[发明专利]比较器、AD转换器、光电转换设备、成像系统、以及可移动物体

说明书

本发明公开了比较器、AD转换器、光电转换设备、成像系统、以及可移动物体。公开的比较器包括：比较电路，所述比较电路包括差分单元和放大器单元，所述差分单元将输入信号与参考信号进行比较并且根据比较的结果改变输出到第一节点的信号的电平，所述放大器单元包括负载元件并且将根据所述第一节点的电位的信号输出到第二节点；以及正反馈电路，所述正反馈电路连接到所述第二节点和第三节点，并且根据所述第二节点处的信号的电平的变化以高于所述第二节点处的信号的电平的变化速率的速率改变所述第三节点处的信号的电平。

技术领域

本发明涉及比较器、AD转换器、光电转换设备、成像系统、以及可移动物体(movable object)。

背景技术

提出了在其上安装按像素列包括AD转换单元的列并行模数(AD)转换器的成像设备。典型的列并行AD转换器通过使用比较器将像素信号与其电平(level)随时间改变的参考信号进行比较并且对从比较开始到比较器的输出信号反转(invert)的时间进行计数来对像素信号执行AD转换。国际公开No.WO2018/037901公开了一种成像设备，该成像设备包括比较器，该比较器包括用于在输出信号反转时增加转变速率的正反馈电路。

然而，在传统的比较器中，由于元件特性的变化等可能发生故障(malfunction)。因此，当使用这种比较器形成AD转换电路时，可能发生AD转换误差。

发明内容

本发明的目的是要提供可以抑制由于元件特性的变化等而导致的故障的比较器以及使用这种比较器的AD转换器、光电转换设备和成像系统。

根据本发明的一个方面，提供了一种比较器，所述比较器包括：比较电路，所述比较电路包括差分单元和放大器单元，所述差分单元将输入信号与参考信号进行比较并且根据比较的结果改变输出到第一节点的信号的电平，所述放大器单元包括负载元件并且将根据(in accordance with)所述第一节点的电位的信号输出到第二节点；以及正反馈电路，所述正反馈电路连接到所述第二节点和第三节点，并且根据所述第二节点处的信号的电平的变化以高于所述第二节点处的信号的电平的变化速率的速率改变所述第三节点处的信号的电平。

此外，根据本发明的另一方面，提供了一种模数转换器，所述模数转换器包括上述比较器以及计数器电路，所述计数器电路输出根据从所述输入信号和所述参考信号之间的比较开始到输出到所述第一节点的信号的电平改变的时段的长度的计数值，作为所述输入信号的数字数据。

此外，根据本发明的又一方面，提供了一种光电转换设备，所述光电转换设备包括多个像素，所述多个像素被布置为形成多个行和多个列，并且每个像素包括光电转换器；多个输出线，每个输出线被布置在所述多个列中的每一个上，并且每个输出线连接到对应列上的像素；以及多个上述模数转换器，每个模数转换器连接到所述多个输出线中的每一个并且被配置为对从对应列上的像素输出的像素信号执行模数转换。

从以下参考附图对示例性实施例的描述，本发明的其它特征将变得清楚。

附图说明

图1是图示根据本发明的第一实施例的光电转换设备的总体配置的框图。

图2是图示根据本发明的第一实施例的光电转换设备中的像素的配置示例的电路图。

图3是图示根据本发明的第一实施例的光电转换设备中的比较器的配置示例的电路图。

图4A、图4B和图4C是图示根据本发明的第一实施例的光电转换设备的比较电路的放大器单元中的负载元件的配置示例的电路图。

图5是图示根据本发明的第一实施例的光电转换设备中的比较器的操作的定时(timing)图。

图6是图示根据本发明的第二实施例的光电转换设备中的比较器的配置示例的电路图(部分1)。

图7是图示根据本发明的第二实施例的光电转换设备中的比较器的配置示例的电路图(部分2)。