[发明专利]固态图像传感器件

说明书

相关申请的交叉引用

将2013年10月18日提交的包括说明书、附图和摘要的日本专利申请2013-217172号的公开以其全部内容通过参考引入本文。

技术领域

本发明涉及一种固态图像传感器件，其适用于例如互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。

背景技术

为了使用CMOS图像传感器作为车载相机，需要增大CMOS图像传感器的动态范围以提高工作速度。CMOS图像传感器设置有用于将从像素电路输出的模拟信号转换成数字信号的A/D转换器。单斜率积分型A/D转换器和逐次逼近型A/D转换器是已知的A/D转换器的例子。单斜率积分型A/D转换器在模拟信号的电压与斜波(ramp wave)信号的电压之间比较电压等级(参见专利文献1：日本特开2003-60507号公报)。逐次逼近型A/D转换器在逐次模拟信号的电压与多个基准电压中的每一个之间比较电压等级(参见非专利文献1：David A.Johns,Ken Martin“Analog integrated circuit design”Wileyp.492-504)

另外，高动态范围(HDR)方法(参见非专利文献2：Kiyoharu Aizawa,Takayuki Hamamoto Image Information Media critical technology series vol.9,“CMOS image sensor”,CORONA PUBLISHING CO.,LTD,p.180)作为增大CMOS传感器的动态范围的方法已为人所知。

发明内容

然而，现有的CMOS图像传感器具有动态范围小并且工作速度慢的问题。

本发明的这些和其他目标和优点将从下列结合附图的描述中显而易见。

根据本发明的一个实施方式，提供一种A/D转换器，该A/D转换器用于将像素电路的输出电压转换成数字信号，其中高照度侧的分辨率被设定成低于低照度侧的分辨率。

根据上述的实施方式，可以增大动态范围以提高工作速度。

附图说明

图1是根据本发明的第一比较例的CMOS图像传感器的配置的框图；

图2是图1所示的A/D转换器的配置的电路框图；

图3是示出图2所示的像素电路的配置的电路图；

图4是图2所示的PGA电路和比较器的配置的电路框图；

图5是图2所示的斜波产生电路的配置的电路框图；

图6A至图6D是示出图1至图5所示的CMOS图像传感器的工作的时间图；

图7是示出根据本发明的第一实施方式的CMOS图像传感器中所包括的斜波产生电路的配置的电路图；

图8A至图8D是示出参考图7所描述的CMOS图像传感器的工作的时间图；

图9是参考图7所描述的CMOS图像传感器的卷帘快门工作的时间图；

图10是第一实施方式的效果的示意图；

图11是示出根据本发明的第二实施方式的CMOS图像传感器中所包括的斜波产生电路的配置的电路图；

图12是示出根据本发明的第二比较例的CMOS图像传感器的主要部分的框图；

图13A至图13I是示出参考图12所描述的CMOS图像传感器的工作的时间图；

图14是示出根据本发明的第三实施方式的CMOS图像传感器的主要部分的框图；

图15是图14所示的匹配检测电路和开关的配置的电路框图；

图16A至图16J是参考图14所描述的CMOS图像传感器的工作的时间图；

图17是示出根据本发明的第四实施方式的CMOS图像传感器中所包括的斜波产生电路的配置的电路图；

图18是根据本发明的第三比较例的CMOS图像传感器的主要部分的框图；

图19是图18所示的基准电压产生电路和主体的配置的电路框图；

图20是图18和图19所示的CMOS图像传感器的工作的示意图；

图21是根据本发明的第五实施方式的CMOS图像传感器的主要部分的电路框图；

图22是图21所示的CMOS图像传感器的工作的示意图；

图23是图21所示的CMOS图像传感器的工作的另一个示意图；

图24是根据本发明的第六实施方式的CMOS图像传感器中所包括的基准电压产生电路的配置的电路框图。

具体实施方式

<第一比较例>