[發明專利]固態攝像元件和電子設備

在審

• 申請號: 201980058234.2
• 申請日: 2019-09-06
• 公開（公告）號: CN112655199A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 馬上崇;江藤毅
• 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;H03K5/08;H03M1/08;H03M1/56;H04N5/357
• 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

1.固態攝像元件，其包括：

像素，其輸出像素信號；

噪聲消除信號生成電路，其連接到向所述像素提供電力的像素電源，所述噪聲消除信號生成電路被構造成：

生成用于消除所述像素電源的電源噪聲的第一噪聲消除信號；并且

基于增益控制信號對所述第一噪聲消除信號執行增益切換和極性反轉，由此輸出第二噪聲消除信號；

數模轉換器，其被構造成：

生成參照信號且輸出所生成的參照信號，所述參照信號是斜坡信號；并且

將所述第二噪聲消除信號的電流轉換為電壓，以將轉換后的電壓疊加于所述參照信號上；

比較器，所述參照信號和所述像素信號經由與差分對的一個端子連接的輸入電容而被輸入到所述比較器的本體部，并且所述比較器輸出具有與所述像素信號及增益設定相對應的時序的反轉信號；

計數器，其將所述比較器的反轉時序轉換為數字值；以及

增益控制單元，其在改變所述參照信號的斜率和所述輸入電容以執行對所述比較器的增益控制時，輸出基于所述輸入電容中的改變量的所述增益控制信號。

2.根據權利要求1所述的固態攝像元件，其中，

所述比較器包括輸入電容切換單元，所述輸入電容切換單元包括：

第一電容器，其連接在輸入端子與所述差分對的所述一個端子之間；

多個第二電容器，它們各自的一端連接到所述差分對的所述一個端子；和

多個開關，用于將所述第二電容器和所述第一電容器相互并聯連接。

3.根據權利要求1所述的固態攝像元件，其中，

所述噪聲消除信號生成電路包括：

像素電源輸入單元，其與所述像素電源連接；

第一噪聲消除信號生成單元，其將經由所述像素電源輸入單元輸入的像素電源電壓轉換為電流，以生成所述第一噪聲消除信號；和

增益切換/反轉電路，其基于所述增益控制信號對所述第一噪聲消除信號執行增益切換和極性反轉。

4.根據權利要求3所述的固態攝像元件，其中，

所述增益切換/反轉電路包括：

第一晶體管組，其由相互并聯連接的多個晶體管構成，并且能夠流通與所述第一噪聲消除信號的電流量成比例的電流量；

第二晶體管組，其由相互并聯連接的多個晶體管構成，與所述第一晶體管組串聯連接，并且能夠流通預定的恒定電流；和

第三晶體管組，其與所述第一晶體管組并聯連接，并且能夠輸出所述第二噪聲消除信號。

5.根據權利要求4所述的固態攝像元件，還包括：

第四晶體管組，其與所述第三晶體管組一起構成電流鏡電路，并且能夠調整所述第二噪聲消除信號的增益以輸出調整后的增益。

6.電子設備，其包括：

像素陣列單元，在所述像素陣列單元中以陣列狀排列有多個像素，所述多個像素中的各者輸出像素信號；

噪聲消除信號生成電路，其連接到向所述像素提供電力的像素電源，所述噪聲消除信號生成電路被構造成：

生成用于消除所述像素電源的電源噪聲的第一噪聲消除信號；并且

基于增益控制信號對所述第一噪聲消除信號執行增益切換和極性反轉，由此輸出第二噪聲消除信號；

數模轉換器，其被構造成：

生成參照信號且輸出所生成的參照信號，所述參照信號是斜坡信號；并且

將所述第二噪聲消除信號的電流轉換為電壓，以將轉換后的電壓疊加于所述參照信號上；

比較器，所述參照信號和所述像素信號經由與差分對的一個端子連接的輸入電容而被輸入到所述比較器的本體部，并且所述比較器輸出具有與所述像素信號及增益設定相對應的時序的反轉信號；

計數器，其將所述比較器的反轉時序轉換為數字值；

增益控制單元，其在改變所述參照信號的斜率和所述輸入電容以執行對所述比較器的增益控制時，輸出基于所述輸入電容中的改變量的所述增益控制信號；以及

圖像數據處理單元，其基于所述計數器的輸出來處理圖像數據。