低位之间的中间位，且可以从高位、中间位和低位的组合中产生数字值。
[0199]考虑到这些，例如，可以形成与位的数量相同数量的斜坡。在根据本发明形成与位的数量相同数量的斜坡的情况下，实现了斜率型ADC(Sloped ADC)的操作。即使斜坡的数量增加至位的数量，各斜坡也如斜率型ADC那样地扫描。斜坡波形可以每次是相同的，因此，实现了高再现性。因此，能够维持高的AD转换精度。
[0200]鉴于此，即使形成与位的数量相同数量的斜坡，也能够根据本发明进行高精度的AD转换。
[0201]根据本发明，能够减小固态成像元件的尺寸。此外，能够由少量的像素共用一个ADC，能够实现更高的处理速度。此外，即使将被成像的物体是运动物体，也能够获得小畸变的图像。
[0202]此外，能够形成耗电更少的结构。此外，防止小尺寸的模拟电路和小尺寸的数字电路共存，且能够优化上基板和下基板的电压及制造工艺。
[0203]<电子装置>
[0204]本发明不限于应用于成像器件，而是能够应用于在摄像单元(光电转换单元)处使用成像器件的任何电子装置，例如成像装置(例如数码相机或摄像机等)、具有成像功能的便携式终端(例如便携式电话等)和在图像读取单元处使用成像器件的复印机等。电子装置上安装的上述模块的形式或相机模块在一些情况下是成像器件。
[0205]图20是示出了作为本发明电子装置的示例的成像装置的示例性结构的框图。如图20所示，本发明的成像装置500包括含有透镜501的光学系统、成像元件502、作为相机信号处理单元的DSP电路503、帧存储器504、显示装置505、记录装置506、操作系统507和电源系统508。
[0206]DSP电路503、帧存储器504、显示装置505、记录装置506、操作系统507和电源系统508经由总线509彼此连接。CPU 510控制成像装置500的各组件。
[0207]透镜501收集来自物体的入射光(图像光)，并将图像形成于成像元件502的成像面。成像元件502在像素单元中将透镜501收集至成像面的入射光的光强度转换成电信号，并将电信号作为像素信号输出。根据上述实施例的固态成像元件能够用作成像元件502。
[0208]显示装置505由面板型显示器(例如液晶显示装置或有机电致发光(EL)显示装置等)形成，并且显示由成像元件502摄取的动态图像或静态图像。记录装置506将成像元件502摄取的动态图像或静态图像记录在诸如录像带或数字通用盘(DVD)等记录媒介上。
[0209]操作系统507由用户操作，并且发出与此成像装置的各种功能有关的操作指令。电源系统508适当地供给作为DSP电路503、帧存储器504、显示装置505、记录装置506和操作系统507的操作电源的各种类型的电源。
[0210]这样的成像装置500用于摄像机、数码相机或移动器件(例如便携式电话等)的相机模块中。在成像装置500中，根据上述实施例的成像器件能够用作成像元件502。
[0211]〈记录媒介〉
[0212]能够由硬件进行也能够由软件进行上述的一系列处理。当要由软件进行一系列处理时，形成软件的程序被安装于计算机中。在这里，计算机可以是并入专用硬件的计算机，或可以是当安装有各种类型程序时能够执行各种类型功能的通用个人计算机。
[0213]例如，在图20所示的成像装置500中，CPU 510加载且执行记录于记录装置506的程序，以进行上述的一系列处理。
[0214]例如，要由计算机(CPU510)执行的程序可以被记录在作为将被设置的封装媒介的可移除媒介(未示出)。可替代地，能够经由诸如局域网、因特网或数字卫星广播等有线或无线传输媒介来提供程序。
[0215]在成像装置500(计算机)中，当可移除媒介安装在驱动器(未示出)上时，程序能够经由总线509被安装于记录装置506。程序还能够经由有线或无线传输媒介被通信单元接收，并且安装于记录装置506中。可替代地，程序能够事先安装在记录器506中。
[0216]要由计算机执行的程序可以是用于根据本说明书中所述的顺序以时间顺序进行处理的程序，或可以是用于并行地进行处理或在必要时(例如当存在调用时等)进行处理的程序。
[0217]在本说明书中，系统是指形成有一个以上器件的整个装置。
[0218]应注意，本发明的实施例不限于上述的实施例，且在不偏离本发明范围的情况下可以对其做出各种修改。
[0219]本文所述的有益效果仅是示例，本发明的有益效果不限于此且可以包括其它效果Ο
[0220]本发明也能够是下面的形式。
[0221](1) 一种成像器件，其包括:
[0222]上基板和下基板，所述上基板与所述下基板是层叠的，
[0223]其中，
[0224]像素和被构造用于将来自所述像素的信号电压与斜坡信号的斜坡电压进行比较的比较单元设置于所述上基板，所述斜坡电压随着时间而变化，且
[0225]存储单元设置于所述下基板，所述存储单元存储当所述比较单元的比较结果反转时获得的代码值。
[0226](2)
[0227]根据⑴所述的成像器件，其中，所述比较单元由晶体管形成，所述晶体管被构造为:在栅极处接收来自所述像素的所述信号电压，在源极处接收所述斜坡电压并且输出漏极电压。
[0228](3)
[0229]根据(2)所述的成像器件，其中，用于使所述晶体管复位的电压高于后级电路的电源电压。
[0230](4)
[0231]根据(3)所述的成像器件，其中，所述存储单元的电源电压低于所述后级电路的电源电压。
[0232](5)
[0233]根据⑴至(4)中任一项所述的成像器件，其中，所述上基板的电源电压高于所述下基板的电源电压。
[0234](6)
[0235]根据(1)至(5)中任一项所述的成像器件，其中，模拟电路设置于所述上基板且数字电路设置于所述下基板。
[0236](7)
[0237]根据⑴至(6)中任一项所述的成像器件，其中，
[0238]所述比较单元和所述存储单元由负沟道金属氧化物半导体(NM0S)形成，且
[0239]所述比较单元和所述存储单元具有相同的高电源且具有不同的低电源。
[0240](8)
[0241]根据(1)至(6)中任一项所述的成像器件，其中，
[0242]所述比较单元和所述存储单元由正沟道金属氧化物半导体(PM0S)形成，且
[0243]所述比较单元和所述存储单元具有相同的低电源且具有不同的高电源。
[0244](9)
[0245]根据(1)至(8)中任一项所述的成像器件，其中，在所述存储单元中包含的晶体管中，被构造用于接收来自所述比较单元的信号的晶体管被制造为具有高耐受电压。
[0246](10)
[0247]—种电子装置，其包括:
[0248]成像器件，所述成像器件包括:
[0249]上基板和下基板，所述上基板与所述下基板是层叠的，
[0250]其中，像素和被构造用于将来自所述像素的信号电压与斜坡信号的斜坡电压进行比较的比较单元设置于所述上基板，所述斜坡电压随着时间而变化，且
[0251]存储单元设置于所述下基板，所述存储单元存储当所述比较单元的比较结果反转时获得的代码值；和
[0252]信号处理单元，所述信号处理单元被构造用于对从所述成像器件输出的信号进行信号处理。
[0253]参考符号列表
[0254]10上基板
[0255]11下基板
[0256]21 像素
[0257]31 ADC
[0258]51比较器
[0259]52锁存电路
[0260]161锁存列
[0261]221比较晶体管
[0262]261锁存电路
[0263]402锁存电路
【主权项】
1.一种成像器件，其包括: 上基板和下基板，所述上基板与所述下基板是层叠的， 其中， 像素和被构造用于将来自所述像素的信号电压与斜坡信号的斜坡电压进行比较的比较单元设置于所述上基板，所述斜坡电压随着时间而变化，且 存储单元设置于所述下基板，所述存储单元存储当所述比较单元的比较结果反转时获得的代码值。2.根据权利要求1所述的成像器件，其中，所述比较单元由晶体管形成，所述晶体管被构造为:在栅极处接收来自所述像素的所述信号电压，在源极处接收所述斜坡电压并且输出漏极电压。3.根据权利要求2所述的成像器件，其中，用于使所述晶体管复位的电压高于后级电路的电源电压。4.根据权利要求3所述的成像器件，其中，所述存储单元的电源电压低于所述后级电路的电源电压。5.根据权利要求1所述的成像器件，其中，所述上基板的电源电压高于所述下基板的电源电压。6.根据权利要求1所述的成像器件，其中，模拟电路设置于所述上基板且数字电路设置于所述下基板。7.根据权利要求1所述的成像器件，其中， 所述比较单元和所述存储单元由负沟道金属氧化物半导体(NMOS)形成，且 所述比较单元和所述存储单元具有相同的高电源且具有不同的低电源。8.根据权利要求1所述的成像器件，其中， 所述比较单元和所述存储单元由正沟道金属氧化物半导体(PMOS)形成，且 所述比较单元和所述存储单元具有相同的低电源且具有不同的高电源。9.根据权利要求1所述的成像器件，其中，在所述存储单元中包含的晶体管中，被构造用于接收来自所述比较单元的信号的晶体管被制造为具有高耐受电压。10.一种电子装置，其包括: 成像器件，所述成像器件包括: 上基板和下基板，所述上基板与所述下基板是层叠的， 其中，像素和被构造用于将来自所述像素的信号电压与斜坡信号的斜坡电压进行比较的比较单元设置于所述上基板，所述斜坡电压随着时间而变化，且 存储单元设置于所述下基板，所述存储单元存储当所述比较单元的比较结果反转时获得的代码值；和 信号处理单元，所述信号处理单元被构造用于对从所述成像器件输出的信号进行信号处理。
【专利摘要】本发明涉及能够使成像器件更加紧凑的成像器件以及电子装置。上基板和下基板是层叠的。像素和将来自所述像素的信号电压与随着时间波动的斜坡电压进行比较的比较单元设置于所述上基板。存储单元布置于所述下基板，所述存储单元保持从当所述比较单元的比较结果反转时起的代码值。所述比较单元包括这样的晶体管：所述晶体管在栅极处接收像素信号电压，在源极接收所述斜坡电压，并且输出漏极电压。因此，所述成像器件能够制得更加紧凑。本发明能够应用于图像传感器。
【IPC分类】H03M1/56, H04N5/378, H04N5/374, H04N5/369
【公开号】CN105379249
【申请号】CN201480038562
【发明人】马渕圭司
【申请人】索尼公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2014年7月22日
【公告号】EP3032822A1, US20160182842, WO2015019836A1