摄像装置及电子设备制造方法及图纸

提供一种具备图像处理功能的摄像装置。本发明专利技术的一个方式是一种具备图像处理等附加功能的摄像装置，该摄像装置可以将在摄像工作中获取的模拟数据保持在像素中而取出该模拟数据乘任意权重系数而得的数据。在像素中可以取得相邻的受光器件间的差分数据，可以得到亮度梯度的信息。通过将该信息输入到神经网络等中，可以进行距离信息等的推导。另外，由于可以将庞大的图像数据以模拟数据的状态保持在像素中，所以可以高效地进行处理。所以可以高效地进行处理。所以可以高效地进行处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】摄像装置及电子设备


[0001]本专利技术的一个方式涉及一种摄像装置。
[0002]注意，本专利技术的一个方式不局限于上述
本说明书等所公开的专利技术的一个方式的
涉及一种物体、方法或制造方法。另外，本专利技术的一个方式涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或者组合物(composition of matter)。由此，更具体而言，作为本说明书所公开的本专利技术的一个方式的
的一个例子可以举出半导体装置、显示装置、液晶显示装置、发光装置、照明装置、蓄电装置、存储装置、摄像装置、这些装置的工作方法或者这些装置的制造方法。
[0003]注意，在本说明书等中，半导体装置是指能够通过利用半导体特性而工作的所有装置。晶体管、半导体电路为半导体装置的一个方式。另外，存储装置、显示装置、摄像装置、电子设备有时包含半导体装置。

技术介绍

[0004]使用形成在衬底上的氧化物半导体薄膜构成晶体管的技术受到关注。例如，专利文献1公开了将包括氧化物半导体的关态电流非常低的晶体管用于像素电路的结构的摄像装置。
[0005]另外，专利文献2公开了对摄像装置赋予运算功能的技术。
[0006][先行技术文献][0007][专利文献][0008][专利文献1]日本专利申请公开第2011
‑
119711号公报
[0009][专利文献2]日本专利申请公开第2016
‑
123087号公报

技术实现思路
r/>[0010]专利技术所要解决的技术问题
[0011]安装于移动设备等的摄像装置通常具有能够取得高分辨率的图像的功能。需要下一代摄像装置具有更高智能性的功能。
[0012]利用摄像装置取得的图像数据(模拟数据)被转换为数字数据且被提取到外部，然后根据需要被进行图像处理。当能够在摄像装置内进行该处理时，可以以更高速与外部设备联动，并且使用者的方便性提高。另外，也可以减少外围装置等的负载及功耗。另外，如果能够以模拟数据的状态进行复杂的数据处理，就可以缩短数据转换所需要的时间。
[0013]例如，通过从相邻的像素间的数据的差分信息算出亮度梯度而将该亮度梯度作为数据利用DNN(深度神经网络)等，可以推导距离信息。通过在摄像装置内进行像素间的差分数据的运算及DNN的一部分运算，可以实现低功耗及高速推导。
[0014]另外，在智能手机等便携式信息终端中，可以取得所拍摄的被摄体的距离信息且加工所拍摄的图像(虚化目的被摄体的前后等)。该距离信息利用多个摄像头的视差取得。在能够通过图像处理取得距离信息时可以使摄像头的数量为一个，由此可以减少制造成
本。
[0015]因此，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种能够进行图像处理的摄像装置。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种能够取得距离信息的摄像装置。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种能够取得相邻的像素间的亮度梯度的信息的摄像装置。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种被用作神经网络的一部分构成要素的摄像装置。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种低功耗的摄像装置。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种可靠性高的摄像装置。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种新颖的摄像装置等。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种上述摄像装置的驱动方法。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种新颖的半导体装置等。
[0016]注意，这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。注意，本专利技术的一个方式并不需要实现所有上述目的。除上述目的外的目的从说明书、附图、权利要求书等的描述中是显而易见的，并且可以从说明书、附图、权利要求书等的描述中抽出。
[0017]解决技术问题的手段
[0018]本专利技术的一个方式涉及一种具备图像处理功能的摄像装置。
[0019]本专利技术的一个方式是一种摄像装置，包括像素及读出电路，其中，像素包括第一受光电路、第二受光电路、放大电路及运算电路，放大电路可以将根据保持在第一受光电路中的第一数据与保持在第二受光电路中的第二数据之差分的电位输出到运算电路，运算电路包括第一节点及第二节点，第一节点被写入在将第一数据及第二数据设为相同的值时放大电路所输出的第一电位，第二节点被写入在通过光电转换生成第一数据及第二数据时放大电路所输出的第二电位，分别可以对第一节点及第二节点加上第三电位，并且，读出电路可以通过使用根据第一节点的电位流过的电流及根据第二节点的电位流过的电流的运算抽出第二电位与第三电位之积。
[0020]读出电路包括电流镜电路及相关双采样电路，电流镜电路包括第一晶体管及第二晶体管，第一晶体管的源极和漏极中的一个及栅极与第一节点电连接，并且第二晶体管的源极和漏极中的一个可以与第二节点及相关双采样电路电连接。
[0021]本专利技术的一个方式是一种摄像装置，包括像素及读出电路，其中，像素包括第一受光电路、第二受光电路、放大电路及运算电路，放大电路包括第一输入端子及第二输入端子，运算电路包括第一节点、第二节点、第一电容器、第二电容器、第一晶体管及第二晶体管，第一节点与第一电容器的一个电极及第一晶体管的栅极电连接，第二节点与第二电容器的一个电极及第二晶体管的栅极电连接，第一晶体管的源极和漏极中的一个及第二晶体管的源极和漏极中的一个与读出电路电连接，第一受光电路与第一输入端子电连接，第二受光电路与第二输入端子电连接，在第一输入端子及第二输入端子被输入相同电位时第一节点被写入放大电路所输出的第一电位，第二节点被写入放大电路根据第一受光电路所生成的数据与第二受光电路所生成的数据之差分而输出的第二电位，可以通过第一电容器或第二电容器分别对第一节点及第二节点加上第三电位，并且，读出电路可以通过使用流过第一晶体管的电流及流过第二晶体管的电流的运算抽出第二电位与第三电位之积。
[0022]读出电路包括电流镜电路及相关双采样电路，电流镜电路包括第三晶体管及第四晶体管，第三晶体管的源极和漏极中的一个及栅极与第一晶体管的源极和漏极中的一个电
连接，并且第四晶体管的源极和漏极中的一个可以与第二晶体管的源极和漏极中的一个及相关双采样电路电连接。
[0023]第一受光电路及第二受光电路各自包括光电转换器件、第五晶体管、第六晶体管及第三电容器，光电转换器件的一个电极与第五晶体管的源极和漏极中的一个电连接，第五晶体管的源极和漏极中的另一个与第六晶体管的源极和漏极中的一个及第三电容器的一个电极电连接，第一受光电路所包括的第六晶体管的源极和漏极中的另一个与第一输入端子电连接，并且第二受光电路所包括的第六晶体管的源极和漏极中的另一个可以与第二输入端子电连接。
[0024]优选的是，第五晶体管及第六晶体管在沟道形成区域中包含金属氧化物，金属氧化物包含In、Zn及M(M为Al、Ti、Ga、Ge、Sn、Y、Zr、La、Ce、Nd和Hf中的一个或多个)。
[0025]优选的是，第一受光电路及第二受光电路各自还包括第七晶体管及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种摄像装置，包括像素及读出电路，其中，所述像素包括第一受光电路、第二受光电路、放大电路及运算电路，所述放大电路可以将根据保持在所述第一受光电路中的第一数据与保持在所述第二受光电路中的第二数据之差分放大的电位输出到所述运算电路，所述运算电路包括第一节点及第二节点，所述第一节点被写入在将所述第一数据及所述第二数据设为相同的值时所述放大电路所输出的第一电位，所述第二节点被写入在通过光电转换生成所述第一数据及所述第二数据时所述放大电路所输出的第二电位，分别可以对所述第一节点及所述第二节点加上第三电位，并且，所述读出电路可以通过使用根据所述第一节点的电位流过的电流及根据所述第二节点的电位流过的电流的运算抽出所述第二电位与所述第三电位之积。2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中所述读出电路包括电流镜电路及相关双采样电路，所述电流镜电路包括第一晶体管及第二晶体管，所述第一晶体管的源极和漏极中的一个及栅极与所述第一节点电连接，并且所述第二晶体管的源极和漏极中的一个与所述第二节点及所述相关双采样电路电连接。3.一种摄像装置，包括像素及读出电路，其中，所述像素包括第一受光电路、第二受光电路、放大电路及运算电路，所述放大电路包括第一输入端子及第二输入端子，所述运算电路包括第一节点、第二节点、第一电容器、第二电容器、第一晶体管及第二晶体管，所述第一节点与所述第一电容器的一个电极及所述第一晶体管的栅极电连接，所述第二节点与所述第二电容器的一个电极及所述第二晶体管的栅极电连接，所述第一晶体管的源极和漏极中的一个及所述第二晶体管的源极和漏极中的一个与所述读出电路电连接，所述第一受光电路与所述第一输入端子电连接，所述第二受光电路与所述第二输入端子电连接，在所述第一输入端子及所述第二输入端子被输入相同电位时所述第一节点被写入所述放大电路所输出的第一电位，所述第二节点被写入所述放大电路根据所述第一受光电路所生成的数据与所述第二受光电路所生成的数据之差分而输出的第二电位，可以通过所述第一电容器或所述第二电容器分别对所述第一节点及所述第二节点加上第三电位，并且，所述读出电路可以通过使用流过所述第一晶体管的电流及流过所述第二晶体管的电流的运算抽出所述第二电位与所述第三电位之积。4.根据权利要求3所述的摄像装置，其中所述读出电路包括电流镜电路及相关双采样电路，
所述电流镜电路包括第三晶体管及第四晶体管，所述第三晶体管的源极和漏极中的一个及栅极与所述第一晶体管的源极和漏极中的一个电连接，并且所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：广濑丈也，米田诚一，井上广树，池田隆之，山崎舜平，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：