[发明专利]固态摄像装置、固态摄像装置的驱动方法、以及电子设备

说明书

在固态摄像装置10中，第一合并开关81是以如下方式形成，即，将MOS电容与连接于合并开关81的布线的布线电容，以与接通、断开对应的值附加于读取对象像素PXL的浮置扩散层FD的电容，能够优化浮置扩散层FD的电容，根据模式将转换增益调整为优化值。由此，能够提高画质。

技术领域

本发明涉及一种固态摄像装置、固态摄像装置的驱动方法、以及电子设备。

背景技术

互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)图像传感器已作为使用有光电转换元件的固态摄像装置(图像传感器)而被实际运用，该光转换元件检测光并产生电荷。

CMOS图像传感器已广泛用作数码相机、摄像机、监控相机、医疗用内窥镜、个人电脑(PC)、手机等便携终端装置(移动设备)等各种电子设备的一部分。

CMOS图像传感器在每个像素中带有包括光电二极管(光电转换元件)及浮动扩散层(FD：Floating Diffusion，浮置扩散层)的FD放大器，该CMOS图像传感器的主流读取类型为列并联输出类型，即，选择像素阵列中的某一行，同时向列(column)方向对这些行进行读取。

而且，为了提高特性，已提出了实现具有大动态范围的高画质的CMOS图像传感器的各种方法(例如参照专利文献1)。

在专利文献1中记载有如下固态摄像装置，其对设置在像素内的浮置扩散层FD的电容，在来自同一像素的信号读取期间内，通过将连接着的开关进行切换，高效地调整来自被拍摄体的光信号的电荷-电压转换增益(gain)，而能够使能够转换的光信号最大化。

在该固态摄像装置中，增益(gain)调整是利用串联地连接于浮置扩散层FD的开关(合并开关)(binning switch)的连接数来阶段性地调整浮置扩散层FD的电容，该浮置扩散层FD与连接于光电二极管的传输栅极连接。

此种固态摄像装置在信号量小的情况下，即在低照度的情况下，使所连接的开关数最小化而减小浮置扩散层FD的电容，提高转换增益(gain)，由此，提高灵敏度。

另一方面，在信号量大的情况下，即在更高照度的情况下，阶段性地增加连接开关数而增大浮置扩散层FD的电容，降低转换增益(gain)，由此，降低灵敏度，即使在信号电荷量大的情况下，通过在电荷-电压转换后，对所有信号电荷进行电压转换，仍可进行低照度至高照度的信号电荷-电压转换，动态范围扩大。

现有技术文献

专利文献

[专利文献1]日本专利5897752号

发明内容

本发明所要解决的技术问题

在所述固态摄像装置中，通过增加串联地连接于浮置扩散层FD的开关的连接数，增大浮置扩散层FD的电容，结果会增大转换效率之差，由此，能实现动态范围的扩大。

但是，对于所述固态摄像装置，特别是在同一曝光期间内，切换开关的连接个数而动态地切换转换增益，多次读取信号，而扩大动态图像的动态范围性能的方式的情况下，存在信号切换时的噪声(noise)增大，导致包含切换附近的信号的图像的SN比变差，画质下降这样的缺点。

本发明提供可提高画质的固态摄像装置、固态摄像装置的驱动方法、以及电子设备。

解决问题的方案