JP2017192056A - 固体撮像素子、撮像装置、および電子機器 - Google Patents
固体撮像素子、撮像装置、および電子機器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017192056A JP2017192056A JP2016081034A JP2016081034A JP2017192056A JP 2017192056 A JP2017192056 A JP 2017192056A JP 2016081034 A JP2016081034 A JP 2016081034A JP 2016081034 A JP2016081034 A JP 2016081034A JP 2017192056 A JP2017192056 A JP 2017192056A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- area
- adc
- pixel
- repeater
- control signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims description 46
- 239000007787 solid Substances 0.000 title 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 description 19
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 8
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000003796 beauty Effects 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000002040 relaxant effect Effects 0.000 description 1
- 210000004761 scalp Anatomy 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
- H04N25/77—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components
- H04N25/772—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components comprising A/D, V/T, V/F, I/T or I/F converters
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
- H04N25/745—Circuitry for generating timing or clock signals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
- H04N25/7795—Circuitry for generating timing or clock signals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/79—Arrangements of circuitry being divided between different or multiple substrates, chips or circuit boards, e.g. stacked image sensors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
【課題】高速の制御信号やクロック信号を安定供給できるようにする。
【解決手段】複数の画素からなる画素群に対応するADCエリア毎に画素信号をアナログデジタル変換するエリアAD方式において、1個以上のADCエリアからなるエリア群単位で、規則的にリピータ素子を配置して、複数のADCエリアを制御する制御信号を再ドライブする。本開示は、固体撮像素子に適用することができる。
【選択図】図6
【解決手段】複数の画素からなる画素群に対応するADCエリア毎に画素信号をアナログデジタル変換するエリアAD方式において、1個以上のADCエリアからなるエリア群単位で、規則的にリピータ素子を配置して、複数のADCエリアを制御する制御信号を再ドライブする。本開示は、固体撮像素子に適用することができる。
【選択図】図6
Description
本開示は、固体撮像素子、撮像装置、および電子機器に関し、特に、高速の制御信号を安定供給できるようにした固体撮像素子、撮像装置、および電子機器に関する。
エリアAD(アナログデジタル変換)方式は、少なくとも1画素以上の画素群のエリア毎であって、その直下に、この画素群の画素信号をAD変換するAD変換器(ADC:Analog Digital Converter)を含むADCエリアを配置する方式であるが、フレームレートを上げるためにADCエリアを如何に小さくするかが鍵となる。
そのため、制御信号線やクロック信号線の特性を保証するための一般的な手段として周辺のアクセサリ(制御)ブロックに大きな1個のドライバを設けて、その1個のドライバで制御信号をドライブするシステムが挙げられる。
ところが、高速の制御信号やクロック信号を使用する際、配線負荷により波形なまりが生じることがある。
そこで、この配線負荷により生じる波形なまりを抑制するために中間バッファからなるリピータ素子(中継装置:再ドライブ装置)を用いる技術が提案されている(特許文献1参照)。
ところで、このリピータ素子を用いるために、従来のカラムAD方式のイメージセンサと同じように、本来のADCエリアサイズよりも若干、各エリアを小さく作成することで、詰めて配設し、数ADCエリアごとに専用のリピータを配置するための領域を確保することが考えられる。
しかしながら、このようにリピータを配置するための領域を確保しようとすると、画素とADCエリアを接続する端子の位置がエリア毎にずれるため、VSL(垂直転送線)の配線パターンがADCエリア毎に変わってしまい、結果として、ADCエリア毎に特性が変動する。
また、専用のリピータを配置する領域を確保すると、1個のADCエリアに対する画素数の割合が増えるため、フレームレートの向上に影響を与える。
本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、特に、高速の制御信号やクロック信号を安定供給できるようにするものである。
本開示の一側面の固体撮像素子は、画素がアレイ状に配設された画素チップと、前記画素チップにおける少なくとも1画素以上の画素からなる画素群に対応付けて、設定されるエリア毎に前記画素群の画素の画素値をアナログデジタル(AD)変換する複数のエリアAD変換部と、前記複数のエリアAD変換部を制御する制御信号を発生する制御信号発生部と、前記制御信号を再ドライブするリピータ素子とを含み、前記リピータ素子は、少なくとも1個以上の前記エリアからなる所定数のエリア群単位で規則的に配設される固体撮像素子である。
前記リピータ素子は、再ドライブする前記制御信号の種別に応じて、前記エリア群単位の所定数分の間隔で規則的に配設されるようにすることができる。
前記リピータ素子は、前記エリア内に配設されるようにすることができる。
前記リピータ素子には、前記制御信号のうちアナログ信号用のアナログ信号用リピータ素子と、前記制御信号のうちデジタル信号用のデジタル信号用リピータ素子とを含ませるようにすることができ、前記アナログ信号用リピータ素子は、前記エリアにおけるアナログ領域に配設され、前記デジタル信号用リピータ素子は、前記エリアにおけるデジタル領域に配設されるようにすることができる。
前記エリア群を構成する前記エリア内において、上下方向、および左右方向の少なくともいずれかに対して、前記リピータ素子が配設される領域がフリップされ、隣接するエリアであって、隣接する前記リピータ素子が配設される領域が集約されるようにすることができる。
配設される領域が集約された前記リピータ素子は、前記隣接するエリア間で共有されるようにすることができる。
前記リピータ素子が配設される領域がフリップされるとき、対応する画素チップにおける構成もフリップされるようにすることができる。
前記リピータ素子は、再ドライブする複数の異なる種別の前記制御信号のそれぞれの特性の要求に応じた、前記エリア群単位の所定数分の間隔で規則的に配設されるようにすることができる。
前記リピータ素子は、再ドライブする複数の異なる種別の前記制御信号のそれぞれのスキュー差が抑制されるような、前記エリア群単位の所定数分の間隔で規則的に配設されるようにすることができる。
