CN104010145A

CN104010145A - 电子设备、控制方法和图像传感器

Info

Publication number: CN104010145A
Application number: CN201410058219.7A
Authority: CN
Inventors: 山形优辉; 松本静德
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2013-02-27
Filing date: 2014-02-20
Publication date: 2014-08-27
Also published as: US20140240568A1; JP2014165845A; US9451193B2

Abstract

本发明公开了电子设备、控制方法和图像传感器。所述电子设备包括：输出参考信号的参考信号输出部；把从像素输出的电信号与所述参考信号进行比较的比较器；求得计数值作为所述电信号的AD转换结果的计数器，所述计数值是通过对所述参考信号发生变换直至所述电信号与所述参考信号彼此一致时所花费的时间进行计数获得的；和自动调零控制部，所述自动调零控制部进行控制以使得在所述像素被复位的复位期间内完成用于设定所述比较器的自动调零处理，以此获得表示供给至所述比较器的两个输入信号彼此一致的比较结果。根据本发明，能够容易地抑制图像质量的降低。

Description

电子设备、控制方法和图像传感器

技术领域

本发明涉及电子设备、控制方法和图像传感器。更加具体地，本发明涉及例如能够容易地抑制图像质量下降的电子设备、控制方法和图像传感器。

背景技术

例如，电子耦合器件(CCD)图像传感器和互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器可以被用作用于捕获图像的固态摄像装置，且近年来，为了应对小型化的需求，CMOS图像传感器已经得到了人们的关注。

CMOS图像传感器具有模拟-数字转换器(ADC)，ADC对由具有用于进行光电转换的光电转换元件(诸如光电二极管(PD)等)的像素输出的模拟电信号进行模拟-数字(AD)转换。

用于CMOS图像传感器的ADC的一个示例是我们称之为“参考信号比较型ADC”的ADC，参考信号比较型ADC具有比较器和计数器并将像素输出的电信号与预定的参考信号进行比较以进行电信号的AD转换。

在参考信号比较型ADC中，比较器将每个像素输出的电信号与具有以一定的坡度变化的电平的参考信号(诸如斜坡信号等)进行比较，且计数器对参考信号的电平变化直至电信号的电平与参考信号的电平彼此一致时所花费的时间进行计数，以此使得由像素输出的电信号经过AD转换。

上述AD转换涉及对参考信号的电平发生变化直至电信号的电平与参考信号的电平彼此一致所花费的时间进行计数，这样的AD转换也被称为积分型AD转换。

与此同时，在图像传感器中，进行相关双采样(CDS)以确定复位电平的AD转换结果与信号电平的AD转换结果之间的差值，并输出从CDS中得到的该差值作为像素值，其中，所述复位电平是由对每个像素进行复位后马上获得的电信号表示的，所述信号电平是由与像素复位后累积在像素中的PD中的电荷相对应的电信号表示的。

通过CDS，减少了根据每个像素或图像传感器中每列的电路而相异(变化)的噪声，从而能够提高图像质量。

然而，当图像传感器进行CDS时，例如存在着这样的情况：例如在诸如太阳等高亮度物体的图像拍摄期间内，所谓的“太阳黑点(blacksunspot)”发生，使得图像质量下降。

也就是说，当拍摄具有高亮度的物体的图像时，在图像传感器中发生了如下所述的光晕(blooming)现象，即，像素中的PD在像素的复位之后马上饱和且电荷从PD中溢出。

如果光晕发生，那么从PD中溢出的电荷累积在像素中的浮动扩散区(FD)中，像素的复位电平变得明显低于当拍摄具有合适亮度的物体的图像时而获得的复位电平(在下文中，这个复位电平也可以被称为“正常复位电平”)，并且达到当PD饱和时而获得的信号电平(在下文中，这个信号电平也可以被称为“饱和电平”)，或达到接近于饱和电平的电平。

此外，在具有高亮度的物体的图像拍摄期间内，信号电平也达到饱和电平或接近于饱和电平的电平。

因此，在具有高亮度的物体的图像拍摄期间内，复位电平和信号电平都(大体上)达到它们的饱和电平。因此，当进行用于确定复位电平与信号电平之间的差值的CDS时，由CDS得到的差值非常小。

在具有高亮度的物体的图像拍摄期间内，因为由CDS得到的像素值非常小，所以获得的是这样的图像：在该图像中，在物体的高亮度部分处的像素看起来是黑色“凹陷”的。看起来是黑色凹陷的像素部分被称为太阳黑点。

作为用于抑制由于这样的太阳黑点的发生而导致的图像质量下降的技术，例如，日本待审查专利申请第2012-010055号公报公开了这样的技术：在ADC中的比较器的输出与计数器的输入之间提供用于控制计数器的计数操作的控制手段。

发明内容

近年来，随着像素数量的增加，图像传感器的小型化不断进步，并且存在对这样的技术的需求：在不为ADC添加专用电路的情况下，能够抑制由太阳黑点造成的图像质量降低。

鉴于这样的情况构思出了本发明，且本发明旨在容易地抑制图像质量降低。

本发明的实施例提供了一种电子设备。所述电子设备包括：参考信号输出部，所述参考信号输出部被构造用来输出电平变化的参考信号；比较器，所述比较器被构造用来把从具有进行光电转换的光电转换元件的像素输出的电信号与所述参考信号输出部输出的所述参考信号进行比较；计数器，所述计数器被构造用来根据所述电信号与所述参考信号的比较结果求得计数值作为所述电信号的AD转换结果，所述计数值是通过对所述参考信号发生变化直至所述电信号与所述参考信号彼此一致时所花费的时间进行计数而获得的；和自动调零控制部，所述自动调零控制部被构造用来进行控制以使得在复位期间内完成用于设定所述比较器的自动调零处理，以此获得表示供给至所述比较器的两个输入信号彼此一致的比较结果，在所述复位期间内所述像素被复位。

根据本发明的另一个实施例，提出了一种电子设备的控制方法，所述电子设备包括：参考信号输出部，所述参考信号输出部被构造用来输出电平变化的参考信号；比较器，所述比较器被构造用来把从具有进行光电转换的光电转换元件的像素输出的电信号与所述参考信号输出部输出的所述参考信号进行比较；计数器，所述计数器被构造用来根据所述电信号与所述参考信号的比较结果求得计数值作为所述电信号的AD转换结果，所述计数值是通过对所述参考信号发生变化直至所述电信号与所述参考信号彼此一致时所花费的时间进行计数而获得的。所述控制方法包括：进行控制以使得在复位期间内完成用于设定所述比较器的自动调零处理，以此获得表示供给至所述比较器的两个输入信号彼此一致的比较结果，在所述复位期间内所述像素被复位。

如上所述，在根据本发明的实施例所述的电子设备、图像传感器和控制方法中，所述像素具有用于进行光电转换的光电转换元件，所述比较器把从所述像素中输出的电信号与电平变化的参考信号进行比较，所述参考信号是从所述参考信号输出部中输出的。根据所述电信号与所述参考信号的比较结果，通过对所述参考信号发生变化直至所述电信号与所述参考信号彼此一致所花费的时间进行计数获得计数值，并且将该计数值确定为所述电信号的AD转换结果。在此情况下，进行用于设定所述比较器的自动调零处理以使其在所述像素被复位的复位期间内完成，以此获得表示供给到所述比较器的两个输入信号彼此一致的比较结果。

所述图像传感器可以是分立器件或可以是包含在一个器件中的内部模块。

根据本发明，能够容易地抑制图像质量降低。

附图说明

图1是图示了根据应用了本发明的数码相机的一个实施例的构造示例的方框图；

图2是图示了图像传感器的构造示例的方框图；

图3是图示了像素的构造示例的电路图；

图4是图示了ADC的构造示例的方框图；

图5是图示了比较器的构造示例的电路图；

图6是图示了信号线电压和参考信号的波形图；

图7是图示了当拍摄具有极高亮度的物体的图像时信号线电压和参考信号电压的示例的波形图；

图8是图示了当信号线电压被钳制时，信号线电压和参考信号电压的示例的波形图；

图9是图示了当低光强度太阳黑点发生时，信号线电压和参考线电压的示例的波形图；

图10是图示了在避免太阳黑点模式下图像传感器中的信号线电压和参考信号电压的示例的波形图；

图11A至图11C是图示了当自动调零模式是所述避免太阳黑点模式时，信号线电压与参考信号电压之间的位置关系的示例的波形图；

图12图示了在避免太阳黑点模式下进行的P相偏移；

图13是图示了当基于传感器增益设定正常模式下的初始偏移的偏移量时，信号线电压和参考信号电压的示例的波形图；

图14是图示了当基于传感器增益设定避免太阳黑点模式下的P相偏移的偏移量时，信号线电压和参考信号电压的示例的波形图；

图15图示了基于传感器增益设定的P相的长度；

图16图示了基于传感器增益设定的P相的长度和P相偏移量的示例；

图17是图示了当调整P相偏移量以使得P相交叉点位于P相斜坡的中心附近时，信号线电压和参考信号电压的示例的波形图；

图18是图示了用于调整P相偏移量的处理的流程图；

图19是图示了当在避免太阳黑点模式下进行用于减小P相的长度的调整时，信号线电压和参考信号电压的示例的波形图；

图20是图示了用于调整P相偏移量和减小P相的长度的处理的流程图；

图21是图示了当交替地重复P相偏移量的调整和P相的长度的减小时，信号线电压和参考信号电压的示例的波形图；

图22是图示了重复地进行P相偏移量的调整和P相的长度的减小的处理的流程图；

图23是图示了当自动调零模式是正常模式时参考信号的示例以及当自动调零模式是避免太阳黑点模式时参考信号的示例的波形图；

图24是图示了参考信号的示例的波形图，以说明用于选择自动调零模式的具体方法的示例；

图25是图示了用于选择自动调零模式的处理的流程图；和

图26图示了应用了本发明的计算机的一个实施例的构造示例。

具体实施方式

[应用了本发明的数码相机的一个实施例]

图1是图示了根据应用了本发明的数码相机的一个实施例的构造示例的方框图。

数码相机既能够拍摄静态图像又能够拍摄动态图像。

在图1中，数码相机包括光学系统1、图像传感器2、存储器3、信号处理器4、输出部5和控制器6。

光学系统1包括例如变焦透镜(未图示)、聚焦透镜和光圈，并使外部光入射在图像传感器2上。

图像传感器2例如是CMOS图像传感器。图像传感器2接收来自光学系统1的入射光，对该入射光进行光电转换，并且输出与来自光学系统1的入射光相对应的图像数据。

存储器3暂时存储图像传感器2输出的图像数据。

信号处理器4使用存储在存储器3中的图像数据进行信号处理并将得到的图像数据供给至输出部5。信号处理的示例包括噪声消除和白平衡调整等等。

输出部5输出从信号处理器4接收到的图像数据。

也就是说，输出部5具有例如显示器(未图示)，该显示器是由液晶显示器等实现的。输出部5显示与来自信号处理器4的图像数据相对应的图像作为所谓的实景图像。

输出部5还具有例如用于对诸如半导体存储器、磁盘或光盘等记录媒介进行驱动的驱动器部(未图示)，且把从信号处理器4供给的图像数据记录到记录媒介。

根据用户操作或诸如此类的操作，控制器6控制数码相机中包括的各模块。

在如上所述构造的数码相机中，图像传感器2接收来自光学系统1的入射光并响应于入射光输出图像数据。

图像传感器2输出的图像数据被供给至存储器3并存储在存储器3中。存储在存储器3中的图像数据经过由信号处理器4进行的信号处理，且得到的图像数据被供给至输出部5并从输出部5输出。

[图像传感器2的构造示例]

图2是图示了图1中所示的图像传感器2的构造示例的方框图。

在图2中，图像传感器2包括像素阵列10、控制器20、像素驱动器21、列并行AD转换器22和输出部23。

像素阵列10包括作为摄像元件的M×N个像素11_1，1、11_1，2...11_1，N、11_2，1、11_2，2...11_2，N...11_M，1、11_M，2...和11_M，N(M和N是大于或等于1的整数)。

M×N个像素11_1，1至11_M，N在二维平面内以M行×N列矩阵(格子)排列。

在行方向上(在横方向上)延伸的像素控制线41_m均连接至在像素阵列10中的(从顶部开始)第m行(m=1，2，...，M)中的在行方向上排列的对应的N个像素：11_m，1至11_m，N。

在列方向上(在垂直方向上)延伸的垂直信号线42_n也均连接至在(从左开始)第n列(n=1，2，...，N)中的在列方向上排列的对应的M各像素：11_1，n至11_M，n。

像素11_m，n对入射到其上的光(入射光)进行光电转换。根据像素驱动器21通过像素控制线41_m进行的控制，像素11_m，n还将与由光电转换获得的电荷相对应的电压(电信号)输出至与电流源43_n连接的垂直信号线42_n。

像素11_m，n能够进行例如预定颜色的光的光电转换，所述预定颜色的光通过诸如具有拜耳排列的滤色器等滤色器(未图示)入射在像素上。

根据预定的逻辑等，控制器20控制像素驱动器21、列并行AD转换器22(包括自动调零控制部32和参考信号输出部33等等)和其它模块。

根据控制器20进行的控制，像素驱动器21通过像素控制线41_m控制(驱动)与相应的像素控制线41_m连接的像素11_m，1至11_m，N。

列并行AD转换器22通过对应的垂直信号线42₁至42_N连接至排列在一行中的像素11_m，1至11_m，N，以使得从像素11_m，n输出至垂直信号线42_n的电压(在下文中，这些电压也可以被称为“信号线电压”)供给至列并行AD转换器22。

列并行AD转换器22并行地进行通过垂直信号线42₁至42_N从排列在一行中的像素11_m，1至11_m，n供给的信号线电压的AD转换，并将得到的数字数据作为像素11_m，1至11_m，N的像素值(像素数据)供给至输出部23。

在此情况下，作为并行地进行所有排列在一行中的N个像素11_m，1至11_m，N的电信号的AD转换的替代方案，列并行AD转换器22也能够进行一个像素或少于N个像素11_m，1至11_m，N的电信号的AD转换。

在下文中，然而，为了便于说明，假设列并行AD转换器22并行地进行排列在一行中的所有N个像素11_m，1至11_m，N的信号线电压的AD转换。

为了并行地进行在一行中排列的N个像素11_m，1至11_m，N的信号线电压的AD转换，列并行AD转换器22具有N个模拟-数字转换器(ADC)31₁至31_N。

此外，列并行AD转换器22包括上述的自动调零控制部32、参考信号输出部33和时钟输出部34。

包括在自动调零控制部32中的ADC31_n具有比较器61_n(说明如下)。自动调零控制部32通过自动调零控制线32A将自动调零脉冲(用于控制比较器61_n的自动调零处理的信号)供给(输出)至ADC31₁至31_N。

参考信号输出部33通过参考信号线33A将参考信号供给(输出)至ADC31₁至31_N。参考信号具有这样的期间：在该期间内，参考信号的电平以类似于斜坡信号的坡度那样的一定坡度从预定的初始值到预定的最终值变化。

时钟输出部34通过时钟线34A将具有预定频率的时钟供给(输出)至ADC31₁至31_N。

ADC31_n分别连接至垂直信号线42_n。因此，从像素11_m，n输出至垂直信号线42_n的信号线电压(电信号)供给至ADC31_n。

ADC31_n通过使用来自参考信号输出部33的参考信号和来自时钟输出部34的时钟对从像素11_m，n输出的信号线电压进行AD转换，且还进行CDS以获得作为像素值的数字数据。

在此情况下，每个ADC31_n将像素11_m，n的信号线电压与来自参考信号输出部33的参考信号进行比较，并对参考信号的电平变化直至像素11_m，n的信号线电压与参考信号的电平彼此一致(即，直至信号线电压与参考信号之间的数值关系逆转)所花费的时间进行计数，以对像素11_m，n的信号线电压进行AD转换。

通过对来自时钟输出部34的时钟进行计数，ADC31_n对参考信号的电平变化直至像素11_m，n的信号线电压与参考信号的电平彼此一致所花费的时间进行计数。

在像素阵列10的第一行至第M行的各行中的N个像素11_m，1至11_m，N的信号线电压例如从第一行开始顺序地供给到N个ADC311至31_N，以便对各行的信号线电压进行AD转换和CDS。

输出部23选择要从中读取像素值的列n；从列n的ADC31_n中读取像素11_m，n的由ADC31_n确定的像素值；并且将像素值输出至外部(在本实施例中，输出至存储器3(图1))。

尽管上面已经说明了ADC31_n除了进行AD转换以外还进行CDS的情况，但也可以是ADC31_n只进行AD转换且输出部23进行CDS的布置。

[像素11_m，n的构造示例]

图3是图示了图2中的像素11_m，n的构造示例的电路图。

在图3中，像素11_m，n具有PD51和四个负沟道金属氧化物场效应晶体管(nMOS FET)52、54、55和56。

在像素11_m，n中，FET52的漏极、FET54的源极和FET55的栅极彼此连接，且在该连接节点处，形成有用于将电荷转换成电压的浮动扩散(FD，电容器)53。

PD51是进行光电转换的光电转换元件的一个示例。PD51接收入射光，累积对应于入射光的电荷并且进行光电转换。

PD51的阳极与地面连接(接地)，且PD51的阴极连接至FET52的源极。

FET52是用于将累积在PD51中的电荷从PD51传输至FD53的FET，且在下文中也可以被称为“传输晶体管Tr52”。

传输晶体管Tr52的源极连接至PD51的阴极，且传输晶体管Tr52的漏极经由FD53连接至FET54的源极。

传输晶体管Tr52的栅极连接至像素控制线41_m。传输脉冲TRG通过像素控制线41_m供给至传输晶体管Tr52的栅极。

像素驱动器21(图2)将控制信号供给至像素控制线41_m以通过像素控制线41_m驱动(控制)像素11_m，n。除了传输脉冲TRG以外，控制信号还包括复位脉冲RST和选择脉冲SEL。

如上所述，FD53形成在传输晶体管Tr52的漏极、FET54的源极和FET55的栅极的节点处，且是类似电容器的用于将电荷转换成电压的区域。

FET54是用于对累积在FD53中的电荷(电压(电势))进行复位的FET且在下文中也可以被称为“复位晶体管Tr54”。

复位晶体管Tr54的漏极连接至电源Vdd。

复位晶体管Tr54的栅极连接至像素控制线41_m。复位脉冲RST通过像素控制线41_m供给至复位晶体管Tr54的栅极。

FET55是用于放大FD53的电压的FET且在下文中也可以被称为“放大晶体管Tr55”。

放大晶体管Tr55的栅极连接至FD53，且放大晶体管Tr55的漏极连接至电源Vdd。放大晶体管Tr55的源极连接至FET56的漏极。

FET56是用于选择输出至垂直信号线42_n的电信号(电压)输出的FET且在下文中也可以被称为“选择晶体管Tr56”。

选择晶体管Tr56的源极连接至垂直信号线42_n。

选择晶体管Tr56的栅极连接至像素控制线41_m。选择脉冲SEL通过像素控制线41_m供给至选择晶体管Tr56的栅极。

放大晶体管Tr55、选择晶体管Tr56和连接至垂直信号线42_n的电流源43_n(图2)构成源极跟随器电路，其中，垂直信号线42_n连接至选择晶体管Tr56的源极。也就是说，FD53通过源极跟随器电路连接至垂直信号线42_n。

像素11_m，n还能够在没有选择晶体管Tr56的情况下构成。

像素11_m，n还能够使用共用像素构造，在该构造中，FD53、复位晶体管Tr54、放大晶体管Tr55和选择晶体管Tr56由多个PD51和多个传输晶体管Tr52共用。

在如上所述地构成的像素11_m，n中，PD51接收入射在其上的入射光并且进行光电转换从而开始累积与接收到的入射光的量相对应的电荷。为了便于说明，假设在此情况下选择脉冲SEL处于高(H)电平且选择晶体管Tr56处于导通状态。

当PD51中的电荷累积开始后经过了预定的时间(曝光时间)，像素驱动器21(图2)暂时将传输脉冲TRG从低(L)电平变为高(H)电平。

当传输脉冲TRG暂时变为H电平时，传输晶体管Tr52暂时导通。

当传输晶体管Tr52导通时，累积在PD51中的电荷经由传输晶体管Tr52传输至FD53并累积在FD53中。

在暂时使传输脉冲TRG变为H电平之前，像素驱动器21暂时使复位脉冲RST变为H电平从而暂时使复位晶体管Tr54导通。

当复位晶体管Tr54导通时，FD53经由复位晶体管Tr54连接至电源Vdd，以此使得FD53中的电荷经由复位晶体管Tr54被排向电源Vdd并复位。

在这里，如上所述，FD53连接至电源Vdd以使FD53中的电荷复位的操作意味着使像素11_m，n复位。

在FD53中的电荷复位之后，如上所述，像素驱动器21暂时使传输脉冲TRG变为H电平，以使传输晶体管Tr52暂时导通。

当传输晶体管Tr52导通时，累积在PD51中的电荷经由传输晶体管Tr52传输至复位后的FD53并累积在FD53中。

与累积在FD53中的电荷相对应的电压(电位)经由放大晶体管Tr55和选择晶体管Tr56输出至垂直信号线42_n作为信号线电压。

在连接至垂直信号线42_n的ADC31_n(图2)中，复位电平(即，像素11_m，n复位后立即获得的信号线电压)经过AD转换。

此外，ADC31_n对作为传输晶体管Tr52暂时导通后的信号线电压(即，与累积在PD51中并被传输至FD53的电荷相对应的电压)的信号电平(包括复位电平和表示像素值的电平)进行AD转换。

ADC31_n然后进行CDS，用于确定复位电平的AD转换结果(在下文中，这个结果也可以被称为“复位电平AD值”)与信号电平的AD转换结果(在下文中，这个结果也可以被称为“信号电平AD值”)之间的差值作为像素值。

[ADC31_n的构造示例]

图4是图示了图2中的ADC31_n的构造示例的方框图。

每个ADC31_n具有比较器61_n和计数器62_n且进行参考信号比较型AD转换和CDS。

比较器61_n具有两个输入端子。一个输入端子用作反相输入端子(-)，作为来自参考信号输出部33的参考信号与像素11_m，n的信号线电压(复位电平或信号电平)中的一者的例如参考信号供给至反相输入端子(-)。比较器61_n的两个输入端子中的另一个输入端子用作非反相输入端子(+)，作为来自参考信号输出部33的参考信号与像素11_m，n的信号线电压中的另一者的例如信号线电压供给至非反相输入端子(+)。

比较器61_n将供给至反相输入端子的参考信号与供给至非反相输入端子的信号线电压进行比较并输出比较结果。

也就是说，当供给至反相输入端子的参考信号大于供给至非反相输入端子的信号线电压时，比较器61_n输出H和L电平中的一者，例如H电平。

当供给至非反相输入端子的信号线电压大于供给至反相输入端子的参考信号的电压时，比较器61_n输出作为H和L电平中的另一者的L电平。

通过自动调零控制线32A将自动调零脉冲从自动调零控制部32供给至比较器61_n。根据来自自动调零控制部32的自动调零脉冲，比较器61_n进行自动调零处理。

在此情况下，在自动调零处理中，比较器61_n被设定为使得比较器61_n能够提供表明如下内容的比较结果：当前供给至比较器61_n的两个输入信号，即，当前供给至比较器61_n的反相输入端子的信号与当前供给至非反相输入端子的信号彼此一致。

比较器61_n的输出和来自时钟输出部34的时钟被供给至计数器62_n。

计数器62_n在当从参考信号输出部33供给至比较器61_n的参考信号(参考信号的电平)开始变化时的时刻开始对来自时钟输出部34的时钟进行计数。当比较器61_n的输出变化(例如，从H电平变为L电平)时，即，当供给至比较器61_n的反相输入端子的参考信号与供给至非反相输入端子的信号线电压的电平变得彼此相等时(准确地说，当参考信号与信号线电压之间的数值关系反转时)，计数器62_n结束对来自时钟输出部34的时钟的计数。

计数器62_n然后输出时钟的计数值作为被供给至比较器61_n的非反相输入端子的信号线电压的AD转换结果。

参考信号输出部33输出具有例如从预定初始值到预定最终值以一定比率减小的斜坡的信号(倾斜的波形)作为参考信号。

在此情况下，计数器62_n对从斜坡开始时直至参考信号的电压变为供给至比较器61_n的非反相输入端子的信号线电压的时间进行计数，并把由计数得到的计数值作为供给至比较器61_n的非反相输入端子的信号线电压的AD转换结果。

ADC31_n获得由从像素11_m，n供给至比较器61_n的非反相输入端子的信号线电压表示的复位电平和信号电平的AD转换结果。ADC31_n然后进行CDS，以确定信号电平的AD转换结果(即，信号电平AD值)与复位电平的AD转换结果(即，复位电平AD值)之间的差值，并输出确定的差值作为像素11_m，n的像素值。

ADC31_n能够通过控制例如在计数器62_n处进行计数的时钟来进行CDS，以及实际进行用于确定信号电平AD值与复位电平AD值之间的差值的算术运算。

也就是说，对于复位电平，计数器62_n例如在使计数值减少1时对时钟计数，而对于信号电平，计数器62_n通过使用复位电平的时钟计数值作为初始值，以与复位电平的情况相反的方式，在使计数值增加1时对时钟计数。通过这样做，在进行复位电平和信号电平的AD转换时，能够进行用于确定信号电平(信号电平的AD转换结果)与复位电平(复位电平的AD转换结果)之间的差值的CDS。

在本实施例中，尽管参考信号由具有以一定比率减小的斜坡的斜坡信号来实现，但是参考信号也可以由例如具有以一定比率增大的斜坡的斜坡信号来实现。

[比较器61_n的构造示例]

图5是图示了图4中的比较器61_n的构造示例的电路图。

在图5中，比较器61_n具有FET71、72、73、74、75和76，电容器77和78，以及电流源79。

FET71和72是nMOS FET，且它们的源极彼此连接。此外，FET71和72的源极的节点连接至电流源79的一端，电流源79的另一端接地。FET71和72构成所谓的差分对。

FET71的栅极经由电容器77连接至比较器61_n的反相输入端子IN1，且FET72的栅极经由电容器78连接至比较器61_n的非反相输入端子IN2。

如上所述，比较器61_n在其输入级处具有由FET71和72构成的差分对。

FET73和74是正沟道金属氧化物场效应晶体管(pMOS FET)，且它们的栅极彼此连接。

FET73和74的源极连接至电源Vdd，且FET73和74的栅极的节点连接至FET73的漏极，使得FET73和74构成电流镜(current mirror)。

构成电流镜的FET73和74中的FET73的漏极连接至FET71的漏极，且FET74的漏极连接至FET72的漏极。

FET72和74的漏极的节点连接至比较器61_n的输出端子OUT_n。

用于进行比较器61_n的期望输出的诸如放大器(缓冲器)等电路(未图示)设置在FET72和74的漏极的节点与输出端子OUT_n之间。

FET75和76是pMOS FET，FET75的漏极连接至FET71的漏极并且FET75的源极连接至FET71的栅极。FET75的栅极连接至自动调零控制线32A，使得自动调零脉冲被供给至FET75的栅极。

FET76的漏极连接至FET72的漏极，且FET76的源极连接至FET72的栅极。FET76的栅极连接至自动调零控制线32A，使得自动调零脉冲被供给至FET76的栅极。

电容器77的一端与FET71的栅极和FET75的源极的节点连接，且电容器77的另一端连接至反相输入端子IN1。

电容器78的一端与FET72的栅极和FET76的源极的节点连接，且电容器78的另一端连接至非反相输入端子IN2。

在如上所述地构造的比较器61_n中，对应于FET71的栅极电压的电流i₁流过FET71(从FET71的漏极流向源极)，且对应于FET72的栅极电压的电流i₂流过FET72(从FET72的漏极流向源极)。

相同的电流流过构成电流镜的FET73和74(从漏极到源极)(即，与流过FET73的电流相同的电流流过FET74)。

因此，当从反相输入端子IN1经由电容器77施加至FET71的栅极的电压(即，FET71的栅极电压)大于从非反相输入端子IN2经由电容器78施加至FET72的栅极的电压(即，FET72的栅极电压)时，流过FET71的电流i₁变得比流过FET72的电流i₂大。

在此情况下，作为经由FET74从电源Vdd流出的电流的一部分的电流i₃(=i₁-i₂)流向输出端子OUT，以使得输出端子OUT变成H电平。

另一方面，当从非反相输入端子IN2经由电容器78施加至FET72的栅极的电压(即，FET72的栅极电压)大于从反相输入端子IN1经由电容器77施加至FET71的栅极的电压(即，FET71的栅极电压)时，流过FET72的电流i₂大于流过FET71的电流i₁。

在此情况下，因为电流i₃从输出端子OUT流向FET72(或被吸入至FET72)，所以输出端子OUT变为L电平。

自动调零脉冲供给至FET75和76的栅极。

自动调零脉冲是短暂地从H电平变为L电平的脉冲。因此，响应于自动调零脉冲，FET75和76暂时导通。

当FET75和76导通时，FET71的栅极和漏极彼此连接、FET72的栅极和漏极彼此连接，因而FET71和72的栅极电压变得相同。

因此，当自动调零脉冲变为L电平时，电荷累积在电容器77和78中以使得从反相输入端子IN1经由电容器77施加至FET71的栅极的电压(FET71的栅极电压)与从非反相输入端子IN2经由电容器78施加至FET72的栅极的电压(FET72的栅极电压)彼此一致。

当自动调零脉冲变为H电平时，FET71的栅极与漏极之间的连接断开且FET72的栅极与漏极之间的连接断开。当自动调零脉冲变为L电平时，累积在电容器77和78中的电荷得到保持。

因此，比较器61_n被设定为使得获得表明如下内容的比较结果：当自动调零脉冲变成L电平时(当自动调零脉冲上升时)，已经施加至比较器61_n的两个输入信号，即，施加至比较器61_n的反相输入端子的信号和施加至比较器61_n的非反相输入端子的信号彼此一致。

在自动调零处理中，如上所述地进行比较器61_n的设定。

根据自动调零处理，通过使用在自动调零处理期间内施加至比较器61_n的反相输入端子的电压与施加至比较器61_n的非反相输入端子的电压彼此一致的状态作为基准，比较器61_n能够确定施加至反相输入端子的电压与施加至非反相输入端子的电压之间的大小关系。

[正常模式]

图6图示了当自动调零模式是正常模式时，图像传感器2(图2)的操作。

在此情况下，图2中所示的图像传感器2具有正常模式和避免太阳黑点模式，作为用于进行ADC31_n中包括的比较器61_n(图5)的自动调零处理的模式(自动调零模式)。

首先，将给出当自动调零模式是正常模式时的图像传感器2的操作的说明。

图6的波形图示出了经由参考信号线33A从参考信号输出部33供给至ADC31_n中的比较器61_n的反相输入端子(-)的参考信号的电压(参考信号电压)、经由垂直信号线42_n从图像传感器2中的像素11_m，n供给至ADC31_n中的比较器61_n的非反相输入端子(+)的电信号的电压(信号线电压)的示例。

连同信号线电压和参考信号电压，图6还图示了供给至传输晶体管Tr52(传输晶体管Tr52的栅极)(图3)的传输脉冲TRG、供给至复位晶体管Tr54的复位脉冲RST和从自动调零控制部32供给至比较器61_n(图5)中的FET75和76的自动调零脉冲。

图6中所示的信号线电压是施加至比较器61_n(图5)中的FET71的栅极的电压(不是垂直信号线42_n上的电压)，且参考信号电压是施加至比较器61_n中的FET72的栅极的电压(不是参考信号线33A上的电压)。同样也适用于下面所述的附图。

在图像传感器2中，复位脉冲RST短暂地变为H电平，以使像素11_m，n复位。

在像素11_m，n的复位期间内，如上面图3中所述，FD53经由复位晶体管Tr54连接至电源Vdd，以使FD53中的电荷复位。因此，像素11_m，n输出的信号线电压，即，经由放大晶体管Tr55和选择晶体管Tr56从像素11_m，n中的FD53输出至垂直信号线42_n的电压增大，以在t₁时刻变为对应于电源Vdd的电压。

在FD53连接至电源Vdd时，信号线电压相对于电源Vdd得以保持，然后，当复位脉冲RST在t₂时刻变为L电平时，一定数量的电荷在像素11_m，n中移动且因此少量的电荷进入FD53。因此，信号线电压略有下降。

在图6中，从复位脉冲RST到达L电平时的t₂时刻到后续的t₃时刻，像素11_m，n中的电荷移动造成信号线电压略有下降。

如上所述，在像素11_m，n的复位后发生的信号线电压下降在下文中被称为“复位馈通(reset feedthrough)”。

在正常模式下，在像素11_m，n复位之后(或在像素11_m，n正在复位时)，自动调零控制部32使自动调零脉冲变为L电平从而开始比较器61_n(图4)的自动调零处理。

在图6中，在复位馈通发生之后的t₄时刻，自动调零脉冲从H电平变为L电平从而开始比较器61_n的自动调零处理。此后，在t₅时刻，自动调零脉冲从L电平变为H电平，以结束(完成)比较器61_n的自动调零处理。

在自动调零处理中，通过使用施加至比较器61_n的信号线电压与施加至比较器61_n的参考信号在作为自动调零脉冲的上升沿的时刻的t₅时刻彼此一致的状态作为基准，比较器61_n被设定为能够确定(比较)信号线电压与参考信号之间的大小关系。

在正常模式下，如在图6中所示，进行自动调零处理以使得在像素11_m，n的复位之后完成自动调零处理。

因此，在正常模式下，通过使用如下状态作为基准，比较器61_n(通常)被设定为能够确定信号线电压与参考信号之间的大小关系，所述状态为：在该状态下，从像素11_m，n的复位期间的信号线电压已经下降了与复位馈通相对应的量的电压与参考信号一致。

因此，在正常模式下，参考信号(参考信号的波形)(通常)设置在这样的位置：在该位置处，从像素11_m，n的复位期间内的信号线电压已经下降了与复位馈通相对应的量的电压是“基准”。

在完成(结束)自动调零处理之后的t₆时刻，参考信号输出部33(图4)使参考信号增大预定的电压。

在这里，在正常模式下，在结束自动调零处理之后的t₆时刻使参考信号增大预定的电压被称为“初始偏移”。

此外，为了进行信号线电压的AD转换，参考信号输出部33以一定的比率减小参考信号电压，且参考信号电压的以一定的比率减小的部分的也被称为“斜坡”。

在正常模式下，在t₆时刻，参考信号输出部33进行使参考信号电压在与斜坡的方向(参考信号变化的方向)相反的方向上偏移预定电压的初始偏移。

此后，在t₇时刻至t₉时刻的期间内，参考信号输出部33以一定的比率减小(降低)参考信号电压。

因此，t₇时刻至t₉时刻期间内的参考信号形成斜坡。

t₇时刻至t₉时刻期间内的参考信号的斜坡是用于对信号线电压的复位电平(即，像素11_m，n的复位后立即获得的信号线电压(更加具体地，在像素11_m，n复位以及由于复位馈通而导致的电压下降发生之后的信号线电压))进行AD转换的斜坡。在下文中，这个斜坡的期间(从t₇时刻至t₉时刻的期间)也被称为预置(P)相。P相中的斜坡也被称为“P相斜坡”。

在此情况下，因为在像素11_m，n的复位后的自动调零处理中将比较器61_n设定为使得自动调零处理期间内的信号线电压与参考信号彼此一致，所以在结束自动调零处理后，参考信号在t₆时刻增大预定的电压。因此，参考信号电压变得大于信号线电压(复位电平)。因此，在P相的开始t₇时刻，比较器61_n输出的比较结果表示参考信号大于信号线电压。

在P相斜坡的开始时刻t₇，ADC31_n(图4)中的计数器62_n开始时钟的计数。

在P相中，参考信号电压下降。在图6中，在P相中的t₈时刻，参考信号与表示复位电平的信号线电压彼此一致，且参考信号与复位电平之间的大小关系相对于P相开始时的大小关系反转。

因此，比较器61_n输出的比较结果相对于P相开始时输出的比较结果反转，以此使得比较器61_n开始输出表明了表示复位电平的信号线电压大于参考信号的比较结果。

当比较器61_n输出的比较结果反转时，ADC31_n(图4)中的计数器62_n结束时钟计数，且计数器62_n在此刻的计数值作为复位电平的AD转换结果(复位电平AD值)。

在此情况下，当在P相中比较器61n输出的比较结果反转时，如图6所示，参考信号(电压)与表示复位电平的信号线电压彼此交叉。

因此，当参考信号(P相斜坡)与表示复位电平的信号线电压在P相中彼此交叉时，比较器61_n输出的比较结果反转，以使得能够获得复位电平的AD转换结果(即，复位电平AD值)。

另一方面，如果参考信号(P相斜坡)与表示复位电平的信号线电压在P相中不彼此交叉时，那么比较器61_n输出的比较结果不发生反转，因而无法获得复位电平的AD转换结果(即，复位电平AD值)。

在P相结束之后，图像传感器2中的传输脉冲TRG在t₁₀时刻和t₁₁时刻之间从L电平变为H电平。于是，在像素11_m，n(图3)中，由光电转换累积在PD51中的电荷经由传输晶体管Tr52传输至FD53。

从PD51传输至FD53的电荷导致了信号线电压(与累积在FD53中的电荷相对应的电压)下降。在t₁₁时刻，当传输脉冲TRG从H电平变为L电平时，从PD51到FD53的电荷转移结束，使得信号线电压达到与累积在FD53中的电荷相对应的信号电平。

在P相结束之后，参考信号输出部33(图4)使参考信号电压增大至例如与P相开始时的电压相同的电压。此后，在t₁₂时刻至t₁₄时刻的期间内，参考信号输出部33以与在P相情况下的变化比率相同的变化的比率减小(降低)参考信号电压。

因此，与t₇时刻至t₉时刻期间内的参考信号相似，t₁₂时刻至t₁₄时刻期间内的参考信号形成斜坡。

t₁₂时刻至t₁₄时刻期间内的参考信号的斜坡是用于对信号线电压的信号电平(即，在像素11_m，n(图3)中进行从PD51到FD53的电荷传输之后立即获得的信号线电压)进行AD转换的斜坡。在下文中，这个斜坡的期间(t₁₂时刻至t₁₄时刻的期间)也被称为“数据(D)相”。D相中的斜坡也被称为“D相斜坡”。

在此情况下，与在P相的开始时刻t₇时的情况下一样，在D相的开始时刻t_12，参考信号电压大于信号线电压(信号电平)。因此，在D相的开始时刻t₁₂时，比较器61_n输出的比较结果表明参考信号大于信号线电压。

在D相斜坡的开始时刻t₁₂，ADC31_n(图4)中的计数器62n开始对时钟计数。

在D相中，参考信号电压减小。在图6中，在D相的t₁₃时刻，参考信号与表示信号电平的信号线电压彼此一致，且参考信号与信号电平之间的大小关系相对于D相开始时刻的大小关系反转。

因此，比较器61_n输出的比较结果相对于在D相的开始时刻输出的比较结果也发生反转，以此使得比较器61n输出表明表示信号电平的信号线电压大于参考信号的比较结果。

当比较器61_n输出的比较结果反转时，ADC31_n(图4)中的计数器62_n结束时钟计数。计数器62_n在此刻的计数值作为信号电平的AD转换结果(信号电平AD值)。

当在D相中比较器61_n输出的比较结果反转时，如图6所示，参考信号(电压)与表示信号电平的信号线电压彼此交叉。

也就是说，当参考信号(D相斜坡)与表示信号电平的信号线电压在D相中彼此交叉时，比较器61_n输出的比较结果发生反转，使得能够输出信号电平的AD转换结果(信号电平AD值)。

另一方面，如果参考信号(D相斜坡)与表示信号电平的信号线电压在D相中不彼此交叉，那么比较器61_n输出的比较结果不发生反转，使得无法获得信号电平的AD转换结果(信号电平AD值)。

当如上所述地在P相中确定复位电平AD值并在D相中确定信号电平AD值时，图像传感器2进行用于确定复位电平AD值与信号电平AD值之间的差值的CDS，并输出由CDS获得的差值作为像素值。

如上面参照图6所述，图像传感器2以列并行方式(即，相对于每一行)获得像素值。例如，如上所述，在正常模式下，当拍摄诸如太阳等具有高亮度的物体的图像时，存在着发生太阳黑点从而使图像质量下降的情况。

图7是图示了当拍摄具有极高亮度的物体的图像时，在正常模式下在图像传感器2中的信号线电压和参考信号电压的示例的波形图。

与图6中一样，除了信号线电压和参考信号电压，图7还图示了传输脉冲TRG、复位脉冲RST和自动调零脉冲。

当拍摄具有极高亮度的物体的图像时，在图像传感器2中发生了光晕，在光晕过程中，在像素11_m，n(图3)复位后，像素11_m，n中的PD51立即饱和并且电荷从PD51中溢出。

当光晕发生时，从PD51中溢出的电荷累积在像素11_m，n(图3)中的FD53中，且像素11_m，n的信号线电压下降，这样的下降比由于在拍摄具有适当亮度的物体的图像时发生的复位馈通(图6中所述)而导致的电压下降大得多。因此，在像素11_m，n的复位完成之后，如图7所示，像素11_m，n的信号线电压急剧下降到等于或接近于当PD51饱和时的信号电平(即，饱和电平)。

此外，在极高亮度物体的图像拍摄期间，表示信号电平的信号线电压达到饱和电平。

在正常模式下，如上面参照图6所述，进行自动调零处理以使得在像素11_m，n的复位之后完成自动调零处理。因此，当拍摄极高亮度物体时，在正常模式下的自动调零处理中将比较器61_n设定为使得参考信号与已经下降至等于或接近于饱和电平的信号线电压彼此一致(即，为了确定信号线电压与参考信号之间的大小关系，使得比较器61_n通过使用参考信号输出部33输出的参考信号与已经下降至等于或接近于饱和电平的信号线电压彼此一致的状态作为基准)。

如上所述，比较器61_n被设定为使得参考信号与已经下降至等于或接近于饱和电平的信号线电压彼此一致。也就是说，与信号线电压相似，参考信号(参考信号的波形)设置在电压已经下降至等于或接近于饱和电平的电平的位置。因此，在P相中，参考信号(P相斜坡)与(大体上)位于饱和电平的、表示复位电平的信号线电压彼此交叉。因此，能够获得复位电平的AD转换结果(复位电平AD值)。

在D相中，表示饱和电平处的信号电平的信号线电压与位于电压已经下降至等于或接近于饱和电平的电平的位置处的参考信号(P相斜坡)也彼此交叉，从而能够获得信号电平的AD转换结果(信号电平AD值)。

复位电平和信号电平都等于或接近于饱和电平，且作为复位电平的AD转换结果的复位电平AD值和作为信号电平的AD转换结果的信号电平AD值具有大约相同的值。

因此，当进行用于获得复位电平AD值与信号电平AD值之间的差值的CDS时，CDS获得的像素值具有非常小的值。

如上所述，CDS获得的像素值具有非常小的值，这样的像素值表现为太阳黑点。

作为用于抑制如上所述的太阳黑点发生的方法，存在着基于如下前提的方法：当P相不交叉(P-phase non-crossing)发生时，不进行CDS(或作为由CDS得到的差值的替代)而是使用(输出)像素值的最大值(在下文中，这个最大值也可以被称为“像素最大值”)作为像素值。在这个方法中，在包含进行自动调零处理的期间(自动调零脉冲位于L电平的期间)的预定期间内，垂直信号线42_n中的信号线电压被钳制到预定的电压以使得信号线电压不变得极小(低)。

这里使用的术语“P相不交叉”意味着参考信号(P相斜坡)与表示复位电平的信号线电压在P相中不彼此交叉。

图8图示了基于在P相不交叉发生时使用像素最大值作为像素值的前提下，通过钳制信号线电压(垂直信号线42_n)以使信号线电压不变得极小来抑制太阳黑点发生的方法。

也就是说，图8是图示了当在信号线电压被钳制的情况下用正常模式下的图像传感器2来拍摄极高亮度物体的图像时，信号线电压和参考信号电压的示例的波形图。

除了信号线电压和参考信号电压，图8还图示了传输脉冲TRG、复位脉冲RST、自动调零脉冲和信号线电压被钳制的时机。

在图8中，在包含进行自动调零处理的期间的预定期间内，信号线电压被钳制到预定电压以使其不下降至预定电压以下。进行钳制的电路具有当信号线电压即将下降至低于上述预定电压的电压时进行操作的电路构造，与在发生高光强度太阳黑点的情况下相同。因此，与发生高光强度太阳黑点的情况不同，当信号线电压未下降至比上述预定电压低的电压时，即，例如，当拍摄具有合适的光强度的物体的图像时，因为信号线电压不下降至比上述预定电压低的电压，所以信号线电压不被钳制。

当利用图像传感器2捕获极高亮度物体的图像时，如上面参照图7所述，光晕发生。因此，在像素11_m，n的复位完成之后，像素11_m，n的信号线电压急剧下降，接近低于预定电压的电压。因此，如图8所示，信号线电压被钳制于所述预定电压。

因为在包含进行自动调零处理的期间的预定期间内信号线电压被钳制，所以在自动调零处理完成时的时刻信号线电压已经被钳制到预定电压。因此，在自动调零处理中，比较器61_n被设定为使得参考信号与已经被钳制到预定电压的信号线电压彼此一致。

此后，停止信号线电压的钳制。当停止信号线电压的钳制时，如参照图8，所述信号线电压由于光晕而下降并到达等于或接近于当PD51饱和时获得的信号电平(饱和电平)的电平。

如上所述，信号线电压被钳制，且在自动调零处理中，比较器61_n被设定为使得参考信号与被钳制到预定电压的信号线电压彼此一致。因此，参考信号电压(参考信号电压的波形)被设置为位于明显高于具有饱和电平的信号线电压的位置(电压更高的位置)处(即，参考信号电压(参考信号电压的波形)变得充分大于具有饱和电平的信号线电压)。

因此，发生了信号线电压与参考信号(P相斜坡)不彼此交叉的P相不交叉，且在这样的情况下，ADC31_n输出像素最大值作为像素值。如上面参照图7所述，这能够抑制像素值变成小的值并表现为太阳黑点。

在此情况下，能够基于包括在ADC31n(图4)中的计数器62_n的计数值识别图像传感器2中是否已经发生P相不交叉。

也就是说，当计数器62_n对从P相斜坡的起点到P相斜坡的终点(即，P相)的时钟进行计数时的计数值假设被称为“规定的计数值”，且当计数器62_n的作为复位电平的AD转换结果(即，复位电平AD值)的计数值大于规定的计数值时，就能够识别出已经发生了P相不交叉。

此外，通过参照P相后(或D相后)比较器61_n的输出并根据比较器61_n的输出相对于P相开始时的输出是否已经反转，也可以识别出是否已经发生P相不交叉。

即使当计数器62_n的计数值在规定的计数值之内，例如，当计数值是充分大于在具有合适亮度的物体的图像拍摄期间获得的复位电平AD值的值时，能够认为已经发生了P相不交叉且ADC31_n能够输出像素最大值作为像素值。

例如，通过连接垂直信号线42_n(图2)作为源极跟随器电路的负载，也能够进行信号线电压的钳制。

在这里，参考信号(D相斜坡)与表示信号电平的信号线电压在D相中不彼此交叉的状态被称为“D相不交叉”。在此情况下，当D相不交叉发生时，与在发生P相不交叉的情况下一样，图像传感器2中的ADC31_n能够输出像素最大值作为像素值。

根据物体的亮度(光强度)的等级，能够将太阳黑点分成两种类型的太阳黑点。

第一类的太阳黑点是当拍摄具有极高亮度的物体(具有极高光强度的物体)的图像时，如上面参照图7所述，由于像素11_m，n复位后信号线电压的急剧下降而发生的太阳黑点。第一类型的太阳黑点在下文中被称为“高光强度太阳黑点”。

第二类的太阳黑点是当拍摄其亮度没有像造成高光强度太阳黑点的亮度那样高但依然是高亮度的物体(具有高光强度的物体)时发生的太阳黑点，且在下文中被称为“低光强度太阳黑点”。

图9是图示了在正常模式下，当在图像传感器2中发生低光强度太阳黑点时，信号线电压和参考信号电压的示例的波形图。

如图6中一样，除了信号线电压和参考信号电压之外，图9还图示了传输脉冲TRG、复位脉冲RST和自动调零脉冲。

当利用图像传感器2拍摄具有高亮度(没有像造成高光强度太阳黑点的亮度那样高但仍然超过适当亮度范围)的物体的图像时，像素11_m，n(图3)中的PD51饱和，并且发生了电荷从PD51中溢出的光晕。

在此情况下，与在高光强度太阳黑点发生的情况下一样，由于光晕而已经从PD51中溢出的电荷累积在FD53中，使得像素11_m，n中的信号线电压下降。

然而，当高亮度物体的亮度不像造成高光强度太阳黑点的亮度那样高时，电荷从PD51中“缓慢地”溢出并因此逐渐地流入FD53。

因此，在像素11_m，n复位之后，信号线电压缓慢地下降，而不是像在高光强度太阳黑点发生的情况下那样急剧地下降。

在像素11_m，n复位之后，如上所述，信号线电压缓慢地下降。因此，在自动调零处理(进行自动调零处理以使得在像素11_m，n的复位之后完成自动调零处理)中，比较器61n被设定为使得具有如下电压电平的信号线电压与参考信号一致，所述电压电平已经从像素11_m，n的复位后的信号线电压下降了与由复位馈通造成电压降相对应的量。

在此情况下，当已经进行了像素11_m，n的复位(在下文中，这可以被简称为“像素复位”)且已经完成了自动调零处理的信号线电压像在发生图7或图8中所示的高光强度太阳黑点的情况下那样急剧地下降时，P相不交叉发生从而能够抑制太阳黑点的发生。

然而，当低光强度太阳黑点发生时，信号线电压缓慢地下降。在此情况下，在信号线电压在P相中缓慢地下降时，如图9所示，信号线电压与参考信号(P相斜坡)可能彼此交叉。

当信号线电压与参考信号在P相中彼此交叉时，ADC31_n(图4)把从P相开始时直到信号线电压与参考信号彼此交叉时的计数器62_n的计数值确定为表示复位电平的信号线电压的AD转换结果(即，复位电平AD值)。

在此情况下，当像素复位后的信号线电压由于具有高亮度的物体的图像捕获而缓慢地下降(如图9所示)时，原始的复位电平应该等于或接近于已经从像素11_m，n的复位期间内的信号线电压下降了与由复位馈通造成下降的电压相对应的量的电压电平。

然而，P相中将要经过AD转换的复位电平下降的量与由于光晕而已经流入像素11_m，n中的FD53的电荷相对应。因此，复位电平的AD转换结果具有包含误差(该误差与由于光晕而已经流入像素11_m，n中的FD53的电荷相对应)的值，且因此变得比原始的复位电平AD转换结果大了与该误差相对应的量。

如上所述，当拍摄具有高亮度的物体的图像时，复位电平的AD转换结果(复位电平AD值)表示增大了与由于光晕造成的误差相对应的量的值，由使用含有这样的误差的复位电平AD值进行的CDS获得的像素值变小的量与由光晕造成的误差相对应，并且这样的像素值表现为低光强度太阳黑点，这是黑色凹陷的程度比高光强度太阳黑点中的黑色凹陷的程度弱的太阳黑点。

当拍摄具有高亮度的物体的图像时，参考信号(D相斜坡)与表示信号电平(大体上是饱和电平)的信号线电压在D相中彼此交叉，从而能够获得信号电平的AD转换结果(信号电平AD值)。

当拍摄具有高亮度的物体的图像时，像素复位后的信号线电压缓慢地下降，而不是像在发生高光强度太阳黑点的情况下那样急剧地下降。因此，与参考信号(P相斜坡)交叉时的信号线电压(表示复位电平的信号线电压)未下降至饱和电平，且因此，复位电平与位于饱和电平的信号电平之间的差值变得大于当高光强度太阳黑点发生时产生的差值。

也就是说，当拍摄具有高亮度的物体的图像时，由CDS获得的差值比发生高光强度太阳黑点的情况下的差值大一定程度。因此，当拍摄具有高亮度的物体的图像时发生的低光强度太阳黑点的黑色凹陷的程度比高光强度太阳黑点中的黑色凹陷的程度低。

关于低光强度太阳黑点，像素复位后的信号线电压缓慢地下降，而不是像在发生高光强度太阳黑点的情况下那样急剧地下降。因此，如上面参照图8所述，即使当信号线电压暂时被钳制时，参考信号电压(参考信号电压的波形)也达不到比具有饱和电平的信号线电压明显高的位置处(即，信号线电压(信号线电压的波形)与参考信号(参考信号的波形)之间的位置关系不会变成参考信号电压与信号线电压在P相中不彼此交叉的关系)。

因此，存在信号线电压与参考信号(P相斜坡)彼此交叉并且不发生P相不交叉的情况。因此，即使当信号线电压被如上面参照图8所述地钳制时，也存在难以抑制低光强度太阳黑点出现的情况。

用于在正常模式下抑制低光强度太阳黑点出现的一个可能的方法例如是如下的方法：通过在像素复位后的信号线电压的坡度的程度以及当低光强度太阳黑点发生时参考信号的P相斜坡的坡度的程度的基础上，调整P相斜坡的长度(P相的长度)和上面参照图3所述的初始偏移的数值(偏移量)，使信号线电压与参考信号之间的位置关系变成参考信号电压与信号线电压在P相中不彼此交叉的关系。

在此情况下，由于发生了P相不交叉，所以ADC31_n输出像素最大值作为像素值。因此，能够抑制低光强度太阳黑点的出现。

近年来，图像传感器2中的像素数量不断增加，并且为了保持从图像传感器2输出的图像的帧速率，存在对像素11_m，n输出的信号线电压的更高速AD转换的需求。

图像传感器2中的ADC31_n是参考信号比较型ADC，且通过减小参考信号的P相斜坡(和D相斜坡)，即，减小P相(和D相)的长度能够增加AD转换的速度。

用于减小P相的长度的一个方法例如是使P相斜坡变陡峭。

然而，在使P相斜坡的坡度变陡峭的情况下，当低光强度太阳黑点发生时，像素复位后缓慢地下降的信号线电压与坡度已经变陡峭的P相斜坡更有可能彼此交叉从而阻碍了P相不交叉。这使得难以抑制低光强度太阳黑点的出现。

因此，可想到的方法是，例如通过选择性地减小坡度变陡峭的P相斜坡的长度或增大初始偏移量(上面参照图6所述)从而使得参考信号电压与信号线电压在P相中不彼此交叉，以此造成P相不交叉。

然而，在此情况下，当拍摄具有适当亮度(该亮度处没有太阳黑点发生)的物体的图像时，发生P相不交叉的风险增大。

当在具有适当亮度的图像拍摄期间发生P相不交叉时，已经发生P相不交叉的像素11_m，n的像素最大值被输出作为像素值，使得图像质量劣化。因此，使发生P相不交叉的风险最小化是重要的。因此，选择性地减小坡度变陡峭的P相斜坡的长度的程度和增大上面参照图6所述的初始偏移的大小的程度是有限的。

在正常模式下，随着P相斜坡的坡度变得越陡峭，就越难以设定当太阳黑点发生时造成P相不交叉并且当拍摄具有适当亮度的物体的图像时不造成P相不交叉的参考信号的波形。

相应地，在图2中的图像传感器2中，将避免太阳黑点模式准备为进行ADC31_n中的比较器61_n(图5)的自动调零处理的自动调零模式。在避免太阳黑点模式下，能够容易地避免太阳黑点的发生，不管太阳黑点是高光强度太阳黑点还是低光强度太阳黑点。

[避免太阳黑点模式]

图10图示了当自动调零模式是避免太阳黑点模式时的图像传感器2(图2)的操作。

图10是图示了在避免太阳黑点模式下图像传感器2中的信号线电压和参考信号电压的示例的波形图。

如图6中一样，除了信号线电压和参考信号电压之外，图10图示了传输脉冲TRG、复位脉冲RST和自动调零脉冲。

在正常模式下，如上面参照图6所述，进行自动调零处理以使其在像素复位之后完成。然而，避免太阳黑点模式与正常模式的不同之处在于：在避免太阳黑点模式下，进行自动调零处理以使其在像素复位期间内完成。

也就是说，在避免太阳黑点模式下，复位脉冲RST短暂地变为H电平，且在像素11_m，n正在复位的时候开始并结束自动调零处理。

因此，在避免太阳黑点模式下，在复位脉冲RST位于H电平时，自动调零控制部32将自动调零脉冲从H电平变为L电平且还将自动调零脉冲从L电平变为H电平。

如上所述，根据自动调零处理，当自动调零脉冲上升时，比较器61_n被设定为使得能够通过使用信号线电压与参考信号彼此一致的状态作为基准，来确定(比较)施加至比较器61_n的信号线电压与参考信号之间的大小关系。

在避免太阳黑点模式下，进行自动调零处理使其在像素复位的期间内完成。

在像素复位期间内，如上面参照图3所述，FD53经由复位晶体管Tr54连接至电源Vdd，且FD53中的电荷复位。因此，像素11_m，n输出的信号线电压，即，从像素11_m，n中的FD53经由放大晶体管Tr55和选择晶体管Tr56输出至垂直信号线42n的电压增大为与电源Vdd相对应的电压。

现在假设在像素复位期间内的信号线电压被称为“像素复位期间内的电平”。在此情况下，在避免太阳黑点模式下，进行自动调零处理以使其在像素复位期间内完成。因此，比较器61_n被设定为使得能够通过使用像素复位期间内的电平(即，像素11_m，n的复位期间内的信号线电压)与参考信号彼此一致的状态作为基准，来确定信号线电压与参考信号之间的大小关系。

此后，在避免太阳黑点模式下，例如，与在正常模式下的情况一样，参考信号输出部33(图4)在自动调零处理结束后的时刻进行用来将参考信号增大预定电压的初始偏移，且然后图像传感器2进行复位电平和信号电平的AD转换并进行CDS以获得像素值。

如上所述，在避免太阳黑点模式下，进行自动调零处理以使其在像素复位的期间内结束(完成)。因此，与在像素复位后结束自动调零处理的正常模式(图6)下的情况相比，不管是拍摄具有造成太阳黑点的高亮度的物体还是拍摄具有适当亮度的物体，参考信号(参考信号的波形)均被设置在像素复位期间内的电平作为基准的位置处。

因此，当拍摄具有诸如造成高光强度太阳黑点这样的高亮度的物体的图像时，与上面参照图7所述的情况不同，参考信号不会被设置在等于或接近于饱和电平的较低位置处。因此，P相不交叉和D相不交叉发生，从而能够抑制高光强度太阳黑点的出现。

在正常模式下，如上面参照图6所述，参考信号(参考信号的波形)被设置在这样的位置处，在该位置，从像素复位期间内的电平已经下降了与复位馈通相对应的量的电压作为基准。然而，在避免太阳黑点模式下，参考信号被设置在像素复位期间内的电平作为基准的位置处。

因此，在避免太阳黑点模式下，参考信号位于的部位比在正常模式下的部位高出与复位馈通相对应的量。因此，当拍摄具有造成低光强度太阳黑点这样的高亮度的物体的图像时，即，当像素复位后信号线电压逐渐地下降时，更有可能发生P相不交叉和D相不交叉，因此能够抑制低光强度太阳黑点的发生。

在图10中的避免太阳黑点模式下，自动调零处理在像素复位期间内开始和结束。然而，在避免太阳黑点模式下，因为在像素复位期间内完成自动调零处理就足够了，所以可以在像素复位期间内开始自动调零处理，或者可以不在像素复位期间内开始自动调零处理。

也就是说，在避免太阳黑点模式下，在像素复位之前或像素复位期间内开始自动调零处理并在像素复位期间内结束自动调零处理就足够了。

因此，在避免太阳黑点模式下，自动调零控制部32在复位脉冲RST变为H电平之前或当复位脉冲RST位于H电平时将自动调零脉冲从H电平变为L电平，且当复位脉冲RST位于H电平时将自动调零脉冲从L电平变为H电平。

图11A至图11C是图示了当自动调零模式是避免太阳黑点模式时，信号线电压(信号线电压的波形)与参考信号(参考信号的波形)之间的位置关系的示例的波形图。

图11A图示了在避免太阳黑点模式下拍摄具有信号电平变为饱和电平的亮度的物体的图像时的信号线电压和参考信号。

在图11A中，在P相中，参考信号(P相斜坡)与表示复位电平的信号线电压彼此交叉。在D相中，因为信号电平大(高)，所以参考信号(D相斜坡)与表示信号电平的信号线电压不彼此交叉，即，D相不交叉发生。

也就是说，在D相中，具有ADC31_n(图4)的计数器62_n进行计数直至计数值的最大值，并且输出大于或等于像素值的最大值(像素最大值)的计数值。在这样的情况下，例如，ADC31_n将计数值钳制到像素最大值并输出像素最大值作为像素值。

图11B图示了在避免太阳黑点模式下拍摄具有达到低光强度太阳黑点发生的程度的高亮度的物体的图像时的信号线电压和参考信号。

在正常模式下，当拍摄具有达到低光强度太阳黑点发生的程度的高亮度的物体时，参考信号(参考信号的波形)被设置在从像素复位期间内的电平已经下降了与馈通电压相对应的量的电压作为基准的位置处。因此，存在参考信号(P相斜坡)与缓慢地下降的信号线电压在P相中彼此交叉的情况，在此情况下，不发生P相不交叉，并且低光强度太阳黑点可能出现。

另一方面，在避免太阳黑点模式下，参考信号(参考信号的波形)被设置在比在正常模式下更高的位置处，即，像素复位期间内的电平作为基准的位置处。因此，当拍摄具有造成低光强度太阳黑点的高亮度，即，具有信号线电压在P相中逐渐下降且信号线电压在D相中到达饱和电平的高亮度的物体的图像时，发生P相不交叉和D相不交叉，从而能够抑制低光强度太阳黑点的出现。

图11C图示了当在避免太阳黑点模式下拍摄具有达到高光强度太阳黑点发生的程度的高亮度的物体的图像时的信号线电压和参考信号。

在正常模式下，当拍摄具有达到高光强度太阳黑点发生的程度的高亮度的物体的图像时，如上面参照图7所述，参考信号被设置在电压已经下降到饱和电平的较低位置(低电压位置)处。因此，不发生P相不交叉和D相不交叉，导致了高光强度太阳黑点出现。

另一方面，在避免太阳黑点模式下，参考信号(参考信号的波形)被设置在像素复位期间内的电平作为基准的位置处。

不管图像传感器2拍摄其图像的物体的亮度(入射在图像传感器2上的光量)如何，像素复位期间内的电平大体上是恒定的，且因此，在拍摄具有适当亮度的物体的图像时的参考信号(参考信号的波形)与拍摄具有达到太阳黑点发生的程度的高亮度的物体的图像时的参考信号(参考信号的波形)之间没有位移。

也就是说，与正常模式下的情况不同，即使当捕获具有达到太阳黑点发生的程度的高亮度的物体的图像时，参考信号也被设置在与捕获具有适当亮度的物体的图像时的位置相同的位置处，而不设置在较低位置处。

因此，在避免太阳黑点模式下，在具有达到高光强度太阳黑点发生的程度的高亮度的物体的图像拍摄期间内，发生P相不交叉和D相不交叉，因此能够抑制高光强度太阳黑点的出现。

如上所述，在避免太阳黑点模式下，仅仅通过在像素复位期间内结束(完成)自动调零处理，将参考信号(参考信号的波形)设置在像素复位期间内的电平作为基准的位置处。这能够容易地抑制高光强度太阳黑点和低光强度太阳黑点的出现(发生)且能够抑制图像质量下降。

[P相偏移]

图12图示了在避免太阳黑点模式下进行的P相偏移。

在正常模式下，如上面参照图6所述，参考信号(参考信号的波形)一般设置在从像素复位期间内的电平(像素复位期间内的信号线电压)已经下降了与复位馈通相对应的量的电压作为基准的位置处。

一般来说，从像素复位期间内的电平已经下降了与复位馈通相对应的量的电压(大体上)位于复位电平。因此，当假设这个电压是参考信号的P相斜坡开始时的开始电平(即，与表示复位电平的信号线电压的比较开始时的参考信号的电平)时，存在参考信号(P相斜坡)与表示复位电平的信号线电压不彼此交叉的可能性。

相应地，在正常模式下，如上面参照图6所述，在结束自动调零处理之后，参考信号输出部33(图4)进行用于使参考信号增大预定电压的初始偏移。

因为初始偏移使得P相斜坡的开始电平增大(P相斜坡被设置在更上部)，所以表示复位电平的信号线电压与以一定的比率下降的向右下方向的P相斜坡(参考信号)更有可能彼此交叉。

与此同时，在避免太阳黑点模式下，参考信号(参考信号的波形)被设置在像素复位期间内的电平作为基准的位置处。因此，相比于参考信号被设置在从像素复位期间内的电平中已经下降了与复位馈通相对应的量的电压作为基准的位置处的正常模式下的参考信号，参考信号的设置的部位高出了与由像素馈通造成下降的电压相对应的量。

也就是说，避免太阳黑点模式下的参考信号位于比正常模式下的参考信号更高的部位。因此，在避免太阳黑点模式下，当如在正常模式下的情况一样地在结束自动调零处理后进行用于使参考信号增加预定电压的初始偏移时，P相斜坡被设置在比在正常模式下的情况高出与像素馈通造成的电压降相对应的量的部位。

当P相斜坡设置在上部时，在具有适当亮度的物体的图像捕获期间内更有可能发生P相不交叉，且当在信号电平不是饱和电平的情况下发生P相不交叉时，像素最大值被输出为像素值，且因此图像质量劣化。

假设将信号线电压与参考信号(P相斜坡)在P相中交叉的容易度，换言之，P相不交叉发生的难度称为“P相裕度”。在避免太阳黑点模式下，当拍摄具有适当亮度的物体的图像时确保足量的P相裕度是重要的。

当P相斜坡设置在上部时确保P相裕度的足量的一种方法例如是延迟P相斜坡的终点以将P相斜坡设置在相对低的位置(电压低的位置)处。

然而，当延迟P相斜坡的终点以增大P相斜坡的长度时，P相的长度也增加。当P相的长度增加时，信号线电压的AD转换所花费的时间增加，这与更高速度的AD转换的需求相悖。

因此，在避免太阳黑点模式下，参考信号输出部33(图4)能够在不进行用于增大开始电平的初始偏移的情况下进行P相偏移。

这里所使用的术语“P相偏移”是用于使P相的开始电平在参考信号的电平从自动调零处理期间内的电平，即，像素复位期间内的电平下降的方向上偏移的处理。

在P相偏移中，不管参考信号变化的方向(即，不管斜坡是向右下降还是向右增加)，如图12所示，使P相斜坡的开始电平偏移至下部。在本实施例中，P相斜坡向右下降；然而，在P相偏移中，使这样的向右下方向的P相斜坡的开始电平在与正常模式下的初始偏移的方向相反的方向上偏移。

图12图示了当自动调零模式是避免太阳黑点模式且进行P相偏移时，信号线电压(信号线电压的波形)和参考信号(参考信号的波形)的示例。

如上所述，在P相偏移中，如图12所示，P相斜坡的开始电平偏移至下部。

即使当参考信号向上部(即，向更高电压)变化时，即，当斜坡向右增加时，在P相偏移中将P相中的开始电平偏移至下部。然而，与斜坡向右下降的情况相比，当斜坡向右增加时，P相中的开始电平向下部偏移更大的偏移量。

在P相偏移中，P相中的开始电平的偏移量(在下文中，这个偏移量也可以被称为“P相偏移量”)可以是，例如，像素复位期间内的电平(当像素11_m，n复位时的信号线电压)与像素复位后的信号线电压(紧跟像素11_m，n复位之后的信号线电压)，即，与对应于由于复位馈通造成电压降的电压(例如，与由于复位馈通造成的电压降的代表值(平均值等)成比例的电压)之间的差值。利用这样的布置，在避免太阳黑点模式下，能够将P相斜坡设置在与在正常模式下拍摄具有适当亮度的物体的图像的情况下相似的位置。

如上所述，在避免太阳黑点模式下，进行P相偏移从而将P相斜坡设置在与在正常模式下拍摄具有适当亮度的物体的图像的情况下相似的位置处。因此，在避免太阳黑点模式下，能够在不增加P相的长度的情况下在具有适当亮度的物体的图像拍摄期间内确保足量的P相裕度，且能够在与正常模式下的情况大体上相同的时间段内进行信号线电压的AD转换。

因此，能够在不增加AD转换所花费的时间的情况下抑制太阳黑点(高光强度太阳黑点和低光强度太阳黑点)的发生并且还能够确保足量的P相裕度。

[正常模式下的初始偏移的偏移量的设定和避免太阳黑点模式下的P相偏移的偏移量的设定]

能够将正常模式下的初始偏移的偏移量和避免太阳黑点模式下的P相偏移的偏移量设定为固定值。此外，能够基于例如传感器增益设定正常模式下的初始偏移的偏移量和避免太阳黑点模式下的P相偏移的偏移量。

图13和图14图示了基于传感器增益设定的正常模式下的初始偏移的偏移量和避免太阳黑点模式下的P相偏移的偏移量。

这里所使用的术语“传感器增益”指的是在图像传感器2中，像素值的相对于入射在图像传感器2上的光量的变化的变化量(光量的变化影响像素值的程度)，且“传感器增益”还对应于参考信号的斜坡(P相斜坡和D相斜坡)的坡度。

随着参考信号的斜坡的坡度变得越陡峭，ADC31_n中的计数器62_n为电势差进行的计数所花费的时间减少，从而使得传感器增益，即，入射光量的变化影响像素值的程度降低。

另一方面，随着参考信号的斜坡的坡度变得越缓和，传感器增益增大。

控制器20(图2)例如根据用户操作或物体的亮度等设定传感器增益。

当基于物体的亮度等设定传感器增益时，在暗物体的图像拍摄期间内将传感器增益设定为大的值，且参考信号输出部33(图4)将P相斜坡(和D相斜坡)的坡度设定为缓和的坡度并输出具有这样的缓和的坡度的参考信号。在明亮物体的图像拍摄期间内，将传感器增益设定为小的值，且参考信号输出部33(图4)将P相斜坡的坡度设定为陡的坡度并输出具有这样的陡的坡度的参考信号。

此外，还能够例如基于物体的对比度设定传感器增益。

当基于物体的对比度设定传感器增益时，对于低对比度(即，当物体的最亮部分与物体的最暗部分之间的差别小时)，将传感器增益设定为大的值。对于高对比度(当物体的最亮部分与物体的最暗部分之间的差别大时)，将传感器增益设定为小的值。

图13是图示了当基于传感器增益设定正常模式下的初始偏移的偏移量时，信号线电压和参考信号电压的示例的波形图。

当传感器增益高时，P相斜坡(和D相斜坡)的坡度被设定为缓和的坡度。

现在假设将P相斜坡从陡的坡度设定为缓和的坡度之前的信号线电压(信号线电压的波形)、P相的长度与将P相斜坡从陡的坡度设定为缓和的坡度之后的信号线电压、P相的长度是相同的。在这样的情况下，在将P相斜坡设定为缓和的坡度之后，与进行该设定前相比(即，与P相斜坡的坡度是陡峭的情况下的设定相比)，P相斜坡与信号线电压(复位电平)彼此交叉的点(在下文中，这个点可以被称为“P相交叉点”)(时间上)向后移动。

当P相交叉点在时间上向后移动时，具有适当亮度的物体的图像拍摄期间内的P相裕度下降。为了确保具有适当亮度的物体的图像拍摄期间内的足量的P相裕度，P相交叉点位于例如P相的中心(P相的中点处的P相斜坡的位置)的附近是可取的。

因此，在正常模式下，根据传感器增益，参考信号输出部33(图4)设定初始偏移的偏移量以使得P相交叉点位于P相斜坡的中心附近。

也就是说，当传感器增益是高增益且参考信号的P相斜坡的坡度缓和时，如由图13中的实线所示，参考信号输出部33在高传感器增益的基础上将小偏移量pofH1设定为初始偏移的偏移量以使得P相交叉点位于P相斜坡的中心附近，然后进行初始偏移。

当传感器增益是低增益且参考信号的P相斜坡的坡度陡峭时，如由图13中的虚线所示，参考信号输出部33在低传感器增益的基础上将大偏移量pofL1设定为初始偏移的偏移量以使得P相交叉点位于P相斜坡的中心附近，然后进行初始偏移。

对于每个传感器增益，能够通过仿真等提前确定且能够提前为图像传感器2设定使得P相交叉点位于P相斜坡的中心附近的初始偏移的偏移量(例如，上述的偏移量pofL1和pofH1)。

因为在初始偏移中进行用于增大P相斜坡的开始电平的设定，所以随着传感器增益变得更低，即，P相斜坡的坡度变得更陡峭，就增大初始偏移的偏移量以使得P相交叉点越接近于P相斜坡的附近。

图14是图示了当根据传感器增益设定避免太阳黑点模式下的P相偏移的偏移量(P相偏移量)时，信号线电压和参考信号电压的示例的波形图。

在避免太阳黑点模式下，如在图13中的正常模式下的情况一样，参考信号输出部33(图4)也设定P相偏移的偏移量以使得P相交叉点位于P相斜坡的中心附近。

在本实施例中，使用具有向右下方向的P相斜坡的参考信号。对于具有向右下方向的P相斜坡的参考信号，在P相偏移中，以与初始偏移中的情况相反的方式，进行用于减小P相斜坡的开始电平的偏移。因此，随着传感器增益变得越小，即，P相斜坡的坡度变得越陡峭，P相偏移的偏移量以与初始偏移中的情况相反的方式减小以使得P相交叉点越接近P相斜坡的中心附近。

能够使用例如正常模式下的初始偏移的偏移量来确定P相偏移的偏移量(P相偏移量)。

举例来说，现在假设：为低传感器增益gL设定的初始偏移的偏移量是图13中所示的大偏移量pofL1，为高传感器增益gH设定的初始偏移的偏移量是图13中所示的小偏移量pofH1。

还假设当拍摄具有适当亮度的物体时由于复位馈通造成的电压降的典型值(例如，平均值)是电压pofC。在此情况下的电压pofC是不依赖于传感器增益的固定值。

在这样的情况下，当传感器增益是高增益gH且参考信号的P相斜坡的坡度如由图14中实线所示是缓和的时候，参考信号输出部33通过使用被设定为正常模式下初始偏移的偏移量的小偏移量pofH1(图13)，能够将偏移量pofH2=pofC-pofH1确定为高传感器增益gH的P相偏移量，以进行P相偏移。

因为偏移量pofH1是小偏移量，所以用作P相偏移量的偏移量pofH2=pofC-pofH1变得大于下面所述的偏移量pofL2。

另一方面，当传感器增益是低增益gL且参考信号的P相斜坡的坡度如由图14中虚线所示是陡峭的时候，参考信号输出部33通过使用被设定为正常模式下初始偏移的偏移量的大偏移量pofL1(图13)，能够将偏移量pofL2=pofC-pofL1确定为低传感器增益gL的P相偏移量，以进行P相偏移。

因为偏移量pofL1是大偏移量，所以用作P相偏移的偏移量pofL2=pofC-pofL1变得小于上面所述的偏移量pofH2。

如上所述，在避免太阳黑点模式下，根据传感器增益设定P相偏移量，以使得不管传感器增益如何，P相交叉点都位于P相斜坡的中心附近。因此，不管传感器增益如何，都能够确保具有适当亮度的物体的图像拍摄期间内的足量的P相裕度(能够抑制在具有适当亮度的物体的图像拍摄期间内发生P相不交叉)。

[避免太阳黑点模式下的P相的长度的设定]

在避免太阳黑点模式下，能够将P相的长度设定为固定长度。此外，在避免太阳黑点模式下，能够根据例如传感器增益设定P相的长度。

图15是图示了当根据传感器增益设定避免太阳黑点模式下的P相的长度时，信号线电压和参考信号电压的示例的波形图。

在图15中，为了便于说明，不管传感器增益的值如何，都将P相偏移量固定为偏移量pofconst。

当传感器增益是高增益时，P相斜坡的坡度变得缓和，且当传感器增益是低增益时，P相斜坡的坡度变得陡峭。

因此，当P相的长度是固定的时，随着传感器增益变得越高且P相斜坡的坡度变得越缓和，P相斜坡的起点处的电压与P相斜坡的终点处的电压之间的差值就变得越小。

特别地，如图15所示，在P相偏移量是固定的情况下，当将传感器增益设定为高增益且使P相斜坡的坡度变缓和时，P相的固定长度导致P相斜坡的结束时间(终点)在时间上后移。因此，在具有适当亮度的物体的图像捕获期间内，P相不交叉更有可能发生。

因此，参考信号输出部33能够根据传感器增益设定P相的长度(这也是P相斜坡的长度)。

也就是说，例如，当P相偏移量被固定至偏移量pofconst时，假设在拍摄具有适当的亮度的物体的图像期间，用于确保足量的P相裕度的、从P相斜坡的起点到P相斜坡的终点的电势差是电压R1。在此情况下，相对于传感器增益，参考信号输出部33能够设定P相的长度以使得从P相斜坡的起点到P相斜坡的终点的电势差变为电压R1。

在此情况下，当传感器增益高且P相斜坡的坡度缓和的时候，如由图15中的实线所示，将P相的长度设定为大的值lenH1(即，设定为大的长度)。

当传感器增益低且P相斜坡的坡度陡峭的时候，如由图15中的虚线所示，将P相的长度设定为小的值lenL1(即，设定为小的长度)。

通过根据传感器增益(P相斜坡的坡度)设定P相的长度，如上所述，能够确保在具有适当亮度的物体的图像拍摄期间内的足量的P相裕度。

当将P相的长度设定为短长度(即，设定为小的值lenL1)时，与将P相的长度设定为大的长度的情况(即，将P相长度设定为大的值lenH1的情况)相比，能够减小AD转换所花费的时间，还能够减少耗电。

[在避免太阳黑点模式下的P相偏移量和P相的长度的设定]

在图14中，已经将在避免太阳黑点模式下的P相偏移量说明为是根据传感器增益设定的，且在图15中，已经将在避免太阳黑点模式下的P相长度说明为是根据传感器增益设定的。然而，在避免太阳黑点模式下，能够根据传感器增益设定P相偏移量和P相的长度两者。

图16是图示了当在避免太阳黑点模式下根据传感器增益设定P相偏移量和P相的长度时，信号线电压和参考信号电压的示例的波形图。

在图16中，如在上面参照图14所述的情况下一样，在传感器增益(P相斜坡的坡度)的基础上，将P相偏移量设定为小偏移量pofL2或大偏移量pofH2。

此外，在图16中，如在上面参照图15所述的情况下一样，在传感器增益的基础上，将P相的长度设置为小的值lenL1或大的值lenH1。

在图16中，偏移量pofL2、pofH2以及P相的长度lenL1、lenH1可以与图14和图15中的一致或者不一致。关于图16中使用的偏移量pofL2、pofH2和P相的长度lenL1、lenH1，例如，通过仿真等确定这样的值，在该值处P相交叉点位于P相斜坡的中心附近。

在图16中，当P相的长度具有值lenL1时的从P相斜坡的起点到P相斜坡的终点的电势差与当P相的长度具有值lenH1时的从P相斜坡的起点到P相斜坡的终点的电势差不同。也就是说，当P相的长度具有值lenH1(当传感器增益是高增益时)时的从P相斜坡的起点到P相斜坡的终点的电势差小于当P相的长度具有值lenL1(当传感器增益是低增益时)时的从P相斜坡的起点到P相斜坡的终点的电势差。然而，即使在从P相斜坡的起点到P相斜坡的终点的电势差小的情况下，当P相交叉点位于P相斜坡的中心附近时，就能够确保在具有适当亮度的物体的拍摄期间内的P相裕度。

[P相偏移量的调整]

在图14中，如上所述，对每个传感器增益预先确定使得P相交叉点能够位于P相斜坡的中心附近的P相偏移量，且根据传感器增益设定P相偏移量。还可以根据作为图像传感器2的单个IC芯片的差异、温度或其它的驱动条件等，将P相偏移量设定为预定的偏移量(例如，图14中的偏移量pofL2或pofH2)。然而，即使在这样的情况下，也存在P相交叉点从P相斜坡的中心附近的位置移位的可能性。

当P相交叉点从P相斜坡的中心附近位置移位时，P相裕度降低。

因此，在避免太阳黑点模式下，能够适应性地调整P相偏移量以便P相交叉点位于P相斜坡的中心附近。

图17是图示了当调整P相偏移量以使得P相交叉点位于P相斜坡的中心附近时，信号线电压和参考信号电压的示例的波形图。

参考信号输出部33(图4)确定复位电平代表值(它是由ADC31_n获得的复位电平AD值的代表值)，且还确定参考信号代表值(预定值)(它是参考信号的代表值)。

在此情况下使用的复位电平代表值可以是例如一行或多行中的像素11_m，n的复位电平AD值的平均值、一帧或多帧中的像素11_m，n的复位电平AD值的平均值或在多个过去帧中的相同位置处的像素11_m，n的复位电平AD值的平均值。

能够对于每行或多行构成的每组确定一行或多行中的像素11_m，n的复位电平AD值的平均值。能够对于每一帧或多帧构成的每一组确定一帧或多帧中的像素11_m，n的复位电平AD值的平均值。能够对于每个像素或多个像素构成的每组、每行或多行构成的每组或者每帧或多帧构成的每组确定在多个过去帧中的相同位置处的像素11_m，n的复位电平AD值的平均值。

也就是说，确定复位电平代表值的期间没有特别地限制。

参考信号代表值可以例如是最新的参考信号的P相斜坡上的预定点的AD值(当该预定点是P相交叉点时获得的AD转换结果(计数器62_n的计数值))。所述预定点可以例如是P相斜坡的中点(位于P相斜坡上且与P相中的中点相对应的点)。

在此情况下，P相斜坡的中点的AD值(计数器62_n的计数值)作为参考信号代表值。

一旦确定复位电平代表值和参考信号代表值(预定值)，参考信号输出部33调整P相偏移量以使得复位电平代表值相对于参考信号代表值的偏差变小，并且在后续P相偏移中使P相斜坡的开始电平偏移与调整的P相偏移量相对应的量。

因此，参考信号输出部33进行用于在P相中调整P相偏移量的反馈控制以使得参考信号与表示复位电平的信号线电压彼此交叉的P相交叉点(由图17中的三角形标志所示)与P相斜坡的中点(由图17中的圆形标志所示)一致。

根据P相偏移量的调整，因为进行P相偏移以使得P相交叉点位于P相斜坡的中点附近，所以不管用作图像传感器2的单个IC芯片的差异怎样，都能够确保足量的P相裕度。

通过改变图14中所示的作为P相偏移量的偏移量pofL2或pofH2能够“直接地”调整P相偏移量，或者通过改变用于确定偏移量pofL2或pofH2的电压pofC(图14)能够“间接地”调整P相偏移量。

图18是图示了如上所述地由参考信号输出部33进行的用于调整P相偏移量的处理的流程图。

在步骤S11中，参考信号输出部33根据最新的参考信号确定参考信号代表值。然后处理转到步骤S12。

在步骤S12中，参考信号输出部33确定复位电平代表值。然后处理转到步骤S13。

在步骤S13中，参考信号输出部33判断复位电平代表值是否与参考信号代表值一致(它们是否能够被认为彼此一致)。

当在步骤S13中判定复位电平代表值与参考信号代表值一致(它们能够被认为彼此一致)，即，当复位电平代表值与最新的参考信号的P相斜坡彼此交叉的P相交叉点位于P相斜坡的中点附近时，处理返回至步骤S11。

也就是说，当P相交叉点位于P相斜坡的中点附近时，不调整(将不调整)P相偏移量，且保持当前的值。

当在步骤S13中判定复位电平代表值与参考信号代表值不一致时，即，当复位电平代表值与最新的参考信号的P相斜坡彼此交叉的P相交叉点不位于P相斜坡的中点附近时，处理前进至步骤S14。在步骤S14中，参考信号输出部33判断复位电平代表值是否大于参考信号代表值。

当在步骤S14中判定复位电平代表值大于参考信号代表值时，即，当P相交叉点是低于P相斜坡的中点附近的点(即，是接近于P相斜坡的终点的点)时，处理前进至步骤S15。在步骤S15中，参考信号输出部33在下一个参考信号的输出期间调整P相偏移量使得P相偏移量增大预定的电压。然后处理返回至步骤S11。

在此情况下，因为在下一个参考信号的输出期间的P相偏移量增大，所以参考信号(即，下一个参考信号)的P相斜坡被设置在比P相偏移量增大之前的位置低的位置处。

另一方面，当在步骤S14中判定复位电平代表值不大于参考信号代表值时，即，当P相交叉点是高于P相斜坡的中点附近的点(更接近于P相斜坡的起点的点)时，处理前进至步骤S16。在步骤S16中，参考信号输出部33在下一个参考信号的输出期间调整P相偏移量以使得P相偏移量减小预定的电压。处理然后返回至步骤S11。

在此情况下，因为在下一个参考信号的输出期间内的P相偏移量减小，所以参考信号(即，下一个参考信号)的P相斜坡被设置在比P相偏移量减小之前的位置高的位置处。

在图18中，在步骤S14中判定复位电平代表值与参考信号代表值之间的大小关系，且根据该大小关系，调整P相偏移量以使得P相偏移量增大或减小预定的电压。可替代地，例如，根据复位电平代表值与参考信号代表值之间的差值，能够将P相偏移量调整与该差值相对应的电压。

[P相的长度的减小]

图19是图示了当在避免太阳黑点模式下进行用于减小P相的长度的调整时，信号线电压和参考信号电压的示例的波形图。

根据P相偏移量的调整(上文中参照图17和图18说明的调整)，P相交叉点位于P相斜坡的中点附近，以使得能够确保足量的P相裕度。

如上所述，因为当调整P相偏移量且P相交叉点位于P相斜坡的中点附近时确保了足量的P相裕度，所以即使当通过将P相斜坡的终点在时间上提前来进行用于将P相的长度减小至一定程度的调整时，在具有适当亮度的物体的图像拍摄期间内也不会发生P相不交叉。

相应地，当把P相偏移量调整至适当的偏移量pofAJ以使得P相交叉点位于P相斜坡的中点附近时，如图19所示，参考信号输出部3能够通过将紧跟着P相偏移量被调整至适当的偏移量proAJ之后的参考信号(由图19中的虚线所示)的P相斜坡的终点移动至在时间上更靠前的点来进行用于减小P相的长度的调整，并且能够输出减小了P相的长度的参考信号(由图19中的实线所示)。

如上所述，通过在调整P相偏移量之后进行用于减小P相的长度的调整，在抑制具有适当亮度的物体的图像拍摄期间内P相不交叉的发生的同时，还能够减小AD转换所花费的时间且能够减小耗电。

图20是图示了如上所述地由参考信号输出部33进行的用于调整P相偏移量和减小P相的长度的处理的流程图。

在图20的步骤S21至S26中，分别进行与图18中的步骤S11至S16类似的处理。因此，将P相偏移量调整到适当的偏移量pofAJ以使得P相交叉点位于P相斜坡的中点附近。

当在步骤S23中确定复位电平代表值与参考信号代表值一致，即，当P相交叉点与P相斜坡的中点匹配(即，当它们能够被认为彼此一致时)时，处理前进至步骤S27。在步骤S27中，参考信号输出部33通过将紧接着P相偏移量被调整至适当的偏移量pofAJ之后的参考信号的P相斜坡的终点移动至在时间上更靠前的点，来进行用于减小P相长度的调整。然后处理前进至步骤S28。

在此情况下，在进行用于减小P相的长度的调整之后，参考信号输出部33输出减小了P相长度的参考信号。

在步骤S27中，例如，能够将P相的长度减小预定的、固定的(时间的)长度。此外，能够为每个传感器增益预先规定P相的长度减小的量，以使得在步骤S27中，当减小P相的长度时能够使P相的长度减小为传感器增益预先规定的量。

在步骤S28中，参考信号输出部33确定复位电平代表值。处理然后前进至步骤S29。

在步骤S29中，参考信号输出部33判定复位电平代表值是否与参考信号代表值一致(它们是否能够被认为彼此一致)。

在步骤S29中，做出如下判定：复位电平代表值与在用于减小P相的长度的调整之前立即获得的参考信号(紧接着P相偏移量被调整到适当的偏移量pofAJ之后的参考信号)的参考信号代表值(不是最新的参考信号的参考信号代表值)是否一致。

当在步骤S29中判定复位电平代表值与参考信号代表值一致(能够被认为一致)时，处理返回到步骤S28。

在此情况下，继续输出P相长度被减小的参考信号。

另一方面，当在步骤S29中确定复位电平代表值与参考信号代表值不一致时，处理前进至步骤S30，在步骤S30中，参考信号输出部33将参考信号的P相的长度返回至它的缺省值，即，将P相的长度设定为例如预定的固定值，或者如图15中所示的根据传感器增益的长度。处理然后返回到步骤S21。

在图19和图20中，调整P相偏移量以使得P相交叉点位于P相斜坡的中点附近，然后，调整P相的长度。然而，能够视情况交替地重复进行P相偏移量的调整和P相的长度的减小。

图21是图示了当交替地重复进行P相偏移量的调整和P相的长度的减小时，信号线电压和参考信号电压的示例的波形图。

在图19和图20中，如上所述，通过将P相偏移量被调整到适当的偏移量以使得P相交叉点位于P相斜坡的中点附近之后的参考信号的P相斜坡的终点移动至在时间上靠前的点，来进行用于减小P相的长度的调整。

在图21中，对于经受用于减小P相的长度的调整的参考信号(图21，虚线所示)，还调整P相偏移量以使得P相交叉点位于P相斜坡的中点附近，然后再重复用于减小P相的长度的调整。

图21中的实线代表通过如下方式获得的参考信号(参考信号的波形)：通过将P相偏移量调整到适当的偏移量pofAJ，并且对于由用于减小P相的长度的调整而获得的参考信号(由图21中的虚线所示)进一步再将P相偏移量调整至预定偏移量pofnewAJ，以使得P相交叉点位于P相斜坡的中点附近。

由于重复P相中的偏移量的调整和P相的长度的减小，在抑制具有适当亮度的物体的图像拍摄期间内的P相不交叉发生的同时，还能够减小AD转换所花费的时间且还能够减少耗电。

图22是图示了如上所述地重复进行P相偏移量的调整和P相的长度的减小的处理的流程图。

在图22的步骤S41至S46中，分别进行与图18的步骤S11至S16类似的处理。这样，将P相偏移量调整到适当的偏移量pofAJ以使得P相交叉点位于P相斜坡的中点附近。

在步骤S43中，当判定复位电平代表值与参考信号代表值一致，即，P相交叉点与P相斜坡的中点一致(能够被认为一致)时，处理前进至步骤S47。在步骤S47中，参考信号输出部33判断P相的长度是否大于预定的P相长度的限制值。

这里使用的“P相长度的限制值”指的是当P相交叉点与P相斜坡的中点一致时(即，当P相交叉点位于P相斜坡的中点附近时)，在具有适当亮度的物体的图像拍摄期间内不发生(或者显然不大可能发生)P相不交叉的P相的长度最小值。

P相长度的限制值能够例如通过仿真等预先确定，并且为图像传感器2设定。例如，能够对于每个传感器增益(P相斜坡的坡度)确定P相长度的限制值，在此情况下，在步骤S47中的判定处理中使用相对于当前传感器增益的P相长度的限制值。

在步骤S47中，当判定P相的长度不大于限制值时，即，当P相的长度得到充分减小时，处理跳过步骤S48以返回到步骤S41。

当在步骤S47中判定P相的长度大于限制值时，即，当即使在减小P相的长度的情况下在具有适当亮度的物体的图像拍摄期间内也不会发生(或显然不太可能发生)P相不交叉时，处理前进至步骤S48。在步骤S48中，如图10中所示的步骤S27一样，参考信号输出部33通过在紧接着P相偏移量被调整到适当的偏移量pofAJ之后将参考信号的P相斜坡的终点移动至在时间上更靠前的点，来进行用于减小P相长度的调整。处理然后返回至步骤S41。

[自动调零模式的选择]

图23是图示了当自动调零模式是正常模式时的参考信号的示例以及当自动调零模式是避免太阳黑点模式时的参考信号的示例的波形图。

在正常模式下，进行自动调零处理以使其在像素复位之后完成，如上面参照图6所述。

因此，在正常模式下，如由图23中的虚线所示，参考信号(参考信号的波形)设置在从像素复位期间内的电平(像素复位期间内的信号线电压)已经下降了与由于像素复位后发生的复位馈通造成的电压降相对应的量的电压作为基准的位置处。

另一方面，在避免太阳黑点模式下，如由上面参照图10所述，进行自动调零处理以使其在像素复位的期间内完成。

因此，在避免太阳黑点模式下，如由图23中的实线所示，参考信号(参考信号的波形)设置在将像素复位期间内的电平作为基准的位置处。

在自动调零处理中，比较器61_n(图5)中的FET75和76导通然后截止。

当FET75和76导通时，电荷累积在电容器77和78中以使得经由电容器77从反相输入端子IN1施加至FET71的栅极的电压(即，FET71的栅极电压)与经由电容器78从非反相输入端子IN2施加至FET72的栅极的电压(即，FET72的栅极电压)彼此一致。

当FET75和76截止时，FET75和76导通时累积在电容器77中的电荷得以保持。

因此，比较器61_n被设定用来提供这样的比较结果：该比较结果表明当FET75和76处于导通状态(更加具体地，FET75和76即将截止之前)时供给至比较器61_n的两个输入信号，即，供给至比较器61_n的反相输入端子的参考信号与供给至非反相输入端子的信号线电压彼此一致。

在上述的自动调零处理中，当FET75和76从导通状态变为截止状态时，例如，少量电荷移动至电容器77和78。由于这样的电荷移动，存在参考信号(参考信号的波形)的位置从将已经从像素复位期间内的电平下降了与由于复位馈通造成的电压降相对应的量的电压作为基准的位置处或从将像素复位期间内的电平作为基准的位置处移位(即，参考信号的位置可以向上或向下移位)的情况。参考信号的位置位移具有差异，这也可以被称为“比较器差异”。

因像素复位之后发生的复位馈通而导致的电压降也不具有恒定值而是具有差异。因复位馈通导致的电压降的差异也可以被称为“复位馈通差异”。

在正常模式和避免太阳黑点模式下，信号线电压与参考信号之间的位置关系都受到比较器差异的影响。

然而，在正常模式下，如上所述，参考信号被设置在将已经从像素复位期间内的电平下降了与因复位馈通造成的电压降相对应的量的电压作为基准的位置处。因此，即使在存在复位馈通差异的时候，根据复位馈通差异，参考信号的位置连同信号线电压的位置都移位。因此，信号线电压与参考信号之间的位置关系不受到复位馈通差异的影响。

然而，在避免太阳黑点模式下，参考信号被设置在将不受因复位馈通造成的电压降影响的像素复位期间内的电平作为基准的位置处，当信号线电压的位置因复位馈通差异而移位时，信号线电压与参考信号之间的位置关系变化。因此，在避免太阳黑点模式下，信号线电压与参考信号之间的位置关系受到复位馈通差异的影响。

如上所述，在正常模式下，信号线电压与参考信号之间的位置关系受到比较器差异的影响但是不受到复位馈通差异的影响。

另一方面，在避免太阳黑点模式下，信号线电压与参考信号之间的位置关系受到比较器差异和复位馈通差异的影响。

因此，在避免太阳黑点模式下，与在正常模式下的量相比，信号线电压与参考信号之间的位置关系变化了与复位馈通差异的影响相对应的大的量。

因此，当在避免太阳黑点模式下拍摄具有适当亮度的物体的图像时，为了确保与正常模式下大约相同的P相裕度，将P相斜坡的长度(以及P相的长度)设定为比正常模式下的P相斜坡的长度大了与复位馈通差异的影响相对应的量是重要的，特别是当传感器增益是高增益时(即，当P相斜坡是缓慢的时)。

然而，当P相的长度增大时，信号线电压的AD转换所花费的时间增加，且此外，耗电增加。

因此，图像传感器2能够适应性地在正常模式与避免太阳黑点模式之间选择。

也就是说，例如，根据用户的操作等，图像传感器2中的自动调零控制部32(图4)能够选择正常模式或避免太阳黑点模式作为自动调零模式。

例如，当在正常模式下发生太阳黑点的可能性低并且由于复位馈通差异的影响导致在避免太阳黑点模式下发生P相不交叉的可能性高到了一定的程度时，自动调零控制部32能够选择正常模式作为自动调零模式。

此外，例如，当在正常模式下发生太阳黑点的可能性高时，自动调零控制部32能够选择避免太阳黑点模式作为自动调零模式。

图24是图示了为了说明用于选择自动调零模式的具体方法的示例的参考信号的示例的波形图。

例如，通过将传感器增益(P相斜坡的坡度)与传感器增益的预定阈值(增益阈值)进行比较，自动调零控制部32(图4)能够根据比较的结果选择正常模式或避免太阳黑点模式。

更加具体地，当传感器增益大于增益阈值且是高增益时，即，当P相斜坡的坡度是缓和的且P相不交叉相对更有可能发生时，自动调零控制部32能够选择正常模式作为自动调零模式。

在此情况下，如由图24中的虚线所示，参考信号输出部33输出的参考信号被设置在这样的位置处：在该位置处，从像素复位期间内的电平已经下降了与由复位馈通造成的电压降相对应的量的电压作为基准。

另一方面，当传感器增益不大于增益阈值且是低增益时，即，当P相斜坡的坡度是陡峭的且P相不交叉相对不大可能发生时，自动调零控制部32能够选择避免太阳黑点模式作为自动调零模式。

在此情况下，如由图24中的实线所示，参考信号输出部33输出的参考信号被设置在像素复位期间内的电平作为基准的位置处。

图25是图示了由自动调零控制部32进行的用于选择自动调零模式的处理的流程图。

在步骤S61中，自动调零控制部32从参考信号输出部33获得当前的传感器增益(P相斜坡的坡度)。然后处理前进至步骤S62。

在步骤S62中，自动调零控制部32判断传感器增益是否大于预定的增益阈值。

当在步骤S62中判定传感器增益大于增益阈值时，即，当P相斜坡的坡度缓和的时候，处理前进至步骤S63；在步骤S63中，自动调零控制部32选择正常模式作为自动调零模式。处理然后返回至步骤S61。

当在步骤S62中判定传感器增益不大于增益阈值时，即，当P相斜坡的坡度是陡峭的时候，处理前进至步骤S64；在步骤S64中，自动调零控制部32选择避免太阳黑点模式作为自动调零模式。处理然后返回至步骤S61。

在这里，在具有造成太阳黑点这样的高亮度的物体的图像拍摄期间内发生P相不交叉和D相不交叉的容易度(即，输出像素最大值作为像素值且通过P相和D相不交叉校正太阳黑点这样的情况发生的容易度)被称为“太阳黑点校正裕度”。

当传感器增益是低增益(P相斜坡的坡度陡峭)时，太阳黑点校正裕度相对小，且具有适当亮度的物体的图像拍摄期间内的P相裕度相对大。

当传感器增益是高增益(P相斜坡的坡度缓和)时，太阳黑点校正裕度相对大，且具有适当亮度的物体的图像拍摄期间内的P相裕度相对小。

另一方面，在正常模式下，太阳黑点校正裕度相对小，且在具有适当亮度的物体的图像拍摄期间内的P相裕度相对大。

在避免太阳黑点模式下，太阳黑点校正裕度可能变得相对大，且在具有适当亮度的物体的图像拍摄期间内的P相裕度可能变得相对小。

因此，如果传感器增益是低增益，太阳黑点校正裕度相对小，并且在具有适当亮度的物体的图像拍摄期间内的P相裕度相对大，则自动调零控制部32能够选择避免太阳黑点模式，在该模式中，太阳黑点校正裕度相对大且在具有适当亮度的物体的图像拍摄期间内的P相裕度可以变得相对小。

如果传感器增益高，太阳黑点校正裕度相对大，并且在具有适当亮度的物体的图像拍摄期间内的P相裕度相对小，那么自动调零控制部32能够选择正常模式，在该模式中，太阳黑点校正裕度相对小且具有适当亮度的物体的图像拍摄期间内的P相裕度相对大。

利用上述的布置，能够充分地确保太阳黑点校正裕度以及在具有适当亮度的物体的图像拍摄期间内的P相裕度。

如上所述，在避免太阳黑点模式下，进行自动调零处理以使其在像素复位的期间内完成。因此，参考信号被设置在这样的较高的位置处，在该位置处，参考信号不受像素复位后的信号线电压的差异的影响并且将像素复位期间内的电平作为基准。

相应地，信号线电压在像素复位后下降，以使得在正常模式下能够抑制当参考信号设置在较低位置时发生的太阳黑点的出现。

此外，在避免太阳黑点模式下，进行P相偏移以使参考信号偏移与由于复位馈通造成的电压降相对应的电压从而偏移至下部，以使得在不增大P相的长度的情况下确保在具有适当亮度的物体的图像拍摄期间内的P相裕度。

此外，适应性地选择正常模式或避免太阳黑点模式作为自动调零模式，以使得能够充分地确保太阳黑点校正裕度以及在具有适当亮度的物体的图像拍摄期间内的P相裕度。

尽管在本实施例中提供了正常模式和避免太阳黑点模式作为自动调零模式，但是也能够只提供避免太阳黑点模式作为自动调零模式(即，不提供正常模式)。

[应用了本发明的计算机的说明]

上述一系列处理能够由硬件或软件进行。当通过软件进行一系列处理时，将实施软件的程序安装至诸如微型计算机等计算机(处理器，诸如中央处理器(CPU)或数字信号处理器(DSP)等)。

图26图示了安装了用于执行上述一系列处理的程序的计算机的一个实施例的构造示例。

程序可以预先记录到作为内置于计算机中的记录媒介的硬盘105或只读存储器(ROM)103。

可替代地，程序可以被预先存储在(预先记录到)可移动记录媒介111中。能够提供这样的可移动记录媒介111作为所谓的数据包软件。可移动记录媒介111的示例包括软盘、光盘只读存储器(CDROM)、磁光(MO)盘、数字通用光盘(DVD)、磁盘和半导体存储器。

除了将程序从可移动记录媒介111安装到计算机，也能够通过通信网络或广播网络将程序下载至计算机并安装到内置硬盘105。也就是说，例如，能够通过用于数字卫星广播的人造卫星从下载基站将程序无线传输到计算机或能够通过诸如局域网(LAN)或因特网等传输到计算机。

计算机中设置有CPU102。输入／输出接口110通过总线101连接至CPU102。

当用户对输入部107等进行操作以经由输入／输出接口110输入指令时，CPU102根据指令执行存储在ROM103中的程序。可替代地，CPU102将存储在硬盘105中的程序下载到随机存取存储器(RAM)104并执行下载的程序。

利用这样的布置，CPU102进行根据上述流程图的处理或由方框图中所示的上述构造进行的处理。例如，CPU102根据情况使得处理的结果经由输入／输出接口110通过输出部106输出、被记录至硬盘105或经由通信部108发送。

输入部107包括键盘、鼠标和麦克风等等。输出部106包括液晶显示装置(LCD)和扬声器等等。

这里，计算机根据程序进行的处理可以根据流程图中所述的顺序按照时间顺序进行，或者可以不根据流程图中所述的顺序按照时间顺序进行。也就是说，计算机根据程序进行的处理也包括并行或独立执行的处理(例如，并行处理或基于对象的处理)。

本发明的实施例不限于上述的特定实施例，且在不脱离本发明的精神和范围的条件下能够对其做出各种变化和修改。

也就是说，本发明不仅能够应用于数码相机也能够应用于具有图像传感器和摄像功能的诸如便携式终端等任何其它类型的电子设备。

本发明也能够具有下面的构造。

<1>一种电子设备，其包括：

参考信号输出部，所述参考信号输出部被构造用来输出电平变化的参考信号；

比较器，所述比较器被构造用来把从具有进行光电转换的光电转换元件的像素输出的电信号与所述参考信号输出部输出的所述参考信号进行比较；

计数器，所述计数器被构造用来根据所述电信号与所述参考信号的比较结果求得计数值作为所述电信号的AD转换结果，所述计数值是通过对所述参考信号发生变化直至所述电信号与所述参考信号彼此一致时所花费的时间进行计数而获得的；和

自动调零控制部，所述自动调零控制部被构造用来进行控制以使得在复位期间内完成用于设定所述比较器的自动调零处理，以此获得表示供给到所述比较器的两个输入信号彼此一致的比较结果，在所述复位期间内所述像素被复位。

<2>根据<1>所述的电子设备，其中，所述参考信号输出部使开始电平偏移，所述开始电平是当所述参考信号与所述电信号开始进行比较时所述参考信号的电平。

<3>根据<2>所述的电子设备，其中，所述参考信号输出部根据所述参考信号的坡度设定所述开始电平的偏移量。

<4>根据<3>所述的电子设备，其中，所述参考信号的坡度越陡峭，所述参考信号输出部将所述开始电平的偏移量设定为越小的量。

<5>根据<2>至<4>所述的电子设备，其中，所述参考信号输出部调整所述开始电平的偏移量以使得复位电平的AD转换结果相对于预定值的偏差减小，所述复位电平是紧接着所述像素被复位之后的所述电信号的电平。

<6>根据<5>所述的电子设备，其中，所述预定值是与P相的中点相对应的值，所述P相是所述参考信号的电平变化的期间并用于获得所述复位电平的AD转换结果。

<7>根据<2>所述的电子设备，其中，所述参考信号输出部设定P相的长度，所述P相是所述参考信号的电平变化的期间并用于获得复位电平的AD转换结果，所述复位电平是紧接着所述像素被复位之后的所述电信号的电平。

<8>根据<7>所述的电子设备，其中，所述参考信号输出部根据所述参考信号的坡度设定所述P相的长度。

<9>根据<8>所述的电子设备，其中，所述参考信号的坡度越陡峭，所述参考信号输出部将所述P相的长度设定为越小的长度。

<10>根据<7>至<9>所述的电子设备，其中，

所述参考信号输出部

调整所述开始电平的偏移量以使得所述复位电平的AD转换结果相对于预定值的偏差减小，且

当所述复位电平的AD转换结果相对于所述预定值的偏差减小时，调整所述P相的长度。

<11>根据<2>所述的电子设备，其中，所述参考信号输出部使所述开始电平偏移的电压对应于当所述像素被复位时的所述电信号与紧接着所述像素被复位之后的所述电信号之间的差值。

<12>根据<1>至<9>所述的电子设备，其中，所述自动调零控制部选择是在所述复位期间内完成所述自动调零处理还是在所述复位期间之后完成所述自动调零处理，并且控制所述自动调零处理。

<13>根据<12>所述的电子设备，其中，所述自动调零控制部根据所述参考信号的坡度做出所述选择。

<14>根据<13>所述的电子设备，其中，

当所述参考信号的坡度陡峭时，所述自动调零控制部选择在所述复位期间内完成所述自动调零处理，且当所述参考信号的坡度不陡峭时，所述自动调零控制部选择在所述复位期间之后完成所述自动调零处理。

<15>根据<1>至<14>所述的电子设备，还包括：

输出部，所述输出部被构造用来将复位电平的AD转换结果与信号电平的AD转换结果之间的差值输出作为所述像素的像素值，所述复位电平是紧接着所述像素被复位之后的所述电信号的电平，所述信号电平是与累积在所述光电转换元件中的电荷相对应的所述电信号的电平。

<16>一种电子设备的控制方法，所述电子设备包括，

比较器，所述比较器被构造用来把从具有进行光电转换的光电转换元件的像素中输出的电信号与所述参考信号输出部输出的所述参考信号进行比较；和

计数器，所述计数器被构造用来根据所述电信号与所述参考信号的比较结果求得计数值作为所述电信号的AD转换结果，所述计数值是通过对所述参考信号发生变化直至所述电信号与所述参考信号彼此一致时所花费的时间进行计数而获得的，所述方法包括：

进行控制以使得在复位期间内完成设定所述比较器的自动调零处理，以此获得表示供给至所述电子设备中的所述比较器的两个输入信号彼此一致的比较结果，在所述复位期间内所述像素被复位。

<17>一种图像传感器，其包括：

像素，所述像素被构造用来输出电信号并且具有进行光电转换的光电转换元件；

比较器，所述比较器被构造用来把从所述像素输出的电信号与所述参考信号输出部输出的所述参考信号进行比较；

本领域技术人员应当理解，依据设计要求和其他因素，可以在本发明随附的权利要求或其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合以及改变。

本申请主张享有于2013年2月27日提交的日本优先权专利申请JP2013-037543的优先权，并将该日本优先权申请的全部内容以引用的方式并入本文。

Claims

1.一种电子设备，其包括：

2.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述参考信号输出部使开始电平偏移，所述开始电平是当所述参考信号与所述电信号开始进行比较时所述参考信号的电平。

3.根据权利要求2所述的电子设备，其中，所述参考信号输出部根据所述参考信号的坡度设定所述开始电平的偏移量。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其中，所述参考信号的坡度越陡峭，所述参考信号输出部将所述开始电平的偏移量设定为越小的量。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的电子设备，其中，所述参考信号输出部调整所述开始电平的偏移量以使得复位电平的AD转换结果相对于预定值的偏差减小，所述复位电平是紧接着所述像素被复位之后的所述电信号的电平。

6.根据权利要求5所述的电子设备，其中，所述预定值是与P相的中点相对应的值，所述P相是所述参考信号的电平变化的期间并用于获得所述复位电平的AD转换结果。

7.根据权利要求2所述的电子设备，其中，所述参考信号输出部设定P相的长度，所述P相是所述参考信号的电平变化的期间并用于获得复位电平的AD转换结果，所述复位电平是紧接着所述像素被复位之后的所述电信号的电平。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其中，所述参考信号输出部根据所述参考信号的坡度设定所述P相的长度。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其中，所述参考信号的坡度越陡峭，所述参考信号输出部将所述P相的长度设定为越小的长度。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的电子设备，其中，

所述参考信号输出部

11.根据权利要求2所述的电子设备，其中，所述参考信号输出部使所述开始电平偏移的电压对应于当所述像素被复位时的所述电信号与紧接着所述像素被复位之后的所述电信号之间的差值。

12.根据权利要求2所述的电子设备，其中，所述自动调零控制部选择是在所述复位期间内完成所述自动调零处理还是在所述复位期间之后完成所述自动调零处理，并且控制所述自动调零处理。

13.根据权利要求12所述的电子设备，其中，所述自动调零控制部根据所述参考信号的坡度做出所述选择。

14.根据权利要求13所述的电子设备，其中，

15.根据权利要求2所述的电子设备，还包括：

16.一种电子设备的控制方法，所述电子设备包括，

17.一种图像传感器，其包括：

如权利要求1至15中任一项所述的电子设备；以及

像素，所述像素被构造用来输出所述电信号并且具有进行光电转换的光电转换元件。