光電轉(zhuǎn)換裝置和成像系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種光電轉(zhuǎn)換裝置和成像系統(tǒng)。提供一種能夠防止由于晶體管的泄漏電流導(dǎo)致的暗電流噪聲并提高信噪比的光電轉(zhuǎn)換裝置。光電轉(zhuǎn)換裝置包括像素，該像素依次包含適于將光轉(zhuǎn)換成電荷的光電轉(zhuǎn)換元件（101）、其輸入端子與光電轉(zhuǎn)換元件的輸出端子連接并緩沖與光電轉(zhuǎn)換元件的電荷對(duì)應(yīng)的電壓的緩沖器（107和108）、其第一電極與光電轉(zhuǎn)換元件的輸出端子連接的電容器（104）、連接在電容器的第二電極與緩沖器的輸出端子之間的第一開(kāi)關(guān)（105）、以及連接在電容器的第二電極與固定電壓節(jié)點(diǎn)之間的第二開(kāi)關(guān)（106）。
【專利說(shuō)明】光電轉(zhuǎn)換裝置和成像系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光電轉(zhuǎn)換裝置和成像系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]CMOS圖像傳感器的光電轉(zhuǎn)換裝置包含像素和讀取電路，所述像素包含光電轉(zhuǎn)換元件，所述讀取電路適于讀取源自由像素所執(zhí)行的光電轉(zhuǎn)換的信號(hào)。并且，取決于讀取系統(tǒng)和增加的功能，光電轉(zhuǎn)換裝置包括感度切換(sensitivity switching)電路、采樣保持電路以及掃描電路等。
[0003]日本專利申請(qǐng)公開(kāi)N0.2011-139427的圖2公開(kāi)了示出光電轉(zhuǎn)換裝置的單位像素和傳送單元的配置的電路圖。光電轉(zhuǎn)換裝置包括用于感度切換的MOS晶體管和電容器。將描述在MOS晶體管斷開(kāi)的情況下從輸入端子電氣切離電容器的情況。在價(jià)電子帶與導(dǎo)電帶之間存在能帶間隙。在MOS晶體管的源極區(qū)域與副柵極(sub-gate)區(qū)域之間的pn結(jié)處，從源極區(qū)域向柵極下的區(qū)域的方向上的能帶間隙寬度比MOS晶體管導(dǎo)通時(shí)小。因此，電子趨于在正方向上越過(guò)能帶間隙，從而使得更容易出現(xiàn)隧穿電流。隧穿電流變?yōu)楣怆娹D(zhuǎn)換裝置的暗電流。當(dāng)MOS晶體管處于斷開(kāi)時(shí)所產(chǎn)生的隧穿電流被蓄積在輸入端子或者電容器上以變?yōu)榘惦娏?。作為噪聲的暗電流具有降低光電轉(zhuǎn)換裝置的信噪比的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，光電轉(zhuǎn)換裝置包括像素，其中，所述像素包含:光電轉(zhuǎn)換元件，其被配置為將光轉(zhuǎn)換成電荷；緩沖器，其具有與所述光電轉(zhuǎn)換元件的輸出端子連接的輸入端子，用于對(duì)基于所述光電轉(zhuǎn)換兀件的電荷的電壓執(zhí)行緩沖；電容器，其具有與所述光電轉(zhuǎn)換元件的輸出端子連接的第一電極；第一開(kāi)關(guān)，其連接在所述電容器的第二電極與所述緩沖器的輸出端子之間；以及第二開(kāi)關(guān)，其連接在所述電容器的第二電極與固定電壓節(jié)點(diǎn)之間。
[0005]從以下參照附圖的示例性實(shí)施例的描述，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換裝置的配置示例的電路圖。
[0007]圖2是描述根據(jù)第一實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換裝置的操作的時(shí)序圖。
[0008]圖3是示出根據(jù)第一實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換裝置的配置示例的電路圖。
[0009]圖4是示出根據(jù)第一實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換裝置的配置示例的電路圖。
[0010]圖5是示出根據(jù)第二實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換裝置的配置示例的電路圖。
[0011]圖6是示出根據(jù)第三實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換裝置的配置示例的電路圖。
[0012]圖7是示出電容器的配置示例的電路圖。
[0013]圖8是示出用于相位差A(yù)F的光電轉(zhuǎn)換裝置的配置示例的示圖。
[0014]圖9是示出成像系統(tǒng)的配置示例的示圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0015]將根據(jù)附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
[0016](第一實(shí)施例)
[0017]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換裝置的配置示例的電路圖。光電轉(zhuǎn)換裝置具有像素和與像素對(duì)應(yīng)的讀取電路。光電轉(zhuǎn)換元件101例如是光電二極管。其陽(yáng)極與節(jié)點(diǎn)NI連接、陰極與電源電壓VDD的節(jié)點(diǎn)連接的光電轉(zhuǎn)換元件101適于將光轉(zhuǎn)換成電荷并蓄積電荷。光電轉(zhuǎn)換元件101的輸出端子與節(jié)點(diǎn)NI連接。電容器102連接在節(jié)點(diǎn)NI與接地電勢(shì)節(jié)點(diǎn)之間并適于蓄積電荷，并且該電容器102例如是寄生電容器。復(fù)位MOS晶體管103是適于將光電轉(zhuǎn)換元件101的電荷復(fù)位的復(fù)位部分,該復(fù)位MOS晶體管103具有與復(fù)位電壓VRS的節(jié)點(diǎn)連接的源極、與電壓ΦΙ?的節(jié)點(diǎn)連接的柵極以及與節(jié)點(diǎn)NI連接的漏極。電容器104適于蓄積用于感度切換的電荷，并連接在節(jié)點(diǎn)NI與節(jié)點(diǎn)N3之間。電容器104的第一電極與節(jié)點(diǎn)NI連接，電容器104的第二電極與節(jié)點(diǎn)N3連接。感度切換MOS晶體管105具有與節(jié)點(diǎn)N3連接的漏極、與電壓CtSW的節(jié)點(diǎn)連接的柵極以及與節(jié)點(diǎn)N2連接的源極。感度切換MOS晶體管106具有與節(jié)點(diǎn)N3連接的漏極、與電壓Φ SffB的節(jié)點(diǎn)連接的柵極以及與接地電勢(shì)節(jié)點(diǎn)連接的源極。構(gòu)成源極跟隨器的MOS晶體管107具有與電源電壓VDD的節(jié)點(diǎn)連接的漏極、與節(jié)點(diǎn)NI連接的柵極以及與節(jié)點(diǎn)N2連接的源極。作為源極跟隨器的恒流負(fù)載的MOS晶體管108具有與節(jié)點(diǎn)N2連接的漏極、與電壓Φ?的節(jié)點(diǎn)連接的柵極以及與接地電勢(shì)節(jié)點(diǎn)連接的源極。晶體管107和108構(gòu)成緩沖器(源極跟隨器電路)。緩沖器(buffer) 107和108的輸入端子與節(jié)點(diǎn)NI連接，緩沖器107和108的輸出端子與節(jié)點(diǎn)N2連接。MOS晶體管105在電壓C ^SW變高時(shí)接通，該MOS晶體管105作為連接在電容器104的第二電極(節(jié)點(diǎn)N3)與緩沖器107和108的輸出端子(節(jié)點(diǎn)N2)之間的第一開(kāi)關(guān)。MOS晶體管106在電壓C^SWB變高時(shí)接通，該MOS晶體管106作為連接在電容器104的第二電極(節(jié)點(diǎn)N3)與固定電壓節(jié)點(diǎn)(接地電勢(shì)節(jié)點(diǎn))之間的第二開(kāi)關(guān)。用于像素選擇的MOS晶體管109具有與節(jié)點(diǎn)NI連接的漏極以及與電壓CtSL的節(jié)點(diǎn)連接的柵極。箝位(clamp)電容器110連接在晶體管109的源極與晶體管111的源極之間。MOS晶體管111具有與電壓VGR的節(jié)點(diǎn)連接的漏極、與電壓AGR的節(jié)點(diǎn)連接的柵極以及與輸出端子連接的源極。根據(jù)本實(shí)施例，讀取電路包含MOS晶體管109、箝位電容器110以及MOS晶體管111，而像素包含上述元件以外的元件。
[0018]圖2是用于描述圖1所示的光電轉(zhuǎn)換裝置的示例性操作的時(shí)序圖。電壓CtSW保持高(或者低)。電壓Φ SWB保持低(或者高)。首先，電壓ΦΚ Φ?、(tSL、Φ GR在期間(per1d)tl中變?yōu)楦?，并且?zhí)行初始化處理。當(dāng)電壓Φ R變高時(shí)，復(fù)位MOS晶體管103接通，從而使復(fù)位電壓VRS被供給到光電轉(zhuǎn)換元件101和電容器102、104，因此，光電轉(zhuǎn)換元件101和電容器102、104被初始化/復(fù)位到復(fù)位電壓VRS。隨后，電壓ΦΙ?和(^GR在電荷蓄積期間t2中變?yōu)榈?。?dāng)電壓Φ R變低時(shí)，MOS晶體管103斷開(kāi)，從而使得節(jié)點(diǎn)NI進(jìn)入浮動(dòng)(floating)狀態(tài)。光電轉(zhuǎn)換元件101將入射光轉(zhuǎn)換成電荷。電荷在電容器102和104中被蓄積并經(jīng)受電荷電壓轉(zhuǎn)換。電容器102和104用作檢測(cè)電容器。由MOS晶體管107和108構(gòu)成并適于用作緩沖器的源極跟隨器電路緩沖節(jié)點(diǎn)NI的電壓并將其輸出到節(jié)點(diǎn)N2。在節(jié)點(diǎn)NI和N2的電勢(shì)中出現(xiàn)與MOS晶體管107的柵源極電壓(gate-to-source voltage)對(duì)應(yīng)的偏移(offset)，并且，節(jié)點(diǎn)NI和N2的電勢(shì)的變化以I倍的增益追隨偏移。
[0019]當(dāng)MOS晶體管106利用設(shè)定為高的電壓Φ SffB保持接通且MOS晶體管105利用設(shè)定為低的電壓ASW保持?jǐn)嚅_(kāi)時(shí)，與電容器104的與節(jié)點(diǎn)NI連接的電極配對(duì)的電極節(jié)點(diǎn)N3在固定電壓下被箝位到例如接地電勢(shì)。在這種情況下，電容器104用作檢測(cè)電容器，并且電容器102和電容器104的組合等同于檢測(cè)電容器，這意味著低的電荷轉(zhuǎn)換系數(shù)，并因此進(jìn)入低感度模式(第二模式)。
[0020]另一方面，將描述MOS晶體管105利用設(shè)定為高的電壓Φ Sff保持接通且MOS晶體管106利用設(shè)定為低的電壓CtSWB保持?jǐn)嚅_(kāi)的情況。在這種情況下，與電容器104的與節(jié)點(diǎn)NI連接的電極配對(duì)的電極節(jié)點(diǎn)N3與源極跟隨器的輸出節(jié)點(diǎn)N2連接。當(dāng)MOS晶體管107處于接通時(shí)，節(jié)點(diǎn)NI的電勢(shì)的變化等于節(jié)點(diǎn)N2的電勢(shì)的變化，因此，電容器104不用作檢測(cè)電容器。因此，僅電容器102用作檢測(cè)電容器，這意味著高的電荷轉(zhuǎn)換系數(shù)，并因此進(jìn)入高感度模式(第一模式)。
[0021]最后，電壓C^SL在期間t3中變?yōu)楦摺Ｒ虼?，MOS晶體管109接通，源極跟隨器的輸出節(jié)點(diǎn)N2處的電勢(shì)通過(guò)電容器110和MOS晶體管111被箝位，減去噪聲的電勢(shì)從晶體管111的源極經(jīng)由輸出端子輸出到后續(xù)級(jí)(stage)。
[0022]根據(jù)本實(shí)施例，用于感度切換的MOS晶體管105和106的源極或者漏極不與節(jié)點(diǎn)NI連接。因此，當(dāng)用于感度切換的MOS晶體管105和106中的一個(gè)處于斷開(kāi)時(shí)所產(chǎn)生的隧穿電流不在與電容器102和電容器104連接的浮動(dòng)電極節(jié)點(diǎn)NI中被蓄積。即使在MOS晶體管105和106的斷開(kāi)期間中所產(chǎn)生的隧穿電流流入節(jié)點(diǎn)N3和N2中，隧穿電流也被源極跟隨器或者壓蓋(gland)電勢(shì)節(jié)點(diǎn)的恒流源108吸收，因此，節(jié)點(diǎn)N2和N3的電勢(shì)不波動(dòng)。這使得能夠防止由于隧穿電流導(dǎo)致的暗電流噪聲并提高信噪比。
