光电转换装置、焦点检测装置以及摄像系统的制作方法_3

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子(S卩,差分放大器电路210和250)设置到期望的操作点,使得进行高速读取操作。此外,由于在信号被发送到信号线401的时段期间,MOS晶体管240处于导通状态,因此能够从电路块201输出MOS晶体管220当中的变量被去除的信号。类似地,由于MOS晶体管280处于导通状态,因此能够从电路块202输出MOS晶体管260当中的变量被去除的信号。这样的操作使得进行高速的信号读取及高精度的信号检测。
[0041]NMOS源跟随器电路对高电压具有高的响应速度,并且PMOS源跟随器电路对低电压具有高的响应速度。差分放大器电路210和250在时刻t2的初始值是像素信号在时刻t2的值。这使得信号线401和402朝向对单个源跟随器有利的电压改变,使得能够在速度方面有利的条件下检测最大值和最小值。
[0042 ]接着,在从时刻13至时刻14的时段期间,如同在从时刻11至时刻12的时段中,使MOS晶体管230和270导通,以使差分放大器电路210和250的输入/输出电压位于像素100的输出电压。换言之,信号PAGC位于L电平,并且信号POFC位于H电平,使得MOS晶体管220、240、260和280处于非导通状态,并且MOS晶体管230和270处于导通状态。
[0043]从时刻t4向前,响应于来自扫描电路600的信号PHl、PH2和PH3,来自像素100的输出信号被按顺序从电路块202发送到信号线402。仍在该时段期间,如同在上述AGC时段中,信号能够被在最短的发送时间中读取,因为在从时刻t3至时刻t4的时段期间,预先使电路块202的输入/输出电压等于像素100的输出。
[0044]从时刻t4向前,信号PAGC位于L电平,并且信号POFC位于H电平。这是出于使用单个电路块202来从像素100读取信号的目的。如果能够单独地控制多个电路块202中的MOS晶体管260和MOS晶体管280,则能够操作MOS晶体管280。操作MOS晶体管280使得从电路块202输出MOS晶体管260当中的变量被去除的信号。
[0045]因此,在发送准备时段,使电路块201和电路块202中的MOS晶体管230和270导通,以将差分放大器电路210和250的输入/输出电平设置为预定的电压电平,然后切换到信号发送时段,这使得在短时间内进行高速信号读取。
[0046]第二实施例
[0047]将参照图5和图6描述本发明的第二实施例。图5是一个线性传感器单元的电路图,并且对应于图2。图6是用于图5中的电路的时序图,并且对应于图4。与第一实施例的部件相同的部件被给予相同的附图标记,并且其描述将被省略。与第一实施例的操作相同的操作的描述也将被省略。
[0048]在第一实施例中,MOS晶体管230和270基于其信号PAGC和信号POFC被控制。在本实施例中,基于独立于信号PAGC的信号POFC来控制MOS晶体管230和270。该结构也使得进行缩短信号读取时间的操作。
[0049]将参照图6描述本实施例的读取方法。从时刻t0至时刻tl的时段是复位时段,从时刻tl至时刻t3的时段是发送准备时段,并且,从时刻t3至时刻t4的时段是AGC时段。从时刻t4至时刻t6的时段是发送准备时段。从时刻t6向前的时段是像素信号被发送的发送时段。这些时段中的操作基本上与第一实施例中的操作相同,但第二实施例与第一实施例的不同之处在于:在两个发送准备时段各自的中间点,信号POFC转到H电平。具体而言,信号POFC在从时刻tl至时刻t2的时段期间位于L电平,并且在从时刻t2至时刻t3的时段期间位于H电平。信号POFC在从时刻t4至时刻t5的时段期间位于L电平,并且在从时刻t5至时刻t6的时段期间位于H电平。换言之,在各发送时段之前,信号POFC针对至少固定时段位于H电平。如同在第一实施例中,这样的读取方法也使得能够进行缩短信号读取时间的操作。此外,因为在从时刻tl至时刻t2的时段和从时刻t3至时刻t5的时段期间,信号VBNl位于GND并且VBPl位于VDD,所以作为电流源的MOS晶体管213和243不操作,因而能够减少电流消耗。
[0050]发送准备时段可以是差分放大器电路210和250收敛到期望的操作点所需的最短时段。读取方法可以应用到第一实施例的电路。
[0051 ] 第三实施例
[0052]将参照图7描述本发明的第三实施例。图7是一个线性传感器单元的电路图,并且对应于图2。与第一实施例的部件相同的部件被给予相同的附图标记,并且其描述将被省略。与第一实施例的操作相同的操作的描述也将被省略。
[0053]在本实施例中,电路块202连接到信号线402,也连接到信号线403。使用信号线402进行来自电路块202的最小值的读取,并且使用信号线403进行像素信号的读取。信号线403连接到输出S0UT。电路块202还包括MOS晶体管290 JOS晶体管290的第一主电极连接到差分放大器电路250的输出端子、MOS晶体管260的第一主电极以及MOS晶体管270的第一主电极。MOS晶体管290的第二主电极连接到信号线403。在本实施例中,来自扫描电路600的信号PHl被输入到MOS晶体管290的控制电极,而不经过或电路。以这种方式,可以仅使用扫描电路600而不使用信号PAGC来读取像素信号。
[0054]本实施例的结构能够减小电路面积,因为没有必要具有OR电路。第四实施例
[0055]将参照图8描述本发明的第四实施例。图8是可应用于图2所示的结构以及其他图的时序图,并且对应于图4。与第一实施例的部件相同的部件被给予相同的附图标记,并且其描述将被省略。与第一实施例的操作相同的操作的描述也将被省略。
[0056]在第一实施例中,差分放大器电路210和250的电流值在发送准备时段期间和在发送时段期间是相同的。换言之,在发送准备时段(图4中从时刻tl至时刻t2的时段和从时刻t3至时刻t4的时段)和发送时段(从时刻t2至时刻t3以及时刻t4向前)期间,信号VBNl和信号VBPl各自具有相同的值。与此相反,在本实施例中,在发送准备时段与发送时段之间,信号VBNl和VBPI的值被改变。
[0057]参照图8,与图4相比较,信号VBNl还具有偏置电压VBIAS_N2,并且信号VBPl还具有偏置电压VBIAS_P2。这些偏置电压具有如下关系:VBIAS_N>VBIAS_N2>GND且VDD>VBIAS_P2>VBIAS_P。在图8中,在从时刻tl至时刻t2的时段期间,信号VBNl位于偏置电压VBIAS_N2,并且信号VBPl位于偏置电压VBIAS_P2。这使得流经电流源213和243的电流的量,小于当信号VBNl位于偏置电压当信号VBPl位于偏置电压VBIAS_P时的量。设置操作差分放大器电路210和250所需的最小电流,使得基于像素100的信号来低功耗操作差分放大器电路210和250的输入/输出电压。
[0058]在从时刻t3向前的时段期间,信号VBNl被设置为偏置电压VBIAS_N2或GND。这里,信号VBNl被设置为GND,以降低功耗。从时刻t3向前,信号VBPl被设置为偏置电压VBIAS_PS偏置电压VBIAS_P2。这里,考虑到稳定偏置电压的时间,从时刻t3向前,信号VBPI被设置为偏置电压VBIAS_P。
[0059]请注意,由于驱动电流,实际上在操作点方面与第一实施例的发送时段存在差,使得响应时间会比第一实施例的操作的响应时间长。然而,与现有技术示例相比,本实施例也具有本发明的相同的有益效果。
[0060]第五实施例
[0061]将参照图9和图10描述本发明的第五实施例。图9是一个线性传感器单元的电路图,并且对应于图2。图10是用于图9中的电路的时序图,并且对应于图4。与第一实施例的部件相同的部件被给予相同的附图标记,并且其描述将被省略。与第一实施例的操作相同的操作的描述也将被省略。
[0062]在第一实施例中,PD101被初始化时产生的复位噪声、运算放大器102中产生的偏移噪声(offset noise)、以及差分放大器电路210和250中产生的偏移噪声没有被去除。然而,这些噪声实际上能够在检测信号中引起误差和误判。这需要这些噪声被降低的高精度的光电转换装置。为了降低
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