專利名稱：固態(tài)成像裝置和使用該固態(tài)成像裝置的成像系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器(AD轉(zhuǎn)換器)的固態(tài)成像裝置和使用該固態(tài)成像裝置的成像系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，提出了在MOS型固態(tài)成像裝置中用于為每一列提供AD轉(zhuǎn)換器并執(zhí)行高速讀出的結(jié)構(gòu)。 圖12是示出在日本已公開專利申請(qǐng)No. 2008-103992中公開的M0S型固態(tài)成像裝置10的電路結(jié)構(gòu)的圖。日本已公開專利申請(qǐng)No. 2008-103992公開了包括用于每一列像素30的AD轉(zhuǎn)換器16和17以便實(shí)現(xiàn)速度上的增加的固態(tài)成像裝置。在日本已公開專利申請(qǐng)No. 2008-103992中公開的固態(tài)成像裝置包括多個(gè)數(shù)據(jù)總線19和20，數(shù)據(jù)總線19和20相互獨(dú)立地傳送像素的經(jīng)AD轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)，并從多個(gè)數(shù)據(jù)總線19和20并行地讀出所述數(shù)字信號(hào)。 日本已公開專利申請(qǐng)No. 2008-103992還公開了通過平行于列的劃分線把像素劃分為兩個(gè)部分-左部分11和右部分12，并同時(shí)讀出信號(hào)的技術(shù)。 但是，在日本已公開專利申請(qǐng)No. 2008-103992中公開的結(jié)構(gòu)中存在重大的問題，因?yàn)樵谟糜谘刂袼氐牧蟹较虬严袼貏澐譃樽蟛糠趾陀也糠值南到y(tǒng)中，不能按像素被排列的順序讀出信號(hào)。 通常，在成像裝置中，其中光電轉(zhuǎn)換元件與光隔開的稱作OB(optical black，光學(xué)黑色)像素的像素被布置在各個(gè)行中，并且OB像素的輸出在平行于行的方向上被用于校正等等。但是，例如當(dāng)像素被劃分為左部分和右部分時(shí)，如果0B像素只被布置在像素區(qū)域的左側(cè)，則不能從右側(cè)的輸出端子讀出0B像素的輸出。因此，很難使用OB像素校正從右側(cè)的輸出端子讀出的輸出。 因此，需要一種用來把用于輸出數(shù)字信號(hào)的數(shù)據(jù)總線劃分為兩個(gè)或更多個(gè)部分，并按像素排列的順序?qū)⑤敵鲂盘?hào)輸出的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種安裝了模數(shù)轉(zhuǎn)換器的固態(tài)成像裝置和使用所述固態(tài)成像裝置的成像系統(tǒng)，所述固態(tài)成像裝置能夠高速輸出數(shù)字信號(hào)，并且能夠按像素排列的順序輸出所述數(shù)字信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的一種固態(tài)成像裝置包含包括按矩陣布置的多個(gè)像素的像素區(qū)域，其中，所述像素執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換以輸出模擬信號(hào)；用于把所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的多個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，被布置成使得所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)于所述像素中的每一列；用于保持由所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的所述數(shù)字信號(hào)的多個(gè)數(shù)字存儲(chǔ)器；多個(gè)塊數(shù)字輸出線，被布置成使得所述塊數(shù)字輸出線中的每一個(gè)或更多個(gè)對(duì)應(yīng)于所述數(shù)字存儲(chǔ)器的塊中的每一個(gè)，其中，所述數(shù)字存儲(chǔ)器的塊之一包括多個(gè)所述數(shù)字存儲(chǔ)器，并且所述多個(gè)塊數(shù)字輸出線被布置成使得保持在特定數(shù)字存儲(chǔ)器中的數(shù)字信號(hào)通過對(duì)應(yīng)于包括所述特定數(shù)字存儲(chǔ)器的塊的塊數(shù)字輸出線輸出；用于輸出來自所述多個(gè)塊數(shù)字輸出線的數(shù)字信號(hào)的公共數(shù)字輸出線；用于緩沖來自所述塊數(shù)字輸出線的數(shù)字信號(hào)的緩沖器電路，被布置在所述塊數(shù)字輸出線和所述公共數(shù)字輸出線之間；和被布置在所述塊數(shù)字輸出線和所述公共數(shù)字輸出線之間，或者被布置在兩個(gè)相鄰的塊數(shù)字輸出線之間的塊選擇單元，所述塊選擇單元能夠切換所述數(shù)字輸出線以便在電氣上連接到所述公共數(shù)字輸出線，或者連接到相鄰的塊數(shù)字輸出線。 在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，提供了一種成像系統(tǒng)，包括所述固態(tài)成像裝置、在像素
區(qū)域中形成光圖像的光學(xué)系統(tǒng)，和處理從所述固態(tài)成像裝置輸出的信號(hào)的信號(hào)處理單元。 能夠高速輸出數(shù)字信號(hào)，并且按像素排列的順序輸出所述數(shù)字信號(hào)。 參考附圖，從下面對(duì)示范性實(shí)施例的描述，本發(fā)明進(jìn)一步的特征將變得清晰。


