【技术实现步骤摘要】
固态摄像装置、固态摄像装置的驱动方法、以及电子设备
本专利技术涉及一种固态摄像装置、固态摄像装置的驱动方法、以及电子设备。
技术介绍
互补金属氧化物半导体(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，CMOS)图像传感器已作为使用有光电转换元件的固态摄像装置(图像传感器)而被实际运用，该光电转换元件检测光并产生电荷。CMOS图像传感器已广泛用作数码相机、摄像机、监控相机、医疗周内窥镜、个人电脑(PC)、手机等便携终端装置(移动设备)等各种电子设备的一部分。CMOS图像传感器在每个像素中带有包括光电二极管(光电转换元件)及浮动扩散层(FD：FloatingDiffusion，浮置扩散层)的FD放大器，该CMOS图像传感器的主流读取类型为列并联输出型，即，选择像素阵列中的某一行，同时向列(column)方向对这些行进行读取。而且，作为固态摄像装置(CMOS图像传感器)的像素的结构，例如能够例示相对于一个光电二极管(光电转换元件)而分别包括一个作为传输元件的传输晶体管、一个作为复位元件的复位晶体管、一个作为源极跟随元件的源极跟随晶体管及一个作为选择元件的选择晶体管的4晶体管(4Tr)结构的像素。传输晶体管在特定的传输期间被选择而成为导通状态，将由光电二极管光电转换并积累的电荷(电子)传输至浮置扩散层FD。复位晶体管在特定的复位期间被选择而成为导通状态，将浮置扩散层FD复位为电源线的电位。选择晶体管在读取扫描时被选择而成为导通状态。由此，源极跟随晶
【技术保护点】
1.一种固态摄像装置，其特征在于可合成各自通过基准电平的信号与信号电平的信号形成的多个读取信号而扩大动态范围，且包括：/n像素部，配置有像素；以及/n读取部，包含与所述像素部的列输出对应地配置的列信号处理部，/n所述列信号处理部包含：/n可对从所述像素读取的所述多个读取信号进行放大的放大部，/n所述放大部包括：/n放大器，包含反转输入端子与非反转输入端子，所述反转输入端子至少具有第一反转输入通道与第二反转输入通道；/n第一节点，被输入所述多个读取信号；/n第二节点，连接于所述第一反转输入通道；/n第三节点，连接于所述第二反转输入通道；/n第四节点，连接于所述放大器的输出端子；/n第五节点，经由第一输出开关而与所述第四节点连接；/n第六节点，经由第二输出开关而与所述第四节点连接；/n第一输入开关及第一采样电容器，串联地连接在所述第一节点与所述第二节点之间；/n第二输入开关及第二采样电容器，串联地连接在所述第一节点与所述第三节点之间；/n第一反馈电容器，连接在所述第二节点与所述第五节点之间；以及/n第二反馈电容器，连接在所述第三节点与所述第六节点之间。/n
【技术特征摘要】
20190117 JP 2019-0061631.一种固态摄像装置，其特征在于可合成各自通过基准电平的信号与信号电平的信号形成的多个读取信号而扩大动态范围，且包括：
像素部，配置有像素；以及
读取部，包含与所述像素部的列输出对应地配置的列信号处理部，
所述列信号处理部包含：
可对从所述像素读取的所述多个读取信号进行放大的放大部，
所述放大部包括：
放大器，包含反转输入端子与非反转输入端子，所述反转输入端子至少具有第一反转输入通道与第二反转输入通道；
第一节点，被输入所述多个读取信号；
第二节点，连接于所述第一反转输入通道；
第三节点，连接于所述第二反转输入通道；
第四节点，连接于所述放大器的输出端子；
第五节点，经由第一输出开关而与所述第四节点连接；
第六节点，经由第二输出开关而与所述第四节点连接；
第一输入开关及第一采样电容器，串联地连接在所述第一节点与所述第二节点之间；
第二输入开关及第二采样电容器，串联地连接在所述第一节点与所述第三节点之间；
第一反馈电容器，连接在所述第二节点与所述第五节点之间；以及
第二反馈电容器，连接在所述第三节点与所述第六节点之间。
2.根据权利要求1所述的固态摄像装置，其特征在于：
所述第二采样电容器的电容大于所述第一采样电容器的电容。
3.根据权利要求2所述的固态摄像装置，其特征在于：
所述像素包含：
光电转换元件，在积累期间，积累通过光电转换产生的电荷；
传输元件，可在传输期间传输所述光电转换元件所积累的电荷；
浮置扩散层，通过所述传输元件而被传输由所述光电转换元件积累的电荷；
源极跟随元件，将所述浮置扩散层的电荷转换为与电荷量对应的电压信号，并将转换后的信号输出；以及
复位元件，在复位期间，将所述浮置扩散层复位为特定的电位，所述读取部：
在所述复位期间，通过所述复位元件对所述浮置扩散层进行复位，
至少在所述复位期间后的第一读取期间，将所述第一输入开关及所述第一输出开关在特定期间保持为导通状态，进行基于第一转换增益模式读取的第一复位信号的放大读取，
在所述第一复位信号的读取后，将所述第一输入开关及所述第一输出开关切换为非导通状态，
将所述第二输入开关及所述第二输出开关切换为导通状态，进行基于第二转换增益模式读取的第二复位信号的放大读取，
在所述第一读取期间后的传输期间，通过所述传输元件使所述光电转换元件的积累电荷传输至所述浮置扩散层，
在所述传输期间后的第二读取期间，将所述第二输入开关及所述第二输出开关仍保持为导通状态，进行基于第二转换增益模式读取的第二读取信号的放大读取，
在第二读取信号的读取后，将所述第二输入开关及所述第二输出开关切换为非导通状态，并将所述第一输入开关及所述第一输出开关切换为导通状态，进行基于第一转换增益模式读取的第一读取信号的放大读取。
4.根据权利要求3所述的固态摄像装置，其特征在于：
所述放大部包含：
第一自动归零开关，与所述第一反馈电容器并联地连接在所述第二节点与所述第五节点之间；以及
第二自动归零开关，与所述第二反馈电容器并联地连接在所述第三节点与所述第六节点之间，
所述读取部：
在所述复位期间，通过所述复位元件对所述浮置扩散层进行复位，将所述第一自动归零开关在特定期间保持为导通状态而将所述放大器初始化，
在所述第一复位信号的读取后，将所述第一输入开关及所述第一输出开关切换为非导通状态，并将所述第二自动归零开关在特定期间保持为导通状态而将所述放大器初始化，
至少在利用所述第二自动归零开关进行的初始化后，将所述第二输入开关及所述第二输出开关切换为导通状态，进行基于第二转换增益模式读取的第二复位信号的放大读取。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的固态摄像装置，其特征在于：
所述放大器包括：
第一漏极节点；
第二漏极节点，连接于所述第四节点；
第一PMOS晶体管，源极连接于电源，栅极与漏极连接，且该连接部连接于所述第一漏极节点；
第二PMOS晶体管，源极连接于电源，栅极连接于所述第一PMOS晶体管的栅极及漏极，且漏极连接于所述第二漏极节点；
电流源，连接于基准电位；
二通道的非反转输入端子，包含连接在所述第一漏极节点与所述电流源之间的第一非反转输入通道及第二非反转输入通道；以及
二通道的反转输入端子，包含连接在所述第二漏极节点与所述电流源之间的第一反转输入通道及第二反转输入通道，
所述第一非反转输入通道包含：
串联地连接在所述第一漏极节点与所述电流源之间的第一NMOS晶体管及第一漏极开关，
所述第二非反转输入通道包含：
串联地连接在所述第一漏极节点与所述电流源之间的第二NMOS晶体管及第二漏极开关，
所述第一反转输入通道包含：
串联地连接在所述第二漏极节点与所述电流源之间的第三NMOS晶体管及第三漏极开关，
所述第二反转输入通道包含：
串联地连接在所述第二漏极节点与所述电流源之间的第四NMOS晶体管及第四漏极开关，
以与所述第一输入开关及所述第一输出开关同相地，控制所述第一漏极开关及所述第三漏极开关的导通状态、非导通状态，
以与所述第二输入开关及所述第二输出开关同相地，控制所述第二漏极开关及所述第四漏极开关的导通状态、非导通状态，
所述第一NMOS晶体管及所述第二NMOS晶体管的栅极连接于基准电位，
所述第三NMOS晶体管的栅极连接于所述第二节点，
所述第四NMOS晶体管的栅极连接于所述第三节点。
6.根据权利要求5所述的固态摄像装置，其特征在于：
所述放大器为套筒型。
7.根据权利要求5所述的固态摄像装置，其特征在于：
所述放大器为两级型。
8.根据权利要求5所述的固态摄像装置，其特征在于：
所述放大器为折叠式叠接型。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的固态摄像装置，其特征在于：
所述放大器的所述非反转输入端子包含第一非反转输入通道及第二非反转输入通道这二通道，
所述非反转输入端子的二通道中的至少一个通道连接着像素接地噪声消除电路。
10.根据权利要求9所述的固态摄像装置，其特征在于：
所述像素接地噪声消除电路包含：
通道节点，连接于所述非反转输入端子；
消除电路用采样电容器，连接在信号的输入线与所述通道节点之间；
消除电路用反馈电容器，连接在所述通道节点与基准电位之间；以及
开关，选择性地连接所述通道节点与参照电位。
11.根据权利要求10所述的固态摄像装置，其特征在于：
在所述非反转输入端子的二通道的两者，连接着像素接地噪声消除电路的情况下，
一个通道的像素接地噪声消除电路的所述消除电路用采样电容器的电容与所述第一采样电容器的电容相等，
另一个通道的像素接地噪声消除电路的所述消除电路用采样电容器的电容与所述第二采样电容器的电容相等。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的固态摄像装置，其特征在于：
所述放大器包括：
第一漏极节...
【专利技术属性】
技术研发人员：大仓俊介，
申请(专利权)人：奕景科技香港有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71
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