[發明專利]光電轉換器件和圖像感測系統

有效

• 申請號: 201510147550.0
• 申請日: 2015-03-31
• 公開（公告）號: CN104954708B
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 武藤隆;松野靖司;吉田大介;戶塚洋史;小泉徹
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: H04N5/378
• 分類號: H04N5/378;H04N5/357
• 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: 楊小明

本發明涉及光電轉換器件和圖像感測系統。一種光電轉換器件包括：光電轉換器；具有被供給與通過光電轉換器產生的電荷對應的電壓的柵極的晶體管；與晶體管的第一主電極連接的控制線；和被配置為讀出與所述柵極的電壓對應的信號的讀出單元；和被配置為改變控制線的電壓的電壓控制器。讀出單元基于在電壓控制器改變控制線的電壓的時段期間流過晶體管的第二主電極的電流產生與所述柵極的電壓對應的數字信號。

技術領域

本發明涉及光電轉換器件和圖像感測系統。

背景技術

日本專利公開No.2013-146045公開了包含輸出根據通過光電轉換產生的電荷量的電流信號的像素的光電轉換器件(日本專利公開No.2013-146045的圖2)。各像素包含光電二極管和差動放大器。差動放大器包含第一輸入晶體管和第二輸入晶體管。通過光電二極管產生的電荷要被傳送到的節點與第一輸入晶體管的柵極連接。復位電壓供給線VRES與第二輸入晶體管連接。第一輸入晶體管的源極通過電阻器R1與第一選擇晶體管的漏極連接。第二輸入晶體管的源極通過電阻器R2與第一選擇晶體管的漏極連接。第二輸入晶體管的漏極通過第二選擇晶體管與輸出節點OUT連接。從輸出節點OUT輸出與通過光電轉換產生的電荷量對應的電流信號。在日本專利公開No.2013-146045描述的光電轉換器件中，基于從像素的輸出節點OUT輸出的電流信號產生與通過光電轉換產生的電荷量對應的數字信號。

在日本專利公開No.2013-146045中描述的光電轉換器件在各像素中加入差動放大器。各像素的電路規模增加并且不適于多像素布置。

發明內容

本發明的實施例提供適于簡化各像素的電路布置并且獲得多像素布置的光電轉換器件。

本發明的一個方面提供一種光電轉換器件，該光電轉換器件包括：光電轉換器；具有柵極、第一主電極和第二主電極的晶體管，與由光電轉換器產生的電荷對應的電壓被供給到所述柵極，控制線連接到晶體管的所述第一主電極，并且讀出單元被配置為讀出與所述柵極的電壓對應的信號；以及，被配置為改變控制線的電壓的電壓控制器，其中，讀出單元基于在電壓控制器改變控制線的電壓的時段期間流過晶體管的第二主電極的電流產生與所述柵極的電壓對應的數字信號。

從參照附圖對示例性實施例的以下描述，本發明的其它特征將變得清晰。

附圖說明

圖1是示出根據第一實施例的光電轉換器件的布置的框圖；

圖2是示出根據第一實施例的像素陣列和電壓控制器的布置的例子的電路圖；

圖3是示出讀出單元中的比較器的布置的例子的電路圖；

圖4是示出根據第一實施例的來自第一行和給定列上的像素的信號的讀出動作的定時圖；

圖5是示出根據第二實施例的光電轉換器件的布置的電路圖；

圖6是示出根據第三實施例的光電轉換器件的布置的框圖；

圖7是示出根據第四實施例的第一行和給定列上的信號的讀出動作的定時圖；

圖8是示出根據示例性實施例的圖像感測系統的布置的框圖；

圖9A和圖9B是示出根據第五實施例的光電轉換器件的電壓控制器的布置的電路圖；

圖10是示出根據第五實施例的第一行和給定列上的信號的讀出動作的定時圖；

圖11是示出根據第六實施例的光電轉換器件的布置的電路圖；

圖12A和圖12B是用于解釋根據第六實施例的光電轉換器件的讀出動作的定時圖；

圖13是示出根據第七實施例的光電轉換器件的比較器的布置的電路圖；