本開示の一側面の撮像装置は、画素がアレイ状に配設された画素チップと、前記画素チップにおける少なくとも1画素以上の画素からなる画素群に対応付けて、設定されるエリア毎に前記画素群の画素の画素値をアナログデジタル(AD)変換する複数のエリアAD変換部と、前記複数のエリアAD変換部を制御する制御信号を発生する制御信号発生部と、前記制御信号を再ドライブするリピータ素子とを含み、前記リピータ素子は、少なくとも1個以上の前記エリアからなる所定数のエリア群単位で規則的に配設される撮像装置である。
本開示の一側面の電子機器は、画素がアレイ状に配設された画素チップと、前記画素チップにおける少なくとも1画素以上の画素からなる画素群に対応付けて、設定されるエリア毎に前記画素群の画素の画素値をアナログデジタル(AD)変換する複数のエリアAD変換部と、前記複数のエリアAD変換部を制御する制御信号を発生する制御信号発生部と、前記制御信号を再ドライブするリピータ素子とを含み、前記リピータ素子は、少なくとも1個以上の前記エリアからなる所定数のエリア群単位で規則的に配設される電子機器である。
本開示の一側面においては、画素がアレイ状に配設された画素チップと、前記画素チップにおける少なくとも1画素以上の画素からなる画素群に対応付けて、設定されるエリア毎に前記画素群の画素の画素値をアナログデジタル(AD)変換する複数のエリアAD変換部と、前記複数のエリアAD変換部を制御する制御信号を発生する制御信号発生部と、前記制御信号を再ドライブするリピータ素子とが含まれており、前記リピータ素子が、少なくとも1個以上の前記エリアからなる所定数のエリア群単位で規則的に配設されている。
本開示の一側面によれば、高速の制御信号やクロック信号を安定的に供給することが可能となる。
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
<開示の固体撮像素子の構成例>
図1のブロック図を参照して、本開示のエリアAD(アナログデジタル変換)方式の固体撮像素子の一実施の形態の構成例について説明する。
図1のブロック図を参照して、本開示のエリアAD(アナログデジタル変換)方式の固体撮像素子の一実施の形態の構成例について説明する。
図1のエリアAD方式の固体撮像素子11は、画素チップ31と回路チップ32とが貼り合わされて積層された構成となっており、画素チップ31上にはアレイ状に配置された少なくとも1画素以上の所定数の画素41からなる画素群51に対して1つのADCエリア71が設定されている。図1においては、2画素×2画素の合計4画素で1個の画素群51が設定されており、この画素群51を構成する4画素の画素信号がADCエリア71においてAD変換されることが表されている。
画素チップ31上の各画素41と、回路チップ32上のADC(Analog Digital Converter)と間の信号のやり取りや電源の共有は端子(図4を参照して後述するCuからなる端子51aと、Cuからなる71aとが接続されたCuCu Pad)を通して行う。
従来の固体撮像素子は、画素チップ31上の画素領域における各画素の画素信号を1行毎に順に読んでいくが、エリアAD方式では画素領域を複数個の画素からなる複数の画素群51に分割し、1個の画素群51に対して1個のADCエリア71が割り当てられ、全てのADCエリア71において、該当する画素が読み込まれてAD変換されることにより1フレーム分の処理が終了する。そのため、1個のADCエリア71に割り当てられる画素数が少ないほど、フレームレートを高速にすることが可能となる。
<本開示の固体撮像素子におけるエリアAD方式における制御方法>
次に、図2を参照して、図1の固体撮像素子11におけるエリアAD方式による制御方法について説明する。
次に、図2を参照して、図1の固体撮像素子11におけるエリアAD方式による制御方法について説明する。
回路チップ32は、制御ブロック81、アクセサリブロック82、およびADCエリア71の集合体61からなる。
制御ブロック81は、集合体61に設けられているADCエリア71を制御するための制御信号を発生し、アクセサリブロック82に供給する。
アクセサリブロック82は、制御ロジック82aにより、制御ブロック81より供給されてくる制御信号をADCエリア71が配置される行数分に分割し、スキューを調整して、図中の矢印で示されるように、行方向に各ADCエリア71へとドライブする。また、アクセサリブロック82は、ADCエリア71内で使用するアナログ信号も供給する。
アクセサリブロック82より、各ADCエリア71に行方向に供給される制御信号は、行方向のすべてのADCエリア71に接続されるため、エリア数が多くなると配線負荷、および接続先の入力容量が増加する。このため、高速の制御信号やクロック信号が送信されると、波形なまりが生じる恐れがあり、信号の特性が不安定な状態になる恐れがある。
尚、図2においては、アクセサリブロック82がADCエリア71群からなる集合体61の左側に配置された例となるが、アクセサリブロック82は、集合体61の右側に配置されるようにしてもよいし、左右両側に配置されるようにしてもよいものである。
<ADCエリアの構成例>
次に、図3を参照して、ADCエリア71の構成例について説明する。
次に、図3を参照して、ADCエリア71の構成例について説明する。
1個のADCエリア71には、これまでのカラムADCと同じ機能が設けられており、アナログ領域101とデジタル領域102とに分けられている。
アナログ領域101は、コンパレータ131、VSL(垂直転送線)を含む制御ロジックブロック132、および負荷MOS133が設けられている。また、デジタル領域101は、カウンタ121およびセンスアンプ122が設けられている。
制御ロジックブロック132は、画素チップ31の画素群51に含まれる各画素41よりVSLを介して、端子51a,71aが接続された端子を介して供給されてくる画素信号を受け取り、随時、コンパレータ131、負荷MOS133、およびカウンタ121を用いてAD変換する。センスアンプ122は、AD変換後のデジタル信号に変換された画素信号を転送する。
<従来の画素チップと回路チップとの接続>
ここで、図4を参照して、従来の画素チップ31と回路チップ32との接続について説明する。図4においては、画素チップ31上の複数の画素41からなる画素群51−1乃至51−3が図中の左から右方向に配置されており、それぞれの画素群51−1乃至51−3の配置に対して、その直下の回路チップ32上にADCエリア71−1乃至71−3が設けられている。
ここで、図4を参照して、従来の画素チップ31と回路チップ32との接続について説明する。図4においては、画素チップ31上の複数の画素41からなる画素群51−1乃至51−3が図中の左から右方向に配置されており、それぞれの画素群51−1乃至51−3の配置に対して、その直下の回路チップ32上にADCエリア71−1乃至71−3が設けられている。
そして、画素群51−1乃至51−3と、ADCエリア71−1乃至71−3との対応する物理的に同一の位置にそれぞれCuからなる端子51a−1乃至51a−3と端子71a−1乃至71a−3とが設けられて、接続されている。以降においては、相互に、Cuの端子が接続されたものであるため、端子51a−1と71a−1、端子51a−2と71a−2、および端子51a−3と71a−3が接続された状態のそれぞれの端子をCuCu Padとも称するものとする。
また、以降において、画素群51−1乃至51−3、およびADCエリア71−1乃至71−3のそれぞれについて、特に区別する必要がない場合、単に画素群51、およびADCエリア71と称するものとし、その他の構成についても同様に称するものとする。
すなわち、図4で示されるように、画素チップ31における複数の画素41からなる1個の画素群51に対して、回路チップ32側に1個のADCエリア71が設けられた構成とされており、Cuからなる端子51aとCuからなる端子71aとの位置関係は、全ての画素群51およびADCエリア71で同じ位置関係とされている。
尚、端子51a,71aが接続されたCuCu Padの数は、1個の画素群51およびADCエリア71において、複数存在する構成でもよいが、図4においては1個だけが配置された例が示されている。ここで、高速の制御信号の特性を保証するためにリピータ素子を挿入することが考えられるが、従来におけるエリアAD方式では、画素チップ31下にADCエリア71が敷き詰められているので、リピータ素子を配置する領域が確保できない。
そこで、従来のカラムAD方式ではカラムエリア内にリピータを配置する際、カラムピッチを、図4における画素ピッチよりも少し小さくし、図5で示されるように、例えば、3個のカラム71’−1乃至71’−3毎にリピータ領域151を確保する手法が提案されている。
しかしながら、図5で示される手法を用いた場合、カラムAD方式と同じようにリピータ領域を確保することはできるが、ADCエリア71毎に端子51a,71aが接合されたCuCu Padの位置がずれてしまう。その結果、ADCエリア71毎にレイアウトパターンを作成する必要があり、ADCエリア71内のレイアウトを行う際の制約となる。
また、端子51a,71aが接合されたCuCu Padのレイアウトに起因して、ADCエリア71のサイズを大きくしなくてはならないケースが発生する可能性がある。さらに、ADCエリア71毎にレイアウト差分が発生するので、特性に差分が発生する恐れがある。
<本開示の画素チップと回路チップとの接続>
そこで、本開示の画素チップ31と回路チップ32との接続は、上述した端子51a,71aが接合されたCuCu Padの位置ずれを解決するために、各ADCエリア71内にリピータ領域を設定できるような構成とする。
そこで、本開示の画素チップ31と回路チップ32との接続は、上述した端子51a,71aが接合されたCuCu Padの位置ずれを解決するために、各ADCエリア71内にリピータ領域を設定できるような構成とする。
すなわち、図6で示されるように、画素チップ31上の画素群51に対応する、回路チップ32上の領域であって、ADCエリア71内にリピータ領域161を含むレイアウトを基本構成とし、これを繰り返し配置する。これにより、ADCエリア71毎のCuCu Padに接続された端子71aの位置ずれを抑制しつつ、ADCエリア71毎のレイアウト構成を統一することができ、ADCエリア71毎の特性の差分を抑制することが可能となる。
より詳細には、画素群51−1乃至51−3のそれぞれに対応するADCエリア71−1乃至71−3においては、それぞれに同一のレイアウトとなる右側にリピータ素子が配設されるリピータ領域161−1乃至161−3が設けられている。
尚、このリピータ領域161には、後述するアナログ信号用リピータ素子181、およびデジタル信号用リピータ素子182が配設される。また、以降においては、アナログ信号用リピータ素子181、およびデジタル信号用リピータ素子182は、単に、リピータ素子181,182とも称するものとする。
<第1の変形例>
1つのADCエリア71には、図3で示されるように、複数の機能ブロックが存在し、その全てに必要とされる制御信号をそれぞれに出力する必要があるため、従来のカラムAD方式と比較して、制御信号線の配線密集度が高い。
1つのADCエリア71には、図3で示されるように、複数の機能ブロックが存在し、その全てに必要とされる制御信号をそれぞれに出力する必要があるため、従来のカラムAD方式と比較して、制御信号線の配線密集度が高い。
これらの制御信号線のリピータ素子を所定の領域にまとめて配置すると、ADCエリア71の空間的な圧迫につながる。
そこで、図7で示されるように、ADCエリア71の中の空きスペースにリピータ素子を配置する領域を確保する。
すなわち、図7においては、アナログ領域101におけるコンパレータ131と負荷MOS133との間に、アナログ信号用リピータ素子181が配置されている。また、デジタル領域102におけるカウンタ121とセンスアンプ122との間に、デジタル信号用リピータ素子182が配置されている。
このような構成により、ADCエリア71毎にアナログ信号用リピータ素子181、およびデジタル信号用リピータ素子182が繰り返し配置される。これにより、ADCエリア71毎のCuCu Padに接続される端子51aに対する端子71aの位置ずれを抑制しつつ、ADCエリア71毎のレイアウト構成を統一することができ、ADCエリア71毎の特性の差分の発生を抑制することが可能となる。
<第2の変形例>
当然のことながら、ADCエリア71内にも大きな空きスペースは存在しない。そこで、図8で示されるように、所定数のADCエリア71毎に異なる種別の制御信号に対するリピータ素子を配置することで、専用のリピータ素子を配置する空間を確保することなく、制御信号線およびクロック配線の特性を保証するようにしてもよい。
当然のことながら、ADCエリア71内にも大きな空きスペースは存在しない。そこで、図8で示されるように、所定数のADCエリア71毎に異なる種別の制御信号に対するリピータ素子を配置することで、専用のリピータ素子を配置する空間を確保することなく、制御信号線およびクロック配線の特性を保証するようにしてもよい。
すなわち、図8においては、アクセサリブロック82が、ADCエリア71−1乃至71−5に対して、デジタル信号の制御信号およびクロック信号などからなる制御信号A,B(図中のSignal A, Signal Bに対応する)と、アナログ信号の制御信号およびクロック信号などからなる制御信号C,D,E(図中のSignal C, Signal D, Signal Eに対応する)を出力する。
より詳細には、アクセサリブロック82は、アナログエリア201およびデジタルエリア202を備えている。デジタルエリア202は、制御信号A,Bのそれぞれを出力(ドライブ)するドライバ211−1,211−2を備えている。また、アナログエリア201は、制御信号C乃至Eのそれぞれを出力(ドライブ)するドライバ221−1乃至221−3を備えている。
また、ADCエリア71−1,71−3,71−5は、それぞれデジタル領域102−1,102−3,102−5に、制御信号Aを再ドライブするリピータ素子182A−1乃至182A−3を設けている。さらに、ADCエリア71−2,71−4は、それぞれのデジタル領域102−2,102−4に、制御信号Bを再ドライブするリピータ素子182B−1,182B−2を設けている。
尚、ADCエリア71−1,71−3,71−5は、制御信号Bをそれぞれ隣接するADCエリア71−2,71−4に対して、通過させる構成となっており、同様に、ADCエリア71−2,71−4は、制御信号Aをそれぞれ隣接するADCエリア71−3,71−5に対して、通過させる構成となっている。
同様に、ADCエリア71−1,71−4は、それぞれのアナログ領域101−1,101−4に、制御信号Cを再ドライブするリピータ素子181C−1,181C−2を設けている。また、ADCエリア71−2,71−5は、それぞれのアナログ領域101−2,101−5に、制御信号Dを再ドライブするリピータ素子181D−1,181D−2を設けている。さらに、ADCエリア71−3は、アナログ領域101−3に、制御信号Eを再ドライブするリピータ素子181E−1を設けている。
尚、ADCエリア71−2,71−3は、制御信号Cを隣接するADCエリア71−4に対して、通過させる構成となっており、同様に、ADCエリア71−1,71−3,71−4は、制御信号Dをそれぞれ隣接するADCエリア71−2,71−5に対して、通過させる構成となっており、ADCエリア71−1,71−2は、制御信号Eを隣接するADCエリア71−3に対して、通過させる構成となっている。
すなわち、各ADCエリア71のアナログ領域101にはリピータ素子181C乃至181Eが2個のADCエリア71おきに配置されている。また、各ADCエリア71のデジタル領域102にはリピータ素子182A,182Bが1個のADCエリア71おきに配置されている。
このように、アナログ信号の制御信号に関するリピータ素子181C乃至181Eについては、2個のADCエリア71おきに配置され、デジタル信号の制御信号に関するリピータ素子182A,Bについては、1個のADCエリア71おきに配置される。
結果として、アナログ信号およびデジタル信号のいずれにおいても、制御信号の種別毎のリピータ素子専用領域を確保することなく、複数の種別の制御信号を複数のADCエリア71おきにリピータ素子181または182により再ドライブすることが可能となる。
また、それぞれ異なる制御信号毎に求められる特性に合わせて最適なADCエリア71の間隔で再ドライブすることで、それぞれの制御信号の特性を確保することができる。
さらに、適度なADCエリア71の間隔毎にリピータ素子181,182を配置することにより、アクセサリブロック82内のドライバ211,221のドライバセルの出力を小さくすることも可能となる。
<リピータ素子の配置位置>
図8におけるアナログ信号用リピータ素子181、およびデジタル信号用リピータ素子182が配置されるADCエリア71のエリア数の間隔は1個のADCエリア71内にそれぞれ1個設けられる例を示したものである。
図8におけるアナログ信号用リピータ素子181、およびデジタル信号用リピータ素子182が配置されるADCエリア71のエリア数の間隔は1個のADCエリア71内にそれぞれ1個設けられる例を示したものである。
しかしながら、実際に搭載されるアナログ信号用リピータ素子181、およびデジタル信号用リピータ素子182は、異なる制御信号やクロック信号のそれぞれに求められる特性によって配置間隔を設定する必要がある。
図9は、ADCエリア71内の各ブロックの制御信号線と、アナログ信号用リピータ素子181、およびデジタル信号用リピータ素子182とが設けられる、ADCエリア71毎の配置例を示している。
すなわち、図9は、ADCエリア71を識別するエリア番号に対する、負荷MOS133、コンパレータ131、およびカウンタ121のそれぞれに必要とされる異なる種別の制御信号毎のアナログ信号用リピータ素子181、およびデジタル信号用リピータ素子182の配置例を示したものである。
ここで、図9においては、黒丸印が付されたエリア番号に対応するADCエリア71に対応する種別毎の制御信号のアナログ信号用リピータ素子181、または、デジタル信号用リピータ素子182が設けられていることを示している。
より詳細には、負荷MOS133では、制御信号Asignal_D1,Asignal_D2,Asignal_P1,Asignal_P2が設定され、コンパレータ131では、制御信号Asignal_D3,Asignal_D4,Asignal_P3,Asignal_P4が設定され、カウンタ121では、制御信号Dsignal_P1,Dsignal_P2,Dsignal_P3,Dsignal_C1が設定されている。
ここで、制御信号AsignalD1乃至AsignalD4は、アナログ信号であって、レジスタ信号からなる制御信号であり、図9においては、それぞれエリア番号が23乃至26のADCエリア71に設けられている。
また、制御信号AsignalP1乃至AsignalP4は、アナログ信号であってパルス信号からなる制御信号であり、図9においては、制御信号AsignalP1,AsignalP2が、それぞれエリア番号が14,15、および28,29のADCエリア71に設けられており、制御信号AsignalP3,AsignalP4が、それぞれエリア番号が10,11、および20,21のADCエリア71に設けられている。
さらに、制御信号Dsignal_P1,Dsignal_P2,Dsignal_P3は、デジタル信号であって、パルス信号からなる制御信号であり、図9においては、制御信号Dsignal_P1が、エリア番号が13,25のADCエリア71に設けられており、制御信号Dsignal_P2,Dsignal_P3が、いずれも同一のエリア番号が14,26のADCエリア71に設けられている。
また、制御信号Dsignal_C1は、デジタル信号であって、クロック信号からなる制御信号であり、図9においては、エリア番号が6,12,18,24,30のADCエリア71に設けられている。
すなわち、パルス信号は、周期的に再ドライブする必要があり、リピータ素子が設けられる頻度は、ADCエリア71間の配線負荷とリピータ素子のサイズで決まる。図9では、アナログ信号については、エリア番号で14個分の間隔(ADCエリア71が14個間隔)とされ、デジタル信号については、エリア番号で10個分の間隔(ADCエリア71が10個間隔)とされている。
また、制御信号間のスキュー差を揃えるべき信号については同一のADCエリア71内のリピータ素子が接続されており、図9においては、例えば、制御信号Dsignal_P2/P3が該当する。
さらに、クロック信号は、高速になるほどリピータ素子に接続する周期を狭くする必要があるため、図9においては、エリア番号で6個ずつの間隔(ADCエリア71が6個間隔)とされている。さらに、クロック信号は、Duty特性等を確保するためにインバータ構成のリピータ素子を配置する必要がある。
尚、レジスタ信号は、DC(Direct Current)の電圧レベルなので特に制約はない。
上述の視点で各制御信号線に接続するリピータ素子の関係から、1個のADCエリア71内に配置が必要なリピータ素子数が算出される。例えば、図9で示されるリピータ素子の配置例においては、アナログ信号用リピータ素子181が1個であり、デジタル信号用リピータ素子182が2個必要となる。
アクセサリブロック82から出力される制御信号線は、レジスタ信号のようなDCレベルのものからクロック信号など特性がシビアなものまで様々である。また、クロック信号やパルス信号であっても各制御信号によって求められると特性は異なる。
このため、制御信号線毎に最適な間隔でリピータ素子を配置することで、ADCエリア71のそれぞれで制御信号線の全ての制御信号のリピータ素子を設ける必要がなくなるので、ADCエリア71における空間的な制約を緩和しつつ、制御信号の特性の劣化を抑制することが可能となる。
<第3の変形例>
ところで、エリアAD方式では1個のADCエリア71に対する画素群51に割り当てられる画素41の数を少なくすれば少なくするほど、フレームレートを上げることができる。そのため、ADCエリア71に対する要求は厳しく、ADCエリア71内におけるリピータ素子を配置する領域の確保自体が困難になる状況が発生する。
ところで、エリアAD方式では1個のADCエリア71に対する画素群51に割り当てられる画素41の数を少なくすれば少なくするほど、フレームレートを上げることができる。そのため、ADCエリア71に対する要求は厳しく、ADCエリア71内におけるリピータ素子を配置する領域の確保自体が困難になる状況が発生する。
そこで、隣接する上下のADCエリア71の片方をフリップし(レイアウトを変えて)、アナログ領域101およびデジタル領域102の少なくともいずれかをまとめることで、リピータ領域を確保し易くするようにしてもよい。
例えば、図7のADCエリア71の配置を基本構成とする場合、図10の左部においては下側のADCエリア71−2が、そのレイアウトを上下フリップした(上下の配置を反転させた)構成とし、両者が上下に鏡写しとなるようにレイアウトされている。このような配置にすることで、図10の右部で示されるようにアナログ領域101−1,101−2をまとめたアナログ領域101’を構成し、上下のADCエリア71−1,71−2で共通化することが可能になる。
結果として、アナログ信号用リピータ素子181−1,181−2を接続し、ADCエリア71−1,71−2を跨いで形成することで、ADCエリア71−1,71−2において共通化したアナログ信号用リピータ素子181’を用いることが可能となる。
その結果、ADCエリア71−1,71−2間の領域を無駄なく使用することができ、リピータ素子181’を設けるための空間を省スペース化することが可能となる。
尚、図10におけるADCエリア71−1,71−2の上下を入れ替えることで、デジタル領域102−1,102−2をまとめて、デジタル信号用リピータ182−1,182−2を共通化するようにしてもよい。
すなわち、ADCエリア71の領域を1行おきに上下フリップすることでADCエリア71を跨いでアナログ領域101、およびデジタル領域102を共通化することができ、その結果、1行おきにアナログ信号用リピータ素子181とデジタル信号用リピータ素子182とを交互に共通化して配置することが可能となり、ADCエリア71間の領域を最大限、使用することが可能になる。
<アクセサリブロックのフリップ例>
ところで、ADCエリア71の領域のフリップを行う際は、ADCエリア71のフリップに合わせてアクセサリブロック82のアナログエリア201、およびデジタルエリア202についてもフリップを行う必要がある。
ところで、ADCエリア71の領域のフリップを行う際は、ADCエリア71のフリップに合わせてアクセサリブロック82のアナログエリア201、およびデジタルエリア202についてもフリップを行う必要がある。
前述したとおり、エリアADC方式では1個のADCエリア71に全ての機能ブロックの制御信号が通るので、制御信号線の配線密度が増大する。結果として、制御信号線間のスペースが狭くなることで、制御信号線間に寄生容量が生じることが懸念される。
そこで、図10で示されるようにADCエリア71を1行おきに上下フリップすることで制御信号自体を共有化する際には、アクセサリブロック82におけるレイアウトもフリップする必要がある。
すなわち、図11で示されるように、上部にADCエリア71−1乃至71−5が配設され、下部にADCエリア71−11乃至71−12が配置されており、ADCエリア71−1,71−11、ADCエリア71−2,71−12、ADCエリア71−3,71−13、ADCエリア71−4,71−14、およびADCエリア71−5,71−15の、それぞれの境界を跨ぐように、それぞれ共通化されたアナログ領域101’−1乃至101’−5が設けられている。
そして、ADCエリア71−1乃至71−5の上部側、および,ADCエリア71−11乃至71−15の下部側に、それぞれデジタル領域102−1乃至102−5、および102−11乃至102−15が設けられている。
このとき、アクセサリブロック82は、図中の上からデジタルエリア202−1、アナログエリア201、およびデジタルエリア202−2が設けられている。
デジタルエリア202−1は、図中の上から、制御信号B,A(Signal_B,Signal_A)を出力するドライバ211−1−2,211−1−1を備えている。また、アナログエリア201は、上から制御信号C,D,E(Signal_C,Signal_D,Signal_E)を出力するドライバ221−1,221−2,221−3を備えている。さらに、デジタルエリア202−2は、図中上から制御信号A,B(Signal_A,Signal_B)を出力するドライバ211−2−1,211−2−2を備えている。
また、デジタル領域102−1,102−3,102−5では、制御信号Aを再ドライブするデジタル信号用リピータ素子182A−1−1,182A−1−2,182A−1−3が設けられている。そして、デジタル信号用リピータ素子182A−1−1の出力は、ADCエリア71−1に出力され、デジタル信号用リピータ素子182A−1−2の出力は、ADCエリア71−3に出力され、デジタル信号用リピータ素子182A−1−3の出力は、ADCエリア71−5に出力される。
さらに、デジタル領域102−2,102−4では、制御信号Bを再ドライブするデジタル信号用リピータ素子182B−1−1,182B−1−2が設けられており、デジタル信号用リピータ素子182B−1−1の出力は、ADCエリア71−2に出力され、デジタル信号用リピータ素子182B−1−2の出力は、ADCエリア71−4に出力される。
また、アナログ領域101’−1,101’−4では、制御信号Cを再ドライブするリピータ素子181C−1,182C−2が設けられており、リピータ素子181C−1の出力は、ADCエリア71−1,71−11に出力され、リピータ素子181C−2の出力は、ADCエリア71−4,71−14に出力される。
さらに、アナログ領域101’−2,101’−5では、制御信号Dを再ドライブするリピータ素子182D−1,182D−2が設けられており、リピータ素子181D−1の出力は、ADCエリア71−2,71−12に出力され、リピータ素子181D−2の出力は、ADCエリア71−5,71−15に出力される。
また、アナログ領域101’−3では、制御信号Eを再ドライブするリピータ素子182E−1が設けられており、リピータ素子181E−1の出力は、ADCエリア71−3,71−13に出力される。
さらに、デジタル領域102−11,102−13,102−15では、制御信号Aを再ドライブするデジタル信号用リピータ素子182A−2−1,182A−2−2,182A−2−3が設けられている。そして、デジタル信号用リピータ素子182A−2−1の出力は、ADCエリア71−11に出力され、デジタル信号用リピータ素子182A−2−2の出力は、ADCエリア71−13に出力され、デジタル信号用リピータ素子182A−2−3の出力は、ADCエリア71−15に出力される。
さらに、デジタル領域102−12,102−14では、制御信号Bを再ドライブするデジタル信号用リピータ素子182B−2−1,182B−2−2が設けられており、デジタル信号用リピータ素子182B−2−1の出力は、ADCエリア71−12に出力され、デジタル信号用リピータ素子182B−2−2の出力は、ADCエリア71−14に出力される。
すなわち、図11においては、アナログ領域101’が共有されており、制御信号C,D,Eが上下のADCエリア71−1,71−11、ADCエリア71−2,71−12、ADCエリア71−3,71−13、ADCエリア71−4,71−14、およびADCエリア71−5,71−15で共有されている。
このように、上下のADCエリア71−1乃至71−5、およびADCエリア71−11乃至71−15で、制御信号C,D,Eのそれぞれが1本の制御信号となるので、上下のADCエリア71への制御信号線を半分にすることが可能となる。
また、図11で示されるように、制御信号を共有すると配線だけでなく、アナログ信号用リピータ素子181C,181D,181Eの数を減らすことが可能になる。
さらに、これまで各行毎に配置していたアナログ信号用リピータ素子181C,181D,181Eを1行おきに配置すればよくなり、その結果、全体の消費電力を低減させることが可能となる。
<第4の変形例>
以上においては、ADCエリア71を上下でフリップし、アナログ信号用リピータ素子181またはデジタル信号用リピータ素子182を共有する例について説明してきたが、更に1列おきに左右フリップした構成とするようにしてもよい。
以上においては、ADCエリア71を上下でフリップし、アナログ信号用リピータ素子181またはデジタル信号用リピータ素子182を共有する例について説明してきたが、更に1列おきに左右フリップした構成とするようにしてもよい。
すなわち、図12で示されるように、水平方向、および垂直方向に2個×2個のADCエリア71−1乃至71−4について、上下左右に対してフリップすることで、例えば、図中の中央部にアナログ信号用リピータ素子181’’が集中的に配置され、中央上下部にデジタル信号用リピータ素子182’−1,182’−2が配置されるようにしてもよい。
この場合、デジタル信号用リピータ素子182’についても、隣接する水平方向、および垂直方向に2個×2個のADCエリア71に設けられたものと一体化した配置とされる。
従って、図12で示されるようなレイアウトを取ることにより、アナログ信号用リピータ素子181’’が、4個のアナログ領域101が集約されたアナログ領域101’’毎に共用して配置されると共に、デジタル信号用リピータ素子182’が、4個のデジタル領域102が集約されたデジタル領域102’に共用して配置される。
このように、ADCエリア71のレイアウトを行う際、ADCエリア71の中央よりもコーナ部をリピータ素子が配置される領域として確保する方がレイアウトを行い易く、かつ面積効率がよい。そこで、各リピータ素子が配置される領域をADCエリア71のコーナに配置することで、上下左右のADCエリアで1個のリピータ素子が配置される領域を共有することが可能になる。リピータ領域を集約することで、リピータの配置効率を更に上げることができる。つまり、ADCエリア71におけるリピータ素子が配置される領域の割合を下げることが可能となる。
<フリップの応用例>
尚、図10乃至図12において、ADCエリア71のブロック構成をフリップする実施例を挙げたが、端子51a,71aが接合されたCuCu Padの配置位置によっては、画素チップ31の端子51aと回路チップ32の端子71aとの位置がずれるケースが発生する。
尚、図10乃至図12において、ADCエリア71のブロック構成をフリップする実施例を挙げたが、端子51a,71aが接合されたCuCu Padの配置位置によっては、画素チップ31の端子51aと回路チップ32の端子71aとの位置がずれるケースが発生する。
すなわち、図13で示されるように、ADCエリア71の機能ブロック構成の左右をフリップした場合に、画素チップ51の端子51a−2に対応する位置に設けられた端子71a−2に対して引き込み配線71cにより、フリップ位置に対応する端子71a’−2に移動させる構成例を示している。
つまり、本来は、画素群51とADCエリア71とで同じ位置で端子51a,71aと接続されてCuCu Padが形成されるが、ADCエリア71において、機能ブロックの左右フリップを行うことで右側のADCエリア71−2においては引き込み配線71cが必要となっている。
このようにADCエリア71においてパターン差分が発生すると、ADCエリア71間の特性差が発生するリスクとなる。そこで、ADCエリア71の機能ブロックのフリップにより端子71a−2が、端子71a’−2とされる場合、図14で示されるように、画素チップ51における端子51a−2も合わせてフリップし、端子51a’−2することでこのリスクを解消する。
以上の如く、本開示によれば、アクセサリブロック82から大きな1個のドライバでドライブするケースと比較すると、制御信号線の遠端部のクロック信号からなる制御信号の劣化を低減できるので、高速システムの特性保証を容易に実現することができる。
また、配線負荷が大きくても、制御信号線の遠端部まで制御信号をドライブすることができるため、多画素システムへ展開が可能になる。
さらに、アクセサリブロック82のドライバを大きくする必要がなくなるため、アクセサリブロック82のサイズおよび瞬時電流を抑制することが可能となる。
また、カラムAD方式と同じように、リピータ素子が配置される領域を数ADCエリア列毎に確保するケースと比較すると、専用のリピータ素子が配置される領域が不要になるので、ADCエリア71を広く確保することが可能となる。これは1個のADCエリア71に対しての画素数の割合を減らすことと等価なので、フレームレートを上げることが可能になる。
さらに、画素群51とADCエリア71の配置関係を一致させることが可能になるので、設計自体の制約が緩和されると共に、ADCエリア71毎の特性差分の発生を抑制することが可能となる。
尚、以上においては、複数のADCエリア71単位でリピータ素子181,182を規則的に配置する例について説明してきたが、少なくとも1個以上の所定数のADCエリア71の群(ADCエリア群)により設定される範囲毎に、リピータ素子181,182が規則的に配置されるようにしてもよい。
<電子機器への適用例>
上述した固体撮像素子1は、例えば、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像装置、撮像機能を備えた携帯電話機、または、撮像機能を備えた他の機器といった各種の電子機器に適用することができる。
上述した固体撮像素子1は、例えば、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像装置、撮像機能を備えた携帯電話機、または、撮像機能を備えた他の機器といった各種の電子機器に適用することができる。
図15は、本技術を適用した電子機器としての撮像装置の構成例を示すブロック図である。
図15に示される撮像装置501は、光学系502、シャッタ装置503、固体撮像素子504、駆動回路505、信号処理回路506、モニタ507、およびメモリ508を備えて構成され、静止画像および動画像を撮像可能である。
光学系502は、1枚または複数枚のレンズを有して構成され、被写体からの光(入射光)を固体撮像素子504に導き、固体撮像素子504の受光面に結像させる。
シャッタ装置503は、光学系502および固体撮像素子504の間に配置され、駆動回路505の制御に従って、固体撮像素子504への光照射期間および遮光期間を制御する。
固体撮像素子504は、上述した固体撮像素子を含むパッケージにより構成される。固体撮像素子504は、光学系502およびシャッタ装置503を介して受光面に結像される光に応じて、一定期間、信号電荷を蓄積する。固体撮像素子504に蓄積された信号電荷は、駆動回路505から供給される駆動信号(タイミング信号)に従って転送される。
駆動回路505は、固体撮像素子504の転送動作、および、シャッタ装置503のシャッタ動作を制御する駆動信号を出力して、固体撮像素子504およびシャッタ装置503を駆動する。
信号処理回路506は、固体撮像素子504から出力された信号電荷に対して各種の信号処理を施す。信号処理回路506が信号処理を施すことにより得られた画像(画像データ)は、モニタ507に供給されて表示されたり、メモリ508に供給されて記憶(記録)されたりする。
このように構成されている撮像装置501においても、上述した固体撮像素子504に代えて、固体撮像素子11を適用することにより、高速の制御信号を安定的に供給することが可能となる。
<6.固体撮像素子の使用例>
<6.固体撮像素子の使用例>
図16は、上述の固体撮像素子11を使用する使用例を示す図である。
上述した撮像素子は、例えば、以下のように、可視光や、赤外光、紫外光、X線等の光をセンシングする様々なケースに使用することができる。
・ディジタルカメラや、カメラ機能付きの携帯機器等の、鑑賞の用に供される画像を撮影する装置
・自動停止等の安全運転や、運転者の状態の認識等のために、自動車の前方や後方、周囲、車内等を撮影する車載用センサ、走行車両や道路を監視する監視カメラ、車両間等の測距を行う測距センサ等の、交通の用に供される装置
・ユーザのジェスチャを撮影して、そのジェスチャに従った機器操作を行うために、TVや、冷蔵庫、エアーコンディショナ等の家電に供される装置
・内視鏡や、赤外光の受光による血管撮影を行う装置等の、医療やヘルスケアの用に供される装置
・防犯用途の監視カメラや、人物認証用途のカメラ等の、セキュリティの用に供される装置
・肌を撮影する肌測定器や、頭皮を撮影するマイクロスコープ等の、美容の用に供される装置
・スポーツ用途等向けのアクションカメラやウェアラブルカメラ等の、スポーツの用に供される装置
・畑や作物の状態を監視するためのカメラ等の、農業の用に供される装置
・自動停止等の安全運転や、運転者の状態の認識等のために、自動車の前方や後方、周囲、車内等を撮影する車載用センサ、走行車両や道路を監視する監視カメラ、車両間等の測距を行う測距センサ等の、交通の用に供される装置
・ユーザのジェスチャを撮影して、そのジェスチャに従った機器操作を行うために、TVや、冷蔵庫、エアーコンディショナ等の家電に供される装置
・内視鏡や、赤外光の受光による血管撮影を行う装置等の、医療やヘルスケアの用に供される装置
・防犯用途の監視カメラや、人物認証用途のカメラ等の、セキュリティの用に供される装置
・肌を撮影する肌測定器や、頭皮を撮影するマイクロスコープ等の、美容の用に供される装置
・スポーツ用途等向けのアクションカメラやウェアラブルカメラ等の、スポーツの用に供される装置
・畑や作物の状態を監視するためのカメラ等の、農業の用に供される装置
尚、本開示は、以下のような構成も取ることができる。
<1> 画素がアレイ状に配設された画素チップと、
前記画素チップにおける少なくとも1画素以上の画素からなる画素群に対応付けて、設定されるエリア毎に前記画素群の画素の画素値をアナログデジタル(AD)変換する複数のエリアAD変換部と、
前記複数のエリアAD変換部を制御する制御信号を発生する制御信号発生部と、
前記制御信号を再ドライブするリピータ素子とを含み、
前記リピータ素子は、少なくとも1個以上の前記エリアからなる所定数のエリア群単位で規則的に配設される
固体撮像素子。
<2> 前記リピータ素子は、再ドライブする前記制御信号の種別に応じて、前記エリア群単位の所定数分の間隔で規則的に配設される
<1>に記載の固体撮像素子。
<3> 前記リピータ素子は、前記エリア内に配設される
<2>に記載の固体撮像素子。
<4> 前記リピータ素子は、前記制御信号のうちアナログ信号用のアナログ信号用リピータ素子と、前記制御信号のうちデジタル信号用のデジタル信号用リピータ素子とを含み、
前記アナログ信号用リピータ素子は、前記エリアにおけるアナログ領域に配設され、
前記デジタル信号用リピータ素子は、前記エリアにおけるデジタル領域に配設される
<3>に記載の固体撮像素子。
<5> 前記エリア群を構成する前記エリア内において、上下方向、および左右方向の少なくともいずれかに対して、前記リピータ素子が配設される領域がフリップされ、隣接するエリアであって、隣接する前記リピータ素子が配設される領域が集約される
<3>に記載の固体撮像素子。
<6> 配設される領域が集約された前記リピータ素子は、前記隣接するエリア間で共有される
<5>に記載の固体撮像素子。
<7> 前記リピータ素子が配設される領域がフリップされるとき、対応する画素チップにおける構成もフリップされる
<5>に記載の固体撮像素子。
<8> 前記リピータ素子は、再ドライブする複数の異なる種別の前記制御信号のそれぞれの特性の要求に応じた、前記エリア群単位の所定数分の間隔で規則的に配設される
<2>乃至<7>のいずれかに記載の固体撮像素子。
<9> 前記リピータ素子は、再ドライブする複数の異なる種別の前記制御信号のそれぞれのスキュー差が抑制されるような、前記エリア群単位の所定数分の間隔で規則的に配設される
<2>乃至<7>のいずれかに記載の固体撮像素子。
<10> 画素がアレイ状に配設された画素チップと、
前記画素チップにおける少なくとも1画素以上の画素からなる画素群に対応付けて、設定されるエリア毎に前記画素群の画素の画素値をアナログデジタル(AD)変換する複数のエリアAD変換部と、
前記複数のエリアAD変換部を制御する制御信号を発生する制御信号発生部と、
前記制御信号を再ドライブするリピータ素子とを含み、
前記リピータ素子は、少なくとも1個以上の前記エリアからなる所定数のエリア群単位で規則的に配設される
撮像装置。
<11> 画素がアレイ状に配設された画素チップと、
前記画素チップにおける少なくとも1画素以上の画素からなる画素群に対応付けて、設定されるエリア毎に前記画素群の画素の画素値をアナログデジタル(AD)変換する複数のエリアAD変換部と、
