述根据第七实施例的光电转换器件的动作。电流Imir流过晶体管M6。电流Ibp流过晶体管M7 (旁通路径250)。基准电流Iref流过电流源108。
[0080]在读出动作N_AD的时段A中，控制线VL的电压V_VL线性下降。但是，由于读出对象行上的像素112的晶体管M3为0FF，因此，像素电流Ipix不流动。晶体管M5和晶体管M6构成电流镜。因此，电流Imir在时段A中不流动。当预先确定的电压VG被设定使得晶体管M7被接通时，电流源108的基准电流Iref通过晶体管M7流动。此时，节点compl的电压是通过几乎从预先确定的电压VG减去晶体管M7的阈值电压VT7获得的电压。优选地，预先确定的电压VG被设定，使得电压VG-VT7比接地电压高且比反相器109的反相阈值低。
[0081]当控制线VL的电压V_VL连续下降时，晶体管M3被很快接通以开始使像素电流Ipix流动。与晶体管M5和M6的尺寸比对应的电流Imir通过晶体管M6流动。晶体管M6和M7与电流源108连接，并且，流过晶体管M6和M7的电流的和为Iref。电流Ibp逐渐减少，并且，节点compl的电压上升。像素电流Ipix增加，并且，电流Ibp在电流Imir变得等于基准电流Iref的定时处变为零。然后，电流Imir变得暂时比基准电流Iref高，以用与Imir和Iref之间的差值对应的电荷将节点compl的寄生电容充电，由此增加节点compl的电压。当节点compl的电压上升时，晶体管M6的漏极与源极之间的电压变低。电流Imir逐渐减小并且平衡以等于与基准电流Iref的值相同的值。
[0082]在节点compl的电压上升的时段期间，当节点compl的电压超过反相器109的反相阈值时，节点comp2的电压反转，并且，此时的计数值count保持于存储器126中。然后，完成读出动作N_AD，并且，激活复位信号?RVL，由此关断晶体管M3。电流Ipix停止流动。此时，Imir也不流动。而电流Ibp供给电流源108的电流，并且，节点compl的电压返回到VG-VT7。然后，读出动作S_AD的动作与N_AD相同，并且，将省略其描述。
[0083]电流Ibp在像素电流Ipix不流动的时段期间通过旁通路径250 (晶体管M7)流动，使得流过接地电压线的电流恒定。当低电压侧的节点compl的电压被设定为比接地电压高的VG-VT7时，节点compl上的电压变化的振幅受到限制。在具有多个列且列间节距小于几个μ的光电转换器件中，自身列受到由串扰导致的其余列的大振幅信号的不利影响。这可变为噪声以导致图像质量劣化。更具体而言，节点compl处的电压变化的振幅受到限制以抑制图像质量劣化。
[0084]图14以点线示出没有旁通路径250的情况下的基准电流Iref (即流向接地电压线的电流Ignd)以及节点compl处的电压的波形。在执行A/D转换动作的读出动作N_AD和S_AD的时段期间流过接地电压线的电流由于没有旁通路径250而波动。由于接地电压线具有相应的阻抗，因此电流波动导致接地电压的波动。但是，如果光电转换器件包含多个列，那么由执行A/D转换的列自身以外的列导致的接地电压的波动产生噪声分量。这导致图像质量劣化。更具体而言，流过接地电压线的电流的波动通过旁通路径受到抑制，由此抑制图像质量劣化。
[0085]将参照图15描述根据本发明的第八实施例的光电转换器件。在第八实施例中，第一到第六实施例的比较器122被比较器322替代。比较器322具有通过向比较器122的布置添加振幅限制器350获得的布置。振幅限制器350限制节点compl处的电压的振幅。振幅限制器350由例如具有被施加电压VG2的栅极、与晶体管M6的漏极连接的漏极和与电流源108连接的源极的NMOS晶体管M8形成。
[0086]下面，针对与图4所不的动作不同的点，将参照图16描述根据第八实施例的光电转换器件的动作。从读出动作N_AD开始以接通读取对象行上的像素112的晶体管M3直到像素电流Ipix开始流动的动作与图4中相同。但是，当像素电流Ipix流动时，与晶体管M5和晶体管M6的尺寸比对应的电流Imir流动。因此，节点compl的电压逐渐上升。如果晶体管M8的阈值被定义为VT8，那么节点compl的电压变为约VG2-VT8，由此抑制高电压侧的节点compl的电压。即，节点compl处的电压的振幅受到限制。在具有多个列且列间节距小于几个μ的光电转换器件中，自身列受到由串扰导致的其余列的大振幅信号的不利影响。这可变为噪声以导致图像质量劣化。更具体而言，节点compl处的电压变化的振幅受到限制以抑制图像质量劣化。电压VG2被设定，使得VG2-VT8比反相器109的反相阈值高以使反相器109反转。
[0087]在图15所示的例子中，虽然电压VG2被供给到晶体管M8的栅极，但是，用于在动作或非动作状态中控制比较器322的使能信号线可与晶体管M8的栅极连接。当使能信号活动(高电平)时，比较器322动作。当使能信号不活动(低电平)时，比较器322的电流路径切断。比较器322被设定于非动作状态以抑制电力消耗。
[0088]将参照图17描述根据本发明的第九实施例的光电转换器件。在第八实施例中，第一到第六实施例的比较器122被比较器422替代。比较器422具有加入第七实施例的旁通路径250和第八实施例的振幅限制器350的布置。
[0089]图18示出根据第九实施例的光电转换器件的动作。由于光电转换器件包含旁通路径250和振幅限制器350，因此，流过接地电压线的电流Ignd被设定为恒定，同时，节点compl处的电压的振幅限于VG2-VT8?VG-VT7。更具体而言，在具有多个列的光电转换器件中，由接地电压波动导致的图像质量劣化以及由大振幅信号的串扰导致的图像质量劣化可被抑制。
[0090]将参照图19描述根据本发明的第十实施例的光电转换器件。在第十实施例中，第一到第六实施例的比较器122被比较器522替代。比较器522具有向比较器122添加用于使空闲电流Iidl流动的空闲电流源501的布置。
[0091]针对与图4所示的动作不同的要点，将参照图20描述根据第十实施例的光电转换器件的动作。复位信号?RVL被激活以关断晶体管M3。电流Ipix停止流动，并且，流过晶体管M5的电流仅是空闲电流Iidl。在这种状态下，由于感测线SL的寄生电容通过空闲电流Iidl被充电，因此感测线SL的电压上升。如果晶体管M5的栅极-源极电压被定义为Vgs，那么感测线SL的电压稳定化为VDD-Vgs。具有通过将空闲电流Iidl乘以对于M6的尺寸比M = (M6的栅极宽度)/ (M5的栅极宽度)获得的振幅的电流流向晶体管M6。在实施例中，晶体管M5的栅极长度和晶体管M6的栅极长度相等。控制线VL和感测线SL的电压稳定化。同时，在完成像素复位动作或传送动作之后，使得复位信号?RVL不活动，由此开始A/D转换动作。由于随后的动作与上述的实施例的相同，因此，其详细的描述将被省略。
[0092]空闲电流Iidl必须为满足下式的电流值。
[0093]Iidl<Iref/M
[0094]图20以点线示出没有空闲电流源501的情况下的感测线SL的电压波形和流过晶体管M5的电流波形Im5。当在没有空闲电流源501的情况下激活复位信号ORVL时，由晶体管M5的栅极-源极电压Vgs确定的电流被供给到晶体管M5以将感测线SL的寄生电容充电。感测线SL的电压因此上升。伴随感测线SL的上升，栅极-源极电压下降。出于这种原因，供给到晶体管M5的电流也减少以减小感测线SL的电压的上升速率。当Vgs变得低于晶体管M5的阈值电压时，晶体管M5的电压在亚阈值区域内下降，以使供给到晶体管M5的电流量以指数的方式减少。由于晶体管M5的电流被切断且感测线SL的电压必须达到VDD,因此使感测线SL稳定化花费长的时间。
[0095]当在感测线SL不充分稳定化的状态下开始A/D转换动作时，各A/D转换动作的初始状态中的晶体管M3的源极-漏极电压可改变。出于这种原因，A/D转换结果提出诸如线性劣化和增加固定模式噪声和随机噪声的问题，由此导致图像质量劣化。为了获得良好的图像质量，必须确保用于使感测线SL充分稳定化的时间。
[0096]更具体而言，如第十实施例那样添加空闲电流源501以缩短感测线SL的稳定化时间，由此缩短光电转换器件的读出时间。
[0097]图8示出根据本发明的又一实施例的图像感测系统的布置。例如，图像感测系统800包括光学单元810、图像感测元件1、视频信号处理器830、记录/通信单元840、定时控制器850、系统控制器860和再现/显示单元870。图像传感器820包含图像感测元件I和视频信号处理器830。图像感测元件I是由在以上的实施例中描述的光电转换器件100、100/或100"代表的固态图像传感器。
[0098]诸如镜头的用作光学系统的光学单元810将来自被照体的光聚焦于二维布置多个像素的图像感测元件I的像素单元10上，由此形成被照体图像。在基于来自定时控制器850的信号的定时处，图像感测元件I输出与在像素单元10上聚焦的光对应的信号。从图像感测元件I输出的信号被输入到视频信号处理器830。视频信号处理器830根据由程序等确定的方法执行信号处理。通过视频信号处理器830中的处理获得的信号作为图像数据被发送到记录/通信单元840。记录/通信单元840向再现/显示单元870发送用于形成图像的信号。再现/显示单元870再现和显示运动或静止图像。记录/通信单元840接收来自视频信号处理器830的信号以与系统控制器860通信并且在记录介质(未示出)上记录用于形成图像的信号。
[0099]系统控制器860综合控制图像感测系统的动作，并且控制光学单元810、定时控制器850、记录/通信单元840