[發明專利]數據選擇電路、傳送電路、斜波生成電路和固體攝像裝置

有效

• 申請號: 201110133332.3
• 申請日: 2011-05-20
• 公開（公告）號: CN102263910A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 萩原義雄
• 申請（專利權）人: 奧林巴斯株式會社
• 主分類號: H04N5/335
• 分類號: H04N5/335;H04N5/341;H04N5/378;H04N5/225
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

技術領域

本發明涉及向具有數據選擇脈沖輸入端子的功能電路輸出數據選擇用信號的數據選擇電路以及采用該數據選擇電路的數據傳送電路、斜波(ramp?wave)生成電路和固體攝像裝置。

本申請針對2010年5月25日申請的日本專利申請第2010-119480號主張優先權，并在此引用其內容。

背景技術

圖14示出按照每個像素列配備了ADC(AD變換器)的固體攝像裝置的結構例。

圖14所示的固體攝像裝置1具有：攝像部2、行掃描電路3、列掃描電路4、定時控制電路5、ADC組6、斜波生成電路7、計數器8以及數據輸出電路9。數據輸出電路9包含讀出放大器電路。

攝像部2包含光電二極管和像素內放大器。在攝像部2中，呈矩陣狀地配置有根據入射的電磁波大小來輸出像素信號的單位像素20。定時控制電路5是用于從攝像部2依次讀出像素信號的控制電路，生成內部時鐘。行掃描電路3經由行控制線11進行攝像部2的行地址及行掃描的控制。列掃描電路4進行ADC組6的列地址及列掃描的控制。斜波生成電路7生成電壓值呈階梯狀變化的斜波。

ADC組6具有n比特的數字信號變換功能，具有按照與各像素列對應的每個垂直信號線13所設置的列ADC部60。列ADC部60具有比較器601和鎖存部602。比較器601對斜波生成電路7所生成的斜波和按照每個行控制線11從單位像素20經由各垂直信號線13所獲得的模擬信號進行比較。鎖存部602具有鎖存器電路603、604，該鎖存器電路603、604用于保持對比較時間進行計數的計數器8的計數結果。各鎖存部602的輸出與2n比特寬的水平傳送線117連接。數據輸出電路9包含與各個水平傳送線117對應的2n個讀出電路。

接著，對固體攝像裝置1的動作進行說明。從攝像部2的選擇行的各單位像素20中，作為模擬像素信號，利用第1次讀出動作讀出包含像素信號噪聲的復位電平，然后，利用第2次讀出動作來讀出信號電平。并且，通過垂直信號線13按照時間序列向ADC組輸入復位電平和信號電平。

在從任意行的單位像素20向垂直信號線13的第1次讀出穩定之后，利用斜波生成電路7生成使參照電壓按時間變化的階梯狀的斜波，并輸入到比較器601。比較器601對任意的垂直信號線13的電壓與斜波進行比較。

與向比較器601輸入斜波并行地，利用計數器8進行第1次計數。

在斜波的電壓電平與任意的垂直信號線13的電壓相等時，比較器601的輸出反轉，同時將與比較期間對應的計數值保持在鎖存部602內。在該第1次讀出時，單位像素20的復位電平的偏差一般較小，另外復位電壓在全部像素中是共用的，所以任意的垂直信號線13的輸出大致與已知的值相等。因此，在第1次讀出復位電平時，可通過適當調整斜波的電壓來縮短比較期間。

在第2次讀出時，除了復位電平之外還讀出與每個單位像素20的入射光量對應的信號電平，并進行與第1次讀出同樣的動作。即，在從任意行的單位像素20向任意的垂直信號線13的第2次讀出穩定之后，通過斜波生成電路7生成使參照電壓按時間變化的階梯狀的斜波，并輸入至比較器601。比較器601對任意的垂直信號線13的電壓與斜波進行比較。與向比較器601輸入斜波并行地，利用計數器8進行第2次的計數。

在斜波的電壓電平與任意的垂直信號線13的電壓相等時，比較器601的輸出反轉，同時將與比較期間對應的計數值保持在鎖存部602內。第1次的計數值例如保持在鎖存器電路603內，第2次的計數值例如保持在鎖存器電路604內。

在以上的2次讀出結束后，通過列掃描電路4，經由2n條水平傳送線117，利用數據輸出電路9檢測鎖存部602所保持的第1次和第2次各自的n比特數字信號。接著，依次在減法電路中從通過第2次讀出所獲得的信號中減去通過第1次讀出所獲得的信號之后，將相減后的信號輸出到外部。然后，依次按照每行反復進行同樣的動作，生成2維圖像。

此外，在日本特開2002-158933號公報中記載了可適用于固體攝像裝置的掃描電路。

發明內容