[发明专利]固体摄像装置和电子设备

说明书

本发明的目的是在抑制面积增大和功耗增加的同时针对各列改变模拟增益。根据实施例的固体摄像装置(1、1A)包括：转换器(10A至10D)，其连接到从像素阵列单元(30)延伸的垂直信号线(VSL)；电压发生器(20)，其连接到多条电压线，并且将电压值互不相同的参考电压分别输出到所述多条电压线；配线(L10至L31、L20至L23)，其连接所述转换器和所述多条电压线；以及开关(SW0至SW3)，其设置在所述配线中，并且被构造成将与所述转换器连接的所述电压线切换为所述多条电压线之中的一条电压线。

技术领域

本发明涉及固体摄像装置和电子设备。

背景技术

近年来，互补金属氧化物半导体(CMOS：Complementary Metal-oxideSemiconductor)型固体摄像装置(以下也称为CMOS图像传感器或CMOS型固体摄像装置)作为取代电荷耦合器件(CCD：Charge Coupled Device)型固体摄像装置的图像传感器已经受到人们的关注。

用于CMOS型固体摄像装置的模数转换器(Analog to Digital Converter，以下称为ADC)有两种类型：流水线型ADC和列型ADC。另外，列型ADC(以下称为列ADC)包括：使用斜坡状参考信号的单斜率积分型ADC；以及逐位改变参考电压的逐次逼近寄存器(SuccessiveApproximation Register，以下称为SAR)型ADC。SAR型列ADC的优点在于，与单斜率积分型列ADC相比，AD转换周期能够大幅缩短。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP 2008-141609 A

专利文献2：WO 2016/027683 A

发明内容

技术问题

通常，为了扩大固体摄像装置的动态范围，例如，存在以下情况：针对每种颜色或者针对具有不同累积时间的每个单位像素，改变列ADC的模拟增益。然而，不幸的是，在单斜率积分型列ADC的情况下，需要改变斜坡状参考信号的斜率。因此，为了改变单斜率积分型列ADC中的每个列ADC的参考信号的斜率，需要产生具有不同斜率的多个参考信号，这导致用于产生参考信号的电路的规模增大以及功耗增加的问题。

鉴于这种情况，本发明提出了能够在抑制面积增大和功耗增加的同时针对每个列ADC改变模拟增益的固体摄像装置和电子设备。

解决问题的技术方案

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面的固体摄像装置包括：转换器，其连接到从像素阵列单元延伸的垂直信号线；电压发生器，其连接到多条电压线，并且将电压值互不相同的参考电压分别输出到所述多条电压线；配线，其连接所述转换器和所述多条电压线；以及开关，其被设置在所述配线中，并且被构造成将与所述转换器连接的所述电压线切换为所述多条电压线之中的一条电压线。

(作用)利用根据本发明的固体摄像装置，电压发生器输出电压值不同的多个参考电压，并且使用开关执行供应给转换器的参考电压的切换。这种构造消除了对于针对参考电压的电压值单独地设置电压发生器的需求，使得可以在抑制面积增大和功耗增加的同时，针对每个转换器改变模拟增益。这导致有效地利用每个转换器的动态范围。

本发明的有利效果

根据本发明，可以在抑制面积增大和功耗增加的同时针对每个列ADC改变模拟增益。需要注意，在此描述的效果不一定是限制性的，并且可以是本发明中描述的任何效果。

附图说明

图1是示出了根据第一实施例的固体摄像元件中的列ADC的示意性构造示例的电路图。

图2是示出了根据第一实施例的固体摄像装置中的从DC电压发生器到列ADC的连接构造的示例的图。