[發明專利]轉換裝置、成像裝置、電子裝置和轉換方法

有效

• 申請號: 201480040389.0
• 申請日: 2014-07-22
• 公開（公告）號: CN105379251B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 馬渕圭司
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H04N5/378
• 分類號: H04N5/378;H03M1/56;H04N5/369;H04N5/374
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 陳桂香;曹正建

本發明涉及能夠減小電路規模的轉換裝置、成像裝置、電子裝置和轉換方法。本發明包括：比較單元，其將輸入信號的輸入電壓與時變斜坡信號的斜坡電壓進行比較；和存儲單元，其從所述比較單元的比較結果發生反轉時開始保持代碼值。通過所述存儲單元重復地進行對所述代碼值的保持，產生具有預定位數的數字信號。通過以下方式來產生具有所述預定位數的數字信號：將所述預定位數分成高位和低位；在獲得所述高位前獲得所述低位；將獲得的所述低位和所述高位進行組合。本發明能夠應用于圖像傳感器AD轉換。

技術領域

本發明涉及轉換裝置、成像裝置、電子裝置和轉換方法。更加具體 地，本發明涉及適于小型化的轉換裝置、成像裝置、電子裝置和轉換方 法。

背景技術

近來的成像裝置在期望具有更大量的像素、更高的圖像質量和更高 的處理速度的同時，還期望尺寸變小。作為滿足這樣需求的成像裝置， 已經提出了分層成像裝置(例如，參見專利文獻1)。

所述分層成像裝置具有這樣的結構：其中，使用其上形成有信號處 理電路的芯片來替代成像裝置的支撐基板，且像素部疊置在該芯片上。 以這樣的結構，能夠使成像裝置的尺寸變小。

引用列表

專利文獻

專利文獻1：日本專利申請特開第2009-17720號

發明內容

本發明要解決的問題

在分層成像裝置中，當使像素微型化時，也需要使安裝在下模(lower die)的芯片上的電路變小。安裝在芯片上的電路的示例包括模擬-數字 (AD)轉換電路。AD轉換電路包括許多晶體管且難以小型化，因此提 出了由多個像素共用一個AD轉換電路。

然而，在多個像素共用一個AD轉換電路的構造中，因為進行在切 換信號的同時從多個像素讀取信號這樣的控制，所以當一個AD轉換電 路處理許多像素時，讀取信號之間的時間差變大。因此，在對運動物體 成像的情況下，可以認為，物體可能會以畸變的方式被成像，或者可能 需要長時間來讀取一幅圖像。

鑒于這些情況，與對于像素的小型化的需求一起，還存在對安裝在 下側的芯片上的AD轉換電路的小型化的需求。此外，還存在對于減少 由AD轉換電路處理的像素數量的需求。

鑒于如上所述的情況做出本發明，并且本發明的提出用來實現與具 有預定位數的數字信號的產生相關的電路構造的小型化。

問題的解決方案

根據本發明的一個方面，提出一種轉換裝置，其包括：比較單元， 所述比較單元將輸入信號的輸入電壓與隨時間變化的斜坡信號的斜坡電 壓進行比較；和存儲單元，所述存儲單元保持當所述比較單元的比較結 果反轉時的代碼值，由所述存儲單元進行的對所述代碼值的保持被重復 多次以產生具有預定位數的數字信號。

所述預定位數可以被分成高位和低位，所述低位可以早于所述高位 被獲取，并且被獲取的所述低位和所述高位可以彼此組合以產生所述具 有預定位數的數字信號。

所述低位可以是格雷碼。

所述低位和所述高位的至少一位可以是共用位。

所述數字信號可以通過所述共用位的低一位的值而被校正。

用于獲取所述低位的所述斜坡信號和用于獲取所述高位的所述斜坡 信號可以具有不同的周期。

所述輸入信號可以是從像素輸出的信號且是由各所述像素提供的。