【手続補正書】
【提出日】平成29年3月2日(2017.3.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換素子を有する複数の画素が行列状に配置された撮像部と、
互いに位相の異なる複数の位相信号を生成するクロック生成部と、
時間の経過とともに増加あるいは減少する参照信号を生成する参照信号生成部と、
前記複数の画素の配列の列に対応して配置され、前記画素から出力される画素信号と前記参照信号との比較処理を行い、前記比較処理の結果を示す第1の比較結果信号と第2の比較結果信号とを出力する比較部と、
前記比較部に対応して配置され、前記複数の位相信号の論理状態をラッチするラッチ部と、
前記比較部に対応して配置され、前記第1の比較結果信号が示す比較結果に応じて前記ラッチ部を有効にし、前記第2の比較結果信号が示す比較結果に応じて前記ラッチ部にラッチを実行させるラッチ制御部と、
を有し、
前記比較部は、
ゲートに前記参照信号が入力される第1のトランジスタ、およびゲートに前記画素信号が入力される第2のトランジスタを有し、前記第1のトランジスタのゲートおよび前記第2のトランジスタのゲートの電圧の初期化時に基準信号を出力し、前記比較処理の実行時に、前記参照信号と前記画素信号とを比較した結果に応じた第1の比較信号を出力する差動アンプと、
定電流源として動作するトランジスタであって、ソースが電圧源に電気的に接続され、前記比較処理の実行時に電流を出力する第3のトランジスタと、
第1の端子が前記第3のトランジスタのゲートに電気的に接続されるとともに第2の端子が前記電圧源に電気的に接続され、前記初期化時に前記基準信号に基づく基準電圧をサンプリングし、前記比較処理の実行時に前記第1の端子に前記基準電圧を出力する第1の容量素子と、
を有し、
前記第1の比較結果信号は、前記第1の比較信号から生成され、
前記第2の比較結果信号は、前記第3のトランジスタのドレイン出力から生成され、
前記第2の比較結果信号の状態が変化するタイミングは、前記第1の比較結果信号の状態が変化するタイミングよりも後のタイミングである
撮像装置。
【請求項２】
前記比較部はさらに、
前記初期化時に前記第1のトランジスタのゲートおよびドレインを電気的に接続し、前記比較処理の実行時に前記第1のトランジスタのゲートおよびドレインを電気的に切り離す第1のスイッチ素子と、
前記初期化時に前記第2のトランジスタのゲートおよびドレインを電気的に接続し、前記比較処理の実行時に前記第2のトランジスタのゲートおよびドレインを電気的に切り離す第2のスイッチ素子と、
第1の端子が前記第1のトランジスタのゲートに電気的に接続されるとともに第2の端子に前記参照信号が入力され、前記初期化時に第1のトランジスタのドレインの電圧をサンプリングする第2の容量素子と、
第1の端子が前記第2のトランジスタのゲートに電気的に接続されるとともに第2の端子に前記画素信号が入力され、前記初期化時に第2のトランジスタのドレインの電圧をサンプリングする第3の容量素子と、
を有することを特徴とする請求項1に係る撮像装置。
【請求項３】
前記第1のトランジスタおよび前記第2のトランジスタが第1導電型のトランジスタであり、前記第3のトランジスタが第2導電型のトランジスタであり、
前記比較部はさらに、
前記基準信号および前記第1の比較信号がゲートに入力される第1導電型の第4のトランジスタと、
ドレインが前記第4のトランジスタのソースに電気的に接続された第1導電型の第5のトランジスタと、
前記第4のトランジスタと前記第5のトランジスタとの接続点から出力される信号がゲートに入力され、ドレインが前記第3のトランジスタのドレインに電気的に接続された第1導電型の第6のトランジスタと、
前記初期化時に前記第3のトランジスタのドレインおよび前記第1の容量素子の前記第1の端子を電気的に接続し、前記比較処理の実行時に前記第3のトランジスタのドレインおよび前記第1の容量素子の前記第1の端子を電気的に切り離す第3のスイッチ素子と、
を有し、
前記第1の容量素子は、前記初期化時に前記第3のトランジスタのドレインの電圧である基準電圧をサンプリングし、
前記第3のトランジスタと前記第6のトランジスタとの接続点から前記第2の比較結果信号を出力することを特徴とする請求項2に係る撮像装置。
【請求項４】
前記第1のトランジスタおよび前記第2のトランジスタが第1導電型のトランジスタであり、前記第3のトランジスタが第2導電型のトランジスタであり、
前記比較部はさらに、
前記基準信号および前記第1の比較信号がゲートに入力され、ドレインが前記第3のトランジスタのドレインに電気的に接続された第1導電型の第4のトランジスタと、
前記初期化時に前記第3のトランジスタのドレインおよび前記第1の容量素子の前記第1の端子を電気的に接続し、前記比較処理の実行時に前記第3のトランジスタのドレインおよび前記第1の容量素子の前記第1の端子を電気的に切り離す第3のスイッチ素子と、
を有し、
前記第1の容量素子は、前記初期化時に前記第3のトランジスタのドレインの電圧である基準電圧をサンプリングし、
前記第3のトランジスタと前記第4のトランジスタとの接続点から前記第2の比較結果信号を出力することを特徴とする請求項2に係る撮像装置。
【請求項５】
前記第1のトランジスタ、前記第2のトランジスタ、および前記第3のトランジスタが第1導電型のトランジスタであり、
前記比較部はさらに、
前記基準信号および前記第1の比較信号がゲートに入力される第2導電型の第4のトランジスタと、
ドレインが前記第4のトランジスタのドレインに電気的に接続された第1導電型の第5のトランジスタと、
前記第4のトランジスタと前記第5のトランジスタとの接続点から出力される信号がゲートに入力され、ドレインが前記第3のトランジスタのドレインに電気的に接続された第2導電型の第6のトランジスタと、
前記初期化時に前記第5のトランジスタのドレインおよび前記第1の容量素子の前記第1の端子を電気的に接続し、前記比較処理の実行時に前記第5のトランジスタのドレインおよび前記第1の容量素子の前記第1の端子を電気的に切り離す第3のスイッチ素子と、
を有し、
前記第1の容量素子は、前記初期化時に前記第5のトランジスタのドレインの電圧である基準電圧をサンプリングし、
前記第3のトランジスタと前記第6のトランジスタとの接続点から前記第2の比較結果信号を出力することを特徴とする請求項2に係る撮像装置。
【請求項６】
前記比較部はさらに、第1の端子が前記第4のトランジスタのゲートに電気的に接続されるとともに第2の端子が前記第4のトランジスタのドレインに電気的に接続された第4の容量素子を有することを特徴とする請求項5に係る撮像装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
本発明は、光電変換素子を有する複数の画素が行列状に配置された撮像部と、互いに位相の異なる複数の位相信号を生成するクロック生成部と、時間の経過とともに増加あるいは減少する参照信号を生成する参照信号生成部と、前記複数の画素の配列の列に対応して配置され、前記画素から出力される画素信号と前記参照信号との比較処理を行い、前記比較処理の結果を示す第1の比較結果信号と第2の比較結果信号とを出力する比較部と、前記比較部に対応して配置され、前記複数の位相信号の論理状態をラッチするラッチ部と、前記比較部に対応して配置され、前記第1の比較結果信号が示す比較結果に応じて前記ラッチ部を有効にし、前記第2の比較結果信号が示す比較結果に応じて前記ラッチ部にラッチを実行させるラッチ制御部と、を有し、前記比較部は、ゲートに前記参照信号が入力される第1のトランジスタ、およびゲートに前記画素信号が入力される第2のトランジスタを有し、前記第1のトランジスタのゲートおよび前記第2のトランジスタのゲートの電圧の初期化時に基準信号を出力し、前記比較処理の実行時に、前記参照信号と前記画素信号とを比較した結果に応じた第1の比較信号を出力する差動アンプと、定電流源として動作するトランジスタであって、ソースが電圧源に電気的に接続され、前記比較処理の実行時に電流を出力する第3のトランジスタと、第1の端子が前記第3のトランジスタのゲートに電気的に接続されるとともに第2の端子が前記電圧源に電気的に接続され、前記初期化時に前記基準信号に基づく基準電圧をサンプリングし、前記比較処理の実行時に前記第1の端子に前記基準電圧を出力する第1の容量素子と、を有し、前記第1の比較結果信号は、前記第1の比較信号から生成され、前記第2の比較結果信号は、前記第3のトランジスタのドレイン出力から生成され、前記第2の比較結果信号の状態が変化するタイミングは、前記第1の比較結果信号の状態が変化するタイミングよりも後のタイミングである撮像装置である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
また、本発明の撮像装置において、前記比較部はさらに、前記初期化時に前記第1のトランジスタのゲートおよびドレインを電気的に接続し、前記比較処理の実行時に前記第1のトランジスタのゲートおよびドレインを電気的に切り離す第1のスイッチ素子と、前記初期化時に前記第2のトランジスタのゲートおよびドレインを電気的に接続し、前記比較処理の実行時に前記第2のトランジスタのゲートおよびドレインを電気的に切り離す第2のスイッチ素子と、第1の端子が前記第1のトランジスタのゲートに電気的に接続されるとともに第2の端子に前記参照信号が入力され、前記初期化時に第1のトランジスタのドレインの電圧をサンプリングする第2の容量素子と、第1の端子が前記第2のトランジスタのゲートに電気的に接続されるとともに第2の端子に前記画素信号が入力され、前記初期化時に第2のトランジスタのドレインの電圧をサンプリングする第3の容量素子と、を有することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
また、本発明の撮像装置において、前記第1のトランジスタおよび前記第2のトランジスタが第1導電型のトランジスタであり、前記第3のトランジスタが第2導電型のトランジスタであり、前記比較部はさらに、前記基準信号および前記第1の比較信号がゲートに入力される第1導電型の第4のトランジスタと、ドレインが前記第4のトランジスタのソースに電気的に接続された第1導電型の第5のトランジスタと、前記第4のトランジスタと前記第5のトランジスタとの接続点から出力される信号がゲートに入力され、ドレインが前記第3のトランジスタのドレインに電気的に接続された第1導電型の第6のトランジスタと、前記初期化時に前記第3のトランジスタのドレインおよび前記第1の容量素子の前記第1の端子を電気的に接続し、前記比較処理の実行時に前記第3のトランジスタのドレインおよび前記第1の容量素子の前記第1の端子を電気的に切り離す第3のスイッチ素子と、を有し、前記第1の容量素子は、前記初期化時に前記第3のトランジスタのドレインの電圧である基準電圧をサンプリングし、前記第3のトランジスタと前記第6のトランジスタとの接続点から前記第2の比較結果信号を出力することを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
また、本発明の撮像装置において、前記第1のトランジスタおよび前記第2のトランジスタが第1導電型のトランジスタであり、前記第3のトランジスタが第2導電型のトランジスタであり、前記比較部はさらに、前記基準信号および前記第1の比較信号がゲートに入力され、ドレインが前記第3のトランジスタのドレインに電気的に接続された第1導電型の第4のトランジスタと、前記初期化時に前記第3のトランジスタのドレインおよび前記第1の容量素子の前記第1の端子を電気的に接続し、前記比較処理の実行時に前記第3のトランジスタのドレインおよび前記第1の容量素子の前記第1の端子を電気的に切り離す第3のスイッチ素子と、を有し、前記第1の容量素子は、前記初期化時に前記第3のトランジスタのドレインの電圧である基準電圧をサンプリングし、前記第3のトランジスタと前記第4のトランジスタとの接続点から前記第2の比較結果信号を出力することを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
また、本発明の撮像装置において、前記第1のトランジスタ、前記第2のトランジスタ、および前記第3のトランジスタが第1導電型のトランジスタであり、前記比較部はさらに、前記基準信号および前記第1の比較信号がゲートに入力される第2導電型の第4のトランジスタと、ドレインが前記第4のトランジスタのドレインに電気的に接続された第1導電型の第5のトランジスタと、前記第4のトランジスタと前記第5のトランジスタとの接続点から出力される信号がゲートに入力され、ドレインが前記第3のトランジスタのドレインに電気的に接続された第2導電型の第6のトランジスタと、前記初期化時に前記第5のトランジスタのドレインおよび前記第1の容量素子の前記第1の端子を電気的に接続し、前記比較処理の実行時に前記第5のトランジスタのドレインおよび前記第1の容量素子の前記第1の端子を電気的に切り離す第3のスイッチ素子と、を有し、前記第1の容量素子は、前記初期化時に前記第5のトランジスタのドレインの電圧である基準電圧をサンプリングし、前記第3のトランジスタと前記第6のトランジスタとの接続点から前記第2の比較結果信号を出力することを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
また、本発明の撮像装置において、前記比較部はさらに、第1の端子が前記第4のトランジスタのゲートに電気的に接続されるとともに第2の端子が前記第4のトランジスタのドレインに電気的に接続された第4の容量素子を有することを特徴とする。