[發(fā)明專利]固態(tài)成像器件和電子裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580066877.3
• 申請日: 2015-12-11
• 公開（公告）號: CN107005665B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 榊原雅樹
• 申請（專利權(quán)）人: 索尼公司
• 主分類號: H04N5/374
• 分類號: H04N5/374;H04N5/3745
• 代理公司: 北京信慧永光知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11290
• 代理人: 姚鵬;曹正建

本發(fā)明涉及能夠抑制靈敏度的下降的固態(tài)成像器件和電子裝置。電流比較部對電流和參考電流進(jìn)行比較并且輸出當(dāng)這兩種電流相等時(shí)反轉(zhuǎn)的比較結(jié)果。所述電流是基于作為電源線和接地線中的一者的第一電位線，由通過接收入射至像素上的光并且進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的電壓而生成的。所述參考電流是由被參照用來與所述電流進(jìn)行比較的參考信號的電壓轉(zhuǎn)換的，并且是基于作為所述電源線和所述接地線中的另一者的第二電位線生成的。反饋部在生成所述電流時(shí)將使用所述電流比較部的所述比較結(jié)果的信號反饋回至所述電流比較部的源極側(cè)。本發(fā)明能夠應(yīng)用于例如用于成像裝置的固態(tài)成像器件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及固態(tài)成像器件和電子裝置，并且更具體地涉及能夠抑制靈敏度的下降的固態(tài)成像器件和電子裝置。

背景技術(shù)

非專利文獻(xiàn)1提出了一種固態(tài)成像器件，該固態(tài)成像器件在像素中包括電流源以及作為核心的包括兩個(gè)晶體管的比較器，輸出比較結(jié)果，并在像素外部的列的計(jì)數(shù)器中執(zhí)行模數(shù)(Analog-to-Digital，A/D)轉(zhuǎn)換。

引用列表

非專利文獻(xiàn)

非專利文獻(xiàn)1：Meng-Ting Chung,et.al,A 0.5V PWM CMOS Imager With 82dBDynamic Range and 0.055％Fixed-Pattern-Noise,JSSC,IEEE Vol.48pp.2522-2530

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題

然而，在非專利文獻(xiàn)1所述的方案中，由于比較結(jié)果是針對每列檢測的，所以需要執(zhí)行針對每條線進(jìn)行曝光和掃描的線序曝光(line-sequential exposure)。因此，存在線序曝光導(dǎo)致靈敏度下降的問題。

問題的解決方案

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的固態(tài)成像器件針對每個(gè)像素包括：比較單元，其對電流和參考電流進(jìn)行比較并且使如下信號返回至在生成所述電流時(shí)的源極側(cè)，所述信號使用當(dāng)所述電流與所述參考電流相等時(shí)被反轉(zhuǎn)的比較結(jié)果，其中，所述電流是基于作為電源線和接地線中的一者的第一電位線，由通過接收入射到像素上的光并且進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的電壓而生成的，所述參考電流是基于作為所述電源線和所述接地線中的另一者的第二電位線生成的并且由被參照用來與所述電流進(jìn)行比較的參考信號的電壓轉(zhuǎn)換而成；以及存儲單元，其存儲所述比較單元的所述比較結(jié)果被反轉(zhuǎn)時(shí)的信號作為數(shù)字值。

所述比較單元可包括具有串聯(lián)地連接的第一晶體管和第二晶體管的反相電路，所述第一晶體管用于轉(zhuǎn)換將被輸入的所述像素信號的電壓并生成電流，且所述第二晶體管用于轉(zhuǎn)換將被輸入的所述參考信號的電壓并生成所述參考電流。

所述比較單元還可包括邏輯電路，所述邏輯電路在所述反相電路的比較開始時(shí)返回低電平作為使用所述比較結(jié)果的信號，并且在所述比較單元的所述比較結(jié)果被反轉(zhuǎn)時(shí)返回高電平作為使用所述比較結(jié)果的信號。

所述比較單元還可包括正反饋電路，所述正反饋電路提高所述比較結(jié)果的信號被反轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)變速度。

所述固態(tài)成像器件還包括針對每個(gè)像素設(shè)置的傳輸柵極，所述傳輸柵極傳輸來自所述光電轉(zhuǎn)換單元的信號。

所述存儲單元是動(dòng)態(tài)鎖存器。

所述存儲單元是靜態(tài)鎖存器。

所述第一晶體管由NMOS(負(fù)溝道MOS(金屬氧化物半導(dǎo)體))構(gòu)成，且所述第二晶體管由PMOS(正溝道MOS)構(gòu)成。

所述第一晶體管由PMOS(正溝道MOS)構(gòu)成，且所述第二晶體管由NMOS(負(fù)溝道MOS)構(gòu)成。

當(dāng)所述空穴被假定為電荷時(shí)，所述正反饋電路的極性與電子被假定為電荷的情況下的極性相反。

所述固態(tài)成像器件由多個(gè)半導(dǎo)體基板構(gòu)成。