[發明專利]攝像裝置

有效

• 申請號: 201880047158.0
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN110892710B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 山下浩史
• 申請（專利權）人: 索尼半導體解決方案公司
• 主分類號: H04N5/3745
• 分類號: H04N5/3745;H04N5/369;H01L27/146;H03F3/45
• 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

本發明提供一種攝像裝置，其設有具有多個像素的攝像單元，其中，各像素包括：轉換元件，將入射光轉換成光電子；浮動擴散層，電連接到所述轉換元件并將所述光電子轉換為電壓信號；差分放大電路，用于放大所述浮動擴散層的電位，電連接到所述浮動擴散層，并且包括被輸入所述浮動擴散層的電位的放大晶體管；反饋晶體管，電連接到所述放大晶體管并初始化所述差分放大電路；鉗位電容，串聯連接在所述浮動擴散層和所述放大晶體管之間；和復位晶體管，并聯連接在所述浮動擴散層和所述鉗位電容之間，并初始化所述浮動擴散層的電位。

技術領域

本公開涉及攝像裝置。

背景技術

關于獲得高質量圖像的攝像元件的技術已經得到開發。當通過光電轉換獲得的電荷轉換為電壓信號時，通過適應性地改變轉換效率來獲得高質量圖像的技術的示例包括下面專利文獻1中所述的技術。

引用列表

專利文獻

專利文獻1：JP 2016-92661 A

發明內容

技術問題

例如，在專利文獻1所述的攝像元件中，通過光電轉換獲得的電壓信號輸入到差分放大電路，并且放大電壓信號，放大的電壓信號通過針對每個像素設置的模數轉換器(AD轉換器)轉換為數字信號。通過浮動擴散層累積由光電轉換獲得的電荷并將其轉換為電壓信號以獲得電壓信號。

在現有構造中，其中針對每個像素或針對多個像素設置AD轉換器，通過光電轉換獲得的電壓信號輸入到差分放大電路并進行放大，當差分放大電路執行自動歸零操作時，浮動擴散層被復位。在現有構造中，由于在差分放大電路的輸出級所包括的晶體管中出現的電壓降，因此與源極跟隨器讀取構造的情況相比，浮動擴散層的復位電位必然減小。在差分放大電路的輸出級所包括的晶體管中發生的電壓降的示例包括大約0.30V至0.45V的電壓降。因此，上述構造會減小浮動擴散層的動態范圍。

本公開提出了一種新穎的、改進的攝像裝置，其能夠防止浮動擴散層的動態范圍的減小。

技術問題的解決方案

根據本公開，提供一種攝像裝置，其包括具有多個像素的攝像單元，所述像素各自具有：轉換元件，將入射光轉換成光電子；浮動擴散層，電連接到所述轉換元件并將所述光電子轉換為電壓信號；差分放大電路，電連接到所述浮動擴散層，包括被輸入所述浮動擴散層的電位的放大晶體管，并放大所述浮動擴散層的電位；反饋晶體管，電連接到所述放大晶體管并初始化所述差分放大電路；鉗位電容，串聯連接在所述浮動擴散層和所述放大晶體管之間；和復位晶體管，并聯連接在所述浮動擴散層和所述鉗位電容之間，并初始化所述浮動擴散層的電位。

本發明的有益效果

本公開可以防止浮動擴散層的動態范圍的減小。

上述效果并非是限制性的，可以連同上述效果一起或代替上述效果產生本說明書中提出的任何效果或從本說明書中領會到的其他效果。

附圖說明

圖1是根據第一實施例的攝像裝置的示例性構造的說明圖。

圖2是根據第一實施例的像素的示例性構造的說明圖。

圖3是根據第一實施例的像素的示例性操作的說明圖。

圖4是根據第一實施例的像素的構造的另一示例的說明圖。

圖5是根據第一實施例的像素的示例性布局的示意性說明圖。

圖6是根據第一實施例的像素的示例性布局的示意性說明圖。

圖7A是根據第一實施例的像素的示例性布局的說明圖。

圖7B是根據第一實施例的像素的示例性布局的說明圖。