[發明專利]固態圖像感測裝置

有效

• 申請號: 201310049957.0
• 申請日: 2013-02-08
• 公開（公告）號: CN103248842A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 池田泰二;橋本誠二;武藤隆;松野靖司;吉田大介
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: H04N5/374
• 分類號: H04N5/374;H04N5/3745;H04N5/378;H04N5/359
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 歐陽帆

技術領域

本發明涉及固態圖像感測裝置，并且更特別地涉及包括模數轉換單元的固態圖像感測裝置。

背景技術

包括用于對于以矩陣布局（topology）布置的單位像素的每一列執行模數（A/D）轉換的A/D轉換器（在下文中將被稱為“列ADC”）的CMOS圖像傳感器被用作固態圖像感測裝置。作為A/D轉換方法，多個比較器被用來分別將像素信號與具有不同的相對于時間的變化率的參考信號進行比較，由此基于比較時間來執行A/D轉換（參見日本專利公開No.2007-281987（文獻1））。

此外，提供有基于像素信號電平確定結果而在各具有斜坡電壓（ramp?voltage）的多個參考信號之中選擇適合用于像素信號的參考信號并且將所選擇的參考信號與像素信號互相比較、由此基于比較時間執行A/D轉換的方法（參見日本專利公開No.2006-352597（文獻2））。

然而，對于在文獻1中描述的使用多個比較器的方法，電路規模較大。此外，文獻2沒有描述在將像素信號與已經從各具有斜坡電壓的多個參考信號中選擇的參考信號進行比較時供應多個參考信號的方法。

發明內容

在一個方面中，一種固態圖像感測裝置具有多個組的輸出像素信號的單位像素和將像素信號轉換為數字信號的轉換單元，所述裝置包括：參考信號產生器，被配置為產生多個參考信號，并且通過多個信號線中的對應的一個信號線將多個參考信號供應給轉換單元，其特征在于，每個組的轉換單元包括：比較器，被配置為將參考信號的電平與像素信號的電平進行比較；計數器，被配置為基于所述比較來對時鐘進行計數；選擇器，被配置為在多個信號線之中選擇將與比較器的輸入連接的信號線；以及連接單元，被配置為選擇性地將所選擇的信號線連接到比較器的輸入，并且選擇性地將負載連接到多個信號線中的未被選擇的信號線。

在另一個方面中，一種固態圖像感測裝置具有多個組的輸出像素信號的單位像素和將像素信號轉換為數字信號的轉換單元，所述裝置包括：參考信號產生器，被配置為產生多個參考信號，并且將多個參考信號供應給轉換單元，其特征在于，每個組的轉換單元包括：比較器，被配置為將參考信號的電平與像素信號的電平進行比較；以及計數器，被配置為基于所述比較來對時鐘進行計數，以及其中所述比較器包括：多個參考信號輸入單元，被配置為分別輸入多個參考信號；以及選擇器，被配置為選擇性地啟用（enable）多個參考信號輸入單元中的一個參考信號輸入單元的輸入操作。

根據這些方面，可以在抑制電路規模的同時將像素信號與不同的參考信號進行比較，以便以高精度將像素信號轉換為數字信號。

從以下參考附圖的示例性實施例的描述中本發明更多的特征將變得清晰。

附圖說明

圖1是用于說明根據一個實施例的用作固態圖像感測裝置的圖像傳感器的布置的電路圖。

圖2是用于說明一般的選擇電路的布置的電路圖。

圖3是示出一般的比較器的布置的電路圖。

圖4是示出根據第一實施例的選擇電路的布置的電路圖。

圖5是用于說明根據第一實施例的選擇電路的操作的時序圖。

圖6是用于說明根據第二實施例的選擇電路的操作的時序圖。

圖7是用于說明根據第三實施例的選擇電路的操作的時序圖。

圖8是示出根據第四實施例的選擇電路的布置的電路圖。

圖9是示出根據第五實施例的選擇電路的布置的電路圖。

圖10是示出根據第六實施例的選擇電路的布置的電路圖。

圖11是用于說明根據第六實施例的選擇電路的操作的時序圖。

圖12是示出根據第七實施例的選擇電路的布置的電路圖。

圖13是用于說明根據第七實施例的選擇電路的操作的時序圖。

圖14是示出根據第八實施例的選擇電路與比較器的布置的電路圖。

圖15是用于說明根據第八實施例的選擇電路與比較器的操作的時序圖。

圖16是示出根據第九實施例的選擇電路的布置的電路圖。

圖17是示出根據第十實施例的選擇電路的布置的電路圖。

圖18是示出根據第十一實施例的選擇電路的布置的電路圖。

圖19是示出根據第十二實施例的選擇電路的布置的電路圖。

圖20是用于說明根據第十二實施例的選擇電路的操作的時序圖。

圖21是示出根據第十三實施例的選擇電路的布置的電路圖。

圖22是示出根據第十四實施例的選擇電路的布置的電路圖。