成像装置、成像系统和移动体制造方法及图纸

公开了成像装置、成像系统和移动体。发送具有以第一改变量改变的电势的斜坡信号的第一线的电容被控制为大于第二线的电容，该第二线发送具有以第二改变量改变的电势的斜坡信号，该第二改变量大于第一改变量。

【技术实现步骤摘要】
成像装置、成像系统和移动体
实施例的方面涉及成像装置、成像系统和移动体。
技术介绍
已经使用了具有包括比较单元的模拟/数字(AD)转换单元的成像装置。日本专利特开No.2013-251677公开了一种成像装置，该成像装置包括：第一线，其发送具有以每单位时间改变第一改变量的电势的斜坡信号；以及第二线，其发送具有以每单位时间改变第二改变量的电势的斜坡信号，该第二改变量比第一改变量大。该成像装置被配置为使得第一线和第二线中的一个被选择性地连接到比较单元。
技术实现思路
根据本公开的一方面，装置包括：供给单元，被配置为供给第一斜坡信号和第二斜坡信号，所述第一斜坡信号具有以每单位时间改变第一改变量的电势，所述第二斜坡信号具有以每单位时间改变第二改变量的电势，所述第二改变量大于所述第一改变量；第一线，被配置为发送所述第一斜坡信号；第二线，被配置为发送所述第二斜坡信号；和模拟/数字转换单元，每个模拟/数字转换单元被配置为连接到所述第一线和第二线，所述模拟/数字转换单元包括输出第一斜坡信号和第二斜坡信号中的一个的选择单元以及执行从所述选择单元输出的斜坡信号和模拟信号之间的第一比较的比较单元，并且所述模拟/数字转换单元通过所述第一比较获得与所述模拟信号对应的数字信号。从所述供给单元通过所述第一线延伸到所述选择单元的电路径的第一电容大于从所述供给单元通过所述第二线延伸到所述选择单元的电路径的第二电容。参考附图，根据示例性实施例的以下描述，本公开的其它特征将变得清楚。附图说明图1是示出了成像装置的配置的图。图2是示出了由成像装置执行的AD转换操作的图。图3是示出了由成像装置执行的AD转换操作的图。图4A和图4B是示意性地示出了像素阵列中的入射光量的图。图5是示出了成像装置的配置的图。图6是示出了斜坡发生器的配置的图。图7是示出了成像装置的配置的图。图8是示出了成像系统的配置的图。图9A和图9B是示出了整个移动体的图。图10是示出了移动体的控制的流程图。具体实施方式在日本专利特开No.2013-251677中公开的成像装置中，没有讨论第一线的电容和第二线的电容。因此，存在使用具有以第一改变量改变的电势的斜坡信号提高AD转换的精度的空间。将参考附图描述成像装置的实施例。注意，除非另有说明，否则在下面的描述中晶体管是指N型晶体管。然而，以下实施例不限于N型晶体管，并且可以适当地使用P型晶体管。在这种情况下，晶体管的栅极、源极和漏极的电势可以相对于实施例中的描述而被适当地改变。在晶体管作为开关操作的情况下，例如，要供给到栅极的电势的低电平和高电平相对于实施例中的描述是相反的。第一实施例成像装置的概述图1是示意性地示出了根据第一实施例的成像装置的图。成像装置包括：像素阵列110，像素阵列110包括被布置成多个行和列的像素100；以及垂直扫描电路120，垂直扫描电路120扫描每行的像素100。像素100中的每个包括未示出的光电转换单元。光电转换单元生成根据入射在像素100上的光量的电荷。成像装置还包括被布置成以便对应于像素100的列的垂直信号线130，和被布置成以便对应于像素100的列的列AD转换器140(AD转换器)。成像装置还包括斜坡发生器150(斜坡信号供给单元)和电容器元件155。列AD转换器140中的每个包括比较器160(比较单元)、选择单元170、列控制器200和存储器单元250。选择单元170包括开关180和190。列控制器200包括存储器210、NAND门220和230以及INV门240。存储器单元250包括脉冲发生器260、选择器265、存储器270、280和290以及选择器300。成像装置还包括计数器310、水平扫描电路320和输出电路330，计数器310将通过对时钟进行计数获得的计数信号cnt输出到各列中的列AD转换器140，水平扫描电路320通过扫描各列中的列AD转换器140从各列中的列AD转换器140读取信号。斜坡发生器150将具有以每单位时间改变第一改变量的电势的斜坡信号rampL(第一斜坡信号)输出到第一线151。斜坡发生器150将斜坡信号rampH(第二斜坡信号)输出到第二线152，斜坡信号rampH具有以每单位时间改变比第一改变量大的第二改变量的电势。此外，未示出的定时发生器(控制器)将控制信号s1、s2和s3供给到列控制器200。在图1中，示出了电容器元件155与第一线151的连接位置。具体地，电容器元件155被连接到多个列AD转换器140中的到斜坡发生器150具有最短电路径的一个(图1中的左端的列AD转换器140)和斜坡发生器150之间的电路径。成像装置的操作将参考图2描述列AD转换器140中的每个的操作。该实施例的列AD转换器140中的每个基于从像素100输出的基于入射光的信号的幅度(magnitude)选择斜坡信号rampL和rampH中的一个以在AD转换中使用。这里假设这里描述的操作对应于对从低亮度的光入射的像素100输出的信号进行AD转换。具体地，例如，操作对应于使用斜坡信号rampL对从像素100输出的基于入射光的信号执行的AD转换。此外，在图2中，像素100的光电转换单元存储基于光的电子。具体地，随着入射在像素100上的光量增加，从像素100输出的信号的电势降低。此外，在本实施例中，在适当时使用术语“幅度”。术语“幅度”指示从某个参考电势的改变量。具体地，随着入射在像素100上的光量增加，从像素100输出的信号的电势降低并且信号的幅度增加。在时间点t0，控制信号s2处于低电平并且控制信号s3处于高电平。因此，在选择单元170中，开关180处于接通(On)状态，并且开关190处于关断(Off)状态。因此，第一线151被连接到比较器160的非反相输入节点，并且斜坡信号rampL被供给到非反相输入节点。此外，垂直信号线130的电势处于像素100的复位电平。在这种情况下，比较器160的非反相输入节点的电压大于反相输入节点的电压，并因此，比较器160的输出处于高电平。在从时间点t0到时间点t2的时间段中，斜坡发生器150以第一改变量降低斜坡信号rampL的电势。在下文中，斜坡信号rampL和rampH的复位电势被称为“斜坡复位电势”。此外，斜坡信号rampL和rampH的电势的改变开始的定时被称为“斜坡开始定时”。此外，当信号rampL和rampH中的一个的电势的改变开始时，计数器310开始计数信号cnt的累加计数。这里，当斜坡信号rampL的电势的改变开始时，计数器310开始计数信号cnt的累加计数。在下文中，计数器310开始累加计数的定时被称为计数开始定时。理想地，斜坡开始定时和计数开始定时彼此一致。在时间点t1，斜坡信号rampL的电势变得低于垂直信号线130的电势。因此，比较器160的输出从高电平变为低电平。脉冲发生器260根据比较器160的输出的改变生成仅在预定时间段中处于高电平的脉冲(单触发脉冲)。预定时间段通常对应于几个时钟周期的长度。选择器265将脉冲供给到存储器270。通过该操作，计数信号cnt在时间点t1被写入到存储器270中。这是使用斜坡信号rampL相对于复位电平进行AD转换的结果而获得的数字信号。在时间点t2，斜坡发生器150将斜坡信号rampL的电势复位为斜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，其特征在于，包括：供给单元，被配置为供给第一斜坡信号和第二斜坡信号，所述第一斜坡信号具有以每单位时间改变第一改变量的电势，所述第二斜坡信号具有以每单位时间改变第二改变量的电势，所述第二改变量大于所述第一改变量；第一线，被配置为发送所述第一斜坡信号；第二线，被配置为发送所述第二斜坡信号；和模拟/数字转换单元，每个模拟/数字转换单元被配置为连接到所述第一线和第二线，所述模拟/数字转换单元包括输出第一斜坡信号和第二斜坡信号中的一个的选择单元以及执行从所述选择单元输出的斜坡信号和模拟信号之间的第一比较的比较单元，并且所述模拟/数字转换单元通过所述第一比较获得与所述模拟信号对应的数字信号，其中，从所述供给单元通过所述第一线延伸到所述选择单元的电路径的第一电容大于从所述供给单元通过所述第二线延伸到所述选择单元的电路径的第二电容。

【技术特征摘要】
2017.08.28 JP 2017-1634731.一种装置，其特征在于，包括：供给单元，被配置为供给第一斜坡信号和第二斜坡信号，所述第一斜坡信号具有以每单位时间改变第一改变量的电势，所述第二斜坡信号具有以每单位时间改变第二改变量的电势，所述第二改变量大于所述第一改变量；第一线，被配置为发送所述第一斜坡信号；第二线，被配置为发送所述第二斜坡信号；和模拟/数字转换单元，每个模拟/数字转换单元被配置为连接到所述第一线和第二线，所述模拟/数字转换单元包括输出第一斜坡信号和第二斜坡信号中的一个的选择单元以及执行从所述选择单元输出的斜坡信号和模拟信号之间的第一比较的比较单元，并且所述模拟/数字转换单元通过所述第一比较获得与所述模拟信号对应的数字信号，其中，从所述供给单元通过所述第一线延伸到所述选择单元的电路径的第一电容大于从所述供给单元通过所述第二线延伸到所述选择单元的电路径的第二电容。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述比较单元执行所述模拟信号和阈值之间的第二比较，当所述第一比较的结果指示所述模拟信号的幅度小于所述阈值时，在所述第一比较中使用所述第一斜坡信号，以及当所述第一比较的结果指示所述模拟信号的幅度大于所述阈值时，在所述第一比较中使用所述第二斜坡信号。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述供给单元生成所述阈值，并且所述阈值通过所述第一线从所述供给单元发送到所述AD转换单元。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述选择单元包括连接到所述第一线的第一缓冲器和连接到所述第二线的第二缓冲器，所述第一缓冲器和第二缓冲器中的一个被连接到所述比较单元，所述第一电容被设置在从所述供给单元延伸到所述第一缓冲器的电路径中，并且所述第二电容被设置在从所述供给单元延伸到所述第二缓冲器的电路径中。5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述选择单元通过将所述第一缓冲器和第二缓冲器中的一个连接到所述比较单元来将所述第一斜坡信号和第二斜坡信号中的一个输出到所述比较单元。6.一种装置，其特征在于，包括：供给单元，被配置为供给第一斜坡信号和第二斜坡信号，所述第一斜坡信号具有以每单位时间改变第一改变量的电势，所述第二斜坡信号具有以每单位时间改变第二改变量的电势，所述第二改变量大于所述第一改变量；第一线，被配置为发送所述第一斜坡信号；第二线，被配置为发送所述第二斜坡信号；第一模拟/数字转换单元，被配置为具有被连接到所述第一线的第一比较单元并使所述第一比较单元执行所述第一斜坡信号和模拟信号之间的第三比较，以便获得与所述模拟信号对应的数字信号；和第二模拟/数字转换单元，被配置为具有被连接到所述第二线的第二比较单元并使所述第二比较单元执行所述第二斜坡信号与所述第三比较中使用的所述模拟信号之间的第四比较，以便获得与所述模拟信号对应的数字信号，其中，从所述供给单元通过所述第一线延伸到所述第一比较单元的电路径的第一电容大于从所述供给单元通过所述第二线延伸到所述第一比较单元的电路径的第二电容。7.根据权利要求1所述的装置，还包括连接到所述第一线以使得所述第一电容大于所述第二电容的电容器元件。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林秀央，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP