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公開番号2023042083
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-03-27
出願番号2021149171
出願日2021-09-14
発明の名称光電変換装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H04N 25/70 20230101AFI20230317BHJP(電気通信技術)
要約【課題】複数の比較器の出力レベルの一斉変化に起因して生じるノイズの影響を低減し得る光電変換装置を提供する。
【解決手段】各々が入射光に応じた電荷を生成する複数の画素が配された画素アレイと、前記複数の画素のうちの第1画素で生成された電荷に基づく信号と参照信号とを比較する第1比較器を含む第1アナログデジタル変換回路と、前記複数の画素のうちの第2画素で生成された電荷に基づく信号と前記参照信号とを比較する第2比較器を含む第2アナログデジタル変換回路と、を有し、前記第1比較器の出力信号のレベルが変化する際の遅延時間と、前記第2比較器の出力信号のレベルが変化する際の遅延時間とが互いに異なる。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
各々が入射光に応じた電荷を生成する複数の画素が配された画素アレイと、
前記複数の画素のうちの第１画素で生成された電荷に基づく信号と参照信号とを比較する第１比較器を含む第１アナログデジタル変換回路と、
前記複数の画素のうちの第２画素で生成された電荷に基づく信号と前記参照信号とを比較する第２比較器を含む第２アナログデジタル変換回路と、
を有し、
前記第１比較器の出力信号のレベルが変化する際の遅延時間と、前記第２比較器の出力信号のレベルが変化する際の遅延時間とが互いに異なる
ことを特徴とする光電変換装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第１比較器を流れる駆動電流と、前記第２比較器を流れる駆動電流とが互いに異なる
ことを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項３】
前記第１比較器及び前記第２比較器の各々は、テイル電流源を含む差動増幅回路を有し、
前記第１比較器の差動増幅回路のテイル電流源の電流値と、前記第２比較器の差動増幅回路のテイル電流源の電流値とが互いに異なる
ことを特徴とする請求項２に記載の光電変換装置。
【請求項４】
前記第１比較器及び前記第２比較器の各々は、テイル電流源を含むソース接地増幅回路を有し、
前記第１比較器のソース接地増幅回路のテイル電流源の電流値と、前記第２比較器のソース接地増幅回路のテイル電流源の電流値とが互いに異なる
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。
【請求項５】
前記第１比較器及び前記第２比較器の各々は、スルーレートを切り替え可能に構成された遅延回路を有し、
前記第１比較器のスルーレートと、前記第２比較器のスルーレートとが互いに異なるように前記第１比較器の前記遅延回路及び前記第２比較器の前記遅延回路が制御されている
ことを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項６】
前記第１比較器及び前記第２比較器の各々は、差動増幅回路と、前記差動増幅回路の後段に配された増幅回路とを有し、
前記遅延回路は、前記差動増幅回路の出力端子と前記増幅回路の入力端子との間に配されている
ことを特徴とする請求項５に記載の光電変換装置。
【請求項７】
前記第１画素は緑の光に感度を有し、
前記第２画素は赤又は青の光に感度を有する、
ことを特徴する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項８】
前記第１比較器の出力信号のレベルが変化する際の遅延時間は、前記第２比較器の出力信号のレベルが変化する際の遅延時間よりも短い
ことを特徴とする請求項７に記載の光電変換装置。
【請求項９】
前記複数の画素は複数の列をなすように配されており、
前記第１画素と前記第２画素は互いに異なる列に配されている
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。
【請求項１０】
前記複数の画素は複数の列をなすように配されており、
前記第１画素と前記第２画素は同一の列に配されている
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。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
ＣＭＯＳイメージセンサ等の光電変換装置の中には、画素信号をアナログデジタル変換（ＡＤ変換）して出力するものがある。これらの光電変換装置では、比較器が画素から出力された画素信号と参照信号とを比較し、比較の結果に応じた比較信号を出力する。比較信号が出力されたタイミングでカウンタのデジタル値をメモリに取り込むことで、画素信号のＡＤ変換が可能となる。特許文献１には、複数の比較器の出力レベルが一斉に変化することに起因して生じるノイズを抑制する技術が記載されている。特許文献１においては、複数の比較器の間でオフセットレベルが互いに異なるように、複数の比較器のオートゼロ動作が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－９６６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光電変換装置の設計又は要求特性によっては、特許文献１に記載されているような手法の適用が難しい場合がある。したがって、複数の比較器の出力レベルの一斉変化に起因して生じるノイズを低減するための他の手法が求められることがある。
【０００５】
そこで、本発明は、複数の比較器の出力レベルの一斉変化に起因して生じるノイズの影響を低減し得る光電変換装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一観点によれば、各々が入射光に応じた電荷を生成する複数の画素が配された画素アレイと、前記複数の画素のうちの第１画素で生成された電荷に基づく信号と参照信号とを比較する第１比較器を含む第１アナログデジタル変換回路と、前記複数の画素のうちの第２画素で生成された電荷に基づく信号と前記参照信号とを比較する第２比較器を含む第２アナログデジタル変換回路と、を有し、前記第１比較器の出力信号のレベルが変化する際の遅延時間と、前記第２比較器の出力信号のレベルが変化する際の遅延時間とが互いに異なることを特徴とする光電変換装置が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、複数の比較器の出力レベルの一斉変化に起因して生じるノイズの影響を低減し得る光電変換装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態に係る光電変換装置の概略構成を示すブロック図である。
第１実施形態に係る光電変換装置における画素及び列回路の構成例を示す回路図である。
第１実施形態に係る光電変換装置における比較器の構成例を示す回路図である。
第１実施形態に係る光電変換装置の動作を示すタイミング図である。
第２実施形態に係る光電変換装置における比較器の構成例を示す回路図である。
第３実施形態に係る光電変換装置の概略構成を示すブロック図である。
第４実施形態に係る撮像システムの概略構成を示すブロック図である。
第５実施形態に係る撮像システム及び移動体の構成例を示す図である。
第６実施形態に係る機器の概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。複数の図面にわたって同一の要素又は対応する要素には共通の符号が付されており、その説明は省略又は簡略化されることがある。以下に述べる各実施形態では、光電変換装置の一例として、撮像装置を中心に説明する。しかしながら、各実施形態における光電変換装置は撮像装置に限定されるものではなく、他の装置にも適用可能である。他の装置の例としては、測距装置及び測光装置が挙げられる。測距装置は、例えば、焦点検出装置、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ－Ｏｆ－Ｆｌｉｇｈｔ）を用いた距離測定装置等であり得る。測光装置は、装置に入射する光の光量を測定する装置であり得る。
【００１０】
［第１実施形態］
本実施形態に係る光電変換装置の構成の概略構成について、図１を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る光電変換装置の概略構成を示すブロック図である。図１に示されているように、光電変換装置１００は、画素アレイ１０、垂直走査回路２０、読み出し回路３０、参照信号生成回路３６、水平走査回路５０、デジタル信号処理回路６０及びタイミングジェネレータ７０を有している。
（【００１１】以降は省略されています）

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