[发明专利]固态摄像元件和电子设备

说明书

固态摄像元件(10)，其包括：噪声消除信号生成电路(12)，其连接到像素电源(PW)，且被构造成对所生成的第一噪声消除信号(NC1)执行增益切换和极性反转以输出第二噪声消除信号(XNC1)；DA转换器(13)，其被构造成生成和输出参照信号(RAMP)、并且将第二噪声消除信号(XNC1)的电流转换为电压以将转换后的电压叠加于参照信号(RAMP)上；比较器(14)，参照信号(RAMP)和像素信号(VSL)经由与差分对的一个端子连接的输入电容而被输入到比较器本体部(42)，所述比较器依据像素信号(VSL)及增益设定来输出反转信号；计数器(18)，其将比较器(14)的反转时序转换为数字值；以及增益控制单元(15)，其在改变参照信号(RAMP)的斜率及上述输入电容以执行对比较器(14)的增益控制时，输出基于上述输入电容中的改变量的增益控制信号。

技术领域

本公开涉及固态摄像元件和电子设备。

背景技术

近年来，通过应用半导体微细加工技术而获得的诸如CMOS(互补金属氧化物半导体：Complementary Metal Oxide Semiconductor)图像传感器等固态摄像元件被广泛地用于数码相机、或智能手机等。

在这种摄像元件中，在设置于像素内的光电二极管中对来自被摄对象的入射光进行光电转换，与作为结果而获得的电荷量对应的电压信号经由放大晶体管和垂直信号线被读取，并且由比较器对该电压信号进行模数(AD：Analog-to-Digital)转换(例如，参见专利文献1)。

顺便提及，在上述摄像元件中，由于像素的特性，在像素内的各节点之间存在寄生电容，而且还存在像素电源的噪声，该像素电源的噪声经由放大晶体管传播到垂直信号线中，因而使得图像品质劣化，于是，已经提供了一种噪声消除电路，用于消除像素电源的噪声。

上述的常规的噪声消除电路被构造成这样：获取像素电源的噪声，将所获取的噪声转换为具有适当的增益和频率特性的电流，使该电流流入至用于生成RAMP波(斜坡波)的D/A转换器的输出电阻器，以使该电流恢复为电压，并且将噪声在比较器的差分对(differential pair)中予以抵消。

引用文献列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请特开JP 2015-233184 A

发明内容

要解决的技术问题

然而，在采用超低电压比较器(ULVCM：Ultra Low Voltage Comparator)作为比较器的情况下，像素侧的输入电容和D/A转换器侧的输入电容是不同的，并且像素信号及D/A转换器的输出信号被输入到差分对的同一侧，因此，存在着如下的问题：无法如同常规情况那样采用将噪声在比较器的差分对中予以抵消的构造。

本公开的目的是提供如下的固态摄像元件和电子设备：它们即使当采用超低电压比较器作为比较器时，也能够去除像素电源噪声，并且能够减少转换误差，从而抑制图像品质的劣化。

解决技术问题的解决方案