)從解除列間的短路起到模擬采樣為止的時(shí)間進(jìn)行控制。
[0023] 然后，通過(guò)由垂直掃描電路2沿垂直方向?qū)ο袼豍C進(jìn)行掃描，由此在行方向RD上 選擇像素PC。然后，在負(fù)載電路3中，通過(guò)在與該像素PC之間進(jìn)行源極跟隨器動(dòng)作，由此將 從像素PC讀出的像素信號(hào)Vsig經(jīng)由垂直信號(hào)線Vlin傳送，并輸送至列ADC電路4。此外， 在基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路6中，作為基準(zhǔn)電壓VREF而設(shè)定斜波，并輸送至列ADC電路4。然后， 在列ADC電路4中，進(jìn)行時(shí)鐘的計(jì)數(shù)動(dòng)作直到從像素PC讀出的信號(hào)電平、復(fù)位電平與斜波 的電平分別一致，通過(guò)取得此時(shí)的信號(hào)電平與復(fù)位電平的差分，由此由CDS將各像素PC的 信號(hào)成分轉(zhuǎn)換成數(shù)字值，經(jīng)由水平寄存器5向水平方向傳送，由此作為輸出信號(hào)S1輸出。
[0024] 圖2是表示圖1的固體攝像裝置的像素的構(gòu)成例的電路圖。
[0025] 在圖2中，在各像素PC中設(shè)置有光電二極管H)、行選擇晶體管Ta、放大晶體管Tb、 復(fù)位晶體管Tr以及讀出晶體管Td。此外，在放大晶體管Tb、復(fù)位晶體管Tr以及讀出晶體 管Td的連接點(diǎn)形成有浮動(dòng)傳播區(qū)FD，作為檢測(cè)節(jié)點(diǎn)。
[0026] 然后，在像素PC中，讀出晶體管Td的源極與光電二極管連接，向讀出晶體管Td 的柵極輸入讀出信號(hào)〇D。此外，復(fù)位晶體管Tr的源極與讀出晶體管Td的漏極連接，向復(fù) 位晶體管Tr的柵極輸入復(fù)位信號(hào)OR，復(fù)位晶體管Tr的漏極與電源電位VDD連接。此外， 向行選擇晶體管Ta的柵極輸入行選擇信號(hào)OA，行選擇晶體管Ta的漏極與電源電位VDD連 接。此外，放大晶體管Tb的源極與垂直信號(hào)線Vlin連接，放大晶體管Tb的柵極與讀出晶體 管Td的漏極連接，放大晶體管Tb的漏極與行選擇晶體管Ta的源極連接。另外，圖1的水 平控制線Hlin能夠?qū)⒆x出信號(hào)OD、復(fù)位信號(hào)OR以及行選擇信號(hào)OA按照每行向像素PC 傳送。在圖1的負(fù)載電路3上按照每列設(shè)置有恒流源GA1，恒流源GA1與垂直信號(hào)線Vlin 連接。另外，當(dāng)放大晶體管Tb的閾值電壓在列間產(chǎn)生偏差時(shí)，成為像素信號(hào)Vsig的輸出電 位在列間產(chǎn)生偏差的原因。
[0027] 圖3是表示圖1的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路及列ADC電路的構(gòu)成例的電路圖。
[0028] 在圖3中，在列ADC電路4上按照每列設(shè)置有比較電路CP1?CPn以及計(jì)數(shù)器 CT1?CTn。另外，計(jì)數(shù)器CT1?CTn能夠使用帶反相功能二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。然后，比較電路 CP1?CPn與第一列?第n列的像素PC1?PCn分別連接。在比較電路CP1上設(shè)置有電容 器C2、C3、比較器PA2、開(kāi)關(guān)W2、W3以及逆變器V。另外，電容器C2通過(guò)按照每列來(lái)保持與 基準(zhǔn)電壓VREF和像素信號(hào)Vsig的輸出電位之間的差分相對(duì)應(yīng)的電荷，由此能夠進(jìn)行模擬 采樣。
[0029] 然后，在比較器PA2的反相輸入端子上經(jīng)由電容器C2連接有垂直信號(hào)線Vlin，在 比較器PA2的非反相輸入端子上連接有基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路6的輸出端子。在比較器PA2的 反相輸入端子和輸出端子之間連接有開(kāi)關(guān)W2。在逆變器V的輸入端子上經(jīng)由電容器C3連 接有比較器PA2的輸出端子，在逆變器V的輸出端子上連接有計(jì)數(shù)器CT1。在逆變器V的反 相輸入端子和輸出端子之間連接有開(kāi)關(guān)W3。
