JP2010011432A - 固体撮像装置及び差動インタフェース - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の1つの実施形態は、撮影した画像をアナログ信号として出力するイメージセンサ部1と、イメージセンサ部1の列方向に対して複数設けられ、アナログ信号をデジタル信号に変換するAD変換部2と、イメージセンサ部1及びAD変換部2を制御する駆動回路部3,4と、AD変換部2で変換したデジタル信号を差動出力信号として外部装置へ伝送する複数の差動インタフェース部5とを備える固体撮像装置である。そして、本発明の1つの実施形態は、差動インタフェース部5が、複数の動作モードに応じて差動インタフェース部に流す定電流値を切り換える電流値切り換え部6と、動作モードが変化しても、差動出力信号のオフセット電圧を一定に保つオフセット電圧保持部8とを備えている。
【選択図】図1
Description
図1に、本実施の形態に係る固体撮像装置のブロック図である。図1に示す固体撮像装置は、画素エリア1と、カラムADC2と、垂直走査駆動回路3と、水平走査駆動回路4と、LVDSインタフェース5とを備えている。画素エリア1は、例えば基本画素287万画素(1968×1460)が、1層ポリシリコン、3層メタルで構成されたCMOSイメージセンサである。そして、カラムADC2は、画素エリア1のCMOSイメージセンサから出力される撮影情報であるアナログ信号を画像処理情報であるデジタル信号に変換する回路で、CMOSイメージセンサの列毎に設けられ並列処理が可能である。
図4に、本実施の形態の変形例に係るLVDSインタフェース5の回路図を示す。図4に示すLVDSインタフェース5は、基本的に図2に示すLVDSインタフェース5と同じであるが、オフセット電圧保持回路8の構成が異なる。そのため、図4に示すLVDSインタフェース5では、図2に示すLVDSインタフェースとは同じ要素については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
図1に示す固体撮像装置のように、CMOSイメージセンサからの信号を変換するカラムADC2に接続されるLVDSインタフェース5は複数存在する、多チャンネルの構成になる。これは、カラムADC2から出力されるデジタル信号(画素信号)の諧調が増大化していることに伴い、デジタル信号がより多ビット化していることに対応するためである。
図8に、本実施の形態に係るLVDSインタフェース5の回路図を示す。図8に示すLVDSインタフェース5は、基本的に図2に示すLVDSインタフェース5と同じであるが、電流値切り換え回路6及び転送回路7の構成が異なる。そのため、図8に示すLVDSインタフェース5では、図2に示すLVDSインタフェースとは同じ要素については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。なお、本実施の形態に係る固体撮像装置の構成は、図8に示すLVDSインタフェース5以外、図1に示す構成と同じである。
図9(a)に示すようにLVDSインタフェース5が半導体チップ上に形成される場合、レシーバと接続するためのパッドやEDS等のI/O領域(入出力領域)15が必要となる。そして、LVDSインタフェース5やI/O領域15などを半導体チップ上にレイアウトする場合、SoC(System On a Chip)であれば隣接するI/O領域15間が狭いため図9(b)に示すようなレイアウトにする必要があった。
図10(a)(b)は、本実施の形態に係るLVDSインタフェース5の回路図を示す。図10(b)に示すLVDSインタフェース5は、基本的に図4に示すLVDSインタフェース5と同じであるが、オフセット電圧保持回路8の構成が異なる。そのため、図10(b)に示すLVDSインタフェース5では、図4に示すLVDSインタフェースとは同じ要素については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。なお、本実施の形態に係る固体撮像装置の構成は、図10(a)(b)に示すLVDSインタフェース5以外、図1に示す構成と同じである。
図1に示すカラムADC2で変換したデジタル信号をLVDSインタフェース5が、外部にある画像処理の回路ブロックに転送する。転送するデジタル信号は、mビットのパラレルデータであるが、LVDSインタフェース5で転送するために、図11(a)に示すシリアライザ51でm to 1のシリアル信号に変換する。その後、変換されたシリアル信号は、プリドライバ52を経てLVDSインタフェース5に供給され、図12に示すレシーバ側のLVDSインタフェース5に転送される。レシーバ側のLVDSインタフェース5で受信したシリアル信号は、1to mのデシリアライザ54でmビットのパラレルデータに変換される。図11(a)及び図12では、転送側及びレシーバ側のLVDSインタフェース5のセットがn+1個(0番目のチャンネルCH0〜n番目のチャンネルCHn)図示されている。
Claims (13)
- 撮影した画像をアナログ信号として出力するイメージセンサ部と、
前記イメージセンサ部の列方向に対して複数設けられ、前記アナログ信号をデジタル信号に変換するAD変換部と、
前記イメージセンサ部及び前記AD変換部を制御する駆動回路部と、
前記AD変換部で変換した前記デジタル信号を差動出力信号として外部装置へ伝送する複数の差動インタフェース部とを備える固体撮像装置であって、
前記差動インタフェース部は、複数の動作モードに応じて前記差動インタフェース部に流す定電流値を切り換える電流値切り換え部と、
前記動作モードが変化しても、前記差動出力信号のオフセット電圧を一定に保つオフセット電圧保持部とを備えることを特徴とする固体撮像装置。 - 請求項1に記載の固体撮像装置であって、
前記オフセット電圧保持部は、前記動作モード毎に前記オフセット電圧を一定にできる電圧をゲートに印加した複数のNMOSを備え、
前記複数のNMOSを前記動作モードに応じて切り換えることを特徴とする固体撮像装置。 - 請求項1に記載の固体撮像装置であって、
前記オフセット電圧保持部は、前記動作モード毎に前記オフセット電圧を一定にできる抵抗素子を備え、
前記抵抗素子を前記動作モードに応じて切り換えることを特徴とする固体撮像装置。 - 請求項3に記載の固体撮像装置であって、
前記オフセット電圧保持部の前記抵抗素子は、前記動作モードのそれぞれに対して複数個設けられ、
それぞれの前記動作モードにおける前記オフセット電圧を調整するために、複数の前記抵抗素子が切り換えられることを特徴とする固体撮像装置。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか1つに記載の固体撮像装置であって、
前記差動インタフェース部は、前記デジタル信号を転送する前記差動インタフェース部と、クロックを転送する前記差動インタフェース部とを有し、前記クロックを転送する前記差動インタフェース部は、前記デジタル信号を転送する前記差動インタフェース部に比べて流す前記定電流値が大きいことを特徴とする固体撮像装置。 - 請求項1乃至請求項5のいずれか1つに記載の固体撮像装置であって、
前記差動インタフェース部は、前記差動出力信号を伝送する伝送線の中間電位をモニタリングして、伝送の可否を判断する伝送監視部をさらに備え、
前記電流値切り換え部は、前記定電流値を遮断する前記動作モードを備えることを特徴とする固体撮像装置。 - 請求項1乃至請求項6のいずれか1つに記載の固体撮像装置であって、
前記差動インタフェース部を所定の基準に基づきグルーピングし、各グループに含まれる前記差動インタフェース部のそれぞれにアナログバッファを介して調整されたバイアス電圧が供給されることを特徴とする固体撮像装置。 - 請求項1乃至請求項7のいずれか1つに記載の固体撮像装置であって、
少なくとも前記差動インタフェース部の一部を、前記固体撮像装置の隣接する入出力領域の間に配置することを特徴とする固体撮像装置。 - 撮影した画像をアナログ信号として出力するイメージセンサ部と、
前記イメージセンサ部の列方向に対して複数設けられ、前記アナログ信号をデジタル信号に変換するAD変換部と、
前記イメージセンサ部及び前記AD変換部を制御する駆動回路部と、
前記AD変換部で変換した前記デジタル信号を差動出力信号として外部装置へ伝送する複数の差動インタフェース部とを備える固体撮像装置であって、
前記複数の差動インタフェース部を所定の基準に基づきグルーピングし、各グループに含まれる前記複数の差動インタフェース部のそれぞれにアナログバッファを介して調整されたバイアス電圧が供給されることを特徴とする固体撮像装置。 - 撮影した画像をアナログ信号として出力するイメージセンサ部と、
前記イメージセンサ部の列方向に対して複数設けられ、前記アナログ信号をデジタル信号に変換するAD変換部と、
前記イメージセンサ部及び前記AD変換部を制御する駆動回路部と、
前記AD変換部で変換した前記デジタル信号を差動出力信号として外部装置へ伝送する複数の差動インタフェース部とを備える固体撮像装置であって、
少なくとも前記複数の差動インタフェース部の一部を、前記固体撮像装置の隣接する入出力領域の間に配置することを特徴とする固体撮像装置。 - デジタル信号を差動出力信号として外部装置へ伝送する差動インタフェースであって、
複数の動作モードに応じて前記差動インタフェース部に流す定電流値を切り換える電流値切り換え部と、
前記動作モードが変化しても、前記差動出力信号のオフセット電圧を一定に保つオフセット電圧保持部とを備えることを特徴とする差動インタフェース。 - デジタル信号を差動出力信号として外部装置へ伝送する差動インタフェース部を備える固体撮像装置であって、
前記差動出力信号を前記外部装置に対して伝送するためのパッドを含む複数の入出力領域を有し、
前記差動インタフェース部は、前記複数の入出力領域の内、隣り合う第1と第2の入出力領域の間に配置される固体撮像装置。 - 請求項12に記載の固体撮像装置において、
前記第1の入出力領域、前記差動インタフェース部および第2の入出力領域は第1の方向に沿って順に配置され、
前記第1の入出力領域に含まれる第1のパッドと前記第2の入出力領域に含まれる第2のパッドとのパッド配置間隔は、前記第1の入出力領域の前記第1の方向の幅と前記第2の入出力領域の前記第1の幅の和よりも大きいことを特徴とする固体撮像装置。
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