固体摄像装置制造方法及图纸

技术编号:10402762 阅读:89 留言:0更新日期:2014-09-10 12:29
一种固体摄像装置,能够抑制SNR的劣化。具有:摄像区域(3),对光电二极管(12)配置有滤色器的单位像素被二维配置成矩阵状;以及读出信号线(TG11、12),对配置有多个单位像素(11)的任意一行设置有多条,根据配置于任意一行的多个单位像素(11)的颜色种类数来设置读出信号线(TG11、12),在配置于任意一行的多个单位像素(11)中,对滤色器的颜色相同的单位像素(11)连接有同一读出信号线(TG11、12)。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种固体摄像装置,能够抑制SNR的劣化。具有:摄像区域(3),对光电二极管(12)配置有滤色器的单位像素被二维配置成矩阵状;以及读出信号线(TG11、12),对配置有多个单位像素(11)的任意一行设置有多条,根据配置于任意一行的多个单位像素(11)的颜色种类数来设置读出信号线(TG11、12),在配置于任意一行的多个单位像素(11)中,对滤色器的颜色相同的单位像素(11)连接有同一读出信号线(TG11、12)。【专利说明】固体摄像装置
本实施方式涉及一种固体摄像装置。
技术介绍
近年来,数码相机等中所使用的固体摄像装置的像素尺寸的缩小化发展,其趋势是发展到Iym左右。随着像素尺寸的进一步缩小化,画质的性能维持以及性能提高变得非常重要,要求新技术的研究开发。由于随着像素尺寸的缩小而作为受光部的光电二极管能够保持的信号减少,因此使表示画质的性能的一个指标、即Signal to Noise Rat1 (SNR:信噪比)提高是非常重要的课题。在拍摄图像时,在构成图像传感器的R、G、B这3色的滤色器之间存在灵敏度差,因此例如虽然对象物为白色,但有时在拍摄的图像中看不出白色而产生所谓的着色。为了对该着色的现象进行修正,而在摄像装置中设置有White Balance (WB:白平衡)功能。在一般的WB中,对从3色的滤色器分别得到的信号进行数字化,并对该数字信号乘以与滤色器间的灵敏度比相对应的增益,由此能够消除滤色器间的灵敏度差而使白平衡提高。然而,在以往的WB功能中,不能够区分信号所含有的噪声成分,因此存在的问题为,在对信号乘以增益时噪声也增加,结果SNR会劣化。
技术实现思路
本专利技术要解决的课题为,提供一种能够抑制SNR劣化的固体摄像装置。实施方式的固体摄像装置的特征在于,具有:摄像部,对光电转换元件配置有滤色器的像素被二维配置成矩阵状;读出信号线,控制由上述光电转换元件蓄积的电荷的读出,对配置有上述多个像素的任意一行设置有多条;存储器,储存配置有任意一个上述滤色器的上述像素的受光灵敏度与配置有其他颜色的上述滤色器的上述像素的受光灵敏度的比率;以及寄存器,按照上述滤色器的颜色种类来储存上述像素的曝光时间,上述滤色器包含白色滤色器,根据配置于上述任意一行的上述多个像素中所配置的上述滤色器的颜色种类数来设置上述读出信号线,在配置在上述任意一行的上述多个像素中,按照上述滤色器的每种颜色连接有共通的上述读出信号线,配置有上述白色滤色器的像素的曝光时间比其以外的像素的曝光时间短。根据上述构成的固体摄像装置,能够抑制SNR劣化。【专利附图】【附图说明】图1是对本专利技术的实施方式的固体摄像装置的构成的一个例子进行说明的框图。图2是对本实施方式的单位像素11的电路构成的一个例子进行说明的图。图3是对从单位像素11取得像素信号的定时进行说明的时间图。【具体实施方式】以下,参照附图对实施方式进行说明。图1是对本专利技术的实施方式的固体摄像装置的构成的一个例子进行说明的框图。本实施方式的固体摄像装置具有图像传感器部I和图像信号处理部(ISPdmage SignalProcessor)部)2。图像传感器部I具备:摄像区域3,多个单位像素11在行以及列方向上矩阵配置成二维矩阵状;垂直移位寄存器4,作为按照每行来选择单位像素11的选择部;以及AD变换部5,将从单位像素11输出的模拟信号进行数字化。在各个单位像素11中,为了取得特定的颜色信号而配置有滤色器。在图1所示的单位像素11中,表示为R的像素是配置有主要使红色波长区域的光透射的滤色器的像素,表示为B的像素是配置有主要使蓝色波长区域的光透射的滤色器的像素。另外,表示为G(G1、G2)的像素是配置有主要使绿色波长区域的光透射的滤色器的像素。另外,在图1所示的一个例子中,表示作为拜耳(Bayer)配置而对一般使用的滤色器进行了配置的情况。即,滤色器被配置为,从相邻接的单位像素11在行方向以及列方向上取得相互不同的颜色信号。此外,图像传感器部I具有存储器6,该存储器6用于存储配置有R的滤色器的单位像素11 (以下表示为R像素)、配置有B的滤色器的单位像素11 (以下表示为B像素)以及配置有G的滤色器的单位像素11 (以下表示为G像素)的灵敏度比。存储器6例如具有:用于存储R像素与G像素的灵敏度比的R/G灵敏度比存储器61 ;以及用于存储B像素与G像素的灵敏度比的B/G灵敏度比存储器62。并且,图像传感器部I具有用于对单位像素11的曝光时间进行控制的曝光时间控制部7。在本实施方式的固体摄像装置中,能够按照单位像素11中所配置的滤色器来设定曝光时间。因此,曝光时间控制部7具有设定G像素的曝光时间的Gl寄存器71及G2寄存器74、设定R像素的曝光时间的R寄存器72以及设定B像素的曝光时间的B寄存器73。另夕卜,在图1中,作为设定G像素的曝光时间的寄存器,设置有Gl寄存器71和G2寄存器74这两个寄存器,但也可以构成为作为G寄存器而仅具有一个寄存器。另外,不需要对每个颜色像素设定寄存器,也可以将多个颜色的寄存器共通化。例如,在R像素与B像素的曝光时间相同的情况下,也能够成为一个寄存器。并且,图像传感器部I还具有:定时脉冲发生器8,根据曝光时间控制部7的设定,来生成各单位像素11的动作所需要的规定的时钟信号;以及输出I/F9,用于输出将从单位像素11输出的信号进行了数字化的像素信号。ISP部2具有对图像信号的明亮度进行控制的ALC(Auto Luminas Control:自动亮度控制)10。ALClO根据存储器6中所储存的颜色像素间的灵敏度比、从单位像素11输出的像素信号的电平,对每个颜色像素计算最佳的曝光时间,并向曝光时间控制部7输出。另外,在图1中仅表示了在摄像区域3中配置的单位像素11的一部分。实际上,在摄像区域3中配置有数十至数千单位的行,在各行以及各列上配置有数十至数千单位的单位像素11。接下来,利用图2对图1所示的单位像素11的电路构成进行说明。图2是对本实施方式的单位像素11的电路构成的一个例子进行说明的图。如图2所示,单位像素11在摄像区域3中被配置在来自垂直移位寄存器4的读出信号线TG与垂直信号线VSL的交叉位置。单位像素11例如具有:输出与入射光量相对应的信号的受光元件(光电转换元件)、即光电二极管12 ;以及读出晶体管14a、放大晶体管14b、复位晶体管14c及地址晶体管14d这4个晶体管。单位像素11的构成是一个例子,并不限定于实施方式。光电二极管12的阴极接地,阳极经由读出晶体管14a与浮置扩散层(floatingdiffus1n:浮动传播区)13连接。放大晶体管14b的栅极与浮置扩散层13连接,电流路径的一端与垂直信号线VSL连接,另一端与地址晶体管14d的电流路径的一端连接。如此连接的放大晶体管14b对浮置扩散层13中所蓄积的信号进行放大,并从垂直信号线VSL向噪声除去电路17输出。在噪声除去电路17中从像素信号除去了噪声之后,从信号线HSL输出。另外,在放大晶体管14b的电流路径的一端连接有负载晶体管16的电流路径的另一端。负载晶体管16的栅极和电流路径的一端与控制信号线DC连接。读出晶体管14a的栅极与读出信号线TG连接。另外,电流路径的一本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种固体摄像装置,其特征在于,具有:摄像部,对光电转换元件配置有滤色器的像素被二维配置成矩阵状;读出信号线,控制由上述光电转换元件蓄积的电荷的读出,对配置有上述多个像素的任意一行设置有多条;存储器,储存配置有任意一个上述滤色器的上述像素的受光灵敏度与配置有其他颜色的上述滤色器的上述像素的受光灵敏度的比率;以及寄存器,按照上述滤色器的颜色种类来储存上述像素的曝光时间,上述滤色器包含白色滤色器,根据配置于上述任意一行的上述多个像素中所配置的上述滤色器的颜色种类数来设置上述读出信号线,在配置于上述任意一行的上述多个像素中,按照上述滤色器的每种颜色连接有共通的上述读出信号线,配置有上述白色滤色器的像素的曝光时间比其以外的像素的曝光时间短。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:清田享伸
申请(专利权)人:株式会社东芝
类型:发明
国别省市:日本;JP

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