JP7403506B2 - 光電変換装置、撮像装置、機器及び光電変換装置の駆動方法 - Google Patents
光電変換装置、撮像装置、機器及び光電変換装置の駆動方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7403506B2 JP7403506B2 JP2021129213A JP2021129213A JP7403506B2 JP 7403506 B2 JP7403506 B2 JP 7403506B2 JP 2021129213 A JP2021129213 A JP 2021129213A JP 2021129213 A JP2021129213 A JP 2021129213A JP 7403506 B2 JP7403506 B2 JP 7403506B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- reset
- transfer transistor
- photoelectric conversion
- transistor
- 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.)
- Active
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims description 140
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims description 70
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 103
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 33
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 32
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 14
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 11
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 11
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005375 photometry Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
- H04N25/77—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/703—SSIS architectures incorporating pixels for producing signals other than image signals
- H04N25/704—Pixels specially adapted for focusing, e.g. phase difference pixel sets
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/40—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/40—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled
- H04N25/46—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled by combining or binning pixels
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/709—Circuitry for control of the power supply
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
- H04N25/74—Circuitry for scanning or addressing the pixel array
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
- H04N25/75—Circuitry for providing, modifying or processing image signals from the pixel array
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
- H04N25/77—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components
- H04N25/778—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components comprising amplifiers shared between a plurality of pixels, i.e. at least one part of the amplifier must be on the sensor array itself
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
- H04N25/65—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to reset noise, e.g. KTC noise related to CMOS structures by techniques other than CDS
Description
光電変換装置を使用した撮像装置の構成について図1により説明する。画素アレイ100には、行列状に複数並んで配置された画素101で構成される。垂直走査回路107は、タイミングジェネレータ108(以下、「TG108」と表記する)から出力された信号に基づいて、画素101を順次走査する。垂直走査回路107は画素を行毎に駆動する駆動部として機能する。画素アレイ100の最後の行まで走査することで1フレームの画像に対応する信号を得ることができる。画素101からは、ノイズレベルのアナログ信号であるノイズ信号と、入射光を光電変換して生成した電荷に基づくアナログ信号である光電変換信号が垂直信号線102を介して出力される。光電変換信号としては、焦点検出用に用いられる焦点検出信号と、画像形成用に用いられる撮像信号が画素101から出力される。図1では、4行×5列の画素101を示しているが、実際には、もっと多数の行及び列に渡って画素101、垂直信号線102が設けられている。
実施形態1では、信号presがHiとLoの2値の場合について説明した。本実施例では信号pres信号を3値とした場合について述べる。信号presが3値の場合の第一動作について図8により説明する。信号presが3値の場合の第二動作について図9により説明する。信号pres以外の、信号ptxa、信号ptxb、信号pselは、図3を用いた実施例1と同じである。そのため、主に信号presについて説明する。信号pres信号を3値とするが、電荷電圧変換部のリセット電位は電源電圧に近い電位であるために、3値のうちの中間の電位レベルを信号presとしてリセットトランジスタへ与えたときであってもリセットトランジスタはオフ状態を保つことができる。
図11は本実施形態の半導体装置930を備えた機器9191を説明する模式図である。半導体装置930を備える機器9191について詳細に説明する。半導体装置930は、上述のように、半導体層を有する半導体デバイス910のほかに、半導体デバイス910を収容するパッケージ920を含むことができる。パッケージ920は、半導体デバイス910が固定された基体と、半導体デバイス910に対向するガラスなどの蓋体と、を含むことができる。パッケージ920は、さらに、基体に設けられた端子と半導体デバイス910に設けられた端子とを接続するボンディングワイヤやバンプなどの接合部材を含むことができる。半導体デバイス910には、実施形態1又は2で説明した光電変換装置を適用することができる。
Claims (10)
- 第1光電変換部と、第2光電変換部と、電荷電圧変換部と、前記第1光電変換部と前記電荷電圧変換部との間に設けられた第1転送トランジスタと、前記第2光電変換部と前記電荷電圧変換部との間に設けられた第2転送トランジスタと、前記電荷電圧変換部と電源電圧端子との間に設けられたリセットトランジスタと、前記第1光電変換部と前記第2光電変換部とに入射光を集光するマイクロレンズと、前記電荷電圧変換部の電圧に応じた信号を出力する出力部と、をそれぞれが含む複数の画素と、駆動部と、を備える光電変換装置であって、
前記駆動部が、前記リセットトランジスタ、前記第1転送トランジスタ及び前記第2転送トランジスタをともにオンの状態とした後に、前記リセットトランジスタ、前記第1転送トランジスタ及び前記第2転送トランジスタをオフの状態とする第一リセット動作と、前記第一リセット動作後に前記第1転送トランジスタ及び前記第2転送トランジスタをオンし、前記電荷電圧変換部の電圧に応じた信号を前記出力部が出力する第一読み出し動作と、を含む第一動作と、
前記駆動部が、前記リセットトランジスタと前記第1転送トランジスタをともにオンの状態とした後に、前記リセットトランジスタ及び前記第1転送トランジスタをともにオフの状態とする第二リセット動作と、前記駆動部が前記リセットトランジスタ、前記第1転送トランジスタ及び前記第2転送トランジスタをともにオンの状態とした後に、前記リセットトランジスタ、前記第1転送トランジスタ及び前記第2転送トランジスタをともにオフの状態とする第三リセット動作と、前記第三リセット動作後に前記第1転送トランジスタをオンし前記電荷電圧変換部の電圧に応じた信号を前記出力部が出力し、前記電荷電圧変換部が電荷を保持した状態で前記第1転送トランジスタ及び前記第2転送トランジスタをオンし、前記電荷電圧変換部の電圧に応じた信号を前記出力部が出力する第二読み出し動作と、を含む第二動作とを行う光電変換装置。 - 前記駆動部は、前記リセットトランジスタをオンするときは、前記リセットトランジスタの制御ノードに第1リセット電位を供給し、前記リセットトランジスタをオフするときは、前記リセットトランジスタの前記制御ノードに第2リセット電位又は第3リセット電位を供給するように構成されており、
前記第1リセット電位は前記第2リセット電位よりも高電位であり、前記第3リセット電位は前記第2リセット電位よりも低電位であることを特徴とする請求項1に記載の光電変換装置。 - 前記駆動部は、前記第一読み出し動作及び前記第二読み出し動作をするときに、前記第3リセット電位を前記制御ノードへ供給することを特徴とする請求項2に記載の光電変換装置。
- 前記第2リセット電位は前記第1リセット電位と前記第3リセット電位との中間電位であることを特徴とする請求項2又は3に記載の光電変換装置。
- 前記第一動作と前記第二動作とは水平同期信号に同期してそれぞれ繰り返し行われ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。
- 前記第一リセット動作と前記第一読み出し動作とはそれぞれ1水平同期信号期間の間に行われ、前記第二リセット動作及び前記第三リセット動作と前記第二読み出し動作とはそれぞれ2水平同期信号期間の間に行われることを特徴とする請求項5に記載の光電変換装置。
- 前記第一リセット動作において前記第1転送トランジスタと前記第2転送トランジスタとをオフにしてから、次に前記第1転送トランジスタおよび前記第2転送トランジスタがオンする期間を含む前記第一読み出し動作において前記第1転送トランジスタと前記第2転送トランジスタとをオフにするまでの期間は4水平同期信号期間であることを特徴とする請求項5又は6に記載の光電変換装置。
- 請求項1乃至7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を処理する処理部と、を有する撮像装置。 - 請求項1乃至7のいずれか1項に記載の光電変換装置を備える機器であって、
前記光電変換装置に対応した光学装置、
前記光電変換装置を制御する制御装置、
前記光電変換装置から出力された信号を処理する処理装置、
前記光電変換装置で得られた情報を表示する表示装置、
前記光電変換装置で得られた情報を記憶する記憶装置、および、
前記光電変換装置で得られた情報に基づいて動作する機械装置、の少なくともいずれかを備えることを特徴とする機器。 - 第1光電変換部と、第2光電変換部と、電荷電圧変換部と、前記第1光電変換部と前記電荷電圧変換部との間に設けられた第1転送トランジスタと、前記第2光電変換部と前記電荷電圧変換部との間に設けられた第2転送トランジスタと、前記電荷電圧変換部と電源電圧端子との間に設けられたリセットトランジスタと、前記第1光電変換部と前記第2光電変換部とに入射光を集光するマイクロレンズと、前記電荷電圧変換部の電圧に応じた信号を出力する出力部と、をそれぞれが含む複数の画素と、駆動部と、を備える光電変換装置を駆動する方法であって、
前記駆動部が、前記リセットトランジスタ、前記第1転送トランジスタ及び前記第2転送トランジスタをともにオンの状態とした後に、前記リセットトランジスタ、前記第1転送トランジスタ及び前記第2転送トランジスタをオフの状態とすることと、前記第1転送トランジスタ及び前記第2転送トランジスタをオンし、前記電荷電圧変換部の電圧に応じた信号を前記出力部が出力することと、を含む第一駆動方法と、
前記駆動部が、前記リセットトランジスタと前記第1転送トランジスタをともにオンの状態とした後に、前記リセットトランジスタ及び前記第1転送トランジスタをともにオフの状態とすることと、前記駆動部が前記リセットトランジスタ、前記第1転送トランジスタ及び前記第2転送トランジスタをともにオンの状態とした後に、前記リセットトランジスタ、前記第1転送トランジスタ及び前記第2転送トランジスタをともにオフの状態とすることと、前記第1転送トランジスタをオンし、前記電荷電圧変換部の電圧に応じた信号を前記出力部が出力することと、前記電荷電圧変換部が電荷を保持した状態で前記第1転送トランジスタ及び前記第2転送トランジスタをオンし、前記電荷電圧変換部の電圧に応じた信号を前記出力部が出力することと、を含む第2駆動方法と、を含む光電変換装置の駆動方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021129213A JP7403506B2 (ja) | 2021-08-05 | 2021-08-05 | 光電変換装置、撮像装置、機器及び光電変換装置の駆動方法 |
US17/876,773 US11765485B2 (en) | 2021-08-05 | 2022-07-29 | Photoelectric conversion apparatus, image capturing apparatus, equipment, and method of driving photoelectric conversion apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021129213A JP7403506B2 (ja) | 2021-08-05 | 2021-08-05 | 光電変換装置、撮像装置、機器及び光電変換装置の駆動方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023023574A JP2023023574A (ja) | 2023-02-16 |
JP7403506B2 true JP7403506B2 (ja) | 2023-12-22 |
Family
ID=85151857
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021129213A Active JP7403506B2 (ja) | 2021-08-05 | 2021-08-05 | 光電変換装置、撮像装置、機器及び光電変換装置の駆動方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11765485B2 (ja) |
JP (1) | JP7403506B2 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016092595A (ja) | 2014-11-04 | 2016-05-23 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置、撮像システム、及び光電変換装置の駆動方法 |
JP2017069724A (ja) | 2015-09-29 | 2017-04-06 | キヤノン株式会社 | 撮像素子及びその制御方法、及び撮像装置 |
JP2018019268A (ja) | 2016-07-28 | 2018-02-01 | キヤノン株式会社 | 撮像装置、撮像システムおよび撮像装置の駆動方法 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5743837B2 (ja) * | 2011-10-07 | 2015-07-01 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置、撮像装置および撮像システム |
JP5968146B2 (ja) | 2012-07-31 | 2016-08-10 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置およびカメラ |
US9253077B2 (en) * | 2012-11-30 | 2016-02-02 | International Business Machines Corporation | Parallel top-K simple shortest paths discovery |
US9456141B2 (en) * | 2013-02-22 | 2016-09-27 | Lytro, Inc. | Light-field based autofocus |
JP6216147B2 (ja) | 2013-04-24 | 2017-10-18 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置およびカメラ |
JP6294648B2 (ja) | 2013-12-06 | 2018-03-14 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置及びカメラ |
JP2015198315A (ja) | 2014-04-01 | 2015-11-09 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置及び撮像システム |
JP6385126B2 (ja) | 2014-05-02 | 2018-09-05 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置 |
JP6415187B2 (ja) | 2014-08-29 | 2018-10-31 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置および撮像システム |
JP6218799B2 (ja) * | 2015-01-05 | 2017-10-25 | キヤノン株式会社 | 撮像素子及び撮像装置 |
JP6746301B2 (ja) * | 2015-11-30 | 2020-08-26 | キヤノン株式会社 | 撮像装置の駆動方法、撮像装置、撮像システム |
JP6782431B2 (ja) | 2016-01-22 | 2020-11-11 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 撮像装置 |
JP6750852B2 (ja) | 2016-05-11 | 2020-09-02 | キヤノン株式会社 | 撮像装置及び撮像装置の制御方法 |
JP2020039017A (ja) * | 2018-08-31 | 2020-03-12 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 固体撮像装置およびその駆動方法、並びに電子機器 |
JP2021176211A (ja) * | 2020-05-01 | 2021-11-04 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置及び光電変換システム |
KR20220051052A (ko) * | 2020-10-16 | 2022-04-26 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서 |
-
2021
- 2021-08-05 JP JP2021129213A patent/JP7403506B2/ja active Active
-
2022
- 2022-07-29 US US17/876,773 patent/US11765485B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016092595A (ja) | 2014-11-04 | 2016-05-23 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置、撮像システム、及び光電変換装置の駆動方法 |
JP2017069724A (ja) | 2015-09-29 | 2017-04-06 | キヤノン株式会社 | 撮像素子及びその制御方法、及び撮像装置 |
JP2018019268A (ja) | 2016-07-28 | 2018-02-01 | キヤノン株式会社 | 撮像装置、撮像システムおよび撮像装置の駆動方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11765485B2 (en) | 2023-09-19 |
US20230042825A1 (en) | 2023-02-09 |
JP2023023574A (ja) | 2023-02-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5965674B2 (ja) | 固体撮像装置および撮像装置 | |
JP5205155B2 (ja) | 固体撮像素子 | |
KR102015900B1 (ko) | 고체 촬상 소자 및 촬상 장치 | |
US20180091754A1 (en) | Solid-state imaging device, method for driving solid-state imaging device, and electronic apparatus | |
JP2009089069A (ja) | 画素駆動回路および撮像装置ならびにカメラシステム | |
US20080049128A1 (en) | Solid-state device for high-speed photographing and camera provided with the solid-state imaging device as imaging device | |
CN115209068A (zh) | 固态摄像装置、固态摄像装置的驱动方法、以及电子设备 | |
WO2014196176A1 (ja) | 固体撮像素子および撮像装置 | |
JP7403506B2 (ja) | 光電変換装置、撮像装置、機器及び光電変換装置の駆動方法 | |
JP2020058066A (ja) | 撮像素子 | |
JP6825675B2 (ja) | 撮像素子及び撮像装置 | |
JP6217338B2 (ja) | 固体撮像素子及び撮像装置 | |
US20240015415A1 (en) | Photoelectric conversion device, imaging system, and equipment | |
JP7439772B2 (ja) | 撮像素子及び撮像装置 | |
JP2018198441A (ja) | 固体撮像素子及び撮像装置 | |
JP6375613B2 (ja) | 固体撮像素子及び撮像装置 | |
US20240040279A1 (en) | Photoelectric conversion device and method of driving photoelectric conversion device | |
US11843880B2 (en) | Photoelectric conversion device | |
US20230292024A1 (en) | Photoelectric conversion device and method of driving photoelectric conversion device | |
JP7160129B2 (ja) | 撮像素子および撮像装置 | |
JP6053321B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
WO2023080180A1 (ja) | 撮像素子および撮像装置 | |
US20240031709A1 (en) | Photoelectric conversion device, method of driving photoelectric conversion device, and imaging system | |
WO2023002643A1 (ja) | 撮像素子及び撮像装置 | |
JP2022170557A (ja) | Ad変換回路の駆動方法、ad変換回路、光電変換装置、機器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220630 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230628 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230703 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230831 |
|
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: 20231113 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231212 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7403506 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |