信号处理装置、控制方法、摄像元件及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于能够抑制功耗增加的信号处理装置、控制方法、摄像元件及电子设备。根据本发明专利技术的信号处理装置可控制用于比较多个信号的信号电平的比较部中的差动级处的电流量，并且相比于作为在比较部比较多个信号的信号电平时的时段的比较时段，使比较时段之外的时段的电流量减小。例如，信号处理装置可以通过使能够中断电流源部的电流路径的开关组之中的一部分开关断开以切断由与这些一部分开关相对应的电流源部供应的电流的路径来减少电流量。此外，例如，信号处理装置可以通过降低电流源部的栅极电位来减少电流量。本发明专利技术可以应用于例如摄像元件和电子设备。

Signal processing device, control method, image pickup element and electronic equipment

The invention relates to a signal processing device, a control method, an image pickup element and an electronic device for suppressing the increase of power consumption. According to the signal processing device of the invention is the amount of current differential signal level at the level of control can be used for comparing multiple signal comparison in the comparative period and as compared to the signal level in the comparison compares the multiple signals at the time, the amount of current to compare periods other than a period of reduced. For example, the signal processing device can make that switch group can interrupt the current path of the current source of part of the switch to cut off by the path corresponding to the part of switch current source supply current to reduce the flow of power. In addition, for example, the signal processing device can reduce the electric flow by reducing the gate potential of the current source section. The invention can be applied to, for example, an image pickup element and an electronic device.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及信号处理装置、控制方法、摄像元件及电子设备。特别地，本专利技术涉及用于抑制电功耗增加的信号处理装置、控制方法、摄像元件及电子设备。
技术介绍
在过去，被称为所谓的单斜率积分型或斜坡信号比较型的A/D转换技术是已知的，在这种A/D转换技术中，将模拟单位信号和用于至数字数据的转换的斜坡形参考信号相互比较，并以与比较处理并行的方式执行计数处理，从而基于在完成比较处理时的时间点处的计数值来获得单位信号的数字数据(例如，参见专利文献1)。引用文献列表专利文献专利文献1：日本专利申请特开号2008-136042
技术实现思路
技术问题近年来，在形成在半导体基板等上的电子电路中要求更低的电功耗。然而，当向执行A/D转换的这种电子电路供应较小的电流以抑制电功耗增加时，用于对模拟单位信号和参考信号进行比较的比较部的响应变慢，由此导致A/D转换性能的劣化的风险，特别是转换处理时的高速特性的劣化的风险。换言之，当旨在保持A/D转换时的充分的高速性能时，难以抑制电功耗的增加。考虑到这种情况而提出本专利技术，并且本专利技术旨在抑制电功耗的增加。技术方案本专利技术的方面提供了一种信号处理装置，信号处理装置包括控制部，控制部控制用于比较多个信号的信号电平的比较部中的差动级处的电流量，并且相比于作为在比较部比较多个信号的信号电平时的时段的比较时段，使比较时段之外的时段的电流量减小。比较部在差动级中包括多个对的电流源部和开关，每个电流源部用于供应电流，每个开关能够切断来自电流源部的电流的路径，对并联地相互连接，并且通过针对多个对之中的一部分断开开关以切断由电流源部供应的电流的路径，控制部使比较时段之外的时段的电流量减小。控制部能够设定要被断开的开关，并在比较时段之外的时段期间断开被设定的开关。比较部在差动级中包括用于供应电流的电流源部，并且通过使电流源部的栅极电位降低，控制部使比较时段之外的时段的电流量减少。相比于比较时段，控制部能够使比较部的自动调零时段的电流量减少。能够进一步包括比较部。能够进一步包括计数器，计数器进行计数，直到比较部进行的对多个信号之间的信号电平的比较的结果发生改变。多个信号能够包括预定参考信号和从单位像素读取的信号。比较部能够用于：在相关双采样的复位时段期间，比较参考信号和从单位像素读取的复位信号；且在相关双采样的信号读取时段期间，比较参考信号和从单位像素读取的像素信号，并且相比于复位时段的比较时段和信号读取时段的比较时段，控制部使比较时段之外的时段的电流量减小。同时，本专利技术的方面提供了一种控制方法，控制方法控制用于比较多个信号的信号电平的比较部中的差动级处的电流量，并且相比于作为在比较部比较多个信号的信号电平时的时段的比较时段，使比较时段之外的时段的电流量减小。本专利技术的另一方面提供了一种摄像元件，摄像元件包括：像素阵列，在像素阵列中以矩阵形式布置有多个单位像素；比较部，其比较从像素阵列中的单位像素读取的信号与预定参考信号之间的信号电平；计数器，其进行计数，直到由比较部进行的对信号电平的比较的结果发生改变；以及控制部，其控制比较部中的差动级处的电流量，并且相比于作为在比较部比较从单位像素读取的信号与参考信号之间的信号电平时的时段的比较时段，使比较时段之外的时段的电流量减小。本专利技术的又一个方面提供了一种电子设备，电子设备包括：摄像元件，其对拍摄对象进行摄像；以及图像处理部，其对通过由摄像元件进行的摄像获得的图像数据执行图像处理，其中，摄像元件包括：像素阵列，在像素阵列中以矩阵形式布置有多个单位像素；比较部，其比较从像素阵列中的单位像素读取的信号与预定参考信号之间的信号电平；计数器，其进行计数，直到由比较部进行的对信号电平的比较的结果发生改变；以及控制部，其控制比较部中的差动级处的电流量，并且相比于作为在比较部比较从单位像素读取的信号与参考信号之间的信号电平时的时段的比较时段，使比较时段之外的时段的电流量减小。根据本专利技术的方面，控制用于比较多个信号的信号电平的比较部中的差动级处的电流量，并且相比于作为在比较部比较多个信号的信号电平时的时段的比较时段，使比较时段之外的时段的电流量减小。根据本专利技术的另一方面，在包括以矩阵形式布置有多个单位像素的像素阵列的摄像元件中，控制用于比较从像素阵列中的单位像素读取的信号与预定参考信号之间的信号电平的比较部中的差动级处的电流量，并且相比于作为在比较部比较从单位像素读取的信号与参考信号之间的信号电平时的时段的比较时段，使比较时段之外的时段的电流量减小。根据本专利技术的又一个方面，在电子设备的包括以矩阵形式布置有多个单位像素的像素阵列的摄像元件中，控制用于比较从像素阵列中的单位像素读取的信号与预定参考信号之间的信号电平的比较部中的差动级处的电流量，并且相比于作为在比较部比较从单位像素读取的信号与参考信号之间的信号电平时的时段的比较时段，使比较时段之外的时段的电流量减小。有益效果根据本专利技术，可对信号进行处理。另外，根据本专利技术，可以抑制耗电量的增加。附图说明图1是示出了比较部的示例性主构造的示图。图2是用于说明比较如何进行的示例的时序图。图3是示出了图像传感器的示例性主构造的示图。图4是示出了像素阵列的示例性主构造的示图。图5是示出了单位像素的示例性主构造的示图。图6是示出了A/D转换器的示例性主构造的示图。图7是示出了列A/D转换器的示例性主构造的示图。图8是示出了比较部的示例性主构造的示图。图9是用于说明比较如何进行的示例的时序图。图10是用于说明比较如何进行的示例的时序图。图11是用于说明比较如何进行的示例的时序图。图12是用于说明比较如何进行的示例的时序图。图13是用于说明比较如何进行的示例的时序图。图14是用于说明获得何种比较结果的示例的时序图。图15是用于说明控制处理的示例性流程的流程图。图16是示出了比较部的另一示例性构造的示图。图17是示出了比较如何进行的另一示例的时序图。图18是用于说明控制处理的另一示例性流程的流程图。图19是示出了比较部的另一个示例性构造的示图。图20是用于说明比较如何进行的另一个示例的时序图。图21是用于说明控制处理的另一个示例性流程的流程图。图22是示出了图像传感器的示例性物理构造的示图。图23是示出了示例性像素部的示图。图24是示出了图像传感器的另一示例性构造的示图。图25是示出了图像传感器的另一示例性构造的示图。图26是示出了摄像装置的示例性主构造的示图。具体实施方式下面将说明用于实施本专利技术的方式(以下称为实施例)。注意，将按照以下顺序给出说明。1.第一实施例(图像传感器)2.第二实施例(图像传感器)3.第三实施例(图像传感器)4.第四实施例(图像传感器的另一示例性构造)5.第五实施例(摄像装置)1.第一实施例比较部的电功耗和响应速度存在着被称为所谓的单斜率积分型或斜坡信号比较型的A/D转换技术，在这种A/D转换技术中，将模拟单位信号和用于至数字数据的转换的斜坡形参考信号相互比较，并以与该比较处理并行的方式执行计数处理，从而基于在完成比较处理时的时间点处的计数值来获得单位信号的数字数据。图1示出了在这种A/D转换中使用的典型比较部的示例性主构造。如图1所示，典型比较部由图左侧的差动级和图右侧的放大级构成。比较部将从差动级处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信号处理装置，其包括：控制部，其控制用于比较多个信号的信号电平的比较部中的差动级处的电流量，并且相比于作为在所述比较部比较所述多个信号的信号电平时的时段的比较时段，使所述比较时段之外的时段的所述电流量减小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.14 JP 2014-2312571.一种信号处理装置，其包括：控制部，其控制用于比较多个信号的信号电平的比较部中的差动级处的电流量，并且相比于作为在所述比较部比较所述多个信号的信号电平时的时段的比较时段，使所述比较时段之外的时段的所述电流量减小。2.根据权利要求1所述的信号处理装置，其中，所述比较部在所述差动级中包括多个对的电流源部和开关，每个所述电流源部用于供应电流，每个所述开关能够切断来自所述电流源部的电流的路径，所述对并联地相互连接，并且通过针对所述多个对之中的一部分断开所述开关以切断由所述电流源部供应的电流的路径，所述控制部使所述比较时段之外的时段的所述电流量减小。3.根据权利要求2所述的信号处理装置，其中，所述控制部设定要被断开的所述开关，并在所述比较时段之外的时段期间断开被设定的所述开关。4.根据权利要求1所述的信号处理装置，其中，所述比较部在所述差动级中包括用于供应电流的电流源部，并且通过使所述电流源部的栅极电位降低，所述控制部使所述比较时段之外的时段的所述电流量减少。5.根据权利要求1所述的信号处理装置，其中，相比于所述比较时段，所述控制部使所述比较部的自动调零时段的所述电流量减少。6.根据权利要求1所述的信号处理装置，其还包括所述比较部。7.根据权利要求6所述的信号处理装置，其还包括计数器，所述计数器进行计数，直到所述比较部进行的对所述多个信号之间的信号电平的比较的结果发生改变。8.根据权利要求7所述的信号处理装置，其中，所述多个信号包括预定参考信号和从单位像素读取的信号。9.根据权利要求8所述的信号处理装置，其中，所述比较部用于：在相关双采样的复位时段期间，比较所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：中原辰德，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP