[发明专利]固态图像感测装置

说明书

技术领域

本发明涉及固态图像感测装置，并且更特别地涉及包括模数转换单元的固态图像感测装置。

背景技术

包括用于对于以矩阵布局（topology）布置的单位像素的每一列执行模数（A/D）转换的A/D转换器（在下文中将被称为“列ADC”）的CMOS图像传感器被用作固态图像感测装置。作为A/D转换方法，多个比较器被用来分别将像素信号与具有不同的相对于时间的变化率的参考信号进行比较，由此基于比较时间来执行A/D转换（参见日本专利公开No.2007-281987（文献1））。

此外，提供有基于像素信号电平确定结果而在各具有斜坡电压（ramp voltage）的多个参考信号之中选择适合用于像素信号的参考信号并且将所选择的参考信号与像素信号互相比较、由此基于比较时间执行A/D转换的方法（参见日本专利公开No.2006-352597（文献2））。

然而，对于在文献1中描述的使用多个比较器的方法，电路规模较大。此外，文献2没有描述在将像素信号与已经从各具有斜坡电压的多个参考信号中选择的参考信号进行比较时供应多个参考信号的方法。

发明内容

在一个方面中，一种固态图像感测装置具有多个组的输出像素信号的单位像素和将像素信号转换为数字信号的转换单元，所述装置包括：参考信号产生器，被配置为产生多个参考信号，并且通过多个信号线中的对应的一个信号线将多个参考信号供应给转换单元，其特征在于，每个组的转换单元包括：比较器，被配置为将参考信号的电平与像素信号的电平进行比较；计数器，被配置为基于所述比较来对时钟进行计数；选择器，被配置为在多个信号线之中选择将与比较器的输入连接的信号线；以及连接单元，被配置为选择性地将所选择的信号线连接到比较器的输入，并且选择性地将负载连接到多个信号线中的未被选择的信号线。

在另一个方面中，一种固态图像感测装置具有多个组的输出像素信号的单位像素和将像素信号转换为数字信号的转换单元，所述装置包括：参考信号产生器，被配置为产生多个参考信号，并且将多个参考信号供应给转换单元，其特征在于，每个组的转换单元包括：比较器，被配置为将参考信号的电平与像素信号的电平进行比较；以及计数器，被配置为基于所述比较来对时钟进行计数，以及其中所述比较器包括：多个参考信号输入单元，被配置为分别输入多个参考信号；以及选择器，被配置为选择性地启用（enable）多个参考信号输入单元中的一个参考信号输入单元的输入操作。

根据这些方面，可以在抑制电路规模的同时将像素信号与不同的参考信号进行比较，以便以高精度将像素信号转换为数字信号。

从以下参考附图的示例性实施例的描述中本发明更多的特征将变得清晰。

附图说明

图1是用于说明根据一个实施例的用作固态图像感测装置的图像传感器的布置的电路图。

图2是用于说明一般的选择电路的布置的电路图。

图3是示出一般的比较器的布置的电路图。

图4是示出根据第一实施例的选择电路的布置的电路图。

图5是用于说明根据第一实施例的选择电路的操作的时序图。

图6是用于说明根据第二实施例的选择电路的操作的时序图。

图7是用于说明根据第三实施例的选择电路的操作的时序图。

图8是示出根据第四实施例的选择电路的布置的电路图。

图9是示出根据第五实施例的选择电路的布置的电路图。

图10是示出根据第六实施例的选择电路的布置的电路图。

图11是用于说明根据第六实施例的选择电路的操作的时序图。

图12是示出根据第七实施例的选择电路的布置的电路图。

图13是用于说明根据第七实施例的选择电路的操作的时序图。

图14是示出根据第八实施例的选择电路与比较器的布置的电路图。

图15是用于说明根据第八实施例的选择电路与比较器的操作的时序图。

图16是示出根据第九实施例的选择电路的布置的电路图。

图17是示出根据第十实施例的选择电路的布置的电路图。

图18是示出根据第十一实施例的选择电路的布置的电路图。

图19是示出根据第十二实施例的选择电路的布置的电路图。

图20是用于说明根据第十二实施例的选择电路的操作的时序图。

图21是示出根据第十三实施例的选择电路的布置的电路图。

图22是示出根据第十四实施例的选择电路的布置的电路图。