JPWO2015019836A1 - 撮像装置、電子機器 - Google Patents
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Abstract
Description
1.積層型の撮像装置の構成
2.各層の回路の配置の形態
3.各層の回路の配置の他の形態
4.ラッチ数を低減した構成
5.電子機器
6.記録媒体
図1は、本技術が適用される撮像装置の構成を示す図である。本技術は、積層型の撮像装置に適用できる。積層型の撮像装置は、画素の部分の支持基板の代わりに信号処理回路が形成されたチップを用い、その上に画素部分を重ね合わせる構造とされている。このような構成とすることで、撮像装置の小型化が可能となる。
そこで、図4に示すような構成とする。図4に示した構成は、図2に示した構成と対応しており、1ブロック分の画素21と、ADC31の構成を示すブロック図である。図4に示した構成においては、ADC31を構成する比較器とラッチ回路を上基板10と下基板11に分けて配置する。
時刻T0<時刻T0’<時刻T1
を満たす時刻である。時刻T0’の時点では、まだランプ電圧が、比較トランジスタ221からのチャネル電圧(VFD)よりも大きい状態(図7に示した状態ではポテンシャルが低い状態)のため、SL222の電圧は3Vのままである。
図8に、撮像装置のさらなる小型化を実現するための各層の回路の配置の他の形態の回路構成例を示す。図5と同様の部分には、同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。図8に示した回路構成においては、全てがNMOS(Negative channel Metal Oxide Semiconductor)で構成され、動作点が合わせられた構造とされている。
上記した実施の形態においては、ADC31に含まれる比較器201とラッチ回路52とを上基板10と下基板11にそれぞれ配置し、比較器201の構成を、例えば、比較トランジスタ221を用いて構成する場合を例にあげて説明した。
本開示は、撮像装置への適用に限られるものではなく、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置や、携帯電話機などの撮像機能を有する携帯端末装置や、画像読取部に撮像装置を用いる複写機など、画像取込部(光電変換部)に撮像装置を用いる電子機器全般に対して適用可能である。なお、電子機器に搭載される上記モジュール状の形態、即ちカメラモジュールを撮像装置とする場合もある。
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。
上基板と下基板が積層され、
前記上基板には、画素と、前記画素からの信号の電圧と時間的に変動するランプ信号のランプ電圧とを比較する比較部が配置され、
前記下基板には、前記比較部からの比較結果が反転したときのコード値を保持する記憶部が配置されている
撮像装置。
(2)
前記比較部は、ゲートに前記画素からの信号の電圧を受け、ソースに前記ランプ電圧を受け、ドレイン電圧を出力するトランジスタで構成される
前記(1)に記載の撮像装置。
(3)
前記トランジスタをリセットする電圧は、後段の回路の電源電圧より高く設定されている
前記(2)に記載の撮像装置。
(4)
前記記憶部の電源電圧は、前記後段の回路の電源電圧よりも低い
前記(3)に記載の撮像装置。
(5)
前記上基板の電源電圧の方が、前記下基板の電源電圧よりも高い
前記(1)乃至(4)のいずれかに記載の撮像装置。
(6)
前記上基板には、アナログ回路が配置され、前記下基板には、デジタル回路が配置される
前記(1)乃至(5)のいずれかに記載の撮像装置。
(7)
前記比較部と前記記憶部は、NMOS(Negative channel Metal Oxide Semiconductor)で構成され、
前記比較部と前記記憶部のHigh電源は共通であり、Low電源は異なる
前記(1)乃至(6)のいずれかに記載の撮像装置。
(8)
前記比較部と前記記憶部は、PMOS(Positive channel Metal Oxide Semiconductor)で構成され、
前記比較部と前記記憶部のLow電源は共通であり、High電源は異なる
前記(1)乃至(6)のいずれかに記載の撮像装置。
(9)
前記記憶部に含まれるトランジスタのうち、前記比較部からの信号を受けるトランジスタは、高耐圧化されている
前記(1)乃至(8)のいずれかに記載の撮像装置。
(10)
上基板と下基板が積層され、
前記上基板には、画素と、前記画素からの信号の電圧と時間的に変動するランプ信号のランプ電圧とを比較する比較部が配置され、
前記下基板には、前記比較部からの比較結果が反転したときのコード値を保持する記憶部が配置されている撮像装置と、
前記撮像装置から出力される信号に対して信号処理を行う信号処理部と
を備える電子機器。
Claims (10)
- 上基板と下基板が積層され、
前記上基板には、画素と、前記画素からの信号の電圧と時間的に変動するランプ信号のランプ電圧とを比較する比較部が配置され、
前記下基板には、前記比較部からの比較結果が反転したときのコード値を保持する記憶部が配置されている
撮像装置。 - 前記比較部は、ゲートに前記画素からの信号の電圧を受け、ソースに前記ランプ電圧を受け、ドレイン電圧を出力するトランジスタで構成される
請求項1に記載の撮像装置。 - 前記トランジスタをリセットする電圧は、後段の回路の電源電圧より高く設定されている
請求項2に記載の撮像装置。 - 前記記憶部の電源電圧は、前記後段の回路の電源電圧よりも低い
請求項3に記載の撮像装置。 - 前記上基板の電源電圧の方が、前記下基板の電源電圧よりも高い
請求項1に記載の撮像装置。 - 前記上基板には、アナログ回路が配置され、前記下基板には、デジタル回路が配置される
請求項1に記載の撮像装置。 - 前記比較部と前記記憶部は、NMOS(Negative channel Metal Oxide Semiconductor)で構成され、
前記比較部と前記記憶部のHigh電源は共通であり、Low電源は異なる
請求項1に記載の撮像装置。 - 前記比較部と前記記憶部は、PMOS(Positive channel Metal Oxide Semiconductor)で構成され、
前記比較部と前記記憶部のLow電源は共通であり、High電源は異なる
請求項1に記載の撮像装置。 - 前記記憶部に含まれるトランジスタのうち、前記比較部からの信号を受けるトランジスタは、高耐圧化されている
請求項1に記載の撮像装置。 - 上基板と下基板が積層され、
前記上基板には、画素と、前記画素からの信号の電圧と時間的に変動するランプ信号のランプ電圧とを比較する比較部が配置され、
前記下基板には、前記比較部からの比較結果が反転したときのコード値を保持する記憶部が配置されている撮像装置と、
前記撮像装置から出力される信号に対して信号処理を行う信号処理部と
を備える電子機器。
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