[发明专利]摄像器件、摄像方法和电子设备

说明书

相关申请的交叉参考

本申请包含与2011年8月31日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2011-188993所公开的内容相关的主题，因此将该日本优先权申请的全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及摄像器件、摄像方法和电子设备，具体涉及能够获得具有优良信噪比（S/N）和宽动态范围的信号的摄像器件、摄像方法和电子设备。

背景技术

在相关技术中，诸如电荷耦合器件（Charge Coupled Device；CCD）或互补型金属氧化物半导体（Complementary Metal Oxide Semiconductor；CMOS）传感器等固体摄像器件中的各像素的光电二极管（PD）根据该PD接收到的光来生成电荷。许多固体摄像器件被构造为使得PD的电荷被传输至浮动扩散部（Floating Diffusion；FD）并且通过测量FD的电位来取出与PD中所生成的电荷对应的电压的信号。

在这样的固体摄像器件中，在FD具有低电容的情况下，在利用FD将电荷转换为电压时的增益增大，并且从像素输出的信号中所含有的噪声相对减少，因此获得了图像信号的更佳S/N（信噪比）。然而，低电容的FD减少了像素中能够处理的电荷量，并且例如使图像信号的动态范围变窄。

另一方面，当FD具有高电容时，像素中能够处理的电荷量增大，并且例如能够加宽图像信号的动态范围。然而，高电容的FD减小了在利用FD将电荷转换为电压时的增益，并且当图像信号在后续阶段中的电路中被放大时噪声也被放大，因此导致了图像信号的S/N的劣化。

因此，目前期望的固体摄像器件能够获得具有优良S/N和宽动态范围的图像信号。

例如，日本专利特开第2009-505498号公报（下文中称为专利文献1）提出了这样的固体摄像元件：其中，FD是由两个电容形成的，并且当PD生成了少量电荷时就用一个电容来测量信号，而当PD生成了大量电荷时就用两个电容来测量信号。

发明内容

然而，在专利文献1中披露的固体摄像元件中，由两个电容形成的FD具有较大的面积，因此PD的面积较小，这就导致了PD的灵敏度及饱和电荷量的降低。因此，期望固体摄像元件能够在避免增大FD的面积的同时，获得具有优良S/N和宽动态范围的图像信号。

本发明就是鉴于上述这样的情况而做出的，并且目的在于能够获得具有优良S/N和宽动态范围的信号。

本发明一个实施例提供了一种摄像器件，所述摄像器件包括像素单元，所述像素单元包括布置于平面内的像素，所述像素包括：累积部，所述累积部被设置用于检测物理量并累积对应于所述物理量的电荷；传输部，所述传输部被设置用于传输来自所述累积部的所述电荷；转换部，所述转换部被设置用于将经由所述传输部从所述累积部传输过来的所述电荷转换为电压，所述电压对应于由所述电荷生成的电位；输出部，所述输出部被设置用于输出由所述转换部转换得到的所述电压的信号；复位部，所述复位部被设置用于对所述转换部的所述电位进行复位；以及连接部，所述连接部与所述转换部连接。所述摄像器件还包括驱动单元，所述驱动单元被设置用于输出传输信号和连接信号，所述传输信号用于给出从作为信号读出对象的所述像素的所述累积部向所述转换部传输所述电荷的指令，所述连接信号用于控制作为信号读出对象的那一行中含有的所述像素的所述转换部与跟作为信号读出对象的那一行中含有的所述像素相邻的行中含有的所述像素的所述转换部之间的连接和非连接。所述驱动单元在所述转换部根据所述连接信号而被彼此连接的状态下，使所述电荷根据所述传输信号而被传输。