[发明专利]数据选择电路、传送电路、斜波生成电路和固体摄像装置

说明书

技术领域

本发明涉及向具有数据选择脉冲输入端子的功能电路输出数据选择用信号的数据选择电路以及采用该数据选择电路的数据传送电路、斜波(ramp wave)生成电路和固体摄像装置。

本申请针对2010年5月25日申请的日本专利申请第2010-119480号主张优先权，并在此引用其内容。

背景技术

图14示出按照每个像素列配备了ADC(AD变换器)的固体摄像装置的结构例。

图14所示的固体摄像装置1具有：摄像部2、行扫描电路3、列扫描电路4、定时控制电路5、ADC组6、斜波生成电路7、计数器8以及数据输出电路9。数据输出电路9包含读出放大器电路。

摄像部2包含光电二极管和像素内放大器。在摄像部2中，呈矩阵状地配置有根据入射的电磁波大小来输出像素信号的单位像素20。定时控制电路5是用于从摄像部2依次读出像素信号的控制电路，生成内部时钟。行扫描电路3经由行控制线11进行摄像部2的行地址及行扫描的控制。列扫描电路4进行ADC组6的列地址及列扫描的控制。斜波生成电路7生成电压值呈阶梯状变化的斜波。

ADC组6具有n比特的数字信号变换功能，具有按照与各像素列对应的每个垂直信号线13所设置的列ADC部60。列ADC部60具有比较器601和锁存部602。比较器601对斜波生成电路7所生成的斜波和按照每个行控制线11从单位像素20经由各垂直信号线13所获得的模拟信号进行比较。锁存部602具有锁存器电路603、604，该锁存器电路603、604用于保持对比较时间进行计数的计数器8的计数结果。各锁存部602的输出与2n比特宽的水平传送线117连接。数据输出电路9包含与各个水平传送线117对应的2n个读出电路。

接着，对固体摄像装置1的动作进行说明。从摄像部2的选择行的各单位像素20中，作为模拟像素信号，利用第1次读出动作读出包含像素信号噪声的复位电平，然后，利用第2次读出动作来读出信号电平。并且，通过垂直信号线13按照时间序列向ADC组输入复位电平和信号电平。

在从任意行的单位像素20向垂直信号线13的第1次读出稳定之后，利用斜波生成电路7生成使参照电压按时间变化的阶梯状的斜波，并输入到比较器601。比较器601对任意的垂直信号线13的电压与斜波进行比较。

与向比较器601输入斜波并行地，利用计数器8进行第1次计数。

在斜波的电压电平与任意的垂直信号线13的电压相等时，比较器601的输出反转，同时将与比较期间对应的计数值保持在锁存部602内。在该第1次读出时，单位像素20的复位电平的偏差一般较小，另外复位电压在全部像素中是共用的，所以任意的垂直信号线13的输出大致与已知的值相等。因此，在第1次读出复位电平时，可通过适当调整斜波的电压来缩短比较期间。

在第2次读出时，除了复位电平之外还读出与每个单位像素20的入射光量对应的信号电平，并进行与第1次读出同样的动作。即，在从任意行的单位像素20向任意的垂直信号线13的第2次读出稳定之后，通过斜波生成电路7生成使参照电压按时间变化的阶梯状的斜波，并输入至比较器601。比较器601对任意的垂直信号线13的电压与斜波进行比较。与向比较器601输入斜波并行地，利用计数器8进行第2次的计数。

在斜波的电压电平与任意的垂直信号线13的电压相等时，比较器601的输出反转，同时将与比较期间对应的计数值保持在锁存部602内。第1次的计数值例如保持在锁存器电路603内，第2次的计数值例如保持在锁存器电路604内。

在以上的2次读出结束后，通过列扫描电路4，经由2n条水平传送线117，利用数据输出电路9检测锁存部602所保持的第1次和第2次各自的n比特数字信号。接着，依次在减法电路中从通过第2次读出所获得的信号中减去通过第1次读出所获得的信号之后，将相减后的信号输出到外部。然后，依次按照每行反复进行同样的动作，生成2维图像。

此外，在日本特开2002-158933号公报中记载了可适用于固体摄像装置的扫描电路。

发明内容