JP5600041B2 - Ａ／ｄ変換装置、固体撮像装置および電子情報機器 - Google Patents

Description

本発明は、撮像信号などのアナログデータをデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換装置、このＡ／Ｄ変換装置が用いられ、Ａ／Ｄ変換後のデジタルデータに対して所定の信号処理をすることによりカラー画像信号を得るＣＭＯＳイメージセンサなどの固体撮像装置および、この固体撮像装置を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器に関する。

従来のＣＭＯＳイメージセンサでは、画素配列の列毎にカラムＡ／Ｄ変換器を設けることによりディジタル出力をすることができる。特許文献１に示されたＡ／Ｄ変換器はこのようなＡ／Ｄ変換器の一例を示している。

図５は、特許文献１に開示された従来の固体撮像装置の要部構成例を示すブロック図である。

図５において、従来の固体撮像装置１００は、入射光を光電変換して出力する複数の画素１０１が２次元マトリクス状に配列されている。複数の画素１０１は、Ｙ軸デコーダ１０２により、行毎に、選択されて列方向の各信号線１０３に出力されるようになっている。

１行の複数の画素１０１がＹ軸デコーダ１０２により選択されている場合に、１行の複数の画素１０１からの各出力は各比較器１０４にそれぞれ入力される。各比較器１０４は、徐々に電圧値が増加または減少するランプ波形のアナログランプ電圧ＡＲＭＰと、画素の出力電圧とを比較して、両者の大小関係を検出する。

変換出力ラッチ１０５は、比較器１０４からの検出信号を受けて、アナログランプ電圧ＡＲＭＰと、画素の出力電圧が等しい時のディジタルランプ信号ＤＲＭＰを記憶する。アナログランプ電圧が最大値に達し一行の変換動作が完了した後に、Ｘ軸デコーダ１０６が変換出力ラッチ１０５の任意の列を選択することにより、アナログ／ディジタル変換出力ＤＯＵＴを出力する。アナログランプ電圧ＡＲＭＰとディジタルランプ信号ＤＲＭＰは同期して変化するため、画素の出力電圧がＡ／Ｄ変換された画像データが得られる。上の一連の変換動作を画素配列の全ての行について行毎に行うことにより一枚のディジタル画像データが出力される。これらの比較器１０４および変換出力ラッチ１０５によりカラムＡ／Ｄ変換器１１０を構成している。

図６は、図５の比較器１０４の一構成例を示す回路図である。

図６に示すように、比較器１０４は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４と、キャパシタＣ１およびＣ２と、ＣＭＯＳインバータ３０とから全体回路が構成されている。上記信号線１０３からの入力データＶＩＮは、スイッチＳＷ１により接続点３２と、スイッチＳＷ３により接続点３１とに接続する。接続点３１と、接続点３２はスイッチＳＷ４により接続する。

一方、アナログランプ電圧ＡＲＭＰは、キャパシタＣ１を介して接続点３１に接続する。接続点３２と接続点３３はキャパシタＣ２を介して接続する。接続点３３はＣＭＯＳインバータ３０の入力側に接続する。ＣＭＯＳインバータ３０の出力側は比較器出力端ＶＣＭＰに接続する。これらの比較器出力端ＶＣＭＰと接続点３３とは、スイッチＳＷ２を介して接続する。

図７は、図６の比較器１０４の動作例を示す各要部信号波形のタイミングチャートである。

図７に示すように、まず、リセット動作期間は、スイッチＳＷ１がオン、スイッチＳＷ２がオン、スイッチＳＷ３がオフ、スイッチＳＷ４がオフである。次に、サンプリング動作期間は、スイッチＳＷ１がオフ、スイッチＳＷ２がオフ、スイッチＳＷ３がオン、スイッチＳＷ４がオフである。続いて、変換動作期間は、スイッチＳＷ１がオフ、スイッチＳＷ２がオフ、スイッチＳＷ３がオフ、スイッチＳＷ４がオンである。

前記リセット動作のとき、前記ＣＭＯＳインバータ３０の入出力は等しい電圧にリセットされ、前記入力ＶＩＮのリセット電圧が前記キャパシタＣ２に保持される。前記サンプリング動作のとき、前記入力ＶＩＮのシグナル電圧が前記キャパシタＣ１に保持される。前記リセット電圧から前記シグナル電圧の差が差分電圧Ｖ１となり、この信号処理方式は一般的にＣＤＳと呼ばれる。前記変換動作のときアナログランプ電圧ＡＲＭＰが一定の傾斜で変化し、比較器の出力が反転した時点のディジタルランプ信号ＤＲＭＰを変換出力ラッチ１０５に記憶することで前記差分電圧に比例したディジタル出力が得られる。

一方、特許文献２では、リセット電圧をＡ／Ｄ変換した後に、シグナル電圧を更にＡ／Ｄ変換して、２回のＡ／Ｄ変換出力をディジタル処理でＣＤＳを行う技術が開示されている。

図８は、特許文献２に開示された従来の固体撮像装置の要部構成例を示すブロック図である。

図８において、従来の固体撮像装置２００は、ディジタルＣＤＳを行うイメージセンサを構成している。画素部２０１は、フォトダイオードＰを用いて、画素内電荷転送を行う４トランジスタ構成を用いることができる。垂直操作信号発生回路２０２は、複数の画素部２０１を行毎にデータ読み出しを行う。

Ａ／Ｄ変換器２０３はカラムに並べて並列に動作させる。

画素へリセット制御信号を与え、リセット電圧をＡ／Ｄ変換する。そのリセット電圧のＡ／Ｄ変換結果をレジスタ２０４に記憶する。次いで、画素へ電荷転送制御信号を与え、シグナル電圧をリセット電圧に対して行ったのと同じ動作により、Ａ／Ｄ変換する。そのシグナル電圧のＡ／Ｄ変換結果を別のレジスタ２０５に記憶する。

２つのレジスタ２０４，２０５の値を水平走査により読み出して、出力側に加算器２０６を設けて差分を求める。水平走査は、複数のＤ型フリップ・フロップ２０７からなるシフトレジスタによりゲート２０８を開閉して行う。電流源トランジスタ２０９は、出力ラインの負荷となっている。

特開２００８−３１２２０１号公報 特開２００６−２５１８９号公報

上記従来の固体撮像装置１００におけるカラムＡ／Ｄ変換器１１０では、製造ばらつきによりオフセット電圧が発生することがあり、列毎にカラムＡ／Ｄ変換器１１０が配置されている構造上、列毎のＡ／Ｄ変換のバラツキにより、顕著な場合には、表示画像に縦方向の線状ノイズが見えることがあった。

また、上記従来の固体撮像装置２００では、リセット電圧のＡ／Ｄ変換とシグナル電圧のＡ／Ｄ変換との２回のＡ／Ｄ変換出力の差を取ることによりオフセット電圧を相殺できて、上記線状ノイズは低減できるものの、Ａ／Ｄ変換時間が２倍になるという問題があった。

本発明は、上記従来の問題を解決するもので、上記線状ノイズを低減すると共に高速変換動作を行うことができるＡ／Ｄ変換装置、このＡ／Ｄ変換装置を用いた固体撮像装置および、この固体撮像装置を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器を提供することを目的とする。

本発明のＡ／Ｄ変換装置は、電圧値が増加または減少するランプ波形のアナログランプ電圧とアナログデータ電圧を比較部で比較して大小関係を検出し、該アナログランプ電圧をディジタル値に変換したディジタルランプ信号を、該アナログランプ電圧とアナログデータ電圧が一致したときに記憶してＡ／Ｄ変換値とするＡ／Ｄ変換装置において、該アナログデータ電圧がゼロ電圧であるときに対応するＡ／Ｄ変換値を記憶する第１変換出力ラッチ部と、該アナログデータ電圧がシグナル電圧とリセット電圧の差分電圧であるときに対応するＡ／Ｄ変換値を記憶する第２変換出力ラッチ部とを有し、該ランプ波形の該電圧値は、該ゼロ電圧を含むように第１変換時にゼロ電圧手前のマイナス電圧からゼロ電圧手前のプラス電圧まで増加し、増加した電圧値から第２変換時に一旦ゼロ電圧手前のマイナス電圧まで減少した後に増加するように設定されているものであり、そのことにより上記目的が達成される。

また、好ましくは、本発明のＡ／Ｄ変換装置は、前記比較部の第１入力端に前記リセット電圧を与えて保持させるリセット動作と、該第１入力端に前記シグナル電圧を与えて保持させるサンプリング動作と、前記ゼロ電圧をＡ／Ｄ変換して前記第１変換出力ラッチ部に記憶させる第１変換動作と、該シグナル電圧と該リセット電圧との差分電圧をＡ／Ｄ変換して前記第２変換出力ラッチ部に記憶させる第２変換動作とを制御する比較制御部を有する。

さらに、好ましくは、本発明のＡ／Ｄ変換装置における比較部において、前記第１入力端は、第１スイッチを介して第２キャパシタの入力端に接続されると共に、第３スイッチを介して第１キャパシタの出力端に接続され、前記アナログランプ電圧が与えられる第２入力端は、該第１キャパシタおよび第４スイッチの直列回路と第３キャパシタおよび第５スイッチの直列回路とをそれぞれ介して該第２キャパシタの入力端に接続され、該第２キャパシタの出力端は、ＣＭＯＳインバータおよび第２スイッチをそれぞれ介して該ＣＭＯＳインバータの出力端に接続されており、前記比較制御部は、前記リセット動作の期間、該第１スイッチ、該第２スイッチおよび該第５スイッチをオンで、該第３スイッチおよび該第４スイッチをオフに制御し、前記サンプリング動作の期間、該第３スイッチおよび該第５スイッチをオンで、該第１スイッチ、該第２スイッチおよび該第４スイッチをオフに制御し、前記第１変換動作の期間、第５スイッチだけをオンに制御し、前記第２変換動作の期間、該第４スイッチだけをオンに制御する。

さらに、好ましくは、本発明のＡ／Ｄ変換装置におけるアナログランプ電圧は、前記第１変換動作の期間に変化する電圧範囲が、前記第２変換動作の期間に変化する電圧範囲より小さいことを特徴とし、該第１変換動作が該第２変換動作より短い期間で完了する。

本発明の固体撮像装置は、２次元マトリクス状に配置された画素配列のそれぞれの列に、本発明の上記Ａ／Ｄ変換装置を有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。

さらに、好ましくは、本発明の固体撮像装置は、同一列の前記第１変換出力ラッチ部と前記第２変換出力ラッチ部を同時に選択する第１デコーダ部を更に有し、前記ディジタル減算部は、該第１デコーダ部により選択された同一列の該第１変換出力ラッチ部と該第２変換出力ラッチ部からの各Ａ／Ｄ変換値を減算することでオフセット電圧を解消できる。

さらに、好ましくは、本発明の固体撮像装置は、画素配列に含まれる特定の行を選択し、行内のそれぞれの画素を本発明の上記Ａ／Ｄ変換装置に接続するための第２デコーダ部を有する。

本発明の電子情報機器は、本発明の上記固体撮像装置を画像入力デバイスとして撮像部に用いたものであり、そのことにより上記目的が達成される。

以上により、本発明によれば、ゼロ電圧をＡ／Ｄ変換するオフセット電圧だけの第１変換と、通常のＡ／Ｄ変換を行う第２変換、２回の各Ａ／Ｄ変換出力の差を取ることによりＡ／Ｄ変換誤差成分であるオフセット電圧を相殺して上記線状ノイズを低減することができる。

本発明のＡ／Ｄ変換装置においては、Ａ／Ｄ変換動作を２回行うことになるが、最初の第１変換動作はゼロ電圧に対応するＡ／Ｄ変換であるからランプ波形は小さな電圧範囲で変換が可能であり、変換に要する時間は、通常のＡ／Ｄ変換である第２変換動作よりも非常に短くできる。そのため、Ａ／Ｄ変換動作を１回行うときと比較しても、本発明は同程度の変換速度が得られる。

本発明の実施形態１における固体撮像装置の要部構成例を示すブロック図である。 図１の比較器の一構成例を示す回路図である。 図１の比較器の動作例を示す各要部信号波形のタイミングチャートである。 本発明の実施形態２として、本発明の実施形態１のＡ／Ｄ変換装置を含む固体撮像装置を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。 特許文献１に開示された従来の固体撮像装置の要部構成例を示すブロック図である。 図５の比較器の一構成例を示す回路図である。 図６の比較器の動作例を示す各要部信号波形のタイミングチャートである。 特許文献２に開示された従来の固体撮像装置の要部構成例を示すブロック図である。

以下に、本発明のＡ／Ｄ変換装置の実施形態１を固体撮像装置に適用した場合について説明し、この固体撮像装置の実施形態１を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の実施形態２について図面を参照しながら詳細に説明する。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１における固体撮像装置の要部構成例を示すブロック図である。

Ｙ軸デコーダ３は画素配列を１行だけ選択する。前記画素２を含む行が選択されている場合、前記画素２の出力は比較器５に入力する。前記比較器５はアナログランプ電圧ＡＲＭＰと入力電圧を比較し等しいとき、出力選択器６によって選択的に第２変換出力ラッチ７か第１変換出力ラッチ８のどちらかにディジタルランプ信号ＤＲＭＰを記憶させる。一行の変換動作が完了した後、Ｘ軸デコーダ９が同一列の前記第２変換出力ラッチ７と前記第１変換出力ラッチ８を選択するとディジタル減算器１０により減算されたアナログディジタル変換出力ＤＯＵＴを出力する。前記アナログランプ電圧ＡＲＭＰと前記ディジタルランプ信号ＤＲＭＰは同期して変化する。上の一連の変換動作を画素配列の全ての行について行うことにより一枚のディジタル画像が出力される。

図２に前記比較器５の構成例を示す。

スイッチＳＷ１−４、キャパシタＣ１−３、ＣＭＯＳインバータ３０から全体回路が構成されている。入力ＶＩＮはスイッチＳＷ１により接続点３２と、スイッチＳＷ３により接続点３１とに接続する。アナログランプ電圧ＡＲＭＰはキャパシタＣ１により前記接続点３１に接続し、かつ、キャパシタＣ３と直列のスイッチＳＷ５により前記接続点３２に接続する。前記接続点３１と前記接続点３２はスイッチＳＷ４により接続する。前記接続点３２と接続点３３はキャパシタＣ２により接続する。前記接続点３３はＣＭＯＳインバータ３０の入力に接続する。前記ＣＭＯＳインバータ３０の出力は比較器出力ＶＣＭＰに接続する。前記比較器出力ＶＣＭＰと前記接続点３３はスイッチＳＷ２により接続する。

図３のタイミングチャートは図１と図２の回路図の動作例を示す。

リセット動作の期間は、スイッチＳＷ１がオン、スイッチＳＷ２がオン、スイッチＳＷ３がオフ、スイッチＳＷ４がオフ、スイッチＳＷ５がオンである。続いて、サンプリング動作の期間は、スイッチＳＷ１がオフ、スイッチＳＷ２がオフ、スイッチＳＷ３がオン、スイッチＳＷ４がオフ、スイッチＳＷ５がオンである。続いて、第１変換動作の期間は、スイッチＳＷ１がオフ、スイッチＳＷ２がオフ、スイッチＳＷ３がオフ、スイッチＳＷ４がオフ、スイッチＳＷ５がオンである。続いて、第２変換動作の期間は、スイッチＳＷ１がオフ、スイッチＳＷ２がオフ、スイッチＳＷ３がオフ、スイッチＳＷ４がオン、スイッチＳＷ５がオフである。前記リセット動作のとき、前記ＣＭＯＳインバータ３０の入出力は等しい電圧にリセットされ、前記入力ＶＩＮのリセット電圧が前記キャパシタＣ２に保持される。前記サンプリング動作のとき、前記入力ＶＩＮの信号電圧が前記キャパシタＣ１に保持される。前記リセット電圧から前記信号電圧の差が差分電圧Ｖ１となる。前記第１変換動作のときアナログランプ電圧ＡＲＭＰが一定の傾斜で変化し、比較器５の出力が反転した時点のディジタルランプ信号ＤＲＭＰを第１変換出力ラッチ８に記憶することでオフセット電圧に比例したディジタル出力が得られる。前記第２変換動作のときアナログランプ電圧ＡＲＭＰがまず最小電圧まで下がり、その後、前記第１変換動作のときと同様に一定の傾斜で変化し、比較器５の出力が反転した時点のディジタルランプ信号ＤＲＭＰを第２変換出力ラッチ７に記憶することで前記差分電圧に比例したディジタル出力が得られる。

オフセット電圧はゼロ付近の小さな値であるため、アナログランプ電圧の変化量は第１変換動作の方が第２変換動作よりも小さくでき、その結果、全体に要する動作時間に対する第１変換動作の割合は凡そ１割以下にできる。

（実施形態２）
図４は、本発明の実施形態２として、本発明の実施形態１のＡ／Ｄ変換装置２０を含む固体撮像装置１を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。

図４において、本実施形態３の電子情報機器９０は、上記実施形態１のＡ／Ｄ変換装置２０からのデジタル撮像信号（デジタルデータ）に所定の信号処理を施して画像信号を得る固体撮像装置９１と、この固体撮像装置９１からの画像信号を記録用に所定の信号処理した後にデータ記録可能とする記録メディアなどのメモリ部９２と、この固体撮像装置９１からの画像信号を表示用に所定の信号処理した後に液晶表示画面などの表示画面上に表示可能とする液晶表示装置などの表示部９３と、この固体撮像装置９１からの画像信号を通信用に所定の信号処理をした後に通信処理可能とする送受信装置などの通信部９４と、この固体撮像装置９１からの画像信号を印刷用に所定の印刷信号処理をした後に印刷処理可能とするプリンタなどの画像出力部９５とを有している。なお、この電子情報機器９０として、これに限らず、固体撮像装置９１の他に、メモリ部９２と、表示部９３と、通信部９４と、プリンタなどの画像出力部９５とのうちの少なくともいずれかを有していてもよい。

この電子情報機器９０としては、前述したように例えばデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラ、ドアホンカメラ、車載用後方監視カメラなどの車載用カメラおよびテレビジョン電話用カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、カメラ付き携帯電話装置および携帯端末装置（ＰＤＡ）などの画像入力デバイスを有した電子機器が考えられる。

したがって、本実施形態３によれば、この固体撮像装置９１からの画像信号に基づいて、これを表示画面上に良好に表示したり、これを紙面にて画像出力部９５により良好にプリントアウト（印刷）したり、これを通信データとして有線または無線にて良好に通信したり、これをメモリ部９２に所定のデータ圧縮処理を行って良好に記憶したり、各種データ処理を良好に行うことができる。

なお、本実施形態１では、２次元マトリクス状に配列され、被写体を撮像する複数の画素２と、画素２から列方向の各信号線４に出力されるように複数の画素２を一行毎に選択するＹ軸デコーダ３と、信号線４からのアナログデータ電圧と徐々に電圧値が増加または減少するアナログランプ電圧を比較して大小関係を検出する比較部５と、ゼロ電圧に対応するＡ／Ｄ変換値を記憶する第１変換出力ラッチ８と、シグナル電圧とリセット電圧の差分電圧に対応するＡ／Ｄ変換値を記憶する第２変換出力ラッチ７と、オフセット電圧を解消するように、同一列の第２変換出力ラッチ７のＡ／Ｄ変換値から第１変換出力ラッチ８のＡ／Ｄ変換値をディジタル減算するディジタル減算器１０とを有する場合について説明している。このように、Ａ／Ｄ変換装置２０を固体撮像装置に適用した場合に限らず、アナログデータをデジタルデータに変換する場合であればよく、Ａ／Ｄ変換装置２０を固体撮像装置以外の電子機器に適用することもできる。

要するに、電圧値が増加または減少するランプ波形のアナログランプ電圧とアナログデータ電圧を比較部で比較して大小関係を検出し、アナログランプ電圧をディジタル値に変換したディジタルランプ信号を、アナログランプ電圧とアナログデータ電圧が一致したときに記憶してＡ／Ｄ変換値とするＡ／Ｄ変換装置において、該アナログデータ電圧がゼロ電圧であるときに対応するＡ／Ｄ変換値を記憶する第１変換出力ラッチ部と、該アナログデータ電圧がシグナル電圧とリセット電圧の差分電圧であるときに対応するＡ／Ｄ変換値を記憶する第２変換出力ラッチ部と、オフセット電圧を解消するために、第２変換出力ラッチ部のＡ／Ｄ変換値から第１変換出力ラッチ部のＡ／Ｄ変換値をディジタル減算するディジタル減算部とを有すれば、線状ノイズを低減すると共に変換速度を損なわない本発明の目的を達成することができる。

以上のように、本発明の好ましい実施形態１、２を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１、２に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１、２の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。

本発明は、撮像信号などのアナログデータをデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換装置、このＡ／Ｄ変換装置が用いられ、Ａ／Ｄ変換後のデジタルデータに対して所定の信号処理をすることによりカラー画像信号を得るＣＭＯＳイメージセンサなどの固体撮像装置および、この固体撮像装置を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の分野において、線状ノイズを低減することができる。

１ 固体撮像装置
２ 画素（光電変換部）
３ Ｙ軸デコーダ（第２デコーダ）
４ 信号線
５ 比較器（比較部）
５１ 比較制御部
６ ラッチ選択器（ラッチ選択部）
７ 第２変換出力ラッチ（第２変換出力ラッチ部）
８ 第１変換出力ラッチ（第１変換出力ラッチ部）
９ Ｘ軸デコーダ（第１デコーダ）
１０ ディジタル減算器（ディジタル減算部）
２０ Ａ／Ｄ変換装置
ＡＲＭＰ アナログランプ電圧
ＤＲＭＰ ディジタルランプ信号
ＳＥＬ 選択信号
ＤＯＵＴ Ａ／Ｄ変換出力
３０ ＣＭＯＳインバータ
３１〜３３ 接続点
ＳＷ１〜ＳＷ５ スイッチ
Ｃ１〜Ｃ３ キャパシタ
ＶＩＮ 入力データ
ＶＣＭＰ 比較器出力端
９０ 電子情報機器
９１ 固体撮像装置
９２ メモリ部
９３ 表示部
９４ 通信部
９５ 画像出力部

Claims (8)

1. 電圧値が増加または減少するランプ波形のアナログランプ電圧とアナログデータ電圧を比較部で比較して大小関係を検出し、該アナログランプ電圧をディジタル値に変換したディジタルランプ信号を、該アナログランプ電圧とアナログデータ電圧が一致したときに記憶してＡ／Ｄ変換値とするＡ／Ｄ変換装置において、
   該アナログデータ電圧がゼロ電圧であるときに対応するＡ／Ｄ変換値を記憶する第１変換出力ラッチ部と、該アナログデータ電圧がシグナル電圧とリセット電圧の差分電圧であるときに対応するＡ／Ｄ変換値を記憶する第２変換出力ラッチ部とを有し、
   該ランプ波形の該電圧値は、該ゼロ電圧を含むように第１変換時にゼロ電圧手前のマイナス電圧からゼロ電圧手前のプラス電圧まで増加し、増加した電圧値から第２変換時に一旦ゼロ電圧手前のマイナス電圧まで減少した後に増加するように設定されているＡ／Ｄ変換装置。
2. 前記比較部の第１入力端に前記リセット電圧を与えて保持させるリセット動作と、該第１入力端に前記シグナル電圧を与えて保持させるサンプリング動作と、前記ゼロ電圧をＡ／Ｄ変換して前記第１変換出力ラッチ部に記憶させる第１変換動作と、該シグナル電圧と該リセット電圧との差分電圧をＡ／Ｄ変換して前記第２変換出力ラッチ部に記憶させる第２変換動作とを制御する比較制御部を有する請求項１に記載のＡ／Ｄ変換装置。
3. 前記比較部において、前記第１入力端は、第１スイッチを介して第２キャパシタの入力端に接続されると共に、第３スイッチを介して第１キャパシタの出力端に接続され、前記アナログランプ電圧が与えられる第２入力端は、該第１キャパシタおよび第４スイッチの直列回路と第３キャパシタおよび第５スイッチの直列回路とをそれぞれ介して該第２キャパシタの入力端に接続され、該第２キャパシタの出力端は、ＣＭＯＳインバータおよび第２スイッチをそれぞれ介して該ＣＭＯＳインバータの出力端に接続されており、
   前記比較制御部は、前記リセット動作の期間、該第１スイッチ、該第２スイッチおよび該第５スイッチをオンで、該第３スイッチおよび該第４スイッチをオフに制御し、前記サンプリング動作の期間、該第３スイッチおよび該第５スイッチをオンで、該第１スイッチ、該第２スイッチおよび該第４スイッチをオフに制御し、前記第１変換動作の期間、第５スイッチだけをオンに制御し、前記第２変換動作の期間、該第４スイッチだけをオンに制御する請求項２に記載のＡ／Ｄ変換装置。
4. 前記アナログランプ電圧は、前記第１変換動作の期間に変化する電圧範囲が、前記第２変換動作の期間に変化する電圧範囲より小さいことを特徴とし、
   該第１変換動作が該第２変換動作より短い期間で完了する請求項２に記載のＡ／Ｄ変換装置。
5. ２次元マトリクス状に配置された画素配列のそれぞれの列に、請求項１に記載のＡ／Ｄ変換装置を有する固体撮像装置。
6. 同一列の前記第１変換出力ラッチ部と前記第２変換出力ラッチ部を同時に選択する第１デコーダ部を更に有し、前記ディジタル減算部は、該第１デコーダ部により選択された同一列の該第１変換出力ラッチ部と該第２変換出力ラッチ部からの各Ａ／Ｄ変換値を減算することでオフセット電圧を解消できる請求項５に記載の固体撮像装置。
7. 前記画素配列に含まれる特定の行を選択し、行内のそれぞれの画素を請求項１に記載のＡ／Ｄ変換装置に接続するための第２デコーダ部を有する請求項５に記載の固体撮像装置。
8. 請求項５に記載の固体撮像装置を画像入力デバイスとして撮像部に用いた電子情報機器。
   

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