專利名稱：固體攝像裝置以及其驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固體攝像裝置以及其驅(qū)動方法，在該固體攝像裝置中，在半導(dǎo)體襯底 上像素部被排列成平面狀，以作為像素陣列，該像素部是將光入射并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的單位 單元，并且，該固體攝像裝置具有對在各個(gè)列方向從像素部輸出的信號進(jìn)行放大的功能。
背景技術(shù)：
近些年，對于用于家庭用攝像機(jī)或數(shù)字靜像照相機(jī)等的固體攝像裝置，采用MOS 型固體攝像裝置的情況越來越多，這是因?yàn)?，消耗電流少、制造過程的簡化、能夠容易地實(shí) 現(xiàn)以拖尾(smear)問題防止對策等混合驅(qū)動或間隔取出驅(qū)動為代表的各種特殊驅(qū)動的緣故。在MOS型固體攝像裝置的各種用途中，用于數(shù)字靜像照相機(jī)而搭載的MOS型固體 攝像裝置，尤其是用于單鏡頭反光而搭載的MOS型固體攝像裝置，被要求與CCD型固體攝像 裝置同等或同等以上的畫質(zhì)，因此，MOS型固體攝像裝置，在各個(gè)列具有放大功能或相關(guān)雙 采樣功能，來試圖實(shí)現(xiàn)低噪聲化。圖14是示出以利用了以往的MOS型固體攝像裝置的相機(jī)為代表的攝像系統(tǒng)的一 個(gè)結(jié)構(gòu)例的方框圖。圖14的攝像系統(tǒng)，至少由MOS型固體攝像裝置100、模擬前端(Analog Front End, 以后，略稱為AFE) 200、以及定時(shí)發(fā)生器(Timing Generator,以后，略稱為TG) 300這三個(gè)方 框構(gòu)成。但是，對于TG300而言，也有被構(gòu)成為MOS型固體攝像裝置100、AFE200、或AFE200 以后的數(shù)字信號處理裝置(以后，略稱為DSP)的一部分的情況。在圖14中，MOS型固體攝像裝置100由像素陣列151、列放大器部152、相關(guān)雙采 樣及信號保持電路(以后，略稱為列CDS部)153、多路復(fù)用器154、水平移位寄存器155、垂 直移位寄存器156、輸出放大器157、以及偏置電流調(diào)整電路158構(gòu)成。并且，AFE200包括 CDS電路159，對MOS型固體攝像裝置100的輸出進(jìn)行相關(guān)雙采樣；轉(zhuǎn)換電路(以后，略稱為 模數(shù)轉(zhuǎn)換部)160，將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；模擬增益放大器161 ；以及數(shù)字增益放大器 162。在像素陣列151中，由光電二極管和晶體管構(gòu)成的多個(gè)像素部被排列成二維狀。 垂直移位寄存器156以從TG300輸入的任意的觸發(fā)信號為起點(diǎn)，依次一行一行地選擇像素 陣列151的像素行。屬于選擇出的像素行的各個(gè)像素部，從內(nèi)部的光電二極管讀出電荷，輸 出由內(nèi)部的FD部放大器轉(zhuǎn)換電壓后的像素信號。各個(gè)像素信號，通過在列方向共同的垂直 信號線，被輸入到列放大器部152。列放大器部152，以任意設(shè)定的倍率，對像素信號進(jìn)行放 大后，輸入到列CDS部153。在列CDS部153中，為了減少作為FPN(固定模式噪聲)的原 因的、在各個(gè)像素部發(fā)生的晶體管閾值電壓的偏差，而進(jìn)行相關(guān)雙采樣。從列CDS部153被 輸出的放大后的像素信號，按每個(gè)列，被輸入到多路復(fù)用器154。水平移位寄存器155，以從 TG300輸入的任意的觸發(fā)信號為起點(diǎn)，依次一列一列地選擇多路復(fù)用器154，所述像素信號 被輸入到輸出放大器157，被電壓放大后從攝像裝置輸出。
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偏置電流調(diào)整電路158，對輸出放大器157的偏置電流量進(jìn)行控制。在輸出放大器 157中，若使偏置電流變小，則頻率特性變小，若使偏置電流變大，則頻率特性變大。偏置電 流調(diào)整電路158，按照驅(qū)動模式，選擇多個(gè)電流量。例如，在由作為拍攝前的監(jiān)視模式的間隔 取出驅(qū)動減少輸出像素?cái)?shù)來進(jìn)行輸出的情況下，或者，在以高靈敏度攝像模式來降低幀率 的情況下，降低輸出放大器所需要的數(shù)據(jù)率。于是，在這些驅(qū)動模式的情況下，通過降低輸 出放大器的偏置電流，從而能夠降低輸出放大器157的頻率特性，減少隨機(jī)噪聲。而且，與 MOS型固體攝像裝置100的各種驅(qū)動信號相同，偏置電流調(diào)整電路158的調(diào)整信號由TG300 生成。從MOS型固體攝像裝置100被輸出的模擬影像信號，輸入到AFE200，在⑶S電路 159被消除噪聲，接著，在模擬增益放大器161以任意的倍率被放大。然后，在模數(shù)轉(zhuǎn)換部 160被轉(zhuǎn)換為任意的比特?cái)?shù)的數(shù)字信號后，在數(shù)字增益放大器162，以任意的倍率被放大， 由AFE200被輸出，以作為數(shù)字影像信號。專利文獻(xiàn)1 (日本)特開2002-209149號公報(bào)在如圖14示出的以往的MOS型固體攝像裝置的結(jié)構(gòu)例中存在的問題是，會發(fā)生因 飽和的光或飽和以上的光入射時(shí)發(fā)生的電源抖動而引起的噪聲。具體而言，在大振幅的像 素輸出信號被輸入到列放大器部152或列CDS部153的情況下，因用于將各個(gè)電路的負(fù)荷 電容充放電的瞬態(tài)電流在電源線或接地線流動而產(chǎn)生的寄生電阻、寄生電容，而導(dǎo)致電源 線以及接地線的電壓的變動。該電源線以及接地線的電壓變動被出現(xiàn)為針對像素信號的輸 出偏移。列放大器部152或列CDS部153，以行為單位對像素信號進(jìn)行處理，根據(jù)在該行是 否有高亮度被攝體，確定發(fā)生輸出偏移發(fā)生或不發(fā)生輸出偏移，因此，如圖15示出，在輸出 圖像中，在高亮度被攝體的水平方向的左右出現(xiàn)橫條狀的噪聲(以后，略稱為條紋)。在圖15中發(fā)生了低于周圍的低照度被攝體的程度的黑條，但是，也有發(fā)生白條的 情況。在輸出放大器157也發(fā)生同樣的現(xiàn)象。若大振幅的像素輸出信號被輸入到輸出放大 器157，則成為對包含芯片間布線的大的負(fù)荷電容進(jìn)行充放電。這是導(dǎo)致電源線或接地線的 電壓的抖動以及產(chǎn)生橫線狀的噪聲的原因。在圖14示出的以往的固體攝像裝置的結(jié)構(gòu)例中，由于在結(jié)構(gòu)上對最后級的輸出 放大器的頻率特性進(jìn)行控制，并且不具有減少在所述列放大器、列CDS電路、輸出放大器等 發(fā)生的電源電壓以及接地的抖動的功能，因此，不能減少條紋以及橫線狀的噪聲的程度。

發(fā)明內(nèi)容
于是，本發(fā)明的目的在于提供一種固體攝像裝置以及其驅(qū)動方法，以較小的電路 規(guī)模且簡單的系統(tǒng)，減少拍攝高亮度被攝體時(shí)發(fā)生的噪聲，從而抑制畫質(zhì)劣化。為了解決所述問題，本發(fā)明的固體攝像裝置，能夠?qū)νǔＤＪ脚c高靈敏度模式進(jìn) 行切換，包括像素陣列，具有被排列成行列狀的多個(gè)像素部；行選擇單元，選擇所述像素 陣列的行；列放大器，被設(shè)置在每個(gè)列，且對從屬于選擇出的行的像素部輸出的列信號進(jìn)行 放大；以及限制電路，對所述列放大器的輸出電壓進(jìn)行限制，以便不超過可切換的規(guī)定電 壓；所述限制電路，按照所述通常模式與所述高靈敏度模式之間的切換，對所述規(guī)定電壓進(jìn) 行切換。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于對列放大器的輸出電壓進(jìn)行限制，因此，在拍攝高亮度被攝體的情況下，也能夠抑制電源布線以及接地布線的電壓變動，減少條紋以及橫線狀的噪聲，從而 抑制畫質(zhì)劣化。進(jìn)而，通過對規(guī)定電壓進(jìn)行切換，從而能夠?qū)敵鲭妷旱南拗齐娖竭M(jìn)行切 換，因此，能夠按照攝像環(huán)境或攝像模式，使噪聲減少的程度成為適當(dāng)?shù)某潭?。在此，也可以是，所述列放大器，進(jìn)一步，在所述通常模式與所述高靈敏度模式之 間進(jìn)行切換時(shí)，對所述列放大器的增益進(jìn)行切換。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，根據(jù)輸出電壓的限制和增益切換的組合，能夠按照工作模式，將橫條 噪聲的減少最佳化。尤其是對高靈敏度模式中的橫條噪聲的減少有效的。在此，也可以是，所述固體攝像裝置，進(jìn)一步，在所述通常模式與所述高靈敏度模 式之間進(jìn)行切換時(shí)，對設(shè)置在所述列放大器的后級的放大電路的增益進(jìn)行切換。在此，也可以是，所述限制單元，在所述通常模式中，向各個(gè)列放大器提供具有第 一電壓值的電壓，作為對所述列放大器的輸出電壓進(jìn)行控制的偏置電壓；在所述高靈敏度 模式中，向各個(gè)列放大器提供具有與所述第一電壓值不同的第二電壓值的電壓作為所述偏 置電壓，以便對所述列放大器的輸出電壓進(jìn)行限制。在此，也可以是，所述限制單元，對被提供有具有所述第一電壓值的偏置電壓的所 述列放大器的輸出電壓進(jìn)行限制，以便不超過所述規(guī)定電壓；對被提供有具有所述第二電 壓值的偏置電壓的所述列放大器的輸出電壓進(jìn)行限制，以便不超過低于規(guī)定電壓的電壓； 并且，使所述列放大器在所述高靈敏度模式中的增益比在所述通常模式中的增益大。在此，也可以是，所述固體攝像裝置，進(jìn)一步，使設(shè)置在所述列放大器的后級的放 大電路在所述高靈敏度模式中的增益比在所述通常模式中的增益大。在此，也可以是，所述限制電路包括電壓限幅電路，該電壓限幅電路連接于所述列 放大器的輸出信號線，在所述列放大器的輸出電壓將要超過所述規(guī)定電壓時(shí)，將所述輸出 電壓限幅為所述規(guī)定電壓。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，將列放大器的輸出電壓限幅，以便不超過規(guī)定電壓，因此，在拍攝高 亮度被攝體的情況下，也能夠抑制電源布線以及接地布線的電壓變動。在此，也可以是，所述列放大器包括增益切換電路，對所述列放大器的增益進(jìn)行切換。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過對列放大器的增益進(jìn)行切換，在拍攝高亮度被攝體的情況下，也 能夠抑制電源布線以及接地布線的電壓變動給輸出圖像的影響。在此，也可以是，所述列放大器包括恒定電流源、放大晶體管、輸入電容元件、以及 反饋電容元件，所述放大晶體管的源極以及漏極的一方連接于所述恒定電流源，將所述輸 出電壓輸出到所述輸出信號線，所述放大晶體管的源極以及漏極的另一方被接地，所述列 信號經(jīng)由輸入電容元件被輸入到所述放大晶體管的柵極，所述反饋電容元件的一端被輸入 到所述放大晶體管的柵極，所述反饋電容元件的另一端連接于所述輸出信號線。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，以電容比來確定的增益的所謂的電容反饋放大器被構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn) 電路規(guī)模小且偏差小的放大特性。在此，也可以是，所述電壓限幅電路包括限幅晶體管，所述限幅晶體管的源極以及 漏極的一方連接于所述放大晶體管的柵極，所述限幅晶體管的源極以及漏極的另一方連接 于所述輸出信號線，可切換的偏置電壓被輸入到所述限幅晶體管的柵極。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過使用作為所述電壓限幅電路的限幅晶體管，從而能夠使電路規(guī)
8模變小。在此，也可以是，所述固體攝像裝置，還包括偏置電壓生成電路，生成所述偏置電 壓，并將所述偏置電壓提供給所述限幅晶體管的柵極；所述偏置電壓的電壓值，根據(jù)來自外 部的偏置電壓控制信號而被切換。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過對偏置電壓的電壓值進(jìn)行切換，從而能夠容易地對所述規(guī)定電 壓進(jìn)行切換。在此，也可以是，所述恒定電流源包括以共源共柵的方式連接的第一恒定電流源 晶體管和第二恒定電流源晶體管，固定電壓被輸入到所述第一恒定電流源晶體管的柵極， 所述第二恒定電流源晶體管的源極以及漏極的一方連接于所述輸出信號線，所述偏置電壓 被提供到所述第二恒定電流源晶體管的柵極。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠由所述偏置電壓控制第二恒定電流源晶體管的電流。在此，也可以是，所述偏置電壓生成電路具有電流鏡電路，該電流鏡電路包括基準(zhǔn) 電路、第一電路以及第二電路，所述基準(zhǔn)電路生成電流鏡的基準(zhǔn)電流，所述第一電路，與所 述基準(zhǔn)電路一起構(gòu)成電流鏡，將所述固定電壓提供到所述第一恒定電流源晶體管的柵極， 所述第二電路，與所述基準(zhǔn)電路一起構(gòu)成電流鏡，將所述偏置電壓提供到所述第二恒定電 流源晶體管的柵極，所述第二電路，通過對磁鏡比進(jìn)行切換，從而對所述偏置電壓進(jìn)行切 換。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過對電流鏡的磁鏡比進(jìn)行切換，從而能夠容易地設(shè)定偏置電壓的值。在此，也可以是，所述基準(zhǔn)電路包括恒定電流源電路；以及第一負(fù)荷用nMOS晶體 管，該第一負(fù)荷用nMOS晶體管的漏極連接于所述恒定電流源電路，漏極和柵極被短路，源 極被接地；所述第二電路具有第一 PMOS晶體管，該第一 pMOS晶體管的漏極和柵極被短 路，源極連接于電源布線，漏極連接于所述限幅晶體管的柵極，從漏極輸出所述偏置電壓； 第一開關(guān)晶體管；第一 nMOS晶體管，該第一nMOS晶體管的漏極經(jīng)由所述第一開關(guān)晶體管連 接于所述第一 PMOS晶體管的漏極，柵極連接于所述第一負(fù)荷用nMOS晶體管的漏極，源極被 接地；第二開關(guān)晶體管；以及第二 nMOS晶體管，該第二 nMOS晶體管的漏極經(jīng)由所述第二開 關(guān)晶體管連接于所述第一 PMOS晶體管的漏極，柵極連接于所述第一負(fù)荷用nMOS晶體管的 漏極，源極被接地。并且，也可以是，在所述固體攝像裝置被形成的半導(dǎo)體襯底上，所述第一 nMOS晶體管所占有的區(qū)域的大小與所述第二 nMOS晶體管所占有的區(qū)域的大小不同，所述 第一開關(guān)晶體管以及所述第二開關(guān)晶體管，被所述偏置電壓控制信號控制，從而對所述磁 鏡比進(jìn)行切換。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠高精度地設(shè)定電流鏡的磁鏡比。在此，也可以是，在所述固體攝像裝置被形成的半導(dǎo)體襯底上，所述限幅晶體管所 占有的區(qū)域的大小與所述第二恒定電流晶體管所占有的區(qū)域的大小大致相同。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于使限幅晶體管和所述第二恒定電流源晶體管的閾值電壓一致， 因此，能夠防止在使限幅晶體管導(dǎo)通之前，所述第二恒定電流源晶體管成為在飽和區(qū)域不 工作的狀態(tài)。在此，也可以是，在所述固體攝像裝置被形成的半導(dǎo)體襯底上，所述限幅晶體管所 占有的區(qū)域的大小與所述第二恒定電流晶體管所占有的區(qū)域的大小不同，所述限幅晶體管
9的閾值電壓低于所述第二恒定電流晶體管的閾值電壓。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于使限幅晶體管和所述第二恒定電流源晶體管的閾值電壓一致， 因此，在所述第二恒定電流源晶體管成為在飽和區(qū)域不工作的狀態(tài)之前，能夠使限所述幅 晶體管導(dǎo)通。在此，也可以是，所述增益切換電路包括開關(guān)晶體管以及電容元件，所述開關(guān)晶體 管以及所述電容元件，串聯(lián)連接于所述放大晶體管的柵極與所述輸出信號線之間，所述開 關(guān)晶體管，被來自外部的增益控制信號控制。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所述開關(guān)晶體管以及所述電容元 件，與所述反饋電容元件一起構(gòu)成可變電容電路。該可變電容電路，與所述放大晶體管一起 構(gòu)成電容反饋型列放大器。該電容反饋型放大器，能夠按照開關(guān)晶體管的導(dǎo)通或截止，對增 益進(jìn)行切換。也就是說，在開關(guān)晶體管為截止時(shí)，使增益變小，對所述列放大器的輸出電壓 進(jìn)行限制。通過使增益變小，從而能夠?qū)α蟹糯笃鞯妮敵鲭妷哼M(jìn)行限制，在拍攝高亮度被攝 體的情況下，也能夠抑制電源布線以及接地布線的電壓變動，減少條紋以及橫線狀的噪聲， 從而抑制畫質(zhì)劣化。在此，也可以是，所述固體攝像裝置，還包括噪聲消除電路，所述列放大器的輸出 信號被輸入到該噪聲消除電路；以及列像素混合電路，對從所述噪聲消除電路被輸入的多 次的信號進(jìn)行加法運(yùn)算。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行對多次的信號進(jìn)行加法運(yùn)算的像素混合的攝像模式(例如， 監(jiān)視模式)中，若使規(guī)定電壓變低、使增益變大，則能夠得到減少了橫條噪聲的良好的圖像。在此，也可以是，所述固體攝像裝置，還包括列模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，將從所述列放大器 被輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于在固體攝像裝置內(nèi)轉(zhuǎn)換到數(shù)字值，因此，能夠避免來自外部的噪 聲給信號輸出的影響。在此，也可以是，所述固體攝像裝置具有通常攝像模式和高靈敏度模式，所述偏置 電壓生成電路，對所述偏置電壓進(jìn)行切換，以便所述高靈敏度模式中的所述規(guī)定電壓的值 小于通常模式，所述增益切換電路，對所述增益進(jìn)行切換，以便所述高靈敏度模式中的所述 列放大器的增益大于通常模式。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠按照工作模式，將橫條噪聲的減少最佳化。并且，本發(fā)明的固體攝像裝置，包括像素陣列，具有被排列成行列狀的多個(gè)像素 部；行選擇單元，選擇所述像素陣列的行；列放大器，被設(shè)置在每個(gè)列，且對從屬于選擇出 的行的像素部輸出的列信號進(jìn)行放大；以及偏置電壓生成電路，將控制所述列放大器的工 作的偏置電壓提供給各個(gè)列放大器；所述偏置電壓電路，能夠?qū)λ銎秒妷哼M(jìn)行切換。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過對偏置電壓進(jìn)行切換，從而能夠設(shè)定適于減少橫條噪聲的列放 大器的輸出特性。在此，也可以是，所述列放大器，包括電壓限幅電路，該電壓限幅電路連接于所述 列放大器的輸出信號線，在所述列放大器的輸出電壓將要超過所述規(guī)定電壓時(shí)，將所述輸 出電壓限幅為所述規(guī)定電壓，所述規(guī)定電壓是按照所述偏置電壓決定的。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，將列放大器的輸出電壓限幅，以便不超過規(guī)定電壓，因此，在拍攝高 亮度被攝體的情況下，也能夠抑制電源布線以及接地布線的電壓變動。
在此，也可以是，所述列放大器，還包括增益切換電路，對增益進(jìn)行切換。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過對列放大器的增益進(jìn)行切換，在拍攝高亮度被攝體的情況下，也 能夠抑制電源布線以及接地布線的電壓變動。在此，也可以是，所述固體攝像裝置具有通常攝像模式和高靈敏度模式，所述偏置 電壓生成電路，對所述偏置電壓進(jìn)行切換，以便所述高靈敏度模式中的所述規(guī)定電壓的值 小于通常模式，所述增益切換電路，對所述增益進(jìn)行切換，以便所述高靈敏度模式中的所述 列放大器的增益大于通常模式。工作模式，將橫條噪聲的減少最佳化。尤其是對高靈敏度模式中的橫條噪聲的減 少有效的。并且，本發(fā)明的固體攝像裝置的驅(qū)動方法，所述固體攝像裝置包括像素陣列，具 有被排列成行列狀的多個(gè)像素部；行選擇部，選擇所述像素陣列的行；以及列放大器，被設(shè) 置在每個(gè)列，且對從屬于選擇出的行的像素部輸出的列信號進(jìn)行放大；且所述固體攝像裝 置具有通常攝像模式和高靈敏度模式，所述固體攝像裝置的驅(qū)動方法，在所述通常模式中， 向各個(gè)列放大器提供具有第一電壓值的電壓，作為對所述列放大器的輸出電壓進(jìn)行控制的 偏置電壓；在所述高靈敏度模式中，向各個(gè)列放大器提供具有與所述第一電壓值不同的第 二電壓值的電壓作為所述偏置電壓，以便對所述列放大器的輸出電壓進(jìn)行限制。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠按照工作模式，將橫條噪聲的減少最佳化。尤其是對高靈敏度模 式中的橫條噪聲的減少有效的。在此，也可以是，被提供有具有所述第一的值的偏置電壓的所述列放大器的輸出 電壓被限制，以便不超過規(guī)定電壓；被提供有具有所述第二的值的偏置電壓的所述列放大 器的輸出電壓被限制，以便不超過低于規(guī)定電壓的電壓；并且，使所述列放大器在所述高靈 敏度模式中的增益比在所述通常模式中的增益大。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，根據(jù)輸出電壓的限制和增益切換的組合，能夠按照工作模式，將橫條 噪聲的減少最佳化。尤其是對高靈敏度模式中的橫條噪聲的減少有效的。在此，也可以是，所述固體攝像裝置的驅(qū)動方法，進(jìn)一步，使設(shè)置在所述列放大器 的后級的放大電路在所述高靈敏度模式中的增益比在所述通常模式中的增益大。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步，在所述高靈敏度模式中，對設(shè)置在后級的放大電路的增益進(jìn) 行控制，從而能夠使所述高靈敏度模式中的畫質(zhì)提高。根據(jù)本發(fā)明的固體攝像裝置以及驅(qū)動方法，在拍攝高亮度被攝體的情況下，也能 夠抑制電源布線以及接地布線的電壓變動，減少條紋以及橫線狀的噪聲，從而抑制畫質(zhì)劣 化。進(jìn)而，能夠按照攝像模式，使噪聲減少的程度成為適當(dāng)?shù)某潭取?br>

圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施例1中的由固體攝像裝置構(gòu)成的相機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)的 方框圖。圖2是示出本發(fā)明的實(shí)施例1的固體攝像裝置中的列放大器的控制方法的概要的 說明圖。圖3是示出本發(fā)明的實(shí)施例1的固體攝像裝置的基本結(jié)構(gòu)例的方框圖。圖4是示出本發(fā)明的實(shí)施例1的固體攝像裝置的像素陣列以及列放大器的結(jié)構(gòu)例的方框圖。圖5是示出本發(fā)明的實(shí)施例1的固體攝像裝置的像素部以及列放大器的工作定時(shí) 的圖。圖6是示出本發(fā)明的實(shí)施例1的固體攝像裝置的列放大器的偏置電壓生成電路的 結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的電路圖。圖7是示出本發(fā)明的實(shí)施例2中的內(nèi)置有模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置的固體攝像裝置的結(jié)構(gòu)例 的方框圖。圖8是示出圖7示出的固體攝像裝置的更詳細(xì)的結(jié)構(gòu)的方框圖。圖9是示出本發(fā)明的實(shí)施例2中的內(nèi)置有模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置的固體攝像裝置的列放大 器、斜坡波形、以及比較器的工作原理的說明圖。圖10是示出本發(fā)明的實(shí)施例2中的內(nèi)置有模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置的固體攝像裝置的比較 器的輸出增益的變更方法的說明圖。圖11是示出本發(fā)明的實(shí)施例2中的每個(gè)被攝體的拍攝條件的列放大器增益、固體 攝像裝置的輸出電平(飽和)限制、和斜坡波形的最大輸出電平(增益設(shè)定)的控制方法 的概要的說明圖。圖12是示出本發(fā)明的實(shí)施例3中的固體攝像裝置的結(jié)構(gòu)例的方框圖。圖13是示出本發(fā)明的實(shí)施例3的固體攝像裝置中的每個(gè)拍攝條件以及驅(qū)動模式 的列放大器增益、飽和限制電路、以及AFE增益的控制方法的概要的說明圖。圖14是示出以利用了以往的MOS型固體攝像裝置的相機(jī)為代表的攝像系統(tǒng)的一 個(gè)結(jié)構(gòu)的方框圖。圖15是示出條紋的發(fā)生例的說明圖。符號說明1固體攝像裝置2模擬前端3定時(shí)發(fā)生器9 CDS 電路10模數(shù)轉(zhuǎn)換部
11模擬放大器
12數(shù)字放大器
21像素陣列
22列放大器部
23列CDS部
24多路復(fù)用器
25輸出放大器
26垂直移位寄存器
27水平移位寄存器
28偏置生成電路
29列增益控制信號
30偏壓控制信號
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41光電二極管42傳輸晶體管43放大晶體管44復(fù)位晶體管45選擇晶體管50列放大器輸入電容51第一反饋電容52第二反饋電容53電流源晶體管54電流源共源共柵晶體管55限幅晶體管56列放大器復(fù)位晶體管57源極接地放大晶體管58控制用晶體管61電壓限幅電路62可變反饋電容電路63增益切換電路71恒定電壓Vcol設(shè)定用晶體管72恒定電壓Vcas設(shè)定用晶體管73電流設(shè)定用晶體管74 77源極接地晶體管78第一選擇晶體管79第二選擇晶體管210像素部220列放大器230 CDS 電路
具體實(shí)施例方式(實(shí)施例1)實(shí)施例1中的固體攝像裝置，其中，包括限制電路，對所述列放大器的輸出電壓進(jìn) 行限制，以便不超過可切換的規(guī)定電壓。在此，電壓限幅電路連接于列放大器的輸出信號 線，在列放大器的輸出電壓將要超過所述規(guī)定電壓時(shí)，將輸出電壓限幅為規(guī)定電壓。增益切 換電路，對所述列放大器的增益進(jìn)行切換，所述列放大器包括增益切換電路。據(jù)此，在拍攝 高亮度被攝體的情況下，也能夠抑制電源布線以及接地布線的電壓變動，減少條紋以及橫 線狀的噪聲，從而抑制畫質(zhì)劣化。進(jìn)而，通過對規(guī)定電壓進(jìn)行切換，從而能夠?qū)敵鲭妷旱?限制電平進(jìn)行切換，因此，能夠按照攝像環(huán)境或攝像模式，使噪聲減少的程度成為適當(dāng)?shù)某?度。利用圖1至圖6說明本發(fā)明的實(shí)施例1。圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1中的由固體攝 像裝置構(gòu)成的相機(jī)系統(tǒng)(攝像裝置)的基本結(jié)構(gòu)圖。
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圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施例1中的由固體攝像裝置構(gòu)成的相機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)例 的圖。圖1示出的相機(jī)系統(tǒng)，由固體攝像裝置1、模擬前端(以后，略稱為AFE) 2、以及定時(shí) 發(fā)生器(以后，略稱為TG) 3構(gòu)成，以作為最小基本結(jié)構(gòu)。固體攝像裝置1包括像素陣列21、 列放大器部22、列CDS部23、多路復(fù)用器24、輸出放大器25、垂直移位寄存器26、水平移位 寄存器27、以及偏置電壓生成電路28。并且，AFE2包括⑶S電路9，對來自固體攝像裝置 1的輸出信號進(jìn)行相關(guān)雙采樣；轉(zhuǎn)換裝置(以后，略稱為模數(shù)轉(zhuǎn)換部)10，將模擬信號轉(zhuǎn)換為 數(shù)字信號；模擬放大器11 ；以及數(shù)字放大器12。TG3，向固體攝像裝置1提供驅(qū)動信號，并 且，提供偏置電壓生成電路28的偏置電壓控制信號30。同時(shí)，調(diào)整AFE2的模擬放大器11 以及數(shù)字放大器12的增益。在固體攝像裝置1中，由垂直移位寄存器26選擇出的行的像素信號，從像素陣列 21被讀出，并被輸入到列放大器部22。在列放大器部22，按照由來自TG3的列增益控制信 號29設(shè)定的增益，進(jìn)行信號放大。并且，在列放大器部22，按照由偏置電壓生成電路28提 供的偏置電壓，其輸出振幅被限制。列放大器部22的輸出，被輸入到列CDS部23。在列CDS 部23，將因構(gòu)成像素陣列21的晶體管的偏差而引起的噪聲分量消除，保持一行的像素信 號。由列CDS部23保持的信號，由水平移位寄存器27依次選擇，由輸出放大器25放大后， 被輸出到固體攝像裝置1的外部。從固體攝像裝置1被輸出的影像信號，被輸入到AFE2， 經(jīng)過⑶S以及模數(shù)轉(zhuǎn)換后，作為特定比特?cái)?shù)的數(shù)字影像信號從AFE2被輸出。而且，也可以 是，在通常模式與高靈敏度模式之間進(jìn)行切換時(shí)，對設(shè)置在列放大器部22的后級的放大電 路(輸出放大器25)的增益進(jìn)行切換。也就是說，也可以是，按照列增益控制信號29，對輸 出放大器25的增益進(jìn)行切換。本發(fā)明的實(shí)施例1與以往的例子相比，最大的不同之處是，在以往的例子中，最后 級的輸出放大器的增益被控制，而在本發(fā)明的實(shí)施例1的固體攝像裝置1中，列放大器部22 的增益和其輸出信號的振幅的電平被限制。其次，在圖2示出本發(fā)明的實(shí)施例1涉及的列放大器部的控制方法的概要。根據(jù)圖2，驅(qū)動模式至少有通常模式和高靈敏度模式這兩種。利用由 ISO (International Organization for Standardization 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織)標(biāo)準(zhǔn)的薄膜 的曝光指數(shù)，說明通常模式和高靈敏度模式。通常模式是IS050至200左右的低ISO模式， 高靈敏度模式是IS0400以上的高ISO模式。在以通常模式來拍攝時(shí)，被攝體具有足夠的光量，且需要確保足夠的飽和量，因 此，在固體攝像裝置一側(cè)的列放大器部，對信號振幅不進(jìn)行限制。而且，在固體攝像裝置的 列放大器部22以及AFE2的模擬放大器11、數(shù)字放大器12，對像素信號輸出不進(jìn)行放大，或 附加小的增益。由于增益小，因此，因電源抖動而引起的噪聲的量，也成為針對信號的大小 可以忽略的程度的量，從而不成為問題。其次，在以高靈敏度模式來拍攝時(shí)，由于被攝體的光量小且暗淡，因此，為了使以 低照度的對比度增強(qiáng)，而使固體攝像裝置的列放大器部22的增益以及AFE2的模擬放大器 11、數(shù)字放大器12的增益變大，對信號輸出進(jìn)行放大。但是，在列放大器部22，對偏置電壓 進(jìn)行切換，將信號振幅限制到相當(dāng)于模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置的輸入范圍的大小。據(jù)此，在列放大器部 22、列CDS部23、輸出放大器25，能夠減少因電源抖動而引起的噪聲(條紋或橫向噪聲線)。 在該驅(qū)動模式中，在AFE2設(shè)定大的增益，但是，根據(jù)所述的噪聲減少的效果，能夠避免固體
14攝像裝置1的輸出的畫質(zhì)降低。其次，圖3至圖6示出本發(fā)明的實(shí)施例1涉及的固體攝像裝置的具體結(jié)構(gòu)例。圖3是示出本發(fā)明的實(shí)施例1的固體攝像裝置的更詳細(xì)的基本結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖3中，像素陣列21包括，排列成行列狀的多個(gè)像素部210。列放大器部22包 括，與列相對應(yīng)而被設(shè)置的多個(gè)列放大器220，對屬于由垂直移位寄存器26選擇出的行的 像素部210所輸出的列信號進(jìn)行放大。列⑶S部23包括，與列相對應(yīng)而被設(shè)置的多個(gè)⑶S 電路230，對列放大器部22的輸出進(jìn)行相關(guān)雙采樣。多路復(fù)用器24包括，與列相對應(yīng)而被 設(shè)置的多個(gè)開關(guān)電路，將CDS電路230的輸出信號從由水平移位寄存器27選擇出的列輸出 到輸出放大器25。垂直移位寄存器26選擇像素陣列21的行。偏置電壓生成電路28，被來 自TG3的偏置電壓控制信號30控制，來生成偏置電壓，并輸入到各個(gè)列放大器220，從而對 各個(gè)列放大器220的輸出信號的振幅限制電平進(jìn)行切換。并且，對于各個(gè)列放大器220的 增益，根據(jù)來自TG3的列增益控制信號29，在大或小這至少兩個(gè)階段之間進(jìn)行切換。圖4是示出一個(gè)像素部210以及一個(gè)列放大器220的更詳細(xì)的構(gòu)成的電路圖。像素部210包括光電二極管41、傳輸晶體管42、放大晶體管43、復(fù)位晶體管44、以 及選擇晶體管45。46示出像素驅(qū)動電壓，47示出像素復(fù)位信號，48示出像素傳輸信號，49 示出像素選擇信號。列放大器220包括，列放大器輸入電容(以下，稱為輸入電容)50、第一反饋電容 51、第二反饋電容52、恒定電流源(電流源晶體管53以及電流源共源共柵(或，封閉式)晶 體管54)、限幅晶體管55、列放大器復(fù)位晶體管56、源極接地放大晶體管57、以及用于第二 反饋電容52的控制用晶體管58。并且，59為列放大器的復(fù)位信號AMPRST，60為第二反饋 電容52的控制用晶體管的控制信號GSW。與列放大器220相對應(yīng)的列信號，經(jīng)由列放大器輸入電容50，被輸入到源極接地 放大晶體管57的柵極。源極接地放大晶體管57的漏極連接于恒定電流源(電流源共源共 柵晶體管54)，并且，從該漏極向信號線輸出放大后的輸出電壓。列放大器220包括電壓限幅電路61、以及可變反饋電容電路62。電壓限幅電路61，由限幅晶體管55構(gòu)成。限幅晶體管55的源極以及漏極的一方 連接于所述放大晶體管的柵極，限幅晶體管55的源極以及漏極的另一方連接于輸出信號 線。并且，可切換的偏置電壓，從偏置電壓生成電路28被輸入到限幅晶體管55的柵 極。偏置電壓是，Vcasl以及Vcas2這兩種恒定電壓中的至少一個(gè)?？勺兎答侂娙蓦娐?2，由第一反饋電容51、第二反饋電容52以及控制用晶體管58 構(gòu)成，控制用晶體管58具有開關(guān)的功能。其中，由第二反饋電容52和控制用晶體管58構(gòu) 成增益切換電路63，增益切換電路63對列放大器的增益進(jìn)行切換。并且，在圖4的像素部210中，光電二極管41經(jīng)由傳輸晶體管42連接于放大晶體 管43的柵極端子a (以后，略稱為FD部)。傳輸晶體管42，被像素傳輸信號48控制，向FD 部傳輸像素信號電荷。FD部，經(jīng)由復(fù)位晶體管44連接于像素驅(qū)動電壓46，被復(fù)位信號47 控制。放大晶體管43，與外部的電流源(圖4中未記載)一起構(gòu)成源極跟隨放大器，放大晶 體管43輸出對應(yīng)于FD電壓的信號，將來自像素的輸出信號，經(jīng)過由選擇信號49選擇出的 選擇晶體管45，輸出到列放大器輸入電容50的一方的端子。
并且，圖4的列放大器220是電容反饋放大器的一個(gè)例子，由列放大器輸入電容 50、第一反饋電容51、第二反饋電容52、源極接地放大晶體管57、電流源晶體管53、以及電 流源共源共柵晶體管54構(gòu)成。限幅晶體管55是本發(fā)明的電壓限幅電路的一個(gè)例子，也是將列放大器220的最大 輸出電壓限制的MOS晶體管。列放大器輸入電容50的一方的端子連接于垂直信號線。第 一反饋電容51以及第二反饋電容52，被插入在列放大器輸入電容50的另一方的端子與列 放大電路的輸出端子之間，第二反饋電容52，經(jīng)由控制用晶體管58而連接，通過由控制信 號GSW60對控制用晶體管58進(jìn)行控制，從而能夠與放大器的反饋循環(huán)斷開或連接。電流源 共源共柵晶體管54的漏極連接于列放大電路的輸出。電流源晶體管53，以共源共柵的方式 與電流源共源共柵晶體管54連接，電流源晶體管53的漏極連接于電流源共源共柵晶體管 54的源極，電流源晶體管53的柵極連接于恒定電壓Vcol。源極接地放大晶體管57的漏極 連接于列放大電路的輸出，源極接地放大晶體管57的源極接地。限幅晶體管55的源極連 接于列放大電路的輸出，限幅晶體管55的漏極連接于接地放大晶體管57的柵極，限幅晶體 管55的柵極連接于信號線Vcas。在此，恒定電壓Vcol、Vcas，分別被施加到電流源晶體管 53以及電流源共源共柵晶體管54的柵極，任何晶體管都在飽和區(qū)域工作。并且，與電流源 共源共柵晶體管54的柵極連接的恒定電壓Vcas，被施加到限幅晶體管55的柵極。利用源 極接地放大晶體管57的柵極的寄生電容Cp以及開環(huán)增益A0，以(公式1)來表示所述列放 大電路的閉環(huán)增益Ac。(公式1) 若假設(shè)開環(huán)增益AO為充分大(大致為500以上)，則以(公式2)來表示閉環(huán)增益 Ac。(公式2) 通過對控制信號GSW60進(jìn)行切換，從而反饋電容的大小被切換，因此，能夠?qū)Ψ糯?器增益Ac進(jìn)行切換。具體而言，在控制用信號GSW = high時(shí)，成為(Cfb = Cfbl+Cfb2)， Ac成為小的值，在GSW= low時(shí)，成為(Cfb = Cfbl)，Ac成為大的值。也就是說，本發(fā)明的實(shí)施例1涉及的攝像裝置、固體攝像裝置的特征是，列放大器 為電容反饋型放大器。其次，利用圖5的時(shí)序圖，說明本發(fā)明的實(shí)施例1涉及的攝像裝置、固體攝像裝置 的驅(qū)動方法(特別是，圖4的像素部210以及列放大器220的電路工作)。首先，在時(shí)刻tl至t2的期間，復(fù)位信號47成為high，F(xiàn)D部被復(fù)位為“像素驅(qū)動 電壓”電平。其次，在時(shí)刻t3至t4的期間，若像素傳輸信號48成為high，則光電二極管41所蓄 積的像素電荷信號，經(jīng)由傳輸晶體管42被傳輸?shù)紽D部，F(xiàn)D部變化為(“像素驅(qū)動電壓”_像素信號變化量ΔΑ0。所述放大晶體管43，與外部的電流源(圖5中未記載)一起構(gòu)成源極 跟隨放大器，從所述FD部的電壓(“像素驅(qū)動電壓”-AV)變化晶體管的Vth，經(jīng)由將選擇 信號49high輸入而控制的選擇晶體管45，將來自像素的輸出信號輸出到列放大器220的列 放大器輸入電容50的一方的端子。列放大器220，在時(shí)刻tl至t3的期間，被列放大器復(fù)位 信號AMPRST59控制而成為Vrst電平，AMPRST59被解除為low，將像素信號Δ V放大為所述 (公式2)示出的閉環(huán)增益Ac倍，并被輸出。其次，說明由限幅晶體管的輸出限制的工作。首先，在放大器的復(fù)位時(shí)，源極接地放大器的輸出入被短路，其電壓Vrst成為大 約IV左右的低電壓。此時(shí)，限幅晶體管55為截止。其次，在復(fù)位結(jié)束后，若放大器的輸入變大(電壓降低)，則源極接地放大器的輸 入幾乎沒有發(fā)生變化，而輸出一側(cè)變大。而且，若輸出的電壓超過Vcas-Vtp，則限幅晶體管 55成為導(dǎo)通，源極接地放大器的輸入上升，輸出的增加也停止。另一方面，為了保持共源共 柵電流源的恒定電流工作，而需要使輸出電壓成為(柵極電壓)_Vtp以下。如上所述，若共通提供Vcas，則由限幅晶體管55也能夠確保恒定電流工作。如此， 放大器輸出振幅被限幅晶體管55限制，并且，其限制電平被從偏置電壓生成電路提供的偏 置電壓控制。圖6是示出本發(fā)明的實(shí)施例1涉及的偏置電壓生成電路28的詳細(xì)的構(gòu)成的電路 圖。在圖6中，偏置電壓生成電路28被構(gòu)成為包括基準(zhǔn)電路、第一電路、第二電路的 電流鏡電路。基準(zhǔn)電路生成電流鏡的基準(zhǔn)電流。第一電路，與基準(zhǔn)電路一起構(gòu)成電流鏡， 向電流源晶體管53的柵極提供固定電壓Vcol。第二電路，與基準(zhǔn)電路一起構(gòu)成電流鏡，向 電流源共源共柵晶體管的柵極提供偏置電壓Vcasl或Vcas2。該第二電路，通過對磁鏡比 (mirror ratio)進(jìn)行切換，從而能夠?qū)λ銎秒妷哼M(jìn)行切換?；鶞?zhǔn)電路具有電流設(shè)定用晶體管73和源極接地晶體管77 (第一負(fù)荷用nMOS晶體 管)，電流設(shè)定用晶體管73具有恒定電流源電路的功能。源極接地晶體管77的漏極連接于 電流設(shè)定用晶體管73，源極接地晶體管77的漏極和柵極被短路。據(jù)此，基準(zhǔn)電流在電流設(shè) 定用晶體管73與源極接地晶體管77之間流動。第一電路包括，恒定電壓Vcol設(shè)定用晶體管71和源極接地晶體管74。第二電路包括，恒定電壓Vcas設(shè)定用晶體管72(第一 pMOS晶體管)、第一選擇晶 體管78 (第一開關(guān)晶體管)、第二選擇晶體管79 (第二開關(guān)晶體管)、源極接地晶體管75 (第 一 nMOS晶體管)、以及源極接地晶體管76 (第二 nMOS晶體管)。根據(jù)圖6，71為恒定電壓Vcol設(shè)定用晶體管，72為恒定電壓Vcas設(shè)定用晶體管， 73為電流設(shè)定用晶體管，74至77為源極接地晶體管，78為第一選擇晶體管，79為第二選 擇晶體管。恒定電壓Vcol設(shè)定用晶體管71的源極連接于電源，從漏極一側(cè)提供恒定電壓 Vcol。而且，連接于柵極。恒定電壓Vcas設(shè)定用晶體管72的源極一側(cè)也連接于電源，在從 漏極一側(cè)提供Vcas電源的同時(shí)，連接于柵極。恒定電壓Vcol設(shè)定用晶體管71以及恒定電 壓Vcas設(shè)定用晶體管72，分別連接于源極接地晶體管74、75以及76。并且，恒定電壓Vcol以及VCas的電壓，分別被源極接地晶體管74、75以及76控 制。恒定電壓Vcol設(shè)定用晶體管71的柵極端子連接于電流源晶體管53的柵極端子，且連接于源極接地晶體管74，從而構(gòu)成鏡電路。通過設(shè)定源極接地晶體管的大小，從而能夠設(shè)定 在列放大器220的電流源晶體管53流動的電流量。恒定電壓Vcas設(shè)定用晶體管72的柵 極連接于列放大器220的電流源共源共柵晶體管54的柵極，且連接于源極接地晶體管75 以及76，從而構(gòu)成鏡電路。通過設(shè)定源極接地晶體管75以及76的大小，從而能夠設(shè)定在恒 定電壓Vcas設(shè)定用晶體管72流動的電流量，即能夠設(shè)定作為其漏極電位的Vcas電源。并 且，源極接地晶體管75、76的每一個(gè)，經(jīng)由選擇晶體管78、79連接于恒定電壓Vcas設(shè)定用 晶體管72的漏極。并且，選擇晶體管的每一個(gè)的柵極，連接于選擇信號SWl以及SW2，通過 設(shè)定所述SWl以及SW2，從而能夠選擇與75或76連接還是遮斷。根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的實(shí)施例1涉及的攝像裝置、固體攝像裝置，由SWl以及 SW2，將連接于恒定電壓Vcas設(shè)定用晶體管72的源極接地晶體管75、76的大小設(shè)定為相互 不同的大小，從而能夠選擇不同的Vcas電壓。通過對該Vcas電壓進(jìn)行切換，從而能夠使所 述圖4中的列放大器220的限幅晶體管55的柵極電壓發(fā)生變化，對列放大器220的輸出限 制電平進(jìn)行切換。而且，本實(shí)施例中，偏置電壓生成電路被搭載在固體攝像裝置的內(nèi)部。通過使列放 大器220和偏置電壓生成電路的電源以及接地的至少一方共同化，從而與將偏置電壓生成 電路配置在裝置外部的情況相比，能夠得到穩(wěn)定的偏置電壓。如上所述，圖3至圖6示出的本發(fā)明的實(shí)施例1涉及的攝像裝置、固體攝像裝置， 能夠?qū)α蟹糯笃?20的增益以及輸出限制電平進(jìn)行切換。將該固體攝像裝置適用于圖1示 出的相機(jī)系統(tǒng)，按照拍攝條件進(jìn)行圖2示出的控制，從而能夠減少因電源抖動而發(fā)生的噪聲。(實(shí)施例2)本發(fā)明的實(shí)施例2是，固體攝像裝置內(nèi)置有模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置以及TG的情況的實(shí)施 例。圖7是示出實(shí)施例2中的內(nèi)置有模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置的固體攝像裝置的結(jié)構(gòu)例的方框 圖。圖7的固體攝像裝置與圖1相比，不同之處是，刪除了多路復(fù)用器24、水平移位 寄存器27，增加了斜坡波形生成電路119、比較器部115、列存儲器116，內(nèi)置有定時(shí)發(fā)生器 (以后，略稱為TG)117。以下，省略相同之處的說明，以不同之處為中心進(jìn)行說明。并且，根據(jù)來自TG117的固體攝像裝置驅(qū)動信號，以行為單位，從像素陣列21輸出 像素模擬信號，被輸入到列放大器部22。在列放大器部22，對模擬信號進(jìn)行放大，在列CDS 部23進(jìn)行噪聲消除處理后，被輸入到比較器部115。并且，在比較器部115，與用于模數(shù)轉(zhuǎn) 換的基準(zhǔn)用斜坡波形比較，并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字輸出，從而數(shù)字像素信號被輸出到列存儲 器 116。依次讀入該列存儲器116的數(shù)據(jù)，從而提取固體攝像裝置的數(shù)字輸出。而且，與實(shí) 施例1相同，能夠調(diào)整由列放大器部22的增益、偏置電壓生成電路的偏置電壓決定的列放 大器部22的輸出限制電平。并且，在模數(shù)轉(zhuǎn)換中，也能夠?qū)υ鲆孢M(jìn)行切換。圖8是示出圖7示出的固體攝像裝置的更詳細(xì)的結(jié)構(gòu)的方框圖。該圖的固體攝像 裝置與圖3相比，不同之處是，刪除了多路復(fù)用器24、水平移位寄存器27，增加了斜坡波形 生成電路119、比較器部115、列存儲器116。以下，省略相同之處的說明，以不同之處為中心
18進(jìn)行說明。比較器部115包括，與像素陣列21的多個(gè)列相對應(yīng)的多個(gè)比較器1150。各個(gè)比較 器1150，比較列信號與斜坡波形，在一致時(shí)，將比較器1150的輸出反轉(zhuǎn)。列存儲器116包括，與像素陣列21的多個(gè)列相對應(yīng)的多個(gè)單位計(jì)數(shù)器存儲器 1160。各個(gè)單位計(jì)數(shù)器存儲器1160，對從開始輸出斜坡波形、到將對應(yīng)的比較器1150的輸 出反轉(zhuǎn)為止的時(shí)間(時(shí)鐘數(shù))進(jìn)行計(jì)數(shù)，存儲計(jì)數(shù)后的值，以作為與模擬像素信號相對應(yīng)的 數(shù)字值。其次，對于利用了斜坡波形生成電路119和比較器部115的模數(shù)轉(zhuǎn)換工作，利用圖 9以及圖10進(jìn)行詳細(xì)說明。首先，圖9是示出模數(shù)轉(zhuǎn)換的工作原理的圖。根據(jù)圖9，將來自列⑶S電路的模擬信號和斜坡波形生成電路的初始電壓輸入到 比較器部115。其次，使斜坡波形生成電路的輸出線性地提高且與斜坡波形的輸出同步，來 輸出計(jì)數(shù)時(shí)鐘。根據(jù)用于模數(shù)轉(zhuǎn)換的采樣比特?cái)?shù)，對所述計(jì)數(shù)時(shí)鐘的時(shí)鐘數(shù)進(jìn)行調(diào)整。并 且，在各個(gè)比較器1150，比較模擬信號與斜坡波形的輸出電平，對直到成為與斜坡波形的輸 出電平相同為止的計(jì)數(shù)時(shí)鐘數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。所述計(jì)數(shù)結(jié)果成為，模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號。在 圖9的情況下，示出10比特=1024個(gè)的情況，以作為計(jì)數(shù)時(shí)鐘數(shù)的一個(gè)例子，直到成為斜 坡波形的輸出電平與模擬輸出電平相同為止所需要的計(jì)數(shù)時(shí)鐘數(shù)為6LSB。在此情況下，固 體攝像裝置數(shù)字的輸出電平，成為1024LSB中的6LSB。其次，圖10是示出模數(shù)轉(zhuǎn)換中的增益調(diào)整工作的圖。而且，在圖10中，與圖9相 同，在模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)的采樣數(shù)為10比特的情況下，針對以增益等倍來設(shè)定的斜坡波形的最大 輸出電平，將數(shù)字轉(zhuǎn)換后的輸出規(guī)定為6LSB，以作為一個(gè)例子。其次，在使增益為兩倍的情況下，將斜坡波形的最大輸出電平調(diào)整為1/2倍。然 后，若與所述增益等倍時(shí)相同對直到成為斜坡波形的輸出電平與模擬輸出電平相同為止的 計(jì)數(shù)時(shí)鐘數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，則斜坡波形的最大輸出電平已經(jīng)成為1/2，因此，傾斜度為1/2，直到 成為斜坡波形的輸出電平與模擬輸出電平相同為止的計(jì)數(shù)時(shí)鐘數(shù)為12LSB。這與在模數(shù)轉(zhuǎn) 換中施加了兩倍的增益的情況等效。如上所述，通過對斜坡波形的振幅進(jìn)行調(diào)整，從而能夠 對模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)的增益進(jìn)行調(diào)整。其次，在圖11說明本發(fā)明的實(shí)施例2中的每個(gè)驅(qū)動模式的列放大器增益、放大器 的輸出電平(飽和)限制、和斜坡波形的最大輸出電平(增益設(shè)定)。根據(jù)圖11，攝像模式被分類為IS050至200左右的通常模式、和IS0400以上的高 靈敏度模式這兩種。在以通常模式來拍攝時(shí)，被攝體具有足夠的光量，且需要確保足夠的飽 和量，因此，使列放大器220的增益變小，并且，使斜坡波形的振幅變大，從而使模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí) 的增益變小。并且，設(shè)定偏置電壓，以便不進(jìn)行列放大器220的輸出的限制。在此情況下，由 于電路系統(tǒng)整體的增益小，因電源抖動而引起的噪聲的量也成為針對信號可以忽略的程度 的量，因此，不成為問題。另一方面，在以高靈敏度模式來拍攝時(shí)，被攝體的光量小且暗淡， 因此，為了使以低照度的對比度增強(qiáng)，而使列放大器220的增益變大，對暗部的信號進(jìn)行放 大。并且，通過將斜坡波形的振幅設(shè)定為小，從而使模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)的增益變大。在此情況下， 在暗部被攝體中存在高亮度光源等的情況下，若照原樣，則輸出電平大幅度地超過模數(shù)轉(zhuǎn) 換的輸入范圍，使所述的電源抖動容易產(chǎn)生，而且，增益變大了，從而噪聲也一并被放大，因
19此，因電源抖動而引起的噪聲變得明顯。因此，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整偏置電壓生成電路28的輸出，對列放大器部22的輸出進(jìn)行限 制，以便使列CDS部23的輸出與模數(shù)轉(zhuǎn)換的輸入范圍同等，從而在本發(fā)明的實(shí)施例2的情 況下也能夠減少因電源抖動而引起的噪聲。而且，在本發(fā)明的實(shí)施例2中，在結(jié)構(gòu)上，還內(nèi)置有TG部，但是，即使與內(nèi)置有模數(shù) 轉(zhuǎn)換裝置的固體攝像裝置分開構(gòu)成TG部，采取提供固體攝像裝置驅(qū)動信號或各種時(shí)鐘、列 放大器增益控制信號、斜坡波形控制信號、以及偏置電壓生成電路的控制信號的結(jié)構(gòu)，其效 果也不變。并且，在本發(fā)明的實(shí)施例2中，在結(jié)構(gòu)上，內(nèi)置有模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置的固體攝像裝置的 列CDS電路位于列放大器部22與比較器部115之間，但是，在結(jié)構(gòu)上，即使以斜坡波形，將 成為CDS時(shí)的基準(zhǔn)的噪聲鉗位電平也一并比較來數(shù)字化后，接著，將像素信號數(shù)字化，由數(shù) 字電路進(jìn)行列CDS處理，對因電源抖動而引起的噪聲減少的效果也不變。(實(shí)施例3)本發(fā)明的實(shí)施例3是，使固體攝像裝置具有以列為單位對像素進(jìn)行垂直混合(加 法運(yùn)算)的功能的情況的實(shí)施例(例如，像第一行和第二行、第三行和第四行那樣，依次進(jìn) 行加法運(yùn)算)。圖12是示出本發(fā)明的實(shí)施例3中的固體攝像裝置的結(jié)構(gòu)例的方框圖。圖12的固體攝像裝置與圖3相比，不同之處是，增加了垂直混合控制電路139和 像素混合電路140。以下，省略相同之處的說明，以不同之處為中心進(jìn)行說明。垂直混合控制電路139對像素混合電路140進(jìn)行控制，以便對屬于相同列的不同 行的多個(gè)像素信號進(jìn)行混合。例如，該像素混合是，在監(jiān)視模式(運(yùn)動圖像攝像模式)中， 在監(jiān)視器上顯示縮小圖像時(shí)等利用的。像素混合電路140包括，與像素陣列21的列相對應(yīng)的多個(gè)混合電路。各個(gè)混合電 路，對多次被輸入的像素信號進(jìn)行累計(jì)。并且，相機(jī)系統(tǒng)整體的結(jié)構(gòu)與圖1相同。并且，蓄積在像素陣列21的電荷，通過對垂直移位寄存器26進(jìn)行掃描，從而按每 一行，被輸入到符合的列的列放大器220，以作為像素信號。偏置電壓生成電路28，被來自 TG的偏置電壓控制信號30控制，來生成偏置電壓，并輸入到列放大器220的各個(gè)列，從而 對輸出信號的振幅限制電平進(jìn)行切換。對于列放大器增益，根據(jù)來自TG的列增益控制信號 29，在大或小這至少兩個(gè)階段之間進(jìn)行切換。像素信號，由列放大器220放大后，被輸出到 列⑶S部23，被進(jìn)行⑶S處理。⑶S處理后的像素信號，被輸入到像素混合電路140。像素 混合電路140被垂直混合控制電路139控制，按照從垂直混合控制電路139被輸入的控制 信號，像素信號被分配到電容a或電容b后，在后級的加法電路被混合來輸出、或照原樣單 獨(dú)直通來被輸出。例如，在不進(jìn)行像素混合的情況下，開關(guān)不斷地選擇電容a或電容b，像素 信號直通加法電路，被輸出到多路復(fù)用器24。在像素加法模式時(shí)，由垂直混合電路，以行為 單位，像素信號被分配到電容a或電容b后，在后級的加法電路對兩者進(jìn)行加法運(yùn)算，并被 輸出到多路復(fù)用器24。被輸入到多路復(fù)用器24的像素信號輸出，由水平移位寄存器依次被 選擇，經(jīng)由輸出放大器25，由固體攝像裝置輸出。從固體攝像裝置被輸出的影像信號，被輸 入到AFE，經(jīng)過⑶S以及模數(shù)轉(zhuǎn)換后，作為特定比特?cái)?shù)的數(shù)字影像信號從AFE被輸出。圖13示出，本發(fā)明的實(shí)施例3的固體攝像裝置中的每個(gè)驅(qū)動模式的列放大器增
20益、列的輸出的限制的設(shè)定。根據(jù)圖13，驅(qū)動模式被分類為通常的不進(jìn)行像素混合的全掃描模式、和進(jìn)行像素 混合的監(jiān)視模式。在監(jiān)視模式中，為了提高幀率，而減少輸出像素?cái)?shù)。對于像素的減少方法 有，像素混合和像素間隔取出這兩種，在進(jìn)行像素混合時(shí)具有難以發(fā)生波紋的優(yōu)點(diǎn)。在全掃描模式的情況下，由于幀率小，因此，能夠使蓄積時(shí)間變長，得到大的信號。 因此，將列放大器220的增益設(shè)定為小。并且，由于不進(jìn)行像素混合，因此，沒有因混合而引 起的增益，相當(dāng)于模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置的輸入范圍的列放大器220的輸出大，從而不進(jìn)行輸出限 制(設(shè)定輸出不被限制的偏置電壓)。在此情況下，電路系統(tǒng)的增益小，因電源抖動而引起 的噪聲的量也成為針對信號可以忽略的程度的量，因此，不成為問題。其次，在監(jiān)視模式的情況下，由于以大的幀率來驅(qū)動，蓄積時(shí)間變短，信號變小，因 此，使列放大器增益變大。并且，也進(jìn)行像素混合，因2像素混合而發(fā)生增益(在此，兩倍)。 此意味著，相當(dāng)于模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置的輸入范圍的列放大器220輸出的振幅成為全掃描時(shí)的一 半。于是，若對列放大器220的偏置電壓進(jìn)行調(diào)整，將輸出限制為一半，則能夠減少因電源 抖動而引起的噪聲。而且，本發(fā)明的實(shí)施例3的固體攝像裝置，以列⑶S后進(jìn)行兩行的垂直像素混合的 結(jié)構(gòu)為一個(gè)例子來進(jìn)行了說明，但是，若是在進(jìn)行混合像素后對像信號輸出超過飽和電平 或模數(shù)的輸入范圍那樣的信號輸出進(jìn)行飽和限制的方法，即使采用執(zhí)行兩個(gè)像素以上的垂 直混合、在列CDS前進(jìn)行混合、或在水平方向混合多個(gè)像素的結(jié)構(gòu)，效果也不變。并且，在所述各個(gè)實(shí)施例中，說明了列放大器220包括源極接地放大晶體管的例 子，但也可以是包括漏極接地放大晶體管(所謂源極跟隨)的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明，能夠適用于以家庭用攝像機(jī)或數(shù)字靜像照相機(jī)等的攝像設(shè)備為代表的各 種攝像設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明，按照拍攝條件或驅(qū)動模式對列放大器的增益進(jìn)行調(diào)整，且使輸出 電壓加以限制，從而能夠拍攝減少了因電源抖動而引起的噪聲的圖像，尤其能夠拍攝減少 了條紋或橫向噪聲線的圖像。因此，能夠?yàn)閿z像設(shè)備的畫質(zhì)的提高做出貢獻(xiàn)。
權(quán)利要求
一種固體攝像裝置，能夠?qū)νǔＤＪ脚c高靈敏度模式進(jìn)行切換，其特征在于，包括像素陣列，具有被排列成行列狀的多個(gè)像素部；行選擇單元，選擇所述像素陣列的行；列放大器，被設(shè)置在每個(gè)列，且對從屬于選擇出的行的像素部輸出的列信號進(jìn)行放大；以及限制電路，對所述列放大器的輸出電壓進(jìn)行限制，以便不超過可切換的規(guī)定電壓；所述限制電路，按照所述通常模式與所述高靈敏度模式之間的切換，對所述規(guī)定電壓進(jìn)行切換。
2.如權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其特征在于，所述列放大器，進(jìn)一步，在所述通常模式與所述高靈敏度模式之間進(jìn)行切換時(shí)，對所述 列放大器的增益進(jìn)行切換。
3.如權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其特征在于，所述固體攝像裝置，進(jìn)一步，在所述通常模式與所述高靈敏度模式之間進(jìn)行切換時(shí)，對 設(shè)置在所述列放大器的后級的放大電路的增益進(jìn)行切換。
4.如權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其特征在于， 所述限制單元，在所述通常模式中，向各個(gè)列放大器提供具有第一電壓值的電壓，作為對所述列放大 器的輸出電壓進(jìn)行控制的偏置電壓；在所述高靈敏度模式中，向各個(gè)列放大器提供具有與所述第一電壓值不同的第二電壓 值的電壓作為所述偏置電壓，以便對所述列放大器的輸出電壓進(jìn)行限制。
5.如權(quán)利要求4所述的固體攝像裝置，其特征在于， 所述限制單元，對被提供有具有所述第一電壓值的偏置電壓的所述列放大器的輸出電壓進(jìn)行限制，以 便不超過所述規(guī)定電壓；對被提供有具有所述第二電壓值的偏置電壓的所述列放大器的輸出電壓進(jìn)行限制，以 便不超過低于規(guī)定電壓的電壓；并且，使所述列放大器在所述高靈敏度模式中的增益比在所述通常模式中的增益大。
6.如權(quán)利要求5所述的固體攝像裝置，其特征在于， 所述固體攝像裝置，進(jìn)一步，使設(shè)置在所述列放大器的后級的放大電路在所述高靈敏度模式中的增益比在所述通 常模式中的增益大。
7.如權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其特征在于，所述限制電路包括電壓限幅電路，該電壓限幅電路連接于所述列放大器的輸出信號 線，在所述列放大器的輸出電壓將要超過所述規(guī)定電壓時(shí)，將所述輸出電壓限幅為所述規(guī) 定電壓。
8.如權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其特征在于，所述列放大器包括增益切換電路，對所述列放大器的增益進(jìn)行切換。
9.如權(quán)利要求7所述的固體攝像裝置，其特征在于，所述列放大器包括恒定電流源、放大晶體管、輸入電容元件、以及反饋電容元件，所述放大晶體管的源極以及漏極的一方連接于所述恒定電流源，將所述輸出電壓輸出 到所述輸出信號線，所述放大晶體管的源極以及漏極的另一方被接地， 所述列信號經(jīng)由輸入電容元件被輸入到所述放大晶體管的柵極， 所述反饋電容元件的一端被輸入到所述放大晶體管的柵極， 所述反饋電容元件的另一端連接于所述輸出信號線。
10.如權(quán)利要求9所述的固體攝像裝置，其特征在于， 所述電壓限幅電路包括限幅晶體管，所述限幅晶體管的源極以及漏極的一方連接于所述放大晶體管的柵極， 所述限幅晶體管的源極以及漏極的另一方連接于所述輸出信號線， 可切換的偏置電壓被輸入到所述限幅晶體管的柵極。
11.如權(quán)利要求10所述的固體攝像裝置，其特征在于，所述固體攝像裝置，還包括偏置電壓生成電路，生成所述偏置電壓，并將所述偏置電壓 提供給所述限幅晶體管的柵極；所述偏置電壓的電壓值，根據(jù)來自外部的偏置電壓控制信號而被切換。
12.如權(quán)利要求10所述的固體攝像裝置，其特征在于，所述恒定電流源包括以共源共柵的方式連接的第一恒定電流源晶體管和第二恒定電 流源晶體管，固定電壓被輸入到所述第一恒定電流源晶體管的柵極，所述第二恒定電流源晶體管的源極以及漏極的一方連接于所述輸出信號線，所述偏置電壓被提供到所述第二恒定電流源晶體管的柵極。
13.如權(quán)利要求12所述的固體攝像裝置，其特征在于，所述偏置電壓生成電路具有電流鏡電路，該電流鏡電路包括基準(zhǔn)電路、第一電路以及 第二電路，所述基準(zhǔn)電路生成電流鏡的基準(zhǔn)電流，所述第一電路，與所述基準(zhǔn)電路一起構(gòu)成電流鏡，將所述固定電壓提供到所述第一恒 定電流源晶體管的柵極，所述第二電路，與所述基準(zhǔn)電路一起構(gòu)成電流鏡，將所述偏置電壓提供到所述第二恒 定電流源晶體管的柵極，所述第二電路，通過對磁鏡比進(jìn)行切換，從而對所述偏置電壓進(jìn)行切換。
14.如權(quán)利要求12所述的固體攝像裝置，其特征在于， 所述基準(zhǔn)電路包括恒定電流源電路；以及第一負(fù)荷用nMOS晶體管，該第一負(fù)荷用nMOS晶體管的漏極連接于所述恒定電流源電 路，漏極和柵極被短路，源極被接地； 所述第二電路具有第一 pMOS晶體管，該第一 pMOS晶體管的漏極和柵極被短路，源極連接于電源布線，漏 極連接于所述限幅晶體管的柵極，從漏極輸出所述偏置電壓；第一開關(guān)晶體管；第一 nMOS晶體管，該第一 nMOS晶體管的漏極經(jīng)由所述第一開關(guān)晶體管連接于所述第 一 pMOS晶體管的漏極，柵極連接于所述第一負(fù)荷用nMOS晶體管的漏極，源極被接地； 第二開關(guān)晶體管；以及第二 nMOS晶體管，該第二 nMOS晶體管的漏極經(jīng)由所述第二開關(guān)晶體管連接于所述第 一 pMOS晶體管的漏極，柵極連接于所述第一負(fù)荷用nMOS晶體管的漏極，源極被接地；在所述固體攝像裝置被形成的半導(dǎo)體襯底上，所述第一 nMOS晶體管所占有的區(qū)域的 大小與所述第二 nMOS晶體管所占有的區(qū)域的大小不同，所述第一開關(guān)晶體管以及所述第二開關(guān)晶體管，被所述偏置電壓控制信號控制，從而 對所述磁鏡比進(jìn)行切換。
15.如權(quán)利要求12所述的固體攝像裝置，其特征在于，在所述固體攝像裝置被形成的半導(dǎo)體襯底上，所述限幅晶體管所占有的區(qū)域的大小與 所述第二恒定電流晶體管所占有的區(qū)域的大小大致相同。
16.如權(quán)利要求12所述的固體攝像裝置，其特征在于，在所述固體攝像裝置被形成的半導(dǎo)體襯底上，所述限幅晶體管所占有的區(qū)域的大小與 所述第二恒定電流晶體管所占有的區(qū)域的大小不同，所述限幅晶體管的閾值電壓低于所述第二恒定電流晶體管的閾值電壓。
17.如權(quán)利要求9所述的固體攝像裝置，其特征在于， 所述增益切換電路包括開關(guān)晶體管以及電容元件，所述開關(guān)晶體管以及所述電容元件，串聯(lián)連接于所述放大晶體管的柵極與所述輸出信 號線之間，所述開關(guān)晶體管，被來自外部的增益控制信號控制。
18.如權(quán)利要求8所述的固體攝像裝置，其特征在于， 所述固體攝像裝置，還包括噪聲消除電路，所述列放大器的輸出信號被輸入到該噪聲消除電路；以及 列像素混合電路，對從所述噪聲消除電路被輸入的多次的信號進(jìn)行加法運(yùn)算。
19.如權(quán)利要求8所述的固體攝像裝置，其特征在于，所述固體攝像裝置，還包括列模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，將從所述列放大器被輸出的模擬信號轉(zhuǎn) 換為數(shù)字信號。
20.一種固體攝像裝置，其特征在于，包括 像素陣列，具有被排列成行列狀的多個(gè)像素部； 行選擇單元，選擇所述像素陣列的行；列放大器，被設(shè)置在每個(gè)列，且對從屬于選擇出的行的像素部輸出的列信號進(jìn)行放大；以及偏置電壓生成電路，將控制所述列放大器的工作的偏置電壓提供給各個(gè)列放大器； 所述偏置電壓電路，能夠?qū)λ銎秒妷哼M(jìn)行切換。
21.如權(quán)利要求20所述的固體攝像裝置，其特征在于，所述列放大器，包括電壓限幅電路，該電壓限幅電路連接于所述列放大器的輸出信號 線，在所述列放大器的輸出電壓將要超過所述規(guī)定電壓時(shí)，將所述輸出電壓限幅為所述規(guī) 定電壓，所述規(guī)定電壓是按照所述偏置電壓決定的。
22.如權(quán)利要求21所述的固體攝像裝置，其特征在于，所述列放大器，還包括增益切換電路，對增益進(jìn)行切換。
23.如權(quán)利要求22所述的固體攝像裝置，其特征在于，所述固體攝像裝置具有通常攝像模式和高靈敏度模式，所述偏置電壓生成電路，對所述偏置電壓進(jìn)行切換，以便所述高靈敏度模式中的所述 規(guī)定電壓的值小于通常模式，所述增益切換電路，對所述增益進(jìn)行切換，以便所述高靈敏度模式中的所述列放大器 的增益大于通常模式。
24.一種固體攝像裝置的驅(qū)動方法，所述固體攝像裝置包括像素陣列，具有被排列 成行列狀的多個(gè)像素部；行選擇部，選擇所述像素陣列的行；以及列放大器，被設(shè)置在每個(gè) 列，且對從屬于選擇出的行的像素部輸出的列信號進(jìn)行放大；且所述固體攝像裝置具有通 常攝像模式和高靈敏度模式，所述固體攝像裝置的驅(qū)動方法的特征在于，在所述通常模式中，向各個(gè)列放大器提供具有第一電壓值的電壓，作為對所述列放大 器的輸出電壓進(jìn)行控制的偏置電壓；在所述高靈敏度模式中，向各個(gè)列放大器提供具有與所述第一電壓值不同的第二電壓 值的電壓作為所述偏置電壓，以便對所述列放大器的輸出電壓進(jìn)行限制。
25.如權(quán)利要求24所述的固體攝像裝置的驅(qū)動方法，其特征在于，被提供有具有所述第一的值的偏置電壓的所述列放大器的輸出電壓被限制，以便不超 過規(guī)定電壓；被提供有具有所述第二的值的偏置電壓的所述列放大器的輸出電壓被限制，以便不超 過低于規(guī)定電壓的電壓；并且，使所述列放大器在所述高靈敏度模式中的增益比在所述通常模式中的增益大。
26.如權(quán)利要求25所述的固體攝像裝置的驅(qū)動方法，其特征在于，所述固體攝像裝置的驅(qū)動方法，進(jìn)一步，使設(shè)置在所述列放大器的后級的放大電路在所述高靈敏度模式中的增益比在所述通 常模式中的增益大。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的固體攝像裝置，包括像素陣列(21)，具有被排列成行列狀的多個(gè)像素部；垂直寄存器(26)，選擇像素陣列(21)的行；列放大器部(22)，被設(shè)置在每個(gè)列，且對從屬于選擇出的行的像素部輸出的列信號進(jìn)行放大；以及限制電路，對所述列放大器的輸出電壓進(jìn)行限制，以便不超過可切換的規(guī)定電壓；所述限制電路，按照通常模式與高靈敏度模式之間的切換，對所述規(guī)定電壓進(jìn)行切換。
文檔編號H04N5/357GK101926164SQ200980103368
公開日2010年12月22日 申請日期2009年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月28日
發(fā)明者久保洋士, 井原功, 原邦彥, 稻垣誠 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社