[发明专利]固态成像装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种固态成像装置。

背景技术

已知在固态成像装置中提供监测传感器并且通过使用监测传感器输出控制像素输出的技术，如日本专利申请(JP-A-Showa 59-196666)中所述。在自动对焦图像传感器中广泛使用了此种技术。在与整个像素序列邻近地安排监测传感器时，来自于监测传感器的信号反映来自像素序列的平均信号量。通过当其输出达到基准电压时结束像素序列的电荷积聚，能够获得独立于光强度的像素序列的近似恒定信号。这时，当来自于像素序列的信号的非均匀性较大时，由于即使在这样的控制下信号部分地饱和，因此有时候不能精确地测量距离。

在日本专利申请(JP-A-Showa 59-196666)中描述的技术中，监测传感器被划分成多个监测传感器部分并且由比较器为每个监测传感器部分实施与基准电压的比较。通过计算来自于比较器的输出的NAND，检测信号的最小电平并且控制像素序列的电荷积聚。比较器的NAND结果响应于比较器中的第一个的输出改变而输出改变。响应于此，输出从像素序列读取电荷信号的信号并且结束电荷积聚。在日本专利申请(JP-A-Showa 59-196666)中描述的技术中，通过此种构造和与带有最大信号输出量(最小的输出电平)的监测传感器相关的操作来控制像素序列的电荷积聚。为此，与使用单一监测传感器的情况相比，几乎不引起像素序列信号的部分饱和。在日本专利申请(JP-A-Showa59-196666)中描述的技术中，通过为每个监测传感器安排比较器并且通过计算来自于比较器的输出的NAND来检测最小值。因此，要求数量与监测传感器的数量一样的比较器。

比较器是相对复杂的电路。因此，比较器的增加导致电路面积的增加。当增加监测传感器的数量以提高控制的精确度时，控制电路变得复杂从而增加芯片尺寸。

发明内容

因此，本发明的主要内容是提供一种固态成像装置，该固态成像装置具有通过减少复杂的比较器和NAND电路的数目而减小的电路规模。

在本发明的一个方面，固态成像装置包括：光接收部分，该光接收部分包括多个像素，其中光接收部分被划分为多个划分区域；电荷转移部分，该电荷转移部分被构造为转移在光接收部分中积聚的电荷；积聚控制电极，该积聚控制电极被设置在光接收部分和电荷转移部分之间并且被构造为响应于积聚控制信号将在光接收部分中积聚的电荷转移至电荷转移部分；监测传感器组，该监测传感器组包括为所述多个划分区域分别提供的多个监测传感器，并且被构造为输出与所述多个划分区域的电荷量相对应的所述多个监测传感器的传感器输出；电荷检测电路，该电荷检测电路被构造为基于来自于监测传感器组的传感器输出而输出电荷检测信号，该电荷检测信号表示在所述多个划分区域中的至少一个中积聚了预定量的电荷；以及信号控制电路，该信号控制电路被构造为响应于电荷检测信号输出积聚控制信号。电荷检测电路包括为所述多个监测传感器提供的多个划分区域电荷检测部分。

在本发明的另一方面，通过以下步骤实现了控制固态成像装置中的电荷转移的方法：在包括多个划分区域的光接收部分中积聚电荷；通过为所述多个划分区域分别提供的多个监测传感器生成与在所述多个划分区域中积聚的电荷量相对应的传感器输出；基于传感器输出生成电荷检测信号，该电荷检测信号表示在所述多个划分区域中的至少一个中积聚了预定量的电荷；响应于电荷检测信号生成积聚控制信号；以及响应于积聚控制信号通过积聚控制电极将来自于光接收部分的积聚的电荷转移到电荷转移部分。

根据本发明，由于能够减少具有复杂电路构造的比较器和NAND电路的数量，所以能够构造具有减少电路面积的固态成像装置。

附图说明

结合附图，根据特定实施例的以下描述，本发明的以上和其它方面、优点和特征将更加明显，其中：

图1是示出本发明的固态成像装置1的构造的框图；

图2是示出信号控制电路的构造的框图；

图3是示出电荷检测电路的详细构造的电路图；

图4A示出从电荷检测电路输出的电荷检测信号的时间变化，图4B示出比较器的输出，图4C示出积聚控制信号发生器的输出，并且图4D示出光接收部分(像素序列)2的操作的时间变化。

具体实施方式

在下文中，将会在下面描述本发明的固态成像装置。

图1是示出本实施例的固态成像装置1的构造的框图。固态成像装置1包括光接收部分(像素序列)2、积聚控制电极3、CCD(电荷耦合器件)4、监测传感器单元5、积聚控制信号发生器6、转移电荷检测电路7，以及放大器电路8。