摄像装置和电子设备的制作方法

    专利2025-05-14  46


    本发明涉及摄像装置和电子设备。


    背景技术:

    1、在一些摄像装置中,作为对从像素输出的模拟像素信号进行数字转换的模数转换器,例如安装有逐次比较(sar:successive approximation resister)型模数转换器。逐次比较型模数转换器包括:用于将输入电压放大的前置放大器;和用于对由前置放大器放大后的电压进行比较的比较器。

    2、[引用文献列表]

    3、[专利文献]

    4、[专利文献1]:日本专利申请特开第2019-092143号公报


    技术实现思路

    1、[要解决的技术问题]

    2、在逐次比较型模数转换器中,前置放大器的失调(offset)和比较器的失调往往会依赖于温度而增大。随着这些失调的增大,在某些情况下,图像中可能会出现竖条纹,从而导致图像品质下降。

    3、因此,本发明提供了能够改善因逐次比较型模数转换器的失调而引起的图像品质下降的摄像装置和电子设备。

    4、[解决问题的技术方案]

    5、本发明的摄像装置包括像素和逐次比较型模数转换器,所述像素被构造为对入射光进行光电转换,所述逐次比较型模数转换器被构造为对基于所述像素的光电转换而生成的模拟信号多次执行数字转换处理。所述逐次比较型模数转换器包括前置放大器和比较器,所述前置放大器被构造为对输入到反相输入端子的电压和输入到非反相输入端子的电压进行放大,所述比较器被构造为对从所述前置放大器的一对输出端子分别输入进来的电压进行相互比较。所述前置放大器包括第一输入晶体管、第二输入晶体管、自动调零开关元件、消除电容器、反馈电容器和复位开关元件,所述第一输入晶体管的栅极连接到所述反相输入端子,所述第二输入晶体管的栅极连接到所述非反相输入端子,所述自动调零开关元件被构造为在初次的数字转换处理之前将所述第一输入晶体管的栅极电位和所述第二输入晶体管的栅极电位复位,所述消除电容器被构造为由与所述第一输入晶体管和所述第二输入晶体管的复位时的失调对应的电荷进行充电,所述反馈电容器被构造为使得在所述比较器进行比较时所述前置放大器的增益大于在所述复位时所述前置放大器的增益,所述复位开关元件被构造为每当所述比较器的比较结束时就将所述一对输出端子的电位复位。

    6、所述前置放大器还可以包括:第一负载晶体管,其与所述第一输入晶体管串联连接;和第二负载晶体管,其与所述第二输入晶体管串联连接。

    7、所述自动调零开关元件可以包括:第一自动调零开关元件和第二自动调零开关元件,它们串联连接于所述第一输入晶体管的栅极和所述第二输入晶体管的栅极之间;第三自动调零开关元件,其设置于所述第一负载晶体管的栅极和所述第一负载晶体管的漏极之间;以及第四自动调零开关元件,其设置于所述第二负载晶体管的栅极和所述第二负载晶体管的漏极之间。

    8、所述消除电容器可以包括:第一消除电容器,其设置于所述第一负载晶体管的栅极和所述第一负载晶体管的源极之间;和第二消除电容器,其设置于所述第二负载晶体管的栅极和所述第二负载晶体管的源极之间。

    9、所述反馈电容器可以包括:第一反馈电容器,其设置于所述第一负载晶体管的栅极和所述第二输入晶体管的漏极之间;和第二反馈电容器,其设置于所述第二负载晶体管的栅极和所述第一输入晶体管的漏极之间。

    10、所述复位开关元件可以包括:串联连接于所述一对输出端子之间的第一复位开关元件和第二复位开关元件。

    11、所述复位开关元件可以包括:设置于所述一对输出端子中的一者与电源线之间的第一复位开关元件;以及设置于所述一对输出端子中的另一者与所述电源线之间的第二复位开关元件。

    12、所述复位开关元件可以包括:设置于所述一对输出端子中的一者与接地线之间的第一复位开关元件;以及设置于所述一对输出端子中的另一者与所述接地线之间的第二复位开关元件。

    13、所述第一复位开关元件和所述第二复位开关元件之间的连接部的电位可以被维持在电源电压与接地电位之间的任意电位。

    14、所述第一输入晶体管和所述第二输入晶体管可以是n沟道型mos晶体管。所述第一负载晶体管和所述第二负载晶体管可以是p沟道型mos晶体管。

    15、所述第一输入晶体管和所述第二输入晶体管可以是p沟道型mos晶体管。所述第一负载晶体管和所述第二负载晶体管可以是n沟道型mos晶体管。

    16、在所述自动调零开关元件将所述第一输入晶体管的栅极电位和所述第二输入晶体管的栅极电位复位的自动调零期间与所述比较器的初次比较期间之间,所述复位开关元件可以复位所述一对输出端子的电位。

    17、当所述自动调零开关元件将所述第一输入晶体管的栅极电位和所述第二输入晶体管的栅极电位复位时,所述复位开关元件可以不复位所述一对输出端子的电位。

    18、在所述比较器的比较结束的同时,所述复位开关元件可以开始复位所述一对输出端子的电位。

    19、本发明的摄像装置可以是这样一种电子设备,其包括摄像装置,所述摄像装置包括像素和逐次比较型模数转换器,所述像素被构造为对入射光进行光电转换,所述逐次比较型模数转换器被构造为对基于所述像素的光电转换而生成的模拟信号多次执行数字转换处理。所述逐次比较型模数转换器包括前置放大器和比较器,所述前置放大器被构造为对输入到反相输入端子的电压和输入到非反相输入端子的电压进行放大,所述比较器被构造为对从所述前置放大器的一对输出端子分别输入进来的电压进行相互比较。所述前置放大器包括第一输入晶体管、第二输入晶体管、自动调零开关元件、消除电容器、反馈电容器和复位开关元件,所述第一输入晶体管的栅极连接到所述反相输入端子,所述第二输入晶体管的栅极连接到所述非反相输入端子,所述自动调零开关元件被构造为在初次的数字转换处理之前将所述第一输入晶体管的栅极电位和所述第二输入晶体管的栅极电位复位,所述消除电容器被构造为由与所述第一输入晶体管和所述第二输入晶体管的复位时的失调对应的电荷进行充电,所述反馈电容器被构造为使得在所述比较器进行比较时所述前置放大器的增益大于在所述复位时所述前置放大器的增益,所述复位开关元件被构造为每当所述比较器的比较结束时就将所述一对输出端子的电位复位。



    技术特征:

    1.摄像装置,包括:

    2.根据权利要求1所述的摄像装置,其中,

    3.根据权利要求2所述的摄像装置,其中,

    4.根据权利要求2所述的摄像装置,其中,

    5.根据权利要求2所述的摄像装置,其中,

    6.根据权利要求3所述的摄像装置,其中,

    7.根据权利要求2所述的摄像装置,其中,

    8.根据权利要求2所述的摄像装置,其中,

    9.根据权利要求1所述的摄像装置,其中,

    10.根据权利要求1所述的摄像装置,其中,

    11.根据权利要求1所述的摄像装置,其中,

    12.电子设备,其包括摄像装置,所述摄像装置包括:


    技术总结
    本发明提供了一种摄像装置,其能够改善因逐次比较型模数转换器的失调引起的图像品质下降。本发明的摄像装置包括像素和逐次比较型模数转换器。逐次比较型模数转换器包括前置放大器和比较器。前置放大器包括:第一输入晶体管;第二输入晶体管;在初次的数字转换处理之前将第一输入晶体管和第二输入晶体管的栅极电位复位的自动调零开关元件;由与第一输入晶体管和第二输入晶体管的复位时的失调对应的电荷进行充电的消除电容器;使得在比较器进行比较时前置放大器的增益大于在复位时前置放大器的增益的反馈电容器;以及每当比较器的比较结束时就将一对输出端子的电位复位的复位开关元件。

    技术研发人员:佐久间大挥,江藤慎一郎
    受保护的技术使用者:索尼半导体解决方案公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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