摄像装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种摄像装置，其设有具有多个像素的摄像单元，其中，各像素包括：转换元件，将入射光转换成光电子；浮动扩散层，电连接到所述转换元件并将所述光电子转换为电压信号；差分放大电路，用于放大所述浮动扩散层的电位，电连接到所述浮动扩散层，并且包括被输入所述浮动扩散层的电位的放大晶体管；反馈晶体管，电连接到所述放大晶体管并初始化所述差分放大电路；钳位电容，串联连接在所述浮动扩散层和所述放大晶体管之间；和复位晶体管，并联连接在所述浮动扩散层和所述钳位电容之间，并初始化所述浮动扩散层的电位。

Camera device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】摄像装置
本公开涉及摄像装置。
技术介绍
关于获得高质量图像的摄像元件的技术已经得到开发。当通过光电转换获得的电荷转换为电压信号时，通过适应性地改变转换效率来获得高质量图像的技术的示例包括下面专利文献1中所述的技术。引用列表专利文献专利文献1：JP2016-92661A
技术实现思路
技术问题例如，在专利文献1所述的摄像元件中，通过光电转换获得的电压信号输入到差分放大电路，并且放大电压信号，放大的电压信号通过针对每个像素设置的模数转换器(AD转换器)转换为数字信号。通过浮动扩散层累积由光电转换获得的电荷并将其转换为电压信号以获得电压信号。在现有构造中，其中针对每个像素或针对多个像素设置AD转换器，通过光电转换获得的电压信号输入到差分放大电路并进行放大，当差分放大电路执行自动归零操作时，浮动扩散层被复位。在现有构造中，由于在差分放大电路的输出级所包括的晶体管中出现的电压降，因此与源极跟随器读取构造的情况相比，浮动扩散层的复位电位必然减小。在差分放大电路的输出级所包括的晶体管中发生的电压降的示例包括大约0.30V至0.45V的电压降。因此，上述构造会减小浮动扩散层的动态范围。本公开提出了一种新颖的、改进的摄像装置，其能够防止浮动扩散层的动态范围的减小。技术问题的解决方案根据本公开，提供一种摄像装置，其包括具有多个像素的摄像单元，所述像素各自具有：转换元件，将入射光转换成光电子；浮动扩散层，电连接到所述转换元件并将所述光电子转换为电压信号；差分放大电路，电连接到所述浮动扩散层，包括被输入所述浮动扩散层的电位的放大晶体管，并放大所述浮动扩散层的电位；反馈晶体管，电连接到所述放大晶体管并初始化所述差分放大电路；钳位电容，串联连接在所述浮动扩散层和所述放大晶体管之间；和复位晶体管，并联连接在所述浮动扩散层和所述钳位电容之间，并初始化所述浮动扩散层的电位。本专利技术的有益效果本公开可以防止浮动扩散层的动态范围的减小。上述效果并非是限制性的，可以连同上述效果一起或代替上述效果产生本说明书中提出的任何效果或从本说明书中领会到的其他效果。附图说明图1是根据第一实施例的摄像装置的示例性构造的说明图。图2是根据第一实施例的像素的示例性构造的说明图。图3是根据第一实施例的像素的示例性操作的说明图。图4是根据第一实施例的像素的构造的另一示例的说明图。图5是根据第一实施例的像素的示例性布局的示意性说明图。图6是根据第一实施例的像素的示例性布局的示意性说明图。图7A是根据第一实施例的像素的示例性布局的说明图。图7B是根据第一实施例的像素的示例性布局的说明图。图7C是根据第一实施例的像素的示例性布局的说明图。图7D是根据第一实施例的像素的示例性布局的说明图。图7E是根据第一实施例的像素的示例性布局的说明图。图7F是根据第一实施例的像素的示例性布局的说明图。图7G是根据第一实施例的像素的示例性布局的说明图。图7H是根据第一实施例的像素的示例性布局的说明图。图7I是根据第一实施例的像素的示例性布局的说明图。图7J是根据第一实施例的像素的示例性布局的说明图。图8是根据第二实施例的像素的示例性构造的说明图。图9是根据第二实施例的像素的构造的另一示例的说明图。图10是根据第二实施例的像素的示例性布局的示意性说明图。图11是根据第三实施例的像素的示例性构造的说明图。图12是根据第三实施例的像素的构造的另一示例的说明图。图13是根据第三实施例的像素P的布局的说明图。图14是根据另一实施例的摄像装置的像素阵列的示例性布局的说明图。图15是根据另一实施例的摄像装置的像素阵列的布局的另一示例的说明图。图16是车辆控制系统的示例性示意构造的框图。图17是车外信息检测器和摄像单元的示例性安装位置的说明图。具体实施方式下面将参照附图详细说明本公开的优选实施例。在本说明书和附图中，由相同的附图标记表示具有大体上相同功能的元件，以便省略重复的说明。在下文中，“一个组件和另一个组件彼此连接”是指“在不涉及任何其他组件的情况下，一个组件和另一个组件彼此电连接”或“一个组件和另一个组件经由任何其他组件彼此电连接”。下面将按以下顺序说明下列项目。1.根据本实施例的摄像装置[1]根据本实施例的摄像装置的概述[2]根据第一实施例的摄像装置[3]根据第二实施例的摄像装置[4]根据第三实施例的摄像装置[5]根据另一实施例的摄像装置[6]根据本实施例的摄像装置产生的效果2.根据本实施例的摄像装置的应用例(根据本实施例的摄像装置)[1]根据本实施例的摄像装置的概述如上所述，在现有构造中，针对每个像素或针对多个像素设置有AD转换器，通过光电转换获得的电压信号输入到差分放大电路并被放大，浮动扩散层的复位电位减小与在差分放大电路中发生的电压降相对应的量，并且浮动扩散层的动态范围会减小。鉴于这种情况，根据本实施例的摄像装置具有防止在差分放大电路中发生的电压降对浮动扩散层的复位电位产生影响以防止浮动扩散层的动态范围减小的构造。更具体地，根据本实施例的摄像装置的像素具有以下构造：“其中，钳位电容串联连接在差分放大电路的输入端与浮动扩散层之间，而初始化浮动扩散层的电位的复位晶体管并联连接在浮动扩散层和钳位电容之间”。利用上述构造，可以在防止在差分放大电路中发生的电压降对浮动扩散层的复位电位产生影响的同时初始化浮动扩散层的电位。利用上述构造，防止了在差分放大电路中发生的电压降对浮动扩散层的复位电位产生影响，从而防止了浮动扩散层的动态范围的减小。下面将说明根据本实施例的摄像装置的构造。[2]根据第一实施例的摄像装置下面首先说明根据第一实施例的摄像装置。图1是根据第一实施例的摄像装置100的示例性构造的说明图。例如，摄像装置100包括具有分别执行光电转换的多个像素P的摄像单元102和驱动像素电路的驱动器104。摄像装置100由诸如电池等内部电源所提供的电力或者由外部电源所提供的电力来驱动。摄像单元102包括其中以矩阵形式布置多个像素P的像素阵列。像素P经由信号线分别电连接到驱动器104。虽然为了方便起见，图1示出了其中各像素经由一条信号线连接到驱动器104的示例，但是驱动器104和每个像素P可以经由多条信号线彼此连接。在像素P中，通过从驱动器104经由信号线传送的控制信号来执行与入射的入射光对应的信号电荷的累积、像素P的初始化等。例如，摄像单元102包括一个基板或多个层压基板。当摄像单元102包括层压基板时，在像素P所包括的组件中，至少转换元件(下文将进行说明)、浮动扩散层(下文将进行说明)和复位晶体管(下文将进行说明)设置在同一个基板上。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摄像装置，其包括具有多个像素的摄像单元，/n所述像素具有：/n转换元件，其将入射光转换成光电子；/n浮动扩散层，其电连接到所述转换元件并将所述光电子转换为电压信号；/n差分放大电路，其电连接到所述浮动扩散层，所述差分放大电路包括被输入所述浮动扩散层的电位的放大晶体管，并放大所述浮动扩散层的电位；/n反馈晶体管，其电连接到所述放大晶体管并初始化所述差分放大电路；/n钳位电容，其串联连接在所述浮动扩散层和所述放大晶体管之间；和/n复位晶体管，其并联连接在所述浮动扩散层和所述钳位电容之间，并初始化所述浮动扩散层的电位。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170810 JP 2017-1558551.一种摄像装置，其包括具有多个像素的摄像单元，
所述像素具有：
转换元件，其将入射光转换成光电子；
浮动扩散层，其电连接到所述转换元件并将所述光电子转换为电压信号；
差分放大电路，其电连接到所述浮动扩散层，所述差分放大电路包括被输入所述浮动扩散层的电位的放大晶体管，并放大所述浮动扩散层的电位；
反馈晶体管，其电连接到所述放大晶体管并初始化所述差分放大电路；
钳位电容，其串联连接在所述浮动扩散层和所述放大晶体管之间；和
复位晶体管，其并联连接在所述浮动扩散层和所述钳位电容之间，并初始化所述浮动扩散层的电位。


2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，多个所述像素共享所述浮动扩散层、所述差分放大电路、所述反馈晶体管、所述钳位电容和所述复位晶体管。


3.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，
所述摄像单元由层压的多层基板构成，并且
至少所述转换元件、...

【专利技术属性】
技术研发人员：山下浩史，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP