摄像装置的制作方法

本发明涉及摄像装置。

背景技术：
作为使用了现有技术的AD转换方法的摄像装置，已知有在日本特开2006-340044号公报中记载的结构。首先，对日本特开2006-340044号公报中记载的摄像装置的结构和动作进行说明。图14示出了在日本特开2006-340044号公报中记载的使用了现有技术的AD转换方法的（C）MOS摄像装置的概略结构。摄像装置1001由摄像部1002、垂直选择部1012、读出电流源部1005、模拟部1006、纵列处理部1015、参照信号生成部1016、水平选择部1014、输出部1017、变更部1018以及定时控制部1020构成。定时控制部1020控制垂直选择部1012、读出电流源部1005、模拟部1006、纵列处理部1015、参照信号生成部1016、水平选择部1014以及输出部1017等各部。将具有光电转换元件的单位像素1003配置成矩阵状，从而构成了摄像部1002，摄像部1002生成与所入射的电磁波的大小对应的像素信号，并向按照每列设置的垂直信号线1013输出。在驱动摄像部1002的各单位像素1003时，垂直选择部1012经由行控制线1011进行摄像部1002的行寻址或行扫描的控制。水平选择部1014进行纵列处理部1015的列AD转换部1030的列寻址和列扫描的控制。读出电流源部1005是用于将来自摄像部1002的像素信号作为电压信号读出的电流源。模拟部1006根据需要实施放大等。纵列处理部1015具有变更部1018和按照摄像部1002的每列设置的列AD转换部1030。通过接通（ON）（激活）变更部1018，使提供规定电压的电压源短路。列AD转换部1030将作为从摄像部1002的各单位像素1003按照每列输出的像素信号的模拟信号转换为数字数据并输出。参照信号生成部1016例如由积分电路或DAC电路构成，生成随着时间经过电平呈倾斜状变化的参照信号Ramp。接着，对列AD转换部1030的结构进行说明。图15示出包含列AD转换部1030的纵列处理部1015的结构。列AD转换部1030全部为同样的构成，各个列AD转换部1030是具有比较部1031、计测部1032的结构。比较部1031是以通常众所周知的差分放大器为基本结构的比较器电路。比较部1031将从摄像部1002的单位像素1003输出的像素信号与参照信号Ramp进行比较，例如当参照信号Ramp比像素信号大时输出高电平，例如当参照信号Ramp比像素信号小时输出低电平。计测部1032由可逆计数器电路构成，计测从比较部1031开始进行比较起到比较结束为止的比较时间。由此，得到与像素信号的大小对应的比较时间的计测值。水平选择部1014由移位寄存器或解码器等构成，进行纵列处理部1015中的各列AD转换部1030的列寻址和列扫描的控制。由此，被AD转换后的数字数据依次经由水平信号线输出到输出部1017。在进行了构成比较部1031的差分放大器的两个输入端的电压的复位（平衡）之后，开始比较部1031的比较动作。由于在复位动作之后，在构成比较部1031的差分放大器的两个输入端的电压中残留一些偏差，由此，会出现比较部1031的输出没有反转、或者在输入参照信号Ramp后比较部1031的输出马上反转这样的不良情况，为了防止这样的不良情况的发生，在摄像装置1001中设置有变更部1018。变更部1018构成为开关元件，对全部列的比较部1031提供来自电源VDD的电压。接着，对AD转换动作进行说明。虽然对单位像素1003的具体的动作省略说明，但是，从单位像素1003输出复位电平和信号电平作为像素信号。首先，在来自单位像素1003的复位电平的读出稳定后，进行构成比较部1031的差分放大器的两个输入端的电压的复位（平衡）。接着，通过变更部1018向被提供了参照信号Ramp的输入端施加规定电压。然后，比较部1031将该规定电压作为比较开始的电压，进行参照信号Ramp与像素信号的比较。计测部1032以向下计数模式实施计测，比较结束时刻的计测值成为复位电平的数字数据。接着，当读出来自单位像素1003的信号电平时，不进行比较部1031中的复位动作和变更部1018的变更动作。在对来自单位像素1003的信号电平的读出稳定后，比较部1031将上述规定电压作为比较开始的电压，进行参照信号Ramp与像素信号的比较。计测部1032以向上计数模式实施计测，比较结束时刻的计测部1032的计测值成为信号分量（从信号电平中减去复位电平后得到的信号）的数字数据。如以上那样，可以对像素信号进行AD转换。此外，在复位动作后，即便在构成比较部1031的差分放大器的两个输入端的电压中残留一些偏差，也能够通过变更部1018向被提供了参照信号Ramp的输入端施加规定电压。其结果是，被提供了参照信号Ramp的输入端的电压变得比被提供了像素信号的输入端的电压高。因此，能够在比较动作中可靠地使比较部1031的输出反转。然而，在上述以往的摄像装置中存在因直接变更差分放大器的输入端的电压的结构而引起的问题。以下，详细地说明该问题。在直接变更差分放大器的输入端的电压的情况下，存在以下问题。复位后的差分放大器的两个输入端的电压并不与复位电压VRST完全一致，而是成为包含由晶体管的阈值等引起的复位偏差ΔVRST的电压。通常考虑如下情况：虽然在摄像装置的相邻的列之间制造条件的偏差程度相同，但在摄像装置的全部列之间制造条件的偏差变大，复位偏差ΔVRST为100[mV]左右。即，与经由电容元件等变更差分放大器的输入端的电压的情况不同，在直接变更差分放大器的输入端的电压的情况下，需要变更成包含了该复位偏差ΔVRST的电压。由于额外需要与摄像装置的全部列之间的复位偏差ΔVRST对应的比较时间，因而其结果是，比较时间变长，难以实现AD转换的高速化。

技术实现要素：
本发明正是鉴于上述课题而完成的，其目的在于，提供一种能够可靠地进行参照信号与像素信号的比较动作，并能够更高速地进行AD转换的摄像装置。根据本发明的第1方式，摄像装置具有：摄像部，在该摄像部中，具有光电转换元件的单位像素被配置成矩阵状，从所述单位像素输出像素信号；参照信号生成部，其生成随着时间的经过而增大或者减小的参照信号；比较部，其具有与所述单位像素电连接的第1输入端和经由第1电容元件与所述参照信号生成部电连接的第2输入端，并具有将所述第1输入端和所述第2输入端的电压进行比较的差分放大器部、以及对所述第1输入端和所述第2输入端的电压进行复位的复位部；计测部，其计测从所述比较部的比较开始起到比较结束为止的比较时间；以及变更部，其在所述比较部的复位动作后，变更所述第2输入端的电压，使得所述第1输入端与所述第2输入端之间的电压差成为保证所述比较部的比较动作的电压。所述变更部具有第2电容元件和开关元件，所述第2电容元件的一端与所述第2输入端连接，通过所述开关元件，在进行所述复位部的复位动作时，所述第2电容元件的另一端与第1电压源连接，在所述复位部的复位动作结束后，所述第2电容元件的另一端与不同于所述第1电压源的第2电压源连接。此外，根据本发明的第2方式，在第1方式的摄像装置中，所述第1电压源是地或者电源，所述第2电压源是所述参照信号。此外，根据本发明的第3方式，在第1和第2方式的摄像装置中，所述参照信号生成部包含第3电容元件和恒流源，在将所述第3电容元件的一端的电压设定为第3电压源的电压后，对所述第3电压源的电压加上或者减去基于所述恒流源产生的电流的电压，由此生成基于所述第3电容元件的一端的电压的所述参照信号。根据本发明，通过开关元件，在复位部的复位动作时，变更部具有的第2电容元件的另一端与第1电压源连接，在复位部的复位动作结束后，变更部具有的第2电容元件的另一端与不同于第1电压源的第2电压源连接。由此，能够可靠地进行参照信号与像素信号的比较动作，能够更高速地进行AD转换。附图说明图1是示出本发明的第1实施方式的摄像装置的结构的框图。图2是示出本发明的第1实施方式的摄像装置具有的纵列处理部的结构的框图。图3是示出本发明的第1实施方式的摄像装置具有的参照信号生成部的结构的框图。图4是示出本发明的第1实施方式的摄像装置具有的参照信号生成部的动作的时序图。图5是示出本发明的第1实施方式的摄像装置具有的比较部和变更部的结构以及比较部的输入端中的电压变化的图。图6是示出本发明的第2实施方式的摄像装置具有的比较部和变更部的结构以及比较部的输入端中的电压变化的图。图7是示出本发明的第3实施方式的摄像装置的结构的框图。图8是示出本发明的第3实施方式的摄像装置具有的模拟部的结构的电路图。图9是示出本发明的第4实施方式的摄像装置的结构的框图。图10是示出本发明的第4实施方式的摄像装置具有的比较部和变更部的结构以及比较部的输入端中的电压变化的图。图11是用于说明本发明的第4实施方式的摄像装置具有的比较部的输入端中的电压变化的图。图12是示出本发明的第5实施方式的摄像装置的结构的框图。图13是示出本发明的第5实施方式的摄像装置具有的比较部和变更部的结构以及比较部的输入端中的电压变化的图。图14是示出以往的摄像装置的结构的框图。图15是示出以往的摄像装置具有的纵列处理部的结构的框图。具体实施方式以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。（第1实施方式）首先，说明本发明的第1实施方式。图1示出本实施方式的（C）MOS摄像装置的结构的一例。图1所示的摄像装置1a由摄像部2、垂直选择部12、读出电流源部5、纵列处理部15、参照信号生成部16、变更部18a、水平选择部14、输出部17、定时控制部20构成。摄像部2将多个单位像素3配置成矩阵状，该单位像素3生成并输出与所入射的电磁波的大小对应的像素信号。垂直选择部12对摄像部2的各行进行选择。读出电流源部5将来自摄像部2的信号读出为电压信号。参照信号生成部16生成随着时间经过电平呈倾斜状变化的参照信号Ramp（斜波）。纵列处理部15与参照信号生成部16连接。水平选择部14将被AD转换后的数据读出到水平信号线。输出部17将由水平选择部14读出的数字数据输出到后级的电路。定时控制部20控制各部。在图1中，为了简化，对由4行×6列的单位像素3构成的摄像部2的情况进行说明，不过实际上，在摄像部2的各行或各列中配置有几十至几万个单位像素3。虽然省略图示，不过构成摄像部2的单位像素3由光电二极管／光电门／光电晶体管等光电转换元件和晶体管电路构成。以下，更详细地对各部进行说明。关于摄像部2，二维地配置4行6列的单位像素3，并且对该4行6列的像素排列按照每行布线了行控制线11。行控制线11的各一端与对应于垂直选择部12的各行的各输出端连接。垂直选择部12由移位寄存器或解码器等构成。此外，当对摄像部2的各单位像素3进行驱动时，垂直选择部12经由行控制线11进行摄像部2的行寻址或行扫描的控制。此外，对摄像部2的像素排列按照每列布线了垂直信号线13。读出电流源部5由用于将来自摄像部2的像素信号读出为电压信号的电流源构成。纵列处理部15具有按照摄像部2的每个像素列、即每个垂直信号线13设置的列AD转换部30和变更部18a。列AD转换部30将通过垂直信号线13从摄像部2的各单位像素3按照每个像素列读出的模拟像素信号转换为数字数据。变更部18a按照每个像素列而设置，由后述那样的电容元件和开关元件构成。另外，在本实施方式中，采用对摄像部2的像素列以1对1的对应关系配置列AD转换部30的结构。然而，这仅是一例，不限定于该配置关系。例如，也可以采用对多个像素列配置1个列AD转换部30，并按照时分的方式在多个像素列之间使用该1个列AD转换部30的结构。纵列处理部15与后述的参照信号生成部16一起构成模数转换电路，该模数转换电路将从摄像部2的选择像素行的单位像素3读出的模拟像素信号转换为数字像素数据。后面详细记述列AD转换部30。参照信号生成部16根据定时控制部20的控制，生成随着时间经过电平呈倾斜状变化的所谓的斜波，并作为参照信号Ramp经由参照信号线提供给列AD转换部30。水平选择部14由移位寄存器或解码器等构成，进行纵列处理部15的列AD转换部30的列寻址或列扫描的控制。根据该水平选择部14的控制，经由水平信号线依次将在列AD转换部30中被AD转换后的数字数据读出到输出部17。定时控制部20具有TG(=TimingGenerator：定时发生器)功能块和用于与该TG进行通信的功能块，该TG功能块提供垂直选择部12、读出电流源部5、变更部18a、参照信号生成部16、纵列处理部15、水平选择部14、输出部17等各部的动作所必需的时钟或规定定时的脉冲信号。输出部17除缓冲功能外，还可以内置例如黑电平调整、列偏差校正、颜色处理等信号处理功能。此外，也可以将n位并行的数字数据转换为串行数据而输出。接着，对列AD转换部30的结构进行说明。图2示出包含列AD转换部30的纵列处理部15的结构的一例。列AD转换部30按照每列而设置，在图1和图2中，设置有6个列AD转换部30。各个列AD转换部30为相同的结构。列AD转换部30将通过垂直信号线13从摄像部2的各单位像素3读出的模拟像素信号与从参照信号生成部16提供的参照信号Ramp进行比较。由此，生成具有在时间轴方向与复位电平或信号电平各自的大小对应的大小（脉冲宽度）的脉冲信号。然后，将与该脉冲信号的脉冲宽度的期间对应的数据作为与像素信号的大小对应的数字数据，由此进行AD转换。以下，详细地对列AD转换部30的结构进行说明。列AD转换部30具有比较部31和计测部32。比较部31将被提供给第1输入端的信号电压与被提供给第2输入端的参照信号Ramp进行比较，该信号电压与从摄像部2的单位像素3通过垂直信号线13输出的模拟像素信号对应，该参照信号Ramp是由参照信号生成部16提供的。由此，将像素信号的大小转换为时间轴方向的信息（脉冲信号的脉冲宽度）。例如当参照信号Ramp的斜坡电压比信号电压大时，比较部31的比较输出成为高电平（H电平），当斜坡电压为信号电压以下时，比较部31的比较输出成为低电平（L电平）。计测部32例如由n位可逆计数器电路构成，用于计测从比较部31的比较开始起到比较结束为止的比较时间。n位例如是10位。将n位设为10位仅是一例，n位也可以是小于10位的位数（例如，8位）或超过10位的位数（例如，12位）等。此外，也不必限于可逆计数器电路。接着，对参照信号生成部16的结构和动作进行说明。图3示出参照信号生成部16的结构的一例。参照信号生成部16由电容元件Cref（第3电容元件）、恒流源Iref、开关元件SWset、SWref构成。开关元件SWset是用于将电容元件Cref的电压设定为电源VDD的电压值VDD的开关。开关元件SWref是用于将恒流源Iref的电流接通（ON）／断开（OFF）的开关。开关元件SWset的一端与电源VDD连接。开关元件SWref的一端与开关元件SWset的另一端连接。恒流源Iref的一端与开关元件SWref的另一端连接。恒流源Iref的另一端接地。电容元件Cref的一端与开关元件SWset的另一端连接，电容元件Cref的另一端接地。通过来自定时控制部20的控制信号，控制开关元件SWset、SWref的接通（ON）和断开（OFF）。电容元件Cref的一端的电压VRamp作为参照信号Ramp被输出。也可以将参照信号生成部16构成为电容元件Cref的电容值和恒流源Iref的电流值是可变的。接着，对本实施方式的动作进行说明。此处，对单位像素3的具体的动作省略说明，但众所周知，在单位像素3中输出复位电平和信号电平。如以下那样进行AD转换。例如对以规定斜率下降的斜波（参照信号Ramp）、与作为来自单位像素3的像素信号的复位电平或者信号电平的各电压进行比较。例如用基准时钟计测从生成了在该比较处理中使用的斜波的时刻开始到与复位电平或信号电平对应的信号与斜波（斜坡电压）成为一致为止的期间。由此，得到与复位电平或信号电平的各大小对应的数字数据。在此，在第1次读出动作中从摄像部2的选择行的各单位像素3读出包含像素信号的噪声的复位电平，作为模拟像素信号。然后，在第2次读出动作中读出信号电平。然后，按时间序列将复位电平和信号电平通过垂直信号线13输入到列AD转换部30。图4示出参照信号生成部16的动作的一例。在图4中，φSWset是从定时控制部20提供给开关元件SWset的控制信号。φSWref是从定时控制部20提供给开关元件SWref的控制信号。VRamp(t)是参照信号Ramp的电压（电容元件Cref的一端的电压）。在第1次读出时，控制信号φSWset从L电平变化为H电平，由此开关元件SWset成为接通（ON）状态。参照信号Ramp的电压VRamp(t)被设定为VDD。接着，控制信号φSWset从H电平变化为L电平，由此开关元件SWset成为断开（OFF）状态，然后，控制信号φSWref从L电平变化为H电平，由此开关元件SWref成为接通（ON）状态。在此，在开关元件SWref成为接通（ON）状态的时刻（时刻t=0）以后，时刻t的参照信号Ramp的电压VRamp(t)由以下(1)式表示。在(1)式中，IREF是恒流源Iref的电流值，CREF是电容元件Cref的电容值。如(1)式所示，从电源VDD的电压值VDD中减去基于由恒流源Iref产生的电流值IREF的电压（或者加上基于由恒流源Iref产生的电流值-IREF的电压），由此生成参照信号Ramp。在经过规定期间后，控制信号φSWref从H电平变化为L电平，由此开关元件SWref成为断开（OFF）状态，参照信号生成部16停止参照信号Ramp的生成。由此，第1次读出中的参照信号生成部16的动作结束。接着，在第2次读出时控制信号φSWset从L电平变化为H电平，由此开关元件SWset成为接通（ON）状态。参照信号Ramp的电压VRamp(t)被设定为VDD。接着，控制信号φSWset从H电平变化为L电平，由此开关元件SWset成为断开（OFF）状态，然后，控制信号φSWref从L电平变化为H电平，由此开关元件SWref成为接通（ON）状态。之后的参照信号Ramp的电压VRamp(t)依照(1)式。在经过规定期间后，控制信号φSWref从H电平变化为L电平，由此开关元件SWref成为断开（OFF）状态，参照信号生成部16停止参照信号Ramp的生成。由此，第2次读出中的参照信号生成部16的动作结束。参照信号生成部16、变更部18a、比较部31、计测部32进行的AD转换动作如下。<第1次读出>在从任意的像素行的单位像素3向垂直信号线13的第1次读出稳定后，进行比较部31的复位动作。此外，在参照信号生成部16中，电容元件Cref的一端的电压被设定为VDD。接着，变更部18a将被提供了参照信号Ramp的比较部31的第2输入端的电压变更为比复位电平高的规定电压。然后，定时控制部20对参照信号生成部16提供斜波生成的控制数据。在接收到该控制数据后，参照信号生成部16输出波形整体上随时间呈斜坡状变化的参照信号Ramp，作为向比较部31的第2输入端提供的比较电压。比较部31将被提供了来自参照信号生成部16的参照信号Ramp的第2输入端的电压与被提供了复位电平的第1输入端的电压进行比较，当双方的电压大致一致时，使比较输出反转。计测部32根据比较部31的比较开始，以向下计数模式开始计测，并保持比较部31的比较输出发生了反转的时刻的计测值。即，计测部32保持对应于复位电平的数字数据。在经过规定期间后，定时控制部20停止向参照信号生成部16提供控制数据，并停止基准时钟的输出。由此，参照信号生成部16停止参照信号Ramp的生成。<第2次读出>接着，在第2次读出时，读出与每个单位像素3的入射光量对应的信号电平。在该第2次读出时，不进行比较部31的复位动作和变更部18a的变更动作。此外，在参照信号生成部16中，电容元件Cref的一端的电压被设定为VDD。在从任意的像素行的单位像素3向垂直信号线13的第2次读出稳定后，定时控制部20对参照信号生成部16提供斜波生成的控制数据。在接收到该控制数据后，参照信号生成部16输出参照信号Ramp。比较部31将被提供了来自参照信号生成部16的参照信号Ramp的第2输入端的电压与被提供了信号电平的第1输入端的电压进行比较，当双方的电压大致一致时，使比较输出反转。计测部32根据比较部31的比较开始，以向上计数模式开始计测，并保持比较部31的比较输出发生了反转的时刻的计测值。即，计测部32保持与从信号电平减去复位电平（CDS(=CorrelatedDoubleSampling：相关双采样)处理）后得到的信号分量对应的数字数据。在经过规定期间后，定时控制部20停止向参照信号生成部16提供控制数据，并停止基准时钟的输出。由此，参照信号生成部16停止参照信号Ramp的生成。接着，对比较部31和变更部18a的结构以及比较部31的输入端中的电压变化详细地进行说明。图5示出比较部31和变更部18a的具体的电路结构的一例。以下，对本实施方式的电路结构进行说明。在图5中，比较部31内的差分放大器由以下部分构成：由源极共同连接的NMOS构成的晶体管N1、N2；连接在这些晶体管N1、N2的各漏极与电源VDD之间的由栅极共同连接的PMOS构成的晶体管P3、P4；以及连接在晶体管N1、N2的源极共同连接的节点与地GND之间的NMOS的电流源N5。在该差分放大器中，在晶体管N1、N2的各栅极与漏极之间，分别连接有由PMOS构成的晶体管P6、P7。通过从定时控制部20向各栅极提供低电平有效的复位脉冲Reset，这些晶体管P6、P7成为导通（ON）状态。晶体管P6、P7作为复位部发挥作用，该复位部使晶体管N1、N2的各栅极与漏极短路，将晶体管N1、N2的各栅极的电压、即差分放大器的两个输入端IN1、IN2的电压复位。晶体管N1、N2的各栅极分别与用于阻隔直流（DC）电平的电容元件C1、C2的各一端连接。电容元件C1的另一端被提供从摄像部2的各单位像素3输出的像素信号Pixel。电容元件C2（第1电容元件）的另一端被提供来自参照信号生成部16的参照信号Ramp。电容元件C3（第2电容元件）和开关元件SW2构成变更部18a。电容元件C3的一端与晶体管N2的栅极连接，电容元件C3的另一端与开关元件SW2的第1端子连接。开关元件SW2的第2端子与电压源V1（第1电压源）连接。开关元件SW2的第3端子与电压源V2（第2电压源）连接。开关元件SW2通过来自定时控制部20的未图示的控制信号，对使第1端子与第2端子短路而连接电压源V1与电容元件C3的另一端的状态、和使第1端子与第3端子短路而连接电压源V2与电容元件C3的另一端的状态进行切换。此外，电流源N5的栅极被提供用于控制电流值的偏置电压Vbias。以下，对本实施方式的动作进行说明。在此，将电压源V1的电压设为V1、电压源V2的电压设为V2（其中，V1＜V2）、复位电平的电压设为VR、信号电平的电压设为VS（其中，VS≦VR）、电容元件C2的电容值设为C2、电容元件C3的电容值设为C3。在图5中示出比较部31内的差分放大器的第1输入端IN1和第2输入端IN2的电压变化、以及参照信号Ramp的波形。将复位电平作为来自单位像素3的像素信号Pixel提供给第1输入端IN1，在从参照信号生成部16提供给第2输入端IN2的参照信号Ramp稳定后，定时控制部20在比较部31的比较开始之前将复位脉冲Reset激活（低电平有效）。由此，晶体管P6、P7成为导通（ON）状态而使晶体管N1、N2的各栅极与漏极短路，将这些晶体管N1、N2的工作点作为漏极电压，两个输入端的电压被复位。在复位动作中，电容元件C3的另一端通过开关元件SW2与电压源V1连接。通过由该复位确定的工作点，差分放大器的两个输入端的电压、即晶体管N1、N2的各栅极电压的偏移分量基本被消除。即，差分放大器的两个输入端的电压被复位成为大致相同的电压VRST。在该时刻（时刻T1），第1输入端IN1的电压是VRST，第2输入端IN2的电压是VRST。复位后，晶体管P6、P7成为截止（OFF）状态。接着，开关元件SW2将电容元件C3的另一端与电压源V2连接。由此，将被提供参照信号Ramp的第2输入端IN2的电压、即晶体管N2的栅极电压从电压VRST变更提高至规定电压。在复位动作和变更动作的期间内，参照信号生成部16的电容元件Cref的一端与电源VDD连接。电容元件C3的另一端的电压从V1到V2变化（V2-V1）。因此，在该时刻（时刻T2），第2输入端IN2的电压VIN2由以下的(2)式表示。在比较部31的复位动作结束后，即便在构成比较部31的差分放大器的两个输入端的电压中残留一些偏差，但也满足V1＜V2。因此，第1次读出的比较部31的比较开始时的第2输入端IN2的电压（(2)式）比第1输入端IN1的电压（VRST）高。如图5所示，提供随着时间的经过而减小的斜波作为参照信号Ramp。由此，能够可靠地使比较部31的输出在比较动作中反转，保证比较部31的比较动作。在时刻T2以后，参照信号生成部16的电容元件Cref的一端与恒流源Iref连接，向第2输入端提供斜波作为参照信号Ramp。在向第2输入端提供了斜波的时刻以后的第2输入端IN2的电压VIN2由以下的(3)式表示。(3)式的右边第3项是斜波的电压从VRamp(0)=VDD到VRamp(t)变化了（VRamp(t)-VDD）而产生的分量。在被提供了斜波的第2输入端的电压与被复位的第1输入端的电压成为大致一致的定时，比较部31的比较输出反转。在从开始向第2输入端输入斜波起经过了规定期间的时刻（时刻T3），参照信号生成部16停止斜波的生成。接着，将信号电平作为来自单位像素3的像素信号Pixel提供给第1输入端IN1。在通过开关元件SW2将电容元件C3的另一端与电压源V2连接的时刻（时刻T2），被提供了复位电平作为像素信号Pixel的电容元件C1的另一端的电压是VR。此外，在输入了信号电平作为像素信号Pixel的时刻（时刻T4），电容元件C1的另一端的电压为VS。因此，时刻T4中的第1输入端IN1的电压VIN1由以下的(4)式表示。在该时刻（时刻T4），参照信号生成部16的电容元件Cref的一端与电源VDD连接。VIN1=VRST+（VS-VR）...(4)在第2次读出的时刻T4，被提供了参照信号Ramp的第2输入端IN2的电压由前述的(2)式表示。在(2)式中V1＜V2，在(4)式中VS≦VR，因而(2)式的电压VIN2比(4)式的电压VIN1高。即，在第2次读出的比较部31的比较开始时的第2输入端IN2的电压比第1输入端IN1的电压高。如图5所示，提供随着时间的经过而减小的斜波作为参照信号Ramp。由此，能够可靠地使比较部31的输出在比较动作中反转，保证比较部31的比较动作。在时刻T4以后，参照信号生成部16的电容元件Cref的一端与恒流源Iref连接，向第2输入端提供斜波作为参照信号Ramp。在向第2输入端提供了斜波的时刻以后的第2输入端IN2的电压VIN2由前述的(3)式表示。在被提供了斜波的第2输入端的电压与第1输入端的电压大致一致的定时，比较部31的比较输出反转。在从开始向第2输入端输入斜波起经过了规定期间的时刻（时刻T5），参照信号生成部16停止斜波的生成。在第1次读出时，计测部32以向下计数模式进行计测，在第2次读出时，计测部32以向上计数模式进行计测。因此，得到(4)式的右边第2项（VS-VR）的计测值作为计测部32的计测值。如上所述，根据本实施方式，在晶体管P6、P7的复位动作结束后，变更部18a（电容元件C3和开关元件SW2）将第2输入端IN2的电压变更为更高的电压，使得第1输入端IN1与第2输入端IN2之间的电压差成为能够保证比较部31的比较动作的电压。由此，比较部31能够可靠地进行参照信号Ramp与像素信号Pixel的比较动作。如上所述，考虑如下情况：虽然在摄像装置的相邻的列之间制造条件的偏差程度相同，但在摄像装置的全部列之间，制造条件的偏差变大。此外，考虑复位偏差ΔVRST为100[mV]左右的情况。以往的摄像装置（图14，图15）构成为在全部列中经由共同的开关元件直接变更差分放大器的输入端的电压。因此，需要将差分放大器的输入端的电压变更为包含复位偏差ΔVRST的电压。因此，会将差分放大器的输入端的电压变更为所需要的电压以上的高电压，比较部31的比较动作需要时间，AD转换时间变长。与此相对，在本实施方式中，经由电容元件C3提供规定的电压变化，由此变更差分放大器的输入端的电压。由于相同的差分放大器内的两个输入端的制造条件的偏差较小，因而复位偏差较小。因此，为了提供规定的电压变化，仅考虑相同的差分放大器内的两个输入端的复位偏差即可，因而不会将差分放大器的输入端的电压变更为所需要的电压以上的高电压，AD转换时间相比以往的摄像装置变短。因此能够更高速地进行AD转换。如图3所示，本实施方式的参照信号生成部16构成为通过电容元件Cref的充电和放电生成参照信号Ramp。与此相对，作为参照信号生成部的其他结构，也可以构成为，具有一端与电源连接的电阻和一端与电阻的另一端连接的电流源，一边使电流源的电流值变化一边将电阻的另一端的电压作为参照信号输出。将上述的电阻设为R1、从参照信号生成部的输出端子观察的电容元件C2与比较部31的合成电容设为C，则提供给比较部31的第2输入端IN2的电压变化到稳定为止的目标时间常数τ表示为τ=R1×C。在如图3那样构成参照信号生成部16的情况下，决定时间常数τ的电阻成分是电源VDD的内部电阻。将电源VDD的内部电阻设为R2，则时间常数τ表示为τ=R2×C，R2远远小于R1。即，本实施方式的参照信号生成部16的时间常数比具有电阻和电流源的参照信号生成部的时间常数小。因此，通过如图3那样构成参照信号生成部16，能够进一步缩短提供给比较部31的第2输入端IN2的电压变化到稳定为止的时间。根据以上所述，能够进一步缩短从向比较部31的第2输入端IN2提供参照信号Ramp到参照信号Ramp稳定为止的时间。因此，能够更高速地进行AD转换。此外，能够以简单的电路结构生成参照信号Ramp。（第2实施方式）接着，对本发明的第2实施方式进行说明。本实施方式的（C）MOS摄像装置的结构与在第1实施方式中说明的结构大致相同（图1），仅AD转换动作不同。以下，以本实施方式的动作中与第1实施方式不同的部分为中心进行说明。与第1实施方式相同，在单位像素3中输出复位电平和信号电平。如以下那样进行AD转换。例如对以规定斜率下降的斜波（参照信号Ramp）、和与作为来自单位像素3的像素信号的复位电平和信号电平之间的差分对应的电压（差分信号电平）进行比较。例如用基准时钟计测从生成了在该比较处理中使用的斜波的时刻开始到与差分信号电平对应的信号与斜波（斜坡电压）一致为止的期间。由此，得到与差分信号电平的大小对应的数字数据。在此，在第1次读出动作中从摄像部2的选择行的各单位像素3读出复位电平，作为模拟像素信号。然后，在第2次读出动作中读出信号电平。然后，按时间序列将复位电平和信号电平通过垂直信号线13输入到列AD转换部30。<第1次读出>在从任意的像素行的单位像素3向垂直信号线13的第1次读出稳定后，进行比较部31的复位动作。此外，在参照信号生成部16中，电容元件Cref的一端的电压被设定为VDD。接着，变更部18a将被提供了参照信号Ramp的比较部31的第2输入端的电压变更为比复位电平高的规定电压。<第2次读出>接着，在第2次读出时，读出与每个单位像素3的入射光量对应的信号电平。在该第2次读出时，不进行比较部31的复位动作和变更部18a的变更动作。在从任意的像素行的单位像素3向垂直信号线13的第2次读出稳定后，定时控制部20对参照信号生成部16提供斜波生成的控制数据。在接收到该控制数据后，参照信号生成部16输出参照信号Ramp。比较部31将被提供了来自参照信号生成部16的参照信号Ramp的第2输入端的电压与被提供了差分信号电平的第1输入端的电压进行比较，当双方的电压大致一致时，使比较输出反转。计测部32根据比较部31的比较开始，以向上计数模式开始计测，并保持比较部31的比较输出发生了反转的时刻的计测值。即，计测部32保持与从信号电平中减去复位电平（CDS处理）后得到的信号分量对应的数字数据。在经过规定期间后，定时控制部20停止向参照信号生成部16提供控制数据，并停止基准时钟的输出。由此，参照信号生成部16停止参照信号Ramp的生成。接着，对比较部31的输入端中的电压变化详细地进行说明。图6示出比较部31和变更部18a的具体的电路结构的一例。图6所示的电路结构与图5所示的电路结构大致相同，因此省略说明。以下，对本实施方式的动作进行说明。在此，将电压源V1的电压设为V1、电压源V2的电压设为V2（其中，V1＜V2）、复位电平的电压设为VR、信号电平的电压设为VS（其中，VS≦VR）、电容元件C2的电容值设为C2、电容元件C3的电容值设为C3。在图6中示出比较部31内的差分放大器的第1输入端IN1和第2输入端IN2的电压变化、以及参照信号Ramp的波形。将复位电平作为来自单位像素3的像素信号Pixel提供给第1输入端IN1，在从参照信号生成部16提供给第2输入端IN2的参照信号Ramp稳定后，定时控制部20在比较部31的比较开始之前将复位脉冲Reset激活（低电平有效）。由此，晶体管P6、P7成为导通（ON）状态而使晶体管N1、N2的各栅极与漏极短路。此外，晶体管P6、P7将这些晶体管N1、N2的工作点作为漏极电压，两个输入端的电压被复位。复位动作中，电容元件C3的另一端通过开关元件SW2与电压源V1连接。通过由该复位确定的工作点，差分放大器的两个输入端的电压、即晶体管N1、N2的各栅极电压的偏移分量基本被消除。即，差分放大器的两个输入端的电压被复位成为大致相同的电压VRST。在该时刻（时刻T1），第1输入端IN1的电压是VRST，第2输入端IN2的电压是VRST。复位后，晶体管P6、P7成为截止（OFF）状态。接着，开关元件SW2将电容元件C3的另一端与电压源V2连接。由此，将被提供参照信号Ramp的第2输入端IN2的电压、即晶体管N2的栅极电压从电压VRST变更提高至规定电压。在复位动作和变更动作的期间内，参照信号生成部16的电容元件Cref的一端与电源VDD连接。电容元件C3的另一端的电压从V1到V2变化（V2-V1）。因此，在该时刻（时刻T2），第2输入端IN2的电压VIN2由以下的(5)式表示。接着，将信号电平作为来自单位像素3的像素信号Pixel提供给第1输入端IN1。在通过开关元件SW2将电容元件C3的另一端与电压源V2连接的时刻（时刻T2），被提供了复位电平作为像素信号Pixel的电容元件C1的另一端的电压是VR。此外，在输入了信号电平作为像素信号Pixel的时刻（时刻T4），电容元件C1的另一端的电压为VS。因此，时刻T4的第1输入端IN1的电压VIN1由以下的(6)式表示。在该时刻（时刻T4），参照信号生成部16的电容元件Cref的一端与电源VDD连接。VIN1=VRST+（VS-VR）...(6)在第2次读出的时刻T4，被提供了参照信号Ramp的第2输入端IN2的电压由前述的(5)式表示。在(5)式中V1＜V2，在(6)式中VS≦VR，因而(5)式的电压VIN2比(6)式的电压VIN1高。即，在第2次读出的比较部31的比较开始时的第2输入端IN2的电压比第1输入端IN1的电压高。如图6所示，提供随着时间的经过而减小的斜波作为参照信号Ramp。由此，能够可靠地使比较部31的输出在比较动作中反转，保证比较部31的比较动作。在时刻T4以后，参照信号生成部16的电容元件Cref的一端与恒流源Iref连接，向第2输入端提供斜波作为参照信号Ramp。在向第2输入端提供了斜波的时刻以后的第2输入端IN2的电压VIN2由以下的(7)式表示。(7)式的右边第3项是斜波的电压从VRamp(0)=VDD到VRamp(t)变化了（VRamp(t)-VDD）而产生的分量。在被提供了斜波的第2输入端的电压与第1输入端的电压大致一致的定时，比较部31的比较输出反转。在从开始向第2输入端输入斜波起经过了规定期间的时刻（时刻T5），参照信号生成部16停止斜波的生成。在第2次读出时，计测部32以向上计数模式进行计测。因此，得到(6)式的计测值作为计测部32的计测值。如上所述，根据本实施方式，在晶体管P6、P7的复位动作结束后，变更部18a（电容元件C3和开关元件SW2）将第2输入端IN2的电压变更为更高的电压，使得第1输入端IN1与第2输入端IN2之间的电压差成为能够保证比较部31的比较动作的电压。由此，比较部31能够可靠地进行参照信号Ramp与像素信号Pixel的比较动作。此外，经由电容元件C3提供规定电压变化来变更差分放大器的输入端的电压，由此不会将差分放大器的输入端的电压变更为所需要的电压以上的高电压，能够更高速地进行AD转换。在本实施方式中，可以在1次AD转换动作中得到数字数据。通过将被提供了参照信号Ramp的第2输入端的电压变更提高至规定电压，由此得到在信号分量（VS-VR）中重叠了偏移分量（VRST）的数字数据。不过，通过使用在摄像部2中设置的遮光像素或哑元像素的数据来计算偏移分量的数字数据，从计测部32的计测值中减去偏移分量的数字数据，可以抑制偏移分量。（第3实施方式）接着，对本发明的第3实施方式进行说明。图7示出本实施方式的（C）MOS摄像装置的结构的一例。以下，对本实施方式的结构进行说明。图7所示的摄像装置1b的结构中，与图1不同的是模拟部6的结构。本实施方式的模拟部6具有减法运算（CDS处理）电路。模拟部6以外的结构与图1所示的结构大致相同，因此省略说明。图8示出模拟部6的结构的一例。图8所示的结构为：作为取得与第1信号电压和第2信号电压之间的差分对应的信号分量的单元，具有CDS处理功能。模拟部6由与垂直信号线13连接的钳位电容Cclp、用于将钳位电容Cclp嵌位在钳位偏压Vclp的钳位开关SWclp、用于对信号进行采样保持的采样保持电容Csh、采样保持开关SWsh以及缓冲部B1、B2构成。在进行CDS处理的情况下，模拟部6根据从定时控制部20提供的钳位脉冲和采样脉冲这两个脉冲，控制钳位开关SWclp和采样保持开关SWsh。模拟部6针对经由垂直信号线13输入的电压模式的像素信号，进行复位电平与信号电平的减法运算（CDS处理），由此取得信号分量。接着，对本实施方式的动作进行说明。与第1实施方式的摄像装置1a的动作不同的是在模拟部6中设置减法运算（CDS处理）电路而进行的AD转换动作。以下，以本实施方式的动作中与第1实施方式不同的部分为中心进行说明。与第1实施方式相同，在单位像素3中输出复位电平和信号电平。在此，将复位电平的电压设为VR、信号电平的电压设为VS（其中，VS≦VR）。如以下那样进行AD转换。例如对以规定斜率下降的斜波（参照信号Ramp）、和与作为来自单位像素3的像素信号的复位电平和信号电平之间的差分对应的电压（差分信号电平）进行比较。例如用基准时钟计测从生成了在该比较处理中使用的斜波的时刻开始到与差分信号电平对应的信号与斜波（斜坡电压）一致为止的期间。由此，得到与差分信号电平的大小对应的数字数据。在此，在第1次读出动作中从摄像部2的选择行的各单位像素3读出复位电平，作为模拟像素信号。然后，在第2次读出动作中读出信号电平。然后，按时间序列将复位电平和信号电平通过垂直信号线13输入到模拟部6。<第1次读出>从任意的像素行的单位像素3向垂直信号线13的第1次读出稳定。然后，钳位开关SWclp与采样保持开关SWsh成为接通（ON）状态，进而进行比较部31的复位动作。此外，在参照信号生成部16中，电容元件Cref的一端的电压被设定为VDD。接着，变更部18a将被提供了参照信号Ramp的比较部31的第2输入端的电压变更为比复位电平高的规定电压。接着，钳位开关SWclp成为断开（OFF）状态。<第2次读出>接着，在第2次读出时，读出与每个单位像素3的入射光量对应的信号电平。在该第2次读出时，不进行比较部31的复位动作和变更部18a的变更动作。此外，由于钳位开关SWclp是断开（OFF）状态，因此，当输入到钳位电容Cclp的电压从复位电平变化为信号电平时，缓冲部B1的输入电压变化与前述变化对应的电压（VS-VR）。对应于该变化，缓冲部B2的输入电压和输出电压也同样地变化。由此，向比较部31的第1输入端提供信号电平与复位电平的差分信号电平（VS-VR）。在信号电平读出后，采样保持开关SWsh成为断开（OFF）状态。从任意的像素行的单位像素3向垂直信号线13的第2次读出稳定。然后，定时控制部20对参照信号生成部16提供斜波生成的控制数据。在接收到该控制数据后，参照信号生成部16输出参照信号Ramp。比较部31将被提供了来自参照信号生成部16的参照信号Ramp的第2输入端的电压与被提供了差分信号电平的第1输入端的电压进行比较。在本实施方式中，与第2实施方式相同，在比较部31的复位动作后，即便在构成比较部31的差分放大器的两个输入端的电压中残留一些偏差，比较部31的比较开始时的第2输入端IN2的电压也比第1输入端IN1的电压高。因此，能够可靠地使比较部31的输出在比较动作中反转，能够保证比较部31的比较动作。比较部31将提供了来自参照信号生成部16的参照信号Ramp的第2输入端的电压与被提供了差分信号电平的第1输入端的电压进行比较，当双方的电压大致一致时，使比较输出反转。计测部32根据比较部31的比较开始，以向上计数模式开始计测，并保持比较部31的比较输出发生了反转的时刻的计测值。即，计测部32保持与从信号电平中减去复位电平（CDS处理）后得到的信号分量对应的数字数据。在经过规定期间后，定时控制部20停止向参照信号生成部16提供控制数据，并停止基准时钟的输出。由此，参照信号生成部16停止参照信号Ramp的生成。第2次读出的比较部31的比较开始时的第1输入端IN1的电压由与在第2实施方式中说明的(6)式相同的以下的(8)式表示。由于在第2次读出时计测部32以向上计数模式进行计测，因而得到(8)式的计测值作为计测部32的计测值。VIN1=VRST+（VS-VR）...(8)如上所述，根据本实施方式，在晶体管P6、P7的复位动作结束后，变更部18a（电容元件C3和开关元件SW2）将第2输入端IN2的电压变更为更高的电压，使得第1输入端IN1与第2输入端IN2之间的电压差成为能够保证比较部31的比较动作的电压。由此，比较部31能够可靠地进行参照信号Ramp与像素信号Pixel的比较动作。此外，经由电容元件C3提供规定电压变化，由此变更差分放大器的输入端的电压。由此，不会将差分放大器的输入端的电压变更为所需要的电压以上的高电压，能够更高速地进行AD转换。在本实施方式中，可以在1次AD转换动作中得到数字数据。通过将被提供了参照信号Ramp的第2输入端变更提高至规定电压，由此得到在信号分量（VS-VR）中重叠了偏移分量（VRST）的数字数据。不过，通过使用在摄像部2中设置的遮光像素或哑元像素的数据来计算偏移分量的数字数据，从计测部32的计测值减去偏移分量的数字数据，可以抑制偏移分量。（第4实施方式）接着，对本发明的第4实施方式进行说明。图9示出本实施方式的（C）MOS摄像装置的结构的一例。以下，对本实施方式的结构进行说明。在图9所示的摄像装置1c的结构中，与图1的不同之处是变更部18b与其他部分的连接。构成变更部18b的元件本身与图1的变更部18a相同。其他结构与图1所示的结构大致相同，因而省略说明。以下，以本实施方式的动作中与第1实施方式不同的部分为中心进行说明。与第1实施方式相同，在单位像素3中输出复位电平和信号电平。如以下那样进行AD转换。例如对以规定斜率下降的斜波（参照信号Ramp）、与作为来自单位像素3的像素信号的复位电平或者信号电平的各电压进行比较。例如用基准时钟计测从生成了在该比较处理中使用的斜波的时刻开始到与复位电平或信号电平对应的信号与斜波（斜坡电压）成为一致为止的期间。由此，得到与复位电平或信号电平的各大小对应的数字数据。在此，在第1次读出动作中从摄像部2的选择行的各单位像素3读出包含像素信号的噪声的复位电平，作为模拟像素信号。然后，在第2次读出动作中读出信号电平。然后，按时间序列将复位电平和信号电平通过垂直信号线13输入到列AD转换部30。<第1次读出>在从任意的像素行的单位像素3向垂直信号线13的第1次读出稳定后，进行比较部31的复位动作。此外，在参照信号生成部16中，电容元件Cref的一端的电压被设定为VDD。接着，变更部18b将被提供了参照信号Ramp的比较部31的第2输入端的电压变更为比复位电平高的规定电压。然后，定时控制部20对参照信号生成部16提供斜波生成的控制数据。在接收到该控制数据后，参照信号生成部16输出波形整体上随时间呈斜坡状变化的参照信号Ramp，作为提供给比较部31的第2输入端的比较电压。比较部31将被提供了来自参照信号生成部16的参照信号Ramp的第2输入端的电压与被提供了复位电平的第1输入端的电压进行比较，当双方的电压大致一致时，使比较输出反转。计测部32根据比较部31的比较开始，以向下计数模式开始计测，并保持比较部31的比较输出发生了反转的时刻的计测值。即，计测部32保持与复位电平对应的数字数据。在经过规定期间后，定时控制部20停止向参照信号生成部16提供控制数据，并停止基准时钟的输出。由此，参照信号生成部16停止参照信号Ramp的生成。<第2次读出>接着，在第2次读出时，读出与每个单位像素3的入射光量对应的信号电平。在该第2次读出时，不进行比较部31的复位动作和变更部18b的变更动作。此外，在参照信号生成部16中，电容元件Cref的一端的电压被设定为VDD。在从任意的像素行的单位像素3向垂直信号线13的第2次读出稳定后，定时控制部20对参照信号生成部16提供斜波生成的控制数据。在接收到该控制数据后，参照信号生成部16输出参照信号Ramp。比较部31将被提供了来自参照信号生成部16的参照信号Ramp的第2输入端的电压与被提供了信号电平的第1输入端的电压进行比较，当双方的电压大致一致时，使比较输出反转。计测部32根据比较部31的比较开始，以向上计数模式开始计测，并保持比较部31的比较输出发生了反转的时刻的计测值。即，计测部32保持与从信号电平减去复位电平（CDS处理）后得到的信号分量对应的数字数据。在经过规定期间后，定时控制部20停止向参照信号生成部16提供控制数据，并停止基准时钟的输出。由此，参照信号生成部16停止参照信号Ramp的生成。接着，对比较部31和变更部18b的结构以及比较部31的输入端中的电压变化详细地进行说明。图10示出比较部31和变更部18b的具体的电路结构的一例。以下，对本实施方式的电路结构进行说明。以下仅对与图5所示的结构不同的结构进行说明。变更部18b与前述的变更部18a同样，由开关元件SW2和电容元件C3构成。但是，开关元件SW2中的连接与变更部18a不同。开关元件SW2的第1端子与电容元件C3的另一端连接。开关元件SW2的第2端子与地GND连接，开关元件SW2的第3端子与被输入参照信号Ramp的电容元件C2的另一端连接。也可将开关元件SW2的第2端子与提供规定电压的电压源连接而不与地GND连接。