CN102480602B - 固体摄像装置 - Google Patents

Abstract

一种固体摄像装置包括：AD变换电路，对来自分别具有光电变换元件的多个像素的第一和第二像素电压实施第一和第二信号处理，输出与第一和第二像素电压之间的差值对应的数字值；参照电压生成电路，对AD变换电路输出第一和第二脉冲波形的参照电压，参照电压生成电路包括具有第一和第二输入端子的积分电路、连接到第一输入端子的偏置电路以及连接到第二输入端子的电流源电路。在第一信号处理中参照电压生成电路将电流源电路的第一电流供给积分电路，生成第一脉冲波形，在第一信号处理之后，将电流源电路的第二电流供给积分电路，使第一脉冲波形的电压值返回初始值。在第二信号处理中参照电压生成电路将第一电流供给积分电路，输出第二脉冲波形。

Description

固体摄像装置

本申请基于并主张于2010年11月22日提出的日本专利申请No.2010-260241的优先权利益，包含其全部内容作为参照。

技术领域

本实施方式总体上涉及固体摄像装置。

背景技术

图像传感器利用光电变换元件得到与入射光相应的像素信号。并且，图像传感器将模拟值的像素信号变换为数字数据，作为图像数据输出。

在将列型(カラム型)AD变换电路用于像素信号的AD(Analog-Digital：数字-模拟)变换处理的情况下，同时读出1行的量的像素信号，对1行的量的像素信号进行AD变换处理。

在图像传感器的AD变换处理中，作为用于除去像素、比较器的偏差成分的一个手法，例如采用相关双采样(Correlated Double Sampling，CDS)处理。在CDS处理中，输出像素的复位电压，然后，从像素输出与入射光相应的信号电压。然后，对信号电压和复位电压实施差分运算(日文原文：差分演算)，得到除去了偏差成分的图像信号。

但是，当在AD变换处理和CDS处理中产生随机的噪声时，会导致在输出的图像中含有噪声。

例如，有时由AD变换电路内的开关而产生的噪声、供给电路的偏置电压的噪声等会成为输出的图像的噪声的原因。

发明内容

本发明要解决的课题是，提供能实现提高画质的固体摄像装置。

实施方式的固体摄像装置具有：AD变换电路，对来自分别具有光电变换元件的多个像素的第一像素电压和第二像素电压实施第一信号处理和第二信号处理，输出与所述第一像素电压和所述第二像素电压之间的差值对应的数字值；以及参照电压生成电路，对所述AD变换电路输出第一脉冲波形和第二脉冲波形的参照电压，所述参照电压生成电路包括具有第一输入端子和第二输入端子的积分电路、与所述第一输入端子连接的偏置电路以及与所述第二输入端子连接的电流源电路，其中，在将所述参照电压与所述第一像素电压进行比较的第一信号处理中，所述参照电压生成电路将所述电流源电路的第一电流供给至所述积分电路，生成所述第一脉冲波形，在所述第一信号处理之后，所述参照电压生成电路将所述电流源电路的第二电流供给所述积分电路，使所述第一脉冲波形的电压值返回初始值，在将所述参照电压与所述第二像素电压进行比较的第二信号处理中，所述参照电压生成电路将所述第一电流供给至所述积分电路，生成所述第二脉冲波形。

另外，其它的实施方式的固体摄像装置具有：AD变换电路，输出与来自分别具有光电变换元件的多个像素的第一像素电压和第二像素电压之间的差值对应的数字值；以及参照电压生成电路，对所述AD变换电路输出第一脉冲波形和第二脉冲波形的参照电压，所述参照电压生成电路包括：积分电路，包括具有输出端子、第一输入端子和第二输入端子的运算放大器以及连接在所述第二输入端子和所述输出端子之间的电容元件；电流源电路，包括通过第一开关元件对所述积分电路供给第一电流的第一电流源和通过第二开关对所述积分电路供给第二电流的第二电流源；以及偏置电路，对所述第一输入端子输入偏置电压。

附图说明

图1是示出实施方式的图像传感器的整体构成的一个例子的框图。

图2是示出实施方式的图像传感器的内部构成的一个例子的等效电路图。

图3是示出实施方式的图像传感器的参照电压生成电路的构成例的等效电路图。

图4是用于说明实施方式的图像传感器的参照电压生成电路的动作的图。

图5是用于说明实施方式的图像传感器的动作的图。

图6是示出实施方式的图像传感器的参照电压生成电路的构成例的等效电路图。

图7是用于说明实施方式的图像传感器的动作的图。

图8是用于说明实施方式的图像传感器的动作的图。

图9是用于说明实施方式的图像传感器的动作的图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边详细说明本实施方式。在以下说明中，对具有相同的功能和构成的要素标注相同的附图标记，根据需要进行重复的说明。

总体上，根据1个实施方式，固体摄像装置包括：AD变换电路，其对来自分别具有光电变换元件的多个像素的第一像素电压和第二像素电压实施第一信号处理和第二信号处理，输出与所述第一像素电压和所述第二像素电压之间的差值对应的数字值；以及参照电压生成电路，其对所述AD变换电路输出第一脉冲波形和第二脉冲波形的参照电压，所述参照电压生成电路包括：具有第一输入端子和第二输入端子的积分电路、连接到所述第一输入端子的偏置电路以及连接到所述第二输入端子的电流源电路。

在将所述参照电压与所述第一像素电压进行比较的第一信号处理中，所述参照电压生成电路将所述电流源电路的第一电流供给所述积分电路，生成所述第一脉冲波形，在所述第一信号处理之后，将所述电流源电路的第二电流供给所述积分电路，使所述第一脉冲波形的电压值返回初始值。在将所述参照电压与所述第二像素电压进行比较的第二信号处理中，所述参照电压生成电路将所述第一电流供给所述积分电路，生成所述第二脉冲波形。

(1)第一实施方式

参照图1～图5来说明第一实施方式的固体摄像装置。

(a)电路构成

用图1～图4来说明第一实施方式的作为固体摄像装置的图像传感器的电路构成。

图1示出本实施方式的图像传感器的整体构成的一个例子。图2示出本实施方式的固体摄像装置的内部构成的一个例子。

本实施方式的固体摄像装置包括像素区域1、行选择电路(也称为ROW选择电路)2、负载电路3、AD变换电路4、图像处理电路5和控制部10。

像素部1包括多个像素(像素：Pixel)6。多个像素6沿x方向和y方向二维(阵列状)地排列例如m×n个。像素部1包括例如有效像素区域和校正像素区域。像素部1也称为像素阵列。

沿着x方向(行方向)排列的多个像素6连接到公共的行控制线RL。沿着y方向(列方向)排列的多个像素6连接到公共的垂直信号线(也称为列控制线)CL。来自像素6的电压(以下称为像素信号或者像素电压)输出到垂直信号线CL。

图2示出连接到垂直信号线CL的像素6和列ADC(Analog-DigitalConverter：模拟-数字转换器)7的等效电路图。此外，在图2中，为了简化图示，仅示出1个像素6，但是1个垂直信号线CL连接着多个像素6的情况当然也可以。

本实施方式的图像传感器例如是CMOS图像传感器。

如图2所示，像素6包括例如1个光电变换元件PD和3个开关元件Tr1、Tr2、Tr3。开关元件Tr1、Tr2、Tr3是场效应晶体管。

光电变换元件PD例如是光电二极管PD。光电二极管PD的阳极连接到接地端。光电二极管PD的阴极连接到作为开关元件的场效应晶体管Tr1的电流路径的一端。

光电二极管PD存储与入射光的大小相对应地产生的电荷(信号电荷)。

作为开关元件的场效应晶体管Tr1例如是n沟道型MOS晶体管。场效应晶体管Tr1的电流路径的一端连接到光电二极管PD的阴极。场效应晶体管Tr1的电流路径的另一端连接到场效应晶体管Tr2的电流路径的一端和场效应晶体管Tr3的栅极。

对场效应晶体管Tr1的栅极输入控制信号RD。场效应晶体管Tr1的开/关由控制信号RD控制。在各像素6的像素信号输出时，场效应晶体管Tr1根据控制信号RD而导通。并且，与来自光电二极管PD的信号电荷相应的电压值通过导通状态的场效应晶体管Tr1作为像素6的信号电压(第二像素电压)Vsig输出到垂直信号线CL。以下也将场效应晶体管Tr1称为读出晶体管(リ一ドトランジスタ)Tr1。

作为开关元件的场效应晶体管Tr2例如是n沟道型MOS晶体管。场效应晶体管Tr2的电流路径的一端连接到场效应晶体管Tr1的电流路径的另一端，形成节点N1。场效应晶体管Tr2的电流路径的另一端连接到电源Vdd。

对场效应晶体管Tr2的栅极输入控制信号RST。场效应晶体管Tr2的开/关由控制信号RST控制。在各像素6的像素信号输出时，场效应晶体管Tr2根据控制信号RST而导通。与连接到像素6的电源Vdd相应的电压值作为像素6的复位电压(第一像素电压，基准电压)VRST通过导通状态的场效应晶体管Tr2输出到垂直信号线CL。以下也将场效应晶体管Tr2的称为复位晶体管Tr2。

场效应晶体管Tr3例如是n沟道型MOS晶体管。场效应晶体管Tr3的电流路径的一端连接到晶体管Tr2的电流路径的另一端，并且连接到电源Vdd。晶体管Tr3的电流路径的另一端连接到垂直信号线CL。晶体管Tr3具有源极跟随器的构成。

晶体管Tr3的栅极连接到节点N1。晶体管Tr3的开/关由节点N1的电位控制。在像素信号(信号电压VSIG或者复位电压VRST)输出时，根据施加到场效应晶体管Tr3的栅极的节点N1的电位的大小来调制从晶体管Tr3的电流路径输出的电压值，对垂直信号线CL施加规定的像素信号。以下也将晶体管Tr3称为放大晶体管Tr3。

节点N1被称为浮动扩散区(FD：Floating Diffusion)。

此外，像素6的电路构成不限于图2示出的例子，也可以是其它的电路构成。

控制信号RD、RST基于控制部10和行选择电路2的控制通过行控制线RL被分别供给MOS晶体管Tr1、Tr2。

多个(例如m个)行控制线RL连接到行选择电路2。

行选择电路2基于控制部10的控制驱动行控制线RL，选择连接到公共的行控制线RL的读出对象的多个像素(像素阵列的行)。

行选择电路2例如控制行控制线RL的电位，由此对连接到公共的行控制线RL的多个像素6供给规定的控制信号RST、RD。行选择电路2基于控制部10的控制，从连接到公共的行控制线RL的多个像素6将像素信号实际上同时输出到各像素6所连接的各个垂直信号线CL。这样，连接到相同的行控制线RL的1行的量的像素信号被一起输出到AD变换电路4。

多个(例如n个)垂直信号线CL连接到负载电路3和AD变换电路4。

各垂直信号线CL的一端连接到负载电路3内的定电流源30。定电流源30的输入端子连接到垂直信号线CL，定电流源30的输出端子连接到接地端。利用定电流源30对垂直信号线CL施加规定的电位。

在本实施方式中，AD变换电路4是列型AD变换电路。AD变换电路4具有多个列ADC(Analog-Digital Converter：模拟-数字转换器)7。列ADC(变换单元)7与垂直信号线CL分别对应设置，1个列ADC7连接到1个垂直信号线CL的另一端。多个列ADC7公共连接到参照电压生成电路8。

参照电压生成电路(也称为参照信号生成电路)8对各列ADC7供给参照电压(参照信号)VREF。

AD变换电路4对模拟信号的像素信号实施信号处理，将模拟信号变换为数字信号(数字数据)Dout。例如，AD变换电路4通过对像素信号(信号电压VSIG和复位电压VRST)进行的数字计数处理，将模拟信号变换为数字信号。AD变换电路4通过CDS处理生成并输出与信号电压VSIG和复位电压VRST之间的差分电压(差分電压)对应的数字值Dout。

参照电压生成电路8对AD变换电路4供给参照信号(参照电压)。

例如，如图2所示，列ADC7具有比较器71和计数/锁存电路75。

比较器71的一方输入端子连接到垂直信号线CL，比较器71的另一方输入端子连接到参照电压生成电路8。比较器71的输出端子连接到计数/锁存电路75。

对比较器71输入像素信号VSIG、VRST和参照信号VREF。比较器71比较这些信号VSIG、VRST、VREF的大小，将其比较结果输出到计数/锁存电路75。更具体地说，比较器71比较复位电压VRST与参照电压VREF的大小关系和信号电压VSIG与参照电压VREF的大小关系。比较器71的输出信号在像素信号VSIG、VREF与参照电压VREF的大小关系调换时，信号电平(电位)反转(反転する)。

对计数/锁存电路75输入比较器71的输出信号。对计数/锁存电路75输入计数时钟信号CKcnt。计数时钟信号CLcnt与比较器71进行的比较动作的开始实际上同时被输入计数/锁存电路75。根据计数时钟信号CKcnt的输入，计数/锁存电路75执行计数动作。

例如，计数/锁存电路75具有计数部78A和锁存部78B。计数部78A通过将计数部78A所保持的值自加1(increment)来对从计数时钟信号CKcnt的输入到比较器71的输出信号发生反转为止期间进行计数，将其计数的值(称为计数值)输出到锁存部78B。锁存部78B保持输入的计数器值。锁存部78A形成为能以与对应于复位电压VRST的计数器值和对应于信号电压VSIG的计数器值相同的动作周期进行保持。

在进行复位电压VRST和参照电压VREF的比较动作时，从计数时钟信号CKcnt的输入到比较器71的输出发生反转为止的计数器值Drst被处理为复位电压VRST的数字值Drst。另外，在进行信号电压VSIG和参照电压VREF的比较动作时，从计数时钟信号CKcnt的输入到比较器71的输出发生反转为止的计数器值Dsig被处理为信号电压VSIG的数字值Dsig。以下，有时也将值Drst、Dsig称为数字计数器值Drst、Dsig。

这样，利用AD变换电路4的列ADC7，模拟信号的像素信号被变换为数字信号。

列ADC7对输入的像素信号实施CDS处理。即，列ADC7对与复位电压VRST对应的计数器值Drst和与信号电压VSIG对应的计数器值Dsig进行运算处理(差分运算)。对2个计数器值Drst、Vsig进行的差分运算可以通过计数/锁存电路75内的运算部(未图示)来执行，也可以通过控制部10来执行。

进行了CDS处理的2个计数器值Drst、Dsig的差值(日文原文：差分値)Dout(Dout＝Dsig-Drst)作为像素信号的数字数据Dout被输出。这样，能通过CDS处理除去由形成像素6的元件的特性偏差引起的噪声。利用上述列ADC7进行的AD变换处理和CDS处理以行为单位并列执行。

利用列型AD变换电路4，与进行了AD变换的1行的量(以行控制线为单位)的像素对应的各数字数据Dout被输出到后级的图像处理电路5。

图像处理电路5与控制部10进行的控制同步地对输入的数字数据Dout进行校正处理、特征量的算出处理，形成像素部1得到的1帧的量的图像数据，将该图像数据输出到显示装置(例如，显示器)。

用图3和图4说明本实施方式的图像传感器的参照电压生成电路8。图3是示出本实施方式的图像传感器的参照电压生成电路8的内部构成的等效电路图。

如图3所示，参照电压生成电路8例如包括运算放大器81和电容元件83。由运算放大器81和电容元件83形成积分电路80。

运算放大器81具有2个输入端子A1、A2和1个输出端子B。运算放大器81的一方输入端子(正输入端子或者同相输入端子)A1连接着偏置电路84。运算放大器81的另一方输入端子(负输入端子或者逆相输入端子)A2连接着电流源电路82。

电容元件83和开关元件85分别与运算放大器81的输入端子A1和输出端子B并联连接。以下，将电容元件83称为积分电容83。

偏置电路84对运算放大器81的输入端子A1施加例如直流电压(或者直流电流)作为积分电路80的基准电压。以下，将偏置电路84称为DC偏置电路84。

电流源电路82具有2个定电流源88A、89A和2个开关元件SWp、SWn。

定电流源88A的输入端子连接到电源Vdd。定电流源88A的输出端子通过开关元件88B连接到运算放大器81的输入端子A2。另外，定电流源88A的输出端子通过开关元件88B连接到积分电容83的一端和开关元件85的一端。定电流源88A对积分电路80供给电流Ip。

定电流源89A的输入端子通过开关元件89B连接到运算放大器81的输入端子A2。另外，定电流源89A的输入端子通过开关元件89B连接到积分电容83的一端和开关元件SWrst的一端。定电流源89A的输出端子连接到接地端。定电流源89A从积分电路80导入电流In，将导入的电流In释放到接地端。

开关元件88B的导通和截止由控制信号SWp控制，开关元件89B的导通和截止由控制信号SWn控制。

在参照电压生成电路8进行动作时，控制2个开关元件88B，89B的开/关，由此任一方定电流源88A、88B与运算放大器81和电容元件83电连接。

在开关元件88B为导通状态(开关元件89B为截止状态)的情况下，来自定电流源88A的电流Ip被供给运算放大器81和积分电容83。

在开关元件89B为导通状态(开关元件88B为截止状态)的情况下，来自积分电容83的电流(放电电流)In被导入定电流源89A，释放到接地端。

开关元件85与运算放大器81的输入端子A2和输出端子B并联连接。开关元件85的一端连接到运算放大器81的输入端子A2，开关元件85的另一端连接到运算放大器81的输出端子B。另外，开关元件85与电容元件83并联连接。开关元件85的一端连接到电容元件83的一端，开关元件85的另一端连接到电容元件83的另一端。

开关元件85的导通和截止由控制信号SWrst控制。开关元件85被导通，由此运算放大器81的输出电压复位为初始值。以下，也将开关元件85称为复位开关85。

此外，也可以用电阻元件来代替定电流源88A、89A。

由运算放大器81和积分电容83形成的积分电路80对供给输入端子A2的电流进行积分(电流积分)，将其积分值作为参照电压VREF输出到各列ADC7。

在此，用图3和图4说明本实施方式的参照电压生成电路8的输出波形和动作。图4是示出本实施方式的图像传感器的参照电压生成电路8的输出VREF和动作的波形图(时序图)。图4示出在对1行的量的像素进行的动作序列中，像素信号被从模拟信号变换为数字信号的期间(以下称为AD变换期间)Tad中的参照电压生成电路8的输出电压VREF的波形和动作。

此外，如上所述，对像素信号进行AD变换处理，并且进行CDS处理。因此，在像素信号的AD变换处理的动作序列中，2次参照电压的输出期间Trst、Tsig存在于AD变换期间Tad中。在AD变换期间Tad中，期间Trst是输出用于对像素6的复位电压进行采样的参照电压VREF的期间。在AD变换期间Tad中，期间Tsig是输出用于对像素的信号电压进行采样的参照电压VREF的期间。以下，将期间Trst称为复位电压采样期间Trst，将期间Tsig称为信号电压采样期间Tsig。

在AD变换期间Tad内的复位电压采样期间Trst，利用列ADC7获取来自像素6的复位电压Vrst的数字计数器值Drst。在AD变换期间TaD的期间Tsig，利用列ADC7获取来自像素6的信号电压Vsig的数字计数器值Dsig。

在本实施方式的图像传感器的参照电压生成电路8中，在对复位电压VRST进行采样的情况下，驱动电流源电路82，驱动状态的电流源电路82将从定电流源流到积分电路80的电流供给积分电路80。

如图4所示，在复位电压采样期间Trst中，控制信号SWp从“L”电平转变为“H”电平，开关元件88B导通。当开关元件88B导通时，定电流源88A与运算放大器81和积分电容83电连接。来自定电流源88A电流Ip被供给运算放大器81的输入端子A2和积分电容83。此外，运算放大器81所输出的参照电压VREF的初始值(也称为初始电压)的大小取决于DC偏置电路84的输出(基准电压)的大小。

积分电容83的初始状态例如为放电状态(电荷Q＝0)，积分电容83通过电流Ip来充电。

在复位电压采样期间Trst中，通过输入端子A1被供给电压(DC偏置电路84的输出电压)和输入端子A2被供给电流的积分电路80的积分动作来生成参照电压VREF。参照电压VREF的电压值按照定电流源88A的驱动特性，随着积分电容83的充电而从初始值开始减少(单调减少)。

这样，在复位电压采样期间Trst，通过积分电路80的积分动作(电流积分)生成单调减少的斜坡(ramp)波形的电压Vrp1。

在控制信号SWp从“H”电平变为“L”电平之后，控制信号SWn从“L”电平变为“H”电平。由此，开关元件88B截止，定电流源88A与运算放大器81和积分电容83电分离。

另一方面，开关元件89B导通，定电流源89A与运算放大器81和积分电容83电连接的。即，在本实施方式的图像传感器的参照电压生成电路8中，在复位电压VRST的采样后(数字计数处理后)，在参照电压VREF的电压值复位为初始值的情况下，驱动电流源电路82，驱动状态的电流源电路82将从积分电路80流到接地端的电流供给积分电路80。具体如下。

由积分电容83所保持的电荷引起的电流(放电电流)In按照定电流源89A的驱动特性被导入定电流源89A，通过导通状态的开关元件89B和定电流源89A释放到接地端。积分电容83的放电电流释放到接地端，由此运算放大器81的输出电压VREF复位为初始电压。以下，将用于使用定电流源89A将参照电压VREF的电压值复位为初始值的期间Tini称为初始化期间Tini。在开关元件89B导通的初始化期间Tini，控制信号SWrst维持“L”电平，复位开关85持续截止状态。

这样，在初始化期间Tini，通过积分电路80进行的逆积分动作，生成单调增加的斜坡波形的电压Vrp2。

在本实施方式的图像传感器中，在复位电压VRST的采样后，参照电压VREF的电压值不用复位开关85而是用电流源89B复位为初始电压。由此，在复位电压VRST的AD变换后(信号电压VSIG的AD变换前)，由积分电容83的放电时的复位开关85的导通和截止引起的噪声不会被积分电容83采样。并且，抑制了由采样的噪声引起的积分电容83的电位对复位后的初始电压带来负面影响。

例如，将用于复位电压VRST的采样的积分期间Trst与用于将参照电压VREF初始化的积分期间Tini之间的关系设定为“Trst＝Tini”，将定电流源88A的输出电流Ip与定电流源89A的输出电流In之间的关系设定为“Ip＝In”，由此使斜坡波形的电压Vrp1返回积分动作开始前的初始电压。

在这种情况下，在从复位电压VRST的采样开始到信号电压VSIG的采样开始的期间Ttri，从参照波形生成电路8对列ADC7输出大致三角形状(三角波)的参照电压VREF。在三角波的参照电压VREF中，在具有负斜率(电压值减少)的期间Trst，对复位电压VRST进行采样，在具有正斜率(电压值增加)的期间Tini，参照电压VREF的电压值复位为初始值。

在复位电压VRST被采样，参照电压VREF的电压值复位为初始值之后，与复位电压VRST的采样实际上相同地，从电流源电路82对积分电路80供给电流，开始信号电压VSIG的采样。

控制信号SWp从“L”电平转变到“H”电平，定电流源88A与运算放大器81和积分电容83电连接。在信号电压采样期间Tsig，通过积分电路80所进行的电流积分动作，将单调减少的斜坡波形的电压Vrp3输出到列ADC7。在经过规定的期间Tsig后，控制信号SWp从“H”电平变为“L”电平，定电流源88A从运算放大器81电分离。

并且，信号电压采样期间Tsig，控制信号SWrst从“L”电平变为“H”电平，复位开关85导通。另一方面，开关元件89B不导通。复位开关85导通，由此积分电容83的端子间短路。因此，存储于积分电容83的电荷通过导通状态的复位开关85放电，参照电压VREF的电压值复位为初始值。

在此，即使由信号电压的采样的完成后的复位开关85的开/关引起的噪声被积分电容83采样，由此参照电压VREF的初始值发生变动，该初始值的变动也是DC性固定的偏置(offset)噪声。因此，通过下一个动作周期的CDS处理除去由初始值的变动引起的噪声，不会对来自像素的信号的AD变换处理带来负面影响。

其中，在信号电压VSIG的采样后，也可以通过用电流源89A进行的积分电路80的逆积分动作使参照电压VREF的电压值复位为初始值。

在本实施方式中，也将积分电路80进行积分动作和逆积分动作的各期间Trst、Tini、Tsig称为积分期间Trst、Tini、Tsig。

如上所述，在复位电压采样期间Trst和信号电压采样期间Tsig，利用图3的参照电压生成电路8生成用于分别对复位电压VRST和信号电压VSIG进行采样(进行AD变换)的参照电压VREF。

在复位电压VRST的采样后，本实施方式的图像传感器驱动电流源电路82，对积分电路80的积分电容83供给电流，由此在对信号电压VSIG进行采样之前，将参照电压VREF的电压值复位为初始值。

在本实施方式的图像传感器中，参照电压生成电路8的电流源电路82除了用于使积分电路的积分电容83充电的定电流源88A之外，还具有用于在参照电压VREF的初始化时导入积分电容83的放电电流的定电流源89A。

利用本实施方式的图像传感器的参照电压生成电路8，在对某个控制单位进行的CDS处理的动作周期中，在参照电压VREF的电压值复位为初始值时，能减少用于使该电压值返回初始值的开关所引起的噪声。另外，在CDS处理的动作周期中，能防止该噪声被积分电容83采样。

其结果是，本实施方式的图像传感器在由利用列型AD变换电路进行CDS处理和AD变换处理的像素信号形成的图像中，能抑制产生使画质恶化的横条噪声。

因此，根据本实施方式，能提高从图像传感器得到的图像的画质。

(b)动作

用图5说明第一实施方式的图像传感器的动作。

图5示出用于对被列型AD变换电路读出的像素信号(像素电压)进行AD变换处理的图像传感器的动作的时序图。在本实施方式的图像传感器中，在对各行进行的AD变换处理的动作序列中，从各像素依次读出复位电压(第一像素电压)和信号电压(第二像素电压)，以行为单位进行CDS处理。在本实施方式中，例如，执行对复位电压VRST进行的处理(信号处理)，再执行对信号电压VSIG进行的处理，但是不限于此。

如图5所示，在对像素部1的某一行进行的AD变换期间Tad，在像素信号的AD变换开始时，图像传感器的控制部10和行选择电路2选择规定(例如第一个)的1个行控制线RL，将“H”电平的控制信号RST供给所选择的行控制线RL。

在与所选择的行控制线RL连接的多个像素6中，对各像素6的复位晶体管Tr2的栅极供给控制信号RST，复位晶体管Tr2导通。由此，通过导通状态的复位晶体管Tr2的电流路径(沟道)，对浮动扩散区(节点)N1转送电源电压Vdd。

浮动扩散区N1的电位Vdd被施加到放大晶体管Tr3的栅极，放大晶体管Tr3导通。通过放大晶体管Tr3的电流路径，与电源电压Vdd对应的复位电压VRST被转送到垂直信号线CL。由此，作为像素6的像素信号的复位电压VRST被输出到垂直信号线CL。在复位电压VRST被输出到垂直信号线CL之后，控制部10将控制信号RST设定为“L”电平。

来自与公共的行控制线RL连接的像素6的复位电压VRST被输入AD变换电路4的各列ADC7。

复位电压VRST被输入列ADC7的比较器71，与来自参照电压生成电路8的参照电压VREF进行比较。

当复位电压VRST被输入比较器71时，控制部10对参照电压生成电路8输出“H”电平的控制信号SWp。由此，电流源电路82内的开关元件88B导通。开关元件88B导通，由此驱动参照电压生成电路8的电流源电路82，定电流源88A与由运算放大器81和积分电容83形成的积分电路80电连接。

电流Ip从定电流源88A被供给运算放大器81和积分电容83。并且，积分电容83通过电流Ip来充电。

所供给的电流(电压)Ip通过积分电路80被进行电流积分，参照电压VREF的电压值从初始值起单调减少。由此，形成斜坡波形的电压Vrp1，将该电压Vrp1输入比较器71。

另外，如图5所示，控制信号SWp被输入参照电压生成电路8，并且计数时钟信号CKcnt被输入计数/锁存电路75。与参照电压VREF的电压值开始减少(形成斜坡波形)实际上同时地，计数部78A通过计数时钟信号CKcnt的输入而开始计数动作。计数部78A与计数时钟信号Ckcnt同步地使计数器值自加1。

如图5所示，参照电压VREF的电压值减少，当经过某个期间(时钟数)T1时，复位电压VRST的电压值与参照电压VREF的电压值的大小关系发生调换。当输入的电压VRST、VREF的大小关系发生调换时，比较器71的输出信号例如从“H”电平向“L”电平反转。

与比较器的输出发生反转为止的期间T1对应的计数器值(数字计数器值)Drst从计数部78A输出到锁存部78B，该数字计数器值Drst被锁存部78B保持。由此，1行的量的各像素6的复位电压VRST的数字计数处理(第一信号处理)完成。

此外，控制信号SWn在规定的期间Trst维持“H”电平以便对于数字计数器值Drst的取得确保时间上的余量(margin)。

这样，与从输入信号VRST、VREF的比较开始起直到比较器71的输出信号发生反转为止的期间对应的计数器值Drst作为复位电压VRST的数字值被处理。由此，对复位电压VRST的值进行AD变换。

控制部10在将控制信号SWp设定为“L”电平之后，为了使参照电压VREF的电压值复位为初始值，将控制信号SWp设定为“H”电平。定电流源88A从运算放大器81和积分电容83电分离，定电流源89A通过导通状态的开关元件89B与运算放大器81和积分电容83电连接。在此，与积分电容83并联连接的复位开关85为截止。

这样，在本实施方式的图像传感器中，在复位电压VRST的采样后(数字计数处理后)，在将参照电压VREF复位为初始值的情况下，不导通复位开关85地驱动电流源电路82。电流源电路82对积分电路80供给电流In。

积分电容83的电荷被导入定电流源89A，作为放电电流In释放到接地端。参照电压VREF的电压值通过使用定电流源89A的积分电容83的放电(积分电路80的逆积分动作)而单调增加，返回初始值。

控制部10将控制信号SWn设定为“L”电平，完成复位信号VRST的AD变换后的参照电压VREF的初始化。

这样，与使用复位开关85的参照电压VREF的电压值的复位动作不同，本实施方式的图像传感器在复位电压的采样后对信号电压VSIG进行采样时不会因复位开关85的开/关所引起的噪声而对参照电压VREF的初始值带来影响。

另外，如图5所示，例如在参照电压VREF的电压值被复位为初始值的期间Tini，将“H”电平的控制信号RD供给所选择的行控制线RL。

根据控制信号RD，与公共的行控制线RL连接的各像素6内的读出晶体管Tr1导通。与入射光相应地在光电二极管PD内生成的电荷通过导通状态的读出晶体管Tr1的电流路径(沟道)转送到浮动扩散区N1。按照所转送的电荷量，浮动扩散区N1的电位发生变动。与该电荷量相应的浮动扩散区N1的电位被施加到放大晶体管Tr3的栅极。通过放大晶体管Tr3的电流路径输出到垂直信号线CL的电压按照浮动扩散区N1的电位被调制。调制后的电压作为信号电压VSIG输出到垂直信号线CL。

由此，与入射光相应的大小的信号电压VSIG作为像素6的像素信号通过放大晶体管Tr3的电流路径输出到垂直信号线CL。

然后，与对复位电压VRST进行的比较和复位电压VRST的数字计数处理同样，将控制信号SWp设定为“H”电平，将电流Ip输入运算放大器81和积分电容83。并且，对输入运算放大器81和积分电容83的电流进行电流积分。由此，生成单调减少的斜坡波形的电压Vrp3，将作为参照电压VREF的电压Vrp3与信号电压VSIG进行比较。

另外，在信号电压的采样期间Tsig，将计数时钟信号CKcnt输入计数/锁存电路75，与参照电压VREF开始减少实际上同时，计数部78A开始计数动作(自加1)。

并且，如图5所示，当经过某个期间(时钟数)T2时，信号电压VSIG的电压值与参照电压VREF的电压值的大小关系发生调换，比较器71的输出信号例如从“H”电平反转为“L”电平。

与到比较器71的输出信号发生反转为止的期间T2对应的计数器值Dsig被锁存部78B保持。由此，1行的量的各像素6的信号电压VSIG的数字计数处理(第二信号处理)完成。

这样，与从输入信号VSIG、VREF开始比较起到比较器71的输出信号发生反转为止的期间对应的计数器值Dsig作为信号电压VSIG的数字值被处理，由此对信号电压VSIG的值进行AD变换。

并且，在获取与信号电压VSIG对应的数字计数器值Dsig之后，参照电压VREF的电压值被复位为初始值。

如图5所示，在对信号电压VSIG的数字计数处理后使参照电压VREF复位的情况下，例如将控制信号SWrst设定为“H”电平，复位开关85导通。积分电容83的端子间通过导通状态的复位开关85而导通。被积分电容83保持的电荷通过导通的复位开关85放电。由此，在对信号电压VSIG进行的数字计数处理后，参照电压VREF复位为初始值。

对信号电压VSIG的AD变换处理(数字计数处理)后的动作为对下一个地址的行控制线进行的动作。因此，即使由于复位开关85的开/关而产生噪声，对该噪声进行采样，该噪声也是DC性固定的偏置噪声。因此，被积分电容83采样的噪声通过对在下一个动作周期中所选择的像素进行的CDS处理而除去，几乎不会在下一个动作周期中产生由噪声引起的负面影响。

在复位电压VRST的数字计数器值Drst和信号电压VSIG的数字计数器值Dsig被计数/锁存电路75获取之后，控制部10计算计数器值Dsig与计数器值Drst之间的差值。

通过列型AD变换电路7的CDS处理，分别得到与连接到公共的行控制线RL的多个像素6对应的数字数据Dout(Dout＝Dsig-Drst)。

数字数据Dout被输出到后级的图像处理电路5。图像处理电路5对输入的各数字数据Dout进行校正处理、特征量的计算处理，形成与像素部1对应的1帧的量的图像。

形成的图像被输出到显示部(未图示)。如上所述，在来自像素6的复位电压VRST的采样后，参照电压VREF的复位动作通过定电流源89A进行的积分电路80的逆积分动作来执行。因此，能防止在对行单位进行的1次CDS处理的动作周期中积分电容83对噪声进行采样，并且还能抑制由噪声的采样引起的参照电压VREF的初始值的误差(偏差)的发生。因此，能抑制本实施方式的图像传感器所显示的图像中产生横条噪声。

因此，根据本实施方式，能实现图像传感器的画质的提高。

(c)总结

第一实施方式的图像传感器例如是具有列型AD变换电路4的图像传感器。在本实施方式的图像传感器中，列型AD变换电路4对来自以行为单位的多个像素的像素信号(像素电压)VRST、VSIG实施CDS处理。如图3所示，在本实施方式的图像传感器中，参照电压生成电路8包括具有2个电流源88A、89A的电流源电路82。在电流源电路82进行驱动时，定电流源88A、89A对参照电压生成电路8内的积分电路80供给电流Ip、In。

如图4和图5所示，在第一实施方式的图像传感器中，在复位电压VRST的采样后(数字计数处理后)，使参照电压VREF的电压值复位为初始值的动作不通过使复位开关85为导通状态的动作来执行，而是通过定电流源89A的积分电路80的动作(逆积分动作)执行。定电流源89A从积分电路80导入电流In，使存储于积分电路80的积分电容83的电荷放电。

复位开关85进行的参照电压VREF的复位动作(使电压值返回初始值的动作)有可能引起复位开关85截止时叠加的开关噪声被积分电容83采样。因此，在CDS处理的复位电压VRST的采样动作与信号电压VSIG的采样动作之间，在这种噪声被积分电容83采样的情况下，用于复位电压VRST的采样的电压Vrp1与用于信号电压VSIG的采样的电压Vrp3会产生误差。而且，在包括列型ADC变换电路4的图像传感器中，每当读出各行时该误差会随机偏差，因此可能对输出的图像形成横条的噪声成分。

与此相对，在本实施方式的图像传感器及其动作中，复位电压VRST的采样时的参照电压VREF的复位动作由定电流源89A的积分动作执行。因此，在本实施方式的图像传感器中，在原理上不产生由参照电压VREF的复位时产生的噪声引起的图像的横条噪声成分。

即使从电流源电路82输出的2个电流In、Ip的电流值分别包含偏差，这些偏差也是固定的DC偏置性的误差。因此，由电流源的特性偏差引起的噪声能利用后级的图像处理装置进行校正。

另外，在本实施方式的图像传感器中，仅复位电压VRST的采样时的参照电压生成电路8的输出波形是不同的，对像素6供给控制信号、计数器动作(AD变换处理)的动作定时几乎不需要变更。因此，本实施方式的图像传感器不对电路的构成、动作做大的变更就能抑制噪声对图像的负面影响。

如上所述，第一实施方式的图像传感器能除去显示的图像的横条噪声的主成分。

因此，根据第一实施方式，能实现图像传感器的画质提高。

(2)第二实施方式

参照图6和图7说明第二实施方式的固体摄像装置(例如，图像传感器)。此外，对与第一实施方式实际相同的构成和功能标注共同的附图标记，根据需要进行其说明。

由参照电压生成电路8内的DC偏置电路84引起的噪声也可能成为显示的图像的横条噪声的原因。由DC偏置电路84引起的噪声被输入运算放大器81，与参照电压生成电路8的输出电压(参照电压)VREF叠加。并且，DC偏置电路84的噪声多为时间性随机变动的热杂音。因此，由于DC偏置电路84的噪声，参照电压VREF的电压值时间性随机变动，其结果是有时会在图像中产生横条噪声。

如图6所示，在第二实施方式的图像传感器中，DC偏置电路84的输出端子连接着采样保持电路(以下示为S/H电路，Sample/Hold电路)86。S/H电路86减少DC偏置电路84的噪声。

S/H电路86连接到DC偏置电路84的输出端子与积分电路80(运算放大器81)的输入端子A1之间。

S/H电路86保持DC偏置电路84的输出电压(采样保持)，将该保持的电压施加到运算放大器81。

S/H电路86包括电容元件87A和开关元件87B。

开关元件87B控制DC偏置电路84与S/H电路86的电容元件87A的连接关系。开关元件87B的开/关由控制信号SWsh控制。以下，也将S/H电路86内的开关元件87B称为采样开关87B。

电容元件87A在开关元件87B为导通状态的情况下，通过来自DC偏置电路84的输出电压(DC偏置电压)充电。另外，电容元件87A在开关元件87B为截止状态的情况下，将充电后得到的电位施加到运算放大器81的输入端子A1。电容元件87A例如具有能对作为基准电压的DC偏置电压进行采样保持的静电电容Csh。以下，也将电容元件87A称为采样电容。

本实施方式的图像传感器不对运算放大器81直接施加来自DC偏置电路84的输出电压，而是对运算放大器81施加由DC偏置电路84充电的采样电容87A的充电电位。由此，抑制由DC偏置电路84引起的噪声对像素信号的处理带来负面影响，也抑制在图像中产生横条噪声。

用图7说明第二实施方式的图像传感器中的参照电压生成电路8的动作和输出波形。此外，本实施方式的图像传感器中的对复位电压VRST和信号电压VSIG进行的AD变换处理和CDS处理与在第一实施方式中已经说明的动作实际上相同，因此在此省略说明。

如图7所示，在将控制信号SWp设定为“H”电平以前，即，在像素信号的采样开始之前，通过控制部10使控制信号SWch从“L”电平转变到“H”电平。由此，采样开关87B导通。DC偏置电路84和S/H电路86通过导通状态的采样开关87B电连接，DC偏置电路84的DC偏置电压(或者电流)被施加到S/H电路86内的采样电容87A。

采样开关87B在规定的期间持续导通状态，采样电容87A进行充电直到例如该电容87A的电位达到基准电压为止。

在采样电容87A充电到规定的电压之后，将控制信号SWch设定为“L”电平，采样开关87B截止。由此，DC偏置电路84的输出电压被S/H电路86采样保持。

其后，基于将S/H电路86所保持的电压用作基准电压的积分电路80的积分动作，与第一实施方式同样地执行像素信号(复位电压VRST和信号电压VSIG)的数字计数处理和CDS处理。

在本实施方式中，在积分电路80和列ADC7的动作中，DC偏置电路84从积分电路80和列ADC7电分离。

由DC偏置电路84引起的噪声ns在S/H电路86的采样保持中产生。由于S/H动作，由DC偏置电路84引起的随机的噪声成分在参照电压VREF的输出期间为DC性固定的偏置噪声成分(以下称为DC偏置噪声)。DC偏置噪声通过AD变换电路4的CDS处理被除去。

因此，本实施方式的图像传感器能除去由DC偏置电路84引起的图像的横条噪声。

因此，第二实施方式的图像传感器与第一实施方式的图像传感器同样，能实现图像传感器的画质提高。

(3)变形例

参照图8和图9说明第一实施方式和第二实施方式的固体摄像装置(例如图像传感器)。此外，对与第一实施方式和第二实施方式的图像传感器相同的构成标注共同的参照附图标记，根据需要进行其说明。

图8是示出本变形例的图像传感器的动作和参照电压生成电路8的输出波形的图。

示出了第一实施方式和第二实施方式的图像传感器在使参照电压VREF的电压值从初始值减少的期间进行像素信号的采样和数字计数处理的动作例。

其中，如图8所示，在使参照电压VREF的电压值从初始值增加的期间，也可以执行像素信号的采样和数字计数处理。在执行图8的动作的图像传感器中，参照电压生成电路8的电路构成也可以与图3或者图6示出的构成相同。

例如，如图8所示，控制信号SWn根据控制部10的控制被设定为“H”电平。开关元件89B导通，定电流源89A与积分电路80电连接。由此，对定电流源89A导入电流，参照电压VREF的电压值通过使用定电流源89A的积分电路80的逆积分动作而从初始值增加。在开关元件89B导通的期间Trp，生成单调增加的斜坡波形的电压VrpA作为参照电压VREF。

在参照电压VREF的电压值单调增加的期间Trst，与第一实施方式和第二实施方式同样，通过参照电压VREF与复位电压VRST的比较，获取复位电压VRST的数字计数器值Drst。

其后，参照电压VREF的电压值被复位为初始值。通过控制部10的控制，控制信号SWn为“L”电平。开关元件89B截止，定电流源89A从积分电路80电分离。在控制信号SWn被设定为“L”电平之后，控制信号SWp被设定为“H”电平。由此，开关元件88B导通，定电流源88A与积分电路80电连接。

来自定电流源88A的电流在规定的期间Tini供给积分电路80。参照电压VREF的电压值通过使用定电流源88A的积分电路80的积分动作从增加后的值单调减少到初始值为止。在开关元件88B导通的期间Tini，生成单调减少的斜坡波形的电压VrpB作为参照电压VREF的一部分。由此，与第一实施方式同样，能不受由参照电压VREF的复位动作引起的噪声的负面影响地使参照电压VREF的电压值返回初始值。

在参照电压VREF复位为初始值后，控制信号SWn被再次设定为“H”电平。通过使用定电流源89A的积分电路80的逆积分动作生成单调增加的斜坡波形的电压VrpC作为参照电压VREF。在参照电压VREF的电压值单调增加的期间Tsig，与第一实施方式和第二实施方式同样，通过参照电压VREF与信号电压VSIG的比较，获取信号电压VSIG的数字计数器值Dsig。

在获取2个数字计数器值Drst、Dsig，将控制信号SWn设定为“L”电平之后，控制信号SWrst由控制部10的控制设定为“H”电平。由此，在复位电压VRST和信号电压VSIG的数字计数处理后，用复位开关85将参照电压VREF的电压值复位为初始值。

通过AD变换电路4的CDS处理，各列ADC7的复位电压VRST和信号电压VSIG的计数器值Drst、Dsig的差值作为像素信号的数字值Dout(＝|Dsig-Drst |)输出到后级的电路5。

如上所述，使用图8示出的电压值单调增加的参照电压VREF的像素信号的采样和数字计数处理能通过与第一实施方式和第二实施方式的图像传感器同样的电路执行。因此，与第一实施方式和第二实施方式同样，能抑制因AD变换处理时的噪声而导致在显示的图像中产生横条噪声。

用图9说明与图8不同的本实施方式的图像传感器的变形例。

在参照电压生成电路8内的电流源电路82中，定电流源88A、89A的驱动特性，例如定电流源88A、89A的供给电流Ip、In的大小也可以不同。

在定电流源89A的供给电流In大于定电流源88A的供给电流Ip的情况下，供给电流In的积分电路80的积分期间Tini比供给电流Ip的积分电路80的积分期间Trst短。例如，当供给电流In的大小为k倍时，供给电流In的积分期间Tini即参照电压VREF的电压值返回初始值的期间Tini为1/k倍。

因此，相对于供给电流的关系设定为“Ip＝In”的情况，在定电流源89A的供给电流In的大小设定为定电流源88A的供给电流Ip的k倍的情况下，积分期间Tm为积分期间Trp的1/k倍。在这种情况下，如图9所示，单调增加的斜坡波形的电压Vrp2′的斜率的绝对值大于单调减少的斜坡波形的电压Vr1的斜率的绝对值。

其结果是，用于使参照电压VREF的电压值复位为初始值的期间Tini缩短，能缩短用于数字计数处理和CDS处理的期间Tad。因此，设定为用于参照电压VREF的复位动作的定电流源89A的供给电流In的大小大于用于像素信号的采样动作的定电流源88A的供给电流Ip的大小，由此能提高图像传感器的处理速度。

此外，如图8示出的动作那样，在利用定电流源88A的供给电流Ip使参照电压VREF的电压值复位为初始值的情况下，只要定电流源88A的供给电流Ip的大小大于定电流源89A的供给电流In的大小即可。

在此，举例示出第一实施方式的图像传感器的电路构成和动作来说明本实施方式的变形例，但是当然对第二实施方式的图像传感器的电路构成和动作也能应用本变形例。

在图8和图9示出的本实施方式的图像传感器的变形例中，与第一实施方式和第二实施方式的图像传感器同样，也能提高图像传感器的画质。

此外，与上述采样动作相反，在执行对信号电压(在此为第一像素电压)VSIG的采样处理之后执行对复位电压(在此为第二像素电压)VRST的采样处理的情况下，信号电压VSIG的采样所用的参照电压VREF的电压值通过将积分电容83的放电电流导入定电流源89A来返回初始值。在这种情况下，复位电压VRST的采样所用的参照电压的电压值通过使复位开关85导通来使积分电容83放电，返回初始值。这样，即使信号电压和复位电压的采样处理的顺序与上述例子相反，也能实现本实施方式的图像传感器及其动作。

以上所记载的实施方式仅为举例示出的实施方式，不意味着限定本发明的保护范围。事实上，在此涉及的新方法和系统可以以其它各种方式实施，而且在不脱离本发明的主旨的范围内能对上述方法和系统进行各种省略、替代和变更。伴随的权利要求和与它们等同的方式涵盖落入保护范围和本发明主旨内的各种方式和变更。

Claims (20)

1.一种固体摄像装置，具有：

AD变换电路，对来自多个像素的第一像素电压和第二像素电压实施第一信号处理和第二信号处理，输出与所述第一像素电压和所述第二像素电压之间的差值对应的数字值，所述多个像素分别具有光电变换元件；以及

参照电压生成电路，对所述AD变换电路输出第一脉冲波形和第二脉冲波形的参照电压，将所述参照电压与所述第一像素电压和所述第二像素电压比较，得到所述数字值，

所述参照电压生成电路包括：

积分电路，该积分电路包括运算放大器和电容元件，其中，运算放大器具有与所述AD变换电路连接的输出端子和第一输入端子及第二输入端子，电容元件的一端与所述运算放大器的所述第二输入端子连接，另一端与所述运算放大器的所述输出端子连接；

