專利名稱:固體攝像器件及其驅(qū)動方法、攝像機、車輛、監(jiān)視裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及固體攝像器件、攝像機、車輛、監(jiān)視裝置及固體攝像
器件的驅(qū)動方法,特別涉及包括具有獨立的光入射路線的2個攝像區(qū) 域的固體攝像器件。
背景技術:
為了獲得立體影像的攝像、或附帶距離信息的影像信息,使用了 具備2個攝像區(qū)域的攝像機。輸出附帶距離信息的影像信息的攝像機 作為車載用攝像機使用,由此能夠檢測前方障礙物的大小及距離,對 駕駛員發(fā)出警告。再者,伴隨障礙物的檢測,自動地控制發(fā)動機、制 動器和方向盤等,能夠避免同障礙物的沖撞。再者,利用設在車內(nèi)的 攝像機檢測乘員的大小(大人或小孩等)、及乘員的頭部位置等,能 夠控制氣囊的打開速度和壓力等。
此外,輸出附帶距離信息的影像信息的攝像機作為監(jiān)視攝像機和 TV電話等的攝像機使用的情況下,通過僅拍攝并顯示規(guī)定距離內(nèi)的 被攝體,能夠削減影像信息的數(shù)據(jù)量及提高可視性。
作為以往的拍攝立體影像的攝像機,已知有具備2臺攝像機的立 體攝像機。
圖1是表示以往的拍攝立體影像的固體攝像器件、即立體攝像機 的結構的圖。
圖1所示的固體攝像器件1000具備攝像機1001及1002。攝像機 1001及1002隔著規(guī)定距離設置。利用攝像機1001及1002拍攝的影像信號,生成立體影像。
由于圖1所示的以往的固體攝像器件1000使用2臺攝像機1001 及1002,所以受到攝像機1001及1002的制造偏差等的影響,產(chǎn)生 不能保證充分的共級(印ipolar)性(2臺攝像機拍攝的影像信號中 發(fā)生位置偏移)的問題、2臺攝像機1001及1002的攝像特性不相同 的問題、從2臺攝像機輸出的信號的輸出定時發(fā)生時間延遲的問題, 因此,為了計算距離信息,需要很多的調(diào)整工時和信號處理工序。
對于上述問題,作為單芯片的LSI(大規(guī)模集成電路),已知有具 備2個攝像區(qū)域的立體攝像機(例如,參照專利文獻l)。
專利文獻1記載的立體攝像機通過將拍攝被攝體的2個攝像區(qū)域 單芯片化,能夠降低2個攝像區(qū)域的制造偏差的影響。
專利文獻1:日本特開平9-74572號公報
但是,希望在輸出立體攝像機等的立體影像的攝像、或者附帶距 離信息的影像信息的攝像機中,通過提高共極性、2個攝像機的攝像 特性的一致性及信號輸出定時的同步性等,會巨夠高精度且有效地計算 出距離信息。
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的目的在于提供一種固體攝像器件,輸出能夠高精 度且有效地計算距離信息的影像信號。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明涉及的固體攝像器件,包括第一攝 像部及第二攝像部,具備以行列狀配置的多個光電變換元件,輸出對 應于入射光的影像信號;第一光入射部,向上述第一攝像部入射光; 第二光入射部,與上述第一光入射部隔著間隔設置,向上述第二攝像 部入射光;以及驅(qū)動單元,向上述第一攝像部及上述第二攝像部共同 地輸出第一控制信號,用于控制從在行方向排列的上述光電變換元 件得到的信號的傳送;第二控制信號,用于控制從在列方向排列的上述光電變換元件得到的信號的傳送;和第三控制信號,用于控制曝光 時間。
根據(jù)該結構,使得向第一攝像部及第二攝像部供給的第一控制信 號及第二控制信號成為共同的,能夠同步進行第一攝像部及第二攝像 部中的信號電荷的讀取處理(信號電荷的傳送處理),因此可以高效 地執(zhí)行用于計算距離信息的信號處理。此外,通過具有共同的第三控 制信號,能夠使第一攝像部及第二攝像部的電荷積蓄時間相同。由此, 能夠降低第一攝像部及第二攝像部輸出的影像信號的信號電平的偏 差,能夠以高精度且有效地計算出至拍攝的被攝體的距離。
此外,也可以是,上述第一攝像部及上述第二攝像部分別包括 多個垂直傳送單元,讀取在列方向排列的多個上述光電變換元件中積 蓄的信號電荷,并在列方向傳送;水平傳送單元,在行方向傳送上述 多個垂直傳送單元傳送的信號電荷;以及輸出單元,將上述水平傳送
單元傳送的信號電荷變換為電壓或電流,將變換的電壓或電流作為上 述影像信號輸出;上述第一控制信號是驅(qū)動上述水平傳送單元的傳送 的水平傳送脈沖;上述第二控制信號是驅(qū)動上述多個垂直傳送單元的 傳送的垂直傳送脈沖;上述第三控制信號是排出在上述光電變換元件 中積蓄的信號電荷的信號電荷排出脈沖
根據(jù)該結構,通過使向第一攝像部及第二攝像部供給的垂直傳輸 脈沖及水平傳送脈沖為共同的,能夠同步進行第一攝像部及第二攝像 部中的信號電荷的讀取處理(信號電荷的傳送處理),能夠有效地執(zhí) 行用于計算距離信息的信號處理。此外,通過具有共同的信號電荷排 出脈沖,能夠使第一攝像部及第二攝像部的電荷積蓄時間相同。由此, 能夠降低第一攝像部及第二攝像部輸出的影像信號的信號電平的偏 差。如上所述,能夠利用第一攝像部及第二攝像部輸出的影像信號, 能夠以高精度且有效地計算出至拍攝的被攝體的距離。
此外,也可以是,上述第一攝像部及上述第二攝像部分別包括
行選擇單元,依次選擇以上述行列狀配置的多個光電變換元件的行; 列選擇單元,依次選擇以上述行列狀配置的多個光電變換元件的列; 以及輸出單元,將由上述行選擇單元選擇了行、且由上述列選擇單元 選擇了列的光電變換元件中積蓄的信號電荷變換為電壓或電流,將變 換后的電壓或電流作為上述影像信號輸出;上述第一控制信號是開始 上述行選擇單元的行選擇的垂直同步信號;上述第二控制信號是開始 上述列選擇單元的列選擇的水平同步信號;上述第三控制信號是控制 上述第一控制信號的驅(qū)動定時的電荷積蓄控制信號。
根據(jù)該結構,通過使向第一攝像部及第二攝像部供給的垂直傳輸 脈沖及水平傳送脈沖為共同的,能夠同步進行第一攝像部及第二攝像 部中的信號電荷的讀取處理(信號電荷的傳送處理),能夠有效地執(zhí) 行用于計算距離信息的信號處理。此外,通過具有共同的電荷積蓄控 制信號,能夠使第一攝像部及第二攝像部的電荷積蓄時間相同。由此, 能夠降低第一攝像部及第二攝像部輸出的影像信號的信號電平的偏 差。如上所述,能夠利用第一攝像部及第二攝像部輸出的影像信號, 能夠以高精度且有效地計算出至拍攝的被攝體的距離。
此外,也可以是,上述第一攝像部和上述第二攝像部配置在水平 方向,上述固體攝像器件還包括保存偏移值的偏移值保存單元,上述偏移值表示第二攝像部輸出的影像信號的圖像相對于上述第一攝像部輸出的影像信號的圖像的、垂直方向上的圖像偏移的值;行控制單元,從與上述偏移值保存單元保存的上述偏移值對應的行,生成開 始上述行選擇單元的行選擇的行控制信號。
根據(jù)該結構,行選擇單元從與偏移值保存單元保存的偏移值相對 應的行開始進行行選擇。由此,能夠在第一攝像部及第二攝像部輸出 的影像信號的垂直方向上修正偏移。這樣,能夠提高第一攝像部及第 二攝像部輸出的影像信號的共極性。
此外,也可以是,上述固體攝像器件還包括偏移值計算單元,利
用上述第一攝像部及上述第二攝像部輸出的影像信號,計算上述偏移
值;上述偏移值保存單元保存由上述偏移值計算單元計算出的上述偏 移值。
根據(jù)該結構,能夠在產(chǎn)品出廠后的任意的定時(電源接通時,每 隔規(guī)定的時間,或者對應于外部操作的定時等),計算偏移值,進行 與計算出的偏移值對應的修正。由此,即使在設置環(huán)境等引起工作條 件的變化、以及經(jīng)過時間變化變化等引起特性(偏移值)變化的情況 下,也能夠進行最佳的修正。
此外,也可以是,上述第一光入射部包括第一聚光單元,將第 一波段的光聚光在上述第一攝像部;以及第一濾光器,形成在上述第 一攝像部上,透過包含在上述第一波段中的第三波段的光;上述第二 光入射部包括第二聚光單元,將與上述第一波段不同的第二波段的 光聚光在上述第二攝像部;以及第二濾光器,形成在上述第二攝像部 上,透過包含在上述第二波段中的第四波段的光。
根據(jù)該結構,由第一聚光單元聚光的第一波段的光被第二濾光器 遮擋,因此不照射到第二攝像部。由此,能夠降低對于第二攝像部的 第一波段的光的干涉。此外,由第二聚光單元聚光的第二波段的光被 第一濾光器遮擋,因此不照射到第一攝像部。由此,能夠降低對于第 二攝像部的第一波段的光的干涉。此外,通過具備第一濾光器及第二 濾光器,不需要設置遮光板等,因此能夠簡化結構。再者,即使在一 個芯片的半導體集成電路上形成了第一攝像部及第二攝像部的情況 下,也能夠容易地遮住不需要的波段的光。
此外,也可以是,固體攝像器件還包括第三攝像部,具備多個 光電變換元件;以及第三光入射部,向上述第三攝像部入射光;上述 第三光入射部包括第三聚光單元,將包含上述第一波段及上述第二 波段的第五波段的光聚光在上述第三攝像部;以及第三濾光器,形成 在上述第三攝像部上;上述第三濾光器包括第四濾光器,形成在上述第三攝像部具備的上述多個光電變換元件中包含的多個第一光電
變換元件上,透過上述第三波段的光;以及第五濾光器,形成在上述
第三攝像部具備的上述多個光電變換元件中包含的多個第二光電變
換元件上,透過上述第四波段的光。
根據(jù)該結構,第三攝像部輸出對第三波段的光進行了光電變換的
信號、和對第四波段的光進行了光電變換的信號。在此,當設置第一
濾光器及第二濾光器,向第一攝像部及第二攝像部入射了不同波段的
光的情況下,第一攝像部和第二攝像部輸出的影像信號的信號電平產(chǎn)
生差別。利用對第三攝像區(qū)域輸出的第一波段的光進行了光電變換的 信號與對第二波段的光進行了光電變換的信號之比,來修正第一攝像
部及第二攝像部輸出的影像信號,能夠降低波段差引起的信號電平之 差。
此外,也可以是,固體攝像器件還包括平均值計算單元,計算 上述多個第一光電變換元件進行了光電變換的信號的平均值即第一 平均值、和上述多個第二光電變換元件進行了光電變換的信號的平均 值即第二平均值;修正單元,根據(jù)上述平均值計算單元計算出的上述 第一平均值與第二平均值之比,修正上述第一攝像部及上述第二攝像 部輸出的影像信號。
根據(jù)該結構,修正單元利用平均值計算單元算出的第一平均值和 第二平均值之比,修正第一攝像部及第二攝像部輸出的影像信號。由 此,能夠降低向第一攝像部及第二攝像部入射的光的波段差引起的、 第一攝像部及第二攝像部輸出的影像信號的信號電平之差。
此外,也可以是,上述第一濾光器、上述第二濾光器、上述第三 濾光器及上述第四濾光器中的一個以上包括第一電介質(zhì)層和第二電 介質(zhì)層,層疊了由不同的電介質(zhì)構成的多個層;以及絕緣體層,形成 在上述第一電介質(zhì)層和上述第二電介質(zhì)層之間,由絕緣體構成;上述 絕緣體層的光學膜厚不同于上述第一電介質(zhì)層及上述第二電介質(zhì)層的光學膜厚。
根據(jù)該結構,在上述第一濾光器、上述第二濾光器、上述第三濾 光器及上述第四濾光器中的一個以上中,使用耐光性及耐熱性優(yōu)良的 多層膜干涉濾光器。由此,能夠只使用無機材料來構成濾光器。通過 僅用無機材料構成濾光器,即使在高溫及高照射下使用也不產(chǎn)生退色
現(xiàn)象。因此,作為車載用途,也可以搭載在車輛的外部、發(fā)動機艙內(nèi) 或車內(nèi)等場所。
此外,也可以是,固體攝像器件還包括光源,向被攝體照射包含 上述第一波段及上述第二波段的波段的光。
根據(jù)該結構,能夠在第一攝像部及第二攝像部接收光源照射到被 攝體上的光的反射光。由此,能夠進行夜間和暗處的攝像。
此外,也可以是,上述第一波段及上述第二波段被包含在近紅外 區(qū)域。
根據(jù)該結構,可以利用近紅外線的光進行被攝體的攝像。由此, 作為車載攝像機使用了本發(fā)明的固體攝像器件的情況下,能夠?qū)崿F(xiàn)可 視性的提高和對于對方車輛及行人的眩目。
此外,也可以是,固體攝像器件還包括距離計算單元,利用上述 第一攝像部及上述第二攝像部輸出的上述影像信號,計算到被攝體的 距離。
根據(jù)該結構,固體攝像器件能夠向外部輸出由第一攝像部及第二 攝像部攝像的影像信號和至影像信號的被攝體的距離信息。
此外,也可以是,上述第一攝像部及上述第二攝像部由具備多個
外部輸入端子的一個封裝形成;上述第一攝像部及上述第二攝像部的 輸入第一控制信號、第二控制信號及第三控制信號的輸入電極中的至 少一個,與共同的上述外部輸入端子連接。
根據(jù)該結構,可以降低外部輸入端子的數(shù)量。
此外,也可以是,上述第一攝像部及上述第二攝像部形成在不同
的半導體基板上,并且配置在同一基板上。
根據(jù)該結構,第一攝像部及第二攝像部由不同的芯片形成。由此, 能夠容易地加大配置第一攝像部和第二攝像部的距離。由此,能夠提 高基于第一攝像部及第二攝像部輸出的影像信號的、至被攝體的距離 的計算精度。
此外,也可以是,上述第一攝像部及上述第二攝像部形成在同一 半導體基板上。
根據(jù)該結構,第一攝像部及第二攝像部形成在一個芯片的半導體 集成電路上,因此能夠降低第一攝像部及第二攝像部的特性偏差。由 此,能夠提高第一攝像部及第二攝像部輸出的影像信號中的共極性。 再者,能夠防止第一攝像部及第二攝像部的配置偏移等引起的共極性 的降低。
此外,也可以是,本發(fā)明涉及的固體攝像器件包括多個光電變 換元件,以行列狀配置;多個垂直傳送單元,讀取在列方向排列的多 個上述光電變換元件中積蓄的信號電荷,在列方向傳送;水平傳送單 元,在行方向傳送上述多個垂直傳送單元傳送的信號電荷;以及輸出 單元,將上述水平傳送單元傳送的信號電荷變換為電壓或電流,將變 換后的電壓或電流作為上述影像信號輸出;上述固體攝像器件還包 括第一光入射部,向上述第一攝像部入射光;第二光入射部,與上 述第一光入射部隔開間隔設置,向上述第二攝像部入射光;以及驅(qū)動 單元,向上述第一攝像部及上述第二攝像部共同地輸出用于驅(qū)動上述 水平傳送單元的傳送的水平傳送脈沖、和用于排出積蓄在上述光電變 換元件中的信號電荷的信號電荷排出脈沖,向上述第一攝像部及第二 攝像部個別地輸出驅(qū)動上述多個垂直傳送單元的傳送的第一垂直傳 送脈沖。
根據(jù)該結構,能夠向第一攝像部及第二攝像部供給不同的垂直傳 送脈沖。由此,在第一攝像部及第二攝像部輸出的影像信號的垂直方 向上發(fā)生了偏移的情況下,通過供給修正偏移的不同的垂直傳送脈 沖,能夠在第一攝像部及第二攝像部輸出的影像信號的垂直方向上修 正偏移。由此,能夠提高上述第一攝像部及第二攝像部輸出的影像信 號的共極性。通過提高第一攝像部及第二攝像部輸出的影像信號的共 極性,能夠利用第一攝像部及第二攝像部輸出的影像信號,高精度且 高效地計算至攝像的被攝體的距離。
此外,也可以是,上述第一攝像部及上述第二攝像部配置在水平 方向;上述固體攝像器件還包括保存偏移值的偏移值保存單元,上述 偏移值表示第二攝像部輸出的影像信號的圖像相對于上述第一攝像 部輸出的影像信號的圖像的、垂直方向上的圖像偏移的值;上述驅(qū)動 單元向上述第一攝像部及上述第二攝像部施加將積蓄在上述光電變 換元件中的信號電荷讀取到上述垂直傳送單元的讀取脈沖,然后,向 上述第一攝像部及上述第二攝像部中的、對于相同被攝體的影像信號 的輸出定時較遲的一個,施加與上述偏移值對應的次數(shù)的垂直傳送脈 沖,之后,向上述第一攝像部及上述第二攝像部施加相同的垂直傳送 脈沖。
根據(jù)該結構,與偏移值保存單元保存的偏移值相對應,驅(qū)動單元 供給在第一攝像部及第二攝像部輸出的影像信號的垂直方向上修正 偏移的不同的垂直傳送脈沖。由此,能夠在第一攝像部及第二攝像部 輸出的影像信號的垂直方向上修正偏移。因此,能夠同步地輸出保持 了共極性的第一攝像部及第二攝像部的影像信號。
此外,也可以是,本發(fā)明涉及的固體攝像器件包括第一攝像部 及第二攝像部,具備以行列狀配置的多個光電變換元件,輸出對應于 入射光的影像信號;第一光入射部,向上述第一攝像部入射光;第二 光入射部,與上述第一光入射部隔著間隔設置,向上述第二攝像部入 射光;以及驅(qū)動單元,向上述第一攝像部及上述第二攝像部共同地輸 出第一控制信號,用于控制從在行方向排列的上述光電變換元件得
到的信號的傳送;和第二控制信號,用于控制從在列方向排列的上述 光電變換元件得到的信號的傳送;向上述第一攝像部及上述第二攝像 部個別地輸出用于控制曝光時間的第三控制信號。
根據(jù)該結構,第一攝像部及第二攝像部中的電荷積蓄時間不同。 由此,第一攝像部及第二攝像部輸出的影像信號的動態(tài)范圍不同。例 如,通過合成第一攝像部及第二攝像部輸出的影像信號,能夠生成動 態(tài)范圍寬的影像信號。
此外,本發(fā)明涉及的攝像機包括第一攝像部及第二攝像部,具 備以行列狀配置的多個光電變換元件,輸出對應于入射光的影像信 號;第一光入射部,向上述第一攝像部入射光;第二光入射部,與上 述第一光入射部隔著間隔設置,向上述第二攝像部入射光;以及驅(qū)動 單元,向上述第一攝像部及上述第二攝像部共同地輸出第一控制信 號,用于控制從在行方向排列的上述光電變換元件得到的信號的傳 送;第二控制信號,用于控制從在列方向排列的上述光電變換元件得 到的信號的傳送;以及第三控制信號,用于控制曝光時間。
根據(jù)該結構,向第一攝像部及第二攝像部供給的第一控制信號及 第二控制信號是共同的,因此能夠同步進行第一攝像部及第二攝像部 中的信號電荷的讀取處理(信號電荷的傳送處理),因此,能夠有效 地執(zhí)行計算距離信息的信號處理。此外,通過具有共同的第三控制信 號,能夠使第一攝像部及第二攝像部的電荷積蓄時間(曝光時間)相 同。由此,能夠降低第一攝像部及第二攝像部輸出的影像信號的信號 電平的偏差。這樣,能夠利用第一攝像部及第二攝像部輸出的影像信 號,高精度且有效地計算至攝像的被攝體的距離。
此外,也可以是,本發(fā)明涉及的車輛包括第一攝像部及第二攝 像部,具備以行列狀配置的多個光電變換元件,輸出對應于入射光的 影像信號;第一光入射部,向上述第一攝像部入射光;第二光入射部, 與上述第一光入射部隔著間隔設置,向上述第二攝像部入射光;以及驅(qū)動單元,向上述第一攝像部及上述第二攝像部共同地輸出第一控 制信號,用于控制從在行方向排列的上述光電變換元件得到的信號的 傳送;第二控制信號,用于控制從在列方向排列的上述光電變換元件 得到的信號的傳送;以及第三控制信號,用于控制曝光時間。
根據(jù)該結構,向第一攝像部及第二攝像部供給的第一控制信號及 第二控制信號是共同的,因此能夠同步進行第一攝像部及第二攝像部 中的信號電荷的讀取處理(信號電荷的傳送處理),因此,能夠有效 地執(zhí)行計算距離信息的信號處理。此外,通過具有共同的第三控制信 號,能夠使第一攝像部及第二攝像部的電荷積蓄時間(曝光時間)相 同。由此,能夠降低第一攝像部及第二攝像部輸出的影像信號的信號 電平的偏差。這樣,能夠利用第一攝像部及第二攝像部輸出的影像信 號,高精度且有效地計算至攝像的被攝體的距離。
此外,本發(fā)明涉及的監(jiān)視裝置包括第一攝像部及第二攝像部, 具備以行列狀配置的多個光電變換元件,輸出對應于入射光的影像信 號;第一光入射部,向上述第一攝像部入射光;第二光入射部,與上 述第一光入射部隔著間隔設置,向上述第二攝像部入射光;以及驅(qū)動 單元,向上述第一攝像部及上述第二攝像部共同地輸出第一控制信 號,用于控制從在行方向排列的上述光電變換元件得到的信號的傳 送;第二控制信號,用于控制從在列方向排列的上述光電變換元件得 到的信號的傳送;以及第三控制信號,用于控制曝光時間。
根據(jù)該結構,向第一攝像部及第二攝像部供給的第一控制信號及 第二控制信號是共同的,因此能夠同步進行第一攝像部及第二攝像部 中的信號電荷的讀取處理(信號電荷的傳送處理),因此,能夠有效 地執(zhí)行計算距離信息的信號處理。此外,通過具有共同的第三控制信 號,能夠使第一攝像部及第二攝像部的電荷積蓄時間(曝光時間)相 同。由此,能夠降低第一攝像部及第二攝像部輸出的影像信號的信號 電平的偏差。這樣,能夠利用第一攝像部及第二攝像部輸出的影像信
號,高精度且有效地計算至攝像的被攝體的距離。
此外,本發(fā)明涉及一種固體攝像器件的驅(qū)動方法,其中,該固體 攝像器件包括第一攝像部及第二攝像部,具備以行列狀配置的多個 光電變換元件,輸出對應于入射光的影像信號;第一光入射部,向上 述第一攝像部入射光;第二光入射部,與上述第一光入射部隔著間隔 設置,向上述第二攝像部入射光;該驅(qū)動方法中,向上述第一攝像部 及上述第二攝像部共同地輸出第一控制信號,用于控制從在行方向 排列的上述光電變換元件得到的信號的傳送;第二控制信號,用于控 制從在列方向排列的上述光電變換元件得到的信號的傳送;以及第三 控制信號,用于控制曝光時間。
根據(jù)該結構,向第一攝像部及第二攝像部供給的第一控制信號及 第二控制信號是共同的,因此能夠同步進行第一攝像部及第二攝像部 中的信號電荷的讀取處理(信號電荷的傳送處理),因此,能夠有效 地執(zhí)行計算距離信息的信號處理。此外,通過具有共同的第三控制信 號,能夠使第一攝像部及第二攝像部的電荷積蓄時間(曝光時間)相 同。由此,能夠降低第一攝像部及第二攝像部輸出的影像信號的信號 電平的偏差。這樣,能夠利用第一攝像部及第二攝像部輸出的影像信 號,高精度且有效地計算至攝像的被攝體的距離。
本發(fā)明能夠提供一種固體攝像器件,輸出能夠容易且高精度地計 算距離信息的影像信號。
2006年12月18日提交的日本專利申請2006-340411的公開內(nèi)
容(包括說明書、附圖和權利要求書)以參考文件的形式全部引入本 文。
圖1是表示以往的固體攝像器件的結構的圖。 圖2是表示本發(fā)明的第一實施方式涉及的固體攝像器件的結構的
圖。
圖3是表示本發(fā)明的第一實施方式涉及的固體攝像器件的攝像區(qū) 域結構的圖。
圖4是表示本發(fā)明的第一實施方式涉及的固體攝像器件的攝像區(qū) 域的截面構造的示意圖。
圖5A是表示本發(fā)明的第一實施方式涉及的固體攝像器件的濾光 器的截面構造的示意圖。
圖5B是表示本發(fā)明的第一實施方式涉及的固體攝像器件的濾光 器的變形例的截面構造的示意圖。
圖6是表示本發(fā)明的第一實施方式涉及的固體攝像器件的濾光器 的光波長與光透過率之間關系的圖。
圖7是表示本發(fā)明的第一實施方式涉及的固體攝像器件的濾光器 的光波長與光透過率之間關系的圖。
圖8A是表示本發(fā)明的第一實施方式涉及的固體攝像器件的攝像 區(qū)域輸出的影像信號的 一例的圖。
圖8B是表示本發(fā)明的第一實施方式涉及的固體攝像器件的攝像 區(qū)域輸出的影像信號的 一例的圖。
圖9是用于說明本發(fā)明的第一實施方式涉及的固體攝像器件的信 號處理部的處理的圖。
圖10是示意性地表示由單封裝構成的攝像區(qū)域的結構的圖。
圖11是表示本發(fā)明的第二實施方式涉及的固體攝像器件的結構 的圖。
圖12是表示本發(fā)明的第二實施方式涉及的固體攝像器件的控制 部輸出的垂直傳送脈沖一例的圖。
圖13是表示本發(fā)明的第三實施方式涉及的固體攝像器件結構的圖。
圖14是表示本發(fā)明的第四實施方式涉及的固體攝像器件結構的 圖。
圖15是表示本發(fā)明的第四實施方式涉及的固體攝像器件的攝像 區(qū)域的截面構造的示意圖。
圖16是表示本發(fā)明的第四實施方式涉及的固體攝像器件的濾光 器442的結構的圖。
圖17是表示本發(fā)明的第四實施方式涉及的固體攝像器件的變形 例中的攝像區(qū)域的截面構造的示意圖。
圖18是表示本發(fā)明的第五實施方式涉及的固體攝像器件結構的圖。
圖19是表示本發(fā)明的第五實施方式涉及的固體攝像器件的攝像 區(qū)域的結構的圖。
圖20是表示本發(fā)明的第五實施方式涉及的固體攝像器件的攝像 區(qū)域的變形例的結構的圖。
