[发明专利]固态成像装置和使用该固态成像装置的成像系统

说明书

技术领域

本发明涉及包括模数转换器(AD转换器)的固态成像装置和使 用该固态成像装置的成像系统。

背景技术

近年来，提出了在MOS型固态成像装置中用于为每一列提供 AD转换器并执行高速读出的结构。

图12是示出在日本已公开专利申请No.2008-103992中公开的 MOS型固态成像装置10的电路结构的图。日本已公开专利申请 No.2008-103992公开了包括用于每一列像素30的AD转换器16和17 以便实现速度上的增加的固态成像装置。在日本已公开专利申请 No.2008-103992中公开的固态成像装置包括多个数据总线19和20， 数据总线19和20相互独立地传送像素的经AD转换的数字信号，并 从多个数据总线19和20并行地读出所述数字信号。

日本已公开专利申请No.2008-103992还公开了通过平行于列的 划分线把像素划分为两个部分-左部分11和右部分12，并同时读出 信号的技术。

但是，在日本已公开专利申请No.2008-103992中公开的结构中 存在重大的问题，因为在用于沿着像素的列方向把像素划分为左部分 和右部分的系统中，不能按像素被排列的顺序读出信号。

通常，在成像装置中，其中光电转换元件与光隔开的称作OB (optical black，光学黑色)像素的像素被布置在各个行中，并且OB 像素的输出在平行于行的方向上被用于校正等等。但是，例如当像素 被划分为左部分和右部分时，如果OB像素只被布置在像素区域的左 侧，则不能从右侧的输出端子读出OB像素的输出。因此，很难使用 OB像素校正从右侧的输出端子读出的输出。

因此，需要一种用来把用于输出数字信号的数据总线划分为两个 或更多个部分，并按像素排列的顺序将输出信号输出的技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种安装了模数转换器的固态成像装置和 使用所述固态成像装置的成像系统，所述固态成像装置能够高速输出 数字信号，并且能够按像素排列的顺序输出所述数字信号。根据本发 明的一种固态成像装置包含：包括按矩阵布置的多个像素的像素区 域，其中，所述像素执行光电转换以输出模拟信号；用于把所述模拟 信号转换为数字信号的多个模数转换器，被布置成使得所述模数转换 器中的每一个对应于所述像素中的每一列；用于保持由所述模数转换 器转换的所述数字信号的多个数字存储器；多个块数字输出线，被布 置成使得所述块数字输出线中的每一个或更多个对应于所述数字存 储器的块中的每一个，其中，所述数字存储器的块之一包括多个所述 数字存储器，并且所述多个块数字输出线被布置成使得保持在特定数 字存储器中的数字信号通过对应于包括所述特定数字存储器的块的 块数字输出线输出；用于输出来自所述多个块数字输出线的数字信号 的公共数字输出线；用于缓冲来自所述块数字输出线的数字信号的缓 冲器电路，被布置在所述块数字输出线和所述公共数字输出线之间； 和被布置在所述块数字输出线和所述公共数字输出线之间，或者被布 置在两个相邻的块数字输出线之间的块选择单元，所述块选择单元能 够切换所述数字输出线以便在电气上连接到所述公共数字输出线，或 者连接到相邻的块数字输出线。

在本发明的另一个方面中，提供了一种成像系统，包括所述固态 成像装置、在像素区域中形成光图像的光学系统，和处理从所述固态 成像装置输出的信号的信号处理单元。

能够高速输出数字信号，并且按像素排列的顺序输出所述数字信 号。

参考附图，从下面对示范性实施例的描述，本发明进一步的特征 将变得清晰。

附图说明

图1是示出了根据本发明第一实施例的固态成像装置的结构例 子的框图。

图2是作为图1中的缓冲器电路105的电路结构的例子的CMOS 反相器的等效电路图。

图3是作为图1中的缓冲器电路105的电路结构的例子的触发器 电路的等效电路图。

图4是作为图1中的缓冲器电路105的电路结构的例子的读出放 大器(sense amplifier)电路的等效电路图。

图5是示出图4中的读出放大器电路的操作的定时图。

图6是示出根据本发明第一实施例的固态成像装置的读出操作 的定时图。

图7是示出了根据本发明第二实施例的固态成像装置的结构例 子的框图。