[0030] 此外，在列間短路電路8上設(shè)置有使垂直信號(hào)線Vlin在列間短路的開(kāi)關(guān)S1? Sn-1。各開(kāi)關(guān)S1?Sn-1連接在各列的垂直信號(hào)線Vlin間。
[0031] 圖4是表示圖1的像素的讀出動(dòng)作時(shí)的各部的電壓波形的時(shí)間圖。
[0032] 在圖4中，在行選擇信號(hào)OA為低電平的情況下，行選擇晶體管Ta成為截止?fàn)顟B(tài) 而不進(jìn)行源極跟隨器動(dòng)作，因此不向垂直信號(hào)線Vlin輸出信號(hào)。此時(shí)，當(dāng)讀出信號(hào)OD和 復(fù)位信號(hào)OR成為高電平時(shí)，讀出晶體管Td導(dǎo)通，蓄積于光電二極管ro的電荷向浮動(dòng)傳播 區(qū)FD排出。然后，經(jīng)由復(fù)位晶體管Tr向電源電位VDD排出。
[0033] 在蓄積于光電二極管的電荷向電源電位VDD排出之后，當(dāng)讀出信號(hào)OD成為低 電平時(shí)，在光電二極管ro中開(kāi)始信號(hào)電荷的蓄積。
[0034] 接著，當(dāng)復(fù)位信號(hào)OR上升時(shí)，復(fù)位晶體管Tr導(dǎo)通，在浮動(dòng)傳播區(qū)FD使因漏電流 等而產(chǎn)生的多余電荷復(fù)位。
[0035] 然后，當(dāng)行選擇信號(hào)OA成為高電平時(shí)，像素PC的行選擇晶體管Ta導(dǎo)通，對(duì)放大 晶體管Tb的漏極施加電源電位VDD，由此由放大晶體管Tb和恒流源GA1構(gòu)成源極跟隨器。 然后，與浮動(dòng)傳播區(qū)FD的復(fù)位電平RL相對(duì)應(yīng)的電壓被施加到放大晶體管Tb的柵極。此處， 由放大晶體管Tb和恒流源GA1構(gòu)成源極跟隨器，所以垂直信號(hào)線Vlin的電壓追隨于被施 加到放大晶體管Tb的柵極的電壓，復(fù)位電平RL的像素信號(hào)Vsig經(jīng)由垂直信號(hào)線Vlin向 列ADC電路4輸出。
[0036] 然后，在復(fù)位電平RL的像素信號(hào)Vsig向垂直信號(hào)線Vlin輸出時(shí)，對(duì)開(kāi)關(guān)W2施加 復(fù)位脈沖(pC，當(dāng)開(kāi)關(guān)W2導(dǎo)通時(shí)，比較器PA2的反相輸入端子的輸入電壓被鉗位于輸出電壓 P0,而設(shè)定工作點(diǎn)。此時(shí)，對(duì)應(yīng)于與來(lái)自垂直信號(hào)線Vlin的像素信號(hào)Vsig之間的差分電壓 的電荷由電容器C2保持，由此進(jìn)行模擬采樣，比較器PA2的輸入電壓被設(shè)定為零。此外，對(duì) 開(kāi)關(guān)W3施加復(fù)位脈沖(pC，當(dāng)開(kāi)關(guān)W3導(dǎo)通時(shí)，逆變器V的輸入端子的輸入電壓被鉗位于輸 出電壓，而設(shè)定工作點(diǎn)。此時(shí)，對(duì)應(yīng)于與來(lái)自逆變器V的輸出信號(hào)之間的差分電壓的電荷由 電容器C3保持，逆變器V的輸入電壓被設(shè)定為零。
[0037] 此處，在開(kāi)始模擬采樣之前，通過(guò)對(duì)開(kāi)關(guān)S1?Sn-1施加短路脈沖(pS而使開(kāi)關(guān) S1?Sn-1導(dǎo)通，垂直信號(hào)線Vlin在列間短路。然后，由于短路脈沖(pS下降而開(kāi)關(guān)S1? Sn-1截止，垂直信號(hào)線Vlin在列間的短路被解除。此時(shí)，在模擬采樣時(shí)間控制部7A中， 通過(guò)對(duì)從解除列間的短路起到模擬采樣結(jié)束為止的時(shí)間進(jìn)行控制，由此在用于對(duì)像素信號(hào) Vsig的輸出電位的偏差進(jìn)行補(bǔ)償?shù)碾姾沙浞中罘e于電容器C2之前電容器C2的充電結(jié)束。 因此，在此時(shí)的模擬采樣中，能夠使列間的像素信號(hào)Vsig的輸出電位的偏差收斂于預(yù)定的 范圍內(nèi)，并且能夠使列間的像素信號(hào)Vsig的輸出電位的偏差反映于比較器PA2的輸出。
[0038] 在開(kāi)關(guān)W2、W3截止之后，在復(fù)位電平RL的像素信號(hào)Vsig經(jīng)由電容器C2輸入到比 較器PA2的狀態(tài)下，作為基準(zhǔn)電壓VREF而賦予斜波，對(duì)復(fù)位電平RL的像素信號(hào)Vsig與基 準(zhǔn)電壓VREF進(jìn)行比較。然后，比較器PA2的輸出電壓P0在由逆變器V反相之后輸入至計(jì) 數(shù)器CT1。
[0039] 然后，在計(jì)數(shù)器CT1中，向上計(jì)數(shù)直到復(fù)位電平RL的像素信號(hào)Vsig與基準(zhǔn)電壓 VREF的電平一致為止，由此復(fù)位電平RL的像素信號(hào)Vsig被轉(zhuǎn)換成數(shù)字值DR并加以保持。 然后，為了運(yùn)算與之后的信號(hào)電平之間的差分，將存儲(chǔ)于二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值進(jìn)行位反 相而將其轉(zhuǎn)換成負(fù)值。
[0040] 接著，當(dāng)讀出信號(hào)OD上升時(shí)，讀出晶體管Td導(dǎo)通，蓄積于光電二極管ro的電荷 被傳送至浮動(dòng)傳播區(qū)FD，與浮動(dòng)傳播區(qū)FD的信號(hào)電平SL相對(duì)應(yīng)的電壓施加于放大晶體管 Tb的柵極。此處，由放大晶體管Tb和恒流源GA1構(gòu)成源極跟隨器，因此垂直信號(hào)線Vlin的 電壓追隨于被施加到放大晶體管Tb的柵極的電壓，信號(hào)電平SL的像素信號(hào)Vsig經(jīng)由垂直 信號(hào)線Vlin輸出至列ADC電路4。
[0041] 然后，在列ADC電路4中，在信號(hào)電平SL的像素信號(hào)Vsig經(jīng)由電容器C2輸入至 比較器PA2的狀態(tài)下，作為基準(zhǔn)電壓VREF而賦予斜波，對(duì)信號(hào)電平SL的像素信號(hào)Vsig與 基準(zhǔn)電壓VREF進(jìn)行比較。然后，比較器PA2的輸出電壓P0在由逆變器V反相之后輸入至 計(jì)數(shù)器CT1。
[0042] 然后，在計(jì)數(shù)器CT1中，再次向上計(jì)數(shù)直到信號(hào)電平SL的像素信號(hào)Vsig與基準(zhǔn)電 壓VREF的電平一致為止，由此信號(hào)電平SL的像素信號(hào)Vsig被轉(zhuǎn)換成數(shù)字值DS。然后，復(fù) 位電平RL的像素信號(hào)Vsig與信號(hào)電平SL的像素信號(hào)Vsig的差分DS-DR被保持于計(jì)數(shù)器 CT1，并作為輸出信號(hào)S1輸出。
[0043] 此處，在開(kāi)始模擬采樣之前使列間短路，并且對(duì)從解除列間的短路起到模擬采樣 結(jié)束為止的時(shí)間TA進(jìn)行控制，由此能夠不使模擬采樣無(wú)效化而使像素信號(hào)Vsig的輸出電 位的偏差反映于比較器PA2的輸入。因此，能夠根據(jù)像素信號(hào)Vsig的輸出電位的偏差使比 較器PA2的反相定時(shí)在列間分散，能夠防止大多數(shù)比較器PA2的反相定時(shí)一致。結(jié)果，能夠 減少由大多數(shù)比較器PA2的同時(shí)反相而引起的噪聲，能夠減少經(jīng)由列間的共通電源線、共 通偏壓線等向其他列的比較器PA2傳遞的噪聲，因此能夠減少條紋。
[0044] 圖5是表示圖1的列間短路電路的構(gòu)成例的電路圖。
[0045] 在圖5中，按照每列設(shè)置有像素PC1?PC4,像素PC1?PC4分別經(jīng)由垂直信號(hào)線 VIini?VIin4與比較電路CP1?CP4分別連接。在垂直信號(hào)線VIini、VIin2間連接有開(kāi) 關(guān)S1，在垂直信號(hào)線Vlin2、Vlin3間連接有開(kāi)關(guān)S2,在垂直信號(hào)線Vlin3、Vlin4間連接有 開(kāi)關(guān)S3。在比較電路CP1?CP4上共通地設(shè)置有向比較器PA2供給偏壓的偏壓線BA1，且 共通地設(shè)置有向逆變器V供給偏壓的偏壓線BA2。
