專利名稱：成像設備和照相機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有列并列(column-parallel)模數轉換器的成像設備以及包括該成像設備的照相機。
背景技術：
在許多情況下，各自具有列并列模數轉換器的典型固態(tài)成像設備包括利用單斜率積分的斜坡計數器(counter-ramp)模數轉換器。圖I圖示了具有利用單斜率積分的斜坡計數器模數轉換器的成像設備的結構。圖2是用于說明圖I的設備的操作的時序圖?，F(xiàn)在將結合圖2的時序圖來描述圖I的設備的操作。用于將外部光光電轉換為電信號的単位像素I被排列成矩陣，從而構成像素陣列
2。假設垂直選擇電路3選擇了像素陣列2中的某一行。位于所選擇的行中的像素通過沿像素陣列2的列延伸的垂直信號線VSl而輸出像素信號(下文中的像素輸出信號SI)。垂直信號線VSl連接到為每列布置的比較器4的一個輸入端(正極端)。比較器4的另一端(負極端)接收來自數模(D/A)轉換器5的輸出信號nslope，該輸出信號是響應于時鐘信號elk獲得的模擬信號。 假設，當通過垂直信號線VSl傳送的像素輸出信號SI的電平低于D/A轉換器5的輸出信號nslope的電平吋，比較器4的輸出信號ncompout變成低(“L”)，然而，當垂直信號線vsl的像素輸出信號SI的電平高于D/A轉換器5的輸出信號nslope的電平時，比較器4的輸出信號ncompout變成高(“H”)。比較器4的輸出信號ncompout被供應到η位計數器6。該η位計數器6響應于時鐘信號elk而增加或降低計數值。圖2示出了計數值減少一的情況。該η位計數器6響應于復位信號rst而將其計數值復位到初始值iinit。當比較器4的輸出信號ncompout變成高時，η位計數器6停止增加或減少計數值,并保持該計數值(圖2中表不為“i”)。從η位計數器6輸出該計數值，作為η位輸出數據[η_1:0]。順序輸出該η位計數器6的輸出以及在其它列中的其它計數器的輸出。

發(fā)明內容
在圖I所示的利用單斜率積分的斜坡計數器模數轉換器中，不利的是，為了増加模數轉換的精度，必須增加轉換時間或時鐘頻率。例如，η位A/D轉換所需要的時鐘數目是2η_1個周期。當η位擴展到η+1位時，所需要的時鐘數目是2η+1-1個周期，其基本上為2η-1個周期的兩倍。為了實現(xiàn)所需要的時鐘數目的増加，轉換時間或時鐘頻率必須增加大約2的倍數(factor)。不利的是，増加轉換時間阻礙了用于實現(xiàn)高幀速率或處理增加數目的像素的高速操作。不幸的是，時鐘頻率的增加導致功耗的增加或需要改善元件精度。此外，在利用單斜率積分的斜坡計數器模數轉換器中，不利的是，比較器的閾值電平Vth的變化或從數模轉換器輸出的電壓的精度影響了模數轉換器的精度。換言之，假設像素輸出信號具有IV的幅度，其用作暗電平和亮電平之間的差，對于η位的模數轉換需要l/(2n-l)V的精度。例如，當n= 14(位)時，Iバ214_1) = 61 μ V0由于比較器的閾值Vth的變化通常 是幾毫伏的等級，所以難以實現(xiàn)高精度的模數轉換。期望提供ー種高分辨率高精度的成像設備，其能夠實現(xiàn)用于實行高幀速率或處理增加數目的像素的高速操作，而不導致功耗的增加且不需要改善元件的精度。根據本發(fā)明的ー個方面，提供一種成像設備，包括像素，其輸出信號電荷作為像素信號；電流源，連接到像素信號的傳輸路徑，該電流源具有可變電流；以及信號處理電路，其執(zhí)行控制，以便改變電流源的電流。根據本發(fā)明的另一方面，提供ー種成像設備，包括像素陣列，包括排列成矩陣的多個像素，每個像素輸出信號電荷作為像素信號；以及多個像素信號處理單元，為該像素陣列的各個列排列，其中每個像素信號處理單元包括電流源，連接到像素信號的傳輸路徑，該電流源具有可變電流；以及信號處理電路，其執(zhí)行控制，以便改變電流源的電流。根據本發(fā)明的另一方面，提供一種照相機，包括成像設備，以及光學系統(tǒng)，在成像設備上形成對象圖像；其中所述成像設備包括像素陣列，包括排列成矩陣的多個像素，每個像素輸出信號電荷作為像素信號；以及多個像素信號處理單元，為該像素陣列的各個列排列，并且每個像素信號處理單元包括電流源，連接到像素信號的傳輸路徑，該電流源具有可變電流；以及信號處理電路，其執(zhí)行控制，以便改變電流源的電流。根據本發(fā)明的另一方面，提供一種成像設備，包括像素，其輸出信號電荷作為像素信號，所述信號電荷通過成像獲得；電流源，連接到像素信號的傳輸路徑，該電流源具有可變電流，所述電流源包括至少ー個負載晶體管和至少ー個開關；以及信號處理電路，其對取決于到傳輸路徑的輸出信號的信號執(zhí)行信號處理，并執(zhí)行控制，以便根據信號處理的結果來改變電流源的電流，其中，所述至少ー個開關電地置于所述傳輸路徑和對應負載晶體管之間，以將第一負載晶體管選擇性地連接到所述像素，且所述至少ー個開關的柵極連接到所述信號處理電路來從其接收信號。根據本發(fā)明的另一方面，提供一種成像設備，包括像素，其輸出信號電荷作為像素信號，所述信號電荷通過成像獲得；電流源，連接到像素信號的傳輸路徑，該電流源具有可變電流，所述電流源包括至少ー個負載晶體管和至少ー個開關；以及信號處理電路，其對取決于到傳輸路徑的輸出信號的信號執(zhí)行信號處理，并執(zhí)行控制，以便根據信號處理的結果來改變電流源的電流，其中，所述至少ー個開關電地置于所述傳輸路徑和對應負載晶體管之間，以將第一負載晶體管選擇性地連接到所述像素，且所述像素包括構成源極跟隨器的放大器晶體管，其將信號電荷作為像素信號輸出到傳輸路徑，所述電流源包括多個負載晶體管和多個開關，使用預定的偏置信號來偏置所述負載晶體管的柵極，所述負載晶體管的源極并聯(lián)地連接到預定電勢，每個開關連接在對應的負載晶體管的漏極與傳輸路徑之間，以及所述信號處理電路根據對通過傳輸路徑傳送的像素信號的處理結果，來選擇性地導通電流源中的開關。根據本發(fā)明的另一方面，提供一種成像設備，包括像素，其輸出信號電荷作為像素信號，所述信號電荷通過成像獲得；電流源，連接到像素信號的傳輸路徑，該電流源具有可變電流；以及信號處理電路，其對取決于到傳輸路徑的輸出信號的信號執(zhí)行信號處理，并執(zhí)行控制，以便根據信號處理的結果來改變電流源的電流，其中，所述像素包括構成源極跟隨器的放大器晶體管，其將信號電荷作為像素信號輸出到傳輸路徑，所述電流源包括負載晶體管和多個開關，所述負載晶體管的源極連接到預定電勢，所述開關連接到負載晶體管的柵極，且分別連接到不同偏置信號供應線；以及所述信號處理電路根據對通過傳輸路徑傳送的像素信號的處理結果，來選擇性地導通電流源中的開關。根據本發(fā)明的另一方面，提供ー種成像設備，包括像素陣列，包括排列成矩陣的 多個像素，每個像素輸出信號電荷作為像素信號，所述信號電荷通過成像獲得；以及多個像素信號處理單元，為該像素陣列的各個列排列，其中，每個像素信號處理單元包括電流源，連接到像素信號的傳輸路徑，該電流源具有可變電流，所述電流源包括至少ー個負載晶體管和至少ー個開關；以及信號處理電路，其對取決于到傳輸路徑的輸出信號的像素信號執(zhí)行信號處理，并執(zhí)行控制，以便根據信號處理的結果來改變電流源的電流，其中，所述至少ー個開關電地置于所述傳輸路徑和對應負載晶體管之間，以將所述負載晶體管選擇性地連接到所述像素，且所述至少ー個開關的柵極連接到所述信號處理電路以從其接收信號。根據本發(fā)明的另一方面，提供一種照相機，包括成像設備，以及光學系統(tǒng)，在成像設備上形成對象圖像；其中所述成像設備包括(a)像素陣列，包括排列成矩陣的多個像素，每個像素輸出信號電荷作為像素信號，所述信號電荷通過成像獲得；以及(b)多個像素信號處理單元，為該像素陣列的各個列排列，并且每個像素信號處理單元包括(i)電流源，連接到像素信號的傳輸路徑，該電流源具有可變電流，所述電流源包括至少ー個晶體管和至少ー個開關；以及(ii)信號處理電路，其對取決于到傳輸路徑的輸出信號的像素信號執(zhí)行信號處理，并執(zhí)行控制，以便根據信號處理的結果來改變電流源的電流，其中，所述至少ー個開關電地置于所述傳輸路徑和對應負載晶體管之間，以將第一負載晶體管選擇性地連接到所述像素，且所述至少ー個開關的柵極連接到所述信號處理電路來從其接收信號。根據本發(fā)明的另一方面，提供一種成像設備，包括像素，其輸出信號電荷作為像素信號，所述信號電荷通過成像獲得；電流源，連接到像素信號的傳輸路徑，該電流源具有可變電流；以及信號處理電路，其對取決于到傳輸路徑的輸出信號的信號執(zhí)行信號處理，并執(zhí)行控制，以便根據信號處理的結果來改變電流源的電流，其中，所述信號處理電路包括積分器，對通過傳輸路徑傳送的像素信號進行積分；量化器，對積分器的輸出信號進行量化；以及選擇器，根據量化器的量化結果來改變電流源的電流。根據本發(fā)明的另一方面，提供ー種成像設備，包括像素，其輸出信號電荷作為像素信號，所述信號電荷通過成像獲得；電流源，連接到像素信號的傳輸路徑，該電流源具有可變電流；以及信號處理電路，其對取決于到傳輸路徑的輸出信號的信號執(zhí)行信號處理，并執(zhí)行控制，以便根據信號處理的結果來改變電流源的電流，其中，所述像素包括構成源極跟隨器的放大器晶體管，其將信號電荷作為像素信號輸出到傳輸路徑，所述電流源包括多個負載晶體管和多個開關，使用預定的偏置信號來偏置所述負載晶體管的柵極，所述負載晶體管的源極并聯(lián)地連接到預定電勢，每個開關連接在對應的負載晶體管的漏極與傳輸路徑之間，以及所述信號處理電路根據對通過傳輸路徑傳送的像素信號的處理結果，來選擇性地導通電流源中的開關，以及所述信號處理電路包括(a)積分器，對通過傳輸路徑傳送的像素信號進行積分；(b)量化器，對積分器的輸出信號進行量化；以及(C)選擇器，根據量化器的量化結果來選擇性地導通電流源中的開關。根據本發(fā)明的另一方面，提供一種成像設備，包括像素，其輸出信號電荷作為像素信號，所述信號電荷通過成像獲得；電流源，連接到像素信號的傳輸路徑，該電流源具有可變電流；以及信號處理電路，其對取決于到傳輸路徑的輸出信號的信號執(zhí)行信號處理，并執(zhí)行控制，以便根據信號處理的結果來改變電流源的電流，其中，所述像素包括構成源極跟隨器的放大器晶體管，其將信號電荷作為像素信號輸出到傳輸路徑，所述電流源包括負載 晶體管和多個開關，所述負載晶體管的源極連接到預定電勢，所述開關連接到負載晶體管的柵極，且分別連接到不同偏置信號供應線；以及所述信號處理電路根據對通過傳輸路徑傳送的像素信號的處理結果，來選擇性地導通電流源中的開關，以及所述信號處理電路包括(a)積分器，對通過傳輸路徑傳送的像素信號進行積分；(b)量化器，對積分器的輸出信號進行量化；以及(C)選擇器，根據量化器的量化結果來選擇性地導通電流源中的開關。根據本發(fā)明的另一方面，提供一種成像設備，包括像素，其輸出信號電荷作為像素信號，所述信號電荷通過成像獲得；電流源，連接到像素信號的傳輸路徑，該電流源具有可變電流；以及信號處理電路，其對取決于到傳輸路徑的輸出信號的信號執(zhí)行信號處理，并執(zhí)行控制，以便根據信號處理的結果來改變電流源的電流，其中，該量化器比較通過積分器獲得的積分信號的電平和預定閾值電平，并將比較結果輸出到選擇器；以及該選擇器改變電流源的電流，使得當積分信號的電平高于該閾值電平時，降低傳輸路徑的電平，而當積分信號的電平低于該閾值電平時，提高傳輸路徑的電平。根據本發(fā)明的另一方面，提供一種成像設備，包括像素，其輸出信號電荷作為像素信號，所述信號電荷通過成像獲得；電流源，連接到像素信號的傳輸路徑，該電流源具有可變電流；以及信號處理電路，其對取決于到傳輸路徑的輸出信號的信號執(zhí)行信號處理，并執(zhí)行控制，以便根據信號處理的結果來改變電流源的電流，其中，所述像素包括構成源極跟隨器的放大器晶體管，其將信號電荷作為像素信號輸出到傳輸路徑，所述電流源包括多個負載晶體管和多個開關，使用預定的偏置信號來偏置所述負載晶體管的柵極，所述負載晶體管的源極并聯(lián)地連接到預定電勢，每個開關連接在對應的負載晶體管的漏極與傳輸路徑之間，以及所述信號處理電路根據對通過傳輸路徑傳送的像素信號的處理結果，來選擇性地導通電流源中的開關，以及量化器比較通過積分器獲得的積分信號的電平和預定閾值電平，并將比較結果輸出到選擇器；以及該選擇器選擇性地導通電流源中的開關，使得當積分信號的電平高于該閾值電平時，降低傳輸路徑的電平，而當積分信號的電平低于該閾值電平時，提高傳輸路徑的電平。根據本發(fā)明的另一方面，提供一種成像設備，包括像素，其輸出信號電荷作為像素信號，所述信號電荷通過成像獲得；電流源，連接到像素信號的傳輸路徑，該電流源具有可變電流；以及信號處理電路，其對取決于到傳輸路徑的輸出信號的信號執(zhí)行信號處理，并執(zhí)行控制，以便根據信號處理的結果來改變電流源的電流，其中，所述像素包括構成源極跟隨器的放大器晶體管，其將信號電荷作為像素信號輸出到傳輸路徑，所述電流源包括負載晶體管和多個開關，所述負載晶體管的源極連接到預定電勢，所述開關連接到負載晶體管的柵極，且分別連接到不同偏置信號供應線，以及所述信號處理電路根據對通過傳輸路徑傳送的像素信號的處理結果，來選擇性地導通電流源中的開關，以及該量化器比較通過積分器獲得的積分信號的電平和預定閾值電平，并將比較結果輸出到該選擇器；以及該選擇器選擇性地導通電流源中的開關，使得當積分信號的電平高于該閾值電平時，降低傳輸路徑的電平，而當積分信號的電平低于該閾值電平時，提高傳輸路徑的電平。根據本發(fā)明的另一方面，提供一種成像設備，包括像素，其輸 出信號電荷作為像素信號，所述信號電荷通過成像獲得；電流源，連接到像素信號的傳輸路徑，該電流源具有可變電流；以及信號處理電路，其對取決于到傳輸路徑的輸出信號的信號執(zhí)行信號處理，并執(zhí)行控制，以便根據信號處理的結果來改變電流源的電流，其中，所述傳輸路徑包括像素輸出信號線，其連接到像素中的放大器晶體管的源極并連接到電流源。根據本發(fā)明的另一方面，提供一種成像設備，包括像素，其輸出信號電荷作為像素信號，所述信號電荷通過成像獲得；電流源，連接到像素信號的傳輸路徑，該電流源具有可變電流；以及信號處理電路，其對取決于到傳輸路徑的輸出信號的信號執(zhí)行信號處理，并執(zhí)行控制，以便根據信號處理的結果來改變電流源的電流，其中，所述傳輸路徑包括(a)像素輸出信號線，連接到像素中的放大器晶體管的源扱；以及(b)源極跟隨器晶體管，該源極跟隨器晶體管的柵極連接到像素輸出信號線，其源極連接到電流源。根據本發(fā)明的另一方面，提供ー種成像設備，包括像素陣列，包括排列成矩陣的多個像素，每個像素輸出信號電荷作為像素信號，所述信號電荷通過成像獲得；以及多個像素信號處理單元，為該像素陣列的各個列排列，其中，每個像素信號處理單元包括(a)電流源，連接到像素信號的傳輸路徑，該電流源具有可變電流；以及(b)信號處理電路，其對取決于到傳輸路徑的輸出信號的像素信號執(zhí)行信號處理，并執(zhí)行控制，以便根據信號處理的結果來改變電流源的電流，所述信號處理電路包括(a)積分器，對通過傳輸路徑傳送的像素信號進行積分；(b)量化器，對積分器的輸出信號進行量化；以及(C)選擇器，根據量化器的量化結果來改變電流源的電流。根據本發(fā)明的第一實施例，成像設備包括以下元件。像素輸出通過成像獲得的信號電荷，作為像素信號。具有可變電流的電流源連接到像素信號的傳輸路徑。信號處理電路對取決于到傳輸路徑的輸出信號的信號執(zhí)行信號處理，并執(zhí)行控制，以便根據信號處理的結果來改變電流源的電流。優(yōu)選地，所述像素包括構成源極跟隨器的放大器晶體管，其將信號電荷作為像素信號輸出到傳輸路徑。電流源包括多個負載晶體管和多個開關。使用預定的偏置信號來偏置所述負載晶體管的柵極，并且所述負載晶體管的源極并聯(lián)地連接到預定電勢。每個開關連接在對應的負載晶體管的漏極與傳輸路徑之間。所述信號處理電路根據對通過傳輸路徑傳送的像素信號的處理結果，來選擇性地導通電流源中的開關。優(yōu)選地，所述像素包括構成源極跟隨器的放大器晶體管，其將信號電荷作為像素信號輸出到傳輸路徑。該電流源包括負載晶體管和多個開關。所述負載晶體管的源極連接到預定電勢。所述多個開關連接到負載晶體管的柵極、井分別連接到不同的偏置信號供應線。所述信號處理電路根據對通過傳輸路徑傳送的像素信號的處理結果，來選擇性地導通電流源中的開關。優(yōu)選地，所述信號處理電路包括積分器，對通過傳輸路徑傳送的像素信號進行積分；量化器，對積分器的輸出信號進行量化；以及選擇器，根據量化器的量化結果來改變電流源的電流。優(yōu)選地，所述信號處理電路包括積分器，對通過傳輸路徑傳送的像素信號進行積分；量化器，對積分器的輸出信號進行量化；以及選擇器，根據量化器的量化結果來選擇性地導通電流源中的開關。優(yōu)選地，所述量化器比較通過積分器獲得的積分信號的電平和預定的閾值電平，并將比較結果輸出到選擇器。所述選擇器改變電流源的電流，使得當積分信號的電平高于閾值電平時，降低傳輸路徑的電平，而當積分信號的電平低于所述閾值電平時，提高傳輸路徑的電平。優(yōu)選地，所述量化器比較通過積分器獲得的積分信號的電平和預定的閾值電平，并將比較結果輸出到選擇器。所述選擇器選擇性地導通電流源中的開關，使得當積分信號的電平高于閾值電平時，降低傳輸路徑的電平，而當積分信號的電平低于所述閾值電平吋，提聞傳輸路徑的電平。優(yōu)選地，所述傳輸路徑包括像素輸出信號線，其連接到像素中的放大器晶體管的源極并連接到電流源。優(yōu)選地，所述傳輸路徑包括像素輸出信號線和源極跟隨器晶體管。所述像素輸出信號線連接到像素中的放大器晶體管的源極。所述源極跟隨器晶體管的柵極連接到像素輸出信號線，并且其源極連接到電流源。根據本發(fā)明的第二實施例，所述成像設備包括如下元件。像素陣列包括排列成矩陣的多個像素，每個像素輸出通過成像獲得的信號電荷作為像素信號。針對像素陣列的各個列而排列多個像素信號處理單元。每個像素信號處理單元包括電流源和信號處理電路。所述電流源連接到像素信號的傳輸路徑并具有可變電流。信號處理電路對取決于到傳輸路徑的輸出信號的信號執(zhí)行信號處理，并執(zhí)行控制，以便根據信號處理的結果來改變電流源的電流。根據本發(fā)明的第三實施例，一種照相機包括成像設備以及在成像設備上形成對象圖像的光學系統(tǒng)。所述成像設備包括如下元件。像素陣列包括排列成矩陣的多個像素，每個像素輸出通過成像獲得的信號電荷作為像素信號。針對像素陣列的各個列而排列多個像素信號處理單元。每個像素信號處理單元包括電流源和信號處理電路。所述電流源連接到像素信號的傳輸路徑并具有可變電流。所述信號處理電路對取決于到傳輸路徑的輸出信號的信號執(zhí)行信號處理，并執(zhí)行控制，以便根據信號處理的結果來改變電流源的電流。根據本發(fā)明的實施例，所述信號處理電路對充當通過成像獲得的信號電荷的像素信號執(zhí)行預定的處理。控制傳輸路徑的電平，以便根據信號處理的結果來改變電流源的電流。 根據本發(fā)明的實施例，可以實現(xiàn)高分辨率高精度的成像設備以及包括該成像設備的照相機，該成像設備能夠實現(xiàn)用于實行高幀速率或處理增加數目的像素的高速操作，而沒有導致功耗的增加且不需要改善元件的精度。


圖I是圖示了具有利用單斜率積分的斜坡計數器模數轉換器的成像設備的結構的圖；圖2是用于說明圖I中的設備的操作的時序圖；圖3是圖示了根據本發(fā)明實施例的成像設備的示意結構的框圖；圖4是示出了根據本發(fā)明實施例的単位像素的結構以及像素信號處理單元的結構的圖；圖5是圖示了德耳塔-西格馬(Λ Σ )模數轉換器的基本結構的框圖；
圖6是示出了根據本發(fā)明實施例的修改的像素信號處理單元的結構的圖；圖7是圖示了根據本發(fā)明實施例的第一具體示例的単位像素的結構和像素信號處理單元的結構的圖；圖8是示出了根據實施例在Λ Σ調制器的量化器的輸出與選擇器中的選擇控制信號的設置電平之間的關系的圖；圖9是用于說明在圖7中的像素信號處理單元的操作的時序圖；圖10是圖示了根據本發(fā)明實施例的第二具體示例的単位像素的結構和像素信號處理單元的結構的圖；以及圖11是圖示了根據本發(fā)明實施例的包括成像設備的照相機系統(tǒng)的結構的圖。
具體實施例方式現(xiàn)在，將參考附圖來描述本發(fā)明的實施例。圖3是圖示了根據本實施例的成像設備的示意結構的框圖。圖4是示出了根據本實施例的單位像素的結構以及像素信號處理單元的結構的圖。成像設備10包括像素陣列12、垂直選擇電路13、和多個像素信號處理單元 14(14-1、14-2、......)。像素陣列12包括排列成矩陣的多個單位像素11。每個單位像素
11將外部光光電轉換為電信號。垂直選擇電路13選擇像素陣列12的預定行，并驅動與所述單位像素連接的多條驅動線DRVL。每個像素信號處理單元14直接(或者通過源極跟隨器晶體管)連接到像素輸出信號線VSL，從而構成了為每列像素陣列12安排的傳輸路徑。每個單位像素11包括光電ニ極管111、傳輸晶體管112、放大器晶體管113、復位晶體管114、和選擇晶體管115。光電ニ極管111將入射光轉換為信號電荷(例如，電子)，其數量對應于入射光的數量，并存儲該信號電荷。傳輸晶體管112的源極連接到光電ニ極管111的陰極，其漏極連接到浮動節(jié)點ND111，而其柵極連接到通過其傳送傳輸信號TR的傳輸選擇線TRL。傳輸晶體管112具有在導電(導通)時將存儲在光電ニ極管111中的信號電荷傳輸到浮動節(jié)點NDlll的功能。放大器晶體管113的源極連接到像素輸出信號線VSL，其漏極連接到選擇晶體管115的源極，而其柵極連接到浮動節(jié)點ND111。選擇晶體管115的漏極連接到供電電壓源VDD，而其柵極連接到選擇線SELL。當垂直選擇電路13將高電平選擇信號SEL供應到選擇線SELL以導通選擇晶體管115時，放大器晶體管113具有將浮動節(jié)點NDlll的電勢輸出到像素輸出信號線VSL的功倉^:。復位晶體管114的漏極連接到供電電壓源VDD，其源極連接到浮動節(jié)點ND111，而其柵極連接到復位線RSTL。當垂直選擇電路13將高電平復位信號RST供應到復位線RSTL吋，復位晶體管114導通，從而復位該浮動節(jié)點NDlll的電勢。具有上述結構的単位像素11排列成矩陣，從而形成像素區(qū)域(成像區(qū)域)。針對像素陣列12的每一行安排傳輸選擇線TRL、選擇線SELL、和復位線RSTL。垂直選擇電路13驅動傳輸選擇線TRL、選擇線SELL、和復位線RSTL。 每個像素信號處理單元14包括電流源141和信號處理電路142。電流源141和信號處理電路142被連接到從像素陣列12延伸出來的對應垂直信號線VSL。參考圖4，每個像素信號處理單元14還包括η個(η是2或更大的正整數)負載MOS晶體管LTl至LTnjPη個開關晶體管SWl至SWn。負載MOS晶體管LTl至LTn中的至少ー個通過像素輸出信號線VSL和對應開關晶體管而被選擇性地連接到単位像素11中的放大器晶體管113。所連接的負載MOS晶體管的驅動電流的量(下文中為驅動電流量)是根據信號處理電路142(量化器)進行信號處理所獲得的輸出來控制的。在電流源141中，負載MOS晶體管LTl至LTn的每ー個的柵極連接到通過其供應偏置信號VBIAS的偏置信號供應線VBIASL。負載MOS晶體管LTl至LTn中的每ー個都起到恒流源的作用。負載MOS晶體管LTl的源極連接到參考電勢(本實施例中為地電勢GND)，而其漏極連接到MOS開關(M0S晶體管)SWl的源極。MOS開關SWl的漏極連接到像素輸出信號線VSL。類似地，負載MOS晶體管LTn的源極連接到參考電勢(本實施例中為地電勢GND)，而其漏極連接到MOS開關(M0S晶體管)SWn的源極。MOS開關SWn的漏極連接到像素輸出信號線VSL。各個MOS開關SWl至SWn的柵極連接到信號處理電路142的控制輸出端。在根據本實施例的成像設備10中，每個像素信號處理單元14針對每個像素信號將充當信號處理電路142的輸出的數字值反饋到電流源141，從而實現(xiàn)與能夠實行高精度模數轉換的△ Σ模數轉換器的功能等同的功能。具體地，在為固態(tài)成像設備提供的列并列Λ Σ模數轉換器中，通過改變負載MOS晶體管的電流來實現(xiàn)每個量化器的輸出的反饋，從而構成與像素輸出信號線連接的源極跟隨器。結果，實現(xiàn)了具有高分辨率和高精度的固態(tài)成像設備。下面，將更詳細地描述本實施例的Λ Σ模數轉換器的基本結構以及像素信號處理單元14的特征結構。圖5是圖示了 Λ Σ模數轉換器的基本結構的框圖。參考圖5，Δ Σ模數轉換器200包括減法器201、積分器202、量化器203、數模轉換器204、以及抽選濾波器(decimation filter) 205。積分器202起到低通濾波器(LPF)的作用。量化器203具有相加量化噪聲的功能(即，進行辨別以確定是將值設置為“I”還是設置為“O”的功能)。數模轉換器204具有辨別功能。在除了固態(tài)成像設備的這些應用之外的應用中，例如，在音頻應用和測量儀器的應用中，△ Σ模數轉換器在許多情況中被用作用以實現(xiàn)高精度的模數轉換器。實現(xiàn)了超過16位的轉換精度。如圖5所示，Λ Σ模數轉換器200基本上包括積分器202和量化器203。減法器201從模擬輸入信號中減去通過利用數模轉換器204對量化器203的輸出進行數模轉換而獲得的反饋信號。其后，積分器202對從減法器201輸出的信號進行積分，量化器203量化從積分器202輸出的信號,而抽選濾波器205對從量化器203輸出的信號進行抽選,從而獲
得數字輸出信號。Δ Σ模數轉換器200可實現(xiàn)高精度的模數轉換。為引將高精度的模數轉換施加到固態(tài)成像設備，必須針對每個像素信號反饋數字值。難以實現(xiàn)反饋。 在本實施例中，上述反饋是通過安排包括MOS晶體管(在本實施例中為η溝道MOS晶體管)的恒流源(其中所述恒流源連接到每個單位像素11中的放大器晶體管而構成了所述源極跟隨器電路)、并根據源極跟隨器電路的輸出或者在隨后級中安排的信號處理電路142的輸出來改變恒流源的電流來實現(xiàn)的，電路142的輸出是基于源極跟隨器電路的輸出的。再參考圖4，如上所述，像素信號處理單元14連接到從像素延伸出來的像素輸出信號線VSL，使得負載MOS晶體管LTl至LTn分別通過開關晶體管(M0S開關)Sffl至SWn、經由像素輸出信號線VSL而連接到單位像素11中的放大器晶體管113。根據信號處理電路142中的量化器的輸出來控制負載MOS晶體管的驅動電流量。具體地，在圖4的像素信號處理單元14中，MOS開關SWl至SWn中的每一個被布置在負載MOS晶體管LTl至LTn的對應一個與像素輸出信號線VSL之間。MOS開關SWl至Sffn的導通和截止改變了連接到像素輸出信號線VSL的負載MOS晶體管LT的數目。用接下來的表達式I來表示根據負載MOS晶體管LT的像素輸出信號線VSL的電壓的改變。當假設IlMd為負載MOS晶體管LT的驅動電流量、假設Vpim為像素信號電壓、并假設Vth為放大器晶體管113的閾值電平時，電流驅動量Iltjad取決于電壓Vpim-Vra而改變。因此，可以反饋量化器的輸出。表達式I
權利要求
1.ー種成像設備，包括 像素，其輸出信號電荷作為像素信號； 電流源，連接到像素信號的傳輸路徑，該電流源具有可變電流；以及 信號處理電路，其執(zhí)行控制，以便改變電流源的電流。
2.根據權利要求I的設備,其中 該像素包括構成源極跟隨器的放大器晶體管，其將信號電荷作為像素信號輸出到傳輸路徑； 該電流源包括多個負載晶體管和多個開關，使用預定的偏置信號來偏置所述負載晶體管的柵極，所述負載晶體管的源極并聯(lián)連接到預定電勢，每個開關連接在對應負載晶體管的漏極與傳輸路徑之間；以及 所述信號處理電路根據對通過該傳輸路徑傳送的像素信號的處理結果來選擇性地導通電流源中的開關。
3.根據權利要求I的設備,其中 該像素包括構成源極跟隨器的放大器晶體管，其將信號電荷作為像素信號輸出到傳輸路徑； 該電流源包括負載晶體管和多個開關，所述負載晶體管的源極連接到預定電勢，所述多個開關連接到負載晶體管的柵極、井分別連接到不同的偏置信號供應線；以及 所述信號處理電路根據對通過該傳輸路徑傳送的像素信號的處理結果來選擇性地導通電流源中的開關。
4.根據權利要求I的設備,其中 該信號處理電路包括 積分器，對通過傳輸路徑傳送的像素信號進行積分； 量化器，對積分器的輸出信號進行量化；以及 選擇器，根據量化器的量化結果來改變電流源的電流。
5.根據權利要求2的設備，其中 該信號處理電路包括 積分器，對通過傳輸路徑傳送的像素信號進行積分； 量化器，對積分器的輸出信號進行量化；以及 選擇器，根據量化器的量化結果來選擇性地導通電流源中的開關。
6.根據權利要求3中的設備，其中 該信號處理電路包括 積分器，對通過傳輸路徑傳送的像素信號進行積分； 量化器，對積分器的輸出信號進行量化；以及 選擇器，根據量化器的量化結果來選擇性地導通電流源中的開關。
7.根據權利要求4的設備，其中 該量化器比較通過積分器獲得的積分信號的電平和預定閾值電平，并將比較結果輸出到該選擇器；以及 該選擇器改變電流源的電流，使得當積分信號的電平高于該閾值電平時，降低傳輸路徑的電平，而當積分信號的電平低于該閾值電平時，提高傳輸路徑的電平。
8.根據權利要求5的設備，其中 該量化器比較通過積分器獲得的積分信號的電平和預定閾值電平，并將比較結果輸出到選擇器；以及 該選擇器選擇性地導通電流源中的開關，使得當積分信號的電平高于該閾值電平吋，降低傳輸路徑的電平，而當積分信號的電平低于該閾值電平時，提高傳輸路徑的電平。
9.根據權利要求6的設備，其中 該量化器比較通過積分器獲得的積分信號的電平和預定閾值電平，并將比較結果輸出到該選擇器；以及 該選擇器選擇性地導通電流源中的開關，使得當積分信號的電平高于該閾值電平吋，降低傳輸路徑的電平，而當積分信號的電平低于該閾值電平時，提高傳輸路徑的電平。
10.根據權利要求7或8的設備，其中 所述傳輸路徑包括像素輸出信號線，其連接到像素中的放大器晶體管的源極并連接到電流源。
11.根據權利要求7或8的設備，其中 所述傳輸路徑包括 像素輸出信號線，連接到像素中的放大器晶體管的源扱；以及源極跟隨器晶體管，該源極跟隨器晶體管的柵極連接到像素輸出信號線，其源極連接到電流源。
12.—種成像設備，包括 像素陣列，包括排列成矩陣的多個像素，每個像素輸出信號電荷作為像素信號；以及 多個像素信號處理單元，為該像素陣列的各個列排列，其中 每個像素信號處理單元包括 電流源，連接到像素信號的傳輸路徑，該電流源具有可變電流；以及 信號處理電路，其執(zhí)行控制，以便改變電流源的電流。
13.根據權利要求12的設備，其中 所述信號處理電路包括 積分器，對通過傳輸路徑傳送的像素信號進行積分； 量化器，對積分器的輸出信號進行量化；以及 選擇器，根據量化器的量化結果來改變電流源的電流。
14.根據權利要求13的設備，其中 該量化器比較通過積分器獲得的積分信號的電平和預定閾值電平，并將比較結果輸出到該選擇器；以及 該選擇器改變電流源中的電流，使得當積分信號的電平高于該閾值電平時，降低傳輸路徑的電平，而當積分信號的電平低于該閾值電平時，提高傳輸路徑的電平。
15.根據權利要求14的設備，其中 所述傳輸路徑包括像素輸出信號線，其連接到像素中的放大器晶體管的源極并連接到電流源。
16.根據權利要求14的設備，其中 所述傳輸路徑包括像素輸出信號線，連接到像素中的放大器晶體管的源扱；以及源極跟隨器晶體管，該源極跟隨器晶體管的柵極連接到像素輸出信號線，其源極連接到電流源。
17.一種照相機，包括 成像設備，以及 光學系統(tǒng)，在成像設備上形成對象圖像；其中 所述成像設備包括 像素陣列，包括排列成矩陣的多個像素，每個像素輸出信號電荷作為像素信號；以及 多個像素信號處理單元，為該像素陣列的各個列排列，并且 每個像素信號處理單元包括 電流源，連接到像素信號的傳輸路徑，該電流源具有可變電流；以及 信號處理電路，其執(zhí)行控制，以便改變電流源的電流。
18.—種成像設備，包括 像素，其輸出信號電荷作為像素信號，所述信號電荷通過成像獲得； 電流源，連接到像素信號的傳輸路徑，該電流源具有可變電流，所述電流源包括至少ー個負載晶體管和至少ー個開關；以及 信號處理電路，其對取決于到傳輸路徑的輸出信號的信號執(zhí)行信號處理，并執(zhí)行控制，以便根據信號處理的結果來改變電流源的電流， 其中，所述至少ー個開關電地置于所述傳輸路徑和對應負載晶體管之間，以將第一負載晶體管選擇性地連接到所述像素，且所述至少ー個開關的柵極連接到所述信號處理電路來從其接收信號。
19.ー種成像設備，包括 像素，其輸出信號電荷作為像素信號，所述信號電荷通過成像獲得； 電流源，連接到像素信號的傳輸路徑，該電流源具有可變電流，所述電流源包括至少ー個負載晶體管和至少ー個開關；以及 信號處理電路，其對取決于到傳輸路徑的輸出信號的信號執(zhí)行信號處理，并執(zhí)行控制，以便根據信號處理的結果來改變電流源的電流， 其中，所述至少ー個開關電地置于所述傳輸路徑和對應負載晶體管之間，以將第一負載晶體管選擇性地連接到所述像素，且所述像素包括構成源極跟隨器的放大器晶體管，其將信號電荷作為像素信號輸出到傳輸路徑， 所述電流源包括多個負載晶體管和多個開關， 使用預定的偏置信號來偏置所述負載晶體管的柵極， 所述負載晶體管的源極并聯(lián)地連接到預定電勢，每個開關連接在對應的負載晶體管的漏極與傳輸路徑之間，以及 所述信號處理電路根據對通過傳輸路徑傳送的像素信號的處理結果，來選擇性地導通電流源中的開關。
20.ー種成像設備，包括 像素，其輸出信號電荷作為像素信號，所述信號電荷通過成像獲得；電流源，連接到像素信號的傳輸路徑，該電流源具有可變電流；以及信號處理電路，其對取決于到傳輸路徑的輸出信號的信號執(zhí)行信號處理，并執(zhí)行控制，以便根據信號處理的結果來改變電流源的電流， 其中，所述像素包括構成源極跟隨器的放大器晶體管，其將信號電荷作為像素信號輸出到傳輸路徑， 所述電流源包括負載晶體管和多個開關，所述負載晶體管的源極連接到預定電勢，所述開關連接到負載晶體管的柵極，且分別連接到不同偏置信號供應線；以及 所述信號處理電路根據對通過傳輸路徑傳送的像素信號的處理結果，來選擇性地導通電流源中的開關。
21.根據權利要求18的設備，其中，所述信號處理電路包括 積分器，對通過傳輸路徑傳送的像素信號進行積分； 量化器，對積分器的輸出信號進行量化；以及 選擇器，根據量化器的量化結果來改變電流源的電流。
22.根據權利要求19的設備，其中，所述信號處理電路包括 積分器，對通過傳輸路徑傳送的像素信號進行積分； 量化器，對積分器的輸出信號進行量化；以及 選擇器，根據量化器的量化結果來選擇性地導通電流源中的開關。
23.根據權利要求20的設備，其中，所述信號處理電路包括 積分器，對通過傳輸路徑傳送的像素信號進行積分； 量化器，對積分器的輸出信號進行量化；以及 選擇器，根據量化器的量化結果來選擇性地導通電流源中的開關。
24.根據權利要求21的設備，其中， 該量化器比較通過積分器獲得的積分信號的電平和預定閾值電平，并將比較結果輸出到選擇器；以及 該選擇器改變電流源的電流，使得當積分信號的電平高于該閾值電平時，降低傳輸路徑的電平，而當積分信號的電平低于該閾值電平時，提高傳輸路徑的電平。
25.根據權利要求22的設備，其中， 該量化器比較通過積分器獲得的積分信號的電平和預定閾值電平，并將比較結果輸出到選擇器；以及 該選擇器選擇性地導通電流源中的開關，使得當積分信號的電平高于該閾值電平吋，降低傳輸路徑的電平，而當積分信號的電平低于該閾值電平時，提高傳輸路徑的電平。
26.根據權利要求23的設備，其中， 該量化器比較通過積分器獲得的積分信號的電平和預定閾值電平，并將比較結果輸出到該選擇器；以及 該選擇器選擇性地導通電流源中的開關，使得當積分信號的電平高于該閾值電平吋，降低傳輸路徑的電平，而當積分信號的電平低于該閾值電平時，提高傳輸路徑的電平。
27.根據權利要求24或25的設備，其中 所述傳輸路徑包括像素輸出信號線，其連接到像素中的放大器晶體管的源極并連接到電流源。
28.根據權利要求24或25的設備，其中所述傳輸路徑包括 像素輸出信號線，連接到像素中的放大器晶體管的源扱；以及源極跟隨器晶體管，該源極跟隨器晶體管的柵極連接到像素輸出信號線，其源極連接到電流源。
29.ー種成像設備，包括 像素陣列，包括排列成矩陣的多個像素，每個像素輸出信號電荷作為像素信號，所述信號電荷通過成像獲得；以及 多個像素信號處理單元，為該像素陣列的各個列排列，其中，每個像素信號處理單元包括電流源，連接到像素信號的傳輸路徑，該電流源具有可變電流，所述電流源包括至少ー個負載晶體管和至少ー個開關；以及 信號處理電路，其對取決于到傳輸路徑的輸出信號的像素信號執(zhí)行信號處理，并執(zhí)行控制，以便根據信號處理的結果來改變電流源的電流， 其中，所述至少ー個開關電地置于所述傳輸路徑和對應負載晶體管之間，以將所述負載晶體管選擇性地連接到所述像素，且所述至少ー個開關的柵極連接到所述信號處理電路以從其接收信號。
30.根據權利要求29的設備，其中，所述信號處理電路包括 積分器，對通過傳輸路徑傳送的像素信號進行積分； 量化器，對積分器的輸出信號進行量化；以及 選擇器，根據量化器的量化結果來改變電流源的電流。
31.根據權利要求30的設備，其中 該量化器比較通過積分器獲得的積分信號的電平和預定閾值電平，并將比較結果輸出到選擇器；以及 該選擇器改變電流源的電流，使得當積分信號的電平高于該閾值電平時，降低傳輸路徑的電平，而當積分信號的電平低于該閾值電平時，提高傳輸路徑的電平。
32.根據權利要求31的設備，其中 所述傳輸路徑包括像素輸出信號線，其連接到像素中的放大器晶體管的源極并連接到電流源。
33.根據權利要求31的設備，其中 所述傳輸路徑包括 像素輸出信號線，連接到像素中的放大器晶體管的源扱；以及源極跟隨器晶體管，該源極跟隨器晶體管的柵極連接到像素輸出信號線，其源極連接到電流源。
34.一種照相機，包括 成像設備，以及 光學系統(tǒng)，在成像設備上形成對象圖像；其中 所述成像設備包括 (a)像素陣列，包括排列成矩陣的多個像素，每個像素輸出信號電荷作為像素信號，所述信號電荷通過成像獲得；以及 (b)多個像素信號處理單元，為該像素陣列的各個列排列，并且每個像素信號處理單元包括 (i)電流源，連接到像素信號的傳輸路徑，該電流源具有可變電流，所述電流源包括至少ー個晶體管和至少ー個開關；以及 ( )信號處理電路，其對取決于到傳輸路徑的輸出信號的像素信號執(zhí)行信號處理，并執(zhí)行控制，以便根據信號處理的結果來改變電流源的電流， 其中，所述至少ー個開關電地置于所述傳輸路徑和對應負載晶體管之間，以將第一負載晶體管選擇性地連接到所述像素，且所述至少ー個開關的柵極連接到所述信號處理電路來從其接收信號。
35.ー種成像設備,包括 像素，其輸出信號電荷作為像素信號，所述信號電荷通過成像獲得； 電流源，連接到像素信號的傳輸路徑，該電流源具有可變電流；以及信號處理電路，其對取決于到傳輸路徑的輸出信號的信號執(zhí)行信號處理，并執(zhí)行控制，以便根據信號處理的結果來改變電流源的電流， 其中， 所述信號處理電路包括 積分器，對通過傳輸路徑傳送的像素信號進行積分； 量化器，對積分器的輸出信號進行量化；以及 選擇器，根據量化器的量化結果來改變電流源的電流。
36.ー種成像設備,包括 像素，其輸出信號電荷作為像素信號，所述信號電荷通過成像獲得； 電流源，連接到像素信號的傳輸路徑，該電流源具有可變電流；以及信號處理電路，其對取決于到傳輸路徑的輸出信號的信號執(zhí)行信號處理，并執(zhí)行控制，以便根據信號處理的結果來改變電流源的電流， 其中， 所述像素包括構成源極跟隨器的放大器晶體管，其將信號電荷作為像素信號輸出到傳輸路徑， 所述電流源包括多個負載晶體管和多個開關，使用預定的偏置信號來偏置所述負載晶體管的柵極，所述負載晶體管的源極并聯(lián)地連接到預定電勢，每個開關連接在對應的負載晶體管的漏極與傳輸路徑之間，以及 所述信號處理電路根據對通過傳輸路徑傳送的像素信號的處理結果，來選擇性地導通電流源中的開關，以及 所述信號處理電路包括(a)積分器，對通過傳輸路徑傳送的像素信號進行積分；(b)量化器，對積分器的輸出信號進行量化；以及(C)選擇器，根據量化器的量化結果來選擇性地導通電流源中的開關。
37.ー種成像設備，包括 像素，其輸出信號電荷作為像素信號，所述信號電荷通過成像獲得； 電流源，連接到像素信號的傳輸路徑，該電流源具有可變電流；以及信號處理電路，其對取決于到傳輸路徑的輸出信號的信號執(zhí)行信號處理，并執(zhí)行控制，以便根據信號處理的結果來改變電流源的電流，其中， 所述像素包括構成源極跟隨器的放大器晶體管，其將信號電荷作為像素信號輸出到傳輸路徑， 所述電流源包括負載晶體管和多個開關，所述負載晶體管的源極連接到預定電勢，所述開關連接到負載晶體管的柵極，且分別連接到不同偏置信號供應線；以及 所述信號處理電路根據對通過傳輸路徑傳送的像素信號的處理結果，來選擇性地導通電流源中的開關，以及 所述信號處理電路包括(a)積分器，對通過傳輸路徑傳送的像素信號進行積分；(b)量化器，對積分器的輸出信號進行量化；以及(C)選擇器，根據量化器的量化結果來選擇性地導通電流源中的開關。
