图像传感器、摄像装置、以及蜂窝电话制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种图像传感器、摄像装置、以及蜂窝电话。在所述图像传感器中叠置有第一芯片和第二芯片，所述图像传感器包括：像素单元；多个输出线，各输出线被构造成输出来自所述像素单元的像素信号；以及针对所述输出线中的各个配设的模拟-数字转换器。所述模拟-数字转换器包括多组以下结构：参照信号生成单元，其被构造成生成参照信号；比较单元，其被构造成将输出到所述输出线中的一个的像素信号的信号电平与所述参照信号的信号电平进行比较；计数器，其被构造成进行计数，直到通过所述比较单元比较的所述像素信号的信号电平与所述参照信号的信号电平一致为止。所述像素单元被布置在所述第一芯片中，而所述模拟-数字转换器被布置在所述第二芯片中。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器、摄像装置、以及蜂窝电话
本专利技术涉及一种图像传感器、摄像装置、以及蜂窝电话，更具体地，涉及一种包括A/D转换器的图像传感器、以及使用该图像传感器的摄像装置和蜂窝电话。
技术介绍
传统上，已经提出了具有像素读出电路的图像传感器，该图像传感器包括针对各像素列的模拟-数字转换器(以下被称为“列A/D转换器”)。在列A/D转换器的机构中，比较器将像素信号的电平与斜坡上升的参照信号的电平进行比较。之后，对从参照信号的输出开始直到比较器的输出被反转为止的时间进行计数，所计数的时间被输出作为信号输出的数字值，从而进行A/D转换。存在如下的比较器：其数量等于列数，而且该比较器沿着布置有多个像素电路的像素区域的一侧或相对的两侧排列。沿着像素区域的一侧配置用于将参照电压应用于多个比较器的参照信号线，以连接到多个比较器，各参照信号线连接到各比较器的一个输入终端。为了提高图像质量，存在增大像素密度的倾向，而且比较器之间的间隔逐渐变小，从而在一个比较器的输出与邻接列的像素信号或者参照信号之间产生耦合(couple)。当发生耦合时，像素信号或者参照信号的电压电平可能变化。特别是当参照信号的电压电平变化时，列的比较器的输出被反转的定时可能从电压电平不变化的原始定时偏离(shift)，因此可能无法获得与受光量相对应的数字输出。在捕获了亮度均匀的被摄体并且从多个光电转换元件向多个比较器输入的多个像素信号(列信号配线)的电压电平彼此相等的情况下，容易发生如下现象：在参照信号的电压电平无变化的情况下同时反转多个比较器的输出。为了应对参照信号的电压电平变化的问题，在日本特许第4640507号中，对于各组邻接列来交换输入参照信号和像素信号的比较器的输入终端。利用该结构，由于邻接列的比较器的反转电平彼此相反，因此参照信号的电压电平的变化的相位和幅度彼此相反，从而降低了影响。然而，在日本特许第4640507号中所公开的传统技术中，期望邻接列的参照信号的电压电平的变化彼此抵消。然而，在像素信号电平彼此略微不同的情况下，该影响是有限的。
技术实现思路
考虑到上述情况而做出了本专利技术，本专利技术降低了在对经由邻接列输出线读出的像素信号进行A/D转换时的参照信号中的失真的影响。根据本专利技术，提供一种图像传感器，在所述图像传感器中叠置有第一芯片和第二芯片，所述图像传感器包括：二维布置有多个像素的像素单元；多个输出线，各输出线被构造成输出来自所述像素单元的像素信号；以及针对所述多个输出线中的各个配设的模拟-数字转换器，所述模拟-数字转换器包括：第一参照信号生成单元，其被构造成生成第一参照信号；第一比较单元，其被构造成将输出到所述多个输出线中的第一输出线的像素信号的信号电平、与所述第一参照信号的信号电平进行比较；第一计数器，其被构造成进行计数，直到通过所述第一比较单元比较的所述像素信号的信号电平与所述第一参照信号的信号电平一致为止；第二参照信号生成单元，其被构造成生成不同于所述第一参照信号的第二参照信号；第二比较单元，其被构造成将输出到所述多个输出线中的与所述第一输出线邻接的第二输出线的像素信号的信号电平、与所述第二参照信号的信号电平进行比较；以及第二计数器，其被构造成进行计数，直到通过所述第二比较单元比较的所述像素信号的信号电平与所述第二参照信号的信号电平一致为止，其中，所述像素单元被布置在所述第一芯片中，而所述模拟-数字转换器被布置在所述第二芯片中。此外，根据本专利技术，提供一种包括如上限定的图像传感器的摄像装置。此外，根据本专利技术，提供一种包括如上限定的图像传感器的蜂窝电话。根据以下对示例性实施例的描述(参照附图)，本专利技术的其他特征将变得清楚。附图说明并入说明书中并且构成说明书的一部分的附图例示了本专利技术的实施例，并且与文字说明一起用于解释本专利技术的原理。图1是示出根据本专利技术的第一实施例的摄像装置的示意结构的框图；图2是示出根据第一实施例的图像传感器的结构的框图；图3是像素的等效电路图；图4是示出根据第一实施例的列A/D电路的操作的时序图；图5是示出根据第二实施例的列A/D电路的操作的时序图；图6是示出根据第三实施例的列A/D电路的操作的时序图；图7是示出根据第四实施例的列A/D电路的操作的时序图；图8是示出根据第五实施例的图像传感器的结构的框图；图9是示出根据第五实施例的列A/D电路的操作的时序图；图10A和10B是各自示出根据第六实施例的具有叠置结构的图像传感器的示意图；图11是示出根据第六实施例的图像传感器的结构的框图；以及图12是示出根据第七实施例的蜂窝电话的示意结构的框图。具体实施方式将根据附图来详细描述本专利技术的示例性实施例。<第一实施例>图1是示出根据本专利技术的第一实施例的摄像装置的结构的框图。摄像装置基本上包括图像处理装置100、诸如存储卡或硬盘的记录介质200、以及镜头单元300。在图像处理装置100中，当反光镜130在光轴上时，用户能够经由反光镜130和反光镜131形成入射光的图像通过光学取景器104来检查要拍摄的静止图像的构图。图像传感器1400包括稍后描述的列A/D电路和定时控制块，并且将通过镜头单元300入射的光学图像光电转换成从光轴撤回反光镜130时的电信号。快门12控制图像传感器1400上的曝光量。系统控制电路50(以下被称为“CPU”)控制包括图像处理的整个图像处理装置100。监视器1200由液晶显示器(LCD)等构成，并且能够显示实时取景图像和拍摄的静止图像。快门开关61用于指示拍摄静止图像，并且具有两阶段结构。将半按下快门开关61到第一阶段称为半按下，而将完全按下快门开关61到第二阶段称为全按下。当半按下快门开关61时，进行自动焦点调整、以及通过摄像前的状态下的自动曝光机构进行的自动曝光控制(包括快门速度和光圈值的设定)。当完全按下快门开关61时，快门12操作以进行摄像操作。运动图像记录开始/停止开关62用于指示运动图像的记录。当指示开始记录时，随后进行运动图像记录操作。电源开关60在图像处理装置100的开/关之间进行切换。也能够在诸如连接到图像处理装置100的镜头单元300、外部闪存、以及记录介质200的各种附件的开/关之间进行切换。易失性存储器(RAM)70临时记录从图像传感器1400输出的图像数据和经历了图像处理单元72的图像处理的图像数据。RAM70也用作CPU50的工作存储器。非易失性存储器(ROM)71存储当CPU50操作时执行的程序。图像处理单元72进行例如校正/压缩静止图像的处理。电源控制单元80由电池检测电路、DC-DC转换器、用于切换要被供电的块的开关电路构成。此外，电源控制单元80检测电池的存在/不存在、电池的类型、以及剩余的电池量，并且基于检测结果和来自系统控制电路50的指令控制DC-DC转换器，以对包括记录介质的各单元供给必要期间的必要电压。电源控制单元80经由连接器82和84连接到电源单元86。电源单元86包括诸如碱性电池或锂电池的一次电池、诸如Li电池的二次电池、或者AC适配器。接口90经由连接器92与电连接的记录介质200进行通信。记录介质200包括由半导体存储器、磁盘等构成的记录单元202及连接到图像处理装置100的连接器206。接口120经由连接器122与电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像传感器，在所述图像传感器中叠置有第一芯片和第二芯片，所述图像传感器包括：二维布置有多个像素的像素单元；多个输出线，各输出线被构造成输出来自所述像素单元的像素信号；以及针对所述多个输出线中的各个配设的模拟‑数字转换器，所述模拟‑数字转换器包括：第一参照信号生成单元，其被构造成生成第一参照信号；第一比较单元，其被构造成将输出到所述多个输出线中的第一输出线的像素信号的信号电平，与所述第一参照信号的信号电平进行比较；第一计数器，其被构造成进行计数，直到通过所述第一比较单元比较的所述像素信号的信号电平与所述第一参照信号的信号电平一致为止；第二参照信号生成单元，其被构造成生成不同于所述第一参照信号的第二参照信号；第二比较单元，其被构造成将输出到所述多个输出线中的与所述第一输出线邻接的第二输出线的像素信号的信号电平，与所述第二参照信号的信号电平进行比较；以及第二计数器，其被构造成进行计数，直到通过所述第二比较单元比较的所述像素信号的信号电平与所述第二参照信号的信号电平一致为止，其中，所述像素单元被布置在所述第一芯片中，而所述模拟‑数字转换器被布置在所述第二芯片中。

【技术特征摘要】
2013.11.26 JP 2013-2443311.一种图像传感器，所述图像传感器包括：像素单元，在所述像素单元中，布置有多个第一像素列和多个第二像素列，其中，在各第一像素列中布置有第一颜色的多个像素和第二颜色的多个像素，并且在各第二像素列中布置有第二颜色的多个像素和第三颜色的多个像素；多个第一信号输出线，各第一像素列的像素信号被从所述像素单元输出到各第一信号输出线；多个第二信号输出线，各第二像素列的像素信号被从所述像素单元输出到各第二信号输出线；以及模拟-数字转换器，所述模拟-数字转换器包括：参照信号生成单元，其被构造成生成第一参照信号和不同于所述第一参照信号的第二参照信号；多个第一比较单元，各第一比较单元被构造成将输出到所述多个第一信号输出线中的各第一信号输出线的像素信号的信号电平，与所述第一参照信号或所述第二参照信号的信号电平进行比较；多个第一计数器，各第一计数器被构造成进行计数，直到通过所述第一比较单元使所述像素信号的信号电平与所述第一参照信号或所述第二参照信号的信号电平一致为止；多个第二比较单元，各第二比较单元被构造成将输出到所述多个第二信号输出线中的各第二信号输出线的像素信号的信号电平，与所述第一参照信号或所述第二参照信号的信号电平进行比较；以及多个第二计数器，各第二计数器被构造成进行计数，直到通过所述第二比较单元使所述像素信号的信号电平与所述第一参照信号或所述第二参照信号的信号电平一致为止，其中，在所述第一像素列的像素信号被分别输出到所述第一信号输出线的情况下，所述参照信号生成单元同时向一对第一比较单元分别提供所述第一参照信号和所述第二参照信号，所述一对第一比较单元比较位于彼此最接近的第一像素列的像素信号的信号电平，并且在所述第二像素列的像素信号被分别输出到所述第二信号输出线的情况下，所述参照信号生成...

【专利技术属性】
技术研发人员：西沢秀太，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP