固体摄像装置（１）具备多个光电变换部（３）、第１以及第２移位寄存器（９，１３）。各光电变换部（３）具有对应于光入射而产生电荷并且平面形状为由两条长边和两条短边形成的大致矩形的光感应区域（１５）以及相对于光感应区域（１５）而形成沿着平行于形成光感应区域（１５）的平面形状的长边的规定的方向升高的电位梯度的电位梯度形成区域（１７）。多个光电变换部（３）以沿着与上述规定的方向交叉的方向的方式并置。第１以及第２移位寄存器（９，１３）取得分别从多个光电变换部（３）传输的电荷并且在与上述规定的方向交叉的方向上传输并输出。由此，实现了可以不使图像处理变得烦杂并且可以高速地读出在光感应区域中产生的电荷的固体摄像装置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及固体摄像装置。
技术介绍
作为固体摄像装置，已知有分别具有对应于光入射而产生电荷并且平面形状为 由两条长边和两条短边形成的大致矩形的光感应区域的多个光电变换部在一维方向(沿 着光感应区域的短边方向的方向)上配置成矩阵状的固体摄像装置(例如参照专利文献 1)。一直以来，这样的固体摄像装置被运用于各种各样的用途中，特别是作为分光器的 光检测单元而被广泛应用地使用。专利文献1 日本特开2005-164363号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题然而，专利文献1所记载的固体摄像装置存在以下的问题。在专利文献1所记 载的固体摄像装置中，产生于光感应区域的电荷从光感应区域的短边侧被读出。因此， 所产生的电荷有必要在光感应区域的长边方向上移动，该移动距离较长。其结果，难以 高速地读出所产生的电荷。在专利文献1所记载的固体摄像装置中，分别邻接于光感应区域的一对短边而 配置存储电荷的扩散区域以及放大并输出产生于该扩散区域的电压信号的放大区域。即 在专利文献1所记载的固体摄像装置中，因为分别从邻接于光感应区域的各短边而配置 的一对放大区域输出信号，所以，用于获得一维图像的信号处理成为必要，图像处理可 能会变得繁杂。因此，本专利技术的目的在于，提供一种可以不使图像处理变得繁杂并且可以高速 地读出产生于光感应区域的电荷的固体摄像装置。解决问题的技术手段本专利技术所涉及的固体摄像装置分别具有对应于光入射而产生电荷并且平面形状 为由两条长边和两条短边形成的大致矩形的光感应区域、以及相对于光感应区域而形成 沿着平行于形成光感应区域的平面形状的长边的规定的方向升高的电位梯度的电位梯度 形成区域，并且具备以沿着与上述规定的方向交叉的方向的方式并置的多个光电变换 部、以及取得分别从多个光电变换部传输的电荷并在与规定的方向交叉的方向上传输并 输出的第1和第2电荷输出部。在本专利技术所涉及的固体摄像装置中，在各光电变换部中，因为由电位梯度形成 区域而形成沿着上述规定的方向升高的电位梯度，所以，在光感应区域中产生的电荷沿 着由所形成的电位梯度而得到的电势的倾斜，向任意的短边侧移动。由此，电荷的移动 速度受电位梯度(电势的倾斜)支配，并且使电荷的读出速度高速化。在本专利技术中，从多个光电变换部传输的电荷由第1或者第2电荷输出部取得并在与规定的方向交叉的上述方向上被传输并输出。其结果，根据本专利技术，不需要再次进行 现有的技术中所必要的用于获得一维图像的信号处理，并能够防止图像处理的烦杂化。然而，在本专利技术中，光感应区域的平面形状为由两条长边和两条短边形成的大 致矩形。因此，光感应区域中的饱和电荷量大。优选，电位梯度形成区域形成沿着作为上述规定的方向的从形成光感应区域的 平面形状的一条短边侧朝向另一条短边侧的第1方向升高的电位梯度，第1以及第2电荷 输出部被配置于形成光感应区域的平面形状的另一条短边侧，还具备分别对应于光电变 换部并且被配置于各光电变换部与第1电荷输出部之间、将来自对应的光电变换部的光 感应区域的电荷传输到第1电荷输出部的多个第1传输部、以及分别对应于光电变换部并 且被配置于各第1电荷输出部与第2电荷输出部之间、将被传输到第1电荷输出部的电荷 传输到第2电荷输出部的多个第2传输部。因为由电位梯度形成区域而形成沿着上述第1方向升高的电位梯度，所以，在 光感应区域中产生的电荷沿着由所形成的电位梯度得到的电势的倾斜，向另一条短边侧 移动。向另一条短边侧移动的电荷在第1传输部中被取得并且在第1方向上被传输。从 各第1传输部传输的电荷由第1电荷输出部而在与第1方向交叉的方向上被传输并输出。 被存储于第ι电荷输出部中的电荷由第2传输部而在第1方向上被传输。从各第2传输 部传输的电荷由第2电荷输出部而在与第1方向交叉的方向上被传输并输出。优选，电位梯度形成区域选择性地形成沿着作为上述规定的方向的从形成光感 应区域的平面形状的一条短边侧朝向另一条短边侧的第1方向以及从形成光感应区域的 平面形状的另一条短边侧朝向一条短边侧的第2方向中的任意的方向升高的电位梯度， 第1电荷输出部被配置于形成光感应区域的平面形状的一条短边侧，第2电荷输出部被配 置于形成光感应区域的平面形状的另一条短边侧，还具备分别对应于光电变换部并且被 配置于各光电变换部与第1电荷输出部之间、将来自对应的光电变换部的光感应区域的 电荷传输到第1电荷输出部的多个第1传输部、以及分别对应于光电变换部并且被配置于 各光电变换部与第2电荷输出部之间、将来自对应的光电变换部的光感应领域的电荷传 输到第2电荷输出部的多个第2传输部。如果由电位梯度形成区域而形成沿着上述第2方向升高的电位梯度，那么在光 感应区域中产生的电荷沿着由所形成的电位梯度得到的电势的倾斜，向一条短边侧移 动。向一条短边侧移动的电荷在第1传输部中被取得并在第2方向上被传输。从各第1 传输部传输的电荷由第1电荷输出部而在与第1方向交叉的方向上被传输并输出。如果 由电位梯度形成区域而形成沿着上述第1方向升高的电位梯度，那么在光感应区域中产 生的电荷沿着由所形成的电位梯度而得到的电势的倾斜，向另一条短边侧移动。向另一 条短边侧移动的电荷在第2传输部中被取得并在第1方向上被传输。从各第2传输部传 输的电荷由第2电荷输出部而在与第2方向交叉的方向上被传输并输出。更加优选，第2电荷输出部从多个第2传输部取得在整个第1期间内在光电变换 部中产生的电荷并在与规定的方向交叉的方向上传输并输出，第1电荷输出部从多个第1 传输部取得在较第1期间短的整个第2期间内在光电变换部中产生的电荷并在与规定的方 向交叉的方向上传输并输出。如果存储在整个第1期间内在光电变换部中产生的电荷，那么由于曝光时间比较长，因而强的入射光由于信号饱和而难以恰当地检测出，弱的入射光可以作为足够大 的信号而被检测出。如果存储在整个第2期间内在光电变换部中产生的电荷，那么由于 曝光时间比较短，因而弱的入射光由于信号微弱而难以作为信号被充分地检测出，强的 入射光不会发生饱和而可以作为信号被恰当地检测出。这样，不论入射光的强度，入射 光均可以作为信号而被恰当地检测出，实际有效的动态范围变大。在本专利技术中，因为具备第1以及第2电荷输出部，所以，传输在整个第2期间内 在光电变换部中产生的电荷和传输在整个第1期间内在光电变换部中产生的电荷，彼此 不会成为阻碍。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供一种可以不使图像处理变得烦杂并且可以高速地读出在 光感应区域中产生的电荷的固体摄像装置。附图说明图1是表示第1实施方式所涉及的固体摄像装置的构成的图。图2是用于说明沿着图1中的II-II线的截面构成的图。图3是在第1实施方式所涉及的固体摄像装置中、所输入的各信号的时序图。图4是用于说明图3中的在各时刻的电荷的存储以及排出动作的电势图。图5是用于说明光电变换部中的电荷的移动的模式图。图6是表示第2实施方式所涉及的固体摄像装置的构成的图。图7是用于说明沿着图6中的VII-VII线的截面构成的图。图8是在第2实施方式所涉及的固体摄像装置中、所输入的各信号的时序图。图9是用于说明图8中的在各时刻的电荷的存储以及排出动作的电势图。符号的说明1…固体摄像装置、3…光电变换部、5…缓冲栅极部、7…第1传输部、9…第1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种固体摄像装置，其特征在于， 具备： 多个光电变换部，分别具有光感应区域和电位梯度形成区域，所述光感应区域对应于光入射而产生电荷并且平面形状为由两条长边和两条短边形成的大致矩形，所述电位梯度形成区域相对于所述光感应区域，形成沿着平行于形成所述光感应区域的平面形状的长边的规定的方向升高的电位梯度，并且所述多个光电变换部以沿着与所述规定的方向交叉的方向的方式并置；以及 第１以及第２电荷输出部，取得分别从所述多个光电变换部传输的电荷，并在与所述规定的方向交叉的所述方向上传输并输出。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：铃木久则，米田康人，大塚慎也，村松雅治，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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