[实用新型]固体摄像元件、比较器和电子设备

说明书

本实用新型提供固体摄像元件、比较器和电子设备，所述固体摄像元件包括将包含光电转换部的多个单位像素矩阵状配置的像素阵列部、以及把从像素阵列部的各单位像素输出的模拟的像素信号转换为数字信号的模拟－数字转换部。而且，模拟－数字转换部具有比较器，所述比较器包扩输入规定的参照信号和模拟的像素信号的差动输入部以及差动输入部的有源负载部，构成有源负载部的至少一个晶体管，具有控制电流的多个控制端子，且多个控制端子公共电连接。

技术领域

本实用新型涉及固体摄像元件、比较器和电子设备。

背景技术

作为拍摄图像的固体摄像元件，例如有CCD(Charge Coupled Device)图像传感器和CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)图像传感器。近年来，不需要特别的设备投资，能用现有的CMOS工艺制造的CMOS图像传感器受到瞩目，其在内置于手机的照相系统和监视系统中的应用正快速发展。

CMOS图像传感器具有(AD(Analog to Digital)转换)模拟－数字转换部，将进行光电转换的单位像素(以下，有时简称“像素”)输出的、模拟的像素信号(电信号)转换为数字信号。作为CMOS图像传感器的模拟－数字转换部，根据处理速度高速化等的要求，采用列并行型的模拟－数字转换部(以下，有时称为列并行模拟－数字转换部)，其能将排成一行的多个像素的两个以上的像素、例如全部的像素所输出的像素信号并行地进行模拟－数字转换。

列并行模拟－数字转换部例如通过将与像素列的列数相同数量等的多个模拟－数字转换器(AD转换器)在行方向排列配置而构成。而且，各列的模拟－数字转换器，进行对应的像素列的单位像素所输出的、电信号的模拟－数字转换。作为构成列并行模拟－数字转换部的模拟－数字转换器，例如有所谓参照信号比较型的模拟－数字转换器，其具有比较器和计数器，通过将规定的参照信号与单位像素所输出的模拟的像素信号进行比较，进行像素信号的模拟－数字转换。

作为参照信号比较型的模拟－数字转换器，单斜率模拟－数字转换器已被公众所知(例如，参照专利文献1(日本专利发明公报特开2013-90305号))。单斜率模拟－数字转换器中，在例如由场效应晶体管构成的差动输入部和由该差动输入部的有源负载部构成的比较器中，将斜坡(RAMP)信号等、电平以一定的斜率变化的参照信号与单位像素所输出的像素信号进行比较。而且，在计数器中，对直到参照信号和像素信号的电平一致为止的、参照信号的电平的变化所需要的时间进行计数。由此进行单位像素所输出的模拟的像素信号(电信号)的模拟－数字转换。

可是，作为表示CMOS图像传感器的画质好坏的指标，有感知的图像的时间性抖动。所述图像的时间性抖动是源于从各像素检测出的电信号在通过周边电路期间、信号电平时间性地随机波动而引起的。作为上述情况的原因之一，可以列举出构成比较器的差动输入部或有源负载部的随机噪声。若随机噪声较大时，则使感知的图像数据明显波动。

为降低所述图像数据的波动，需要减少成为噪声源的、构成比较器的差动输入部和有源负载部的随机噪声。已知所述随机噪声的噪声功率，和构成比较器的晶体管的控制端子的面积成反比。即，若加大晶体管的控制端子的面积，则能降低随机噪声的噪声功率。可是，当加大晶体管的控制端子的面积时，会带来比较器的电路面积增大。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供能抑制电路面积增大并能使模拟－数字转换器低噪声化、高性能的固体摄像元件、比较器和具有所述固体摄像元件的电子设备。

为达到上述目的，本实用新型提供一种固体摄像元件，其包括：像素阵列部，将包含光电转换部的多个单位像素矩阵状配置；以及模拟－数字转换部，把从像素阵列部的各单位像素输出的模拟的像素信号转换为数字信号，模拟－数字转换部具有比较器，所述比较器包括输入规定的参照信号和模拟的像素信号的差动输入部以及差动输入部的有源负载部，构成有源负载部的至少一个晶体管，具有控制电流的多个控制端子，多个控制端子公共电连接。