本公開涉及，固體攝像裝置以及照相機(jī)。

背景技術(shù)：

在列并聯(lián)輸出型的固體攝像裝置中，同一列的信號由按每個列設(shè)置的同一處理電路ad(模數(shù))轉(zhuǎn)換。按每個列設(shè)置的處理電路的不均勻以及每個列的噪聲實(shí)質(zhì)上具有列相關(guān)性。會有這樣的噪聲以及不均勻，在圖像中出現(xiàn)為縱線噪聲的情況。

專利文獻(xiàn)1提出一種固體攝像裝置，具備：噪聲附加部，向經(jīng)由用于從像素陣列部讀出像素信號的垂直信號線傳輸?shù)南袼匦盘栔懈郊訒r間上不變且二維空間上不規(guī)則的噪聲；以及ad變換部，將由噪聲附加部附加了噪聲的像素信號的基準(zhǔn)電平和信號電平獨(dú)立地轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。據(jù)此，若在附加了時間上不變且二維空間上不規(guī)則的噪聲的狀態(tài)下，將基準(zhǔn)電平和信號電平獨(dú)立地轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，則在兩者的ad轉(zhuǎn)換結(jié)果中也同樣出現(xiàn)該噪聲的效果。ad轉(zhuǎn)換結(jié)果中包括二維空間上不規(guī)則的噪聲，因此，不包括具有列相關(guān)性的噪聲。

并且，非專利文件1提出一種固體攝像裝置，在像素陣列與列處理電路(列采樣保持電路以及列ad轉(zhuǎn)換器)之間設(shè)置開關(guān)矩陣(switchingmatrix)，通過隨機(jī)切換來減輕縱線噪聲。

(現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn))

(專利文獻(xiàn))

專利文獻(xiàn)1：日本特開2008－60872號公報

(非專利文件)

非專利文件1：acmosimagerwithcolumn-leveladcusingdynamiccolumnfpnreduction,m.f.snoeij,a.theuwissen,k.makinwa,j.h.huijsing,isscc2006/session27/imagesensors/27.4

根據(jù)專利文獻(xiàn)1所記載的固體攝像裝置，能夠向像素信號本身重疊噪聲來抑制列相關(guān)性高的縱線噪聲。然而，反而，像素復(fù)位信號與全列共同地連接，因此，同等的噪聲共同地重疊于全列，因行相關(guān)性變高而導(dǎo)致發(fā)生隨機(jī)橫線噪聲。并且，在低增益和高增益之間需要調(diào)整將要重疊的噪聲量，需要按照ad轉(zhuǎn)換增益階段地控制該復(fù)位信號的解除時間。因此，需要包括像素內(nèi)的晶體管的閾值以及像素陣列的寄生元件等的溫度特性及電壓特性的不均勻來預(yù)先設(shè)定為最佳值，非常難以進(jìn)行調(diào)整，因此，優(yōu)選的是，采用用于減少縱線噪聲的其他的方法。

非專利文件1所記載的固體攝像裝置，只能進(jìn)行相鄰的三個列的開關(guān)，因此，存在對于以三個列以上的周期發(fā)生的縱線噪聲沒有效果的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于所述情況，本公開提供，抑制起因于具有列相關(guān)性的噪聲以及不均勻的、圖像中出現(xiàn)的縱線噪聲的固體攝像裝置以及照相機(jī)。

為了解決所述問題，本公開的實(shí)施方案之一涉及的固體攝像裝置，具備：像素陣列部，具有被配置為矩陣狀的多個像素電路；垂直信號線，按每個列而被設(shè)置，并且，傳播從所述多個像素電路輸出的像素信號；列ad電路，按每個列而被設(shè)置，并且，對來自所述垂直信號線的像素信號進(jìn)行ad轉(zhuǎn)換；列切換電路，插入在所述像素陣列部與所述列ad電路之間的所述垂直信號線，對像素陣列部中的像素電路的列與所述列ad電路的連接進(jìn)行切換；控制部，按每個水平掃描期間使所述列切換電路對所述連接進(jìn)行切換；以及復(fù)原電路，將由多個所述列ad電路ad轉(zhuǎn)換后的信號的排列順序復(fù)原為，與所述像素陣列部中的多個所述垂直信號線的排列順序?qū)?yīng)。

根據(jù)本公開的固體攝像裝置以及照相機(jī)，能夠抑制起因于具有列相關(guān)性的噪聲以及不均勻的、圖像中出現(xiàn)的縱線噪聲。

附圖說明

圖1是示出實(shí)施例1涉及的固體攝像裝置的結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖2是示出實(shí)施例1涉及的像素電路的一個例子的電路圖。

圖3是示出實(shí)施例1涉及的列切換電路的結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖4a是示出實(shí)施例1涉及的4輸入4輸出的單位切換電路的一個例子的框圖。

圖4b是示出實(shí)施例1涉及的4輸入4輸出的單位切換電路的切換邏輯的圖。

圖5a是示出實(shí)施例1涉及的2輸入2輸出的選擇器的框圖。

圖5b是示出實(shí)施例1涉及的2輸入2輸出的選擇器的輸入輸出邏輯表現(xiàn)圖。

圖5c是示出實(shí)施例1涉及的2輸入2輸出的選擇器的具體例的電路圖。

圖6a是示出實(shí)施例1涉及的8輸入8輸出的單位切換電路的一個例子的框圖。

圖6b是示出實(shí)施例1涉及的8輸入8輸出的單位切換電路的切換邏輯的圖。

圖7是示出實(shí)施例1涉及的固體攝像裝置的多個幀期間的工作例的時間圖。

圖8是示出實(shí)施例1涉及的固體攝像裝置的一個水平掃描期間的工作例的時間圖。

圖9a是示出比較例涉及的圖像的示意圖。

圖9b是示出實(shí)施例1涉及的圖像的示意圖。

圖10是示出實(shí)施例2涉及的固體攝像裝置的例子的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖11是示出實(shí)施例2涉及的加載電流源的一個例子的電路圖。

圖12是示出實(shí)施例2涉及的電壓比較器的一個例子的電路圖。

圖13是示出實(shí)施例2涉及的比較器電流源的一個例子的電路圖。

圖14是示出實(shí)施例3涉及的固體攝像裝置的結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖15是示出實(shí)施例4涉及的固體攝像裝置的結(jié)構(gòu)例的框圖。

圖16是示出照相機(jī)的結(jié)構(gòu)例的框圖。

具體實(shí)施方式

以下，對于用于實(shí)施本公開的形態(tài)涉及的固體攝像裝置，參照附圖進(jìn)行說明。

但是，會有省略必要以上的詳細(xì)說明的情況。

例如，會有省略已經(jīng)周知的內(nèi)容的詳細(xì)說明以及對實(shí)質(zhì)上相同的結(jié)構(gòu)的重復(fù)說明的情況。這是，為了以下的說明中避免不必要的冗長，并且使本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解而做的。而且，附圖以及以下的說明是為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員充分地理解本公開而進(jìn)行的，并不試圖由它們限制權(quán)利要求書所記載的主題。

(實(shí)施例1)

首先，說明實(shí)施例1的固體攝像裝置的概要。本實(shí)施例的固體攝像裝置被構(gòu)成為，對具有配置為矩陣狀的多個像素電路(單位單元，單位像素單元)的像素陣列部中的像素電路的列、與按每個垂直信號線設(shè)置的列ad電路的列的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行切換，從而減少縱線噪聲。

[固體攝像裝置的結(jié)構(gòu)例]

接著，利用附圖說明實(shí)施例1的固體攝像裝置的結(jié)構(gòu)。

圖1是示出實(shí)施例1涉及的固體攝像裝置1的結(jié)構(gòu)例的框圖。該圖示出的固體攝像裝置1具備，像素陣列部10、水平掃描電路12、垂直掃描電路14、多個垂直信號線19、控制部20、列處理部26、參考信號生成部27、輸出電路28、多個加載電流源30、列切換電路50、復(fù)原電路52、以及多個削波晶體管54。并且，固體攝像裝置1具備，接受來自外部的主時鐘信號的輸入的mclk端子、用于在與外部之間進(jìn)行命令或數(shù)據(jù)的收發(fā)的data端子、以及用于向外部發(fā)送影像數(shù)據(jù)的d1端子等，除此以外，還具備被提供電源電壓、接地電壓的端子類。

像素陣列部10具有，被配置為矩陣狀的多個像素電路3。在圖1中，多個像素電路3被配置為n行m列。圖2是示出像素電路3的電路例的圖。在圖2中，像素電路3具備，作為像素(受光部)的光電二極管pd、浮游擴(kuò)散層fd、讀出晶體管t10、復(fù)位晶體管t11、放大晶體管t12以及選擇晶體管t13。

光電二極管pd是，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的受光元件，生成與受光量對應(yīng)的電荷。

浮游擴(kuò)散層fd，暫時保持從光電二極管pd經(jīng)由讀出晶體管t10讀出的電荷。

讀出晶體管t10，根據(jù)讀出控制線φtr的讀出控制信號，從光電二極管pd向浮游擴(kuò)散層fd讀出(即傳輸)電荷。

復(fù)位晶體管t11，根據(jù)復(fù)位控制線φrs的復(fù)位控制信號，復(fù)位浮游擴(kuò)散層fd的電荷。

放大晶體管t12，將浮游擴(kuò)散層fd的電荷轉(zhuǎn)換為電壓并進(jìn)行放大，將放大后的信號作為像素信號經(jīng)由選擇晶體管t13向垂直信號線19輸出。

選擇晶體管t13，根據(jù)選擇控制線φsel的選擇控制信號，選擇是否將放大晶體管的像素信號向垂直信號線輸出。

而且，在圖3中示出了，所謂1像素1單元結(jié)構(gòu)的像素電路3的例子，但是，像素電路3也可以是，所謂多像素1單元結(jié)構(gòu)。多像素1單元結(jié)構(gòu)的像素電路3也可以是，例如，具有多個光電二極管pd，在單位單元內(nèi)共享浮游擴(kuò)散層fd、復(fù)位晶體管t11、放大晶體管t12以及選擇晶體管t13任一個、或全部的結(jié)構(gòu)。

圖1的水平掃描電路12，依次對多個列ad電路內(nèi)的存儲器256進(jìn)行掃描，從而將ad轉(zhuǎn)換后的像素信號，經(jīng)由水平信號線18向輸出電路28輸出。該掃描也可以，與列ad電路25的排列順序相同。

垂直掃描電路14，以行為單位對像素陣列部10內(nèi)的按像素電路3的每個行而被設(shè)置的水平掃描線組15(也稱為行控制線組)進(jìn)行掃描。據(jù)此，垂直掃描電路14，以行為單位選擇像素電路3，使屬于選擇出的行的像素電路3向m條垂直信號線19同時輸出像素信號。水平掃描線組15被設(shè)置的數(shù)量，與像素電路3的行相同。在圖1中，設(shè)置n個水平掃描線組15(圖1的v1，v2，···，vn)。水平掃描線組15的每一個包括，復(fù)位控制線φrs、讀出控制線φtr、選擇控制線φsel。

垂直信號線19，按像素陣列部10內(nèi)的像素電路3的每個列而被設(shè)置，將來自屬于選擇出的行的像素電路3的像素信號向列ad電路25傳播。在圖1中，多個垂直信號線19，由m條垂直信號線h0至hm構(gòu)成。并且，列切換電路50插入在多個垂直信號線19。將垂直信號線19之中的列切換電路50的下游側(cè)的部分、即列切換電路50與列ad電路25的負(fù)輸入端子連接的部分稱為adc輸入線40。在圖1中，多個adc輸入線40，由m條adc輸入線adin0至adinm構(gòu)成。

控制部20，生成各種控制信號組，從而對固體攝像裝置1整體進(jìn)行控制。各種控制信號組中包括，控制信號組cn1、cn2、cn5、cn8、cn10、cn10、計數(shù)時鐘ck0。例如，控制部20，經(jīng)由端子5a接受主時鐘mclk，生成各種內(nèi)部時鐘，對水平掃描電路12以及垂直掃描電路14等進(jìn)行控制。并且，控制部20具有切換控制電路51。切換控制電路51，對列切換電路50進(jìn)行控制，以按每個水平掃描期間，對像素陣列部10的像素電路3的列與列ad電路25的一對一的連接進(jìn)行切換。

列處理部26具備，按每個列而被設(shè)置的列ad電路25。各個列ad電路25，對來自垂直信號線19的像素信號進(jìn)行ad轉(zhuǎn)換。

列ad電路25的每一個具備，電壓比較器252、計數(shù)器部254、以及存儲器256。

電壓比較器252，對來自垂直信號線19的模擬的像素信號、與參考信號生成部27生成的、包括三角波的參考信號ramp進(jìn)行比較，例如，在前者比后者大時使示出比較結(jié)果的輸出信號反轉(zhuǎn)。

計數(shù)器部254，對從參考信號ramp中的三角波開始變化后到電壓比較器252的輸出信號反轉(zhuǎn)為止的時間進(jìn)行計數(shù)。按照模擬像素信號的值決定反轉(zhuǎn)為止的時間，因此，計數(shù)值成為數(shù)字化后的像素信號的值。

存儲器256，保持計數(shù)器部254的計數(shù)值即數(shù)字的像素信號。

成部27，生成包括三角波的參考信號ramp，向各個列ad電路25內(nèi)的電壓比較器252的正輸入端子輸出參考信號ramp。

輸出電路28，從復(fù)原電路52向影像數(shù)據(jù)端子d1輸出數(shù)字的像素信號。

加載電流源30是，按每個垂直信號線19而被設(shè)置的、向垂直信號線19提供負(fù)載電流的負(fù)載電路。也就是說，加載電流源30，經(jīng)由垂直信號線19向選擇出的像素電路3內(nèi)的放大晶體管提供負(fù)載電流，與該放大晶體管一起形成源極跟隨電路。

列切換電路50，被插入到像素陣列部10與列ad電路25之間的垂直信號線19，對像素陣列部10中的像素電路3的列與列ad電路25的一對一的連接進(jìn)行切換。該切換是，根據(jù)來自控制部20的控制信號組cn10進(jìn)行的。由列切換電路50對像素陣列部中的像素電路的列、與列ad電路的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行切換，從而能夠減少縱線噪聲。進(jìn)而，對于列切換電路50，利用圖3進(jìn)行說明。

圖3是示出列切換電路50的結(jié)構(gòu)例的框圖。圖3示出的列切換電路50具備，多個單位切換電路50a。

單位切換電路50a的每一個具有，n(n為4以上的整數(shù))個輸入端子以及n個輸出端子。多個垂直信號線19(垂直信號線h0至hm的m條)被分割為由n條垂直信號線19構(gòu)成的小組，各個小組與一個單位切換電路50a對應(yīng)。

單位切換電路50a的n個輸入端子，與像素陣列部10側(cè)的n條垂直信號線19連接。

單位切換電路50a的n個輸出端子，與多個列ad電路25側(cè)的n條垂直信號線19(即adc輸入線40)連接。

單位切換電路50a的每一個，根據(jù)來自控制部20的控制信號組cn10，對n個輸入端子與n個輸出端子的內(nèi)部連接進(jìn)行切換。

如此，多個(m條)垂直信號線19，按每n條被分割為小組，因此，與n條對應(yīng)的單位切換電路的每一個，能夠共享相同的控制信號組cn10。通過該共享，能夠避免控制信號組cn10的條數(shù)過于增大。換而言之，若使n增大，則控制信號組cn10的控制信號線數(shù)增大，其布線面積也大幅度地增大。也就是說，n的大小(縱線噪聲的減少效果)、與使控制信號組cn10的布線面積變小，處于折衷的關(guān)系。針對該折衷，若按照形成固體攝像裝置1的半導(dǎo)體芯片的面積、以及像素電路的總數(shù)，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定n，則能夠得到縱線噪聲的減少效果。

圖1的復(fù)原電路52，將由多個列ad電路25進(jìn)行ad轉(zhuǎn)換后的信號的排列順序復(fù)原為，與像素陣列部10中的多個垂直信號線19的排列順序?qū)?yīng)。該復(fù)原是，根據(jù)控制信號組cn10進(jìn)行的。例如，復(fù)原電路52的電路結(jié)構(gòu)為，根據(jù)控制部20內(nèi)的切換控制電路51輸出電路結(jié)構(gòu)控制信號組cn10，將列切換電路50的輸入和輸出的關(guān)系完全反轉(zhuǎn)，復(fù)原ad轉(zhuǎn)換后的像素信號的排列順序。例如，復(fù)原電路52，具有暫時存儲因水平掃描電路12的掃描而從存儲器256依次輸出到水平信號線18上的、ad轉(zhuǎn)換后的至少n個像素信號的緩存器，根據(jù)控制信號組cn10，變更緩存器的讀出順序，從而復(fù)原所述排列順序。

削波晶體管54，按多個像素電路3的每個列而被設(shè)置，連接于列切換電路50與列ad電路25之間的垂直信號線19(即adc輸入線40)，向垂直信號線19提供削波電位，以在列切換電路50的切換時不使加載電流源30瞬間截止。其結(jié)果為，削波晶體管54，防止因列切換電路50的切換而在加載電流源30中會瞬間產(chǎn)生的截止以及接通，從而能夠防止電源電壓變動以及地電平的變動，減少噪聲的發(fā)生。換而言之，削波晶體管54進(jìn)行削波，以在列切換電路50切換時不使加載電流源30截止。這是因為，若加載電流源30瞬間截止，則導(dǎo)致像素陣列部10的電源以及gnd過渡變動，從而成為噪聲的主要原因。而且，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定對柵極電壓進(jìn)行控制的偏置電壓，從而能夠設(shè)定為不使加載電流源30成為off。

[單位切換電路的結(jié)構(gòu)例]

接著，對于單位切換電路50a的結(jié)構(gòu)例，進(jìn)行更具體的說明。

圖4a是示出4輸入4輸出的單位切換電路50a的一個例子的框圖。該圖示出，圖3示出的由單位切換電路50a的垂直信號線19的分組數(shù)n為4時的單位切換電路50a的結(jié)構(gòu)例。

在圖4a中，單位切換電路50a具備，具有兩個輸入端子和兩個輸出端子的k×l個選擇器(圖4a中k為2，l為2，分組數(shù)n為4)。k×l個選擇器被配置為，n并聯(lián)且l級。

第一級的k個選擇器的輸入端子，與像素陣列部10側(cè)的n條(在此為4條)垂直信號線19連接。

最后級(即第l級)的k個選擇器的輸出端子，與列ad電路25側(cè)的n條垂直信號線19(即adc輸入線40)連接。

第二級以后的選擇器的每一個的兩個輸入端子，與前級的不同選擇器的輸出端子連接。

k×l個選擇器，根據(jù)k×l個(在此為4個)控制信號c0至c3對兩個輸入端子與兩個輸出端子之間的內(nèi)部連接進(jìn)行切換。輸入到單位切換電路50a的控制信號組cn10包括，控制信號c0至c3。

圖4b是示出圖4a示出的4輸入4輸出的單位切換電路50a的切換邏輯的圖。如該圖，控制信號c0至c3的邏輯值的組合有16種。如該圖示出，與單位切換電路50a的輸出側(cè)的n(在此為4)條adc輸入線40連接的垂直信號線19的排列順序，有16種。也就是說，該單位切換電路50a能夠，按照控制信號c0至c3的邏輯值的組合，切換16種連接。

在邏輯上4輸入的垂直信號線h0至h3的排列組合存在4?。?4種，但是，圖4a的單位切換電路50a，能夠切換24種之中的圖4b示出的16種連接。

進(jìn)而，說明選擇器55的詳細(xì)電路例。

圖5a是示出2輸入2輸出的選擇器55的框圖。選擇器55是，圖4a的選擇器s0至s3的每一個的例子。

圖5b是示出2輸入2輸出的選擇器55的輸入輸出邏輯的圖。在控制信號cm為0時，選擇器55的輸出out1、out2與in1、in2連接(稱為直連接)，在控制信號cm為1時，選擇器55的輸出out1、out2與in2、in1連接(稱為交叉連接)。

圖5c是示出2輸入2輸出的選擇器的具體例的電路圖。如圖5c，選擇器55具備，四個晶體管對以及反相器。將由pmos型的晶體管t1p和nmos型的晶體管t1n構(gòu)成的晶體管對，稱為第一晶體管對。同樣，第二晶體管對，由晶體管t2p、t2n構(gòu)成。第三晶體管對，由晶體管t3p、t3n構(gòu)成。第四晶體管對，由晶體管t4p、t4n構(gòu)成。

構(gòu)成各個晶體管對的兩個晶體管同時成為接通狀態(tài)或截止?fàn)顟B(tài)。第一晶體管對，相對于第二晶體管對而排他地成為接通狀態(tài)或截止?fàn)顟B(tài)。第三晶體管對，也相對于第四晶體管對而排他地成為接通狀態(tài)或截止?fàn)顟B(tài)。

通過組合n×m個這樣的選擇器55，從而能夠容易設(shè)計并制造單位切換電路50a。

[單位切換電路的其他的結(jié)構(gòu)例]

接著，說明單位切換電路50a的其他的結(jié)構(gòu)例。

圖6a是示出8輸入8輸出的單位切換電路的一個例子的框圖。

在圖6a中，單位切換電路50a具備，具有兩個輸入端子和兩個輸出端子的k×l個選擇器(圖6a中k為4，l為3，分組數(shù)n為8)。k×l個選擇器被配置為，k并聯(lián)且l級。

第一級的k個選擇器的輸入端子，與像素陣列部10側(cè)的n(在此為8)條垂直信號線連接。

最后級(即第l級)的k個選擇器的輸出端子，與列ad電路25側(cè)的n條垂直信號線19(即adc輸入線40)連接。

第二級以后的選擇器的每一個的兩個輸入端子，與前級的不同選擇器的輸出端子連接。

k×l個選擇器，根據(jù)k×l個(在此為12個)的控制信號c0至c11，對兩個輸入端子與兩個輸出端子之間的內(nèi)部連接進(jìn)行切換。輸入到單位切換電路50a的控制信號組cn10包括，控制信號c0至c11。

圖6b是示出圖6a示出的8輸入8輸出的單位切換電路50a的切換邏輯的圖。如該圖，控制信號c0至c11的邏輯值的組合有2048種。與單位切換電路50a的輸出側(cè)的n(在此為8)條adc輸入線40連接的垂直信號線19的排列順序，有2048種。也就是說，該單位切換電路50a能夠，按照控制信號c0至c11的邏輯值的組合，對2048種的連接進(jìn)行切換。

在邏輯上8輸入的垂直信號線h0至h7的排列組合存在8?。?0320種，但是，圖6a的單位切換電路50a能夠切換40320種之中的2048種連接。

對于圖3示出的單位切換電路50a的分組數(shù)n，為了完全除去列的相關(guān)性而想要增加n來成為廣范圍，但是，若成為廣范圍，則也導(dǎo)致控制信號組cn10的布線面積的增加。因此，需要選擇能夠同時實(shí)現(xiàn)的n。

作為單位切換電路50a的一個例子，例如，在圖5a、圖5b、圖5c中示出了由組合多個pmos晶體管和nmos晶體管的模擬開關(guān)構(gòu)成的選擇器55。通過k×l個該選擇器55的組合，在圖4a、圖4b中示出了n＝4的分組例，在圖6a、圖6b中示出了n＝8的分組例。通過組合k×l個這樣的選擇器55，從而能夠容易設(shè)計并制造單位切換電路50a。

[固體攝像裝置的工作]

對于如上構(gòu)成的固體攝像裝置1，以下說明其工作。

圖7是示出固體攝像裝置1的多個幀期間的工作例的時間圖。在該圖中，示意性地示出從第k幀到第k+2幀的參考信號ramp的波形。一個幀，由與從像素電路3的第1行到第n行對應(yīng)的n個水平掃描期間(該圖中的1h的期間)構(gòu)成。并且，圖8是示出固體攝像裝置1的一個水平掃描期間的工作例的時間圖。

在一個水平掃描期間的每一個中，參考信號ramp，在圖7、圖8的遞減計數(shù)期間以及遞增計數(shù)期間的每一個成為三角波。

遞減計數(shù)期間是，用于對從放大晶體管t12輸出的示出復(fù)位成分vrst的電平的第一像素信號進(jìn)行ad轉(zhuǎn)換的期間。計數(shù)器部254，對從遞減計數(shù)期間的開始(三角波的變化開始)到電壓比較器252的輸出反轉(zhuǎn)為止的時間進(jìn)行遞減計數(shù)。該計數(shù)值是模擬的復(fù)位成分vrst的ad轉(zhuǎn)換結(jié)果本身。

遞增計數(shù)期間是，用于對從放大晶體管t12輸出的示出數(shù)據(jù)成分(信號成分vsig+復(fù)位成分vrst)的電平的第二像素信號進(jìn)行ad轉(zhuǎn)換的期間。計數(shù)器部254，對從遞增計數(shù)期間的開始(三角波的變化開始)到電壓比較器252的輸出反轉(zhuǎn)為止的時間進(jìn)行遞增計數(shù)。該遞增計數(shù)，將模擬的數(shù)據(jù)成分(vsig+vrst)轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。該遞增計數(shù)，將示出復(fù)位成分vrst的遞減計數(shù)值作為初始值，因此，遞增計數(shù)期間的結(jié)束時的計數(shù)值表示，從數(shù)據(jù)成分中減去復(fù)位成分vrst的cds(correlateddoublesampling：相關(guān)雙采樣)的結(jié)果。也就是說，遞增計數(shù)期間的結(jié)束時的計數(shù)值是，表示信號成分vsig的計數(shù)值本身。如此，列ad電路25，排除成為誤差的各個列的時鐘偏斜以及計數(shù)延遲等的不均勻，僅提取真正的信號成分vsig，即，進(jìn)行數(shù)字cds。

對n行依次進(jìn)行這樣的一個水平掃描期間的工作，從而獲得一個幀的圖像。

在圖8中，按每個水平掃描期間變更控制信號組cn10。更詳細(xì)而言，控制信號組cn10，在水平掃描期間各自的開始時(時刻t4)被變更，在一個水平期間內(nèi)維持相同的邏輯值。而且，控制信號組cn10的變更是，在一個水平期間內(nèi)的ad轉(zhuǎn)換之前即可。

通過控制信號組cn10的變更，能夠按由垂直掃描電路14掃描的每個行，對像素陣列部10中的像素電路3的列與列ad電路25的列的一對一的連接進(jìn)行切換，能夠減少具有列相關(guān)性的噪聲以及不均勻。并且，對于控制信號組cn10的邏輯值，由于在一個水平掃描期間內(nèi)被維持，因此，不給cds中的第一次的第一像素信號的檢測以及第二次的第二像素信號的檢測帶來基于切換的影響。

在此，對于基于列切換電路50的切換的、具有列相關(guān)性的噪聲以及不均勻的減少，進(jìn)行更詳細(xì)說明。

作為發(fā)生所述的縱線噪聲的主要原因的第一點(diǎn)是，電壓比較器252的反轉(zhuǎn)速度的列間的不均勻，第二點(diǎn)是，垂直信號線19的響應(yīng)速度的列間的不均勻。

對于作為主要原因的第一點(diǎn)的電壓比較器252的反轉(zhuǎn)速度的列間的不均勻，通過列切換電路50，每當(dāng)ad轉(zhuǎn)換之前，對像素陣列部10內(nèi)的像素電路3的列、與對應(yīng)的列ad電路25的連接進(jìn)行切換。

其結(jié)果為，相同的噪聲不重疊于同一列的像素信號，而重疊于不同列的像素信號。其結(jié)果為，消去列相關(guān)性，ad轉(zhuǎn)換后的圖像中出現(xiàn)的縱線噪聲減輕。

對于第二點(diǎn)的垂直信號線19的響應(yīng)速度的列間的不均勻，主要，因加載電流源30的電流值的不均勻而發(fā)生。也就是說，因此，通過列切換電路50，每當(dāng)ad轉(zhuǎn)換之前，對像素陣列部10內(nèi)的像素電路3的列、與對應(yīng)的加載電流源30的連接進(jìn)行切換。

這是，圖8的一個水平掃描期間短，據(jù)此，示出垂直信號線19的響應(yīng)時間的遞減計數(shù)前的定時t4至t10的時間、和遞增計數(shù)前的定時t16至t20的時間短，作為第二點(diǎn)的問題的垂直信號線19的響應(yīng)速度的列間的不均勻成為問題時有效的。

其結(jié)果為，相同的噪聲不重疊于同一列的像素信號，而重疊于不同列的像素信號。其結(jié)果為，消去列相關(guān)性，ad轉(zhuǎn)換后的圖像中出現(xiàn)的縱線噪聲減輕。

并且，消去作為與專利文獻(xiàn)1有關(guān)的問題的行相關(guān)性，隨機(jī)橫線噪聲也不會發(fā)生。

并且，列切換電路50的控制是，根據(jù)控制部20內(nèi)的切換控制電路51執(zhí)行的。在ad轉(zhuǎn)換后的圖像中，為了將任何固定模式都排除，而優(yōu)選的是，以隨機(jī)數(shù)控制列切換電路50的切換。實(shí)際上，對于該隨機(jī)數(shù)的周期性，若是數(shù)幀×行數(shù)，則在圖像印象上沒有不協(xié)調(diào)感。

列切換電路50，在按每個水平掃描期間進(jìn)行ad轉(zhuǎn)換之前，例如，以控制信號組cn10在定時t4對連接進(jìn)行切換。而且，也可以按每個水平掃描期間進(jìn)行ad轉(zhuǎn)換之后，以控制信號組cn10在定時t28解除列切換電路50。如此，列切換電路50按每個水平掃描期間對連接進(jìn)行切換。

對于基于這樣的列切換電路50的切換的縱線噪聲的減少，利用圖9a、圖9b進(jìn)行說明。

圖9a是示出比較例涉及的圖像的示意圖。該圖示意性地示出，在不進(jìn)行基于列切換電路50的連接的切換的情況下，拍攝了亮度以及顏色均勻的被攝體的圖像。在不進(jìn)行基于列切換電路50的切換的情況下，計數(shù)器部254中以遞增計數(shù)進(jìn)行ad轉(zhuǎn)換后的值和以遞減計數(shù)進(jìn)行ad轉(zhuǎn)換后的值，具有列相關(guān)性，從作為信號成分的遞增計數(shù)值中減去遞減計數(shù)值的值，也具有列相關(guān)性。其結(jié)果為，會產(chǎn)生圖9a那樣的縱線噪聲。

圖9b是示出本實(shí)施例涉及的圖像的示意圖。該圖示意性地示出，在進(jìn)行基于列切換電路50的每個水平掃描期間的連接的切換的情況下，拍攝了亮度以及顏色均勻的被攝體的圖像。在本實(shí)施例中，垂直信號線19和列ad電路25的對應(yīng)關(guān)系，按每個行不同。其結(jié)果為，如圖9b，ad轉(zhuǎn)換后的圖像中的縱線噪聲減少。

如上所述，在實(shí)施例1中，在像素陣列部10與列ad電路25之間的垂直信號線19設(shè)置列切換電路50，從而能夠減少縱線噪聲。

而且，復(fù)原電路52也可以，不是具有暫時存儲ad轉(zhuǎn)換后的像素信號的至少n個的緩存器的結(jié)構(gòu)。

例如，水平掃描電路12也可以兼用作復(fù)原電路52。在此情況下，水平掃描電路12也可以，根據(jù)控制信號組cn10對存儲器256的掃描順序進(jìn)行切換，從而復(fù)原像素信號的排列順序。

并且，例如，復(fù)原電路52也可以，具有與列切換電路50同樣的電路結(jié)構(gòu)，被插入在多個存儲器256的輸出線、與水平信號線18之間。在此情況下，復(fù)原電路52，根據(jù)控制信號組cn10，進(jìn)行與由列切換電路50的切換相反的切換即可。

如上說明，實(shí)施例1的固體攝像裝置1，具備：像素陣列部10，具有被配置為矩陣狀的多個像素電路3；垂直信號線19，按每個列而被設(shè)置，并且，傳播從多個像素電路3輸出的像素信號；列ad電路25，按每個列而被設(shè)置，并且，對來自垂直信號線19的像素信號進(jìn)行ad轉(zhuǎn)換；列切換電路50，插入在像素陣列部10與列ad電路25之間的垂直信號線19，對像素陣列部10中的像素電路3的列與列ad電路25的連接進(jìn)行切換；控制部20，按每個水平掃描期間使列切換電路50對連接進(jìn)行切換；以及復(fù)原電路52，將由多個列ad電路25ad轉(zhuǎn)換后的信號的排列順序復(fù)原為，與像素陣列部10中的多個垂直信號線19的排列順序?qū)?yīng)。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，對像素陣列部10中的像素電路3的列、與列ad電路25的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行切換，從而能夠減少縱線噪聲。

在此，也可以是，固體攝像裝置1具備，按每個列而被設(shè)置，連接于列切換電路50與列ad電路25之間的垂直信號線19，并且，向垂直信號線19提供負(fù)載電流的加載電流源30。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，對像素陣列部10中的像素電路3的列、與加載電流源30以及列ad電路25的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行切換，從而能夠減少縱線噪聲。

在此，也可以是，固體攝像裝置1具備，按每個列而被設(shè)置，連接于列切換電路50與列ad電路25之間的垂直信號線19，并且，向垂直信號線19提供削波電流，以在列切換電路50的切換時不使加載電流源30截止的削波晶體管54。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過防止因列切換電路50的切換而會產(chǎn)生的電源電壓變動以及地電平的變動，從而能夠減少噪聲的發(fā)生。

在此，也可以是，列切換電路50具備多個單位切換電路50a，單位切換電路50a具有n(n為4以上的整數(shù))個輸入端子和n個輸出端子，單位切換電路50a的n個輸入端子，與像素陣列部10側(cè)的n條垂直信號線19連接，單位切換電路50a的n個輸出端子，與多個列ad電路25側(cè)的n條垂直信號線連接，多個單位切換電路50a的每一個，根據(jù)來自控制部20的第一控制信號組，對n個輸入端子與n個輸出端子的內(nèi)部連接進(jìn)行切換。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，多個(m條)垂直信號線19，按每n條被分割為小組，因此，與n條對應(yīng)的單位切換電路50a的每一個，能夠共享相同的控制信號組cn10。并且，若使n增大，則控制信號組cn10的控制信號線數(shù)增大，其布線面積也大幅度地增大，n的大小(縱線噪聲的減少效果)、與使控制信號組cn10的布線面積變小，處于折衷的關(guān)系。若按照形成固體攝像裝置1的半導(dǎo)體芯片的面積、以及像素電路的總數(shù)，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定n，則能夠充分得到縱線噪聲的減少效果。

在此，也可以是，單位切換電路50a的每一個具備k×l個(k為2以上的整數(shù)，l為2以上的整數(shù)，n為2×k)選擇器，該選擇器具有兩個輸入端子和兩個輸出端子，k×l個選擇器被配置為，k并聯(lián)且l級，第一級的k個選擇器的輸入端子，與像素陣列部10側(cè)的n條垂直信號線19連接，最后級的k個選擇器的輸出端子，與多個列ad電路25側(cè)的n條垂直信號線19連接，第二級以后的選擇器各自的兩個輸入端子，與前級的不同的選擇器的輸出端子連接，k×l個選擇器，根據(jù)k×l個控制信號，對兩個輸入端子與兩個輸出端子之間的內(nèi)部連接進(jìn)行切換，第一控制信號組包括，k×l個控制信號。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠通過k×l個選擇器的組合容易設(shè)計并制造單位切換電路50a。

在此，也可以是，控制部20具備，以偽隨機(jī)數(shù)生成第一控制信號組的偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生電路53。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠提高縱線噪聲的減少效果。

在此，也可以是，固體攝像裝置1包括，對多個列ad電路25進(jìn)行掃描，從而使多個列ad電路25依次輸出ad轉(zhuǎn)換后的像素信號的水平掃描電路12，復(fù)原電路52包括，暫時存儲依次輸出的ad轉(zhuǎn)換后的像素信號的至少n個的緩存器，復(fù)原電路根據(jù)第一控制信號組，變更緩存器的讀出順序，從而復(fù)原排列順序。

(實(shí)施例2)

在實(shí)施例2中，不僅實(shí)施例1，還說明降低列間的相關(guān)性的固體攝像裝置。

如上所述，對于發(fā)生縱線噪聲的原因，作為主要原因的第一點(diǎn)是，電壓比較器252的反轉(zhuǎn)速度的列間的不均勻，第二點(diǎn)是，垂直信號線19的響應(yīng)速度的列間的不均勻。

對于起因于作為主要原因的第一點(diǎn)的、電壓比較器252的反轉(zhuǎn)速度的列間的不均勻的縱線噪聲的進(jìn)一步的減少，進(jìn)行說明。本實(shí)施例涉及的固體攝像裝置，電壓比較器252具有，能夠切換電流特性的比較器電流源。據(jù)此，能夠減少電壓比較器252的反轉(zhuǎn)速度的列間的不均勻。

對于起因于作為第二點(diǎn)的、垂直信號線19的響應(yīng)速度的列間的不均勻的縱線噪聲的進(jìn)一步的減少，進(jìn)行說明。本實(shí)施例涉及的固體攝像裝置具有，能夠切換電流特性的加載電流源30。據(jù)此，能夠減少垂直信號線19的響應(yīng)速度的列間的不均勻。

以下，利用附圖說明實(shí)施例2的固體攝像裝置的結(jié)構(gòu)。

圖10是示出實(shí)施例2涉及的固體攝像裝置1的結(jié)構(gòu)例的框圖。該圖的固體攝像裝置1，與圖1相比，不同之處是，能夠切換加載電流源30的電流特性，能夠切換電壓比較器252內(nèi)的比較器電流源的電流特性，以及控制部20中追加了偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生電路53。以下，以不同之處為中心進(jìn)行說明。

[加載電流源的結(jié)構(gòu)例]

首先，說明能夠切換電流特性的加載電流源30。

圖11是示出實(shí)施例2涉及的多個加載電流源30的一個例子的電路圖。固體攝像裝置1具有，與垂直信號線19相同數(shù)量的m個加載電流源30。該圖示出，m個加載電流源30之中的一部分的加載電流源30、以及加載基準(zhǔn)電流源30a。

加載基準(zhǔn)電流源30a是，成為與各個加載電流源30構(gòu)成電流鏡的基準(zhǔn)的電流源。該圖示出，所有的加載電流源30共同的一個加載基準(zhǔn)電流源30a，但是，也可以設(shè)置加載電流源30的幾個共同的多個加載基準(zhǔn)電流源30a。

如該圖，多個(m個)加載電流源30被分割為，多個電流源組30g。

電流源組30g的每一個，由s+1個(s為1以上的整數(shù))加載電流源30構(gòu)成。

加載電流源(30)的每一個具備，t+2個(t為0以上的整數(shù))晶體管、以及t+1個開關(guān)。

t+2個晶體管，在垂直信號線19與接地線之間進(jìn)行共源共柵連接。

t+1個開關(guān)，連接于t+2個晶體管之中的t+1個晶體管的漏極源極間。

加載電流源30的每一個能夠，通過t+1個開關(guān)的接通或截止的組合來變更電流鏡的磁鏡比，即，能夠切換電流特性(包括電流值)。

從控制部20，由(s+1)×(t+1)個開關(guān)控制信號構(gòu)成的控制信號組cn11輸入到多個電流源組30g的每一個。(s+1)×(t+1)個開關(guān)控制信號，被提供到各個電流源組30g內(nèi)的(s+1)×(t+1)個開關(guān)?？刂菩盘柦Mcn11，由偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生電路53，在按每個水平掃描期間進(jìn)行ad轉(zhuǎn)換之前被變更。如此，控制部20，隨機(jī)決定(s+1)×(t+1)個開關(guān)控制信號的邏輯值，從而按每個水平掃描期間對加載電流源30的電流特性進(jìn)行切換。據(jù)此，能夠減少垂直信號線19的響應(yīng)速度的列間的不均勻。

并且，多個(m個)加載電流源30，被分組為由每s+1個加載電流源30構(gòu)成的電流源組30g，因此，電流源組30g的每一個，能夠共享相同的控制信號組cn11。通過該共享，能夠避免控制信號組cn11的條數(shù)過于增大。更詳細(xì)而言，若使電流源組30g內(nèi)的加載電流源30的個數(shù)(s+1)以及加載電流源30內(nèi)的開關(guān)的個數(shù)(t+1)增大，控制信號組cn11的控制信號線數(shù)則增大，其布線面積也大幅度地增大。也就是說，(s+1)以及(t+1)的大小(垂直信號線19的響應(yīng)速度的不均勻的減少效果)、與使控制信號組cn11的布線面積變小，處于折衷的關(guān)系。針對該折衷，若按照固體攝像裝置1被形成的半導(dǎo)體芯片的面積、以及像素電路的總數(shù)，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定(s+1)以及(t+1)，則能夠獲得縱線噪聲的減少效果。

[比較器電流源的結(jié)構(gòu)例]

接著，說明具有能夠切換電流特性的比較器電流源的電壓比較器252。

圖12是示出實(shí)施例2涉及的電壓比較器252的一個例子的電路圖。該圖的電壓比較器252具備，輸入電容元件c1、c2、差動電路252a、輸出電路252b、比較器電流源253。

來自垂直信號線19的模擬像素信號輸入到輸入電容元件c1。參考信號ramp輸入到輸入電容元件c2。

差動電路252a具備，四個晶體管t21至t24。來自垂直信號線19的模擬像素信號，經(jīng)由輸入電容元件c1輸入到晶體管t21的柵極端子。參考信號ramp，經(jīng)由輸入電容元件c2輸入到晶體管t22的柵極端子。進(jìn)而，在差動電路252a，添加有用于復(fù)位輸入電容元件c1、c2的開關(guān)sw1、sw2。

比較器電流源253，與差動電路252a的晶體管t21、t22的源極端子連接。比較器電流源253，能夠切換電流特性，由控制部20，按每個水平掃描期間隨機(jī)切換電流特性。

圖13是示出實(shí)施例2涉及的比較器電流源的一個例子的電路圖。固體攝像裝置1具有，與垂直信號線19的數(shù)量相同的m個比較器電流源253。該圖示出，m個比較器電流源253之中的一部分的比較器電流源253、以及比較器基準(zhǔn)電流源253a。

比較器基準(zhǔn)電流源253a是，成為與各個比較器電流源253構(gòu)成電流鏡的基準(zhǔn)的電流源。該圖示出，所有的比較器電流源253共同的一個比較器基準(zhǔn)電流源253a，但是，也可以設(shè)置比較器電流源253的幾個共同的多個比較器基準(zhǔn)電流源253a。

如該圖，多個(m個)比較器電流源253，被分割為多個電流源組253g。

電流源組253g的每一個，由u+1個(u為1以上的整數(shù))比較器電流源253構(gòu)成。

比較器電流源253的每一個具備，v+2個(v為0以上的整數(shù))晶體管、以及v+1個開關(guān)。

v+2個晶體管，在差動電路252a與接地線之間進(jìn)行共源共柵連接。

v+1個開關(guān)，連接于v+2個晶體管之中的v+1個晶體管的漏極源極間。該v+1個開關(guān)，由從控制部20輸出的(u+1)×(v+1)個開關(guān)控制信號所構(gòu)成的控制信號組cn12控制。

根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，加載電流源30的每一個能夠，通過v+1個開關(guān)的接通或截止的組合來變更電流鏡的磁鏡比，即，能夠切換電流特性(包括電流值)。

(u+1)×(v+1)個開關(guān)控制信號，被提供到各個電流源組253g內(nèi)的(u+1)×(v+1)個開關(guān)?？刂撇?0，隨機(jī)決定(u+1)×(v+1)個開關(guān)控制信號的邏輯值，從而按每個水平掃描期間切換電流特性。

如上所述，實(shí)施例2的固體攝像裝置1，與實(shí)施例1相比，能夠進(jìn)一步減少電壓比較器252的反轉(zhuǎn)速度的列間的不均勻。并且，能夠減少垂直信號線19的響應(yīng)速度的列間的不均勻。

并且，多個(m個)比較器電流源253，被分組為由每個u+1個比較器電流源253構(gòu)成的電流源組253g，因此，電流源組253g的每一個，能夠共享相同的控制信號組cn12。通過該共享，能夠避免控制信號組cn12的條數(shù)過于增大。更詳細(xì)而言，若使電流源組253g內(nèi)的比較器電流源253的個數(shù)(u+1)以及比較器電流源253內(nèi)的開關(guān)的個數(shù)(v+1)增大，控制信號組cn12的控制信號線數(shù)則增大，其布線面積也大幅度地增大。也就是說，(u+1)以及(v+1)的大小(電壓比較器252的響應(yīng)速度的不均勻的減少效果)、與使控制信號組cn12的布線面積變小，處于折衷的關(guān)系。針對該折衷，若按照固體攝像裝置1被形成的半導(dǎo)體芯片的面積、以及像素電路的總數(shù)，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定(u+1)以及(v+1)，則能夠獲得縱線噪聲的減少效果。

如上說明，在本實(shí)施例的固體攝像裝置中，列ad電路25，包括：電壓比較器252，對來自垂直信號線19的像素信號、與具有三角波的參考信號ramp進(jìn)行比較；以及計數(shù)器部254，根據(jù)電壓比較器252的輸出反轉(zhuǎn)，將來自垂直信號線19的像素信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字值，電壓比較器252，包括：差動電路252a，供輸入像素信號和參考信號ramp；以及比較器電流源253，與差動電路連接，比較器電流源253，能夠切換電流特性，控制部20，按每個水平掃描期間，隨機(jī)地對多個列ad電路25中的多個比較器電流源253的電流特性進(jìn)行切換。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過比較器電流源的電流特性的隨機(jī)切換，能夠進(jìn)一步減少列間的相關(guān)性。

在此，也可以是，比較器電流源253，包括：v+2個(v為0以上的整數(shù))晶體管，在差動電路252a與接地線之間進(jìn)行共源共柵連接；以及v+1個開關(guān)，連接于v+2個晶體管之中的v+1個晶體管的漏極與源極之間，多個比較器電流源253被分割為，多個電流源組253g，多個電流源組253g的每一個，由u+1個(u為1以上的整數(shù))比較器電流源253構(gòu)成，控制部20，向多個電流源組253g的每一個，輸出由(u+1)×(v+1)個開關(guān)控制信號構(gòu)成的控制信號組cn12，(u+1)×(v+1)個開關(guān)控制信號，被提供到各個電流源組253g內(nèi)的(u+1)×(v+1)個開關(guān)，控制部20，隨機(jī)決定(u+1)×(v+1)個開關(guān)控制信號的邏輯值，從而按每個水平掃描期間對電流特性進(jìn)行切換。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠容易設(shè)計并制造能夠切換電流特性的比較器電流源。

在此，也可以是，多個加載電流源30，能夠切換電流特性，控制部20，按每個水平掃描期間，隨機(jī)地對多個加載電流源的電流特性進(jìn)行切換。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過加載電流源的電流特性的隨機(jī)切換，能夠進(jìn)一步減少列間的相關(guān)性。

在此，也可以是，加載電流源30包括：t+2個(t為0以上的整數(shù))晶體管，在垂直信號線19與接地線之間進(jìn)行共源共柵連接；以及t+1個開關(guān)，連接于t+2個晶體管之中的t+1個晶體管的漏極與源極之間，多個加載電流源30被分割為，多個電流源組30g，多個電流源組30g的每一個，由s+1個(s為1以上的整)加載電流源30構(gòu)成，控制部20，向多個電流源組30g的每一個，輸出由(s+1)×(t+1)個開關(guān)控制信號構(gòu)成的控制信號組cn11，(s+1)×(t+1)個開關(guān)控制信號，被提供到各個電流源組30g內(nèi)的(s+1)×(t+1)個開關(guān)，控制部(20)，隨機(jī)決定(s+1)×(t+1)個開關(guān)的控制信號的邏輯值，從而按每個水平掃描期間對電流特性進(jìn)行切換。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠容易設(shè)計并制造能夠切換電流特性的加載電流源。

(實(shí)施例3)

實(shí)施例3中說明，與實(shí)施例1相比，改善作為主要原因的第一點(diǎn)的、電壓比較器252的反轉(zhuǎn)速度的列間的不均勻的固體攝像裝置。

以下，利用附圖說明實(shí)施例3的固體攝像裝置的結(jié)構(gòu)。

圖14是示出實(shí)施例3涉及的固體攝像裝置1的結(jié)構(gòu)例的框圖。該圖的固體攝像裝置1，與圖1相比，不同之處是，垂直信號線19中的加載電流源30的連接位置為，比列切換電路50更靠近上游側(cè)，以及刪除了削波晶體管54。以下，以不同之處為中心進(jìn)行說明。

加載電流源30，按每個列而被設(shè)置，連接于像素陣列部10與列切換電路50之間的垂直信號線19。

并且，刪除了削波晶體管54。這是因為，加載電流源30也不會瞬間截止，像素陣列部10的電源以及gnd不會過渡變動，不會成為噪聲的主要原因的緣故。

根據(jù)該固體攝像裝置1，對像素陣列部10的像素電路3以及加載電流源30的列、與列ad電路25的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行切換，從而能夠減少縱線噪聲。

并且，本實(shí)施例的固體攝像裝置1是，在圖7的時間圖中一個水平掃描期間比較長的情況下，示出垂直信號線19的響應(yīng)時間的遞減計數(shù)前的定時t4至t10為止的時間、以及遞增計數(shù)前的定時t16至t20為止的時間長，作為第二點(diǎn)的問題的、垂直信號線19的響應(yīng)速度的列間的不均勻不會成為問題時有效的。

這是因為，可以認(rèn)為即使因加載電流源30的電流值的不均勻，而在垂直信號線19的收斂時間中多少發(fā)生不均勻，若充分地確保所述定時，則不發(fā)生不均勻的緣故。

如上說明，本實(shí)施例的固體攝像裝置1具備，連接于像素陣列部10與列切換電路50之間的垂直信號線19、且向垂直信號線19提供負(fù)載電流的、按每個列而被設(shè)置的加載電流源30。

而且，在實(shí)施例3的固體攝像裝置1中也可以，代替不能切換電流特性的加載電流源30，而具備實(shí)施例2的能夠切換電流特性的加載電流源30。

(實(shí)施例4)

在實(shí)施例4中，不僅實(shí)施例3，還說明降低列間的相關(guān)性的固體攝像裝置。也就是說，改善作為主要原因的第一點(diǎn)的、電壓比較器252的反轉(zhuǎn)速度的列間的不均勻的固體攝像裝置1。

以下，利用附圖說明實(shí)施例4的固體攝像裝置的結(jié)構(gòu)。

圖15是示出實(shí)施例4涉及的固體攝像裝置1的結(jié)構(gòu)例的框圖。該圖的固體攝像裝置1，與圖14相比，不同之處是，電壓比較器252內(nèi)的比較器電流源能夠切換電流特性。以下，以不同之處為中心進(jìn)行說明。

圖15的電壓比較器252的結(jié)構(gòu)，與圖12同樣。電壓比較器252內(nèi)的比較器電流源253的結(jié)構(gòu)，與圖13同樣。

據(jù)此，與實(shí)施例3相比，能夠進(jìn)一步減少作為主要原因的第一點(diǎn)的、電壓比較器252的反轉(zhuǎn)速度的列間的不均勻。并且，在圖15的固體攝像裝置1中，與實(shí)施例2相比不需要圖2所記載的加載電流源30的電流值的切換，因此，不需要控制信號組cn11中的共計(s+1)×(t+1)個控制信號l00至lst的布線空間。

而且，所述的各個實(shí)施例中說明的固體攝像裝置1，用于照相機(jī)。圖16是示出照相機(jī)的結(jié)構(gòu)例的框圖。該圖的照相機(jī)具備，固體攝像裝置1、透鏡61、信號處理部63、以及系統(tǒng)控制器64。

并且，在固體攝像裝置1中，像素電路3，被形成在半導(dǎo)體基板的表面、即與形成有晶體管的柵極端子以及布線的面相同的面?zhèn)?，但是，也可以采用像素電?，被形成在半導(dǎo)體基板的背面、即相對于形成有晶體管的柵極端子以及布線而背面?zhèn)鹊乃^背面照射型圖像傳感器(背面照射型固體攝像裝置)的結(jié)構(gòu)。

以上，說明了示例性的各個實(shí)施例，但是，本申請的權(quán)利要求書，不僅限于這些實(shí)施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會容易理解，在不脫離附上的權(quán)利要求書所記載的主題的新的指教以及優(yōu)點(diǎn)的范圍內(nèi)，可以對所述各個實(shí)施例中實(shí)施各種變形，也可以任意組合所述各個實(shí)施例的構(gòu)成要素來獲得其他的實(shí)施例。因此，這些變形例以及其他的實(shí)施例也包含在本公開中。

本公開，能夠適當(dāng)?shù)赜糜诠腆w攝像裝置以及照相機(jī)。

符號說明

1固體攝像裝置

3像素電路

10像素陣列部

12水平掃描電路

14垂直掃描電路

15水平掃描線組

18水平信號線

19垂直信號線

20控制部

25列ad電路

26列處理部

27參考信號生成部

28輸出電路

30加載電流源

30a加載基準(zhǔn)電流源

30g電流源組

40adc輸入線

50列切換電路

50a單位切換電路

51切換控制電路

52復(fù)原電路

53偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生電路

54削波晶體管

55選擇器

252電壓比較器

252a差動電路

252b輸出電路

253比較器電流源

253a比較器基準(zhǔn)電流源

253g電流源組

254計數(shù)器部

256存儲器

fd浮游擴(kuò)散層

pd光電二極管

t10讀出晶體管

t11復(fù)位晶體管

t12放大晶體管

t13選擇晶體管

cn10、cn11、cn12控制信號組

mclk主時鐘

ramp參考信號