装置、系统和移动物体制造方法及图纸

本发明专利技术涉及装置、系统和移动物体。一种装置包括多个像素、与所述多个像素对应布置的多个电路，以及连接到所述多个电路的输出线。所述电路中的每个电路通过以第一转换率转换模拟信号来生成信号并且通过以第二转换率转换用于生成以第一转换率转换的所述信号的所述模拟信号来生成信号。所述电路具有信号获得单元，该信号获得单元被配置为获得与以第一转换率转换的信号和以第二转换率转换的信号之间的差异对应的差异信号。

【技术实现步骤摘要】
装置、系统和移动物体
本公开涉及装置、系统和移动物体。
技术介绍
已知基于从像素输出的信号的幅值来改变用在AD转换中的斜坡信号的电位的变化率的技术。日本专利公开第2014-140152号公开了一种用于校正由其电位具有不同变化率的斜坡信号之间的误差造成的数字信号的误差的技术。数字信号校正由输出电路执行，数字信号从列的AD转换单元顺序传送到所述输出电路。此外，近年，需要成像装置中的像素数量的增加和增加的帧速率。进一步增加的像素数量和进一步增加的帧速率也可以增加从列的电路向其顺序传送数字信号的输出电路中的信号处理量。这种输出电路的信号处理能力可能会限制成像装置的性能(诸如成像装置的像素数量和帧速率)。根据日本专利公开第2014-140152号中公开的技术，从列的电路向其顺序传送信号的输出电路执行信号校正处理。但是，这会造成输出电路的信号处理能力紧张，并且会导致成像装置的受限的性能(诸如成像装置的像素数量和帧速率)。
技术实现思路
根据实施例的一个方面，一种装置，包括：多个像素，与多个像素对应布置的多个电路，以及连接到多个电路的输出线。每个电路通过以第一转换率转换模拟信号来生成信号并且通过以第二转换率转换用于生成以第一转换率转换的信号的该模拟信号来生成信号。所述电路具有信号获得单元，该信号获得单元被配置为获得对应于以第一转换率转换的信号与以第二转换率转换的信号之间的差异的差异信号。从参考附图对示例性实施例的以下描述，本公开的进一步的特征将变得清晰。附图说明图1A和1B是示出成像装置的配置的框图。图2是比较器的等效电路图。图3是示出要由成像装置执行的操作的定时图。图4是示出要由AD转换单元中的计数器执行的操作的定时图。图5是示出要由AD转换单元中的计数器执行的操作的定时图。图6A和6B是示出成像装置的配置的框图。图7是示出要由成像装置执行的操作的定时图。图8是示出AD转换单元的配置的框图。图9是示出AD转换单元的配置的框图。图10是示出要由成像装置执行的操作的定时图。图11是示出AD转换单元的配置的框图。图12A和12B是示出成像装置的配置的框图。图13是示出要由成像装置执行的操作的定时图。图14是示出成像系统的配置的框图。图15A和15B是示出成像系统的配置的框图。具体实施方式下面将参考附图描述根据实施例的成像装置。图1A是示出根据本公开第一实施例的成像装置的框图。像素阵列102具有多行和多列像素100。垂直扫描电路101被配置为顺序地选择像素阵列102的预定行并使得该预定行的像素100输出信号。在像素阵列102的外部，为像素100的每一列提供包括比较器104的列电路(AD转换单元150)。下面将描述一个示例，其中为像素100的每一列提供一个列电路(AD转换单元150)。像素100和对应的AD转换单元150通过垂直信号线50连接。AD转换单元150具有第一选择器80-1、第二选择器80-2、比较器104、计数器105和存储器106。图1A示出了从包括在成像装置中的控制单元(未示出)输出的信号和clk。控制单元通常是定时发生器。信号被输入到第一选择器80-1。第一选择器80-1接收信号Vrf和从像素100输出到垂直信号线50的信号。基于信号的信号电平是高电平还是低电平，第一选择器80-1选择性地将信号Vrf和来自像素100的信号中的一个作为信号Vin_cmp输出到比较器104。信号是来自比较器104的输出信号或者要由控制单元(未示出)控制的信号。信号被输出到第二选择器80-2。基于信号的信号电平，第二选择器80-2将从斜坡信号供给电路103输出的斜坡信号Vr1和斜坡信号Vr2中的一个作为信号Vr_cmp输出到比较器104。公共计数器108将计数信号输出到用于各列的AD转换单元150中的存储器106。存储器106接收来自比较器104的输出信号。存储器106保持将在下面描述的信号code_N、信号code_S和信号flg。计数器105接收作为时钟信号的信号clk和来自比较器104的输出信号。计数器105保持将在下面描述的信号code_dif。水平扫描电路107被配置为执行用于顺序地从列的AD转换单元150中的计数器105和存储器106读取数字信号的控制。列的AD转换单元150中的计数器105连接到输出线160-1。列的存储器106连接到输出线160-2。信号处理电路109被配置为通过使用从列的计数器105和存储器106读出的数字信号来执行包括相关双采样处理的数字信号处理。信号处理电路109将通过执行数字信号处理而生成的信号作为图像信号输出到成像装置外部的装置。图1B是像素100的等效电路图。像素100具有作为光电转换单元的光电二极管PD。像素100进一步具有重置晶体管M1、传送晶体管M2、放大晶体管M3和选择晶体管M4。从图1A中所示的垂直扫描电路101输出信号信号和信号重置晶体管M1的一个主节点、传送晶体管M2的一个主节点以及放大晶体管M3的输入节点连接到浮置扩散部分FD。图2是图1A中所示的比较器104的等效电路图。根据这个实施例的比较器104具有自动调零钳位功能(auto-zeroclampfunction)。差分放大器具有电容性耦合输入单元。差分放大器具有当控制单元将信号改变为高电平时要被重置到公共重置电位的输入端子。因此，比较器104经历自动调零钳位。图3是示出要由图1A中所示的成像装置执行的操作的定时图。图3示出了与图1A和1B中所示的信号对应的信号。根据这个实施例，第二斜坡信号Vr2相对于时间的电压变化是第一斜坡信号Vr1相对于时间的电压变化的四倍大。参考图3，时段Vblank是垂直消隐时段。垂直消隐时段是没有信号从像素100被读取的时段。时段Valid1H是从像素100读取信号的时段并且是一个水平时段(一行读取时段)。虽然未示出，但是一个水平时段中的操作可被重复与像素阵列中的行数相等的次数，以获得一屏的信号。当信号信号信号和信号改变为高电平时，接收信号的开关被接通。在时段Vblank期间，控制单元将信号改变为高电平。因此，第一选择器80-1输出信号Vrf作为信号Vin_cmp。同时，控制单元将信号改变为高电平。因此，第二选择器80-2输出第一斜坡信号Vr1作为信号Vr_cmp。控制单元将信号改变为高电平。因此，比较器104经历自动调零钳位。之后，控制单元将信号改变为低电平。斜坡信号供给电路103开始第一斜坡信号Vr1的电位随着时间推移的改变。比较器104关于其量值关系比较第一斜坡信号Vr1与信号Vin_cmp，并输出表示比较结果的比较结果信号。这里将简要描述要由计数器105执行的操作，并且将在下面参考图4详细描述所述操作。计数器105响应于第一斜坡信号Vr1的电位改变的开始而开始对信号clk进行计数。在这里，计数器105执行在计数值增加的方向(第一方向)上对信号clk进行计数的向上计数操作。响应于第一斜坡信号Vr1与信号Vin_cmp之间的量值关系的改变，从比较器104输出的比较结果信号的信号电平改变。响应于比较结果信号的信号电平的改变，计数器105停止对信号clk进行计数。因此，计数器105获得与信号Vrf对应的第一数字信号。接下来，控制单元将信号的信号电平改变为低电平。因此，第二选择器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，其特征在于，包括：多个像素，布置在多个列中；多个电路，与所述多个列对应地布置；以及输出线，连接到所述多个电路，其中，所述电路中的每个电路获得差异信号，所述差异信号对应于通过以第一转换率转换模拟信号获得的信号与通过以第二转换率转换所述模拟信号获得的信号之间的差异。

【技术特征摘要】
2017.03.31 JP 2017-0725411.一种装置，其特征在于，包括：多个像素，布置在多个列中；多个电路，与所述多个列对应地布置；以及输出线，连接到所述多个电路，其中，所述电路中的每个电路获得差异信号，所述差异信号对应于通过以第一转换率转换模拟信号获得的信号与通过以第二转换率转换所述模拟信号获得的信号之间的差异。2.如权利要求1所述的装置，其中，所述电路中的每个电路生成通过以第一转换率和第二转换率中的一个转换从所述像素中的每个像素输出的信号而获得的输出信号，以及其中，基于所述差异信号生成用于校正所述输出信号的校正值。3.如权利要求2所述的装置，其中，用于所述多个电路中的一个电路的校正值被应用为所述多个电路中的另一个电路的校正值。4.如权利要求2所述的装置，其中所述多个像素进一步布置在多个行中，以及其中，每次从所述多个行的像素中的每行像素读出信号时，所述电路获得所述校正值。5.如权利要求2所述的装置，其中所述多个像素进一步布置在多个行中，以及其中，在从所述多个行的像素中的部分行的像素读出信号的时段期间，所述电路获得所述校正值。6.如权利要求2所述的装置，其中所述多个像素进一步布置在多个行中，以及其中，在从所述多个行的像素中的一行像素读出信号之后并且在下一次从所述一行读出信号之前的时段期间，所述电路获得所述校正值。7.如权利要求1所述的装置，其中，所述多个电路中的每个电路具有AD转换单元，其中，以第一转换率转换的所述信号是由所述AD转换单元通过使用以第一变化率改变其电位的第一斜坡信号对所述模拟信号执行AD转换而生成的数字信号，以及其中，以第二转换率转换的所述信号是由所述AD转换单元通过使用以第二变化率改变其电位的第二斜坡信号对所述模拟信号执行AD转换而生成的数字信号。8.如权利要求7所述的装置，其中，所述差异信号是表示对应于所述模拟信号和第一斜坡信号的数字信号与对应于所述模拟信号和第二斜坡信号的数字信号之间的差异的信号。9.如权利要求7所述的装置，其中，所述AD转换单元具有计数器，其中，在通过使用第一斜坡信号对所述模拟信号执行AD转换的情况下，通过改变时钟信号的计数使得结果所得的计数值在第一方向上改变，所述计数器生成对应于所述模拟信号和第一斜坡信号的第一数字信号，以及其中，在通过使用第二斜坡信号对所述模拟信号执行AD转换的情况下，通过改变时钟信号的计数使得结果所得的计数值在与第一方向相反的第二方向上改变，所述计数器以第一数字信号作为初始值生成第二数字信号，并且其中，第二数字信号是表示第一数字信号与对应于所述模拟信号和第二斜坡信号的数字信号之间的差异的数字信号。10.如权利要求9所述的装置，其中，所述计数器在第一方向上计数时每单位时间段的计数值的变化量与在第二方向上计数时每单位时间段的计数值的变化...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田大介，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP