[發明專利]固體攝像裝置

無效

• 申請號: 200810091919.0
• 申請日: 2008-04-10
• 公開（公告）號: CN101291388A
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發明（設計）人: 戶谷寬;久保洋士
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H04N3/15
• 分類號: H04N3/15;H04N5/217;H04N5/335
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 陳萍

技術領域

本發明涉及具有列放大器單元的固體攝像裝置，該列放大器單元按每個列信號線被設置，并傳輸來自被排列為矩陣狀的多個像素部的像素信號。

背景技術

近些年，采用家庭用電視攝影機或數字靜態相機等固體攝像裝置的攝像設備日趨普及。在這些攝像設備中有作為固體攝像裝置的放大型的圖像傳感器。

圖1是以往技術中固體攝像裝置的結構框圖。該固體攝像裝置為MOS圖像傳感器，包括：由被排列為矩陣狀的多個像素部501構成的攝像區域510、負載電路502、行選擇解碼器503、列選擇解碼器504、由多個列放大器506構成的列放大部505、以及輸出放大器507。各列信號線傳輸像素信號，該被傳輸的像素信號是與各個列信號線對應的列上連接的多個像素部中的像素信號中、由行選擇解碼器504所選擇的行的像素信號。各列放大器506對來自列信號線的像素信號進行放大。水平共用信號線傳輸放大信號，該被傳輸的放大信號是來自多個列放大器的放大信號中、由列選擇解碼器504所選擇的放大信號。

圖2是一個列放大器506的方框圖。該圖中的列放大器506包括串聯連接的負載電路511和放大電路512。負載電路511和放大電路512分別由一個MOS晶體管構成。放大電路512將來自列信號線的像素信號反轉放大后輸出。

這樣的放大型固體攝像裝置具有噪聲低等優點，但另外一面，在強光入射時出現的問題是，在圖像的水平方向上出現稱為橫紋噪聲或橫條噪聲的噪聲。這是因為，從強光所對應的列放大器506輸出的放大信號的較大的變動會影響到相鄰的列放大器506的緣故。垂直方向上的寬度窄的情況下稱為橫紋，寬的情況下稱為橫條。

圖3A、圖3B示出了出現橫紋噪聲的圖像的例子。例如，圖3A的圖像例子是，從黑暗的房間中拍攝帶有非常亮且小的窗戶的墻壁的情況。圖像的中央部分的白色矩形區域與亮的窗戶相對應，在該矩形區域所對應的攝像區域中的矩形區域上入射有強光，在其周圍入射有不強的光。如該圖像例子所示，在矩形區域的左右產生暗的橫紋噪聲。

圖3B示出了圖3A的A-A′和B-B′上的像素的亮度。縱軸表示像素的亮度，橫軸表示水平方向的像素位置。如圖3B所示，橫紋或橫條噪聲包括輝亮的橫紋噪聲和輝亮的橫紋底紋這兩類噪聲。該圖中的A-A′和B-B′的差為輝亮的橫紋噪聲。在墻壁的顏色相同的情況下，在輝亮的矩形區域以外本來應該是相同的亮度，但B-B′要比A-A′暗。該圖B-B′中的墻壁所對應的部分的亮度差為輝亮的橫紋底紋。B-B′中的墻壁所對應的部分的亮度本來應該是相同的，但在圖像的兩端和輝亮區域的旁邊產生差。

產生這樣的橫紋噪聲的原因可以考慮到以下的情況。由于在列放大部505內存在有非常多的列放大器506，而連接這些多個列放大器506的電源線和地線的寄生電阻卻不能被忽視，因流過各個列放大器506的電流而造成列放大部505的端部和中央部的電位不同。而且，當因強光而使流過一部分列放大器506的電流發生變動的情況下，電源線和地線的電位變動也會影響到其它的列放大器，從而產生橫紋噪聲。

為了避開這樣的橫紋或橫條噪聲，提出了各種技術方案(例如，參照專利文獻1)。

圖4是專利文獻1中的固體攝像裝置所具備的列放大器的結構框圖。該固體攝像裝置的概略構成與圖1相同，圖4中的列放大器表示圖1的列放大部505中的每個列的列放大器之中的一個。該列放大器包括：恒流源512、放大電路522、限幅電路523、以及負載電路524。

限幅電路523與放大電路522的輸出信號線相連接，在放大電路522的輸出電壓超過閾值時限幅電路進行切換工作，即切換為導通。這樣，通過控制放大電路522的輸出電壓，從而可以使放大電路522所消耗的電流保持一定，欲以避開多個列放大器所連接的電源線和地線的電位變動。

專利文獻1日本專利申請2004-58621號公報(圖3、圖6)

非專利文獻1谷口研二著《LSI設計のためのCMOS?アナログ回路入門(用于LSI設計的CMOS模擬電路入門)》C?Q出版社2005年1月

然而，在專利文獻1的電路中存在有以下的問題。

所述的限幅電路523在放大信號超過閾值時進行切換工作，即切換為導通。該切換工作會產生電流變動的問題。對此，專利文獻1公開了通過添加調整共射一共基電路(Regurated?Cascode?Circuit)來采取對策，但是出現了電路中元件數增多的問題。導致的結果是不能適用于像素的微小化以及高密度化。

發明內容