偏置电路，与所述运算放大器的所述第一输入端子连接，向所述运算放大器的所述第一输入端子供给偏置电压；以及

电流源电路，与所述运算放大器的所述第二输入端子连接，向所述运算放大器的所述第二输入端子供给第一电流和第二电流，其中，

在利用所述AD变换电路将所述参照电压与所述第一像素电压进行比较的第一信号处理中，所述参照电压生成电路将所述电流源电路的第一电流供给至所述运算放大器的所述第二输入端子，生成所述第一脉冲波形，

在所述第一信号处理之后，所述参照电压生成电路将所述电流源电路的第二电流供给至所述运算放大器的所述第二输入端子，使所述第一脉冲波形的电压值返回初始值，

在利用所述AD变换电路将所述参照电压与所述第二像素电压进行比较的第二信号处理中，所述参照电压生成电路将所述第一电流供给至所述运算放大器的所述第二输入端子，生成所述第二脉冲波形。

2.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，

在所述第二信号处理之后，所述参照电压生成电路使所述电容元件的所述一端与所述另一端短路，使所述第二脉冲波形的电压值返回初始值。

3.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，

所述参照电压生成电路通过所述积分电路对所述第一电流的积分动作来生成所述第一脉冲波形和所述第二脉冲波形，

所述参照电压生成电路通过所述积分电路对作为所述第二电流的所述电容元件的放电电流的逆积分动作，使所述第一脉冲波形的电压值返回所述初始值。

4.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，

还具有在所述偏置电路与所述运算放大器的所述第一输入端子之间连接的采样保持电路，

在参照电压生成电路输出所述参照电压的期间，所述偏置电路的输出通过所述采样保持电路被采样保持，从所述采样保持电路被供给至所述运算放大器的所述第一输入端子。

5.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，

使所述第一脉冲波形的电压值返回所述初始值的期间的长度与所述第一脉冲波形的输出期间的长度相同。

6.根据权利要求5所述的固体摄像装置，其中，

所述第二电流的大小与所述第一电流的大小相同。

7.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，

使所述第一脉冲波形的电压值返回所述初始值的期间比所述第一脉冲波形的输出期间的长度短。

8.根据权利要求7所述的固体摄像装置，其中，

所述第二电流的大小大于所述第一电流的大小。

9.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，

在从所述第一信号处理的开始起直到使所述第一脉冲波形的电压值返回初始值的期间，所述参照电压生成电路形成三角脉冲，

在从所述第二信号处理的开始起直到使所述第二脉冲波形的电压值返回初始值的期间，所述参照电压生成电路形成斜坡波形。

10.根据权利要求1所述的固体摄像装置，还具有：

控制线，与在第一方向上排列的所述多个像素连接；

信号线，与各所述像素连接；以及

变换单元，设于所述AD变换电路内，分别与各所述信号线连接，

其中，

所述参照电压被公共地输出至所述变换单元，

所述变换单元中的每一个变换单元基于所述第一脉冲波形的所述参照电压和所述第一像素电压的大小发生反转的期间，将所述第一像素电压的模拟值变换为数字值，基于所述第二脉冲波形的所述参照电压和所述第二像素电压的大小发生反转的期间，将所述第二像素电压的模拟值变换为数字值。

11.一种固体摄像装置，具有：

AD变换电路，输出与来自多个像素的第一像素电压和第二像素电压之间的差值对应的数字值，所述多个像素分别具有光电变换元件；以及

参照电压生成电路，对所述AD变换电路输出第一脉冲波形和第二脉冲波形的参照电压，将所述参照电压与所述第一像素电压和所述第二像素电压比较，得到所述数字值，

所述参照电压生成电路包括：

积分电路，包括具有输出端子、第一输入端子和第二输入端子的运算放大器以及一端连接于所述运算放大器的所述第二输入端子且另一端连接于所述运算放大器的所述输出端子的电容元件；

电流源电路，包括通过第一开关元件对所述运算放大器的所述第二输入端子供给第一电流的第一电流源和通过第二开关对所述运算放大器的所述第二输入端子供给第二电流的第二电流源；以及

偏置电路，对所述运算放大器的所述第一输入端子输出偏置电压。

12.根据权利要求11所述的固体摄像装置，其中，

所述参照电压生成电路从所述电流源电路的所述第一电流源对所述运算放大器的所述第二输入端子供给所述第一电流，生成所述参照电压的所述第一脉冲波形和所述第二脉冲波形，

所述参照电压生成电路从所述运算放大器的所述第二输入端子向所述电流源电路的所述第二电流源导入所述第二电流，使所述第一脉冲波形的电压值返回初始值。

13.根据权利要求11所述的固体摄像装置，还具有：

与所述电容元件并联连接的第三开关元件，

其中，在使所述第二脉冲波形的电压值返回初始值时，所述第三开关元件导通，所述电容元件的一端与另一端被连接并放电。

14.根据权利要求11所述的固体摄像装置，还具有：

采样保持电路，连接在所述偏置电路与所述运算放大器的所述第一输入端子之间，

其中，在所述参照电压生成电路生成所述参照电压的期间，所述偏置电路与所述运算放大器电分离，所述采样保持电路所保持的所述偏置电压被输出至所述运算放大器的第一输入端子。

15.根据权利要求12所述的固体摄像装置，其中，

使所述第一脉冲波形的电压值返回所述初始值的期间的长度与所述第一脉冲波形的输出期间的长度相同。

16.根据权利要求15所述的固体摄像装置，其中，

所述第二电流的大小与所述第一电流的大小相同。

17.根据权利要求12所述的固体摄像装置，其中，

使所述第一脉冲波形的电压值返回所述初始值的期间比所述第一脉冲波形的输出期间的长度短。

18.根据权利要求17所述的固体摄像装置，其中，

所述第二电流的大小大于所述第一电流的大小。

19.根据权利要求11所述的固体摄像装置，其中，

在从利用所述AD变换电路对所述第一像素电压与所述参照电压进行比较的第一信号处理的开始起直到使所述第一脉冲波形的电压值返回初始值的期间，所述参照电压生成电路形成三角脉冲，

在从利用所述AD变换电路对所述第二像素电压与所述参照电压进行比较的第二信号处理的开始起直到使所述第二脉冲波形的电压值返回初始值的期间，所述参照电压生成电路形成斜坡波形。

20.根据权利要求11所述的固体摄像装置，还具有：

控制线，与在第一方向上排列的所述多个像素连接；

信号线，与各所述像素连接；以及

变换单元，分别设于所述AD变换电路内，与各所述信号线连接，

其中，

所述参照电压被公共地输出至所述变换单元，

所述变换单元中的每一个变换单元基于所述第一脉冲波形的所述参照电压和所述第一像素电压的大小发生反转的期间，将所述第一像素电压的模拟值变换为数字值，基于所述第二脉冲波形的所述参照电压和所述第二像素电压的大小发生反转的期间，将所述第二像素电压的模拟值变换为数字值。