JP2017501628A - イメージングアレイでの使用に適合された可変利得カラム増幅器 - Google Patents
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Description
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- 光検出器、電荷変換回路、及びゲートトランジスタを含み、前記電荷変換回路が、前記光検出器での電荷の関数である電圧信号を生成し、前記ゲートトランジスタが、第1信号に応答して、前記電圧信号をビット線に結合する、ピクセルセンサアレイと、
前記ビット線に接続され、前記電圧信号を複数の出力デジタル値に変換し、前記出力デジタル値が、複数の選択可能レベルの量子化ノイズを有し、前記選択可能レベルの量子化ノイズのいずれかが出力制御信号に応答して選択される、信号デジタル化回路と、
前記電圧信号に基づいて前記出力制御信号を生成するデジタル化コントローラであって、複数の利得値を有し、前記電圧信号を増幅して、固定されたビット数を有するアナログ/デジタルコンバータ(ADC)によってデジタル化される増幅信号を生成する可変利得増幅器を備えた前記デジタル化コントローラと
を備える装置。 - 第1利得値で測定されたリセット電圧の測定結果を示す第1電圧と、前記電圧信号を測定する第2電圧とを保持する二重サンプリング回路を更に備え、
前記二重サンプリング回路は、前記複数の利得値のうち、前記増幅信号を生成するためにどれが使用されたかに依存するファクターによって割られた(divided)前記第1電圧が減算された前記増幅信号の測定結果を出力する、請求項1の装置。 - 前記可変利得増幅器は、前記出力制御信号により決定されるフィードバックキャパシタンスを有する容量性トランスインピーダンス増幅器を備える、請求項1の装置。
- 前記デジタル化コントローラは、前記容量性トランスインピーダンス増幅器の出力と参照値とを比較するラッチ比較器を備える、請求項3の装置。
- 前記出力デジタル値は、前記出力制御信号を示す値を含む、請求項4の装置。
- 入力線に接続され、前記入力線上の電圧信号を複数の出力デジタル値に変換し、各出力デジタル値が異なるレベルのデジタル化ノイズを有し、前記出力デジタル値のいずれかが出力制御信号に応答して出力のために選択される、信号デジタル化回路と、
前記電圧信号に基づいて前記出力制御信号を生成するデジタル化コントローラであって、複数の利得値を有し、前記電圧信号を増幅して、固定されたビット数を有するアナログ/デジタルコンバータ(ADC)によってデジタル化される増幅信号を生成する増幅器を備えた前記デジタル化コントローラと
を備える装置。 - 前記可変利得増幅器は、前記出力制御信号により決定されるフィードバックキャパシタンスを有する容量性トランスインピーダンス増幅器を備える、請求項6の装置。
- 前記出力選択信号は、前記容量性トランスインピーダンス増幅器の出力と参照値とを比較するラッチ比較器を備える、請求項7の装置。
- 前記出力デジタル値は、前記出力制御信号を示す値を含む、請求項8の装置。
- ピクセルセンサのアレイを備えたイメージングアレイの動作方法であって、各ピクセルセンサが光検出器、電荷変換回路、及びゲートトランジスタを含み、前記電荷変換回路が、前記光検出器での電荷の関数である電圧信号を生成し、前記ゲートトランジスタが、第1信号に応答して前記電圧信号をビット線に結合し、前記方法は、
前記ピクセルセンサのいずれかを前記ビット線に結合することと、
出力アナログ信号を生成するために、前記電圧信号によって決定される可変利得を有する可変利得容量性トランスインピーダンス増幅器で、前記ピクセルセンサの前記いずれかに対応する前記電圧信号を増幅することと、
固定されたビット数を有するアナログ/デジタルコンバータ(ADC)で、前記出力アナログ信号をデジタル化することと
を備える方法。 - 第1利得値で測定されたリセット電圧を示す第1電圧と、前記出力アナログ信号を測定する第2電圧とを保持することと、
前記可変利得に依存するファクターによって割られた(divided)前記第1電圧に依存する量だけ、前記出力アナログ信号を補正(correct)することと
を更に備える請求項10の方法。 - 前記可変利得容量性トランスインピーダンス増幅器は、複数の異なるキャパシタンス値を有する容量性フィードバック回路を有し、前記容量性フィードバック回路は、前記ビット線に結合されている前記電圧信号に応答して前記異なる容量値から選択されたいずれかによって設定されたキャパシタンスを有する、請求項10の方法。
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