成像设备、成像系统和移动体技术方案

本发明专利技术涉及成像设备、成像系统和移动体。成像设备包括第一芯片和第二芯片，多个第一块按矩阵布置在第一芯片上，第二芯片包括第一块扫描电路和第二块扫描电路。第二芯片包括选择电路，选择电路被配置为基于从第一块扫描电路输出的信号和从第二块扫描电路输出的信号来选择给到多个像素的驱动定时。第二块包括除了选择电路之外的电路。

Imaging equipment, imaging systems and mobile objects

The invention relates to an imaging device, an imaging system and a mobile body. The imaging device comprises a first chip and a second chip, and a plurality of first blocks are arranged on the first chip according to a matrix. The second chip comprises a first scanning circuit and a second scanning circuit. The second chip includes a selection circuit configured to select a driving timing for multiple pixels based on the signal output from the first scan circuit and the signal output from the second scan circuit. The second block includes a circuit other than a selection circuit.

【技术实现步骤摘要】
成像设备、成像系统和移动体
本专利技术涉及成像设备、成像系统和移动体。
技术介绍
日本专利申请公开No.2012-151847讨论了一种设备，该设备包括在第一芯片上提供的多个像素、模数(AD)转换单元和行选择块，以及在第二芯片上提供的用于控制该多个像素的电荷累积时间的驱动电路。具体地，根据日本专利申请公开No.2012-151847，在第一芯片12上设置多个像素18，并且在第二芯片14上提供激励信号的生成元件28。激励信号的生成电路28电连接到电连接38。电连接38被输入到在像素18中设置的传送晶体管56或重置晶体管46的栅极。激励信号的生成电路28由此可以控制通过光电转换生成的电荷的电荷累积时间。日本专利申请公开No.2012-151847还讨论了针对分别包括多个像素的各个像素组(像素块)提供激活信号的生成电路28。日本专利申请公开No.2012-151847仅讨论了在第二芯片上为像素组提供对应的激活信号的生成电路。本专利技术针对提供与日本专利申请公开No.2012-151847相比具有改进性能的成像设备。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，成像设备包括第一芯片和第二芯片，多个第一块按矩阵布置在第一芯片上，多个第二块按矩阵布置在第二芯片上，第一芯片和第二芯片被堆叠，其中所述多个第一块中的每个包括按矩阵布置的多个像素，其中所述多个第二块的每个包括被配置为选择属于所述多个第一块中的每个的多个像素的驱动定时的选择电路，并且其中所述多个第二块中的每个包括被配置为处理从像素输出的信号的信号处理单元。根据本专利技术的另一方面，成像设备包括第一芯片和第二芯片，多个第一块按矩阵布置在第一芯片上，多个第二块按矩阵布置在第二芯片上，第一芯片和第二芯片被堆叠，其中所述多个第一块中的每个包括按矩阵布置的多个像素，其中所述多个第二块中的每个包括被配置为选择属于所述多个第一块中的每个的多个像素的驱动定时的选择电路，并且其中所述多个第二块中的每个包括被配置为输出用于控制第一块扫描电路和第二块扫描电路的信号的定时生成器。通过参考附图阅读示例性实施例的以下描述，本专利技术的进一步特征将变得清楚。附图说明图1A、1B、1C和1D是关于第一示例性实施例的图。图2A和2B是关于第一示例性实施例的图。图3A和3B是关于第一示例性实施例的图。图4是关于第一示例性实施例的图。图5A和5B是关于第一示例性实施例的图。图6A、6B、6C和6D是关于第一示例性实施例的图。图7A、7B和7C是关于第一示例性实施例的图。图8A和8B是关于第一示例性实施例的图。图9是关于第二示例性实施例的图。图10A、10B和10C是关于第二示例性实施例的图。图11A和11B是关于第三示例性实施例的图。图12是关于第四示例性实施例的图。图13A和13B是关于第五示例性实施例的图。具体实施方式(基本配置)图1A至1C是例示了根据第一示例性实施例的成像设备的图。第一芯片400包括多个像素块101(第一块)，每个像素块101包括多个像素301。在图1A中，例如，每个像素块101包括按四行四列矩阵布置的多个像素301。例如，第一芯片400包括按三行四列矩阵布置的多个像素块101。第二芯片410包括多个块201(第二块)，每个块201均包括选择电路。第一芯片400和第二芯片410被堆叠以形成堆叠式成像设备。像素块101和块201在功能上一一对应。每个第二块201均至少包括选择电路。换言之，对于预先确定的像素块101提供预先确定的块201，并且在预先确定的块201中包括的选择电路选择预先确定的像素块101的电荷累积的定时(驱动定时)。选择电路的细节将在下面描述。像素块101和块201不仅在功能上一一对应，而且在物理位置关系方面也一一对应。更具体地，在平面视图中，彼此对应的预先确定的像素块101和预先确定的块201被设置在重叠的位置。这缩短了像素块101与块201之间的电连接路径，以便于加速和串扰预防。图1D例示了像素301的配置示例。像素301包括光电转换单元PD、传送晶体管M2和重置晶体管M1。传送晶体管M2将光电转换单元PD的电荷传送到浮动扩散部分FD(在下文，FD部分)。重置晶体管M1重置FD部分。FD部分连接到放大晶体管M3的栅极。电源电压VDD被供应到放大晶体管M3和重置晶体管M1。选择晶体管M4连接到放大晶体管M3的源极。选择晶体管M4连接到垂直输出线Vout。驱动信号PRES、PTX和PSEL分别输入到重置晶体管M1、传送晶体管M2和选择晶体管M4的栅极。来自光电转换单元PD的像素信号经由垂直输出线Vout从像素301中被读取。垂直输出线Vout经由第一芯片400的多个布线层连接到第二芯片410的布线层。例如，第一芯片400和第二芯片410由暴露于第一芯片400的顶端布线层上的布线部分与暴露于第二芯片410的顶端布线层上的布线部分之间的物理接触而电连接。(第二芯片的具体配置)图2A例示了根据本示例性实施例的第二芯片410。定时生成器(TG)207为具有垂直扫描电路(第一扫描电路)的功能的垂直块扫描电路204(第一块扫描电路)提供定时信号。TG207也为水平块扫描电路202(第二块扫描电路)和水平扫描电路206(第二扫描电路)提供定时信号。信号从垂直块扫描电路204经由垂直块控制信号线组205输入到多个块201。垂直块扫描电路204输出用于控制在行方向上布置的多个像素301的驱动定时的信号。信号也从水平块扫描电路202经由水平块控制信号线组203输入到多个块201。水平块扫描电路202输出用于控制在列方向上布置的多个像素301的驱动定时的信号。信号进一步从水平扫描电路206输入到多个块201。图2B例示了块201的配置。块201包括选择电路401，选择电路401基于来自垂直块扫描电路204和水平块扫描电路202的信号选择是否将信号线PTX[X]的信号给到像素301。如果选择将信号线PTX[X]的信号给到像素301，则生成给到信号线PTX[Y，Z]的信号。给到信号线PTX[Y，Z]的信号被供应到图1D中所示的传送晶体管M2的栅极，由此控制像素块101的电荷累积定时。如果信号线PTX[Y，Z]的信号电平从低电平变成高电平，那么传送晶体管M2接通并且电荷从光电转换单元PD传送到FD部分。如果信号线PTX[Y，Z]的信号电平从高电平变成低电平，则传送晶体管M2关闭并且从光电转换单元PD到FD部分的电荷传送结束。每个像素块101的适当曝光量可以由选择电路401设置。例如，如果入射光的量从一个像素块101到另一个而变化，则可以将每单位时间光量大的像素块101的电荷累积时段设置得短。每单位时间光量小的像素块101的电荷累积时段可以设置得比光量大的像素块101长。这可以有利地扩展成像设备的动态范围。块201包括电连接到图1D中所示的信号线Vout的放大单元402。如果设在像素301中的放大晶体管M3本身不足以进行信号放大，则提供放大单元402。如果放大晶体管M3本身足以进行放大，则可以省略放大单元402。块201还包括电连接到放大单元402的AD转换单元403。AD转换单元403将来自像素301的模拟信号转换成数字信号。例如，AD转换单元403包括比较器、斜坡生成器和计数器。来自斜坡生成器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种成像设备，其特征在于，包括：第一芯片，在第一芯片上多个第一块按矩阵布置；以及第二芯片，在第二芯片上多个第二块按矩阵布置，第一芯片和第二芯片被堆叠，其中，所述多个第一块中的每个第一块包括按矩阵布置的多个像素，其中，所述多个第二块中的每个第二块包括选择电路，该选择电路被配置为选择属于所述多个第一块中的每个第一块的所述多个像素的驱动定时，以及其中，所述多个第二块中的每个第二块包括信号处理单元，该信号处理单元被配置为处理从像素输出的信号。

【技术特征摘要】
2017.09.29 JP 2017-192051;2018.07.19 JP 2018-136001.一种成像设备，其特征在于，包括：第一芯片，在第一芯片上多个第一块按矩阵布置；以及第二芯片，在第二芯片上多个第二块按矩阵布置，第一芯片和第二芯片被堆叠，其中，所述多个第一块中的每个第一块包括按矩阵布置的多个像素，其中，所述多个第二块中的每个第二块包括选择电路，该选择电路被配置为选择属于所述多个第一块中的每个第一块的所述多个像素的驱动定时，以及其中，所述多个第二块中的每个第二块包括信号处理单元，该信号处理单元被配置为处理从像素输出的信号。2.根据权利要求1所述的成像设备，还包括：第一块扫描电路，被配置为输出用于控制在行方向上布置的多个像素的驱动定时的垂直块控制信号；以及第二块扫描电路，被配置为输出用于控制在列方向上布置的多个像素的驱动定时的水平块控制信号，其中，选择电路被配置为基于垂直块控制信号和水平块控制信号的组合来选择多个像素的驱动定时。3.根据权利要求2所述的成像设备，还包括第一扫描电路，该第一扫描电路被配置为输出用于控制在行方向上布置的多个像素的驱动定时的行传送脉冲信号，其中，选择电路被配置为基于垂直块控制信号和水平块控制信号的组合通过从行传送脉冲信号生成像素传送脉冲信号，来选择多个像素的驱动定时。4.根据权利要求3所述的成像设备，其中，每个像素均包括用于传送来自光电转换单元的电荷的传送晶体管，并且其中，像素传送脉冲信号被输入到传送晶体管的栅极。5.根据权利要求3所述的成像设备，其中，第一块扫描电路具有第一扫描电路的功能。6.根据权利要求1所述的成像设备，其中，选择电路被配置为将共同的驱动定时给到属于第一块的相同行的多个像素。7.根据权利要求1所述的成像设备，其中，信号处理单元是被配置为将从像素输出的模拟信号转换成数字信号的模数(AD)转换单元。8.根据权利要求1所述的成像设备，其中，信号处理单元是被配置为处理从像素输出的数字信号的信号处理单元。9.根据权利要求1所述的成像设备，其中，信号处理单元被配置为处理从布置在一个第一块中的第一像素输出的信号和从布置在另一个第一块中的第二像素输出的信号，并且其中，选择电路被配置为基于信号处理单元的结果来选择给到多个像素的驱动定时，使得所述一个第一块的曝光时间不同于所述另一个第一块的曝光时间。10.一种成像系统，其特征在于，包括：根据权利要求1所述的成像设备；以及图像信号生成单元，被配置为通过处理从...

【专利技术属性】
技术研发人员：松本晃平，户塚洋史，樱井克仁，中村恒一，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP