[发明专利]固态摄像器件、其驱动方法和电子装置

说明书

相关申请的交叉参考

本申请包含与分别在2010年7月30日和2010年9月17日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2010-172755和JP 2010-209113的公开内容相关的主题，在这里将该在先申请的全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及固态摄像器件、其驱动方法和电子装置，尤其涉及具有R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)滤色器的固态摄像器件、其驱动方

法和电子装置。

背景技术

诸如数码摄像电子器件或数码相机电子器件等电子装置包括诸如CCD(电荷耦合器件)图像传感器或CMOS(互补金属氧化物硅晶体管)图像传感器等固态摄像器件。

在固态摄像器件中，多个像素在半导体基板上的水平和垂直方向上布置成矩阵形状。此外，在半导体基板上形成光接收表面。在光接收表面中，例如，各个像素设置有传感器，传感器是诸如光电二极管等光电转换部。

在光接收表面上形成有集光结构，该集光结构将物体图像的光聚集到各个像素的传感器。在此，集光结构接收物体图像的光，并将所接收的光进行光电转换以产生信号电荷，从而获得像素信号。

在现有技术的CCD或CMOS图像传感器中，光电二极管对入射到传感器部件的光进行光电转换，从而将入射光转换为电荷，由此获得图像信号。此类器件具有如下结构，即，该结构将在一定曝光时间内入射的光转换为电荷，并进行累积。

由于累积的电荷量是有限的，所以例如当入射光为强时，电荷饱和，使得黑白灰度变得不充分。也就是说，固态摄像器件具有一定的入射光量范围，以便获得合适的输出信号，但该范围显著窄于摄像目标。

因此，期望提供一种能扩大固态摄像器件的动态范围的技术。

在现有技术中的扩大动态范围的技术中，“2005IEEE Workshop on Charge-Coupled Devices and Advanced Image Sensors P.169，P.173”公开了一种根据入射光量改变光电转换的增量的技术。此外，日本专利文献JP-A-2008-167004公开了一种根据入射光量来设定增益的方法。

此外，日本专利文献JP-A-2006-333439公开了一种固态摄像器件，该固态摄像器件包括用于为光电转换部遮光的遮光部件和用于使用MEMS驱动该遮光部件的致动器。

除了这些尝试使用器件配置来扩大动态范围的技术之外，还提出了通过使用材料来扩大动态范围的技术。

例如，日本专利文献JP-A-1-75602和JP-A-9-129859公开了在封装(package)上设置电致变色(electrochromic)材料的器件。

此外，日本专利文献JP-A-8-294059公开了一种在像素的整个表面上方设置电致变色材料并控制各个像素的透射率的器件。

此外，日本专利文献JP-A-2008-124941公开了一种如下技术，即，该技术在像素区中设置用于改变透射率的电致变色材料，以便改变可见光和近红外光情况下的透射率。

此外，在透射率控制的方面，日本专利文献JP-A-11-234575公开了一种通过改变累积时间来增加视在动态范围(apparent dynamic range)的技术。

日本专利文献JP-A-2001-352490公开了一种通过重复读取长曝光时间信号和短曝光时间信号来增加动态范围的技术。

日本专利文献JP-A-2007-329721公开了一种通过将多个具有不同像素灵敏度的信号进行组合来扩大动态范围的技术。

例如，在如日本专利文献JP-A-11-234575、JP-A-2001-352490和JP-A-2007-329721所披露的技术中，即，在信号处理时使用高灵敏度信号和低灵敏度信号来扩大动态范围的技术中，由于使用累积时间差异来获得该高灵敏度信号和低灵敏度信号，所以移动物体的图像会变得不自然。

此外，如日本专利文献JP-A-2008-124941所披露的使用中性密度滤光器(ND filter)的技术中，难以改变动态范围的扩大因数。

在日本专利文献JP-A-8-294059中，公开了一种通过反馈各个像素的像素输出信号来调节电致变色材料的透射率的方法。根据此技术，能够解决上述问题。

但是，在此技术中，由于能够向各个像素的电致变色材料施加电压的时间仅是与数据速率相对应的时间，所以需要将反馈系统的频率特性增强至上述程度。因此，难以实现这类器件。即使能够实现这类设备，但也增加了功耗。

发明内容