[發明專利]固態攝像元件和電子設備

有效

• 申請號: 201780082438.0
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN110169051B
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 川崎凌平
• 申請（專利權）人: 索尼半導體解決方案公司
• 主分類號: H04N5/378
• 分類號: H04N5/378;A61B1/00;H01L27/146;H04N5/374
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 陳桂香;曹正建

本發明涉及能夠充分確保脈沖信號的時間寬度的固態攝像元件和電子設備。在對應于各個單位像素設置的AD轉換器中，脈沖生成電路把通過將比較器的輸出信號延遲而獲得的延遲信號反饋到所述比較器，并且所述脈沖生成電路對所述輸出信號和所述延遲信號進行算術運算從而產生脈沖信號。鎖存電路鎖存由所述脈沖生成電路產生的所述脈沖信號。例如，本發明能夠應用到層疊型和背側照射型的固態攝像元件。

技術領域

本發明涉及固態攝像元件和電子設備，并且具體地，涉及能夠充分確保脈沖信號的時間寬度的固態攝像元件和電子設備。

背景技術

早已提出了一種如下的系統：其中，為了使二維地設置有像素的攝像元件能夠應對圖像信號輸出的加速化，在各個像素中都設置有模數轉換裝置，以使得所有像素能夠同時執行模數轉換，從而加速模數轉換。在這種系統中，比較部將模擬圖像信號和參照信號相互比較。然后，當參照信號的電壓從低于模擬圖像信號的電壓的狀態轉變到高于模擬圖像信號的電壓的狀態或者從高于模擬圖像信號的電壓的狀態轉變到低于模擬圖像信號的電壓的狀態時，就把這一電壓變化檢測出來并且作為比較結果輸出。此外，將與參照信號的電壓對應的數字碼輸入到鎖存電路，并且所輸入的數字碼基于比較電路的檢測結果而被鎖存電路保持。此后，將保持在鎖存電路中的數字碼作為模數轉換的結果輸出。

專利文獻1中的攝像裝置被構造成使得：為了使比較器中的信號轉變加速，該攝像裝置具有將比較器的輸出信號反饋到比較器中的功能。于是，利用該信號，設置了有效窗口(effective Window)，并且對鎖存電路的數據有效期的開始和結束進行調節。

引用列表

專利文獻

專利文獻1：國際申請公布WO 2016/136448

發明內容

要解決的技術問題

然而，為了確保足以允許從中繼器(repeater)取得信號的脈沖寬度，需要增大電路面積。

本發明是鑒于如上所述的這種情況而做出的，并且本發明能夠充分確保脈沖信號的時間寬度。

解決問題的技術方案

根據本技術的一個方面的固態攝像元件包括：像素陣列部，在所述像素陣列部中設置有單位像素，各個所述單位像素具有光電轉換部；以及為各個所述單位像素設置的AD轉換器。其中，所述AD轉換器包括：脈沖生成電路，所述脈沖生成電路把通過將比較器的輸出信號延遲而獲得的延遲信號反饋到所述比較器，并且所述脈沖生成電路對所述輸出信號和所述延遲信號執行算術運算以產生脈沖信號；和鎖存電路，所述鎖存電路使用由所述脈沖生成電路產生的所述脈沖信號來鎖存數據碼。

所述脈沖生成電路可以包括：延遲元件，其將所述比較器的所述輸出信號延遲以產生所述延遲信號；以及算術元件，其對所述輸出信號和所述延遲信號進行算術運算以產生所述脈沖信號。

所述算術元件包括NOR(或非)電路。

所述算術元件包括NAND(與非)電路。

在所述脈沖生成電路中，門元件的邏輯閾值被調節。

在所述脈沖生成電路中，通過改變晶體管的元件數量來調節所述門元件的所述邏輯閾值。

在所述脈沖生成電路中，通過將晶體管的各個元件的閾值設定為高閾值和低閾值來調節所述門元件的所述邏輯閾值。

所述脈沖生成電路還可以包括選擇電路，所述選擇電路選擇如下的兩個路徑：當把通過將所述比較器的所述輸出信號延遲而獲得的所述延遲信號反饋到所述比較器并且對所述輸出信號和所述延遲信號進行算術運算以產生所述脈沖信號時使用的路徑；和當把所述比較器的所述輸出信號按原樣使用時使用的另一路徑。