固体摄像装置、固体摄像装置的驱动方法以及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种以高增益读出低亮度信号，高亮度信号以抑制饱和的低增益读出，而且能够通过两次读出得到高增益和低增益的信号，此外能够使最低被摄体照度的性能提高的固体摄像装置、固体摄像装置的驱动方法以及电子设备。固体摄像装置(10)在来自光电二极管(PD11)的电荷少的情况下，通过由包括配置在读出电路(40)的放大器和反馈电容器的CTIA电路产生的密勒效应，将电荷全部转送到反馈电容器而得到以高增益放大的输出电压，当CTIA电路饱和时，密勒效应自动减少，从而使剩余的超过电荷移动到电容更大的浮置扩散区(FD11)而得到以低增益放大的输出电压，将得到的电压同时从像素输出并导入到列采样电路。

The solid camera device, the driving method of the solid-state camera and the electronic equipment

The invention provides a high gain to read low luminance signal, high brightness signal to suppress low gain saturation and can read through the two read by high and low gain signal driving method of solid performance can be the lowest in addition subject to improve illumination imaging device, solid state imaging device and electronic equipment. Solid state imaging device (10) from the photodiode (PD11) charge less, by including the configuration in the readout circuit (40) of the Miller effect and CTIA amplifier circuit feedback capacitor produces, will charge all transferred to the feedback capacitor and the output voltage is obtained with high gain amplifying, when the CTIA circuit is saturated, the Miller effect automatically reduced, so that the remaining charge more than move to larger capacity floating diffusion region (FD11) and the output voltage with low gain amplifier, the voltage will be simultaneously from the pixel output into column sampling circuit.

【技术实现步骤摘要】
固体摄像装置、固体摄像装置的驱动方法以及电子设备本专利技术包括2016年8月17日申请的日本特愿2016-160003的申请，并将其全部内容引用与此。
本专利技术涉及固体摄像装置、固体摄像装置的驱动方法以及电子设备。
技术介绍
作为使用了对光进行检测并产生电荷的光电变换元件的固体摄像装置(图像传感器)，CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor：互补金属氧化物半导体)图像传感器供实际使用。CMOS图像传感器作为数字摄像机、摄影机、监视摄像机、医瘵用内窥镜、个人计算机(PC)、便携式电话等便携式终端装置(移动设备)等各种电子设备的一部分而广泛应用。CMOS图像传感器按每个像素具有光电二极管(光电变换元件)以及具有浮置扩散层(FD：FloatingDiffusion，浮置扩散区)的FD放大器，关于其读出，选择像素阵列中的某一行，并将它们同时向列(column)输出方向读出这样的列并行输出型为主流。可是，作为像素的结构，作为代表性的结构，能够例示图1所示的第一像素结构、图2所示的第二像素结构、以及图3所示的第三像素结构。图1是示出CMOS图像传感器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体摄像装置，具有：像素部，配置有像素；读出电路，包括能够放大从像素读出的像素读出电压的放大器；第一信号线，输出低增益的读出电压；以及第二信号线，连接所述放大器的输出侧，并输出高增益的读出电压，所述像素包括：光电变换元件，在蓄积期间蓄积通过光电变换生成的电荷；转送元件，在转送期间能够转送蓄积在所述光电变换元件中的电荷；浮置扩散区，通过所述转送元件对由所述光电变换元件蓄积的电荷进行转送；源极跟随器元件，将所述浮置扩散区的电荷变换为与电荷量相应的电压信号；重置元件，在重置期间将所述浮置扩散区重置为所述第二信号线的电位或给定的电位；以及反馈电容器，一个电极与所述浮置扩散区连接，另一个电极与所述第...

【技术特征摘要】
2016.08.17 JP 2016-1600031.一种固体摄像装置，具有：像素部，配置有像素；读出电路，包括能够放大从像素读出的像素读出电压的放大器；第一信号线，输出低增益的读出电压；以及第二信号线，连接所述放大器的输出侧，并输出高增益的读出电压，所述像素包括：光电变换元件，在蓄积期间蓄积通过光电变换生成的电荷；转送元件，在转送期间能够转送蓄积在所述光电变换元件中的电荷；浮置扩散区，通过所述转送元件对由所述光电变换元件蓄积的电荷进行转送；源极跟随器元件，将所述浮置扩散区的电荷变换为与电荷量相应的电压信号；重置元件，在重置期间将所述浮置扩散区重置为所述第二信号线的电位或给定的电位；以及反馈电容器，一个电极与所述浮置扩散区连接，另一个电极与所述第二信号线连接，所述第一信号线与基于所述源极跟随器元件的电压信号的输出线连接，并且与所述放大器的输入侧连接。2.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，所述反馈电容器的电容小于所述浮置扩散区的电容。3.根据权利要求2所述的固体摄像装置，其中，当将所述反馈电容器的电容设为Cfb，并将所述浮置扩散区的电容设为Cfd时，高增益与1/Cfb成比例，低增益与1/Cfd成比例。4.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，所述像素包括：反馈元件，在反馈期间将所述反馈电容器与所述第二信号线电连接。5.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，所述像素包括：选择元件，在选择期间将基于所述源极跟随器元件的电压信号的输出线与所述第一信号线电连接。6.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，所述读出电路包括：串联电容器，与所述放大器的输入级连接。7.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，所述读出电路包括：开关，能够将所述放大器的输入端子和输出端子选择性地切换为连接状态和非连接状态。8.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，所述读出电路包括：低增益用采样电路，与所述第一信号线连接，能够对读出到所述第一信号线的低增益的读出电压进行采样；以及高增益用采样电路，与所述放大器的输出端子和所述第二信号线的连接节点连接，能够对读出到所述第二信号线的高增益的读出电压进行采样。9.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，所述读出电路包括：作为所述放大器的误差放大器；串联电容器；开关，能够对连接状态和非连接状态进行切换；低增益用采样电路，与所述第一信号线连接，能够对读出到所述第一信号线的低增益的读出电压进行采样；以及高增益用采样电路，能够对读出到所述第二信号线的高增益的读出电压进行采样，在所述误差放大器中，输出端子与所述第二信号线连接，其连接节点与所述高增益用采样电路连接，一个输入端子连接所述串联电容器，并经由所述串联电容器与所述第一信号线连接，在所述一个输入端子与所述输出端子之间连接有所述开关，另一个输入端子与基准电压的供给线连接。10.根据权利要求9所述的固体摄像装置，其中，所述开关在所述像素的所述重置期间以及重置解除后的给定期间保持为连接状态，将所述误差放大器保持为单位增益缓冲器状态。11.根据权利要求10所述的固体摄像装置，其中，所述开关在所述给定期间后保持为非连接状态，将所述误差放大器从单位增益缓冲器状态释放。12.根据权利要求9所述的固体摄像装置，其中，通过切换所述基准电压，从而能够使高增益和低增益的范围设定可变。13.根据权利要求9所述的固体摄像装置，其中，在所述误差放大器的输出侧连接有箝位电路。14.根据权利要求9所述的固体摄...

【专利技术属性】
技术研发人员：大高俊德，
申请(专利权)人：普里露尼库斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：开曼群岛,KY