JP2015173432A - 信号処理回路及びイメージセンサ - Google Patents
信号処理回路及びイメージセンサ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015173432A JP2015173432A JP2014246054A JP2014246054A JP2015173432A JP 2015173432 A JP2015173432 A JP 2015173432A JP 2014246054 A JP2014246054 A JP 2014246054A JP 2014246054 A JP2014246054 A JP 2014246054A JP 2015173432 A JP2015173432 A JP 2015173432A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal processing
- output
- storage capacitor
- processing circuit
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 72
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 79
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 52
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 38
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 21
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 21
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 11
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
【解決手段】本発明の信号処理回路は、光電変換素子と並列接続されて信号電荷が蓄積される蓄積容量と、前記蓄積容量の電圧と基準電圧とを比較し、両者が一致したときにパルスを出力する比較器と、前記比較器の出力により前記蓄積容量の電圧をリセット電圧に戻すリセット手段とを備え、前記パルスをカウントして、信号電荷量をアナログ/デジタル変換して出力する。
【選択図】図1
Description
本発明の実施の形態1は、検出感度を向上させた信号処理回路である。
図1に本発明の第1の実施例としてのイメージセンサの信号処理回路を示す。本発明の回路の特徴的な部分は、フォトダイオードで発生した信号電荷を蓄積する蓄積容量を有することである。
第2の実施例を図4に示す。第2の実施例の信号処理回路は、第1の実施例(図1)において、比較器5をインバータ回路(インバータ群)7に代えたものである。従来の1bit ADCと同様に、インバータ回路7は、インバータ(Inv_1、Inv_2,・・・Inv_n)が奇数段接続されている。蓄積容量2の電位がインバータ回路7の初段のインバータ(Inv_1)に入力される。インバータ回路7の出力は、AD変換回路出力(ADC_OUT)として、カウンタ(図示せず)に入力されるとともに、リセットトランジスタ(TR2)4のゲート電極に印加され、また、インバータ(Inv)6に入力される。
図5に本発明の第3の実施例としての信号処理回路を示す。また、図6にそのタイミングチャートを示す。第3の実施例は、第1の実施例の転送ゲートトランジスタ3とリセットトランジスタ4のON/OFFの動作タイミングを改良したものである。
次に、本発明の実施の形態2について説明をする。図7に、本発明の第2の実施形態としてのイメージセンサ(撮像素子)100の概念図を示す。
2 蓄積容量(FD)
3 転送ゲートトランジスタ(TR1)
4 リセットトランジスタ(TR2)
5 比較器(Comp)
6 インバータ(Inv)
7 インバータ回路
81 遅延回路(Delay)
82 NOR回路
83 AND回路
100 イメージセンサ
101 センサ領域
102 出力処理回路
103 画素
104 フォトダイオード
105 AD変換回路
106 カウンタ
Claims (7)
- 光電変換素子で生成された電荷量をアナログ/デジタル変換する信号処理回路であって、
光電変換素子と並列接続される蓄積容量と、
前記蓄積容量の電圧と基準電圧とを比較し、両者が一致したときにパルスを出力する比較器と、
前記比較器の出力により、前記蓄積容量の電圧をリセット電圧に戻すリセット手段と、
を備えており、前記パルスをカウントして出力する信号処理回路。 - 光電変換素子で生成された電荷量をアナログ/デジタル変換する信号処理回路であって、
光電変換素子と並列接続される蓄積容量と、
前記蓄積容量の電圧を入力とし、所定の反転電圧で出力を反転するインバータ回路と、
前記インバータ回路の出力により、前記蓄積容量の電圧をリセット電圧に戻すリセット手段と、
を備えており、前記インバータ回路の出力パルスをカウントして出力する信号処理回路。 - 請求項1又は2に記載の信号処理回路において、前記光電変換素子と前記蓄積容量との間に転送ゲートトランジスタを設けたことを特徴とする信号処理回路。
- 請求項3に記載の信号処理回路において、前記転送ゲートトランジスタは比較器又はインバータ回路の出力に基づいて制御され、前記リセット手段の動作期間中はOFFとなることを特徴とする信号処理回路。
- 請求項3又は4に記載の信号処理回路において、前記転送ゲートトランジスタがOFFとなってから所定時間後に前記リセット手段がONとなり、前記リセット手段がOFFとなってから所定時間後に前記転送ゲートトランジスタがONとなることを特徴とする信号処理回路。
- 請求項5に記載の信号処理回路において、前記転送ゲートトランジスタは、比較器又はインバータ回路の出力パルスと該出力パルスを遅延させた遅延パルスの少なくとも一方が出力されている期間はOFFとなり、前記リセット手段は、比較器又はインバータ回路の出力パルスと該出力パルスを遅延させた遅延パルスの両者が出力されている期間にONとなることを特徴とする信号処理回路。
- 請求項1乃至6のいずれか一項に記載の信号処理回路を各画素に備え、光電変換信号をデジタル信号として出力する画素並列信号処理方式のイメージセンサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014246054A JP6535163B2 (ja) | 2014-02-24 | 2014-12-04 | 信号処理回路及びイメージセンサ |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014033138 | 2014-02-24 | ||
JP2014033138 | 2014-02-24 | ||
JP2014246054A JP6535163B2 (ja) | 2014-02-24 | 2014-12-04 | 信号処理回路及びイメージセンサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015173432A true JP2015173432A (ja) | 2015-10-01 |
JP6535163B2 JP6535163B2 (ja) | 2019-06-26 |
Family
ID=54260488
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014246054A Active JP6535163B2 (ja) | 2014-02-24 | 2014-12-04 | 信号処理回路及びイメージセンサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6535163B2 (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017212634A (ja) * | 2016-05-26 | 2017-11-30 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置及び撮像システム |
JP2018011149A (ja) * | 2016-07-12 | 2018-01-18 | 日本放送協会 | A/d変換回路、信号読み出し回路、及びイメージセンサ |
EP3451655A1 (en) | 2017-08-31 | 2019-03-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state image sensor and image capture apparatus |
US10652494B2 (en) | 2017-05-18 | 2020-05-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state imaging device, imaging apparatus, and imaging method for generating images based on a frequency of photons and having overlapping imaging periods |
US10834349B2 (en) | 2017-07-06 | 2020-11-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state image sensor, image capturing apparatus and image capturing method |
US11297269B2 (en) | 2019-02-04 | 2022-04-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Image capturing apparatus |
JPWO2022091686A1 (ja) * | 2020-10-30 | 2022-05-05 | ||
US11503237B2 (en) | 2018-04-12 | 2022-11-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid state imaging device capable of acquiring a desired image without using a frame memory, imaging apparatus, and imaging method |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10276071A (ja) * | 1997-01-30 | 1998-10-13 | Fujitsu Ltd | 容量結合を利用した論理回路、ad変換回路及びda変換回路 |
JP2007235488A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Kyocera Corp | 撮像素子装置およびその信号処理回路 |
JP2008072512A (ja) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Canon Inc | 撮像装置及びその制御方法、撮像システム |
-
2014
- 2014-12-04 JP JP2014246054A patent/JP6535163B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10276071A (ja) * | 1997-01-30 | 1998-10-13 | Fujitsu Ltd | 容量結合を利用した論理回路、ad変換回路及びda変換回路 |
JP2007235488A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Kyocera Corp | 撮像素子装置およびその信号処理回路 |
JP2008072512A (ja) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Canon Inc | 撮像装置及びその制御方法、撮像システム |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017212634A (ja) * | 2016-05-26 | 2017-11-30 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置及び撮像システム |
US9986194B2 (en) | 2016-05-26 | 2018-05-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid state imaging device and imaging system |
JP2018011149A (ja) * | 2016-07-12 | 2018-01-18 | 日本放送協会 | A/d変換回路、信号読み出し回路、及びイメージセンサ |
US10652494B2 (en) | 2017-05-18 | 2020-05-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state imaging device, imaging apparatus, and imaging method for generating images based on a frequency of photons and having overlapping imaging periods |
US10834349B2 (en) | 2017-07-06 | 2020-11-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state image sensor, image capturing apparatus and image capturing method |
EP3451655A1 (en) | 2017-08-31 | 2019-03-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state image sensor and image capture apparatus |
KR20190024744A (ko) * | 2017-08-31 | 2019-03-08 | 캐논 가부시끼가이샤 | 고체촬상소자 및 촬상장치 |
US11115612B2 (en) | 2017-08-31 | 2021-09-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state image sensor and image capture apparatus |
KR102325493B1 (ko) | 2017-08-31 | 2021-11-12 | 캐논 가부시끼가이샤 | 고체촬상소자 및 촬상장치 |
US11503237B2 (en) | 2018-04-12 | 2022-11-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid state imaging device capable of acquiring a desired image without using a frame memory, imaging apparatus, and imaging method |
US11297269B2 (en) | 2019-02-04 | 2022-04-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Image capturing apparatus |
JPWO2022091686A1 (ja) * | 2020-10-30 | 2022-05-05 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6535163B2 (ja) | 2019-06-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10257452B2 (en) | Solid-state image pickup apparatus, signal processing method for a solid-state image pickup apparatus, and electronic apparatus | |
JP6535163B2 (ja) | 信号処理回路及びイメージセンサ | |
US11095278B2 (en) | Comparator, solid-state imaging device, electronic apparatus, and driving method | |
JP4529834B2 (ja) | 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および撮像装置 | |
US10165209B2 (en) | Low-noise, high dynamic-range image sensor | |
US9041583B2 (en) | Comparator, solid-state imaging device, electronic apparatus, and driving method | |
US10868990B2 (en) | Active pixel sensor and driving method thereof, imager and electronic device | |
US11025850B2 (en) | Solid-state image-capturing device and method for driving solid-state image-capturing device | |
US10170514B2 (en) | Image sensor | |
WO2007000879A1 (ja) | 固体撮像素子及びその信号読み出し方法 | |
JP2012060538A (ja) | 固体撮像装置 | |
JP6302350B2 (ja) | 信号電荷のa/d変換回路、信号読み出し回路及び固体撮像素子 | |
CN107231534B (zh) | 像素输出电平控制器件及使用其的cmos图像传感器 | |
US10187598B2 (en) | Circuit for reading-out voltage variation of floating diffusion area, method thereof and CMOS image sensor using the same | |
JP6748498B2 (ja) | A/d変換回路、信号読み出し回路、及びイメージセンサ | |
WO2024057732A1 (ja) | 撮像素子および電子機器 | |
JP2010161751A (ja) | 固体撮像素子及びその信号処理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171030 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180907 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180918 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181114 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190507 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190531 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6535163 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |