固态成像装置和成像系统的制作方法_3

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_0[0] [i]。虽然在图3中仅示出最低有效位的数字信号L1_0[0] [i]?L4_0[0] [i],但是,在该时间点,通过相应的第二锁存电路412保持各列的所有位的光电转换信号,并且,通过相应的第四锁存电路422保持各列的所有位的噪声信号。
[0032]从时间tl09往后,水平扫描电路5通过依次向各列输出读出控制信号READ执行水平扫描。由此,各列的第二锁存电路412依次向第一输出信号线BITLl输出作为光电转换信号的数字信号L2_0[0][i]。并且,各列的第四锁存电路422依次向第二输出信号线BITL2输出作为噪声信号的数字信号L4_0[0] [i]。
[0033]从时间tl09往后的扫描各列的时段是时段[X]中的水平传送时段[X],并且,必须在第二传送控制信号MTXl和第三传送控制信号MTX2在时段[X+1]中变为“高”电平之前完成所有列的扫描。
[0034]出于执行数字⑶S处理的目的,信号处理单元10通过计算第一输出信号线BITLl的相关光电转换信号与第二输出信号线BITL2的相关噪声信号之间的差值提取各像素100的信号分量。
[0035]注意,虽然在本示例性实施例中采用使得第二传送控制信号MTXl和第三传送控制信号MTX2在相同的定时上变为“高”电平的构成,但本发明不限于此。S卩,可通过在不同的定时使第二传送控制信号MTXl和第三传送控制信号MTX2为“高”电平,可错开第二锁存电路412和第四锁存电路422分别传送数字信号的定时。由此,当在第一锁存电路411与第二锁存电路412之间以及在第三锁存电路421与第四锁存电路422之间传送数字信号时出现的贯通电流可被分散。通过抑制贯通电流的集中出现,能够抑制存储器单元4处的电源电压下降的出现,并且防止存储器单元4的误动作并且还抑制由关于周边电路的串扰导致的噪声。
[0036]如上所述,模拟-数字转换单元包含基准信号产生电路7、计数器8和比较器电路300,并且将从读出电路200输出的信号A_OUT从模拟信号转换成数字信号。第一存储器410_0?410_N-1根据比较结果信号LATCH保持从模拟-数字转换单元输出的数字信号。第二存储器420_0?420_N-1根据第一传送控制信号LTX [O]?LTX [N-1]保持被保持于第一存储器410_0?410_N-1中的数字信号。
[0037]首先,在N转换时段(第一转换时段)中,模拟-数字转换单元与像素100和读出电路200的复位对应地将读出电路200的输出信号A_OUT从模拟信号转换成数字信号。第一存储器410_0?410_N-1保持从模拟-数字转换单元输出的数字信号。然后,根据第一传送控制信号LTX [O]?LTX [N-1],第二存储器420_0?420_N_1保持被保持于第一存储器410_0?410_N-1中的数字信号。
[0038]然后,在S转换时段(第二转换时段)中,模拟-数字转换单元将基于像素100和读出电路200处于非复位状态时的像素100的光电转换的输出信号八_0爪从模拟信号转换成数字信号。第一存储器410_0?410_N-1保持从模拟-数字转换单元输出的数字信号。
[0039]注意,虽然以上描述了在N转换时段之后设置S转换时段的例子,但是,可在S转换时段之后设置N转换时段。在这种情况下,首先,在S转换时段(第一转换时段)中,模拟-数字转换单元将基于像素100和读出电路200处于非复位状态时的像素100的光电转换的输出信号A_OUT从模拟信号转换成数字信号。第一存储器410_0?410_N-1保持从模拟-数字转换单元输出的数字信号。然后,根据第一传送控制信号LTX[0]?LTX[N-1],第二存储器420_0?420_N-1保持被保持于第一存储器410_0?410_N_1中的数字信号。
[0040]然后,在N转换时段(第二转换时段)中,模拟-数字转换单元将像素100和读出电路200处于复位状态时的读出电路200的输出信号A_OUT从模拟信号转换成数字信号。第一存储器410_0?410_N-1保持通过模拟-数字转换单元转换的数字信号。