38.ー種成像設備，包括 像素，其輸出信號電荷作為像素信號，所述信號電荷通過成像獲得； 電流源，連接到像素信號的傳輸路徑，該電流源具有可變電流；以及信號處理電路，其對取決于到傳輸路徑的輸出信號的信號執(zhí)行信號處理，并執(zhí)行控制，以便根據信號處理的結果來改變電流源的電流， 其中， 該量化器比較通過積分器獲得的積分信號的電平和預定閾值電平，并將比較結果輸出到選擇器；以及 該選擇器改變電流源的電流，使得當積分信號的電平高于該閾值電平時，降低傳輸路徑的電平，而當積分信號的電平低于該閾值電平時，提高傳輸路徑的電平。
39.ー種成像設備，包括 像素，其輸出信號電荷作為像素信號，所述信號電荷通過成像獲得； 電流源，連接到像素信號的傳輸路徑，該電流源具有可變電流；以及信號處理電路，其對取決于到傳輸路徑的輸出信號的信號執(zhí)行信號處理，并執(zhí)行控制，以便根據信號處理的結果來改變電流源的電流， 其中， 所述像素包括構成源極跟隨器的放大器晶體管，其將信號電荷作為像素信號輸出到傳輸路徑， 所述電流源包括多個負載晶體管和多個開關，使用預定的偏置信號來偏置所述負載晶體管的柵極，所述負載晶體管的源極并聯(lián)地連接到預定電勢，每個開關連接在對應的負載晶體管的漏極與傳輸路徑之間，以及 所述信號處理電路根據對通過傳輸路徑傳送的像素信號的處理結果，來選擇性地導通電流源中的開關，以及 量化器比較通過積分器獲得的積分信號的電平和預定閾值電平，并將比較結果輸出到選擇器；以及 該選擇器選擇性地導通電流源中的開關，使得當積分信號的電平高于該閾值電平吋，降低傳輸路徑的電平，而當積分信號的電平低于該閾值電平時，提高傳輸路徑的電平。
40.ー種成像設備，包括 像素，其輸出信號電荷作為像素信號，所述信號電荷通過成像獲得；電流源，連接到像素信號的傳輸路徑，該電流源具有可變電流；以及信號處理電路，其對取決于到傳輸路徑的輸出信號的信號執(zhí)行信號處理，并執(zhí)行控制，以便根據信號處理的結果來改變電流源的電流， 其中， 所述像素包括構成源極跟隨器的放大器晶體管，其將信號電荷作為像素信號輸出到傳輸路徑， 所述電流源包括負載晶體管和多個開關，所述負載晶體管的源極連接到預定電勢，所述開關連接到負載晶體管的柵極，且分別連接到不同偏置信號供應線，以及 所述信號處理電路根據對通過傳輸路徑傳送的像素信號的處理結果，來選擇性地導通電流源中的開關，以及 該量化器比較通過積分器獲得的積分信號的電平和預定閾值電平，并將比較結果輸出到該選擇器；以及 該選擇器選擇性地導通電流源中的開關，使得當積分信號的電平高于該閾值電平吋，降低傳輸路徑的電平，而當積分信號的電平低于該閾值電平時，提高傳輸路徑的電平。
41.ー種成像設備，包括 像素，其輸出信號電荷作為像素信號，所述信號電荷通過成像獲得； 電流源，連接到像素信號的傳輸路徑，該電流源具有可變電流；以及信號處理電路，其對取決于到傳輸路徑的輸出信號的信號執(zhí)行信號處理，并執(zhí)行控制，以便根據信號處理的結果來改變電流源的電流， 其中， 所述傳輸路徑包括像素輸出信號線，其連接到像素中的放大器晶體管的源極并連接到電流源。
42.ー種成像設備，包括 像素，其輸出信號電荷作為像素信號，所述信號電荷通過成像獲得； 電流源，連接到像素信號的傳輸路徑，該電流源具有可變電流；以及信號處理電路，其對取決于到傳輸路徑的輸出信號的信號執(zhí)行信號處理，并執(zhí)行控制，以便根據信號處理的結果來改變電流源的電流， 其中， 所述傳輸路徑包括(a)像素輸出信號線，連接到像素中的放大器晶體管的源扱；以及(b)源極跟隨器晶體管，該源極跟隨器晶體管的柵極連接到像素輸出信號線，其源極連接到電流源。
43.ー種成像設備，包括 像素陣列，包括排列成矩陣的多個像素，每個像素輸出信號電荷作為像素信號，所述信號電荷通過成像獲得；以及 多個像素信號處理單元，為該像素陣列的各個列排列， 其中，每個像素信號處理單元包括(a)電流源，連接到像素信號的傳輸路徑，該電流源具有可變電流；以及(b)信號處理電路，其對取決于到傳輸路徑的輸出信號的像素信號執(zhí)行信號處理，并執(zhí)行控制，以便根據信號處理的結果來改變電流源的電流， 所述信號處理電路包括(a)積分器，對通過傳輸路徑傳送的像素信號進行積分；(b)量化器，對積分器的輸出信號進行量化；以及(C)選擇器，根據量化器的量化結果來改變電流源的電流。
44.根據權利要求43的設備，其中 該量化器比較通過積分器獲得的積分信號的電平和預定閾值電平，并將比較結果輸出到該選擇器；以及 該選擇器改變電流源的電流，使得當積分信號的電平高于該閾值電平時，降低傳輸路徑的電平，而當積分信號的電平低于該閾值電平時，提高傳輸路徑的電平。
45.根據權利要求44的設備，其中所述傳輸路徑包括像素輸出信號線，其連接到像素中的放大器晶體管的源極并連接到電流源。
46.根據權利要求44的設備，其中所述傳輸路徑包括 像素輸出信號線，連接到像素中的放大器晶體管的源扱；以及源極跟隨器晶體管，該源極跟隨器晶體管的柵極連接到像素輸出信號線，其源極連接到電流源。
全文摘要
一種成像設備包括像素、電流源、和信號處理電路。所述像素輸出通過成像獲得的信號電荷作為像素信號。所述電流源連接到像素信號的傳輸路徑并具有可變電流。所述信號處理電路對取決于到傳輸路徑的輸出信號的信號執(zhí)行信號處理，并執(zhí)行控制，以便根據信號處理的結果來改變電流源的電流。
文檔編號H01L27/146GK102685401SQ20121011902
公開日2012年9月19日 申請日期2007年12月18日 優(yōu)先權日2006年12月18日
發(fā)明者佐藤弘樹 申請人:索尼株式會社