[發(fā)明專利]固體攝像裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110166049.0
• 申請日: 2011-06-15
• 公開（公告）號: CN102300058A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 栗原純一;境直史
• 申請（專利權(quán)）人: 索尼公司
• 主分類號: H04N5/374
• 分類號: H04N5/374;H04N5/3745;H04N5/378;H04N5/359
• 代理公司: 北京信慧永光知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11290
• 代理人: 褚海英;武玉琴

相關(guān)申請的交叉引用

本申請包含與2010年6月24日向日本專利局提交的日本專利申請JP2010-143459中公開的相關(guān)主題并要求其優(yōu)先權(quán)，將其全部內(nèi)容通過引用并入此處。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種固體攝像裝置。

背景技術(shù)

作為固體攝像裝置，CCD(電荷耦合器件)圖像傳感器和CMOS(互補金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器已為公眾所知。上述固體攝像裝置廣泛用作數(shù)碼攝像機、數(shù)碼相機和便攜電話機的攝像器件。近年來，人們一直在致力于發(fā)展其功耗低于CCD圖像傳感器的功耗的CMOS圖像傳感器。

作為CMOS圖像傳感器，可使用稱為列并行AD轉(zhuǎn)換型或列ADC(模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器)型的圖像傳感器。列ADC型圖像傳感器的每個像素包括浮動擴散(FD)，并且該列ADC型圖像傳感器選擇像素陣列中的任意一行，并同時訪問在列方向上布置的其他行中的像素，以同時并行地讀出像素信號。然后，將讀出的像素信號進行AD轉(zhuǎn)換，并且將用于一列的數(shù)字化圖像數(shù)據(jù)輸出至信號處理部。

作為上述圖像傳感器，可使用下面的圖像傳感器：該圖像傳感器中，對FD被復(fù)位時的信號電平或復(fù)位電平與進行攝像時的另一信號電平進行差分處理，以提取已去除噪聲分量的像素信號。由于在通常的攝像條件下，通過噪聲去除而取得了提高圖像質(zhì)量的效果，因此該圖像傳感器是優(yōu)選的。

附帶提及，在一定攝像條件下，通過進行上述差分處理卻出現(xiàn)了不良效果。具體來說，在光量大于飽和電平的光量的攝像條件下，會出現(xiàn)上述不良效果，所述條件諸如在攝像范圍內(nèi)存在諸如太陽、燈等高亮度物體等。該不良效果稱為太陽黑子現(xiàn)象(sunspot?phenomenon)或黑化現(xiàn)象(tanning?phenomenon)，并且是這樣的現(xiàn)象，即，大光量的部分本來應(yīng)被拍攝為高亮度白色，卻成像為低亮度部分或變黑。

上述現(xiàn)象起因于下述現(xiàn)象，即，當有非常強的光入射至像素的電荷產(chǎn)生部(光電轉(zhuǎn)換器件)時，由電荷產(chǎn)生部產(chǎn)生的電荷通過電容耦合而泄漏至FD中，且復(fù)位電平隨時間而下降。如果以ΔV表示復(fù)位電平的變化量，并且以Vb表示對應(yīng)于從電荷產(chǎn)生部得到的信號電荷量的像素信號的信號電平，則通過差分處理，提取“Vb-ΔV”作為像素的像素信號。為指代從差分處理后的像素信號中提取的像素信號，在下文中，為了方便而將從像素中獲得的未經(jīng)處理的像素信號稱為“原始像素信號”。如果電荷產(chǎn)生部有強光入射并且達到飽和電平，則原始像素信號Vb固定，而不從所達到的電平下降。另一方面，復(fù)位電平下降以增大變化量ΔV。因此，差值“Vb-ΔV”減小，并且輸出的像素信號下降。因此，雖然有強光照射在像素上，但像素信號下降，并且因此發(fā)生高亮度物體變?yōu)楹趫D像的黑化現(xiàn)象。

為抑制黑化現(xiàn)象的發(fā)生，(1)可使用將復(fù)位電平置換為預(yù)定值或者將復(fù)位電平限幅的方法(例如，參見日本專利特開2000-287131號公報)。而且，(2)有人提出了另一方法，其中，響應(yīng)于復(fù)位電平和基準信號之間的比較結(jié)果，改變當讀出像素信號電平時對比較器輸出的控制(例如，參見日本專利特開2007-243266號公報，下文中稱為專利文獻1)。而且，(3)有人提出了一種方法，其中，當判定發(fā)生黑化現(xiàn)象時，可減少復(fù)位電平的偏移(dispersion)的影響(例如，參見日本專利特開2008-283557號公報，下文中稱為專利文獻2)。

然而，上述對黑化現(xiàn)象的抑制方法存在下述問題。

(1)將復(fù)位電平置換為預(yù)定值或者將復(fù)位電平限幅的方法

該方法是這樣的一種技術(shù)，其中，當復(fù)位電平下降至出現(xiàn)黑化現(xiàn)象的程度時，在復(fù)位電平急劇下降之前，將復(fù)位電平置換為預(yù)定電壓或者限幅在預(yù)定電壓，從而防止黑化現(xiàn)象。

然而，在應(yīng)用將復(fù)位電平置換為預(yù)定電壓的配置的情況下，會產(chǎn)生這樣的問題，即，不僅要設(shè)置用于檢測復(fù)位電平的電壓檢測部，還不得不設(shè)置電壓產(chǎn)生部或電壓置換部。這樣增大了電路的規(guī)模。另一方面，在應(yīng)用將復(fù)位電平限幅在預(yù)定電壓的配置的情況下，會發(fā)生這樣的情況，即，由于為各列布置的限幅電路的特性偏移，因此在不同的列中預(yù)定電壓(限幅電平)也不同。該情況導(dǎo)致這樣的情形，即，在不同的列中發(fā)生黑化現(xiàn)象的標準不同，并且在不同的列中引起黑化現(xiàn)象的發(fā)生程度偏移的問題。

(2)根據(jù)復(fù)位電平和基準信號之間的比較結(jié)果而改變在讀出像素信號電平時對比較器輸出的控制的方法