[發明專利]光電轉換裝置和圖像拾取系統

有效

• 申請號: 201410376718.0
• 申請日: 2014-08-01
• 公開（公告）號: CN104349084B
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 板野哲也;山崎和男;中村恒一;巖田公一郎;池田泰二
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: H04N5/365
• 分類號: H04N5/365;H04N5/3745;H04N5/378
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 羅銀燕

1.一種光電轉換裝置，包括：

像素陣列，在該像素陣列中多個像素以行和列布置；以及

列信號處理單元，每個列信號處理單元與像素陣列的列中的一個對應地設置，

其中，所述列信號處理單元中的每一個包含：

采樣和保持單元，該采樣和保持單元被配置為保持從像素輸出的信號；

緩沖單元，該緩沖單元被配置為輸出保持在采樣和保持單元中的信號；以及

AD轉換單元，該AD轉換單元包含具有第一端子和第二端子的比較單元，所述第一端子與緩沖單元連接，所述第二端子被配置為接收基準信號，所述基準信號的電平與逝去時間對應地改變，

其中，所述比較單元輸出指示所述基準信號的電平與通過所述緩沖單元緩沖的信號的電平的比較的結果的比較信號，

其中，所述緩沖單元在所述基準信號的電平與逝去時間對應地改變的時段期間將通過采樣和保持單元保持的信號輸出到所述第一端子，并且

其中，所述AD轉換單元使用所述比較信號將從緩沖單元輸出的信號轉換成數字信號。

2.根據權利要求1所述的光電轉換裝置，其中，

采樣和保持單元包含電容器元件，該電容器元件的一個節點被供給固定電壓。

3.根據權利要求1或2所述的光電轉換裝置，其中，

采樣和保持單元包含多個電容器元件。

4.根據權利要求2所述的光電轉換裝置，其中，

比較單元被配置為基于固定電壓操作并對基準信號和從緩沖單元輸出的信號進行比較，并且

其中，供給到電容器元件的固定電壓和供給到比較單元的固定電壓經由相互不同的線供給。

5.根據權利要求2所述的光電轉換裝置，其中，

AD轉換單元包含比較單元，該比較單元被配置為對基準信號和通過緩沖單元緩沖的信號進行比較，并且

其中，電容器元件和比較單元在同一半導體基板的不同阱區域中形成。

6.根據權利要求2所述的光電轉換裝置，其中，

電容器元件和像素陣列在同一半導體基板的不同阱區域中形成。

7.根據權利要求2所述的光電轉換裝置，進一步包括：

放大器，該放大器被配置為對從像素輸出的信號進行放大并向采樣和保持單元供給放大的信號，

其中，電容器元件和放大器在同一半導體基板的不同阱區域中形成。

8.根據權利要求2所述的光電轉換裝置，進一步包括：

放大器，該放大器被配置為對從像素輸出的信號進行放大并向采樣和保持單元供給放大的信號。

9.根據權利要求1所述的光電轉換裝置，其中，

緩沖單元是能夠設定超過1的放大因子的放大器。

10.根據權利要求1所述的光電轉換裝置，其中，

緩沖單元包含差動放大器、輸入電容和反饋電容，并且

其中，差動放大器的反相輸入端子經由輸入電容與采樣和保持單元連接，并且經由反饋電容與差動放大器的輸出端子連接。

11.根據權利要求1所述的光電轉換裝置，其中，

與從像素輸出信號的操作并行地，AD轉換單元將通過緩沖單元緩沖的信號轉換成數字信號。

12.根據權利要求1所述的光電轉換裝置，其中，

采樣和保持單元包含多個電容器元件，并且

其中，通過AD轉換單元將通過緩沖單元緩沖且保持在多個電容器元件中的一個中的信號轉換成數字信號的操作和使多個電容器元件之中的另一電容器元件保持從像素輸出的信號的操作被并行地執行。

13.根據權利要求2所述的光電轉換裝置，進一步包括：

連接部分，該連接部分相互連接包含在多個列信號處理單元之中的列信號處理單元中的一些中的電容器元件。

14.一種圖像拾取系統，包括：

根據權利要求1所述的光電轉換裝置；

光學系統，該光學系統被配置為在多個像素上形成圖像；以及

視頻信號處理單元，該視頻信號處理單元被配置為處理從光電轉換裝置輸出的信號并產生圖像數據。

15.根據權利要求14所述的圖像拾取系統，其中，

圖像拾取系統在多個驅動模式中操作，并且

其中，緩沖單元是能夠根據驅動模式設定多個放大因子的放大器。