專利名稱：數(shù)據(jù)傳送電路、固態(tài)成像裝置和照相機系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)傳送電路、固態(tài)成像裝置和照相機系統(tǒng)，其中固態(tài)成像裝置以CMOS圖像傳感器為代表，照相機系統(tǒng)在總線上包括從中可以選擇傳送數(shù)據(jù)的多個數(shù)據(jù)并且具有在總線端接收被傳送數(shù)據(jù)的功能。
背景技術(shù)：
利用數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)作為存儲器等的數(shù)據(jù)傳送電路，其中數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)在總線上包括從中可以選擇傳送數(shù)據(jù)的多個數(shù)據(jù)并且通過設(shè)置在總線端的傳感放大器電路讀取被傳送的數(shù)據(jù)。 —般情況下，這種數(shù)據(jù)傳送電路中，存在讀取靠近傳感放大器電路的數(shù)據(jù)的情況和讀取遠離傳感放大器電路的數(shù)據(jù)的情況，并且數(shù)據(jù)傳送經(jīng)過的距離根據(jù)被選擇的數(shù)據(jù)而不同。 這種數(shù)據(jù)傳送電路被應(yīng)用于作為固態(tài)成像裝置(圖像傳感器)等的CMOS圖像傳感器。 CMOS圖像傳感器能夠利用制造傳感器過程中與普通CMOS型集成電路相同的制造過程。此外，能夠通過單個電源驅(qū)動所述傳感器，并且傳感器可以包括利用同一芯片內(nèi)的CMOS工藝的模擬電路和邏輯電路。 因此，CMOS圖像傳感器具有多個顯著優(yōu)點從而可以減少外圍IC的數(shù)目。 作為CCD的輸出電路，利用包括浮置擴散(FD)層的FD放大器的單通道(ch)輸出
是主流。 另一方面，CMOS圖像傳感器具有相對于各個像素的FD放大器，并且列并排輸出是
主流，其中選擇像素陣列中的某一行，并且在列方向一次讀取該行的數(shù)據(jù)。 這是因為通過設(shè)置在像素中的FD放大器難以獲得充足的驅(qū)動性能，由此需要降
低數(shù)據(jù)率，從而并行處理是有利的。 實際提出了各種信號輸出電路用于列并排輸出型CMOS圖像傳感器。 作為一種先進電路，存在這樣一種相對于每列包括模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(下文縮寫為
ADC)的獲取像素信號作為數(shù)字信號的電路。 例如，在"An Integrated 800X600CM0S Image System" ISSCCDigest ofTechnical Papers, pp. 304—305， Feb. ， 1999written by W.Yang et. Al.，(非專利文獻1)和JP-A-2005-323331 (專利文獻1)中公開了上述包括列并排型ADC的CMOS圖像傳感器。
如上所述，列并排讀取系統(tǒng)可以應(yīng)用于固態(tài)成像裝置(CMOS圖像傳感器)。
因此，在CMOS圖像傳感器中，以極低速度執(zhí)行行方向掃描(垂直掃描)，而將以極高速度執(zhí)行列方向掃描(水平掃描)，這是因為在1H(水平掃描)周期內(nèi)應(yīng)該讀取一行的所有數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
如上所述，在總線端的傳感放大器電路讀取被傳送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳送過程中，存在 讀取靠近傳感放大器電路的數(shù)據(jù)的情況和讀取遠離傳感放大器電路的數(shù)據(jù)的情況，并且傳 送數(shù)據(jù)經(jīng)過的距離根據(jù)要被選擇的數(shù)據(jù)而不同。 由于讀取靠近傳感放大器電路的放置位置的數(shù)據(jù)的情況和讀取遠離傳感放大器 電路的數(shù)據(jù)的情況中，信號沿導線傳播的距離不同，所以存在如下問題由于導線的寄生電 阻和電容的效果的差別導致傳送速度(傳送延遲)明顯不同。 此外，讀放大器的結(jié)構(gòu)是固定的，因此需要對電路進行設(shè)計以使得既可以讀取近 處的數(shù)據(jù)也可以讀取遠處的數(shù)據(jù)，并且在數(shù)據(jù)傳送線上傳播的數(shù)據(jù)數(shù)目和數(shù)據(jù)傳送速度是 有限制的。 例如，在列并排型AD系統(tǒng)的CMOS圖像傳感器中，全幅的AD轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成微 幅差分信號以經(jīng)由數(shù)據(jù)傳送線總線而傳輸，然后通過傳感放大器電路再恢復(fù)成全幅信號。
此時，存在靠近傳感放大器電路的多列數(shù)據(jù)和遠離傳感放大器電路的多列數(shù)據(jù)， 并且傳送距離根據(jù)列位置而不同。 如上所述，由于傳感放大器電路的結(jié)構(gòu)基本是固定的，根據(jù)傳送距離讀操作的延 遲具有較寬范圍。因此還存在如下問題很難保證在傳感放大器電路的后續(xù)階段中獲取數(shù) 據(jù)的觸發(fā)器的鎖存定時。
近年來，隨著單鏡頭反光照相機市場的變大，圖像傳感器的尺寸也變得越來越大，
由于導線延遲所導致的效應(yīng)阻礙了圖像傳感器的列掃描(水平掃描)的提速。 因此期望提供一種數(shù)據(jù)傳送電路、固態(tài)成像裝置和照相機系統(tǒng)，它們能夠減小到
數(shù)據(jù)輸出單元的傳送線的導線延遲所導致的效應(yīng)，能夠精確和準確地在數(shù)據(jù)輸出單元中獲
取數(shù)據(jù)，還能夠加速掃描。 根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種數(shù)據(jù)傳送電路，包括傳送數(shù)據(jù)的多個傳送線； 連接到各個傳送線的端部的多個數(shù)據(jù)輸出單元，根據(jù)控制信號通過驅(qū)動性能檢測并輸出經(jīng) 由所述傳送線傳送的數(shù)據(jù)；并排設(shè)置的多個數(shù)據(jù)傳輸單元，響應(yīng)于選擇信號向?qū)?yīng)的傳送 線傳送數(shù)據(jù)；選擇控制單元，產(chǎn)生選擇信號并且向?qū)?yīng)的數(shù)據(jù)傳輸單元輸出所述選擇信號； 以及控制單元，產(chǎn)生所述控制信號來控制所述數(shù)據(jù)輸出單元的驅(qū)動性能以調(diào)整數(shù)據(jù)傳送延 遲并且將所述控制信號輸出到各個輸出單元，其中所述傳送線沿所述數(shù)據(jù)傳輸單元的并排 設(shè)置方向被設(shè)置并且連接到被設(shè)置在這個方向的對應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出單元，以及所述控制單元 根據(jù)在所述傳送線上距離所述數(shù)據(jù)輸出單元的數(shù)據(jù)傳送距離的長度，產(chǎn)生用于調(diào)整所述驅(qū) 動性能的所述控制信號。 根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供一種固態(tài)成像裝置，包括像素單元，其中以矩陣 狀態(tài)設(shè)置執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換的多個像素；傳送數(shù)據(jù)的多個傳送線；連接到各個傳送線的端部的 多個數(shù)據(jù)輸出單元，根據(jù)控制信號通過驅(qū)動性能檢測并輸出經(jīng)由所述傳送線傳送的數(shù)據(jù)； 并排設(shè)置的多個保持單元，保持從所述像素單元讀取的數(shù)據(jù)并且響應(yīng)于選擇信號將所述數(shù) 據(jù)傳送到對應(yīng)的傳送線；掃描單元，產(chǎn)生所述選擇信號并且將所述選擇信號輸出到對應(yīng)的 保持單元；以及控制單元，產(chǎn)生控制所述數(shù)據(jù)輸出單元的驅(qū)動性能以調(diào)整數(shù)據(jù)傳送延遲的 控制信號并且將所述控制信號輸出到各個輸出單元，其中所述傳送線沿所述保持單元的并 排設(shè)置方向被設(shè)置并且連接到被設(shè)置在這個方向的對應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出單元，以及所述控制單元根據(jù)在所述傳送線上距離所述數(shù)據(jù)輸出單元的數(shù)據(jù)傳送距離的長度，產(chǎn)生調(diào)整所述驅(qū)動 性能的所述控制信號。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供一種照相機系統(tǒng)，包括固態(tài)成像裝置；光學系
統(tǒng)，將主題圖像記錄在固態(tài)成像裝置中；以及信號處理電路，對所述固態(tài)成像裝置的輸出圖
像信號進行處理，其中所述固態(tài)成像裝置包括像素單元，其中以矩陣狀態(tài)設(shè)置執(zhí)行光電轉(zhuǎn)
換的多個像素；傳送數(shù)據(jù)的多個傳送線；連接到各個傳送線的端部的多個數(shù)據(jù)輸出單元，
根據(jù)控制信號通過驅(qū)動性能檢測并輸出經(jīng)由所述傳送線傳送的數(shù)據(jù)；并排設(shè)置的多個保持
單元，保持從所述像素單元讀取的數(shù)據(jù)并且響應(yīng)于選擇信號將所述數(shù)據(jù)傳送到對應(yīng)的傳送
線；掃描單元，產(chǎn)生所述選擇信號并且將所述選擇信號輸出到對應(yīng)的保持單元；以及控制
單元，產(chǎn)生控制所述數(shù)據(jù)輸出單元的驅(qū)動性能以調(diào)整數(shù)據(jù)傳送延遲的控制信號并且將所述
控制信號輸出到各個輸出單元，其中所述傳送線沿所述保持單元的并排設(shè)置方向被設(shè)置并
且連接到被設(shè)置在這個方向的對應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出單元，以及所述控制單元根據(jù)在傳送線上距
離所述數(shù)據(jù)輸出單元的數(shù)據(jù)傳送距離的長度，產(chǎn)生調(diào)整所述驅(qū)動性能的所述控制信號。 根據(jù)本發(fā)明的實施例，選擇信號在掃描單元中產(chǎn)生并且輸出到對應(yīng)的保持單元。
相應(yīng)的，數(shù)據(jù)從所述保持單元輸出到對應(yīng)的傳送線，然后傳送到數(shù)據(jù)輸出單元。 在所述數(shù)據(jù)輸出單元中，根據(jù)控制單元的控制信號，通過驅(qū)動性能檢測并輸出經(jīng)
由所述傳送線傳送的數(shù)據(jù)。 根據(jù)本發(fā)明的實施例，能夠減小到數(shù)據(jù)輸出單元的傳送線上導線延遲所導致的效 應(yīng)。因此，可以精確和準確地在數(shù)據(jù)輸出單元中獲取數(shù)據(jù)。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的數(shù)據(jù)傳送電路的結(jié)構(gòu)例子； 圖2解釋根據(jù)第一實施例的數(shù)據(jù)傳送電路可應(yīng)用于差分傳送系統(tǒng)； 圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的安裝了列并排ADC的固態(tài)成像裝置(CMOS圖像傳
感器)的結(jié)構(gòu)例子的框圖； 圖4示出圖3的固態(tài)成像裝置的數(shù)據(jù)保持和數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)的更具體的結(jié)構(gòu)例子；
圖5示出包括傳感放大器電路(SA)的數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的例子，具有能夠 基于數(shù)據(jù)傳送距離的長度信息來調(diào)整驅(qū)動性能的功能； 圖6是示出根據(jù)實施例的計數(shù)器鎖存器電路中的驅(qū)動晶體管Tr的具體例子的電 路圖； 圖7是示出根據(jù)實施例的應(yīng)用圖6的電路的數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)的更具體的結(jié)構(gòu)例子的 電路圖； 圖8示出應(yīng)用包括傳感放大器電路(SA)的差分傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)的整體 結(jié)構(gòu)的例子，具有能夠基于數(shù)據(jù)傳送距離的長度信息來調(diào)整驅(qū)動性能的功能；
圖9是示出根據(jù)實施例的應(yīng)用差分傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)的更具體的結(jié)構(gòu)例 子的電路圖； 圖10是示出根據(jù)實施例的能夠基于數(shù)據(jù)傳送距離的長度信息來調(diào)整驅(qū)動性能的 傳感放大器電路的結(jié)構(gòu)例子的電路圖； 圖11示出能夠根據(jù)數(shù)據(jù)傳送距離的長度來改變反饋晶體管的有效柵極寬度和基準電流ISA量的電路的具體結(jié)構(gòu)例子； 圖12是解釋圖3的固態(tài)成像裝置操作的定時圖； 圖13A和圖13B是示出根據(jù)本實施例的電路和常規(guī)電路的傳輸波形和延遲狀態(tài)的 仿真結(jié)果比較圖表； 圖14示出應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明實施例的固態(tài)成像裝置的照相機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例子。
具體實施例方式
下文中參照附圖解釋本發(fā)明的實施例。
將按照下面順序解釋。
1.第一實施例(數(shù)據(jù)傳送電路的基本結(jié)構(gòu)例子) 2.第二實施例(數(shù)據(jù)傳送電路中安裝有列并排ADC的固態(tài)成像 裝置的應(yīng)用例子) 3.第三實施例(照相機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例子)
1.第一實施例 圖1示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的數(shù)據(jù)傳送電路的結(jié)構(gòu)例子。
數(shù)據(jù)傳送電路10包括傳輸單元陣列11、多個數(shù)據(jù)傳送線12-0到12-m、多個選擇 線13-0到13-n、多個傳感放大器電路(SA) 14-0到14-m、選擇線控制電路15和傳感放大器 (SA)控制電路16。 傳感放大器電路14-0到14-m形成數(shù)據(jù)輸出單元，選擇線控制電路15形成選擇控 制單元，傳感放大器控制電路16形成控制單元。 傳輸單元陣列11包括以(m+l) X (n+l)的矩陣狀態(tài)設(shè)置的多個數(shù)據(jù)傳輸單元TRM。
傳輸單元陣列11中，對應(yīng)于數(shù)據(jù)傳輸單元TRM的矩陣設(shè)置的各行而設(shè)置數(shù)據(jù)傳送 線12-0到12-m，并且對應(yīng)于矩陣設(shè)置的各列，與數(shù)據(jù)傳送線12-0到12-m正交設(shè)置選擇線 13-0到13-n。 設(shè)置在同一行的數(shù)據(jù)傳輸單元TRM共同連接到設(shè)置在對應(yīng)行的各個數(shù)據(jù)傳送線
12- 0到12-m，并且設(shè)置在同一列的數(shù)據(jù)傳輸單元TRM連接到設(shè)置在對應(yīng)列的各個選擇線
13- 0到13-n。 各個數(shù)據(jù)傳送線12-0到12-m的端部被連接到作為數(shù)據(jù)輸出單元的對應(yīng)傳感放大 器電路14-0到14-m的輸入部分。 各個數(shù)據(jù)傳送線12-0到12-m與數(shù)據(jù)傳輸單元TRM的設(shè)置方向相并排設(shè)置，其連 接到設(shè)置在這個方向的對應(yīng)傳感放大器電路14-0到14-m的輸入部分。
選擇線13-0到13-n的端部被連接到選擇線控制電路15。 各個數(shù)據(jù)傳輸單元TRM響應(yīng)于選擇信號向?qū)?yīng)的數(shù)據(jù)傳送線12-0到12_m傳送數(shù)據(jù)。 選擇線控制電路15產(chǎn)生選擇信號SEL0到SELn，將它們輸出到對應(yīng)的選擇線13_0 到13-n。 如上所述，傳感放大器電路14-0到14-m的各個輸入部分連接到各個數(shù)據(jù)傳送線 12-0到12-m的端部。 傳感放大器電路14-0到14-m具有通過與來自傳感放大器控制電路16的控制信號REG對應(yīng)的驅(qū)動性能，檢測并輸出經(jīng)由數(shù)據(jù)傳送線12-0到12-m傳送的數(shù)據(jù)的功能。
傳感放大器控制電路16產(chǎn)生控制信號REG以用于控制傳感放大器電路14_0到 14-m的驅(qū)動性能以調(diào)整數(shù)據(jù)傳送延遲，并且將這個信號輸出到各個傳感放大器電路14-0 到14-m。 傳感放大器控制電路16具有這樣的功能，其中基于傳感放大器電路14-0到14-m 的設(shè)置位置，根據(jù)在數(shù)據(jù)傳送線12-0到12-m上數(shù)據(jù)傳送距離的長度，產(chǎn)生控制信號REG以 調(diào)整驅(qū)動性能。 這種情況下，傳感放大器控制電路16產(chǎn)生控制信號REG，從而使得隨著數(shù)據(jù)傳送 線12-0到12-m上數(shù)據(jù)傳送距離變長，例如基于傳感放大器電路14-0到14-m的設(shè)置位置， 驅(qū)動性能按比例增加。 例如，傳感放大器控制電路16從選擇線控制電路15獲取數(shù)據(jù)傳送距離的長度信息。
可以根據(jù)控制信號REG調(diào)整各個傳感放大器電路14-0到14_m的驅(qū)動性能，并且 以后將描述特定結(jié)構(gòu)例子。 傳感放大器電路14-0到14-m的每一個基本包括放大單元和反饋單元，放大單元 對經(jīng)由數(shù)據(jù)傳送線12-0到12-m傳送的輸入數(shù)據(jù)進行放大，反饋單元將放大單元放大的數(shù) 據(jù)反饋給數(shù)據(jù)傳輸線12-0到12- 反饋單元具有這樣的功能，其中以根據(jù)控制信號REG的反饋量，向數(shù)據(jù)傳送線 12-0到12-m反饋放大的數(shù)據(jù)。 具有以上結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)傳送電路10被形成為包括傳感放大器電路(SA) 14-0到14-m 的數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)，其中基于在數(shù)據(jù)傳送線12-0到12-m上的數(shù)據(jù)傳送距離的長度信息而調(diào) 整傳感放大器電路14-0到14-m的驅(qū)動性能。 多個數(shù)據(jù)傳輸單元TRM被連接到數(shù)據(jù)傳輸線12-0到12_m。通過與各個數(shù)據(jù)傳輸 單元TRM連接的選擇線13-0到13-n的選擇信號SELO到SELn，控制將傳送哪個數(shù)據(jù)。
通過傳感放大器電路14-0到14-m讀取經(jīng)由數(shù)據(jù)傳送線12_0到12-m傳送的數(shù)據(jù)。
根據(jù)數(shù)據(jù)傳送距離的長度，通過來自傳感放大器控制電路16的控制信號REG控制 傳感放大器電路14-0到14-m的驅(qū)動性能。 例如，傳感放大器控制電路16從選擇線控制電路15獲取數(shù)據(jù)傳送距離的長度信 息。 然而，當事先識別數(shù)據(jù)總線的結(jié)構(gòu)或者控制選擇線的順序時，傳送距離的長度信 息能夠直接包括在傳感放大器控制電路16中，不必從選擇線控制電路15獲取信息。
此外，數(shù)據(jù)傳送線12-0到12-m的平行性以及連接到每個數(shù)據(jù)傳送線12_0到12_m 的數(shù)據(jù)傳輸單元TRM的數(shù)目是可選的。 盡管在圖1通過單條線構(gòu)建數(shù)據(jù)傳送線12-0到12-m的每一個，但例如還可以應(yīng) 用如圖2所示的相對一個數(shù)據(jù)利用雙線數(shù)據(jù)總線的差分傳輸系統(tǒng)。
圖2的例子中，僅示出數(shù)據(jù)傳送電路10A的部分。 圖2中，兩個數(shù)據(jù)傳送線12-iP、12-iM的端部連接到傳感放大器電路 14i (0《i《m)。 各個數(shù)據(jù)傳送單元TRM響應(yīng)于選擇線13-0到13_n的選擇信號SELO到SELn向數(shù) 據(jù)傳送線12-iP、12-iM傳送差分數(shù)據(jù)。
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如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實施例，在數(shù)據(jù)傳送電路10中，傳感放大器電路14-0到 14-m的輸入部分被連接到各個數(shù)據(jù)傳送線12-0到12-m的端部。 傳感放大器電路14-0到14-m具有這樣的功能，其中根據(jù)來自傳感放大器控制電 路16的控制信號REG通過驅(qū)動性能檢測并輸出經(jīng)由數(shù)據(jù)傳送線12-0到12-m傳送的數(shù)據(jù)。
傳感放大器控制電路16基于傳感放大器電路14-0到14-m的設(shè)置位置，根據(jù)在數(shù) 據(jù)傳送線12-0到12-m上的數(shù)據(jù)傳送距離的長度，生成控制信號REG以調(diào)整傳感放大器電 路14-0到14-m的驅(qū)動性能。 因此，根據(jù)本發(fā)明的第一實施例可以獲得下面優(yōu)點。 具體地，可以加速來自遠端的數(shù)據(jù)傳送以及響應(yīng)于長導線。這有利于具有長H尺 寸(例如，全尺寸或APS尺寸的大CMOS圖像傳感器)的數(shù)據(jù)傳送。 也就是說，當成像單元水平傳送數(shù)據(jù)時，可以除去數(shù)據(jù)的偏斜分量中由于數(shù)據(jù)傳 送距離而產(chǎn)生的位置依賴分量(其已經(jīng)變成提速的障礙)，這將有助于進一步加速或擴展 圖像傳感器。 可以將來自近端和遠端的數(shù)據(jù)傳送延遲對齊，因此，在傳感放大器電路的后續(xù)階 段的獲取數(shù)據(jù)的觸發(fā)器處的定時裕量設(shè)計將是容易的，這能夠減小設(shè)計周期和工藝數(shù)目。
圖像傳感器具有窄和均勻的列寬度，并且插入在導線中間的轉(zhuǎn)發(fā)器電路是不規(guī)則 的，由此，不需要在導線中插入轉(zhuǎn)發(fā)器就能夠加速數(shù)據(jù)傳送，這有利于圖像傳感器。
來自近端的數(shù)據(jù)傳送延遲被延遲，從而降低功耗。 接下來，作為第二實施例詳細描述具有以上結(jié)構(gòu)和優(yōu)點的數(shù)據(jù)傳送電路被應(yīng)用于 安裝了列并排ADC的固態(tài)成像裝置(CMOS圖像傳感器)的情況下的特定結(jié)構(gòu)例子。
2.第二實施例[安裝了列并排ADC的固態(tài)成像裝置的整體結(jié)構(gòu)例子] 圖3是示出包括根據(jù)本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)傳送電路的安裝了列并排ADC的固態(tài)成 像裝置(CMOS圖像傳感器)的結(jié)構(gòu)例子的框圖。 圖4示出圖3的固態(tài)成像裝置的數(shù)據(jù)保持和數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)的更具體結(jié)構(gòu)例子。
圖5示出包括傳感放大器電路(SA)的數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的例子，其中傳感 放大器電路(SA)具有能夠基于數(shù)據(jù)傳送距離的長度信息來調(diào)整驅(qū)動性能的功能。
圖5的數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)基本與圖1的數(shù)據(jù)傳送電路10相同。
固態(tài)成像裝置100包括作為像素單元的像素陣列單元110、行掃描電路120、作為 掃描單元的列掃描電路130、定時控制電路140、 ADC組150和數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(DAC) 160。
固態(tài)成像裝置100還包括數(shù)據(jù)輸出電路(數(shù)據(jù)輸出單元)170，數(shù)據(jù)輸出電路170 包括多個傳感放大器(SA)電路171和作為控制單元的傳感放大器(SA)控制電路180。
列掃描電路130形成選擇控制單元。列掃描電路130的功能與圖1的數(shù)據(jù)傳送電 路10的選擇線控制電路15相同。 固態(tài)成像裝置IOO包括與第一實施例的數(shù)據(jù)傳送電路IO相同的功能，還具有根據(jù) 距離傳感放大器電路171的數(shù)據(jù)傳送距離的長度來調(diào)整傳感放大器電路的驅(qū)動性能以調(diào) 整(補償)數(shù)據(jù)傳送速度(延遲)的功能。 根據(jù)本發(fā)明的實施例，可以基于數(shù)據(jù)傳送距離的長度信息，調(diào)整傳感放大器電路 171的驅(qū)動性能。
由多個單元像素111形成像素陣列單元110，每個單元像素111具有作為光電轉(zhuǎn)換 元件的光電二極管，并且以M行N列的矩陣狀態(tài)設(shè)置像素放大器。 在固態(tài)成像裝置100中，設(shè)置了控制系統(tǒng)以用于依次讀取像素陣列單元110的信號。 也就是說，固態(tài)成像裝置100包括產(chǎn)生內(nèi)部時鐘的定時控制電路140、控制行地址 和行掃描的行掃描電路120和控制列地址和列掃描的列掃描電路130。
ADC組150具有對應(yīng)于像素設(shè)置的各列而設(shè)置的(n+1)個比較器(REF) 151和多個 ADC 150A，其中每個ADC 150A具有連接到每個比較器151的輸出的異步上/下計數(shù)器(下 文稱作計數(shù)器觸發(fā)器)。 比較器151將斜坡波形RAMP(其中DAC 160產(chǎn)生的基準電壓以階梯形狀改變)與
經(jīng)由列線V0、V1......從每行線H0、H1......中的單元像素lll獲得的模擬信號相比較。 計數(shù)器鎖存器152通過接收比較器151的輸出而執(zhí)行上/下計數(shù)。 對應(yīng)于像素設(shè)置的各列，在各個列線VO、 VI......設(shè)置各自具有比較器151和計
數(shù)器鎖存器152的多個ADC 150A，這形成了列并排ADC塊153。 每個計數(shù)器鎖存器152的輸出被連接到數(shù)據(jù)傳送線154。數(shù)據(jù)輸出電路170中的 傳感放大器電路171的輸入被連接到數(shù)據(jù)傳送線154。 具有保持單元的功能的計數(shù)器鎖存器152在初始階段處于向下計數(shù)狀態(tài)。當計數(shù) 器鎖存器執(zhí)行復(fù)位計數(shù)、并且對應(yīng)比較器151的輸出COMPOUTi被反轉(zhuǎn)時，計數(shù)器鎖存器停 止向下計數(shù)操作并且保持計數(shù)器值。此時，計數(shù)器鎖存器152的初始值被確定為AD轉(zhuǎn)換等級中的可選值(例如，"O")。 在復(fù)位計數(shù)周期內(nèi)，單元像素111的復(fù)位分量AV被讀取。 然后計數(shù)器鎖存器152可以處于向上計數(shù)狀態(tài)，計數(shù)與入射光量對應(yīng)的數(shù)據(jù)。當 對應(yīng)比較器151的輸出COMPOUTi被反轉(zhuǎn)時，計數(shù)器鎖存器152保持與比較周期對應(yīng)的計數(shù) 器值。 計數(shù)器鎖存器152保持的計數(shù)器值由列掃描電路130掃描并且經(jīng)由數(shù)據(jù)傳送線 154傳送到傳感放大器電路171作為數(shù)字信號。 通過提供的開始脈沖STR或主時鐘MCK激活列掃描電路130。
列掃描電路130與對應(yīng)于主時鐘MCK (基于MCK)的驅(qū)動時鐘CLK相同步地驅(qū)動對 應(yīng)的選擇線LSEL，以允許計數(shù)器鎖存器152的鎖存器數(shù)據(jù)被讀到數(shù)據(jù)傳送線154。
[數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)的第一結(jié)構(gòu)例子] 這里，將參照圖4和圖5解釋圖3的安裝了 ADC的固態(tài)成像裝置中的數(shù)據(jù)傳送系 統(tǒng)的更具體結(jié)構(gòu)例子。 例如，如圖4所示，計數(shù)器鎖存器152-0到152-n的每一個包括為1個比特(10比 特、12比特等)并排設(shè)置的計數(shù)器CNT、鎖存器LTC和驅(qū)動晶體管DRVTr。并排設(shè)置(n+l) 列計數(shù)器鎖存器，作為ADC 150A。 當數(shù)據(jù)傳送時，經(jīng)由選擇線LSELO到LSELn通過列掃描電路130提供的選擇信號 SELO到SELn，依次選擇計數(shù)器鎖存器152-0到152_n的特定列。 在列掃描電路130中，通過開始脈沖選擇開始位置，并且通過移位寄存器等配置 列掃描電路130而執(zhí)行依次選擇。
信息(1或0)通過所選擇的列的驅(qū)動晶體管DRVTr被讀到數(shù)據(jù)傳送線154-0到 154-m，由傳感輸出電路170的傳感放大器電路171-0到171_m檢測，并且輸出到輸出數(shù)據(jù) 處理電路200。 圖6是示出根據(jù)實施例的計數(shù)器鎖存器中的驅(qū)動晶體管的特定例子的電路圖。
如圖6所示，驅(qū)動晶體管DRVTr包括兩個MOS晶體管，這兩個MOS晶體管串行連接 在給定電勢(例如，地勢)與數(shù)據(jù)傳送線154之間。 也就是說，圖6的驅(qū)動晶體管DRVTr包括由n通道MOS (NMOS)形成的選擇晶體管 NT1和由NMOS形成的數(shù)據(jù)晶體管NT2，其串行連接在地勢GND與數(shù)據(jù)傳送線154之間。
選擇晶體管NT1的柵極連接到由列掃描電路130驅(qū)動的選擇線LSELO到LSELn中 的任何一個，并且數(shù)據(jù)晶體管NT2的柵極連接到鎖存器LTC的輸出。 通過列掃描電路130的輸出驅(qū)動的選擇線LSELO到LSELn來選擇驅(qū)動晶體管 DRVTr。 然后，由鎖存器數(shù)據(jù)確定的晶體管NT2的狀態(tài)經(jīng)由數(shù)據(jù)傳送線(SA總線)154_0到 154-m由作為數(shù)據(jù)檢測電路的傳感放大器電路171-0到171-m讀取。 當鎖存器數(shù)據(jù)是"l"時，形成電流通道，并且電流在驅(qū)動晶體管DRVTr中流動。當 鎖存器數(shù)據(jù)是"0 "時，電流通道關(guān)閉，并且電流不流動。 圖7是示出應(yīng)用圖6的電路的實施例的數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)300的更具體結(jié)構(gòu)例子的電 路圖。 在圖7中，數(shù)據(jù)輸出電路170包括數(shù)據(jù)同步電路172-0到172-m，數(shù)據(jù)同步電路 172-0到172-m例如由觸發(fā)器形成于傳感放大器電路171-0到171_m的輸出側(cè)。
與各個數(shù)據(jù)傳送線154-0到154-m的端部相連接的傳感放大器電路171-0到 171-m放大并讀取(檢測)被傳送的數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)同步電路172-0到172-m與獲取時鐘SACK相同步地獲取傳感放大器電路 171-0到171-m的輸出，將這個數(shù)據(jù)輸出到輸出數(shù)據(jù)處理電路200。 根據(jù)實施例的數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)300中，多個計數(shù)器鎖存器152被連接到各個數(shù)據(jù)傳 送線154-0到154-m。 通過列掃描電路130的輸出驅(qū)動的選擇線LSELO到LSELn控制將傳送哪個數(shù)據(jù)。 然后，傳感放大器電路171-1到171-m讀取經(jīng)由數(shù)據(jù)傳送線154-0到154-m傳送的數(shù)據(jù)。
傳感放大器控制電路180根據(jù)數(shù)據(jù)傳送距離的長度，通過控制信號REG控制傳感 放大器電路171-1到171-m的驅(qū)動性能。 這個實施例中，傳感放大器控制電路180從列掃描電路130中的未示出的選擇線 控制電路獲取數(shù)據(jù)傳送距離的長度信息。 然而，與第一實施例解釋的一樣，在事先識別數(shù)據(jù)總線的結(jié)構(gòu)和控制選擇線的順 序的情況下，傳送距離的長度信息可以直接包括在傳感放大器控制電路180中，并且沒有 必要從選擇線控制電路獲取該信息。 數(shù)據(jù)傳送線154的平行性以及連接到數(shù)據(jù)傳送線154的計數(shù)器鎖存器152的數(shù)目 是可選的。[數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)的第二結(jié)構(gòu)例子] 圖8示出應(yīng)用差分傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的例子，該差分傳輸系統(tǒng)包括傳感放大器電路(SA)，傳感放大器電路(SA)具有能夠基于數(shù)據(jù)傳送距離的長度信息 來調(diào)整驅(qū)動性能的功能。 圖9是示出應(yīng)用根據(jù)實施例的差分傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)的更具體結(jié)構(gòu)例子 的電路圖。 盡管在圖5和圖7中通過信號線來配置數(shù)據(jù)傳送線154，但可以如圖8和圖9所 示，使用相對一個數(shù)據(jù)利用雙線數(shù)據(jù)總線的差分傳輸系統(tǒng)。 如圖8和圖9所示，使用差分傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)300A、差分型傳感放大器電 路171A-0到171A-m。 除了由于差分型關(guān)于每個通道(ch)利用兩個數(shù)據(jù)傳送線以外，基本結(jié)構(gòu)幾乎與 以上相同。 因此，配置計數(shù)器鎖存器152A-0到152A_n以使得補充數(shù)據(jù)可以流入數(shù)據(jù)傳送線 154-0P、154-0M到154-mP、154-mM。 如上所述，計數(shù)器鎖存器152A-0到152A_n的每一個具有數(shù)據(jù)鎖存器LTC和驅(qū)動 晶體管DRVTrA。 驅(qū)動晶體管DRVTrA包括兩對MOS晶體管，其中各對MOS晶體管串行連接在給定電 勢(例如，地勢)與數(shù)據(jù)晶體管線154-0M到154-mM的每一個之間，以及在給定電勢與數(shù)據(jù) 傳送線154-OP到154-mP的每一個之間。 也就是說，圖9的驅(qū)動晶體管DRVTrA包括由NM0S形成的選擇晶體管NT1和由NMOS 形成的數(shù)據(jù)晶體管NT2，其串行連接在地勢GND與數(shù)據(jù)傳送線154-0M到154-慮的每一個之 間。 圖9的驅(qū)動晶體管DRVTrA還包括由NMOS形成的選擇晶體管NT3和由NMOS形成 的數(shù)據(jù)晶體管NT4，其串行連接在地勢GND與數(shù)據(jù)傳送線154-OP到154_mP的每一個之間。
選擇晶體管NT1和NT3的柵極被連接到由列掃描電路130驅(qū)動的選擇線LSELO到 LSELn。 數(shù)據(jù)晶體管NT2的柵極連接到鎖存器LTC的輸出，數(shù)據(jù)晶體管NT4的柵極經(jīng)由反 相器INV2連接到鎖存器LTC的輸出。 根據(jù)圖8和圖9的數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)300A，基于應(yīng)用差分結(jié)構(gòu)增加了噪聲裕量。
在數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)300A中，AD轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)存儲在計數(shù)器鎖存器152的鎖存器LTC 中。 全幅的數(shù)據(jù)信號通過作為數(shù)據(jù)傳輸單元的驅(qū)動晶體管DRVTrA被轉(zhuǎn)換成微幅的差
分信號，并且傳送到數(shù)據(jù)傳送線154-0M到154-mM、 154-OP到154_mP. 經(jīng)由數(shù)據(jù)傳送線154-OM到154-mM、 154-OP到154_mP傳輸?shù)牟罘謹?shù)據(jù)D、 XD通過
傳感放大器電路171A-0到171A-m讀取，并且再恢復(fù)成全幅的數(shù)據(jù)信號。 通過傳感放大器電路171A-0到171A-m恢復(fù)成全幅數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)信號被存儲在
作為形成鎖存器的數(shù)據(jù)同步電路的觸發(fā)器(FF) 172-0到172-m中。 通過經(jīng)由選擇線LSELO到LSELn從列掃描電路130輸出的選擇信號SELO到SELn， 控制讀取列的順序。 傳感放大器控制電路180A根據(jù)數(shù)據(jù)傳送距離的長度，通過控制信號REG控制傳感 放大器電路171A-0到171A-m的驅(qū)動性能。
傳感放大器控制電路180A包括計數(shù)器181。 通過計數(shù)器181產(chǎn)生數(shù)據(jù)傳送距離的長度信息。計數(shù)器181對從末端讀取的列數(shù) 目計數(shù)，通過計數(shù)器值識別要讀取的數(shù)據(jù)屬于哪列。 由于列的全部數(shù)目是已知的，所以可以從計數(shù)器值產(chǎn)生數(shù)據(jù)傳送距離的長度信 息。 這個實施例中，作為例子，導線長度被劃分成16個區(qū)域，數(shù)據(jù)傳送距離的長度由4 比特控制信號REG(O)到(3)表示，并且傳感放大器電路171A-0到171A-m通過控制信號 REG(O)到(3)而控制。 表示數(shù)據(jù)傳送距離的長度信息可以是任何比特。
[傳感放大器電路的具體電路例子] 接下來解釋可以基于數(shù)據(jù)傳送距離的長度信息而調(diào)整驅(qū)動性能的傳感放大器電 路的具體電路例子。 圖10是示出根據(jù)實施例的可以基于數(shù)據(jù)傳送距離的長度信息來調(diào)整驅(qū)動性能的
傳感放大器電路的結(jié)構(gòu)例子的電路圖。 在下文由標號400表示傳感放大器電路171。 圖10的傳感放大器電路400包括作為第一放大器的第一和第二前級放大器410、 420、作為第二放大器的后級放大器430、閾值電壓產(chǎn)生單元440、反相器450、輸入端子TD、 TXD和輸出端子TOUT。 第一前級放大器410包括作為反饋單元的反饋晶體管單元TRFD41、輸入級晶體管 TRIN41、差分放大器DAMP41、結(jié)點ND41、ND42和ND43。 反饋晶體管單元TRFD41用作向數(shù)據(jù)傳送線154-P反饋被放大信號的反饋晶體管。
由具有不同柵極寬度W的多個p通道MOS(PMOS)晶體管形成反饋晶體管單元 TRFD41 ，這些p通道MOS (PMOS)晶體管被并排設(shè)置在電源電壓VDD供線LVDD與輸入端子TD 的數(shù)據(jù)輸入線LIDP之間，其將在以后描述。 在反饋晶體管單元TRFD41中，根據(jù)來自傳感放大器電路180A的控制信號RWEG (0) 到(3)，控制具有不同柵極寬度W的多個PM0S晶體管的導電狀態(tài)。具有不同柵極寬度的晶 體管的驅(qū)動性能是不同的。柵極寬度W越大，驅(qū)動性能越高。 在圖10中，通過向PMOS晶體管PT41加入包括"可變"含義的箭頭，示出反饋晶體 管單元TRFD41。 PMOS晶體管PT41的源極連接到電源電壓VDD的供線LVDD，它的漏極連接到與輸 入端子TD相連的結(jié)點ND41。 通過連接二極管的NMOS晶體管NT41形成輸入級晶體管TRIN41。NMOS晶體管NT41的漏極和柵極連接到結(jié)點ND41，即PMOS晶體管PT41的漏極和
輸入端子TD，并且它的源極連接到基準電勢(例如，地勢)電源VSS。 差分放大器DAMP41執(zhí)行經(jīng)由輸入端子TD輸入的輸入電壓VD與來自閾值電壓產(chǎn) 生單元的閾值電壓Ve之差的差分放大，并且向后級放大器430輸出放大信號。
差分放大器DAMP41包括PMOS晶體管PT42、 PT43和NMOS晶體管NT42和NT43。
PMOS晶體管PT42的源極和PMOS晶體管PT43的源極被連接到電源電壓VDD的供 線LVDD。
PM0S晶體管PT42的漏極連接到NMOS晶體管NT42的漏極，并且連接點形成結(jié)點
ND42。結(jié)點ND42連接到PMOS晶體管PT42的柵極和PMOS晶體管PT43的柵極。NMOS晶體管NT42的源極被連接到基準電勢源VSS，并且它的柵極經(jīng)由結(jié)點ND41
連接到輸入端子TD。 NMOS晶體管NT43的源極連接到基準電勢源VSS，它的柵極連接到閾值電Ve的供 線。 PMOS晶體管PT43的漏極連接到NMOS晶體管NT43的漏極，并且其連接點形成差分 放大器DAMP41的輸出結(jié)點ND43。 結(jié)點ND43連接(反饋)到后續(xù)級的后級放大器430的輸入之一以及連接到PMOS 晶體管PT41的柵極。 第二前級放大器420包括反饋晶體管單元TRFD42、輸入級晶體管TRIN42、差分放 大器單元DAMP42、結(jié)點ND44、 ND45和ND46。 反饋晶體管單元TRFD42用作向數(shù)據(jù)傳送線154-M反饋被放大信號的反饋晶體管。
通過具有不同柵極寬度W的多個PMOS晶體管形成反饋晶體管單元TRFD42，這些 PMOS晶體管被并排連接在電源電壓VDD的供線LVDD與數(shù)據(jù)輸入線LI匿之間。
在反饋晶體管單元TRFD42中，根據(jù)來自傳感放大器電路180A的控制信號RWEG (0) 到(3)，控制具有不同柵極寬度W的多個PM0S晶體管的導電狀態(tài)。 在圖10中，通過向PMOS晶體管PT44加入包括"可變"含義的箭頭，示出反饋晶體 管單元TRFD42。 PMOS晶體管PT44的源極被連接到電源電壓VDD的供線LVDD，并且其漏極連接到 與輸入端子TDX相連的結(jié)點ND44。通過連接二極管的NMOS晶體管NT44形成輸入級晶體管TRIN42。NMOS晶體管NT44的漏極和柵極連接到結(jié)點ND44，即PMOS晶體管PT44的漏極和
輸入端子TDX，并且其源極連接到基準電勢源VSS。 差分放大器DAMP42執(zhí)行經(jīng)由輸入端子TDX輸入的輸入電壓VDX與來自閾值電壓產(chǎn)
生單元的閾值電壓Ve之差的差分放大，并且向后級放大器430輸出放大信號。 差分放大器DAMP42包括PMOS晶體管PT45、 PT46和NMOS晶體管NT45和NT46。PMOS晶體管PT45的源極和PMOS晶體管PT46的源極連接到電源電壓VDD的供線
LVDD。 PMOS晶體管PT45的漏極連接到NMOS晶體管NT45的漏極，并且連接點形成結(jié)點 ND45。結(jié)點ND45連接到PMOS晶體管PT45的柵極和PMOS晶體管PT46的柵極。
NMOS晶體管NT45的源極連接到基準電勢源VSS，并且其柵極經(jīng)由結(jié)點ND44連接 到輸入端子TDX。 NMOS晶體管NT46的源極連接到基準電勢源VSS，并且其柵極連接到閾值電壓Ve的 供線。 PMOS晶體管PT46的漏極連接到NMOS晶體管NT46的漏極，并且其連接點形成差分 放大器DAMP42的輸出結(jié)點ND46。 結(jié)點ND46連接(反饋)到后續(xù)級的后級放大器430的諸個輸入中的另一個以及 連接到PMOS晶體管PT44的柵極。
15
后級放大器430執(zhí)行第一前級放大器410的輸出與第二前級放大器420的輸出的 差分放大，以獲得傳感放大器電路171A的輸出SAOUT。后級放大器430包括PMOS晶體管PT47、 PT48和NMOS晶體管NT47和NT48。
PMOS晶體管PT47的源極和PMOS晶體管PT48的源極被連接到電源電壓VDD的供 線LVDD。 PMOS晶體管PT147的漏極連接到NMOS晶體管NT47的漏極，并且其連接點形成結(jié) 點ND47。結(jié)點ND47連接到NMOS晶體管NT47的柵極和NMOS晶體管NT48的柵極。
NMOS晶體管NT47的源極和NMOS晶體管NT48的源極連接到基準電勢源VSS。
PMOS晶體管PT48的漏極連接到NMOS晶體管NT48的漏極，并且連接點形成后級放 大器430的輸出結(jié)點ND48。 輸出結(jié)點ND48連接到反相器450的輸入，并且反相器450的輸出連接到輸出端子 OUT。 閾值電壓產(chǎn)生單元440產(chǎn)生閾值電壓Ve，并且將產(chǎn)生的閾值電壓Ve提供給第一前 級放大器410和第二前級放大器420。 閾值電壓產(chǎn)生單元440包括基準電流源ISA44和NMOS晶體管NT49?；鶞孰娏髟碔SA44連接到NMOS晶體管NT49的漏極和柵極，并且連接點形成結(jié)點
ND49。 NMOS晶體管NT49的源極連接到基準電勢源VSS。 結(jié)點ND49連接到第一前級放大器410的NMOS晶體管NT43的柵極和第二前級放 大器420的NMOS晶體管NT46的柵極。 本實施例的傳感放大器電路171A具有這樣的結(jié)構(gòu)，其能夠改變反饋晶體管PT41、 PT44的有效柵極寬度以及基準電流源ISA44的基準電流ISA的電流量，以根據(jù)數(shù)據(jù)傳送距 離的長度來調(diào)整驅(qū)動性能。[根據(jù)數(shù)據(jù)傳送距離的長度來調(diào)整驅(qū)動性能的具體例子] 圖11示出能夠根據(jù)數(shù)據(jù)傳送距離的長度來改變反饋晶體管的有效柵極寬度和基 準電流ISA值的電路的具體結(jié)構(gòu)例子。 通過取出第一前級放大器410和閾值電壓產(chǎn)生單元440，示出圖11。 反饋晶體管單元TRFD41包括并排連接在電源電壓VDD的供線LVDD與輸入線LIDP
之間的PMOS晶體管PT411 、 PT412 、 PT413 、 PT414和PT415 。 反饋晶體管單元TRFD41包括連接在連接到結(jié)點ND43的反饋線LFDB與PMOS晶體 管PT412、 PT413、 PT414和PT415的柵極之間的開關(guān)SW411、 SW412、 SW413和SW414。
反饋晶體管單元TRFD41包括PMOS晶體管PT416、 PT417、 PT418和PT419,它們連 接在電源電壓VDD的供線LVDD與PMOS晶體管PT412、 PT413、 PT414和PT415的柵極之間。
PMOS晶體管PT416、PT417、PT418和PT419用作開關(guān)晶體管。
PMOS晶體管PT411是用于確定偏移反饋量的晶體管。 PMOS晶體管PT411在其源極連接到電源電壓VDD的供線LVDD，在其漏極連接到輸
入線LIDP，在其柵極連接到反饋線LFDB。 PMOS晶體管PT412的柵極寬度W設(shè)置為"W"。 PMOS晶體管PT412在其源極連接到電源電壓VDD的供線LVDD，在其漏極連接到輸 入線LIDP，在其柵極連接到開關(guān)SW411的端子"a"和PMOS晶體管PT416的漏極。
PM0S晶體管PT413的柵極寬度W設(shè)置為"2W"。 PMOS晶體管PT413在其源極連接到電源電壓VDD的供線LVDD，在其漏極連接到輸 入線LIDP，在其柵極連接到開關(guān)SW412的端子"a"和PMOS晶體管PT417的漏極。
PMOS晶體管PT414的柵極寬度W設(shè)置為"4W"。 PMOS晶體管PT414在其源極連接到電源電壓VDD的供線LVDD，其漏極連接到輸入 線LIDP，其柵極連接到開關(guān)SW413的端子"a"和PMOS晶體管PT418的漏極。
PMOS晶體管PT415的柵極寬度W設(shè)置為"8W"。 PMOS晶體管PT415在其源極連接到電源電壓VDD的供線LVDD，其漏極連接到輸入 線LIDP，其柵極連接到開關(guān)SW414的端子"a"和PMOS晶體管PT419的漏極。
開關(guān)SW411在其端子"a"連接到PMOS晶體管PT412的柵極，在其端子"b"連接到 反饋線LFDB，在其控制端子連接到控制信號REG(O)的供線LREGO。 當控制信號REG(0)是邏輯"1"時，開關(guān)SW411將端子"a"和端子"b"保持在導電 狀態(tài)。當控制信號REG(O)是邏輯"0"時，開關(guān)SW411將端子"a"和端子"b"保持在非導電 狀態(tài)。 開關(guān)SW412在其端子"a"連接到PMOS晶體管PT413的柵極，在其端子"b"連接到 反饋線LFDB，在其控制端子連接到控制信號REG(l)的供線LREGl。 當控制信號REG(l)是邏輯"l"時，開關(guān)SW412將端子"a"和端子"b"保持在導電 狀態(tài)。當控制信號REG(l)是邏輯"0"時，開關(guān)SW412將端子"a"和端子"b"保持在非導電 狀態(tài)。 開關(guān)SW413在其端子"a"連接到PMOS晶體管PT414的柵極，在其端子"b"連接到 反饋線LFDB，在其控制端子連接到控制信號REG(2)的供線LREG2。 當控制信號REG(2)是邏輯"l"時，開關(guān)SW413將端子"a"和端子"b"保持在導電 狀態(tài)。當控制信號REG(2)是邏輯"0"時，開關(guān)SW413將端子"a"和端子"b"保持在非導電 狀態(tài)。 開關(guān)SW414在其端子"a"連接到PMOS晶體管PT415的柵極，在其端子"b"連接到 反饋線LFDB，在其控制端子連接到控制信號REG(3)的供線LREG3。 當控制信號REG(3)是邏輯"l"時，開關(guān)SW414將端子"a"和端子"b"保持在導電 狀態(tài)。當控制信號REG(3)是邏輯"0"時，開關(guān)SW414將端子"a"和端子"b"保持在非導電 狀態(tài)。 PMOS晶體管PT416在其源極連接到電源電壓VDD的供線LVDD，其漏極連接到PMOS 晶體管PT412的柵極，其柵極連接到控制信號(0)的供線。 當控制信號REG(O)是邏輯"l"時，PMOS晶體管PT416保持在非導電狀態(tài)。當控 制信號REG(O)是邏輯"O"時，PM0S晶體管PT416保持在導電狀態(tài)，并且使得晶體管PT412 處于非導電狀態(tài)。 PMOS晶體管PT416和開關(guān)SW411通過控制信號REG "0"被互補地導通和截止。
PMOS晶體管PT417在其源極連接到電源電壓VDD的供線LVDD，其漏極連接到PMOS 晶體管PT413的柵極，其柵極連接到控制信號REG(l)的供線。 當控制信號REG(l)是邏輯"1"時，PM0S晶體管PT417保持在非導電狀態(tài)。當控制 信號REG(l)是邏輯"O"時，PMOS晶體管PT417保持在導電狀態(tài)，并且使PMOS晶體管PT413處于非導電狀態(tài)。 PM0S晶體管PT417和開關(guān)SW412通過控制信號REG " 1"被互補地導通和截止。
PMOS晶體管PT418在其源極連接到電源電壓VDD的供線LVDD，其漏極連接到PMOS 晶體管PT414的柵極，其柵極連接到控制信號REG(2)的供線。 當控制信號REG(2)是邏輯"l"時，PMOS晶體管PT418保持在非導電狀態(tài)。當控 制信號REG(2)是邏輯"0"時，PMOS晶體管PT418保持在導電狀態(tài)，并且使得PMOS晶體管 PT414處于非導電狀態(tài)。 PMOS晶體管PT418和開關(guān)SW413通過控制信號REG "2"被互補地導通和截止。
PMOS晶體管PT419在其源極連接到電源電壓VDD的供線LVDD，其漏極連接到PMOS 晶體管PT415的柵極，其柵極連接到控制信號REG(3)的供線。 當控制信號REG(3)是邏輯"1 "時，PMOS晶體管PT419保持在非導電狀態(tài)。當控制 信號REG(3)是邏輯"0"時，PM0S晶體管PT419保持在導電狀態(tài)，并且使PMOS晶體管PT415 處于非導電狀態(tài)。 PMOS晶體管PT419和開關(guān)SW414通過控制信號REG "3"被互補地導通和截止。
基準電流源ISA44包括電流源I441、I442、I443、I444、I445和開關(guān)SW441、SW442、 SW443禾P SW444。 電流源1441到1445共同連接到電源電壓VDD的供線LVDD。
電流源1441是確定偏移基準電流的電流源。 電流源1441的電流輸出端子被連接到NMOS晶體管NT49的漏極和柵極，即結(jié)點 ND49。 電流源1442的電流值設(shè)置為"I "。 電流源1442的電流輸出端子被連接到開關(guān)SW441。 電流源1443的電流值設(shè)置為"21"。 電流源1443的電流輸出端子被連接到開關(guān)SW442。 電流源1444的電流值設(shè)置為"41 "。 電流源1444的電流輸出端子被連接到開關(guān)SW443。 電流源1445的電流值設(shè)置為"81 "。 電流源1445的電流輸出端子被連接到開關(guān)SW444。 開關(guān)SW441在其端子"a"連接到結(jié)點ND49，在其端子"b"連接到電流源1442的電 流輸出端子，在其控制端子連接到控制信號REG(O)的供線LREGO。 當控制信號REG(O)是邏輯"l"時，開關(guān)SW441將端子"a"和端子"b"保持在導電 狀態(tài)。當控制信號REG(O)是邏輯"0"時，開關(guān)SW441將端子"a"和端子"b"保持在非導電 狀態(tài)。 開關(guān)SW442在其端子"a"連接到結(jié)點ND49，在其端子"b"連接到電流源1443的電 流輸出端子，在其控制端子連接到控制信號REG(l)的供線LREG1。 當控制信號REG(l)是邏輯"l"時，開關(guān)SW442將端子"a"和端子"b"保持在導電 狀態(tài)。當控制信號REG(l)是邏輯"0"時，開關(guān)SW442將端子"a"和端子"b"保持在非導電 狀態(tài)。 開關(guān)SW443在其端子"a"連接到結(jié)點ND49，在其端子"b"連接到電流源1444的電
18流輸出端子，在其控制端子連接到控制信號REG(2)的供線LREG2。 當控制信號REG(2)是邏輯"l"時，開關(guān)SW443將端子"a"和端子"b"保持在導電 狀態(tài)。當控制信號REG(2)是邏輯"0"時，開關(guān)SW443將端子"a"和端子"b"保持在非導電 狀態(tài)。 開關(guān)SW444在其端子"a"連接到結(jié)點ND49，在其端子"b"連接到電流源1445的電 流輸出端子，在其控制端子連接到控制信號REG(3)的供線LREG3。 當控制信號REG(3)是邏輯"l"時，開關(guān)SW444將端子"a"和端子"b"保持在導電 狀態(tài)。當控制信號REG(3)是邏輯"0"時，開關(guān)SW444將端子"a"和端子"b"保持在非導電 狀態(tài)。 如上所述，根據(jù)本實施例的反饋晶體管單元TRFD41 (42)包括PMOS晶體管PT411， 以及與PMOS晶體管PT411并排的具有不同柵極寬度的四個PMOS晶體管PT412到PT415，其 中PMOS晶體管PT411確定偏移反饋量。 由4比特控制信號REG(O)到REG(3)分別控制四個PMOS晶體管PT412到PT415，
這4比特控制信號REG(O)到REG(3)以多級表示數(shù)據(jù)傳送距離的長度。 根據(jù)開關(guān)SW411到SW414的開/關(guān)，控制PMOS晶體管PT412到PT415是否可用作
反饋晶體管。 四個PMOS晶體管PT412到PT415的柵極寬度分別設(shè)置為W、2W、4W和8W，并且可以 根據(jù)控制信號REG(O)到(3)的值，以多級來控制有效柵極寬度。 相似地，基準電流源ISA44包括電流源1441和與電流源1441并排的具有不同電 流量的四個電流源1442到1445，其中電流源1441確定偏移基準電流。
通過4比特控制信號REG(O)到REG(3)控制四個電流源1442到1445，并且根據(jù)開 關(guān)SW441到SW444的開/關(guān)來控制電流值之和。 四個電流源1442到1445的電流值分別設(shè)置到I、2I、4I和81，并且可以根據(jù)控制 信號REG(O)到(3)的值，以多級來控制有效電流值。 各個柵極寬度的設(shè)置值和電流值不限于以上例子并且是可選的。 接下來將參照圖12的定時圖、圖3的框圖和圖10的電路圖解釋根據(jù)本實施例的
固態(tài)成像裝置(CMOS圖像傳感器)100的操作。 在從任意行Hx的單元像素111第一讀出操作到列線VO、 VI.......變得穩(wěn)定以
后，基于基準電壓的斜坡波形RAMP從DAC
160的輸出被輸出。 基于基準電壓的斜坡波形RAMP以階梯狀被輸入，作為比較器151的基準電壓REF。 每個比較器151中，執(zhí)行與任意列線Vx的電壓的比較。 此時，計數(shù)器鎖存器152處于向下計數(shù)狀態(tài)，執(zhí)行復(fù)位計數(shù)。當基準電壓REF和Vx 的電壓變得相同時，比較器151的輸出COMPOUTi被反相，下計數(shù)操作被停止并且保持計數(shù)值。 計數(shù)器鎖存器152的初始值是AD轉(zhuǎn)換等級中的任意值(例如，"O")。在復(fù)位計 數(shù)周期內(nèi)，單元像素lll的復(fù)位分量AV被讀出。 之后，當列線VO、 VI.......根據(jù)入射光量變得穩(wěn)定時，在數(shù)據(jù)計數(shù)周期內(nèi)，輸入
斜坡波形RAMP作為基準電壓REF，并且在比較器151中執(zhí)行與任意線VO、 VI.......的電壓的比較。 平行于階梯狀波形的斜坡波形RAMP的輸入，在每個計數(shù)器鎖存器152執(zhí)行上計 數(shù)。當基準電REF和Vx的電壓變得相同時，比較器151的輸出C0MP0UTi被反相，并且保持 與該比較周期對應(yīng)的計數(shù)值。 通過列掃描電路13掃描由計數(shù)器鎖存器152的鎖存器LTC保持的計數(shù)器值，作為 具有全幅的數(shù)字數(shù)據(jù)信號。 具有全幅的數(shù)據(jù)信號通過驅(qū)動晶體管DRVTr轉(zhuǎn)換成微幅的差分信號，并且傳送到 數(shù)據(jù)傳送線154-OM到154-mM、154-0P到154_mP。 經(jīng)由數(shù)據(jù)傳送線154-OM到154_mM、 154-OP到154_mP傳輸?shù)牟罘謹?shù)據(jù)D、 XD由傳
感放大器電路171A-0到171A-m讀取，并再次恢復(fù)成具有全幅的數(shù)據(jù)信號。 在傳感放大器電路171A-0到171A-m中，經(jīng)由數(shù)據(jù)傳送線154傳輸?shù)臄?shù)據(jù)D、XD作
為具有微幅的差分信號，分別在前級放大器410和420中被放大，并且在后級放大器430中