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的固態(tài)成像裝置的結(jié)構(gòu)例子的框圖。 圖2是作為圖1中的緩沖器電路105的電路結(jié)構(gòu)的例子的CMOS反相器的等效電路圖。 圖3是作為圖1中的緩沖器電路105的電路結(jié)構(gòu)的例子的觸發(fā)器電路的等效電路圖。 圖4是作為圖1中的緩沖器電路105的電路結(jié)構(gòu)的例子的讀出放大器(senseamplifier)電路的等效電路圖。 圖5是示出圖4中的讀出放大器電路的操作的定時(shí)圖。 圖6是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的固態(tài)成像裝置的讀出操作的定時(shí)圖。 圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的固態(tài)成像裝置的結(jié)構(gòu)例子的框圖。 圖8是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的固態(tài)成像裝置的讀出操作的定時(shí)圖。 圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的固態(tài)成像裝置的結(jié)構(gòu)例子的框圖。 圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的固態(tài)成像裝置的結(jié)構(gòu)例子的框圖。 圖11是示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的固態(tài)成像裝置的讀出操作的定時(shí)圖。 圖12是示出以往固態(tài)成像裝置的電路結(jié)構(gòu)的圖。 圖13是示出根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例子的圖。
具體實(shí)施例方式
下面參考附圖描述本發(fā)明的示范性實(shí)施例。
第一實(shí)施例 圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的M0S型固態(tài)成像裝置的基本電路結(jié)構(gòu)例子的圖。該結(jié)構(gòu)例子的基本電路形成在同一硅襯底上，并且被配置為一個(gè)固態(tài)成像裝置。在這個(gè)實(shí)施例中，為了簡(jiǎn)化，像素區(qū)域是具有按10行X16列布置的像素的像素區(qū)域101。在這個(gè)像素區(qū)域101中，在上端的一行和在左端的兩列是OB(光學(xué)黑色)像素101-1。 0B像素101-1中的每一個(gè)均具有與光隔離的光電轉(zhuǎn)換元件。9行X14列中的其他像素是有效像素101-2。
附圖標(biāo)記102代表對(duì)應(yīng)于像素區(qū)域101的列提供的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(AD轉(zhuǎn)換器)。附圖標(biāo)記103代表暫時(shí)存儲(chǔ)由AD轉(zhuǎn)換器102轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)的數(shù)字存儲(chǔ)器。
附圖標(biāo)記104代表塊數(shù)字輸出線。在這個(gè)實(shí)施例中，用于四列的AD轉(zhuǎn)換器102和數(shù)字存儲(chǔ)器103被設(shè)置為一個(gè)塊，四個(gè)塊的布置對(duì)應(yīng)于16列(4列X4塊=16)的讀出電路。 附圖標(biāo)記108代表公共數(shù)字輸出線。雖然只有來自塊中的數(shù)字存儲(chǔ)器103的輸出被傳送到塊數(shù)字輸出線104，來自所有列中的數(shù)字存儲(chǔ)器103的數(shù)字輸出被傳送到公共數(shù)字輸出線108。 附圖標(biāo)記105代表緩沖器電路，其緩沖從數(shù)字存儲(chǔ)器103讀出到塊數(shù)字輸出線104的信號(hào)。附圖標(biāo)記106代表控制塊之間的讀出連接關(guān)系的塊選擇單元。通常，塊選擇單元106包括轉(zhuǎn)接開關(guān)和緩沖器電路。 附圖標(biāo)記107代表控制各個(gè)列中的數(shù)字存儲(chǔ)器103的讀出定時(shí)的水平掃描電路。附圖標(biāo)記109代表控制像素區(qū)域101中的各個(gè)行中的像素的讀出定時(shí)的垂直掃描電路。作為水平掃描電路107和垂直掃描電路109的電路結(jié)構(gòu)，通常使用移位寄存器、解碼器等的結(jié)構(gòu)。 下面詳細(xì)描述在這個(gè)實(shí)施例中的讀出方法。來自像素區(qū)域101中被垂直掃描電路109選擇的行中的像素的模擬輸出被對(duì)應(yīng)于相應(yīng)列的AD轉(zhuǎn)換器102進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換的結(jié)果作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)于相應(yīng)列的數(shù)字存儲(chǔ)器103中。 存儲(chǔ)在數(shù)字存儲(chǔ)器103中的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的讀出順序由水平掃描電路107選擇。當(dāng)數(shù)字存儲(chǔ)器103被選擇時(shí)，暫時(shí)存儲(chǔ)在數(shù)字存儲(chǔ)器103中的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被讀出到塊數(shù)字輸出線104。 通過緩沖器電路105和塊選擇單元106把讀出到塊數(shù)字輸出線104的數(shù)據(jù)讀出到公共數(shù)字輸出線108。 在這個(gè)實(shí)施例中，像素區(qū)域IOI中的列數(shù)是16，并且提供了四個(gè)塊數(shù)字輸出線104。因此，針對(duì)每一個(gè)塊數(shù)字輸出線104，四個(gè)數(shù)字存儲(chǔ)器103并行連接。另一方面，如果不采用塊劃分，則將并行連接16個(gè)數(shù)字存儲(chǔ)器103。因此，并行連接的數(shù)字存儲(chǔ)器103的數(shù)量和數(shù)字輸出線的長度將變?yōu)樗谋?。在這個(gè)實(shí)施例中，由于數(shù)字輸出線被劃分，塊數(shù)字輸出線104的全部連線電阻和連線電容、以及連接在一起的數(shù)字存儲(chǔ)器103的總?cè)萘勘环譃樗牟糠?。不言自明，讀出線的電容和電阻是執(zhí)行高速讀出的重要障礙。因此，像在本實(shí)施例中那樣布置塊數(shù)字輸出線104并減小塊數(shù)字輸出線104中的電阻和電容對(duì)于提高速度極為有效。 圖2到圖4是示出在本實(shí)施例中使用的緩沖器電路105的例子的等效電路圖。由于有必要以列節(jié)距在數(shù)字存儲(chǔ)器103中布局輸出電路，因此增大在輸出電路中使用的晶體管尺寸通常非常困難。另一方面，由于緩沖器電路105只需以塊的節(jié)距布局，所以能夠相對(duì)容易地增大晶體管尺寸。 換句話說，由于數(shù)字輸出線被劃分為多個(gè)塊數(shù)字輸出線104以讀出數(shù)字信號(hào)，因此可以減小由數(shù)字存儲(chǔ)器103的具有較小驅(qū)動(dòng)力的輸出電路驅(qū)動(dòng)的塊數(shù)字輸出線104上的負(fù)載?？梢酝ㄟ^利用具有較大驅(qū)動(dòng)力的緩沖器電路105把塊數(shù)字輸出線104驅(qū)動(dòng)到公共數(shù)字輸出線108來執(zhí)行高速讀出。 圖2中的電路是緩沖器電路105的例子，并且是CMOS反相器電路。附圖標(biāo)記201代表緩沖器電路105的輸入端子，202代表緩沖器電路105的輸出端子。在圖2中，示出了一級(jí)CMOS反相器的電路結(jié)構(gòu)作為例子。但是，可以串聯(lián)連接多個(gè)CMOS反相器以逐步地增大驅(qū)動(dòng)力。通過串聯(lián)連接偶數(shù)級(jí)CMOS反相器，可以構(gòu)建非反相緩沖器電路。通過串聯(lián)連接奇數(shù)級(jí)CMOS反相器，可以構(gòu)建反相的緩沖器電路?？梢允褂盟鼋Y(jié)構(gòu)中的任何一個(gè)。
圖3中的電路是作為緩沖器電路105的另一個(gè)結(jié)構(gòu)例子的同步延遲電路(觸發(fā)器電路)。通過把塊數(shù)字輸出線104連接到輸入端子301并使塊數(shù)字輸出線104的輸出與輸入到時(shí)鐘端子302的時(shí)鐘同步，能夠再生波形。即使塊數(shù)字輸出線104的信號(hào)被延遲，由于波形被再生作為將數(shù)據(jù)輸出延遲一個(gè)時(shí)鐘的交換，所以就讀出頻率來說，能夠以高速讀出信號(hào)，盡管在輸出中出現(xiàn)了時(shí)鐘延遲。附圖標(biāo)記303代表復(fù)位輸入端子，并且304代表輸出端子。 圖4中的電路是作為緩沖器電路105的另一個(gè)結(jié)構(gòu)例子的比較電路(讀出放大器(sense amplifier)電路)。圖5是比較電路的驅(qū)動(dòng)定時(shí)的定時(shí)圖。當(dāng)在圖1中應(yīng)用圖4中的緩沖器電路105時(shí)，來自數(shù)字存儲(chǔ)器103的輸出是非反相和反相差分輸出。因此，塊數(shù)字輸出線104也是差分雙線。 附圖標(biāo)記400代表數(shù)字輸出線復(fù)位電壓。附圖標(biāo)記401和402代表緩沖器電路差分輸入端子。附圖標(biāo)記406和407代表緩沖器電路差分輸出端子。附圖標(biāo)記403代表鎖存脈沖輸入端子。附圖標(biāo)記404代表數(shù)字輸出線復(fù)位脈沖輸入端子。附圖標(biāo)記405代表鎖存脈沖輸入端子(反相)。給予鎖存脈沖輸入端子403的脈沖的反相信號(hào)被給予鎖存脈沖輸入端子(反相)405。附圖標(biāo)記408到411和415到417代表PMOS晶體管。附圖標(biāo)記412到414代表NMOS晶體管。 塊數(shù)字輸出線104的兩條線被連接到圖4中的非反相信號(hào)401和反相信號(hào)402。輸入差分信號(hào)被輸入緩沖器電路105。在圖4中，附圖標(biāo)記403代表鎖存信號(hào)，并且404代表復(fù)位信號(hào)。由于附圖標(biāo)記405代表鎖存信號(hào)403的反相信號(hào)，所以省略對(duì)信號(hào)405的定時(shí)的詳細(xì)描述。 附圖標(biāo)記406和407代表讀出放大器的差分輸出。輸出406是非反相信號(hào)，并且輸出407是反相信號(hào)。圖5中的附圖標(biāo)記500代表用于使能數(shù)字存儲(chǔ)器103的輸出的使能脈沖。信號(hào)500和由水平掃描電路107選擇的列的與(AND)是數(shù)字存儲(chǔ)器103的輸出定時(shí)。
根據(jù)圖5的定時(shí)圖描述具體的操作。在時(shí)間t0到t2，使能脈沖500變化到高電平，并且數(shù)字存儲(chǔ)器103的輸出被使能。 在這個(gè)時(shí)段中，節(jié)點(diǎn)401和402根據(jù)暫時(shí)存儲(chǔ)在數(shù)字存儲(chǔ)器103中的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)變化。當(dāng)暫時(shí)存儲(chǔ)在數(shù)字存儲(chǔ)器103中的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被表示為l(高電平)時(shí)，非反相信號(hào)401轉(zhuǎn)變到高電平，而反相信號(hào)402轉(zhuǎn)變到低電平。但是，如上所述，由于數(shù)字存儲(chǔ)器103的輸出電路的驅(qū)動(dòng)力較小，信號(hào)401和402被延遲，并且每單位時(shí)間的變化量減小。
鎖存信號(hào)403處于低電平狀態(tài)，直到時(shí)間tl為止。PMOS晶體管408和409處于ON狀態(tài)，并且NMOS晶體管414和PMOS晶體管415處于OFF狀態(tài)。因此，從時(shí)間t0到tl，節(jié)點(diǎn)406和節(jié)點(diǎn)407處于和節(jié)點(diǎn)401和402相同的電平。 隨后，在時(shí)間tl，鎖存信號(hào)403變化到高電平，并且NMOS晶體管414和PMOS晶體管415變化到ON狀態(tài)。此刻，包括四個(gè)MOS晶體管410 、 411 、 412和413的鎖存電路被使能，并且節(jié)點(diǎn)406和407中較高的一個(gè)變化到高電平，而較低的一個(gè)變化到低電平。時(shí)間t3到t5的時(shí)段是復(fù)位時(shí)段。不執(zhí)行從數(shù)字存儲(chǔ)器103讀出。在這個(gè)時(shí)段中，復(fù)位脈沖404變化到高電平，并且把節(jié)點(diǎn)401 、402 、406和407初始化到復(fù)位電平。 在時(shí)間t6和后續(xù)時(shí)間的操作是在時(shí)間t0到t5的操作的重復(fù)。但是，數(shù)字存儲(chǔ)器 103輸出數(shù)據(jù)0 (低電平)。因此，節(jié)點(diǎn)401和節(jié)點(diǎn)402之間的電平關(guān)系反轉(zhuǎn)，并且作為輸出 結(jié)果的節(jié)點(diǎn)406和407的結(jié)果也反轉(zhuǎn)。 通過如上所述使用圖4中所示的讀出放大器，即使在信號(hào)電平轉(zhuǎn)變的階段，也能 夠把塊數(shù)字輸出線401和402的信號(hào)電平與鎖存電路進(jìn)行比較。因此，由于不必在地和電 源之間轉(zhuǎn)變塊數(shù)字輸出線401和402，能夠以高速度和低功耗讀出信號(hào)。利用這種電路結(jié) 構(gòu)，邏輯在鎖存信號(hào)403的高電平的時(shí)刻被判定。因此，和圖3中的觸發(fā)器電路一樣，也存 在使信號(hào)與時(shí)鐘同步的效果。 通過使用圖2到圖4中的緩沖器電路105從數(shù)字存儲(chǔ)器103和塊數(shù)字輸出線104 讀出的數(shù)據(jù)通過塊選擇單元106輸入到公共數(shù)字輸出線108。塊選擇單元106是當(dāng)來自塊 數(shù)字輸出線104的輸出信號(hào)被輸出到公共數(shù)字輸出線108時(shí)切換塊間連接狀態(tài)的電路。
塊選擇單元106的電路結(jié)構(gòu)一般包括用于切換選擇的開關(guān)和觸發(fā)器電路，例如在 圖3中所示的觸發(fā)器電路。除了切換功能外，塊選擇單元106還具有把信號(hào)輸出延遲一個(gè) 時(shí)鐘，并同步波形中的延遲的功能。 圖6是示出塊選擇單元106和水平掃描電路107之間的讀出的關(guān)系的定時(shí)圖。下 面詳細(xì)描述在圖6中所示的定時(shí)。 水平掃描電路107的第一位在時(shí)間t0到tl變化到高電平，并且第二位在時(shí)間tl 到t2變化到高電平。因此，從對(duì)應(yīng)列中的數(shù)字存儲(chǔ)器103讀出被使能。這在時(shí)間t2到t3 和后續(xù)時(shí)間也成立。塊選擇單元106的第一塊在時(shí)間t0到t4被使能，并且第二塊在時(shí)間 t4到t7被使能。換句話說，在時(shí)間t0到t4，塊選擇單元106工作，以使來自從圖1左側(cè)起 第一個(gè)緩沖器電路105的輸出被輸出到公共數(shù)字輸出線108。在時(shí)間t4到t7，塊選擇單元 106工作，以使來自從圖1左側(cè)起第二個(gè)緩沖器電路105的輸出被輸出到公共數(shù)字輸出線 108。在時(shí)間t7和后續(xù)時(shí)間，塊選擇單元106工作，以使來自相鄰塊的信號(hào)被順次輸出。
針對(duì)在時(shí)間t0到tl使能的第一位的數(shù)字存儲(chǔ)器103的讀出結(jié)果通過塊選擇單元 106輸出。因此，讀出結(jié)果被輸出到公共數(shù)字輸出線108，相對(duì)于從作為定時(shí)產(chǎn)生電路的時(shí) 鐘發(fā)生器110提供的時(shí)鐘具有一個(gè)時(shí)鐘的延遲。類似地，第二到第四位的數(shù)字存儲(chǔ)器103 的讀出結(jié)果被輸出到公共數(shù)字輸出線108，具有一個(gè)時(shí)鐘的延遲。 另一方面，第五到第八位的輸出通過兩個(gè)塊選擇單元106的開關(guān)輸出到公共數(shù)字 輸出線108。結(jié)果，在時(shí)間t3到t4選擇的第五位的輸出在時(shí)間t5到t6輸出到公共數(shù)字輸 出線108，相對(duì)于從時(shí)鐘發(fā)生器110提供的時(shí)鐘具有兩個(gè)時(shí)鐘的延遲。因此，在這個(gè)實(shí)施例 中，考慮到各個(gè)塊中的延遲的差別，水平掃描電路107的第四位的數(shù)字信號(hào)和第五位的數(shù) 字信號(hào)被同時(shí)改變到高電平。 如上所述，在本實(shí)施例中，用于使能水平掃描電路107的位的定時(shí)的周期性在塊 的邊界被改變。用于使能水平掃描電路107的位的定時(shí)在所述定時(shí)被改變，針對(duì)每一個(gè)塊 考慮了時(shí)鐘延遲的數(shù)量上的差別。因此，能夠把信號(hào)按列的順序不間斷地讀出到公共數(shù)字 輸出線108。 在本實(shí)施例中，AD轉(zhuǎn)換的結(jié)果被暫時(shí)存儲(chǔ)在數(shù)字存儲(chǔ)器103中，并且該結(jié)果的數(shù) 字?jǐn)?shù)據(jù)被讀出。另一方面，在不執(zhí)行成像裝置中的AD轉(zhuǎn)換的模擬輸出的格式中，當(dāng)如本實(shí)施例中那樣提供了塊輸出線，并且緩沖器電路被布置在各個(gè)塊輸出線中時(shí)，圖像因塊間的 波動(dòng)而惡化。這是因?yàn)?，在各個(gè)塊中，塊輸出線、緩沖器電路和選擇電路的特性的非常小的 變化在被作為圖像輸出時(shí)導(dǎo)致了塊間的臺(tái)階(偏移)。這個(gè)問題在本實(shí)施例的用于處理數(shù) 字?jǐn)?shù)據(jù)的讀出格式中幾乎可以忽略。因此，在用于讀出經(jīng)AD轉(zhuǎn)換后暫時(shí)存儲(chǔ)在數(shù)字存儲(chǔ)器 103中的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的本實(shí)施例中，能夠以高速讀出信號(hào)，同時(shí)抑制圖像質(zhì)量的惡化。
在成像裝置中產(chǎn)生圖像時(shí)，按像素排列的順序并且無間斷地輸出信號(hào)非常重要。 這是因?yàn)樵谑褂肙B像素執(zhí)行校正和執(zhí)行除了校正以外的信號(hào)處理時(shí)，按像素被排列的順 序讀出信號(hào)很重要。例如，當(dāng)信號(hào)按與像素排列的順序不同的順序輸出時(shí)，或者信號(hào)被非周 期性地輸出時(shí)，這不是優(yōu)選的，因?yàn)樾盘?hào)處理被復(fù)雜化。在本實(shí)施例中，能夠執(zhí)行塊劃分，并 且按像素被排列的順序并且無間斷地讀出各個(gè)列中的數(shù)據(jù)同時(shí)高速讀出數(shù)字信號(hào)。因此， 本實(shí)施例在固態(tài)成像裝置技術(shù)領(lǐng)域中特別有效。 在本實(shí)施例中，公共數(shù)字輸出線108被布置在第一位側(cè)。但是，公共數(shù)字輸出線 108的布置位置不限于此。盡管有必要改變塊選擇電路106和水平掃描電路107的定時(shí)， 但是，無論公共數(shù)字輸出線108的布置位置如何，通過調(diào)整驅(qū)動(dòng)定時(shí)，都能夠獲得相同的效 果。 在本實(shí)施例中，針對(duì)每一個(gè)像素列，布置了一組AD轉(zhuǎn)換器102和數(shù)字存儲(chǔ)器103。 但是，例如即使針對(duì)多個(gè)像素列布置了一個(gè)AD轉(zhuǎn)換器，或者針對(duì)一個(gè)像素列布置了兩個(gè)或 更多個(gè)AD轉(zhuǎn)換器，只要滿足AD轉(zhuǎn)換速度和讀出速度之間的關(guān)系，就足以獲得本實(shí)施例中的 效果。 在本實(shí)施例中，數(shù)字存儲(chǔ)器103只需具有暫時(shí)存儲(chǔ)被AD轉(zhuǎn)換的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的功能。 例如，在圖1中，提供了時(shí)鐘發(fā)生器110。但是，可以提供計(jì)數(shù)器電路替代時(shí)鐘發(fā)生器110， 并且各個(gè)列中的數(shù)字存儲(chǔ)器103可以以數(shù)字存儲(chǔ)器103的定時(shí)鎖存(存儲(chǔ))計(jì)數(shù)器電路的 計(jì)數(shù)器輸出值。或者，可以提供輸出主時(shí)鐘的時(shí)鐘發(fā)生器代替時(shí)鐘發(fā)生器iio，并且數(shù)字存 儲(chǔ)器103可以采用列計(jì)數(shù)器格式來存儲(chǔ)每一列的計(jì)數(shù)值。
第二實(shí)施例 圖7是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的固態(tài)成像裝置的結(jié)構(gòu)例子的框圖。在圖7中， 由于和圖1中那些相同的電路單元由相同的附圖標(biāo)記代表，因此省略對(duì)這些電路單元的說 明。圖8是示出第二實(shí)施例中的讀出定時(shí)的定時(shí)圖。 下面參考圖7的框圖和圖8的定時(shí)圖詳細(xì)地描述本實(shí)施例。在本實(shí)施例中，存在 兩個(gè)公共數(shù)字輸出線108的通道。因此，能夠同時(shí)從兩列-偶數(shù)列和奇數(shù)列-輸出數(shù)字信 號(hào)。 當(dāng)?shù)谝晃槐皇鼓軙r(shí)，水平掃描電路107同時(shí)在第一列和第二列中執(zhí)行從數(shù)字存儲(chǔ) 器103讀出。在本實(shí)施例中，也存在塊數(shù)字輸出線104的兩個(gè)通道和塊選擇單元106的兩 個(gè)通道。能夠執(zhí)行針對(duì)兩列的并行讀出。因此，水平掃描電路107在針對(duì)8位的選擇操作 中結(jié)束針對(duì)16列的讀出。這實(shí)現(xiàn)了高速讀出。 在時(shí)間t0到tl，水平掃描電路107的第一位變化到高電平。根據(jù)此變化，從第一 列和第二列中的數(shù)字存儲(chǔ)器103讀出被使能。類似地，當(dāng)在時(shí)間tl到t2第二位變化到高 電平時(shí)，從第三列和第四列中的數(shù)字存儲(chǔ)器103讀出被使能。在時(shí)間t2和t2以及后續(xù)時(shí) 間這也成立。
塊選擇單元106的第一塊在時(shí)間t0到t2被使能，并且第二塊在時(shí)間t2到t4被 使能。在時(shí)間tO到tl被使能的第一列和第二列中的數(shù)字存儲(chǔ)器103的讀出結(jié)果通過塊選 擇單元106輸出。因此，讀出結(jié)果在時(shí)間tl到t2輸出到公共數(shù)字輸出線108，相對(duì)于從時(shí) 鐘發(fā)生器IIO提供的時(shí)鐘具有一個(gè)時(shí)鐘的延遲。對(duì)于第二位，以相同的方式，第三列和第四 列中的數(shù)字存儲(chǔ)器103的讀出結(jié)果被輸出到公共數(shù)字輸出線108，具有一個(gè)時(shí)鐘的延遲。在 圖8中由附圖標(biāo)記108代表的輸出指示圖7中的兩個(gè)通道其中之一。關(guān)于其他通道，讀出 結(jié)果以相同的定時(shí)輸出。 第三位和第四位的輸出通過兩個(gè)塊選擇電路106的開關(guān)輸出到公共數(shù)字輸出線 108。結(jié)果，在時(shí)間tl到t2選擇的三位的輸出在時(shí)間t3到t4被輸出到公共數(shù)字輸出線 108，相對(duì)于從時(shí)鐘發(fā)生器110提供的時(shí)鐘具有兩個(gè)時(shí)鐘的延遲。 因此，在本實(shí)施例中，在作為塊之間的邊界的時(shí)間tl到t2，第二位和第三位被水 平掃描電路107同時(shí)使能(變化到高電平)，考慮了塊之間的時(shí)鐘延遲。對(duì)第五位和后續(xù)位 重復(fù)相同的操作。利用這種讀出方法，能夠按像素被排列的順序從公共數(shù)字輸出線108輸 出信號(hào)。 如上所述，當(dāng)在多個(gè)通道中同時(shí)讀出信號(hào)時(shí)，也能夠按像素被排列的順序并且無 間斷地把數(shù)字信號(hào)讀出到公共數(shù)字輸出線108。 在這個(gè)實(shí)施例中，提供了兩個(gè)公共數(shù)字輸出線108的通道。但是，當(dāng)期望速度進(jìn)一 步提高時(shí)，可以提供三個(gè)或更多個(gè)公共數(shù)字輸出線的通道。 在本實(shí)施例中，所有的讀出電路(電路102、 103、 104、 105、 106、 107和108)被布置 在像素之下以讀出信號(hào)。但是，讀出電路的布置不限于此。例如，AD轉(zhuǎn)換器102和數(shù)字存 儲(chǔ)器103可以被布置在像素之上和之下，布置方式是使得針對(duì)第一位的那些被布置在像素 區(qū)域之上，而針對(duì)第二位的那些被布置在像素區(qū)域之下。根據(jù)所述布置，兩組塊數(shù)字輸出線 104、緩沖器電路105、塊選擇單元106、公共數(shù)字輸出線108和水平掃描電路107可以被布
置在像素區(qū)域之上和之下，以便在兩個(gè)通道中執(zhí)行讀出。
第三實(shí)施例 圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的固態(tài)成像裝置的結(jié)構(gòu)例子的框圖。在圖9 中，由于和圖1中那些相同的電路單元由相同的附圖標(biāo)記代表，因此省略對(duì)這些電路的說 明。在本實(shí)施例中，塊數(shù)字輸出線104通過塊選擇單元106連接到緩沖器電路105。關(guān)于在 本實(shí)施例中讀出的定時(shí)，信號(hào)可以以與在第一實(shí)施例中描述的圖6中的定時(shí)相同的定時(shí)讀 出。因此，省略對(duì)定時(shí)的詳細(xì)說明。 在本實(shí)施例中，通過在緩沖器電路105中提供圖4中所示的讀出放大器電路，可以 用和針對(duì)數(shù)字存儲(chǔ)器103的輸出采用差分格式相同的方式對(duì)于讀出放大器的格式采用差 分格式。結(jié)果，不僅在塊數(shù)字輸出線104中，而且在塊間的讀出中，容易使用圖4中所示的 讀出放大器執(zhí)行讀出。在包括讀出放大器的結(jié)構(gòu)的情況下，由于不必在塊間把信號(hào)的傳輸 改變到完全的高電平和完全的低電平，所以能夠如在第一實(shí)施例中描述的那樣，以高速度 和低功耗讀出信號(hào)。
第四實(shí)施例 圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的固態(tài)成像裝置的結(jié)構(gòu)例子的框圖。在圖 10中，由于和圖1中那些相同的電路單元由相同的附圖標(biāo)記代表，因此省略對(duì)這些電路的說明。圖ll是示出在第四實(shí)施例中的讀出定時(shí)的定時(shí)圖。在第一實(shí)施例中，水平掃描電路 107同時(shí)把兩位變化到高電平。但是，在本實(shí)施例中，水平掃描電路107在一個(gè)定時(shí)把一位 變化到高電平。 附圖標(biāo)記111代表選擇性延遲電路，它是包括觸發(fā)器電路、選擇電路和多路復(fù)用 器的邏輯電路。 下面參考圖11的定時(shí)圖描述操作。在時(shí)間t0到tl，水平掃描電路107的第一位 變化到高電平。根據(jù)該變化，從第一列中的數(shù)字存儲(chǔ)器103讀出被使能。類似地，在時(shí)間tl 到t2，第二位變化到高電平，由此，從第二列中的數(shù)字存儲(chǔ)器103讀出被使能。這在時(shí)間t2 到t3和后續(xù)時(shí)間也成立。 塊選擇單元106的第一個(gè)塊在時(shí)間t0到t4被使能，并且第二個(gè)塊在時(shí)間t4到t8 被使能。 在時(shí)間t0到tl被使能的第一列中的數(shù)字存儲(chǔ)器103的讀出結(jié)果通過緩沖器電路 105輸出。因此，在時(shí)間tl到t2，信號(hào)到達(dá)選擇性延遲電路111的輸入端子，相對(duì)于從時(shí)鐘 發(fā)生器110提供的時(shí)鐘具有一個(gè)時(shí)鐘的延遲。類似地，第二到第四位的信號(hào)被輸入選擇性 延遲電路111的輸入端子，相對(duì)于從時(shí)鐘發(fā)生器110提供的時(shí)鐘具有一個(gè)時(shí)鐘的延遲。
另一方面，第五到第八位的信號(hào)通過緩沖器電路105兩次。因此，出現(xiàn)兩個(gè)時(shí)鐘的 延遲，直到第五到第八位的讀出到達(dá)選擇性延遲電路lll的輸入端子為止。結(jié)果，在時(shí)間t4 到t5讀出的第五位的信號(hào)在時(shí)間t6到t7的時(shí)段中到達(dá)選擇性延遲電路111的輸入端子。
第九位和后續(xù)位的信號(hào)被進(jìn)一步延遲一個(gè)時(shí)鐘。第十三位和后續(xù)位的信號(hào)比第九 位的信號(hào)進(jìn)一步延遲一個(gè)時(shí)鐘。因此，在例如時(shí)間t5到t6的時(shí)段和時(shí)間t10到tll的時(shí) 段的時(shí)間，在選擇性延遲電路111的輸入端子處出現(xiàn)了數(shù)據(jù)間隙。 因此，通過使用選擇性延遲電路lll，數(shù)據(jù)間隙被校正。選擇性延遲電路lll基于 水平掃描電路107的塊切換信號(hào)調(diào)整延遲。具體來說，選擇性延遲電路111把第一到第四 位的信號(hào)延遲了三個(gè)時(shí)鐘，并且把第五到第八位的信號(hào)延遲了二個(gè)時(shí)鐘。通過以這種方式 改變針對(duì)每一個(gè)塊的延遲，能夠把數(shù)據(jù)按像素排列的順序不間斷地輸出到公共數(shù)字輸出線 108。 第五實(shí)施例 圖13是示出根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的使用這些實(shí)施例的固態(tài)成像裝置的成像系 統(tǒng)1000的結(jié)構(gòu)例子的圖。固態(tài)成像裝置1004具有包括在實(shí)施例中描述的固態(tài)成像裝置并 包括其他成像信號(hào)處理電路的結(jié)構(gòu)。其他的成像信號(hào)處理電路是用于執(zhí)行例如偏移、線性 度和固定模式噪聲的校正、用于把數(shù)據(jù)傳遞到輸出信號(hào)處理單元的重新排列和頻率轉(zhuǎn)換的 電路。成像信號(hào)處理電路的部分或者全部可以形成在固態(tài)成像裝置1004的外部。
固態(tài)成像裝置1004把透鏡1002聚焦的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為圖像數(shù)據(jù)。附圖標(biāo)記1001 代表既起到保護(hù)透鏡1002作用又起到主開關(guān)作用的屏蔽物。透鏡1002是把對(duì)象的光學(xué)圖 像聚焦在固態(tài)成像裝置1004上的光學(xué)系統(tǒng)。通過透鏡1002的光的量由光圈1003改變。信 號(hào)處理單元1007對(duì)從固態(tài)成像裝置1004輸出的圖像數(shù)據(jù)施加各種校正，并壓縮數(shù)據(jù)。定 時(shí)發(fā)生器1008把各種定時(shí)信號(hào)輸出到信號(hào)處理單元1007。 電路1007和1008可以在其上形成了固態(tài)成像裝置1004的芯片上形成。成像系 統(tǒng)1000包括控制各種算術(shù)運(yùn)算和整個(gè)成像系統(tǒng)1000的整體控制和算術(shù)運(yùn)算單元1009、用于暫時(shí)存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器單元1010、和用于執(zhí)行記錄到記錄介質(zhì)中并從記錄介質(zhì)讀 出的接口單元控制記錄介質(zhì)1011。成像系統(tǒng)IOOO還包括記錄介質(zhì)1012，用于執(zhí)行圖像數(shù) 據(jù)的記錄和讀出的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等可以可分離地連接到記錄介質(zhì)1012 ;和外部接口 (1/F) 單元1013，用于和外部計(jì)算機(jī)等通信。 下面描述圖13中所示的成像系統(tǒng)1000的操作。當(dāng)屏蔽物1001被打開時(shí)，主電源 開啟，然后開啟用于控制系統(tǒng)，例如整體控制和算術(shù)運(yùn)算單元1009的電源，并且進(jìn)一步開 啟用于例如固態(tài)成像裝置1004的成像系統(tǒng)電路的電源。 隨后，成像系統(tǒng)IOOO執(zhí)行用于控制曝光量的操作。整體控制和算術(shù)運(yùn)算單元1009 打開光圈1003。此刻從固態(tài)成像裝置1004輸出的信號(hào)被輸入信號(hào)處理單元1007。信號(hào)處 理單元1007使整體控制和算術(shù)運(yùn)算單元1009執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算，以便根據(jù)所述信號(hào)計(jì)算曝光。 信號(hào)處理單元1007根據(jù)算術(shù)運(yùn)算的結(jié)果確定對(duì)象的亮度。整體控制和算術(shù)運(yùn)算單元1009 控制光圈1003。所述確定可以通過例如比較預(yù)先存儲(chǔ)在整體控制和算術(shù)運(yùn)算單元1009中 的數(shù)據(jù)執(zhí)行。 整體控制和算術(shù)運(yùn)算單元1009基于從固態(tài)成像裝置1004輸出的信號(hào)執(zhí)行算術(shù)運(yùn) 算，以便提取高頻成分，并計(jì)算到對(duì)象的距離。此后，整體控制和算術(shù)運(yùn)算單元1009驅(qū)動(dòng)透 鏡1002，并確定透鏡1002在被驅(qū)動(dòng)狀態(tài)中是否聚焦。當(dāng)確定透鏡1002未聚焦時(shí)，整體控制 和算術(shù)運(yùn)算單元1009再次驅(qū)動(dòng)透鏡1002，并執(zhí)行測(cè)距(ranging)。所述確定可以通過例如 比較預(yù)先存儲(chǔ)在整體控制和算術(shù)運(yùn)算單元1009中的數(shù)據(jù)執(zhí)行。 在確定透鏡1002聚焦以后開始主曝光。當(dāng)曝光結(jié)束時(shí)，從固態(tài)成像裝置1004輸
出的圖像信號(hào)在被信號(hào)處理單元1007處理后，由整體控制和算術(shù)運(yùn)算單元1009累積在存
儲(chǔ)器單元1010中。此后，根據(jù)整體控制和算術(shù)運(yùn)算單元1009的控制，在存儲(chǔ)器單元1010
中累積的數(shù)據(jù)通過記錄介質(zhì)控制1/F單元1011被記錄在例如半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的可分離的記
錄介質(zhì)1012中。數(shù)據(jù)可以通過外部I/F單元1013直接輸入計(jì)算機(jī)等。 根據(jù)第一到第五實(shí)施例，能夠以高速輸出數(shù)字信號(hào)，并且按像素排列的順序輸出
所述數(shù)字信號(hào)。 根據(jù)第一到第四實(shí)施例的每一個(gè)固態(tài)成像裝置均包括像素區(qū)域101，其中，輸出模 擬信號(hào)的像素按矩陣形狀布置。提供多個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器102與像素區(qū)域101的列相對(duì)應(yīng)，并 把通過多個(gè)像素的光電轉(zhuǎn)換獲得的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。多個(gè)數(shù)字存儲(chǔ)器103存儲(chǔ)由 模數(shù)轉(zhuǎn)換器102轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)。隨著把多個(gè)數(shù)字存儲(chǔ)器103設(shè)置為塊，提供了多個(gè)塊數(shù) 字輸出線104與塊相對(duì)應(yīng)，并輸出存儲(chǔ)在塊中所包括的所述多個(gè)數(shù)字存儲(chǔ)器103中的數(shù)字 信號(hào)。公共數(shù)字輸出線108輸出來自所述多個(gè)塊數(shù)字輸出線104的數(shù)字信號(hào)。在塊數(shù)字輸 出線104和公共數(shù)字輸出線108之間提供緩沖器電路105，并緩沖從塊數(shù)字輸出線104輸出 的數(shù)字信號(hào)。在塊數(shù)字輸出線104和公共數(shù)字輸出線108之間提供塊選擇單元106，并能夠 切換電氣上連接到公共數(shù)字輸出線108的塊數(shù)字輸出線104。 水平掃描電路107控制數(shù)字存儲(chǔ)器103的讀出順序。在控制順序時(shí)，如圖11中所 示，水平掃描電路107執(zhí)行控制，以使存儲(chǔ)在數(shù)字存儲(chǔ)器103中的數(shù)字信號(hào)按數(shù)字存儲(chǔ)器 103排列的順序(第一位到第十位)輸出到公共數(shù)字輸出線108。 圖2中所示的緩沖器電路105包括CM0S反相器。圖3中所示的緩沖器電路105 包括使輸入信號(hào)與時(shí)鐘同步的同步延遲電路。圖4中所示的緩沖器電路105包括比較輸入差分信號(hào)并判定邏輯的比較電路。 在圖10中，選擇性延遲電路111被設(shè)置在公共數(shù)字輸出線108和塊數(shù)字輸出線 104之間，并執(zhí)行針對(duì)每一個(gè)塊的延遲的控制。 在圖7中，針對(duì)每一個(gè)塊，提供多個(gè)塊數(shù)字輸出線104。存儲(chǔ)在包括在一個(gè)塊中的 多個(gè)數(shù)字存儲(chǔ)器103中的數(shù)字信號(hào)被并行輸出。 水平掃描電路107執(zhí)行控制，以使存儲(chǔ)在相鄰塊中所包括的相鄰數(shù)字存儲(chǔ)器103 中的數(shù)字信號(hào)以相同的定時(shí)輸出到對(duì)應(yīng)的塊數(shù)字輸出線104。 在圖6中，水平掃描電路107控制數(shù)字存儲(chǔ)器103的讀出定時(shí)，以使數(shù)字信號(hào)的輸 出即使在塊間斷的情況下也不被中斷。 如圖13中所示，根據(jù)第五實(shí)施例的成像系統(tǒng)1000包括根據(jù)第一到第四實(shí)施
例中的任何一個(gè)的固態(tài)成像裝置1004、在像素區(qū)域101中形成光學(xué)圖像的光學(xué)系統(tǒng)(透
鏡)1002，和處理從固態(tài)成像裝置1004輸出的信號(hào)的信號(hào)處理單元1007。 如上所述，根據(jù)第一到第五實(shí)施例，能夠把數(shù)字存儲(chǔ)器103的輸出線劃分為多個(gè)
塊，并按像素排列的順序讀出輸出信號(hào)。因此，能夠以高速讀出暫時(shí)存儲(chǔ)在數(shù)字存儲(chǔ)器103
中的數(shù)字信號(hào)。 所有的實(shí)施例僅僅指示實(shí)現(xiàn)本發(fā)明時(shí)具體化的例子。本發(fā)明的技術(shù)范圍本不應(yīng)該 由實(shí)施例限制性地解釋。換句話說，不偏離本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)想或者主要特性，可以用各種形 式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。 雖然已經(jīng)參考示范性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開 的示范性實(shí)施例。下面的權(quán)利要求的范圍要符合最寬泛的解釋，以便包含所有這些修改以 及等同結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
一種固態(tài)成像裝置，包含包括按矩陣布置的多個(gè)像素的像素區(qū)域，其中，所述像素執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換以輸出模擬信號(hào)；用于把所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的多個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，被布置成使得所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)于所述像素中的每一列；用于保持由所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)的多個(gè)數(shù)字存儲(chǔ)器；多個(gè)塊數(shù)字輸出線，被布置成使得所述塊數(shù)字輸出線中的每一個(gè)或更多個(gè)對(duì)應(yīng)于所述數(shù)字存儲(chǔ)器的塊中的每一個(gè)，其中，所述數(shù)字存儲(chǔ)器的塊之一包括多個(gè)數(shù)字存儲(chǔ)器，并且所述多個(gè)塊數(shù)字輸出線被布置成使得保持在特定數(shù)字存儲(chǔ)器中的數(shù)字信號(hào)通過對(duì)應(yīng)于包括所述特定數(shù)字存儲(chǔ)器的塊的塊數(shù)字輸出線輸出；用于輸出來自所述多個(gè)塊數(shù)字輸出線的數(shù)字信號(hào)的公共數(shù)字輸出線；用于緩沖來自所述塊數(shù)字輸出線的數(shù)字信號(hào)的緩沖器電路，被布置在所述塊數(shù)字輸出線和所述公共數(shù)字輸出線之間；和被布置在所述塊數(shù)字輸出線和所述公共數(shù)字輸出線之間，或者被布置在兩個(gè)相鄰的塊數(shù)字輸出線之間的塊選擇單元，所述塊選擇單元能夠切換所述數(shù)字輸出線以便在電氣上連接到所述公共數(shù)字輸出線，或者連接到相鄰的塊數(shù)字輸出線。
2. 如權(quán)利要求l所述的固態(tài)成像裝置，還包含用于控制從所述數(shù)字存儲(chǔ)器讀出的水平掃描電路，其中所述水平掃描電路執(zhí)行控制，使得保持在所述數(shù)字存儲(chǔ)器中的所述數(shù)字信號(hào)按所述數(shù)字存儲(chǔ)器的布置順序被順次地讀出到所述公共數(shù)字輸出線。
3. 如權(quán)利要求l所述的固態(tài)成像裝置，其中所述緩沖器電路具有CMOS反相器。
4. 如權(quán)利要求l所述的固態(tài)成像裝置，其中所述緩沖器電路具有同步延遲電路，用于使輸入所述緩沖器的數(shù)字信號(hào)與時(shí)鐘同步。
5. 如權(quán)利要求l所述的固態(tài)成像裝置，其中所述緩沖器電路具有比較器電路，用于比較來自所述數(shù)字存儲(chǔ)器的作為所述數(shù)字信號(hào)的非反相和反相差分輸出，以確定比較的邏輯結(jié)果。
6. 如權(quán)利要求1到5中的任何一項(xiàng)所述的固態(tài)成像裝置，其中所述塊數(shù)字輸出線中的多于一個(gè)被提供給所述數(shù)字存儲(chǔ)器的塊之一，使得由包括在所述塊之一中的多個(gè)數(shù)字存儲(chǔ)器保持的數(shù)字信號(hào)被并行地輸出。
7. 如權(quán)利要求2所述的固態(tài)成像裝置，其中所述水平掃描電路執(zhí)行對(duì)從所述數(shù)字存儲(chǔ)器讀出的控制，以便以相同定時(shí)把由分別包括在相鄰塊中的相鄰數(shù)字存儲(chǔ)器所保持的數(shù)字信號(hào)讀出到對(duì)應(yīng)的塊數(shù)字輸出線。
8. 如權(quán)利要求1到5中的任何一項(xiàng)所述的固態(tài)成像裝置，還包含被布置在所述塊數(shù)字輸出線和所述公共數(shù)字輸出線之間的選擇性延遲電路，用于控制所述塊中的每一個(gè)的延遲。
9. 一種成像系統(tǒng)，包含如權(quán)利要求1到5中的任何一項(xiàng)所述的固態(tài)成像裝置；用于把光學(xué)圖像聚焦在所述固態(tài)成像裝置的像素區(qū)域上的光學(xué)系統(tǒng)；禾口用于處理從所述固態(tài)成像裝置輸出的信號(hào)的信號(hào)處理單元c
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種以高速輸出數(shù)字信號(hào)的固態(tài)成像裝置。提供了一種固態(tài)成像裝置，其包括把通過光電轉(zhuǎn)換獲得的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的多個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器；存儲(chǔ)由所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的所述數(shù)字信號(hào)的多個(gè)數(shù)字存儲(chǔ)器；多個(gè)塊數(shù)字輸出線，其被提供以對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)數(shù)字存儲(chǔ)器的塊，并且存儲(chǔ)在所述塊中所包括的多個(gè)數(shù)字存儲(chǔ)器中的數(shù)字信號(hào)被輸出到所述多個(gè)塊數(shù)字輸出線；輸出從所述多個(gè)塊數(shù)字輸出線輸出的所述數(shù)字信號(hào)的公共數(shù)字輸出線；緩沖從所述塊數(shù)字輸出線輸出的所述數(shù)字信號(hào)的緩沖器電路；和能夠切換在電氣上連接到所述公共數(shù)字輸出線的所述塊數(shù)字輸出線的塊選擇單元。
文檔編號(hào)H04N5/217GK101753864SQ20091025835
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月17日
發(fā)明者山崎和男, 巖根正晃, 樋山拓己 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社