[發明專利]具有比較器電路以將電流與基準電流比較的攝像裝置

在審

• 申請號: 201710620979.6
• 申請日: 2017-07-27
• 公開（公告）號: CN107665901A
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 月田健太郎;大村昌伸
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H04N5/225
• 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: 歐陽帆

技術領域

實施例的一個公開方面涉及攝像裝置。

背景技術

日本專利申請特開No.2005-311487(下文稱為專利文獻1)描述了包括其中布置了多個像素的像素陣列的攝像裝置。所述多個像素形成多個像素列，每個像素列都包括至少兩個像素。在專利文獻1中所描述的攝像裝置中，每個像素列都設置有一個差分晶體管。包括在一個像素列中的多個像素的每個放大晶體管與對應的差分晶體管形成差分對。

差分晶體管的源極和放大晶體管的源極經由信號線連接至恒流源。基于光電轉換單元中產生的電荷的信號被輸入至放大晶體管的柵極。差分晶體管的柵極被供應有燈信號。差分晶體管的漏極連接至負載晶體管。利用上述電路配置，差分對形成的比較器電路。差分晶體管的漏極的電勢根據放大晶體管的柵極的電勢與差分晶體管的柵極的電勢之間的關系而改變。

發明內容

根據本公開的一方面的示例性實施例是攝像裝置，攝像裝置包括具有光電轉換單元和第一晶體管的多個像素、信號線、第二晶體管、第一電流源、控制單元以及比較器電路。像素包括光電轉換單元和具有柵極的第一晶體管，基于光電轉換單元中產生的電荷的信號被輸入至第一晶體管的柵極。信號線連接至多個像素。第二晶體管包括經由信號線電連接至第一晶體管的源極，并且包括供應有與基準信號相對應的信號的柵極，基準信號的電勢隨著時間以預定梯度改變。第一電流源配置為將源電流供應至第一晶體管和第二晶體管。控制單元配置為將第三晶體管的柵極和源極之間的電壓控制成是與第二晶體管的柵極和源極之間電壓相對應的電壓。比較器電路配置為將流過第三晶體管的第一電流與基準電流比較。

參考附圖，根據下文對示例性實施例的描述，本公開的其它特征將變得清楚。

附圖說明

圖1是例示攝像裝置的框圖。

圖2是例示像素電路和比較器電路的等效電路圖。

圖3是時序圖的示意圖。

圖4是例示像素電路和比較器電路的等效電路圖。

圖5是時序圖的示意圖。

圖6是例示像素電路和比較器電路的等效電路圖。

圖7是例示用于描述比較示例的像素電路和比較器電路的等效電路圖。

圖8是例示光電轉換系統的示例性實施例的框圖。

圖9A和9B是例示可移動主體的示例性實施例的框圖。

具體實施方式

根據專利文獻1，差分晶體管的漏極經由負載晶體管連接至電源線。為了穩定地操作負載晶體管，必須通過將負載晶體管的漏極的電勢設置成低于負載晶體管的源極的電勢而在漏極和源極之間產生電勢差。換言之，必須將差分晶體管的漏極的電勢設置成與電源電勢相比更低。

隨著差分晶體管的漏極的電勢降低，差分晶體管的源極的電勢降低。因而，放大晶體管的源極的電勢也降低。作為結果，有可能限制能夠獲得的作為放大晶體管的輸入節點的柵極的電勢的范圍。因而，有可能使放大晶體管的輸入節點的動態范圍變窄。

根據本公開的一些示例性實施例能夠擴大放大晶體管的輸入節點的動態范圍。

圖1是示意性地例示根據第一示例性實施例的攝像裝置1的整體配置的框圖。每幅附圖中具有相同附圖標記的部分指示相同的元件、相同的區域、相同的驅動脈沖或相同的電勢。

多個像素10構成像素陣列100。像素陣列100包括多個像素行和多個像素列。根據本示例性實施例，行方向表示像素行中的像素的排列方向，以及列方向表示像素列中的像素的排列方向。

垂直掃描電路201供應驅動脈沖pRES、pTX和pSEL，以用于控制每個像素10的晶體管。這些驅動脈沖對于每個像素行是公共的。換言之，包括在一個像素行中的多個像素的晶體管連接至公共的控制線。另一方面，包括在一個像素列中的多個像素連接至公共的信號線。信號線12連接每個像素10和列電路204。

圖1中，例示了三個列電路204。一個列電路204與一個像素列相對應地布置。列電路204包括比較器電路205和鎖存電路206。此外，基準信號輸出電路單元202和計數器電路203相對于多個列電路204公共地布置。

比較器電路205連接至基準信號輸出電路單元202。基準信號輸出電路單元202向比較器電路205供應基準信號。基準信號的電勢隨著時間以預定梯度改變。基準信號是例如燈信號。此外，如上所述，比較器電路205經由信號線12連接至像素10。比較器電路205通過上述配置將像素10的信號與基準信號比較。