摄像装置制造方法及图纸

在基板上配置为矩阵状的像素具备：将入射光转换为信号电荷的光电转换部、从该光电转换部读出信号电荷的读出电极、构成垂直转送部的垂直转送电极。多个第一像素与邻接于该第一像素的多个第二像素按每行交替配置，且按每列交替配置，从而配置为棋盘格状。读出电极被配置为，从同一光电转换部读出的多个信号电荷包含：在共通的读出电极下产生的暗电流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及取得在规定的距离位置上存在的被摄体的像(距离图像)的摄像装置。
技术介绍
近年，在智能电话、游戏机等上，搭载例如将红外光照射到拍摄对象空间而检测被摄体(人物)的身体、手的运动的测距相机，已知取得用于此的距离图像的固体摄像装置、所谓测距传感器(例如，参照专利文献1)。专利文献1所示的固体摄像装置将从邻接的两个像素的光电转换部读出的信号电荷在垂直转送部上进行相加，从而每两个像素具有三个分组(存储器单元)。该固体摄像装置中，作为测距相机的动作原理，使用TOF(渡越时间/飞行时间：TimeOfFlight)法，通过使红外光以脉冲状发光，在两种曝光期间对来自被摄体的反射光进行受光，从而从光电转换部读出两种信号电荷S0、S1，并积蓄到各个分组，通过使红外光不发光而对背景光进行受光，从而读出信号电荷BG，并积蓄到分组。将在各分组中积蓄的信号电荷依次转送并输出，根据信号电荷S0、S1、BG的比率和差分按每像素求得至被摄体为止的距离从而生成距离图像。进而，在专利文献1中，通过将像素配置为棋盘格(市松)状，从而实现距离图像的水平、垂直分辨率的提高。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公布第2014/002415号
技术实现思路
在本申请的一方式中，一种摄像装置，具备向被摄体照射红外光的红外光源、以及具有在基板上配置为矩阵状的像素且对来自被摄体的入射光进行受光的固体摄像装置，像素具备：将入射光转换为信号电荷的光电转换部、从该光电转换部读出信号电荷的读出电极、以及构成垂直转送部的至少一个垂直转送电极。作为像素，多个第一像素和与该第一像素邻接的多个第二像素按每行交替配置，且按每列交替配置，从而被配置为棋盘格状，读出电极被配置为从同一光电转换部读出的多个信号电荷包含共通的读出电极下所产生的暗电流。根据本方式，第一像素以及第二像素被配置为棋盘格状。并且，配置读出电极，以使从同一光电转换部读出的多个信号电荷包含共通的读出电极下所产生的暗电流。由此，从一个像素读出的多个信号电荷中包含的暗电流的产生源相同，所以暗电流的信号电平被统一，因此能够提高水平以及垂直分辨率而不会使测距精度恶化。根据本申请，能够提供降低测距结果的偏差且提高测距精度的摄像装置。附图说明图1是TOF方式中的一般的测距相机的概略结构图。图2是表示图1的测距相机的概略动作的第一时序图。图3是表示基于图2的时序图的TOF法的动作原理的图。图4是表示基于图2的时序图的TOF法的动作原理的图。图5是表示专利文献1所涉及的固体摄像装置的构造的俯视图。图6A是表示图5的固体摄像装置的动作的俯视图。图6B是表示图5的固体摄像装置的动作的俯视图。图6C是表示图5的固体摄像装置的动作的俯视图。图6D是表示图5的固体摄像装置的动作的俯视图。图6E是表示图5的固体摄像装置的动作的俯视图。图6F是表示图5的固体摄像装置的动作的俯视图。图7是使用了固体摄像装置的测距相机的概略结构图。图8是表示第一实施方式所涉及的固体摄像装置的结构的俯视图。图9A是表示图8的固体摄像装置的动作的俯视图。图9B是表示图8的固体摄像装置的动作的俯视图。图9C是表示图8的固体摄像装置的动作的俯视图。图9D是表示图8的固体摄像装置的动作的俯视图。图9E是表示图8的固体摄像装置的动作的俯视图。图9F是表示图8的固体摄像装置的动作的俯视图。图10是表示第二实施方式所涉及的固体摄像装置的结构的俯视图。图11是表示第三实施方式所涉及的固体摄像装置的结构的俯视图。图12A是表示图11的固体摄像装置的动作的俯视图。图12B是表示图11的固体摄像装置的动作的俯视图。图12C是表示图11的固体摄像装置的动作的俯视图。图12D是表示图11的固体摄像装置的动作的俯视图。图12E是表示图11的固体摄像装置的动作的俯视图。图12F是表示图11的固体摄像装置的动作的俯视图。图12G是表示图11的固体摄像装置的动作的俯视图。图12H是表示图11的固体摄像装置的动作的俯视图。图13是表示第四实施方式所涉及的固体摄像装置的结构的俯视图。图14A是表示图13的固体摄像装置的动作的俯视图。图14B是表示图13的固体摄像装置的动作的俯视图。图14C是表示图13的固体摄像装置的动作的俯视图。图14D是表示图13的固体摄像装置的动作的俯视图。图14E是表示图13的固体摄像装置的动作的俯视图。图14F是表示图13的固体摄像装置的动作的俯视图。图14G是表示图13的固体摄像装置的动作的俯视图。具体实施方式在说明本专利技术的实施方式之前，简单地说明以往的摄像装置中的问题。在专利文献1中公开的摄像装置高画质且高精度，并且能够抑制系统整体的功率和发热。但是，固体摄像装置在从光电转换部向垂直转送部读出信号电荷时，有时产生由于读出引起的暗电流。因此，在将专利文献1的像素配置为棋盘格状的构造中，产生了由于读出引起的暗电流的情况下，信号电荷S0以及S1中包含的暗电流与信号电荷BG中包含的暗电流由于产生源不同而信号电平不同。在测距传感器中，通过取信号电荷S0以及S1与信号电荷BG的差分，从而能够消除背景光的影响，但在信号电荷S0以及S1与信号电荷BG中包含的暗电流的信号电平不同的情况下，暗电流成分不能消除。因此，存在有时在测距结果中产生偏差而测距精度恶化的课题。本申请是鉴于上述课题而完成的，其目的在于，提供降低测距结果的偏差且提高了测距精度的摄像装置。(成为本申请的基础的知识)在说明本申请的实施方式前，说明成为本申请的基础的知识。图1是通过TOF方式进行动作的一般的测距相机的概略结构图。如图1所示，被摄体1在背景光源2下被从红外光源3照射红外光。经由光学透镜4由固体摄像装置5接受其反射光，将在固体摄像装置5中成像的图像转换为电信号。图2是表示测距相机的概略动作的时序图。脉冲宽度Tp的照射光被被摄体反射，反射光具有延迟时间Δt而被输入至固体摄像装置。通过计测延迟时间Δt，从而能够求得至被摄体为止的距离。图3是说明基于图2的时序图的TOF方式的测距相机的动作原理的一例的图。如图3所示，将从脉冲宽度Tp的照射光的上升时刻开始的第一曝光期间设为T1，将从照射光的下降时刻开始的第二曝光期间设为T2，将断开红外光源的第三曝光期间设为T3，曝光期间T1～T3与脉冲宽度Tp相比被设定为更长的时间。若将在第一曝光期间T1中相机得到的信号量(信号电荷量)设为S0，将在第二曝光期间T2中相机得到的信号量(信号电荷量)设为S1，将在第三曝光期间T3中相机得到的信号量(信号电荷量)设为BG，则延迟时间Δt由下式给出。Δt＝Tp{(S1-BG)/(S0-BG)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像装置，具备固体摄像装置，该固体摄像装置具有在基板上配置为矩阵状的像素且对包含红外光的入射光进行受光，所述摄像装置的特征在于，所述像素具备：将所述入射光转换为信号电荷的光电转换部、从该光电转换部读出所述信号电荷的读出电极、以及构成垂直转送部的至少一个垂直转送电极，所述像素被配置为，多个第一像素与邻接于该第一像素的多个第二像素按每行交替配置，且按每列交替配置，从而相加后的像素重心成为棋盘格状，所述读出电极被配置为，从同一所述光电转换部读出的多个信号电荷包含：在共通的所述读出电极下产生的暗电流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.29 JP 2014-1748851.一种摄像装置，具备固体摄像装置，该固体摄像装置具有在基板上配置为矩阵状的像素且对包含红外光的入射光进行受光，所述摄像装置的特征在于，所述像素具备：将所述入射光转换为信号电荷的光电转换部、从该光电转换部读出所述信号电荷的读出电极、以及构成垂直转送部的至少一个垂直转送电极，所述像素被配置为，多个第一像素与邻接于该第一像素的多个第二像素按每行交替配置，且按每列交替配置，从而相加后的像素重心成为棋盘格状，所述读出电极被配置为，从同一所述光电转换部读出的多个信号电荷包含：在共通的所述读出电极下产生的暗电流。2.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，与所述第一像素以及所述第二像素相关的所述读出电极为：在各列中在列方向上并排地配置，而且按每列交替地、在行方向上与该光电转换部的中心相比更靠上侧或下侧错开地配置。3.如权利要求1或2所述的摄像装置，其特征在于，将在列方向上邻接的所述第一像素以及所述第二像素的信号电荷在所述垂直转送部上相加。4.如权利要求1～3的任一项所述的摄像装置，其特征在于，所述垂直转送部由每两个像素多个电极构成，且构成为在两个像素中积蓄至少3个信号电荷，在1帧扫描期间内，在第一曝光期间中，从所述第一像素以及所述第二像素读出第一信号电荷，在第二曝光期间中，从所述第一像素以及所述第二像素读出第二信号电荷，在第三曝光期间中，从所述第一像素以及所述第二像素读出第三信号电荷，输出所述第一信号电荷至所述第三信号电荷。5.如权利要求4所述的摄像装置，其特征在于，从所述第一像素以及所述第二像素读出的所述第一信号电荷至所述第三信号电荷分别按每行在同相的电极下积蓄。6.权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，与所述第一像素相关的所述读出电极为：在各列中在列方向上并排地配置，而且按每列交替地、在行方向上与该光电转换部的中心相比更靠上侧或下侧错开地配置。7.如权利要求1或6所述的摄像装置，其特征在于，将在斜方向上邻接的所述第一像素的信号电荷在所述垂直转送部上相加。8.如权利要求1、6以及7之中任一项所述的摄像装置，其特征在于，所述第一像素具有将可见光遮断的滤光器。9.如权利要求1以及6～8之中任一项所述的摄像装置，其特征在于，所述第二像素具有将红外光遮断的滤光器。10.如权利要求1以及6～9之中任一项所述的摄像装置，其特征在于，所述垂直转送部由每两个像素多个电极构成，构成为在两个像素中积蓄至少3个信号电荷，在第一帧扫描期间内，在第一曝光期间中，从所述第一像素读出第一信号电荷，在第二曝光期间中，从所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：松尾纯一，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP