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公開番号2025167910
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-07
出願番号2024072927
出願日2024-04-26
発明の名称光電変換装置および機器
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人大塚国際特許事務所
主分類H04N 25/772 20230101AFI20251030BHJP(電気通信技術)
要約【課題】光電変換装置の特性向上に有利な技術を提供する。
【解決手段】複数の画素が配された画素回路と傾きが異なるランプ信号が供給される複数のランプ信号線と隣り合う第1AD変換回路および第2AD変換回路を含む複数のAD変換回路が配されたAD変換部とを備え、複数のAD変換回路のそれぞれは、複数のランプ信号線のうちAD変換に用いるランプ信号を選択するようにランプ信号線を選択する選択回路と選択回路によって選択されたランプ信号と画素からの画素信号とを比較する比較回路と選択回路から比較回路にランプ信号を供給する供給線とを含み、供給線は、比較回路から延びる第1部分と第1部分と選択回路とを接続する第2部分とを含み、供給線が配された配線領域は、第1AD変換回路が備える第1部分と第2AD変換回路が備える第2部分との間に、第1AD変換回路が備える第2部分または第2AD変換回路が備える第1部分が配される領域を含む。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
複数の画素が複数の行および複数の列を構成するように配された画素回路と、互いに傾きが異なるランプ信号が供給される複数のランプ信号線と、１つの列に対応して、互いに隣り合う第１ＡＤ変換回路および第２ＡＤ変換回路を含む複数のＡＤ変換回路が配されたＡＤ変換部と、を備える光電変換装置であって、
前記複数のＡＤ変換回路のそれぞれは、前記複数のランプ信号線のうちＡＤ変換に用いるランプ信号を選択するようにランプ信号線を選択する選択回路と、前記選択回路によって選択されたランプ信号と画素からの画素信号とを比較する比較回路と、前記選択回路から前記比較回路にランプ信号を供給する供給線と、を含み、
前記供給線は、前記比較回路から延びる第１部分と、前記第１部分と前記選択回路とを接続する第２部分と、を含み、
前記供給線が配された配線領域は、前記第１ＡＤ変換回路が備える前記第１部分と前記第２ＡＤ変換回路が備える前記第２部分との間に、前記第１ＡＤ変換回路が備える前記第２部分、または、前記第２ＡＤ変換回路が備える前記第１部分が配される領域を含むことを特徴とする光電変換装置。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記領域において、前記第１ＡＤ変換回路が備える前記第１部分および前記第２部分と前記第２ＡＤ変換回路が備える前記第１部分および前記第２部分とは、同じ配線層に平行に配され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】
各ＡＤ変換回路が備える前記供給線は、前記領域における前記第１部分と前記第２部分との間の容量カップリングによって、ランプ信号を前記選択回路から前記比較回路に供給す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４】
前記領域において、前記第１ＡＤ変換回路が備える前記第１部分および前記第２部分と、前記第２ＡＤ変換回路が備える前記第１部分および前記第２部分と、の間に、シールド線が配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５】
前記光電変換装置は、前記選択回路が前記画素信号のレベルに応じて前記複数のランプ信号線のうちＡＤ変換に用いるランプ信号を供給するランプ信号線を選択する駆動モードを備え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】
前記光電変換装置は、前記第１ＡＤ変換回路において、前記選択回路が前記複数のランプ信号線のうち第１ランプ信号を供給するランプ信号線を選択し、前記比較回路に前記第１ランプ信号が供給されている間に、前記第２ＡＤ変換回路において、前記比較回路に前記第１ランプ信号が供給される駆動モード、または、一定の電圧が供給される駆動モードを備え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７】
複数の画素が複数の行および複数の列を構成するように配された画素回路と、互いに傾きが異なるランプ信号が供給される複数のランプ信号線と、１つの列に対応して、互いに隣り合う第１ＡＤ変換回路および第２ＡＤ変換回路を含む複数のＡＤ変換回路が配されたＡＤ変換部と、を備える光電変換装置であって、
前記複数のＡＤ変換回路のそれぞれは、前記複数のランプ信号線のうちＡＤ変換に用いるランプ信号を選択するようにランプ信号線を選択する選択回路と、前記選択回路によって選択されたランプ信号と画素からの画素信号とを比較する比較回路と、前記選択回路から前記比較回路にランプ信号を供給する供給線と、を含み、
前記供給線は、前記比較回路から延びる第１部分と、前記第１部分と前記選択回路とを接続する第２部分と、を含み、
前記供給線が配された配線領域は、前記第１ＡＤ変換回路が備える前記第１部分および前記第２部分と前記第２ＡＤ変換回路が備える前記第１部分および前記第２部分とが、同じ配線層に平行に配される領域を含み、
前記光電変換装置は、前記第１ＡＤ変換回路において、前記選択回路が前記複数のランプ信号線のうち第１ランプ信号を供給するランプ信号線を選択し、前記比較回路に前記第１ランプ信号が供給されている間に、前記第２ＡＤ変換回路において、前記比較回路に前記第１ランプ信号が供給される駆動モード、および、前記比較回路に一定の電圧が供給される駆動モードのうち少なくとも一方を備えていることを特徴とする光電変換装置。
【請求項８】
前記第１ＡＤ変換回路において、前記比較回路に前記第１ランプ信号が供給されている間に、前記第２ＡＤ変換回路において、前記選択回路に前記第１ランプ信号とは異なるランプ信号が供給されな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ＡＤ変換部は、第１ＡＤ変換部と第２ＡＤ変換部とを含み、
前記第１ＡＤ変換部と前記第２ＡＤ変換部との間に、前記画素回路が配され、
前記光電変換装置は、前記第１ＡＤ変換部において、前記選択回路は、前記複数のランプ信号線のうち第１ランプ信号を供給するランプ信号線を選択し、前記第２ＡＤ変換部において、前記選択回路は、前記複数のランプ信号線のうち前記第１ランプ信号を供給するランプ信号線とは異なる第２ランプ信号を供給するランプ信号線を選択する駆動モードを備えている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１０】
前記複数の画素のそれぞれは、前記第１ＡＤ変換部および前記第２ＡＤ変換部の両方に画素信号を出力可能に構成されていることを特徴とする請求項９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、光電変換装置および機器に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
テレビジョンの規格の高画素化や高フレームレート化に伴い、テレビジョン映像を撮像する光電変換装置においても、記録可能な画像の高画素化および高フレームレート化が要求される。この要求を達成するために、光電変換装置のアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）の高速化が求められる。さらに、高画素化、高フレームレート化だけでなく、ダイナミックレンジの拡大も、画像表現によって重要な要素になる。特許文献１には、画素で得られた信号の大きさに応じて、ＡＤＣに傾きが異なるランプ信号を供給することによって、ＡＤ変換に掛かる時間を増加させることなく、ダイナミックレンジを向上可能な撮像装置が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１５３２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
高フレームレート化のために、画素列ごとに複数のＡＤＣを設け、複数の行の画素から出力される信号を同時に信号処理することが考えられる。画素列ごとに複数のＡＤＣを設けた場合に、高密度に配されたＡＤＣの間で、ＡＤＣに信号を入力するための配線パターン間において、意図しないカップリング容量が生じる可能性がある。近接するＡＤＣに互いに傾きが異なるランプ信号を供給した場合に、傾きが異なるランプ信号同士がカップリング容量を介して互いに影響を及ぼしてしまうと、ランプ信号の傾きが変化し、ＡＤ変換ゲインが変化してしまう。結果として、得られる画像の画質が低下してしまう可能性がある。
【０００５】
本発明は、光電変換装置の特性向上に有利な技術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】
上記課題に鑑みて、本発明の実施形態に係る光電変換装置は、複数の画素が複数の行および複数の列を構成するように配された画素回路と、互いに傾きが異なるランプ信号が供給される複数のランプ信号線と、１つの列に対応して、互いに隣り合う第１ＡＤ変換回路および第２ＡＤ変換回路を含む複数のＡＤ変換回路が配されたＡＤ変換部と、を備える光電変換装置であって、前記複数のＡＤ変換回路のそれぞれは、前記複数のランプ信号線のうちＡＤ変換に用いるランプ信号を選択するようにランプ信号線を選択する選択回路と、前記選択回路によって選択されたランプ信号と画素からの画素信号とを比較する比較回路と、前記選択回路から前記比較回路にランプ信号を供給する供給線と、を含み、前記供給線は、前記比較回路から延びる第１部分と、前記第１部分と前記選択回路とを接続する第２部分と、を含み、前記供給線が配された配線領域は、前記第１ＡＤ変換回路が備える前記第１部分と前記第２ＡＤ変換回路が備える前記第２部分との間に、前記第１ＡＤ変換回路が備える前記第２部分、または、前記第２ＡＤ変換回路が備える前記第１部分が配される領域を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、光電変換装置の特性向上に有利な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本実施形態の光電変換装置の構成例を示すブロック図。
図１の光電変換装置のＡＤ変換回路の構成例を示す図。
図１の光電変換装置のＡＤ変換回路の構成例を示す図。
図１の光電変換装置のＡＤ変換回路の動作例を示す図。
図１の光電変換装置のＡＤ変換回路のレイアウト例を示す図。
図１の光電変換装置のＡＤ変換回路のランプ信号を供給する配線パターンのレイアウト例を示す図。
図１の光電変換装置のＡＤ変換回路の構成例を示す図。
図１の光電変換装置のＡＤ変換回路の動作例を示す図。
図１の光電変換装置のＡＤ変換回路の構成例を示す図。
図１の光電変換装置が組み込まれた機器の構成例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
【００１０】
図１～図９を参照して、本開示の実施形態による光電変換装置について説明する。図１は、本実施形態にかかる光電変換装置１を含む撮像装置１０００の構成例を示すブロック図である。撮像装置１０００は、並列型ＡＤ変換器を実装した光電変換装置１と、画像処理ＬＳＩ２と、を含む。光電変換装置１は、ＣＭＯＳイメージセンサなどとも呼ばれうる。
（【００１１】以降は省略されています）

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