前記複数のエリアAD変換部を制御する制御信号を発生する制御信号発生部と、
前記制御信号を再ドライブするリピータ素子とを含み、
前記リピータ素子は、少なくとも1個以上の前記エリアからなる所定数のエリア群単位で規則的に配設される
電子機器。
<1> 画素がアレイ状に配設された画素チップと、
前記画素チップにおける少なくとも1画素以上の画素からなる画素群に対応付けて、設定されるエリア毎に前記画素群の画素の画素値をアナログデジタル(AD)変換する複数のエリアAD変換部と、
前記複数のエリアAD変換部を制御する制御信号を発生する制御信号発生部と、
前記制御信号を再ドライブするリピータ素子とを含み、
前記リピータ素子は、少なくとも1個以上の前記エリアからなる所定数のエリア群単位で規則的に配設される
固体撮像素子。
<2> 前記リピータ素子は、再ドライブする前記制御信号の種別に応じて、前記エリア群単位の所定数分の間隔で規則的に配設される
<1>に記載の固体撮像素子。
<3> 前記リピータ素子は、前記エリア内に配設される
<2>に記載の固体撮像素子。
<4> 前記リピータ素子は、前記制御信号のうちアナログ信号用のアナログ信号用リピータ素子と、前記制御信号のうちデジタル信号用のデジタル信号用リピータ素子とを含み、
前記アナログ信号用リピータ素子は、前記エリアにおけるアナログ領域に配設され、
前記デジタル信号用リピータ素子は、前記エリアにおけるデジタル領域に配設される
<3>に記載の固体撮像素子。
<5> 前記エリア群を構成する前記エリア内において、上下方向、および左右方向の少なくともいずれかに対して、前記リピータ素子が配設される領域がフリップされ、隣接するエリアであって、隣接する前記リピータ素子が配設される領域が集約される
<3>に記載の固体撮像素子。
<6> 配設される領域が集約された前記リピータ素子は、前記隣接するエリア間で共有される
<5>に記載の固体撮像素子。
<7> 前記リピータ素子が配設される領域がフリップされるとき、対応する画素チップにおける構成もフリップされる
<5>に記載の固体撮像素子。
<8> 前記リピータ素子は、再ドライブする複数の異なる種別の前記制御信号のそれぞれの特性の要求に応じた、前記エリア群単位の所定数分の間隔で規則的に配設される
<2>乃至<7>のいずれかに記載の固体撮像素子。
<9> 前記リピータ素子は、再ドライブする複数の異なる種別の前記制御信号のそれぞれのスキュー差が抑制されるような、前記エリア群単位の所定数分の間隔で規則的に配設される
<2>乃至<7>のいずれかに記載の固体撮像素子。
<10> 画素がアレイ状に配設された画素チップと、
前記画素チップにおける少なくとも1画素以上の画素からなる画素群に対応付けて、設定されるエリア毎に前記画素群の画素の画素値をアナログデジタル(AD)変換する複数のエリアAD変換部と、
前記複数のエリアAD変換部を制御する制御信号を発生する制御信号発生部と、
前記制御信号を再ドライブするリピータ素子とを含み、
前記リピータ素子は、少なくとも1個以上の前記エリアからなる所定数のエリア群単位で規則的に配設される
撮像装置。
<11> 画素がアレイ状に配設された画素チップと、
前記画素チップにおける少なくとも1画素以上の画素からなる画素群に対応付けて、設定されるエリア毎に前記画素群の画素の画素値をアナログデジタル(AD)変換する複数のエリアAD変換部と、
前記複数のエリアAD変換部を制御する制御信号を発生する制御信号発生部と、
前記制御信号を再ドライブするリピータ素子とを含み、
前記リピータ素子は、少なくとも1個以上の前記エリアからなる所定数のエリア群単位で規則的に配設される
電子機器。
11 固体撮像素子, 31 画素チップ, 32 回路チップ, 41 画素, 51,51−1乃至51−3 画素群, 51a,51a−1乃至51a−3 端子, 61 集合体, 71,71−1乃至71−5,71−11乃至71−15,71’−1乃至71’−3 ADCエリア, 71a,73a−1乃至73a−3 端子, 81 制御ブロック, 82 アクセサリブロック, 101,101−1乃至101−5,101−11乃至101−15 アナログ領域, 102,102−1乃至102−5,102−11乃至102−15 デジタル領域, 121 カウンタ, 122 センスアンプ, 131 コンパレータ, 132 制御ロジック, 133 負荷MOS, 151,161,161−1乃至161−3 リピータ領域, 181,181−1乃至181−5,181−11乃至181−15 アナログ信号用リピータ素子, 182,182−1乃至182−5,182−11乃至182−15 デジタル信号用リピータ素子, 201,201−1,201−2 アナログエリア, 202,202−1,202−2 デジタルエリア, 211,211−1,211−2,212,212−1,212−2 ドライバ
Claims (11)
- 画素がアレイ状に配設された画素チップと、
前記画素チップにおける少なくとも1画素以上の画素からなる画素群に対応付けて、設定されるエリア毎に前記画素群の画素の画素値をアナログデジタル(AD)変換する複数のエリアAD変換部と、
前記複数のエリアAD変換部を制御する制御信号を発生する制御信号発生部と、
前記制御信号を再ドライブするリピータ素子とを含み、
前記リピータ素子は、少なくとも1個以上の前記エリアからなる所定数のエリア群単位で規則的に配設される
固体撮像素子。 - 前記リピータ素子は、再ドライブする前記制御信号の種別に応じて、前記エリア群単位の所定数分の間隔で規則的に配設される
請求項1に記載の固体撮像素子。 - 前記リピータ素子は、前記エリア内に配設される
請求項2に記載の固体撮像素子。 - 前記リピータ素子は、前記制御信号のうちアナログ信号用のアナログ信号用リピータ素子と、前記制御信号のうちデジタル信号用のデジタル信号用リピータ素子とを含み、
前記アナログ信号用リピータ素子は、前記エリアにおけるアナログ領域に配設され、
前記デジタル信号用リピータ素子は、前記エリアにおけるデジタル領域に配設される
請求項3に記載の固体撮像素子。 - 前記エリア群を構成する前記エリア内において、上下方向、および左右方向の少なくともいずれかに対して、前記リピータ素子が配設される領域がフリップされ、隣接するエリアであって、隣接する前記リピータ素子が配設される領域が集約される
請求項3に記載の固体撮像素子。 - 配設される領域が集約された前記リピータ素子は、前記隣接するエリア間で共有される
請求項5に記載の固体撮像素子。 - 前記リピータ素子が配設される領域がフリップされるとき、対応する画素チップにおける構成もフリップされる
請求項5に記載の固体撮像素子。 - 前記リピータ素子は、再ドライブする複数の異なる種別の前記制御信号のそれぞれの特性の要求に応じた、前記エリア群単位の所定数分の間隔で規則的に配設される
請求項2に記載の固体撮像素子。 - 前記リピータ素子は、再ドライブする複数の異なる種別の前記制御信号のそれぞれのスキュー差が抑制されるような、前記エリア群単位の所定数分の間隔で規則的に配設される
請求項2に記載の固体撮像素子。 - 画素がアレイ状に配設された画素チップと、
前記画素チップにおける少なくとも1画素以上の画素からなる画素群に対応付けて、設定されるエリア毎に前記画素群の画素の画素値をアナログデジタル(AD)変換する複数のエリアAD変換部と、
前記複数のエリアAD変換部を制御する制御信号を発生する制御信号発生部と、
前記制御信号を再ドライブするリピータ素子とを含み、
前記リピータ素子は、少なくとも1個以上の前記エリアからなる所定数のエリア群単位で規則的に配設される
撮像装置。 - 画素がアレイ状に配設された画素チップと、
前記画素チップにおける少なくとも1画素以上の画素からなる画素群に対応付けて、設定されるエリア毎に前記画素群の画素の画素値をアナログデジタル(AD)変換する複数のエリアAD変換部と、
前記複数のエリアAD変換部を制御する制御信号を発生する制御信号発生部と、
前記制御信号を再ドライブするリピータ素子とを含み、
前記リピータ素子は、少なくとも1個以上の前記エリアからなる所定数のエリア群単位で規則的に配設される
電子機器。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016081034A JP2017192056A (ja) | 2016-04-14 | 2016-04-14 | 固体撮像素子、撮像装置、および電子機器 |
PCT/JP2017/013508 WO2017179443A1 (ja) | 2016-04-14 | 2017-03-31 | 固体撮像素子、撮像装置、および電子機器 |
US16/092,062 US10674103B2 (en) | 2016-04-14 | 2017-03-31 | Solid-state imaging device, image pickup apparatus, and electronic device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016081034A JP2017192056A (ja) | 2016-04-14 | 2016-04-14 | 固体撮像素子、撮像装置、および電子機器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017192056A true JP2017192056A (ja) | 2017-10-19 |
Family
ID=60042438
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016081034A Pending JP2017192056A (ja) | 2016-04-14 | 2016-04-14 | 固体撮像素子、撮像装置、および電子機器 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10674103B2 (ja) |
JP (1) | JP2017192056A (ja) |
WO (1) | WO2017179443A1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020115698A (ja) * | 2020-05-11 | 2020-07-30 | キヤノン株式会社 | 撮像装置、撮像システム、移動体 |
JPWO2021166979A1 (ja) * | 2020-02-17 | 2021-08-26 | ||
US11810930B2 (en) | 2018-02-09 | 2023-11-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Imaging device, imaging system, and moving body |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2693742B1 (en) | 2011-03-30 | 2016-08-31 | Sony Corporation | A/d converter, solid-state imaging device and drive method, as well as electronic apparatus |
JP5734121B2 (ja) * | 2011-07-15 | 2015-06-10 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 固体撮像装置 |
JP6315776B2 (ja) * | 2014-02-20 | 2018-04-25 | オリンパス株式会社 | 撮像素子、撮像装置 |
JP2015231051A (ja) | 2014-06-03 | 2015-12-21 | ソニー株式会社 | 信号処理装置、制御方法、撮像素子、並びに、電子機器 |
-
2016
- 2016-04-14 JP JP2016081034A patent/JP2017192056A/ja active Pending
-
2017
- 2017-03-31 US US16/092,062 patent/US10674103B2/en active Active
- 2017-03-31 WO PCT/JP2017/013508 patent/WO2017179443A1/ja active Application Filing
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11810930B2 (en) | 2018-02-09 | 2023-11-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Imaging device, imaging system, and moving body |
JPWO2021166979A1 (ja) * | 2020-02-17 | 2021-08-26 | ||
WO2021166979A1 (ja) * | 2020-02-17 | 2021-08-26 | 株式会社ニコン | 撮像素子及び撮像装置 |
JP7491364B2 (ja) | 2020-02-17 | 2024-05-28 | 株式会社ニコン | 撮像素子及び撮像装置 |
JP2020115698A (ja) * | 2020-05-11 | 2020-07-30 | キヤノン株式会社 | 撮像装置、撮像システム、移動体 |
JP7167086B2 (ja) | 2020-05-11 | 2022-11-08 | キヤノン株式会社 | 回路、チップ、撮像装置、撮像システム、移動体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10674103B2 (en) | 2020-06-02 |
US20190124287A1 (en) | 2019-04-25 |
WO2017179443A1 (ja) | 2017-10-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102516304B1 (ko) | 촬상 소자, 전자 기기 | |
US9843751B2 (en) | Solid-state image sensor and camera system | |
JP6440844B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
JP6929403B2 (ja) | 撮像素子及び撮像装置 | |
US20180166486A1 (en) | Solid-state image sensor and camera | |
JPWO2017018215A1 (ja) | 固体撮像装置およびその制御方法、並びに電子機器 | |
US20170358614A1 (en) | Solid-state imaging device and electronic apparatus | |
JP2017183658A (ja) | 固体撮像素子、撮像装置、および電子機器 | |
JP6919154B2 (ja) | 固体撮像素子、撮像装置、および電子機器 | |
JP2008042239A (ja) | 光電変換装置及びそれを用いた撮像システム | |
US8289423B2 (en) | Solid-state imaging device, method for driving the same, and camera system | |
CN105763819A (zh) | 图像传感器和摄像设备 | |
WO2017179443A1 (ja) | 固体撮像素子、撮像装置、および電子機器 | |
US20200228743A1 (en) | Image sensor and image capturing apparatus | |
JP2010051538A (ja) | 撮像装置 | |
US20180054580A1 (en) | Image sensor and endoscope | |
WO2016190116A1 (ja) | 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法、及び、電子機器 | |
JP7005493B2 (ja) | 固体撮像素子および固体撮像素子の動作方法、撮像装置、並びに電子機器 | |
JP2011244246A (ja) | 固体撮像装置 | |
US20200186739A1 (en) | Imaging device with switch circuit | |
US20180240823A1 (en) | Solid-state imaging element and electronic apparatus | |
JP2021072414A (ja) | 光電変換装置、撮像システム及び移動体 | |
WO2016190127A1 (ja) | イメージセンサ、処理方法、及び、電子機器 | |
JP6053321B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
US11528436B2 (en) | Imaging apparatus and method for controlling imaging apparatus |