JP2013030997A - 固体撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】2次元状に配列された複数の画素と、ランプ信号を生成する参照信号生成回路と、ランプ信号の出力に合わせてカウント動作を行うカウンタ回路と、列毎に配置され、画素からの画素信号をランプ信号と比較処理してAD変換するAD変換回路とを備え、AD変換回路に、画素信号及びランプ信号が入力される比較器とAD変換結果を記憶する記憶部とを設けるとともに、参照信号生成回路の出力端子とランプ信号を入力するための比較器の入力端子との間にランプ信号の傾きを変える振幅変換回路を設けて、ランプ信号に重畳するノイズがランプ信号の傾きに依存して変化するようにする。
【選択図】図2
Description
本発明の第1の実施形態について説明する。
図1は、第1の実施形態に係る固体撮像装置の回路構成例を示す概略図である。固体撮像装置は、画素部1、増幅回路2、比較部3、参照信号生成回路4、記憶部5、カウンタ回路6、水平走査回路7、垂直走査回路8、及び信号処理回路9を有する。画素部1は、光電変換素子を含む複数の画素を有し、それらが2次元状に(行方向及び列方向に)配列されている。画素部1の各列に対応して、列毎に増幅回路2、比較部3、及び記憶部5が配置される。列毎に設けられる増幅回路2、比較部3、及び記憶部5は、画素部1が有する画素からの画素信号をアナログデジタル変換するAD変換回路を構成する。
RMPA=VRMP …(1)
RMPB=VRMP×(C21+C23)/(C21+C22+C23) …(2)
RMPC=VRMP×C21/(C21+C22) …(3)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
第2の実施形態に係る固体撮像装置は、比較部を除いて前述した第1の実施形態に係る固体撮像装置と同様であるので、以下では第1の実施形態と異なる部分について説明する。図5は、第2の実施形態における比較部3の回路構成例を示す図である。図5において、図2に示した構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
第3の実施形態に係る固体撮像装置は、比較部を除いて前述した第1の実施形態に係る固体撮像装置と同様であるので、以下では第1の実施形態と異なる部分について説明する。図6は、第3の実施形態における比較部3の回路構成例を示す図である。図6において、図2に示した構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付している。第3の実施形態における比較部3は、差動入力型の比較器20、入力容量C21、ランプ信号振幅調整用の容量C60、C61、及び容量C60、C61に係る接続制御を行う切り替えスイッチ62、63を有する。
RMPD=VRMP×(1) …(4)
RMPE=VRMP×(1/2) …(5)
RMPF=VRMP×(1/4) …(6)
Claims (6)
- 各々が光電変換素子を含み、2次元状に配列された複数の画素と、
時間の経過にともなって信号レベルが単調に変化する参照信号を生成する参照信号生成回路と、
前記参照信号生成回路からの参照信号の出力に合わせてカウント動作を行うカウンタ回路と、
前記画素の列毎に配置され、前記画素からの画素信号と前記参照信号生成回路により生成された前記参照信号の比較を行って前記画素信号をアナログデジタル変換するAD変換回路とを備え、
前記AD変換回路は、
前記画素信号が第1の入力端子に入力され、前記参照信号が第2の入力端子に入力される比較器と、
前記カウンタ回路によるカウント値を、前記比較器の出力が反転したときに記憶する記憶部と、
前記参照信号生成回路の出力端子と前記比較器の前記第2の入力端子との間に設けられ、前記参照信号生成回路からの前記参照信号の振幅を変える振幅変換回路とを有することを特徴とする固体撮像装置。 - 前記振幅変換回路は、前記参照信号の振幅を容量分割により制御することを特徴とする請求項1記載の固体撮像装置。
- 前記振幅変換回路は、
前記参照信号生成回路の出力端子と前記比較器の前記第2の入力端子との間に接続された第1の容量と、
前記比較器の前記第2の入力端子と基準電圧との間に接続され、直列に接続された第2の容量及び第1のスイッチを含む第1の直列回路とを有することを特徴とする請求項2記載の固体撮像装置。 - 前記比較器の前記第2の入力端子と基準電圧との間に、複数の前記第1の直列回路を並列に接続したことを特徴とする請求項3記載の固体撮像装置。
- 前記振幅変換回路は、
直列に接続された第3の容量及び第2のスイッチを含む第2の直列回路を有し、
前記第1の容量及び前記第2の直列回路を並列に前記参照信号生成回路の出力端子と前記比較器の前記第2の入力端子との間に接続したことを特徴とする請求項3又は4記載の固体撮像装置。 - 前記画素からの画素信号が供給され、前記比較器の前記第1の入力端子に接続される第4の容量と、
前記比較器の前記第1の入力端子に接続され、直列に接続された第5の容量及び非導通状態とされるトランジスタを含む第3の直列回路とを有することを特徴とする請求項3記載の固体撮像装置。
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