[0046] 圖6(a)是表示在模擬采樣前不進(jìn)行列間短路的情況下的圖1的固體攝像裝置的 各部的電壓波形的時(shí)間圖，圖6(b)是表示在模擬采樣前進(jìn)行了列間短路的情況下的圖1的 固體攝像裝置的各部的電壓波形的時(shí)間圖。
[0047] 在圖6 (a)中，像素信號(hào)Vsig的輸出電位按照每個(gè)像素PC1?PC4而存在偏差。然 后，通過(guò)進(jìn)行模擬采樣，由此在電容器C2中按照每列來(lái)保持與像素信號(hào)Vsig的輸出電位的 偏差相對(duì)應(yīng)的電荷，能夠防止像素信號(hào)Vsig的輸出電位的偏差反映于比較器PA2的輸入。
[0048] 另一方面，在圖6(b)中，當(dāng)進(jìn)行列間短路時(shí)，像素信號(hào)Vsig的輸出電位在像素 PC1?PC4間一致。然后，通過(guò)將從解除列間的短路起到模擬采樣結(jié)束為止的時(shí)間TA設(shè)定 為到比較器PA2的輸入按照每個(gè)像素PC1?PC4收斂之前為止的時(shí)間，由此能夠使像素信 號(hào)Vsig的輸出電位的偏差收斂于預(yù)定的范圍內(nèi)，并且能夠使像素信號(hào)Vsig的輸出電位的 偏差反映于比較器PA2的輸入。因此，能夠根據(jù)像素信號(hào)Vsig的輸出電位的偏差使比較器 PA2的反相定時(shí)在列間分散，能夠防止大多數(shù)比較器PA2的反相定時(shí)一致。
[0049] 此處，像素信號(hào)Vsig的輸出電位的偏差被相等地反映于復(fù)位電平RL的數(shù)字值DR 和信號(hào)電平SL的數(shù)字值DS。因此，通過(guò)將復(fù)位電平RL的數(shù)字值DR與信號(hào)電平SL的數(shù)字 值DS的差分DR-DS作為輸出信號(hào)S1輸出，由此能夠消除像素信號(hào)Vsig的輸出電位的偏差。
[0050] 圖7 (a)是表示在模擬采樣前不進(jìn)行列間短路的情況下的自比較器輸出與其他比 較器輸出的關(guān)系的時(shí)間圖，圖7(b)是表示在模擬采樣前進(jìn)行了列間短路的情況下的自比 較器輸出與其他比較器輸出的關(guān)系的時(shí)間圖。
[0051] 如圖7(a)所示，在復(fù)位電平的檢測(cè)時(shí)，在將某1列的比較器作為自己列CAX進(jìn)行 觀察時(shí)，大多數(shù)其他列CA1?CA4的比較器輸出與自己列CAX幾乎同時(shí)進(jìn)行反相，因此受到 由該一齊反相引起的噪聲的較大影響，而自己列CAX的反相定時(shí)前后較大地?cái)[動(dòng)。另一方 面，在信號(hào)電平的檢測(cè)時(shí)，各列的像素的光量不同，一齊反相的列比較器的數(shù)量改變，因此 從其他列接受的噪聲量也較大地改變。相對(duì)于該噪聲量的變化的自己列CAX的輸出電平的 變動(dòng)，作為條紋被觀測(cè)到。
[0052] 另一方面，如圖7(b)所示，在復(fù)位電平的檢測(cè)時(shí)，當(dāng)大多數(shù)其他列CA1?CA4的比 較器輸出的反相定時(shí)分散時(shí)，由該反相引起的噪聲變小。因此，傳遞至自己列CAX的比較器 的噪聲變小，能夠減小自己列CAX的比較器的反相定時(shí)的前后錯(cuò)位。由此，在復(fù)位電平檢測(cè) 時(shí)和信號(hào)電平檢測(cè)時(shí)從其他列接受的噪聲量的變化減少，由此依存于列的信號(hào)電平的變化 的自己列CAX的輸出電平的變動(dòng)減少，條紋得以改善。
[0053](第二實(shí)施方式）
[0054] 圖8是表示應(yīng)用了第二實(shí)施方式的固體攝像裝置的數(shù)碼相機(jī)的概略構(gòu)成的框圖。
[0055] 在圖8中，數(shù)碼相機(jī)11具有相機(jī)模塊12以及后級(jí)處理部13。相機(jī)模塊12具有攝 像光學(xué)系統(tǒng)14以及固體攝像裝置15。后級(jí)處理部13具有圖像信號(hào)處理器（ISP) 16、存儲(chǔ) 部17以及顯示部18。另外，固體攝像裝置15能夠使用圖1的構(gòu)成。此外，ISP16的至少一 部分構(gòu)成也可以與固體攝像裝置15 -起形成為單芯片。
[0056] 攝像光學(xué)系統(tǒng)14取入來(lái)自被攝體的光，使被攝體像成像。固體攝像裝置15對(duì)被 攝體像進(jìn)行攝像。ISP16對(duì)通過(guò)固體攝像裝置15的攝像而獲得的圖像信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理。 存儲(chǔ)部17對(duì)經(jīng)過(guò)了 ISP16的信號(hào)處理的圖像進(jìn)行存儲(chǔ)。存儲(chǔ)部17根據(jù)用戶的操作等向顯 示部18輸出圖像信號(hào)。顯示部18根據(jù)從ISP16或者存儲(chǔ)部17輸入的圖像信號(hào)來(lái)顯示圖 像。顯示部18例如是液晶顯示器。另外，相機(jī)模塊12除了應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)11之外，例如 還可以應(yīng)用于帶相機(jī)便攜終端等電子設(shè)備。
[0057] 對(duì)本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但這些實(shí)施方式作為例子而提示，并不意 圖對(duì)發(fā)明的范圍進(jìn)行限定。這些新的實(shí)施方式能夠以其他各種方式加以實(shí)施，在不脫離發(fā) 明的主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種省略、置換、變更。這些實(shí)施方式及其變形包含于發(fā)明的范 圍及主旨中，并同樣包含于專(zhuān)利請(qǐng)求的范圍所記載的發(fā)明和與其等同的范圍中。
【權(quán)利要求】
1. 一種固體攝像裝置，其特征在于，具備： 像素陣列部，呈矩陣狀地配置有對(duì)光電轉(zhuǎn)換后的電荷進(jìn)行蓄積的像素； 基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路，產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓； 列ADC電路，設(shè)置有對(duì)從所述像素讀出的像素信號(hào)與所述基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較的比較 器，該列ADC電路基于所述比較器的比較結(jié)果按照每列來(lái)計(jì)算所述像素信號(hào)的AD轉(zhuǎn)換值； 垂直信號(hào)線，按照每個(gè)所述列來(lái)傳送所述像素信號(hào)； 電容器，通過(guò)按照每個(gè)所述列來(lái)保持與所述像素信號(hào)對(duì)應(yīng)的電荷，由此進(jìn)行模擬采 樣； 列間短路電路，在所述模擬采樣之前使所述垂直信號(hào)線在所述列間短路；W及 模擬采樣時(shí)間控制部，對(duì)從解除所述列間的短路起到所述模擬采樣為止的時(shí)間進(jìn)行控 制。
2. 如權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其特征在于， 從解除所述列間的短路起到所述模擬采樣為止的時(shí)間被設(shè)定為到所述比較器的輸入 按照每個(gè)像素收斂之前為止的時(shí)間。
3. 如權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其特征在于， 所述列間短路電路具備使所述垂直信號(hào)線在所述列間短路的開(kāi)關(guān)。
4. 如權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其特征在于， 所述像素信號(hào)是復(fù)位電平的像素信號(hào)，所述固體攝像裝置對(duì)復(fù)位電平的所述像素信號(hào) 進(jìn)行模擬采樣。
5. 如權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其特征在于， 基于所述像素信號(hào)的輸出電位的偏差，對(duì)所述比較器的比較結(jié)果的輸出定時(shí)在所述列 間的分散進(jìn)行控制。
6. 如權(quán)利要求5所述的固體攝像裝置，其特征在于， 所述像素具備： 光電二極管，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換； 讀出晶體管，將信號(hào)從所述光電二極管向浮動(dòng)傳播區(qū)傳送； 復(fù)位晶體管，對(duì)蓄積于所述浮動(dòng)傳播區(qū)的信號(hào)進(jìn)行復(fù)位；W及 放大晶體管，對(duì)所述浮動(dòng)傳播區(qū)的電位進(jìn)行檢測(cè)。
7. 如權(quán)利要求5所述的固體攝像裝置，其特征在于， 所述列ADC電路通過(guò)取得復(fù)位電平的AD轉(zhuǎn)換值與信號(hào)電平的AD轉(zhuǎn)換值之間的差分來(lái) 消除所述像素信號(hào)的輸出電位的偏差。
8. -種固體攝像裝置，其特征在于，具備： 像素陣列部，呈矩陣狀地配置有對(duì)光電轉(zhuǎn)換后的電荷進(jìn)行蓄積的像素； 列ADC電路，基于從所述像素讀出的像素信號(hào)與基準(zhǔn)電壓的比較結(jié)果，按照每列來(lái)計(jì) 算所述像素信號(hào)的AD轉(zhuǎn)換值；W及 定時(shí)控制電路，對(duì)所述比較結(jié)果的輸出定時(shí)在所述列間的分散進(jìn)行控制。
9. 如權(quán)利要求8所述的固體攝像裝置，其特征在于， 基于所述像素信號(hào)的輸出電位的偏差，對(duì)所述比較結(jié)果的輸出定時(shí)在所述列間的分散 進(jìn)行控制。
10. 如權(quán)利要求9所述的固體攝像裝置，其特征在于，具備： 垂直信號(hào)線，按照每個(gè)所述列來(lái)傳送所述像素信號(hào)； 模擬采樣部，進(jìn)行對(duì)所述像素信號(hào)的輸出電位的偏差進(jìn)行補(bǔ)償?shù)哪M采樣；W及 列間短路電路，在所述模擬采樣之前使所述垂直信號(hào)線在所述列間短路。
11. 如權(quán)利要求10所述的固體攝像裝置，其特征在于， 所述定時(shí)控制電路具備模擬采樣時(shí)間控制部，該模擬采樣時(shí)間控制部對(duì)從解除所述列 間的短路起到所述模擬采樣為止的時(shí)間進(jìn)行控制。
12. 如權(quán)利要求11所述的固體攝像裝置，其特征在于， 所述列間短路電路具備使所述垂直信號(hào)線在所述列間短路的開(kāi)關(guān)。
13. 如權(quán)利要求8所述的固體攝像裝置，其特征在于， 所述列ADC電路通過(guò)取得復(fù)位電平的AD轉(zhuǎn)換值與信號(hào)電平的AD轉(zhuǎn)換值之間的差分來(lái) 消除所述像素信號(hào)的輸出電位的偏差。
14. 如權(quán)利要求13所述的固體攝像裝置，其特征在于， 所述列ADC電路具備： 比較電路，對(duì)從所述像素讀出的像素信號(hào)與所述基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較；W及 計(jì)數(shù)器，進(jìn)行計(jì)數(shù)動(dòng)作直到所述像素信號(hào)與所述基準(zhǔn)電壓的電平一致。
15. 如權(quán)利要求14所述的固體攝像裝置，其特征在于， 所述比較電路具備： 比較器； 開(kāi)關(guān)擬及 電容器，通過(guò)按照每個(gè)所述列來(lái)保持與所述像素信號(hào)對(duì)應(yīng)的電荷，由此進(jìn)行模擬采樣， 所述比較器的反相輸入端子經(jīng)由所述電容器與所述垂直信號(hào)線連接，所述開(kāi)關(guān)連接在 所述比較器的反相輸入端子和輸出端子之間，向所述比較器的非反相輸入端子輸入所述基 準(zhǔn)電壓。
16. 如權(quán)利要求15所述的固體攝像裝置，其特征在于， 在向所述垂直信號(hào)線輸出所述像素信號(hào)時(shí)，所述開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，由此與來(lái)自所述垂直信號(hào) 線的像素信號(hào)相應(yīng)的電荷被保持于所述電容器。
【文檔編號(hào)】H04N5/335GK104469184SQ201410072518
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】櫻井賢 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