圖21是表示本發(fā)明的第六實施方式涉及的固體攝像器件結構的圖。
圖22是表示本發(fā)明的第六實施方式涉及的固體攝像器件的排出 信號電荷的定時和行選擇的定時的圖。
圖23是表示本發(fā)明的第七實施方式涉及的固體攝像器件結構的圖。
圖24是表示本發(fā)明的第七實施方式涉及的固體攝像器件的排出 信號電荷的定時和行選擇的定時的圖。
具體實施例方式
下面,參照附圖詳細地說明本發(fā)明涉及的固體攝像器件的實施方式。
(第一實施方式)
本發(fā)明的第一實施方式涉及的固體攝像器件向2個攝像區(qū)域供給
相同的控制信號。由此能夠利用2個攝像區(qū)域拍攝的影像信號高精度
且有效地計算出距離信息。
首先,說明本實施方式涉及的固體攝像器件的結構。
圖2是表示本發(fā)明的第一實施方式涉及的固體攝像器件結構的圖。
圖2所示的固體攝像器件100輸出拍攝的被攝體170的影像信息 及距離信息。固體攝像器件100例如是搭載在車輛上的、具有利用了 近紅外區(qū)域的光(以下,稱為"近紅外光")的夜視功能的攝像機。 固體攝像器件100具備攝像區(qū)域110及120、控制部130、信號處理 部140、透鏡150及151和光源160。
光源160向被攝體170照射近紅外光(波長700nm 1100nm)。 光源160例如由LED (發(fā)光二極管)或半導體激光器構成。
透鏡150將來自被攝體170的反射光聚光在攝像區(qū)域110。透鏡 151與透鏡150隔著距離設置,將來自被攝體170的反射光聚光在攝 像區(qū)域120。
攝像區(qū)域110及120是CCD圖像傳感器,輸出與入射光對應的 影像信號。攝像區(qū)域110及120分別將來自被攝體170的反射光變換 為電信號,將變換的電信號作為影像信號輸出。
圖3是表示攝像區(qū)域110及120的結構的圖。圖3所示的攝像區(qū) 域110具備多個光電變換元件111、多個垂直傳送部112、水平傳送 部113、電荷檢測部114、 A/D變換部115。
多個光電變換元件111在半導體基板上配置成行列狀。多個光電 變換元件111積蓄對應于受光量的信號電荷。
各垂直傳送部112讀取在列方向上排列的多個光電變換元件111 中積蓄的信號電荷,向垂直方向(列方向)傳送讀取的信號電荷。
水平傳送部113向水平方向(行方向)傳送多個垂直傳送部112 傳送的信號電荷。
電荷檢測部114將水平傳送部113傳送的信號電荷變換為電壓或 電流。A/D變換部115將由電荷檢測部114變換的電壓或電流值變換 為數(shù)字的影像信號,并輸出變換的影像信號。
并且,攝像區(qū)域120的結構和攝像區(qū)域110的結構相同。此外, 攝像區(qū)域IIO和攝像區(qū)域120配置在以行列狀配置的多個光電變換元 件lll的行方向(水平方向)上。此外,例如攝像區(qū)域110和攝像區(qū) 域120的多個光電變換元件111、多個垂直傳送部112、水平傳送部 113及電荷檢測部114是形成在同一半導體基板上的單芯片的半導體 集成電路。
控制部130生成垂直傳送脈沖,驅(qū)動多個垂直傳送部112的垂 直傳送;水平傳送脈沖,驅(qū)動多個水平傳送部113的水平傳送;信號 電荷基板排出脈沖,將積蓄在多個光電變換元件111中的信號電荷排 出到半導體基板中。信號電荷基板排出脈沖是用于控制多個光電變換 元件111的電荷積蓄時間(曝光時間)的信號??刂撇?30向攝像區(qū) 域110及120供給共同的垂直傳送脈沖、水平傳送脈沖及信號電荷基 板排出脈沖。
信號處理部140利用攝像區(qū)域110及120輸出的影像信號計算至 被攝體的距離信息,將影像信號和距離信息輸出到外部。
圖4是表示攝像區(qū)域110及120和透鏡150及160的截面構造的 示意圖。如圖4所示,固體攝像器件100還具備濾光器152、 153、 154及155。濾光器152、 153、 154及155例如是多層膜干涉濾光器。
來自被攝體170的反射光,通過由濾光器152、透鏡150及濾光 器154構成的光入射線路,入射到攝像區(qū)域IIO。此外,來自被攝體 170的反射光,通過由濾光器153、透鏡151及濾光器155構成的光 入射線路,入射到攝像區(qū)域120。濾光器152形成在透鏡150的上部, 僅透過第一波段的光。即,通過濾光器152及透鏡150,第一波段的 光聚光在攝像區(qū)域110。濾光器153形成在透鏡151的上部,僅通過
第二波段的光。即,通過濾光器153和透鏡151,第二波段的光聚光 在攝像區(qū)域120。濾光器154形成在攝像區(qū)域110上,僅透過第一波 段的光。濾光器155形成在攝像區(qū)域120上,僅透過第二波段的光。 在此,第一波段和第二波段是近紅外區(qū)域(波長700nm 1100nm) 內(nèi)的相互不重疊的不同波段。例如,第一波段是波長750nm 850nm 的波段,第二波段是波長950nm 1050nm的波段。
圖5A及圖5B是表示濾光器152的截面構造的示意圖。并且, 濾光器153 155的截面構造與圖5A或圖5B相同。
圖5A所示的濾光器152具備上部反射層161、隔離層162、下部 反射層163。隔離層162層疊在下部反射層163上,上部反射層161 層疊在隔離層162上。
上部反射層161及下部反射層163是將由3層高折射率材料構成 的層164和由3層低折射率材料構成的層165交替地層疊的構造。由 高折射率材料構成的層164,例如由氧化鈦Ti02 (折射率為2.5)構 成。由低折射率材料構成的層165,例如由氧化硅Si02 (折射率為 1.45)構成。隔離層162由高折射率材料構成,例如由氧化鈦Ti02 (折射率為2.5)構成。此外,濾光器152是將光學膜厚入/4 (入為 設定中心波長)的多層膜構造的上部反射層161和下部反射層163以 隔離層162為中心對稱地配置而構成的。通過這樣的層構造,在反射 波段中選擇地形成透過波段區(qū)域,再者,通過改變隔離層162的膜厚, 能夠改變其透過峰值波長。
圖6是表示圖5A所示的濾光器152的、相對于光波長的光透過
率的計算結果的圖。并且,透過率的計算中使用了在電介質(zhì)多層膜干 涉濾光器中廣為人知的特性矩陣法。如圖6所示,例如通過將Ti02 層164設為90nm、 SiOz層165設為155nm,能夠構成實線174所示 特性的設定中心波長900nm的多層膜干涉濾光器。此外,通過將Ti02 層164設為99nm、 Si02層165設為171nm,能夠構成虛線175所示的設定中心波長1000nm的多層膜干涉濾光器。在此,隔離層162將 光學膜厚設為入/2。此外,如圖6所示,圖5A所示的濾光器152具 有透過短波長帶(波長800nm以下)的光的特性,也可以并用短波 長截止光學濾光器(例如,日本朝日分光株式會社的LIO840等,圖 6中的雙點劃線176),能夠僅透過波長900nm或1000nm的光。
并且,濾光器152的結構如圖5B所示,也可以構成層疊了規(guī)定 的膜厚及層數(shù)的Ti02和Si02層的上部反射層166、隔離層167和下 部反射層168。
圖7是表示圖5B所示的濾光器152的光波長與光透過率的計算 結果的圖。并且,圖5B所示的多層膜干涉濾光器168例如是圖5A 所示的結構。通過設定多層膜干涉濾光器168的上部反射層161、隔 離層162和下部反射層163的膜厚及層數(shù),可以構成設定中心波長分 別為800nm或1000nm的多層膜干涉濾光器。再者,通過在多層膜干 涉濾光器168上層疊反射層166及167,抑制短波長側(cè)的透過特性。 由此,能夠構成由圖7所示的實線177表示的特性的設定中心波長 800nm的多層膜干涉濾光器和由虛線178表示的設定中心波長 1000nm的多層膜干涉濾光器。例如,設包含在多層膜干涉濾光器168 中的Ti02層164為79nm、 SiOz層165為137nm,設包含在反射層 167中的最上層及最下層的Ti02層164為20nm、其他的1102層164 為40nm、 Si02層165為68nm,設包含在反射層166中的最上層及最 下層的1102層164為27nm、其他的1102層164為54nm、Si02層165 為94nm,由此能夠構成設定中心波長800nm的多層膜干涉濾光器。 此外,設包含在多層膜干涉濾光器168中的Ti02層164為99nm、Si02 層165為171nm,設包含在反射層167中的最上層及最下層的Ti02 層164為25nm、其他的1102層164為50nm、 Si02層165為86nm, 設包含在反射層166中的最上層及最下層的1102層164為35nm、其 他的Ti02層164為70nm、 Si02層165為120nm,由此能夠構成設定
中心波長lOOOnm的多層膜干涉濾光器。
并且,設由高折射率材料構成的層164用氧化鈦Ti02構成,但 也可以由氮化硅(SiN)、氧化鉭(Ta205)或氧化鋯(Zr02)構成。 此外,設由低折射率材料構成的層165用氧化硅Si02構成,但是, 只要同作為高折射率材料使用的電介質(zhì)相比折射率低即可,可以使用
氧化硅Si02以外的材料。
此外,上述的設定中心波長、隔離層的膜厚、組數(shù)是一個例子, 按照希望的分光特性設定即可。
如上所述,通過使用電介質(zhì)多層膜干涉濾光器,能夠用通常的半 導體工藝制作濾光器,不需要像以往的顏料濾光器那樣在形成了固體 攝像器件的受光部、布線部等之后,用與通常的半導體工藝不同的工 序即片裝工藝形成濾光器。因此,能夠?qū)崿F(xiàn)伴隨著工藝的穩(wěn)定化及生 產(chǎn)率提高的低成本化。
再者,通過使用電介質(zhì)多層膜干涉濾光器,能夠只使用無機材料 構成濾光器。由此,即使在高溫及高照射下使用也不會發(fā)生退色現(xiàn)象, 因此還能夠作為車載用搭載在車輛的外部、發(fā)動機艙或車內(nèi)等。
接著,說明本實施方式涉及的固體攝像器件100的工作。
從光源160照射的近紅外光在被攝體170上反射。在被攝體170 上反射的反射光,通過濾光器152僅透過第一波段的光,由透鏡150 聚光后,經(jīng)由濾光器154照射在攝像區(qū)域110。此外,在被攝體170 反射的反射光,通過濾光器153僅透過第二波段的光,由透鏡151聚 光后,經(jīng)由濾光器155照射在攝像區(qū)域120。在此,通過在攝像區(qū)域 110及120上設置濾光器154及155,經(jīng)由濾光器152后由透鏡150 聚光的光,被濾光器155遮擋,所以不入射到攝像區(qū)域120而僅入射 到攝像區(qū)域110。此外,通過濾光器153后由透鏡151聚光的光,被 濾光器154遮擋,所以不入射到攝像區(qū)域110而僅入射到攝像區(qū)域 120。 gp,本發(fā)明的第一實施方式涉及的固體攝像器件100能夠防止
入射到攝像區(qū)域110及120的光的干涉。此外,通過具備濾光器152 154可以不設置遮光板等,所以能夠簡化結構。再者,在單芯片的半 導體集成電路上形成了攝像區(qū)域IIO和攝像區(qū)域120的多個光電變換 元件111、多個垂直傳送部112、水平傳送部113及電荷檢測部114 的情況下,也能夠容易地遮擋不必要波段的光。
攝像區(qū)域110及120的多個光電變換元件111積蓄對應于入射光 量的信號電荷??刂撇?30生成垂直傳送脈沖,該垂直傳送脈沖控制 由攝像區(qū)域110及120的垂直傳送部112進行的、積蓄在光電變換元 件111的信號電荷的垂直傳送。此外,控制部130生成水平傳送脈沖, 該水平傳送脈沖控制由攝像區(qū)域110及120的水平傳送部113進行 的、由垂直傳送部112垂直傳送的信號電荷的水平傳送??刂撇?30 向攝像區(qū)域110及120供給共同的垂直傳送脈沖及水平傳送脈沖。再 者,控制部130通過控制半導體基板的電壓,向攝像區(qū)域110及120 輸出將積蓄在光電變換元件110中的信號電荷排出到半導體基板的 共同的信號電荷基板排出脈沖。這樣地,本發(fā)明的第一實施方式涉及 的固體攝像器件100向攝像區(qū)域110及120供給共同的垂直傳送脈 沖、水平傳送脈沖和信號電荷基板排出脈沖。由此,能夠同步進行攝 像區(qū)域110及120的信號電荷的讀取處理(信號電荷的傳送處理)。 因此,可以降低攝像區(qū)域110及120輸出的影像信號的時間偏差,實 現(xiàn)攝像區(qū)域110及120的攝像特性的一致性和信號輸出定時的較高的 同步性。此外,通過共同的信號電荷基板排出脈沖,能夠使攝像區(qū)域 110及120的電荷積蓄時間相同。由此,能夠降低攝像區(qū)域110及120 輸出的影像信號的信號電平的偏差。
攝像區(qū)域110及120的電荷檢測部114將由水平傳送部113水平 傳送的信號電荷變換為電壓或電流。攝像區(qū)域110及120的A/D變 換部115將由電荷檢測部114變換的電壓或電流值變換為數(shù)字的影像 信號,并輸出變換后的影像信號。圖8A及圖8B是表示攝像區(qū)域110及120輸出的影像信號的圖 像一例的圖。圖8A及圖8B中,圖像171a及171b是由攝像區(qū)域110 拍攝的左圖像,圖像172a及172b是由攝像區(qū)域120拍攝的右圖像。 例如,拍攝了被攝體170的情況下,攝像區(qū)域IIO及120輸出圖8A 所示的圖像171a及172a。
信號處理部140利用攝像區(qū)域IIO及120輸出的影像信號計算被 攝體170的距離信息。
圖9是說明對于圖8A所示圖像的信號處理部140的處理的圖。 信號處理部140利用左圖像171a和右圖像172a計算被攝體170的視 差d。視差d是左圖像171a和右圖像172a中的被攝體170的水平方 向的偏移(差分)。例如,信號處理部140比較左圖像171a和右圖像 172a的各行的數(shù)據(jù),判斷是否一致。接著,將右圖象172a的各行的 數(shù)據(jù)向右側(cè)移位,判斷移位后的數(shù)據(jù)是否與左圖像171a—致。重復 將右圖像172a的各行數(shù)據(jù)向右側(cè)移位的動作和判斷同左圖像171a的 一致性的處理。信號處理部140將各行的左圖像171a和右圖像172a 最類似時的右圖像172a的移位數(shù)作為視差d計算出來。并且,計算 視差d的處理可以按各行的數(shù)據(jù)進行,也可以按多個行單位的數(shù)據(jù)進 行。具體地說,信號處理部140重復規(guī)定次數(shù)將右圖像的m行(m 為1以上的整數(shù))的像素在行方向上偏移規(guī)定像素(通常是1個像素) 的處理。然后,在每個規(guī)定次數(shù)的處理中,計算出包含在偏移的m 行的右圖像和左圖像的m行中的各像素的信號電平的差分絕對值。 信號處理部140在每個規(guī)定次數(shù)的處理中計算算出的差分絕對值、每 個n列(n為1以上的整數(shù))之和。信號處理部140在每個規(guī)定次數(shù) 的上述處理中算出的和比目前為止保存的和小的情況下,重新保存算 出的和與執(zhí)行了偏移處理的次數(shù)。然后,在規(guī)定次數(shù)的偏移處理結束 之后,將被保存的偏移處理的執(zhí)行次數(shù)作為視差輸出到外部。例如, 設偏移處理的偏移量(通常1個像素)為n像素、執(zhí)行了偏移處理的 次數(shù)為N次、像素間隔為Px的情況下,視差Z由Z=nXNXPx算出。 信號處理部140向外部輸出左圖像171a、右圖像172a和算出的視差 d的信息。并且,信號處理部140也可以將視差d的信息附帶在左圖 像171a或右圖像172a上輸出。再者,也可以合成左圖像171a和右 圖像172a后輸出。再者,信號處理部140也可以利用視差d和攝像 區(qū)域110與攝像區(qū)域120的距離,計算并輸出從固體攝像器件100至 被攝體170的距離。并且,視差的計算方法例如記載在日本特開 2003-143459號公報中。
在此,如圖8B所示,左圖像171b和右圖像172b在垂直方向發(fā) 生偏移(共極性差)的情況下,在比較一致性的各行中,因偏移導致 圖像不一致,所以信號處理部140的視差d的計算處理精度降低。在 本發(fā)明的第一實施方式涉及的固體攝像器件100中,如上所述,通過 將攝像區(qū)域110和攝像區(qū)域120的多個光電變換元件111、多個垂直 傳送部112、水平傳送部113及電荷檢測部114作為單芯片的LSI形 成,能夠降低右圖像和左圖像的垂直方向的偏移。由此,能夠提高視 差d的計算精度。
此外,本發(fā)明的第一實施方式涉及的固體攝像器件IOO向攝像區(qū) 域110及120供給共同的信號電荷基板排出脈沖。由此,攝像區(qū)域 110和攝像區(qū)域120的電荷積蓄時間相等,能夠降低右圖像和左圖像 的亮度差。在信號處理部140進行的視差d的計算處理(圖像一致性 的判斷處理)中,利用圖像的亮度等判斷一致性。由此,本發(fā)明的第 一實施方式涉及的固體攝像器件100通過向攝像區(qū)域110及120供給 共同的信號電荷基板排出脈沖,能夠提高視差d的計算精度。
此外,本發(fā)明的第一實施方式涉及的固體攝像器件100通過向攝 像區(qū)域110及120供給共同的垂直傳送脈沖及水平傳送脈沖,能夠使 攝像區(qū)域110及120的工作同步。由此,右圖像和左圖像同步輸出。 這樣,能夠降低攝像區(qū)域110及120輸出的右圖像及左圖像的時間偏
差,實現(xiàn)攝像區(qū)域110及120的攝像特性的一致性和信號輸出定時的 較高的同步性。由此,能夠提高視差d的計算精度。此外,不等待右 圖像和左圖像一起輸出,就進行使用攝像區(qū)域110及120輸出的右圖 像及左圖像的信號處理部140的處理,由此能夠高速且有效地進行信 號處理部140的處理。
此外,由具備多個外部輸入輸出端子的單封裝構成攝像區(qū)域110 及120的情況下,通過使用共同的垂直傳送脈沖、水平傳送脈沖及信 號電荷基板排出脈沖,能夠削減封裝的端子數(shù)。圖10是表示由單封 裝構成的攝像區(qū)域110及120的結構的示意圖。如圖10所示,通過 將輸入垂直傳送脈沖、水平傳送脈沖及信號電荷基板排出脈沖的輸入 電極中的至少1個和共同的外部輸入端子連接,例如能夠削減外部輸 入端子180。并且,在圖10中僅削減了 1個外部輸入端子,也可以
削減與共同供給的信號對應的多個外部輸入端子。
此外,作為攝像區(qū)域110及120,能夠容易地轉(zhuǎn)用民用的圖形傳 感器芯片。由此,能夠降低成本。該情況下,通過特別是將輸入垂直 傳送脈沖、水平傳送脈沖及信號電荷基板排出脈沖的輸入電極中的至 少1個和共同的外部輸入端子連接,能夠削減封裝的端子數(shù)。
以上說明了本發(fā)明的實施方式涉及的固體攝像器件100,但本發(fā) 明并不限定于該實施方式。
例如,在上述說明中,設攝像區(qū)域110和攝像區(qū)域120的多個光 電變換元件111、多個垂直傳送部112、水平傳送部113及電荷檢測 部114是單芯片的LSI,也可以形成在不同的半導體基板上并且配置 在同一基板(例如印刷電路板或管芯焊盤(die pad)等)上。艮P, 攝像區(qū)域110和攝像區(qū)域120的多個光電變換元件111、多個垂直傳 送部112、水平傳送部113及電荷檢測部114也可以由不同的芯片構 成。通過將攝像區(qū)域110和攝像區(qū)域120的多個光電變換元件111、 多個垂直傳送部112、水平傳送部113及電荷檢測部114由不同的芯
片構成,能夠容易地加大配置攝像區(qū)域110和攝像區(qū)域120的多個光 電變換元件111的距離。通過加大配置攝像區(qū)域110和攝像區(qū)域120 的多個光電變換元件111的距離,能夠提高計算從固體攝像器件100 至被攝體170的距離時的精度。另一方面,如上所述將攝像區(qū)域110 和攝像區(qū)域120的多個光電變換元件111用單芯片構成的情況下,為 了加大攝像區(qū)域110和攝像區(qū)域120的多個光電變換元件111的距 離,需要增加芯片面積,導致成本增加。但是,在將攝像區(qū)域110和 攝像區(qū)域120的多個光電變換元件111、多個垂直傳送部112、水平 傳送部113及電荷檢測部114用不同芯片構成的情況下,同利用單芯 片構成時相比,具有增加特性偏差、以及在基板上配置時的水平方向 及垂直方向的偏移的缺點。并且,在將攝像區(qū)域110和攝像區(qū)域120 的多個光電變換元件111、多個垂直傳送部U2、水平傳送部113及 電荷檢測部114用不同芯片構成的情況下,通過使用由相同的制造工 序形成的攝像區(qū)域110和攝像區(qū)域120的多個光電變換元件111、多 個垂直傳送部112、水平傳送部113及電荷檢測部114,最好是使用 在同一晶片上形成的攝像區(qū)域110和攝像區(qū)域120的多個光電變換元 件111、多個垂直傳送部112、水平傳送部113及電荷檢測部114, 能夠降低攝像區(qū)域110和攝像區(qū)域120的多個光電變換元件111、多 個垂直傳送部112、水平傳送部113及電荷檢測部114的特性偏差。
此外,在上述說明中,濾光器152形成在透鏡150的上部、濾光 器153形成在透鏡151的上部,但也可以是,濾光器152形成在透鏡 150的下部、濾光器153形成在透鏡151的下部。
此外,上述說明中,第一波段和第二波段是相互不重疊的不同波 段,但也可以是,第一波段的一部分和第二波段的一部分重疊。例如, 濾光器152透過的波段中透過率為50%以下的區(qū)域,也可以被包含在 濾光器153透過的波段的一部分中。
此外,上述說明中,濾光器154僅透過第一波段的光,但也可以是僅透過包含在第一波段中的波段。SP,濾光器152僅透過第一波段 (例如波長750nm 850nm)的光,濾光器154僅透過包含在第一波 段中的波段(例如波長770nm 830nm)的光。再者,濾光器154透 過不包含在第一波段中的波段,作為透過率低的波段。例如,只要透 過率為30%以下,濾光器154也可以具有包括不包含在第一波段(例 如波長750nm 850nm)中的波段的寬波段的頻率特性(例如波長 700nm 900nm)。
同樣地,濾光器155也可以僅透過包含在第二波段中的波段。再 者,也可以是,濾光器155作為透過率低的波段,透過不包含在第二 波段中的波段。
(第二實施方式)
本發(fā)明的第二實施方式涉及的固體攝像裝置,具有修正2個攝像 區(qū)域拍攝的圖像的垂直方向偏移的功能。由此,在2個攝像區(qū)域拍攝 的圖像發(fā)生垂直方向的偏移時,能夠?qū)崿F(xiàn)較高的共極性。
首先,說明本發(fā)明的第二實施方式涉及的固體攝像器件的結構。 圖11是表示本發(fā)明的第二實施方式涉及的固體攝像器件的結構 的圖。并且,對于與圖2相同的要素賦予相同的標記,省略詳細的說明。
圖11所示的固體攝像器件200同圖2所示的固體攝像器件100 的不同點在于,具備控制部230的結構、調(diào)整值計算部210及調(diào)整值 保存部220。