[0041]根据本示例性实施例,在不添加列电路元件的情况下,在N转换时段和S转换时段两者中,相同的第一存储器410在比较结果信号LATCH逆转的定时处保持计数信号CNT。即,噪声信号、光电转换信号的计数信号CNT和比较结果信号LATCH通过相同的路径被输入到相同的第一存储器410。因此,不出现由晶体管元件之间的变化或者由于信号路径不同而出现的信号传播延伸导致的、在常规技术中出现的锁存电路的定时之间的差异。因此,能够减少作为使图像质量劣化的噪声分量的偏移。并且,通过分别在第一存储器410和第二存储器420中设置用于读取的第二锁存电路412和第四锁存电路422,能够同时并行执行AD转换动作和水平传送动作。
[0042](第二示例性实施例)
[0043]图4是示出根据本发明的第二示例性实施例的固态成像装置1100的构成例子的示图。以下,描述第二示例性实施例的固态成像装置1100与第一示例性实施例的固态成像装置1000之间的不同。本示例性实施例中的与第一示例性实施例的构成相同的部件由相同的附图标记表示,并在以下省略其描述。一般地,在斜坡型列ADC中,由于噪声信号的AD转换(N转换)的信号范围与光电转换信号的AD转换(S转换)的信号范围相比较窄,因此,在许多情况下,N转换时段中的计数数量与S转换时段中的计数数量相比也较小。因此,在本示例性实施例中,描述固态成像装置1100具有η位的AD转换分辨率并且在S转换时段中最大计数2Ν并且在N转换时段中最大计数2μ(Ν>Μ,这里,M是自然数)的构成。存储器单元14与图1中的存储器单元4对应。存储器单元14包含从最低有效位[O]到[Μ-1]的M个第一存储器块400_0?400_Μ-1和从[Μ]位到[Ν-1]位的N-M个第二存储器块450_Μ?450_N-lo在图4中,示出最低有效位的存储器块400_0和第M-1位的第二存储器块450_Μ。第一存储器块400_0?400_Μ-1的构成与图1相同,并且,第一存储器块400_0?400_Μ_1中的每一个包含第一存储器410_0?410_Μ-1和第二存储器420_0?420_Μ_1。
[0044]图5是示出第二存储器块450的构成例子的示图。第二存储器块450与图4中的第二存储器块450_Μ?450_Ν-1对应。相对于第一存储器块400,第二存储器块450仅包含第一存储器410并且不包含第二存储器420。与第一示例性实施例类似,第一存储器410包含第一锁存单元411和第二锁存电路412。由于第二存储器块450不包含用于传送在N转换时段中保持的数字信号的存储器,因此,在S转换时段中用另一数字信号重写在N转换时段中保持的数字信号。在图4中,可保持N转换时段的数字信号的第一存储器块400_0?400_M-1的数量是M个存储器块,并且,可在N转换时段中保持2"的最大计数值。因此,即使在S转换时段中传送在N转换时段中保持的数字信号,也不在第二存储器块450_Μ?450Ν-1处出现问题。
[0045]N个第一存储器410_0?410_Ν-1保持N位的计数信号CNT [O]?CNT [N-1]。M个第二存储器420_0?420_Μ-1保持被保持于N个第一存储器410_0?410_Ν_1中的所有位的数字信号中的作为低数字位的一部分的M位的数字信号。
[0046]通过简化仅在S转换时段中计数的高数字位的N-M个第二存储器块450_Μ?450Ν-1,除了获得第一示例性实施例的有利效果以外,根据本示例性实施例,与第一示例性实施例相比,还能够减少列电路元件的数量。
[0047](第三示例性实施例)
[0048]图6是示出根据本发明的第三示例性实施例的成像系统800的构成例子的示图。成像系统800包括例如光学单元810、固态成像装置820、视频信号处理单元830、记录和通信单元840、定时控制单元850、系统控制单元860、以及播放和显示单元870。在以上的示例性实施例中描述的固态成像装置1000或1100被用作固态成像装置820。
[0049]诸如透镜的作为光学系统的光学单元810使来自被照体的光在固态成像装置820的二维排列的多个像素100的像素单元I上成像以由此形成被照体的图像。在基于来自定时控制单元850的信号的定时处,固态成像装置820输出根据在像素单元I上成像的光的信号。从固态成像装置820输出的信号被输入到视频信号处理单元830。视频信号处理单元830根据由程序等规定的方
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