[发明专利]固态成像装置

说明书

技术领域

本发明涉及固态成像装置。

背景技术

CCD类型或CMOS类型的固态成像装置已被用在许多数字静态照相机中或数字录像摄像机中。近年来，甚至在数字单透镜（反射）照相机中，也要求提高运动图像拍摄功能的性能。在它们当中，特别是自动聚焦（AF）功能是重要的一项。已知这样的技术：用于执行图像拾取操作的像素的一部分的结构被设计为仅仅用于AF功能的像素，从而单独地接收从右方向进入成像表面的光和从左方向进入的光。这样的技术是通过测量从右边导出的信号和从左边导出的信号之间的偏差量来执行“相差型AF”的系统。

日本专利申请公开No.2010-14788（在下文中，专利文献1）的官方公报公开了这样的算法：相差系统的自动聚焦基于在固态成像元件中布置的AF像素的信号输出而执行。

在专利文献1公开的读出模式中，当读出来自于成像像素的信号时，同时读出来自于聚焦检测像素的信号。根据这样的构造，由于聚焦检测像素的开口率小于其它成像像素的开口率，因此如果由同一读出电路读出来自于聚焦检测像素的信号，则它的信号输出减小。通常，由于操作照相机的人在拍摄图像时任意地决定充当拍摄条件的曝光时间、灵敏度设置等，因此还存在聚焦检测的最佳条件没有被确定的情况。在这种情况下，存在这样的问题：为了从具有小的对比度的图像中的聚焦检测像素读出信号，难以获得足够高的S/N比。为了放大来自于聚焦检测像素的信号，还存在这样的方法：通过该方法，在从固态成像装置输出来自于聚焦检测像素的信号之后，它由用于图像处理的处理器或软件放大。但是，在这种情况下，也难以获得等于或大于由固态成像装置决定的值的S/N比。为了提高拍摄的图像的S/N比，提高从固态成像装置输出的信号的S/N比是有效的，这是公知的事实。

存在如下情况：为了提高聚焦检测像素的灵敏度，滤色器不布置在聚焦检测像素上而是聚焦检测像素仅仅被透明的树脂覆盖。通过此方法，聚焦检测像素的灵敏度可以被增大到在聚焦检测像素具有滤色器的情况下的值的2倍或3倍大的值。但是，在这种情况下，存在这样的情况：由于灵敏度被过度增大，因此如果强的光信号进入，则用于光电转换的光电二极管饱和。不存在这样的保证：在如上所述的由操作照相机的人决定的拍摄条件下，信号不饱和。因此，适合于读出聚焦检测像素的信号的条件可以在不受拍摄条件影响的情况下被设置的问题是对使用成像表面上的信号的AF技术重要的问题。

本发明的一个目的是提供一种具有成像像素和聚焦检测像素并且可以获得高的S/N比的信号的固态成像装置。

发明内容

根据本发明的一方面，一种固态成像装置包括：多个像素；和放大单元，用于放大来自于所述多个像素的信号，其中所述多个像素包括成像像素和聚焦检测像素，以及所述放大单元以第一增益放大来自于成像像素的信号并且以不同于所述第一增益的第二增益放大来自于聚焦检测像素的信号。

本发明的进一步的特征通过参考附图对示范性实施例的以下描述将变得清楚。

附图说明

图1是第一实施例中的固态成像装置的像素单元的电路图。

图2是示出了第一实施例中的固态成像装置的像素信号的读出电路的图。

图3是第一实施例中的固态成像装置的电路布局图。

图4是示出了图3中的区域201的像素布局的示例的图。

图5是示出了包括图4中的聚焦检测像素的列的读出电路的图。

图6是示出了仅仅具有图4中的成像像素的列的读出电路的图。

图7是示出了第一实施例中的读出电路的输出信号的波形的图。

图8是第一实施例中的读出电路的驱动时序图。

图9是示出了仅仅具有成像像素的列的读出电路的图。

图10是第二实施例中的读出电路的驱动时序图。

图11是示出了第三实施例中的读出电路的图。

图12是第四实施例中的像素单元的电路图。

图13是第五实施例中的像素单元的电路图。

图14是第六实施例中的像素单元的电路图。

图15是第七实施例中的像素单元的电路图。

图16是第八实施例中的读出电路的结构图。

图17是第八实施例中的计数器电路的驱动时序图。

具体实施方式

（第一实施例）