【手続補正書】
【提出日】平成23年2月24日(2011.2.24)
【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】
行列状に配列された複数の画素を有する画素アレイを備える撮像装置であって、
第１入力端子および第２入力端子を有し、前記第１入力端子に入力される前記画素アレイからの信号に応じたレベルと前記第２入力端子に供給されるレベルとの差分を増幅して、第１出力線に非反転出力信号を出力するとともに第２出力線に反転出力信号を出力する増幅部と、
リセット信号に応答して前記第１出力線と前記第２出力線とを短絡するスイッチと
を含むことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記画素アレイから出力される信号を処理する信号処理回路と、
前記第１入力端子に接続された第１共通読出し線と、
基準レベルを供給する基準レベル供給部と
をさらに含み、
前記信号処理回路は、
前記画素アレイからの信号を読み出すために、各々が前記画素アレイの列に対応して設けられた複数の列読出し回路と、
前記複数の列読出し回路によって読み出された信号を選択的に前記第１共通読出し線に出力する列選択回路と、
前記第１共通読出し線のレベルを前記基準レベルにリセットする入力側リセットスイッチと
を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第２入力端子に前記基準レベル供給部が接続されて前記基準レベルが供給されることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記入力側リセットスイッチは、前記リセット信号に同期して制御され、前記第１共通読出し線のレベルを前記基準レベルに設定することを特徴とする請求項２又は３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第２入力端子に接続される第２共通読出し線をさらに含み、
前記列読出し回路のオフセット電圧が前記第２共通読出し線に出力される
ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記入力側リセットスイッチは、前記第１共通読出し線のレベルと前記第２共通読出し線のレベルとを前記基準レベルに設定することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記増幅部は、前記第１入力端子に入力されるレベルと前記第２入力端子に供給されるレベルとの差分を増幅する増幅回路と、前記増幅回路で増幅された差分に応じた信号をバッファリングするバッファ回路とを含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記増幅回路は、前記第１出力線に前記非反転出力信号を出力するとともに、前記第２出力線に前記反転出力信号を出力するように構成され、
前記バッファ回路は、前記非反転出力信号をバッファリングする第１バッファ回路と、前記反転出力信号をバッファリングする第２バッファ回路とを含む
ことを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記バッファ回路は第１バッファ回路と第２バッファ回路とを含み、
前記増幅回路は、前記第１バッファ回路を介して前記第１出力線に前記非反転出力信号を出力するとともに、前記第２バッファ回路を介して前記第２出力線に前記反転出力信号を出力する
ことを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記増幅部は、前記画素アレイの複数の列に対して共通に設けられていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記撮像装置は、第１出力パッド及び第２出力パッドを有する半導体チップとして構成され、
前記第１出力パッドに前記第１出力線が接続され、前記第２出力パッドに前記第２出力線が接続される
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記半導体チップは、前記リセット信号を受ける入力パッドを更に有することを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記スイッチは、ゲートに供給される前記リセット信号に応答して前記第１出力線と前記第２出力線とを短絡するＭＯＳトランジスタを含むことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記半導体チップは、前記リセット信号を反転させた論理レベルを有する反転リセット信号を受ける第２入力パッドを更に有し、
前記リセット信号はアクティブレベルがハイレベルであり、前記反転リセット信号はアクティブレベルがローレベルであり、
前記スイッチは、ゲートに供給される前記リセット信号に応答して前記第１出力線と前記第２出力線とを短絡するＮＭＯＳトランジスタと、ゲートに供給される前記反転リセット信号に応答して前記第１出力線と前記第２出力線とを短絡するＰＭＯＳトランジスタとを含む、
ことを特徴とする請求項１２に記載の撮像装置。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか１項に記載の撮像装置と、
前記撮像装置の撮像面への像を形成する光学系と、
前記撮像装置から出力された信号を処理して画像データを生成する信号処理部と
を備えることを特徴とする撮像システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
クロック信号の周波数がある程度以上に高くなると、信号波形のレベルが、次の信号が入力されるまでに元のレベルに戻らないという現象が生じる。この現象に対処する発明として、たとえば特許文献１にその一例をみることができる。この発明では、撮像装置の出力段に差動増幅回路を備え、鈍った信号波形でも、なるべく正しい信号が得られるように工夫されている。しかしながら、画像信号の出力速度を更に高速にするには、さらなる工夫が必要とされる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明の１つの側面は、行列状に配列された複数の画素を有する画素アレイを備える撮像装置に係り、第１入力端子および第２入力端子を有し、前記第１入力端子に入力される前記画素アレイからの信号に応じたレベルと前記第２入力端子に供給されるレベルとの差分を増幅して、第１出力線に非反転出力信号を出力するとともに第２出力線に反転出力信号を出力する増幅部と、リセット信号に応答して前記第１出力線と前記第２出力線とを短絡するスイッチとを含む。
【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】
本発明の好適な実施形態について、図１から図９までの図を参照しながら説明する。
［第１実施形態］
図１は本発明の撮像装置の第１実施形態を示すブロック図である。
【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】
本発明の好適な実施形態の撮像装置１００は、画素アレイ１０１、信号処理回路１０３、増幅部の一部としての増幅回路１０４、基準レベル供給部１０５、およびリセットタイミング供給部１１２を備える。画素アレイ１０１は、列方向と行方向の２次元状に配置された複数の画素１０２を有し、各画素は光量を電荷に変換する。信号処理回路１０３は、垂直シフトレジスタ１０７、水平シフトレジスタ１０８、列読出し回路１０６−１〜１０６−３を含む。行選択回路或いは垂直走査回路としての垂直シフトレジスタ１０７は、行選択線１０７−１〜１０７−３によって画素アレイ１０１の行を選択する。選択された行に属する画素の信号は、列読出し回路１０６−１〜１０６−３によって読み出される。列選択回路或いは水平走査回路としての水平シフトレジスタ１０８は、複数の列選択スイッチ１１８−１〜１１８−３を複数の列選択線ＣＳＥＬ１〜ＣＳＥＬ３を介し、所定の順序で選択される。そして選択された列読出し回路１０６−１〜１０６−３の出力を共通読み出し線１１０に伝達させる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
信号処理回路１０３から共通読出し線１１０に出力された信号は、増幅部としての増幅回路１０４で増幅される。また、増幅回路１０４の２つの入力を基準レベルに合わせるために、基準レベル供給部１０５と、基準レベルタイミングを与えるリセット信号１１９を出力するリセットタイミング供給部１１２が備えられる。共通読出し線１１０上の信号又はレベルは、増幅回路１０４の第１入力端子に供給され、基準レベル供給部１０５から出力される基準レベル（Ｖref）は、増幅回路１０４の第２入力端子に供給される。また、基準レベル供給部１０５は、リセット線１１１から入力側スイッチ１０９−１〜１０９−３を介して、共通読出し線１１０へ基準レベルの電位を与える。リセットタイミング供給部１１２が、入力側スイッチ１０９−１〜１０９−３をオンにするタイミング信号を活性化することで、共通読出し線１１０のレベルが基準レベルに設定される。この動作により、増幅回路１０４から第１出力線１１３および第２出力線１１４に出力される信号のレベルが互いに近づくように増幅回路１０４が動作する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
第２実施形態には、第１実施形態と同様に、画素アレイ１０１、信号処理回路１０３、増幅回路１０４、基準レベル供給部１０５、およびリセットタイミング供給部を備える。第１実施形態と異なるのは、共通読み出し線１１０に代えて第１共通読み出し線２０１及び第２共通読出し線２０２を設けていることである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
また、非反転信号出力信号と反転信号出力信号も共通電位に対し対象的な反転信号になる。このため、増幅回路１０４の第１出力線１１３と第２出力線を短絡したとき２入力のアンバランスの影響がなく、共通電位Ｖｃｏｍに近づき、高速なリセットが可能となる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
１００  撮像装置
１０１  画素アレイ
１０３  信号処理回路
１０４  増幅回路
１０６  列読出し回路
１０９  入力側リセットスイッチ
１１０  共通読出し線
１０５  基準レベル供給部
１１２  リセットタイミング供給部
１１３  第１出力線
１１４  第２出力線
１１５  スイッチ
１１６  第１入力端子
１１７  第２入力端子
１１８  列選択スイッチ