[发明专利]固体摄像装置

说明书

技术领域

本发明涉及固体摄像装置。

背景技术

作为固体摄像装置，分别具有光感应区域的多个光电转换部在一维方向(沿着光感应区域的短边方向的方向)上配置为阵列状的装置已为人熟知(例如，参照专利文献1)，该光感应区域对应于光入射而产生电荷且平面形状为由两条长边和两条短边形成的大致矩形。像这样的固体摄像装置，较以往来说，可用于各种各样的用途，特别地，作为分光器的光检测单元而被广泛使用。

专利文献1：日本特开2005-164363号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，专利文献1所记载的固体摄像装置具有以下的问题点。专利文献1所记载的固体摄像装置中，在光感应区域产生的电荷从光感应区域的短边侧被读出。因此，产生的电荷必须沿着光感应区域的长边方向移动，该移动距离较长。其结果，难以高速地读出所产生的电荷。

专利文献1所记载的固体摄像装置中，配置有分别与光感应区域的一对短边邻接、存储电荷的扩散区域和将该扩散区域中生成的电压信号放大并输出的放大区域。即专利文献1所记载的固体摄像装置中，分别从与光感应区域的各短边邻接配置的一对放大区域输出信号，所以有必要进行用于得到一维图像的信号处理。其结果，恐怕会使图像处理变得烦杂。

本发明的目的在于，提供一种图像处理不烦杂且能够将在光感应区域中产生的电荷高速地读出的固体摄像装置。

解决问题的方法

本发明所涉及的固体摄像装置具备：多个光电转换部，分别具有光感应区域和电位梯度形成区域，该光感应区域对应于光入射而产生电荷且平面形状为由两条长边和两条短边形成的大致矩形，该电位梯度形成区域相对于光感应区域而形成沿着从形成光感应区域的平面形状的一个短边侧朝向另一个短边侧的第1方向变高的电位梯度，并且沿着与第1方向交叉的第2方向并列设置；多个第1传输部，分别与光电转换部对应且配置于形成光感应区域的平面形状的另一个短边侧，将从对应的光电转换部取得的电荷在第1方向上传输；多个电荷存储部，分别与第1传输部相对应地配置，将从对应的第1传输部传输的电荷存储；多个第2传输部，分别与电荷存储部相对应地配置，将存储于对应的电荷存储部的电荷在第1方向上传输；电荷输出部，相对于多个第2传输部而配置，将分别从该第2传输部传输的电荷在第2方向上传输并输出。

本发明所涉及的固体摄像装置中，在各光电转换部中，由电位梯度形成区域形成沿着上述第1方向变高的电位梯度，因而光感应区域中所产生的电荷沿着由所形成的电位梯度而形成的电势倾斜，向另一个短边侧移动。向另一个短边侧移动的电荷被第1传输部取得，并在第1方向上被传输。由此，电荷的移动速度由电位梯度(电势的倾斜)来支配，使电荷的读出速度高速化。

另外，本发明中，从第1传输部传输的电荷被存储于电荷存储部，之后，由第2传输部在第1方向上传输。然后，从各第2传输部传输的电荷通过电荷输出部而在第2方向上传输并被输出。其结果，根据本发明，无须预先执行用于得到一维图像的信号处理，并且能够防止图像处理的烦杂化。

本发明中，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较大。

本发明中，优选，将整个第1期间内在光电转换部中产生的电荷与比第1期间短的整个第2期间内在光电转换部中产生的电荷，连续且交替地输出。

如果存储整个第1期间内在光电转换部中产生的电荷，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确切地检测，但是，弱的入射光作为足够大的信号而被检测。另一方面，如果存储整个第2期间内在光电转换部中产生的电荷，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充分地检测，但是，强的入射光没有饱和，并且作为信号而被确切地检测。这样，无论入射光的强度，入射光均可以作为信号而被确切地检测，实效的动态范围变大。

而且，本发明中，具备电荷存储部。由此，能够将整个第1期间内在光电转换部中产生的电荷存储，并经由第2传输部而传输至电荷输出部，使其不成为传输整个第2期间内在光电转换部中产生的电荷时的障碍。

发明的效果

根据本发明，能够提供图像处理不烦杂并且可高速地读出光感应区域中产生的电荷的固体摄像装置。

附图说明

图1为显示本实施方式所涉及的固体摄像装置的结构的图。

图2为用于说明沿着图1中的II-II线的截面结构的图。

图3为本实施方式所涉及的固体摄像装置中的输入的各信号的时序图。