固态图像拾取设备和用于驱动固态图像拾取设备的方法技术

一种固态图像拾取设备和用于驱动固态图像拾取设备的方法。固态图像拾取设备包括像素行和像素列，每一列或每个多列的集合被设置有模数转换器。当由模数转换器执行的用于保持模拟电信号的操作与用于从保持从模数转换器输出的数字信号的存储器输出数据的操作同时执行时，在通过所述操作获得的图像中出现“条纹噪声”伪像。为了避免这一问题，用于保持模拟电信号的操作和用于从保持数字信号的存储器输出数据的操作被设置为彼此分开有扫描电路的至少一个数据时钟周期。

【技术实现步骤摘要】
固态图像拾取设备和用于 驱动固态图像拾取设备的方法才支术领域本专利技术涉及固态图像拾取设备。更具体地说，本专利技术涉及包括像 素行和像素列的固态图像拾取设备，其中，对于每一列，设置模数(AD)转换器和数字存储器。
技术介绍
针对近来对固态图像拾取装置的更快速操作的需求，已经研发出 互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器，其中，对于每一列像 素设置AD转换器，从而对于列，将模拟信号转换为数字信号，由此 实现更快的操作。日本特许公开第5-048460号公开了一种对于每一列像素包括 AD转换器的CMOS图像传感器。按照以下方式来驱动传感器每一 列的AD转换与向水平输出线的数字信号的输出在时间轴上重叠，由 此实现更快的操作。图7和图8分别示出在日本特许公开第5-048460 号中公开的固态图像拾取设备的示意性电路图及其时序图。还研发出称为循环AD转换器的AD转换器。循环AD转换器通 过重复以下处理来执行AD转换:将输入的模拟信号转换为数字信号， 计算输入的模拟信号与参考电压之间的差以产生差信号，将适当的增 益应用于差信号，并将差信号重新输入比较器。在重新输入比较器的 差信号被比较之后，差信号被临时保持在内部模拟存储器中，所述内 部模拟存储器包括在循环AD转换器中。这里，保持在内部模拟存储 器中的差信号被称作内部模拟信号。关于包括所述AD转换器的传统设备，参照图8，同时执行保持 模拟电信号的操作以及从保持数字信号的存储器输出数字信号的操作。专利技术人发现在所述操作中，在获得的图像中出现条紋噪声伪 像。特别是当AD转换器具有高的分辨率以及当输出的数字信号被放 大时，这种条紋噪声变得更加明显。此外，因为与具有噪声的列相应 的图像区域通常比与不具有噪声的列相应的图像区域更亮或更暗，所 以这种噪声比随机出现在图像平面上的噪声更容易识别。与随机噪声 相比，人眼更倾向于识别条紋噪声。因为这种倾向性，条紋噪声对图 像质量的影响较大，并且应该被抑制。
技术实现思路
本专利技术提供一种固态图像拾取设备，其包括像素行和像素列，其 中，每一列或每个多列的集合被设置有模数(AD)转换器和数字存 储器，有利地，它们被用来获得具有比使用传统设备获得的图像的质 量高的图像。在本专利技术的第一方面， 一种固态图像拾取设备包括以下部件多 个像素，被配置以将入射光转换为模拟电信号并输出模拟电信号，所 述多个像素按照行和列来排列；多个模数转换器，被配置以将来自多 个像素的模拟电信号转换为数字信号，并输出所述数字信号，所述多 个模数转换器中的每一个被分别设置用于所述多个像素的一个列或 一个多列的集合，所述多个模数转换器中的每一个包括被配置以保持 模拟电信号的模拟存储器；多个第一数字存储器，被配置以保持由所 述多个模数转换器转换的数字信号；多个第二数字存储器，被配置以 保持在所述多个笫一数字存储器中保持并从其中输出的数字信号；以 及扫描电路，被配置以控制用于从所述多个笫二数字存储器输出数字 信号的时序。用于输出保持在多个第一数字存储器或多个第二数字存 储器中的数字信号的时序和用于在模拟存储器中保持模拟电信号的 时序被设置为彼此分开有扫描电路的至少一个数据时钟周期。在本专利技术的第二方面中，固态图像拾取设备包括以下部件多个 像素，被配置以将入射光转换为模拟电信号并输出模拟电信号，所述 多个像素按照行和列来排列；多个循环模数转换器，被配置以将来自多个像素的模拟电信号转换为数字信号并输出数字信号，所述多个循 环模数转换器中的每一个被分别设置用于所述多个像素的一个列或一个多列的集合；多个第一数字存储器，被配置以保持由所述多个循 环模数转换器转换的数字信号；多个第二数字存储器，被配置以保持 在所述多个第一数字存储器中保持并从其中输出的数字信号；以及扫 描电路，被配置以控制用于从所述多个第二数字存储器输出数字信号 的时序。每个循环模数转换器包括内部模拟存储器，其被配置以当将 模拟电信号转换为数字信号时，保持在循环模数转换器中产生的内部 模拟信号。用于输出保持在多个第一数字存储器或多个第二数字存储 器中的数字信号的时序和用于在内部模拟存储器中保持内部模拟信 号的时序被设置为彼此分开有扫描电路的至少一个数据时钟周期。本专利技术的第一和第二方面提供一种固态图像拾取设备，其中，按 照时间轴上的重叠方式来执行AD转换和数字数据的输出。在所述设 备中，在基于输出信号的图像中出现的并且平行于扫描线出现的条紋 噪声的电平或条紋噪声量可减少，由此能够获得图^^质量高于以传统 方式获得的图像质量的图像。通过以下参照附图对示例性实施例的描述，本专利技术的其它特点将变得清楚。 附图说明图1是根据本专利技术第一实施例的固态图像拾取设备的示例性框图。图2是示出在由图1所示的固态图像拾取设备执行的驱动操作中 的时序的示例性时序图。图3是根据本专利技术笫二实施例的固态图像拾取设备的示例性框图。图4是示出在由图3所示的固态图像拾取设备执行的驱动操作中 的时序的示例性时序图。图5是根据本专利技术第三实施例的固态图像拾取设备的示例性框图。图6是示出由图5所示的固态图像拾取设备执行的驱动操作中的 时序的示例性时序图。图7是传统固态图像拾取设备的示例性框图。图8是示出由图7所示的固态图像拾取设备执行的驱动操作中的 时序的示例性时序图。具体实施方式 第一实施例以下描述的本专利技术第 一 实施例涉及这样一种固态图像拾取设备， 其中，在电平触发的操作中驱动向第二数字存储器的数据传送。所述 设备用于在将数据从第 一数字存储器传送到第二数字存储器时抑制 噪声的出现。图1是示出根据本专利技术第一实施例的固态图像拾取设备的配置 的框图。按照行和列排列的像素101各自包括光电转换元件，其将入 射光转换为模拟电信号。包括在每一列中的像素101通过列输出线102 而互相连接。当相应的列信号传送开关103被接通时，从像素101输 出到列输出线102的模拟电信号被传送到AD转换器105。每一个AD 转换器105包括用于保持模拟电信号的模拟存储器(未示出)。第一 实施例涉及3比特AD转换器的示例性情况。然而，本专利技术不限于这 种情况。可将AD转换器105概括为n比特AD转换器。通过AD转 换器105将模拟电信号转换为数字信号。所述数字信号经由相应的笫 一传送开关106被传送到笫一数字存储器108，所述第一传送开关106 通过从第一转送开关驱动端107输入的信号来驱动。因为第一实施例 描述的是3比特AD转换器的示例性情况，所以来自每个AD转换器 105的输出被传送到三个相应的第一数字存储器108。在笫一数字存 储器108中保持的数字信号经由第二传送开关109被传送到相应的第 二数字存储器111，所述第二传送开关109通过从第二传送开关驱动 端IIO输入的信号来驱动。在连接到由水平移位寄存器电路112选择的开关之一的第二数字存储器lll之一中保持的数字信号被输出到相应的信号输出线113。水平移位寄存器电路112是扫描电路，其控制 用于将信号从第二数字存储器111输出到信号输出线113的时序。如 果AD转换器105具有n比特的分辨率，则固态图〗象拾取设备对于每 个AD转换器105，包括n个第一数字存储器108和n个第二数字存 储器111。图2是示出由图1所示的固态图像拾取设备执行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固态图像拾取设备，包括：　　　　多个像素，被配置以将入射光转换为模拟电信号并输出模拟电信号，所述多个像素按照行和列来排列；　　　　多个模数转换器，被配置以将来自多个像素的模拟电信号转换为数字信号并输出数字信号，所述多个模数转换器中的每一个被分别设置用于所述多个像素的一个列或一个多列的集合，所述多个模数转换器中的每一个包括被配置以保持模拟电信号的模拟存储器；　　　　多个第一数字存储器，被配置以保持由所述多个模数转换器转换的数字信号；　　　　多个第二数字存储器，被配置以保持在所述多个第一数字存储器中保持并从其中输出的数字信号；以及　　　　扫描电路，被配置以控制用于从所述多个第二数字存储器输出数字信号的时序，　　　　其中，用于输出保持在多个第一数字存储器或多个第二数字存储器中的数字信号的时序和用于在模拟存储器中保持模拟电信号的时序被设置为彼此分开有扫描电路的至少一个数据时钟周期。

【技术特征摘要】
JP 2007-4-9 2007-1016681. 一种固态图像拾取设备，包括多个像素，被配置以将入射光转换为模拟电信号并输出模拟电信号，所述多个像素按照行和列来排列；多个模数转换器，被配置以将来自多个像素的模拟电信号转换为数字信号并输出数字信号，所述多个模数转换器中的每一个被分别设置用于所述多个像素的一个列或一个多列的集合，所述多个模数转换器中的每一个包括被配置以保持模拟电信号的模拟存储器；多个第一数字存储器，被配置以保持由所述多个模数转换器转换的数字信号；多个第二数字存储器，被配置以保持在所述多个第一数字存储器中保持并从其中输出的数字信号；以及扫描电路，被配置以控制用于从所述多个第二数字存储器输出数字信号的时序，其中，用于输出保持在多个第一数字存储器或多个第二数字存储器中的数字信号的时序和用于在模拟存储器中保持模拟电信号的时序被设置为彼此分开有扫描电路的至少一个数据时钟周期。2、 如权利要求l所述的固态图像拾取设备，其中，多个第一数 字存储器和多个第二数字存储器中的至少之一是多个延迟触发器。3、 如权利要求l所述的固态图像拾取设备，其中，每个模数转 换器包括单端运算放大器。4、 如权利要求1所述的固态图像拾取设备，还包括数字信号 处理电路，被配置以放大并输出从多个第二数字存储器输出的数字信 号。5、 如权利要求4所述的固态图像拾取设备，其中，数字信号处 理电路被配置以执行纠正处理。6、 如权利要求l所述的固态图像拾取设备， 其中，每个模数转换器具有n比特的分辨率，并且其中，对于每个模数转换器，设置n个第一数字存储器和n个 第二数字存储器。7、 如权利要求1所述的固态图像拾取设备，其中，由多个模数 转换器执行的模数转换和用于从多个第二数字存储器输出数字信号 的操作在时间轴上重叠。8、 一种固态...

【专利技术属性】
技术研发人员：菅井崇，山下雄一郎，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]