CN114424523A - 固态摄像装置 - Google Patents

Abstract

[问题]为了抑制失真的产生。[方案]根据本发明的固态摄像装置包括第一基板和第二基板，第一基板包括像素阵列，其中，被构造为通过光电转换输出模拟信号的多个像素以沿第一方向的列和沿与第一方向相交的第二方向的行的方式二维排列，第二基板堆叠在第一基板上并包括模拟电路，该模拟电路定位成在与第一方向和第二方向相交的第三方向上与像素阵列重叠，并且处理从像素输出的模拟信号。像素阵列被沿第二方向的像素分隔部划分为第一区域和第二区域，每个区域包括连续的像素。模拟电路被划连接到属于第一区域的像素和属于第二区域的像素，并沿着第三方向被设置成与像素分隔部重叠的电路分隔部划分为相邻的第一模拟电路和第二模拟电路。

Description

固态摄像装置

技术领域

本公开涉及固态摄像装置。

背景技术

包括其中排列有像素的像素阵列的诸如CMOS(互补金属氧化物半导体)器件等传统传感器从预定的器件依次获得信号，这不利地降低了帧速率。用于提高帧速率的可能构造包括划分为多个区域的像素阵列以及接收信号的模拟电路和逻辑电路，该像素阵列具有为每个划分的区域提供的信号线。这种与其他电路的兼容性较差且可能较复杂的构造不适合于像素尺寸的最小化和多像素化。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利公开号2012-054876

发明内容

技术问题

为了避免上述情况，可以考虑将像素阵列划分为简单的区域。简单的划分使得像素阵列中彼此相邻但要由不同模拟电路处理的多个像素(即，以其间插入有区域间的边界的方式彼此相邻的像素)通过信号处理时序不同的信号线进行传播。由于信号处理的时序不同，与彼此相邻的其他像素相比，以其间插入有边界的方式彼此相邻的像素在光接收的时序上可能显著不同。这将导致在区域间的边界处的卷帘式快门变形。

本公开提供了一种固态摄像装置，其包括像素阵列中的多个区域并且其中减少了变形的发生。

问题的解决方案

根据一实施例，固态摄像装置包括第一基板和第二基板。第一基板包括像素阵列，其中，被构造为通过光电转换输出模拟信号的多个像素以沿第一方向的列和沿与第一方向相交的第二方向的行的方式二维排列。第二基板堆叠在第一基板上并且包括模拟电路，该模拟电路定位成在与第一方向和第二方向相交的第三方向上与像素阵列重叠，并且处理从像素输出的模拟信号。像素阵列被沿第二方向的像素分隔部划分为第一区域和第二区域，每个区域包括连续的像素。模拟电路被划分为第一模拟电路和第二模拟电路，它们连接到属于第一区域的像素和属于第二区域的像素，第一模拟电路和第二模拟电路以之间插入有电路分隔部的方式彼此相邻，电路分隔部定位成在第三方向上与像素分隔部重叠。

像素阵列可以包括多条第一信号线，该第一信号线沿第一方向布置，并从具有在第二方向上连续的像素的行中选择第一方向上的一行或多行，并且从由第一信号线选择的像素输出的模拟信号可以由模拟电路进行处理。通过第一信号线，能够以行为单位指定像素。

像素阵列可以包括多条第二信号线，该第二信号线沿第二方向布置，并从具有在第一方向连续的像素的列中选择第二方向上的一列或多列，从由第一信号线选择的像素输出的模拟信号通过第二信号线传输，并由模拟电路进行处理，第二信号线可以在像素分隔部处被电分离。第二信号线在像素阵列中逐个区域地保持通电状态，而不连接到不同区域，这使得能够缩短其路线。

像素分隔部和电路分隔部可以位于像素阵列的第一方向上的中间附近。

固态摄像装置可以包括连接部，其被构造为在像素分隔部和电路分隔部处在第三方向上连接像素和模拟电路。因此，第二信号线可以在像素阵列的中间附近分离，而第一基板和第二基板可以在分离的附近相互连接。

连接部可以包括第一连接部和第二连接部，该第一连接部连接到第二信号线并被构造为通过第二信号线连接属于第一区域的像素和第一模拟电路，该第二连接部连接到第二信号线并被构造为通过第二信号线连接属于第二区域的像素和第二模拟电路。第二基板的模拟电路也可以如像素阵列一样被划分。

固态摄像装置可以包括第一开关，其被构造为切换第一连接部和第二连接部之间的连接状态。通过将第一开关设置在第二基板中，可以在像素阵列中将第一区域和第二区域的浮动扩散部的电位保持为相当的。

基于通过第一连接部或第二连接部输出到模拟电路的模拟信号的时序，第一开关可以切换第一连接部和第二连接部之间的连接状态。

沿第二方向可以设置有多个第一连接部、多个第二连接部以及多个第一开关，并且多个第一开关能够以同步的方式操作。

沿第二方向可以设置有多个第一连接部和多个第二连接部，并且固态摄像装置可以包括被构造为切换多个第一连接部之间的连接状态的第二开关以及被构造为切换多个第二连接部之间的连接状态的第三开关。通过第二开关，可以将行方向上的电位保持为相当的。

基于通过第一连接部或第二连接部输出到模拟电路的模拟信号的时序，第二开关可以切换第一连接部之间的连接状态，并且第三开关可以切换第二连接部之间的连接状态。

第二开关和第三开关能够以同步的方式操作。

沿第二方向可以设置有多个第二开关和多个第三开关，并且多个第二开关和多个第三开关能够以同步的方式操作。

固态摄像装置可以包括第一电压源和第四开关，该第一电压源被构造为向通过第二开关连接的多个第一连接部施加预定的电压，该第四开关被构造为切换第一电压源和多个第一连接部之间的连接状态，并且第二开关和第四开关能够以同步的方式操作。这种控制使得可以将浮动扩散部的电位升高到预定电位。

固态摄像装置可以包括第二电压源和第五开关，该第二电压源被构造为向通过第三开关连接的多个第二连接部施加预定的电压，该第五开关被构造为切换第二电压源和多个第二连接部之间的连接状态，并且第三开关和第五开关能够以同步的方式操作。进一步地，所有开关能够以同步的方式操作。可以在基于像素的复位时序的时序或从像素输出模拟信号的时序下执行同步。

第一连接部和第二连接部的数量可以分别至少与存在于行中的像素的数量相同。

第一连接部和第二连接部的数量可以分别至少与存在于行中的像素的数量和预定数的乘积相同。通过如上所述设置连接部，可以将从属于同一行的像素输出的信号并行地传输到第二基板。

连接部可以是微凸块、微焊盘或通孔的形式。

第一模拟电路和第二模拟电路可以在同一时序处理来自属于沿第二方向的一行或多行的不同像素的模拟信号。

第一模拟电路和第二模拟电路可以根据预定条件改变要在同一时序处理的模拟信号的数量。

第二基板可以将模拟信号转换为数字信号，并且固态摄像装置可以包括被构造为处理数字信号的逻辑电路。

逻辑电路可被定位成在第一方向上插入模拟电路。

逻辑电路可以包括被构造为处理从第一模拟电路输出的数字信号的第一逻辑电路和被构造为处理从第二模拟电路输出的数字信号的第二逻辑电路。

固态摄像装置可以包括多个像素分隔部和多个电路分隔部以及被划分为多个区域的像素阵列和对应于每个区域的模拟电路。

第二基板可以包括信号处理电路、图像处理电路、存储部、选择器和接口。信号处理电路对数字信号执行信号处理。图像处理电路对数字信号执行图像处理，并且该数字信号包括图像信息。存储部存储在数字信号、从信号处理电路输出的数据和从图像处理电路输出的数据中自由选择的数据。选择器自由选择从信号处理电路输出的数据、从图像处理电路输出的数据或存储在存储部中的数据中的至少一者。接口向外部输出由选择器选择的数据或信号，或者从外部接收数据或信号的输入。

附图说明

图1是根据一实施例的固态摄像装置的框图。

图2是示出根据一实施例的像素阵列和模拟电路的位置的图。

图3是示出根据一实施例的像素阵列和模拟电路的堆叠状态的图。

图4是示出根据一实施例的像素阵列的布线示例的图。

图5是示出根据一实施例的模拟电路的概要的图。

图6是示出根据一实施例的响应于第二基板的开关控制的电位的图。

图7是示出根据比较例的响应于第二基板的开关控制的电位的图。

图8是示出根据一实施例的像素阵列和模拟电路的堆叠状态的图。

图9是示出根据一实施例的像素阵列的布线示例的图。

图10是示出根据一实施例的像素阵列的布线示例的图。

图11是示出根据一实施例的模拟电路的布线示例的图。

图12是示出根据一实施例的模拟电路的布线示例的图。

图13是示出根据一实施例的模拟电路的布线示例的图。

图14是示出根据一实施例的模拟电路的布线示例的图。

图15是示出根据一实施例的模拟电路的布线示例的图。

图16是示出根据一实施例的连接部的示例的图。

图17是示出根据一实施例的连接部的示例的图。

图18是示出根据一实施例的连接部的示例的图。

图19是示出根据一实施例的第二基板的电路的位置示例的图。

图20是示出根据一实施例的固态摄像装置的堆叠状态的图。

图21是示出根据一实施例的固态摄像装置的堆叠状态的图。

图22是示出根据一实施例的为模拟电路施加电压的图。

图23是示出应用本技术的间接飞行时间传感器的示例的框图。

图24是示出本技术的实施例中的像素10230的构造示例的电路图。

图25是描绘车辆控制系统的示意性构造的示例的框图。

图26是辅助说明车外信息检测部和摄像部的安装位置的示例的图。

具体实施方式

下面将参考附图对根据几个实施例的固态摄像装置进行说明。

(第一实施例)

图1是示出根据一实施例的固态摄像装置1的功能的框图。固态摄像装置1例如包括第一基板10和第二基板20。第一基板10包括光学系统12和像素阵列14。第二基板20包括模拟电路22、逻辑电路24和输入/输出接口(以下称为输入/输出I/F)26。

光学系统12是以像素阵列14检测光的方式校正光路、像差等的系统。安装例如包括透镜(包括虚拟透镜等)的光学系统12，使得像素阵列14适当地接收光。

像素阵列14包括对所接收的光执行光电转换并输出模拟信号的多个像素。从属于像素阵列14的每个像素输出的模拟信号通过连接部30传输到第二基板20。

模拟电路22是处理从像素阵列14的每个像素输出的模拟信号的电路。模拟电路22可以包括例如将模拟信号转换为图像数据或数字信号的ADC(模数转换器)。模拟电路22将从模拟信号转换的数字图像数据输出到逻辑电路24。

模拟电路22还可以包括例如产生用于模数转换的数字信号的DAC(数模转换器)、将从DAC输出的电压和模拟信号进行比较的比较器、对来自比较器的输出进行计数的计数器以及放大计数器的输出的放大器。

包括处理获得的各种数字信号的电路的逻辑电路24对从模拟电路22输出的数字信号进行适当的信号处理。例如作为数字电路的逻辑电路24可以包括信号处理电路和图像处理电路。图像处理电路可以包括例如执行运动检测等的电路、执行神经网络处理等的电路。图像处理电路可以包括执行例如各种滤波处理、变形处理等的电路。

输入/输出I/F 26是根据需要将从逻辑电路24输出的数据向外部输出并从外部接收数据输入、请求等的接口。固态摄像装置1还可以包括选择从逻辑电路24输出的数据的选择器，并且输入/输出I/F 26可以向外部输出由选择器选择的信号。

连接部30连接第一基板10和第二基板20。在本实施例中，特别地，该连接旨在使从属于位于第一基板10上的像素阵列14的像素输出的模拟信号输出到位于第二基板20上的模拟电路22。

以上说明的是与根据本实施例的模拟信号和数字信号的传播路径相关的部件。因此，省略了任何其他控制所需的部件。第一基板10例如适当地设置有确定要从像素阵列14的哪个像素接收输出的布线等。此外，第二基板20适当地设置有负责控制固态摄像装置1的部件的控制电路等。此外，除了上述连接部30之外，第一基板10和第二基板20之间的连接可以适当地额外设置有例如用于将信号输出到布线的连接电路，该布线确定从属于像素阵列14的像素中选择哪个像素。

因此，尽管未示出，但适当地设置有用于实现固态摄像装置1的工作和效果的元件、布线等。

图2是示出根据本实施例的像素阵列14和模拟电路22的位置示例的图。

在第一基板10中，像素阵列14包括二维排列的多个像素140。像素140沿第一方向和第二方向排列。像素140例如分别包括诸如光电二极管(PD)等光接收装置，其通过透镜(即，光学系统12)接收光，并基于接收的光的强度等输出模拟信号。在说明中，有时将在第二方向上连续的像素称为行，并且将在第一方向上连续的像素称为列。也就是说，在第一方向上设置多行在第二方向上连续的像素以形成阵列；换句话说，在第二方向上设置多列在第一方向上连续的像素以形成阵列。

像素阵列14具有第一区域141和第二区域142。第一区域141和第二区域142由像素分隔部143彼此分开。像素分隔部143例如以沿第二方向横跨像素阵列14的方式设置在第一方向的中间附近。

词语“中间附近”意味着，在例如像素阵列14包括沿第一方向设置的n个像素140的情况下，像素分隔部143被设置在第[n/2]个像素和第([n/2]+1)个像素之间。[·]表示向下取整(floor)函数。应注意，这不是限制性的并且像素分隔部143可以显著或不显著地偏移到图2中的像素阵列14的上侧和下侧中的一者，而不是准确地居中；然而，“中间附近”在此是广义的。

在第二基板20中，例如在像素阵列14以堆叠状态存在的区域的中间附近设置模拟电路22。在第二区域20中，虚线表示以堆叠状态设置在第一基板10中的像素阵列14的范围。因此，设置模拟电路22使得其包括设置有像素阵列14的范围的中间部分及其附近部分。

模拟电路22包括第一模拟电路221和第二模拟电路222，并且这些电路彼此相邻地设置并具有插入其中的电路分隔部223。在第一基板10和第二基板20堆叠的情况下，电路分隔部223被定位成使得例如它在第三方向上与像素分隔部143重叠。电路分隔部223的位置不一定与像素分隔部143完全重叠，并且可以由此偏移。

第一模拟电路221和第二模拟电路222分别作为模拟电路进行操作。例如，分别作为ADC来操作的第一模拟电路221和第二模拟电路222将从像素140输出的模拟信号转换为数字信号并将它们输出。

例如，在像素分隔部143和电路分隔部223的附近，像素阵列14和模拟电路22通过连接第一基板10和第二基板20的连接部30连接。

在此，“附近”是指例如在第一方向上距离像素分隔部143最近的两个像素140与像素分隔部143之间。应注意，这不是限制性的，例如，连接部30可以不位于像素140和像素分隔部143之间，而是定位成使其与靠近中间的其正下方的一个或多个像素140重叠。

图3是示意性地示出了在堆叠第一基板10和第二基板20的情况下像素阵列14和模拟电路22的位置的图。如图3所示，堆叠像素阵列14和模拟电路22使得像素分隔部143和电路分隔部223在像素阵列14的中间附近在第三方向上彼此重叠。

连接部30被定位成在像素阵列14和模拟电路22之间沿第三方向，将像素分隔部143的附近和电路分隔部223的附近相互连接。第一模拟电路221和第二模拟电路222接收来自通过连接部30连接的像素140的模拟信号并进行适当的处理。如后所述，例如，数字电路(逻辑电路)被设置为使得其在第一方向上夹在第一模拟电路221和第二模拟电路222的外侧。

接下来，将详细地说明像素阵列14与模拟电路22之间的连接。

图4是示出根据本实施例的像素阵列14的布线示例的图。从像素140输出的模拟信号将通过图4中的布线传输到模拟电路22。应注意，在图4中，将像素分隔部143上方和下方的像素之间的距离绘制地比其他像素之间的距离更宽；然而，这只是为了方便说明，并且该距离实际上可以与其他像素之间的距离相当。

在第一基板10中，像素阵列14设置有多条第一信号线16和多条第二信号线181和182。同一列的第二信号线181和182在像素分隔部143附近电分离。换句话说，在第一基板10中，连接到属于第一区域10的像素140的第二信号线181和连接到属于第二区域20的像素140的第二信号线182彼此不直接电连接。

此外，连接部30包括在像素分隔部143附近的多个第一连接部301和多个第二连接部302，并且像素140通过第二信号线181和182以及连接部连接到第二基板20的模拟电路22。更具体地，属于第一区域141的像素140通过第二信号线181和第一连接部301连接到模拟电路22，而属于第二区域142的像素140通过第二信号线182和第二连接部302连接到模拟电路22。

第一信号线16是用于选择要对从像素阵列14中的哪一行像素140输出的模拟信号进行处理的布线。例如，在与像素140连接相反的端部处，分别连接到行选择电路的第一信号线16根据来自行选择电路的信号选择要输出到模拟电路2的信号的行。

由第一信号线16选择的以行为单位的像素140分别通过第二信号线181和182中的相应的一个传输到第一连接部301或第二连接部302。然后，第一连接部301或第二连接部302将从像素140输出的模拟信号输出到其中执行模拟信号处理的模拟电路22。

在像素阵列14中，从像素140输出的模拟信号的处理例如从图4中的较低行开始依次执行。例如，首先对属于图4中的最下面一行中的像素140执行处理。从像素140输出的各个模拟信号在模拟电路22中并行地进行信号处理。接下来，上一行(即，从底部起的第二行)同样地进行处理。该处理例如通过根据行方向的同步信号从行选择电路从底部开始依次选择行来执行。

这同样适用于两行之间插入有像素分隔部143的情况；当完成对图4中的像素分隔部143正下方的行的处理后，执行对像素分隔部1的正上方的行的处理。在这种情况下，将来自属于区域141的像素140的信号通过第二信号线181和第一连接部301传输到模拟电路22，而将来自属于第二区域142的像素140的信号通过第二信号线182和第二连接部302传输到模拟电路22。随后，同样基于行方向的同步信号从第二区域142的下侧向上侧依次执行扫描。

例如，行选择是通过基于同步信号而向与由行选择电路选择的行对应的其中一条第一信号线16施加选择信号而执行的。属于所选行的像素140的信号输出部和第二信号线181和182的载流状态由选择信号控制，从而使模拟信号输出到模拟电路22。例如，通过具有连接到第一信号线16的栅极并且具有分别连接到像素140和第二信号线181和182的漏极和源极(替代地，源极和漏极)的MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transisto：金属氧化物半导体场效应晶体管)来进行载流状态的控制。这不是限制性的，并且可以通过任何其他技术来实现载流状态，例如，通过由通过第一信号线16的信号驱动的开关。

如上所述，在中间部分附近划分设置在第一基板10中的像素阵列14的区域，模拟电路22位于堆叠的第二基板20中的中间部分附近以重叠，这使得可以缩短第二信号线181和182中从像素140输出的信号的传输路径。由于缩短传输路径，可以降低第二信号线181和182上的负载。因此，作为固态摄像装置1，可以实现模拟信号处理的功率降低和高速化。由于对像素阵列14上的行进行连续处理以及该高速化，还可以减少卷帘式快门的变形。

(第二实施例)

在上述实施例中，通过在第二基板20中额外设置开关，可以进一步提高模拟信号处理的精度。

图5是示意性地示出根据本实施例的模拟电路22的电路分隔部附近的连接的图。应注意，为了便于解释，在图5中调整了长宽比，但与图4中的像素阵列14的大致堆叠关系和大致尺寸关系与图3相同。

如上所述，模拟电路22包括第一模拟电路221和第二模拟电路222，其中插入有电路分隔部220。

例如，从第一基板10连接第一连接部301的布线位于第一模拟电路221中。例如，从第一基板10连接第二连接部302的布线位于第二模拟电路222中。如图所示，连接部通过例如多路复用器(或模拟开关)分别连接在第一模拟电路2221或第二模拟电路222中，以对传输的模拟信号进行处理。模拟电路22可以在多路复用器之前包括未示出的比较电路和计数器电路，使得将基于来自DAC的输出转换的数字信号输出到多路复用器等。

在第二基板20中，第一开关281被设置在第一连接部301和第二连接部302之间。

多个第一连接部301沿第二方向相互连接，在第一连接部301之间设置有第二开关282。多个第二连接部302沿第二方向相互连接，在第二连接部302之间设置有第三开关283。

多个第一连接部301例如在通过第二开关282将它们相互连接的布线的一端部处，通过第四开关284连接到电压源。多个第二连接部302例如在通过第三开关283将它们相互连接的布线的一端部处，通过第五开关285连接到电压源。电压源可以是恒压源。另外，电压源施加的电压可以是相同的。

多个第一开关281在第一连接部301和第二连接部302之间同步地切换各个载流状态。换句话说，第一连接部301分别以预定的时序连接到第二连接部302，该第二连接部连接到像素阵列14中属于与该第一连接部相连的第二信号线181同一列的第二信号线182。这种连接是同步进行的，这使得属于多列中的同一列的第二信号线181和第二信号线182在第二基板20中以相同的时序进行连接。因此，第一连接部301和第二连接部302的电位在预定的时序被控制为相同的电位，并将该电位输出到第一模拟电路221和第二模拟电路222。由于这种控制，可以使要处理同一列中的像素的模拟电路22中的点的电位相等。

第二开关282同步地切换第一连接部301之间的载流状态。第三开关283同步地切换第二连接部302之间的载流状态。进一步地，第二开关282和第三开关283同步地切换载流状态。换句话说，多个第一连接部301和多个第二连接部302以预定的时序相互连接，并且被控制为相同的电位。由于这种控制，可以使像素140的浮动扩散部的电位相等。

进一步地，第二开关282和第三开关283可以同步以控制第四开关284和第五开关285。这种控制使得可以以预定的时序将像素140的浮动扩散部的电位增大到预定电位。

进一步地，第一开关281、第二开关282、第三开关283、第四开关284和第五开关285能够以同步的方式进行切换。例如，从接收到来自像素140的模拟信号并完成对模拟信号的处理时的复位时段到下一个传输时段，例如可以同步开关以通电。这种处理使得可以将像素140的浮动扩散部的电位升高到预定电位，并且进一步使第一模拟电路221和第二模拟电路222的电位相等。

图6示出了在通过使用设置在第二基板20中的上述开关进行控制的情况下第一模拟电路221和第二模拟电路222的电位的时序图的示例。最上面的图是从行选择电路输出的行同步信号。基于行同步信号并行地处理来自属于一行的像素140的模拟信号。虚线表示复位信号，例如，以该时序复位电路中的电荷。在虚线所示的时刻，越过其中将处理从第一模拟电路221切换到第二模拟电路222的行。

从上面开始的第二个图是开关的开关示例。根据同步信号接通/断开开关。例如，可以根据上述同步信号来切换所有开关的状态，或者仅独立切换第一开关281、仅独立切换第二开关282和第三开关283的组合、以及仅独立切换第二开关282、第三开关283、第四开关284和第五开关285的组合。

在本实施例中，例如，在完成行扫描的时刻发出同步信号。这仅作为示例而非限制性的。例如，只需要在复位信号和行同步信号之间发出同步信号。该时刻可以写入设置在固态摄像装置1中的寄存器等中。另外，同步信号(即，在开关接通时的时段)也可以在适当进行信号处理的范围内根据期望进行设定。

从上面开始的第三个和第四个图是分别表示待机状态下的电位转变的图。从上面开始的第五个和第六个图是分别表示在接收模拟信号的状态下的电位转变的图。电位转变例如表示第一连接部301和第二连接部302处的信号的变化。

在表示电位状态的图中，实线表示连接的实际电位，并且虚线表示由于电路断开，电位状态未知。

与此相反，图7是示出将不进行开关控制(即，断开所有开关)的情况作为比较例的图。将参考图6和图7来说明开关的作用。

在不存在第一开关281的情况下，第一区域141的处理和第二区域142的处理在第一模拟电路221和第二模拟电路222中连续进行。在这种情况下，在对属于行(该些行之间存在像素分隔部143)的像素140进行处理的时刻(如图7中的箭头所示)之前，第二模拟电路222的浮动状态已经持续了很长时间，因此电位是未知的。由于从未知电位进行信号处理，因此很可能出现不连续的信号。信号的不连续性同样不是在待机状态下发生的，而是甚至在进行信号处理的时刻发生。

同时，电路可以通过响应于同步信号而接通行末端的第一开关281来在消除第一模拟电路221和第二模拟电路222之间的电位差的时刻进行切换。如图6中的箭头所示，切换使得能够在保持信号电位的连续性的状态下处理来自像素140的模拟信号。因此，可以减少由于不连续性、过度瞬态响应或测量的电位低于实际情况而引起的噪声污染。

第二开关282和第三开关283的同步切换使得可以缩短如图7中的虚线所示的状态未知的浮动时段。例如，在图7中，在区域切换的时刻，从电位未知的浮动状态开始处理。由于浮动时段如图6所示地被散列，可以从像素140获得稳定的模拟信号。

进一步地，第四开关284和第五开关285的同步使得可以将浮动电位控制为预定值。因此，可以获得更稳定的测量结果。

如上所述，通过第一开关281保证了连续性，而通过第二开关282、第三开关283、第四开关284和第五开关285可以稳定浮动扩散部的电位，这使得即使在分割模拟电路22的情况下，也可以进行高精度的处理。

应注意，如上所述，可以仅切换第一开关281，或者可以仅切换第二开关282至第五开关285。进一步地，可以同步地切换第一开关281至第五开关285。替代地，在另一示例中，在接通第二开关282至第五开关285的情况下，可以在此后的时序执行控制以接通第一开关281。

应注意，控制可以按如下方式执行。

例如，在处理来自属于第一区域141的像素140的模拟信号的时刻，可以始终连接将第二连接部302相互连接的第三开关283。通过这样保持连接状态，可以在列中保持相当的浮动状态，直到要处理的像素140从第一区域141转变到第二区域142时。

进一步地，第五开关285可以处于连接状态。通过因此处于连接状态的第三开关283和第五开关285，可以将列中的浮动状态保持在预定的电位。

同样地，在处理来自属于第二区域142的像素140的模拟信号时，可以始终连接第二开关282，或者可以始终连接第二开关282和第四开关284。

(第三实施例)

在上述实施例的构造中，分别设置有一个像素分隔部143和一个相应的电路分隔部223；然而，这不是限制性的。换句话说，像素阵列14、模拟电路22和逻辑电路24可以被划分为更多区域。

图8是示出根据本实施例的像素阵列14和模拟电路22的堆叠状态的图。像素阵列14包括三个像素分隔部143A、143B和143C，而与其对应的第二基板20至少包括电路分隔部223A和223B，并且进一步包括电路分隔部223C。应注意，电路分隔部223C不是必要部件。

像素阵列14被像素分隔部143C划分为两个大区域。这些区域被像素分隔部143A划分为第一区域141A和第二区域142A，并且被像素分隔部143B划分为第一区域141B和第二区域142B。因此，例如将像素阵列14划分为四个区域。

对于在第二方向上连续的像素140，即，属于同一行的像素，如上述实施例地设置单个第一信号线。同时，连接到在第一方向上连续并属于区域141A、142A、141B和142B的像素140的第二信号线如上述实施例地在区域之间分开，并且通过相应的连接部输出到模拟电路22。换句话说，在图8的示例中，为每列设置四条第二信号线。

图9是示出根据本实施例的像素阵列14的概要的图。像素阵列14被像素分隔部143A、143B和143C划分为区域141A、142A、141B和142B。所划分的区域分别设置有数量与像素140所在的行相同的第一选择线16，以用于选择是否要输出属于同一行的像素140。如同图4所示，像素之间的距离在跨越像素分隔部的位置处更宽；然而，这只是为了便于说明，实际上，该距离可以与其他像素之间的距离相当。

相反，第二信号线被设置为使得它们分别连接到来自每个区域中属于同一列的像素140的输出，同时在不同的区域之间分开。例如，布置在区域141A中的多条第二信号线181A连接属于各个列的像素140。同时，第二信号线181A被设置为使得它们不与其他区域142A、141B和142B中的第二信号线182A、181B和182B电连接。

信号线通过连接部连接到第二基板20。例如，第一区域141A中的第二信号线181A通过第一连接部301A连接到模拟电路22A。其他信号线也是如此；第二区域142A中的第二信号线182A通过第二连接部302A连接到模拟电路22A。另外，附图中的上侧与下侧相同，第一区域141B中的第二信号线181B通过第一连接部301B连接到模拟电路22B，并且第二区域142B中的第二信号线182B通过第二连接部302B连接到模拟电路22B。

像素阵列14可以被如上所述的多个像素分隔部143划分为多个区域。如图9所示，独立设置在每个区域中的第二信号线和连接部分别连接到第二基板20的模拟电路22。

返回到图8，将对第二基板20进行。设置有图9中的连接部30的区域设置有相应的模拟电路。例如，第二基板20包括模拟电路22A和模拟电路22B。

如上述实施例所述，电路分隔部223A和223B存在于各个模拟电路22中，使得它们以堆叠状态在第三方向上与像素分隔部143A和143B重叠。模拟电路22A被电路分隔部223A划分为第一模拟电路221A和第二模拟电路222A，而模拟电路22B被电路分隔部223B划分为第一模拟电路221B和第二模拟电路222B。每个电路的构造与图5中的构造相当，因此省略其详细说明。

例如，逻辑电路在附图中可以设置在第一模拟电路221A的下侧、第二模拟电路222A和第一模拟电路221B之间、以及第二模拟电路222B的上侧。

如上所述，可以增加像素阵列14的划分数量。划分数量的这种增加使得可以进一步降低第二信号线上的负载，从而实现进一步的高速化和降低功耗。

(第四实施例)

在上述实施例中，为一列设置一条第二信号线；然而，这不是限制性的。例如，可以为属于一列的像素140设置多条第二信号线。多条第二信号线可以设置有各自的连接部。

图10是示意性地示出根据本实施例的像素阵列、第二信号线和连接部的概要的图。在附图中，像素、布线、连接部等均绘制在平面上；然而，这不是限制性的。例如，也可以接受以下构造：像素位于上表面上，在其下方沿第三方向设置有布线，并且该布线和连接部在第一基板10内连接。

像素阵列14包括多个像素140。设置有多条第二信号线181和182，使得来自属于同一列的像素140的输出分别连接到其上。与上述实施例不同，将多条第二信号线181和182设置在列之间。应注意，为了便于说明而从图示中省略的第一信号线如图4所示地设置。

例如，可以将12条第二信号线181和182设置在像素140的列之间的每个空间中。在这种情况下，从沿第一方向的12个以下的像素140输出的模拟信号可以并行地输出到第二基板20的模拟电路22。换句话说，模拟信号的处理可以在同一时序并行地应用到属于12行以下的行的像素140。

未示出的第一信号线在同一时序指定12个以下的行。在附图中，用黑点表示从像素140连接的布线和第二信号线的位置是电连接的位置，而没有黑点的位置是未电连接的位置。例如，在来自像素140的布线与第二信号线的交叉位置设置开关，并且通过第一信号线适当地切换开关的状态，从而可以选择要进行模拟信号处理的像素140。

作为示例，图11是示出具有12对第二信号线和12对连接部的模拟电路的布线的图。左图示出了在处理来自属于第一区域141的像素140的模拟信号时的信号分布，而右图示出了在处理来自属于第二区域142的像素140的模拟信号时的信号分布。

在左图中，第一连接部301用实线表示，并且第二连接部302用虚线表示。因此，对于每一列，从第一基板10到第二基板20设置有12对连接部。左侧的6对连接部使得传输由第一模拟电路221处理的信号，而右侧的6对连接部使得传输由第二模拟电路222处理的信号。未示出的第一开关281、第二开关282和第三开关283可以设置在各个连接部之间。进一步地，可以设置有第四开关284、第五开关285和电压源。

如左图所示，在属于第一区域141的像素140成为处理对象时，适当地分配从第一连接部301输出的模拟信号并将模拟信号输出到第一模拟电路221和第二模拟电路222。然后，模拟电路并行地对模拟信号进行处理。来自多个像素140的信号因此可以通过较短路径输出到多个模拟电路。

在要进行信号处理的像素140从属于第一区域141的像素转变为属于第二区域142的像素时，即，在行选择电路选择的第一信号线超出像素分隔部143时，发生如右图所示的转变。响应于该转变，第二连接部302被分配并连接到第一模拟电路221和第二模拟电路222，使得能够以上述类似的方式适当地并行处理来自多个像素140的信号。

如上所述，本实施例使得能够适当地并行处理从跨多行的像素140输出的模拟信号。即使在进行这种处理的情况下，也可以通过如上述实施例所述地设置模拟电路22并适当地布置信号线，来减轻第二信号线的负载，从而能够实现模拟信号处理的高速化并降低功耗。

图12至图15示出了例如用于布线的各种处理方法，以使得在逐列的基础上如上所述地并行处理12个信号。实线表示要使用的布线和连接部，并且虚线表示在该时刻不使用的布线和连接部。以此方式，代替对一列的12行中的像素140进行并行处理，可以根据期望获得的图像或诸如低功耗模式等设定，以切换的方式进行处理。

图12是示出例如对一列的八行像素140进行并行处理的示例的图。例如，在6对第一连接部301和第二连接部302中，中间部分的连接部可用于形成布线。在这种情况下，在图10中，不使用12条第二信号线中两端的2条和中间的2条。通过第一基板10和第二基板20的布线的这种协作，可以对一列的八行像素140进行并行处理。

图13是示出例如对一列的四行像素140进行并行处理的示例的图。以此方式，可以使用4个连接部和4个布线来并行处理4个像素。

图14是示出例如对一列的两行像素140进行并行处理的示例的图。以此方式，可以使用2个连接部和2个布线来并行处理2个像素。

对于4像素或2像素的情况，可以通过不使用第二模拟电路222来进一步降低功耗。图15是示出不使用第二模拟电路222而对每一列的两行进行处理的情况的图。以此方式，也可以不使用第二模拟电路222而仅使用第一模拟电路221来并行处理信号。在这种情况下，例如，甚至可以省略第三开关283和第五开关285的控制，或者在提供足以使浮动电位充分充电的时间的同时可以省略第一开关281。

因此，可以根据情况适当地切换布线。该情况可能涉及预定的条件。例如，在期望拍摄高速视频的情况下，即使功耗增加，也能通过使用图11中的构造高速处理。与此相反，在要拍摄静止物体等的静止图像的情况下，如图15所示，通过设定布线以降低功耗来施加处理。

应注意，在本实施例中，已说明了设置有单个像素分隔部和单个电路分隔部的情况；然而，这不是限制性的。换句话说，如本实施例所述，即使在像素之间的每个空间中设置多条第二信号线的情况下，像素阵列14和模拟电路22也可以被划分得更小。此外，一列的布线数量不一定是12条，也可以是11条以下或13条以上。

(连接部的实施例)

将对图1中的固态摄像装置1的芯片结构进行说明。如上所述，固态摄像装置1为其中堆叠有第一基板10和第二基板20的堆叠体的形式。第一基板10和第二基板20有时分别称为晶粒。例如，在图2中，第一基板10和第二基板20分别是矩形的；然而，可以根据期望确定具体的形状和尺寸。此外，第一基板10和第二基板20的尺寸可以是相同或不同的。

图4所示的像素阵列14等位于第一基板10上。另外，光学系统12的至少一部分能够以片上的方式实现在第一基板10中。

在至少包括模拟电路22、逻辑电路24和输入/输出I/F 26的同时，第二基板20包括另一必要的电路。例如，可以设置时钟信号生成电路，其输出用于确定上述行选择信号、同步信号等的时序的时钟信号。此外，可以设置对每个电路进行全面或部分控制的控制电路。

作为将第一基板10和第二基板20贴合在一起的具体方式，例如可以采用通常称为CoC(Chip on Chip：芯片上芯片)的技术；从晶圆切出第一基板10和第二基板20并进行单片化，然后在垂直堆叠的同时将它们相互粘合。替代地，可以采用通常称为CoW(Chip onWafer：晶圆上芯片)的技术；从晶圆切出第一基板10和第二基板20中的一者(例如，第一基板10)并进行单片化，然后将单片化的第一基板10粘合到未单片化的第二基板20。替代地，可以采用通常称为WoW(Wafer on Wafer：晶圆上晶圆)的技术；第一基板10和第二基板20在晶圆状态下相互粘合。

可以使用多种接合方法来接合第一基板10和第二基板20。例如，可以使用等离子体接合等。

在接合第一基板10和第二基板20时，特别地，可以将下图所示的接合用于电连接第一基板10和第二基板20的连接部。应注意，未示出电路的具体状态，仅示出了连接部的连接。因此，在附图中，省略了各种电路的元件等的图示。另外，将对第二信号线181进行说明，但这同样适用于第二信号线182等。

图16是示出连接部的示例的图。如下图所示，例如模拟电路22和第二信号线181连接在第二信号线181所在的区域。接收由光学系统12收集的光的像素140通过第二信号线181相互连接。第二信号线181连接到包括例如微凸块的连接部30，因此连接到模拟电路22。例如，可以在像素140侧和模拟电路22侧都形成各自的微焊盘，并且该微焊盘通过微凸块相互连接。

图17是示出连接部的另一示例的图。例如，连接部30可以通过如图所示的微焊盘连接。第一基板10和第二基板20可以通过微焊盘直接相互连接，在微焊盘之间未插入图16中的微凸块。

图18是连接部的另一示例。连接部30可以是例如通孔的形式，并且可以通过使通孔与第二信号线181和模拟电路22接触来连接像素140和模拟电路22。

此外，如有需要，对于像素140，通过连接部30连接的第一基板10和第二基板20可以设置有用于发送和接收其他信号的额外连接线。

(第二基板的实施例)

接下来，将对第二基板20的实施例进行说明。图19示出了实施第二基板20的示例。第二基板20中虚线所示的区域是第一基板10中存在像素阵列14的区域。

例如，在第二基板20中，定位第一模拟电路221和第二模拟电路222使得在第三方向上与像素分隔部重叠的电路分隔部223被夹在它们之间。DAC 23可以与模拟电路相邻地设置。例如，设置逻辑电路24使得模拟电路22被夹在中间。逻辑电路24可以例如包括与第一模拟电路221相邻的第一逻辑电路和与第二模拟电路222相邻的第二逻辑电路。在这种情况下，第一逻辑电路可以处理从第一模拟电路221输出的信号，并且第二逻辑电路可以处理从第二模拟电路222输出的信号。

此外，如有需要，可以设置CPU(中央处理单元)或控制部。进一步地，存储器25可被设置为存储部。作为独立于像素140的部件的第二基板20包括如上所述的固态摄像装置1所需的电路。此外，虽然未示出，但是可以设置选择器、输入/输出I/F 26等。

图20示出了两层形式的固态摄像装置1的示例。第一基板10包括光学系统和具有二维排列的像素140的像素阵列14。第一基板10还包括提取关于像素的信息所需的布线等，例如，第一信号线和第二信号线。

第二基板20包括切换用于连接到第一基板10的连接部之间的连接状态的各种开关、模拟电路22、逻辑电路24、存储器25和输入/输出I/F 26。除此之外，第二基板20包括控制固态摄像装置1所需的电路。

图21是示出三层形式的固态摄像装置1的示例的图。第一基板10和第二基板20的元件与图19中的元件基本相同。然而，第二基板20不包括存储器，而第三基板40包括存储器。在图20中，第三基板40位于第二基板20的下方；然而，这不是限制性的。换句话说，第三基板40可以设置在第一基板10和第二基板20之间。

即使在固态摄像装置1具有三层的情况下，各层之间的连接也与上述实施例中的类似；例如，各层通过如图16至图18所示的连接方法相互连接。

图22是示出第二基板20的模拟电路22中的电源位置的示例的图。在附图中，考虑到可见性，仅绘制了电源位于与第一模拟电路221对应的位置处的情况；然而，电源同样位于第二模拟电路222侧。

在附图中，例如，由向左倾斜的斜线表示的阴影部分是要施加电源电压的布线，而由向右倾斜的斜线表示的阴影部分是连接到接地电压的布线。因此，第一模拟电路221以规则的间隔设置有用于电源电压的布线和用于接地电压的布线。为方便理解，电源被看作是在表面上；然而，电源并不在表面上而是嵌入在例如第二基板20的电路下。

模拟电路22位于中间，这延长了第二基板20的芯片上的电源布线。这使得在模拟电路22的一端部处观察到的电源电压减少了对应于布线的电阻和消耗电流的量。在这种情况下，电源布线排列的不均匀性进一步导致第二方向上的遮光性劣化。为了避免这种情况，电源布线沿第二方向均匀地排列，从而实现电源在水平方向上的均等化。因此，可以减少第二方向上的阴影。

所有实施例均以CMOS传感器为例进行了说明；然而，这不是限制性的。本公开适用于CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)和其他类型的光接收器件。例如，对于CCD，通过通道选择的行的电荷依次传播并由模拟电路处理，从而可以达到类似的作用和效果。

本公开可用于间接ToF传感器。

图23是示出应用本技术的间接飞行时间传感器的示例的框图。

[间接飞行时间传感器的构造示例]

图23是示出应用本技术的实施例的间接飞行时间传感器10000的示例的框图。间接飞行时间传感器10000包括传感器芯片10001和层叠在传感器芯片10001上的电路芯片10002。

包括以二维栅格图案排列的多个像素的像素区域10020布置在传感器芯片上。像素区域10020能够以行和列排列，并且可以包括多条列信号线。每条列信号线耦合到每个像素。此外，垂直驱动电路10010、列信号处理电路10040、时序调整电路10050和输出电路10060被布置在电路芯片10002上。

垂直驱动电路10010被构造为驱动像素，并将像素信号输出到列信号处理部10040。列信号处理部10040对像素信号应用模数(AD)转换处理，并将经过AD转换处理的像素信号输出到输出电路。输出电路10060对来自列信号处理部10040的数据应用CDS(Correlated Double Sampling：相关双采样)处理等，并将数据输出到后续的信号处理电路10120。

时序控制电路10050被构造为控制垂直驱动电路10010的各个驱动时序。列信号处理部和输出电路10060与垂直同步信号同步地进行操作。

像素区域10020包括以二维栅格图案排列的多个像素。每个像素被构造为能够接收红外光并将红外光光电转换为像素信号。

另外，垂直信号线VSL1和VSL2在像素10230的每一列中沿垂直方向布线。假设像素区域10020中的总列数为M(M为整数)，则总共布线2×M条垂直信号线。每个像素都有两个分接部。垂直信号线VSL1连接到像素10230的Tap A，垂直信号线VSL2连接到像素10230的TapB。另外，垂直信号线VSL1传输像素信号AINP1，垂直信号线VSL2传输像素信号AINP2。

垂直驱动电路210依次选择并驱动像素区块221的行，使得从该行的每个像素区块221同时输出像素信号AINP1和AINP2。换句话说，垂直驱动电路210同时驱动第2k行和第(2k+1)行的像素230。应注意，垂直驱动电路210是权利要求所述的驱动电路的示例。

图24是示出根据本技术的模式的像素10230的构造示例的电路图。像素10230包括光电二极管10231、两个传输晶体管10232和10237、两个复位晶体管10233和10238、两个分接部(浮动扩散层10234和10239)、两个放大晶体管10235和102339以及两个选择晶体管10236和10239。

光电二极管10231被构造为对接收到的光进行光电转换以产生电荷。光电二极管10231被布置在半导体基板的背面，与该半导体基板的布置有电路的正面相反。这种固态摄像元件被称为背照射型固态摄像元件。应注意，代替背照射型，还可以使用包括布置在前侧的光电二极管10231的前照射型的构造。

传输晶体管10232被构造为根据来自垂直驱动电路10010的传输信号TRG而将电荷从光电二极管10231依次传输到Tap A 10239和Tap B 10234。Tap A 10239和Tap B 10234被构造为累积传输的电荷，以根据累积的电荷量产生电压。

溢出晶体管10242是设置成将光电二极管10231的电荷依次排出到VDD的晶体管，并具有复位光电二极管的功能。

复位晶体管10238和10233被构造为根据来自垂直驱动电路210的复位信号RSTp分别从Tap A 10239和Tap B 10234提取电荷以初始化电荷量。放大器晶体管10240和10235被构造为分别放大Tap A 10239和Tap B 10234的电压。选择晶体管10236和10241被构造为根据来自垂直驱动电路210的选择信号SELp通过两条垂直信号线(例如，VSL1和VSL2)将作为放大电压的信号的像素信号输出到列信号处理部10040。VSL1和VSL2连接到列信号处理电路10040中的模数转换器的输入端。

应注意，只要允许通过光电转换产生像素信号，像素230的电路构造就不限于图23中以示例方式示出的构造。

根据本公开的技术(本技术)适用于各种产品。例如，根据本公开的技术可以实现为安装在任何类型的移动体上的装置，该移动体例如为：汽车、电动车、混合动力电动汽车、摩托车、自行车、个人移动装置、飞机、无人机、船舶或机器人。

图25是描绘作为可以应用根据本公开实施例的技术的移动体控制系统的示例的车辆控制系统的示意性构造的示例的框图。

车辆控制系统12000包括经由通信网络12001相互连接的多个电子控制单元。在图25所示的示例中，车辆控制系统12000包括驱动系统控制单元12010、车身系统控制单元12020、车外信息检测单元12030、车内信息检测单元12040和集成控制单元12050。另外，作为集成控制单元12050的功能构造，示出了微型计算机12051、声音/图像输出部12052和车载网络接口(I/F)12053。

驱动系统控制单元12010根据各种程序控制与车辆的驱动系统相关的装置的操作。例如，驱动系统控制单元12010用作以下装置和机构的控制装置：诸如内燃机、驱动电机等用于产生车辆的驱动力的驱动力产生装置、用于将驱动力传递到车轮的驱动力传递机构、用于调整车辆的转向角的转向机构、用于产生车辆的制动力的制动装置等。

车身系统控制单元12020根据各种程序控制设置在车身上的各种装置的操作。例如，车身系统控制单元12020用作无钥匙进入系统、智能钥匙系统、电动车窗装置或诸如前照灯、后照灯、刹车灯、转向信号灯、雾灯等各种灯的控制装置。在这种情况下，可以将从替代钥匙的移动设备传输的无线电波或各种开关的信号输入到车身系统控制单元12020。车身系统控制单元12020接收这些输入的无线电波或信号，并且控制车辆的门锁装置、电动车窗装置、灯等。

车外信息检测单元12030检测关于包括车辆控制系统12000的车辆的外部的信息。例如，摄像部12031连接到车外信息检测单元12030。车外信息检测单元12030使摄像部12031拍摄车辆外部的图像，并且接收拍摄到的图像。基于接收到的图像，车外信息检测单元12030可以执行对于诸如人、车辆、障碍物、标志或路面上的字符等的物体的检测处理或执行到其距离的检测处理。

摄像部12031是接收光的光学传感器，并且其输出与所接收光的光量相对应的电信号。摄像部12031可以输出电信号作为图像，或可以输出电信号作为关于所测量距离的信息。此外，由摄像部12031接收到的光可以是可见光或者可以是诸如红外光等的不可见光。

车内信息检测单元12040检测关于车辆内部的信息。例如，检测驾驶员状态的驾驶员状态检测部12041连接到车内信息检测单元12040。例如，驾驶员状态检测部12041包括拍摄驾驶员的相机。基于从驾驶员状态检测部12041输入的检测信息，车内信息检测单元12040可以计算驾驶员的疲劳程度或驾驶员的集中程度，或可以判定驾驶员是否在打瞌睡。

微型计算机12051基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获得的关于车辆内部或外部的信息计算驱动力产生装置、转向机构或制动装置的控制目标值，并且可以向驱动系统控制单元12010输出控制指令。例如，微型计算机12051可以执行协同控制以实现高级驾驶员辅助系统(ADAS)的功能，该功能包括车辆的碰撞避免或撞击减轻、基于跟随距离的跟车行驶、车速保持行驶、车辆的碰撞警告和车辆的车道偏离警告等。

此外，微型计算机12051可以基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获得的关于车辆外部或内部的信息通过控制驱动力产生装置、转向机构或制动装置等，执行用于自动驾驶的协同控制，这使得车辆在不依赖驾驶员操作的情况下自动行驶等。

此外，微型计算机12051可以基于由车外信息检测单元12030获得的关于车辆外部的信息向车身系统控制单元12020输出控制指令。例如，微型计算机12051可以根据由车外信息检测单元12030检测到的前方车辆或对向车辆的位置通过控制前照灯以便例如将远光灯变为近光灯，来执行旨在防止眩光的协同控制。

声音/图像输出部12052将声音和图像中的至少一个的输出信号传输到输出装置，该输出装置能够在视觉上或听觉上向车辆的乘客或车辆的外部通知信息。在图25的示例中，作为输出装置，示出了音频扬声器12061、显示部12062和仪表板12063。例如，显示部12062可以包括车载显示器和平视显示器中的至少一个。

图26是描绘摄像部12031的安装位置的示例的图。

在图26中，摄像部12031包括摄像部12101、12102、12103、12104和12105。

例如，摄像部12101、12102、12103、12104和12105被布置在以下位置处：车辆12100的前鼻、侧视镜、后保险杠和后门以及车辆内部的挡风玻璃的上部。设置在前鼻的摄像部12101和设置在车辆内部的挡风玻璃的上部的摄像部12105主要获取车辆12100前方的图像。设置在侧视镜上的摄像部12102和12103主要获取车辆12100侧面的图像。设置在后保险杠或后门上的摄像部12104主要获取车辆12100后面的图像。设置在车辆内部的挡风玻璃的上部的摄像部12105主要用于检测前方车辆、行人、障碍物、信号灯、交通标志或车道等。

应注意，图26示出了摄像部12101至12104的摄像范围的示例。摄像范围12111表示设置在前鼻的摄像部12101的摄像范围。摄像范围12112和12113分别表示设置在侧视镜上的摄像部12102和12103的摄像范围。摄像范围12114表示设置在后保险杠或后门上的摄像部12104的摄像范围。例如，通过叠加由摄像部12101至12104拍摄的图像数据，获得了从上方观察到的车辆12100的俯瞰图像。

摄像部12101至12104中的至少一个可以具有获得距离信息的功能。例如，摄像部12101至12104中的至少一个可以是由多个摄像元件构成的立体相机，或者可以是具有用于相位差检测的像素的摄像元件。

例如，微型计算机12051可以基于从摄像部12101至12104获得的距离信息，确定到摄像范围12111至12114内的每个三维物体的距离以及距离的时间变化(相对于车辆12100的相对速度)，因此，具体地，可以将出现在车辆12100的行驶路径上并且以预定的速度(例如，0km/h以上)在与车辆12100大致相同的方向上行驶的最近的三维物体提取为前方车辆。此外，微型计算机12051可以预先设定在前方车辆的前方要保持的跟随距离，并且执行自动制动控制(包括跟车停止控制)、自动加速控制(包括跟车启动控制)等。因此，可以执行旨在自动驾驶的协同控制，该自动驾驶使得车辆在不依赖驾驶员操作的情况下自动行驶等。

例如，基于从摄像部12101至12104获得的距离信息，微型计算机12051可以将三维物体的三维物体数据分类为两轮车辆、标准尺寸车辆、大型车辆、行人、电线杆和其他三维物体的三维物体数据，提取分类后的三维物体数据，并且将提取的三维物体数据用于自动避开障碍物。例如，微型计算机12051将车辆12100周围的障碍物识别为车辆12100的驾驶员可以视觉识别的障碍物和车辆12100的驾驶员难以视觉识别的障碍物。然后，微型计算机12051确定表示与每个障碍物碰撞的风险的碰撞风险。在碰撞风险等于或高于设定值并因此存在碰撞可能的情况下，微型计算机12051经由音频扬声器12061或显示部12062向驾驶员输出警告，并且通过驱动系统控制单元12010执行强制减速或避让转向。因此，微型计算机12051可以协助驾驶以避免碰撞。

摄像部12101至12104中的至少一个可以是检测红外光的红外相机。例如，微型计算机12051可以通过确定在摄像部12101至12104拍摄的图像中是否存在行人来识别行人。例如，通过在作为红外相机的摄像部12101至12104拍摄的图像中提取特征点的过程和对表示物体轮廓的一系列特征点进行图案匹配处理来确定是否存在行人的过程，来进行对行人的这种识别。如果微型计算机12051确定在摄像部12101至12104拍摄的图像中存在行人并且因此识别出行人，则声音/图像输出部12052控制显示部12062，以便显示用于强调的方形轮廓线，从而叠加在所识别出的行人上。声音/图像输出部12052也可以控制显示部12062，使得在期望的位置显示表示行人的图标等。

上述实施例可以按以下方式设置。

(1)一种固态摄像装置，其包括：

第一基板，其具有像素阵列，在所述像素阵列中被构造为通过光电转换输出模拟信号的多个像素以沿第一方向的列和沿与所述第一方向相交的第二方向的行的方式二维排列；以及

第二基板，其堆叠在所述第一基板上，所述第二基板包括模拟电路，所述模拟电路配置为在与所述第一方向和所述第二方向相交的第三方向上与所述像素阵列重叠，并且处理从所述像素输出的所述模拟信号，其中，

所述像素阵列被沿所述第二方向的像素分隔部划分为第一区域和第二区域，每个所述区域包括连续的所述像素，并且

所述模拟电路被划分为第一模拟电路和第二模拟电路，所述第一模拟电路和所述第二模拟电路连接到属于所述第一区域的所述像素和属于所述第二区域的所述像素，所述第一模拟电路和所述第二模拟电路以其中插入有电路分隔部的方式彼此相邻，所述电路分隔部配置为在所述第三方向上与所述像素分隔部重叠。

(2)根据(1)的固态摄像装置，其中，

所述像素阵列包括多条第一信号线，所述第一信号线沿所述第一方向布置，并从具有在所述第二方向上连续的所述像素的行中选择所述第一方向上的一行或多行，并且

从由所述第一信号线选择的所述像素输出的所述模拟信号通过所述模拟电路进行处理。

(3)根据(2)的固态摄像装置，其中，

所述像素阵列包括多条第二信号线，所述第二信号线沿所述第二方向布置，并从具有在所述第一方向连续的所述像素的列中选择所述第二方向上的一列或多列，

从由所述第一信号线选择的所述像素输出的所述模拟信号通过所述第二信号线传输，并由所述模拟电路进行处理，

所述第二信号线在所述像素分隔部处被电分离。

(4)根据(3)的固态摄像装置，其中，所述像素分隔部和所述电路分隔部在所述第一方向上配置在所述像素阵列的中间附近。

(5)根据(3)的固态摄像装置，其包括：

连接部，其被构造为在所述像素分隔部和所述电路分隔部处在所述第三方向上连接所述像素和所述模拟电路。

(6)根据(5)的固态摄像装置，其中，

所述连接部包括

第一连接部，其连接到所述第二信号线，并且被构造为通过所述第二信号线连接属于所述第一区域的所述像素和所述第一模拟电路，以及

第二连接部，其连接到所述第二信号线，并且被构造为通过所述第二信号线连接属于所述第二区域的所述像素和所述第二模拟电路。

(7)根据(6)的固态摄像装置，其包括：

第一开关，其被构造为切换所述第一连接部和所述第二连接部之间的连接状态。

(8)根据(7)的固态摄像装置，其中，

基于通过所述第一连接部或所述第二连接部输出到所述模拟电路的所述模拟信号的时序，

所述第一开关切换所述第一连接部和所述第二连接部之间的所述连接状态。

(9)根据(7)或(8)的固态摄像装置，其中，

沿所述第二方向设置有多个所述第一连接部、多个所述第二连接部以及多个所述第一开关，并且

所述多个第一开关以同步的方式操作。

(10)根据(6)至(9)的固态摄像装置，其中，

沿所述第二方向设置有多个所述第一连接部和多个所述第二连接部，

所述固态摄像装置包括：

第二开关，其被构造为切换所述多个第一连接部之间的连接状态；和

第三开关，其被构造为切换所述多个第二连接部之间的连接状态。

(11)根据(10)的固态摄像装置，其中，

基于通过所述第一连接部或所述第二连接部输出到所述模拟电路的所述模拟信号的时序，

所述第二开关切换所述第一连接部之间的所述连接状态，并且

所述第三开关切换所述第二连接部之间的所述连接状态。

(12)根据(10)或(11)的固态摄像装置，其中，所述第二开关和所述第三开关以同步的方式操作。

(13)根据(10)或(11)的固态摄像装置，其中，

沿所述第二方向设置有多个所述第二开关和多个所述第三开关，并且

所述多个第二开关和所述多个第三开关以同步的方式操作。

(14)根据(10)至(13)中任一项的固态摄像装置，其包括：

第一电压源，其被构造为向通过所述第二开关连接的所述多个第一连接部施加预定的电压；以及

第四开关，其被构造为切换所述第一电压源和所述多个第一连接部之间的连接状态，其中，

所述第二开关和所述第四开关以同步的方式操作。

(15)根据(10)至(14)中任一项的固态摄像装置，其包括：

第二电压源，其被构造为向通过所述第三开关连接的所述多个第二连接部施加预定的电压；以及

第五开关，其被构造为切换所述第二电压源和所述多个第二连接部之间的连接状态，其中，

所述第三开关和所述第五开关以同步的方式操作。

(16)根据(6)至(15)中任一项的固态摄像装置，其中，所述第一连接部和所述第二连接部的数量至少分别与存在于所述行中的所述像素的数量相同。

(17)根据(16)的固态摄像装置，其中，所述第一连接部和所述第二连接部的数量至少分别与存在于所述行中的所述像素的数量和预定数的乘积相同。

(18)根据(5)至(17)中任一项的固态摄像装置，其中，

所述连接部为微凸块、微焊盘或通孔的形式。

(19)根据(1)至(18)中任一项的固态摄像装置，其中，所述第一模拟电路和所述第二模拟电路在同一时序处理来自属于沿所述第二方向的一行或多行的不同像素的所述模拟信号。

(20)根据(19)的固态摄像装置，其中，所述第一模拟电路和所述第二模拟电路根据预定条件改变要在同一时序处理的所述模拟信号的数量。

(21)根据(20)的固态摄像装置，其中，

所述模拟电路将所述模拟信号转换为数字信号，并且

所述固态摄像装置包括被构造为处理所述数字信号的逻辑电路。

(22)根据(21)的固态摄像装置，其中，所述逻辑电路被定位成在所述第一方向上插入所述模拟电路。

(23)根据(21)或(22)的固态摄像装置，其中，

所述逻辑电路包括

第一逻辑电路，其被构造为处理从所述第一模拟电路输出的所述数字信号，以及

第二逻辑电路，其被构造为处理从所述第二模拟电路输出的所述数字信号。

(24)根据(1)的固态摄像装置，其包括：

多个所述像素分隔部和多个所述电路分隔部；以及

被划分为多个区域的像素阵列和对应于每个所述区域的所述模拟电路。

(25)根据(1)至(24)中任一项的固态摄像装置，其中，

所述第二基板包括

信号处理电路，其被构造为对所述数字信号执行信号处理，

图像处理电路，其被构造为对所述数字信号执行图像处理，所述数字信号包括图像信息，

存储部，其被构造为存储从所述数字信号、从所述信号处理电路输出的数据和从所述图像处理电路输出的数据中自由选择的数据，

选择器，其被构造为自由选择从所述信号处理电路输出的所述数据、从所述图像处理电路输出的所述数据以及存储在所述存储部中的所述数据中的至少一者，以及

接口，其被构造为向外部输出由所述选择器选择的数据或信号，或者从外部接收数据或信号的输入。

(26)根据(7)至(15)中任一项的固态摄像装置，其中，所有所述开关以同步的方式操作。

(27)根据(26)的固态摄像装置，其中，同步是在基于所述像素的复位时序的时序或从所述像素输出所述模拟信号的时序下执行的。

本公开的一方面不限于上述实施例；它包括各种可以想到的修改，并且本公开的效果不限于上述内容。如有需要，可以组合使用实施例的部件。换句话说，在不脱离由权利要求及其等同物定义的内容得出的本公开的概念性思想和范围的情况下，可以进行各种补充、改变和部分删除。

附图标记列表

1：固态摄像装置

10：第一基板

12：光学系统

14：像素阵列

140：像素

141、141A、141B：第一区域

142、142A、142B：第二区域

143、143A、143B、143C：像素分隔部

16：第一信号线

181、182：第二信号线

20：第二基板

22、22A、22B：模拟电路

221、221A、221B：第一模拟电路

222、222A、222B：第二模拟电路

223、223A、223B、223C：电路分隔部

23：DAC

24：逻辑电路

25：存储器

26：输入/输出接口

281：第一开关

282：第二开关

283：第三开关

284：第四开关

285：第五开关

30：连接部

301：第一连接部

302：第二连接部。

Claims (20)

1.一种固态摄像装置，其包括：

第一基板，其具有像素阵列，在所述像素阵列中，被构造为通过光电转换输出模拟信号的多个像素以沿第一方向的列和沿与所述第一方向相交的第二方向的行的方式二维排列；以及

第二基板，其堆叠在所述第一基板上，所述第二基板包括模拟电路，所述模拟电路配置为在与所述第一方向和所述第二方向相交的第三方向上与所述像素阵列重叠，并且所述模拟电路处理从所述像素输出的所述模拟信号，其中，

所述像素阵列被沿所述第二方向的像素分隔部划分为第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域均包括连续的所述像素，并且

所述模拟电路被划分为第一模拟电路和第二模拟电路，所述第一模拟电路和所述第二模拟电路连接到属于所述第一区域的所述像素和属于所述第二区域的所述像素，所述第一模拟电路和所述第二模拟电路以其之间插入有电路分隔部的方式彼此相邻，所述电路分隔部配置为在所述第三方向上与所述像素分隔部重叠。

2.根据权利要求1所述的固态摄像装置，其中，

所述像素阵列包括：

多条第一信号线，所述第一信号线沿所述第一方向布置，并从具有在所述第二方向上连续的所述像素的行中选择所述第一方向上的一行或多行；以及

多条第二信号线，所述第二信号线沿所述第二方向布置，并从具有在所述第一方向连续的所述像素的列中选择所述第二方向上的一列或多列，

从由所述第一信号线选择的所述像素输出的所述模拟信号通过所述第二信号线传输，并由所述模拟电路进行处理，

所述第二信号线在所述像素分隔部处被电切断。

3.根据权利要求2所述的固态摄像装置，其中，所述像素分隔部和所述电路分隔部在所述第一方向上配置在所述像素阵列的中间附近。

4.根据权利要求2所述的固态摄像装置，其包括：

连接部，其被构造为在所述像素分隔部和所述电路分隔部处在所述第三方向上连接所述像素和所述模拟电路。

5.根据权利要求4所述的固态摄像装置，其中，

所述连接部包括：

第一连接部，其连接到所述第二信号线，并且被构造为通过所述第二信号线连接属于所述第一区域的所述像素和所述第一模拟电路；以及

第二连接部，其连接到所述第二信号线，并且被构造为通过所述第二信号线连接属于所述第二区域的所述像素和所述第二模拟电路。

6.根据权利要求5所述的固态摄像装置，其包括：

第一开关，其被构造为切换所述第一连接部和所述第二连接部之间的连接状态。

7.根据权利要求6所述的固态摄像装置，其中，

基于通过所述第一连接部或所述第二连接部输出到所述模拟电路的所述模拟信号的时序，所述第一开关切换所述第一连接部和所述第二连接部之间的所述连接状态。

8.根据权利要求6所述的固态摄像装置，其中，

沿所述第二方向设置有多个所述第一连接部、多个所述第二连接部以及多个所述第一开关，并且

所述多个第一开关进行同步操作。

9.根据权利要求5所述的固态摄像装置，其中，

沿所述第二方向设置有多个所述第一连接部和多个所述第二连接部，

所述固态摄像装置包括：

第二开关，其被构造为切换所述多个第一连接部相互之间的连接状态；和

第三开关，其被构造为切换所述多个第二连接部相互之间的连接状态。

10.根据权利要求9所述的固态摄像装置，其中，

基于通过所述第一连接部或所述第二连接部输出到所述模拟电路的所述模拟信号的时序，

所述第二开关切换所述第一连接部相互之间的所述连接状态，并且

所述第三开关切换所述第二连接部相互之间的所述连接状态。

11.根据权利要求9所述的固态摄像装置，其中，所述第二开关和所述第三开关进行同步操作。

12.根据权利要求9所述的固态摄像装置，其中，

沿所述第二方向设置有多个所述第二开关和多个所述第三开关，并且

所述多个第二开关和所述多个第三开关进行同步操作。

13.根据权利要求9所述的固态摄像装置，其包括：

第一电压源，其被构造为向通过所述第二开关连接的所述多个第一连接部施加预定的电压；以及

第四开关，其被构造为切换所述第一电压源和所述多个第一连接部之间的连接状态，其中，

所述第二开关和所述第四开关进行同步操作。

14.根据权利要求9所述的固态摄像装置，其包括：

第二电压源，其被构造为向通过所述第三开关连接的所述多个第二连接部施加预定的电压；以及

第五开关，其被构造为切换所述第二电压源和所述多个第二连接部之间的连接状态，其中，

所述第三开关和所述第五开关进行同步操作。

15.根据权利要求1所述的固态摄像装置，其中，所述第一模拟电路和所述第二模拟电路在同一时序处理来自属于沿所述第二方向的一行或多行的不同像素的所述模拟信号。

16.根据权利要求15所述的固态摄像装置，其中，所述第一模拟电路和所述第二模拟电路根据预定条件改变要在所述同一时序处理的所述模拟信号的数量。

17.根据权利要求16所述的固态摄像装置，其中，

所述模拟电路将所述模拟信号转换为数字信号，并且

所述固态摄像装置包括被构造为处理所述数字信号的逻辑电路。

18.根据权利要求17所述的固态摄像装置，其中，所述逻辑电路被定位成在所述第一方向上夹着所述模拟电路。

19.根据权利要求1所述的固态摄像装置，其包括：

多个所述像素分隔部和多个所述电路分隔部；以及

被划分为多个区域的所述像素阵列和对应于每个所述区域的所述模拟电路。

20.根据权利要求1所述的固态摄像装置，其中，

所述第二基板包括：

信号处理电路，其被构造为对所述数字信号执行信号处理；

图像处理电路，其被构造为对所述数字信号执行图像处理，所述数字信号包括图像信息；

存储部，其被构造为存储从所述数字信号、从所述信号处理电路输出的数据和从所述图像处理电路输出的数据中自由选择的数据；

选择器，其被构造为自由选择从所述信号处理电路输出的所述数据、从所述图像处理电路输出的所述数据以及存储在所述存储部中的所述数据中的至少一者；以及

接口，其被构造为向外部输出由所述选择器选择的数据或信号，或者从外部接收数据或信号的输入。

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