CN116249020A - 光电转换装置 - Google Patents

Abstract

一种光电转换装置，其包括：多个像素，其被布置以形成多个列；输出线，其被布置为对应于所述多个列中的各列，来自对应像素的信号被输出到所述输出线；以及比较单元，其被布置为对应于所述多个列中的各列并且具有第一输入端子和第二输入端子。与所述输出线的电位相对应的信号被输入到所述第一输入端子。参考信号被输入到所述第二输入端子。所述比较单元进行所述偏移钳位操作，然后进行针对从像素输出的信号的模数转换的比较。

Description

光电转换装置

技术领域

本公开涉及光电转换装置。

背景技术

日本特开2015-56840号公报公开了一种具有将从像素输出的像素信号转换为数字信号的模数(AD)转换电路的固态成像装置。日本特开2015-56840号公报中公开的固态成像装置通过将列之间的垂直信号线短路来减少由于在AD转换器操作期间可能发生的拖尾(streaking)而导致的图像质量下降。

然而，在日本特开2015-56840号公报中公开的方法中，当某个像素的输出信号中出现缺陷时，没有出现缺陷的另一像素的输出信号可能受到将多条垂直信号线短路的影响。这可能会使输出信号的质量劣化。

发明内容

因此，本公开的目的是提供一种能够输出更高质量信号的光电转换装置。

根据本公开的方面，提供了一种光电转换装置，其包括：多个像素，其被布置以形成多个列；输出线，其被布置为对应于所述多个列中的各列，来自对应像素的信号被输出到所述输出线；以及比较单元，其被布置为对应于所述多个列中的各列并且具有第一输入端子和第二输入端子。与所述输出线的电位相对应的信号被输入到所述第一输入端子。参考信号被输入到所述第二输入端子。所述多个像素包括第一像素和第二像素。所述比较单元被构造为基于输入到所述第一输入端子和所述第二输入端子的电位来进行设置偏移的偏移钳位操作。所述比较单元基于从所述第一像素输出的信号进行所述偏移钳位操作，然后进行针对从所述第二像素输出的信号的模数转换的比较。

根据本公开的方面，提供了一种光电转换装置，其包括：多个像素，其被布置以形成多个列；输出线，其被布置为对应于所述多个列中的各列，来自对应像素的信号被输出到所述输出线；比较单元，其被布置为对应于所述多个列中的各列并且具有第一输入端子和第二输入端子。与所述输出线的电位相对应的信号被输入到所述第一输入端子。参考信号被输入到所述第二输入端子。该光电转换装置还包括：第二缓冲器，其被布置为对应于所述多个列中的各列，并且被布置在被提供所述参考信号的信号线与所述第二输入端子之间。所述多个列包括第一列和第二列。所述比较单元被构造为基于输入到所述第一输入端子和所述第二输入端子的电位来进行设置偏移的偏移钳位操作。所述第二列的比较单元基于从所述第一列的第二缓冲器输出的信号来进行所述偏移钳位操作，然后进行针对从所述第二列的像素输出的信号的模数转换的比较。

本发明的进一步特征将由以下参照附图对示例性实施例的描述变得明显。

附图说明

图1是示出根据第一实施例的光电转换装置的示意性构造的框图。

图2是示出根据第一实施例的像素和列电路的构造的电路图。

图3是示出根据第一实施例的光电转换装置的驱动方法的时序图。

图4是示出根据第一实施例的光电转换装置的驱动方法的时序图。

图5是示出根据第二实施例的像素和列电路的构造的电路图。

图6是示出根据第三实施例的像素和列电路的构造的电路图。

图7是示出根据第四实施例的像素和列电路的构造的电路图。

图8是示出根据第五实施例的像素和列电路的构造的电路图。

图9是根据第六实施例的设备的框图。

图10A和图10B是根据第七实施例的设备的框图。

具体实施方式

现在将根据附图详细描述本发明的优选实施方案。在附图中，由相同的附图标记表示相同或相应的元件，可以省略或简化其描述。

在以下第一实施例至第五实施例中，将主要描述作为光电转换装置的示例的成像装置。然而，各实施例的光电转换装置不限于成像装置，并且可以应用于其它装置。其它装置的示例包括测距装置和测光装置。测距装置例如可以是焦点检测装置、使用飞行时间(TOF)的距离测量装置等。测光装置可以是用于测量入射到该装置上的光量的装置。

[第一实施例]

图1是示出根据第一实施例的光电转换装置的示意性构造的框图。该光电转换装置包括像素阵列10、电流源13、垂直扫描电路14、定时发生器15、参考信号生成电路16、计数器17、数字信号处理电路18和读取电路19。

像素阵列10包括以形成多行和多列的矩阵而布置的多个像素100。多个像素100中的各个包括光电转换单元，该光电转换单元包括诸如光电二极管的光电转换元件。像素100输出光电转换信号，该光电转换信号是对应于光电转换元件上的入射光量的模拟信号。像素100输出作为噪声电平的模拟信号的噪声信号。像素阵列10可以包括光学黑像素(未示出)，其中光电转换元件被遮光，并且光学黑像素的输出信号被用作黑电平的参考。

在像素阵列10的各行中，多条控制线11被布置成在第一方向(图1中的水平方向)上延伸。多条控制线11中的各条连接到在第一方向布置的各个像素100，并用作像素100的公共信号线。控制线11延伸的第一方向可以被称为行方向或水平方向。控制线11被连接到垂直扫描电路14。

在像素阵列10的各列中，输出线12被布置成在与第一方向相交的第二方向(图1中的垂直方向)上延伸。各条输出线12连接到在第二方向布置的各个像素100，并用作像素100的公共信号线。输出线12延伸的第二方向可被称为列方向或垂直方向。各条输出线12连接到读取电路19和在相应列布置的电流源13。

垂直扫描电路14是具有如下功能的控制电路：接收从定时发生器15输出的控制信号、生成用于驱动像素100的控制信号以及经由控制线11将控制信号提供给像素100。诸如移位寄存器或地址解码器的逻辑电路可用于垂直扫描电路14。垂直扫描电路14以行为单位驱动像素阵列10的像素100。以行为单位从像素100中读出的信号经由像素阵列10的各列中提供的输出线12输入到读取电路19。

在图1中，针对像素100、控制线11和输出线12仅示出了三行和三列，但实际上，像素100、控制线11和输出线12可以布置在几千行和几千列上。

读取电路19包括水平扫描电路25和对应于各列的输出线12设置的列电路20。列电路20具有读出从像素100输出的噪声信号和光电转换信号并将其转换为数字信号的功能，以及在AD转换后保持数字信号的功能。列电路20包括放大单元21、模拟信号保持单元22、AD转换单元23和数字信号保持单元24。

放大单元21放大从像素100输出的光电转换信号和噪声信号，并输出模拟信号。模拟信号保持单元22暂时保持从放大单元21输出的模拟信号。模拟信号保持单元22输出保持的信号。

参考信号生成电路16是如下的电路：其接收从定时发生器15输出的控制信号并生成要提供给AD转换单元23的参考信号。参考信号是具有预定振幅的信号，并且例如可以包括信号电平(信号幅度)随时间变化的信号。参考信号通常包括斜坡信号。斜坡信号是信号电平随时间单调变化的信号，例如，输出电压随时间单调减小或单调增大的信号。参考信号没有被特别限制，只要其具有可应用于AD转换的振幅即可。

AD转换单元(模数转换单元)23将从模拟信号保持单元22输出的信号与从参考信号生成电路16输出的参考信号进行比较，并将基于比较结果的锁存信号输出到数字信号保持单元24。

计数器17通过对时钟信号的脉冲进行计数来生成其值随时间变化的计数信号，并将该计数信号输出到数字信号保持单元24。

数字信号保持单元24在从AD转换单元23输出的锁存信号发生变化的定时，将从计数器17输出的计数信号作为数字信号保持。数字信号保持单元24可以保持噪声信号和光电转换信号的数字值。

水平扫描电路25向各列的数字信号保持单元24顺序地提供控制信号。结果，在各列的数字信号保持单元24中保持的数字信号被顺序地传送到数字信号处理电路18。可以使用移位寄存器、地址解码器等来构造水平扫描电路25。

数字信号处理电路18对从各列的数字信号保持单元24输出的数字信号进行处理，并将处理后的信号输出到光电转换装置的外部。由数字信号处理电路18进行的信号处理的示例包括使用数字相关双采样的校正处理、放大处理等。

定时发生器15是用于提供控制信号的控制电路，所述控制信号用于控制垂直扫描电路14、读取电路19、参考信号生成电路16和计数器17的操作和定时。提供给垂直扫描电路14、读取电路19、参考信号生成电路16和计数器17的控制信号的至少一部分可以从光电转换装置的外部提供。

图2是示出根据本实施例的像素100和列电路20的构造的电路图。图2更详细地示出了图1的光电转换装置中两个像素100的电路构造和针对两列的列电路20的电路构造的一部分。图2中示出的两列是第n列和第(n+1)列(“n”是自然数)。第n列和第(n+1)列有时被简称为第一列和第二列。当需要区分两列中的元件时，可以将指示该元件是第n列中的元件的索引“a”或指示该元件是第(n+1)列中的元件的索引“b”添加到图2中的一些元件的附图标记。由于第n列中的元件和第(n+1)列中的元件具有基本相同的构造，因此可以省略对第(n+1)列中元件的描述。

图2示出了像素100a和100b、电流源13、放大单元21a和21b、模拟信号保持单元22a和22b、AD转换单元23a和23b以及开关191和192。图2中没有示出图1中的其它元件。

像素100a包括光电转换元件PD、转移晶体管M1、复位晶体管M2、放大晶体管M3和选择晶体管M4。

光电转换元件PD例如是光电二极管。光电转换元件PD的阳极连接到接地节点，并且光电转换元件PD的阴极连接到转移晶体管M1的源极。转移晶体管M1的漏极连接到复位晶体管M2的源极和放大晶体管M3的栅极。转移晶体管M1的漏极、复位晶体管M2的源极和放大晶体管M3的栅极所连接到的节点FD是所谓的浮动扩散部分。浮动扩散部分具有电容成分(浮动扩散电容)，并用作电荷保持部分。浮动扩散电容包括PN结电容、布线电容等。

复位晶体管M2的漏极和放大晶体管M3的漏极连接到被提供电压VDD的电源电压节点。放大晶体管M3的源极连接到选择晶体管M4的漏极。选择晶体管M4的源极连接到输出线12。

在图2的像素构造的情况下，各行的控制线11包括连接到转移晶体管M1的栅极的信号线、连接到复位晶体管M2的栅极的信号线以及连接到选择晶体管M4的栅极的信号线。控制信号PTX从垂直扫描电路14提供给转移晶体管M1的栅极。控制信号PRES从垂直扫描电路14提供给复位晶体管M2的栅极。控制信号PSEL从垂直扫描电路14提供给选择晶体管M4的栅极。同一行的多个像素100a和100b连接到公共信号线，并同时由公共控制信号控制。

在本实施例中，假定在光电转换元件PD中由光入射生成的电子-空穴对当中使用电子作为信号电荷。当电子被用作信号电荷时，像素100a中包括的各个晶体管可以由N型MOS晶体管构成。在各个晶体管由N型MOS晶体管构成时，当从垂直扫描电路14提供高电平控制信号时，相应的晶体管导通。当从垂直扫描电路14提供低电平控制信号时，相应的晶体管截止。然而，信号电荷并不限于电子，空穴也可以作为信号电荷。当空穴被用作信号电荷时，各个晶体管的导电类型与本实施例中描述的导电类型相反。MOS晶体管的术语“源极”或“漏极”可以根据晶体管的导电类型或目标功能而变化。本实施例中使用的“源极”和“漏极”中的一部分或全部有时被称为相反的术语。

光电转换元件PD将入射光转换(光电转换)为与入射光的量相对应的量的电荷。转移晶体管M1导通，以将光电转换元件PD中保持的电荷转移到节点FD。从光电转换元件PD转移的电荷被保持在节点FD的电容(浮动扩散电容)中。结果，节点FD具有如下电位，该电位对应于通过浮动扩散电容的电荷-电压转换而从光电转换元件PD转移的电荷量。

选择晶体管M4导通，以将放大晶体管M3连接到输出线12。放大晶体管M3被构造为使得电压VDD被提供给漏极，并且偏置电流从电流源13经由选择晶体管M4被提供给源极，并且构成具有作为输入节点的栅极的放大电路(源极跟随器电路)。因此，放大晶体管M3通过选择晶体管M4将基于节点FD的电压的信号输出到输出线12。在这个意义上，放大晶体管M3和选择晶体管M4是如下输出单元：其输出与保持在节点FD中的电荷量相对应的像素信号。

复位晶体管M2具有控制向节点FD提供电压(电压VDD)的功能，该电压将用作电荷保持部分的节点FD复位。复位晶体管M2导通以将节点FD复位到与电压VDD相对应的电压。

放大单元21a包括输入电容器211、差分放大器212、反馈电容器213和开关214。输入电容器211的第一端子是放大单元21a的输入节点。输入电容器211的第一端子连接到输出线12。输入电容器211的第二端子连接到差分放大器212的反相输入端子、反馈电容器213的第一端子和开关214的第一端子。具有参考电压Vc0r的电源线连接到差分放大器212的非反相输入端子。差分放大器212的输出端子是放大单元21a的输出节点。差分放大器212的输出端子连接到反馈电容器213的第二端子和开关214的第二端子。

利用上述的电路构造，放大单元21a用作反相放大器电路，其对输出到输出线12的模拟信号的电压进行放大。开关214由来自定时发生器15的控制信号控制为接通或断开。当开关214从接通状态转变为断开状态时，此时输入到输入电容器211的电位被钳位。由输入电容器211的电容值与反馈电容器213的电容值的比率来确定当开关214断开时放大单元21a的放大系数。

模拟信号保持单元22a包括开关221、保持电容器222和放大器223。放大单元21a的输出节点连接到开关221的第一端子。开关221的第一端子是模拟信号保持单元22a的输入节点。开关221的第二端子连接到保持电容器222和放大器223的输入端子。放大器223的输出端子是模拟信号保持单元22a的输出节点。

从放大单元21a输出的模拟信号被保持在保持电容器222中。放大器223(第一缓冲器)是诸如源极跟随器的缓冲器电路，并且输出与保持电容器222中保持的电位相对应的模拟信号。因此，模拟信号保持单元22a形成用于保持从放大单元21a输出的模拟信号的采样和保持电路。

包括开关191和192、第n列中的开关221以及第(n+1)列中的开关221的四个开关形成信号切换电路。开关191的第一端子连接到第n列中的开关221的第一端子的节点。开关191的第二端子连接到第(n+1)列中的开关221的第二端子和第(n+1)列中的保持电容器222所连接到的节点。开关192的第一端子连接到第(n+1)列中的开关221的第一端子的节点。开关192的第二端子连接到第n列中的开关221的第二端子和第n列中的保持电容器222所连接到的节点。

开关191和192由来自定时发生器15的控制信号sw控制为接通或断开。开关221由来自定时发生器15的控制信号swb控制为接通或断开。控制信号swb是具有与控制信号sw相反电平的电位的信号。当控制信号sw处于低电平且控制信号swb处于高电平时，开关221接通，而开关191和192断开。此时，从第n列的放大单元21a输出的信号被保持在第n列的保持电容器222中，而从第(n+1)列的放大单元21b输出的信号被保持在第(n+1)列的保持电容器222中。

另一方面，当控制信号sw处于高电平并且控制信号swb处于低电平时，开关191和192接通并且开关221断开。此时，从第n列的放大单元21a输出的信号被保持在第(n+1)列的保持电容器222中，而从第(n+1)列的放大单元21b输出的信号被保持在第n列的保持电容器222中。如上所述，包括开关191和192、第n列中的开关221和第(n+1)列中的开关221的信号切换电路具有根据控制信号sw和swb将第n列中的信号和第(n+1)列中的信号互换(swap)的功能。

注意，从第n列中的模拟信号保持单元22a输出的模拟信号的电位被称为comp_in[n]，而从第(n+1)列中的模拟信号保持单元22b输出的模拟信号的电位被称为comp_in[n+1]。

AD转换单元23a包括输入电容器231和236、比较器232、开关233和234以及放大器235。比较器232是具有第一输入端子、第二输入端子、第一输出端子以及第二输出端子的全差分型比较器，并用作用于AD转换的比较单元。比较器232对第一输入端子的电位和第二输入端子的电位进行比较，并将基于比较结果的信号作为输出信号OUT从第一输出端子和第二输出端子输出。该输出信号被输入到锁存电路(未示出)。锁存电路将锁存信号输出到数字信号保持单元24。

模拟信号保持单元22a的输出节点连接到输入电容器231(第一输入电容器)的第一端子。输入电容器231的第一端子是AD转换单元23a的输入节点。输入电容器231的第二端子连接到比较器232的第一输入端子和开关233的第一端子。开关233的第二端子连接到比较器232的第一输出端子。

参考信号Vramp从参考信号生成电路16输入到放大器235的输入端子。放大器235(第二缓冲器)是诸如源极跟随器的缓冲器电路。放大器235的输出端子连接到输入电容器236(第二输入电容器)的第一端子。输入电容器236的第二端子连接到比较器232的第二输入端子和开关234的第一端子。开关234的第二端子连接到比较器232的第二输出端子。开关233和234由来自定时发生器15的控制信号comp_res控制为接通或断开。当控制信号comp_res处于高电平时，开关233和234接通，而当控制信号comp_res处于低电平时，开关233和234断开。

图3是示出根据本实施例的光电转换装置的驱动方法的时序图。图3示出了控制信号comp_res和sw的电平、参考信号Vramp的电位以及输入信号comp_in[n]和comp_in[n+1]的电位。请注意，控制信号swb的电平是与控制信号sw的电平相反的电平，并且由于很明显而未示出。此外，图3中的“Var”示意性地指示各列的比较器232的输出信号的电平改变的定时的散布。图3中从时刻t10到时刻t17的时段是通过在AD转换单元23中将来自像素100的噪声信号与参考信号Vramp进行比较来进行噪声信号的AD转换的时段。将参照图3描述噪声信号的AD转换的驱动定时。

在时刻t10，控制信号comp_res处于高电平，并且开关233和234接通，比较器232的第一输入端子、第二输入端子、第一输出端子以及第二输出端子的电位被复位。由于控制信号sw处于低电平并且控制信号swb处于高电平，因此开关191和192断开并且开关221接通。

输入信号comp_in[n]和comp_in[n+1]是这样的信号，其中在放大单元21和模拟信号保持单元22中产生的噪声被叠加到从像素100输出的噪声信号上。当开关214从接通状态转变为断开状态时，由放大单元21钳位的噪声信号包括电荷再注入分量。电荷再注入是这样一种现象，其中，当开关214从接通状态转变为断开状态时，位于构成开关214的晶体管的栅极之下的电荷移动到差分放大器212的反相输入端子和输出端子中的各个。噪声信号中包括的电荷再注入分量对于各列的各个放大单元21是不同的。因此，在时刻t10，输入信号comp_in[n]和输入信号comp_in[n+1]具有彼此不同的电位。

在时刻t11，控制信号sw变为高电平，而控制信号swb变为低电平。结果，开关191和192接通，并且开关221断开。通过该操作，将保持在第n列中的保持电容器222中的模拟信号和保持在第(n+1)列中的保持电容器222中的模拟信号互换。因此，第n列的信号作为输入信号comp_in[n+1]经由第(n+1)列的放大器223输入到AD转换单元23b，而第(n+1)列的信号作为输入信号comp_in[n]经由第n列的放大器223输入到AD转换单元23a。因此，在时刻t11之后，将输入信号comp_in[n]的电位和输入信号comp_in[n+1]的电位互换。以下，该状态可以被称为第一状态。在时刻t11，参考信号Vramp被设置为偏移电平。

在时刻t12，控制信号comp_res变为低电平。结果，开关233和234断开。比较器232的第二输入端子在时刻t12的电位是基于作为偏移电平的参考信号Vramp的复位电位。基于在时刻t12的参考信号Vramp的偏移电平的电位的电荷被钳位到输入电容器236。以下，该操作可以被称为偏移钳位操作。

基于比较器232在时刻t12的输出电位的电荷被钳位到输入电容器231。输入信号comp_in[n]的电位与输入信号comp_in[n+1]的电位相差ΔV。因此，差ΔV的电位被钳位到第n列和第(n+1)列的输入电容器231。由于在时刻t11互换两个电位，因此通过偏移钳位操作钳位到第n列和第(n+1)列的输入电容器231的电位与在时刻t11之前的输入信号的电位相差ΔV。保持在输入电容器231中的噪声信号包括AD转换单元23的噪声分量。当开关233从接通状态转变为断开状态时，噪声分量包括电荷再注入分量。当开关234从接通状态转变到断开状态时，保持在输入电容器236中的信号包括电荷再注入分量。

在时刻t13，取消将参考信号Vramp设置为偏移电平。因此，参考信号Vramp的电位返回到时刻t10的电位。

在时刻t14，控制信号sw变为低电平，控制信号swb变为高电平。结果，开关191和192断开，而开关221接通。因此，第n列的信号作为输入信号comp_in[n]经由第n列的放大器223输入到AD转换单元23a，而第(n+1)列的信号作为输入信号comp_in[n+1]经由第(n+1)列的放大器223输入到AD转换单元23b。因此，在时刻t14之后，取消输入信号comp_in[n]的电位和输入信号comp_in[n+1]的电位的互换。以下，该状态可被称为第二状态。

在时刻t15，参考信号生成电路16根据时间改变参考信号Vramp的电位。在时刻t15，计数器17开始时钟信号的计数操作。

时刻t16是参考信号Vramp的电位超过偏移电平的时刻。在时刻t16附近，输入信号comp_in[n]和comp_in[n+1]与参考信号Vramp之间的大小关系反转，并且比较器232的输出信号的电平发生改变。由此，锁存信号从锁存电路输出到数字信号保持单元24。响应于锁存信号的改变，数字信号保持单元24保持此时的计数信号。在数字信号保持单元24中保持的计数信号是与噪声信号相对应的数字信号。

在时刻t17，参考信号生成电路16使参考信号Vramp的电位的变化停止。然后，参考信号Vramp的电位返回到时刻t10的电位。在时刻t17，计数器17停止时钟信号的计数操作并将计数值复位。

在时刻t17之后，以与噪声信号相同的方式对光电转换信号进行模数转换，并且将与光电转换信号相对应的数字信号保持在数字信号保持单元24中。然后，水平扫描电路25依次扫描各列的数字信号保持单元24，并且保持在各列的数字信号保持单元24中的数字信号被输出到数字信号处理电路18。

如上所述，基于噪声信号的数字信号和基于光电转换信号的数字信号从各列的列电路20输出到数字信号处理电路18。基于光电转换信号的数字信号包括噪声信号的分量。因此，数字信号处理电路18可以通过从基于光电转换信号的数字信号中减去基于噪声信号的数字信号来生成具有较少噪声信号的信号。

图4是示出本实施例的光电转换装置中开关191和192未接通而开关221保持接通时的驱动方法的时序图。将参照图3和图4来描述本实施例的效果。

在图3的驱动方法中，由于在从时刻t11到时刻t14的时段中，控制信号sw处于高电平，而控制信号swb处于低电平，所以在该时段中开关191和192接通，而开关221断开。另一方面，在图4的驱动方法中，在与从时刻t11到时刻t14的时段相对应的从时刻t21到时刻t24的时段中，控制信号sw保持在低电平，并且控制信号swb保持在高电平。因此，在图4中，开关191和192未接通，并且开关221保持接通，这是与图3的不同之处。也就是说，可以解释为图4示出了不提供本实施例中的信号切换电路的情况。

如图4所示，在时刻t22，输入信号comp_in[n]和输入信号comp_in[n+1]具有彼此不同的电位。因此，在第n列中的输入电容器231和第(n+1)列中的输入电容器231之间钳位不同的电位。在图4的示例中，时刻t22的输入信号comp_in[n]和时刻t16的输入信号comp_in[n]基本相同。在这种情况下，在参考信号Vramp的电位超过偏移电平的时刻t16，第n列的比较器232的输出信号的电平发生变化。在时刻t22的输入信号comp_in[n+1]和时刻t16的输入信号comp_in[n+1]也基本相同。在这种情况下，在参考信号Vramp的电位超过偏移电平的时刻t16，第(n+1)列的比较器232的输出信号的电平也发生变化。因此，如图4所示，当在偏移钳位操作中不进行接通开关191的操作时，第n列的比较器232的输出信号的电平和第(n+1)列的比较器232的输出信号的电平几乎同时变化。因此，如图4中的“Var”所示，各列的比较器232的输出信号的电平改变的定时的散布小。

当各列的比较器232的输出信号的电平改变的定时的散布小时，多个比较器232的输出信号的电平可以在短时间内同时改变。这可能由于诸如IR压降和电流变化的因素而引起噪声。特别地，当像素100的列数大时，由于在光电转换装置中布置了大量的比较器232，所以该噪声的影响显著。由于该噪声可以通过在列中共同布置的电源布线或信号布线传播到其它比较器232，所以噪声可能是使输出信号的质量劣化的因素。此外，在比较器232之后的级(stage)的电路中，该噪声可能引起AD转换误差、计数器17中的时钟信号的计数操作的精度下降等，从而使输出信号的质量劣化。

另一方面，在图3所示的驱动方法中，由于在时刻t12的偏移钳位操作期间开关191和192接通并且开关221断开，所以在第n列和第(n+1)列之间钳位彼此互换的电位。由此，在第n列和第(n+1)列的各列中，比较器232在时刻t12的偏移钳位操作时的输入电位和比较器232在时刻t16的AD转换时的输入电位变为彼此不同的电位。即，输入信号comp_in[n]的AD转换时的电位比偏移钳位操作时的电位大ΔV。输入信号comp_in[n+1]的AD转换时的电位比偏移钳位操作时的电位小ΔV。

在图3所示的驱动方法中，如图3中的“Var”所示，各列的比较器232的输出信号的电平改变的定时的散布大。因此，多个比较器232的输出信号的电平几乎不会在短时间内同时改变，并且可以减少当各列的比较器232的输出信号的电平改变时产生的噪声。

在如日本特开2015-56840号公报中公开的将多条垂直信号线短路的方法中，当在某个像素的输出信号中出现缺陷时，可以对没有出现缺陷的像素的输出信号和出现缺陷的像素的输出信号进行平均。这可能使没有出现缺陷的像素的输出信号的质量劣化。另一方面，在本实施例中，由于提供了可以互换多个列的信号的构造，所以信号线不会短路，从而可以减少由于上述因素导致的输出信号的质量劣化。

如上所述，根据本实施例，提供了能够输出更高质量信号的光电转换装置。

在本实施例中，在偏移钳位操作时，进行在不同列之间互换输出信号的操作。也就是说，输出要在偏移钳位操作中钳位的信号的像素(第一像素)和输出要经受AD转换的信号的像素(第二像素)被布置在相同行和不同列中。然而，输出要在偏移钳位操作中钳位的信号的像素和输出要经受AD转换的信号的像素可以被布置在相同列和不同行中。

在本实施例中，在时刻t12的偏移钳位操作时，开关191和192被控制为接通，并且开关221被控制为断开。然而，如果在偏移钳位操作时的输入信号comp_in[n]的电位和在AD转换操作时的输入信号comp_in[n]的电位彼此不同，则在时刻t12之前的时刻，开关191和192可以断开，并且开关221可以接通。

此外，本实施例的光电转换装置可以具有如下构造，该构造能够通过改变放大单元21的设置或每单位时间的参考信号Vramp的电位的改变量(斜率)来改变增益。在这种情况下，可以根据增益使偏移钳位操作时的开关191、192和221的操作不同。比较器232的输出信号的电平改变的定时的散布可以根据增益而变化。此外，由输出信号的电平的改变引起的噪声程度可根据光电转换装置的增益而变化。因此，由于最优控制方法可以根据增益而变化，所以可能期望改变开关191、192和221的操作。

比较器232的输出信号的电平改变的定时的散布也可以根据光电转换装置的温度而变化。因此，可以通过温度传感器测量光电转换装置的温度，并且可以根据温度来使在偏移钳位操作时开关191、192和221的操作变化。

[第二实施例]

将描述根据本实施例的光电转换装置。由相同的附图标记表示与第一实施例中的部件类似的部件，并且可以省略或简化这些部件的描述。

图5是示出根据本实施例的像素100和列电路20的构造的电路图。在本实施例的光电转换装置中，配设开关193来代替图2中的开关192。此外，在图5中，除了图2中第n列和第(n+1)列的电路外，还示出了第(n+2)列的电路。请注意，第(n+2)列可以简单地被称为第三列。此外，指示该元件是第(n+2)列中的元件的索引“c”可被添加到图5中一些元件的附图标记。

包括开关191和193、第n列中的开关221、第(n+1)列中的开关221和第(n+2)列中的开关221的五个开关形成信号切换电路。开关191的第一端子连接到第n列中的开关221的第一端子的节点。开关191的第二端子连接到第(n+1)列中的开关221的第二端子和第(n+1)列中的保持电容器222所连接到的节点。开关193的第一端子连接到第(n+1)列中的开关221的第一端子的节点。开关193的第二端子连接到第(n+2)列中的开关221的第二端子和第(n+2)列中的保持电容器222所连接到的节点。

开关191和193由来自定时发生器15的控制信号sw控制为接通或断开。开关221由来自定时发生器15的控制信号swb控制为接通或断开。控制信号swb是具有与控制信号sw相反电平的电位的信号。当控制信号sw处于低电平且控制信号swb处于高电平时，开关221接通，并且开关191和193断开。此时，从第n列中的放大单元21a、第(n+1)列中的放大单元21b和第(n+2)列中的放大单元21c输出的信号分别被保持在第n列、第(n+1)列和第(n+2)列中的保持电容器222中。

另一方面，当控制信号sw处于高电平并且控制信号swb处于低电平时，开关191和193接通并且开关221断开。此时，从第n列的放大单元21a输出的信号被保持在第(n+1)列的保持电容器222中，并且从第(n+1)列的放大单元21b输出的信号被保持在第(n+2)列的保持电容器222中。如上所述，包括开关191和193、第n列中的开关221、第(n+1)列中的开关221和第(n+2)列中的开关221的信号切换电路具有根据控制信号sw和swb将各列的信号输出到下一列的功能。

本实施例的光电转换装置的驱动方法与图3所示的驱动方法相同。即，在时刻t12的偏移钳位操作时，开关191和193接通，并且开关221断开。因此，比较器232在时刻t12的偏移钳位操作时的输入电位和比较器232在时刻t16的AD转换时的输入电位彼此不同。因此，如在第一实施例中那样，多个比较器232的输出信号的电平几乎不会在短时间内同时改变，并且可以减少当各列的比较器232的输出信号的电平改变时产生的噪声。

以这种方式，在本实施例中也可以获得与第一实施例中相同的效果。因此，根据本实施例，提供了能够输出更高质量的信号的光电转换装置。

信号切换电路不限于如第一实施例中的在两列之间切换信号的电路，而是可以是如第二实施例中的在三列或更多列之间切换信号的电路。此外，可以在各列的信号线之间提供包括在信号切换电路中的开关。在这种情况下，可以切换像素阵列10的所有列中的一些或所有信号。此外，可以在每次读取像素阵列10的各行时改变要切换的列的组合。在这种情况下，由于比较器232的输出信号的电平改变的定时的散布是二维不规则的，所以可以使得由于该散布而对图像质量的影响不太显著。

[第三实施例]

将描述根据本实施例的光电转换装置。由相同的附图标记表示与第一实施例中的部件相似的部件，并且可以省略或简化这些部件的描述。

图6是示出根据本实施例的像素100和列电路20的构造的电路图。在本实施例的光电转换装置中，布置开关194、195和196来代替图2中的开关191和192。

放大器223的输出端子连接到开关194的第一端子。开关194的第二端子连接到输入电容器231的第一端子。开关195的第一端子连接到第n列的放大器223的输出端子和第n列的开关194的第一端子所连接到的节点。开关195的第二端子连接到第(n+1)列中的开关194的第二端子和第(n+1)列中的输入电容器231的第一端子所连接到的节点。开关196的第一端子连接到第(n+1)列的放大器223的输出端子和第(n+1)列的开关194的第一端子所连接到的节点。开关196的第二端子连接到第n列中的开关194的第二端子和第n列中的输入电容器231的第一端子所连接到的节点。

开关195和196由来自定时发生器15的控制信号sw控制为接通或断开。开关194由来自定时发生器15的控制信号swb控制为接通或断开。控制信号swb是具有与控制信号sw相反电平的电位的信号。

当控制信号sw处于低电平并且控制信号swb处于高电平时，开关194接通，而开关195和196断开。此时，从第n列的模拟信号保持单元22a输出的信号被输入到第n列的AD转换单元23a，而从第(n+1)列的模拟信号保持单元22b输出的信号被输入到第(n+1)列的AD转换单元23b。

当控制信号sw处于高电平并且控制信号swb处于低电平时，开关194断开，而开关195和196接通。此时，从第n列的模拟信号保持单元22a输出的信号被输入到第(n+1)列的AD转换单元23b，而从第(n+1)列的模拟信号保持单元22b输出的信号被输入到第n列的AD转换单元23a。其它电路构造与图2中的构造相同，因此省略其描述。

如上所述，在本实施例中，包括开关195和196、第n列的开关194以及第(n+1)列的开关194的信号切换电路被布置在模拟信号保持单元22和AD转换单元23之间。该信号切换电路具有根据控制信号sw和swb将第n列中的信号和第(n+1)列中的信号互换的功能。

本实施例的光电转换装置的驱动方法与图3所示的驱动方法相同。即，在时刻t12的偏移钳位操作时，开关195和196接通，而开关194断开。因此，比较器232在时刻t12的偏移钳位操作时的输入电位与比较器232在时刻t16的AD转换时的输入电位彼此不同。即，输入信号comp_in[n]在AD转换时的电位比偏移钳位操作时的电位大ΔV。输入信号comp_in[n+1]在AD转换时的电位比偏移钳位操作时的电位小ΔV。因此，如在第一实施例中那样，多个比较器232的输出信号的电平几乎不会在短时间内同时改变，并且可以减少当各列的比较器232的输出信号的电平改变时产生的噪声。

以这种方式，在本实施例中也可以获得与第一实施例相同的效果。因此，根据本实施例，提供了能够输出更高质量的信号的光电转换装置。

[第四实施例]

将描述根据本实施例的光电转换装置。由相同的附图标记表示与第三实施例中的部件类似的部件，并且可以省略或简化这些部件的描述。

图7是示出根据本实施例的像素100和列电路20的构造的电路图。在本实施例的光电转换装置中，从图6的光电转换装置中省略了放大单元21和模拟信号保持单元22。第n列的输出线12连接到第n列的开关194的第一端子和开关195的第一端子，并且第(n+1)列的输出线12连接到第(n+1)列的开关194的第一端子和开关196的第一端子。其它电路构造与图6中的那些相同，因此省略其描述。

即使在如本实施例中省略了放大单元21和模拟信号保持单元22的构造中，也可以如第三实施例中那样减少当各列的比较器232的输出信号的电平改变时产生的噪声。因此，根据本实施例，提供了能够输出更高质量的信号的光电转换装置。

[第五实施例]

将描述根据本实施例的光电转换装置。由相同的附图标记表示与第一实施例中的部件类似的部件，并且可以省略或简化这些部件的描述。

图8是示出根据本实施例的像素100和列电路20的构造的电路图。在本实施例的光电转换装置中，布置开关197、198和199来代替图2中的开关191和192。

放大器235的输出端子连接到开关197的第一端子。开关197的第二端子连接到输入电容器236的第一端子。开关198的第一端子连接到第n列的放大器235的输出端子和第n列的开关197的第一端子所连接到的节点。开关198的第二端子连接到第(n+1)列的开关197的第二端子和第(n+1)列的输入电容器236的第一端子所连接到的节点。开关199的第一端子连接到第(n+1)列的放大器235的输出端子和第(n+1)列的开关197的第一端子所连接到的节点。开关199的第二端子连接到第n列的开关197的第二端子和第n列的输入电容器236的第一端子所连接到的节点。

开关198和199由来自定时发生器15的控制信号sw控制为接通或断开。开关197由来自定时发生器15的控制信号swb控制为接通或断开。控制信号swb是具有与控制信号sw相反电平的电位的信号。

当控制信号sw处于低电平并且控制信号swb处于高电平时，开关197接通，而开关198和199断开。此时，从第n列的放大器235输出的信号被输入到第n列的输入电容器236，并且从第(n+1)列的放大器235输出的信号被输入到第(n+1)列的输入电容器236。

当控制信号sw处于高电平并且控制信号swb处于低电平时，开关197断开，而开关198和199接通。此时，从第n列的放大器235输出的信号被输入到第(n+1)列的输入电容器236，而从第(n+1)列的放大器235输出的信号被输入到第n列的输入电容器236。其它电路构造与图2中的构造相同，因此省略了对其的描述。此外，光电转换装置的驱动方法与图3中的驱动方法相同，因此省略了其描述。

将描述本实施例的效果。参考信号Vramp经由各列公共的参考信号线被输入到放大器235。然而，第n列中的放大器235的输出节点和第(n+1)列中的放大器235的输出节点可能由于各列中的放大器235的性能的变化、布线电阻的变化等而具有彼此不同的电位。在图3中时刻t12的偏移钳位操作中，从第n列的放大器235输出的信号被输入到第(n+1)列的输入电容器236，而从第(n+1)列的放大器235输出的信号被输入到第n列的输入电容器236。因此，基于来自第(n+1)列的放大器235的信号的电位被钳位到第n列的输入电容器236，而基于来自第n列的放大器235的信号的电位被钳位到第(n+1)列的输入电容器236。另一方面，在时刻t13之后的时段期间，从第n列的放大器235输出的信号被输入到第n列的输入电容器236，而从第(n+1)列的放大器235输出的信号被输入到第(n+1)列的输入电容器236。此时，由于钳位处的信号被互换，第n列中的放大器235的输出节点和第(n+1)列中的放大器235的输出节点由于变化而具有彼此不同的电位。由此，在时刻t16的AD转换时，输入到第n列的比较器232和第(n+1)列的比较器232的参考信号的电位彼此不同。因此，多个比较器232的输出信号的电平几乎不同时变化，并且可以减少当各列的比较器232的输出信号的电平改变时产生的噪声。

