JP7374639B2 - 光電変換装置及び撮像システム - Google Patents
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Description
本発明の第1実施形態による光電変換装置及びその駆動方法について、図1乃至図6を用いて説明する。
RMPD=VRMP×(1) …(1)
RMPE=VRMP×(1/2) …(2)
RMPF=VRMP×(1/4) …(3)
V=-ΔB/Δt …(4)
V1=V×(R11+R1)/(R11+2×R1+2×R2) …(5)
V2=V×R2/(R11+2×R1+2×R2) …(6)
V3=V×(R2+R1)/(R11+2×R1+2×R2) …(7)
Vout=(V1+V2)―(V2)=V1 …(8)
本発明の第2実施形態による光電変換装置及びその駆動方法について、図7乃至図9を用いて説明する。第1実施形態による光電変換装置と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し或いは簡潔にする。
本発明の第3実施形態による光電変換装置及びその駆動方法について、図10を用いて説明する。第1及び第2実施形態による光電変換装置と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し或いは簡潔にする。図10は、本実施形態による光電変換装置におけるグラウンド配線の配置例を示す概略図である。
本発明の第4実施形態による撮像システムについて、図11を用いて説明する。図11は、本実施形態による撮像システムの概略構成を示すブロック図である。
本発明の第5実施形態による撮像システム及び移動体について、図12を用いて説明する。図12は、本実施形態による撮像システム及び移動体の構成を示す図である。
本発明は、上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、いずれかの実施形態の一部の構成を他の実施形態に追加した例や、他の実施形態の一部の構成と置換した例も、本発明の実施形態である。
12…画素
16…出力線
20…周辺回路部
22…画素ウェルグラウンド配線
26…周辺ウェルグラウンド配線
40…比較回路
42…比較部
44…比較器
46…参照信号生成回路
90…画素ウェル領域
92…画素ウェルコンタクト
94…周辺ウェル領域
96…周辺ウェルコンタクト
Claims (17)
- 画素ウェル領域と周辺ウェル領域とを含む半導体基板と、
前記画素ウェル領域の上に配された画素グラウンド配線と、
前記画素グラウンド配線と前記画素ウェル領域とを接続する画素ウェルコンタクトと、
前記画素ウェル領域に複数の列をなすように配置され、各々が入射光の光量に応じた画素信号を出力する複数の画素と、
所定の振幅を有する参照信号を生成する参照信号生成回路と、
前記複数の列に対応して設けられ、対応する列の前記画素からの前記画素信号と前記参照信号とを各々が受ける複数の比較部と、を有し、
前記複数の比較部の各々は、
前記画素信号を受ける第1入力ノードと、前記参照信号を受ける第2入力ノードと、を有する比較器と、
前記参照信号生成回路と前記第2入力ノードとを接続する第1容量部と、
前記第2入力ノードと前記画素グラウンド配線とを接続する第2容量部と、を有し、
前記画素グラウンド配線は、前記周辺ウェル領域の上に延在しており、前記周辺ウェル領域と重なる領域において、前記第2容量部に接続されている
ことを特徴とする光電変換装置。 - 前記第2容量部は、第1容量素子と第1スイッチとの直列接続体を有する
ことを特徴とする請求項1記載の光電変換装置。 - 前記第2容量部は、並列に接続された複数の前記直列接続体を有する
ことを特徴とする請求項2記載の光電変換装置。 - 前記第1スイッチの接続状態を制御することにより前記第2入力ノードに入力される前記参照信号の振幅を切り替える制御回路を更に有する
ことを特徴とする請求項2又は3記載の光電変換装置。 - 前記複数の列の各々に配され、それぞれに対応する列の前記画素からの前記画素信号が出力される複数の出力線を更に有し、
前記複数の比較部の各々は、それぞれに対応する列の前記出力線と前記第1入力ノードとを接続する第3容量部を更に有する
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記複数の比較部の各々は、それぞれに対応する列の前記出力線と前記第3容量部との間に設けられたサンプルホールド部を更に有する
ことを特徴とする請求項5記載の光電変換装置。 - 前記サンプルホールド部は、前記出力線と前記第3容量部との間に接続された第2スイッチと、前記第2スイッチと前記第3容量部との間の接続ノードと前記画素グラウンド配線とを接続する第4容量部と、を有する
ことを特徴とする請求項6記載の光電変換装置。 - 前記第4容量部は、第2容量素子と第3スイッチとの直列接続体を有する
ことを特徴とする請求項7記載の光電変換装置。 - 前記参照信号生成回路のグラウンド端子は、前記画素グラウンド配線に接続されている
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記画素グラウンド配線は、前記複数の列に沿う方向に延在している
ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記画素グラウンド配線は、前記複数の列の各々に対応して設けられている
ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記参照信号は、時間の経過に伴って信号レベルが変化するランプ信号である
ことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記周辺ウェル領域の上に配された周辺グラウンド配線と、
前記周辺グラウンド配線と前記周辺ウェル領域とを接続する画素ウェルコンタクトと、を更に有する
ことを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記参照信号生成回路からの前記参照信号の出力に同期してカウント動作を開始するカウンタ回路と、
前記複数の列の各々に対応して設けられ、前記比較部による前記画素信号と前記参照信号との比較の結果に応じて、前記カウンタ回路から出力されるカウント信号で示されるカウント値を前記画素信号のデジタルデータとして記憶する記憶部と、を更に有する
ことを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 画素ウェル領域と周辺ウェル領域とを含む半導体基板と、
前記画素ウェル領域の上に配された画素グラウンド配線と、
前記画素グラウンド配線と前記画素ウェル領域とを接続する画素ウェルコンタクトと、
前記画素ウェル領域に複数の列をなすように配置され、各々が画素信号を出力する複数の画素と、
参照信号を生成する参照信号生成回路と、
前記複数の列に対応して設けられ、対応する列の前記画素からの前記画素信号と前記参照信号とを各々が受ける複数の読み出し回路と、を有し、
前記複数の読み出し回路の各々は、
前記画素信号を受ける第1入力ノードと、第2入力ノードと、を有する差動増幅回路と、
前記参照信号生成回路と前記第2入力ノードとの間に接続された第1容量部と、
前記第2入力ノードと前記画素グラウンド配線との間に接続された第2容量部と、を有し、
前記画素グラウンド配線は、前記周辺ウェル領域の上に延在しており、前記周辺ウェル領域と重なる領域において、前記第2容量部に接続されている
ことを特徴とする光電変換装置。 - 請求項1乃至15のいずれか1項に記載の光電変換装置と、
前記光電変換装置から出力される信号を処理する信号処理部と
を有することを特徴とする撮像システム。 - 移動体であって、
請求項1乃至15のいずれか1項に記載の光電変換装置と、
前記光電変換装置からの信号に基づく視差画像から、対象物までの距離情報を取得する距離情報取得手段と、
前記距離情報に基づいて前記移動体を制御する制御手段と
を有することを特徴とする移動体。
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