[发明专利]固态成像装置、固态成像装置的驱动方法以及电子设备

说明书

本技术涉及能够在不使图像质量劣化的情况下扩展固态成像装置的动态范围的固态成像装置、固态成像装置的驱动方法以及电子设备。固态成像装置包括：像素阵列部，其中布置有多个单位像素；和驱动部，其被配置成控制单位像素的操作。单位像素包括：第一光电转换部；第二光电转换部，其灵敏度低于第一光电转换部的灵敏度；电荷累积部，其被配置成累积由第二光电转换部产生的电荷，所述电荷累积部的对电极连接到可变电压电源；电荷‑电压转换部；第一传输栅极部，其被配置成将电荷从第一光电转换部传输到电荷‑电压转换部；和第二传输栅极部，其被配置成将电荷‑电压转换部的电位和电荷累积部的电位彼此耦合。在电荷累积部中累积由第二光电转换部产生的电荷的至少一部分时间段内，驱动部使可变电压电源的电压低于当读出基于累积在电荷累积部中的电荷的信号时的电压。本发明适用于固态成像装置。

技术领域

本技术涉及一种固态成像装置、固态成像装置的驱动方法以及电子设备，更具体地，涉及能够扩展动态范围的固态成像装置、固态成像装置的驱动方法以及电子设备。

背景技术

迄今为止，已经出现了各种类型的固态成像装置的动态范围扩展技术。

例如，已知一种时间分割系统(time-division system)，其中以不同的灵敏度以时间分割方式进行拍摄并且对以时间分割方式拍摄的多个图像进行合成。

此外，例如，已知一种空间分割系统(space-division system)，其中设置有具有不同灵敏度的光接收元件并且对在具有不同灵敏度的光接收元件中拍摄的多个图像进行合成，从而扩展动态范围(例如，参见专利文献1和2)。

此外，例如，已知一种像素内存储器系统(intra-pixel memory system)，其中在每个像素中设置有用于累积从光电二极管溢出的电荷的存储器并且增大了在一个曝光时间段中能够累积的电荷量，从而扩展动态范围(例如，参照专利文献3)。

[引用列表]

[专利文献]

专利文献1：日本专利No.3071891

专利文献2：JP 2006-253876A

专利文献3：日本专利No.4317115

发明内容

技术问题

在时间分割系统或空间分割系统中，增加分割数量，从而使得能够扩展动态范围。然而，另一方面，当分割数量增加时，由于伪影的产生、分辨率的降低等导致图像质量劣化。

此外，在像素内存储器系统的情况下，由于存储器的容量有限，所以可以扩展的动态范围存在限制。

鉴于上述情况，本技术能够在不使图像质量劣化的情况下，使固态成像装置的动态范围得到扩展。

解决问题的技术方案

本技术第一方面的固态成像装置包括：像素阵列部，其中布置有多个单位像素；和驱动部，所述驱动部被配置成控制所述单位像素的操作。所述单位像素包括：第一光电转换部；第二光电转换部，所述第二光电转换部的灵敏度低于所述第一光电转换部的灵敏度；电荷累积部，所述电荷累积部被配置成累积由所述第二光电转换部产生的电荷，所述电荷累积部的对电极连接到可变电压电源；电荷-电压转换部；第一传输栅极部，所述第一传输栅极部被配置成将电荷从所述第一光电转换部传输到所述电荷-电压转换部；和第二传输栅极部，所述第二传输栅极部被配置成将所述电荷-电压转换部的电位和所述电荷累积部的电位彼此耦合。在所述电荷累积部中累积由所述第二光电转换部产生的电荷的至少一部分时间段内，所述驱动部使所述可变电压电源的电压低于当读出基于累积在所述电荷累积部中的电荷的信号时的电压。

可以在所述可变电压电源中设定第一电压和低于所述第一电压的第二电压，并且可以通过低通滤波器输出所述第一电压。