CN104869334A - 固态成像装置和成像系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种固态成像装置和成像系统。提供一种固态成像装置，其中，模拟-数字转换单元转换来自像素的模拟信号，第一存储器保持来自模拟-数字转换单元的数字信号，然后，第二存储器保持由第一存储器保持的数字信号。模拟-数字转换单元转换基于像素的光电转换的来自像素的模拟信号，并且，第一存储器保持来自模拟-数字转换单元的数字信号。第一存储器包含保持来自模拟-数字转换单元的数字信号的第一锁存电路和保持由第一锁存电路保持的信号的第二锁存电路。第二存储器包含保持被保持于第一锁存电路中的信号的第三锁存电路和保持被保持于第三锁存电路中的信号的第四锁存电路。

Description

固态成像装置和成像系统
技术领域
本发明涉及固态成像装置和成像系统。
背景技术
近年来，CMOS图像传感器被广泛用于数字照相机、数字摄像录像机和移动电话用照相机单元中。响应减少部件数量和功率消耗的要求，开发了具有内置的模拟-数字(AD)转换单元的CMOS图像传感器。这种类型的CMOS图像传感器的一种形式被称为“斜坡型列ADC”。在斜坡型列ADC中，对像素阵列的各列设置AD转换单元(ADC)。斜坡型列ADC包含对各列设置的比较器电路和基准信号产生电路。在许多情况下，比较器电路比较像素信号与用作基准信号的斜坡信号，测量直到像素信号的电势与斜坡信号的电势之间的大小关系逆转的时间段，并且在对各列设置的列存储器中作为数字数据保持测量的时间段。例如，日本专利申请公开No.2013-93837公开了通过使用基准信号和计数从基准信号的电压开始从初始电压改变的时间点起的时间段的被称为所谓的“共用计数器”的单个计数器向各列电路输出计数信号的方法。
但是，在日本专利申请公开No.2013-93837公开的构成中，保持通过执行与像素的复位对应的信号的AD转换获得的结果的N存储器和保持通过执行来自像素的与入射光对应的信号的AD转换获得的结果的S存储器是在物理上分开的电路。因此，不能使得直到计数信号与比较结果信号分别到达N存储器和S存储器的传播延迟完全相等。并且，由于N存储器和S存储器是分开的电路，因此，由于N存储器与S存储器之间的晶体管元件之间的变化可在锁存电路定时上出现差异。即，保持于N存储器和S存储器中的计数值由于上述的两个因素而不同。因此，CDS(相关双重采样)处理之后的信号分量包含偏移并且不变为0。由于偏移对各列具有特定的变化，因此存在所述偏移会变为使图像质量劣化的噪声分量的可能性。
本发明的目的是，提供可减少作为噪声分量的偏移的固态成像装置和成像系统。
发明内容
根据本发明的一个方面，固态成像装置包括：像素；被配置为将从像素输出的模拟信号转换成数字信号的模拟-数字转换单元；第一存储器；以及，第二存储器，其中，在第一转换时段期间，模拟-数字转换单元将响应像素的复位从像素输出的模拟信号转换成数字信号，第一存储器保持从模拟-数字转换单元输出的数字信号，然后，根据第一传送控制信号，第二存储器保持由第一存储器保持的数字信号，在第二转换时段期间，模拟-数字转换单元将基于像素的光电转换从像素输出的模拟信号转换成数字信号，第一存储器保持从模拟-数字转换单元输出的数字信号，并且，其中，第一存储器具有第一锁存电路和第二锁存电路，第一锁存电路被配置为保持从模拟-数字转换单元输出的数字信号，第二锁存电路被配置为根据第二传送控制信号保持由第一锁存电路保持的数字信号，并且，第二存储器具有第三锁存电路和第四锁存电路，第三锁存电路被配置为根据第一传送控制信号保持被保持于第一锁存电路中的数字信号，第四锁存电路被配置为根据第三传送控制信号保持由第三锁存电路保持的数字信号。
从参照附图对示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得清晰。
附图说明
图1是示出根据本发明的第一示例性实施例的固态成像装置的构成例子的示图。
图2是示出根据第一示例性实施例的存储器块的构成例子的示图。
图3是根据第一示例性实施例的固态成像装置的定时图。
图4是示出根据本发明的第二示例性实施例的固态成像装置的构成例子的示图。
图5是示出根据第二示例性实施例的第二存储器块的构成例子的示图。
图6是示出根据本发明的第三示例性实施例的成像系统的构成例子的示图。
具体实施方式
现在将根据附图详细描述本发明的优选实施例。
(第一示例性实施例)
图1是示出根据本发明的第一示例性实施例的固态成像装置1000的构成例子的示图。像素单元1包含二维矩阵状配置的多个像素100。各像素100通过光电转换基于入射光输出模拟像素信号。通过垂直扫描电路6按行依次选择矩阵状布置的像素100。选择的行中的各列的像素100向各列的读出电路200输出像素信号。读出电路单元2具有对像素100的各列布置的多个读出电路200。各列的读出电路200读出并保持从各行的像素100输出的像素信号。各读出电路200可具有放大从像素100输出的信号的放大器，并且，可具有驱动各像素100的内部电路的电流源。以下，描述读出电路200具有放大器的例子。基准信号产生电路7产生电势在每单位时间以恒定梯度变化的基准信号(斜坡信号)VRAMP。注意，基准信号VRAMP不限于斜坡信号，并且可以是台阶状变化的信号或电平随时间变化的信号。比较器单元3包含对像素100的各列布置的多个比较器电路300。各列的比较器电路300关于从基准信号产生电路7输出的基准信号VRAMP与各列的读出电路200的输出信号A_OUT之间的大小关系进行比较。当大小关系逆转时，相关的比较器电路300输出比较结果信号LATCH。计数器8计数根据AD转换分辨率的N(N是自然数)位的计数值，并且通过输出缓冲器800_0～800_N-1输出计数信号CNT[0]～CNT[N-1]。通过对各位的计数信号CNT[0]～CNT[N-1]设置输出缓冲器800_0～800_N-1，可向所有列的第一存储器410_0～410_N-1输出计数信号CNT[0]～CNT[N-1]。并且，存储器单元4可沿水平方向被分成多个块，并且，在通过对各块使用重复缓冲器中继计数信号CNT[0]～CNT[N-1]的同时，计数信号CNT[0]～CNT[N-1]可被输出到所有列的第一存储器410_0～410_N-1。定时产生器9输出传送控制信号MTX1[0]～MTX1[N-1]、传送控制信号MTX2[0]～MTX2[N-1]和传送控制信号LTX[0]～LTX[N-1]。
存储器单元4包含对像素100的各列布置的多个存储器块400_0、400_1。在各列中设置作为数量与根据AD转换分辨率的位数N相同的存储器块的N个存储器块400_0～400_N-1。在后面参照图2详细描述存储器块400_0～400_N-1。在图1中示出最低有效位(LSB)的计数信号CNT[0]的S存储器块400_0和作为所有N个位中的比最低有效位(LSB)高1位的位的计数信号CNT[1]的存储器块400_1。存储器块400_0～400_N-1分别包含第一存储器410_0～410_N-1和第二存储器420_0～420_N-1。比较结果信号LATCH和传送控制信号MTX1[0]～MTX1[N-1]被输入到第一存储器410_0～410_N-1中的每一个中，并且，第一存储器410_0～410_N-1分别保持计数信号CNT[0]～CNT[N-1]。第一存储器410_0～410_N-1将保持的数字信号输出到第二存储器420_0～420_N-1。传送控制信号MTX2[0]～MTX2[N-1]和传送控制信号LTX[0]～LTX[N-1]被输入到第二存储器420_0～420_N-1中的每一个中，并且，第二存储器420_0～420_N-1保持从第一存储器410_0～410_N-1输出的数字信号。根据来自水平扫描电路5的读出控制信号READ，第一存储器410_0～410_N-1通过第一输出信号线BITL1[0]～BITL1[N-1]将保持于其中的数字信号输出到信号处理单元(DSP)10。根据来自水平扫描电路5的读出控制信号READ，第二存储器420_0～420_N-1通过第二输出信号线BITL2[0]～BITL2[N-1]将保持于其中的数字信号输出到信号处理单元(DSP)10。信号处理单元10处理从存储器单元4输出的数字信号。
图2是示出存储器块400的构成例子的示图。存储器块400与图1中的存储器块400_0～400_N-1对应。第一存储器410与图1中的第一存储器410_0～410_N-1对应，并且包含第一锁存电路411和第二锁存电路412。根据比较结果信号LATCH，第一锁存电路411保持计数信号CNT作为数字信号L1_O。计数信号CNT与图1中的计数信号CNT[0]～CNT[N-1]对应。数字信号L1_O被输出到第二锁存电路412和第二存储器420。第二存储器420与图1中的第二存储器420_0～420_N-1对应。根据第二传送控制信号MTX1，第二锁存电路412保持被保持于第一锁存电路411中的数字信号L1_O作为数字信号L2_O。并且，根据从水平扫描电路5输出到各列的读出控制信号READ，第二锁存电路412向第一输出信号线BITL1输出数字信号L2_O。传送控制信号MTX1与图1中的传送控制信号MTX1[0]～MTX1[N-1]对应。输出信号线BITL1与图1中的输出信号线BITL1[0]～BITL1[N-1]对应。当不通过读出控制信号READ选择第二锁存电路412的第一输出信号线BITL1的输出端子时，输出端子进入高阻抗状态。即，第二锁存电路412能够根据读出控制信号READ向第一输出信号线BITL1输出分别指示高电平状态、低电平状态和高阻抗状态的三个值。
第二存储器420与图1中的第二存储器420_0～420_[N-1]对应，并且包含第三锁存电路421和第四锁存电路422。根据第一传送控制信号LTX，第三锁存电路421保持被保持于第一锁存电路411中的数字信号L1_O作为数字信号L3_O。传送控制信号LTX与图1中的传送控制信号LTX[0]～LTX[N-1]对应。数字信号L3_O被输出到第四锁存电路422。根据第三传送控制信号MTX2，第四锁存电路422保持被保持于第三锁存电路421中的数字信号L3_O作为数字信号L4_O。并且，根据读出控制信号READ，第四锁存电路422将数字信号L4_O输出到第二输出信号线BITL2。输出信号线BITL2与图1中的输出信号线BITL2[0]～BITL2[N-1]对应。并且，与第二锁存电路412类似，第四锁存电路422能够根据读出控制信号READ向第二输出信号线BITL2输出分别指示高电平状态、低电平状态和高阻抗状态的三个值。在这种情况下，第二传送控制信号MTX1和第三传送控制信号MTX2可以是相同的信号。
通过采用图2所示的构成，如后面通过使用图3描述的那样，能够并行执行AD转换动作和水平传送动作。注意，在不需要并行执行AD转换动作和水平传送动作的情况下，第二锁存电路412和第四锁存电路422可被省略。在这种情况下，可以采用构成以直接从第一锁存电路411和第三锁存电路421向第一输出信号线BITL1和第二输出信号线BITL2输出数字信号。
图3是示出用于驱动图1所示的固态成像装置的方法的定时图。图3中的定时图关注像素100的i列，并且，对具体到第i列的信号，向信号名称添加符号[i]。并且，四个位的计数信号CNT[0]～CNT[3]是N个位的计数信号[0]～CNT[N-1]的四个低数字位的信号，并且从最低有效位依次被称为计数信号CNT[0]～CNT[3]。关于由存储器块400内的第一到第四锁存电路411、412、421和422保持的数字信号L1_O、L2_O、L3_O和L4_O仅示出最低有效位的数字信号L1_O[0]、L2_O[0]、L3_O[0]和L4_O[0]。并且，关于两个输出信号线BITL1和BITL2仅示出最低有效位的输出信号线BITL1[0]和BITL2[0]。另外，在图3中，示出单个时段和随后的时段的一部分的动作，并且，各时段表达为“时段[X]”和“时段[X-1]”。
在时间t100，当像素100和读出电路200处于复位状态时，读出电路200输出噪声信号作为输出信号A_OUT。基准信号VRAMP维持预先确定的初始电势。计数信号CNT被复位到初始值(例如，0)。并且，在时间t101之前，第一锁存电路411的数字信号L1_O被初始化为预先确定的值。
在时间t101，基准信号产生电路7开始改变基准信号VRAMP的电势，并且，伴随它计数器8开始对计数信号CNT进行计数。基准信号VRAMP的电势逐渐增加。
在时间t102，基准信号VRAMP与读出电路200的输出信号A_OUT之间的大小关系逆转，并且，在该定时处，比较器电路300输出对于固定的时段变为“高”电平的比较结果信号LATCH。在比较结果信号LATCH的下落定时处，第0位的第一锁存电路411保持作为计数信号CNT[0]的值的“高”电平作为数字信号L1_O[0][i]。类似地，第i列中的所有位的第一锁存电路411保持计数信号CNT[0]～CNT[N-1]作为数字信号L1_O[0][i]～L1_O[N-1][i]。数字信号L1_O[0][i]～L1_O[N-1][i]是基于像素100和读出电路200处于复位状态时的噪声信号的数字信号。
在时间t103，基准信号产生电路7停止改变基准信号VRAMP的电势，并且，伴随它计数器8停止计数信号CNT的计数。在该时间点之前，在各第一锁存电路411中保持基于包含i列的所有列的噪声信号的数字信号。从时间t101到时间t103的时段是时段[X]中的N转换时段[X]，在该N转换时段[X]中，噪声信号经受从模拟信号到数字信号的AD转换。
在时间t104，定时产生器9对于固定时段将第一传送控制信号LTX设定为“高”电平。于是，第二存储器420中的第三锁存电路421保持数字信号L1_O[0][i]作为数字信号L3_O[0][i]。所有列的所有位的噪声信号保持于各第三锁存电路421中。虽然在此时通过向所有列的所有位的第三锁存电路421同时输入第一传送控制信号LTX来同时执行数据传送动作，但是，为了抑制在传送数据时出现贯通电流，可以采用将多个列或位组在一起并且在各组之间以时间差执行各组的数据传送动作的构成。例如，多个列或位可被分成适当数量的组，诸如分别由偶数列和奇数列构成的两个组、或者由所有N个位中的高数字N/3位、中数字N/3位和低数字N/3位构成的三个组，并且，可在各组之间以时间差传送各组的数据。
在从时间t103到时间t105的时段中，基准信号产生电路7使基准信号VRAMP返回到与时间t100处的初始电势相同的电势，并且，计数器8将计数信号CNT复位到初始值。并且，读出电路200读出像素100和读出电路200处于非复位状态时的光电转换信号作为输出信号A_OUT。光电转换信号是基于入射光的像素信号。并且，第一锁存电路411保持的数字信号L1_O可被初始化为预先确定的值。
在时间t105，基准信号产生电路7开始改变基准信号VRAMP的电势，并且，伴随它计数器8开始计数信号CNT的计数。
在时间t106，基准信号VRAMP与读出电路200的输出信号A_OUT之间的大小关系逆转，并且，对于固定时段，比较结果信号LATCH变为“高”电平。在比较结果信号LATCH的下落定时处，第0位的第一锁存电路411保持作为计数信号CNT[0]的值的“低”电平作为数字信号L1_O[0][i]。类似地，第i列中的所有位的第一锁存电路411保持计数信号CNT[0]～CNT[N-1]作为数字信号L1_O[0][i]～L1_O[N-1][i]。数字信号L1_O[0][i]～L1_O[N-1][i]是基于像素100和读出电路200处于非复位状态时的光电转换信号的数字信号。
在时间t107，基准信号产生电路7停止改变基准信号VRAMP的电势，并且，伴随它计数器8停止计数信号CNT的计数。直到该时间点，包含i列的所有列的第一锁存电路411保持基于所有列的像素100的光电转换信号的数字信号。从时间t105到时间t107的时段是时段[X]中的S转换时段[X]，在该S转换时段[X]中，光电转换信号经受从模拟信号到数字信号的AD转换。第一传送控制信号LTX在N转换时段之后、S转换时段之前的时间点被输出。
时间t111是开始下一时段[X+1]的N转换时段[X+1]的时间。在从时间t107到时间t111的时段中，基准信号产生电路7使基准信号VRAMP返回到与时间t100的初始电势相同的电势，并且将计数器8的计数信号CNT复位到初始值。
在从时间t108到时间t109的时段中，定时产生器9对固定时段将第二传送控制信号MTX1和第三传送控制信号MTX2设定为“高”电平。第二传送控制信号MTX1和第三传送控制信号MTX2的高电平脉冲在S转换时段之后被输出。在时间t109的第二传送控制信号MTX1的下落定时处，第二锁存电路412保持作为时段[X]中的光电转换信号的数字信号L1_O[0][i]的“低”电平作为数字信号L2_O[0][i]。类似地，在时间t109的第三传送控制信号MTX2的下落定时处，第四锁存电路422保持作为时段[X]中的噪声信号的数字信号L3_O[0][i]的“高”电平作为数字信号L4_O[0][i]。虽然在图3中仅示出最低有效位的数字信号L1_O[0][i]～L4_O[0][i]，但是，在该时间点，通过相应的第二锁存电路412保持各列的所有位的光电转换信号，并且，通过相应的第四锁存电路422保持各列的所有位的噪声信号。
从时间t109往后，水平扫描电路5通过依次向各列输出读出控制信号READ执行水平扫描。由此，各列的第二锁存电路412依次向第一输出信号线BITL1输出作为光电转换信号的数字信号L2_O[0][i]。并且，各列的第四锁存电路422依次向第二输出信号线BITL2输出作为噪声信号的数字信号L4_O[0][i]。
从时间t109往后的扫描各列的时段是时段[X]中的水平传送时段[X]，并且，必须在第二传送控制信号MTX1和第三传送控制信号MTX2在时段[X+1]中变为“高”电平之前完成所有列的扫描。
出于执行数字CDS处理的目的，信号处理单元10通过计算第一输出信号线BITL1的相关光电转换信号与第二输出信号线BITL2的相关噪声信号之间的差值提取各像素100的信号分量。
注意，虽然在本示例性实施例中采用使得第二传送控制信号MTX1和第三传送控制信号MTX2在相同的定时上变为“高”电平的构成，但本发明不限于此。即，可通过在不同的定时使第二传送控制信号MTX1和第三传送控制信号MTX2为“高”电平，可错开第二锁存电路412和第四锁存电路422分别传送数字信号的定时。由此，当在第一锁存电路411与第二锁存电路412之间以及在第三锁存电路421与第四锁存电路422之间传送数字信号时出现的贯通电流可被分散。通过抑制贯通电流的集中出现，能够抑制存储器单元4处的电源电压下降的出现，并且防止存储器单元4的误动作并且还抑制由关于周边电路的串扰导致的噪声。
如上所述，模拟-数字转换单元包含基准信号产生电路7、计数器8和比较器电路300，并且将从读出电路200输出的信号A_OUT从模拟信号转换成数字信号。第一存储器410_0～410_N-1根据比较结果信号LATCH保持从模拟-数字转换单元输出的数字信号。第二存储器420_0～420_N-1根据第一传送控制信号LTX[0]～LTX[N-1]保持被保持于第一存储器410_0～410_N-1中的数字信号。
首先，在N转换时段(第一转换时段)中，模拟-数字转换单元与像素100和读出电路200的复位对应地将读出电路200的输出信号A_OUT从模拟信号转换成数字信号。第一存储器410_0～410_N-1保持从模拟-数字转换单元输出的数字信号。然后，根据第一传送控制信号LTX[0]～LTX[N-1]，第二存储器420_0～420_N-1保持被保持于第一存储器410_0～410_N-1中的数字信号。
然后，在S转换时段(第二转换时段)中，模拟-数字转换单元将基于像素100和读出电路200处于非复位状态时的像素100的光电转换的输出信号A_OUT从模拟信号转换成数字信号。第一存储器410_0～410_N-1保持从模拟-数字转换单元输出的数字信号。
注意，虽然以上描述了在N转换时段之后设置S转换时段的例子，但是，可在S转换时段之后设置N转换时段。在这种情况下，首先，在S转换时段(第一转换时段)中，模拟-数字转换单元将基于像素100和读出电路200处于非复位状态时的像素100的光电转换的输出信号A_OUT从模拟信号转换成数字信号。第一存储器410_0～410_N-1保持从模拟-数字转换单元输出的数字信号。然后，根据第一传送控制信号LTX[0]～LTX[N-1]，第二存储器420_0～420_N-1保持被保持于第一存储器410_0～410_N-1中的数字信号。
然后，在N转换时段(第二转换时段)中，模拟-数字转换单元将像素100和读出电路200处于复位状态时的读出电路200的输出信号A_OUT从模拟信号转换成数字信号。第一存储器410_0～410_N-1保持通过模拟-数字转换单元转换的数字信号。
根据本示例性实施例，在不添加列电路元件的情况下，在N转换时段和S转换时段两者中，相同的第一存储器410在比较结果信号LATCH逆转的定时处保持计数信号CNT。即，噪声信号、光电转换信号的计数信号CNT和比较结果信号LATCH通过相同的路径被输入到相同的第一存储器410。因此，不出现由晶体管元件之间的变化或者由于信号路径不同而出现的信号传播延伸导致的、在常规技术中出现的锁存电路的定时之间的差异。因此，能够减少作为使图像质量劣化的噪声分量的偏移。并且，通过分别在第一存储器410和第二存储器420中设置用于读取的第二锁存电路412和第四锁存电路422，能够同时并行执行AD转换动作和水平传送动作。
(第二示例性实施例)
图4是示出根据本发明的第二示例性实施例的固态成像装置1100的构成例子的示图。以下，描述第二示例性实施例的固态成像装置1100与第一示例性实施例的固态成像装置1000之间的不同。本示例性实施例中的与第一示例性实施例的构成相同的部件由相同的附图标记表示，并在以下省略其描述。一般地，在斜坡型列ADC中，由于噪声信号的AD转换(N转换)的信号范围与光电转换信号的AD转换(S转换)的信号范围相比较窄，因此，在许多情况下，N转换时段中的计数数量与S转换时段中的计数数量相比也较小。因此，在本示例性实施例中，描述固态成像装置1100具有n位的AD转换分辨率并且在S转换时段中最大计数2N并且在N转换时段中最大计数2M(N>M，这里，M是自然数)的构成。存储器单元14与图1中的存储器单元4对应。存储器单元14包含从最低有效位[0]到[M-1]的M个第一存储器块400_0～400_M-1和从[M]位到[N-1]位的N-M个第二存储器块450_M～450_N-1。在图4中，示出最低有效位的存储器块400_0和第M-1位的第二存储器块450_M。第一存储器块400_0～400_M-1的构成与图1相同，并且，第一存储器块400_0～400_M-1中的每一个包含第一存储器410_0～410_M-1和第二存储器420_0～420_M-1。
图5是示出第二存储器块450的构成例子的示图。第二存储器块450与图4中的第二存储器块450_M～450_N-1对应。相对于第一存储器块400，第二存储器块450仅包含第一存储器410并且不包含第二存储器420。与第一示例性实施例类似，第一存储器410包含第一锁存单元411和第二锁存电路412。由于第二存储器块450不包含用于传送在N转换时段中保持的数字信号的存储器，因此，在S转换时段中用另一数字信号重写在N转换时段中保持的数字信号。在图4中，可保持N转换时段的数字信号的第一存储器块400_0～400_M-1的数量是M个存储器块，并且，可在N转换时段中保持2M的最大计数值。因此，即使在S转换时段中传送在N转换时段中保持的数字信号，也不在第二存储器块450_M～450N-1处出现问题。
N个第一存储器410_0～410_N-1保持N位的计数信号CNT[0]～CNT[N-1]。M个第二存储器420_0～420_M-1保持被保持于N个第一存储器410_0～410_N-1中的所有位的数字信号中的作为低数字位的一部分的M位的数字信号。
通过简化仅在S转换时段中计数的高数字位的N-M个第二存储器块450_M～450N-1，除了获得第一示例性实施例的有利效果以外，根据本示例性实施例，与第一示例性实施例相比，还能够减少列电路元件的数量。
(第三示例性实施例)
图6是示出根据本发明的第三示例性实施例的成像系统800的构成例子的示图。成像系统800包括例如光学单元810、固态成像装置820、视频信号处理单元830、记录和通信单元840、定时控制单元850、系统控制单元860、以及播放和显示单元870。在以上的示例性实施例中描述的固态成像装置1000或1100被用作固态成像装置820。
