CN110312086A - 固体摄像装置 - Google Patents

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Abstract

实施方式提供能够抑制信号输出的不均匀性的固体摄像装置。实施方式的固体摄像装置具备：多个像素，分别具有光电转换部，沿着第1方向排列；多个电荷检测部，对上述光电转换部的信号电荷进行电压转换；信号线，与上述多个电荷检测部共通地连接；输出电路，对上述信号线的信号输出进行放大；以及多个个别电流源，针对上述多个像素的每个设置，且与上述信号线连接。

Description

固体摄像装置
本申请享受以日本专利申请2018-56080号(申请日：2018年3月23日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含该基础申请的全部内容。
技术领域
本发明的实施方式涉及一种固体摄像装置。
背景技术
例如，在线性传感器中，已知有对与沿着一个方向排列的多个像素共通地连接的一个信号输出线设置一个共通电流源的构成。
发明内容
本发明的实施方式提供一种能够抑制信号输出的不均匀性的固体摄像装置。
根据实施方式，固体摄像装置具备：多个像素，分别具有光电转换部，沿着第1方向排列；多个电荷检测部，对上述光电转换部的信号电荷进行电压转换；信号线，与上述多个电荷检测部共通地连接；输出电路，对上述信号线的信号输出进行放大；以及多个个别电流源，针对上述多个像素的每个设置，且与上述信号线连接。
附图说明
图1A是表示第1实施方式的固体摄像装置的整体构成的电路图，图1B是第1实施方式的固体摄像装置的信号输出波形图。
图2是实施方式的固体摄像装置中的电荷检测部以及个别电流源的电路图。
图3是固体摄像装置中的初级信号线的Vin-Vout特性图。
图4A是表示第2实施方式的固体摄像装置的整体构成的电路图，图4B是第2实施方式的固体摄像装置的信号输出波形图。
具体实施方式
以下，参照附图对实施方式进行说明。另外，在各附图中，对相同的要素标注相同的符号。
图1A是表示第1实施方式的固体摄像装置1的整体构成的电路图。
固体摄像装置1例如是具有至少一列的像素列的线性传感器。像素列具有沿着第1方向排列的多个像素10。各个像素10包括光电转换部PD。在光电转换部PD连接有对光电转换部PD的电位进行复位的复位晶体管RST。
针对各个像素10的每个设置有电荷检测部20。与多个像素10对应地设置有多个电荷检测部20。光电转换部PD与电荷检测部20的栅极连接。
对多个电荷检测部20共通地连接有初级信号线60。图1A表示相对于一个像素列设置例如两根初级信号线60的例子，但初级信号线60的根数是任意的。
在图1A所示的例子中，设置有与一个像素列中的奇数序号的多个像素10共通地连接的初级信号线60、以及与偶数序号的多个像素10共通地连接的初级信号线60。当将与一个像素列连接的初级信号线分成多个时，能够降低负荷而实现高速动作。
初级信号线60与输出电路70连接。
在初级信号线60上连接有针对各个像素10的每个设置的多个移位寄存器50。
此外，在初级信号线60上连接有针对各个像素10的每个设置的多个个别电流源30。
图2是电荷检测部20与个别电流源30的电路图。
电荷检测部20以及个别电流源30例如构成源极跟随电路。光电转换部PD的信号电荷向电荷检测部20的栅极输入。对个别电流源30的栅极施加偏置电压。
在各个个别电流源30与接地之间连接有移位寄存器40。移位寄存器40与移位寄存器50连动地动作，由移位寄存器40以及移位寄存器50选择的像素10向初级信号线60依次输出信号电荷。
由光电转换部PD光电转换后的信号电荷向各个光电转换部PD所连接的电荷检测部20传送。通过电荷检测部20对信号电荷进行电压转换，并利用移位寄存器50依次向初级信号线60输出。个别电流源30在由移位寄存器40选择到时进行动作。
输出至初级信号线60的信号向输出电路70输入，并在被串行转换并且被放大之后，从输出端子71输出。在图1A所示的构成中，未进行A/D转换，而从输出端子71输出模拟信号。
图1B是来自该输出端子71的信号输出波形图。
虚线表示比较例的固体摄像装置的信号输出波形，实线表示第1实施方式的固体摄像装置1的信号输出波形。向全部的像素10入射的光量相同。
比较例的固体摄像装置不具备针对每个像素10设置的个别电流源30，而具有对一个初级信号线60设置对于多个像素10共通的一个共通电流源的构成。
在比较例中，由于从针对各像素10的每个设置的各个移位寄存器50到输出电路70为止的布线长度即布线电阻不同，因此受到电压降的影响，将各像素10的信号输出接合而成的信号输出波形，在向输出电路70的布线长度最短的像素列的中央处最高，随着从该中央朝向像素列的端部而信号输出逐渐降低。即，容易产生信号不均匀性。
与此相对，根据实施方式，通过针对各个像素10的每个设置个别电流源30，由此难以受到初级信号线60的电压降的影响，能够抑制信号输出的不均匀性。
图3是初级信号线的Vin-Vout特性图。
实线表示第1实施方式的固体摄像装置1的Vin-Vout特性，虚线表示上述比较例的Vin-Vout特性。
在实施方式中，能够通过比比较例少的电流量进行动作，与比较例相比能够增大初级信号线60的源极跟随器的增益。在该情况下，能够抑制噪声也被放大的输出电路70中的放大，能够改善S/N。
例如，在构成一列的像素列的多个像素10之间，多个个别电流源30的偏置电压被固定为相同的电压。在该情况下，能够不受偏置电压的偏差的影响，而进一步抑制信号输出的不均匀性。
或者，也可以将一列的像素列分成分别包括多个像素10的多个块，并以块为单位来改变多个个别电流源30的偏置电压。以块为单位的适当的偏置电压控制，能够在抑制信号不均匀性的同时，实现信号延迟时间的高速化。
图4A是表示第2实施方式的固体摄像装置2的整体构成的电路图。
该固体摄像装置2为，对于第1实施方式的固体摄像装置1的构成进一步设置有共通电流源80。对于一个初级信号线60连接有一个共通电流源80。
图4B是与图1B相同的信号输出波形图。
虚线表示上述比较例的固体摄像装置的信号输出波形，实线表示第2实施方式的固体摄像装置2的信号输出波形。
在该第2实施方式中，由于设置了个别电流源30，因此也能够相应地减小共通电流源80的能力，变得难以受到初级信号线60的电压降的影响，能够抑制信号输出的不均匀性。
并且，通过共用个别电流源30与共通电流源80，由此还能够应对1个像素的读出时间较短的情况下的高速动作。
对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而提示的，并不意图对发明的范围进行限定。这些新的实施方式能够以其他的各种方式加以实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围及主旨中，并且包含于专利请求范围所记载的发明和与其等同的范围中。

Claims (5)

1.一种固体摄像装置，具备：
多个像素，分别具有光电转换部，沿着第1方向排列；
多个电荷检测部，对上述光电转换部的信号电荷进行电压转换；
信号线，与上述多个电荷检测部共通地连接；
输出电路，对上述信号线的信号输出进行放大；以及
多个个别电流源，针对上述多个像素的每个设置，且与上述信号线连接。
2.如权利要求1所述的固体摄像装置，其中，
在上述多个像素之间，上述多个个别电流源的偏置电压相同。
3.如权利要求1所述的固体摄像装置，其中，
上述多个像素被分成多个块，
以块为单位来改变上述多个个别电流源的偏置电压。
4.如权利要求1至3中任一项所述的固体摄像装置，其中，
还具备共通电流源，该共通电流源对上述多个像素共通地设置于上述信号线。
5.如权利要求1至3中任一项所述的固体摄像装置，其中，
上述输出电路输出模拟信号。
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