專(zhuān)利名稱(chēng)：固態(tài)圖像拾取元件及相機(jī)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)涉及以COMS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器為代表的固態(tài)圖像拾取元件，以及使用該固態(tài)圖像拾取元件的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
與一般COMS型集成電路中的那些工藝相同的工藝可以用于制造COMS圖像傳感器。此外，CMOS圖像傳感器可以通過(guò)使用簡(jiǎn)單電源驅(qū)動(dòng)。另外，通過(guò)利用CMOS工藝可以在同一芯片內(nèi)相互混合模擬電路和邏輯電路。由于這一原因，CMOS圖像傳感器具有多個(gè)巨大的優(yōu)點(diǎn)，從而能降低外圍IC的數(shù)量。使用具有浮置擴(kuò)散(FD)的浮置擴(kuò)散放大器1通道(ch)輸出是CCD的輸出電路中的主流。另一方面，CMOS圖像傳感器具有每一像素的FD放大器。而且，列并行輸出類(lèi)型使得選擇像素陣列中的某一行，并從屬于該某一行的像素同時(shí)讀出像素信號(hào)，因此在列方向上選擇是CMOS圖像傳感器的輸出中的主流。這樣的原因是因?yàn)殡y以在布置在像素內(nèi)的FD放大器中獲得充足的驅(qū)動(dòng)能力，因此有必要降低數(shù)據(jù)速率，從而要求并行處理是優(yōu)勢(shì)的。實(shí)際上已經(jīng)提出多種列并行輸出型CMOS圖像傳感器的像素信號(hào)讀出(輸出)電路。像素信號(hào)讀出(輸出)電路的最先進(jìn)的形式之一是這樣一種類(lèi)型的像素信號(hào)輸出電路其中每一列包括模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(下文中簡(jiǎn)稱(chēng)為“ADC”)，并取出像素信號(hào)作為數(shù)
字信號(hào)。裝配這樣的列并行型A⑶的CMOS圖像傳感器例如公開(kāi)在W. Yang等人的非專(zhuān)利文獻(xiàn)中(W. Yang et 等，“An integrated 800x600CM0S Image System”，ISSCC Digest of Technical Papers，304頁(yè)到305頁(yè)，1999年2月)或日本專(zhuān)利公開(kāi)第2005-2781 號(hào)。圖1是示出裝配有列并行ADC的固態(tài)圖像拾取元件(CMOS圖像傳感器)的配置的示例的部分電路中的框圖。如圖1所示，固態(tài)圖像拾取元件1包括像素部分2、垂直掃描電路3、水平傳輸掃描電路4、及包括ADC組的列處理電路組5。此外，固態(tài)圖像拾取元件1包括數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為“DAC” ) 6和放大器電路(S/A)7。像素部分2通過(guò)以矩陣布置單元像素21配置，每一個(gè)單元像素21包括光電二極管(光電轉(zhuǎn)換元件)和像素內(nèi)放大器。每一個(gè)構(gòu)成每列ADC的多個(gè)列處理電路51布置在列處理電路組5內(nèi)多個(gè)列中。每一個(gè)列處理電路(ADC)51包括比較器51-1。在該情況下，比較器51_1比較經(jīng)由垂直信號(hào)線(xiàn)從每一行線(xiàn)的像素獲取的模擬信號(hào)與參考信號(hào)RAMP(具有電勢(shì)Vslop)，參考信號(hào)RAMP作為具有斜坡波形并通過(guò)階梯式地改變從DAC 6生成的參考信號(hào)獲得的信號(hào) (RAMP)。此外，每一個(gè)列處理電路51包括用于計(jì)數(shù)比較器51-1中的比較時(shí)間和保持其中的計(jì)數(shù)結(jié)果的計(jì)數(shù)器鎖存器(存儲(chǔ)器)51-2。列處理電路51具有η位數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換功能。而且，布置多個(gè)列處理電路51，以便分別對(duì)應(yīng)于垂直信號(hào)線(xiàn)(列線(xiàn))8-1到8-n，因此配置列并行ADC塊。計(jì)數(shù)器鎖存器(存儲(chǔ)器)51-2的輸出端子例如連接到具有k位寬的水平傳輸線(xiàn)9。并且，放置對(duì)應(yīng)于水平傳輸線(xiàn)9的k放大器電路7。圖2是說(shuō)明圖1所示固態(tài)圖像拾取元件1的運(yùn)行的時(shí)序圖。在每一個(gè)列處理電路(ADC)51中，讀取到垂直信號(hào)線(xiàn)8的模擬信號(hào)(具有電勢(shì) Vsl)與階梯式地改變的參考信號(hào)RAMP (具有電勢(shì)Vslop)在每列布置的比較器51-1中進(jìn)行比較。在該時(shí)刻，在每一列處理電路(ADC)51中，在計(jì)數(shù)器鎖存器51-2中執(zhí)行計(jì)數(shù)，直到模擬電勢(shì)Vsl和參考信號(hào)RAMP (具有電勢(shì)Vslop)在電平上相互交叉，使得來(lái)自比較器51_1 的輸出信號(hào)在極性上反轉(zhuǎn)。而且，將垂直信號(hào)線(xiàn)8的(模擬信號(hào)的)電勢(shì)Vsl轉(zhuǎn)換(AD轉(zhuǎn)換)為數(shù)字信號(hào)。在一個(gè)讀操作中執(zhí)行AD轉(zhuǎn)換兩次。在AD轉(zhuǎn)換的第一輪中，單元像素21的復(fù)位電平(P相)分別讀取到垂直信號(hào)線(xiàn) 8-1到8-n，從而執(zhí)行AD轉(zhuǎn)換。像素中的色散包含在復(fù)位電平中(P相)。在AD轉(zhuǎn)換的第二輪，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換在單元像素21中獲取的信號(hào)分別讀取到垂直信號(hào)線(xiàn)8-1到8-n (D相)，從而執(zhí)行AD轉(zhuǎn)換。由于像素中的色散也包含在D相中，執(zhí)行D相電平減P相電平，從而能夠?qū)崿F(xiàn)相關(guān)雙采樣(CDS)。轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的信號(hào)分別記錄在計(jì)數(shù)器寄存器51-2中，并隨后通過(guò)水平傳輸線(xiàn)9由水平(列)傳輸掃描電路4按順序讀取到放大器電路7以最終輸出。以上述方式執(zhí)行列并行輸出處理。目前，日本專(zhuān)利公開(kāi)第2005-278135號(hào)提出了一種技術(shù)，用于降低具有這樣的列 ADC配置的CMOS圖像傳感器中的數(shù)字處理中的噪聲。采用這樣的技術(shù)，如圖1所示，多次連續(xù)執(zhí)行復(fù)位電平(P相)的采樣和信號(hào)電平 (D相)的采樣，并且對(duì)采樣結(jié)果進(jìn)行積分或求平均，因此提高了 S/N比。

發(fā)明內(nèi)容
但是，該技術(shù)涉及兩個(gè)問(wèn)題⑴電路規(guī)模增加；及(2)讀取時(shí)間段增加。關(guān)于作為兩個(gè)問(wèn)題之一的電路規(guī)模增加，有必要提供電路用于多次采樣P相和D 相，并多次積分和存儲(chǔ)采樣結(jié)果。結(jié)果，計(jì)數(shù)器電路和存儲(chǔ)器電路的電路規(guī)模必然增大。例如，當(dāng)對(duì)P相和D相的每一個(gè)執(zhí)行η次采樣時(shí)，最終積分的數(shù)據(jù)的量是η倍，因而有必要為計(jì)數(shù)器將電路的規(guī)模以η-1位的系數(shù)擴(kuò)大。關(guān)于作為兩個(gè)問(wèn)題中的另一個(gè)的讀取時(shí)間段的增力卩，用于比較P相和D相的時(shí)間段在從一行讀出像素信號(hào)所需的時(shí)間段(以下稱(chēng)為“1H時(shí)間段”)中是主要的。多次采樣 P相和D相中的每一個(gè)導(dǎo)致IH時(shí)間段簡(jiǎn)單地以采樣的次數(shù)為系數(shù)增大。例如，當(dāng)對(duì)P相和D相的每一個(gè)執(zhí)行η次采樣時(shí)，必需的時(shí)間段IH增大η_1倍。為了解決上述問(wèn)題已經(jīng)做出了本公開(kāi)，因此希望提供一種在抑制電路規(guī)模的增加和讀取時(shí)間段的增加的同時(shí)，能夠數(shù)字地降低噪聲量的固態(tài)圖像拾取元件，以及使用該固態(tài)圖像拾取元件的相機(jī)系統(tǒng)。為了達(dá)到上述希望，根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例提供一種固態(tài)圖像拾取元件，其包括像素部分，其中每一個(gè)執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換的多個(gè)像素按矩陣布置；及像素信號(hào)讀取部分，其具有從像素部分向信號(hào)線(xiàn)讀出像素信號(hào)并采樣像素的復(fù)位電平和信號(hào)電平的功能，其中像素信號(hào)讀取部分包括對(duì)應(yīng)于像素的列布置將讀出的模擬信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的多個(gè)列處理單元，及每一個(gè)列處理單元對(duì)像素的復(fù)位電平多次執(zhí)行采樣，并在每一個(gè)列處理單元內(nèi)的數(shù)字積分電路中對(duì)采樣結(jié)果進(jìn)行積分之后對(duì)采樣結(jié)果求平均。根據(jù)本公開(kāi)的另一實(shí)施例，提供一種相機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括固態(tài)圖像拾取元件； 及光學(xué)系統(tǒng)，其在固態(tài)圖像拾取元件上形成對(duì)象的圖像，其中固態(tài)圖像拾取元件包括像素部分，其中每一個(gè)執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換的多個(gè)像素按矩陣布置；及像素信號(hào)讀取部分，其具有從像素部分向信號(hào)線(xiàn)讀出像素信號(hào)并采樣像素的像素信號(hào)的復(fù)位電平和信號(hào)電平的功能；像素信號(hào)讀取部分包括對(duì)應(yīng)于像素的列布置將讀出的模擬信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的多個(gè)列處理單元，及每一個(gè)列處理單元對(duì)像素的復(fù)位電平多次執(zhí)行采樣，并在每一個(gè)列處理單元內(nèi)的數(shù)字積分電路中對(duì)采樣結(jié)果進(jìn)行積分之后對(duì)采樣結(jié)果求平均。如上所述，根據(jù)本公開(kāi)在抑制電路規(guī)模的增加和讀取時(shí)間段的增加的同時(shí)，能夠數(shù)字地降低噪聲量。


圖1是示出現(xiàn)有技術(shù)中裝配有列并行ADC的固態(tài)圖像拾取元件(CMOS圖像傳感器)的配置的示例的部分電路中的框圖；圖2是說(shuō)明圖1所示固態(tài)圖像拾取元件的運(yùn)行的時(shí)序圖；圖3是說(shuō)明具有列AD配置的CMOS圖像傳感器中的運(yùn)行的概述的時(shí)序圖，其中在數(shù)字處理中降低噪聲；圖4是示出根據(jù)本公開(kāi)第一實(shí)施例的裝配有列并行ADC的固態(tài)圖像拾取元件 (CMOS圖像傳感器)的配置的框圖；圖5是更具體地示出圖4所示裝配有列并行ADC的固態(tài)圖像拾取元件(CMOS圖像傳感器)中的ADC組的部分電路中的框圖；圖6是示出在根據(jù)本公開(kāi)第一實(shí)施例的CMOS圖像傳感器中的由四個(gè)MOS晶體管組成的像素的示例的電路圖；圖7是說(shuō)明在本公開(kāi)的第一實(shí)施例中的列ADC的第一具體配置中當(dāng)采樣P相兩次時(shí)運(yùn)行的時(shí)序圖；圖8是示出應(yīng)用于本公開(kāi)第一實(shí)施例的裝配有位移功能的計(jì)數(shù)器的示例的電路圖；圖9是說(shuō)明圖8所示計(jì)數(shù)器的運(yùn)行的時(shí)序圖10是說(shuō)明在本公開(kāi)的第一實(shí)施例中的列ADC的第二具體配置中當(dāng)采樣P相兩次時(shí)運(yùn)行的時(shí)序圖；及圖11是示出根據(jù)本公開(kāi)第一實(shí)施例的固態(tài)圖像傳感器應(yīng)用到的根據(jù)本公開(kāi)第二實(shí)施例的相機(jī)系統(tǒng)的配置的框圖。
具體實(shí)施例方式以下參考附圖詳細(xì)描述本公開(kāi)的實(shí)施例。注意下面根據(jù)以下順序給出描述(1)固體圖像拾取元件的整體配置(第一實(shí)施例)(2)列ADC的基本配置(3)列ADC的第一具體配置(4)列ADC的第二具體配置(5)相機(jī)系統(tǒng)的配置(第二實(shí)施例)圖4是示出根據(jù)本公開(kāi)第一實(shí)施例的裝配有列并行ADC的固態(tài)圖像拾取元件 (CMOS圖像傳感器)的配置的框圖。圖5是更具體地示出圖4所示裝配有列并行ADC的固態(tài)圖像拾取元件(CMOS圖像傳感器)中的ADC組的部分電路中的框圖。<1.固態(tài)圖像拾取元件的整體配置(第一實(shí)施例)>如圖4和5所示，固態(tài)圖像拾取元件100包括用作圖像捕獲部分的像素部分110、 垂直掃描電路120、水平傳輸掃描電路130及時(shí)序控制電路140。此外，固態(tài)圖像拾取元件100包括作為用作像素信號(hào)讀取電路的ADC組的列處理電路組150和包括數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器(DAC) 161的DAC和偏置電路160。固態(tài)圖像拾取元件100包括放大器電路(S/A) 170和信號(hào)處理電路180。在這些組成元件中，像素部分110、垂直掃描電路120、水平傳輸掃描電路130、列處理電路組(ADC組)150、DAC和偏置電路160和放大器電路(S/A) 170分別由模擬電路構(gòu)成。另一方面，時(shí)序控制電路140和信號(hào)處理電路180分別由數(shù)字電路構(gòu)成。第一實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取元件100在列處理電路中多次采樣像素的復(fù)位電平 (P相)。而且，在采樣之后，在提供在列處理電路內(nèi)的數(shù)字積分電路中對(duì)結(jié)果進(jìn)行積分，對(duì)得出的積分?jǐn)?shù)據(jù)求平均，從而降低了像素和電路的隨機(jī)噪聲。在第一實(shí)施例中，采樣D相的次數(shù)是1。在固態(tài)圖像拾取元件100中，關(guān)于對(duì)復(fù)位電平(P相)求平均的時(shí)序，在開(kāi)始采樣像素中的信號(hào)電平(D相)之前，對(duì)積分的像素的復(fù)位電平求平均。數(shù)字積分電路由計(jì)數(shù)器電路構(gòu)成，并通過(guò)對(duì)來(lái)自計(jì)數(shù)器電路的輸出值進(jìn)行位移來(lái)對(duì)積分的數(shù)據(jù)求平均根據(jù)其控制位移操作的位移控制BTSFT信號(hào)輸入到計(jì)數(shù)器電路。以這樣的方式，固態(tài)圖像拾取元件100根據(jù)列AD系統(tǒng)僅連續(xù)地對(duì)復(fù)位電平(P相) 執(zhí)行采樣，并在開(kāi)始采樣信號(hào)電平(D相)之前執(zhí)行累加與求平均。結(jié)果，數(shù)字地減小了像素和電路中的P相的噪聲量。
以下將詳細(xì)描述列處理電路組150中的列處理電路的具體配置和功能。在像素部分110中，每一個(gè)包括光電二極管(光電轉(zhuǎn)換元件)和像素內(nèi)放大器的多個(gè)單元像素IlOA按m行Xn列的矩陣二維地布置。[單元像素的配置示例]圖6是示出在根據(jù)本公開(kāi)第一實(shí)施例的CMOS圖像傳感器中的由四個(gè)MOS晶體管組成的單元像素的配置示例的電路圖。例如，單元像素IlOA包括用作光電轉(zhuǎn)換元件的光電二極管111。單元像素IlOA包括作為有源元件用于一個(gè)光電二極管111的四個(gè)MOS晶體管用作傳輸元件的傳輸MOS (金屬氧化物半導(dǎo)體)晶體管112 ；用作復(fù)位元件的復(fù)位MOS晶體管 113 ；放大MOS晶體管114 ；及選擇MOS晶體管115。光電二極管111將入射的光光電轉(zhuǎn)換為電荷(在該情況下為電子)，電荷的量對(duì)應(yīng)于入射的光的量。傳輸MOS晶體管112連接在光電二極管111和用作輸出節(jié)點(diǎn)的浮置擴(kuò)散FD之間。驅(qū)動(dòng)信號(hào)TG通過(guò)傳輸控制線(xiàn)LTx施加到傳輸MOS晶體管112的柵極端在(傳輸柵極端子)，由此傳輸MOS晶體管112將通過(guò)作為光電轉(zhuǎn)換元件的光電二極管111中光電轉(zhuǎn)換生成的電子傳輸?shù)礁≈脭U(kuò)散FD。 復(fù)位MOS晶體管113連接在電源線(xiàn)LVDD和浮置擴(kuò)散FD之間。復(fù)位信號(hào)RST通過(guò)復(fù)位控制線(xiàn)LRST施加到復(fù)位MOS晶體管113的柵極端子，由此復(fù)位MOS晶體管113以電源線(xiàn)LVDD的電勢(shì)復(fù)位浮置擴(kuò)散FD處的電勢(shì)。放大MOS的晶體管114的柵極端子連接到浮置擴(kuò)散FD。放大MOS晶體管114通過(guò)選擇MOS晶體管115連接到垂直信號(hào)線(xiàn)115，因此與提供在像素部分110外的恒流源共同構(gòu)成源極跟隨器。而且，控制信號(hào)(地址信號(hào)或選擇信號(hào))SEL通過(guò)選擇控制線(xiàn)LSEL施加到選擇MOS 晶體管115的柵極端子，從而導(dǎo)通選擇MOS晶體管115。當(dāng)選擇MOS晶體管115導(dǎo)通時(shí)，放大MOS晶體管114放大浮置擴(kuò)散FD處的電勢(shì)， 并輸出對(duì)應(yīng)于該電位的電壓，因此放大至垂直信號(hào)線(xiàn)116。通過(guò)各自的垂直信號(hào)線(xiàn)116從單元像素IlOA輸出的電壓輸出到用作像素信號(hào)讀取電路的列處理電路組150。例如，這些操作同時(shí)并行地對(duì)一行的像素執(zhí)行，因?yàn)閭鬏擬OS晶體管112、復(fù)位MOS 晶體管113和選擇MOS晶體管115的柵極端子在各行中相互連接。分布在像素部分110中的復(fù)位控制線(xiàn)LRST、傳輸控制線(xiàn)LTx和選擇控制線(xiàn)LSEL作為各行中的一組布線(xiàn)。復(fù)位控制線(xiàn)LRST、傳輸控制線(xiàn)LTx和選擇控制線(xiàn)LSEL全部由用作像素驅(qū)動(dòng)部分的垂直掃描電路120驅(qū)動(dòng)。在固態(tài)圖像拾取元件100中布置時(shí)序控制電路140、垂直掃描電路120和水平傳輸掃描電路130。在該情況下，時(shí)序控制電路140用作用于從像素部分110按順序地連續(xù)讀出信號(hào)的控制電路，并且生成內(nèi)部時(shí)鐘。垂直掃描電路120控制行地址和行掃描。并且，水平傳輸掃描電路130控制列地址和列掃描。時(shí)序控制電路140生成像素部分110、垂直掃描電路120、水平傳輸掃描電路130、 列處理電路組150、DAC和偏置電路160、及信號(hào)處理電路180中的信號(hào)處理必需的時(shí)序信號(hào)。時(shí)序控制電路140包括用于控制DAC和偏置電路160中的DAC 161的參考信號(hào) RAMP (具有電勢(shì)Vslop)的生成的DAC控制部分141。此夕卜，時(shí)序控制電路140生成時(shí)鐘CLK，其成為用于布置在列處理電路組150內(nèi)的各個(gè)列處理電路(列處理單元)151中的計(jì)數(shù)器的同步信號(hào)。在像素部分110中，通過(guò)使用線(xiàn)快門(mén)的光子累積和釋放，每一個(gè)像素行光電轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)于圖像或畫(huà)面圖像的光。因此，將模擬信號(hào)VSL分別輸出到列處理電路組150的列處理電路(列處理單元)151。在列處理電路組(ADC組)150中，ADC塊(列部分)使來(lái)自像素部分110的模擬輸出信號(hào)經(jīng)歷APGS自適應(yīng)積分型ADC和使用從DAC 161發(fā)送的參考信號(hào)(斜坡信號(hào))RAMP 的數(shù)字CDS，并分別輸出每一個(gè)具有若干位的數(shù)字信號(hào)。<2.列ADC的基本配置>每一個(gè)用作ADC塊的列處理電路(ADC) 151布置在第一實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取元件100中的列處理電路組150內(nèi)的多個(gè)列中。也就是說(shuō)，列處理電路組150具有k位數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換功能。并且，布置列處理電路組150中的列處理電路(ADC) 151，以便分別對(duì)應(yīng)于垂直信號(hào)線(xiàn)(列線(xiàn))116-1到116_n，從而配置列并行ADC塊。每一個(gè)ADC 151包括比較器152。在這種情況下，比較器152比較通過(guò)垂直信號(hào)線(xiàn) 116-1到116-n中的對(duì)應(yīng)一條信號(hào)線(xiàn)從屬于行線(xiàn)的單元像素IlOA獲取的模擬信號(hào)VSL與具有斜坡波形的參考信號(hào)RAMP (具有電勢(shì)Vslop)，從DAC 161生成的參考信號(hào)以階梯模式改變?yōu)閰⒖夹盘?hào)RAMP。此外，每一個(gè)ADC 151包括用于計(jì)數(shù)比較時(shí)間和在其中保持計(jì)數(shù)結(jié)果的計(jì)數(shù)器鎖存器153。計(jì)數(shù)器鎖存器153包括計(jì)數(shù)器巧4和鎖存器155。將計(jì)數(shù)器鎖存器153的輸出端子連接到例如具有k位寬度的水平傳輸線(xiàn)LTRF。并且，布置對(duì)應(yīng)于水平傳輸線(xiàn)LTRF的k放大器電路170和信號(hào)處理電路180。在ADC(列處理電路)組150中，分別讀取到垂直信號(hào)線(xiàn)116_1到116_n的模擬信號(hào)電勢(shì)VSL的每一個(gè)與具有線(xiàn)性地改變以便具有某一斜率的斜坡波形的參考信號(hào) Vslop (斜坡信號(hào)RAMP)在比較器152中進(jìn)行比較，布置比較器152以便分別對(duì)應(yīng)于各列。在這一時(shí)刻，布置以便分別對(duì)應(yīng)于各列的計(jì)數(shù)器鎖存器153類(lèi)似于比較器152的情況操作。在每一個(gè)ADC 151中，改變具有斜坡波形的參考信號(hào)RAMP (具有電勢(shì)Vslop)和計(jì)數(shù)值，同時(shí)它們顯示一對(duì)一的對(duì)應(yīng)，從而將垂直信號(hào)線(xiàn)116的(模擬信號(hào)的)電勢(shì)VSL轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。ADC 151將參考信號(hào)RAMP (具有電勢(shì)Vslop)的電壓變化轉(zhuǎn)換為時(shí)間上的變化。因此，ADC 151通過(guò)計(jì)數(shù)與特定時(shí)段(時(shí)鐘)有關(guān)的時(shí)間將垂直信號(hào)線(xiàn)116的(模擬信號(hào)的) V電勢(shì)VSL轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。當(dāng)模擬信號(hào)VSL和參考信號(hào)RAMP (具有電位Vslop)在電平上相互交叉時(shí)，來(lái)自比較器152的輸出信號(hào)的極性反轉(zhuǎn)。結(jié)果，停止將時(shí)鐘輸入到計(jì)數(shù)器鎖存器153，或者將已經(jīng)停止輸入到計(jì)數(shù)器鎖存器153的時(shí)鐘輸入到計(jì)數(shù)器鎖存器153，從而完成AD轉(zhuǎn)換。
