固态摄像装置、摄像方法和电子设备制造方法及图纸

技术编号:20761541 阅读:31 留言:0更新日期:2019-04-03 13:36
本发明专利技术涉及能够缩短曝光时间的固态摄像装置、摄像方法和电子设备。一个像素和另一像素是具有不同的曝光开始时序和曝光结束时序的像素。有源光在所述一个像素的曝光时间内开始发光并且停止发光。例如,所述一个像素分别在所述有源光发光之前和之后开始曝光和结束曝光。所述另一像素在从所述有源光发光开始已经经过了时间Ta1之后的时刻开始曝光,并且在所述一个像素已经结束曝光之后结束曝光。本发明专利技术例如能够应用于使用有源光进行摄像的摄像装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固态摄像装置、摄像方法和电子设备
本专利技术涉及固态摄像装置、摄像方法和电子设备,并且特别地,涉及能够缩短曝光时间的固态摄像装置、摄像方法和电子设备。
技术介绍
专利文献1提出了如下技术:其中,即使在用红外光照射的同时拍摄图像的情况下,能够从包含可见光和红外光的图像信号中适当地分离可见光和红外光。在此提案中,通过用红外光照射两个整帧,使用曝光时间的差异,通过计算处理来确定可见光和红外光。引用列表专利文献专利文献1:特开号为2016-76807的日本专利申请
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题然而,在专利文献1的提案中,在两个整帧期间进行照射,因此需要长的LED发光时间。本专利技术是基于上述问题而做出的,并且旨在能够缩短曝光时间。技术问题的解决方案根据本专利技术的一个方面的固态摄像装置包括:以二维的方式配置有像素的像素阵列单元;和曝光控制单元,所述曝光控制单元根据预定光的发光时间,以使曝光开始时间和曝光结束时间的至少一者不同的方式控制所述像素阵列单元中的第一像素的曝光时间和第二像素的曝光时间,所述第二像素的曝光时间与所述第一像素的曝光时间不同。所述曝光控制单元能够根据所述预定光的发光时间以使所述曝光开始时间不同的方式控制所述第一像素的曝光时间和所述第二像素的曝光时间。所述曝光控制单元能够以通过改变包含所述预定光的发光时间的比率使所述曝光开始时间不同的方式控制所述第一像素的曝光时间和所述第二像素的曝光时间。所述像素能够包含PD。所述曝光控制单元能够通过复位操作控制所述曝光开始时间,并且能够通过电荷传输控制所述曝光结束时间。所述像素能够包括有机或无机光电转换膜。所述曝光控制单元能够通过复位操作控制所述曝光开始时间,并且能够通过所述光电转换膜的上部电极控制所述曝光结束时间。所述曝光控制单元能够通过所述光电转换膜的上部电极控制所述第一像素和所述第二像素的至少一者的所述曝光开始时间,并且能够通过所述光电转换膜的所述上部电极控制所述曝光结束时间。所述曝光控制单元能够根据多个所述预定光的发光时间,以使所述曝光开始时间和所述曝光结束时间的至少一者不同的方式控制所述第一像素的曝光时间和所述第二像素的曝光时间。所述曝光控制单元能够以通过分别改变包含多个所述预定光的发光时间的比率使所述曝光开始时间和所述曝光结束时间的至少一者不同的方式,控制所述第一像素的曝光时间和所述第二像素的曝光时间。所述固态摄像装置还能够包括计算单元,所述计算单元对来自所述第一像素和所述第二像素的图像进行马赛克处理,并且针对每个像素进行计算处理。所述曝光控制单元能够根据多个所述预定光的发光时间,以使所述曝光开始时间和所述曝光结束时间的至少一者不同的方式控制所述第一像素的曝光时间、所述第二像素的曝光时间和第三像素的曝光时间,所述第三像素的曝光时间与所述第一像素和所述第二像素的曝光时间不同。所述曝光控制单元能够以通过分别改变包含多个所述预定光的发光时间的比率使所述曝光开始时间和所述曝光结束时间的至少一者不同的方式,控制所述第一像素的曝光时间、所述第二像素的曝光时间和所述第三像素的曝光时间。所述固态摄像装置还能够包括计算单元,所述计算单元对来自所述第一像素、所述第二像素和所述第三像素的图像进行马赛克处理,并且针对每个像素进行计算处理。所述像素阵列单元能够包括具有转换效率可调功能的像素。根据本技术的一个方面的摄像方法包括如下步骤:根据预定光的发光时间,固态摄像装置以使曝光开始时间和曝光结束时间的至少一者不同的方式控制像素阵列单元中的第一像素的曝光时间和第二像素的曝光时间,像素二维地布置在所述像素阵列单元中并且所述第二像素的曝光时间与所述第一像素的曝光时间不同。根据本技术的一个方面的电子设备包括:用于发光的发光单元;以及固态摄像装置,所述固态摄像装置包括:以二维的方式配置有像素的像素阵列单元;和曝光控制单元,所述曝光控制单元根据由所述发光单元发出的光的发光时间,以使曝光开始时间和曝光结束时间的至少一者不同的方式控制所述像素阵列单元中的第一像素的曝光时间和第二像素的曝光时间,所述第二像素的曝光时间与所述第一像素的曝光时间不同。根据本技术的一个方面,在二维地布置有多个像素的像素阵列单元中,以根据预定光的发光时间使曝光开始时间和曝光结束时间的至少一者不同的方式控制第一像素的曝光时间和第二像素的曝光时间,所述第二像素的曝光时间与所述第一像素的曝光时间不同。本专利技术的有益效果根据本专利技术,能够控制曝光时间。特别地,根据本技术,能够缩短曝光时间。应当注意的是,本说明书中说明的效果仅仅是示例性的,本技术的效果不限于本说明书中描述的效果,而是可能具有额外的效果。