JP2017200063A5 - - Google Patents
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Claims (13)
- 複数行および複数列に渡って配され、各々が画素信号を出力する複数の画素と、
前記複数列の各々に、それぞれが対応して設けられた複数のAD変換部と、
時間の経過に伴って電位が変化するランプ信号を出力するランプ信号供給部とを有し、
前記複数のAD変換部の各々は、
前記画素信号と前記ランプ信号との少なくとも一方の信号にオフセットを付与するオフセット付与部と、
前記オフセット付与部によって少なくとも一方の信号に前記オフセットが付与された前記画素信号と前記ランプ信号との比較である第1比較を行い、前記第1比較の結果を示す第1比較結果信号を出力する第1比較器と、
前記画素信号と前記ランプ信号との比較である第2比較を行い、前記第2比較の結果を示す第2比較結果信号を出力する第2比較器とを有し、
前記AD変換部が、前記ランプ信号の電位の変化の開始から終了までの期間であるAD変換期間において、前記オフセットの付与によって、前記第1比較結果信号、前記第2比較結果信号の順に信号レベルが変化し、
前記AD変換期間の開始から前記第1比較結果信号の信号レベルが変化するまでの期間、前記第2比較器は非動作状態であり、
前記第1比較結果信号の信号レベルの変化に対応して、前記第2比較器が動作状態となって前記第2比較を行い、
前記第1比較の単位時間あたりの電流消費量が、前記第2比較の単位時間あたりの電流消費量よりも少ないことを特徴とする撮像装置。 - 前記第1比較器は前記オフセット付与部によって少なくとも一方の信号に前記オフセットが付与された前記画素信号と前記ランプ信号とを比較する第1差動対を有し、
前記第2比較器は、前記画素信号と前記ランプ信号との比較を行う第2差動対を有し、
前記AD変換期間の開始から前記第1比較結果信号の信号レベルが変化するまでの期間、前記第2差動対の単位時間あたりの電流消費量が、第1の電流消費量であり、
前記第1比較結果信号の信号レベルの変化に対応して、前記第2差動対の単位時間あたりの電流消費量が、前記第1の電流消費量よりも多い第2の電流消費量となり、
前記AD変換期間の開始から前記第1比較結果信号の信号レベルが変化するまでの期間、前記第1差動対の単位時間あたりの電流消費量が、前記第2の電流消費量よりも少ない第3の電流消費量であることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 第2比較結果信号の信号レベルの変化に対応して、前記第2差動対の単位時間あたりの電流消費量が、前記第2の電流消費量よりも少ない第4の電流消費量となることを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
- 前記第1の電流消費量と前記第4の電流消費量とが同じ値であることを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。
- 第2比較結果信号の信号レベルの変化に対応して、前記第1差動対の単位時間あたりの電流消費量が、前記第3の電流消費量よりも少ない第5の電流消費量となることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記画素信号が、前記画素に入射した光の光量に対応する信号であり、
前記画素信号が、所定の振幅よりも大きい第1の場合には、
前記AD変換期間の開始から前記第1比較結果信号の信号レベルが変化するまでの期間、前記第2差動対の単位時間あたりの電流消費量が、第1の電流消費量であって、
前記第1比較結果信号の信号レベルの変化に対応して、前記第2差動対の単位時間あたりの電流消費量が、前記第1の電流消費量よりも多い第2の電流消費量となって、前記第2差動対が前記第2比較を行い、
前記画素信号が、所定の振幅よりも小さい第2の場合には、
前記AD変換期間の開始から前記第2比較結果信号の信号レベルが変化するまでの期間、前記第2差動対の単位時間あたりの電流消費量が、前記第2の電流消費量であって、前記第2差動対が前記第2比較を行うことを特徴とする請求項2〜5のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記第1の場合に、
前記第2比較結果信号の信号レベルの変化に対応して、前記第2差動対の単位時間あたりの電流消費量を、前記第2の電流消費量よりも少ない第4の電流消費量とすることを特徴とする請求項6に記載の撮像装置。 - 前記第1の場合に、
前記第2比較結果信号の信号レベルの変化に対応して、前記第1差動対の単位時間あたりの電流消費量を、前記第3の電流消費量よりも少ない第5の電流消費量とすることを特徴とする請求項6または7に記載の撮像装置。 - 前記第2の場合に、前記AD変換期間の全体に渡って、前記第1差動対の単位時間あたりの電流消費量を、前記第3の電流消費量よりも少ない第5の電流消費量とすることを特徴とする請求項6〜8のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記オフセット付与部は、複数のトランジスタと、スイッチとを有し、
前記スイッチは、前記複数のトランジスタのうち、前記第1差動対の入力段として動作するトランジスタの数を変更することを特徴とする請求項2〜9のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記複数列のうちの第1列に対応して、一の比較器が配され、
前記複数列のうちの第2列に対応して、別の一の比較器が配され、
前記一の比較器と前記別の一の比較器は、第1動作と第2動作とを含む複数の動作が可能であり
前記第1動作は、
前記一の比較器が前記第1列の前記画素信号と前記ランプ信号とを比較し、前記別の一の比較器が前記第2列の前記画素信号と前記ランプ信号とを比較する動作であり、
前記第2動作は、
前記一の比較器および前記別の一の比較器に、前記第1列と前記第2列のいずれか一方の前記画素信号が入力され、前記一の比較器が前記第1比較器として動作し、前記別の一の比較器が前記第2比較器として動作する動作であることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記画素は、
入射する光の光量に対応する電荷を生成する光電変換部と、MOSトランジスタと、前記光電変換部と前記MOSトランジスタのゲートとの間の電気的経路に配された転送スイッチとを有し、
前記MOSトランジスタが、前記第1比較器および前記第2比較器のそれぞれの入力段であることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 請求項1〜12のいずれか1項に記載の撮像装置と、
前記撮像装置が出力する信号を処理することによって画像を生成する信号処理部とを有することを特徴とする撮像システム。
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