开关元件SW2对使第1端子与第2端子短路而连接地GND与电容元件C3的另一端的状态、和使第1端子与第3端子短路而连接电容元件C2的另一端与电容元件C3的另一端的状态进行切换。以下，对本实施方式的动作进行说明。在此，将地GND的电压设为VGND、复位电平的电压设为VR、信号电平的电压设为VS（其中，VS≦VR）、电容元件C2的电容值设为C2、电容元件C3的电容值设为C3。在图10中示出比较部31内的差分放大器的第1输入端IN1和第2输入端IN2的电压变化、以及参照信号Ramp的波形。将复位电平作为来自单位像素3的像素信号Pixel提供给第1输入端IN1，从参照信号生成部16提供给第2输入端IN2的参照信号Ramp稳定。然后，定时控制部20在比较部31的比较开始之前激活复位脉冲Reset（低电平有效）。由此，晶体管P6、P7成为导通（ON）状态而使晶体管N1、N2的各栅极与漏极短路，将这些晶体管N1、N2的工作点作为漏极电压，两个输入端的电压被复位。在复位动作中，电容元件C3的另一端通过开关元件SW2与地GND连接。通过由该复位确定的工作点，差分放大器的两个输入端的电压、即晶体管N1、N2的各栅极电压的偏移分量基本被消除。即，差分放大器的两个输入端的电压被复位成为大致相同的电压VRST。在该时刻（时刻T1），第1输入端IN1的电压是VRST，第2输入端IN2的电压是VRST。复位后，晶体管P6、P7成为截止（OFF）状态。接着，开关元件SW2将电容元件C3的另一端与电容元件C2的另一端连接。由此，将被提供了参照信号Ramp的第2输入端IN2的电压、即晶体管N2的栅极电压从电压VRST变更提高至规定电压。在复位动作和变更动作的期间内，参照信号生成部16的电容元件Cref的一端与电源VDD连接。电容元件C3的另一端的电压从VGND到VDD变化（VDD-VGND），因此在该时刻（时刻T2），第2输入端IN2的电压VIN2由以下的(9)式表示。在比较部31的复位动作结束后，即便在构成比较部31的差分放大器的两个输入端的电压中残留一些偏差，也满足VGND＜VDD。因此，第1次读出的比较部31的比较开始时的第2输入端IN2的电压（(9)式）比第1输入端IN1的电压（VRST）高。如图10所示，通过提供随着时间的经过而减小的斜波作为参照信号Ramp，由此，能够可靠地使比较部31的输出在比较动作中反转，保证比较部31的比较动作。在时刻T2以后，参照信号生成部16的电容元件Cref的一端与恒流源Iref连接，向第2输入端提供斜波作为参照信号Ramp。以下，使用图11对被提供了参照信号Ramp的第2输入端IN2的电压进行说明。图11仅提取第2输入端IN2的周围的结构而示出。以下，假定第2输入端IN2与地GND之间的寄生电容CP来进行说明。当将提供给电容元件C2的另一端的斜波的电压从VRamp(0)=VDD到VRamp(t)变化了（VRamp(t)-VDD）的情况下的电容元件C2的另一端的电压的变化设为ΔV1时，ΔV1由以下的(10)式表示。ΔV1=VRamp(t)-VDD...(10)晶体管P7为截止（OFF）状态，并且电容元件C2、C3的另一端从地GND分离，因此对存储在电容元件C2和寄生电容CP中的电荷量进行保持。因此，当将提供给电容元件C2的另一端的斜波的电压从VRamp(0)=VDD到VRamp(t)变化了（VRamp(t)-VDD）的情况下的第2输入端IN2的电压的变化设为ΔV2时，ΔV2由以下的(11)式表示。另外，电容元件C2与电容元件C3并联连接，将该并联连接的电容元件C1与电容元件C3合成后的电容值为(11)式的CC。此外，在(11)式中，CP是寄生电容CP的电容值。在与CC相比能够忽略CP的情况下（CC>>CP），得到ΔV2=ΔV1。在提供斜波之前的第2输入端IN2的电压是(9)式。因此，在通过开关元件SW2将电容元件C3的另一端与电容元件C2的另一端连接后的第2输入端IN2的电压VIN2由以下的(12)式表示。在被提供了斜波的第2输入端的电压与被复位的第1输入端的电压大致一致的定时，比较部31的比较输出反转。在从开始向第2输入端输入斜波起经过了规定期间的时刻（时刻T3），参照信号生成部16停止斜波的生成。接着，将信号电平作为来自单位像素3的像素信号Pixel提供给第1输入端IN1。在通过开关元件SW2将电容元件C3的另一端与电容元件C2的另一端连接的时刻（时刻T2），被提供了复位电平作为像素信号Pixel的电容元件C1的另一端的电压是VR。此外，在作为像素信号Pixel输入了信号电平的时刻（时刻T4），电容元件C1的另一端的电压为VS。因此，在时刻T4的第1输入端IN1的电压VIN1由以下的(13)式表示。在该时刻（时刻T4），参照信号生成部16的电容元件Cref的一端与电源VDD连接。VIN1=VRST+（VS-VR）...(13)在第2次读出的时刻T4，被提供了参照信号Ramp的第2输入端IN2的电压由前述的(9)式表示。在(9)式中VGND＜VDD，在(13)式中VS≦VR，因而(9)式的电压VIN2比(13)式的电压VIN1高。即，第2次读出的比较部31的比较开始时的第2输入端IN2的电压比第1输入端IN1的电压高。如图10所示，通过提供随着时间的经过而减小的斜波作为参照信号Ramp，能够可靠地使比较部31的输出在比较动作中反转，保证比较部31的比较动作。在时刻T4以后，参照信号生成部16的电容元件Cref的一端与恒流源Iref连接，向第2输入端提供斜波作为参照信号Ramp。在向第2输入端提供了斜波的时刻以后的第2输入端IN2的电压VIN2由前述的(12)式表示。在被提供了斜波的第2输入端的电压与第1输入端的电压大致一致的定时，比较部31的比较输出反转。在从开始向第2输入端输入斜波起经过了规定期间的时刻（时刻T5），参照信号生成部16停止斜波的生成。在第1次读出时计测部32以向下计数模式进行计测，在第2次读出时计测部32以向上计数模式进行计测。因此，得到(13)式的右边第2项（VS-VR）的计测值作为计测部32的计测值。如上所述，根据本实施方式，在晶体管P6、P7的复位动作结束后，变更部18b（电容元件C3和开关元件SW2）将第2输入端IN2的电压变更为更高的电压，使得第1输入端IN1与第2输入端IN2之间的电压差成为能够保证比较部31的比较动作的电压。由此，比较部31能够可靠地进行参照信号Ramp与像素信号Pixel的比较动作。此外，经由电容元件C3提供规定电压变化，由此变更差分放大器的输入端的电压。由此，不会将差分放大器的输入端的电压变更为所需要的电压以上的高电压，能够更高速地进行AD转换。此外，将第1实施方式中的(3)式与本实施方式中的(12)式的右边第3项（VRamp(t)-VDD）的系数进行比较，在(3)式中系数小于1，在(12)式中系数是1。因此，在本实施方式中，AD转换动作不会因设置了电容元件而引起增益下降。（第5实施方式）接着，对本发明的第5实施方式进行说明。图12示出本实施方式的（C）MOS摄像装置的结构的一例。以下，对本实施方式的结构进行说明。图12所示的摄像装置1d的结构中，与图9的不同之处是模拟部6的结构。本实施方式的模拟部6具有减法运算（CDS处理）电路。模拟部6以外的结构与图9所示的结构大致相同，因此省略说明。接着，对本实施方式的动作进行说明。与第4实施方式的摄像装置1c的动作的不同之处是在模拟部6中设置减法运算（CDS处理）电路进行的AD转换动作。以下，以本实施方式的动作中与第4实施方式不同的部分为中心进行说明。与第1实施方式同样，在单位像素3中输出复位电平和信号电平。如以下那样进行AD转换。例如对以规定斜率下降的斜波（参照信号Ramp）、和与作为来自单位像素3的像素信号的复位电平和信号电平之间的差分对应的电压（差分信号电平）进行比较。例如用基准时钟计测从生成了在该比较处理中使用的斜波的时刻开始到与差分信号电平对应的信号与斜波（斜坡电压）一致为止的期间，由此，得到与差分信号电平的大小对应的数字数据。在此，在第1次读出动作中从摄像部2的选择行的各单位像素3读出复位电平，作为模拟像素信号。然后，在第2次读出动作中读出信号电平。然后，按时间序列将复位电平和信号电平通过垂直信号线13输入到模拟部6。<第1次读出>在从任意的像素行的单位像素3向垂直信号线13的第1次读出稳定后，钳位开关SWclp与采样保持开关SWsh成为接通（ON）状态，进而进行比较部31的复位动作。此外，在参照信号生成部16中，电容元件Cref的一端的电压被设定为VDD。接着，变更部18b将被提供了参照信号Ramp的比较部31的第2输入端的电压变更为比复位电平高的规定电压。接着，钳位开关SWclp成为断开（OFF）状态。<第2次读出>接着，在第2次读出时，读出与每个单位像素3的入射光量对应的信号电平。在该第2次读出时，不进行比较部31的复位动作和变更部18b的变更动作。此外，由于钳位开关SWclp是断开（OFF）状态。因此，当输入到钳位电容Cclp的电压从复位电平变化为信号电平时，缓冲部B1的输入电压变化与前述变化对应的电压（VS-VR）。对应于该变化，缓冲部B2的输入电压和输出电压也同样地变化。由此，向比较部31的第1输入端提供信号电平与复位电平的差分信号电平（VS-VR）。在信号电平读出后，采样保持开关SWsh成为断开（OFF）状态。在从任意的像素行的单位像素3向垂直信号线13的第2次读出稳定后，定时控制部20对参照信号生成部16提供斜波生成的控制数据。在接收到该控制数据后，参照信号生成部16输出参照信号Ramp。比较部31对被提供了来自参照信号生成部16的参照信号Ramp的第2输入端的电压与被提供了差分信号电平的第1输入端的电压进行比较。在本实施方式中，与第2实施方式相同，在比较部31的复位动作结束后，即便在构成比较部31的差分放大器的两个输入端的电压中残留一些偏差，比较部31的比较开始时的第2输入端IN2的电压也比第1输入端IN1的电压高。因此，能够可靠地使比较部31的输出在比较动作中反转，能够保证比较部31的比较动作。比较部31将被提供了来自参照信号生成部16的参照信号Ramp的第2输入端的电压与被提供了差分信号电平的第1输入端的电压进行比较，当双方的电压大致一致时，使比较输出反转。计测部32根据比较部31的比较开始，以向上计数模式开始计测，并保持比较部31的比较输出发生了反转的时刻的计测值。即，计测部32保持与从信号电平中减去复位电平的（CDS处理）后得到的信号分量对应的数字数据。在经过规定期间后，定时控制部20停止向参照信号生成部16提供控制数据，并停止基准时钟的输出。由此，参照信号生成部16停止参照信号Ramp的生成。接着，对比较部31的输入端中的电压变化详细地进行说明。图13示出比较部31和变更部18b的具体的电路结构的一例。图13所示的电路结构与图10所示的电路结构大致相同，因此省略说明。以下，对本实施方式的动作进行说明。在此，将地GND的电压设为VGND、复位电平的电压设为VR、信号电平的电压设为VS（其中，VS≦VR）、电容元件C2的电容值设为C2、电容元件C3的电容值设为C3。在图13中示出比较部31内的差分放大器的第1输入端IN1和第2输入端IN2的电压变化、以及参照信号Ramp的波形。将复位电平作为来自单位像素3的像素信号Pixel提供给第1输入端IN1，从参照信号生成部16提供给第2输入端IN2的参照信号Ramp稳定。然后，定时控制部20在比较部31的比较开始之前激活复位脉冲Reset（低电平有效）。由此，晶体管P6、P7成为导通（ON）状态而使晶体管N1、N2的各栅极与漏极短路，将这些晶体管N1、N2的工作点作为漏极电压，两个输入端的电压被复位。在复位动作中，电容元件C3的另一端通过开关元件SW2与地GND连接。通过由该复位确定的工作点，差分放大器的两个输入端的电压、即晶体管N1、N2的各栅极电压的偏移分量基本被消除。即，差分放大器的两个输入端的电压被复位成为大致相同的电压VRST。在该时刻（时刻T1），第1输入端IN1的电压是VRST，第2输入端IN2的电压是VRST。复位后，晶体管P6、P7成为截止（OFF）状态。接着，开关元件SW2将电容元件C3的另一端与电容元件C2的另一端连接，由此，将被提供了参照信号Ramp的第2输入端IN2的电压、即晶体管N2的栅极电压从电压VRST变更提高至规定电压。在复位动作和变更动作的期间内，参照信号生成部16的电容元件Cref的一端与电源VDD连接。电容元件C3的另一端的电压从VGND到VDD变化（VDD-VGND），因此在该时刻（时刻T2），第2输入端IN2的电压VIN2由以下的(14)式表示。接着，将信号电平作为来自单位像素3的像素信号Pixel提供给第1输入端IN1。在通过开关元件SW2将电容元件C3的另一端与电容元件C2的另一端连接的时刻（时刻T2），被提供了复位电平作为像素信号Pixel的电容元件C1的另一端的电压是VR。此外，在作为像素信号Pixel输入了信号电平的时刻（时刻T4），电容元件C1的另一端的电压为VS。因此，在时刻T4的第1输入端IN1的电压VIN1由以下的(15)式表示。在该时刻（时刻T4），参照信号生成部16的电容元件Cref的一端与电源VDD连接。VIN1=VRST+（VS-VR）...(15)在第2次读出的时刻T4，被提供了参照信号Ramp的第2输入端IN2的电压由前述的(14)式表示。在(14)式中VGND＜VDD，在(15)式中VS≦VR，因而(14)式的电压VIN2比(15)式的电压VIN1高。即，第2次读出的比较部31的比较开始时的第2输入端IN2的电压比第1输入端IN1的电压高。如图13所示，通过提供随着时间的经过而减小的斜波作为参照信号Ramp，能够可靠地使比较部31的输出在比较动作中反转，保证比较部31的比较动作。在时刻T4以后，参照信号生成部16的电容元件Cref的一端与恒流源Iref连接，向第2输入端提供斜波作为参照信号Ramp。在向第2输入端提供了斜波的时刻以后的第2输入端IN2的电压VIN2与在第4实施方式中说明的(12)式相同，由以下的(16)式表示。在被提供了斜波的第2输入端的电压与第1输入端的电压大致一致的定时，比较部31的比较输出反转。在从开始向第2输入端输入斜波起经过规定期间的时刻（时刻T5），参照信号生成部16停止斜波的生成。在被提供了斜波的第2输入端的电压与第1输入端的电压大致一致的定时，比较部31的比较输出反转。在从开始向第2输入端输入斜波起经过规定期间的时刻（时刻T5），参照信号生成部16停止斜波的生成。在第2次读出时，计测部32以向上计数模式进行计测，因此得到(15)式的计测值作为计测部32的计测值。如上所述，根据本实施方式，在晶体管P6、P7的复位动作结束后，变更部18b（电容元件C3和开关元件SW2）将第2输入端IN2的电压变更提高至更高的电压，使得第1输入端IN1与第2输入端IN2之间的电压差成为能够保证比较部31的比较动作的电压。由此，比较部31能够可靠地进行参照信号Ramp与像素信号Pixel的比较动作。此外，经由电容元件C3提供规定电压变化，由此变更差分放大器的输入端的电压。由此不会将差分放大器的输入端的电压变更为所需要的电压以上的高电压，能够更高速地进行AD转换。在本实施方式中，可以在1次AD转换动作中得到数字数据。另外，通过将被提供了参照信号Ramp的第2输入端的电压变更提高至规定电压，可以得到在信号分量（VS-VR）中重叠了偏移分量（VRST）的数字数据。不过，通过使用在摄像部2中设置的遮光像素或哑元像素的数据来计算偏移分量的数字数据，从计测部32的计测值中减去偏移分量的数字数据，可以抑制偏移分量。此外，在本实施方式中，AD转换动作不会因设置了电容元件而引起增益下降。