附图说明图1是图示了应用本专利技术的固态摄像装置的示意性构造示例的框图;图2图示了与有源光(activelight)和像素相关的两种曝光控制;图3图示了输出之后的计算处理;图4图示了在全局快门情况下像素的曝光操作的示例;图5图示了在滚动快门情况下曝光操作的示例;图6图示了作为示例的在全局快门情况下的电路构造和曝光控制时序;图7图示了作为示例的在全局快门情况下的另一电路构造和曝光控制时序;图8图示了作为示例的在全局快门情况下的又一电路构造和曝光控制时序;图9图示了作为示例的在全局快门情况下的再一电路构造和曝光控制时序;图10图示了在使用光电转换膜的全局快门情况下的电路构造的示例;图11图示了在图10的情况下的曝光控制时序的示例;图12图示了在使用光电转换膜的全局快门情况下的另一电路构造的示例;图13图示了在图12的情况下的曝光控制时序的示例;图14图示了与两个有源光束和像素相关的两种曝光控制;图15图示了与两个有源光束和像素相关的三种曝光控制;图16图示了输出之后的计算处理;图17图示了作为示例的在全局快门情况下的电路构造和曝光控制时序;图18图示了像素图案的示例;图19图示了像素图案的另一示例;图20图示了其它像素图案的示例;图21图示了控制线的物理图像的示例;图22图示了控制线的物理图像的另一示例;图23图示了控制线的物理图像的又一示例;图24图示了另一像素区域的示例;图25图示了包括转换效率可调功能的示例;图26图示了使用应用了本技术的图像传感器的示例;图27是图示了应用了本技术的电子设备的构造示例的框图;图28图示了内窥镜手术系统的示意性结构的示例;图29是图示了包含相机头部和CCU的功能构造的示例的框图;图30是图示了车辆控制系统的示意性构造的示例的框图;图31是图示了车外信息检测单元和摄像单元的设置位置的示例的说明图。具体实施方式下面,将说明实施本专利技术的模式(下文中将称为实施例)。应当注意的是,将按照下面的顺序进行说明。0.装置的说明1.第一实施例2.第二实施例3.第三实施例4.图像传感器的使用示例5.电子设备的示例6.应用于内窥镜手术系统的应用示例7.应用于移动体的应用示例(0.装置的说明)(固态摄像装置的示意性结构示例)作为示例,图1图示了应用于本技术的各实施例的互补金属氧化物半导体(CMOS)固态摄像装置的示意性构造示例。如图1中所示,固态摄像装置(元件芯片)1包括具有像素区域(所谓的摄像区域)和周边电路区域的半导体基板11(例如,硅基板),在像素区域中,分别包含多个光电转换元件的像素2规则地二维排列。像素2包含光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固态摄像装置,其包括:以二维的方式配置有像素的像素阵列单元;以及曝光控制单元,所述曝光控制单元根据预定光的发光时间,以使曝光开始时间和曝光结束时间的至少一者不同的方式控制所述像素阵列单元中的第一像素的曝光时间和第二像素的曝光时间,所述第二像素的曝光时间与所述第一像素的曝光时间不同。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.03 JP 2016-1955261.一种固态摄像装置,其包括:以二维的方式配置有像素的像素阵列单元;以及曝光控制单元,所述曝光控制单元根据预定光的发光时间,以使曝光开始时间和曝光结束时间的至少一者不同的方式控制所述像素阵列单元中的第一像素的曝光时间和第二像素的曝光时间,所述第二像素的曝光时间与所述第一像素的曝光时间不同。2.根据权利要求1所述的固态摄像装置,其中,所述曝光控制单元根据所述预定光的发光时间以使所述曝光开始时间不同的方式控制所述第一像素的曝光时间和所述第二像素的曝光时间。3.根据权利要求1所述的固态摄像装置,其中,所述曝光控制单元以通过改变包含所述预定光的发光时间的比率使所述曝光开始时间不同的方式控制所述第一像素的曝光时间和所述第二像素的曝光时间。4.根据权利要求1所述的固态摄像装置,其中,所述像素包含PD。5.根据权利要求4所述的固态摄像装置,其中,所述曝光控制单元通过复位操作控制所述曝光开始时间,并且通过电荷传输控制所述曝光结束时间。6.根据权利要求1所述的固态摄像装置,其中,所述像素包括有机或无机光电转换膜。7.根据权利要求6所述的固态摄像装置,其中,所述曝光控制单元通过复位操作控制所述曝光开始时间,并且通过所述光电转换膜的上部电极控制所述曝光结束时间。8.根据权利要求6所述的固态摄像装置,其中,所述曝光控制单元通过所述光电转换膜的上部电极控制所述第一像素和所述第二像素的至少一者的所述曝光开始时间,并且通过所述光电转换膜的所述上部电极控制所述曝光结束时间。9.根据权利要求1所述的固态摄像装置,其中,所述曝光控制单元根据多个所述预定光的发光时间,以使所述曝光开始时间和所述曝光结束时间的至少一者不同的方式控制所述第一像素的曝光时间和所述第二像素的曝光时间。10.根据权利要求1所述的固态摄像装置,其中,所述曝光控制单元以通过分别改变包含多个所述预定光的发光时间的比率使所述曝...

【专利技术属性】
技术研发人员:半泽克彦新田嘉一若林准人
申请(专利权)人:索尼半导体解决方案公司
类型:发明
国别省市:日本,JP

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