[发明专利]固体摄像装置

说明书

技术领域

本发明涉及EM-CCD等的电荷倍增型的固体摄像装置。

背景技术

作为用于对入射的光的像进行摄像的固体摄像装置，已知有CCD(Charge Coupled Device)，在CCD中，已知有可以对微弱的光的像进行摄像的EM-CCD(Electron Multiplying-CCD)。该种固体摄像装置，除了具备多个光电二极管等并生成对应于入射光量的电荷的摄像区域以及读取摄像区域的电荷的输出寄存器部之外，还具备倍增所读取的电荷的倍增寄存器部，通过使用倍增寄存器部的电荷倍增作用，使微弱的光的像的摄像成为可能。该种固体摄像装置被公开于专利文献1以及2中。

专利文献1以及2所记载的固体摄像装置，基于倍增寄存器部的输出进行该倍增寄存器部的倍增率(增益)的控制，即进行倍增寄存器部的倍增率的前馈控制。

专利文献

专利文献1：日本特许第3862850号公报

专利文献2：日本特开2007-124675号公报

发明内容

但是，在将该种固体摄像装置应用于分光光谱测定等所使用的分光器等的情况下，入射于摄像区域的光中存在强度分布，存在入射光的强度分布超出固体摄像装置的动态范围的情况。因此，为了使固体摄像装置的动态范围适应入射光的强度分布，考虑了如专利文献1以及2所记载的固体摄像装置那样控制倍增寄存器部的倍增率。

但是，专利文献1以及2所记载的固体摄像装置中，因为进行倍增寄存器部的倍增率的反馈控制，因此，基于之前的时序所得到的倍增寄存器部的输出，进行目前的时序的倍增寄存器部的倍增率的控制。即，基于摄像区域的之前的时序的读取位置的入射光量，进行对于目前的读取位置的入射光量的倍增寄存器部的倍增率的控制。因此，无法相对于目前的读取位置的入射光量适当地进行倍增寄存器部的倍增率的控制，无法使固体摄像装置的动态范围适当地适应于入射光的强度分布。

因此，本发明的目的在于，提供一种可以适当地进行倍增寄存器部的倍增率的控制的固体摄像装置。

解决问题的技术手段

本发明的固体摄像装置，是电荷倍增型的固体摄像装置，具备生成对应于入射光量的电荷的摄像区域、接收来自摄像区域的电荷的输出寄存器部、以及将来自输出寄存器部的电荷倍增的倍增寄存器部，对应于来自摄像区域的电荷量，进行倍增寄存器部的倍增率的前馈控制。

根据该固体摄像装置，因为对应于来自摄像区域的电荷量进行倍增寄存器部的倍增率的前馈控制，即实时地控制倍增寄存器部的倍增率，因此，可以相对于摄像区域的目前的读取位置的入射光量适当地进行倍增寄存器部的倍增率的控制。因此，可以使固体摄像装置的动态范围适当地适应于入射光的强度分布。

上述的固体摄像装置，也可以还具备检测输入至倍增寄存器部的电荷量的检测部以及对应于由检测部检测的电荷量进行倍增寄存器部的倍增率的前馈控制的控制部。

另外，上述的固体摄像装置，也可以还具备接收来自摄像区域的电荷的检测寄存器部以及对应于从检测寄存器部输出的电荷量进行倍增寄存器部的倍增率的前馈控制的控制部。根据该构成，因为检测寄存器部与输出寄存器部同样地接收来自摄像区域的电荷，因此，从检测寄存器部输出的电荷量，与从输出寄存器部输出的电荷量相同，与输入至倍增寄存器部的电荷量相同。

另外，上述的固体摄像装置，优选为还具备延迟寄存器部，其配置于输出寄存器部与倍增寄存器部之间，使从输出寄存器部向倍增寄存器部的电荷的传送延迟。或者，上述的固体摄像装置，优选为还具备延迟寄存器部，其配置于检测部与倍增寄存器部之间，使从检测部向倍增寄存器部的电荷的传送延迟。

根据该构成，因为延迟寄存器部使向倍增寄存器部的电荷的传送延迟，因此，即使在控制部的控制速度慢的情况下，也可以在目前的读取电荷被输入之前，对应于该电荷量适当地进行倍增寄存器部的倍增率的控制。

另外，上述的控制部也可以对应于由检测部检测的电荷量的最大值、最小值以及平均值中的任意一个，进行倍增寄存器部的倍增率的控制。或者，上述的控制部也可以对应于从检测寄存器部输出的电荷量的最大值、最小值以及平均值中的任意一个，进行倍增寄存器部的倍增率的控制。

另外，上述的检测部也可以包括浮栅放大器。

本发明的另一固体摄像装置，是电荷倍增型的固体摄像装置，具备生成对应于入射光量的电荷的摄像区域、接收来自摄像区域的电荷的多个输出寄存器部以及将来自多个输出寄存器部的电荷分别倍增的多个倍增寄存器部，对应于分别输入至多个倍增寄存器部的电荷量，分别进行所述多个倍增寄存器部的倍增率的前馈控制。