如上所述，根据本发明的实施例，提供了能够输出更高质量的信号的光电转换装置。

在上述描述中，假定在进行AD转换期间的时段，第n列和第(n+1)列的参考信号的电位的每单位时间的变化量是相同的，但是本实施例不限于此。第n列的参考信号的电位的每单位时间的变化量可以不同于第(n+1)列的参考信号的电位的每单位时间的变化量。

[第六实施例]

上述实施例的光电转换装置可以应用于各种设备。这些设备的示例包括数码静态相机、数字摄像机、摄影头、复印机、传真机、移动电话、车载相机、观测卫星和监控相机。图9是作为设备示例的数码静态相机的框图。

图9中示出的设备70包括屏障706、透镜702、光圈704和成像装置700(光电转换装置的示例)。设备70还包括信号处理单元(处理装置)708、定时生成单元720、总体控制/操作单元718(控制装置)、存储器单元710(存储装置)、存储介质控制I/F单元716、存储介质714和外部I/F单元712。屏障706、透镜702和光圈704中的至少一者是与设备相对应的光学装置。屏障706保护透镜702，并且透镜702在成像装置700上形成被摄体的光学图像。光圈704改变通过透镜702的光量。成像装置700如上述实施例中那样构造，并将由透镜702形成的光学图像转换为图像数据(图像信号)。信号处理单元708对从成像装置700输出的成像数据进行各种校正、数据压缩等。定时生成单元720将各种定时信号输出到成像装置700和信号处理单元708。总体控制/操作单元718控制整个数码静态相机，并且存储器单元710暂时存储图像数据。存储介质控制I/F单元716是用于存储或读取存储介质714上的图像数据的接口，并且存储介质714是用于存储或读取所拍摄的图像数据的、诸如半导体存储器的可拆卸存储介质。外部I/F单元712是用于与外部计算机等进行通信的接口。可以从设备的外部输入定时信号等。设备70还可以包括用于显示由光电转换装置获得的信息的显示装置(监视器、电子取景器等)。该设备至少包括光电转换装置。此外，设备70包括光学装置、控制装置、处理装置、显示装置、存储装置和基于由光电转换装置获得的信息操作的机械装置中的至少一者。机械装置是接收来自光电转换装置的信号以进行操作的可移动部分(例如，机器人臂)。

各像素可以包括多个光电转换单元(第一光电转换单元和第二光电转换单元)。信号处理单元708可以被构造为处理基于在第一光电转换单元中生成的电荷的像素信号和基于在第二光电转换单元中生成的电荷的像素信号，并且获取从成像装置700到被摄体的距离信息。

[第七实施例]

图10A和图10B是与根据本实施例的车载相机有关的设备的框图。设备80包括上述实施例中的成像装置800(光电转换装置的示例)和处理来自成像装置800的信号的信号处理装置(处理装置)。设备80包括：图像处理单元801，其对由成像装置800获取的多个图像数据进行图像处理；以及视差计算单元802，其根据由设备80获取的多个图像数据计算视差(视差图像的相位差)。设备80包括：距离测量单元803，其基于计算出的视差计算到被摄体的距离；以及碰撞确定单元804，其基于计算出的距离确定是否存在碰撞的可能性。这里，视差计算单元802和距离测量单元803是获取到被摄体的距离信息的距离信息获取单元的示例。也就是说，距离信息是关于视差、散焦量、与被摄体的距离等的信息。碰撞确定单元804可以使用这些距离信息中的任一个来确定碰撞的可能性。距离信息获取单元可以由专门设计的硬件或软件模块实现。此外，它可以由现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)或其组合来实现。

设备80连接到车辆信息获取装置810，并且可以获取诸如车辆速度、偏航率和转向角的车辆信息。此外，设备80连接到作为控制装置的控制ECU 820，该控制ECU 820基于碰撞确定单元804的确定结果输出用于对车辆产生制动力的控制信号。设备80还连接到警报装置830，该警报装置830基于碰撞确定单元804的确定结果向驾驶员发出警报。例如，当作为碰撞确定单元804的确定结果的碰撞可能性高时，控制ECU 820通过制动、松开油门、抑制发动机输出等来进行车辆控制以避免碰撞或减少损坏。警报装置830通过发出诸如声音的警报、在汽车导航系统等的屏幕上显示警报信息或向座椅安全带或方向盘提供振动来警告用户。如上所述，设备80用作对控制车辆的操作进行控制的控制单元。

在本实施例中，由设备80拍摄车辆外围的图像，例如前方或后方的图像。图10B示出了在车辆前方(摄像范围850)拍摄图像的情况下的设备。作为成像控制单元的车辆信息获取装置810向设备80或成像装置800发送指令以进行成像操作。通过这样的构造，可以进一步提高距离测量的准确性。

虽然上面已经描述了用于避免与另一车辆碰撞的控制的示例，但本实施例适用于用于跟随另一车辆的自动驾驶控制、用于不驶出行车道的自动驾驶控制等。此外，该设备不限于诸如汽车的车辆，并且例如可以应用于诸如船、飞机、卫星、工业机器人和消费者使用的机器人等的可移动体(可移动装置)。另外，该设备可以广泛地应用于诸如智能运输系统(ITS)、监视系统等的利用对象识别或生物认证的设备，而不限于可移动体。

[变型实施例]

本发明不限于上述实施例，并且可以进行各种变型。例如，将任何实施例中的一些构造添加到其它实施例中，或将任何实施例中的一些构造替换为其它实施例中的一些构造的示例也是本发明的实施例。

本说明书的公开内容包括本说明书中所描述的概念的补集。也就是说，例如，如果在本说明书中提供了“A是B”(A＝B)的描述，则本说明书旨在公开或暗示“A不是B”，即使省略了“A不是B”(A≠B)的描述。这是因为假设在描述“A是B”时考虑“A不是B”。

本发明的(多个)实施例也可以通过如下实现：一种系统或装置的计算机，该系统或装置读出并执行在存储介质(其也可被更完整地称为“非暂态计算机可读存储介质”)上记录的计算机可执行指令(例如，一个或多个程序)，以执行上述(多个)实施例中的一个或多个的功能，并且/或者，该系统或装置包括用于执行上述(多个)实施例中的一个或多个的功能的一个或多个电路(例如，专用集成电路(ASIC))；以及由该系统或者装置的计算机执行的方法，例如，从存储介质读出并执行计算机可执行指令，以执行上述(多个)实施例中的一个或多个的功能，并且/或者，控制所述一个或多个电路以执行上述(多个)实施例中的一个或多个的功能。该计算机可以包括一个或更多处理器(例如，中央处理单元(CPU)，微处理单元(MPU))，并且可以包括分开的计算机或分开的处理器的网络，以读出并执行所述计算机可执行指令。所述计算机可执行指令可以例如从网络或存储介质提供给计算机。所述存储介质可以包括例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储器、光盘(诸如压缩光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)或蓝光光盘(BD)^TM)、闪存设备以及存储卡等中的一者或更多。

其它实施例

本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，所述系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。

虽然已经参照示例性实施例对本发明进行了描述，但应当理解，本发明并不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求书的范围应给予最广泛的解释，以便包括所有此类变型和同等结构及功能。

Claims (19)

1.一种光电转换装置，其包括：

多个像素，其被布置以形成多个列；

输出线，其被布置为对应于所述多个列中的各列，来自对应像素的信号被输出到所述输出线；以及

比较单元，其被布置为对应于所述多个列中的各列并且具有第一输入端子和第二输入端子，与所述输出线的电位相对应的信号被输入到所述第一输入端子，参考信号被输入到所述第二输入端子，

其中，所述多个像素包括第一像素和第二像素，

其中，所述比较单元被构造为基于输入到所述第一输入端子和所述第二输入端子的电位来进行设置偏移的偏移钳位操作，并且

其中，所述比较单元基于从所述第一像素输出的信号进行所述偏移钳位操作，然后进行针对从所述第二像素输出的信号的模数转换的比较。

2.根据权利要求1所述的光电转换装置，

其中，所述多个列包括第一列和第二列，

其中，所述第一像素被布置在所述第一列中，并且

其中，所述第二像素被布置在所述第二列中。

3.根据权利要求2所述的光电转换装置，所述光电转换装置还包括信号切换电路，

其中，所述信号切换电路能够在第一状态和第二状态之间切换，在所述第一状态下，从所述第一像素输出的信号被输入到所述第二列的比较单元，在所述第二状态下，从所述第二像素输出的信号被输入到所述第二列的比较单元。

4.根据权利要求3所述的光电转换装置，

其中，在所述第一状态下，从所述第二像素输出的信号被输入到所述第一列的比较单元，并且

其中，在所述第二状态下，从所述第一像素输出的信号被输入到所述第一列的比较单元。

5.根据权利要求3所述的光电转换装置，

其中，所述多个列还包括第三列，并且

其中，在所述第一状态下，从所述第二像素输出的信号被输入到所述第三列的比较单元。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的光电转换装置，所述光电转换装置还包括保持电容器，所述保持电容器被布置为对应于所述多个列中的各列，并且被构造为保持从对应的像素输出的信号，

其中，所述信号切换电路连接到所述保持电容器。

7.根据权利要求3至5中任一项所述的光电转换装置，所述光电转换装置还包括：第一输入电容器，其被布置为对应于所述多个列中的各列，

其中，与相应像素的输出相对应的信号经由所述第一输入电容器输入到所述第一输入端子，并且

其中，所述信号切换电路连接到所述第一输入电容器。

8.根据权利要求7所述的光电转换装置，所述光电转换装置还包括：

保持电容器，其被布置为对应于所述多个列中的各列并且被构造为保持从所述像素输出的信号；以及

第一缓冲器，其被布置为对应于所述多个列中的各列并且被布置在所述保持电容器与所述第一输入电容器之间，

其中，所述信号切换电路被布置在所述第一缓冲器与所述第一输入电容器之间。

9.根据权利要求1所述的光电转换装置，

其中，所述多个像素被布置以形成多个行和多个列，并且

其中，所述第一像素和所述第二像素被布置在所述多个列当中的同一列中的不同行中。

10.根据权利要求3至5中任一项所述的光电转换装置，其中，所述信号切换电路的操作依放大单元的增益设置而变化，所述放大单元被构造为放大输出到所述输出线的信号。

11.根据权利要求3至5中任一项所述的光电转换装置，其中，所述信号切换电路的操作依所述参考信号的电位的每单位时间的变化量而变化。

12.根据权利要求3至5中任一项所述的光电转换装置，其中，所述信号切换电路的操作依所述光电转换装置的温度而变化。

13.根据权利要求3至5中任一项所述的光电转换装置，其中，在所述偏移钳位操作开始之前的时段期间，所述信号切换电路进入所述第一状态。

14.根据权利要求3至5中任一项所述的光电转换装置，其中，在进行所述偏移钳位操作之后，所述信号切换电路进入所述第二状态。

15.根据权利要求14所述的光电转换装置，其中，在所述信号切换电路进入所述第二状态之后，所述参考信号的电位开始依时间而变化。

16.一种光电转换装置，其包括：

多个像素，其被布置以形成多个列；

输出线，其被布置为对应于所述多个列中的各列，来自对应像素的信号被输出到所述输出线；

比较单元，其被布置为对应于所述多个列中的各列且具有第一输入端子和第二输入端子，与所述输出线的电位相对应的信号被输入到所述第一输入端子，参考信号被输入到所述第二输入端子；以及

第二缓冲器，其被布置为对应于所述多个列中的各列，并且被布置在被提供所述参考信号的信号线与所述第二输入端子之间，

其中，所述多个列包括第一列和第二列，

其中，所述比较单元被构造为基于输入到所述第一输入端子和所述第二输入端子的电位来进行设置偏移的偏移钳位操作，并且

其中，所述第二列的比较单元基于从所述第一列的第二缓冲器输出的信号来进行所述偏移钳位操作，然后进行针对从所述第二列的像素输出的信号的模数转换的比较。

17.根据权利要求16所述的光电转换装置，所述光电转换装置还包括信号切换电路，

其中，所述信号切换电路能够在第一状态和第二状态之间切换，在所述第一状态下，从所述第一列的第二缓冲器输出的信号被输入到所述第二列的比较单元，在所述第二状态下，从所述第二列的第二缓冲器输出的信号被输入到所述第二列的比较单元。

18.一种设备，其包括：

根据权利要求1至17中任一项所述的光电转换装置；以及

以下装置中的至少任一者：

光学装置，其适用于所述光电转换装置，

控制装置，其被构造为控制所述光电转换装置，

处理装置，其被构造为处理从所述光电转换装置输出的信号，

显示装置，其被构造为显示由所述光电转换装置获得的信息，

存储装置，其被构造为存储由所述光电转换装置获得的信息，以及

机械装置，其被构造为基于由所述光电转换装置获得的信息进行操作。

19.根据权利要求18所述的设备，其中，所述处理装置处理分别由所述光电转换装置的多个光电转换单元生成的图像信号，并获取关于从所述光电转换装置到被摄体的距离的距离信息。

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