TWI364982B - Data transfer circuit, solid-state imaging device and camera system - Google Patents

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TWI364982B
TWI364982B TW097113996A TW97113996A TWI364982B TW I364982 B TWI364982 B TW I364982B TW 097113996 A TW097113996 A TW 097113996A TW 97113996 A TW97113996 A TW 97113996A TW I364982 B TWI364982 B TW I364982B
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Hiroyuki Terakago
Kenichi Matsunaga
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Description

1364982 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種資料傳送電路,以CMOS影像感測器 為代表之固態成像裝置及攝影機系統。 相關申請案之交叉參考 本申請案包含與2007年5月10曰及2007年9月28曰向曰本 專利局申請的日本專利申請案JP 2007-125741及JP 2007-2 56856有關的標的,該等申請案之全部内容係以引用的方 式併入於此。 【先前技術】 近年來,作為用作影像感測器來替代CCD之固態成像裝 置,CMOS影像感測器已引起關注。 此係由於在製造一 CCD像素時需要特殊的程序,而且此 外需要複數個電源供應電壓來操作該CCD像素。此外,在 CCD之情況下,需要組合複數個周邊晶片並操作該等晶 片。因此將該CMOS影像感測器用作用以解決各個在一基 於CCD像素的系統中產生而成為使得該系統複雜化之一問 題的各種問題之一感測器。 可藉由採用與用以製造一普通CMOS積體電路的程序相 同之一製程來製造該CMOS影像感測器。此外,可藉由利 用一單一的電源供應來驅動該CMOS影像感測器。此外, 可以將藉由採用該CMOS程序來產生之一類比電路與一邏 輯電路彼此混合於與該CMOS影像感測器相同的晶片上。 因此,該CMOS影像感測器提供複數個大的優點,包括數 128528.doc 1364982 目減小之周邊積體電路。 一 CCD之該資料輪出電路一般係一丨通道的資料輪出電 路,其如用具有一FD(浮動擴散)層之一 FD放大器。在一 CMOS影像感測器之情況下,另一方面每一像素—般採 用- FD放大器。選擇-像素陣列之一列並同時沿列方向 從在該選定列上之像素讀出多個資訊以產生該CM〇s影像 感測姦之一輸出。因此,該CM〇s影像感測器之輸出—般 係平行於該像素陣列的像素列之一輸出。 此係由於,在將一FD放大器嵌入—像素之情況下,難 以提供一足夠的驅動功率。因此,需要減小資料速率而將 平行處理視為有利的處理。 已建議該CMOS影像感測器之各種各樣的資料輸出電 路,其具有平仃於如上所述之像素陣列之像素列的—輸 出。依據該資料輸出電路之最先進類型之一類型,每一行 具有-用以輸出作為-數位信號之—像素信號的類比至數 位轉換裝置在以下說明中,該類比至數位轉換裝置係稱 為一 ADC(類比數位轉換器)。 在諸如W_ Yang等人的「積體8〇〇χ6〇〇 像系統 (An Integrated 800x600 CMOS Image System), (ISSCC^ 術文獻文摘第304至305頁,1999年2月)與曰本專利特許公 開案第2_-32333 1號等文件中揭示針對每—像素行採用 一作用於一列的ADC之一 CM〇s影像感測器。 圖1係顯示針對每一像素行採用一作用於一列的adc之 一固態成像裝置1(亦稱為一 CM〇s影像感測器)之一典型組 128528.doc 1364982 態之—方塊圖。 如圖所示,該固態成像裝置i採用—用作 像素陣列區段2、一列掃描電路3 纟像早几之 序控制電路5、— ADC Th電路4、一時 tf 3! 〇 „ , 、,且、一數位至類比轉換器7、一 電路9 =:個:(感測放大器)電路之-資料輪出 DAC。 該數位至類比轉換ϋ 7係僅稱為
=素=區段2係各包括一光二極體與一像素内放大 …1之—矩陣。料序控制電路$係用以產生 邛時脈信號之一電路而該列掃描電路3係用以產生列位 址及用以控制-列掃描操作之—電路。該行掃描電路4係 用以產生行位址及用以控制行掃描操作之—電路。在該 固態成像裝置1中’採用該列掃描電路3、該行掃描電路: 及該時序控制電路5作為用以從該像素陣列區段2讀出一信 號之控制電路。 σ 該ADC群組6具有將一類比信號轉換成11個位元的數位資 料之功能,其形成並包括用於複數個行線v〇、VI等之一 ADC組塊6-3。詳細而言,該ADC群組6採用相同複數個比 較器6-1(每一比較器係連接至該等像素行線之一行線、 νι等)與相同複數個記憶體單元(每一記憶體單元6_2係與 該等比較器6-1之一比較器相關聯)。該等比較器6_丨之每一 比較器將作為一具有一階梯狀波形的信號而藉由該dac 7 產生之一斜坡波形參考電壓RAMP與藉由一單元像素2_ 1(由列線HO、H1等之一列線選定並藉由該等像素行線 128528.doc 1364982 VO、VI等之一像素行線連接至該比較器61)產生之一類比 信號相比較。該等記憶體單元6·2之每_記憶體單元係用 =儲存該計數器8之内容,該計數器8實施—計數操作來測 量藉由該比較器6- 1實施的比較之時間長度。該等比較器6_ 1之每一特定比較器與連接至該特定比較器6_丨之一記憶體 單元6-2形成前述作用於一列的ADC(已提供)。 该圮憶體單元6-2之輸出係連接至具有一 2n個位元的寬
度(即,2η個水平資料傳送線)之一水平資料傳送線6_4。該 水平資料傳送線6-4亦係透過包括該資料輸出電路9(其包括 分別針對該等2η個位元之2η個感測放大器)而連接至一輸 出電路。 藉由參考圖2所示之時序圖及如下所述圖丨之方塊圖來說 明藉由該固態成像裝置1(亦稱為CM〇s影像感測器)實施之 操作。
在從一列Hx上的單元像素2_丨讀出資料並將該資料傳送 至該等像素行線VO、Vlf之—第—操作變得穩^後,該 DAC 7將一斜坡波形參考電壓RAMp作為具有一階梯狀波 形之一 #號供應給該等比較器6_ 1。該等比較器6· 1之每一 比較器將該斜坡波形參考電壓RAMp與出現於該像素行線 Vx上之一電壓相比較。 當該DAC 7正將該斜坡波形參考電壓RAMp作為具有一 階梯狀波形之一信號供應給該比較器61時,該計數器8實 施針對該第一讀取操作之一第一計數操作。當該斜坡波形 參考電壓RAMP變成等於出現於該像素行線Vχ上的電壓 128528.doc 時°亥比較态6-1之輸出係反相以便將該計數器8之内容儲 存於該記憶體單元6_2中作為表示該比較的時間長度之資 料。在一第一讀取操作,讀出該單元像素21之一重設分 ^△V。該重設分量Δν包括一作為一偏移而隨單元像素變 化之雜訊。但是,一般地,重設分量之變化較小。此 外,重設位準對於所有該等單元像素21係均勻的。因 此,大致知道任何行線Vx2輸出。 因此,藉由在該第一讀取操作中調整該斜坡波形參考電 壓RAMP以讀出該重設分量Δν,可使得藉由該比較器6 ι 實施的比較之時間縮短。在此範例中,該比較係實施為對 7位元資料(表示至多128個時脈脈衝)之計數。 該第二讀取操作係以與上述第一讀取操作相同的方式實 施。但是,在該第二讀取操作中,從該單元像素丨讀出 表示一入射光品質之一重設分量Δν與一信號分量。 詳細而言,在從一列Ηχ上的單元像素2_〖讀出資料並將 s亥資料傳送至該等像素行線v〇、v 1等之一第二操作變得 穩定後,該DAC 7將該斜坡波形參考電壓RAMp作為具有 一階梯狀波形之一信號供應給該等比較器6_ 1。該等比較 器6-1之每一比較器將該斜坡波形參考電壓RAMp與出現於 該像素行線Vx上之一電壓任意波形相比較。 當该DAC 7正將該斜坡波形參考電壓RAMp作為具有一 階梯狀波形之一信號來供應時,該計數器8實施針對該第 二讀取操作之一第一計數操作。當該RAMp變成等於出現 於該像素行線Vx上的電壓時,該比較器6_丨之輸出係反 128528.doc -10- 1364982 相,以便將該計數器8之内容儲存於該記憶體單元μ卜 在該第一讀取操作中藉由該比較器Μ實施的比較之時間 長度係儲存在與用以儲存在該第一 弟°賣取操作中藉由該比較 器6-1實施的比較之時間長度之位置不同之—位置。 在上述AD轉換程序結束時, 吋这仃知描電路4藉由具有一 2nm寬度的水平資料傳送線卜4將表示在該第—讀取操 作中錯由該比較器6_1實施的比較之時間長度之一讀元數 位信號以及表示在該第二讀取择 買取铩作中藉由該比較器0-1實 施的比較之時間長膚之_ , < 70數位信號從該記憶體單元 6-2傳送至該資料輸出電路9。在該資料輸出電路9中一 依序減法電路從表示在該第二讀取操作中實施的比較之時 間長度之π位元數位信號減本大_ 丨。现减去在§亥第一讀取操作中實施的 比較之時間長度之η位元齡你产味 2 兀數位化唬,並將作為該減法之一 結果的差輸出至-外部電路。接著’針對每一列依序實施 相同的操作,以便產生一二維影像。 【發明内容】 在上面所說明之固離成偾 〜成像裝置1(亦稱為CMOS影像感測 器)中’採用-作用於-列的讀取方法。因此一列方向 掃描操作(即’垂直掃描操作)之速度變得很低。另—方 面,必須在該行線方向掃描操作之一 (水平掃描)㈣ 中讀出在同-列上的所有單元像素之資料,必須以一極高 的速度來實施該行線方向掃描操作。 n 順便提及,在上面所說明之固態成像裝置U亦稱為„ CMOS影像❹b)中’該水平f料傳送線很p該水平資 128528.doc -11 - 1364982 科傳送線具有一 7 mm之典切具庳 -g,... 、、度。因此,由於諸如該水平 資科傳送線之一寄生電容及寄 王¥阻等因素,近接一感
電路之一資料傳送線區 a/MJ 鉍山# 又,、通離包括一感測放大器的資料 輸出電路之一資料傳送線區段 、 變化。 门的時間差偵測有很寬的 一般地,在用於從計數if咨# & + v 貧枓鎖存記憶體單元6-2(每— 單元係針對佈局於一窗声p P ^ t u 域内的像素行之-行而提供) 出多個計數資料並透過該水平資料傳送線6該 送至該f料輸出電路9之-程序中,針對包括感測 裔電路的貝料輸出電路9之一資料鎖存時序而同時结 出從所有該等記憶體單元6_2接收之多個資料。 嗔 在此情況下,該資料輸出單元9需要始終採用相同時序 來鎖存來自近接該資料輸出電路9之—記憶體單元Μ 料與來自遠離該資料輸出電路 、 料。 < °己隐體早兀0-2的資 但是,若該等記憶體單元6·2係在一極寬的 分離開,則該等呓情,置开6 ? ^域中彼此 H己隐體m6_2之間的資料傳送線延遲時 …大’而使得難以採用相同的時序來鎖存 的多個資料。該值详、由# &古γ B 貝t叶原 忒傳运速度越南(即,時脈頻率越高 該水平資料傳送線6_4傳送的成 "。 響越大。 代日寻間延遲之影 近年來,不僅採用大量單元像素 曰± 尽m同逮度操作,而 且遷,、有一較大尺寸之一影像感測器的開 , 展。因此’沿該水平資料傳送線傳送的成像資料 12852S.doc 1364982 延遲^響阻礙為提高該影像器的行(水平)掃描速度所作 之一努力。 本發明之發明者已發明一種資, 貝科傳达電路,其能夠減小 沿在一貧料輸出雷蹊卜之一資料- 1 : : 延遲!毅1 及二精確度讀出資料二以及,化掃描㈣:發明 該資料傳送電路之固 知用该固態成像裝置之攝影機系統。 ㈣本發明之-具體實施例,提供電路, 其包括: 複數個資料傳送線,每一眘 貝料傳运線係用於傳送資料; 複數個資料輸出區段,每— 、 母貧科傳达線係用於偵測藉由 該4 -貝料傳送線之一線傳送眘 雜门土 寻泛之貝#並與一資料獲取時脈信 唬同步獲取所偵測之資料; 複數個資料保持區段,並在 ’、’、佈局為形成一並聯電路每 區段係用於依據一輸入位準來 U +术保存資料而且每一區段係 用於回應於一選擇信號而將所欠 ’、 π保存的貝枓傳送至作為與所 保存的資料相關聯之一資料值 貝卄傳送線包括於該等傳送線中之 一資料傳送線。 一資料獲取時脈供應區段,盆 ,、‘、'且態用以將該資料獲取 時脈信號供應給該等資料輪出區段之每一區段; 一時脈供應區段,其經έ @ 、 、,且態用以產生至少—主時脈信 就,以及 一行掃描區段’其經組能用 〜、用以與一驅動時脈信號同步產 128528.doc -13. 丄 生該選擇信號並將該選擇芦 每一區段,其中:化。迷輸出至該等資料保持區段之 該等資料傳送線係佈局於— ^ ^ "亥專貝枓保持區段經佈局為 屯成該並聯電路所沿之—方 。上,且連接至亦佈局於相同 方向上之其個別的資料輸出區段。 該行掃描區段採用: 複數個選擇信號產生區段, ^ .. ”係佈局於該等資料保持區 為形成該並聯電路所沿之該方向r每一選擇信 :產J區段係用於與所接收的驅動時脈信號同步產生該選 擇 Ίδ 5虎,且每一iH ϋ * J. 、σ〜產生區段係用於將該選擇信號輸 出至作為對應於該選擇作 —=欠 JU 負料保持區段而包括於該 專資料保持區段中之一資料保持區段;以及 一驅動時脈傳播線,其传用 你用以傳播该主時脈信號並將該 主時脈k號作為該驅動時脈伊缺徂庙μ斗μ 于脈彳°號供應給該等選擇信號產生 區段之每一區段;以及 該資料獲取時脈供應區段將該主時脈信號或採用該主時 脈信號作為-參考信號之一時脈信號作為該資料獲取時脈 乜號供應給該等資料輸出區段之每—區段。 依據本發明之另一呈辦眘Ιθ 具體實施例,提供一種固態成像裝 置,其包括: 成像區&丨包括經佈局為形成一矩陣且皆用於實施 一光電轉換程序之複數個像素; 複數個資料傳送線,每一資料傳送線係用於傳送資料; 複數個育料輸出區段,每一資料輪出區段係用於制藉 128528.doc 14 i364982 t該等資料傳送線之-線傳送之資料並與_f料獲取時脈 ^號同步獲取所偵測之資料; —複數個資料保持區段’其係佈局為形成一並聯電路每 -區段係用於依據一輸入位準來保存資料而且每一區段係 用於回應於-選擇信號而將所保存的資料傳送至作為與所 保存的資料相關聯之-資料傳送線包括於該等傳送線中之 —資料傳送線; 1料獲料脈供應區段,其經組態心㈣f料獲取 時脈信號供應給該等資料輸出區段之每—區段; 一時脈供應區段,其經組態用以產生至少一主時脈信 號;以及 β 一行掃描區段,其經組態用以與—驅動時脈信號同步產 選擇信號並將該選擇信號輸出至該等資料保持區段之 母一區段,其中: :等資料傳送線係佈局於一該等資料保持區段經佈局為 =該並聯電路所沿之—方向上,且連接至亦佈局於相同 »上之其個別的資料輪出區段; 該行掃描區段採用: 複數個選擇信號產生區段,其係 段經佈局為形成該並聯電路所……㈣罐 . 电路所〉口之s亥方向上,每一選潘作 號產生區段係用於' ° ^ …、所接收的驅動時脈信號同步產生該選 出H或且每—選擇信號產生區段係用於將該選擇信號輸 :為對應於該選擇信號之一資料保持區段而包括於該 枓保持區段中之-資料保持區段;以及 128528.doc •15- 1364982 :驅動時脈傳播線,其係用以傳播該主時脈信號並將該 %脈k號作為該驅動時脈信號供應給該等選擇信號產生 區段之每一區段;以及 〇儿 該資料獲取時脈供應區段將該主時脈信號或採用該主 脈Ί吕號作為一參考4古辦夕__ _@ a 哼乜唬之枯脈k戒作為該資料獲取時脈 信號供應給該等資料輸出區段之每一區段。 成之另一具體實施例提供一種用以在該固態 成像裝置上產生一影像的光學系統及用以處理藉由該固態 成像裝置輸出之一影像信號的信號處理電路其中: 該固態成像裝置包括: :成像區段,其包括經佈局為形成-矩陣μ用於實施 一光電轉換程序之複數個像素; 複數個資料傳送線,每一資料值 ^母貢村傳达線係用於傳送資料; 複數個資料輸出區段,每一資 貫計W出Q ^又係用於偵測藉 由該等資料傳送線之一線傳 ^ k 心貝科並與一資料獲取時脈 4吕號同步獲取所Y貞測之資料; 複數個資料保持區段,置俜佈 ^ /、你师局為形成一並聯電路,每 一區段係用於依據一輸入位準來 f不·1示仔貧料而且每一區段係 用於回應於一選擇信號而從祕# — 而將所保存的資料傳送至作為與所 保存的資料相關聯之一資料值 貝計得送線包括於該等傳送線中之 一資料傳送線; 一資料獲取時脈供應區段,苴 其反組態用以將該資料獲取 時脈信號供應給該等資料輸出區段之每一區段; 一時脈供應區段,其經組態 又’ 〜用以產生至少一主時脈信 128528.doc *16· 1364982 號;以及 -行掃描區段,其經組態用以與一驅動
生該選擇信號並將該選擇户辨鈐山 卜A 每一區段, 、擇'。歲輸出至該等資料保持區段之 該等資料傳送線係佈局於— ^ ^ 及寻貝枓保持區段經佈局為 形成该並聯電路所沿之一方向上, 勹 ^ 立運接至亦佈局於相同 方向上之其個別的資料輸出區段; 該行掃描區段採用: 複數個選擇信號產生區段 妒μ &士 其係佈局於該等資料保持區 “佈局為形成該並聯電路所沿之該方向上,每 號產生區段係用於與所接收的驅動時脈信生選 出 、4產生區段係用於將該選擇信號輸 出至作為對應於該選擇信號之一資料保 等資料保持區段中之一資料保持區段;以及X Μ 主:動時脈傳播線’其係用以傳播該主時脈信號並將該 夺脈以作為該驅動時脈信號供應給該等選擇信號產生 區段之每一區段;以及 =料獲取時脈供應區段將該主時脈信號或採用該主時 脈4號作為一參考作贫 碑 礼叙㈣^作為該冑料獲取時脈 β ;供應給该等資料輸出區段之每一區段。 依據本發明,可以減小沿該水平資料傳送線傳送至 :輸出區&的成像資料之一時間延遲之影響。因此,該等 -料輸出區段皆能夠以一高精度 料。 门相又〃阿精確度獲取成像資 '28528.doc 1364982 【實施方式】 ^ 由Λ 考如下圖式來說明本發明之—具體實施例。 :係顯禾依據本發明之—具體實施 電路之-作用於一列的ADC型固態成像::傳: CMOS影像感測器 罝…冉為一 括在圖3所示之作用於^: 方塊圖。圖4顯示包 的資料龍g成像裝置中採用 貝料傳运電路之資料傳 -方塊圖。 U的典型組態之 像^ 該㈣成像裝置1G採用用作—成像區段之 一=陣列區段u、-列掃描電路12、—行掃描電路13、 一時序控制電路14、一 ADC 一 16及皆採用 一感測放大器(S/A)電路171之複數個資料輸出電路(每一電 路亦稱為一資料偵測電路)1 7。 該像素陣列區段11採用經佈局為形成由Μ列與叫于组成 之一像素矩陣的單元像素⑴。該等單元像素⑴之每一單 疋像素包括一光二極體與一像素内放大器。 該時序控制電路14係用以產生内部時脈信號之-電路而 該列掃描電㈣係用以產生列位址及用以控制一列掃描操 作之一電路。該行掃描電路13係用以產生行位址及用以控 制一行掃描操作之一電路。在該固態成像裝置1〇中採用 該列掃描電路】2、該行掃描電路】3及該時序控制電路】4作 為用以從該像素陣列區段U讀出一信號之控制電路。 具有將-類比信號轉換成數位資料形式之一功能的ADC 群組15形成用於複數個行線v〇、%等之一作用於一列的 I28528.doc -18· 1364982 ADC組塊153。詳細而言,該ADC群組15採用相同複數個 比較器151(每一比較器151係連接至該等像素行線v〇 ' V1 等之一像素行線)以及相同複數個非同步的向上/向下計數 器(下文將其皆稱為一 a十數鎖存器)152(每一計數器152係連 接至該等比較器151之一比較器)。在圖3所示之典型組態 中’該ADC群組15採用(n+1)個比較器15ι,即圖4所示之
比較器151-0至151-η。該專比較器〖si之每一特定比較器與 連接至該特定比較器151之一計數鎖存器152 一起形成用於 一與該特定比較器151及連接至該特定比較器15丨的計數鎖 存器1 52相關聯的像素行之一作用於一列的adc丨5 Α。該 等比較器151之每一比較器將藉由該DAC 16產生之一作為 具有一階梯狀波形之一信號的斜坡波形參考電壓RAMp與 藉由一特定單元像素111(由列線H〇、m等之一列線選定並 藉由該㈣素行線V〇、V1等之一像素行線連#至該比較 器1 5 1)產生之一類比信號相比較。當接收該比較器1 5 1之 輸出時’該等計數鎖存器152之每一鎖存器實施對藉由該 時序控制電路14產生的時脈脈衝之數目進行計數之一向上 計數或向上計數操作’以便測量藉由該比較器i5i實施的 比較之時間長度’ # ’以便測量藉由在該像素矩陣的像素 行上之特定單元像素ηι產生之類比信號之幅度。 一該計數鎖存H152之輸出係連接至_資㈣送線154。該 貧料傳送線1 5 4亦係連接至在該f料輸出電路1 7中採用之 一感測放大器電路17之輸入端子。 該計數鎖存器152將一 資料保存電路之一功能執行如 128528.doc •19· 1364982 下。在一初始時間,該Ή叙蚀+ ^ _ 該°十數鎖存器152係設定於一向下計 數狀邊以實施一向下外赵接从 了。十數操作以便測量出現於該單
111上之一重設電壓之幅产。A 又 §該比較器151之輸出 COMPOUTi係反相時,料 1 ^ 。玄6十數鎖存器152停止該向下計數 操作並保存所產生的值。 當該計數鎖存器152開始該 7卜冲數刼作時,該計數鎖 存器152包含一般為〇之一初 始4數值。該初始計數值係藉 由該ADC 15八實施的八〇(類比 I顆比至數位;anal〇g t〇 digita丨)轉 換的層次之任何值。在兮h 4t 在》亥向下计數操作結束時鎖存的計數 值因此表示與該單元像音1η & 像素111的別述重設分量△ V成比例之 一重設計數週期。 然後,將δ玄計數鎖存器1 $ 2今宁认 于〇 520又疋於一向上計數狀態來實 施一向上計數操作以便測景矣 使列量表不入射至該單元像素η丨的 光數量之資料。當該比較器151之輸出⑺咖㈣係反相 時,該計數鎖存器152停止該向上計數品作並鎖存表示藉 由該比較器1 5 1實施的出龄招皮+ .田u / 町比較私序之週期(即,表示該單元像 素111的重設分量盘產味於枯留_你士 ,、座生於該早疋像素U1中的成像資 料之間的差)之計數值。 當藉由該㈣描f路13實施的掃描操作擊中該計數鎖存 器152時㈣送線154將最終鎖存於該計數鎖存 器152中的計數值作為一數位信號供應給該感測放大器電 路 171。 一般地,藉由將一開始脈衝STR供應給該行掃描電路13 來致動該行掃描電路13而然後藉由一主時脈脈衝歐來加 128528.doc 20· 1364982 以驱動。該行掃描電路13透過一選擇線SEL將一選擇信號 供應給該計數鎖存器152以在該資料傳送線154上判定鎖存 於該計數鎖存器152中的資料。該行掃描電路13與從該主 時脈脈衝MCK導出之一驅動時脈脈衝CLK(即,採用該主 時脈脈衝MCK作為一參考之一驅動時脈脈衝CLK)同步地 透過該選擇線SEL將一選擇信號供應給該計數鎖存器152 ^ 藉由參考圖4來說明在圖3所示的固態成像裝置1 〇中採用 之ADC 15A,圖4係顯示一資料傳送系統這一更具體的典 型組態之一方塊圖。 如圖4所示,該資料傳送系統包括採用與資料位元一樣 夕的串如電路之计數鎖存器152-0至152-n。該等串聯電路 之每-電路提供-資料位元,每料位元包括彼此串聯 連接之一計數器CNT、一鎖存器LTC及一驅動電晶體電路 Tr >料位元之數目一般係10或12。前述計數鎖存器 152-0至152-n之數目係n+1,圖4所示之資料傳送系統採用 (n+1)個作用於一列的ADC 15A。 在一用於傳送資料之操作中,該行掃描電路13依序分別 透過選擇線SEL0至SELn將選擇信號供應給該等計數鎖存 裔152-0至ι52_η。#由在一選定開始位置之一開始脈衝來 開始用於依序㈣等選擇㈣供應給該料數鎖存器 0至152-n之依序操作,並藉由依序選擇透過在該行掃描電 路13中採用之—偏移暫存器或類似物而偏移之-位元所指 不之-像素行來繼續該操作1由該f料傳送線154來讀 取藉由選又像素行之每一驅動電晶體電路DRV Tr產生之 128528.doc -21 · 0或1的資訊。藉由在連接至該資料傳送線154的資料輸出 電路17中採用之感測放大器電路171來债測出現於該資料 傳送線m上之資訊。接著該資料輸出電路17將藉由該資 料輪出電路m貞測到的資訊輸出至該輪出資料處理電路 2 〇 〇 圖5係顯示依據該具體實施例在一計數鎖存器152中採用 之一驅動電晶體電路DRV Tr之一具體範例之一方塊圖。如 圖5所示,該驅動電晶體電路DRV Tr一般具有一NM〇s(n 通道M0S)選擇電晶體NT1與一 NM〇s資料電晶體nt2,該 等電晶體係彼此串聯連接於該資料傳送線丨54與具有一預 定電位(例如,接地電位)的一線之間。該1^^1〇8選擇電晶 體ΝΤ1之閘極係連接至藉由該行掃描電路13來驅動的選擇 線SELO至SELn之一選擇線。另一方面,該NM〇s資料電晶 體NT2之閘極係連接至該鎖存ltc。 連接至該行掃描電路13之選擇線SEL〇J|_ SELni 一選擇 線將该NMOS選擇電晶體Ντ丨之閘極驅動至將該資料傳送 線1 54連接至該NM〇s資料電晶體NT2之一開啟狀態,該 NMOS資料電晶體NT2依據鎖存於驅動該NM〇s資料電晶體 NT2的鎖存器LTC中之資料而進入一開啟或關閉狀態。在 該資料傳送線154上讀取藉由該nm〇S資料電晶體NT2產生 之資訊並藉由用作一資料偵測電路的感測放大器電路1 7 j 來偵測該資訊。 若鎖存於該鎖存器LTC中的資料為1,則產生一電流路 徑’驅使一電流流動。另一方面,若鎖存於該鎖存器Ltc 128528.doc -22· 1364982 中的資料為ο,則不產生任何電流路徑 流動。 不驅使任何電流 在依據該具體實施例之資料傳送系統中,用於在該資料 傳送線154上讀取鎖存於該計數鎖存器⑸中的資料之操作 與用於㈣在該資料傳送線154上讀取的資料之操作係血
一驅動時脈信號CLK同步實施,兮赃知士〆 /貝他該驅動時脈信號CLK係基 於藉由該主時脈供應電路21(提供 I焚供於该輸出貧料處理電路 2〇之資料輸入級)產&之一主時脈信號mck。 該具體實施例係設計成能_由適#改變在向該計數鎖 存器152供應一選擇信號的行掃描電路13中產生的驅動時 脈脈衝CLK之時間延遲來對透過該資料傳送線154從該計 數鎖存器152向該感測放大器電路171傳播的資料之時間延 遲變化作出補償之一組態。
在以下說㈣容中說明複數個範例,其係'用於例示能夠 藉由適當改變在向該計數鎖存器152供應—選擇信號的行 掃描.電路U中產生的驅動時脈脈衝咖之時間延遲來對透 過該資料傳送線1 54從該計數鎖存 路1 71傳播的資料之時間延遲變化 統0 器1 52向該感測放大器電 作出補償之資料傳送系 < δ亥資料傳送系統之第一典型組態> 广係顯示依據該具體實施例之一資料傳送系統3〇之一 第一典型組態之一圖式。 在依據該具體實施例之資料傳 1寻送糸統3 〇中採用之行掃描 電路1 3基本上係用以與基於該 王時脈^號MCK之驅動時脈 128528.doc -23- 1364982 信號CLK同步地依序偏移一開始脈衝STRT之一偏移暫存 器131。經依序偏移的開始脈衝STRT依序產生選擇信號 HSELO至HSELn來分別驅動該等選擇線SEL(^ SELn。— 般地’該偏移暫存器丨31採用正反器131_〇至131_n,每一正 反器用作一經組態用以將該等開始脈衝STRT鎖存用作該 等選擇信號HSELO至HSELn之一信號的選擇信號產生區 段。 在圖6所示的資料傳送系統3〇中採用之行掃描電路13 中,主時脈供應電路21透過連接至一緩衝器132(其係提供 於與由該等選擇信號產生區組成的偏移暫 存器131的中部近接之一位置)的輸入之一主時脈傳播線 LMCK1來向該行掃描電路13供應該主時脈信號mcK,從 而使得將藉由該緩衝器132產生之驅動時脈信號CLK均勻 地傳播至該等選擇信號產生區段13丨…至13 (從該緩衝器 132看起來其形成一並聯電路)。 此外’該緩衝器132接收該主時脈信號MCK並分別透過 一驅動時脈傳播線LCLK1及驅動時脈分佈線LCLK2_0至 LCLK2_n向該等選擇信號產生區段ι31_〇至^^供應該驅 動時脈信號CLK。該驅動時脈傳播線LCLK1係在佈局該等 選擇信號產生區段13 1-〇至13 l-η所沿之一方向上拉伸。 因此’驅動時脈分佈線LCLK2-0至LCLK2-11從在該驅動 時脈傳播線LCLK1上的接合點開始而在與其個別選擇信號 產生區段131-0至131-η的時脈輸入端子近接之位置終止。 該等驅動時脈分佈線LCLK2-0至LCLK2-n係佈局於分別傳 128528.doc •24· 1364982 遞該等選擇信號的選擇線HSELO至HSELn之方向(即垂直於 s亥等選擇信號產生區段131-0至131-η的佈局方向之一方向 或垂直於該驅動時脈傳播線LCLK1的拉伸方向之一方向) 上。 此外,該主時脈產生區段21還透過一開始脈衝傳播線 LSTRT向該行掃描電路13供應該開始脈衝STRTil連接至 該選擇信號產生區段13 1-0之資料輸入端子。此外,該主 時脈產生區段21還藉由一相位調整區段22向資料輸出電路 17-0至17-n供應該主時脈信號MCK,該相位調整區段22透 過一 SACK線將該主時脈信號MCK作為一資料獲取時脈信 號SACK傳遞至該等資料輸出電路17_〇至17_n。該資料獲 取時脈彳§號SACK線係從與離該相位調整區段22最遠的資 料輸出電路17-0之資料輸入端子近接之一位置拉伸至與離 該相位調整區段22最近的資料輸出電路17_n之資料輸入端 子近接之一位置。一資料輸出電路丨7之資料輸入端子係在 該資料輸出電路17中採用的感測放大器電路171之輸入端 子。該資料獲取時脈信號SACK線係在與分別傳遞選擇信 號HSEL0至HSELn的選擇線SEL〇sSELn相同之方向(即, 垂直於該驅動時脈傳播線LCLKI的拉伸方向之_方向)上 拉伸。 該等資料輸出電路17-〇至17_n係分別連接至資料傳送線 154-0至154-n。該等資料輸出電路17_〇至17 n分別採用感 測放大器電路171-0至171-n及分別採用資料同步電路ΐ72·〇 至172-11。該感測放大器電路171在該資料傳送線154上偵 I28528.doc -25- 1364982 測成像資料。即’該感測放大器電路π接收並放大該成 像資科。該資料同步電路172與藉由該資料獲取時脈信號 SACK線供應之資料獲取時脈信號“π同步獲取藉由該感 ’則放大态電路輸出之成像資料並將該資料輸出至一輸 出:料處理電路20。一般地,言亥資料肖步電路172係藉由 該貧料獲取時脈信號SACK來驅動之一正反器。 在圖6所示的資料傳送系統3〇之典型組態中,該主時脈 供應電路2丨藉由該相位調整區段2 2向該等資料輸出電路 17-0至17-n供應該主時脈信號1^(:反,該相位調整區段μ分 别透過該等資料獲取時脈信號SACK線將該主時脈信號 MCK作為-資料獲取時脈信號从以傳《至在該等資料輸 出電路17-0至17-n中採用的資料同步電路丨72_〇至i72_n(如 上所述)。 該相位調整區段22在一時間延遲調整程序中調整該主時 脈信號MCK之相位而使得該資料同步電路172可以一高精 確度獲取藉由該感測放大器電路丨7丨輸出之成像資料。該 相位調整區段22藉由將產生於該行掃描電路13中的傳播延 遲考量為透過該行掃描電路13傳播的主時脈信號MCK之傳 播延遲來調整該主時脈信號MCK之相位。該相位調整區段 22還考i在用於分別藉由該等資料傳送線154_〇至^ “ η將 成像資料分別從該等計數鎖存器152_〇至152_n傳送至該等 資料輸出電路1 7-0至1 7-n之操作中產生的時間延遲,此等 操作係依據該驅動時脈k號CLK而藉由分別出現於該等選 擇線SEL0至SELn上的選擇信號HSEL〇至HSELn來分別驅 128528.doc •26· 1364982 動0 此外,圖6所示的資料傳送系統3〇之典型組態一般還採 用在用以傳遞一 開始脈衝STRT(藉由該主時脈產生區段2ι
產生)的開始脈衝傳播線LSTRT與該主時脈傳播線LMC幻 之間、在該開始脈衝傳播線LSTRT與該驅動時脈傳播線 LCLK1之間以及在該開始時脈傳播線咖灯與該驱動時脈 分佈線LCLK2-0之間提供的一屏蔽線LSLDl。在保持於一 預定的固定電位(例如該接地電位)之條件下,該屏蔽線 LSLD1係用於除去不合需要的效應,例如在該開始脈衝傳 播線LSTRT與該主時脈傳播線LM(:K1之間、在該開始脈衝 傳播線LSTRT與該驅動時脈傳播線LCLKl之間以及在該開 始時脈傳播線LSTRT與該驅動時脈分佈線lclk2_〇之間的 干擾效應。
同樣’圖6所㈣資料傳送系統30之典型組態亦一般採 用在該主時脈傳播線L M c κ丨與平行於該主時脈傳播線 LMCK!㈣動時脈傳㈣L(:lki之間提供並拉伸於相位調 整區段22(其係用以調整該主時脈信號mck的相位)的輸出 側上,一屏蔽線LSLD2。在保持於一預定的固定電位(例 如’ δ亥接地電位)之條杜 ;條件下’垓屏蔽線LSLD2係用於除去 不合需要的效應’例如該主時脈傳播線、該驅動時 脈傳播線LCLK1及另-時脈傳播線之間的干擾效應。 :、員丁圖6所不貝料傳送系統3〇之時序圖。在圖6所示 :::傳送系統3〇中’如圖7之時序圖所示,首先,用以 仃(尺平)掃%操作的偏移暫存器⑴與基於藉由該主 128528.doc •27· 1364982 時脈產生區奴21產生的主時脈信號mck之驅動時脈信號 CLK同步操作’而在—定的時間延遲後分別透過該等選擇匕 線SELO SEL1 ·_.及SELn輸出該等選擇信號聊[ο、 廳L1…及HSELn作為用以依序選擇該等計數鎖存器⑴ (每一計數鎖存器用作—咨 ^ ^貝枓儲存區段)之信號,复中八表
示因「水平掃描操作而導致的延遲」,B表示「AMP〇UT 資料之不確定週期(因不同通道之間的變化且由與一圖案 相關)」,C表示「因一感測放大器導致的延遲(針對—近 計數鎖存器)」,D表示「因—感測放大器導致的延遲(針 對一遠計數鎖存器)」表示「欲❹i之資料AMPOUT 具有針對一遠計數鎖存器之一過短的設定時間及針對一近 計數鎖存器之一過短的保持時間」。 當選擇在-像素行上的計數鎖存器152時,在該等資料 傳运線154.G至154.n上讀取儲存於該等計數鎖存器in中的 夕個成像資料並藉由在該等資料輪出電路㈤至中分 別採用的感測放大器171·〇至171__分別加以放大。作為 該放大之—結果,料感測放大器m_Q至ΐ7ι_η輸出資料 AMPOUT [η:〇]。 最終,與在該資料獲取時脈信號SACK線上判定為因一 藉:該相位調整區段22對該主時脈信號職實施的相位調 整程序(即相位延遲程序)而產生之—信號的資料獲取 時脈信號SACK同步地將藉由該等感測放大器丨71_〇至171_ 刀別從u玄等資料傳送線154_〇至l54 n讀出的資料町 [n.〇]刀別輪出至該等資料同步電路172 〇至mn。接著, 128528.doc •28· 1364982 該等資料同步電路172_0至172_n將資料ΑΜρ〇υτ [n:〇]傳遞 至該輸出資料處理電路2〇。 在具有圖6所示組態的資料傳送系統30中,該相位調整 區段22基本上將該相位調整之數量設定於一適當值以便藉 由該相位調整區段22將向該資料同步電路172供應的主時 脈脈衝MCK延遲該適當值來補償該補償資料傳送線(或資 料匯流排)154對時間延遲所作之改變(即,對透過該資料傳 送線154從該計數鎖存器152向該感測放大器電路i7i傳播 的成像資料之時間延遲所作之改變)。因此,可以吸收在 該等資料傳送線154_〇至154·η之間的資料傳送延遲變化。 因此’可偵測該成像資料並以一高精度將其輸出。 順便k及’恐怕在一些情況下該資料傳送系統3 〇難以高 精度地偵測並輸出出現於該等資料傳送線154_〇至154_〇上 的成像資料’其原因係如下所述。 特定言之’若該相位調整區段22僅係用於實施該相位調 整程序,則實行該程序之能力受該時脈頻率及資料傳送時 間延遲的變化之限制。恐怕藉由該等資料同步電路1 72·〇 至172-η來實施用以與該資料獲取時脈信號SACK同步地獲 取來自該等感測放大器1 71 -0至1 7 1 -η的資料AMPOUT [η:0] 之操作在一些情況下可能因藉由該像素行(水平)掃描電路 13實施的操作之一增加的速度而並不成功,該資料獲取時 脈信號SACK係在該資料獲取信號SACK線上判定為因藉由 該相位調整區段22對該主時脈信號MCK實施之一相位調整 程序(即’一相位延遲程序)而產生之一信號。 128528.doc -29- 不成功的操作之原因不僅在於高速度。另一可能的原因 在於所傳送的成像資料包括極大的扭斜分量之事實。 可將包括於所傳送資料中的扭斜/分量分類成以下四大 類。 $類包括因所5胃的製程變化(比如,分別在該等資料 輸出電路17-〇至17‘11中採用的感測放大器電路171_()至17卜打 及或在該等。十數鎖存器152〇至i52n十採用的购s電晶體 ΝΤ1與ΝΤ2之間的傳送時間延遲之變化)產生之時間延遲變 化所導致的扭斜分量。 第二類包括因透過該等資料傳送線(即,水平信號 線)1 54 G至1 54_η傳送之成像f料之型樣而產生之傳送時間 I遲交化所導致的扭斜分量。該成像資料之型樣可以係一 動態型樣(例如1 ·〇. 1 ·〇· 1 等)或一隔離型樣(例如 o.o.o.i.o.o 等)。 第三類包括由雜訊(例如,如下之基板雜訊及時脈雜訊) 導致的扭斜。—較大雜訊將導致-異常事件,例如透 ^ 口亥等貝料傳运線154•。至154_n傳送的成像資料之反相。 P使該雜efL並不大,此類雜訊亦在所傳送的成像資 料中互相重疊以導致出現諸如在該輸出放大器電路m的 臨限附近發出吱咬聲等之—現象。此-現象使得其為確定 地決定該成像資料的幅度而耗費的時間加長。 第四類包括因與該等資料鎖存器152之間的資料輸出電 路17中所採用的感測放大器電路171之實體距離之差異而 產生的傳送時間延遲變化所導致的扭斜分量,_輸出 128528.doc -30- 1364982 f路17輸出透過該等資料傳送線i54來傳送的成像資料。 f體距離之差㈣由該計數鎖存器⑸係提供於—遠離該 感測放大器雪政1 7 1 + . 免路1 71之—位置還係近接該感測放大器電路 171之 <立置所導致。在如圖所示的資料傳送系統30之典 型組態中’左端的計數鎖存器1 52-0離該感測放大器電路 171取退’而右端的計數鎖存器l52_n離該感測放大器電路 171最近。 因此,由该等感測放大器171-0至171-η產生之資料 AMPOUT [η.0]具有一 $艮長的不確定週期。此外,如圖7所 示,即使有意地以不同時序產生該等選擇信號HSEL0及 HSELn來消除該等資料傳送線154 〇至ΐ54·η之間的資料傳 送線時間延遲之變化,與離該感測放大器電路1 7 1最遠的 選定計數鎖存器152-0相關聯之感測放大器電路171_〇所導 致之一時間延遲以及用以選擇該計數鎖存器ΐ52·〇的選擇 信號HSEL0之一時間延遲之和亦仍然不同於與最接近該感 測放大器電路171的選定計數鎖存器152·η相關聯之感測放 大器電路171-η所導致之一時間延遲以及用以選擇該計數 鎖存器152-η的選擇信號HSELn之—時間延遲之和。因 此,難以藉由僅利用-單一的資料獲取時脈信號sack來 設定一適當的資料獲取時序以便消除延遲時間和之差。此 外,該感測放大器電路171所導致的時間延遲以及用於選 擇與該感測放大器電路171相關聯的計數鎖存器152之選擇 信號HSEL之時間延遲之和可能使得很難為該資料 AMPOUT [n:〇]設定一適當的設定或保存時間❶在一些情 128528.doc •31 - 1364982 況下’最糟的係,恐怕則會無法藉由利用該單一資料獲取 時脈信號SACK來設定一資料獲取時序以便獲得穩定的完 整資料AMPOUT [n:〇]。 因傳送距離之差異而導致的扭斜組件自然存在於一影像 ,· 感測器之結構中。此外,近年來,為跟上增加的像素數目 ; 肖提高的處理速度以及擴大的單—透鏡反光攝影機市場而 增加一影像感測器的尺寸所作之努力亦已取得很大進步。 因此,針對因傳送距離之差異所導致的扭斜之一對策在增 加像素行(水平)掃描操作的速度方面起到重要作用。 依據上述内容,在以下說明内容中說明能夠精確地跟上 CMOS影像感測器中增加的像素數目及提高的處理速度之 資料傳送系統之一典型組態。 <該資料傳送系統之第二典型組態> 圖8係顯承依據該具體實施例之一資料傳送系統3〇a之一 第二典型組態之一圖式, φ 圖8所示之資料傳送系統3〇A不同於圖6所示之資料傳送 系統30,gj為,在圖6所示之資料傳送系統^之情況下, - 該主時脈傳播線㈣幻係延伸至約在該等選擇信號產生區 •㈣1-0至⑴-n之水平佈局之中間的一位置,但是,在圖8 .所示之資料傳送系統30A之情況下,該主時脈傳播線 LMCK1A係延伸至超過該選擇信號產生區段m-ο所在位 S該it擇號產生區段! 3 i _〇係離該#資料輸 出電路17 〇至17-n的資料輸入端子(即,分別在該等資料輸 出電路17-0至〜令採用的感測放大器電路ΐ7ι〇至Μη I28528.doc •32· 1364982 之輸入端子)最遠之一選擇信號產生區段131。此外,在圖 8所示之資料傳送系統30A之情況下’該主時脈傳播線 LMCK1A係透過一緩衝器132延伸至超過該選擇信號產生 區段131-0所在位置之位置並連接至在超過該選擇信號產 生區段131-0所在位置之位置處的驅動時脈傳播線 LCLK1。該驅動時脈傳播線LCLKH$在垂直於該等像素行 線(即’垂直於該等驅動時脈分佈線LCLK2之方向)之一方 向上拉伸。 如上所述,在圖8所示之資料傳送系統3〇a之情況下,該 驅動時脈傳播線LCLK1係產生於該行掃描電路13中而使得 5玄主時脈傳播線LMCK1A係折疊於超過該選擇信號產生區 段13 1-0所在位置之位置,該選擇信號產生區段131〇係離 s亥等資料輸出電路1 7-〇至1 7·η的資料輸入端子(即,分別在 該等資料輸出電路17-0至17-η中採用的感測放大器電路 171-0至171-η之輸入端子)最遠之一選擇信號產生區段 131。 因此,驅動時脈分佈線LCLK2-0至LCLK2-n從在該驅動 時脈傳播線LCLK1上的接合點開始而在與其個別選擇信號 產生區段131-0至131-n的時脈輸入端子近接之位置終止。 該等驅動時脈分佈線LCLK2-0至LCLK2-n係佈局於該行線 方向’即與該驅動時脈傳播線LCLK1的方向垂直之一方 向0 因此,在圖8所示之資料傳送系統3 〇 a中,依序將選擇信 號HSEL0至HSELn供應給該等選擇信號產生區段131·〇至 128528.doc •33· 1364982 m-n之㈣’其順序為從用於離該等請輸出電路17〇至 17-n的資料輸入端子(即,分別在該等資料輸出電路17〇至 H-η中採用的感測放大器電路之輸入端子)最 遠的選擇信號產生區段131·〇之選擇信號批⑽開始而以 用於離該等資料輸出電路17_〇L7_n的資料輸入端子最近 的選擇信號產生區段13 i_n之選擇信號結束。 換言之,在圖8所示之資料傳送系統3〇A中,沿該等選擇 信號產生區段131-〇至⑴_,之陣列的驅動時脈㈣clk之 傳播方向係分別與從該等計數鎖存器152 〇至丨52_n至該等 感測放大器電路171_〇至171_n之成像資料的傳送方:相 同。即,該資料傳送系統3〇A經一方式組態成使得藉由分 別=該等計數鎖存W52_(^152_n分別拉伸至該等感測放 大器電路171-0至l71_n的資料傳送線(即資料匯流 排)154-(^154_η之每一線之電容及電阻之—時間常數所導 致的時間延遲之變化來補償傳播至在該行掃描電路^中的 選擇L號產生區段131-0至13 l-n之驅動時脈信號CLK所穿 過的驅動時脈傳播線LCLK12電容及電阻之一時間常數所 導致的時間延遲之變化。 此外,較佳的係,設計一組態來提供以下時間延遲之一 固疋的和.傳播至該行掃描電路13中之該等選擇信號產生 區段13 1之任一特定區段的驅動時脈信號clk所穿過的驅 動時脈傳播線LCLK1之一線段所導致的時間延遲;以及, 一資料傳送線154之一線段所導致的時間延遲,其係作為 從在與該特定選擇信號產生區段131相同的像素行上之計 128528.doc -34- 1364982 數鎖存器152向對應的感測放大器電路171之成像資料傳播 之一時間延遲,該固定的和與該選定像素行之位置無關。 在此一組態中,可讀取一足夠用於驅動該資料輸出電路π 之時間限度以便可實施高速度驅動及讀取操作。
此外’在圖8所示之資料傳送系統3〇A中,該驅動時脈傳 播線LCLK1係在該列方向(即,該等選擇信號產生區段丨3卜 0至131 η之佈局之方向)上從其與該驅動時脈分佈線 LCLK2-n之接合處(即,在該等選擇信號產生區段13丨_〇至 13 1 -η之佈局之最右端的驅動時脈分佈線lclk2)朝該主時 脈產生區段21進-步延伸並連接至—重複器23。在穿過該 重複器23後,該驅動時脈傳播線LCL_、在該行線方向 (即’與該等選擇信號產生區段13N(mi31_n之佈局之方向 垂直的一方向)上延伸並連接至用以產生一資料獲取時脈 信號SACK之相位調整(延遲)區段22a。
此外,傳遞該開始脈衝STRT之開始脈衝傳播線LSTRT 係在與該行掃描電路13中的主時脈傳播線lmckia平行之 一方向上從離該等資料輸出電路17_〇至17_〇的資料輸入端 子(即,分別在該等資料輸出電路17_〇至17_n中採用的感測 放大器電路171-0至ι71_η之輸入端子)最近之選擇信號產生 區段131-n延伸至離該等資料輸出電路的資料輸 端子最遠之選擇仏號產生區段i 3】·〇。接著,該開始脈 衝傳播線LSTRT係在該行線方向(即,垂直於該驅動時脈
Is ?虎L C L Κ1的方向之一方&、μ、杜 之万向)上進一步延伸並連接至該選 擇信號產生區段131-0之資料輸入端子。 128528.doc 1364982 此外,圖8所示之資料傳送系統30A—般亦採用在用以傳 遞藉由該主時脈產生區段21產生之一開始脈衝STRT之該 開始脈衝傳播線LSTRT與該主時脈傳播線LMCK1A之間以 及在該開始脈衝傳播線LSTRT與該驅動時脈分佈線 LCLK2-0之間提供的一屏蔽線LSLD1A。在保持於一預定 的固定電位(例如該接地電位)之條件下,該屏蔽線 LSLD1A係用於除去不合需要的效應,例如在該開始脈衝 傳播線LSTRT與該主時脈傳播線LMCK1A之間、在該開始 脈衝傳播線LSTRT與該驅動時脈分佈線LCLK2-0之間的干 擾效應。 同樣,圖8所示之資料傳送系統30A—般亦採用在該主時 脈傳播線LMCK1A與平行於該主時脈傳播線LMCK1A的驅 動時脈傳播線LCLK1之間的一屏蔽線LSLD2A。該屏蔽線 LSLD2A係拉伸於在該等驅動時脈分佈線LCLK2-0至 附近之一區域以及在用以調整該主時脈信號MCK 的相位之相位調整區段22之輸出側附近之一區域上。在保 持於一預定的固定電位(例如,該接地電位)之條件下,該 屏蔽線LSLD2A係用於除去不合需要的效應,例如該主時 脈傳播線LMCK1 Α與該驅動時脈傳播線LCLK1之間的干擾 效應。同樣,圖8所示之資料傳送系統30A—般亦採用在該 等選擇信號產生區段1 3 1 -0至13 1 -η的陣列與該驅動時脈傳 播線LCLK1之間的一屏蔽線LSLD3A 。該屏蔽線LSLD3A 係接合至在該相位調整區段22的輸出側附近之區域中之屏 蔽線LSLD2A以及在該驅動時脈分佈線LCLK2-0的輸出側 128528.doc -36- 1364982 附近之-區域中之屏蔽^SLD1Ae在保持於—預定的固 定電位(例如,該接地電位)之條件下,該屏蔽線lsld3A 係用於除去不合需要的效應,例如該等選擇信號產生區段 13 1 0至13 1 -η的陣列與該驅動時脈傳播線1之間的干 擾效應。 此外,圖8所示之資料傳送系統3〇A 一般亦以一方式採用
-屏蔽線LSLD4A而使得將該開始脈衝傳播線夾在 該屏蔽線LSLD4A與該屏蔽線LSLD1A之間。因此,該屏蔽 線LSLD4A係、提供於圖8之最低側上。由於電源、供應線或類 似物-般係提供於圖式之最低侧上,因此該屏蔽線 LSLD4A係拉伸於該開始脈衝傳播線lstrt與該等電源供 應線或類似物之間。 ^ 應注意,在該主時脈傳播線LMCK1A比該開始脈衝傳播 線LSTRT更接近該等電源供應線之一組態之情況下,該屏
蔽線LSLD4A係拉伸於該主時脈傳播與該電源 供應線之間。 ' 圖9顯示圖8所示資料傳送系統3〇A之時序圖。 圖9A顯示#由該主時脈產生區段21產±之主時脈信號 MCK之波形的時序圖。圓9B顯示在該驅動時脈傳播線 LCLK1上出現之驅動時脈信號CLK之波形的 町斤圖’該驅 動時脈傳播線LCLK1係連接至離該等資料輸出電路η 〇至 17-n的資料輸入端子(即,分別在該等資料輸出電路】7 〇至 17-n中採用的感測放大器電路丨71_〇至ι71_η ^ 輸入端子)最 达的選擇信號產生區段131_〇之時脈輸 鳊子。圖9C顯示 128528.doc 驅動時脈傳播線LCLK1上出現之驅動時脈信號CLK之 皮升:的時序圖’該驅動時脈傳播線LCLK1係連接至離該等 =料輸出電路17_〇至1711的冑料輸入端子(即*別在該等 料輪出電路17_〇至17_n中採用的感測放大器電路至 =11之輸入端子)最近的選擇信號產生區段131·η之時脈輸 端子。圖9D顯示向在離該相位調整區段22八的輸出最近 =資料山輪出電路〜中所採用的資料同步電路Π2·η之時脈 j入^子供應之f料獲取時脈信號SACK之波形的時序 二圖9E顯示向在離該相位調整區段22八的輸出最遠的資 端^出電路17妨所採用的料同步電路172_q之時脈輸入 =供應之資料獲取時脈信號SACK之波形的時序圖。圖 川不精由在該行掃描電路13中採用的選擇信號產生區段 〇輸出之選擇信號(或—選擇脈衝)_之波形 :區==由在該行掃描電路13中採用的選擇信號產 的時序圖(其中選擇信號(或一選擇脈衝)SELn之波形 從提:::般係值為4,_之-整數)。圖9H顯示 说提供於該最1 154 0#^ ^ - °鎖存器152·0向該資料傳送線 ⑽向在提供㈣最上…㈣顯不從該貧料傳送線 的残測放η Η的資料輸出電路wo中所採用 耵认利放大态電路171〇之 序圖。m 〗入端子傳送的成像資料之時 圖圖91顯示從該資料傳 部層的資料輪出電路17·η中所採用的二k供於該取下 之輸人端子傳送的成像資料之:;序的圖感:放大器電路心 供於該最上部層的資料ρ θ 9K顯不藉由在提 層的貝科輸出電路17,採用的資料同步電 128528.doc • 38 - 1364982 路丨72 〇來輸出之成像資料的時序圖。圖9l顯示藉由在提 供於該最下部層的資料輸出電路〗7·η中採用的資料同步電 路】72 η來輪出之成像資料的時序圖。 .所示之資料傳送糸統30Α中,該驅動時脈傳播線 IXLK1及該等f㈣送線(即’資料匯流排)i54Q至…η 係以一方式佈局成使得該驅動時脈信號CLK沿與該等選擇 'υ產生區奴1 3丨·〇至丨3丨_η的陣列平行之驅動時脈傳播線 LCLK1之傳播方向係與成像資料從該等計數鎖存器 至152·η至該等感測放大器電路171〇至ΐ7ι_η分別透過該等 資料傳送線154-()至15“之傳送方向相同。從圖9所示時序 圖可明顯看出’藉由沿從該等計數鎖存器152()至ΐ52_η至 該等感測放大器電路^丨^至^丨”的資料傳送線(即,該資 料匯机排)154-G至154-η之時間延遲之變化來分別補償向在 該行掃描電路13中的選擇信號產生區段供應 的驅動時脈彳s號CLK所穿過的驅動時脈傳播線LCLK1之時 間延遲之變化。 此外,圖8所示之資料傳送系統3〇A係設計成一組態來提 供以下時間延遲之_固定的和:傳播至該行掃描電路】3中 之該等選擇信號產生區段131之任一特定區段的驅動時脈 信號CLK所f過的驅動時脈傳播線LCLKi之一線段所導致 的時間延遲;以及,一資料傳送線154之一線段所導致的 時間延遲,其係作為從在與該特定選擇信號產生區段13 ^ 相同的像素行上之計數鎖存器i 52向對應的感測放大器電 路17丨之傳播之一時間延遲,該固定的和與該選定像素行 128528.doc -39· 1364982 之位置無關。 在此一組態中,可讀取一足夠用以驅動該等感測放大器 電路171-0至171-n及該等資料同步電路172_〇至mn之時 序限度以便可實施高速度的驅動及讀取操作。 對圖8所示之資料傳送系統30A進一步作如下分析。吾等 假定選擇與該資料輸出電路17相鄰(或近接)之一像素行 N1。在此情況下,該資料獲取時脈信號SACK與供應給該 資料輸出電路17的成像資料之間的一時序差Tdiff n係給定 如下:
Tdiff_n= T1 另一方面,若選擇遠離該資料輸出電路17之一像素行 F1,則該資料獲取時脈信號SACK與供應給該資料輸出電 路17的成像資料之間的一時序差Tdiff—f係給定如下: Tdiff_f= T2 實體佈局係設計成設定關係式丁丨与丁?,從而提供以下等 式。
Tdiff_n= Tdiff_f 即,該時脈信號與供應給該資料輸出電路17的成像資料 之=的時序JlTdiff_幾乎係與該較像素行之位置無關而 固定。即,該資料獲取時脈信msACK與成像f料之間的 時序差T d i ff一幾乎係固定而且與該選定像素行之位置無 關。 因此,提供於前一級的電路之操作頻率F係給定如下: F = 2 X 1 (Tdiff_f - Tdiff n) = 〇〇 I28528.doc ·40· 此意味著實際操作頻率之上限受前一級的電路本身之上 限操作頻率之比率控制。即,不存在依據該選定像素行的 位置之時序限制》 如上所述’圖8所示之資料傳送系統30A係設計成一組態 來提供以下時間延遲之一固定的和:傳播至該行掃描電路 中之該荨選擇彳5號產生區段131之任一特定區段的驅動 時脈k 5虎CLK所穿過的驅動時脈傳播線LCLK1之一線段所 導致的%間延遲;以及,一資料傳送線】54之一線段所導 致的時間延遲’其係作為從在與該特定選擇信號產生區段 1 3 1相同的像素行上之計數鎖存器1 向對應的感測放大器 電路171之傳播之—時間延遲,《固定的和與該選定像素 行之位置無關。因&,可確保—足夠用於對該等感測放大 器電路171-0至171_〇之每一者的驅動及該等資料同步電路 172-0至172-n的每一者之時序限度以便可實施高速度的驅 動及讀取操作。 <該資料傳送系統之第三典型組態> 圖〇係示依據s亥具體實施例之資料傳送系統之一第三 典型組,4 = -圖式。圖"係更具體顯示作為依據該具體實 她例之-資料傳送系統而顯示於圖10的資料傳送系統則 之第二典型組態之電路之一圖式。 圖10及11所不之資料傳送系統3〇B經組態用以解決產生 於一行(水平)掃描操作中的資料扭斜之問題。特定言之, 圖10及11所示之f料傳送系統规經組態用以解決該傳送 距離與該像素行的位置之相關性之一問題。 128528.doc -41 - 首先,參考圖10來說明贫笛-曲加 3这第二典型組態之基本原理。 圖10所示之資料傳送系 玩0B與圖6所示之資料傳送系統 30不同之處在於,在圖1〇所 所不之資料傳送系統30B之組態 之h況下,除用以儲存每一外赵蚀— 一 于母彳數鎖存器B2的資料位元之 資料儲存區段(或圖1〇所示之眘祖蚀七 蚵不之貢枓鎖存器)外,還提供用以 儲存一系列固定資料1 〇〗n ^ ^ ^ • U · 1 · 0 .專之偽時脈儲存區段24_〇 至24-η。與在該等資料傳逆螅 寸貝竹得达線154上讀取該成像資料同時 地在一偽時脈傳送線25上讀取此固定資料。 在該資料傳送系統30B中,透過—感測放大器電路糾 -相位調整區段27將出現於該偽時脈傳送線25上的固定資 料作為-資料獲取時脈信號SACKD(用以決定獲取藉由該 等感測放大器電路171·〇至171·η輸出的資料ΑΜρ〇υτ [n:〇] 之時序)供應給該等資料同步電路丨72_〇至丨72_n。 藉由將該為料傳送系統3 〇Β設計成此一組態,該成像資 料傳播至該資料輸出電路17之傳送距離係一直等於該偽時 脈信號傳播至該資料輸出電路17之傳送距離。因此,用於 該成像資料的傳送距離所導致之傳送時間延遲始終等於用 於s亥偽時脈信號的傳送距離所導致之傳送時間延遲。 因此’消除因該傳送距離產生之扭斜分量。如先前所 述’因該傳送距離產生之扭斜分量係與將扭斜分量類的四 個類別之第四類別相關之一分量。因此,增加該資料獲取 限度’從而允許以一穩定方式獲取成像資料。 圖Η係更具體顯示圖10所示資料傳送系統3〇B的第三典 型組態之一圖式。如圖〗丨所示,在該資料傳送系統3〇Β中 128528.doc -42- 1364982 採用的偽時脈儲存區段24-0至24-n之每一h 扭十又巳栝具有鱼 在該等計數鎖存器152-0至152-n的每一計數鎖存器 。 益之輪出 級處提供的驅動電晶體DRV Tr之組態相同之組態的 晶體DRV Tr。 具體而言,該等偽時脈儲存區段24·〇至24 夂 1 11 <母一區段 採用一 NMOS選擇電晶體PNT1與一 nm〇S資料電晶 贿2,該等電晶體係彼此連接以在具有一預定電:: 如,該接地電位)之一線與該偽時脈傳送線25之間形成— 串聯電路。 該NMOS選擇電晶體PNT1之閘極係連接至藉由該行掃描 電路13來驅動的選擇線犯“至冗。之—選擇線。另—方 面,在任何偶數像素行上的NM〇s資料電晶體ρΝτ2之閘極 係透過一反相器INV1而連接至該接地電位。在圖u所示之 組態中,該等偶數像素行係該等偽時脈儲存區段“ — Ο、2扣 2、 …及24-n-l冬像素行。 另一方面,在任何奇數像素行上的NM〇s資料電晶體 PNT2之閘極係直接連接至該接地電位。在圖"所示之組 態中,該等奇數像素行係該等偽時脈儲存區段24_丨、 3、 …及24-η之像素行。 如上所述,依據此具體實施例,該等偽時脈儲存區段 24-0至24-η之每一區段之組態基本上與該等計數鎖存器 152-0至152-η之每一計數鎖存器之組態相㈤。但是,該等 偽時脈儲存區段2心⑷“之每一區段之組態不包括用以 儲存成像資料之一鎖存器。替代此一鎖存器,由該 128528.doc -43- 1364982 資料電晶體贿2之間極接收一具有藉由連接至接地的實 體嵌入型反相nINV1 ”之—邏輯位準丨或藉由該接地產 生之邏輯位準0的信號。即,該等麵〇s資料電晶體 PNT2之閑極接收前面提到的系列固定資料i 〇 等。 _ 如上所述,依據此具體實施例,可以消除在該資料之傳 =間由該成像資料的傳送距離導致的與位置相關之扭斜
里其係作Jb與阻礙為提高速度所作努力的四類扭斜分 量之—類相關之—分量。因&,此具體實施例能夠對進- 步提高該影像感測器及/或進—步增加該感測器的尺寸所 作的努力作出貢獻。 此外’由於該成像資料及該偽時脈信號係分別透過該資 料傳送線154及與該資料傳送線154相同的偽時脈傳送線25 來傳送,因此該具體實施例提供能夠相對較容易地吸收不 同晶片之間及/或不同晶圓之間的製程變化效應之一組
態。從而,可提高良率。此外,“可增加在藉由該資料 同步電路Π2實施的同步程序巾之資料獲取限度,因此可 使得設計玉作更簡單。因此,可以縮短設計週期與人工時 數。 <該資料傳送系統之第四典型組態> 圖12係顯示依據該具體實施例之資料傳送系統之一第四 典型組態之一圖式。 11所示之資料傳送系 料傳送系統30C採用 圖1 2所示之資料傳送系統30C與圖 統30B的不同之處在於圖12所示之資 J2S528.doc •44· 1364982 差動感測放大器電路1710-〇至171c. 資料傳送系統30B中的感測放大器電
否則,該資料傳送系統30C之組態幾乎與該資㈣送系 統30Β之組態相同。但是’由於採用該等差動感測放大卷 電路171C-〇Wn,因此針對每1料傳送通道而需要 2個資料傳送線清及154M以及2個偽時脈資料傳送線Up 及25M。此外,在同—像素行上的計數鎖存至 152C-n將互補的多個成像資料分別輸出至該等資料傳送線 MOP及154·0Μ至154_nP及154_nM ’ *該等偽時脈儲存區 段24C-0至24〇n將互補的偽時脈信號輸出至該等偽時脈資 料傳送線25P及25M。
n來分別替代包括於該 路171-0至171_η 。 如圖丨2所示,在該等計數鎖存器152c〇至i52cn之每一 計數鎖存器中採用的驅動電晶體電路DRV Tr具有一 NM〇S(n型通道MOS)選擇電晶體NT1與一 1^4〇§選擇電晶 體NT2,該等電晶體係彼此串聯連接於處於該最上部層的 資料傳送線154-〇P(或處於最下部層的資料傳送線154_np) 與具有一預定電位(例如,該接地電位)的一線之間。該 NMOS選擇電晶體NT1之閘極係連接至藉由該行掃描電路 13來驅動的選擇線之一選擇線。另—方面, 該NMOS資料電晶體NT2之閘極係透過一反相器以^^連接 至在與别文所引用的驅動電晶體電路Drv Tr相同的串聯電 路中所包括之鎖存器LTC ^此外,在該等計數鎖存器 152C-0至152C-n之每一計數鎖存器中採用的驅動電晶體電 路DRV Tr—般亦具有一NM〇S(n型通道MOS)選擇電晶體 128528.doc • 45· NT3與一 NMOS選擇電晶體NT4,該等電晶體係彼此串聯 連接於處於該最上部層的資料傳送線154-0M(或處於最下 部層的資料傳送線154-nM)與具有該預定電位(例如,該接 地電位)的線之間。該NMOS選擇電晶體NT3之閘極係連接 至藉由該行掃描電路13來驅動的選擇線SEL0至SELn之一 選擇線。另一方面,該NMOS資料電晶體NT4之閘極係直 接連接至在與前文所引用的驅動電晶體電路DRV Tr相同的 串聯電路中所包括之鎖存器LTC。 如圖12所示,該等偽時脈儲存區段24C-0至24C-n之每一 區段採用一NMOS選擇電晶體PNT1與一NMOS資料電晶體 PNT2,該等電晶體係彼此連接以在具有一預定電位(例 如,該接地電位)之一線與該偽時脈傳送線25P之間形成一 串聯電路。 該NMOS選擇電晶體PNT1之閘極係連接至藉由該行掃描 電路13來驅動的選擇線SEL0至SELn之一選擇線。另一方 面,在任何偶數像素行上的該NMOS資料電晶體PNT2之閘 極係透過一反相器INV1而連接至該接地電位。在圖1 2所示 之組態中,該等偶數像素行係該等偽時脈儲存區段240 0、24C-2、…及24-n-l之像素行。 另一方面,在任何奇數像素行上的NMOS資料電晶體 PNT2之閘極係直接連接至該接地電位。在圖12所示之組 態中,該等奇數像素行係該等偽時脈儲存區段24C-1、24-3、…及24-n之像素行。 此外,該等偽時脈儲存區段24C-0至24C-n之每一區段亦 I28528.doc -46- 1364982 採用一 NMOS選擇電晶體pNT3與一 nm〇S資料電晶體 PNT4,該等電晶體係彼此連接以在具有該預定電位(例 如,該接地電位)之線與該偽時脈傳送線25M之間形成一串 聯電路。 該PNT3之閘極係連接至藉由該行掃描電路13來驅動的 選擇線SEL0至SELn之一選擇線。另一方面,在任何偶數 像素行上的PNT4之閘極係直接連接至該接地電位。 但是,在任何奇數像素行上的PNT4之閘極係透過一反 相器INV3連接至該接地電位。 依據圖12所示具體實施例,藉由採用如上所述之一差動 組態,除至此所說明之效應外,該資料傳送系統3〇c還具 有增加一雜訊限度之效應而使得•還可以有效地消除在成像 資料之傳送期間由雜訊導致的扭斜分量,此扭斜分量係作 為與四類扭斜分量之第三類相關之一分量。 <該資料傳送系統之第五典型組態> 圖13係顯示依據該具體實施例之一資料傳送系統之一第 五典型組態之一圖式,而圖14顯示圖丨3所示資料傳送系統 30D之時序圖,其中F表示「在用於獲取ΑΜρ〇υτ之一程序 中,可確保均勻的設定與保持時間而與該選定像素行的位 置無關」,G表示「在用於獲取AMPOUT之一程序中,可 確保均勻的設定與保持時間而與該選定像素行的位 關」,而Η表示「LAOUT具有一與位置相關的設定與保持 時間,但用於獲取LA0U 丁之一第一操作係藉由使用Sacki 來實施而不會有不同通道之間的變化亦不會有與資料相關 128528.doc •47- 1364982 的扭斜成分。因并,1、 _ 可以一足夠的限度獲取LAOUT。· 圖1 3所示之資料僅 」 、 '系統3 0D與圖1 2所示之資料傳#彡 統30C不同之處在& 錢傳延系 情況下,在該偽時脈2圖所不之賁料傳送系統3〇D之 在該資料輸出電路I二之層級轉換邊緣上實施用於獲取 電路Π中的成像資料之操作。具體而言,去 該偽時脈信號進行從侗办嘴】人 〇田 該偽時脈信號進扞從彻 及田 低位準〇向低位準丨之一轉換時實施 於獲取在該資料輪出電路17中的成像資料之操作。此外, 在圖13所示資料傳送系統娜之組態令,其相位經一相位 調整區段28調整&4;1^01?>1^/ 作㈣作—第二#料獲取時脈 心 以用以獲取欲輸出至該輸出資料處理電路2〇 的成像資料。 該等資料輸出電路17D^17D_n分別採用感測放大器電 路171D·0至171D~n、分別採用資料同步電路172D-0至 分別採用第一鎖存器173_〇至1734、分別 一鎖存器1744至m-n、分別採用第—開關175 ()至i75 n 及刀別採用第二開關176·〇至176·η。該第—鎖存器m與該 第-開關175 一起形成一第一串聯電路而該第二鎖存器;74 與該第二開關176—起形成一第二串聯電路。該等第一及 第二串聯電路在該感測放大器電路171D與該資料同步電路 172D之間形成用作一資料獲取電路〗77之一並聯電路。 即,該等資料獲取電路177-0至i77_n係分別包括於該等資 料·輸出電路17D_〇至i7D-n。 具體而言,該等感測放大器電路l71D_〇至17m_n之輸出 128528.doc -48 - 1364982 係分別連接至該等第_鎖存器173领173被資料輸入端 子及分別連接至該等第二鎖存器174_。至17411。藉由一相 位調整區& 27產生之_資料獲取時脈信號sackd之反相信 號係供應給該等第-鎖存器173-0至173·η之時脈輸入關 子,而該資料獲取時脈信號从⑽本身係供應給該等第二 鎖存器174-0至174-η之時脈輸入端子。
分別藉由該等第-開關1 75-0至1 75-η將該等第一鎖存器 173 0至173 η之輸出分別供應給該等資料同步電路i72D_〇 至172D<f料輸入端子。同樣,還分別藉由該等第二開 關176-0至176-n分別將該等第二鎖存器174〇至i74n之輸 出分別供應給該等資料同步f路丨72D_Q至丨72D_n之相同的 資料輸入端子。
將-亥資料獲取時脈化號SACKD之反相信號供應給該等第 開關1 75 0至1 75-n之反相輸入。該資料獲取時脈信號 SACKD之低位準將該等第—開關175_〇至ΐ75·η之每一開關 保持於一導電狀態而分別將鎖存於該等第一鎖存器173 〇 至1 73 η中的成像資料分別傳送至該等資料同步電路mD_ 0至172D-n之資料輸入端子。 另-方面,將該資料獲取時脈信號SACKD本身供應給該 等第-開關i 76-0至i 76_n之輸人。㉟f料獲取時脈信號 SACKD之低位準將該等第二開關口㈣至i76_n之每一開關 保持於一導電狀態而分別將鎖存於該等第二鎖存器i 7 4 - 0 至174-η中的成像資料分別傳送至該等資料同步電路m 0至172D-n之資料輸入端子。 128528.doc •49- 1364982 以此方式’以一互補的方式開啟與關閉該等第一開關 175-0至175-n及該等第二開關〗76 〇至176 n。因此,該等 第-開關1 75-〇至1 75·η分別將鎖存於該等第―鎖冑器】73〇 至1 73'中的資料分別傳送至該等資料同步電路! 72D_〇至 172D-n之資料輸入端子,而該等第二開關176超分
別將鎖存於該等第二鎖存器174_Gi174n中的資料分別傳 送至該等資料同步電路1 7则至172D-n之資料輸入端子, 此係以一互補的方式交替進行。 在下麵的說明内容中說明如此設計該資料輸出電路㈤ 之一原因。 在該行掃描電路13令採用的偏移暫存器13ι與基於該主 時脈信號MCK之驅動時脈信號(:^〖同步操作。一般地,該 驅動時脈信號CLK係透過一時脈樹(包括該緩衝器叫分佈 於在該偏移暫存器131中採用的選擇信號產生區段丨31〇至 13 l-η之間。在此—樹組態中,用以將該驅動時脈信號 CLK刀佈於該等選擇信號產生區段13卜〇至之間的每 一導線趨向於變長。 因此,由於用以將該驅動時脈信號CLK分佈於在該偏移 暫存器131_採用的選擇信號產生區段131_〇至ΐ3ι_η之間的 每一導線因該樹結構而趨向於變長,因此,恐怕該等選擇 心號HSEL0、HSEL1、…·及HSELn係分別藉由該等選擇信 號產生區段1 3 1 -〇至1 3 1 -η從該主時脈信號MCK以一定的時 間延遲輸出。 藉由該等選擇信號HSEL0、HSEL1、....及HSELn選擇的 128528.doc 1364982
計數鎖存器152-0至152-n分別以一當前模式分別在該等資 料傳送線154-0至154-n(或嚴格地說,該等資料傳送線丨 0P至154-nP及154-0M至154-nM)上判定成像資料。同樣, 亦藉由該等選擇信號HSEL0、HSEL1、....及HSELn選擇的 偽時脈儲存區段24-0至24-n以該當前模式分別在該等偽時 脈資料傳送線25(或嚴格地說,該等偽時脈資料傳送線25p 及25M)判定偽時脈信號。由於該等資料傳送線i54〇p至 154-!^及154_〇]^至丨“”河以及該等偽時脈資料傳送線 及25M之每一線具有一非零輸入阻抗,因此,即使以該當 前模式在該等資料傳送線丨54_〇至丨54_n及該等偽時脈資料 傳送線25上判定該成像資料及該等偽時脈信號亦產生一 些電壓變化。 •因此,對於該等資料傳送線154·Μ154_η與該等偽時脈 資料傳送線25之每一傳送線,需要一依據由資料傳送線的 寄生電容及寄生電阻決定之一時間常數的充電週期。但
=,對應於離該感測放大器電路171最遠的像素行之時間 常數係最大’而對應於離該感測放大器電路ΐ7ι最近的像 素行之時間常數係最小,因此該充電週期較長。此充電週 =差引起較遠與較近像素行之間的成像資料/偽時脈信 唬傳送時間延遲之一差。 傳與較近像素行之間的成像資料/偽時脈信號 將用 過,等:=之差广此問題,採用與用以將該成像資料透 ⑴貝科傳送線1541>及15视從該等計數鎖存器I·至 傳送至該資料輸出電路1 7之組態相同之組% 128528.doc -51- 1364982 以獲取成像資料之偽時脈信號透過該等偽時脈資料傳送線 25P及25M從該等偽時脈儲存區段24(:_〇至24(:_11發送至該 資料輸出電路17。如圖14之時序圖所示,但是,由於該偽 時脈信號係從採取與該等計數鎖存器152〇至152n相同的 方式攸入之偽時脈儲存區段24C-0至24C-n發送,因此該偽 時脈信號作為一時脈信號可僅具有不高於該主時脈信號 MCK的頻率一半之一頻率,此極象用於輸出該成像資料之 操作之頻率。 因此,當該資料獲取時脈信號SACKD係用作一用以獲取 成像資料AMPOUT的時脈信號時,需要在該信號之上升與 下降邊緣上獲取該資料ΑΜΡ〇υΊ^圖13所示之組態包括較 早所說明之典型的資料獲取電路177_〇至177_11。 該等資料獲取電路177-0至177-Π之每一電路包括2個鎖 存器,即,用以分別在鎖存該資料獲取時脈信號§八(:1(:][)的 下降與上升邊緣上鎖存成像資料AMPOUT並分別在該信號 SACKD的低與尚位準期間保存該資料ΑΜρ〇υτ之第一及第 二鎖存器173及174»該等資料獲取電路m_〇至m_n之每 一電路還包括2個開關,即用以分別在該資料獲取時脈信 號SACKD的低與高位準期間選擇該第一鎖存器173的輸出 或該第二鎖存器174的輸出之第一及第二開關175及176。 詳細而言’將該資料獲取時脈信號SACKD供應給該等第 一鎖存态173-0至173-11及該等第二鎖存器174_〇至174_11。 在該資料獲取時脈信號SACKD的上升邊緣上,將該成像資 料AMPOUT從該等感測放大器電路171D_〇至171D_n分別傳 128528.doc -52- 4982 送至該等第:鎖存器174起174_n並在㈣號从⑽之高 位準期間將其保存於該等第二鎖存器17"至17“中。在 該信號SACKD之高位準期間,分別在繼該等第二鎖存器 m-o至m-n之後的一級提供的第二開關176 〇至丨^之 每-開關聽於m態,從轉該成像㈣ΑΜρ〇υτ 分別從該等第二鎖存器174_Μ174_η分別作為多個資料 LAOUTG至LAQUTn分別傳遞至該等資料同步電路i72D〇 至 172D-n。 另一方面,在該資料獲取時脈信號SACKD的下降邊緣 上’將該成像資料AMP〇UT從該等感測放大器電路口则 至171D-n分別傳送至該等第一鎖存器173_〇至173 〇並在該 信號S A C K D之低位準期間將其保存於該等第—鎖存器丄7 3 0至173-n中。在該資料獲取時脈信號sackd之低位準期 間’該等第二開關176_Q至176·η之每一開關係處於一非導 電狀態’但分別在繼該等第-鎖存器173-(^173_η之後的 、及提供的第開關175 〇至175_η之每一開關係處於一導 電狀態,攸而分別將該成像資料AMPOUT從該等第一鎖存 a 173_G至173_11分別作為多個成像資料LAOUTO至LAOUTn 刀別傳遞至"亥等資料同步電路1 72D-0至1 72D-n。 如上所述’可藉由利用兩個邊緣,例如該資料獲取時脈 乜號SACKD之上升與下降邊緣,來獲取該成像資料 AMPOUT並使之同步。應注意,由於用以獲取該成像資料 AMPOUT並使之同步的資料獲取電路I??包括僅2個鎖存器 (即°玄等第—與第二鎖存器)及2開關(即該等第一及第二開 128528.doc -53· 1364982 關)’因此可以將該資料獲取電路177設計成具有與一採用 普通F/F(正反器)之電路之面積大致相同之—面積。 由於遠偽時脈信號基本上具有與該成像資料的傳送時間 延遲相等之-傳送時間延遲而與料定像素行之位置無 關’因此在與該資料相同的相位產生該偽時脈信號。但 是’由於該偽時脈信號係原封不動地用作一資料獲取時脈 W,因此恐怕會不可避免地在一包括該資料之一模糊邊 緣序列的不確定週期期間獲取作為成像資料AMP0UT之成 像貢料。為解決此問題,使用該相位調整區段27來適當地 調整该偽時脈信號之相位以產生確保在用於鎖存該成像 AMPOUT之—操作中有適當的設^與保存時間之資料獲取 時脈信號SACKD。 以此方式’與作為該資料傳送系統%的第—典型组離之 時序圖:顯示於圖7中之時序圖相比較,針對藉由該i感 測放大Θ電路17N(m 171_n輸出的成像㈣ΑΜρ〇υτ [『〇] 而藉由該資料獲取時脈信號心奶來確保的設定與保存時 間之每-時間可以係設定於—固定值而與該選定像素行是 否係遠離或近接該資料輸出電路17之_行無關。 因,該資料獲取時脈信號从⑽同步實施之一鎖存操作 而獲侍之資料LAOUT [n:〇]不再包括與先前所述的四類之 2、第二及第三類相關之扭斜分量。如先前所述,與該 =一類相關之扭斜分量係由因所謂製程變化而產生的傳送 田L遲變化所導致’而與該第二類相關之扭斜分量係由 所傳送成像資料的型樣而產生的傳送時間延遲變化所導 I2S528.doc -54· 1364982 致。第三類包括由雜訊導致的扭斜分量β 但是,由於該成像資料LA0UT [η:0]係因與該資料獲取 時脈仏號SACKD同步實施之一鎖存操作而獲得因此恐怕 該成像資料LAOUT仍包括與該第四類相關之扭斜分量。如 - 先前所述,與該第四類相關之扭斜分量係因該等資料鎖存 ; 器15 2之間在離感測放大器電路1 71的實體距離方面之差異 而產生之傳送時間延遲變化(作為採用該主時脈信號mck 作為一參考之時間延遲變化)所導致的扭斜分量。由於最 終必須將該成像資料LA0UT輸送至該輸出資料處理電路 20(其受該主時脈信號^^匚尺驅動而操作),因此需要藉由利 用該主時脈信號MCK與該資料同步電路172D來使得該成 像資料LAOUT同步。 可以藉由利用該主時脈信號M c K本身來使得仍包括與該 第四類相關的其餘扭斜分量(作為因離該等資料鎖存器152 之間的感測放大器電路171之實體距離之差異而產生之傳 • 送時間延遲變化所導致的扭余分量)之成像資料LAOUT同 v而提供組態。但是,在圖13所示之組態中,藉由一相 位調整區段28從該主時脈信號河匚尺產生一資料重新獲取主 _脈L號MCKD,作為一具有依據該主時脈信號MCK的相 •位計算出之一相位的信號並作為一用於使得原封不動地包 括與孩第四類相關的其餘扭斜分量之成像資料最終 同步的信號。 在圖中所示之組態甲,該資料重新獲取時脈信號MCKD 僅係用於藉由將該成像資料LΑ〇υτ儲存於普通的(用作 128528.doc •55· 1364982 該等貝料同步電路172D-0至172D-n)中來獲取該成像資料 LAOUT [n.〇p然後,該資料重新獲取時脈信號mckd之 相位係設定並用於結合該資料獲取時脈信號s A c K D之相位
來給定一最佳時序。由於該資料重新獲取時脈信號MCKD 之相位係藉由採用該主時脈信號MCK之相位作為一參考來 計算,因此該資料重新獲取時脈信號MCKD不包括與位置 相關的分量。
由於該資料獲取時脈信號SACKD之與位置相關的分量, 因此該等設定及保存時間之限度隨不同行而變化。但是, 由於已從該成像資料LA0UT消除與該等四類之三類相關之 扭斜分量,因此’與作為在一同步程序中使用該資料獲取 信號S A C K來同步消除與所有該等四類相關之扭斜分量之 一組態而顯示於圖7中的第一典型組態相比,圖13所示之 組態能夠實施-同步料來產生該等設定及保存時間之足 夠的限度。
在圖 括與該 組以及 前所述 而產生 扭斜分 變化所 分量, 離該等 13所示之組態中,藉由將該等四類扭斜分量分成包 等第一、第二及第三類相關的扭斜分量之一第—群 作為該第四類之-第二群組來消除扭斜分量。如先 ,與該第-類相關之扭斜分量係由因所謂製程變化 的傳送時間延遲變化所導致,而與該第二類相關之 量係由因所傳送資料的型樣而產生的傳送時間延遲 導致。另-方面’該第三類包括由雜訊導致的扭斜 而該第四類包括因該等感測放大器電路171之間在 資料鎖存器152的實體距離之差異而產生之傳送時 128528.doc -56· 1364982 間延遲變化(作為採用該主時脈信號mck作為一參考之時 間延遲變化)所導致的扭斜分量。因&,在-同步程序中 使用該資料獲取時脈信號s A c K D來消除與該第一群組相關 的扭斜分量’而在—同步程序中使用該資料重新獲取時脈 信號MCKD來消除與該第二群組相關的扭斜分量。因此, 據稱圖13所不之組態能夠在用於獲取該成像資料la〇UT 之程序中增加該等設定及保存時間之限度。 順便提及在一些上述具體實施例中,該相位調整區段 22(嚴格地說,係該等相位調整區段22、22八、27及28)在 一用於調整時間程序之程序中藉由將產生於該行掃描電路 13中的傳播延遲考量為透過該行掃描電路13傳播的主時脈 k號MCK之傳播延遲來調整該主時脈信號MCK之相位。 該相位調整區段22還考量在用於分別透過該等資料傳送線 154-0至154-n將成像資料分別從該等計數鎖存器152 〇至 1 52-n傳送至該等資料輸出電路丨7_〇至1 操作中產生的 時間延遲’此等操作係依據該驅動時脈信號CLk而藉由分 別出現於該等選擇線SEL0至SELn上的選擇信號HSEL0至 H SELn來分別驅動。因此,可以一高精確度獲取成像資 料。 但是,作為透過該行掃描電路13傳播的主時脈信號MCK 之傳播延遲而產生於該行掃描電路13中的傳播延遲主要係 由該驅動時脈傳播線LCLK1及該等資料傳送線154-0至154-n之導線負載所導致,而在該相位調整區段22(嚴格地說, 係該等相位調整區段22、22A、27及28)為產生該資料獲取 128528.doc -57- 1364982 時脈信號SACK而實施的操作中辞 稭由基於一相位調整 來延遲該主時脈信號MCK而產 的 压王乏時間延遲係由電晶體 驅動功率決定。即,雲潘_雔 ^ + 、 卩而要將一較大時序限度提供給該行 描電路1 3以便即使在互不相關的兩個延遲原因變化之产 況下亦實施該操作來以一高精確度獲取成像資料。月 在以下說明内容中說明用以實施另一方法來確保 限度之一典型組態。 <該資料傳送系統之第六典型組態>
圖15係顯示依據該具體實施例之一資料傳送系統之—第 六典型組態之-圖式。圖15所示之資料傳送系統3〇e係藉 由改良圖6所示之資料傳送系統3〇之第一典型組態來獲 得。圖15所示之資料傳送系統3〇E具有與圖6所示之資料傳 送系統3 0不同之以下各點。
首先,該資料輸出電路17E採用分別提供於2個不同級的 2個F/F。提供於前一級的第一 F/F用作一資料同步電路 172E ’其係用以與該資料獲取時脈信號sack同步獲取該 感測放大器電路1 7 1之輸出。提供於後一級的第二F/F用作 一最終資料輸出電路1 78,其係用以輸出成像資料,該成 像資料係已藉由該資料同步電路丨72E與該主時脈信號MCK 同步地從該感測放大器電路1 7 1獲取。 因此’該資料同步電路1 72E能夠與該資料獲取時脈信號 SACK同步地以一高精度或高可靠度獲取(或鎖存)來自該 感測放大器電路1 71之成像資料,而該最終資料輸出電路 1 78能夠輸出該成像資料,該成像資料係已藉由該資料同 128528.doc -58- 1364982 步電路172E與該主時脈信號MCK同步地從該感測放大器電 路⑺獲取。因此’可確保該資料輸出電路呢與該輸出資 料處理電路20之間的一相位關係。 在第二方面,該驅動時脈傳送線LCLKH^'用作用以傳播 該驅動時脈信號CLK的線,其具有與用以傳播該資料獲取 時脈信號SACK之一線LSACK的導線負載大致相等之一導 線負載。在圖15所示之組態中,參考符號11(:1^:表示該驅 動時脈傳播線LCLK1之導線負載,而參考符號rsack表示 該資料獲取時脈傳播線LSACK之導線負載。如圖所示,該 等導線負載之每一負載係顯示為採用電阻器與電容器之一 電路的形式。 即,圖15所示之資料傳送系統3〇E之第六典型組態係設 計成採用該驅動時脈傳播線LCLK1及該資料獲取時脈傳播 線LS ACK ,該資料獲取時脈傳播線LSACK具有與該驅動 時脈傳播線LCLK1所承載的導線負載rcLK大致相等之導 線負載RSACK從而使得延遲該驅動時脈信號CLK之元件與 延遲該資料獲取時脈信號SACK之元件相同。因此,可以 在知指操作(其係在該行掃描區段1 3中與該驅動時脈信 號CLK同步實施)與一資料獲取(或鎖存)操作(其係在該資 料輸出區段1 7中與該資料獲取時脈信號sack同步實施)之 間建立一固定關係。 順便提及’在該驅動時脈傳播線LCLK1上的複數個點係 連接至用以驅動該偏移暫存器131的閘極。在從該驅動時 脈傳播線LCLK1接收該驅動時脈信號CLK之情況下,連接 128528.doc -59- 1364982 至在該驅動時脈傳播線LCLK1上的該等點之閘極用作欲由 該驅動時脈傳播線LCLK1來承載之另一負載。在圖15所示 之資料傳送系統30E之第六典型組態中,由該驅動時脈傳 播線LCLK1承載之此另一閘極負載係以參考符號GCLK來 表示。 在該具體實施例之第六典型組態中,該資料獲取時脈傳 播線LSACK還具有與該驅動時脈傳播線LCLK1所承載的閉 極負載GCLK類似之一閘極負載GSACK,從而使得延遲該 資料獲取時脈信號SACK之元件與延遲該驅動時脈信號 CLK之元件相同。由於延遲該資料獲取時脈信號saCK之 元件與延遲該驅動時脈信號CLK之元件相同,因此可以在 一掃描操作(其係在該行掃描區段13中與該驅動時脈信號 CLK同步實施)與一資料獲取(或鎖存)操作(其係在該資料 輸出區段17中與該資料獲取時脈信號SACK同步實施)之間 建立一固定關係。 如上所述,作為依據該具體實施例之一系統而顯示於圖 15中的資料傳送系統30E之第六典型組態係設計成採用該 驅動時脈傳播線LCLK1及該資料獲取時脈傳播線LSACK, 該資料獲取時脈傳播線LSACK具有與該驅動時脈傳播線 LCLK1所承載的導線負載RCLK大致相等之導線負載 RS ACK從而使得延遲該驅動時脈信號CLKi元件與延遲該 資料獲取時脈信號SACK之元件相同。因此,可以在一掃 描操作(其係在該行掃描區段13中與該驅動時脈信號 同步實施)與一資料獲取(或鎖存)操作(其係在該資料輸出 I28528.doc •60- 區奴1 7中與該資料獲取時脈信號SACK同步實施)之間建立 ,固疋關係。因此,不需要任何相位調整區段,而因此可 1除此—相位調整區段之時間延遲元件❶因此,可以在— 掃描操作(其係在該行掃描區段丨3中與該驅動時脈信號 CLK同步實施)與一資料獲取(或鎖存)操作(其係在該資料 輸出區段17中與該資料獲取時脈信號SACK同步實施)之間 建立一固定關係。 <該資料傳送系統之第七典型組態> 接下來,參考圖丨6來說明依據該具體實施例之該資料傳 送系統30F之一第七典型組態。圖16係顯示依據該具體實 施例之資料傳送系統30F之第七典型組態之一圖式。 圖16所不之資料傳送系統3〇F之第七典型組態與圖1 $所 不之資料傳送系統3〇E之第六典型組態不同之處在於,在 »亥-貝料傳送系統3〇F之第七典型組態之情況下該資料獲 取時脈傳mLSACK所承載的閘極貞載GSACKF^在該資 料傳运系統30E中的資料獲取時脈傳播線LSACK所承載的 閘極負載GS ACK相比較小。 該貧料傳送系統30F經組態成具有可以一高自由度調整 為在〇至一上限之一範圍内與該閘極負載GCLK相等的任何 值之閘極負載GSACKF。 由於該驅動時脈傳播線LCLK1所承載的導線負載rclk 與該貧料獲取時脈傳播線LSACK所承載的導線負載 RSACK係彼此相等(因為其在該第六典型組態中的對等導 線負載係彼此相等,如上所述),因&,該驅動時脈信號 128528.doc 61 1364982 CLK進入該偏移暫存器131的時序相對於與該資料獲取時 脈信號SACK同步地將該影像資料AMPOUT鎖存於該資料 同步電路172中的時序而相差一時間延遲,此時間延遲係 由該驅動時脈傳播線LCLK1所承載的閘極負載GCLK與該 資料獲取時脈傳播線LSACK所承載的閘極負載gsaCK之 間的一差所導致。具體而言,與該資料獲取時脈信號 SACK相比較,將該驅動時脈信號clk延遲一時間延遲數 1 ’ s亥時間延遲數量係依據該驅動時脈傳播線LCLK1所承 載的閘極負載GCLK與該資料獲取時脈傳播線LSACK所承 载的閘極負載GSACK之間的差。 在上述資料傳送系統3 0E之第六典型組態之情況下,由 用以傳播該驅動時脈信號CLK的驅動時脈傳播線LCLK1所 承载之導線負載RCLK以及亦由該驅動時脈傳播線[CLK 1 所承載之閘極負載GCLK導致的傳播時間延遲可能不與由 用以傳播該資料獲取時脈信號SACK的資料獲取時脈傳播 線LSACK所承載之導線負載RSACK以及亦由該資料獲取 時脈傳播線LSACK所承載之閘極負載GSACK導致的傳播 時間延遲匹配。但是,該資料傳送系統3〇F係設計成該第 七典型組態,其中可如上所述以一高自由度將該資料獲取 時脈傳播線LSACK所承載之閘極負載GSACKF調整為在〇 至一上限範圍内與該閘極負載GLCK相等的任何值。即, 可以一高自由度來調整由該資料獲取時脈傳播線LSACK承 載之導線負載RSACK與亦由該資料獲取時脈傳播線 LSACK承載之閘極負載GSACKF。因此,在資料傳送系統 128528.doc • 62· 1364982 30F之第七典型組態之情況下,由用以傳播該驅動時脈信 號CLK的驅動時脈傳播線LCLK1所承載之導線負載rcLK 以及亦由該驅動時脈傳播線LCLK1所承載之閘極負載 GCLK導致的傳播時間延遲始終與由用以傳播該資料獲取 時脈信號SACK的資料獲取時脈傳播線LSACK所承載之導 線負載rsack以及亦由該資料獲取時脈傳播線LSACKm 承載之閘極負載GSACKF導致的傳播時間延遲匹配。因
此,可以在一資料讀取操作(其係為與該驅動時脈信號 CLK同步地將成像資料從該計數鎖存器152讀取至該資料 傳送線154而實施)與一資料獲取(或鎖存)操作(其係與該資 料獲取時脈信號SACK同步地在該資料輸出電路17中實施) 之間很好地建立一可靠固定的關係。 <該貧料傳送系統之第八典型組態〉 ^接下來,參考圖17來說明依據該具體實施例之資料傳送 ' 之第八典型組態。圖1 7係顯示依據該具體實施 例之資㈣送系㈣G之-第人制組態之—圖式。 _圖^所示之資料傳送系統3犯之第八典型組態與圖15所 兮I I :傳送系統观之第六典型組態不同之處在於,在 該資料傳送系統3〇G之 並 取時脈傳播一κ根本不具有,:’;载兄:,該議 於統30…型組態之情況下,相對 步實施# α 路17中與該貧料獲取時脈信號SACK同 ,實她的資料獲取 像資料從該計數錯1作’以一高可靠度將為將成 十數鎖存器152傳送至該資料傳送線154而與該 i28528.doc -63- 1364982 驅動時脈信號CLK同步實施的資料这 〜貝料項取操作延遲一時間延 遲數量,該時間延遲數量係依撼访 據該15動時脈傳播線LCLK1 所承載之閘極負載GCLK。作|,a +Λ 疋 由於該驅動時脈信號 CLK之時間延遲之主要原因係該導線負載rclk,而該資 料獲取時脈㈣SACK之時間延遲之主要原因係該導線負 載RSACK,目此,若該等時間延遲之—延遲增加則另一 時間延遲亦同樣會上升。以,即使該時間延遲狀態因諸 如導線製程所致變化之類原因而改變,亦可以維持該驅動 時脈信號CLK的相位與該資料獲取時脈信號3継的相位 之間的關係。因此,可容易地確保該設定時間之限度。 圖18顯示第八典型組態之時序圖。圖似顯示藉由該主 時脈產生區段21產生之主時脈信號…^反之波形的時序圖。 圖18B顯示向離該資料輸出電路17E最遠的選擇信號產生區 段13 1 -0之時脈供應端子供應之一驅動時脈信號clk之波 形的時序圖。圖18C顯示向離該資料輸出電路nE最近的選 擇信號產生區段13 1-n之時脈供應端子供應之一驅動時脈 信號CLK之波形的時序圖。圖18D顯示向該資料同步電路 172E的時脈供應端子供應之資料獲取時脈信號saCK之波 形之時序圖。圖18E顯示從該計數鎖存器i 52_〇向該資料傳 送線154傳送的成像資料之時序圖。圖18F顯示從該計數鎖 存器152·η向該資料傳送線154傳送的成像資料之時序圖。 圖18G顯示藉由該資料同步電路172Ε輸出之成像資料之時 序圖。圖18Η顯示藉由該最終資料電路178輸出之成像資料 之時序圖。 128528.doc • 64 - ^04982 如圖18之時序圖所示,在該f料傳送系統3 ^態中’以-高可靠度將該資料同步電路172E之第時序控 制成確保足夠的時序限度。 工 <S亥貧料傳送系統之第九典型組態> 接下來’參考圖】9來說明依據該具體實施例之資料傳送 t統之—第九典型組態。圖19係W依據該具體實施例之 貧料傳送系統30H之第九典型組態之一圖式。
在該貝料傳送系統30H之第九典型組態中,如圖㈣ 示’該資料獲取時脈傳播線LSACKH與該驅動時脈傳播線 LCUU相比較短。因此,該資料獲取時脈傳播線ESA· 所承載之導線負載rsackh與該驅動時脈傳播線LCLK i所 承载之導線負載RCLK相比較小。因此,沿該資料獲取時 脈傳播線LSACKH之時間延遲比沿該驅動時脈傳播線 LCUU之時間延遲更短。即’一資料掃描操作(其係為將 成像資料從該計數鎖存器152讀取至該資料傳送線154而與 該驅動時脈信號C L K同步實施)當然會延遲得比一資料獲 取操作(其係在該資料輸出電路17中與該資料獲取時脈信 號SACKH同步實施)更多。因此,可以維持該驅動時脈信 號CLK的相位與該資料獲取時脈信號SACK的相位之間的 關係。因此’在該資料傳送系統30H之第九典型組態中, 可以確保足夠的時序限度。 應注意,在圖19所示之資料傳送系統3 〇H之第九典塑組 態中’與早先參考圖17所述之資料傳送系統3〇1?之第七典 型組態很相似,可以使得用以傳播該資料獲取時脈信號 128528.doc -65- 1364982 SACK的資料獲取時脈傳播線LSACK所承載之閘極負載 GSACK小於用以傳播該驅動時脈信號CLK的驅動時脈傳播 線LCLK1所承載之閘極負載GCLK,從而更好地確保時序 限度。 在作為圖19所示資料傳送系統30H的第九典型組態之一 修改版本而提供之一替代性組態中,並不像該資料傳送系 統3 0H之第九典型組態之情況一樣縮短該資料獲取時脈傳 播線LSACKH,而使得該驅動時脈傳播線LCLK1與該資料 獲取時脈傳播線LSACK相比較長以便採用一相對於該資料 獲取時脈信號SACK之時間延遲元件來提供透過該驅動時 脈傳播線LCLK1而傳播之驅動時脈信號CLK。對於作為該 資料傳送系統30H之第九典型組態之一修改版本而提供之 另一替代性組態,該驅動時脈傳播線LCLK1係連接至一額 外的閘極線GCLKH以便以類似的方式提供採用一相對於 該資料獲取時脈信號SACK之時間延遲元件來透過該驅動 時脈傳播線LCLK1傳播之驅動時脈信號CLK。 即,在該第九典型組態中,可以改變該驅動時脈傳播線 LCLK1所承載之導線負載RCLK(包括該閘極負載GCLK)、 該資料獲取時脈信號SACK所承載之導線負載RSACK(包括 閘極負載GSACK)或該導線負載RCLK與該導線負載 RSACK兩者,以便可以一高自由度來設定該導線負載 RCLK與該導線負载RSACK之每一者。因此,可以在該驅 動時脈信號CLK的相位與該資料獲取時脈信號SACK的相 位之間建立一固定的關係。因此,可以在一資料讀取操作 128528.doc -66- 1364982 (其係為與該驅動時脈信號CLK同步地將成像資料從該計 數鎖存器152判定至該資料傳送線154而實施)與一資料獲 取(或鎖存)操作(其係與該資料獲取時脈信號从^同步地 在該資料輸出電路17中實施)之間很好地建立一可靠固定 的關係。 作為用W改變由一時脈傳播線承載的導線及閘極負載之 典型技術,上述資料傳送系統之第六至第九典型組態調整 該時脈傳播線之長度(或佈局)。例如,改變該資料獲取時 脈傳播線LSACK所承載之閘極負載GSACK。但是,應注 意’本發明之實施方案決不&限於此等典型植態。即,可 以採用用以改變一時脈傳播線所承載的導線及閘極負載之 任何其他技術。 如上所述,該資料傳送系統之第六至第九典型組態調整 用以傳播該驅動時脈信號CLK的驅動時脈傳播線LCLKi&/ 或用以傳播該資料獲取時脈信號SACK的資料獲取時脈傳 播線LSACK之長度(或佈局),以便增加該等線lclki及 LSACK之導線負載及/或將閘極負載賦予該等線[(:1^尺1及 LSACK ’以嘗試向該等時脈信號CLK& SACK提供延遲元 件以便調整該等時脈信號CLK與s ACK的相位之間的關 係。因此,可以很好地設定足夠的時序限度。 藉由參考圖20所示之時序圖及圖3之方塊圖,在以下說 明中說明藉由依據該具體實施例之固態成像裝置(或該 CMOS影像感測器)來實施之操作。 在從一列Hx上的單元像素lu讀出資料並將該資料傳送 128528.doc -67. 1364982 至該等像素行線VO、VI等之一第一操作變得穩定後,該 DAC 16將一斜坡波形參考電壓RAMP作為具有一階梯狀波 形之一信號供應給該等比較器151。該等比較器151之每一 比較器將該斜坡波形參考電壓RAMP與在連接至該比較器 151之一像素行線Vx上出現之一電壓(作為表示從連接至該 像素行線Vx的單元像素111讀出的資料之一電壓)相比較。
當該DAC 16正將該斜坡波形電壓raMP作為具有一階梯 狀波形之一參考信號供應給該比較器1 5 1時,該計數鎖存 器152實施一針對該第一讀取操作之重設計數操作來從該 列Hx上的單元像素n丨讀出重設資料。 在一初始時間,該計數鎖存器i 52係設定於一向下計數 狀態以實施一向下計數操作以便測量出現於該單元像素 U1上之重6又電壓之幅度。當該斜坡波形參考電壓raMP 變成等於在連接至該比較器151上的像素行線¥\上出現之
電壓(作為表示從連接至該像素行線νχ的單元像素lu讀出 的-貝料之電壓)時,該比較器151之輸出c〇MPOUTi係反 才而》亥计數鎖存器152停止該向下計數操作,從而鎖存表 示該單元像素111之一重設分量Δν的計數值。 該计數鎖存器152開始上述向τ計數操作時,該計數 鎖存器152包含—般為G之—初料數值1初始計數值係 藉由該ADC 15Α實施的AD轉換的層次之任何值。在該向 下計數操作結束時鎖存的計數值因此表示與該單元像素 的前述重設分量成比例之一重設計數週期。 、 接著’在該等行線VG、V1等之每—行線進人_輸出依 128528.doc •68· 1364982 據入射光數量之一電壓的穩定狀態後,將表示該計數週期 的斜坡波形參考電壓RAMP作為具有一階梯狀波形之一參 考電壓REF供應給該比較器151以與在該等行線v〇、…等 之一對應行線上出現之一電壓相比較。
當該DAC 1 6正將該斜坡波形電壓RAMp作為具有一階梯 狀波形之一參考信號供應給該比較器丨5丨時,該計數鎖存 器152此時實施一向上計數操作。當表示該計數週期的斜 坡波形參考電壓RAMP變成等於在對應行線νχ上出現之一 電壓時,該比較器151之輸出COMP〇UTi係反相而該計數 鎖存器152停止該向上計數操作,從而鎖存表示該計數週 期之計數值’即該單元像素⑴之―”分量Δν與產生於 該單元像素1 1 1中的成像資料之間的差。 藉由該行掃描電路13來掃描儲存於該計數鎖存器152中 的計數結果以透過該資料傳送線154作為—數位信號供應 給在該資料輸出電路17中採用的感測放大器電路171。以 此方式’藉由該資料輸出電路17來依㈣測並輸出數位成 如上所述,本發明所提供之固態成像裝置採用: -像:陣列區段(或一攝影區段)",其包括經佈局為形 成一矩陣且皆用於實施-光電轉換程序之複數個像辛. 複數個資料傳送線154•…54_η,每—f _ 於傳送從該等單元像素讀出之數位資料; 線係用 複數個資料輸出區段17·(^17_η,每 ^ 用於偵測藉由該等資料傳送線15 $ £段係 Μ-η之一線傳送之 128528.doc -69. 1364982 資料並與一資料獲取時脈信號8八(:1^同步獲取所偵測之數 位資料; 複數個計數鎖存器152-0至152_11,其係佈局為形成一並 如電路每一 5十數鎖存器係用於保存表示在該像素陣列區 ,11之—行線上出現之一類比輸入之位準的數位資料而且 每一計數鎖存器係用以回應於一選擇信號將所保存的資料 傳送至作為與該所保存的資料相關聯之一 括於該等轉⑽㈣4.„M4.n中之線而包 一資料獲取時脈供應區段22 ,其係用以向該資料輸出區 ^ 17_〇至丨7_n之每一區段供應該資料獲取時脈信號 -主時脈供應電路21,其係用以產生至少—主時脈信號 MCK ;以及 一行掃描區段13 ’其係用以與基於該主時脈信號MCK之 -驅動時脈信CLK同步產生該選擇信號並將該選擇信號作 為一用以選擇該等計數鎖存器152_Q至152<—計㈣存 器的信號輸出至該等計數鎖存器似……之每—計數 鎖存器, ° 其中,基本上: 料資料傳送線154#154·η㈣局於該等資料計數鎖 存裔152-0至152-η經佈局為形成該並聯電路之—方向上 並連接至其亦佈局於同-方向上的個別資料輸出區段17·〇 至17-η ; 該行掃描區段13採用: 128528.doc -70- 1364982 一偏移暫存器131,政且古始 其具有佈局於該等資料計數 ==佈局為形成該並聯電路之方向上的複數: •號產生區段(或鎖存器)131如&, 號產生區段(或鎖存器)係用於與從該主時脈信號MCK㈣ 藉由該主時脈供應電路21透過-預先決定的驅動時脈傳播 線來供應)導出的驅動時脈信號CLK同步產生該選擇作 號’且每-選擇信號產生區段(或鎖存器)係用於將該選擇
信號輸出至作為對應於該選擇信號之一計數鎖存器而包括 於該等計數鎖存器152.Wn中之一計數鎖存器;以及 該預定羅動時脈傳播線,其係用以傳播該主時脈信號 MCK並將該主時脈信號職作為該驅動時脈信號CLK供應 給該等選擇信號產生區段131_〇至13111之每一區段;以及 該資料獲取時脈供應區段22調整該主時脈信號職之相 位以便產生該資料獲取時脈信號SACK並將該資料獲取時 脈信號SACK作為用於從分财該等f料輸㈣段〇至
n-η中採用的感測纟大器電路171_〇至171••成像資料 之一 號供應給該等資料輸出區段丨7_〇至丨7_n之每一區 段。 對於上述組態,在用於沿該水平方向將成像資料從該成 像區段11傳送至該資料輸出電路17之一操作中,可以消除 因該資料之傳送距離所導致之一與位置相關的分量。如先 前所述,與位置相關的分量係資料扭斜分量之一,該等資 料扭斜刀畺之母一分量皆阻礙為增加一處理速度所作之努 力。因此,可以進一步增加該影像感測器之處理速度及/ 128528.doc •71· 1364982 或可進一步增加該影像感測器之尺寸。 此外,由於可透過與用以傳播一時脈信號之一線類似之 一線來傳送成像資料,因此可以相對較容易地吸收隨不同 晶片及/或隨不同晶圓之程序變化之效應。從而,可提高 良率。此外,由於可增加在藉由該資料同步電路172實施 的同步程序中之資料獲取限度,因此可使得設計工作更簡 單。因此’可以縮短設計週期與人工時數β 在該行掃描電路13中採用的偏移暫存器131與基於該主 時脈信號MCK的驅動時脈信號CLK同步操作。一般地,該 驅動時脈信號CLK係透過一時脈樹(如圖6及8所示)而均勻 地分佈於在該偏移暫存器131中採用的選擇信號產生區段 1 3 1 0至1 3 1 -η之間。作為一替代方案,將該驅動時脈信號 CLK依序供應給該等選擇信號產生區段131,從離該等感 測放大器電路171-0至ι71_η的輸入最遠之選擇信號產生區 •k 13 1 0開始。應主意,作為用以分佈該驅動時脈信號 CLK的技術而由本發明採用之技術決不受限於上文所述之 此等技術。 例如,亦可以藉由在與該等選擇信號產生區段131-〇至 1 3 1 -η的陣列中間近接之一位置,從離該等感測放大器電 路171-0至171-η的輸入最遠之選擇信號產生區段13丨_〇開始 而以離該等感測放大器電路丨了^至口丨^的輸入最近之選 擇信號產生區段13 l-η(如圖21之一組態中所示)結束來分割 該驅動時脈信號CLK之傳播,從而在該偏移暫存器131中 所採用的選擇乜號產生區段丨3丨·〇至丨3丨_η之間分佈該驅動 I28528.doc -72- 1364982 時脈信號CLK。 具有上述效應之固態成像裝置亦可庳用认仏a J愿用於作為一成像裝 置之一數位或視訊相機。 圖2 2係顯示一攝影機系統4 〇之—血创知沾 八型組態之一圖式,依 據本發明之具體實施例之固態成像裝置係應用於該攝 糸統4 0。 如圖22所示,該相機系統40採用—成像裝置“、一透鏡 芯、一 DRV(驅動電路Μ3及一 PRC(信號處理電路: 成像裝置4!係依據該具體實施例之固態成像裝請。該透 鏡⑽用以將人射光引導至該成像裝置41的像素區域:一 光學系統。一般地,該透鏡42係用以依據該入射光在該成 像裝置4!的成像表面上產生一影像之一透鏡。該驅動電路 43係-用以驅動該成像裝置41之電路而該信號處理電路44 係-用以處理藉由該成像裝置41輸出之__信號的電路。 該㈣電路43具有-時脈產生器(圖中未顯示)。該時脈 產生益係產生各料序信號(包㈣於該成像裝置 41内部的驅動電路之開始與時脈脈衝)之電路。即,該驅 動電路4 3藉由使用預务決定沾& 柯田災用頂无决疋的時序信號來驅動該成像裝置 41 〇 此外’該㈣處理電路44對藉由該成像裝置41輸出的信 號實施諸如-CDS(相關雙取樣)程序之類的信號處理。因 藉由該信號處理電路44膏;_ 峪貫施的處理而獲得之一影像信號係 儲存於一記錄媒體(例如-記憶體)中。可以在一印表機戍 類似物上印刷健存於該記錄媒體中的影像資訊以產生一硬 128528.doc -73- 複製°此外’可以將儲存於該記錄媒體中的影像資訊作為 矛夕動圖像顯示於—監視器(例如―液晶顯示器單元)上。 藉由將該固態成像褒置10作為如上所述之成像裝置41應 用於成像設備(例如,一數位靜態攝影機),可以實施一 高精確度的攝影機。 此外,熱習此項技術者應瞭解,可根據設計要求與其他 因素而進行各種修改、組合、子組合與變更,只要其在隨 附申請專利範圍或其等效物之料内即可。 【圖式簡單說明】 ▲圖係‘.,、員不針對每一行採用一作用於一列的之一固 心成像裝置!(亦稱為_ CM〇s影像感測器)之—典型組態之 一方塊圖; 、 '圖2顯示在關於藉由圖1所示固態成像裝置實施的操作 說明中欲參考之說明性時序圖;
:3係顯示依據本發明《一具體實施例包括一資料傳 作用於一列的_型固態成像裝置(亦稱為 衫像感測器)之一典型組態之一方塊圖; 裝Γ中:用包二在圖3所示之作用於-列的adc型固態‘ 典型送電路之軸“之-更㈣ 一 依據該具體實施例在—計數鎖存器中採心 驅動電阳體電路DRVTr之一具體範例之一方塊圖. i:6係顯示依據該具體實施例之資料傳送系統二第一 /、尘組態之一圖式; l2S528.doc •74· U64982
圖7顯示圖6所示資料傳送系統之時序圖; 圓8係顯示依據該具體實施例之資料傳送系統 _ 典型組態之—圖式; 圖9顯示圓8所示資料傳送系統之時序圖; 圖9A顯示—主時脈信號之波形之時序圖; 圖9B顯示一最遠的驅動時脈信號之波形之時序圖; 圖9C顯示一最近的驅動時脈信號之波形之時序圖; 圖9D顯示—最近的資料獲取時脈信號之波形之時序圖; 圖9E顯示一最遠的資料獲取時脈信號之波形之時序圖; 圖9F顯示一最遠的選擇信號(或一最遠的選擇脈衝)之波 夕拉皮図· 圖9G顯示一最遠的選擇信號(或一 形之時序圖; 最遠的選擇脈衝)之波 圖9H顯示傳送至在最上部層提供之一 資料之時序圖; 資料傳送線的成像
圖91顯示從該資料傳送線傳送至處於該最上部層之—感 測放大益電路的成像資料之時序圖; 5 圖9J顯示從-資料傳送線傳送至處於最下部層之— 放大器電路的成像資料之時序圖; _員示藉由在該最上部層提供之一資料同步電 出的成像資料之時序圖; % 圖9L顯示藉由在該最下部層提供之一 出的成像資料之時序圖; 資料同步電路來輪 圖1〇係顯示依據該具體實施例之資料傳送系統 ' ' 弟 128528.doc -75· 1364982 典型組態之一圖式; 圖11係更具體顯示作為依據該具體實施例之-系統而顯 示於圖10的資料傳送系統之第三典型组態之一圖式;’’ 圖12係顯示依據該具體實施例之資料傳送系統之一第四 典型組態之一圖式; 圖13係顯示依據該具體實施例之資料傳送系統之一第五 典型組態之一圖式;
圖14顯示圖13所示資料傳送系統之時序圖; 圖15係顯示依據該具體實施例之資料傳送系統之一第六 典型組態之一圖式; ^ 圖16係顯示依據該具體實施例之資料傳送系統之一第七 典型組態之一圖式; 圖17係顯示依據該具體實施例之資料傳送系統之一 典型組態之一圖式; 八
圖18顯示圖17所示資料傳送系統之時序圖; 圖1 8A顯示該主時脈信號之波形之時序圖; 圖18B顯示一最遠的驅動時脈信號之波形之時序圖; 圖18C顯示一最近的驅動時脈信號之波形之時序圖| 圖18D顯示一資料獲取時脈信號之波形之時序圖;, 圖18E顯示從—最遠的計數鎖存 序圖; 器輸出之成像資料 之時 圖18F顯示從一最近的計數鎖存器輸出之成像資 序圖; 料之時 圖18G顯示藉由一資料同步電路輸出之成像 資料之時序 128528.doc •76· 1364982 f$I · 園, 圖I 8H顯禾藉由一畏铁次 最,貝枓電路輪出之成像資料之時序 9 圖19係顯示依據該具體實 典型組態之一圖式; 施例之資料傳送系統之—第九 圖2〇顯示在關於藉由圖3所示固 之說明中欲參考之說明性時序圖;
圖21係在關於依據該具體實施例之時脈信號在_ 電路甲的其他分佈之說明中欲參考之一說明性圖式 圖22係顯示應用依據本發明之具體實施例之固態 置之攝影機系統之一典型組態的一圖式。 【主要元件符號說明】 1 固態成像裝置 2 像素陣列區段 2-1 單元像素 3 列掃描電路 4 行掃描電路 5 時序控制電路 6 ADC群組 6-1 比較器 6-2 記憶體單元 6-3 ADC組塊 6-4 水平資料傳送線 7 數位至類比轉換器
態成像裝置實施的操作 行掃描 ;以及 成像裝 128528.doc •77· 1364982
8 9 10 11 12 13 14
15 15A 16 17 (17-0至17-n) 17D (17D-0至 17D-n) 17E 20 21 22 22A 23 24-0至 24-n 24C-0至 24C-n 25
25M
25P 26 計數器 資料輸出電路 固態成像裝置 像素陣列區段 列掃描電路 行掃描電路 時序控制電路 ADC群組
作用於一列的ADC DAC 資料輸出電路 資料輸出電路 資料輸出電路 輸出資料處理電路 主時脈供應電路 相位調整區段 相位調整(延遲)區段 重複器 偽時脈儲存區段 偽時脈儲存區段 偽時脈傳送線 偽時脈資料傳送線 偽時脈資料傳送線 感測放大器電路 128528.doc -78- 1364982
27 相位調整區段 28 相位調整區段 30 資料傳送系統 30A 資料傳送系統 30B 資料傳送系統 30C 資料傳送系統 30D 資料傳送系統 30E 資料傳送系統 30F 資料傳送系統 30G 資料傳送系統 30H 資料傳送系統 40 攝影機系統 41 成像裝置 42 透鏡 43 DIW(驅動電路) 44 PRC(信號處理電路) 111 單元像素 131 偏移暫存器 131-0至131-n 正反器/選擇信號產生區段 132 緩衝器 151 (151-0至151-n) 比較器 152 (152-0至152-n) 向上/向下計數器/計數鎖存 152C-0 至 152C-n 計數鎖存器 153 作用於—列的ADC組塊 128528.doc 79- 1364982
154(154-0至154-n) 154-0P 及 154-0M 至 154-nP 及 154-nM 154M 154P . 171 (171-0至171-n) ' 171C-0 至 171C-n 171D-0 至 171D-n • 172 (172-0至172-n)
172D-0 至 172D-n 172E 173 (173-0至173-n) 174 (174-0至174-n) 175 (175-0至 175-n) 176 (176-0至176-n) 177 (177-0至177-n) 178
AMPOUT AMPOUT [n:0] CLK COMPOUTi
GCLK
GCLKH 128528.doc 資料傳送線(即,資料匯流排) 資料傳送線 資料傳送線 資料傳送線 感測放大器(S/Α)電路 差動感測放大器電路 感測放大電路 資料同步電路 資料同步電路 資料同步電路 第一鎖存器 第二鎖存器 第一開關 第二開關 資料獲取電路 最終資料輸出電路 成像資料 資料 驅動時脈信號 比較器1 5 1之輸出 驅動時脈傳播線LCLK1所承載 的閘極負載 額外的閘極線 1364982 GSACK 資料獲取時脈傳播線LSACK之 一閘極負載 GSACKF 資料獲取時脈傳播線LSACK所 承載的閘極負載
HO、H1 列線 HSELO 至 HSELn 選擇信號 Hx 列 INV1 反相器 INV2 反相器 INV3 反相器 LAOUT [n:0] 成像資料 LAOUTO至 LAOUTn 資料 LCLK1 驅動時脈傳播線 LCLK2-0 至 LCLK2-n 驅動時脈分佈線 LMCK1 主時脈傳播線 LMCK1 A 主時脈傳播線 LSACK 資料獲取時脈傳播線 LSACKH 資料獲取時脈傳播線 LSLD1A 屏蔽線 LSLD2A 屏蔽線 LSLD3A 屏蔽線 LSLD4A 屏蔽線 LSTRT 開始脈衝傳播線 MCK 主時脈信號 128528.doc -81 - 1364982
MCKD 資料重新獲取主時脈信號 NT1 NMOS(n通道MOS)選擇電晶體 NT2 NMOS資料電晶體 NT3 NMOS (η型通道MOS)選擇電晶體 NT4 NMOS選擇電晶體 PNT1 NMOS選擇電晶體 PNT2 NMOS資料電晶體 PNT3 NMOS選擇電晶體 PNT4 NMOS資料電晶體 RAMP 斜坡波形參考電壓 RCLK 驅動時脈傳播線LCLK1之導線 負載 RSACK 資料獲取時脈傳播線LS ACK之 導線負載 RSACKF 由該資料獲取時脈傳播線LS ACK 承載之導線負載 RSACKH 資料獲取時脈傳播線LSACKH所 承載之導線負載 SACK 資料獲取時脈信號 SACKD 資料獲取時脈信號 SELO至 SELn 選擇線 STRT 開始脈衝 Vx (VO、VI) 像素行線 △ V 重設分量 128528.doc 82-

Claims (1)

1364982 十、申請專利範圍: 1. 一種資料傳送電路,其包含: 複數個資枓傳送線,每一資料傳送線係用於傳送資 料; 複數個資料輸出區段,每—資料輸出區段係用於偵測 藉由該等資料傳送線之一線傳送之該資料並與一資料獲 取時脈信號同步獲取該所彳貞測之資料; 複數個資料保持區段,其係佈局為形成一並聯電路, 每一區段係用於依據一輸入位準來保存資料,而且每一 區段係用於回應於一選擇信號而將該所保存的資料傳送 至作為與該所保存的資料相關聯之一資料傳送線包括於 該等傳送線中之一資料傳送線; 一資料獲取時脈供應區段,其經組態用以將該資料獲 取時脈信號供應給該等資料輪出區段之每一區段;又 -時脈供應區段,其經組態用以產生至少一主時脈信 號;以及 一行掃描區段,其經組態用以與—驅動時脈信號同步 產生該選擇信號並將該選擇信號輸出至該等資料保持區 段之每一區段,其中: 該等資料傳送線係佈局於該等資料保持區段經佈局為 形成該並聯電路所沿之一方向上,且係連接至亦佈局於 該相同方向上之其個別的資料輸出區段; 該行掃描區段採用: 複數個選擇信號產生區段,其係佈局於該等資料保 128528.doc , 持區段經佈局為形成該並聯 设摆户站* 之該方向上,每一 選擇L唬產生區段係用於 步產生該選⑹1 “ 接收的驅動時脈信號同 该選奸m 擇”產生區段係用於將 段而包括於該等資料保持區段中之-資料保持:= 2動時脈傳播線,其係用以傳播該主時脈信號並 “作為該驅動時脈信號供應給該等選#信 號產生區段之每一區段;以及 該資料獲取時脈供應區段將該主時脈信號或採用該主 時脈信號作為—參考信號之—時脈信號作為該資料獲取 時脈信號供應給該等資料輸出區段之每—區段。 2·如請求们之資料傳送電路,#中包括於該行掃描區段 中之該驅動時脈傳播線: 將該主時脈信號傳播至離該等資料輸出區段的該等輸 入最遠 < 一端側;以及 將該主時脈信號作為該驅動時脈信號選擇性地供應至 該等選擇信號產生區段,該等選擇信號產生區段係以一 從位於離該等資料輸出區段的該等輸入最遠的該端側之 該選擇信號產生區段開始而以位於離該等資料輸出區段 的該等輸入最近的一端側之該選擇信號產生區段結束之 一順序來依序選擇。 3·如請求項2之資料傳送電路,其中: 作為用以將該驅動時脈信號選擇性地供應至依序選定 的該等選擇信號產生區段之一線而包括於該行掃描區段 128528.doc 中之該驅動時脈傳播線係在與該等資料傳送線相同的該 方向上拉伸;以及 該驅動時脈信號為透過該驅動時脈傳播線到達該等選 擇·^號產生區"k之任一特定區段所經歷之一時間延遲與 資料在從位於與該特;t選擇信號產生區段㈣的該μ 行上之該資料保持區段至該等資料輸出區段之該等輸入 而透過該等資料傳送線之一線傳播時所經歷之一時問延 遲之一和係固定,而與該像素行之該位置無關。 4·如請求項2之資料傳送電路,其中 作為用以將該驅動時脈信號選擇性地供應至依序選定 的該等選擇信號產生區段之一線而包括於該行掃描區段 中之該驅動時脈傳播線係在與該等資料傳送線相同的該 方向上拉伸;以及 該資料獲取時脈供應區段將透過該驅動時脈傳播線傳 播<該驅動時脈信號作為該資料獲取時脈信號供應至該 等資料輸出區段之每一區段。 5.如請求項2之資料傳送電路,其中 該打掃描區段包括用以傳播該主時脈之一主時脈傳播 線; S玄主時脈傳播線係在與該驅動時脈傳播線相同之該方 向上拉伸; X行掃撝區段包括在該驅動時脈傳播線與該主時脈傳 播線之間提供的至少一屏蔽線;以及 s玄屏蔽線係設定於一固定電位。 128528.doc 1364982 如研求項i之資料傳送電路,該資料傳送電路進一步包 含: 偽資料傳送線,其係在與該資料傳送線相同之該方 向上拉伸;以及 、複數個偽資料儲存區&,每_區段係用於儲存欲回應 於與基於該主時脈信號的該驅動時脈信號同步產生之該 選擇信號而輪出至該偽資料傳送線之偽資料, 其中該資料獲取時脈供應區段將判定於該偽資料傳 =線上的該偽資料作為該資料獲取時脈信號供應至該等 S料輸出區段之每一區段。 如請求項6之資料傳送電路,其中儲存於該等偽資料健 存區段中的該偽資料係之一重複型樣,而且具有與 透過該等資料傳送線傳制資料之該頻率相冑之一重複 +頻率。 8. :請求項7之資料傳送電路,其中該等資料輸出區段之 每一區段包括—I组態用u互補地獲取該資料之一資料 獲取區段’並已與料„料獲取時脈信號供應至該等 資料輸出區段的該偽資料之—位準轉換上升邊緣、與該 偽貝料之纟準轉換下降邊緣或與該位準轉換上升邊緣 與下降轉換邊緣兩者同步地透過該資料傳送線將該資料 傳送至該等資料輪出區段。 、’ 9. 如請求項8之資料傳送電路 每一區段包括經組態用以重 段,已藉由該資料獲取區段 ,其中該等資料輪出區段之 新獲取資料之一資料同步區 而與採用該主時脈信號作為 128528.doc ίο如二.、號之時脈信號同步地獲取該資料。 ^項】之貝料傳送電路,其令該資料獲取時脈供應 區段具有_用LV抽Μ 調正向該資科獲取時脈供應區段供應之 —時脈信號之該相位的功能。 求項2之資料傳送電路’纟中該資料獲取時脈供應
包括具有與該驅動時脈傳播線所承載之-導線負載 大致相等之—導線負載的資料獲取時脈傳播線;以及 :透過該等資料獲取時脈傳播線將該主時脈信號或採用 〜主時脈仏號作為_參考信號之—時脈信號作為該資料 獲取時脈信號供應至該等資料輸出區段。 12. 如請求項"之資料傳送電路’其中可以改變該資料獲取 r傳播線所承載的$導線負載與該驅動時脈傳播線所 承載的該導線負載之至少一者。 13 ·-種固態成像裝置,其包含:
/成像區段,其包括經佈局為形成一矩陣且皆用於實 施一光電轉換程序之複數個像素; 複數個資料傳送線,每一資料傳送線係用於傳送資 料; “複數個資料輸出區段’每一資料輸出區段係用於偵測 藉由該等資料傳送線之一線傳送之該資料並與一資料獲 取時脈信號同步獲取該所彳貞測之資料; 複數個資料保持區段,其經佈局為形成一並聯電路, 每一區段係用於依據一輸入位準來保存資料而且每一區 128528.doc 1364982 段係用於回應於—選擇信號 肘这所保存的資料傳送至 作為與該所保存的資料相關聯 科傳适線包括於該 导傳送線_之一資料傳送線; -資料獲取時脈供應區段,其經組態用以將該資料獲 取時脈信號供應給該等資料輪出區段之每—區段; 一時脈供應區段,其經組態用以產生至少一主時脈芦 號;以及 ° Φ 一行掃描區段,其經組態用以與—驅動時脈信號同步 產生該選擇信號並將該選擇信號輸出至該等資料保持區 段之每一區段,其中: 違等貧料傳送線係佈局於該等資㈣持區段經佈局為 形成該並聯電路所VL夕—士 所/0之方向上,且係連接至亦佈置於 該相同方向上之其個別的資料輸出區段; 該行掃描區段採用: 複數個選擇k號產生區段,其係佈局於該等資料保 持區&經佈局為形成該並聯電路所沿之該方向上,每一 選擇信號產生區段你用 糸用於與該所接收的驅動時脈信號同 f產生該選擇信號4每-選擇信號產生區段係用於將 Λ 纟輸出至作為對應於該選擇信號之一資料保持 區段而包括於該算杳姐 寺貝抖保持區段中之一資料保持區段; 以及 °動夸脈傳播線’其係用以傳播該主時脈信號並 將該主時脈信號竹盔 今該驅動時脈信號供應給該等選擇信 號產生區段之每-區段;以及 I28528.doc 1364982 該資料獲取時脈供應區段將該主時脈信號或採用該主 時脈信號作為一參考信號之一時脈信號作為該資料獲取 時脈信號供應給該等資料輸出區段之每一區段。 如請求項13之固態成像裝置,其令: 包括於該行掃描區段中之該驅動時脈傳播線將該主時 脈信號傳播至離該等㈣輸出區段的料輸人最遠之一 端側; • ㈣動時脈傳播線將該主時脈信號作為該驅動時脈作 號選擇性地供應至該等選擇信號產生區段,該等選擇信 號產生區段係以一從位於離該等資料輸出區段的該等輸 入最遠的該端側之該選擇信號產生區段開始而以位於離 該等資料輸出區段的該等輸人最近的—端側之該選擇信 號產生區段結束之一順序來依序選擇; 该驅動時脈傳播線係在與該等資料傳送線相同之該方 向上拉伸;以及 Φ · X i料獲取時脈供應區段將透過該驅動時脈傳播線傳 播,該驅動時脈信號作為該資料獲取時脈信號供應至該 等資料輸出區段之每一區段。 人 15.如吻求項13之固態成像裝置其中該固態成像裝置進一 偽貝料傳送線,其係在與該資料傳送線相同之該方 向上拉伸;以及 、複數個偽資料儲存區段’每一區段係用於儲存欲回應 於與基於該主時脈信號的該驅動時脈信號同步產生之該 I28528.doc oz 選擇信號而輸&至該A 偽料傳达線之偽資料,其中 的偽二X時脈供應區段將判定於該偽資料傳送線上 出區段之每—區段。獲取時脈信號供應至該等資料輸 16.如請求項13之固態成 區段: 、置,八中該資料獲取時脈供應 大有與該驅動時脈傳播線所承載之—導線負載 相荨之-導線負載的資料獲取時脈傳播線;以及 2等資料獲取時脈傳播線將該主時脈信號或採用 號作為一參考信號之-時脈信號作為該資料 獲取時脈信號供應至該等資料輸 17·如請求項16之固態成像裝置, /、甲·Γ以改變该資料獲取 %脈傳播線所承載的★玄導 導歧負載與該驅動時脈傳播線所 承載的該導線負載之至少一者。 18. —種具有—固態成像裝置之与 攝心機系統,用以在該固態 成像裝置上產生一影傻之氺舉么^ m 〜像之7及用以處理藉由該固 也成像裝置輸出的—影像信號之信號處理電路,其中: 該固態成像裝置包含: -成像區段,其包括經佈局為形成一矩陣且皆用於 實施一光電轉換程序之複數個像素; Lf料傳送線’每_資料傳送線係 料; 複數個資料輸出區段,每—資料輸出區段係用於偵 測藉由該等資料傳送線之—線傳送之該資料並與一資料 128528.doc 1364982 獲取時脈^號同步獲取該所偵測之資料; 複數個資料保持區段,其經佈局為形成一並聯電 路1每一區段係用於依據一輸入位準來保存資料而且每 -區段係用於回應於一選擇信號而將該所保存的資料: 送至作為與該所保存的資料相關聯之—資料傳送線包括 於該等傳送線中之一資料傳送線;
一資料獲取時脈供應區段,其經組態用以將該資料 獲取時脈信號供應給該等資料輸出區段之每—區段;’ 一時脈供應區段,其經組態用以產生至少—主時脈 信號;以及 ’ & 一行掃描區段,其經組態用以與__驅動時脈信號同 步產生該選擇信號並將該選擇信號輸出至該等資料保持 區段之每一區段,
料保持區段經佈局為 且係連接至亦佈置於 區段; 該等資料傳送線係佈局於該等資 形成S玄並聯電路所沿之一方向上, 該相同方向上之其個別的資料輪出 該行掃描區段採用: 複數個選擇信號產生區段,其係佈局於該等資料保 持區段經佈局為形成該並聯電路所沿之該方向上,每一 選擇信號產生區段係用於盥該所垃 /、忒所接收的驅動時脈信號同 步產生該選擇信號,且每一撰煜 母k擇4唬產生區段係用於將 S亥選擇佗號輸出至作為對應於該 成遨擇乜唬之一資料保持 區段而包括於該等資料保持區段 权τ之一貧料保持區段; 以及 I28528.doc 一驅動時脈傳播線,I 將該主時脈信號作 冑播該主時脈信號並 號產生區段之每=驅動時脈信號供應給該等選擇信 ^ 匕段,以及 該資料獲取時脈供廂F防砂 時脈信號作為—參考;;::時脈信號或採用該主 時脈㈣供應給該等資科輸出區段之每一區段獲 19·如請求項18之攝影機系統,其中: 脈行掃描區段中之該驅動時脈傳播線將該主時 Ά 至離該等資料輸出區段的該等輸人最遠之一 1®!/ 9 。該驅動時脈傳播線將該主時脈信號作為該驅動時脈信 就選擇性地供廉至兮蓉,登 〇 〜〇x 、擇仏號產生區段,該等選擇信 號產生區段係以-從位於離該等資料輸出區段的該等輸 ;入最遠的該端側之該選擇信號產生區段開始而以位於離 ^等貝料輸出區段的該等輸入最近的—端側之該選擇信 號產生區段結束之一順序來依序選擇; 5亥驅動時脈傳播線係在與該等資料傳送線相同之該 向上拉伸;以及 該資料獲取時脈供應區段將透過該驅動時脈傳播線傳 播之該驅動時脈信號作為該資料獲取時脈信號供應至該 等資料輸出區段之每一區段。 2〇.如請求項18之攝影機系統,該攝影機系統進一步包含: 一偽資料傳送線,其係在與該資料傳送線相同之該方 向上拉伸;以及 128528.doc U64982 複數個偽資料儲存區段,每一區段係用於儲存欲回應 於與基於該主時脈信號的該驅動時脈信號同步產生之該 選擇k號而輸出至該偽資料傳送線之偽資料, 中5亥資料獲取時脈供應區段將判定於該偽資料傳送 線上的該偽資料作為該資料獲取時脈信號供應至該等資 料輪出區段。 1 J/f L .如凊求項18之攝影機系統’其中該資料獲取時脈供應區 段:
匕括一具有與該驅動時脈傳播線所承載之一導線負載 大致相等之一導線負載的資料獲取時脈傳播線;以及 ▲透過該等資料獲取時脈傳播線將該主時脈信號或採用 6亥主時脈信號作為—參考信號之—時脈信號作為該資料 獲取4脈仏號供應至該等資料輸出區段。 22’如請求項21之攝影機系統,其中可以改變該資料辞取時 脈傳播線所承載的該導線負載與該驅動時脈傳播線所承 載的該導線負載之至少一者。 128528.doc
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