將來(lái)自比較器152的輸出信號(hào)作為計(jì)數(shù)器停止信號(hào)CNTST0P輸出到計(jì)數(shù)器鎖存器 153。將計(jì)數(shù)器停止信號(hào)CNTST0P例如保持在高電平，直到模擬信號(hào)VSL和參考信號(hào) RAMP (具有電位Vslop)在電平上相互交叉，并且當(dāng)模擬信號(hào)VSL和參考信號(hào)RAMP (具有電位Vslop)在電平上相互交叉時(shí)，計(jì)數(shù)器停止信號(hào)CNTST0P從高電平反轉(zhuǎn)到低電平。在完成上述AD轉(zhuǎn)換時(shí)間段后，將已經(jīng)保持在計(jì)數(shù)器鎖存器153中的數(shù)據(jù)通過(guò)水平傳輸掃描電路130傳輸?shù)剿絺鬏斁€(xiàn)LTRF，并隨后通過(guò)放大器電路170輸入到信號(hào)處理電路180，從而通過(guò)預(yù)定的信號(hào)處理生成二維圖像。在水平傳輸掃描電路130中，同時(shí)和并行地傳輸用于若干通道的數(shù)據(jù)以確保傳輸速度。時(shí)序控制電路140生成如像素部分110和列處理電路組150的塊中的信號(hào)處理的所需的時(shí)序。在時(shí)序控制電路140的后級(jí)中的信號(hào)處理電路180執(zhí)行針對(duì)讀出信號(hào)中的垂直線(xiàn)缺陷和點(diǎn)缺陷的校正，以及針對(duì)該信號(hào)的箝位處理。并且，信號(hào)處理電路180執(zhí)行預(yù)定塊的數(shù)字信號(hào)處理，如并-串轉(zhuǎn)換、壓縮、編碼、增加、求平均和斷續(xù)操作。在第一實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取元件100中，作為到LSP (圖像信號(hào)處理器)或基帶 LSI (大規(guī)模集成電路)的輸入信號(hào)傳輸來(lái)自信號(hào)處理電路180的數(shù)字輸出信號(hào)。注意，暫時(shí)采樣由如光電二極管的光電轉(zhuǎn)換元件生成的信號(hào)電荷和試圖通過(guò)布置在光電轉(zhuǎn)換元件附近的MOS開(kāi)關(guān)在CMOS開(kāi)關(guān)的后級(jí)布置的電容器中轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，以及從電容器讀出光信號(hào)是在CMOS圖像傳感器中用于讀出像素信號(hào)的操作的公知技術(shù)。在采樣電路中，通常在采樣電容值中包含具有逆相關(guān)的噪聲。在像素中，在采樣處理中不產(chǎn)生噪聲，因?yàn)楫?dāng)信號(hào)電荷轉(zhuǎn)移到采樣電容器時(shí)，通過(guò)利用電勢(shì)梯度將信號(hào)電荷完美地轉(zhuǎn)移到采樣電容。但是，當(dāng)以特定參考值復(fù)位后級(jí)中的電容器的電壓電平時(shí)，在采樣電容值中包含噪聲。采用相關(guān)雙采樣(CDS)作為用于消除噪聲的技術(shù)。CDS是一種技術(shù)，利用該技術(shù)存儲(chǔ)正好在讀出信號(hào)電荷一次之前的一個(gè)狀態(tài)(復(fù)位電平)，隨后讀出采樣后的信號(hào)電平，并且獲得復(fù)位電平與信號(hào)電平之間的差別，由此消除了噪聲。在第一實(shí)施例中，在列處理電路151中多次對(duì)單元像素IlOA中的復(fù)位電平(P相) 執(zhí)行采樣。并且，在提供在列處理電路151中的數(shù)字積分電路中對(duì)采樣結(jié)果進(jìn)行積分，并隨后求平均，從而降低了在像素和電路中生成的噪聲。在第一實(shí)施例中，對(duì)D相采樣的次數(shù)是 1。DAC 161生成具有斜坡波形的參考信號(hào)(斜坡信號(hào))RAMP，斜坡波形線(xiàn)性改變從以便有受DAC控制部分141控制的特定斜率，并且向列處理電路組(列ADC組)150提供這樣生成的參考信號(hào)RAMP。DAC 161在DAC控制部分141的控制下例如多次(在該情況下是兩次)生成用于 P相時(shí)間段的具有向下斜率的參考信號(hào)RAMP，并且輸出具有向下斜率的參考信號(hào)RAMP?；蛘?，在DAC控制部分141的控制下，第一次DAC 161例如生成用于P相時(shí)間段的具有向下斜率的參考信號(hào)RAMP并輸出具有向下斜率的參考信號(hào)RAMP，并且第二次連續(xù)輸出具有向上斜率的參考信號(hào)RAMP，而不執(zhí)行復(fù)位。<3.列處理電路(列ADC )的第一具體配置>接下來(lái)，將給出相對(duì)于列處理電路ADC 151的第一具體配置的描述。在第一實(shí)施例中的列處理電路ADC 151僅對(duì)復(fù)位電平(P相)連續(xù)執(zhí)行采樣，并且在對(duì)信號(hào)電平(D相)的采樣開(kāi)始之前對(duì)采樣結(jié)果進(jìn)行累加與求平均，因此數(shù)字地降低了在 P相內(nèi)的像素和電路中的噪聲量。計(jì)數(shù)器鎖存器153的計(jì)數(shù)器電路由計(jì)數(shù)器154構(gòu)成。在該情況下，計(jì)數(shù)器154與 DAC 161的操作同步地執(zhí)行計(jì)數(shù)操作，并根據(jù)來(lái)自比較器152的輸出結(jié)果S152(參考圖7) 停止計(jì)數(shù)操作。第一實(shí)施例的特征是位移控制信號(hào)BTSFT輸出到計(jì)數(shù)器電路，且計(jì)數(shù)器電路具有可以根據(jù)位移控制信號(hào)BTSFT對(duì)計(jì)數(shù)結(jié)果進(jìn)行位移的電路配置。圖7是示出在第一實(shí)施例中的列處理電路ADC 151的第一具體配置中當(dāng)采樣復(fù)位電平(P相)兩次時(shí)運(yùn)行的時(shí)序圖；首先，連續(xù)讀出復(fù)位電平(P相)兩次，并在計(jì)數(shù)器154中以負(fù)計(jì)數(shù)的方式對(duì)復(fù)位電平進(jìn)行積分以將其保持在計(jì)數(shù)器中。其后，采樣復(fù)位電平(P相)兩次的結(jié)果在計(jì)數(shù)器154中積分，并隨后通過(guò)對(duì)來(lái)自計(jì)數(shù)器154的輸出移動(dòng)1位以進(jìn)行求平均。在該時(shí)間點(diǎn)，數(shù)據(jù)的量變得與復(fù)位電平(P相)采樣一次的情況相當(dāng)，噪聲量變得比復(fù)位電平(P相)采樣一次的情況少1/^2倍，因?yàn)閷?duì)噪聲量進(jìn)行了求平均。因此，由于P 相采樣的噪聲降低，且S/N比提高。其后，信號(hào)電平(D相)只讀出一次，并經(jīng)過(guò)向上計(jì)數(shù)累加，由此相同的復(fù)位和像素信號(hào)數(shù)據(jù)經(jīng)歷CDS，并隨后輸出到后級(jí)中的電路。在只采樣每一復(fù)位電平(P相)和信號(hào)電平(D相)一次的正常操作的情況下，由于⑶S極大地劣化了噪聲特性。這樣的原因是因?yàn)椴荒芟陬l率比CDS高的頻帶中的噪聲，而P相的噪聲和D 相的噪聲相互累加。另一方面，當(dāng)如同第一實(shí)施例采樣復(fù)位電平(P相)兩次時(shí)，P相的噪聲以系數(shù)λΓ2 減小。因此，即使當(dāng)P相的噪聲累加到D相的噪聲時(shí)，累加的結(jié)果與正常操作相的情況相比仍然減小。例如，在光完全不會(huì)入射在CMOS圖像傳感器上的黑暗狀態(tài)下，P相的噪聲量等于D 相的噪聲量。當(dāng)使Vn uVrms為噪聲量時(shí)，由Vn表示的噪聲量總體上變?yōu)镻相的Vn 和D相的Vn簡(jiǎn)單地相互累加。另一方面，當(dāng)如同第一實(shí)施例采樣P相兩次時(shí)，P相的噪聲以系數(shù)^ 2/Vn減少。因此，當(dāng)P相的噪聲累加到D相的Vn時(shí)，累加的結(jié)果表示為λΓ(3/2)* Vn。因而，累加的結(jié)果相對(duì)于正常操作的情況減少了約15%。第一實(shí)施例相對(duì)于上述日本專(zhuān)利公開(kāi)第2006-222782號(hào)中描述的噪聲降低技術(shù)有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)⑴在電路規(guī)模上沒(méi)有增加；及⑵IH時(shí)間段沒(méi)有大量增加。關(guān)于電路規(guī)模，在上述現(xiàn)有技術(shù)的情況下，因?yàn)橥ㄟ^(guò)多次采樣D相獲得的數(shù)據(jù)保持在計(jì)數(shù)器和存儲(chǔ)器中，所以增加了計(jì)數(shù)器和存儲(chǔ)器的電路規(guī)模。
另一方面，在第一實(shí)施例的情況下，電路的規(guī)模僅由于通過(guò)多次采樣P相獲取的非常少量的數(shù)據(jù)而增加。此外，由于P相經(jīng)過(guò)負(fù)計(jì)數(shù)，而D相經(jīng)過(guò)正計(jì)數(shù)，所以多次采樣P 相的數(shù)據(jù)可以由適于保持采樣D相一次的數(shù)據(jù)的電路規(guī)模處理，從而沒(méi)有必要增大電路規(guī)模。關(guān)于IH時(shí)間段的增大，在上述現(xiàn)有技術(shù)的情況下，由于多次采樣P相和D相的每一個(gè)，所以IH時(shí)間段增加了采樣次數(shù)的時(shí)間段。另一方面， 在第一實(shí)施例的情況下，只多次采樣占用IH時(shí)間段的比率小的P相。由于這一原因，IH時(shí)間段的增加小于上述現(xiàn)有技術(shù)中的增加。例如，在一般列ADC系統(tǒng)的情況下，采樣P相和D相必需的時(shí)間段占用IH時(shí)間段的較大部分。因此，當(dāng)如同上述現(xiàn)有技術(shù)采樣P通道和D通道的每一個(gè)兩次時(shí)，IH時(shí)間段以系數(shù)2增加。另一方面，當(dāng)如同第一實(shí)施例只采樣P相一次時(shí)，由于P相與D相的采樣時(shí)間段的比率是1 8(例如，P相9位，D相12位)，所以IH時(shí)間段只增加了約10%。[裝配有位移功能的計(jì)數(shù)器電路的示例]在此，示出了裝配有位移功能的計(jì)數(shù)器電路的示例，其可以應(yīng)用于本公開(kāi)的第一實(shí)施例。圖8是示出可以應(yīng)用于本公開(kāi)第一實(shí)施例的裝配有位移功能的計(jì)數(shù)器電路的示例的電路圖。圖9是說(shuō)明圖8所示計(jì)數(shù)器的運(yùn)行的時(shí)序圖。參考圖8，計(jì)數(shù)器由附圖標(biāo)號(hào)200指定。圖8所示的計(jì)數(shù)器200包括2輸入與門(mén)(AND) 201、延時(shí)電路202、選擇器203到 208、D 型觸發(fā)器(FF) 209 到 211。在時(shí)序控制電路140中生成的時(shí)鐘CLK提供到2輸入與門(mén)201的一個(gè)輸入端。并且，保持在低電平的有效計(jì)數(shù)器停止信號(hào)CNTST0P提供到2輸入與門(mén)201的另一輸入端。延時(shí)電路202將位移控制信號(hào)BTSFT延遲預(yù)定的時(shí)間，并輸出如此延遲的位移控制信號(hào)BTSFT作為位移時(shí)鐘BSCLK。位移時(shí)鐘BSCLK并行提供到選擇器203到208的輸入端B。選擇器203到208選擇到其輸入端A的信號(hào)并當(dāng)位移控制信號(hào)BTSFT保持在低電平時(shí)輸出該信號(hào)，以及選擇到其輸入端B的信號(hào)并當(dāng)位移控制信號(hào)BTSFT保持在高電平時(shí)輸出該信號(hào)。因此，當(dāng)選擇器203、205和207的每一個(gè)接收處于高電平的位移控制信號(hào)BTSFT 時(shí)，選擇器203、205和207的每一個(gè)輸出位移時(shí)鐘BSCLK，通過(guò)將提供給選擇器輸入端B側(cè)的位移控制信號(hào)BTSFT延遲預(yù)定時(shí)間獲得位移時(shí)鐘BSCLK。當(dāng)計(jì)數(shù)器停止信號(hào)CNTST0P處于無(wú)效狀態(tài)且保持在高電平時(shí)，將作為來(lái)自與門(mén) 201的輸出信號(hào)的時(shí)鐘CLK提供給選擇器203的輸入端A。將時(shí)鐘CLK或在選擇器203中選擇的位移時(shí)鐘BSCLK提供給FF 209的時(shí)鐘端CK。從在第一級(jí)的FF 209向選擇器204的輸出端A提供負(fù)相輸出信號(hào)/QO (符號(hào)“/” 代表負(fù)相)，從在第二級(jí)的FF 210向選擇器204的輸出端B提供正相輸出信號(hào)Ql。將由選擇器204選擇的來(lái)自FF 209負(fù)相輸出信號(hào)/QO或者來(lái)自第二級(jí)中的FF210的正相輸出信號(hào)Ql提供給FF 209的數(shù)據(jù)輸入端D。來(lái)自前級(jí)中的FF 209的負(fù)相輸出信號(hào)/QO提供給選擇器205的輸入端A。將由選擇器205選擇的來(lái)自FF 209的負(fù)相輸出信號(hào)/QO或位移時(shí)鐘BSCLK提供給FF 210的時(shí)鐘端CK。 從FF 210向選擇器206的輸入端A提供負(fù)相輸出信號(hào)/Q1，并且從在第三級(jí)的FF 211向選擇器206的輸入端B提供正相輸出信號(hào)Q2。將由選擇器206選擇的來(lái)自FF 210的負(fù)相輸出信號(hào)/Ql或來(lái)自在第三級(jí)中的FF 211的負(fù)相輸出信號(hào)Q2提供給FF 210的數(shù)據(jù)輸入端D。從在前級(jí)的FF 210向選擇器207的輸出端A提供負(fù)相輸出信號(hào)/Q1。將由選擇器 207選擇的來(lái)自FF 210的負(fù)相輸出信號(hào)/Ql或位移控制信號(hào)BSCLK提供給FF 211的時(shí)鐘端CK。從FF 211向選擇器208的輸入端A提供負(fù)相輸出信號(hào)/Q2，并且將選擇器208的輸入端B連接到接地電勢(shì)GND。將由選擇器208選擇的來(lái)自FF 211的負(fù)相輸出信號(hào)/Q2或保持在作為接地電勢(shì)的低電平的信號(hào)提供給FF 211的數(shù)據(jù)輸入端D。按照這樣的方式，在計(jì)數(shù)器200中，對(duì)于位移控制信號(hào)BTSFT保持在低電平的時(shí)間段，選擇器203、205和207每一個(gè)選擇時(shí)鐘CLK，并在選擇器203、205和207的后級(jí)中分別選擇FF 209, FF 210和FF 211的負(fù)相輸出信號(hào)/Q0、/Ql和/Q2。在該情況下，F(xiàn)F 209,FF 210和FF 211在它們的級(jí)中與時(shí)鐘CLK同步地分別鎖存負(fù)相輸出信號(hào)/Q0、/Ql和/Q2。另一方面，對(duì)于位移控制信號(hào)BTSFT保持在高電平的時(shí)間段，選擇器203、205和 207每一個(gè)選擇位移時(shí)鐘BSCLK，并在其后級(jí)中分別選擇FF 209、FF 210和FF 211的負(fù)相輸出信號(hào)/Q0、/Q1和/Q2。在該情況下，F(xiàn)F 209和FF 210在它們的級(jí)中與時(shí)鐘CLK同步地分別鎖存負(fù)相輸出信號(hào)Ql和Q2。并且，F(xiàn)F 211鎖存保持在低電平的信號(hào)。以這樣的方式，只執(zhí)行對(duì)復(fù)位電平(P相)采樣，且在開(kāi)始采樣信號(hào)電平(D相)之前對(duì)采樣結(jié)果求平均。<4.列ADC的第二具體配置〉接下來(lái)，將給出關(guān)于列ADC 150的第二具體配置的描述。圖10是說(shuō)明在第一實(shí)施例中的列ADC的第二具體配置中當(dāng)采樣P相兩次時(shí)運(yùn)行的時(shí)序圖。第一實(shí)施例的特征在于只采樣P相兩次。因此，有必要每采樣P相一次按P相的幅度使參考信號(hào)(斜坡波)RAMP傾斜一次。由于這一原因，在上述第一具體配置中，有必要在執(zhí)行對(duì)P相的第二輪采樣之前使斜坡波RAMP返回到復(fù)位電平。在第二具體配置中，為了減少使斜坡波RAMP返回到復(fù)位電平所必需的時(shí)間段，斜坡波的第一輪RAMPl照常是向下傾斜，而斜坡波的第二輪RAMP2是向上傾斜，而不執(zhí)行復(fù)位。在第二具體配置中，可以減小DAC 161輸出斜坡波RAMP的穩(wěn)定時(shí)間段，并相比第一具體配置進(jìn)一步抑制IH時(shí)間段的增加。
如已經(jīng)進(jìn)行的描述，根據(jù)本公開(kāi)的第一實(shí)施例，能夠獲得以下效果 (1)可以減少像素和電路中的噪聲；(2)可以抑制電路規(guī)模的增加；及(3)與現(xiàn)有技術(shù)相比IH時(shí)間段的增加量小。如上所述，根據(jù)第一實(shí)施例，在抑制電路規(guī)模的增加和讀取時(shí)間段的增加的同時(shí)， 可以數(shù)字地減少噪聲量。具有這樣的效果的固態(tài)圖像拾取元件可以用作數(shù)字相機(jī)或攝像機(jī)的圖像拾取器件。<5.相機(jī)系統(tǒng)的配置(第二實(shí)施例)>圖11是示出根據(jù)本公開(kāi)第一實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取元件應(yīng)用到的根據(jù)本公開(kāi)第二實(shí)施例的相機(jī)系統(tǒng)的配置的框圖。如圖11所示，相機(jī)系統(tǒng)300包括第一實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取元件100可應(yīng)用于的圖像拾取裝置310。此外，相機(jī)系統(tǒng)300包括例如用于將入射光引導(dǎo)到圖像拾取器件310的像素區(qū)域的光學(xué)系統(tǒng)(用于形成被攝體的圖像)，例如用于形成對(duì)應(yīng)于在圖像區(qū)域的入射光(圖像光)的圖像的透鏡320。并且，相機(jī)系統(tǒng)300包括驅(qū)動(dòng)電路(DRV) 330和信號(hào)處理電路(PRC) 340。在該情況下，驅(qū)動(dòng)電路330驅(qū)動(dòng)圖像拾取器件310。此外，信號(hào)處理電路340處理來(lái)自圖像拾取器件 310的輸出信號(hào)。驅(qū)動(dòng)電路330包括用于生成各種時(shí)序信號(hào)的時(shí)序發(fā)生器(未示出)，時(shí)序信號(hào)包括根據(jù)其驅(qū)動(dòng)圖像拾取器件310中的電路的啟動(dòng)脈沖和時(shí)鐘脈沖。從而，驅(qū)動(dòng)電路330根據(jù)預(yù)定的時(shí)序信號(hào)驅(qū)動(dòng)圖像拾取器件310。此外，信號(hào)處理電路340對(duì)來(lái)自圖像拾取器件310的輸出信號(hào)執(zhí)行預(yù)定的信號(hào)處理。通過(guò)信號(hào)處理電路340中的預(yù)定處理獲得的圖像信號(hào)記錄在如存儲(chǔ)器的記錄介質(zhì)中。通過(guò)使用打印機(jī)等硬拷貝記錄在記錄介質(zhì)中的圖像信息。此外，通過(guò)信號(hào)處理電路 340中的處理獲得的圖像信號(hào)以運(yùn)動(dòng)圖像的形式顯示在由液晶顯示設(shè)備等構(gòu)成的監(jiān)視器上。如上所述，諸如數(shù)字靜態(tài)相機(jī)的圖像拾取裝置裝配有以上描述為圖像拾取器件 310的固態(tài)圖像拾取元件100，因此能夠?qū)崿F(xiàn)使施加在其上噪聲影響較小的高精度相機(jī)。本公開(kāi)包含的主題涉及2010年6月15日向日本專(zhuān)利局提交的日本優(yōu)先權(quán)專(zhuān)利申請(qǐng)JP 2010-136254中公開(kāi)的主題，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合在此。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依據(jù)設(shè)計(jì)要求和其他因素，可以做出多種修改、組合、 子組合和變化，只要其落入權(quán)利要求或其等價(jià)體的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種固態(tài)圖像拾取元件，包括像素部分，其中每一個(gè)執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換的多個(gè)像素按矩陣布置；及像素信號(hào)讀取部分，其具有從所述像素部分向信號(hào)線(xiàn)讀出像素信號(hào)并采樣所述像素的復(fù)位電平和信號(hào)電平的功能，其中，所述像素信號(hào)讀取部分包括對(duì)應(yīng)于所述像素的列布置將讀出的模擬信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的列處理單元，及所述列處理單元的每一個(gè)對(duì)像素的復(fù)位電平多次執(zhí)行采樣，并在所述列處理單元的每一個(gè)內(nèi)的數(shù)字積分電路中對(duì)采樣結(jié)果進(jìn)行積分之后對(duì)采樣結(jié)果求平均。
2.如權(quán)利要求1的固態(tài)圖像拾取元件，其中所述列處理單元的每一個(gè)對(duì)所述像素的對(duì)應(yīng)像素的復(fù)位電平求平均，在采樣所述像素的對(duì)應(yīng)像素的信號(hào)電平開(kāi)始之前對(duì)復(fù)位電平進(jìn)行積分。
3.如權(quán)利要求1的固態(tài)圖像拾取元件，其中所述數(shù)字積分電路由計(jì)數(shù)器構(gòu)成，并通過(guò)對(duì)來(lái)自所述計(jì)數(shù)器的輸出值進(jìn)行位移來(lái)對(duì)積分的數(shù)據(jù)求平均。
4.如權(quán)利要求3的固態(tài)圖像拾取元件，其中當(dāng)有效地提供用于控制位移操作的位移控制信號(hào)時(shí)，所述計(jì)數(shù)器執(zhí)行位移。
5.如權(quán)利要求1的固態(tài)圖像拾取元件，其中所述列處理單元的每一個(gè)包括比較器，其比較從所述像素的對(duì)應(yīng)像素讀出的模擬信號(hào)與具有電壓值隨時(shí)間改變的斜坡波形的參考信號(hào)；及計(jì)數(shù)器鎖存器，根據(jù)來(lái)自所述比較器的輸出控制計(jì)數(shù)器鎖存器的操作，其適于計(jì)數(shù)所述比較器的比較時(shí)間，并且當(dāng)來(lái)自所述比較器的輸出在極性上反相時(shí)，停止其計(jì)數(shù)操作，從而保持計(jì)數(shù)值。
6.如權(quán)利要求5的固態(tài)圖像拾取元件，其中在對(duì)圖像的復(fù)位電平的采樣時(shí)間段中，將具有電壓值以相同的向下斜率或向上斜率的方式隨時(shí)間改變的斜坡波形的參考信號(hào)多次提供給所述比較器。
7.如權(quán)利要求5的固態(tài)圖像拾取元件，其中對(duì)于圖像的復(fù)位電平的采樣時(shí)間段，第一參考信號(hào)具有電壓值以向下斜率或向上斜率的方式隨時(shí)間改變的斜坡波形，且第二參考信號(hào)的電壓值以向下斜率或向上斜率的方式隨時(shí)間連續(xù)改變從而跟蹤第一參考信號(hào)。
8.一種相機(jī)系統(tǒng)，包括 固態(tài)圖像拾取元件；及光學(xué)系統(tǒng)，其在所述固態(tài)圖像拾取元件上形成被攝體的圖像，其中所述固態(tài)圖像拾取元件包括像素部分，其中每一個(gè)執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換的多個(gè)像素按矩陣布置，及像素信號(hào)讀取部分，其具有從所述像素部分向信號(hào)線(xiàn)讀出像素信號(hào)并采樣所述像素的像素信號(hào)的復(fù)位電平和信號(hào)電平的功能， 所述像素信號(hào)讀取部分包括列處理單元，其對(duì)應(yīng)于所述像素的列布置將讀出的模擬信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，及所述列處理單元的每一個(gè)對(duì)像素的復(fù)位電平多次執(zhí)行采樣，并在所述列處理單元的每一個(gè)內(nèi)的數(shù)字積分電路中對(duì)采樣結(jié)果進(jìn)行積分之后對(duì)采樣結(jié)果求平均。
全文摘要
本發(fā)明提供一種固態(tài)圖像拾取元件，其包括像素部分，其中每一個(gè)執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換的多個(gè)像素按矩陣布置；及像素信號(hào)讀取部分，其具有從像素部分向信號(hào)線(xiàn)讀出像素信號(hào)并采樣像素的復(fù)位電平和信號(hào)電平的功能，其中像素信號(hào)讀取部分包括對(duì)應(yīng)于像素的列布置將讀出的模擬信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的列處理單元，及每一個(gè)列處理單元對(duì)像素的復(fù)位電平多次執(zhí)行采樣，并在每一個(gè)列處理單元內(nèi)的數(shù)字積分電路中對(duì)采樣結(jié)果進(jìn)行積分之后對(duì)采樣結(jié)果求平均。
文檔編號(hào)H04N5/357GK102291543SQ20111016027
公開(kāi)日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月15日
發(fā)明者近藤弘康 申請(qǐng)人:索尼公司