[0023]圖3是示出根據(jù)本實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換裝置的另一配置示例的電路圖。圖3的光電轉(zhuǎn)換裝置包含代替圖1的光電轉(zhuǎn)換裝置中所包含的晶體管107和108的放大器(緩沖器)207。圖1中由MOS晶體管107和108構(gòu)成的源極跟隨器已被圖3的使用放大器207的電壓跟隨器替換。放大器207具有與節(jié)點(diǎn)NI連接的正輸入端子、與節(jié)點(diǎn)N2連接的負(fù)輸入端子和輸出端子。圖3的光電轉(zhuǎn)換裝置提供與圖1所示的光電轉(zhuǎn)換裝置的優(yōu)點(diǎn)相類似的優(yōu)點(diǎn)。
[0024]圖4是示出根據(jù)本實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換裝置的另一配置示例的電路圖。與圖1的光電轉(zhuǎn)換裝置相比，圖4的光電轉(zhuǎn)換裝置另外包含MOS晶體管312。MOS晶體管312的源極或者漏極與節(jié)點(diǎn)NI連接。MOS晶體管312的源極或者漏極可被連接以向節(jié)點(diǎn)NI增加一些功能。即使在這種情況下，如果MOS晶體管312至少在電荷蓄積期間t2中保持接通，那么也將不產(chǎn)生隧穿電流，因此，可防止暗電流噪聲的影響。例如，如果光電轉(zhuǎn)換裝置包含多個(gè)像素，那么可在相鄰像素的節(jié)點(diǎn)NI之間設(shè)置MOS晶體管312。在這種情況下，可通過(guò)接通MOS晶體管312增加相鄰像素的信號(hào)。
[0025](第二實(shí)施例)
[0026]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換裝置的配置示例的電路圖。圖5的光電轉(zhuǎn)換裝置包含代替圖1的光電轉(zhuǎn)換裝置中所包含的MOS晶體管103的二極管413和MOS晶體管414、415。以下將描述本實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同。復(fù)位二極管413的陽(yáng)極與節(jié)點(diǎn)NI連接。MOS晶體管414具有與二極管413的陰極連接的漏極、與電壓ΦΙ?的節(jié)點(diǎn)連接的柵極以及與電壓VBl的節(jié)點(diǎn)連接的源極。MOS晶體管415具有與二極管413的陰極連接的漏極、與電壓ΦΙΦ的節(jié)點(diǎn)連接的柵極以及與電壓VB2的節(jié)點(diǎn)連接的源極。
[0027]為了對(duì)光電轉(zhuǎn)換元件101和電容器102、104復(fù)位，復(fù)位二極管413被操作以在正方向上導(dǎo)通(conduct)。當(dāng)電壓關(guān)系VB1〈VB2成立時(shí)，電壓Φ R變?yōu)楦?，從而接通MOS晶體管414，并由此向二極管413的陰極施加電壓VB1。這里，電壓VBl比陽(yáng)極節(jié)點(diǎn)NI的電勢(shì)低等于或者高于二極管413的正向電壓Vf的電壓。因此，通過(guò)利用在正向上導(dǎo)通的復(fù)位二極管413從二極管413的陽(yáng)極到陰極傳遞電流，可在(VBl+Vf) [V]的電勢(shì)上將節(jié)點(diǎn)NI復(fù)位。為了完成復(fù)位操作，電壓Φ R變?yōu)榈?，從而斷開(kāi)MOS晶體管414,電壓Φ RB變?yōu)楦?從而接通MOS晶體管415，并且，電壓VB2被施加到二極管413的陰極。復(fù)位操作可通過(guò)設(shè)定電壓VB2并由此反向偏置復(fù)位二極管413來(lái)取消，該電壓VB2比陽(yáng)極節(jié)點(diǎn)NI的電勢(shì)高等于正向電壓Vf的電壓。用作偏置部分的晶體管414和415向二極管413的陰極供給正向偏置電壓VBl或者反向偏置電壓VB2。
[0028]與第一實(shí)施例相比，第二實(shí)施例消除與節(jié)點(diǎn)NI連接的MOS晶體管(例如，MOS晶體管103)的源極區(qū)域或者漏極區(qū)域，由此防止由于隧穿電流導(dǎo)致的暗電流并進(jìn)一步提高信噪比。
[0029](第三實(shí)施例)
[0030]圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換裝置的配置示例的電路圖。圖6的光電轉(zhuǎn)換裝置包含代替圖1的光電轉(zhuǎn)換裝置中所包含的MOS晶體管107和108的可變?cè)鲆娣糯笃?緩沖器)507?？勺?cè)鲆娣糯笃?07具有與節(jié)點(diǎn)NI連接的輸入端子和與節(jié)點(diǎn)N2連接的輸出端子。
[0031]當(dāng)MOS晶體管105利用設(shè)定為高的電壓Φ Sff保持接通且MOS晶體管106利用設(shè)定為低的電壓Φ SWB保持?jǐn)嚅_(kāi)時(shí)，如果可變?cè)鲆娣糯笃?07的增益改變，那么可使得電容器104的有效電容值可變。電容器104的電容值被假定為C。例如，當(dāng)可變?cè)鲆娣糯笃?07的增益被設(shè)定為0.5倍時(shí)，電容器104的有效電容值變?yōu)?.5C，當(dāng)可變?cè)鲆娣糯笃?07的增益被設(shè)定為0.2倍時(shí)，電容器104的有效電容值變?yōu)?.8C。并且，當(dāng)可變?cè)鲆娣糯笃?07的增益被設(shè)定為-1時(shí)，電容器104的有效電容值變?yōu)?C，當(dāng)可變?cè)鲆娣糯笃?07的增益被設(shè)定為-2時(shí)，電容器104的有效電容值變?yōu)?C。通過(guò)改變可變?cè)鲆娣糯笃?07的增益，可使得電荷轉(zhuǎn)換效率可變。以這種方式，使用節(jié)點(diǎn)NI的電勢(shì)的變化將比節(jié)點(diǎn)N2的電勢(shì)的變化小的增益范圍，即，可變?cè)鲆娣糯笃?07的增益被設(shè)定為I或者更小。并且，通過(guò)使得可變?cè)鲆娣糯笃?07的增益為負(fù)，可在不增大電容器104的布局面積的情況下增大電容器104的有效電容值。
[0032]圖7是示出圖6所示的電容器104的配置示例的半導(dǎo)體基板的截面圖。例如，電容器104是一雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)域，在該雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)域中，一個(gè)電極由多晶硅或者金屬制成，另一電極由娃制成。娃(Si)基板601含有由多晶娃或者金屬制成的電極602、由S1制成的電介質(zhì)薄膜603、在硅中形成的雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)域的電極604以及被稱為阱(well)、被設(shè)計(jì)為與雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)域604不同并與固定電壓連接的導(dǎo)電型雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)域605。電介質(zhì)603夾在電極602與604之間，從而形成電容器104。通過(guò)雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)域形成電極604，從而與不同導(dǎo)電類型的雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)域605結(jié)合形成pn結(jié)，并由此產(chǎn)生暗電流。當(dāng)考慮暗電流時(shí)，如果電極604作為第二電極與圖1和圖3?6所示的節(jié)點(diǎn)N3連接，那么可防止暗電流的影響。這是由于暗電流被緩沖器(晶體管107和108)或者固定電壓節(jié)點(diǎn)(接地電勢(shì)節(jié)點(diǎn))吸收，從而防止電勢(shì)波動(dòng)。這進(jìn)一步提高光電轉(zhuǎn)換裝置的信噪比。
[0033]并且，當(dāng)光電轉(zhuǎn)換元件101是光電二極管時(shí)，光電轉(zhuǎn)換元件101的輸出端子是由硅制成的雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)域(節(jié)點(diǎn)NI)。在這種情況下，光電轉(zhuǎn)換元件101的輸出端子的雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)域(節(jié)點(diǎn)NI)和電容器104的第一電極604的雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)域可被配置為具有相同的導(dǎo)電類型，并且可直接地平面互連。這將消除對(duì)用于光電轉(zhuǎn)換元件101與電容器104之間的連接的布線的需求，從而導(dǎo)致減小的圖案布局面積。因此，可在保持信噪比的同時(shí)減小光電轉(zhuǎn)換裝置的面積。
[0034](第四實(shí)施例)
[0035]圖8是示意性地示出用于相位差A(yù)F (自動(dòng)聚焦)的光電轉(zhuǎn)換裝置的成像表面的示圖。在成像表面上存在多對(duì)線傳感器單元LlA和LIB、L2A和L2B、…LNA和LNB。每一對(duì)線傳感器單元被用于測(cè)量成像表面上的給定區(qū)域中的被攝體的散焦量，并且多對(duì)線傳感器單元被布置為提供多個(gè)距離測(cè)量點(diǎn)，由此提高AF精度。每個(gè)線傳感器單元包含能夠在低感度模式和高感度模式中操作的像素11A、12A、…。在低感度模式中，與在高感度模式中相t匕，響應(yīng)于相同量的入射光，較低電平的信號(hào)被輸出。對(duì)多個(gè)線傳感器單元設(shè)置讀取電路，并且在監(jiān)視器單元(未示出)上監(jiān)視從讀取電路輸出的信號(hào)。像素可以是在以上實(shí)施例中所描述的那些中的任意一個(gè)。讀取電路可被多個(gè)像素共享，或者，讀取電路可對(duì)每個(gè)像素單獨(dú)地設(shè)置。
[0036]圖9示出配有使用圖8所示的光電轉(zhuǎn)換裝置的TTL-SIR (Through TheLens-Secondary Image Registrat1n:通過(guò)透鏡二次圖像對(duì)準(zhǔn))自動(dòng)聚焦系統(tǒng)的成像系統(tǒng)的示意性光學(xué)系統(tǒng)圖。這里通過(guò)示例的方式示出單透鏡反射照相機(jī)。在圖9中，單透鏡反射照相機(jī)包含透鏡40和快速返回鏡41,所述透鏡40適于一次(on a primary basis)在膠片和圖像感測(cè)設(shè)備(圖像傳感器)上聚焦被攝體圖像，所述快速返回鏡41適于將光反射到取景器屏42并被配置為透過(guò)入射光的一部分的半反射鏡。并且，單透鏡反射照相機(jī)包含副鏡(submirror) 43、圖8所示的光電轉(zhuǎn)換裝置44 (AF傳感器)、二次成像透鏡45 (鏡片透鏡)、反射鏡46、焦平面快門(mén)47、膠片或者圖像傳感器48以及光線的主軸49，所述副鏡43適于將光導(dǎo)向AF系統(tǒng)，所述二次成像透鏡45 (鏡片透鏡)適于將被攝體圖像再次聚焦在AF傳感器上，所述反射鏡46適于將光導(dǎo)向AF傳感器44。照相機(jī)可進(jìn)一步包含AE傳感器作為光量檢測(cè)單元，并且，可根據(jù)通過(guò)AE傳感器所獲得的被攝體上的光量在第一模式和第二模式之間切換用于操作光電轉(zhuǎn)換裝置的模式。
[0037]在以上的實(shí)施例中，為了簡(jiǎn)化解釋，已描述當(dāng)向柵極施加邏輯高電壓時(shí)接通的NMOS晶體管，但本發(fā)明也應(yīng)用于當(dāng)向柵極施加邏輯低電壓時(shí)接通的PMOS晶體管。
[0038]應(yīng)當(dāng)注意，以上描述的實(shí)施例僅闡明實(shí)施本發(fā)明的具體示例，并且不應(yīng)被解釋為限制本發(fā)明的真實(shí)范圍。即，在不背離本發(fā)明的技術(shù)思想或者主要特征的情況下，可以各種形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
[0039]本發(fā)明可防止由于晶體管的泄漏電流導(dǎo)致的暗電流噪聲，并由此提高信噪比。
[0040]盡管已參照示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)理解，本發(fā)明不限于所公開(kāi)的示例性實(shí)施例。隨附權(quán)利要求的范圍應(yīng)被賦予最寬的解釋以包含所有這樣的修改以及等同的結(jié)構(gòu)和功能。
【權(quán)利要求】
1.一種光電轉(zhuǎn)換裝置，該光電轉(zhuǎn)換裝置包括像素，其中， 所述像素包含: 光電轉(zhuǎn)換7Π件，其被配置為將光轉(zhuǎn)換成電荷； 緩沖器，其具有與所述光電轉(zhuǎn)換元件的輸出端子連接的輸入端子，用于對(duì)基于所述光電轉(zhuǎn)換元件的電荷的電壓執(zhí)行緩沖； 電容器，其具有與所述光電轉(zhuǎn)換元件的輸出端子連接的第一電極； 第一開(kāi)關(guān)，其連接在所述電容器的第二電極與所述緩沖器的輸出端子之間；以及 第二開(kāi)關(guān)，其連接在所述電容器的第二電極與固定電壓節(jié)點(diǎn)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中， 所述第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)是MOS晶體管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的光電轉(zhuǎn)換裝置，進(jìn)一步包括: 復(fù)位部分，其與所述光電轉(zhuǎn)換元件的輸出端子連接，并且被配置為對(duì)所述光電轉(zhuǎn)換元件的電荷復(fù)位，其中， 所述復(fù)位部分具有被配置為向所述光電轉(zhuǎn)換元件供給復(fù)位電壓的MOS晶體管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的光電轉(zhuǎn)換裝置，進(jìn)一步包括: 復(fù)位部分，其與所述光電轉(zhuǎn)換元件的輸出端子連接，并且被配置為對(duì)所述光電轉(zhuǎn)換元件的電荷復(fù)位，其中， 所述復(fù)位部分具有與所述光電轉(zhuǎn)換元件的輸出端子連接的二極管和向所述二極管的陰極供給正向偏置電壓或者反向偏置電壓的偏置部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中， 所述緩沖器是可變?cè)鲆娣糯笃鳌?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求5的光電轉(zhuǎn)換裝置,其中， 所述可變?cè)鲆娣糯笃骶哂蠭或者更小的增益。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中， 所述電容器的第二電極是在硅中形成的雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中， 所述電容器的第一電極是在硅中形成的雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)域， 所述光電轉(zhuǎn)換元件的輸出端子是導(dǎo)電類型與所述電容器的第一電極的雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)域的導(dǎo)電類型相同的雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)域，并且， 所述電容器的第一電極和所述光電轉(zhuǎn)換元件的輸出端子通過(guò)雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)域相互連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中， 所述光電轉(zhuǎn)換裝置包括多個(gè)像素。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中， 在第一模式中，所述第一開(kāi)關(guān)接通且所述第二開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，并且， 在第二模式中，所述第一開(kāi)關(guān)斷開(kāi)且所述第二開(kāi)關(guān)接通。
11.一種成像系統(tǒng)，包括: 根據(jù)權(quán)利要求10的光電轉(zhuǎn)換裝置；以及 光量檢測(cè)單元，其中， 基于所述光量檢測(cè)單元的輸出，所述光電轉(zhuǎn)換裝置在第一模式與第二模式之間執(zhí)行切換。
【文檔編號(hào)】H04N5/378GK104038710SQ201410075603
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年3月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月8日
【發(fā)明者】小倉(cāng)正德, 衣笠友壽 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社