[发明专利]光检测装置

说明书

通过减小基于负电压电源的电压波动的图像信号的波动来防止图像质量的下降。由第一控制信号控制图像信号输出单元，第一控制信号指示用于引起导通状态的导通电压和具有与导通电压的极性不同的截止电压的电压状态，并输出与导电状态下的电荷保持单元所保持的电荷对应的模拟图像信号。由第二控制信号控制复位单元，第二控制信号指示导通电压和截止电压的电压状态，复位单元在导通状态下将电荷保持单元复位，将截止电压的波动传输至电荷保持单元，并使模拟图像信号波动。参考信号发生单元生成参考信号，该参考信号是用作当从图像信号输出单元输出的模拟图像信号转换为数字图像信号时使用的参考的信号。参考信号校正单元根据截止电压的波动来校正所生成的参考信号。模数转换单元基于校正的参考信号执行转换。

本申请是申请日为2017年6月9日、发明名称为“图像传感器和成像装置”的申请号为201780045395.9专利申请的分案申请。

技术领域

本技术涉及一种图像传感器和成像设备。更具体地，本技术涉及一种图像传感器和成像设备，其包括根据控制信号控制的像素电路。

背景技术

作为照相机等中使用的图像传感器，通常使用互补金属氧化物半导体(CMOS)型图像传感器。图像传感器包括多个像素，每个像素包括光电转换元件，其产生与发射光对应的图像信号。近年来，已经实现了用于降低相机等的功耗的电源的更低电压，并且在图像传感器中也存在对更低电压的不断增长的需求。然而，当像素的电源电压下降时，存在光电转换元件的动态范围变窄的问题，并且像素变得易受噪声影响。鉴于上述情况，提出了一种系统，该系统通过在像素中施加负电压作为光电转换元件的参考电压，扩大动态范围，并且布置由该负电压驱动的凹陷型(depression-type)MOS晶体管来降低噪声的影响。(例如，参考专利文献1)。

引文列表

专利文献

专利文献1：JP2009-117613A

发明内容

技术问题

在上述传统技术中，需要提供负电压的负电源。负电源布置在图像传感器中作为局部调节器。如上所述，负电源的输出也用于驱动布置在像素中的MOS晶体管。因此，当负电源的输出电压由于负载波动等而波动时，波动经由MOS晶体管的寄生电容影响图像信号，并且图像信号波动。通过将高容量电容器添加到负电源的输出，可以减小输出电压的波动。然而，在这种情况下，出现了这样的问题：由于布置了高容量电容器，所以不能减小图像传感器和成像装置的尺寸。

鉴于这种情况设计了本技术，并且本技术的目的是通过减少基于负电压电源的电压波动的图像信号的波动来防止图像质量的下降，同时减小图像传感器的尺寸。

问题的解决方案

设计了本技术以解决上述问题，并且本发明的第一方面是一种图像传感器，包括：电荷保持单元，配置为保持电荷，所述电荷根据针对每个像素发射的光而产生；图像信号输出单元，配置为由第一控制信号控制，所述第一控制信号指示用于引起导通状态的导通电压和具有与导通电压的极性不同的截止电压的电压状态，并且输出与处于导电状态的所保持电荷对应的模拟图像信号；复位单元，配置为由第二控制信号控制，所述第二控制信号指示导通电压和截止电压的电压状态，所述复位单元在导通状态下将电荷保持单元复位，将截止电压的波动传输至所述电荷保持单元，并使模拟图像信号波动；参考信号发生单元，配置为生成参考信号，所述参考信号用作当从图像信号输出单元输出的模拟图像信号转换为数字图像信号时使用的参考的信号；参考信号校正单元，配置为根据截止电压的波动来校正所生成的参考信号；以及模数转换单元，配置为基于校正的参考信号执行转换。这导致如下操作：根据基于截止电压的波动的模拟图像信号的波动来校正参考信号。

另外，根据第一方面，复位单元可以通过其自身的寄生电容将截止电压的波动传输到电荷保持单元。这导致如下操作：通过寄生电容传输截止电压的波动。