公开(公告)号：WO2008069015A1

公开(公告)日：2008-06-12

申请号：PCT/JP2007/072389

申请日：2007-11-19

Applicant: ソニー株式会社 ,  馬渕 圭司

Inventor： 馬渕 圭司

IPC: H04N5/335 ,  H01L27/146

CPC classification number: H01L27/14654 ,  H04N5/3452 ,  H04N5/3535 ,  H04N5/35581 ,  H04N5/3591 ,  H04N5/374 ,  H04N5/378

Abstract: 　偶数画素行と奇数画素行とに分かれて配置されなる画素アレイ部（１２）を有するＣＭＯＳイメージセンサ（１０）において、短い蓄積時間のｏｄｄ画素の読み出しを、長い蓄積時間のｅｖｅｎ画素の露光開始部分で行う。これにより、ｅｖｅｎ画素が飽和して当該ｅｖｅｎ画素から信号電荷があふれ、その一部がｅｖｅｎ画素と隣接するｏｄｄ画素に入り込んだとしても、既にｏｄｄ画素の読み出し動作が終わっているために、ｅｖｅｎ画素が飽和した際のブルーミングによるｏｄｄ画素の信号への影響を排除できる。隣接画素間で蓄積時間を異ならせる広ダイナミックレンジ化の手法を採るに当たって、ブルーミングによる低感度の信号への影響を排除する。

Abstract translation: 在包括像素阵列单元（12）的CMOS图像传感器（10）中，其具有以偶数像素线分开排列的像素和奇数像素线，在偶数像素的曝光开始部分执行短积累时间的奇数像素的读出 像素长的积累时间。 因此，即使偶数像素饱和，信号电荷从偶数像素溢出，并且一部分信号电荷进入相邻的奇数像素，奇数像素的读出操作已经完成。 因此，当偶数像素饱和时，可以消除对奇数像素的信号的起晕的影响。 当采用宽动态范围法来区分相邻像素之间的累积时间时，消除了对低敏感信号的影响。

公开(公告)号：WO2008078493A1

公开(公告)日：2008-07-03

申请号：PCT/JP2007/072836

申请日：2007-11-27

Applicant: ソニー株式会社 ,  馬渕 圭司

Inventor： 馬渕 圭司

IPC: H04N5/335 ,  H01L27/146

CPC classification number: H04N5/3742 ,  H03M1/1225 ,  H03M1/186 ,  H03M1/56 ,  H04N5/243 ,  H04N5/35581

Abstract: 　物理量を検知する画素が行列状に２次元配置されてなる画素アレイ部を有する固体撮像装置において、画素アレイ部から感度の異なる複数の系統の画素信号をアナログで読み出し、前記アナログの画素信号のゲイン設定が所定ゲインよりも低いときは、前記複数の系統の画素信号をそれぞれの基本増幅率で増幅し、前記ゲイン設定が前記所定ゲイン以上のときは、前記複数の系統のうち、感度が高い少なくとも１系統の画素信号を、当該感度の高い系統の基本増幅率よりも高い増幅率を含む複数の増幅率で増幅するようにする。感度の異なる複数の系統の信号を得て広ダイナミックレンジ化を図るに当たり、アナログゲインを上げたときに、ＡＤ変換の入力レンジを外れることによる情報の損失を無くし、Ｓ／Ｎの良い画像を得る。

Abstract translation: 固态成像装置设置有像素阵列部分，其中检测物理量的像素被二维地排列成矩阵。 在固态成像装置中，通过模拟地从像素阵列部分读取具有不同灵敏度的多个系统的像素信号。 当模拟像素信号的增益设置低于规定的增益时，系统的像素信号以每个基本放大因子被放大，并且当增益设置在规定的增益或更高时，至少一个像素信号 系统中具有高灵敏度的系统被放大多个放大因子，包括高于具有高灵敏度的系统的基本放大系数的放大系数。 为了获得具有不同灵敏度并且实现宽动态范围的系统的信号，当模拟增益增加时，消除了由于AD转换输入范围之外的信息损失，并且获得了具有优异S / N的图像。

公开(公告)号：WO2004047428A1

公开(公告)日：2004-06-03

申请号：PCT/JP2003/014718

申请日：2003-11-19

Applicant: ソニー株式会社 ,  阿部 高志 ,  中村 信男 ,  梅田 智之 ,  馬渕 圭司 ,  藤田 博明 ,  船津 英一 ,  佐藤 弘樹

Inventor： 阿部 高志 ,  中村 信男 ,  梅田 智之 ,  馬渕 圭司 ,  藤田 博明 ,  船津 英一 ,  佐藤 弘樹

IPC: H04N5/335

CPC classification number: H04N5/374 ,  H04N3/155 ,  H04N5/335 ,  H04N5/3741 ,  H04N5/37457 ,  H04N5/3765 ,  H04N5/378 ,  H04N9/045

Abstract: 　画素構成の簡素化によって画素の縮小を図ることができ、また複数系統の出力構成とした場合の画素間のばらつきを抑制できる固体撮像装置である。単位セル（３０）は２つの画素（３１）、（３２）を含み、上下２つの光電変換素子（３３）、（３４）と、それぞれに転送トランジスタ（３５）、（３６）と、１つのリセットトランジスタ（３７）と、１つの増幅トランジスタ（３８）で２つの画素（３１）、（３２）が構成されている。そして、全面信号線（３９）は、各リセットトランジスタ（３７）と増幅トランジスタ（３８）のドレインに接続されており、この全面信号線（３９）を転送信号配線（４２）、（４３）、リセット信号配線（４１）とともに制御して、信号の読み出し動作を行うことにより、画素配線の簡素化、画素の縮小等を実現する。

Abstract translation: 通过简化像素结构已经减小了像素的尺寸的固态成像设备，并且其中在采用多系统输出结构的情况下，可以抑制像素之间的变化。 单元单元（30）包括两个像素（31,32），它们分别由两个上和下光电转换元件（33,34），传输晶体管（35,36），单个复位晶体管（37）和 单个放大晶体管（38）。 全信号线（39）连接到复位和放大晶体管（37,38）的漏极。 这个全信号线（39）与传输信号线（42,43）和复位信号线（41）一起被控制，以便读取信号，从而实现像素线的简化，像素尺寸的缩小等 。

公开(公告)号：WO2003079675A1

公开(公告)日：2003-09-25

申请号：PCT/JP2003/003453

申请日：2003-03-20

Applicant: ソニー株式会社 ,  阿部 高志 ,  鈴木 亮司 ,  馬渕 圭司

Inventor： 阿部 高志 ,  鈴木 亮司 ,  馬渕 圭司

IPC: H04N5/335

CPC classification number: H04N5/3532 ,  H04N5/3456

Abstract: 通常の全画素読み出し動作モードに加えて間引き読み出しモードによる経時的な画質の劣化を防止し、良好な画質を維持する固体撮像装置およびその駆動方法であって、光電変換素子と当該光電変換素子の読み出し回路とを含む複数の画素をマトリクス上に配列した撮像画素部１１１を含み、撮像画素部１１１の全ての画素から画素信号の読み出しを行う全画素読み出しモードと、撮像画素部１１１の一部の画素を画素行毎または画素列毎またはその両方で間欠的に選択して画素信号の読み出しを行う間引き読み出しモードとを有し、駆動信号により撮像画素部１１１の読み出し回路を画素行毎または画素列毎に選択する機能を有し、間引き読み出しモードによる駆動時に間引かれる画素行または画素列に対しても駆動信号を入力して各画素の読み出し回路を動作させる駆動回路１１２～１１６を有する。

Abstract translation: 一种固态图像拾取装置，除了正常的全像素读取模式之外，能够产生具有即使在稀疏读取模式下也不会随时间劣化的质量的图像，从而保持良好的图像质量。 固体摄像装置包括成像像素部分（111），其中每个具有光电转换器的像素和用于光电变换器的读取电路被布置成矩阵。 该器件具有全像素读取模式，其中从所有像素读取像素信号，并且其中一行或一列中的一部分，或者一行和一列中的一部分像素的稀疏读取模式是 间歇地选择读取其像素信号。 该装置还包括具有通过驱动信号选择一行或一列中的成像像素部分（111）的读取电路的功能的驱动电路（112至116），以通过输入驱动来驱动所选择的像素的读取电路 当以稀疏读取模式驱动时，将信号输入到稀疏像素行或列中。 还公开了一种用于驱动这种固态成像装置的方法。

公开(公告)号：WO2003069897A1

公开(公告)日：2003-08-21

申请号：PCT/JP2003/001426

申请日：2003-02-12

Applicant: ソニー株式会社 ,  馬渕 圭司

Inventor： 馬渕 圭司

IPC: H04N5/335

CPC classification number: H04N5/357

Abstract: If the floating node potential is made 0V when not selected, electrons leak from the floating node to the photo diode, causing a noise. An MOS type solid state imager has unit pixels (10) arranged in a matrix and each having a photo diode (11), a transfer transistor (12) for transferring a signal of the photo diode (11) to a floating node (N11), an amplification transistor (13) for outputting the signal of the floating node (N11) to a vertical signal line (22), and a reset transistor (14) for resetting the floating node (N11). By using inverter configuration having a P-type MOS transistor at the ground side as a buffer final stage (29) driving a drain line (23), it is possible to make the potential of the floating node (N11) to 0.5V, for example, when not selected and to prevent leak of electrons through the transfer transistor (12) to the photo diode (11).

Abstract translation: 如果未选择浮动节点电位为0V，则电子从浮动节点泄漏到光电二极管，导致噪声。 MOS型固态成像器具有以矩阵形式布置的每个具有光电二极管（11）的单位像素（10），用于将光电二极管（11）的信号传送到浮动节点（N11）的传输晶体管（12） ，用于将浮动节点（N11）的信号输出到垂直信号线（22）的放大晶体管（13）和用于复位浮动节点（N11）的复位晶体管（14）。 通过使用在地侧具有P型MOS晶体管的逆变器配置作为驱动漏极线（23）的缓冲器末级（29），可以使浮动节点（N11）的电位为0.5V，以便 例如，当未被选择时，并且防止电子通过传输晶体管（12）泄漏到光电二极管（11）。

公开(公告)号：WO2004075564A1

公开(公告)日：2004-09-02

申请号：PCT/JP2004/002006

申请日：2004-02-20

Applicant: ソニー株式会社 ,  和田 孝政 ,  船津 英一 ,  馬渕 圭司 ,  中島 健 ,  廣田 克明 ,  佐藤 伸行 ,  阿部 高志 ,  梅田 智之 ,  中村 信男 ,  藤田 博明 ,  佐藤 弘樹

Inventor： 和田 孝政 ,  船津 英一 ,  馬渕 圭司 ,  中島 健 ,  廣田 克明 ,  佐藤 伸行 ,  阿部 高志 ,  梅田 智之 ,  中村 信男 ,  藤田 博明 ,  佐藤 弘樹

IPC: H04N9/07

CPC classification number: H04N9/045 ,  H04N5/3456 ,  H04N5/3458 ,  H04N5/347 ,  H04N5/374

Abstract: 画素情報の順序、空間的な位置関係共に全画素読み出しと同じまま、単純に画素を読み飛ばすと、読み出す画素間の距離が増加するため、ナイキスト周波数が減少し、折り返しノイズが増加する。５×５の画素ブロックを単位画素ブロックとし、単位画素ブロックのａ行ａ列目の出力として画素配列の１，３，５行目の１，３，５列目の画素情報を加算して出力し、次いで単位画素ブロックのａ行ｂ列目の出力として画素配列の１，３，５行目の６，８，１０列目の画素情報を加算して出力し、以下同様に最終列または最終列付近まで加算して出力し、しかる後、単位画素ブロックのｂ行ａ列目の出力として画素配列の６，８，１０行目の１，３，５列目の画素情報を加算して出力し、以下同様の操作を繰り返して間引き加算しながら、任意の全画素を読み出すようにする。

Abstract translation: 如果像在全像素读取模式一样保持像素信息顺序和空间位置关系而简单地跳过像素的读取，则读出的像素之间的距离增加。 因此，奈奎斯特频率降低，折叠噪声增加。 使用5×5像素块作为单位像素块。 像素排列的第一，第三和第五列的第一行，第三行和第五行的像素信息作为单位像素块的第a行，第a列输出而被输出。 然后，将像素排列的第六列，第八列和第十列的第一行，第三行和第五行的像素信息相加作为单位像素块的第a行，第b列输出，并输出。 以相同的方式，加法和输出重复直到最后一行或最后一行的附近。 之后，将第一，第三和第五列的第六行，第八行和第十行的像素信息作为第八行相加，输出单位像素块的第a列输出。 此后，重复类似的操作，因此重复稀释加法以读出所有任意像素。

公开(公告)号：WO2004049731A1

公开(公告)日：2004-06-10

申请号：PCT/JP2003/014882

申请日：2003-11-21

Applicant: ソニー株式会社 ,  和田 孝政 ,  船津 英一 ,  馬渕 圭司 ,  中島 健 ,  阿部 高志 ,  梅田 智之 ,  中村 信男 ,  藤田 博明 ,  佐藤 弘樹

Inventor： 和田 孝政 ,  船津 英一 ,  馬渕 圭司 ,  中島 健 ,  阿部 高志 ,  梅田 智之 ,  中村 信男 ,  藤田 博明 ,  佐藤 弘樹

IPC: H04N9/07

CPC classification number: H04N9/045

Abstract: 各画素信号を複数の水平信号線によって分散し、高速化を図る構成において、画像信号に生じる色の差異や縞模様を除去する。　２ｎ行目の画素信号を読み出している状態を示しており、奇数列のＲ画素は水平信号線（６０Ａ）から出力系Ａへ出力される。その一方で偶数列のＧｒ画素は水平信号線（６０Ｂ）から出力系Ｂへ出力される。また、２ｎ＋１行目の画素信号を読み出している状態を示しており、奇数列のＧｂ画素はスイッチ回路部（５０）の切り換え動作により水平信号線（６０Ｂ）から出力系Ｂへ出力される。また、偶数列のＢ画素も同様にスイッチ回路部（５０）の切り換え動作により、水平信号線（６０Ａ）から出力系Ａへ出力される。

Abstract translation: 在使用多条水平信号线分配像素信号以实现高速操作的布置中，消除了图像信号中出现的色差和波纹。 示出了正在读出第2n行的像素信号，并且将奇数列的R个像素从水平信号线（60A）输出到输出系统（A）。 同时，偶数列的Gr像素从水平信号线（60B）输出到输出系统（B）。 还示出了正在读出第2n + 1行的像素信号，并且奇数列的Gb像素经由切换操作从水平信号线（60B）输出到输出系统（B） 的开关电路部分（50）。 类似地，偶数列的B像素经由开关电路部分（50）的切换操作从水平信号线（60A）输出到输出系统（A）。

公开(公告)号：WO2003085964A1

公开(公告)日：2003-10-16

申请号：PCT/JP2003/004338

申请日：2003-04-04

Applicant: ソニー株式会社 ,  中村 信男 ,  梅田 智之 ,  馬渕 圭司 ,  藤田 博明 ,  阿部 高志 ,  船津 英一 ,  佐藤 弘樹

Inventor： 中村 信男 ,  梅田 智之 ,  馬渕 圭司 ,  藤田 博明 ,  阿部 高志 ,  船津 英一 ,  佐藤 弘樹

IPC: H04N5/335

CPC classification number: H04N5/3597 ,  H04N5/3698 ,  H04N5/3741

Abstract: 複数の電源電圧を使うことによって、画素部の動作マージンを大きくしたり、信号電荷の完全転送を図る固体撮像装置であって、半導体チップ１の各部に電源電圧値の異なる複数の電源を供給するようにした。たとえば、第１の電源系統として、電源端子４５から第１のデジタル電源電圧（ＤＶＤＤ１）、電源端子４６から第１のデジタルグラウンド電圧（ＤＶＳＳ１）、電源端子４７から第２のデジタル電源電圧（ＤＶＤＤ２）、電源端子４８から第２のデジタルグラウンド電圧（ＤＶＳＳ２）、電源端子４９から第３のデジタル電源（ＤＶＤＤ３）４９、及び電源端子５０から第３のデジタルグラウンド電圧（ＤＶＳＳ３）が供給され、第２の電源系統として、電源端子４０から第１のアナログ電源電圧（ＡＶＤＤ１）、電源端子４１から第１のアナロググラウンド電圧（ＡＶＳＳ１）、電源端子４２から第２のアナログ電源電圧（ＡＶＤＤ２）、及び電源端子４３から第２のアナロググラウンド電圧（ＡＶＳＳ２）が供給される。

Abstract translation: 一种固态图像拾取装置，用于增加像素部分的操作余量并且通过使用电源电压完全转移信号电荷，其中半导体芯片（1）的各个部分被提供有不同电源电压值的电源。 例如，作为第一电源系统，从电源端子（45）向第一数字电源电压（DVDD1）供给来自电源端子（46）的第一数字接地电压（DVSS1），第二数字电源电压 来自电源端子（47）的电源电压（DVDD2），来自电源端子（48）的第二数字接地电压（DVSS2），来自电源端子（49）的第三数字电源（DVDD3））和 来自电源端子（50）的第三数字接地电压（DVDD3）。 作为第二电源系统，从电源端子（40）提供第一模拟电源电压（AVDD1），来自电源端子（41）的第一模拟接地电压（AVSS1），第二模拟电源电压 （AVDD2）和来自电源端子（43）的第二模拟地电压（AVSS2）。

公开(公告)号：WO2005027511A1

公开(公告)日：2005-03-24

申请号：PCT/JP2004/013552

申请日：2004-09-16

Applicant: ソニー株式会社 ,  野本 哲夫 ,  牧野 栄治 ,  馬渕 圭司 ,  春田 勉 ,  亀田 慎二郎

Inventor： 野本 哲夫 ,  牧野 栄治 ,  馬渕 圭司 ,  春田 勉 ,  亀田 慎二郎

IPC: H04N5/335

CPC classification number: H01L27/14643 ,  H01L27/14612 ,  H01L27/14638 ,  H04N3/155 ,  H04N5/2173 ,  H04N5/335 ,  H04N5/357 ,  H04N5/3658 ,  H04N5/374 ,  H04N5/3765 ,  H04N5/378

Abstract: 　非選択行からのノイズを小さくでき、明るいシーンにおける縦筋の発生を抑止でき、また、リセットトランジスタを介してフローティングノード容量を含めて充電をする必要がなく、ドレイン線のドライバサイズの増大を防止でき、高速動作を確保できる固体撮像装置およびこれを撮像デバイスとして用いたカメラシステムを提供する。 　フォトダイオード１１、フォトダイオード１１の信号をフローティングノードＮ１１に転送する転送トランジスタ１２、フローティングノードＮ１１の信号を垂直信号線２２に出力する増幅トランジスタ１３およびフローティングノードＮ１１をリセットするリセットトランジスタ１４を有する単位画素１０が行列状に配列したＭＯＳ型固体撮像装置において、リセットトランジスタ１４のゲート電圧を電源電位（たとえば３Ｖ）、グランド電位（０Ｖ）、負電源電位（たとえば、−１Ｖ）の３値により制御する。

Abstract translation: 提供了一种能够降低来自非选择行的噪声的固态成像装置，抑制亮场景中的垂直条纹的产生，防止漏极线的驱动器尺寸的增加，并且确保高速操作而不需要 通过复位晶体管对浮动节点的容量进行充电。 还提供了使用固态成像装置作为成像装置的相机系统。 MOS型的固态成像装置包括以矩阵形式布置并且具有光电二极管（11）的单位像素（10），用于将光电二极管（11）的信号传送到浮动节点的传输晶体管（12） （N11），用于将浮动节点（N11）的信号输出到垂直信号线（22）的放大晶体管（13）和用于复位浮动节点（N11）的复位晶体管（14）。 复位晶体管14具有由三个值控制的栅极电压：电源电位（例如，3V），接地电位（0V）和负电源电位（例如-1V）。

公开(公告)号：WO2004045204A1

公开(公告)日：2004-05-27

申请号：PCT/JP2003/014115

申请日：2003-11-05

Applicant: ソニー株式会社 ,  馬渕 圭司

Inventor： 馬渕 圭司

IPC: H04N5/335

CPC classification number: H04N5/378 ,  H04N5/3742

Abstract: 画素アレイ部や光学系の大型化を招くことなく、迅速かつ低負担でＡＤ変換を行い、同時ＡＤ変換による高画質のデジタル画像信号を出力する。画素アレイ部（１１０）は各画素（１１１）毎に光電変換素子と画素トランジスタを有し、アナログ画素信号を出力する。ＡＤメモリ部（１３０）は、画素アレイ部（１１０）の各画素配列に対応する２次元配列で単位メモリ（１３１）を配置して構成され、垂直信号線を通して読み出されたアナログ画素信号を順次蓄積し、ＡＤ変換を含む各種の処理（例えばＣＤＳによる固体パターンノイズ除去やゲイン調整等）を行う。そして、このＡＤメモリ部（１３０）の各単位メモリ（１３１）には、ＡＤ変換回路（１３２）が設けられ、このＡＤ変換回路（１３２）によって各画素から読み出されたアナログ画素信号をデジタル画素信号に変換する。

Abstract translation: 通过以低成本快速执行AD转换而输出通过同时AD转换获得的高质量图像的数字图像信号，而不增大像素阵列部分和/或光学系统。 具有用于每个像素（111）的光电转换元件和像素晶体管的像素阵列部分（110）输出模拟像素信号。 通过将单元存储器（131）布置在与像素阵列部分（110）的像素排列相对应的二维矩阵中来配置的AD存储器部分（130）依次存储经由垂直信号线读取的模拟像素信号，以及 执行包括AD转换的几种类型的处理（例如，通过CDS消除固态图案噪声，增益调整等）。 AD存储器部分（130）的每个单元存储器（131）包括AD转换电路（132），其将从各个像素读取的模拟像素信号转换为数字像素信号。