半导体芯片1300和第二半导体芯片1301的平面图。第一半导体芯片1300设置有包括像素单元101的区域。第二半导体芯片1301设置有能够进行高速处理的逻辑电路1302和1303，诸如列电路103和水平选择电路105等。注意，诸如列电路103等的、设置在第二半导体芯片1301上的组件中的一部分组件，可以被设置在第一半导体芯片1300上。另外，在该多层结构中要相互堆叠的半导体芯片的数量没有特别限制，只要是两个以上即可。
[0073]这样使得图像传感器100具有多层结构，可以在无需增大图像传感器100的芯片面积的情况下，实现第一?第五实施例所述的结构。注意，可以通过以上述方式对于第一实施例所述的摄像设备使用根据本实施例的图像传感器来形成摄像设备。
[0074]尽管参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不局限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功會K。
【主权项】
1.一种图像传感器，其包括以矩阵形式配置的多个像素以及按照列而设置的模拟/数字转换器，其中，各个像素包括多个光电转换部、所述多个光电转换部共享的浮置扩散部、用于将所述多个光电转换部所生成的电荷传送至所述浮置扩散部的传送部、以及用于复位所述浮置扩散部的复位部，所述模拟/数字转换器用于将与所述浮置扩散部中的电荷量相对应的模拟信号转换成数字信号， 其特征在于，所述模拟/数字转换器包括比较器和计数器，其中，所述比较器用于将所述模拟信号和基准信号进行比较，并且根据所述模拟信号和所述基准信号之间的大小关系来改变输出，所述计数器被来自所述比较器的输出所控制； 所述模拟/数字转换器进行第一操作、第二操作和第三操作，其中，所述第一操作用于将与被所述复位部复位后的所述浮置扩散部中的电荷量相对应的模拟信号转换成数字信号，所述第二操作用于将从所述多个光电转换部中的一部分光电转换部中所获得的模拟信号转换成数字信号，所述第三操作用于将从所有所述多个光电转换部所获得的模拟信号转换成数字信号；以及 所述模拟/数字转换器在所述第一操作中在第一方向上增大或者减小所述计数器的计数值，并且在所述第二操作和所述第三操作中在与所述第一方向相反的方向上增大或者减小所述计数器的计数值。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述基准信号包括电压水平随着时间的经过而变化的斜坡信号。3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，在执行所述第一操作之后，在所述浮置扩散部未被复位的情况下，进行所述第二操作和所述第三操作。4.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，还包括微透镜，其中，所述多个光电转换部被配置在同一微透镜下方。5.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，还包括第一存储器，其中，将通过所述第一操作在所述计数器中所获得的值作为第一数字信号而保持在所述第一存储器中，在将所述第一数字信号的值设置在所述计数器中的情况下进行所述第二操作，将在所述计数器中所获得的值输出为第二数字信号，将在所述第三操作之前被保持在所述第一存储器中的所述第一数字信号的值设置在所述计数器中，并且进行所述第三操作以输出在所述计数器中所获得的值作为第三数字信号。6.根据权利要求5所述的图像传感器，其中，还包括水平输出线和第二存储器，其中，按照列进行了模拟/数字转换之后的信号被输出至所述水平输出线，其中，所述第二数字信号在被存储在所述第二存储器中的情况下被输出至所述水平输出线，然后将所述第三数字信号存储在所述第二存储器中并且从所述水平输出线输出所述第三数字信号。7.根据权利要求5所述的图像传感器，其中，还包括第二存储器，其中，在将所述第二数字信号存储在所述第二存储器中之后，将存储在所述第一存储器中的所述第一数字信号设置在所述计数器中，进行所述第三操作，并且将所获得的第三数字信号存储在所述第一存储器中。8.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述计数器包括第一计数器和第二计数器，其中，所述第一计数器用于在所述第一方向上进行计数，所述第二计数器用于在与所述第一方向相反的方向上进行计数， 其中，所述第一计数器在所述第一操作中进行计数，并且所述第二计数器在所述第二操作和所述第三操作中进行计数。9.根据权利要求8所述的图像传感器，其中，在所述第二操作和所述第三操作之前，将通过所述第一操作在所述第一计数器中所获得的值设置在所述第二计数器中。10.根据权利要求9所述的图像传感器，其中，还包括第一存储器和第二存储器，其中，将通过所述第二操作在所述第二计数器中所获得的值作为第二数字信号而存储在所述第一存储器中，以及将通过所述第三操作在所述第二计数器中所获得的值作为第三数字信号而存储在所述第二存储器中。11.根据权利要求9所述的图像传感器，其中，还包括水平输出线，其中，将按照列进行了模拟/数字转换之后的信号被输出至所述水平输出线，其中，将通过所述第二操作在所述第二计数器中所获得的值作为第二数字信号而存储在所述第一存储器中，再从所述水平输出线输出该值，然后将通过所述第三操作在所述计数器中所获得的值作为第三数字信号而存储在所述第一存储器中。12.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，还包括通过相互堆叠多个半导体芯片所获得的结构。13.一种摄像设备，其特征在于，包括:根据权利要求1?12中任一项所述的图像传感器；光学系统，用于使得光在所述图像传感器上形成图像；以及摄像信号处理电路，用于处理来自所述图像传感器的输出信号。14.一种图像传感器，其包括以矩阵形式配置的多个像素以及按照列而设置的模拟/数字转换器，其中，各个像素包括多个光电转换部、所述多个光电转换部共享的浮置扩散部、用于将所述多个光电转换部所生成的电荷传送至所述浮置扩散部的传送部、以及用于复位所述浮置扩散部的复位部，所述模拟/数字转换器用于将与所述浮置扩散部中的电荷量相对应的模拟信号转换成数字信号， 其特征在于，所述模拟/数字转换器包括比较器和计数器，其中，所述比较器用于将所述模拟信号和基准信号进行比较，并且根据所述模拟信号和所述基准信号之间的大小关系来改变输出，所述计数器被来自所述比较器的输出所控制； 所述模拟/数字转换器进行第一操作、第二操作和第三操作，其中，所述第一操作用于将与被所述复位部复位后的所述浮置扩散部中的电荷量相对应的模拟信号转换成数字信号，所述第二操作用于将从所述多个光电转换部中的一部分光电转换部中所获得的模拟信号转换成数字信号，所述第三操作用于将从所有所述多个光电转换部所获得的模拟信号转换成数字信号；以及 在所述第二操作和所述第三操作中，所述计数器从通过所述第一操作所获得的计数值开始计数。15.根据权利要求14所述的图像传感器，其中，所述基准信号包括电压水平随着时间的经过而变化的斜坡信号。16.根据权利要求14所述的图像传感器，其中，在执行所述第一操作之后，在所述浮置扩散部未被复位的情况下，进行所述第二操作和所述第三操作。17.根据权利要求14所述的图像传感器，其中，还包括微透镜，其中，所述多个光电转换部被配置在同一微透镜下方。18.根据权利要求14所述的图像传感器，其中，还包括第一存储器，其中，将通过所述第一操作在所述计数器中所获得的值作为第一数字信号而保持在所述第一存储器中，在将所述第一数字信号的值设置在所述计数器中的情况下进行所述第二操作，将在所述计数器中所获得的值输出为第二数字信号，将在所述第三操作之前被保持在所述第一存储器中的所述第一数字信号的值设置在所述计数器中，并且进行所述第三操作以输出在所述计数器中所获得的值作为第三数字信号。19.根据权利要求18所述的图像传感器，其中，还包括水平输出线和第二存储器，其中，按照列进行了模拟/数字转换之后的信号被输出至所述水平输出线，其中，所述第二数字信号在被存储在所述第二存储器中的情况下被输出至所述水平输出线，然后将所述第三数字信号存储在所述第二存储器中并且从所述水平输出线输出所述第三数字信号。20.根据权利要求18所述的图像传感器，其中，还包括第二存储器，其中，在将所述第二数字信号存储在所述第二存储器中之后，将存储在所述第一存储器中的所述第一数字信号设置在所述计数器中，进行所述第三操作，并且将所获得的第三数字信号存储在所述第一存储器中。21.根据权利要求14所述的图像传感器，其中，还包括通过相互堆叠多个半导体芯片所获得的结构。22.—种摄像设备，其特征在于，包括:根据权利要求14?21中任一项所述的图像传感器；光学系统，用于使得光在所述图像传感器上形成图像；以及摄像信号处理电路，用于处理来自所述图像传感器的输出信号。
【专利摘要】本发明提供一种图像传感器和摄像设备。图像传感器包括以矩阵形式配置的多个像素和按照列而设置的模拟/数字转换器，其中，各个像素包括多个光电转换部，所述模拟/数字转换器用于将来自所述像素的模拟信号转换成数字信号。所述模拟/数字转换器进行第一操作、第二操作和第三操作，其中，所述第一操作用于将与复位电平相对应的模拟信号转换成数字信号，所述第二操作用于将从所述多个光电转换部中的一部分光电转换部中所获得的模拟信号转换成数字信号，所述第三操作用于将从所有所述多个光电转换部所获得的模拟信号转换成数字信号。
【IPC分类】H04N5/374, H04N5/378
【公开号】CN105049753
【申请号】CN201510194954
【发明人】岸隆史
【申请人】佳能株式会社
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年4月22日
【公告号】US20150304586