摄像装置制造方法及图纸

本公开涉及一种摄像装置，该摄像装置包括：包括第一晶体管和第二晶体管的差分对，第一晶体管设置成从像素接收像素信号，第二晶体管设置成从参考信号输出单元接收参考信号；电流镜，电连接至第一电源；电压降机构，电连接在电流镜和差分对之间；开关，并联连接至电压降机构；电流源，电连接至差分对；其中，所述电流源包括第三晶体管、第四晶体管和电容器，第三晶体管电连接至第一晶体管和第二晶体管，第四晶体管电连接至第三晶体管和电压比第一电源的电压低的第二电源，电容电连接至第四晶体管的栅极和第二电源。本技术例如能够应用于拍摄图像的图像传感器。图像的图像传感器。图像的图像传感器。

【技术实现步骤摘要】
摄像装置
[0001]本申请是申请日为2019年6月25日、专利技术名称为“比较器和摄像装置”、申请号为201980044152.2的专利申请的分案申请。


[0002]本技术涉及比较器和摄像装置，特别地，涉及例如能够容易地改变比较器的工作点电位的比较器和摄像装置。

技术介绍

[0003]例如，CMOS(complementary metal oxide semiconductor：互补金属氧化物半导体)图像传感器通常具有针对像素的每列的AD转换器(ADC)，该ADC对从具有进行光电转换的光电转换元件(例如，光电二极管(PD))的每个像素输出的模拟像素信号进行模数(AD)转换。
[0004]作为用于CMOS图像传感器的ADC，例如，已知通常具有比较器和计数器的所谓的单斜率型ADC，该单斜率型ADC通过将预定的参考信号与从像素输出的像素信号进行比较来执行该像素信号的AD转换。
[0005]根据单斜率型ADC，比较器将电压以恒定斜率改变的参考信号(例如，RAMP信号)与从像素输出的像素信号进行比较，并且计数器对参考信号的电压变化至参考信号和像素信号的电平一致为止所需的时间进行计数，从而能够对从像素输出的像素信号进行AD转换。
[0006]在CMOS图像传感器中，执行相关双采样(CDS)以确定复位电平处的AD转换结果(复位像素后的像素信号)与信号电平处的AD转换结果(包含被复位后累积在像素的PD中的电荷的电荷相关的像素信号)之间的差，并且将通过CDS获得的差作为像素值输出。
[0007]顺便提及，采用单斜率型ADC的CMOS图像传感器在进行AD转换之前，会执行自动归零操作，该自动归零操作用于确定比较器的工作点电位。在自动归零操作中，设置比较器，使得输入到比较器(构成比较器的差分对)的像素信号和参考信号将具有称为自动归零电位的相同电位。
[0008]专利文献1记载了这样的技术：通过能够使设置在比较器外部的外部施加电压产生电路产生外部施加电压，然后通过将该外部施加电压馈送给比较器来改变自动归零电位。
[0009]引用列表
[0010]专利文献
[0011]专利文献1：日本专利申请特开第2014
‑
197772号

技术实现思路

[0012]本专利技术要解决的问题
[0013]近年来，需要提出一种能够容易地改变自动归零操作的自动调零电位(即，比较器的工作点电位)的技术。
[0014]本技术就是鉴于上述情形而作出的，并且本技术能够容易地改变比较器的工作点电位。
[0015]解决问题的技术方案
[0016]根据本技术的比较器包括：差分对，将从像素输出的像素信号和电压可变的参考信号输入到所述差分对；电流镜，其连接至所述差分对；电压降机构，其连接在构成所述差分对的晶体管与构成所述电流镜的晶体管之间，并且能够导致预定电压下降；以及开关，其并联连接至所述电压降机构。
[0017]根据本技术的摄像装置包括：像素，其输出像素信号作为光电转换的结果；比较器，其将所述像素信号和电压可变的参考信号进行比较；和计数器，其基于由所述比较器给出的所述像素信号与所述参考信号之间的比较结果，对改变所述参考信号直至所述像素信号和所述参考信号一致为止所需的时间长度进行计数，并且确定获得的计数值作为所述像素信号的模数(AD)转换结果。所述比较器包括：差分对，将所述像素信号和所述参考信号输入到所述差分对；电流镜，其连接至所述差分对；电压降机构，其连接在构成所述差分对的晶体管与构成所述电流镜的晶体管之间，并且能够导致预定电压下降；和开关，其并联连接至所述电压降机构。
[0018]在本技术的比较器和摄像装置中，电压降机构连接在构成差分对的晶体管与构成电流镜的晶体管之间，并且所述电压降机构能够导致预定电压下降，将从像素输出的像素信号和电压可变的参考信号输入到差分对，所述电流镜连接至所述差分对，其中，所述开关并联连接至所述电压降机构。
[0019]所述比较器和所述摄像装置可以是彼此独立的设备(包括芯片和模块)，或者可以是构成单个设备的内部区块。
[0020]本专利技术的有益效果
[0021]根据本技术，可以容易地改变比较器的工作点电位。
[0022]注意，就此而言，这里说明的效果不必是限制性的，并且可以是本公开中说明的任何效果。
附图说明
[0023]图1是示出应用了本技术的数码相机的实施例的示例性构造的框图。
[0024]图2是示出图像传感器2的示例性构造的框图。
[0025]图3是示出像素11
m,n
的示例性构造的电路图。
[0026]图4是示出ADC 31
n
的示例性构造的框图。
[0027]图5是示出比较器61
n
的第一示例性构造的电路图。
[0028]图6是用于说明比较器61
n
的第一示例性构造的示例性操作的时序图。
[0029]图7是用于说明在RAMP信号和VSL信号经历反相改变的情况下比较器61
n
的第一示例性构造的示例性操作的时序图。
[0030]图8是示出比较器61
n
的第二示例性构造的电路图。
[0031]图9是示出在VSL信号和RAMP信号经历正常变化的情况下的比较操作期间在比较器61
n
的第二示例性构造中的开关107和开关108以及开关122的状态的图。
[0032]图10是示出在RAMP信号和VSL信号经历正常变化的情况下比较器61
n
的第二示例
性构造的示例性操作的时序图。
[0033]图11是示出在VSL信号和RAMP信号经历反相改变的情况下的自动归零操作期间在比较器61
n
的第二示例性构造中开关107和开关108以及开关122的状态的图。
[0034]图12是示出在RAMP信号和VSL信号经历反相改变的情况下比较器61
n
的第二示例性构造的示例性操作的时序图。
[0035]图13是示出比较器61
n
的第三示例性构造的电路图。
[0036]图14是示出在VSL信号和RAMP信号经历正常变化的情况下的比较操作期间在比较器61
n
的第三示例性构造中的开关107和开关108以及开关122和开关132的状态的图。
[0037]图15是示出在RAMP信号和VSL信号经历正常改变的情况下比较器61
n
的第三示例性构造的示例性操作的时序图。
[0038]图16是示出在VSL信号和RAMP信号经历反相变化的情况下的自动归零操作期间在比较器61
n
的第三示例性构造中的开关107和开关108以及开关122和开关132的状态的图。
[0039]图17是用于说明在RAMP信号和VSL信号经历反相改变的情况下比较器61
n
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种摄像装置，所述摄像装置包括：差分对，所述差分对包括：第一晶体管，所述第一晶体管设置成从像素接收像素信号；以及第二晶体管，所述第二晶体管设置成从参考信号输出单元接收参考信号；电流镜，所述电流镜电连接至第一电源；电压降机构，所述电压降机构电连接在所述电流镜和所述差分对之间；开关，所述开关并联连接至所述电压降机构；电流源，所述电流源电连接至所述差分对；其中，所述电流源包括第三晶体管、第四晶体管和电容器，其中，所述第三晶体管电连接至所述第一晶体管和所述第二晶体管，其中，所述第四晶体管电连接至所述第三晶体管和电压比所述第一电源的电压低的第二电源，其中，所述电容电连接至所述第四晶体管的栅极和所述第二电源。2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述电压降机构包括电连接在所述电流镜和所述第一晶体管之间的第一电压降晶体管。3.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，所述电压降机构还包括连接在所述电流镜和所述第二晶体管之间的第二电压降晶体管。4.根据权利要求3中所述的摄像装置，其中，所述第一电压降晶体管和所述第二电压降晶体管是二极管连接的晶体管。5.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述电压降机构包括PMOS晶体管。6.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，所述开关包括并联连接至所述第一电压降晶体管的第一开关。7.根据权利要求3所述的摄像装置，其中，所述开关包括并联连接至所述第一电压降晶体管的第一开关和并联...

【专利技术属性】
技术研发人员：千叶政善，渡边慎一，
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：