[发明专利]固态成像装置和成像装置

说明书

技术领域

本技术涉及固态成像装置和配备有固态成像装置的成像装置。

背景技术

作为扩大CMOS图像传感器（CMOS型固态成像装置）的动态范围的方法，已知各种方法。

例如，已经提出了提供相邻像素间在灵敏度上的差别以扩大动态范围的方法。

作为如上所述提供相邻像素间在灵敏度上的差别以扩大动态范围的方法，已知以下方法（例如，参考日本未审查专利申请公开第2005-332880号）。

根据第一方法，通过允许孔径比或透射率在相邻像素间不同来改变光线的使用效率，以便提供在灵敏度上的差别。

根据第二方法，允许存储时间在相邻像素间不同，以便提供在灵敏度上的差别。

发明内容

但是，上述两种方法具有以下问题。

根据该第一方法，当采用两类灵敏度时，实际像素的数量降低到1/2，导致分辨率的降低。而且，如同在对象的亮度上的差很小的情况一样，甚至当不需要扩大动态范围时，也可以降低分辨率。另外，在具有低孔径比或透射率的像素中，在光线入射在像素上之前的损耗很大，导致当对象暗时所获取的电荷的明显减少。

根据该第二方法，当抖动发生时或对象包括运动对象时，色偏等在边缘发生。

鉴于上述，期待提供能够扩大动态范围而无色偏的固态成像装置和配备有固态成像装置的成像装置。

本技术的固态成像装置包括像素，其被构成为将电磁波转换为电荷并输出对应于电荷量的信号。而且，固态成像装置包括像素单元，在其中二维地排列像素，用于将电磁波转换为电荷的部分的配置在相邻的像素中是相同的，但是允许电荷量和信号量之间的关系（relation）在相邻的像素之间不同。

本技术的成像装置包括本技术的固态成像装置、被构成为将入射光线引导到固态成像装置的光学单元和被构成为处理固态成像装置的输出信号的信号处理电路。

根据本技术的上述固态成像装置的配置，用于将电磁波转换为电荷的部分在相邻的像素中是相同的，但是可以允许电荷量和信号量之间的关系不同。

可以允许电荷量和信号量之间的关系（即，转换增益）在相邻的像素之间不同，以便可以从相邻像素获得具有高转换增益和高灵敏度的信号和具有低转换增益和低灵敏度的信号。因此，可以扩大动态范围。

同时，因为用于将电磁波转换为电荷的部分的配置在相邻的像素中是相同的，所以在相邻的像素中的电荷存储时间是相同的。因此，甚至当有抖动或对象的移动时，仍可以阻止色偏的发生。此外，因为在具有低转换增益的像素中所获得的电荷与在具有高转换增益的像素中所获得的电荷相同，所以获得足够的电荷量。

因为本技术的上述成像装置的配置包括本技术的固态成像装置，所以可以在固态成像装置中扩大动态范围而无装置色偏。

根据上述本技术，可以扩大动态范围而无色偏，导致动态范围的增大和装置能够获得高质量图像的固态成像装置或成像装置的实现。

而且，根据本技术，不需要两次从相同的像素中读取信号，不需要具有复杂配置的固态成像装置，且可以使用低成本配置扩大动态范围。

附图说明

图1是根据第一实施例的固态成像装置的示意配置图（方框图）；

图2是图1的像素单元的像素的电路配置图；

图3是用于驱动图2的像素的驱动脉冲的定时图；

图4是连接到图1中的每个像素的导线的示意配置图；

图5是根据第二实施例的固态成像装置的像素单元的像素的电路配置图；

图6是图示根据第二实施例的固态成像装置中的像素共享组合（pixel-sharing combination）的示图；

图7是连接到根据变型的连接到固态成像装置的每个像素的导线的示意配置图；和

图8是根据第三实施例的成像装置的示意配置图（方框图）。

具体实施方式

以下，将参考附图详细描述本技术的优选实施例。注意，在本说明书和附图中，用相同的附图标记表示具有基本相同功能和结构的结构性要素，且省略这些结构性要素的重复解释。

以下，将描述用于实现本技术的优选实施例（以下称为实施例）。另外，将以下列顺序给出描述。

1、第一实施例（固态成像装置）

2、第二实施例（固态成像装置）

3、固态成像装置的变型

4、第三实施例（成像装置）

<1、第一实施例（固态成像装置）>

图1是根据第一实施例的固态成像装置的示意配置图（方框图）。