【手続補正書】
【提出日】平成27年11月24日(2015.11.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
増幅器と、
前記増幅器の入力端子に容量結合で画素からの信号を入力する入力容量と、
前記増幅器の出力端子及び前記入力端子を短絡するための初期化スイッチと、
前記増幅器の前記出力端子及び前記入力端子の間に設けられる帰還容量と、
前記増幅器の出力オフセット電圧を設定するオフセット制御部と、を有する読出回路であって、
前記読出回路は第１及び第２のモードで動作し、
前記第１のモードでは、前記入力容量を介して前記増幅器に第１の電圧を入力した後に前記第１の電圧よりも低い第２の電圧を入力し、
前記第２のモードでは、前記入力容量を介して前記増幅器に第３の電圧を入力した後に前記第３の電圧よりも高い第４の電圧を入力し、
前記第１のモード及び前記第２のモードの少なくとも一方において、前記初期化スイッチがオンした後に前記オフセット制御部が前記増幅器の前記出力端子に出力オフセット電圧を印加することにより、前記第１のモードと前記第２のモードとで、前記増幅器の出力オフセット電圧を変えることを特徴とする読出回路。
【請求項２】
前記第１のモードでは、前記画素からの光信号を前記第１の電圧として前記増幅器の前記入力端子へ入力し、前記画素からの画素リセット信号を前記第２の電圧として前記増幅器の前記入力端子へ入力し、
前記第２のモードでは、前記画素からの画素リセット信号を前記第３の電圧として前記増幅器の前記入力端子へ入力し、前記画素からの光信号を前記第４の電圧として前記増幅器の前記入力端子へ入力することを特徴とする請求項１記載の読出回路。
【請求項３】
前記増幅器の前記入力端子に接続された第１の端子と前記オフセット制御部に接続された第２の端子を含む第２の容量を有し、
前記第１のモード及び前記第２のモードの少なくとも一方において、前記オフセット制御部が前記第２の端子の電圧を変化させることを特徴とする請求項１又は２記載の読出回路。
【請求項４】
前記オフセット制御部は、前記第１のモードと前記第２のモードとで、前記初期化スイッチをオンからオフに切り替えるための制御信号の遷移時間を異ならせることを特徴とする請求項１又は２記載の読出回路。
【請求項５】
前記初期化スイッチは、複数個設けられ、
前記第１のモードと前記第２のモードとで、オンする前記初期化スイッチの個数が異なるように、前記オフセット制御部が前記初期化スイッチを制御することを特徴とする請求項１又は２記載の読出回路。
【請求項６】
前記オフセット制御部は、前記初期化スイッチがオンしている間に、前記第１のモードと前記第２のモードとで、前記帰還容量の前記出力端子の側の端子に異なるオフセット電圧を印加することを特徴とする請求項１又は２記載の読出回路。
【請求項７】
前記第１のモードでは前記第１の電圧を前記入力容量にクランプし、前記第２のモードでは前記第３の電圧を前記入力容量にクランプすることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の読出回路。
【請求項８】
前記増幅器は、差動増幅器又はソース接地型増幅器であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の読出回路。
【請求項９】
前記初期化スイッチは、前記第１のモードでは、前記第１の電圧が前記入力容量に入力されているときにオンし、前記第２のモードでは、前記第３の電圧が前記入力容量に入力されているときにオンすることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の読出回路。
【請求項１０】
前記増幅器は、差動増幅器であり、
前記第１のモードと前記第２のモードとで、前記差動増幅器の入力端子に異なる基準電圧が入力されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の読出回路。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の読出回路と、
光電変換により信号を生成する画素とを有し、
前記読出回路には、前記画素により生成された信号が入力されることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項１２】
さらに、前記第１のモードでは、前記第１の電圧を入力したときの前記増幅器の出力電圧と前記第２の電圧を入力したときの前記増幅器の出力電圧との差分を出力し、前記第２のモードでは、前記第３の電圧を入力したときの前記増幅器の出力電圧と前記第４の電圧を入力したときの前記増幅器の出力電圧との差分を出力する出力アンプを有することを特徴とする請求項１１記載の固体撮像装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】読出回路及び固体撮像装置
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、読出回路及び固体撮像装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の目的は、入力の大小の順序が異なっても、適切なダイナミックレンジを確保することができる読出回路及び固体撮像装置を提供することである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の読出回路は、増幅器と、前記増幅器の入力端子に容量結合で画素からの信号を入力する入力容量と、前記増幅器の出力端子及び前記入力端子を短絡するための初期化スイッチと、前記増幅器の前記出力端子及び前記入力端子の間に設けられる帰還容量と、前記増幅器の出力オフセット電圧を設定するオフセット制御部と、を有する読出回路であって、前記読出回路は第１及び第２のモードで動作し、前記第１のモードでは、前記入力容量を介して前記増幅器に第１の電圧を入力した後に前記第１の電圧よりも低い第２の電圧を入力し、前記第２のモードでは、前記入力容量を介して前記増幅器に第３の電圧を入力した後に前記第３の電圧よりも高い第４の電圧を入力し、前記第１のモード及び前記第２のモードの少なくとも一方において、前記初期化スイッチがオンした後に前記オフセット制御部が前記増幅器の前記出力端子に出力オフセット電圧を印加することにより、前記第１のモードと前記第２のモードとで、前記増幅器の出力オフセット電圧を変えることを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
図４は、本発明の第１の実施形態による読出回路４０７を有する固体撮像装置の構成例を示す図である。４０１及び４０１’は、画素であり、複数配列される。４０２は光検出器、４０３はリセットトランジスタ、４０４はソースフォロワトランジスタ、４０５は定電流負荷である。４０６は、画素４０１の信号を読出回路４０７に伝達する画素信号出力線である。４０７は、図１の読出回路に対応する読出回路であり、複数配列される。４０８は、図１の増幅器１０１に対応する増幅器である。４０９及び４１０は、図１の入力容量１０３に対応し、画素４０１及び４０１’の出力に対応した入力容量である。入力容量４０９及び４１０は、それぞれ、増幅器４０８の（−）入力端子に容量結合で信号を入力する。４１１及び４１２は、入力容量４０９，４１０と増幅器４０８とを接続するスイッチである。４１３は、図１の帰還容量１０４に対応する帰還容量である。帰還容量４１３は、増幅器４０８の出力端子及び（−）入力端子間に設けられる。４１４は、図１のスイッチ１０２に対応し、増幅器４０８の（−）入力端子と出力端子をショートする初期化スイッチである。初期化スイッチ４１４は、増幅器４０８の出力端子及び（−）入力端子を短絡するためのスイッチである。４１５は、図１のスイッチ１０５に対応し、モード信号ＭＯＤＥ１及びＭＯＤＥ２に応じて、増幅器４０８の（＋）入力端子に入力される基準電圧をＶＣ０Ｒ１又はＶＣ０Ｒ２に切り替える切り替え器である。４１７及び４１８はスイッチ、４１９及び４２０は容量、４２１及び４２２はスイッチ、４２３及び４２４は共通出力線、４２５は最終段出力アンプである。ＰＣ０Ｒ制御部（オフセット制御部）４１６は、モード信号ＭＯＤＥ１及びＭＯＤＥ２に応じて、信号ＰＣ０Ｒを出力する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
切り替え器４１５は、第１のモードと第２のモードとで、差動増幅器４０８の（＋）入力端子に異なる基準電圧ＶＣ０Ｒ１及びＶＣ０Ｒ２を入力する。