[发明专利]摄像装置

说明书

本发明提供一种摄像装置，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。

技术领域

本公开涉及摄像装置。

背景技术

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：JP 2016-92661 A

发明内容

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。

本发明的有益效果

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。