恢復(fù)成具有全幅的原始數(shù)據(jù)信號。 作為例子，通過引用前級放大器410解釋特定處理。 在前級放大器410中，數(shù)據(jù)總線的輸入電壓V。應(yīng)用到差分放大器DAMP41的正輸入 側(cè)的NMOS晶體管NT42的柵極，閾值電壓Ve應(yīng)用到負輸入側(cè)的NMOS晶體管NT43的柵極， 并且放大它們之間的差。 通過基準電流源ISA44產(chǎn)生閾值電壓Ve。 差分放大器DAMP41的輸出Vo經(jīng)由反饋晶體管單元TRFD41反饋到輸入。
當輸入電壓VD的電勢減少并且Ve高于VD時，輸出Vo的電勢變低，反饋晶體管 PT41 (輸出電壓Vo施加到其柵極)中反饋變高，并且從電源提供電流，由此，輸入電壓VD從 減小該電勢的方向移動到增加該電勢的方向。 另一方面，當輸入電壓VD的電勢增加并且VD高于Ve時，輸出Vo的電勢變高，在反 饋晶體管PT41內(nèi)反饋變低，并且電源的電流受到限制，由此，輸入電壓V。從增大該電勢的 方向移動到降低該電勢的方向。 根據(jù)反饋操作，微小的電壓差保持在輸入電壓內(nèi)。在傳感放大器電路171A-0到 171A-m中，確定傳送速度的因素主要是反饋晶體管PT41和形成閾值電壓所需的基準電流 ISA。 這是因為前者直接通過晶體管的柵極寬度來確定反饋量，后者確定對應(yīng)用到反饋 晶體管PT41的柵極的電勢Vo的充電/放電速度。 隨著反饋晶體管PT41的柵極寬度更更寬并且基準電流ISA更高，反饋變得更高并 且傳送速度變得更高。 相應(yīng)的，根據(jù)數(shù)據(jù)傳送距離的長度的控制信號REG(O)到(3)通過傳感放大器控制 電路180A被提供給傳感放大器電路171A-1到171A-m，并且控制傳感放大器電路171A-1到 171A-m的驅(qū)動性能。 因此，在傳感放大器電路171A-1到171A-m中，反饋晶體管PT41的有效柵極寬度 和基準電流ISA的電流值根據(jù)控制信號REG(O)到(3)而改變，并且根據(jù)數(shù)據(jù)傳送距離的長 度來調(diào)整驅(qū)動性能。 圖13A和圖13B是示出根據(jù)實施例的電路和常規(guī)電路的傳輸波形和延遲狀態(tài)的仿真結(jié)果比較的圖表。圖13A示出常規(guī)電路的傳輸波形和延遲狀態(tài)，圖13B示出本實施例的 電路的傳輸波形和延遲狀態(tài)。 圖13A和圖13B分別示出近端和遠端的傳輸波形和延遲狀態(tài)。 常規(guī)電路的情況下，傳感放大器電路的晶體管的有效柵極寬度W固定到7. 5ym，
基準電流ISA的值在近端和遠端均固定到100 ii A。 這種情況下，在近端延遲是2. 94ns并且平均電流消耗是581.4 iiA。在遠端，延遲 是4. 56nm并且平均電流消耗是581. 3 y A。 根據(jù)實施例的電路的情況下，在近端，傳感放大器電路的晶體管的有效柵極寬度W 設(shè)置為4. 5ym，基準電流ISA的值固定為40i! A。另一方面，在遠端，傳感放大器電路的晶 體管的有效柵極寬度W固定到9. 0 ii m，并且基準電流ISA的值設(shè)置為180 y A。
這種情況下，在近端，延遲是3. 78ns并且平均電流消耗是460 y A。在遠端，延遲是 3. 78ns并且平均電流消耗是647 y m。 也就是說，在根據(jù)本實施例的電路中，傳感放大器控制電路16、180和180A執(zhí)行控 制，以使在遠端接收數(shù)據(jù)的傳感放大器電路的驅(qū)動性能變得高于在近端接收數(shù)據(jù)的傳感放 大器電路的驅(qū)動性能。 從圖13A和圖13B可以看出，與常規(guī)電路相比較而言，根據(jù)本實施例的電路能夠減
小傳送線上的導線延遲所導致的效應(yīng)，還能夠通過延遲從近端的數(shù)據(jù)傳送而減小功耗。 如上所述，根據(jù)本實施例的固態(tài)成像裝置100具有下面的結(jié)構(gòu)。 固態(tài)成像裝置100包括像素陣列單元110，其中以矩陣狀態(tài)設(shè)置用于執(zhí)行光電轉(zhuǎn)
換的多個像素，以及用于傳送數(shù)字數(shù)據(jù)的多個數(shù)據(jù)傳送線154-0到154-m。 固態(tài)成像裝置100還包括連接到各個傳送線的端部的多個傳感放大器電路171-0
到171-m，其通過根據(jù)控制信號REG的驅(qū)動性能來檢測并輸出經(jīng)由傳送線傳送的數(shù)據(jù)。 固態(tài)成像裝置IOO還包括并排設(shè)置的多個計數(shù)器鎖存器152-0到152-n，其響應(yīng)于
選擇信號向?qū)?yīng)的傳送線傳送鎖存數(shù)據(jù)，并且列掃描電路130產(chǎn)生選擇信號并且將它們輸
出到對應(yīng)的計數(shù)器鎖存器152。 固態(tài)成像裝置100還包括傳感放大器控制電路180，傳感放大器控制電路180產(chǎn)生 所述控制信號REG以用于控制傳感放大器電路171-0到171-m的驅(qū)動性能以調(diào)整數(shù)據(jù)傳送 延遲，并且將控制信號輸出到傳感放大器電路171-0到171-m。 沿計數(shù)器鎖存器152-0到152-n的設(shè)置方向并排設(shè)置傳送線154-0到154-m，其連 接到在這個方向被設(shè)置的對應(yīng)的傳感放大器電路171-0到171-m。 傳感放大器控制電路180根據(jù)在傳送線154-0到154-m上距離傳感放大器電路 171-0到171-m的數(shù)據(jù)傳送距離的長度，產(chǎn)生用于調(diào)整驅(qū)動性能的控制信號REG。
因此，根據(jù)本實施例，能夠獲得下面的優(yōu)點。 具體地，可以加速從遠端的數(shù)據(jù)傳送并且響應(yīng)于長導線。這有利于具有長H尺寸 (諸如全尺寸或APS尺寸的大CMOS圖像傳感器)的數(shù)據(jù)傳送。 也就是說，當成像單元水平傳送數(shù)據(jù)時，可以去除數(shù)據(jù)的偏斜分量中的由于數(shù)據(jù) 傳送距離產(chǎn)生的位置依賴分量(其已經(jīng)變成提速的障礙)，這將有助于進一步加速或擴展 圖像傳感器。 可以將來自近端和遠端的數(shù)據(jù)傳送延遲相匹配，由此，在傳感放大器電路的后續(xù)階段中在獲取數(shù)據(jù)的觸發(fā)器處的定時裕量設(shè)計將是容易的，這能夠減小設(shè)計周期和工藝數(shù) 目。 圖像傳感器具有窄和均勻的列寬度，并且插入在導線中間的轉(zhuǎn)發(fā)器電路是不規(guī)則 的。在本實施例中，不需要在導線中插入轉(zhuǎn)發(fā)器就能夠加速數(shù)據(jù)傳送，這將有利于圖像傳感 器。 來自近端的數(shù)據(jù)傳送延遲被延遲，從而降低功耗。 具有以上優(yōu)點的固態(tài)成像裝置能夠用作數(shù)字照相機、視頻照相機等成像裝置。
3.第三實施例 圖14示出應(yīng)用根據(jù)第三實施例的固態(tài)成像裝置的照相機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例子。
如圖14所示，照相機系統(tǒng)500包括可以應(yīng)用根據(jù)本實施例的固態(tài)成像裝置100的 成像裝置510。 照相機系統(tǒng)500包括將入射光(記錄主題圖像)引到成像裝置510的像素區(qū)域的 光學系統(tǒng)，例如，在成像表面對入射光(圖像光)成像的光學系統(tǒng)(透鏡)520。
照相機系統(tǒng)500還包括用于驅(qū)動成像裝置510的驅(qū)動電路(DRV) 530和用于處理 成像裝置510的輸出信號的信號處理電路(RPC)540。 驅(qū)動電路530包括定時發(fā)生器(未示出)，用于產(chǎn)生包括開始脈沖的各種定時信號 和驅(qū)動成像裝置510中的電路的時鐘脈沖，并且通過給定的定時信號來驅(qū)動成像裝置510。
信號處理電路540對來自成像裝置510的輸出信號執(zhí)行給定的信號處理。
信號處理電路540中處理的圖像信號被記錄在諸如存儲器的記錄介質(zhì)中。記錄在 記錄介質(zhì)中的圖像信息由打印機等硬拷貝。在信號處理電路540中處理的圖像信號在液晶 顯示器等形成的監(jiān)視器上被再現(xiàn)作為運動圖像。 如上所述，上述固態(tài)成像裝置100安裝在諸如數(shù)字照相機的成像設(shè)備上作為成像 裝置510，從而實現(xiàn)高精確度的照相機。 本申請包含2009年1月16日提交到日本專利局的日本優(yōu)先權(quán)專利申請JP 2009-008254公開的主題相關(guān)的主題，該日本優(yōu)先權(quán)專利申請JP 2009-008254的全部內(nèi)容 通過引用包含于此。 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以根據(jù)設(shè)計需要和其它因素想到各種變型、組合、子 組合和替換，只要它們位于權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)即可。
2權(quán)利要求
一種數(shù)據(jù)傳送電路，包括傳送數(shù)據(jù)的多個傳送線；連接到各個傳送線的端部的多個數(shù)據(jù)輸出單元，以根據(jù)控制信號的驅(qū)動性能檢測并輸出經(jīng)由所述傳送線傳送的數(shù)據(jù)；并排設(shè)置的多個數(shù)據(jù)傳輸單元，響應(yīng)于選擇信號向?qū)?yīng)的傳送線傳送數(shù)據(jù)；選擇控制單元，產(chǎn)生選擇信號并且向?qū)?yīng)的數(shù)據(jù)傳輸單元輸出所述選擇信號；以及控制單元，產(chǎn)生控制所述數(shù)據(jù)輸出單元的驅(qū)動性能以調(diào)整數(shù)據(jù)傳送延遲的所述控制信號并且將所述控制信號輸出到各個輸出單元，其中所述傳送線沿所述數(shù)據(jù)傳輸單元的并排設(shè)置方向被設(shè)置并且連接到被設(shè)置在這個方向的對應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出單元，以及所述控制單元根據(jù)在所述傳送線上距離所述數(shù)據(jù)輸出單元的數(shù)據(jù)傳送距離的長度，產(chǎn)生用于調(diào)整所述驅(qū)動性能的所述控制信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的數(shù)據(jù)傳送電路，其中所述控制單元產(chǎn)生所述控制信號以使得隨著在所述傳送線上距離所述數(shù)據(jù)輸出 單元的所述數(shù)據(jù)傳送距離變長，所述驅(qū)動性能按比例增加。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的數(shù)據(jù)傳送電路， 其中每個數(shù)據(jù)輸出單元包括放大單元，放大經(jīng)由所述數(shù)據(jù)傳送線傳送的輸入數(shù)據(jù)，以及 反饋單元，把所述放大單元放大的數(shù)據(jù)反饋回到所述傳送線，所述反饋單元根據(jù)所述控制信號以一定反饋量向所述傳送線反饋所述放大的數(shù)據(jù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的數(shù)據(jù)傳送電路， 其中每個數(shù)據(jù)輸出單元包括閾值電壓產(chǎn)生單元，基于可以根據(jù)所述控制信號調(diào)整的基準電流，產(chǎn)生閾值電壓， 放大單元，通過比較經(jīng)由所述傳送線傳送的輸入數(shù)據(jù)與所述閾值電壓，放大輸入數(shù)據(jù)，以及反饋單元，將所述放大單元放大的數(shù)據(jù)反饋回到所述傳送線，所述閾值電壓產(chǎn)生單元根據(jù)所述控制信號以基準電流量來產(chǎn)生所述閾值電壓，以及 所述反饋單元根據(jù)所述控制信號以一定反饋量將所述放大單元放大的數(shù)據(jù)反饋回到 所述傳送線。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的數(shù)據(jù)傳送電路，其中所述閾值電壓產(chǎn)生單元包括具有不同電流量的多個電流源，其能夠通過所述控制 信號選擇一個或多個電流源，以及所述反饋單元包括具有不同驅(qū)動性能的多個晶體管，其能夠通過所述控制信號選擇關(guān) 于反饋的一個或多個晶體管。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的數(shù)據(jù)傳送電路，其中所述控制單元確定用于根據(jù)所述傳送線的導線長度調(diào)整所述反饋量的劃分導線 長度的次數(shù)，并且產(chǎn)生所述控制信號以作為根據(jù)向傳送線讀數(shù)據(jù)的保持單元的位置改變步 長而控制所述反饋量的信號。
7. —種固態(tài)成像裝置，包括像素單元，其中以矩陣狀態(tài)設(shè)置執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換的多個像素；傳送數(shù)據(jù)的多個傳送線；連接到各個傳送線的端部的多個數(shù)據(jù)輸出單元，根據(jù)控制信號通過驅(qū)動性能檢測并輸 出經(jīng)由所述傳送線傳送的數(shù)據(jù)；并排設(shè)置的多個保持單元，保持從所述像素單元讀取的數(shù)據(jù)并且響應(yīng)于選擇信號將所 述數(shù)據(jù)傳送到對應(yīng)的傳送線；掃描單元，產(chǎn)生所述選擇信號并且將所述選擇信號輸出到對應(yīng)的保持單元；以及控制單元，產(chǎn)生控制所述數(shù)據(jù)輸出單元的驅(qū)動性能以調(diào)整數(shù)據(jù)傳送延遲的控制信號并 且將所述控制信號輸出到各個輸出單元，其中所述傳送線沿所述保持單元的并排設(shè)置方向被設(shè)置并且連接到被設(shè)置在這個方 向的對應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出單元，以及所述控制單元根據(jù)在所述傳送線上距離所述數(shù)據(jù)輸出單元的數(shù)據(jù)傳送距離的長度，產(chǎn) 生調(diào)整所述驅(qū)動性能的所述控制信號。
8. 根據(jù)權(quán)利要求8的固態(tài)成像裝置，其中所述控制單元產(chǎn)生所述控制信號以使得隨著在所述傳送線上距離所述數(shù)據(jù)輸出 單元的所述數(shù)據(jù)傳送距離變長，所述驅(qū)動性能按比例增加。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8的固態(tài)成像裝置， 其中每個數(shù)據(jù)輸出單元包括放大單元，放大經(jīng)由所述數(shù)據(jù)傳送線傳送的輸入數(shù)據(jù)，以及 反饋單元，將所述放大單元放大的數(shù)據(jù)反饋回到所述傳送線，所述反饋單元根據(jù)所述控制信號以一定反饋量將所述放大的數(shù)據(jù)反饋回到所述傳送線。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7或8的固態(tài)成像裝置， 其中每個數(shù)據(jù)輸出單元包括閾值電壓產(chǎn)生單元，基于可以根據(jù)所述控制信號調(diào)整的基準電流，產(chǎn)生閾值電壓， 放大單元，通過比較經(jīng)由所述傳送線傳送的輸入數(shù)據(jù)與所述閾值電壓，放大輸入數(shù)據(jù)，以及反饋單元，將所述放大單元放大的數(shù)據(jù)反饋回到所述傳送線，所述閾值電壓產(chǎn)生單元根據(jù)所述控制信號基于基準電流量而產(chǎn)生所述閾值電壓，以及 所述反饋單元根據(jù)所述控制信號以一定反饋量將放大的數(shù)據(jù)反饋回給所述傳送線。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10的固態(tài)成像裝置，其中所述閾值電壓產(chǎn)生單元包括具有不同電流量的多個電流源，其能夠基于所述控制 信號選擇一個或多個電流源，以及所述反饋單元包括具有不同驅(qū)動性能的多個晶體管，其能夠基于所述控制信號選擇關(guān) 于反饋的一個或多個晶體管。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11的固態(tài)成像裝置，其中所述控制單元確定用于根據(jù)所述傳送線的導線長度調(diào)整所述反饋量的劃分導線 長度的次數(shù)，并且產(chǎn)生所述控制信號以作為根據(jù)向傳送線讀數(shù)據(jù)的保持單元的位置改變步 長而控制所述反饋量的信號。
13. —種照相機系統(tǒng)，包括 固態(tài)成像裝置；光學系統(tǒng)，將主題圖像記錄在固態(tài)成像裝置中；以及 信號處理電路，對所述固態(tài)成像裝置的輸出圖像信號進行處理， 其中所述固態(tài)成像裝置包括像素單元，其中以矩陣狀態(tài)設(shè)置執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換的多個像素； 傳送數(shù)據(jù)的多個傳送線；連接到各個傳送線的端部的多個數(shù)據(jù)輸出單元，根據(jù)控制信號通過驅(qū)動性能檢測并輸 出經(jīng)由所述傳送線傳送的數(shù)據(jù)；并排設(shè)置的多個保持單元，保持從所述像素單元讀取的數(shù)據(jù)并且響應(yīng)于選擇信號將所 述數(shù)據(jù)傳送到對應(yīng)的傳送線；掃描單元，產(chǎn)生所述選擇信號并且將所述選擇信號輸出到對應(yīng)的保持單元；以及控制單元，產(chǎn)生控制所述數(shù)據(jù)輸出單元的驅(qū)動性能以調(diào)整數(shù)據(jù)傳送延遲的控制信號并 且將所述控制信號輸出到各個輸出單元，其中所述傳送線沿所述保持單元的并排設(shè)置方向被設(shè)置并且連接到被設(shè)置在這個方 向的對應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出單元，以及所述控制單元根據(jù)在所述傳送線上距離所述數(shù)據(jù)輸出單元的所述數(shù)據(jù)傳送距離的長 度，產(chǎn)生調(diào)整所述驅(qū)動性能的所述控制信號。
全文摘要
本發(fā)明提供一種數(shù)據(jù)傳送電路、固態(tài)成像裝置和照相機系統(tǒng)。數(shù)據(jù)傳送電路包括傳送數(shù)據(jù)的多個傳送線；連接到各傳送線的端部的多個數(shù)據(jù)輸出單元，根據(jù)控制信號通過驅(qū)動性能檢測并輸出經(jīng)由傳送線傳送的數(shù)據(jù)；并排設(shè)置的多個數(shù)據(jù)傳輸單元，響應(yīng)于選擇信號向?qū)?yīng)傳送線傳送數(shù)據(jù)；選擇控制單元，產(chǎn)生選擇信號并且向?qū)?yīng)的數(shù)據(jù)傳輸單元輸出選擇信號；控制單元，產(chǎn)生控制數(shù)據(jù)輸出單元的驅(qū)動性能以調(diào)整數(shù)據(jù)傳送延遲的控制信號并將控制信號輸出到各個輸出單元。傳送線沿所述數(shù)據(jù)傳輸單元的并排設(shè)置方向被設(shè)置并連接到設(shè)置在該方向的對應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出單元?？刂茊卧鶕?jù)在傳送線上距離數(shù)據(jù)輸出單元的數(shù)據(jù)傳送距離的長度，產(chǎn)生用于調(diào)整驅(qū)動性能的控制信號。
文檔編號H04N5/3745GK101783863SQ201010003810
公開日2010年7月21日 申請日期2010年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月16日
發(fā)明者高橋知宏 申請人:索尼公司