1602、第一传送晶体管1603、第二传送晶体管1604以及OFD控制晶体管1605。
[0128]在根据本实施例的一个帧期间中的驱动定时可以与第一、第三以及第四实施例中的任意一者中的相同。换言之，图3A、图11和图12中的任意一者中的时序图都可用于本实施例。
[0129]图17是从根据本实施例的一行中读取像素信号的时序图。在从时刻11701至时刻tl708的期间中的驱动与在图3B的从时刻t311至时刻t318的期间中的驱动相同，因此将省略对其说明。在从时刻tl708至时刻tl709的期间，控制信号PTX2UPTX22和PTX23变为高电平，并且接通第二传送晶体管208、209以及1604。然后，MEM 203、204和1602的信号电荷均被传送到ro 205。在从时刻tl709至时刻tl710的期间，输出通过将由H) 201,202和1601生成的信号电荷相加而获得的信号(读取A+B+C)。在从时刻tl710至时刻tl712的期间中的驱动与在图3B的从时刻t318至时刻t320的期间中的驱动相同。
[0130]图18是根据本实施例的像素的俯视图。除添加了 ro 1601、MEM 1602、第一传送晶体管1603、第二传送晶体管1604以及OFD控制晶体管1605之外，图18与图4相同，因此将省略对其详细说明。
[0131]在图19中，例示了沿图18的虚线A-A’、B-B’以及C_C’取得的区之间的像素的电势关系。在本实施例中，类似于第一实施例，同一像素中包括的MEM 203、204以及1602之间的势皇的高度Vb低于在相邻像素的MEM之间的势皇的高度Va。因此，在本实施例中也能够获得与第一实施例相同的效果。此外，势皇的高度Vb可以被设置为低于H) 201的耗尽电压与MEM 203的耗尽电压之间的差AVdep。因此，在本实施例中也能够获得与第二实施例相同的效果。
[0132]在图18中，三个MEM被例示为均布置得互相靠近。然而，H)和MEM的数量可以是4个或更多个，并且能够获得相同的效果。此外，在MEM的数量是4个或更多个的情况下，所有的MEM可以不被布置成互相靠近，而可以被布置成被划分为一些组。在这种情况下，通过降低被布置成互相靠近的多个MEM之间的势皇，也能够获得相同的效果。
[0133](第七实施例)
[0134]作为本发明的第七实施例，将描述使用根据第一至第六实施例的摄像装置的摄像系统。摄像系统的示例包括数码相机、数字摄录像机、摄像头、复印机、传真机、移动电话、车载照相机以及观测卫星。图20是用于例示根据本实施例的摄像系统的构造的示例的、数码相机的框图。
[0135]在图20中，摄像系统包括被构造为保护镜头的挡板1001、被构造为将被摄体的光学图像形成在摄像装置10上的镜头1002、以及被构造为调节通过镜头1002的光量的光圈1003。在本情况下，摄像装置10是根据上述第一至第六实施例的摄像装置，并且将由镜头1002形成的光学图像转换为图像数据。
[0136]摄像系统还包括信号处理单元1007、定时生成单元1008、总体控制/操作单元1009、存储器单元1010、记录介质控制接口(I/F)单元1011、记录介质1012、以及外部I/F单元1013。信号处理单元1007对从摄像装置10输出的摄像数据，进行诸如噪声校正和数据压缩等的各种处理。定时生成单元1008向摄像装置10和信号处理单元1007输出各种定时信号。总体控制/操作单元1009控制整个数码相机。存储器单元1010临时存储图像数据。记录介质控制I/F单元1011是被构造为向记录介质1012记录数据或从记录介质1012读取数据的I/F单元。记录介质1012是被构造为记录或读取摄像数据的、诸如半导体存储器或摄像系统中内置的记录介质等的可移除记录介质。另外，外部I/F单元1013是被构造为与外部计算机等通信的接口单元。
[0137]定时信号可以从摄像系统的外部输入。摄像系统仅需包括至少摄像装置10和被构造为处理从摄像装置10输出的摄像信号的信号处理单元(信号处理设备)1007。
[0138]此外，信号处理单元1007可以被构造为处理基于由第一 H) 201生成的电荷的信号以及基于由第二ro 202生成的电荷的信号，由此获得从摄像装置10到被摄体的距离信息。
[0139]根据本实施例的摄像系统包括根据第一至第六实施例的摄像装置，作为摄像装置
10。因此，根据本实施例，能够提供提高了图像质量的摄像系统。
[0140]虽然参照示例性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应当被赋予最宽的解释，以涵盖所有这类变型例以及等同的结构和功能。例如，可以以各种方式组合在不同实施例中描述的任意结构。
【主权项】
1.一种摄像装置，所述摄像装置包括布置有多个像素的像素区，所述多个像素中的各个包括: 多个光电转换器，其被构造为生成与入射光的量相对应的电荷； 多个电荷保持部，其被布置为与所述多个光电转换器相对应，并被构造为分别保持由所述多个光电转换器生成的电荷；以及 聚光部，其被布置为被所述多个光电转换器共享，并被构造为将所述入射光导向所述多个光电转换器， 其中，同一像素中包括的所述多个电荷保持部中的两个电荷保持部之间的第一势皇的高度Vb低于，不同像素中包括的所述多个电荷保持部中的两个电荷保持部之间的第二势皇的高度Va。2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述第一势皇的高度Vb低于，所述多个光电转换器中的一个光电转换器的耗尽电压与跟所述多个电荷保持部中的一个电荷保持部相对应的耗尽电压之间的差AVdep。3.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，所述差AVdep低于所述第二势皇的高度Va04.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，同一像素中包括的所述多个光电转换器中的两个光电转换器之间的第三势皇的高度Vd低于，不同像素中包括的所述多个光电转换器中的两个光电转换器之间的第四势皇的高度Vc。5.根据权利要求1至4中任一项所述的摄像装置，其中，所述第一势皇的高度Vb高于，同一像素中包括的所述多个光电转换器中的两个光电转换器之间的第三势皇的高度Vd。6.根据权利要求1所述的摄像装置，所述摄像装置还包括: 第一隔离部，其形成在同一像素中包括的所述多个电荷保持部当中的相邻的电荷保持部之间，所述第一隔离部由具有与形成所述多个电荷保持部的半导体区的导电类型不同的导电类型的半导体区形成；以及 第二隔离部，其形成在不同像素中包括的所述多个电荷保持部当中相邻的电荷保持部之间，所述第二隔离部由绝缘材料形成。7.根据权利要求1所述的摄像装置，所述摄像装置还包括: 第一隔离部，其形成在同一像素中包括的所述多个电荷保持部当中相邻的电荷保持部之间，所述第一隔离部由具有与形成所述多个电荷保持部的半导体区的导电类型不同的导电类型的第一半导体区形成；以及 第二隔离部，其形成在不同像素中包括的所述多个电荷保持部当中相邻的电荷保持部之间，所述第二隔离部由具有与形成所述多个电荷保持部的半导体区的导电类型不同的导电类型的第二半导体区形成， 其中，所述第一半导体区的杂质浓度低于所述第二半导体区的杂质浓度。8.一种摄像装置，所述摄像装置包括: 布置有多个像素的像素区，所述多个像素中的各个包括: 多个光电转换器，其被构造为生成与入射光的量相对应的电荷； 多个电荷保持部，其被布置为与所述多个光电转换器相对应，并被构造为分别保持由所述多个光电转换器生成的电荷；以及 聚光部，其被布置为被所述多个光电转换器共享，并被构造为将所述入射光导向所述多个光电转换器， 第一隔离部，其形成在同一像素中包括的所述多个电荷保持部当中相邻的电荷保持部之间，所述第一隔离部由具有与形成所述多个电荷保持部的半导体区的导电类型不同的导电类型的半导体区形成；以及 第二隔离部，其形成在不同像素中包括的所述多个电荷保持部当中相邻的电荷保持部之间，所述第二隔离部由绝缘材料形成。9.一种摄像装置，所述摄像装置包括: 布置有多个像素的像素区，所述多个像素中的各个包括: 多个光电转换器，其被构造为生成与入射光的量相对应的电荷； 多个电荷保持部，其被布置为与所述多个光电转换器相对应，并被构造为分别保持由所述多个光电转换器生成的电荷；以及 聚光部，其被布置为被所述多个光电转换器共享，并被构造为将所述入射光导向所述多个光电转换器， 第一隔离部，其形成在同一像素中包括的所述多个电荷保持部当中相邻的电荷保持部之间，所述第一隔离部由具有与形成所述多个电荷保持部的半导体区的导电类型不同的导电类型的第一半导体区形成；以及 第二隔离部，其形成在不同像素中包括的所述多个电荷保持部当中相邻的电荷保持部之间，所述第二隔离部由具有与形成所述多个电荷保持部的半导体区的导电类型不同的导电类型的第二半导体区形成， 其中，所述第一半导体区的杂质浓度低于所述第二半导体区的杂质浓度。10.一种摄像装置，所述摄像装置包括布置有多个像素的像素区，所述多个像素中的各个包括: 多个光电转换器，其被构造为生成与入射光的量相对应的电荷； 多个电荷保持部，其被布置为与所述多个光电转换器相对应，并被构造为分别保持由所述多个光电转换器生成的电荷；以及 聚光部，其被布置为被所述多个光电转换器共享，并被构造为将所述入射光导向所述多个光电转换器， 其中，同一像素中包括的所述多个电荷保持部中的两个电荷保持部之间的第一势皇的高度Vb低于，所述多个光电转换器中的一个光电转换器的耗尽电压与跟所述多个电荷保持部中的一个电荷保持部相对应的耗尽电压之间的差△ Vdep。11.根据权利要求10所述的摄像装置，其中，同一像素中包括的所述多个光电转换器中的两个光电转换器之间的第三势皇的高度Vd低于，不同像素中包括的所述多个光电转换器中的两个光电转换器之间的第四势皇的高度Vc。12.根据权利要求10或11所述的摄像装置，其中，所述第一势皇的高度Vb高于，同一像素中包括的所述多个光电转换器中的两个光电转换器之间的第三势皇的高度Vd。13.一种摄像系统，所述摄像系统包括: 根据权利要求1、8、9和10中任一项所述的摄像装置；以及 信号处理设备，其被构造为处理从所述摄像装置输出的信号。14.根据权利要求13所述的摄像系统，其中，所述信号处理设备被构造为处理从所述摄像装置输出的、基于由所述多个光电转换器中的第一光电转换器生成的电荷的信号以及基于由所述多个光电转换器中的第二光电转换器生成的电荷的信号，由此获得从所述摄像装置到被摄体的距离信息。
【专利摘要】本发明提供一种摄像装置及摄像系统。该摄像装置包括布置有多个像素的像素区，所述多个像素中的各个包括：多个光电转换器，其被构造为生成与入射光的量相对应的电荷；多个电荷保持部，其被布置为与所述多个光电转换器相对应，并被构造为分别保持由所述多个光电转换器生成的电荷；以及聚光部，其被布置为被所述多个光电转换器共享，并被构造为将所述入射光导向所述多个光电转换器。在所述摄像装置中，同一像素中包括的两个电荷保持部之间的第一势垒的高度(Vb)低于不同像素中包括的两个电荷保持部之间的第二势垒的高度(Va)。
【IPC分类】H04N5/363, H04N5/357, H04N5/376, H04N5/353, H04N5/369, H04N5/225, H04N5/335
【公开号】CN105516553
【申请号】CN201510633722
【发明人】箕轮雅章
【申请人】佳能株式会社
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年9月29日
【公告号】US20160099268