固体摄像装置和电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及能够去掉用于保持像素中的信息的保持部的固体摄像装置和电子设备。当电荷分配部将像素信号SIG分配给第一ADC(这个过程被表示为Dist1)时，仅表示背景光的像素信号被划分以供分配。当所述电荷分配部将像素信号SIG分配给第二ADC(这个过程被表示为Dist2)时，表示背景光和反射光(反射光的一部分)的像素信号被划分以供分配。当所述电荷分配部将像素信号SIG分配给第三ADC(这个过程被表示为Dist3)时，表示背景光和反射光(反射光的剩余部分)的像素信号被划分以供分配。在未获取信号的时间段内，排出晶体管起到用于释放电荷(这个过程被表示为Dist4)的溢出部的作用。本发明专利技术可以被应用到例如摄像设备所用的固体摄像装置。

Solid state image pickup device and electronic equipment

The present invention relates to a solid-state image pickup device and an electronic device capable of removing a holding portion for holding information in pixels. When the charge sharing section assigns the pixel signal SIG to the first ADC (the process is represented as Dist1), the pixel signal that represents only the background light is divided for distribution. When the charge allocation section assigns the pixel signal SIG to the second ADC (the process is represented as Dist2), the pixel signals representing the background light and the reflected light (part of the reflected light) are divided for distribution. When the charge allocation section assigns the pixel signal SIG to the third ADC (the process is represented as Dist3), the pixel signals representing the background light and reflected light (the remainder of the reflected light) are divided for distribution. During the period of absence of the signal, the discharge transistor acts as an overflow part for releasing the charge (which is represented by Dist4). The present invention can be applied to a solid-state image pickup device such as an image pickup device.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固体摄像装置和电子设备
本专利技术涉及固体摄像装置和电子设备，更具体地，涉及能够从其中去掉用于保持像素中的信息的保持部的固体摄像装置和电子设备。
技术介绍
传统的飞行时间(TOF：timeofflight)基本上包括具有四个端口或者具有两个端口的像素，所述四个端口用于获取背景光、反射光1和反射光2以及用于释放电荷的OFG，所述两个端口用于在像素中进行背景光的减法计算(参见专利文献1)。引用文献列表专利文献专利文献1：日本专利申请特开第2012-217058号
技术实现思路
本专利技术要解决的问题因此，尽管用于测距的光(主要是IR(红外光))被输入至全部的像素，但是所述用于测距的光是线性地依次被读取的，且需要每一次每一行地进行发光，或需要模拟存储器来保持像素中的信息。本专利技术是鉴于这种情形而被做出的，并且本专利技术被配置成去掉用于保持像素中的信息的保持部。解决技术问题的技术方案根据本技术的一个方面的固体摄像装置包括对应于各个像素而设置的下列部件：一个光接收部，其接收被输入至该像素的光以进行光电转换；划分部，其把来自所述光接收部的像素信号划分以用于分配；以及至少两个AD转换器，所述至少两个AD转换器各者把被所述划分部划分以用于分配的各个像素信号转换成数字信号。被划分以用于分配的像素信号是基于至少两种类型的转换效率中的任一者而在信号电平方面受到A/D转换的。来自外部的IR光的发光时序被控制，以使得表示由所述光接收部接收到的因所述IR光的反射而产生的反射光的像素信号被所述划分部划分成至少两部分以用于分配。所述划分部可以把来自所述光接收部的像素信号划分成四部分以用于分配。所述划分部可以把来自所述光接收部的像素信号划分，以施加给三个所述AD转换器和一个排出部。同相成分去除部是对应于各个像素而被设置的，以从来自所述光接收部的像素信号中去除同相成分，且所述划分部能够把来自所述光接收部的像素信号划分成两部分以用于分配。所述A/D转换器包括：比较部，其把来自所述光接收部的像素信号与用于跟该像素信号比较的参考信号进行比较以输出比较结果；以及存储部，其把当来自所述比较部的所述比较结果发生反转时的信号存储为数字值。所述存储部具有动态锁存器。所述存储部具有静态锁存器。所述存储部具有加减计数器。所述固体摄像装置包括多个半导体基板。所述像素是背面照射型像素部。所述划分部可以包括传输晶体管。所述划分部可以以时间划分(timedivision)的方式把来自所述光接收部的像素信号划分以用于分配。根据本技术的一个方面的电子设备包括固体摄像装置，所述固体摄像装置包括对应于各个像素而设置的下列部件：一个光接收部，其接收被输入至像素的光以进行光电转换；划分部，其把来自所述光接收部的像素信号划分以用于分配；以及至少两个AD转换器，所述至少两个AD转换器各者把被所述划分部划分以用于分配的各个像素信号转换成数字信号。所述电子设备还包括：信号处理电路，其处理从所述固体摄像装置输出的输出信号；以及光学系统，其将入射光输入至所述固体摄像装置。根据本技术的一个方面，像素信号被划分以用于分配，所述像素信号是通过所接收到的被输入至像素的光的光电转换而获得的。然后，已分配的像素信号被输入到至少两个AD转换器。本专利技术的效果根据本技术，去掉了用于保持像素中的信息的保持部。需要注意的是，本说明书中所描述的效果仅作为示例，而且本技术的效果不限于本说明书中所描述的这些效果，并且可以添加其他效果。附图说明图1是图示了应用本技术的固体摄像装置的示例性示意构造的框图。图2是图示了根据第一实施例的像素的电路图。图3是图示了根据第一实施例的像素的操作的图。图4是图示了根据第一实施例的像素在测距时的操作的图。图5是图示了测距计算的图。图6是图示了根据第二实施例的像素的电路图。图7是图示了根据第二实施例的像素在测距时的操作的图。图8是图示了根据第二实施例的像素中的比较器及该比较器周边的详细电路图。图9是图示了根据第二实施例的像素的操作的时序图。图10是图示了根据第三实施例的像素的电路图。图11是图示了根据第三实施例的像素在测距时的操作的图。图12是图示了锁存部的构造的电路图。图13是图示了锁存部的构造的电路图。图14是图示了两个半导体基板的示例性构造的图。图15是图示了三个半导体基板的示例性构造的图。图16是图示了图像传感器的使用示例的图。图17是图示了作为根据本专利技术的电子设备的摄像设备的示例性构造的框图。具体实施方式下面将说明用于实施本专利技术的方式(在下文中，称为实施例)。需要注意的是，将按照以下顺序进行说明。1.第一实施例(像素部的构造)2.第二实施例(像素部的构造)3.第三实施例(像素部的构造)4.第四实施例(锁存部的构造)5.第五实施例(锁存部的构造)6.第六实施例(多个基板的构造)7.图像传感器的使用示例8.应用于电子设备的示例1.第一实施例固体摄像装置的示例性示意构造图1图示了根据本专利技术的固体摄像装置的示意性构造。图1的固体摄像装置1包括像素阵列部22，像素阵列部22具有在例如使用硅(Si)作为半导体的半导体基板11上以二维阵列布置着的像素21。然后，在半导体基板11上的像素阵列部22的周围，形成有像素驱动电路23、D/A转换器(DAC：D/Aconverter)24、垂直驱动电路25、感测放大器部26、输出部27、时序生成电路28和计数器29。如图2所示，像素(在下文中，称为像素部)21的内部包括像素电路41、电荷分配部42以及AD转换器(ADC：ADconverter)43-1和43-2。需要注意的是，图2图示了将信号划分为两部分以用于分配的示例。像素电路41包括光电转换器，该光电转换器以积累的方式产生与接收到的光量相对应的电荷信号，并且像素电路41将从该光电转换器获得的模拟像素信号SIG输出至电荷分配部42。电荷分配部42对来自像素电路41的像素信号SIG进行分配并且将分配后的像素信号SIG输出至多个ADC43-1和43-2。ADC43-1和43-2中的各者将从电荷分配部42供应过来的模拟像素信号SIG转换成数字信号。ADC43-1包括比较器51-1和锁存部52-1。ADC43-2包括比较器51-2和锁存部52-2。需要注意的是，在不需要区分ADC43-1与ADC43-2、比较器51-1与比较器51-2或锁存部52-1与锁存部52-2的情况下，将它们分别统称为ADC43、比较器51或锁存部52。比较器51对从DAC24输入的参考信号REF与从电荷分配部42输入的像素信号SIG进行比较，并且比较器51输出输出信号VCO以作为表示比较结果的信号。当参考信号REF与像素信号SIG彼此相同(是相同电压)时，比较器51使输出信号VCO发生反转。表示输出信号VCO发生反转时的时刻的代码值BITXn(n＝1至N的整数)作为输入信号被输入到锁存部52。此外，锁存部52包括如下的端子：来自计数器29的计数器信号被供应至该端子。然后，在锁存部52中，当来自比较器51的输出信号VCO发生反转时而获得的代码值BITXn被保持，然后被读取为输出信号Coln。因此，ADC43输出通过将模拟像素信号SIG数字化为N位而获得的数字值。需要注意的是，稍后将在图12的说明中对代码值BITXn和输出信号Coln进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体摄像装置，其包括对应于各个像素而设置的下列部件：一个光接收部，所述光接收部接收入射至该像素的光以进行光电转换；划分部，所述划分部把来自所述光接收部的像素信号划分以用于分配；和至少两个AD转换器，所述至少两个AD转换器各者把被所述划分部划分以用于分配的各个像素信号转换成数字信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.30 JP 2015-0164771.一种固体摄像装置，其包括对应于各个像素而设置的下列部件：一个光接收部，所述光接收部接收入射至该像素的光以进行光电转换；划分部，所述划分部把来自所述光接收部的像素信号划分以用于分配；和至少两个AD转换器，所述至少两个AD转换器各者把被所述划分部划分以用于分配的各个像素信号转换成数字信号。2.如权利要求1所述的固体摄像装置，其中，被划分以用于分配的像素信号是基于至少两种类型的转换效率中的任一者而在信号电平方面受到A/D转换的。3.如权利要求1所述的固体摄像装置，其中，来自外部的IR光的发光时序被控制，以使得表示由所述光接收部接收到的因所述IR光的反射而产生的反射光的像素信号被所述划分部划分成至少两部分以用于分配。4.如权利要求3所述的固体摄像装置，其中，所述划分部把来自所述光接收部的像素信号划分成四部分以用于分配。5.如权利要求4所述的固体摄像装置，其中，所述划分部把来自所述光接收部的像素信号划分，以施加给三个所述AD转换器和一个排出部。6.如权利要求3所述的固体摄像装置，其还包括：对应于各个像素而设置的同相成分去除部，所述同相成分去除部从来自所述光接收部的像素信号中去除同相成分，其中，所述划分部能够把来自所述光接收部的像素信号划分成两部分以用于分配。7.如权利要求3所述的固体摄...

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