[发明专利]固态成像设备

说明书

技术领域

本发明涉及固态成像设备。

背景技术

近年来，固态成像设备的像素数目不断增大，以提高诸如数字静态照相机和数字摄像机之类的图像输入设备中的拍摄图像的质量。还存在为了降低成本在固态成像设备中安装A/D转换器来实现数字输出的图像输入设备。

安装在固态成像设备中的A/D转换系统的一个例子是列A/D转换系统(例如，参见日本专利申请公开No.H05-48460)。

列A/D转换系统包括用于每列像素的A/D转换器，并且并行地操作A/D转换器。从而，列A/D转换系统能够提高固态成像设备的读出速度。同时，伴随像素的小型化，对于为每列像素设置的A/D转换器的布置，存在严格的限制。列A/D转换器的配置例子包括如下配置，该配置具有都与另一个A/D转换器共用的计数器和斜坡信号(ramp signal)生成电路，并且在每一列中还包括比较传感器信号和斜坡信号的比较器，和当比较器进行比较并确定结果时保持来自计数器的数据的保持单元。当A/D转换位的数目被增大以获得高图像质量时，计数器的操作时钟以与2的自然数n次幂(2to the power ofnatural number n)成比例的速度增大。

为了降低操作时钟的速度，存在一种采用两步A/D转换器的方法，所述两步A/D转换器按照时间序列方式把高的数字位和低的数字位转换成数字信号。两步A/D转换器的例子包括在日本专利申请公开No.2002-232291中公开的装置。

此外，为了提高安装在列A/D转换器中的传感器的读出速度，存在如下一种方法，即，在某一行的传感器输出的A/D转换期间，输出前一行的A/D转换数据。为了实现这一点，需要保持前一行的转换数据的保持单元。

按照在上面提及的日本专利申请公开No.H05-48460中公开的A/D转换系统，存在如下问题，即，由于电路图图解说明其中沿着行的方向平行布置用于每一位的相应保持单元的电路，因此当如电路图中所示设置元件时，像素之间的间隔增大。

此外，像素的尺寸随着固态成像设备的像素数目的增大而减小。由于像素数目的这种增大，在包括其中为每列像素设置A/D转换器的列A/D转换器的固态成像设备中，越来越需要有效地布置除包括A/D转换器的像素阵列之外的电路部分。但是，日本专利申请公开No.H05-48460和日本专利申请公开No.2002-232291均没有关于保持来自计数器的数据的保持单元的布置提出任何教导或建议。如果假定如下情况，即，如在日本专利申请公开No.H05-48460的图8中所示的电路图中所示那样，沿着行方向平行布置在A/D转换器与保持相关前一行的转换数据的保持单元之间的导线，那么存在每个像素列的保持单元之间的宽度增大的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够减小像素布置节距的固态成像设备。

为了实现上述目的，本发明提供一种固态成像设备，包括：布置成二维阵列的多个像素，用于基于光电转换产生模拟图像信号；和对应于二维阵列的像素的每一列布置的A/D转换器，用于按照时间序列把来自像素的模拟图像信号转换成包括高位位和低位位的数字信号，其中A/D转换器包括：保持数字信号的高位位的第一保持单元；保持数字信号的低位位的第二保持单元；保持来自第一保持单元的数字信号的第三保持单元；和保持来自第二保持单元的数字信号的第四保持单元，其中包括第一和第三保持单元的第一对以及包括第二和第四保持单元的第二对沿着二维阵列的像素的列方向布置。

沿着二维阵列的像素的行方向的像素布置节距易于被减小。

参考附图，根据示例性实施例的下述说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是固态成像设备的总配置图。

图2是图解说明按照本发明的第一实施例的固态成像设备的布局图。

图3是图解说明按照本发明的第二实施例的固态成像设备的布局图。

图4是图解说明按照本发明的第三实施例的固态成像设备的布局图。

图5是图解说明按照本发明的第四实施例的固态成像设备的布局图。

图6是表示保持单元的配置例子的示图。

图7是表示保持单元的配置例子的示图。

具体实施方式

现在将按照附图详细说明本发明的优选实施例。

(第一实施例)