[發明專利]固體攝像裝置和電子設備

在審

• 申請號: 201980052953.3
• 申請日: 2019-07-25
• 公開（公告）號: CN112567733A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 池田裕介
• 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;H03M1/18;H03M1/46;H04N5/374;H04N9/07
• 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: 甕芳;陳桂香

本發明的目的是在抑制面積增大和功耗增加的同時針對各列改變模擬增益。根據實施例的固體攝像裝置(1、1A)包括：轉換器(10A至10D)，其連接到從像素陣列單元(30)延伸的垂直信號線(VSL)；電壓發生器(20)，其連接到多條電壓線，并且將電壓值互不相同的參考電壓分別輸出到所述多條電壓線；配線(L10至L31、L20至L23)，其連接所述轉換器和所述多條電壓線；以及開關(SW0至SW3)，其設置在所述配線中，并且被構造成將與所述轉換器連接的所述電壓線切換為所述多條電壓線之中的一條電壓線。

技術領域

本發明涉及固體攝像裝置和電子設備。

背景技術

近年來，互補金屬氧化物半導體(CMOS：Complementary Metal-oxideSemiconductor)型固體攝像裝置(以下也稱為CMOS圖像傳感器或CMOS型固體攝像裝置)作為取代電荷耦合器件(CCD：Charge Coupled Device)型固體攝像裝置的圖像傳感器已經受到人們的關注。

用于CMOS型固體攝像裝置的模數轉換器(Analog to Digital Converter，以下稱為ADC)有兩種類型：流水線型ADC和列型ADC。另外，列型ADC(以下稱為列ADC)包括：使用斜坡狀參考信號的單斜率積分型ADC；以及逐位改變參考電壓的逐次逼近寄存器(SuccessiveApproximation Register，以下稱為SAR)型ADC。SAR型列ADC的優點在于，與單斜率積分型列ADC相比，AD轉換周期能夠大幅縮短。

引用列表

專利文獻

專利文獻1：JP 2008-141609 A

專利文獻2：WO 2016/027683 A

發明內容

技術問題

通常，為了擴大固體攝像裝置的動態范圍，例如，存在以下情況：針對每種顏色或者針對具有不同累積時間的每個單位像素，改變列ADC的模擬增益。然而，不幸的是，在單斜率積分型列ADC的情況下，需要改變斜坡狀參考信號的斜率。因此，為了改變單斜率積分型列ADC中的每個列ADC的參考信號的斜率，需要產生具有不同斜率的多個參考信號，這導致用于產生參考信號的電路的規模增大以及功耗增加的問題。

鑒于這種情況，本發明提出了能夠在抑制面積增大和功耗增加的同時針對每個列ADC改變模擬增益的固體攝像裝置和電子設備。

解決問題的技術方案

為了解決上述問題，根據本發明的一個方面的固體攝像裝置包括：轉換器，其連接到從像素陣列單元延伸的垂直信號線；電壓發生器，其連接到多條電壓線，并且將電壓值互不相同的參考電壓分別輸出到所述多條電壓線；配線，其連接所述轉換器和所述多條電壓線；以及開關，其被設置在所述配線中，并且被構造成將與所述轉換器連接的所述電壓線切換為所述多條電壓線之中的一條電壓線。

(作用)利用根據本發明的固體攝像裝置，電壓發生器輸出電壓值不同的多個參考電壓，并且使用開關執行供應給轉換器的參考電壓的切換。這種構造消除了對于針對參考電壓的電壓值單獨地設置電壓發生器的需求，使得可以在抑制面積增大和功耗增加的同時，針對每個轉換器改變模擬增益。這導致有效地利用每個轉換器的動態范圍。

本發明的有利效果

根據本發明，可以在抑制面積增大和功耗增加的同時針對每個列ADC改變模擬增益。需要注意，在此描述的效果不一定是限制性的，并且可以是本發明中描述的任何效果。

附圖說明

圖1是示出了根據第一實施例的固體攝像元件中的列ADC的示意性構造示例的電路圖。

圖2是示出了根據第一實施例的固體攝像裝置中的從DC電壓發生器到列ADC的連接構造的示例的圖。