[發(fā)明專利]固體攝像裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210075888.6
• 申請日: 2012-03-21
• 公開（公告）號: CN102695006B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田中孝典
• 申請（專利權(quán)）人: 奧林巴斯株式會(huì)社
• 主分類號: H04N5/374
• 分類號: H04N5/374;H04N5/378
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11127
• 代理人: 李輝,黃綸偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在數(shù)字照相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、內(nèi)窺鏡等中使用的固體攝像裝置。

本申請要求2011年3月23日申請的日本特許申請第2011-064248號的優(yōu)先權(quán)，在此引用其內(nèi)容。

背景技術(shù)

作為用于計(jì)量時(shí)間(脈沖寬度)的A/D轉(zhuǎn)換器，已知TDC(＝Time?to?Digital?Converter)型A/D轉(zhuǎn)換器。圖14表示現(xiàn)有的TDC型A/D轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)。圖15表示現(xiàn)有的TDC型A/D轉(zhuǎn)換器的動(dòng)作。如圖14所示，TDC型A/D轉(zhuǎn)換器由延遲電路102、上位計(jì)數(shù)電路103、下位鎖存電路104、編碼電路105構(gòu)成。

延遲電路102具有呈環(huán)狀配置INV電路和NAND電路等多個(gè)延遲元件(1個(gè)延遲元件101a和7個(gè)延遲元件101b)的結(jié)構(gòu)。各延遲元件具有輸入脈沖的脈沖輸入端子和輸出脈沖的脈沖輸出端子。脈沖輸入端子與前級的延遲元件的脈沖輸出端子連接。脈沖輸出端子與后級的延遲元件的脈沖輸入端子連接。第8級的延遲元件101b的脈沖輸出端子與第1級的延遲元件101a的脈沖輸入端子連接，8個(gè)延遲元件呈環(huán)狀連接。這些延遲元件使得輸入到脈沖輸入端子的脈沖延遲并從各脈沖輸出端子輸出。另外，第1級的延遲元件101a具有輸入開始脈沖ΦStartP的第2脈沖輸入端子。輸入到第1級的延遲元件101a的開始脈沖ΦStartP依次被傳輸?shù)胶蠹壍难舆t元件中，由此脈沖信號在延遲電路102內(nèi)環(huán)繞。

上位計(jì)數(shù)電路103將由構(gòu)成延遲電路102的1個(gè)延遲元件(圖14中為第8級的延遲元件101b)輸出的脈沖信號作為計(jì)數(shù)時(shí)鐘進(jìn)行計(jì)數(shù)(計(jì)數(shù))。下位鎖存電路104按照采樣脈沖ΦSamp保持(鎖存)各延遲元件的輸出信號。編碼電路105對保持于下位鎖存電路104的值(相位數(shù)據(jù))進(jìn)行2進(jìn)制化。

接著，使用圖15說明TDC型A/D轉(zhuǎn)換器的動(dòng)作。以下，說明例如計(jì)量采樣脈沖ΦSamp的脈沖寬度的情況。圖15表示出采樣脈沖ΦSamp、開始脈沖ΦStartP的波形，并且表示出構(gòu)成延遲電路102的各延遲元件的輸出信號ΦCK1～ΦCK8的波形和表示上位計(jì)數(shù)電路103所計(jì)數(shù)的值的信號Φ0Cnt的值。并且，將第n級的延遲元件的輸出信號表示為ΦCKn。

首先，與采樣脈沖ΦSamp從Low(低)變?yōu)镠igh(高)同時(shí)地，開始脈沖ΦStartP從Low變?yōu)镠igh(時(shí)機(jī)T101)。由此，如圖15的輸出信號ΦCK1～ΦCK8所示，脈沖信號在延遲電路102內(nèi)環(huán)繞。當(dāng)從時(shí)機(jī)T101起經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間之后，在采樣脈沖ΦSamp從High變?yōu)長ow的時(shí)機(jī)(時(shí)機(jī)T102)，上位計(jì)數(shù)電路103的計(jì)數(shù)動(dòng)作結(jié)束，與此同時(shí)，下位鎖存電路104保持(鎖存)延遲電路102的輸出信號。

此時(shí)，如圖15所示，下位鎖存電路104保持的值(相位數(shù)據(jù))對應(yīng)于8個(gè)狀態(tài)(狀態(tài)0～7)中的任意一個(gè)。下位鎖存電路104的輸出信號通過編碼電路105進(jìn)行2進(jìn)制化。編碼電路105的輸出信號與上述計(jì)數(shù)電路103的輸出信號Φ0Cnt一起被輸出到后級電路。上述計(jì)數(shù)電路103的輸出信號Φ0Cnt具有與開始脈沖ΦStartP在延遲電路102內(nèi)環(huán)繞的數(shù)量對應(yīng)的值，構(gòu)成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的上位數(shù)據(jù)。另外，編碼電路105的輸出信號具有與延遲電路102內(nèi)的開始脈沖ΦStartP的行進(jìn)位置對應(yīng)的值，構(gòu)成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的下位數(shù)據(jù)。

這樣，能夠獲得與采樣脈沖ΦSamp的脈沖寬度對應(yīng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。此時(shí)，下位鎖存電路104保持的值(8bit的數(shù)據(jù)信號)與8個(gè)狀態(tài)中的任意一個(gè)對應(yīng)，因此通過對該值進(jìn)行2進(jìn)制化，生成3bit的數(shù)據(jù)信號。

作為這種A/D轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用領(lǐng)域，可舉出固體攝像裝置(圖像傳感器)。在日本特開2009-33297號公報(bào)中描述了按照每個(gè)像素列配置A/D轉(zhuǎn)換器，對來自像素的輸出進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的例子。日本特開2009-33297號公報(bào)所記載的圖像傳感器是將像素的信號電平(電壓信息)轉(zhuǎn)換為脈沖寬度(時(shí)間信息)，使用TDC型A/D轉(zhuǎn)換器對該脈沖寬度進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，從而獲得與像素的信號電平對應(yīng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的類型(所謂的單坡型)的圖像傳感器。另外，日本特開2009-33297號公報(bào)所記載的圖像傳感器在對應(yīng)于各像素列設(shè)置的列部內(nèi)保持相位數(shù)據(jù)，使用設(shè)置于列部外的編碼電路將相位數(shù)據(jù)2進(jìn)制化。

發(fā)明內(nèi)容