图像拍摄装置和图像拍摄显示系统制造方法及图纸

公开了图像拍摄装置和图像拍摄显示系统。图像拍摄装置包括：图像拍摄部，该图像拍摄部包括多个像素，每个像素包括光电转换元件；驱动部，该驱动部执行被蓄积在像素中的信号电荷的读出操作和重置操作；以及校正部，该校正部对执行重置操作的定时进行校正以使得从图像拍摄部输出的图像中的残像能够被减轻。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及包括光电转换元件的图像拍摄装置以及包括这种图像拍摄装置的图像拍摄显示系统。
技术介绍
过去，已提出了在每个像素(图像拍摄像素)中包括光电转换元件的各种类型的图像拍摄装置。这种具有光电转换元件的图像拍摄装置的示例包括所谓的光学触摸面板以及放射线图像拍摄装置(例如参见2011-135561号日本未实审专利申请公布)。
技术实现思路
如上所述的典型图像拍摄装置被配置为基于从多个像素读取的信号电荷来获得图像。同时，存在所获得的图像包含所谓的残像(afterimage)(与实际对象的图像不同并且基于在捕捉图像前蓄积的信号电荷的图像)的情况。此残像可劣化拍摄的图像的质量。希望提供一种实现拍摄图像的高质量的图像拍摄装置和包括这样的图像拍摄装置的图像拍摄显示系统。根据本公开的一个实施例，提供了一种图像拍摄装置，包括图像拍摄部，该图像拍摄部包括多个像素，每个像素包括光电转换元件；驱动部，该驱动部执行被蓄积在像素中的信号电荷的读出操作和重置操作；以及校正部，该校正部对执行重置操作的定时进行校正以使得从图像拍摄部输出的图像中的残像能够被减轻。根据本公开的一个实施例，提供了一种图像拍摄显示系统，包括图像拍摄装置；以及显示装置，该显示装 置显示基于由图像拍摄装置获得的图像拍摄信号的图像。图像拍摄装置包括图像拍摄部，该图像拍摄部包括多个像素，每个像素包括光电转换元件；驱动部，该驱动部执行被蓄积在像素中的信号电荷的读出操作和重置操作；以及校正部，该校正部对执行重置操作的定时进行校正以使得从图像拍摄部输出的图像中的残像能够被减轻。在根据本公开的实施例的图像拍摄装置和图像拍摄显示系统的每一个中，在图像拍摄部的每个像素中执行基于入射光的光电转换，并且如上所述执行信号电荷的读出操作和重置操作。结果，获得基于入射光的拍摄图像。另外，校正部校正执行重置操作的定时，以减轻拍摄图像中的残像。在根据本公开的实施例的图像拍摄装置和图像拍摄显示系统的每一个中，图像拍摄部中的每个像素包括光电转换元件，并且驱动部执行像素中的信号电荷的读出操作和重置操作，从而产生基于入射光的拍摄图像。校正部对驱动部执行重置操作的定时进行校正，以减轻拍摄图像中的残像。这抑制了由残余电荷引起的残像的发生，即使当在信号电荷被读出之后存在(残留)电荷时也是如此。因此，可以实现拍摄图像的闻质量。要理解，以上概括描述和以下详细描述都是示例性的，并且旨在提供对要求保护的技术的进一步说明。附图说明附图被包括来提 供对本公开的进一步理解，并且被并入在本说明书中并构成本说明书的一部分。附示了实施例并且与说明书一起帮助说明本技术的原理。图1是图示根据本公开的实施例的图像拍摄装置的整体配置的示例的框图。图2是图示图1中所示的图像拍摄部的概略配置的示例的示意图。图3是图示图1中所示的像素等等的详细配置的示例的电路图。图4是图示图1中所示的行扫描部的详细配置的示例的框图。图5是图示图1中所示的列选择部的详细配置的示例的框图。图6A和6B分别是示出在曝光时段期间的操作状态的示例和在读出-第一重置时段期间的操作状态的示例的电路图。图7A和7B分别是用于说明具有横向结构的PIN光电二极管的蓄积状态(accumulation state)和消耗状态(depletion state)的不意图。图8是图示具有纵向结构的PIN光电二极管的示例的示意性截面图。图9是用于说明电荷分布现象(电荷注入)的电路图。图10是用于说明信号电荷残留的机制的特性图。图1lA和IlB是示出读出-第一重置时段之后逝去的时间与衰退电流(Decaycurrent)之间的关系的示例的特性图。图12是用于说明残余电荷量与衰退电流之间的关系的特性图。图13是用于说明根据本公开的实施例的线顺次图像拍摄操作的概要的定时图。图14是用于说明一条线的图像拍摄操作的定时波形图。图15A和15B是示出第二重置时段期间的操作状态的示例的电路图。图16是用于说明经第二重置操作而减少的残余电荷量的特性图。图17是示出衰退随着时间的变化(残像特性)的特性图。图18是用于说明衰退的重置间隔相关性的特性图。图19是示出重置间隔与残像特性之间的相互关系的曲线图。图20是图示根据修改例I的像素等等的配置的电路图。图21是图示根据修改例2的像素等等的配置的电路图。图22是图示根据修改例3的像素等等的配置的电路图。图23是图示根据修改例4的像素等等的配置的电路图。图24是示出有源像素电路中的线顺次图像拍摄操作的示例的定时图。图25A和25B分别是图示根据修改例5和6的图像拍摄部的概略配置的示意图。图26是图示根据应用例的图像拍摄显示系统的概略配置的示意图。具体实施例方式以下，将参考附图详细描述本公开的实施例。注意将按以下顺序给出描述。1.实施例(重置间隔被校正并且重置操作被执行多次的图像拍摄装置的示例)2.修改例I (无源像素电路的另一示例)3.修改例2 (无源像素电路的另一示例) 4.修改例3和4 (有源像素电路的示例)5.修改例5和6 (基于放射线捕捉图像的图像拍摄部的示例)6.修改例7 (校正重置电压电平的示例)7.应用例(图像拍摄装置被应用到图像拍摄显示系统的应用例)[实施例](图像拍摄装置I的整体配置)图1图示了根据本公开的实施例的图像拍摄装置(图像拍摄装置I)的整体方框配置。图像拍摄装置I基于入射光(图像拍摄光)读取对象的信息(捕捉对象的图像)。此图像拍摄装置I包括图像拍摄部11、行扫描部13、A/D转换部14、列扫描部15、系统控制部16以及重置定时校正部18。其中，行扫描部13、A/D转换部14、列扫描部15和系统控制部16对应于本公开的“驱动部”的具体但非限制性示例。此外，重置定时校正部18对应于本公开的“校正部”的具体但非限制性示例。(图像拍摄部11)图像拍摄部11根据入射光(图像拍摄光)生成电信号。在此图像拍摄部11中，在行方向和列方向上(矩阵状)二维布置像素20 (图像拍摄像素或单位像素)。每个像素20具有光电转换元件(后文所述的光电转换元件21)，该光电转换元件生成具有与图像拍摄光的量相应的电荷量的光电荷，并且在其中蓄积光电荷。注意，在以下描述中，图像拍摄部11中的水平方向(行方向)被称为“H方向”，并且图像拍摄部11中的垂直方向(列方向)被称为“V方向”，如 图1中所示。图2图示了图像拍摄部11的概略配置的示例。图像拍摄部11具有光电转换层111，在该光电转换层111中光电转换元件21被部署在每个像素20中。如图2中所示，光电转换层111被配置成执行基于入射图像拍摄光Lin的光电转换(从入射图像拍摄光Lin到信号电荷的转换)。图3例示了像素20的电路配置(其是所谓的无源电路配置)以及Α/D转换部14中的后文所述的列选择部17的电路配置。此无源像素20设有一个光电转换元件21和一个晶体管22。另外，像素20连接到分别在H方向和V方向上延伸的读出控制线Lread和信号线Lsig。光电转换元件21可以是但不限于是正-本征-负(positive intrinsicnegative, PIN)光电二极管或金属-绝缘体-半导体(metal-1nsulator-semiconductor,MIS)传感器。光电转换元件21如上所述被配置为生成电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像拍摄装置，包括：图像拍摄部，该图像拍摄部包括多个像素，每个像素包括光电转换元件；驱动部，该驱动部执行蓄积在所述像素中的信号电荷的读出操作和重置操作；以及校正部，该校正部对执行所述重置操作的定时进行校正，以使得从所述图像拍摄部输出的图像中的残像被减轻。

【技术特征摘要】
2011.10.18 JP 2011-2286281.一种图像拍摄装置，包括 图像拍摄部，该图像拍摄部包括多个像素，每个像素包括光电转换元件； 驱动部，该驱动部执行蓄积在所述像素中的信号电荷的读出操作和重置操作；以及 校正部，该校正部对执行所述重置操作的定时进行校正，以使得从所述图像拍摄部输出的图像中的残像被减轻。2.根据权利要求1所述的图像拍摄装置，其中 所述驱动部在一帧时段期间间歇地执行多次所述重置操作，并且 所述校正部通过优化所述重置操作的时间间隔来校正所述定时，所述时间间隔是重置间隔。3.根据权利要求2所述的图像拍摄装置，其中 所述校正部预先存储所述重置间隔与残像特性之间的相互关系，并且所述校正部使用所述相互关系来选择使得残像值等于或小于期望值的重置间隔，并且 所述校正部根据所选择的重置间隔来调整所述定时。4.根据权利要求2所述的图像拍摄装置，其中，所述像素中的信号电荷的重置操作是与由所述驱动部执行的所述读出驱动相关联地执行的。5.根据权利要求4所述的图像拍摄装置，其中，在一帧时段期间，所述驱动部执行多次重置操作，以使得在第一重置操作之后间歇地执行一次或两次以上的重置操作，所述第一重置操作是与所述读出操作相关联的重置操作。6.根据权利要求5所述的图像拍摄装置，其中 在一帧时段期间，所述驱动部执行多次重置操作，以使得总共执行η次重置操作，η是大于等于2的整数，所述n次重置操作包括所述第一重置操作，并且所述驱动部在第η-1次重置操作之后基于经校正的定时执行第η次重置操作。7.根据权利要求6所述的图像拍摄装置，其中 在一帧时段期间，所述驱动部执行包括所述第一重置操作在内的总共两次重置操作。8.根据权利要求1所述的图像拍摄装置，其中 除了所述定时以外，所述校正部还校正在重置操作时要...

【专利技术属性】
技术研发人员：山田泰弘，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：