诸如透镜的作为光学系统的光学单元810使来自被照体的光在固态成像装置820的二维排列的多个像素100的像素单元1上成像以由此形成被照体的图像。在基于来自定时控制单元850的信号的定时处，固态成像装置820输出根据在像素单元1上成像的光的信号。从固态成像装置820输出的信号被输入到视频信号处理单元830。视频信号处理单元830根据由程序等规定的方法使信号经受信号处理。作为视频信号处理单元830的处理的结果获得的信号作为图像数据被发送到记录和通信单元840。记录和通信单元840向播放和显示单元870输出用于形成图像的信号，以使播放和显示单元870播放和显示移动图像或静止图像。并且，在接收来自视频信号处理单元830的信号时，记录和通信单元840还实施与系统控制单元860的通信，并且进一步执行使在未示出的记录介质上记录用于形成图像的信号的动作。
系统控制单元860实施成像系统800的动作的统一控制，并且控制光学单元810、定时控制单元850、记录和通信单元840以及播放和显示单元870的驱动。系统控制单元860包含未示出的存储装置，即，例如，记录介质。控制成像系统800等的动作所需要的程序记录于记录介质上。系统控制单元860还将用于根据例如用户操作切换驱动模式的信号供给到成像系统800中。这种信号的特定例子包括用于改变要读出的行或要复位的行的信号、用于伴随电子变焦改变视角的信号和用于伴随电子振动控制偏移视角的信号。定时控制单元850基于系统控制单元860的控制控制固态成像装置820和视频信号处理单元830的驱动定时。
还应理解，以上描述的各示例性实施例是要解释用于实现本发明的特定例子，不是要限制本发明的技术范围。即，在不背离其技术概念或主要特征的情况下，可通过各种形式实现本发明。
在第一转换时段和第二转换时段两者中，由于相同的第一存储器保持从模拟-数字转换单元输出的数字信号，因此，可在不添加列电路元件的情况下减少作为噪声分量的偏移。
其它实施例
也可通过读出并执行记录于存储介质(也可被更完整地称为“非暂时性计算机可读存储介质”)上的计算机可执行指令(例如，一个或更多个程序)以执行上述实施例中的一个或更多个的功能并且/或者包含用于执行上述实施例中的一个或更多个的功能的一个或更多个电路(例如，应用特定集成电路(ASIC))的系统或装置的计算机，或者，通过由系统或装置的计算机通过例如读出并执行来自存储介质的计算机可执行指令以执行上述实施例中的一个或更多个的功能并且/或者控制一个或更多个电路以执行上述实施例中的一个或更多个的功能执行的方法，实现本发明的实施例。计算机可包括一个或更多个处理器(例如，中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU))，并且可包含单独的计算机或单独的处理器的网络，以读出并执行计算机可执行指令。计算机可执行指令可例如从网络或存储介质被提供给计算机。存储介质可包含例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储器、光盘(诸如紧致盘(CD)、数字万用盘(DVD)或蓝光盘(BD)TM)、快擦写存储器设备和记忆卡等中的一个或更多个。
其它实施例
本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。
虽然已参照示例性实施例说明了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包含所有的修改以及等同的结构和功能。

Claims (11)

1.一种固态成像装置，包括：
像素；
被配置为将从像素输出的模拟信号转换成数字信号的模拟-数字转换单元；
第一存储器；和
第二存储器，其中，
在第一转换时段中，模拟-数字转换单元将响应于像素的复位而从像素输出的模拟信号转换成数字信号，第一存储器保持从模拟-数字转换单元输出的数字信号，然后，根据第一传送控制信号，第二存储器保持由第一存储器保持的数字信号，
在第二转换时段期间，模拟-数字转换单元将基于像素的光电转换而从像素输出的模拟信号转换成数字信号，第一存储器保持从模拟-数字转换单元输出的数字信号，并且，其中，
第一存储器具有：
被配置为保持从模拟-数字转换单元输出的数字信号的第一锁存电路；和
被配置为根据第二传送控制信号保持由第一锁存电路保持的数字信号的第二锁存电路，并且，
第二存储器具有：
被配置为根据第一传送控制信号保持被保持于第一锁存电路中的数字信号的第三锁存电路；和
被配置为根据第三传送控制信号保持由第三锁存电路保持的数字信号的第四锁存电路。
2.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，
模拟-数字转换单元具有：
被配置为通过对计数值进行计数来输出计数信号的计数器；和
被配置为比较从像素输出的信号与基准信号以输出比较结果信号的比较器电路，所述基准信号的电平随着时间流逝而变化，并且，
第一存储器根据比较结果信号保持计数信号。
3.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，
第二锁存电路根据读出控制信号将保持于其中的数字信号输出到第一输出信号线，并且，
第四锁存电路根据读出控制信号将保持于其中的数字信号输出到第二输出信号线。
4.根据权利要求3所述的固态成像装置，其中，
第二锁存电路能够根据读出控制信号向第一输出信号线输出分别指示高电平状态、低电平状态和高阻抗状态的三个值，并且，
第四锁存电路能够根据读出控制信号向第二输出信号线输出分别指示高电平状态、低电平状态和高阻抗状态的三个值。
5.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，
第二传送控制信号和第三传送控制信号在第二转换时段之后被输出。
6.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，
第二传送控制信号和第三传送控制信号是同一个信号。
7.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，
第一存储器根据读出控制信号将保持于其中的数字信号输出到第一输出信号线，并且，
第二存储器根据读出控制信号将保持于其中的数字信号输出到第二输出信号线。
8.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，
第二存储器根据第一传送控制信号保持被保持于第一存储器中的所有位的数字信号之中的低数字位部分的位。
9.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，
第一传送控制信号在第一转换时段之后、在第二转换时段之前被输出。
10.一种固态成像装置，包括：
像素；
被配置为将从像素输出的模拟信号转换成数字信号的模拟-数字转换单元；
第一存储器；和
第二存储器，其中，
在第一转换时段期间，模拟-数字转换单元将基于像素的光电转换从像素输出的模拟信号转换成数字信号，第一存储器保持从模拟-数字转换单元输出的数字信号，然后，根据第一传送控制信号，第二存储器保持由第一存储器保持的数字信号，
在第二转换时段期间，模拟-数字转换单元将响应像素的复位而从像素输出的模拟信号转换成数字信号，第一存储器保持从模拟-数字转换单元输出的数字信号，并且，其中，
第一存储器具有：
被配置为保持从模拟-数字转换单元输出的数字信号的第一锁存电路；和
被配置为根据第二传送控制信号保持由第一锁存电路保持的数字信号的第二锁存电路，并且，
第二存储器具有：
被配置为根据第一传送控制信号保持被保持于第一锁存电路中的数字信号的第三锁存电路；和
被配置为根据第三传送控制信号保持由第三锁存电路保持的数字信号的第四锁存电路。
11.一种成像系统，包括：
根据权利要求1～10中的任一项所述的固态成像装置；和
被配置为聚焦在第一转换时段之后、第二转换时段之前输出的第一传送控制信号的光学单元。
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