CN106878633A - 摄像器件 - Google Patents

摄像器件 Download PDF

Info

Publication number
CN106878633A
CN106878633A CN201710135309.5A CN201710135309A CN106878633A CN 106878633 A CN106878633 A CN 106878633A CN 201710135309 A CN201710135309 A CN 201710135309A CN 106878633 A CN106878633 A CN 106878633A
Authority
CN
China
Prior art keywords
comparator
signal line
pixel
transistor
column
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710135309.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106878633B (zh
Inventor
松本静德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Publication of CN106878633A publication Critical patent/CN106878633A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106878633B publication Critical patent/CN106878633B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/40—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled
    • H04N25/44—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled by partially reading an SSIS array
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
    • H01L27/14612—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements involving a transistor
    • H01L27/14614—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements involving a transistor having a special gate structure
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/77—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components
    • H04N25/772—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components comprising A/D, V/T, V/F, I/T or I/F converters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14621—Colour filter arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
    • H01L27/14645—Colour imagers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/616—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise involving a correlated sampling function, e.g. correlated double sampling [CDS] or triple sampling
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/65—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to reset noise, e.g. KTC noise related to CMOS structures by techniques other than CDS
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/701—Line sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
    • H04N25/75—Circuitry for providing, modifying or processing image signals from the pixel array
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/77—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/78—Readout circuits for addressed sensors, e.g. output amplifiers or A/D converters
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13—Sensors therefor
    • G06V40/1318—Sensors therefor using electro-optical elements or layers, e.g. electroluminescent sensing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/67—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

一种摄像器件，包括：具有第一和第二像素单元的像素部；相邻布置的第一和第二列信号线，它们沿第一方向延伸且传输从第一和第二像素单元输出的第一和第二像素信号；生成参考信号的参考信号生成部；基于参考信号与第一像素信号的比较而将后者转换成第一数字信号的第一比较器；以及经由第一和第二列信号线被连接至第一和第二像素单元的开关电路。第一比较器分别经由第一和第二电容器被连接至像素部和参考信号生成部。第一比较器的第一和第二晶体管的栅极分别被连接至第一和第二电容器，且源极和漏极中的至少一者相连接。开关电路的第一和第二端子被连接至第一和第二像素单元。开关电路的第三晶体管的源极和漏极是开关电路的第一和第二端子。

Description

摄像器件
本申请是申请日为2014年2月17日、发明名称为“固体摄像器件、固体摄像器件驱动方法和电子设备”、且申请号为201480007095.8(相应的国际申请号为PCT/JP2014/053597)的专利申请的分案申请。
技术领域
本技术涉及固体摄像器件、固体摄像器件驱动方法和电子设备，且更具体地，涉及能够以高的准确度来抑制AD转换时的线性(linearity)的劣化和因量子化误差而引起的量子化竖条纹(quantization vertical streak)的固体摄像器件、固体摄像器件驱动方法和电子设备。
背景技术
CMOS(互补金属氧化物半导体：complementary metal oxide semiconductor)图像传感器能够利用与CMOS集成电路(IC：integrated circuit)一样的制造工艺而被制造出来、能够被单一电源驱动、且能够利用CMOS工艺而与模拟电路或逻辑电路一起被安装在同一芯片内。因此，CMOS图像传感器具有能够减少周边IC的数量等方面的一些优势。
因此，近年来，CMOS图像传感器作为代替CCD(电荷耦合器件：charge coupleddevice)图像传感器的图像传感器而已经引起了关注。
在CMOS图像传感器中，在把像素信号读出至外部时，对布置有多个单元像素的像素阵列部执行地址控制，且任意地选择来自各单元像素的像素信号。
而且，在CMOS图像传感器中，通过将坡面型AD(模拟数字：analog to digital)转换电路布置成列从而形成的列型AD转换电路能够被用作对从像素阵列部读取的模拟像素信号进行AD转换从而使其转换成数字信号的电路。
在这种类型的列型AD转换电路中，当通过增加被布置于像素阵列部中的像素数量来提高处理速度或帧速率时，被用作AD转换时的基准电压(斜坡状电压)的参考信号RAMP的坡面倾斜度变得更陡峭。由于这个影响，特别是在低增益或低灰度(低位)读取时，各列的AD转换点集中在坡面的一点上，且因此，发生了因为电源波动的影响而造成的线性的劣化或因为由低灰度所引起的量子化误差而造成的竖条纹。
作为用于防止这种现象的技术，本申请的申请人曾经提出了专利文献1中的技术。
专利文献1披露了如下的技术：通过在垂直信号线的复位读取时增大像素的复位脉冲的脉冲宽度或调节比较器的复位脉冲的脉冲宽度，且在用于对模拟像素信号与参考信号RAMP进行比较的比较器的输入电容的建立时期(settling period of time)的途中执行信号采样，由此嵌入噪声。
因为能够通过使用这种技术进行驱动而使复位电平分布扩展开，所以可以通过使列型AD转换电路的操作时期发生改变来防止能量的集中且抑制因量子化误差而引起的量子化竖条纹。
引用文献列表
专利文献
专利文献1：日本专利特开JP 2009-38834A
发明内容
要解决的技术问题
同时，在利用专利文献1中所披露的技术的驱动中，因为是在复位建立时期的途中执行信号采样，所以出现了如下的现象：在复位电平分布被扩展开的同时，复位电平平均值发生偏移。
在参考信号RAMP的坡面太陡峭的现状下，为了通过这个技术使复位电平扩展开，比较器的复位脉冲必须与像素的复位脉冲同时被解除，否则很难获得效果。在这种状况下，当复位电平平均值明显地偏移时，它可能是防止计数器的计数被不正确地执行且会致使AD转换被适当地执行的因素。
因此，需要能够在不会使复位电平平均值发生偏移的前提下使复位电平分布扩展开的驱动技术。
本技术是鉴于前述情况而做出的，且所期望的是，通过在采用能够使复位电平分布扩展开且不会使复位电平平均值偏移的技术的前提下进行驱动，以高的准确度来抑制AD转换时的线性的劣化和由量子化误差而引起的量子化竖条纹。
解决技术问题所采取的技术方案
根据本技术的一个方面，提供了一种摄像器件，其包括：像素部，所述像素部具有第一像素单元和第二像素单元，所述第一像素单元和所述第二像素单元各者都被配置成执行光电转换；第一列信号线，所述第一列信号线沿第一方向延伸，且被配置成传输从所述第一像素单元输出的第一像素信号；第二列信号线，所述第二列信号线沿所述第一方向延伸，且被配置成传输从所述第二像素单元输出的第二像素信号，所述第二列信号线与所述第一列信号线相邻布置着；参考信号生成部，所述参考信号生成部被配置成生成参考信号；第一比较器，所述第一比较器被配置成基于所述参考信号与经由所述第一列信号线传输过来的所述第一像素信号的比较而将所述第一像素信号转换成第一数字信号；以及开关电路，所述开关电路经由所述第一列信号线被连接至所述第一像素单元，且经由所述第二列信号线被连接至所述第二像素单元。这里，所述第一比较器经由第一电容器被连接至所述像素部，所述第一比较器经由第二电容器被连接至所述参考信号生成部。所述第一比较器具有第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管的栅极被连接至所述第一电容器，所述第二晶体管的栅极被连接至所述第二电容器，所述第一晶体管的源极和漏极中的至少一者被连接至所述第二晶体管的源极和漏极中的至少一者。所述开关电路的第一端子被连接至所述第一像素单元，所述第一像素单元包括被配置成接收透过第一彩色滤光片的光的第一光电二极管。所述开关电路的第二端子被连接至所述第二像素单元，所述第二像素单元包括被配置成接收透过第二彩色滤光片的光的第二光电二极管。所述第一彩色滤光片和所述第二彩色滤光片被配置成透射同一种颜色光。所述开关电路具有第三晶体管，并且所述第三晶体管的源极是所述开关电路的所述第一端子和所述第二端子之中的一者，所述第三晶体管的漏极是所述开关电路的所述第一端子和所述第二端子之中的另一者。
在上述摄像器件中，所述第一像素单元和所述第二像素单元各者都包括多个光电二极管；并且所述第一像素单元和所述第二像素单元至少一者中的所述多个光电二极管共用浮动扩散部、放大晶体管和选择晶体管中的至少一者。
上述摄像器件还包括第二比较器，所述第二比较器被配置成基于所述参考信号与经由所述第二列信号线传输过来的所述第二像素信号的比较而将所述第二像素信号转换成第二数字信号。
在上述摄像器件中，所述第二比较器经由第三电容器被连接至所述像素部，并且所述第二比较器经由第四电容器被连接至所述参考信号生成部。
在上述摄像器件中，所述第二比较器具有第四晶体器和第五晶体器，所述第四晶体器的栅极被连接至所述第三电容器，并且所述第五晶体器的栅极被连接至所述第四电容器。
在上述摄像器件中，所述开关电路的所述第一端子经由所述第一电容器被连接至所述第一比较器。
在上述摄像器件中，所述开关电路的所述第二端子经由所述第三电容器被连接至所述第二比较器。
上述摄像器件还包括：第三列信号线，所述第三列信号线沿所述第一方向延伸，且被配置成传输从所述像素部的第三像素单元输出的第三像素信号；和第三比较器，所述第三比较器被配置成基于所述参考信号与经由所述第三列信号线传输过来的所述第三像素信号的比较而将所述第三像素信号转换成第三数字信号。
根据本技术的一个方面，提供了一种摄像器件，其包括：像素部，所述像素部具有多个红色像素单元、多个绿色像素单元和多个蓝色像素单元；第一列信号线，所述第一列信号线沿第一方向延伸，且被连接至第一红色像素单元和第一绿色像素单元；第二列信号线，所述第二列信号线沿所述第一方向延伸，且被连接至第一蓝色像素单元和第二绿色像素单元；第三列信号线，所述第三列信号线沿所述第一方向延伸，且被连接至第二红色像素单元和第三绿色像素单元，所述第二列信号线被布置于所述第一列信号线与所述第三列信号线之间；参考信号生成部，所述参考信号生成部被配置成生成参考信号；第一比较器，所述第一比较器被配置成基于所述参考信号与经由所述第一列信号线传输过来的第一像素信号的比较而将所述第一像素信号转换成第一数字信号；第二比较器，所述第二比较器被配置成基于所述参考信号与经由所述第二列信号线传输过来的第二像素信号的比较而将所述第二像素信号转换成第二数字信号；第三比较器，所述第三比较器被配置成基于所述参考信号与经由所述第三列信号线传输过来的第三像素信号的比较而将所述第三像素信号转换成第三数字信号；以及开关电路，所述开关电路被连接至所述第一列信号线和所述第三列信号线。这里，所述第一比较器经由第一电容器被连接至所述像素部，所述第一比较器经由第二电容器被连接至所述参考信号生成部。所述第一比较器具有第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管的栅极被连接至所述第一电容器，所述第二晶体管的栅极被连接至所述第二电容器，所述第一晶体管的源极和漏极中的至少一者被连接至所述第二晶体管的源极和漏极中的至少一者。所述开关电路的第一端子在所述像素部与所述第一比较器之间被连接至所述第一列信号线，所述开关电路的第二端子在所述像素部与所述第三比较器之间被连接至所述第三列信号线。所述开关电路具有第三晶体管，并且所述第三晶体管的源极是所述开关电路的所述第一端子和所述第二端子中的一者，所述第三晶体管的漏极是所述开关电路的所述第一端子和所述第二端子中的另一者。
在上述摄像器件中，所述第一列信号线不与所述多个蓝色像素单元连接；述第二列信号线不与所述多个红色像素单元连接；并且所述第三列信号线不与所述多个蓝色像素单元连接。
根据本技术的一个方面，提供了一种固体摄像器件，其包括：像素部，所述像素部被构造成包括以矩阵形式布置的多个像素，所述多个像素执行光电转换；列信号线，所述列信号线被构造成把从所述像素输出的像素信号以列为单元进行传输；AD转换部，所述AD转换部被构造成包括比较器，所述比较器对作为斜坡波的参考信号与经由所述列信号线而被传输的所述像素信号进行比较，且所述AD转换部基于所述比较器的比较结果而将所述像素信号的基准电平和信号电平独立地转换成数字信号；开关，所述开关被构造成与所述列信号线连接；以及控制部，所述控制部被构造成仅在所述比较器被复位的时期中的一定时期内接通所述开关且致使所述列信号线短路。
所述多个像素可以与颜色滤光片对应地被布置于所述像素部中，在所述颜色滤光片中以特定的重复单元布置着颜色。所述开关可以被连接至同一颜色的所述像素的各所述列信号线。
所述控制部可以根据由所述AD转换部执行的AD转换的增益来调节所述开关的接通时期。
所述控制部可以根据由所述AD转换部执行的所述AD转换的所述增益来调节所述比较器的复位时期。
由所述AD转换部执行的所述AD转换的所述增益可以具有与取决于各颜色而不同的所述参考信号对应的值。
所述开关可以是晶体管。所述晶体管可以包括栅极、源极和漏极，所述栅极经由控制线而被连接至所述控制部，所述源极和所述漏极被连接至行方向上的与所述列信号线连接的行信号线。
所述开关可以是晶体管。所述晶体管可以包括栅极、源极和漏极，所述栅极经由控制线而被连接至所述控制部，所述源极被连接至所述列信号线，所述漏极被连接至行方向上的行信号线。
所述开关可以与所有的所述列信号线连接。
所述列信号线可以以特定单元被划分为各块。所述开关可以以各所述块为单元与所述列信号线连接。
以所述矩阵形式被布置于所述像素部中的所述多个像素可以与其他像素共用至少放大晶体管和所述列信号线。
所述固体摄像器件还可以包括噪声添加部，所述噪声添加部被构造成将噪声添加到经由所述列信号线而被传输的所述像素信号中，所述噪声不随时间而变动且在二维空间内是不规则的。
根据本技术的一个方面的固体摄像器件驱动方法和电子设备是与本技术上述方面的固体摄像器件对应的驱动方法和电子设备。
在根据本技术的一个方面的固体摄像器件、固体摄像器件驱动方法和电子设备中，基于对作为斜坡波的参考信号与经由列信号线(所述列信号线用来传输从以矩阵形式布置有用于执行光电转换的多个像素的像素部输出的像素信号)而被传输的所述像素信号进行比较的比较器的比较结果，所述像素信号的基准电平和信号电平被独立地转换成数字信号，并且与所述列信号线连接的所述开关仅在所述比较器被复位的时期中的一定时期内被接通以使所述列信号线短路。
本发明的效果
根据本技术的一方面，能够以很高的准确度来抑制AD转换时的线性的劣化和因量子化误差而引起的量子化竖条纹。
附图说明
图1是图示了相关技术的CMOS图像传感器的构造的图。
图2是图示了单元像素的构造和连接方式的图。
图3是图示了比较器的构造的图。
图4是用来说明其中对像素复位脉冲RST的脉冲宽度进行调节的驱动的图。
图5是用来说明其中对比较器复位脉冲PSET的脉冲宽度进行调节的驱动的图。
图6是用来说明使复位电平平均值发生偏移的机制的图。
图7是示意性地图示了当复位电平平均值发生偏移时的复位电平分布的图。
图8是图示了根据本技术的CMOS图像传感器的构造的图。
图9是图示了开关的构造和连接方式的图。
图10是用来说明利用控制脉冲VSLCNT的驱动的图。
图11是示意性地图示了当复位电平平均值发生偏移时的复位电平分布的图。
图12是用来说明利用电容元件来调节复位电平分布的图。
图13是用来说明利用电容元件来调节复位电平分布的图。
图14是图示了用于常规驱动的电路的图。
图15是用来说明常规驱动的时序图。
图16是图示了用于根据本技术的驱动的电路的图。
图17是用来说明根据本技术的驱动的时序图。
图18是用来说明根据本技术的驱动的时序图。
图19是图示了由于AD转换而获得的图像的对照示例的图。
图20是用来说明以同一颜色的像素为单元而被执行的驱动的图。
图21是用来说明其中AD转换增益与控制脉冲VSLCNT联动的驱动的图。
图22是用来说明其中AD转换增益与自动调零时期联动的驱动的图。
图23是图示了其中生成各种颜色的参考信号的构造的图。
图24是图示了开关的构造和连接方式的另一个示例的图。
图25是图示了摄像设备的构造示例的图。
具体实施方式
以下，将会参照附图来说明本技术的实施例。
这里，为了帮助理解本技术和阐明本技术的背景，将会参照图1至图7来说明在专利文献1中披露的相关技术的CMOS图像传感器的构造及其问题，然后将会说明根据本技术的CMOS图像传感器。
相关技术的CMOS图像传感器
相关技术的CMOS图像传感器的构造
图1是图示了相关技术的CMOS图像传感器的构造的图。
如图1所示，CMOS图像传感器1包括像素阵列部11和周边电路部，像素阵列部11被形成于半导体基板(芯片)上，所述周边电路部与像素阵列部11被集成在同一个半导体基板上。所述周边电路部包括垂直驱动部12、读取电流源部13、列处理部14、参考信号生成部15、水平驱动部16、通信时序控制部17、输出部18和噪声添加部19。
在像素阵列部11中，单元像素30以二维的方式被布置成矩阵状，各单元像素30包括光电转换元件，该光电转换元件生成具有与入射光量对应的电荷量的电荷且将所生成的电荷积累于其内。
在图1中，为了简化说明，省略了一些行和列，但是事实上，许多单元像素30被布置于每行和每列中。代表性地，各单元像素30包括：充当光电转换元件的光电二极管；和设有诸如晶体管等放大用半导体器件的像素内放大器。例如，浮动扩散放大器被用作像素内放大器。
而且，在像素阵列部11中，针对于矩阵状的像素阵列，行控制线20以行为单元被形成于像素行的像素阵列方向(图1中的水平方向)上，且垂直信号线21以列为单元被形成于像素列的像素阵列方向(图1中的垂直方向)上。
垂直驱动部12由移位寄存器和地址解码器等构成，且根据来自通信时序控制部17的控制信号对像素阵列部11中的像素同时或以行为单元进行驱动。垂直驱动部12的具体构造没有被图示，但是垂直驱动部12通常被构造成包括两个扫描系统，即，读取扫描系统和清除扫描系统。
从被垂直驱动部12选择性地扫描的像素行中的单元像素30输出的信号经由垂直信号线21而被提供给列处理部14。而且，垂直信号线21具有延伸至列处理部14侧的一端，且读取电流源部13被连接在垂直信号线21的该路径中。读取电流源部13与单元像素30中的放大晶体管一起构成源极跟随器，该源极跟随器被提供有基本上恒定的操作电流(读取电流)。
列处理部14具有如下的AD转换功能和差分处理功能：该AD转换功能用于，针对于像素阵列部11中的各像素列把从所选出行中的各单元像素30经由垂直信号线21而传输过来的像素信号的复位电平(该复位电平充当基准电平)和信号电平独立地转换成数字信号；该差分处理功能用于，获得由所述复位电平的AD转换结果与所述信号电平的AD转换结果之间的差所表示的信号成分的数字信号。
具体地，从各单元像素30输出的像素信号经由垂直信号线21而被输入到列处理部14中的列型AD转换部41。参考信号生成部(数字模拟转换器(DAC：digital analogconverter))15根据来自通信时序控制部17的控制信号而生成具有斜坡状电压的参考信号RAMP，且将参考信号RAMP提供给各列型AD转换部41。
接着，当从参考信号生成部15提供了参考信号RAMP时，各列型AD转换部41在从参考信号生成部15提供参考信号RAMP的同时开始对时钟信号进行计数。然后，各列型AD转换部41比较所输入的像素信号与参考信号RAMP，且执行计数直到作为比较的结果而发现所输入的像素信号与参考信号RAMP一致，由此执行AD转换。
稍后将会说明列处理部14和参考信号生成部15的细节。
水平驱动部16由移位寄存器和地址解码器等构成，且根据来自通信时序控制部17的控制信号而顺序地选择列处理部14中的与像素列对应的单元电路。通过水平驱动部16的选择性扫描功能，列处理部14中所保持的计数值被读出。
水平信号线22包括具有与列型AD转换部41的位宽度对应的n位宽度的信号线，且经由与各输出线(未图示)对应的n个感测电路(未图示)而被连接至输出部18。
通信时序控制部17由时序发生器等构成，该时序发生器生成各部件的操作所必需的时钟或特定时序的脉冲信号等。通信时序控制部17基于从外部获得的主时钟(CLK)或用于指示操作模式等的数据(DATA)而生成时钟或脉冲信号，且执行CMOS图像传感器1中的诸如垂直驱动部12、列处理部14、参考信号生成部15和水平驱动部16等各部件的驱动控制。
噪声添加部19将特定噪声添加到经由垂直信号线21而被传输的像素信号中。
具体地，噪声添加部19改变用来驱动单元像素30的驱动脉冲的接通/切断时刻(例如，稍后将会说明的比较器44的复位解除时刻)和AD转换时刻，且控制垂直信号线21的偏置电流(对单元像素30的读取电流)。而且，经由垂直信号线21而被传输的像素信号中包括了不随时间而变动、但是具有取决于二维像素位置而有所不同的噪声电平的噪声信号。
换言之，当随时间而变动的噪声被添加到像素信号中时，该噪声很难被消除；但是不随时间发生变动的二维空间随机噪声却能够通过针对于同一像素位置处的像素信号执行复位电平与信号电平之间的差分处理而被消除。如上所述，噪声添加部19能够与列型AD转换部41的一些功能协作地操作。
通过上述的构造，从像素阵列部11中以行为单元而顺序地输出各垂直列的像素信号。于是，获得了与以矩阵状布置有光电转换元件的像素阵列部11对应的一个图像，即1帧的图像，以作为整个像素阵列部11的像素信号的集合。
列处理部和参考信号生成部的详细构造
这里，将会说明图1中的列处理部14和参考信号生成部15的详细构造。
参考信号生成部15基于来自通信时序控制部17的控制信号而生成台阶状锯齿波(斜坡波形)。参考信号生成部15将所生成的锯齿波作为AD转换用的参考信号RAMP(ADC基准电压)而提供给列处理部14中的列型AD转换部41。
从通信时序控制部17提供给参考信号生成部15的控制信号包括如下的信息：该信息用来使数字信号相对于时间的变化率均一化以使得各比较处理的斜坡电压具有相同的倾斜度(变化率)。具体地，较佳的是，针对每个单位时间而一个接一个地改变计数值。
列型AD转换部41对应于构成像素阵列部11的单元像素30的各列而被设置着。各列型AD转换部41包括由电容元件42、电容元件43、比较器44、计数器45、开关46和存储器47。
电容元件42的一个电极与其他电容元件42的一个电极同样地被连接至与该电容元件42对应的垂直列的垂直信号线21，且来自单元像素30的像素信号被输入到一个电容元件42的所述一个电极。而且，比较器44的一个输入端子被连接至该电容元件42的另一个电极。
电容元件43的一个电极与其他电容元件43的一个电极共同地接收来自参考信号生成部15的参考信号RAMP，且电容元件43的另一个电极与比较器44的另一个输入端子连接。
电容元件42和43被用于信号耦合，且截断(DC截断)向比较器44输入的信号中的直流成分。
比较器44的所述一个输入端子被连接至电容元件42的所述另一个电极，且接收经过DC截断的像素信号，并且比较器44的所述另一个输入端子被连接至电容元件43的所述另一个电极，且接收经过DC截断的参考信号RAMP。
针对各行控制线20(V0、V1、…、Vv)，比较器44比较参考信号RAMP和经由垂直信号线21(H0、H1、…、Hh)从单元像素30获得的像素信号。比较器44的输出端子被连接至计数器45，且比较器44将比较处理结果输出至计数器45。
通信时序控制部17具有根据比较器44是否对像素信号的复位电平和信号电平执行比较处理来切换计数器45中的计数处理的模式的功能。而且，计数模式包括向下计数模式和向上计数模式。
来自通信时序控制部17的计数时钟被共同地输入到计数器45的时钟端子和其他计数器45的时钟端子。计数器45被构造成能够：不管计数模式如何都可以使用共同的向上/向下计数器(U/D CNT)来交替地切换向下计数操作和向上计数操作，且执行计数处理。
计数器45具有保持计数结果的锁存功能，且保持计数器值直到通过来自水平驱动部16的控制信号而被给出指令。
而且，n位存储器47和开关46被设置在计数器45的后面，n位存储器47保存计数器45中所保持的计数值，开关46根据来自通信时序控制部17的计数器值传输指令而执行开关操作。开关46根据来自通信时序控制部17的传输指令而将计数器45的计数器值传输至存储器47，且致使该计数器值被存储于存储器47中。
存储器47保持从计数器45获得的计数值直到通过来自水平驱动部16的控制信号而被给出指令。存储器47中所保持的计数值通过水平驱动部16而被读出。
如上所述，具有上述构造的列型AD转换部41对应于各垂直信号线21(H0、H1、…、Hh)而被布置着，由此构成了充当列平行构造的ADC模块的列处理部14。在这个构造中，列型AD转换部41在与水平消隐时期对应的像素信号读取时期内执行计数操作，且以特定时序输出计数结果。
换言之，比较器44比较具有以特定倾斜度上升或下降的斜坡波形的参考信号RAMP的电压电平与来自单元像素30的像素信号之中的像素信号的电压电平，且当这两个电压电平彼此相等时，使其输出反转。而且，计数器45与从参考信号生成部15输出的斜坡波形电压同步地开始向下计数模式或向上计数模式的计数操作，且当被通知了比较器44的输出被反转的信息时，计数器45停止计数操作，且通过保持这个时间点处的计数值而完成AD转换。
随后，基于利用以特定时序从水平驱动部16输入的水平选择信号而实现的移位操作，计数器45将其内所保持的像素数据通过输出部18等而顺序地输出至具有像素阵列部11等的芯片的外部。
在图1中，为了简化说明，例如，未图示出不是直接地涉及对本实施例的说明的各种电路，但是例如，存在着包括作为CMOS图像传感器1的组件的信号处理电路等的情况。
图1中的CMOS图像传感器1具有上述构造。
单元像素的构造
接下来，将会参照图2来说明被布置于图1所示的CMOS图像传感器1的像素阵列部11中的单元像素30的构造示例以及驱动控制线与像素晶体管之间的连接方式。
如图2所示，作为像素阵列部11中的单元像素30的构造，例如，可以使用包括4个晶体管的4TR结构。
单元像素30包括例如作为光电转换元件的二极管51，且包括作为一个光电二极管51的有源元件的4个晶体管，即传输晶体管52、复位晶体管53、放大晶体管54和垂直选择晶体管55。单元像素30还包括由浮动扩散部56构成的浮动扩散放大器结构(floatingdiffusion AMP(FDA))的像素信号生成部57。
光电二极管51进行将入射光转换成与光量对应的电荷量的光电转换。传输晶体管52被布置于光电二极管51与浮动扩散部56之间。
当驱动脉冲TRG经由传输线59从传输驱动缓存器58被施加给传输栅极时，传输晶体管52将通过光电二极管51中的光电转换而获得的电子传输至浮动扩散部56。
浮动扩散部56与放大晶体管54的栅极连接。放大晶体管54经由垂直选择晶体管55而被连接至垂直信号线21，且与被设置于单元像素30外部的读取电流源部13一起构成源极跟随器(像素源极跟随器)。
当从被连接至垂直信号线21的许多单元像素中选择出单元像素30作为选择像素时，经由垂直选择线61从选择驱动缓存器60向垂直选择晶体管55的栅极施加垂直选择脉冲VSEL，垂直选择晶体管55被接通，且放大晶体管54与垂直信号线21连接。放大晶体管54放大浮动扩散部56的电位，且将与该电位对应的电压输出至垂直信号线21。从各像素输出的信号电压作为像素信号(So)经由垂直信号线21而被输出至列处理部14。
复位晶体管53被连接于电源线VRD与浮动扩散部56之间，且当经由复位线63从复位驱动缓存器62施加了像素复位脉冲RST时，复位晶体管53使浮动扩散部56的电位复位。
更具体地，当像素被复位时，接通传输晶体管52以将留在光电二极管51中的电荷排出，然后切断传输晶体管52，并且光电二极管51将光信号转换成电荷且积累该电荷。
在读取的时候，接通复位晶体管53以使浮动扩散部56复位，然后切断复位晶体管53，且此时浮动扩散部56中的电荷通过放大晶体管54和垂直选择晶体管55而被输出。这时的输出是复位电平输出(P阶段输出)。
然后，接通传输晶体管52以便将光电二极管51中所积累的电荷传输至浮动扩散部56，且此时浮动扩散部56的电压通过放大晶体管54而被输出。这时的输出是信号电平输出(D阶段输出)。
然后，信号电平输出(D阶段输出)与复位电平输出(P阶段输出)之间的差分被用作像素信号，且因此在防止了各像素的输出DC成分的差异的同时，能够从像素信号中消除浮动扩散部56的复位噪声。例如，上述这个操作是对一行中的各像素同时执行的，因为传输晶体管52、垂直选择晶体管55和复位晶体管53各自的栅极是以行为单元而被连接的。
读取电流源部13包括：被设置于各垂直列中的NMOS晶体管71(以下，称为“负载NMOS晶体管71”)；被所有垂直列共用的电流生成部72；以及包括NMOS晶体管74的基准电源部73。源极线75被连接至在垂直方向上的端部处充当基板偏压的接地，且从芯片的左右两端提供对于负载NMOS晶体管71的接地的操作电流(读取电流)。
各负载NMOS晶体管71的漏极被连接至相应列的垂直信号线21，各负载NMOS晶体管71的源极被连接至充当接地线的源极线75。因此，各垂直列的负载NMOS晶体管71的栅极与基准电源部73中的晶体管74的栅极连接以构成电源镜像电路，且负载NMOS晶体管71的栅极起到垂直信号线21上的电流源的作用。
用来只在必要时输出特定电流的负载控制信号SFLACT从负载控制部(未图示)被提供给电流生成部72。在读取的时候，激活状态的负载控制信号SFLACT被输入到电流生成部72，且电流生成部72致使预定电流通过经由垂直信号线21而被连接过去的负载NMOS晶体管71连续地流到各放大晶体管54中。
换言之，负载NMOS晶体管71与所选出行中的放大晶体管54一起构成源极跟随器，并且将读取电流提供给放大晶体管54，且将像素信号(So)输出至垂直信号线21。
比较器的构造
接下来，将会参照图3来说明被设置于图1中的各列型AD转换部41内的比较器44的细节。
比较器44采用差分放大器构造作为基本构造，且包括差分晶体管对部81、负载晶体管对部82和电流源部83，负载晶体管对部82充当差分晶体管对部81的输出负载。
差分晶体管对部81包括NMOS晶体管84和85。负载晶体管对部82包括PMOS晶体管86和87。电流源部83包括NMOS恒定电流源晶体管88，且将恒定的操作电流提供给差分晶体管对部81和负载晶体管对部82。
晶体管84和85的源极被共同地连接至电流源部83中的恒定电流源晶体管88的漏极，且晶体管84和85的漏极被连接至负载晶体管对部82中的相应的晶体管86和87的漏极。DC(直流)栅极电压被输入到恒定电流源晶体管88的栅极。
差分晶体管对部81的输出(图3的示例中的晶体管85的漏极)被连接至放大器(未图示)、经过缓存器(未图示)、且被充分放大然后被输出至计数器45(图1)。
而且，设置有使比较器44的操作点复位的操作点复位部91。操作点复位部91起到偏离消除部的作用。换言之，比较器44被构造成具有偏离消除功能的电压比较器。操作点复位部91包括开关晶体管92和93。
开关晶体管92被连接于晶体管84的栅极与漏极之间。开关晶体管93被连接于晶体管85的栅极与漏极之间。比较器复位脉冲PSET被共同地提供给开关晶体管92和93各者的栅极。
像素信号经由用于信号耦合的电容元件42(图1)而被输入到晶体管84的栅极。而且，参考信号RAMP经由用于信号耦合的电容元件43(图1)而被输入到晶体管85的栅极。
在上述构造中，操作点复位部91对通过电容元件42和43输入过来的信号执行采样/保持功能。
换言之，比较器复位脉冲PSET只在像素信号和参考信号RAMP的比较即将开始之前才变为激活(例如，H(高)电平)，且差分晶体管对部81的操作点被复位到漏极电压(读取电位；用来读取基准成分或信号成分的操作基准值)。
随后，像素信号经由电容元件42被输入到晶体管84，参考信号RAMP经由电容元件43被输入到晶体管85，且进行比较直到像素信号和参考信号RAMP变成相同电位。然后，当像素信号和参考信号RAMP变成相同电位时，输出被反转。
在下面的说明中，比较器复位脉冲PSET变为激活的状态还被称为“自动调零(AZ：auto zero)”。
而且，为了方便说明，图1中的电容元件42和43已经被说明为被设置于比较器44的外部，但是电容元件42和43可以被设置于图3的比较器44中且被构造为操作点复位部91的一部分。在这种情况下，电容元件42被布置于用于输入像素信号的输入端子与晶体管84的栅极之间，且电容元件43被布置于用于输入参考信号RAMP的输入端子与晶体管85的栅极之间。而且，像素信号的输入和参考信号RAMP的输入可以调换。
相关技术的CMOS传感器中的AD转换的问题
同时，在CMOS图像传感器1中，当执行AD转换时，通过由噪声添加部19等注入特定噪声且使复位电平分布扩展开，使得列型AD转换部41的操作时期发生变化，防止了能量的集中，或抑制了因量子化误差而引起的竖条纹，但是出现了如下的现象：其中，在复位电平分布扩展开的同时，复位电平的平均值发生偏移。
通过由本技术的发明人进行的详细仿真，发现了这种现象发生的原因。在这方面，下面将会参照图4至图7来说明使复位电平平均值发生偏移的机制的细节。
这里，在像素信号的常规的读取和AD转换时，在出现于垂直信号线21上的复位电平被充分稳定之后，然后对复位电平执行AD转换。另一方面，在CMOS图像传感器1中，在出现于垂直信号线21上的复位电平被稳定之前就对复位电平执行AD转换，因此，是对不稳定状态的复位电平执行AD转换。
这意味着复位噪声被混入到AD转换结果中，但是因为复位噪声的量取决于各像素而有所不同，所以混入状态也同样会取决于各像素而有所不同，且因此，二维的不规则噪声被混入到复位电平的AD转换结果中。
而且，作为对不稳定状态的复位电平执行AD转换的技术，专利文献1披露了一种对像素复位脉冲RST被切断时的时刻与用于使比较器44复位的比较器复位脉冲PSET被切断时的时刻之间的间隔(以下，称为“复位解除间隔TRelease”)进行调节以使该间隔小于通常所采用的间隔的技术。
换言之，如图4所示，通过使像素复位脉冲RST被切断时的时刻偏移至稍后的时刻且减小复位解除间隔TRelease，比较器44的复位状态在复位噪声不稳定的时刻被有意地解除。因此，不规则噪声能够被注入到复位电平的AD转换结果中。
类似地，如图5所示，通过使比较器复位脉冲PSET被切断时的时刻偏移至稍前的时刻且减小复位解除间隔TRelease，不规则噪声能够被注入到复位电平的AD转换结果中。
如上所述，在CMOS图像传感器1中，通过在比较器44的输入电容的建立时期的途中执行信号采样，不规则噪声被注入到复位电平的AD转换结果中，且复位电平分布被扩展开。
具体地，如图6的时序图所示，根据如图6中的虚线所示的常规驱动时序，在像素复位脉冲RST被输入且然后出现于垂直信号线21上的复位噪声成分被稳定之后，切断用于比较器44的比较器复位脉冲PSET，因此，像素信号(So)的偏离成分被完全消除。
另一方面，根据如实线所示的CMOS图像传感器1的驱动时序，当注入噪声成分时，像素复位脉冲RST被切断时的时刻被有意地偏移至稍后的时刻，因此，复位解除间隔(TRelease)被减小了。结果，比较器44的复位状态在复位噪声不稳定的时刻被有意地解除。这意味着，通过控制用于像素复位的像素复位脉冲RST的脉冲宽度和像素中的复位噪声的建立量，二维的不规则噪声被注入。
结果，不稳定的复位噪声成分被混入到复位电平的AD转换结果中，但是如上所述因为复位噪声的量取决于各像素而有所不同，所以混入状态也是不同的，且因此，二维的不规则噪声能够被混入到复位电平的AD转换结果中。
而且，因为存在着从比较器44的复位解除到实际的参考信号RAMP的坡面开始(即，AD转换开始)的时间，所以这个时期被设定为其中垂直信号线21的复位噪声成分处于完全稳定的操作时机，且因此，复位电平不会在随后的复位电平的AD转换的时间与信号电平的AD转换的时间之间发生改变。因此，不会含有在时间上随机的噪声成分，且图像质量不会劣化。
换言之，事实上，将相同量的二维不规则固定模式噪声注入到像素信号的复位电平和信号电平中，执行AD转换，且对各AD转换结果进行差分处理，因此，在伴随着该差分处理而生成的量子化噪声在二维空间内变得随机的状态下获得了信号成分中的数字信号。
如上所述，CMOS图像传感器1根据图6中的驱动时序进行操作，且使复位电平分布扩展开，因此，CMOS图像传感器1能够防止能量的集中，能够防止伴随着差分处理而出现的量子化误差相对于各列而被积累的现象，且能够抑制竖条纹状的不自然噪声。
然而，在图6的驱动时序的情况下，因为在建立时期的途中进行信号采样，所以复位电平分布没有扩展开，且出现了复位电平平均值偏移的现象。
图7是示意性地图示了当复位电平平均值发生偏移时的复位电平分布的图。
在图7中，水平轴表示复位电平输出值，且垂直轴表示其频率。而且，在图7中，根据由图6中的虚线所示的驱动时序的驱动被称为“常规驱动”，且根据由图6中的实线所示的驱动时序的驱动被称为“抖动驱动”。
在常规驱动中，因为没有执行噪声注入，所以如图7中的虚线所示，复位电平分布没有向外张开，而是集中在平均值附近。而且，因为没有执行噪声注入，所以复位电平的输出值不会变为大的值。因此，复位电平输出值没有超过复位电平计数最大值。
另一方面，在抖动驱动中，因为通过噪声添加部19等执行了噪声注入，所以复位电平分布扩展开，但是随着噪声的注入，复位电平输出值相应地增大，因此，与常规驱动的情况比较而言，平均值向图7中的右边偏移。于是，出现了复位电平输出值超过复位电平计数最大值的情况。
如上所述，当复位电平平均值显著地偏移以致于复位电平输出值超过复位电平能够被计数的最大值时，可能不会执行计数器45的正确计数，且可能不会适当地执行AD转换。为了防止这种现象，有必要抑制复位电平平均值的偏移，但是本技术的发明人已经发现了用于抑制复位电平平均值的偏移的技术。在这方面，下面将会说明根据本技术的CMOS图像传感器。
根据本技术的CMOS图像传感器
根据本技术的CMOS图像传感器的构造示例
图8是图示了根据本技术的作为固体摄像器件的CMOS图像传感器的构造示例的图。
在图8的CMOS图像传感器101中，利用相同的附图标记表示与图1中的CMOS图像传感器1的部件对应的部件，且将适当地省略它们的说明。
换言之，CMOS图像传感器101与CMOS图像传感器1的不同之处在于：开关110被设置于像素阵列部11与读取电流源部13之间。
开关110被连接至垂直信号线21。开关110根据经由控制线23从通信时序控制部17输入的控制脉冲VSLCNT来致使垂直信号线21短路。然后，当垂直信号线21短路时，各垂直信号线21的电位变成平均电位，且该电位被存储，因此，能够抑制复位电平平均值的偏移。
这里，将会参照图9至图13来进一步详细地说明用于抑制复位电平平均值的偏移的技术。
在图9中，为了方便说明，在以矩阵状被布置于像素阵列部11中的单元像素30之中，仅图示了单元像素30-1和单元像素30-2。在图9中，利用相同的附图标记表示与图2中的部件对应的部件，且将省略它们的说明。
在单元像素30-1中，放大晶体管54-1经由垂直选择晶体管55-1而与垂直信号线21-1连接，且放大晶体管54-1与读取电流源部13-1一起构成源极跟随器。在图9等中，利用“VSL1”表示该源极跟随器的输出。
列型AD转换部41-1被连接至垂直信号线21-1。在列型AD转换部41-1中，来自单元像素30-1的像素信号经由电容元件42-1而被输入到比较器44-1的一个输入端子，且来自参考信号生成部15的参考信号RAMP经由电容元件43-1而被输入到比较器44-1的另一个输入端子。在图9等中，利用“VSL1D”表示电容元件42-1的输出。
类似地，在单元像素30-2中，放大晶体管54-2和读取电流源部13-2构成源极跟随器。列型AD转换部41-2被连接至垂直信号线21-2。在图9等中，利用“VSL2”表示该源极跟随器的输出，且利用“VSL2D”表示电容元件42-2的输出。
开关110由开关晶体管111构成。开关晶体管111的源极经由行信号线112而与垂直信号线21-1连接，且开关晶体管111的漏极经由行信号线112而与垂直信号线21-2连接。换言之，开关晶体管111通过借助于行信号线112在行方向上使垂直信号线21相互连接，将对应于各列而被构成的源极跟随器的输出连接起来。
来自通信时序控制部17的控制脉冲VSLCNT被输入到开关晶体管111的栅极。因此，开关晶体管111根据来自通信时序控制部17的控制脉冲VSLCNT而执行接通/切断的开关操作。
例如，如图10所示，仅在比较器44上的比较器复位脉冲PSET处于激活状态的时期内的一定时期中，控制脉冲VSLCNT具有H电平。而且，当被输入到栅极的控制脉冲VSLCNT变成H电平时，开关晶体管111进入接通状态，且致使被连接至行信号线112的垂直信号线21短路。当垂直信号线21短路时，各垂直信号线21的电位变成平均电位，且各列的源极跟随器的输出变成平均输出。例如，在图9中，源极跟随器的输出VSL1和VSL2被平均。
结果，各源极跟随器的输出的平均值作为输入电容而被存储在布置于各列型AD转换部41中的比较器44的一个输入端子中。
随后，当被输入到栅极的控制脉冲VSLCNT到达L电平时，开关晶体管111进入切断状态，且使被连接至行信号线112的垂直信号线21返回至在它们短路之前的初始状态。结果，各列的各源极跟随器的输出从平均值返回至与各放大晶体管54的阈值电压(Vth)的差异对应的输出值。
在这个时候，从在比较器复位脉冲PSET处于激活状态的时期(自动调零时期)内被存储的源极跟随器的输出的平均值开始、与各放大晶体管54的阈值电压的差异对应的像素信号被输入到比较器44的一个输入端子。因此，布置于各列型AD转换部41中的比较器44的输出是根据各放大晶体管54的阈值电压的差异而分布的。
而且，因为输出分布是以源极跟随器的输出的平均值为中心而散布的，所以能够使复位电平分布扩展开而不会出现上述的复位电平平均值的偏移。换言之，因为垂直信号线21被开关晶体管111短路，所以噪声被添加到经由垂直信号线21而被传输的像素信号中。
图11是示意性地图示了当没有出现复位电平平均值的偏移时的复位电平分布的图。
在图11的抖动驱动中，类似于图7中的抖动驱动，复位电平分布被扩展开，但是因为复位电平分布是以源极跟随器的输出的平均值为中心而散布的，所以与常规驱动的情况相比较而言，复位电平平均值没有偏移。因此，复位电平的输出值没有超过复位电平计数最大值，且计数器45能够执行正确计数。结果，能够适当地执行AD转换，且能够使分布扩展开。因此，使能量的集中得以缓和，且能够以高的准确度抑制因电源波动而引起的线性的劣化和因量子化误差而引起的量子化竖条纹。
利用用于信号耦合的电容元件42的特性使复位电平分布向外张开。图12和图13图示了在自动调零时期(AZ时期)和复位电平时期内电容元件42-1和42-2(图9)中的DC截断和在这个时间点的复位电平分布的具体示例。
与图12中的B相比较地，图12中的A示出了在常规驱动的情况下的DC截断的电压值和在这个时间点的复位电平分布。在这种情况下，因为各列的源极跟随器的输出没有被平均，所以自动调零时期内的电容元件42-1和42-2的输入电压是1.0V和2.0V，且输出电压通过DC截断而变成1.8V。
随后，在复位电平时期内，电容元件42-1和42-2的输入电压分别是1.0V和2.0V，且输出电压通过DC截断而变成1.8V。而且，在常规驱动中，类似于自动调零时期，复位电平时期内的复位电平分布几乎不扩展开，且没有向外张开。
图12中的B示出了当根据图10中所示的驱动时序进行驱动时的DC截断的电压值和在这个时间点的复位电平分布。在这种情况下，开关晶体管111进入接通状态，且各列的源极跟随器的输出被平均，因此，自动调零时期内的电容元件42-1和42-2的输入电压变成1.5V。然后，通过电容元件42-1和42-2执行DC截断，且因此，两个输出电压都变成1.8V。
随后，开关晶体管111进入切断状态，且垂直信号线21-1和21-2返回至初始状态，因此，复位电平时期内的电容元件42-1和42-2的输入电压分别变成1.0V和2.0V。然后，当通过电容元件42-1和42-2执行DC截断时，输出电压根据电容元件42的特性而变成1.3V和2.3V。
于是，如图12中的B所示，在自动调零时期内，输入电压变成1.5V，该1.5V是源极跟随器的输出的平均值，且在随后的复位电平时期内，当1.0V和2.0V作为输入电压而被输入时，输出电压改变为1.3V和2.3V，且因此，复位电平时期内的复位电平分布具有增大的宽度。
如上所述，在根据本技术的图12中的B所示的驱动中，复位电平分布的宽度能够增大到大于图12中的A所示的常规驱动中的宽度。
接下来，将会说明图13中的具体示例。图13中的A是为了与图13中的B进行比较而图示的，且图13中的A与图12中的A相同，因此，将省略它的说明。
图13中的B示出了当根据图10中所示的驱动时序进行驱动时的DC截断的电压值和在这个时间点的复位电平分布。在图13的B中，开关晶体管111进入接通状态，但是在各列的源极跟随器的输出被完全平均之前进入切断状态，因此，在自动调零时期内，电容元件42-1和42-2的输入电压不会变成一个值，而是变成1.2V和1.8V。然后，通过电容元件42-1和42-2执行DC截断，因此，两个输出电压都变成1.8V。
随后，在复位电平时期内，电容元件42-1和42-2的输入电压分别变成1.0V和2.0V。然后，当通过电容元件42-1和42-2执行DC截断时，输出电压根据电容元件42的特性而分别变成1.6V和2.0V。
于是，如图13中的B所示，在自动调零时期内，诸如1.2V和1.8V等输入电压变得更加靠近源极跟随器的输出的平均值(例如，1.5V)，且在随后的复位电平时期内，当1.0V和2.0V作为输入电压而被输入时，输出电压改变成1.6V和2.0V，且因此，复位电平时期内的复位电平分布具有增大的宽度。
因为输入电压没有被完全平均，所以图13中的B所示的复位电平时期内的复位电平分布具有小于图12中的B所示的复位电平时期内的复位电平分布的宽度，但是随着该分布被加宽，相应地就能够注入噪声。
如上所述，在根据本技术的图13中的B所示的驱动中，复位电平分布具有比图13中的A所示的常规驱动中的宽度大的宽度。
根据本技术的驱动
接下来，将进一步详细地说明根据本技术的驱动。这里，为了有助于理解本技术和阐明本技术的背景，将会参照图14和图15来说明常规驱动，然后将会说明根据本技术的驱动。
常规驱动
图14是图示了用于常规驱动中的驱动电路的图。
如图14所示，在常规驱动中，因为各列的源极跟随器的输出没有被平均，所以没有行信号线112被连接至垂直信号线21-1和21-2，且没有设置开关晶体管111。因此，按照如图15中的时序图所示来执行常规驱动。
换言之，在时间t11，当在接通像素复位脉冲RST的同时接通比较器复位脉冲PSET时，源极跟随器的输出VSL1和VSL2的电压值开始增大，且连续增大直到在时间t12时像素复位脉冲RST被切断为止。而且，当时间t12已经过去时，在自动调零时期内，源极跟随器的输出VSL1和VSL2的电压值减小，且分别变成2.0V和1.0V。
随后，在从时间t13到时间t14的复位电平时期、从时间t14到时间t15的驱动脉冲TRG的接通时期和在时间t15之后的信号电平时期内，输出VSL1和VSL2分别变成恒定的电压值2.0V和1.0V。
而且，因为电容元件42的输出VSL1D和VSL2D如上面参照图12中的A和图13中的A所述是通过电容元件42而被DC截断的，所以在所有时期内，电容元件42的输出VSL1D和VSL2D变成作为在DC截断之后的电压值的1.8V。
上面已经说明了常规驱动。
根据本技术的驱动
图16是图示了用于根据本技术的驱动中的驱动电路的图。
如图16所示，在根据本技术的驱动中，因为各列的源极跟随器的输出被平均，所以行信号线112被连接至垂直信号线21-1和21-2，且进一步设置有开关晶体管111。因此，如图17或图18中的时序图所示来执行根据本技术的驱动。
如图17所示，在时间t21，当在接通像素复位脉冲RST的同时接通比较器复位脉冲PSET时，源极跟随器的输出VSL1和VSL2的电压值开始增大，且连续增大直到在时间t22时像素复位脉冲RST被切断为止。类似地，电容元件42的输出VSL1D和VSL2D的电压值从时间t21到时间t22连续增大。
而且，当时间t22已经过去时，在自动调零时期内，源极跟随器的输出VSL1和VSL2的电压值减小。然后，当在时间t23处接通控制脉冲VSLCNT时，通过开关晶体管111而使垂直信号线21短路，且各列的源极跟随器的输出被平均。结果，在时间t24处，输出VSL1和VSL2变成平均值，该平均值是1.5V。换言之，垂直信号线21通过交叉耦合(cross coupling)而短路，且因此，源极跟随器的输出被平均。
而且，因为电容元件42的输出VSL1D和VSL2D如上面参照图12中的B所述是通过电容元件42而被DC截断的，所以在时间t24处，输出VSL1D和VSL2D变成作为在DC截断之后的电压值的1.8V。
随后，在时间t24之后，控制脉冲VSLCNT被切断，垂直信号线21返回至它们短路之前的初始状态，因此，在复位电平时期内，源极跟随器的输出VSL1和VSL2的电压值分别变成2.0V和1.0V。然后，在从时间t25到时间t26的驱动脉冲TRG的接通时期和在时间t26之后的信号电平时期内，输出VSL1和VSL2分别变成恒定的电压值2.0V和1.0V。
而且，当电容元件42的输出VSL1D和VSL2D如上面参照图12中的B所述通过电容元件42而被DC截断时，输出VSL1D和VSL2D根据电容元件42的特性而变成2.3V和1.3V。换言之，当控制脉冲VSLCNT被切断时，各源极跟随器的输出变动，因此在DC截断之后的节点追随着各源极跟随器的输出，且复位电平分布扩展开。结果，噪声被添加到经由垂直信号线21而被传输的像素信号中。
而且，如上所述，当开关晶体管111进入接通状态时，虽然开关晶体管111在各列的源极跟随器的输出被完成平均之前进入接通状态，但是也能够使复位电平分布扩展开且能够添加噪声。例如，如图18所示，当在时间t33接通控制脉冲VSLCNT时，但是在时间上早于各列的源极跟随器的输出被完全平均的时刻的时间t34处，控制脉冲VSLCNT被切断，因此，输出VSL1和VSL2分别变成1.8V和1.2V。
随后，在时间t34之后，控制脉冲VSLCNT被切断，且垂直信号线21返回至它们短路之前的初始状态，因此，在复位电平时期内，源极跟随器的输出VSL1和VSL2的电压值分别变成2.0V和1.0V。而且，在从时间t35到时间t36的驱动脉冲TRG的接通时期和在时间t36之后的信号电平时期内，输出VSL1和VSL2分别变成恒定的电压值2.0V和1.0V。
换言之，因为垂直信号线21被交叉耦合，所以输出VSL1和VSL2被平均，但是即使当控制脉冲VSLCNT的脉冲宽度被减小且交叉耦合在途中被断开时，也能够根据源极跟随器的输出的变动而注入噪声。
而且，因为电容元件42的输出VSL1D和VSL2D如上面参照图13中的B所述是通过电容元件42而被DC截断的，所以在时间t34处，输出VSL1D和VSL2D变成作为在DC截断之后的电压值的1.8V。随后，在时间t34之后，输出VSL1D和VSL2D根据电容元件42的特性而变成2.0V和1.6V。
换言之，这不是其中当控制脉冲VSLCNT被切断时，各源极跟随器的输出变动，因此在DC截断之后的节点追随着各源极跟随器的输出、且源极跟随器的输出被完全平均的情况，但是复位电平分布也被扩展开。换言之，能够根据控制脉冲VSLCNT的脉冲宽度来调节复位电平分布的宽度。
如上所述，在图17和图18的根据本技术的驱动中，能够使复位电平分布的宽度增大到大于图15的常规驱动中的宽度。
而且，为了简化说明，图15、图17和图18中的时序图是以其中没有光入射到光电二极管51上时的黑信号被读取的示例为基础的。换言之，当有光入射时，如果接通驱动脉冲TRG，那么光电二极管51中所积累的电荷被传输至浮动扩散部56，因而信号电平被读取，且源极跟随器的输出VSL1和VSL2的值发生改变。
上面已经说明了根据本技术的驱动。
在根据本技术的驱动中，当为了抑制能量的集中和量子化竖条纹等而注入噪声时，不会出现复位电平平均值的偏移，且能够使复位电平分布扩展开。结果，因为适当地执行了AD转换，所以能够以高的准确度抑制AD转换时的线性的劣化和因量子化误差而引起的量子化竖条纹。
例如，如图19中的A所示，在常规驱动的情况下，在每次通过执行复位电平的AD转换结果与信号电平的AD转换结果之间的差分处理而获得的结果中积累了量子化误差，且在由此获得的图像中发现了因量子化误差而引起的竖条纹状噪声。
另一方面，在根据本技术的驱动的情况下，因为噪声被注入，所以针对各像素而不规则地生成了量子化误差，且该量子化误差不会针对于每列而被积累。因此，因为通过执行差分处理而获得的图像是类似于图19中的A而插入有量子化误差的图像，而这些量子化误差是不规则地分散的，因此，如图19中的B所示，根本不会识别到竖条纹形状。
如上所述，仅通过将噪声注入到作为差分处理的基准的复位电平中就能够减少在差分处理之后因量子化噪声而引起的竖条纹噪声。在图19中的A和图19中的B中，甚至在差分处理之后残留的噪声量也没有发生改变，但是当噪声针对于各列而被积累且被识别为竖条纹噪声时，人类的感知明显地不同于当噪声被不规则地分布时的感知，且当噪声被不规则分布时，它能够被更自然地接受。这归因于人类的如下的认知心理学特征：当可能识别出几何图案的时候，意识就会集中在几何图案上。
而且，在复位电平平均值的偏移中，可以考虑执行偏离调节，但是为了实施这一点，偏离增益联动(offset gain linkage)或自动调节功能是必需的，且因此电路规模就增大了。在本技术中，因为能够仅通过安装有开关晶体管111来抑制复位电平平均值的偏移，所以电路规模不会增大。
而且，在本技术中，垂直信号线21被短路以使得噪声被添加到经由垂直信号线21而被传输的像素信号中，但是如图8所示，可以通过噪声添加部19来添加不会随时间发生变动但是在二维空间内呈不规则的噪声。
其他实施例
同一颜色的各像素的驱动
此外，在图8的CMOS图像传感器101中，被布置于像素阵列部11中的单元像素30对应于彩色成像。换言之，在以矩阵状布置于像素阵列部11中的多个单元像素30中，包括用来摄取彩色图像的多个颜色的颜色滤光片的组合的分色滤光片(color separation filter)中的任何一个颜色滤光片被设置于各光电二极管51的让光入射的光接收面上。
在图20所示的示例中，使用了呈所谓拜耳阵列(拜耳布置)的基本形式的颜色滤光片，且像素阵列部11被构造成使得以矩阵形状呈二维布置的单元像素30对应于红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)这三种颜色滤光片，且分色滤光片的重复单元被布置成2×2像素的形式。
例如，用来感测第一颜色(例如，R)的第一颜色像素被布置于奇数行且奇数列的位置上，用来感测第二像素(例如，G)的第二颜色像素被布置于奇数行且偶数列的位置和偶数行且奇数列的位置上，并且用来感测第三颜色(例如，B)的第三颜色像素被布置于偶数行且偶数列的位置上。换言之，取决于各行而有所不同的R/G或G/B两种颜色的颜色像素被布置成棋盘图案的形状。
在呈拜耳阵列的基本形式的颜色滤光片的颜色阵列中，在行方向和列方向这两个方向上R/G或G/B两种颜色都是两个两个地重复，但是也可以提供如下的构造：其中，针对每种颜色的颜色像素设置有开关晶体管111，针对每种颜色利用行信号线112将垂直信号线21连接起来，且同一颜色的源极跟随器的输出被组合起来。
例如，在图20中，利用行信号线112-1把与奇数列(R或G)中的颜色像素连接的奇数列的垂直信号线21连接起来，且它们的源极跟随器的输出被连接起来。类似地，利用行信号线112-2把与偶数列(G或B)中的颜色像素连接的偶数列的垂直信号线21连接起来，且它们的源极跟随器的输出被连接起来。
开关晶体管111-1被设置于针对各颜色把奇数列的垂直信号线21连接起来的行信号线112-1中，控制脉冲VSLCNT被输入到开关晶体管111-1的栅极。而且，开关晶体管111-2被设置于针对各颜色把偶数列的垂直信号线21连接起来的行信号线112-2中，控制脉冲VSLCNT被输入到开关晶体管111-2的栅极。
而且，因为开关晶体管111-1和111-2根据控制脉冲VSLCNT而执行开关操作，所以能够使偶数列或奇数列的垂直信号线21短路，且能够将对应于各颜色的源极跟随器的输出平均。
这里，普遍已知的是，邻近的同一颜色的颜色像素输出相同电平的信号，且不同颜色的颜色像素输出不同电平的信号。换言之，因为同一颜色的源极跟随器的输出是相同电平的信号，所以通过使同一颜色的被连接起来的垂直信号线21短路，就能够让各颜色的使用复位电平平均值的分布扩展开，且因此，能够以高的准确度防止能量的集中。
AD转换增益和控制脉冲VSLCNT的联动
在图8的CMOS图像传感器101中，通过改变由参考信号生成部15生成的参考信号RAMP的坡面倾斜度来调节AD转换增益。具体地，随着参考信号RAMP的倾斜度变得越缓和，那么参考信号RAMP与经由垂直信号线21而被传输的像素信号达成一致的时间点就延迟越多，因此，获得了大量的数字信号，且AD转换增益增大。相反地，当参考信号RAMP的倾斜度变得越陡峭时，AD转换增益减小。
换言之，通过改变参考信号RAMP的倾斜度来调节参考信号RAMP与经由垂直信号线21而被传输的像素信号达成一致的时间点。结果，即使当经由垂直信号线21而被传输的像素信号的信号电压相同时，也能调节在达成一致的时间点处的计数值，即信号电压的数字信号。这意味着，参考信号RAMP的倾斜度的改变等效于AD转换增益的调节。
这里，例如，当参考信号RAMP的倾斜度减半和AD转换增益加倍的情况下，在获取复位电平时倾斜度就变成1/2，且因此，当分布与在倾斜度减半之前的分布相同时，其会偏离参考信号RAMP的范围，且很难获取复位电平。
因此，当AD转换增益被设定成高时，必须使复位电平分布变窄，且当AD转换增益被设定成低时，必须使复位电平分布变宽，但是因为如上所述能够根据控制脉冲VSLCNT的脉冲宽度来调节复位电平分布的宽度，所以它在这里是能够应用的。
换言之，如图21所示，仅在比较器44上的比较器复位脉冲PSET处于激活状态的时期(自动调零时期)内的一定时期中，控制脉冲VSLCNT才处于H电平，但是该H电平的时期可以根据AD转换增益而被调节。具体地，当AD转换增益被设定成高时，控制脉冲VSLCNT的脉冲宽度被减小，以使得复位电平分布不会变宽。另一方面，当AD转换增益被设定成低时，控制脉冲VSLCNT的脉冲宽度被增大，以使得复位电平分布变宽。
结果，例如，当AD转换增益被设定成低时，如果控制脉冲VSLCNT的脉冲宽度被增大，那么复位电平分布就变宽，且复位电平分布扩展开，因此，能够以高的准确度防止能量的集中。
AD转换增益和自动调零时期的联动
此外，可以与AD转换增益联动地调节比较器复位脉冲PSET的脉冲宽度。
例如，当参考信号RAMP的倾斜度缓和且AD转换增益低时，为了防止量子化误差，将比较器复位脉冲PSET的脉冲宽度减小，以使得如图22中的实线所示，比较器复位脉冲PSET的上升边沿变得更接近像素复位脉冲RST的上升边沿。换言之，通过减小复位解除间隔TRelease，在出现于垂直信号线21上的复位噪声被稳定之前利用比较器复位脉冲PSET切断比较器44，因此，复位噪声被积极地注入。
另一方面，当参考信号RAMP的倾斜度陡峭且AD转换增益高时，AD转换的稳定是优先的，且如图22中的虚线所示，将比较器复位脉冲PSET的脉冲宽度变宽。换言之，复位解除间隔TRelease被增大到与常规时序时的程度相同的程度，且在复位噪声稳定之后，利用比较器复位脉冲PSET切断比较器44。
通过根据AD转换增益连续地控制比较器复位脉冲PSET的脉冲宽度(自动调零时期)，能够光滑地改变上述两个状态，或者通过根据AD转换增益阶梯状地控制比较器复位脉冲PSET的脉冲宽度(自动调零时期)，能够阶梯状地改变上述两个状态。结果，当执行噪声注入时，可以通过使比较器复位脉冲PSET被切断时的时刻以适合于AD转换增益的程度偏移至稍前的时刻，与AD转换增益联动地调节复位解除间隔TRelease。
各颜色的AD转换增益
如图20所示，在图8的CMOS图像传感器101中，例如，使用了呈拜耳阵列的基本形式的颜色滤光片，且根据拜耳阵列来布置单元像素30。而且，如上所述，以两行两列为单元来重复颜色滤光片。这里，以行为单元来读取像素信号，且像素信号被输入到对应于各列而被设置于各垂直信号线21中的列型AD转换部41，因此，只有R/G或G/B两种颜色的像素信号出现在一个处理目标行中。
因此，如图23所示，CMOS图像传感器101能够采用其中设置有与奇数列对应的DAC15a和与偶数列对应的DAC 15b的构造。
DAC 15a和15b基于来自通信时序控制部17的控制信号而生成台阶状锯齿波(斜坡波形)。DAC 15a和15b将所生成的台阶状锯齿波作为参考信号RAMPa和RAMPb提供给列处理部14中的列型AD转换部41。
换言之，在参考信号生成部15中，当从通信时序控制部17提供了用来生成参考信号RAMPa和RAMPb的控制信号时，DAC 15a生成参考信号RAMPa，该参考信号RAMPa具有与存在于行控制线20上的一类颜色(奇数列中的R或G)的颜色像素特性相符合的倾斜度βa、且具有总体上以锯齿状的方式随时间发生变动的台阶状波形。然后，DAC 15a将所生成的参考信号RAMPa经由电容元件43而提供给与奇数列对应的列型AD转换部41中的比较器44的所述另一个输入端子。
类似地，DAC 15b生成参考信号RAMPb，该参考信号RAMPb具有与存在于行控制线20上的另一类颜色(偶数列中的G或B)的颜色像素特性相符合的倾斜度βb、且具有总体上以锯齿状的方式随时间发生变动的台阶状波形。然后，DAC 15b将所生成的参考信号RAMPb经由电容元件43而提供给与偶数列对应的列型AD转换部41中的比较器44的所述另一个输入端子。
换言之，在参考信号生成部15中，没有为分色滤光片中的所有颜色的颜色滤光片都配备用来生成参考信号RAMP的DAC，而是将DAC设置成在数量上取决于与根据颜色的类型或阵列而被决定的颜色的重复周期对应的特定颜色的组合。而且，当处理目标行被切换时，存在于处理目标行中的特定颜色的组合也被切换。因此，响应于该切换，由DAC15a和15b生成的参考信号RAMPa和RAMPb的变化特性(例如，倾斜度βa和βb)或初始值根据颜色滤光片的特性(即，像素信号的特性)而被切换。
因为如上所述是针对各颜色而生成参考信号RAMP，所以AD转换增益也针对各颜色而被改变。而且，AD转换增益与控制脉冲VSLCNT等联动，但是因为即使AD转换增益针对各颜色而被改变时原理也根本不会改变，所以能够致使控制脉冲VSLCNT等与各颜色的AD转换增益联动。
例如，如图23所示，由于根据各颜色的AD转换增益来调节控制脉冲VSLCNT的脉冲宽度，所以控制脉冲VSLCNTa被输入到开关晶体管111-1的栅极，且控制脉冲VSLCNTb被输入到开关晶体管111-2的栅极。结果，能够独立地控制开关晶体管111-1和111-2、能够将例如源极跟随器的输出平均、或能够对复位电平分布的宽度进行调节。
而且，本申请的申请人已经在日本专利文献特开JP 2005-328135A(特许JP4449565B)中提出了用于切换各颜色的参考信号RAMP的技术。
开关晶体管的其他连接方式
作为开关晶体管111的连接方式，可以使用除了图9所示的连接方式以外的其他连接方式。图24图示了开关晶体管111的另一种连接方式。
如图24所示，在开关晶体管111-1中，栅极经由控制线23而与通信时序控制部17连接，源极被连接至垂直信号线21-1，且漏极被连接至行信号线112。类似地，在开关晶体管111-2中，栅极被连接至控制线23，源极被连接至垂直信号线21-2，且漏极被连接至行信号线112。
在这种连接方式中，开关晶体管111-1和111-2根据被输入到它们的栅极的控制脉冲VSLCNT来执行开关操作，以便垂直信号线21-1和21-2能够短路。
而且，图24中的连接方式仅仅是开关晶体管111的另一种连接方式的示例，但是也可以使用任何其他的连接方式。简言之，优选的是，开关晶体管111能够通过开关操作而致使垂直信号线21短路，且垂直信号线21与行信号线112之间的连接方式是任意的。
而且，开关晶体管111可以与所有的垂直信号线21(H0、H1、…、Hh)连接或可以与所有的垂直信号线21(H0、H1、…、Hh)中的一些垂直信号线21(例如，奇数列的H0、H2、H4、…等)连接。而且，当开关晶体管111与一些垂直信号线21连接时，例如，这些垂直信号线21可以以特定单元被划分为各块，且开关晶体管111可以与各块连接。
而且，像素阵列部11可以采用如下的像素共用构造：在该像素共用构造中，以矩阵形式布置的多个单元像素30与其他的单元像素共用放大晶体管54和垂直信号线21。
而且，在本说明书中，固体摄像器件中的“固体”的意思是它可以使用半导体而被制造出来。
需要注意的是，本技术的申请不局限于针对固体摄像器件的申请。即，本技术适用于使用固体摄像器件作为摄像部(光电转换部)的一般电子设备，该一般电子设备包括：诸如数码相机或摄影机等摄像设备；具有摄像功能的移动终端设备；和使用固体摄像器件作为图像读取部的复印机等。所述固体摄像器件可以被形成为一个芯片，或可以被形成为如下的具有摄像功能的模块：在该模块中，摄像部与信号处理部或者摄像部与光学系统被包装在一起。
应用了本技术的电子设备的构造示例
图25是作为应用了本技术的电子设备的摄像设备的构造示例的框图。
图25中的摄像设备300包括：光学部301，其由透镜组等形成；固体摄像器件(摄像器件)302，其采用前述的单元像素30的构造；以及数字信号处理器(DSP：Digital SignalProcessor)电路303，其是相机信号处理电路。摄像设备300还包括帧存储器304、显示部305、记录部306、操作部307和电源部308。DSP电路303、帧存储器304、显示部305、记录部306、操作部307和电源部308经由总线309而彼此连接。
光学部301接收来自被摄对象的入射光(图像光)从而在固体摄像器件302的成像表面上形成图像。固体摄像器件302将入射光的光量以像素为单位转换成电信号，且输出所述电信号以作为像素信号，所述入射光被用来通过光学部301在所述成像表面上形成图像。作为固体摄像器件302，可以使用诸如前述实施例的CMOS图像传感器1等固体摄像器件，即通过利用全局曝光而能够拍摄出没有畸变的图像的固体摄像器件。
显示部305包括诸如液晶面板或有机电致发光(EL：Electro Luminescence)面板等平板显示设备，且显示出由固体摄像器件302拍摄的运动图像或静态图像。记录部306将由固体摄像器件302拍摄的运动图像或静态图像记录在记录介质中。
操作部307根据用户的操作而发出用于摄像设备300的各种功能的操作指令。电源部308向DSP电路303、帧存储器304、显示部305、记录部306和操作部307适当地提供电力，以便致使这些部件运行。
此外，已经通过以如下的情况作为示例而说明了前述实施例：该情况中，本技术被应用于包括以矩阵形式布置的单元像素30的CMOS图像传感器中，各所述单元像素均用于感测作为物理量的、与可见光的光量相应的信号电荷。然而，本技术的申请不局限于针对CMOS图像传感器的申请。本技术适用于普遍的、包括对应于各像素列而被布置于像素阵列部中的列型处理部的列型固体摄像器件。
本技术的申请不局限于针对通过感测可见光的入射光量的分布而拍摄图像的固体摄像器件的申请。本技术还适用于：基于红外线、X射线、或粒子等的入射量的分布而拍摄图像的固体摄像器件；以及广义上的普遍的固体摄像器件(物理量分布感测器件)，例如通过感测诸如压力或静电电容等其他物理量的分布而拍摄图像的指纹感测传感器。
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。
此外，本技术还可以被构造如下。
(1)一种固体摄像器件，其包括：
像素部，所述像素部被构造成包括以矩阵形式布置的多个像素，所述多个像素执行光电转换；
列信号线，所述列信号线被构造成把从所述像素输出的像素信号以列为单元进行传输；
AD转换部，所述AD转换部被构造成包括比较器，所述比较器将作为斜坡波的参考信号与经由所述列信号线而被传输的所述像素信号进行比较，且所述AD转换部基于所述比较器的比较结果而将所述像素信号的基准电平和信号电平独立地转换成数字信号；
开关，所述开关被构造成与所述列信号线连接；以及
控制部，所述控制部被构造成仅在所述比较器被复位的时期中的一定时期内接通所述开关且致使所述列信号线短路。
(2)根据(1)所述的固体摄像器件，其中
所述多个像素与颜色滤光片对应地被布置于所述像素部中，在所述颜色滤光片中以特定的重复单元布置着颜色，并且
所述开关被连接至同一颜色的所述像素的各所述列信号线。
(3)根据(1)或(2)所述的固体摄像器件，其中
所述控制部根据由所述AD转换部执行的AD转换的增益来调节所述开关的接通时期。
(4)根据(1)到(3)中任一项所述的固体摄像器件，其中
所述控制部根据由所述AD转换部执行的AD转换的增益来调节所述比较器的复位时期。
(5)根据(1)到(4)中任一项所述的固体摄像器件，其中
由所述AD转换部执行的AD转换的增益具有与取决于各颜色而不同的所述参考信号对应的值。
(6)根据(1)到(5)中任一项所述的固体摄像器件，其中
所述开关是晶体管，并且
所述晶体管包括：栅极，它经由控制线而被连接至所述控制部；以及源极和漏极，它们被连接至行方向上的与所述列信号线连接的行信号线。
(7)根据(1)到(5)中任一项所述的固体摄像器件，其中
所述开关是晶体管，并且
所述晶体管包括：栅极，它经由控制线而被连接至所述控制部；源极，它被连接至所述列信号线；以及漏极，它被连接至行方向上的行信号线。
(8)根据(1)到(7)中任一项所述的固体摄像器件，其中
所述开关与所有的所述列信号线连接。
(9)根据(1)到(7)中任一项所述的固体摄像器件，
所述列信号线以特定单元被划分为各块，并且
所述开关以各所述块为单元与所述列信号线连接。
(10)根据(1)到(9)中任一项所述的固体摄像器件，其中
以所述矩阵形式被布置于所述像素部中的所述多个像素与其他像素共用至少放大晶体管和所述列信号线。
(11)根据(1)到(10)中任一项所述的固体摄像器件，其还包括：
噪声添加部，所述噪声添加部被构造成将噪声添加到经由所述列信号线而被传输的所述像素信号中，所述噪声不随时间而变动且在二维空间内是不规则的。
(12)一种固体摄像器件驱动方法，所述固体摄像器件包括：
像素部，所述像素部被构造成包括以矩阵形式布置的多个像素，所述多个像素执行光电转换；
列信号线，所述列信号线被构造成把从所述像素输出的像素信号以列为单元进行传输；
AD转换部，所述AD转换部被构造成包括比较器，所述比较器对作为斜坡波的参考信号与经由所述列信号线而被传输的所述像素信号进行比较，且所述AD转换部基于所述比较器的比较结果而将所述像素信号的基准电平和信号电平独立地转换成数字信号；以及
开关，所述开关被构造成与所述列信号线连接，
所述驱动方法包括如下的步骤：利用所述固体摄像器件，仅在所述比较器被复位的时期中的一定时期内接通所述开关且致使所述列信号线短路。
(13)一种电子设备，其包括固体摄像器件，所述固体摄像器件包括：
像素部，所述像素部被构造成包括以矩阵形式布置的多个像素，所述多个像素执行光电转换；
列信号线，所述列信号线被构造成把从所述像素输出的像素信号以列为单元进行传输；
AD转换部，所述AD转换部被构造成包括比较器，所述比较器将作为斜坡波的参考信号与经由所述列信号线而被传输的所述像素信号进行比较，且所述AD转换部基于所述比较器的比较结果而将所述像素信号的基准电平和信号电平独立地转换成数字信号；
开关，所述开关被构造成与所述列信号线连接；以及
控制部，所述控制部被构造成仅在所述比较器被复位的时期中的一定时期内接通所述开关且致使所述列信号线短路。
附图标记列表
1、101：CMOS图像传感器
11：像素阵列部
13：读取电流源部
14：列处理部
15：参考信号生成部
15a、15b：DAC
17：通信时序控制部
19：噪声添加部
20：行控制线
21：垂直信号线
23：控制线
30：单元像素
41：列型AD转换部
42：电容元件
43：电容元件
44：比较器
45：计数器
54：放大晶体管
110：开关
111：开关晶体管
112：行信号线
300：摄像设备
302：固体摄像器件

Claims (10)

1.一种摄像器件，其包括：
像素部，所述像素部具有第一像素单元和第二像素单元，所述第一像素单元和所述第二像素单元各者都被配置成执行光电转换；
第一列信号线，所述第一列信号线沿第一方向延伸，且被配置成传输从所述第一像素单元输出的第一像素信号；
第二列信号线，所述第二列信号线沿所述第一方向延伸，且被配置成传输从所述第二像素单元输出的第二像素信号，所述第二列信号线与所述第一列信号线相邻布置着；
参考信号生成部，所述参考信号生成部被配置成生成参考信号；
第一比较器，所述第一比较器被配置成基于所述参考信号与经由所述第一列信号线传输过来的所述第一像素信号的比较而将所述第一像素信号转换成第一数字信号；以及
开关电路，所述开关电路经由所述第一列信号线被连接至所述第一像素单元，且经由所述第二列信号线被连接至所述第二像素单元，
其中，所述第一比较器经由第一电容器被连接至所述像素部，
所述第一比较器经由第二电容器被连接至所述参考信号生成部，
所述第一比较器具有第一晶体管和第二晶体管，
所述第一晶体管的栅极被连接至所述第一电容器，
所述第二晶体管的栅极被连接至所述第二电容器，
所述第一晶体管的源极和漏极中的至少一者被连接至所述第二晶体管的源极和漏极中的至少一者，
所述开关电路的第一端子被连接至所述第一像素单元，所述第一像素单元包括被配置成接收透过第一彩色滤光片的光的第一光电二极管，
所述开关电路的第二端子被连接至所述第二像素单元，所述第二像素单元包括被配置成接收透过第二彩色滤光片的光的第二光电二极管，
所述第一彩色滤光片和所述第二彩色滤光片被配置成透射同一种颜色光，
所述开关电路具有第三晶体管，并且
所述第三晶体管的源极是所述开关电路的所述第一端子和所述第二端子之中的一者，所述第三晶体管的漏极是所述开关电路的所述第一端子和所述第二端子之中的另一者。
2.根据权利要求1所述的摄像器件，其中
所述第一像素单元和所述第二像素单元各者都包括多个光电二极管；并且
所述第一像素单元和所述第二像素单元至少一者中的所述多个光电二极管共用浮动扩散部、放大晶体管和选择晶体管中的至少一者。
3.根据权利要求1所述的摄像器件，其还包括：
第二比较器，所述第二比较器被配置成基于所述参考信号与经由所述第二列信号线传输过来的所述第二像素信号的比较而将所述第二像素信号转换成第二数字信号。
4.根据权利要求3所述的摄像器件，其中
所述第二比较器经由第三电容器被连接至所述像素部，并且
所述第二比较器经由第四电容器被连接至所述参考信号生成部。
5.根据权利要求4所述的摄像器件，其中
所述第二比较器具有第四晶体器和第五晶体器，
所述第四晶体器的栅极被连接至所述第三电容器，并且
所述第五晶体器的栅极被连接至所述第四电容器。
6.根据权利要求5所述的摄像器件，其中所述开关电路的所述第一端子经由所述第一电容器被连接至所述第一比较器。
7.根据权利要求6所述的摄像器件，其中所述开关电路的所述第二端子经由所述第三电容器被连接至所述第二比较器。
8.根据权利要求7所述的摄像器件，其还包括：
第三列信号线，所述第三列信号线沿所述第一方向延伸，且被配置成传输从所述像素部的第三像素单元输出的第三像素信号；和
第三比较器，所述第三比较器被配置成基于所述参考信号与经由所述第三列信号线传输过来的所述第三像素信号的比较而将所述第三像素信号转换成第三数字信号。
9.一种摄像器件，其包括：
像素部，所述像素部具有多个红色像素单元、多个绿色像素单元和多个蓝色像素单元；
第一列信号线，所述第一列信号线沿第一方向延伸，且被连接至第一红色像素单元和第一绿色像素单元；
第二列信号线，所述第二列信号线沿所述第一方向延伸，且被连接至第一蓝色像素单元和第二绿色像素单元；
第三列信号线，所述第三列信号线沿所述第一方向延伸，且被连接至第二红色像素单元和第三绿色像素单元，所述第二列信号线被布置于所述第一列信号线与所述第三列信号线之间；
参考信号生成部，所述参考信号生成部被配置成生成参考信号；
第一比较器，所述第一比较器被配置成基于所述参考信号与经由所述第一列信号线传输过来的第一像素信号的比较而将所述第一像素信号转换成第一数字信号；
第二比较器，所述第二比较器被配置成基于所述参考信号与经由所述第二列信号线传输过来的第二像素信号的比较而将所述第二像素信号转换成第二数字信号；
第三比较器，所述第三比较器被配置成基于所述参考信号与经由所述第三列信号线传输过来的第三像素信号的比较而将所述第三像素信号转换成第三数字信号；以及
开关电路，所述开关电路被连接至所述第一列信号线和所述第三列信号线，
其中，所述第一比较器经由第一电容器被连接至所述像素部，
所述第一比较器经由第二电容器被连接至所述参考信号生成部，
所述第一比较器具有第一晶体管和第二晶体管，
所述第一晶体管的栅极被连接至所述第一电容器，
所述第二晶体管的栅极被连接至所述第二电容器，
所述第一晶体管的源极和漏极中的至少一者被连接至所述第二晶体管的源极和漏极中的至少一者，
所述开关电路的第一端子在所述像素部与所述第一比较器之间被连接至所述第一列信号线，
所述开关电路的第二端子在所述像素部与所述第三比较器之间被连接至所述第三列信号线，
所述开关电路具有第三晶体管，并且
所述第三晶体管的源极是所述开关电路的所述第一端子和所述第二端子中的一者，所述第三晶体管的漏极是所述开关电路的所述第一端子和所述第二端子中的另一者。
10.根据权利要求9所述的摄像器件，其中
所述第一列信号线不与所述多个蓝色像素单元连接；
所述第二列信号线不与所述多个红色像素单元连接；并且
所述第三列信号线不与所述多个蓝色像素单元连接。
CN201710135309.5A 2013-02-27 2014-02-17 摄像器件 Active CN106878633B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013037868 2013-02-27
JP2013-037868 2013-02-27
CN201480007095.8A CN104969539B (zh) 2013-02-27 2014-02-17 固体摄像器件、固体摄像器件驱动方法和电子设备

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480007095.8A Division CN104969539B (zh) 2013-02-27 2014-02-17 固体摄像器件、固体摄像器件驱动方法和电子设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106878633A true CN106878633A (zh) 2017-06-20
CN106878633B CN106878633B (zh) 2018-06-12

Family

ID=51428094

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710135309.5A Active CN106878633B (zh) 2013-02-27 2014-02-17 摄像器件
CN201711072825.4A Active CN107706202B (zh) 2013-02-27 2014-02-17 摄像器件和电子设备
CN201910039149.3A Active CN110034140B (zh) 2013-02-27 2014-02-17 摄像器件
CN201480007095.8A Active CN104969539B (zh) 2013-02-27 2014-02-17 固体摄像器件、固体摄像器件驱动方法和电子设备

Family Applications After (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711072825.4A Active CN107706202B (zh) 2013-02-27 2014-02-17 摄像器件和电子设备
CN201910039149.3A Active CN110034140B (zh) 2013-02-27 2014-02-17 摄像器件
CN201480007095.8A Active CN104969539B (zh) 2013-02-27 2014-02-17 固体摄像器件、固体摄像器件驱动方法和电子设备

Country Status (8)

Country Link
US (5) US9544519B2 (zh)
EP (2) EP3389258B1 (zh)
JP (1) JP6332263B2 (zh)
KR (1) KR101721350B1 (zh)
CN (4) CN106878633B (zh)
DE (1) DE202014011038U1 (zh)
TW (2) TWI634791B (zh)
WO (1) WO2014132822A1 (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019019589A1 (zh) * 2017-07-25 2019-01-31 京东方科技集团股份有限公司 有源像素传感器及其驱动方法、成像器及电子装置
CN109729291A (zh) * 2017-10-30 2019-05-07 索尼半导体解决方案公司 固体摄像元件
CN111372018A (zh) * 2020-03-19 2020-07-03 成都微光集电科技有限公司 一种使用新型复位信号驱动电路的adc及图像传感器
CN111868554A (zh) * 2018-03-20 2020-10-30 索尼半导体解决方案公司 距离传感器和距离测量装置
CN112601036A (zh) * 2017-10-30 2021-04-02 索尼半导体解决方案公司 事件检测传感器
CN115665575A (zh) * 2018-06-08 2023-01-31 索尼半导体解决方案公司 成像装置和电子设备

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5935274B2 (ja) 2011-09-22 2016-06-15 ソニー株式会社 固体撮像装置、固体撮像装置の制御方法および固体撮像装置の制御プログラム
JP2015056840A (ja) * 2013-09-13 2015-03-23 株式会社東芝 固体撮像装置
JP6466645B2 (ja) * 2014-03-17 2019-02-06 オリンパス株式会社 撮像装置
JP6391290B2 (ja) * 2014-05-08 2018-09-19 キヤノン株式会社 撮像装置
JP2016012903A (ja) * 2014-06-02 2016-01-21 ソニー株式会社 撮像素子、撮像方法、および電子機器
US9838637B2 (en) * 2015-10-21 2017-12-05 Canon Kabushiki Kaisha Solid-state image sensor, method of controlling the same, image sensing system, and camera
CN107736015B (zh) * 2015-12-22 2021-02-19 索尼公司 图像传感器、电子设备、控制装置、控制方法和程序
JPWO2017158677A1 (ja) * 2016-03-14 2019-01-17 オリンパス株式会社 Ａｄ変換器およびイメージセンサ
US9955096B2 (en) * 2016-03-22 2018-04-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. System and method for high-speed down-sampled CMOS image sensor readout
JP6774224B2 (ja) * 2016-05-26 2020-10-21 キヤノン株式会社 固体撮像装置及び撮像システム
JP6758952B2 (ja) * 2016-06-28 2020-09-23 キヤノン株式会社 撮像装置および撮像システム
US10447956B2 (en) 2016-08-30 2019-10-15 Semiconductor Components Industries, Llc Analog-to-digital converter circuitry with offset distribution capabilities
US9967489B2 (en) * 2016-10-06 2018-05-08 Semiconductor Components Industries, Llc Image pixels with in-column comparators
CN106682640B (zh) * 2017-01-04 2019-04-05 京东方科技集团股份有限公司 指纹识别电路及其驱动方法、显示装置
JP6857061B2 (ja) * 2017-03-22 2021-04-14 キヤノン株式会社 撮像素子および撮像装置
JP6887856B2 (ja) 2017-04-11 2021-06-16 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像装置
CN107800978B (zh) * 2017-10-26 2020-05-12 天津大学 异步复位同步读出的pwm像素架构
JP2019092143A (ja) * 2017-11-10 2019-06-13 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像素子、撮像装置、および、固体撮像素子の制御方法
US11405575B2 (en) * 2017-12-26 2022-08-02 Sony Semiconductor Solutions Corporation Solid-state imaging element, comparator, and electronic device
JP7159568B2 (ja) * 2018-02-23 2022-10-25 株式会社リコー 光電変換素子、画像読取装置、および画像形成装置
JP6766095B2 (ja) 2018-06-08 2020-10-07 キヤノン株式会社 撮像装置、撮像システム、移動体、および積層用の半導体基板
CN108984849B (zh) * 2018-06-21 2023-12-22 深圳万知达科技有限公司 一种基于量子叠加态的量子比较器设计方法
JP2020017810A (ja) 2018-07-24 2020-01-30 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像装置
TWI846719B (zh) 2018-08-30 2024-07-01 日商索尼半導體解決方案公司 固態攝像裝置
CN110334700B (zh) * 2018-10-02 2022-07-15 神盾股份有限公司 指纹感测模组
KR20200085456A (ko) * 2019-01-07 2020-07-15 삼성전자주식회사 지문 인식 회로 및 이를 포함하는 지문 인식 장치
KR102684974B1 (ko) 2019-02-11 2024-07-17 삼성전자주식회사 Cds 회로, 이미지 센서 및 cds 회로의 출력 신호 분산 방법
WO2021042231A1 (zh) * 2019-09-02 2021-03-11 深圳市汇顶科技股份有限公司 用于像素阵列的信号处理电路和方法以及图像传感器
JP7419013B2 (ja) * 2019-10-11 2024-01-22 キヤノン株式会社 光電変換装置及び撮像システム
CN113196281B (zh) * 2019-10-16 2024-07-26 京东方科技集团股份有限公司 指纹识别检测电路、方法和显示装置
WO2021095450A1 (ja) * 2019-11-13 2021-05-20 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子、光検出素子、及び、電子機器
CN113552556A (zh) * 2020-04-23 2021-10-26 上海禾赛科技有限公司 用于激光雷达的光电探测模块、激光雷达和环境光检测方法
CN113723148A (zh) * 2020-05-26 2021-11-30 北京小米移动软件有限公司 指纹检测模组、显示面板及电子设备
KR20220016414A (ko) 2020-07-31 2022-02-09 삼성전자주식회사 이미지 센서, 그것을 포함하는 이미지 장치 및 그것의 동작 방법
CN111918008B (zh) * 2020-08-05 2022-11-04 成都微光集电科技有限公司 一种图像传感器
JP2022034709A (ja) * 2020-08-19 2022-03-04 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像素子、および、撮像装置
US11653083B2 (en) * 2020-12-15 2023-05-16 Qualcomm Incorporated Image sensor module
US11750944B2 (en) * 2021-05-28 2023-09-05 Varex Imaging Corporation Pixel noise cancellation system
JP7490708B2 (ja) * 2021-12-07 2024-05-27 キヤノン株式会社 光電変換装置
US20230179893A1 (en) * 2021-12-07 2023-06-08 Canon Kabushiki Kaisha Photoelectric conversion device
US11657643B1 (en) * 2022-01-17 2023-05-23 Novatek Microelectronics Corp. Fingerprint sensing device
JP2023163742A (ja) * 2022-04-28 2023-11-10 ブリルニクス シンガポール プライベート リミテッド 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法、および電子機器
CN117294968B (zh) * 2023-08-01 2024-05-07 脉冲视觉(北京)科技有限公司 信号处理电路和电子设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1832539A (zh) * 2005-03-09 2006-09-13 索尼株式会社 摄像设备
US20080055432A1 (en) * 2006-08-31 2008-03-06 Sony Corporation Solid-state image sensor and image capturing apparatus
CN101990070A (zh) * 2009-08-03 2011-03-23 索尼公司 固态图像传感设备、其模拟-数字转换方法和电子装置
US20110234867A1 (en) * 2010-03-24 2011-09-29 Maki Sato Solid-state imaging device
CN102811318A (zh) * 2011-06-03 2012-12-05 索尼公司 固态成像装置和相机系统

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6344877B1 (en) * 1997-06-12 2002-02-05 International Business Machines Corporation Image sensor with dummy pixel or dummy pixel array
US5877715A (en) * 1997-06-12 1999-03-02 International Business Machines Corporation Correlated double sampling with up/down counter
JP2004159274A (ja) * 2002-09-13 2004-06-03 Shoji Kawahito 固体撮像装置
JP4890737B2 (ja) * 2003-12-01 2012-03-07 日本電気株式会社 電流駆動型デバイスの駆動回路、電流駆動型装置及びその駆動方法
JP4449565B2 (ja) 2004-05-12 2010-04-14 ソニー株式会社 物理量分布検知の半導体装置
KR100674957B1 (ko) * 2005-02-23 2007-01-26 삼성전자주식회사 임의의 서브-샘플링 레이트로 아날로그 신호를 평균화하여서브-샘플링하는 고체 촬상 소자 및 그 구동 방법
JP4524652B2 (ja) * 2005-07-06 2010-08-18 ソニー株式会社 Ａｄ変換装置並びに半導体装置
JP2007316454A (ja) * 2006-05-29 2007-12-06 Sony Corp 画像表示装置
JP5106870B2 (ja) * 2006-06-14 2012-12-26 株式会社東芝 固体撮像素子
JP2008053959A (ja) * 2006-08-23 2008-03-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像装置
JP4281822B2 (ja) * 2007-05-11 2009-06-17 ソニー株式会社 固体撮像装置、撮像装置
JP5187550B2 (ja) * 2007-08-21 2013-04-24 ソニー株式会社 撮像装置
TWI399088B (zh) * 2007-10-12 2013-06-11 Sony Corp 資料處理器，固態成像裝置，成像裝置，及電子設備
JP4377428B2 (ja) * 2007-12-12 2009-12-02 アキュートロジック株式会社 固体撮像素子及びそれを用いた撮像装置
JP2009177749A (ja) * 2008-01-28 2009-08-06 Panasonic Corp 固体撮像装置
JP5151507B2 (ja) * 2008-01-29 2013-02-27 ソニー株式会社 固体撮像素子、固体撮像素子の信号読み出し方法および撮像装置
JP4683112B2 (ja) 2008-10-31 2011-05-11 ソニー株式会社 固体撮像装置、撮像装置
JP2010114487A (ja) 2008-11-04 2010-05-20 Sony Corp 固体撮像装置、撮像装置
JP2011024109A (ja) * 2009-07-17 2011-02-03 Panasonic Corp 固体撮像装置およびそれを備えるカメラ
JP5023167B2 (ja) * 2010-02-08 2012-09-12 株式会社東芝 スピンｍｏｓトランジスタを用いた不揮発性メモリ回路
JP2011205249A (ja) * 2010-03-24 2011-10-13 Toshiba Corp 固体撮像装置
JP2011223270A (ja) * 2010-04-08 2011-11-04 Toshiba Corp 固体撮像装置およびその制御動作
JP2011259305A (ja) * 2010-06-10 2011-12-22 Toshiba Corp 固体撮像装置
JP2012010055A (ja) * 2010-06-24 2012-01-12 Sony Corp 固体撮像装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1832539A (zh) * 2005-03-09 2006-09-13 索尼株式会社 摄像设备
US20080055432A1 (en) * 2006-08-31 2008-03-06 Sony Corporation Solid-state image sensor and image capturing apparatus
CN101990070A (zh) * 2009-08-03 2011-03-23 索尼公司 固态图像传感设备、其模拟-数字转换方法和电子装置
US20110234867A1 (en) * 2010-03-24 2011-09-29 Maki Sato Solid-state imaging device
CN102811318A (zh) * 2011-06-03 2012-12-05 索尼公司 固态成像装置和相机系统

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10868990B2 (en) 2017-07-25 2020-12-15 Boe Technology Group Co., Ltd. Active pixel sensor and driving method thereof, imager and electronic device
WO2019019589A1 (zh) * 2017-07-25 2019-01-31 京东方科技集团股份有限公司 有源像素传感器及其驱动方法、成像器及电子装置
US11895422B2 (en) 2017-10-30 2024-02-06 Sony Semiconductor Solutions Corporation Solid-state imaging device
CN109729291A (zh) * 2017-10-30 2019-05-07 索尼半导体解决方案公司 固体摄像元件
CN112601036A (zh) * 2017-10-30 2021-04-02 索尼半导体解决方案公司 事件检测传感器
CN109729291B (zh) * 2017-10-30 2021-10-22 索尼半导体解决方案公司 固体摄像元件
US11245861B2 (en) 2017-10-30 2022-02-08 Sony Semiconductor Solutions Corporation Solid-state imaging element
US11659291B2 (en) 2017-10-30 2023-05-23 Sony Semiconductor Solutions Corporation Solid-state imaging element
CN111868554B (zh) * 2018-03-20 2024-05-17 索尼半导体解决方案公司 距离传感器和距离测量装置
CN111868554A (zh) * 2018-03-20 2020-10-30 索尼半导体解决方案公司 距离传感器和距离测量装置
US11982769B2 (en) 2018-03-20 2024-05-14 Sony Semiconductor Solutions Corporation Distance sensor and distance measurement device
CN115665575A (zh) * 2018-06-08 2023-01-31 索尼半导体解决方案公司 成像装置和电子设备
CN115665575B (zh) * 2018-06-08 2023-12-15 索尼半导体解决方案公司 成像装置和电子设备
CN111372018B (zh) * 2020-03-19 2021-06-15 成都微光集电科技有限公司 一种使用复位信号驱动电路的adc及图像传感器
CN111372018A (zh) * 2020-03-19 2020-07-03 成都微光集电科技有限公司 一种使用新型复位信号驱动电路的adc及图像传感器

Also Published As

Publication number Publication date
CN104969539B (zh) 2019-10-22
CN110034140B (zh) 2020-10-27
US20160006969A1 (en) 2016-01-07
EP2963918A4 (en) 2016-11-16
EP3389258B1 (en) 2022-10-26
TWI694726B (zh) 2020-05-21
TW201436571A (zh) 2014-09-16
US9544519B2 (en) 2017-01-10
KR20150122636A (ko) 2015-11-02
US20170064233A1 (en) 2017-03-02
EP2963918A1 (en) 2016-01-06
DE202014011038U1 (de) 2017-07-03
US20180048872A1 (en) 2018-02-15
US20170223317A1 (en) 2017-08-03
EP2963918B1 (en) 2021-04-14
US9661253B2 (en) 2017-05-23
US20180352200A1 (en) 2018-12-06
CN106878633B (zh) 2018-06-12
TW201832550A (zh) 2018-09-01
CN104969539A (zh) 2015-10-07
KR101721350B1 (ko) 2017-03-29
JP6332263B2 (ja) 2018-05-30
JPWO2014132822A1 (ja) 2017-02-02
CN107706202A (zh) 2018-02-16
US9838654B2 (en) 2017-12-05
EP3389258A1 (en) 2018-10-17
WO2014132822A1 (ja) 2014-09-04
TWI634791B (zh) 2018-09-01
CN107706202B (zh) 2019-03-08
US10070103B2 (en) 2018-09-04
CN110034140A (zh) 2019-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104969539B (zh) 固体摄像器件、固体摄像器件驱动方法和电子设备
US10484628B2 (en) Flexible pixel-wise exposure control and readout
US9214491B2 (en) Solid-state imaging apparatus for causing an FD capacitor value to be variable without increasing a number of elements
JP4862473B2 (ja) 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および撮像装置
CN107409179A (zh) 固态成像装置、固态成像装置的驱动方法和电子设备
US11252348B2 (en) Imaging device and driving method of imaging device
US8717452B2 (en) Solid state image pickup apparatus
US20010002045A1 (en) CMOS active pixel sensor type imaging system on a chip
JP5223953B2 (ja) 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および撮像装置
CN106375688A (zh) 一种cmos图像传感器及其信号传输方法
US20110019054A1 (en) Solid-state image sensor, imaging system, and method of driving solid-state image sensor

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant