[發(fā)明專利]固態(tài)成像裝置和用于驅(qū)動固態(tài)成像裝置的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210322292.1
• 申請日: 2012-09-04
• 公開（公告）號: CN103002228A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 齊藤和宏;樋山拓己;板野哲也;中村恒一
• 申請（專利權(quán)）人: 佳能株式會社
• 主分類號: H04N5/357
• 分類號: H04N5/357;H04N5/3745;H01L27/146
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 楊小明

1.一種固態(tài)成像裝置，包括：

像素單元，所述像素單元包含按矩陣布置的用于光電轉(zhuǎn)換的多個(gè)像素；

斜坡信號生成器，所述斜坡信號生成器用于在第一模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換時(shí)段中生成第一時(shí)間改變的斜坡信號以及用于在第二模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換時(shí)段中生成第二時(shí)間改變的斜坡信號；

分別與所述矩陣的各列對應(yīng)地布置的多個(gè)比較器；和

分別與所述矩陣的各列對應(yīng)地布置的多個(gè)存儲器，其中，

所述比較器在第一模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換時(shí)段中比較第一時(shí)間改變的斜坡信號與根據(jù)像素的復(fù)位的解除的信號，并且在第二模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換時(shí)段中比較第二時(shí)間改變的斜坡信號與根據(jù)像素的光電轉(zhuǎn)換的信號，

所述存儲器在第一模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換時(shí)段中存儲從改變第一斜坡信號的開始直到所述比較器的輸出的反轉(zhuǎn)的計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)值作為第一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，

所述存儲器在第二模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換時(shí)段中存儲從改變第二斜坡信號的開始直到所述比較器的輸出的反轉(zhuǎn)的計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)值作為第二數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且，

所述斜坡信號生成器將來自電流生成器的電流供給到第一電容器元件，并且，在單個(gè)定時(shí)基于由第一電容器元件保持的偏置電壓生成第一和第二斜坡信號。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像裝置，其中，

所述斜坡信號生成器具有包含第一和第二晶體管的電流鏡電路，

所述電流生成器與第一晶體管的漏極端子連接，

第一電容器元件與第二晶體管的柵極端子連接，并且，

開關(guān)被連接于第一晶體管的柵極端子與第二晶體管的柵極端子之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)成像裝置，其中，

斜坡信號生成器具有并聯(lián)連接的多個(gè)第二晶體管，并且能夠改變被接通的第二晶體管的數(shù)量。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的固態(tài)成像裝置，其中，

斜坡信號生成器具有緩沖器電路，所述緩沖器電路用于緩沖基于第二晶體管的輸出電流的電壓，以輸出第一和第二斜坡信號。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的固態(tài)成像裝置，其中，

所述斜坡信號生成器具有與第二晶體管并與所述緩沖器電路的輸入端子連接的、用于將第二晶體管的輸出電流轉(zhuǎn)換成電壓的第二電容器元件。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的固態(tài)成像裝置，其中，

所述斜坡信號生成器具有與第二晶體管和所述緩沖器電路的輸入端子連接、用于將第二晶體管的輸出電流轉(zhuǎn)換成電壓的電阻器元件。

7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的固態(tài)成像裝置，其中，

所述斜坡信號生成器包含：

輸入第二晶體管的輸出和基準(zhǔn)電壓以輸出第一和第二斜坡信號的差動放大器；

連接于所述差動放大器的輸入端子與輸出端子之間的反饋電容器；和

用于將所述反饋電容器復(fù)位的復(fù)位開關(guān)。

8.一種固態(tài)成像裝置的驅(qū)動方法，該固態(tài)成像裝置包括：

像素單元，所述像素單元包含按矩陣布置的用于光電轉(zhuǎn)換的多個(gè)像素；

斜坡信號生成器，所述斜坡信號生成器用于在第一模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換時(shí)段中生成第一時(shí)間改變的斜坡信號以及用于在第二模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換時(shí)段中生成第二時(shí)間改變的斜坡信號；

分別與所述矩陣的各列對應(yīng)地布置的多個(gè)比較器；和

分別與所述矩陣的各列對應(yīng)地布置的多個(gè)存儲器，其中，該方法包括以下的步驟：

通過所述比較器，在第一模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換時(shí)段中比較第一時(shí)間改變的斜坡信號與根據(jù)像素的解除復(fù)位的信號，并且在第二模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換時(shí)段中比較第二時(shí)間改變的斜坡信號與根據(jù)像素的光電轉(zhuǎn)換的信號，

在第一模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換時(shí)段中，在所述存儲器中存儲從改變第一斜坡信號的開始直到比較器的輸出的反轉(zhuǎn)的計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)值作為第一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，

在第二模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換時(shí)段中，在所述存儲器中存儲從改變第二斜坡信號的開始直到比較器的輸出的反轉(zhuǎn)的計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)值作為第二數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且，

從斜坡信號生成器將來自電流生成器的電流供給到第一電容器元件，并且，在單個(gè)定時(shí)基于由第一電容器元件保持的偏置電壓生成第一和第二斜坡信號。