JP2015032943A - 光電変換装置および撮像システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 画素アレイの各列に対応して設けられた列信号処理部を有し、列信号処理部は、画素から出力されたアナログ信号を保持するサンプルホールド部と、サンプルホールド部に保持された信号をバッファするバッファ部と、AD変換部と、を有し、AD変換部は、サンプルホールド部がアナログ信号を保持した状態で、バッファ部によってバッファされた信号をデジタル信号に変換する。
【選択図】 図1
Description
実施例1に係る光電変換装置01は、複数の画素02が行列状に配された画素アレイ03と、列信号処理部04と、データ出力部05と、負荷電流源06と、を含む。光電変換装置01は、さらに、画素02の動作を行単位で制御する垂直走査部07と、水平走査部08と、参照信号生成部09と、カウント部10と、制御部11と、を含む。各列の画素02は、画素出力線12を介して列信号処理部04および負荷電流源06と接続される。列信号処理部04の各々は、サンプルホールド部13と、バッファ部14と、AD変換部15と、を含む。
図4は、本実施例に係る光電変換装置01’の構成を示すブロック図である。図1との相違点は、画素02と列信号処理部04との間に列アンプ22が設けられた点である。
先述の各実施例において、サンプルホールド部13が、容量素子16とスイッチ17との組を1つ備える構成を説明した。しかし、サンプルホールド部13は、他の構成を取ってもよい。
図9は、本実施例に係る光電変換装置01’’の構成を示すブロック図である。図4との相違点は、参照信号バッファ部23を追加した点である。以下では、図4との相違点を中心に説明を行う。
図10は、本実施例に係る光電変換装置01’’’の構成を示すブロック図である。
図12は、本実施例に係る撮像システムの構成を示す図である。撮像システム800は、例えば、光学部810、撮像素子100、映像信号処理回路部830、記録・通信部840、タイミング制御回路部850、システム制御部860、及び再生・表示部870を含む。撮像装置820は、撮像素子100及び映像信号処理回路部830を有する。撮像素子100は、先の各実施例で説明した光電変換装置が用いられる。
上述の各実施例は、本発明を実施する上で例示的なものであって、これらに限定されるものではない。
03 画素アレイ
04 列信号処理部
13 サンプルホールド部
14 バッファ部
15 AD変換部
Claims (15)
- 複数の画素が行列状に配された画素アレイと、
前記画素アレイの各列に対応して設けられた列信号処理部と、を有し、
前記列信号処理部は、
前記画素から出力された信号を保持するサンプルホールド部と、
前記サンプルホールド部に保持された信号をバッファするバッファ部と、
AD変換部と、を有し、
前記AD変換部は、前記サンプルホールド部が前記信号を保持した状態で、前記バッファ部によってバッファされた信号をデジタル信号に変換すること
を特徴とする光電変換装置。 - 前記サンプルホールド部は、一方のノードに固定電圧が与えられた容量素子を含むことを特徴とする、請求項1に記載の光電変換装置。
- 前記サンプルホールド部が、前記容量素子を複数備えることを特徴とする請求項1または2に記載の光電変換装置。
- 前記AD変換部は、固定電圧を基準に動作する比較部であって、参照信号と前記バッファ部によってバッファされた信号とを比較する比較部を有し、
前記容量素子に与えられる固定電圧と、前記比較部に与えられる固定電圧とは、互いに異なる配線を介して供給されること
を特徴とする請求項2または3に記載の光電変換装置。 - 前記AD変換部は、参照信号と前記バッファ部によってバッファされた信号とを比較する比較部を有し、
前記容量素子は、前記比較部と同一の半導体基板上の互いに異なるウェル領域に形成されること
を特徴とする請求項2または3に記載の光電変換装置。 - 前記容量素子は、前記画素アレイと同一の半導体基板上の互いに異なるウェル領域に形成されること
を特徴とする請求項2〜5のいずれかに記載の光電変換装置。 - 前記画素から出力された信号を増幅して、前記サンプルホールド部に供給する増幅器を備え、
前記容量素子は、前記増幅器と同一の半導体基板上の互いに異なるウェル領域に形成されること
を特徴とする請求項2〜6のいずれかに記載の光電変換装置。 - 前記画素から出力された信号を増幅して、前記サンプルホールド部に供給する増幅器を備えることを特徴とする請求項2〜6のいずれかに記載の光電変換装置。
- 前記バッファ部が、1を超える増幅率を設定できる増幅器であることを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載の光電変換装置。
- 前記バッファ部が、差動増幅器と、入力容量と、帰還容量とを含み、
前記差動増幅器の反転入力端子は、前記入力容量を介して前記サンプルホールド部と接続されるとともに、前記帰還容量を介して前記差動増幅器の出力端子と接続されること
を特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の光電変換装置。 - 前記画素から信号を出力する動作と並行して、
前記AD変換部は、前記バッファ部によってバッファされた信号をデジタル信号に変換すること
を特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の光電変換装置。 - 前記サンプルホールド部が複数の容量素子を備え、
前記バッファ部によってバッファされた、前記複数の容量素子のうちの一個に保持された信号を、前記AD変換部がデジタル信号に変換する動作と、
前記画素から出力された信号を、前記複数の容量素子のうちの別の容量素子に保持させる動作と、を並行して実行すること
を特徴とする請求項1に記載の光電変換装置。 - 前記複数の列信号処理部のうちの一部の列信号処理部に含まれる前記容量素子同士を接続する接続部を含むことを特徴とする、請求項2に記載の光電変換装置。
- 請求項1〜13のいずれかに記載の光電変換装置と、
前記複数の画素に像を形成する光学系と、
前記光電変換装置から出力された信号を処理して画像データを生成する映像信号処理部と、を備えたこと
を特徴とする撮像システム。 - 前記撮像システムは複数の駆動モードで動作し、
前記バッファ部は、前記駆動モードに応じて、複数の増幅率を切り替えて設定できる増幅器であること
を特徴とする請求項14に記載の撮像システム。
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