調(diào)整值計算部210根據(jù)攝像區(qū)域110及120輸出的影像信號,計 算攝像區(qū)域110及120輸出的影像信號的垂直方向的偏移。具體地說, 調(diào)整值計算部210計算對于攝像區(qū)域110輸出的影像信號的圖像的、 攝像區(qū)域120輸出的影像信號的圖像的表示垂直方向的像素的偏移 的值,即調(diào)整值221。例如,在圖8B所示的左圖像171b及172b的 例子中,調(diào)整值計算部210計算左圖像171b和右圖像172b的垂直方向的偏移173。例如,調(diào)整值計算部210從左圖像171b和右圖像172b 的圖像數(shù)據(jù)中抽取分別一致的特別點,將像素數(shù)據(jù)的Y地址的差分作 為調(diào)整值221輸出。例如,調(diào)整值計算部210比較左圖像171b和右 圖像172b的數(shù)據(jù),判斷是否一致。接著,調(diào)整值計算部210將右圖 像172b的數(shù)據(jù)向下側(cè)移位,判斷移位后的數(shù)據(jù)是否與左圖像171b — 致。調(diào)整值計算部210每當進行將右圖像172b的數(shù)據(jù)向下側(cè)移位規(guī) 定次數(shù)的動作時,進行判斷與左圖像171b的一致性的處理。接著, 調(diào)整值計算部210將向下側(cè)移位之前的右圖像172b的數(shù)據(jù)向上側(cè)移 位,判斷移位后的數(shù)據(jù)是否與左圖像171b —致。調(diào)整值計算部210 在每次將右圖像172b的數(shù)據(jù)向上側(cè)移位規(guī)定次數(shù)的動作時,進行判 斷與左圖像171b的一致性的處理。在規(guī)定次數(shù)的一致性判斷處理之 后,調(diào)整值計算部210將圖像最一致的移位次數(shù)作為調(diào)整值221輸出。 此外,由調(diào)整值計算部210進行的左圖像171b及右圖像172b的一致 性判斷處理,也可以以左圖像171b及右圖像172b的規(guī)定列為單位進 行。
調(diào)整值計算部210例如在固體攝像器件200的電源接通時進行上 述的調(diào)整值221的計算處理。此外,也可以是,調(diào)整值計算部210每 隔規(guī)定的時間、或者按照來自外部的操作,進行上述的調(diào)整值221的 計算處理。
調(diào)整值保存部220保存調(diào)整值計算部210計算出的調(diào)整值221。 控制部230向攝像區(qū)域110及120供給共同的水平傳送脈沖及信
號電荷基板排出脈沖。此外,控制部230輸出個別的垂直傳送脈沖
231及232。
圖12是表示如圖8所示地左圖像171b及右圖像172b在垂直方 向偏移時的、控制部230輸出的垂直傳送脈沖231及232的一例的圖。 在圖8中,攝像區(qū)域110輸出的左圖像171b比攝像區(qū)域120輸出的 右圖像172b向上側(cè)偏移10個像素。
如圖12所示,在施加了將積蓄在光電變換元件111中的信號電 荷讀取到垂直傳送部112的讀取脈沖240之后,在垂直傳送脈沖241 的定時,依次由垂直傳送部112進行信號電荷的垂直傳送。
如圖12所示,控制部230在向攝像區(qū)域110施加了讀取脈沖240 之后,在期間Tl,施加具有與調(diào)整值保存部220保存的調(diào)整值221 相對應的數(shù)值(例如10級)的傳送速度的快速的垂直傳送脈沖241。 由此,攝像區(qū)域110的垂直傳送部112高速地傳送攝像區(qū)域110的 10行的信號電荷。即,高速地傳送與攝像區(qū)域110所拍攝的左圖像 和攝像區(qū)域120所拍攝的右圖像的偏移相當?shù)男袛?shù)的信號電荷。此 外,如圖12所示,控制部230在向攝像區(qū)域110高速地施加垂直傳 送脈沖241的期間Tl,不向攝像區(qū)域120施加垂直傳送脈沖241???制部230在期間Tl中向攝像區(qū)域110施加了高速的垂直傳送脈沖241 之后,在期間T2,以通常的傳送速度(通常的周期)向攝像區(qū)域IIO 及120施加同步的相同的垂直傳送脈沖241。 gp,控制部230向攝像 區(qū)域110及120施加讀取脈沖240,然后,向攝像區(qū)域110和攝像區(qū)
域120中的、對于相同被攝體的影像信號的輸出定時較遲的一個,施 加與調(diào)整值221對應的次數(shù)的垂直傳送脈沖241,之后,向攝像區(qū)域
110及120施加相同的垂直傳送脈沖241。
如上所述,通過施加圖12所示的垂直傳送脈沖231和232,攝像 區(qū)域110及120能夠輸出修正了垂直方向偏移的影像信號。由此,本 發(fā)明的第二實施方式涉及的固體攝像器件200,例如因透鏡等的配置 偏移而導致攝像區(qū)域110及120輸出的影像信號中產(chǎn)生偏移的情況 下,也能夠修正影像信號的偏移,輸出共極性較高的影像信號。這樣, 能夠計算出精度高的視差信息。
此外,在期間Tl,對于要進行偏移修正的行,以高速的傳送速 度進行垂直傳送。由此,能夠在短時間進行必要行的讀取。
此外,在攝像區(qū)域IIO及120輸出的影像信號中沒有偏移的情況
下,控制部230進行與上述第一實施方式涉及的固體攝像器件100同 樣的工作,所以能得到與上述的第一實施方式涉及的固體攝像器件 100同樣的效果。
而且,在上述說明中,控制部230輸出個別的垂直傳送脈沖231 及232,但也可以是,控制部230根據(jù)調(diào)整值保存部220保存的調(diào)整 值221,切換向攝像區(qū)域IIO及120輸出共同的垂直傳送脈沖的狀態(tài) 和輸出個別的垂直傳送脈沖231及232的狀態(tài)。具體地說,控制部 230在調(diào)整值保存部220保存的調(diào)整值221為零時,向攝像區(qū)域110 及120供給共同的垂直傳送脈沖,在調(diào)整值保存部220保存的調(diào)整值 221為非零時,向攝像區(qū)域110及120供給個別的垂直傳送脈沖231 及232。再者,也可以是,控制部230在調(diào)整值221小于規(guī)定值時, 向攝像區(qū)域110及120供給共同的垂直傳送脈沖,在調(diào)整值221大于 等于規(guī)定值時,向攝像區(qū)域IIO及120供給個別的垂直傳送脈沖231 及232。
此外,在上述說明中,調(diào)整值計算部210計算并輸出調(diào)整值221, 調(diào)整值221也可以從外部輸入。例如,在出廠等時,外部的裝置利用 從固體攝像器件200輸出的影像信號計算調(diào)整值221 ,將算出的調(diào)整 值221輸入到固體攝像器件200,在調(diào)整值保存部220保存。并且, 從外部輸入調(diào)整值221時,固體攝像器件200也可以不具備調(diào)整值計 算部210。
(第三實施方式)
本發(fā)明的第三實施方式涉及的固體攝像器件,變更2個攝像區(qū)域 中的電荷積蓄時間。由此,通過合成2個攝像區(qū)域輸出的影像信號, 能夠得到動態(tài)范圍寬的影像信號。
首先,說明本發(fā)明的第三實施方式涉及的固體攝像器件的結構。 圖13是表示本發(fā)明的第三實施方式涉及的固體攝像器件的結構 的圖。并且,對于與圖2相同的要素賦予相同的標記,省略詳細的說
明。
圖13所示的固體攝像器件300與圖2所示的第一實施方式涉及 的固體攝像器件100不同之處在于,控制部330的結構和具備圖像合 成部340這一點。
控制部330向攝像區(qū)域110及120供給共同的垂直傳送脈沖和水 平傳送脈沖。此外,控制部330輸出個別的信號電荷基板排出脈沖 331禾卩332。
圖像合成部340合成攝像區(qū)域110及120輸出的影像信號,將合 成的影像信號輸出到外部。
并且,用單芯片形成攝像區(qū)域110和攝像區(qū)域120的光電變換元 件lll、垂直傳送部112及水平傳送部113的情況下,形成有攝像區(qū) 域110和攝像區(qū)域120的光電變換元件111、垂直傳送部112及水平 傳送部113的半導體基板的區(qū)域相互絕緣。
接著,說明本發(fā)明的第三實施方式涉及的固體攝像器件300的工作。
例如,控制部330向攝像區(qū)域110供給信號電荷基板排出脈沖 331,向攝像區(qū)域120供給信號電荷基板排出脈沖332,使得攝像區(qū) 域110的電荷積蓄時間比攝像區(qū)域120的電荷積蓄時間長。具體地說, 控制部330使施加讀取被積蓄在光電變換元件111中的信號電荷的讀 取脈沖之前的、信號電荷基板排出脈沖331的脈沖為高電平的區(qū)間結 束的定時(成為反相的定時),比信號電荷基板排出脈沖332的脈沖 為高電平的區(qū)間結束的定時早。即,在較暗場所也能夠進行良好的攝 像。此外,電荷積蓄時間較長的攝像區(qū)域110,對于亮度高的像會產(chǎn) 生白色拖尾。另一方面,電荷積蓄時間較短的攝像區(qū)域120,能夠以 高靈敏度拍攝亮度高的像。即,在明亮的場所能夠進行良好的攝像。 此外,電荷積蓄時間短的攝像區(qū)域120,對于亮度低的像會產(chǎn)生黑塊。
圖像合成部340合成攝像區(qū)域110及攝像區(qū)域120輸出的影像信 號,并輸出合成的影像信號。即,圖像合成部340通過分別抽出并合 成能夠以高靈敏度拍攝的波段不相同的影像信號的、高靈敏度的波 段,能夠生成動態(tài)范圍寬的影像信號。
如上所述,本發(fā)明的第三實施方式涉及的固體攝像器件300通過 向攝像區(qū)域IIO及120供給不同的信號電荷基板排出脈沖,能夠輸出 動態(tài)范圍寬的影像信號。
并且,控制部330也可以具有向攝像區(qū)域110及120輸出共同的 信號電荷基板排出脈沖的狀態(tài)和輸出個別的信號電荷基板排出脈沖 331及332的狀態(tài)。也可以是,例如控制部330根據(jù)來自外部的操作 (指令等的輸入),切換向攝像區(qū)域110及120供給共同的信號電荷 基板排出脈沖的狀態(tài)和供給個別的信號電荷基板排出脈沖331及332 的狀態(tài)。
此外,在上述說明中,固體攝像器件300具備圖像合成部340, 但也可以是,不具備圖像合成部340,向外部輸出攝像區(qū)域110及攝 像區(qū)域120輸出的2個影像信號,外部的裝置合成所輸出的2個影像 信號,生成動態(tài)范圍較寬的影像信號。
此外,在上述說明中,控制部330向攝像區(qū)域110及120供給共
同的垂直傳送脈沖,但為了實現(xiàn)第二實施方式所示的修正垂直方向的 偏移的功能,也可以向攝像區(qū)域110及120供給個別的垂直傳送脈沖。 由此,能夠降低在垂直方向有偏移時的圖像合成部340的處理負載。 (第四實施方式)
上述的第一實施方式涉及的固體攝像器件IOO通過利用使不同波 長的光透過的濾光器152 155,控制了向攝像區(qū)域110及120入射 的光。但是,向2個攝像區(qū)域110及120入射的光的波長各不相同, 在輸出的影像信號的圖像中產(chǎn)生差異。
本發(fā)明的第四實施方式涉及的固體攝像器件除了 2個攝像區(qū)域以 夕卜,還具有進行修正的攝像區(qū)域。由此,能夠進行拍攝的影像信號的
修正,降低2個攝像區(qū)域輸出的圖像之差。
首先,說明本發(fā)明的第四實施方式涉及的固體攝像器件的結構。
圖14是表示本發(fā)明的第四實施方式涉及的固體攝像器件的結構 的圖。并且,對于與圖2相同的要素賦予相同標記,省略詳細的說明。
圖14所示的固體攝像器件400是,在圖2所示的第一實施方式 涉及的固體攝像器件100的基礎上,還具備攝像區(qū)域410、平均值計 算部420、圖像修正部430、透鏡440。
透鏡440將來自被攝體170的反射光聚光在攝像區(qū)域410。
攝像區(qū)域410是CCD圖像傳感器,輸出與入射光相對應的信號。 攝像區(qū)域410將來自被攝體的反射光變換為電信號,輸出變換后的電 信號。例如,攝像區(qū)域410是圖3所示的結構。此外,攝像區(qū)域410 的光電變換元件lll、垂直傳送部112及水平傳送部113,是在與攝 像區(qū)域110及120的光電變換元件111、垂直傳送部112及水平傳送 部113相同的半導體基板上作為單芯片的LSI而形成。
圖15是表示攝像區(qū)域110、 120及410的剖面構造的示意圖。并 且,攝像區(qū)域110、 120、透鏡150、 151及濾光器152 155的結構 與圖4所示的第一實施方式的結構相同,省略詳細的說明。如圖15 所示,固體攝像器件400還具備濾光器441和442。此外,攝像區(qū)域 410形成在攝像區(qū)域110和攝像區(qū)域120之間。
濾光器441及442是多層膜干涉濾光器,例如是與上述的第一實 施方式相同的圖5A或圖5B所示的結構。來自被攝體170的反射光, 通過由濾光器441、透鏡440及濾光器442構成的光入射路線,入射 到攝像區(qū)域410。濾光器441形成在透鏡440的上部。濾光器441使 包含濾光器152及154透過的第一波段(例如,波長750nm 850nm) 和濾光器153及155透過的第二波段(例如,波長950nm 1050nm) 的第三波段(例如,波長750nm 1050nm)的光透過。即,通過濾 光器441及透鏡440,第三波段的光聚光在攝像區(qū)域410。濾光器442
形成在攝像區(qū)域410上。
圖16是從上面看濾光器442的結構的示意圖。如圖16所示,濾 光器442包括透過第一波段的光的濾光器443和透過第二波段的光的 濾光器444。濾光器443及444例如配置成柵格狀。并且,濾光器443 及444的配置不限定于柵格狀,例如也可以是行方向或列方向的條子 狀,也可以配置成將區(qū)域劃分為2部分(例如,在圖16的右半部配 置濾光器443,在左半部配置濾光器444)。此外,各濾光器443及 444分別對應于攝像區(qū)域410的多個光電變換元件111,分別形成在 多個光電變換元件111上。
平均值計算部420計算攝像區(qū)域410輸出的各像素的信號的平均 值。具體地說,平均值計算部420計算由對應于濾光器443的光電變 換元件111進行了光電變換的信號的平均值yl、和由對應于濾光器 444的光電變換元件111進行了光電變換的信號的平均值y2。
圖像修正部430基于平均值計算部420算出的平均值yl及y2, 修正攝像區(qū)域110及120輸出的影像信號的各像素的信號。具體地說, 圖像修正部430對攝像區(qū)域110輸出的影像信號的各像素的信號Yl 進行下述式1所示的運算,計算出修正后的各像素的信號Yll。
Yll =Y1 X (y2/yl ) (式1)
或者,圖像修正部430對攝像區(qū)域120輸出的影像信號的各像素 的信號Y2進行下述式2所示的運算,計算出修正后的各像素的信號 Y22。
Y22 = Y2 X (yl/y2) (式2) 接著,說明固體攝像器件400的工作。
從光源160照射的近紅外光,由被攝體170反射。由被攝體170 反射的反射光,通過濾光器152僅透過第一波段的光,由透鏡150聚 光后,經(jīng)由濾光器154照射攝像區(qū)域110。此外,由被攝體170反射 的反射光,通過濾光器153僅透過第二波段的光,由透鏡151聚光后,經(jīng)由濾光器155照射攝像區(qū)域120。此外,由被攝體170反射的反射 光,通過濾光器441僅透過包含第一波段及第二波段的第三波段的 光,由透鏡440聚光后,經(jīng)由濾光器442照射攝像區(qū)域410。
攝像區(qū)域IIO對第一波段的光進行光電變換,輸出影像信號Yl。 攝像區(qū)域120對第二波段的光進行光電變換,輸出影像信號Y2。在 攝像區(qū)域410的濾光器443的下部形成的光電變換元件111,對第一 波段的光進行光電變換,輸出信號。在攝像區(qū)域410的濾光器444的 下部形成的光電變換元件lll,對第二波段的光進行光電變換,輸出 信號。
平均值計算部420計算與攝像區(qū)域410輸出的濾光器443對應的 光電變換元件111的信號的平均值yl、和與濾光器444相對應的光 電變換元件111的信號的平均值y2。
圖像修正部430利用通過上述式1由平均值計算部420算出的平 均值yl及y2,對攝像區(qū)域110輸出的影像信號Y1進行修正,輸出 修正后的影像信號Yll。此外,也可以是,圖像修正部430不進行基 于上述式1的修正,而是利用通過上述式2由平均值計算部420算出 的平均值yl及y2,對攝像區(qū)域120輸出的影像信號Y2進行修正, 輸出修正后的影像信號Y22。
信號處理部140將修正后的影像信號Yll作為左圖像、攝像區(qū)域 120輸出的影像信號Y2作為右圖像,計算左圖像和右圖像的視差d。 此外,也可以是,信號處理部140將攝像區(qū)域110輸出的圖像Y1作 為左圖像、修正后的影像信號Y22作為右圖像,計算左圖像和右圖 像的視差d。而且,信號處理部140中的視差d的計算與第一實施方 式相同,省略說明。信號處理部140向外部輸出左圖像、右圖像、算 出的視差d的信息。
如上所述,本發(fā)明的第四實施方式涉及的固體攝像器件400使用 在攝像區(qū)域410進行了光電變換的、與第一波段的光對應的信號的平
均值yl、和與第二波段的光對應的信號的平均值y2,對由攝像區(qū)域 110及120拍攝的影像信號進行修正。由此,能夠降低入射到攝像區(qū) 域110及120的光的波段之差產(chǎn)生的、攝像區(qū)域110及120輸出的影 像信號的差別。
并且,在上述說明中,攝像區(qū)域410形成在攝像區(qū)域110和攝像 區(qū)域120之間,但是,形成攝像區(qū)域410的位置不限定于此。例如, 也可以形成在圖15中的攝像區(qū)域120的左側(cè)、或者圖15中的攝像區(qū) 域120的右側(cè)。而且,也可以形成在圖15中的攝像區(qū)域110及120 的里側(cè)或前側(cè)。
此外,在上述說明中,攝像區(qū)域110、攝像區(qū)域120、攝像區(qū)域 410的光電變換元件111、多個垂直傳送部112及水平傳送部113作 為單芯片的LSI而形成,但是,攝像區(qū)域410的光電變換元件111、 垂直傳送部112及水平傳送部113也可以形成在攝像區(qū)域110及120 的光電變換元件111、垂直傳送部112及水平傳送部113以外的芯片 上。圖17是表示用不同的芯片構成了攝像區(qū)域410和攝像區(qū)域110 及120時的攝像區(qū)域110、 120及410的剖面結構的示意圖。如圖17 所示,用不同芯片形成攝像區(qū)域410和攝像區(qū)域110及120,通過遮 光板450進行單封裝化。此外,攝像區(qū)域410和攝像區(qū)域110及120
也可以用不同封裝構成。
而且,在上述說明中,固體攝像器件400在透鏡440的上部具備 使包含第一波段及第二波段的第三波段的光透過的濾光器441 ,但是, 濾光器441也可以形成在透鏡440的下部。再者,也可以不具備濾光 器441。
此外,在上述說明中,圖像修正部430進行了上述式l或式2所 示的運算,但是,除了上述式1或式2所示的運算以外,還可以進行 規(guī)定的常數(shù)倍及規(guī)定值的加法運算中的至少一個。
此外,在上述說明中,平均值計算部420計算了攝像區(qū)域410輸
出的、與濾光器443對應的光電變換元件111的信號的平均值yl和 與濾光器444對應的光電變換元件111的信號的平均值y2,但是, 平均值計算部420也可以計算攝像區(qū)域410輸出的、與濾光器443對 應的光電變換元件111的信號中的除最大信號及最小信號以外的信 號的平均值yll,和與濾光器444對應的光電變換元件111的信號中 的除最大信號及最小信號以外的信號的平均值y22。再者,圖像修正 部430也可以代替上述式1或式2的平均值yl及y2,而是使用除最 大信號及最小信號以外的信號的平均值yll及y22進行運算。由此,
能夠降低白痕、黑痕等的像素缺陷引起的精度的下降。
此外,在上述說明中,攝像區(qū)域410的結構與攝像區(qū)域110及120 相同,但是,攝像區(qū)域410的結構也可以不同于攝像區(qū)域110及120。 例如,攝像區(qū)域410具有的光電變換元件111的數(shù)量也可以不同于攝 像區(qū)域110及120具有的光電變換元件111的數(shù)量。此外,也可以是, 攝像區(qū)域410具備的光電變換元件111不配置成二維狀(行列狀), 而是配置成一維狀。 (第五實施方式)
在上述的第一實施方式中,說明了向由CCD圖像傳感器構成的 2個攝像區(qū)域供給相同的控制信號的固體攝像器件100,在本發(fā)明的 第五實施方式中,說明向由CMOS圖像傳感器構成的2個攝像區(qū)域 供給相同的控制信號的固體攝像器件。
首先,說明本發(fā)明的第五實施方式涉及的固體攝像器件的結構。 圖18是表示本發(fā)明的第五實施方式涉及的固體攝像器件的結構 的圖。并且,對于與圖2相同的要素賦予相同的標記,省略詳細的說 明。
圖18所示的固體攝像器件500輸出被攝體170的影像信息及距 離信息。固體攝像器件500例如是在車輛上搭載的、具有使用了近紅 外光的夜視功能的攝像機。固體攝像器件500具備攝像區(qū)域510及
520、控制部530、信號處理部140、透鏡150及151、光源160。
透鏡150將來自被攝體170的光聚光在攝像區(qū)域510。透鏡151 將來自被攝體170的光聚光在攝像區(qū)域520。
攝像區(qū)域510及520是CMOS圖像傳感器,輸出與入射光對應 的影像信號。攝像區(qū)域510及520分別將來自被攝體170的反射光變 換為電信號,將變換后的電信號作為影像信號輸出。攝像區(qū)域510及 520例如是在同一半導體基板上形成的單芯片的半導體集成電路。
圖19是表示攝像區(qū)域510及520的結構的圖。圖19所示的攝像 區(qū)域510具備多個光電變換元件511、垂直掃描部512、水平掃描部 513和A/D變換部514。
多個光電變換元件511在半導體基板上配置成行列狀。多個光電 變換元件511積蓄與受光量對應的信號電荷。
垂直掃描部512依次選擇多個光電變換元件511中的、與各行對 應的光電變換元件511。
水平掃描部513依次選擇多個光電變換元件511中的、與各列對 應的光電變換元件511。
在由垂直掃描部512選擇了行、由水平掃描部513選擇了列的光 電變換元件511中積蓄的信號電荷,被變換為電壓或電流,輸入到 A/D變換部514。 A/D變換部514將輸入的電壓或電流從模擬信號變 換為數(shù)字信號,將變換的數(shù)字信號作為影像信號輸出。
此外,攝像區(qū)域520的結構與攝像區(qū)域510的結構相同。此外, 攝像區(qū)域510和攝像區(qū)域520配置在以行列狀配置的多個光電變換元 件511的行方向(水平方向)上。
控制部530生成開始垂直掃描部512的行選擇的垂直同步信號、 開始水平掃描部513的列選擇的水平同步信號和控制垂直掃描部512 的驅(qū)動定時的電荷積蓄控制信號。電荷積蓄控制信號是用于控制多個 光電變換元件511的電荷積蓄時間(曝光時間)的信號??刂撇?30
向攝像區(qū)域510及520供給共同的垂直同步信號、水平同步信號及電 荷積蓄控制信號。
信號處理部140利用攝像區(qū)域510及520輸出的影像信號計算被 攝體的距離信息,向外部輸出影像信號和距離信息。
此外,攝像區(qū)域510及520和透鏡150及160的剖面結構和圖4 相同,省略詳細的說明。
下面,說明本實施方式涉及的固體攝像器件500的工作。
從光源160照射的近紅外光,由被攝體170反射。由被攝體170 反射的反射光,通過濾光器152僅透過第一波段的光,由透鏡150聚 光后,經(jīng)由濾光器154照射攝像區(qū)域510。此外,由被攝體170反射 的反射光,通過濾光器153僅透過第二波段的光,由透鏡151聚光后, 經(jīng)由濾光器155照射攝像區(qū)域520。在此,通過在攝像區(qū)域110及120 上具備濾光器154及155,經(jīng)由濾光器152后由透鏡150聚光的光被 濾光器155遮斷,所以不入射到攝像區(qū)域520,僅入射到攝像區(qū)域510。 此外,經(jīng)由濾光器153后由透鏡151聚光的光被濾光器154遮斷,所 以不入射到攝像區(qū)域510,僅入射到攝像區(qū)域520。即,本發(fā)明的第 五實施方式涉及的固體攝像器件500能夠防止向攝像區(qū)域510及520 入射的光的干涉。
攝像區(qū)域510及520的多個光電變換元件511積蓄與入射光量對 應的信號電荷??刂撇?30生成開始攝像區(qū)域510及520的垂直掃描 部512的行選擇的垂直同步信號、開始水平掃描部513的列選擇的水 平同步信號、和控制垂直掃描部512的驅(qū)動定時的電荷積蓄控制信 號。垂直掃描部512利用來自控制部530的垂直同步信號,依次選擇 以行列狀配置的光電變換元件511的行。水平掃描部513利用來自控 制部530的水平同步信號,依次選擇以行列狀配置的光電變換元件 511的列。攝像區(qū)域510及520的A/D變換部514將由垂直掃描部 512選擇了行、由水平掃描部513選擇了列的光電變換元件511中積 蓄的信號電荷,依次變換為數(shù)字信號,輸出數(shù)字化的影像信號。
如此地,固體攝像器件500向攝像區(qū)域510及520供給共同的垂 直同步信號及水平同步信號。由此,能夠同步進行攝像區(qū)域510及 520中的信號電荷的讀取處理(信號電荷的傳送處理)。這樣,能夠 降低攝像區(qū)域510及520輸出的影像信號的時間上偏差,實現(xiàn)攝像區(qū) 域510及520的攝像特性的同一性和信號輸出定時的高的同步性。此 外,通過電荷積蓄控制信號的共同化,能夠使攝像區(qū)域510及520的 電荷積蓄時間相同。由此,攝像區(qū)域510及520輸出的影像信號的信 號電平會相同,能夠高精度且高效地進行視差的計算。
此外,信號處理部140的處理與第一實施方式相同,省略說明。
如上所述,本發(fā)明的第五實施方式涉及的固體攝像器件500通過 將攝像區(qū)域510及520作為單芯片的LSI而形成,能夠降低右圖像(攝 像區(qū)域520輸出的影像信號)和左圖像(攝像區(qū)域510輸出的影像信 號)的垂直方向的偏移。由此,能夠提高視差d的計算精度。
此外,本發(fā)明的第五實施方式涉及的固體攝像器件500向攝像區(qū) 域510及520供給共同的電荷積蓄控制信號。由此,攝像區(qū)域510和 攝像區(qū)域520的電荷積蓄時間會相等,能夠降低右圖像和左圖像的亮 度差。在信號處理部140進行的視差d的計算處理(圖像一致性的判 斷處理)中,根據(jù)圖像的亮度等判斷一致性。因此,本發(fā)明的第五實 施方式涉及的固體攝像器件500通過向攝像區(qū)域510及520供給共同 的電荷積蓄控制信號,能夠提高視差d的計算精度。
此外,本發(fā)明的第五實施方式涉及的固體攝像器件500通過向攝 像區(qū)域510及520供給共同的垂直同步信號及水平同步信號,能夠使 攝像區(qū)域510及520的工作同步。由此,右圖像和左圖像同步輸出。 因此,降低攝像區(qū)域510及520輸出的右圖像及左圖像的時間上偏差, 能夠?qū)崿F(xiàn)攝像區(qū)域510及520的攝像特性的同一性和信號輸出定時的 高同步性。由此,能夠提高視差d的計算精度。此外,不必等待右圖
像和左圖像都輸出就能進行利用攝像區(qū)域510及520輸出的右圖像及 左圖像的信號處理部140的處理,能夠高速且高效地進行信號處理部 140的處理。
而且,與上述的第一實施方式相同,用單封裝構成攝像區(qū)域510 及520的情況下,通過垂直同步信號、水平同步信號及電荷積蓄控制 信號的共同化,能夠削減封裝的外部輸入端子的數(shù)量。
并且,在上述說明中,攝像區(qū)域510及520是單芯片的LSI,但 也可以形成在不同的半導體基板上,并配置在相同的基板(例如電路 板或管芯焊盤等)上。即,攝像區(qū)域510及520也可以由不同的芯片 構成。通過由不同的芯片構成攝像區(qū)域510及520,可以容易地增加 配置攝像區(qū)域510和520的距離。通過增加配置攝像區(qū)域510和520 的距離,可以提高從固體攝像器件500到被攝體170的距離計算的精 度。另一方面,如上所述地由單芯片構成了攝像區(qū)域510及520的情 況下,為了增加攝像區(qū)域510和52O的距離,需要增加芯片面積,導 致成本增加。但是,由不同的芯片構成了攝像區(qū)域510和520的情況 下,同由一個芯片構成的情況相比,存在增加了特性偏差和在基板上 配置時的水平方向及垂直方向的偏移的缺點。此外,由不同的芯片構 成了攝像區(qū)域510及520的情況下,通過使用在相同的制造工序形成 的攝像區(qū)域510及520、最好是在同一晶片上攝像區(qū)域510及5加, 能夠降低攝像區(qū)域510及520的特性偏差。
此外,攝像區(qū)域510及520的結構不限定于圖19所示的結構。 圖20是表示固體攝像器件500中的攝像區(qū)域510及520的變形例的 結構的圖。例如圖20所示,攝像區(qū)域510及520也可以具備A/D 變換部515,將以行列狀配置的光電變換元件511的各列的信號電荷 變換為數(shù)字信號;以及輸出部516,將由A/D變換部515變換的數(shù)字
信號作為影像信號向外部輸出。通過具備將各列的信號電荷變換為數(shù) 字信號的A/D變換器515,能夠高速地進行A/D變換。
(第六實施方式)
在上述的第二實施方式中,說明了具有對由CCD圖像傳感器構 成的2個攝像區(qū)域拍攝的圖像的垂直方向的偏移進行修正的功能的 固體攝像器件200,但在本發(fā)明的第六實施方式中,說明具有對由 CMOS圖像傳感器構成的2個攝像區(qū)域拍攝的圖像的垂直方向的偏 移進行修正的功能的固體攝像器件。
圖21是表示本發(fā)明的第六實施方式涉及的固體攝像器件的結構 的圖。此外,對于與圖11或圖18相同的要素賦予相同標記,省略詳 細說明。
圖21所示的固體攝像器件600同圖18所示的固體攝像器件500 相比,不同點在于控制部630的結構和具備調(diào)整值計算部210及調(diào)整 值保存部220這一點。此外,調(diào)整值計算部210及調(diào)整值保存部220 與圖11所示的調(diào)整值計算部210及調(diào)整值保存部220相同。
調(diào)整值計算部210利用攝像區(qū)域510及520輸出的影像信號,計 算出攝像區(qū)域510及520輸出的影像信號的垂直方向的偏移。
調(diào)整值保存部220保存調(diào)整值計算部210算出的調(diào)整值221。
控制部630向攝像區(qū)域510及520供給共同的垂直同步信號、水 平同步信號及電荷積蓄控制信號。此外,控制部630從與調(diào)整值保存 部220保存的調(diào)整值221對應的行,生成開始攝像區(qū)域510的垂直掃 描部512的行選擇的行控制信號631、和開始攝像區(qū)域520的垂直掃 描部512的行選擇的行控制信號632。
圖22是表示圖8B所示地左圖像171b及右圖像172b在垂直方向 偏移時的、攝像區(qū)域510及520的垂直掃描部512排出積蓄在光電變 換元件511中的信號電荷的定時和行選擇的定時的圖。此外,在圖 8B中,攝像區(qū)域510輸出的左圖像171b比攝像區(qū)域520輸出的右圖 像172b向上側(cè)偏移10個像素。 、
如圖22所示,攝像區(qū)域510及520的垂直掃描部512利用從控制部630供給的共同的電荷積蓄控制信號,控制多個光電變換元件 511,使得從排出各行的光電變換元件511保存的信號電荷起到選擇 該行為止的時間、即電荷積蓄時間T3相同。此外,攝像區(qū)域510及 520的垂直掃描部512利用從控制部630供給的共同的垂直同步信號, 按相同的周期T4選擇各行。
如圖8B所示,在左圖像171b比攝像區(qū)域520輸出的右圖像172b 向上側(cè)偏移10個像素的情況下,控制部630向攝像區(qū)域510的垂直 掃描部512供給從不進行修正時最初選擇的行、即y行(例如,以行 列狀配置的光電變換元件511的最上一行)開始進行行選擇的行控制 信號631,向攝像區(qū)域520的垂直掃描部512供給從y+10行(例如, 以行列狀配置的光電變換元件511的從上面起第11行)開始進行行 選擇的行控制信號632。由此,攝像區(qū)域510的垂直掃描部512從y 行開始選擇,在每個周期T4選擇增加了 1的行。攝像區(qū)域520的垂 直掃描部512從y+10行開始選擇,在每個周期T4選擇增加了 1的 行。
如上所述,本發(fā)明的第六實施方式涉及的固體攝像器件600在攝 像區(qū)域510和520中的一個攝像區(qū)域中,從增加了與攝像區(qū)域510拍 攝的左圖像和攝像區(qū)域520拍攝的右圖像的偏移相當?shù)男袛?shù)的行開 始行選擇。由此,攝像區(qū)域510及520能夠輸出修正了垂直方向的偏 移的影像信號。由此,本發(fā)明的第六實施方式涉及的固體攝像器件 600,例如因透鏡等的配置偏移而引起攝像區(qū)域510及520輸出的影 像信號中發(fā)生了偏移的情況下,也能夠修正影像信號的偏移,輸出共 極性較高的影像信號。由此,能夠計算精度較高的視差信息。 (第七實施方式)
在上述的第三實施方式中,說明了變更由CCD圖像傳感器構成 的2個攝像區(qū)域中的電荷積蓄時間的固體攝像器件300,但在本發(fā)明 的第七實施方式中,說明變更由CMOS圖像傳感器構成的2個攝像
區(qū)域中的電荷積蓄時間的固體攝像器件。
首先,說明本發(fā)明的第七實施方式涉及的固體攝像器件的結構。
圖23是表示本發(fā)明的第七實施方式涉及的固體攝像器件的結構 的圖。此外,對于與圖13或圖18相同的要素賦予相同標記,省略詳 細的說明。
圖23所示的固體攝像器件700同圖18所示的第五實施方式涉及 的固體攝像器件相比,控制部730的結構和具備圖像合成部340這一 點不同。此外,圖像合成部340與圖13所示的圖像合成部340相同。
控制部730向攝像區(qū)域510及520供給共同的垂直同步信號及水 平同步信號。此外,控制部730向攝像區(qū)域510及520輸出個別的電 荷積蓄控制信號731及732。
圖像合成部340合成攝像區(qū)域510及520輸出的影像信號,向外
部輸出合成的影像信號。
接著,說明本發(fā)明的第七實施方式涉及的固體攝像器件700的工作。
例如,控制部730向攝像區(qū)域510供給電荷積蓄控制信號731、 向攝像區(qū)域520供給電荷積蓄控制信號732,使得攝像區(qū)域510的電 荷積蓄時間比攝像區(qū)域520的電荷積蓄時間長。
圖24是表示攝像區(qū)域510及520的垂直掃描部512排出積蓄在 光電變換元件511中的信號電荷的定時和行選擇的定時的圖。如圖 24所示,利用電荷積蓄控制信號731,例如在攝像區(qū)域510設定與行 選擇的6個周期相當?shù)碾姾煞e蓄時間T5。此外,利用電荷積蓄控制 信號732,例如在攝像區(qū)域520設定與行選擇的3個周期相當?shù)碾姾?積蓄時間T6。電荷積蓄時間較長的攝像區(qū)域510,能夠以高靈敏度拍 攝亮度低的像。即,能夠在較暗場所進行良好的攝像。此外,電荷積 蓄時間較長的攝像區(qū)域510對亮度高的像會產(chǎn)生白色拖尾。另一方 面,電荷積蓄時間較短的攝像區(qū)域520能夠以高靈敏度拍攝亮度高的像。即,能夠在明亮場所進行良好的攝像。此外,電荷積蓄時間短的
攝像區(qū)域520,對于亮度低的像會產(chǎn)生黑塊。
圖像合成部340合成攝像區(qū)域510及攝像區(qū)域520輸出的影像信 號,并輸出合成的影像信號。即,圖像合成部340通過分別抽取并合 成能夠以高靈敏度拍攝的波段不同的影像信號的高靈敏度的波段,能 夠生成動態(tài)范圍寬的影像信號。
如上所述,本發(fā)明的第七實施方式涉及的固體攝像器件700向攝 像區(qū)域510及520供給不同的電荷積蓄控制信號,能夠輸出動態(tài)范圍 寬的影像信號。
此外,也可以具有響攝像區(qū)域510及520輸出共同的電荷積蓄控 制信號的狀態(tài)和輸出個別的電荷積蓄控制信號731及732的狀態(tài)。例 如,也可以是,控制部730根據(jù)來自外部的操作(指令等的輸入), 切換向攝像區(qū)域510及520供給共同的電荷積蓄控制信號的狀態(tài)和供 給個別的電荷積蓄控制信號731及732的狀態(tài)。
此外,在上述說明中,固體攝像器件700具備圖像合成部340, 也可以不具備圖像合成部340,而是向外部輸出攝像區(qū)域510及攝像 區(qū)域520輸出的2個影像信號,外部裝置對輸出的這2個影像信號進 行合成,從而生成動態(tài)范圍寬的影像信號。
此外,上述第六實施方式及第七實施方式中說明的CMOS圖像 傳感器的電子快門方式是,對于每個像素(在上述實施方式的說明中 是行),將積蓄在光電變換元件中的信號電荷作為不要電荷排出,在 希望的電荷積蓄時間之后作為影像信號讀取的方式。另一方面,還已 知有具備稱為全域快門(global shutter)的、實現(xiàn)全部像素同時性的 電子快門方式的CMOS圖像傳感器。全域快門方式的CMOS圖像傳 感器具備對應于各光電變換元件的信號積蓄部,通過全像素共同的電 荷排出脈沖同時讀取或排出積蓄在光電變換元件中的信號電荷。全域 快門方式的CMOS圖像傳感器利用全像素共同的信號電荷讀取脈沖
將信號電荷積蓄到與各像素對應的信號積蓄部,由垂直掃描部和水平
掃描部依次輸出信號。全像素共同的電荷排出脈沖是相當于CCD圖 像傳感器中的信號電荷基板排出脈沖331及332的脈沖,全像素共同 的信號電荷讀取脈沖是相當于CCD圖像傳感器中的讀取脈沖240的 脈沖。為了使全域快門方式的CMOS圖像傳感器中的上述第六實施 方式所示的攝像區(qū)域510及攝像區(qū)域520的電荷積蓄時間相同,只要 與CCD圖像傳感器相同地向攝像區(qū)域510和攝像區(qū)域520供給共同 的電荷排出脈沖和信號電荷讀取脈沖就可以。此外,為了在上述第七 實施方式所示的攝像區(qū)域510及攝像區(qū)域520實現(xiàn)不同的電荷積蓄時 間,向攝像區(qū)域510及攝像區(qū)域520供給個別的電荷排出脈沖就可以。 即,雖然沒有特別圖示,但成為本發(fā)明目的的效果,也能夠適用于全 域快門方式的CMOS圖像傳感器。
此外,也可以代替上述第四實施方式涉及的固體攝像器件400的 攝像區(qū)域110及120,使用由CMOS圖像傳感器構成的攝像區(qū)域510 及520。由此,能夠得到與第四實施方式涉及的固體攝像器件400相 同的效果。
此外,在上述第一 第七實施方式的說明中,說明了在搭載于車 輛上、具有使用了近紅外光的夜視功能的攝像機中使用了本發(fā)明的實 施例,但是,除了搭載于車輛上、具有使用了近紅外光的夜視功能的 攝像機以外,也可以作為輸出至攝像被攝體的距離信息的攝像機使 用。例如,本發(fā)明涉及的固體攝像器件也可以在用于監(jiān)視裝置的攝像 機及TV電話的攝像機等中使用。
此外,在上述第一 第七實施方式的說明中,固體攝像器件具備 照射近紅外光的光源160,但光源160也可以照射近紅外光以外的光。 例如,電源160也可以照射可見光。該情況下,上述的第一波段及第 二波段只要是可見光內(nèi)的相互不重疊的不同波段即可。再者,不需要 夜視功能的情況下,固體攝像器件也可以不具備光源160。
本發(fā)明可以適用于固體攝像器件,特別適用于車載用的攝像機、
監(jiān)視攝像機和TV電話的攝像機等。
盡管上面只是詳細描述了本發(fā)明的一些示例性的實施方案,本領 域的一般技術人員理應明白,在不背離本發(fā)明的新穎教導以及諸多優(yōu) 點的情況下,這些示例性的實施方案還可以存在許多變通方案。因此, 所有這些變通方案也應包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種固體攝像器件,其特征在于,包括第一攝像部及第二攝像部,具備以行列狀配置的多個光電變換元件,輸出對應于入射光的影像信號;第一光入射部,向上述第一攝像部入射光;第二光入射部,與上述第一光入射部隔著間隔設置,向上述第二攝像部入射光;以及驅(qū)動單元,向上述第一攝像部及上述第二攝像部共同地輸出第一控制信號,用于控制從在行方向排列的上述光電變換元件得到的信號的傳送;第二控制信號,用于控制從在列方向排列的上述光電變換元件得到的信號的傳送;和第三控制信號,用于控制曝光時間。
2. 如權利要求l所述的固體攝像器件,其特征在于, 上述第一攝像部及上述第二攝像部分別包括 多個垂直傳送單元,讀取在列方向排列的多個上述光電變換元件中積蓄的信號電荷,并在列方向傳送;水平傳送單元,在行方向傳送上述多個垂直傳送單元傳送的信號 電荷;以及輸出單元,將上述水平傳送單元傳送的信號電荷變換為電壓或電 流,將變換的電壓或電流作為上述影像信號輸出;上述第一控制信號是驅(qū)動上述水平傳送單元的傳送的水平傳送 脈沖;上述第二控制信號是驅(qū)動上述多個垂直傳送單元的傳送的垂直 傳送脈沖;上述第三控制信號是排出在上述光電變換元件中積蓄的信號電 荷的信號電荷排出脈沖。
3. 如權利要求l所述的固體攝像器件,其特征在于,上述第一攝像部及上述第二攝像部分別包括行選擇單元,依次選擇以上述行列狀配置的多個光電變換元件的行;列選擇單元,依次選擇以上述行列狀配置的多個光電變換元件的 列;以及輸出單元,將由上述行選擇單元選擇了行、且由上述列選擇單元 選擇了列的光電變換元件中積蓄的信號電荷變換為電壓或電流,將變 換后的電壓或電流作為上述影像信號輸出;上述第一控制信號是開始上述行選擇單元的行選擇的垂直同步 信號;上述第二控制信號是開始上述列選擇單元的列選擇的水平同步 信號;上述第三控制信號是控制上述第一控制信號的驅(qū)動定時的電荷 積蓄控制信號。
4. 如權利要求3所述的固體攝像器件,其特征在于,上述第一攝像部和上述第二攝像部配置在水平方向, 上述固體攝像器件還包括保存偏移值的偏移值保存單元,上述偏移值表示第二攝像部輸出 的影像信號的圖像相對于上述第一攝像部輸出的影像信號的圖像的、 垂直方向上的圖像偏移的值;行控制單元,從與上述偏移值保存單元保存的上述偏移值對應的 行,生成開始上述行選擇單元的行選擇的行控制信號。
5. 如權利要求4所述的固體攝像器件,其特征在于, 還包括偏移值計算單元,利用上述第一攝像部及上述第二攝像部輸出的影像信號,計算上述偏移值;上述偏移值保存單元保存由上述偏移值計算單元計算出的上述 偏移值。
6. 如權利要求1所述的固體攝像器件,其特征在于,上述第一光入射部包括第一聚光單元,將第一波段的光聚光在上述第一攝像部;以及 第一濾光器,形成在上述第一攝像部上,透過包含在上述第一波 段中的第三波段的光;上述第二光入射部包括第二聚光單元,將與上述第一波段不同的第二波段的光聚光在上 述第二攝像部;以及第二濾光器,形成在上述第二攝像部上,透過包含在上述第二波 段中的第四波段的光。
7. 如權利要求6所述的固體攝像器件,其特征在于,還包括 第三攝像部,具備多個光電變換元件;以及 第三光入射部,向上述第三攝像部入射光;上述第三光入射部包括第三聚光單元,將包含上述第一波段及 上述第二波段的第五波段的光聚光在上述第三攝像部;以及第三濾光 器,形成在上述第三攝像部上;上述第三濾光器包括第四濾光器,形成在上述第三攝像部具備 的上述多個光電變換元件中包含的多個第一光電變換元件上,透過上 述第三波段的光;以及第五濾光器,形成在上述第三攝像部具備的上 述多個光電變換元件中包含的多個第二光電變換元件上,透過上述第 四波段的光。
8. 如權利要求7所述的固體攝像器件,其特征在于,還包括 平均值計算單元,計算上述多個第一光電變換元件進行了光電變換的信號的平均值即第一平均值、和上述多個第二光電變換元件進行 了光電變換的信號的平均值即第二平均值;修正單元,根據(jù)上述平均值計算單元計算出的上述第一平均值與 第二平均值之比,修正上述第一攝像部及上述第二攝像部輸出的影像信號。
9. 如權利要求7所述的固體攝像器件,其特征在于, 上述第一濾光器、上述第二濾光器、上述第四濾光器及上述第五濾光器中的一個以上包括第一電介質(zhì)層和第二電介質(zhì)層,層疊了由不同的電介質(zhì)構成的多 個層;以及絕緣體層,形成在上述第一電介質(zhì)層和上述第二電介質(zhì)層之間, 由絕緣體構成;上述絕緣體層的光學膜厚不同于上述第一電介質(zhì)層及上述第二 電介質(zhì)層的光學膜厚。
10. 如權利要求6所述的固體攝像器件,其特征在于, 還包括光源,向被攝體照射包含上述第一波段及上述第二波段的波段的光。
11. 如權利要求6所述的固體攝像器件,其特征在于,上述第一波段及上述第二波段被包含在近紅外區(qū)域。
12. 如權利要求1所述的固體攝像器件,其特征在于, 還包括距離計算單元,利用上述第一攝像部及上述第二攝像部輸出的上述影像信號,計算到被攝體的距離。
13. 如權利要求l所述的固體攝像器件,其特征在于, 上述第一攝像部及上述第二攝像部由具備多個外部輸入端子的一個封裝形成;上述第一攝像部及上述第二攝像部的輸入第一控制信號、第二控 制信號及第三控制信號的輸入電極中的至少一個,與共同的上述外部 輸入端子連接。
14. 如權利要求l所述的固體攝像器件,其特征在于, 上述第一攝像部及上述第二攝像部形成在不同的半導體基板上,并且配置在同一基板上。
15. 如權利要求l所述的固體攝像器件,其特征在于, 上述第一攝像部及上述第二攝像部形成在同一半導體基板上。
16. —種固體攝像器件,其特征在于,包括 第一攝像部及第二攝像部,輸出對應于入射光的影像信號; 上述第一攝像部及上述第二攝像部分別包括 多個光電變換元件,以行列狀配置;多個垂直傳送單元,讀取在列方向排列的多個上述光電變換元件 中積蓄的信號電荷,在列方向傳送;水平傳送單元,在行方向傳送上述多個垂直傳送單元傳送的信號 電荷;以及輸出單元,將上述水平傳送單元傳送的信號電荷變換為電壓或電 流,將變換后的電壓或電流作為上述影像信號輸出; 上述固體攝像器件還包括 第一光入射部,向上述第一攝像部入射光;第二光入射部,與上述第一光入射部隔開間隔設置,向上述第二 攝像部入射光;以及驅(qū)動單元,向上述第一攝像部及上述第二攝像部共同地輸出用于 驅(qū)動上述水平傳送單元的傳送的水平傳送脈沖、和用于排出積蓄在上 述光電變換元件中的信號電荷的信號電荷排出脈沖,向上述第一攝像 部及第二攝像部個別地輸出驅(qū)動上述多個垂直傳送單元的傳送的第 一垂直傳送脈沖。
17. 如權利要求16所述的固體攝像器件,其特征在于, 上述第一攝像部及上述第二攝像部配置在水平方向; 上述固體攝像器件還包括保存偏移值的偏移值保存單元,上述偏移值表示第二攝像部輸出的影像信號的圖像相對于上述第一攝像部 輸出的影像信號的圖像的、垂直方向上的圖像偏移的值;上述驅(qū)動單元向上述第一攝像部及上述第二攝像部施加將積蓄在上述光電變換元件中的信號電荷讀取到上述垂直傳送單元的讀取 脈沖,然后,向上述第一攝像部及上述第二攝像部中的、對于相同被 攝體的影像信號的輸出定時較遲的一個,施加與上述偏移值對應的次 數(shù)的垂直傳送脈沖,之后,向上述第一攝像部及上述第二攝像部施加 相同的垂直傳送脈沖。
18. —種固體攝像器件,其特征在于,包括第一攝像部及第二攝像部,具備以行列狀配置的多個光電變換元 件,輸出對應于入射光的影像信號;第一光入射部,向上述第一攝像部入射光;第二光入射部,與上述第一光入射部隔著間隔設置,向上述第二 攝像部入射光;以及 驅(qū)動單元,向上述第一攝像部及上述第二攝像部共同地輸出第一控制信 號,用于控制從在行方向排列的上述光電變換元件得到的信號的傳 送;和第二控制信號,用于控制從在列方向排列的上述光電變換元件 得到的信號的傳送;向上述第一攝像部及上述第二攝像部個別地輸出用于控制曝光 時間的第三控制信號。
19. 一種攝像機,其特征在于,包括第一攝像部及第二攝像部,具備以行列狀配置的多個光電變換元 件,輸出對應于入射光的影像信號;第一光入射部,向上述第一攝像部入射光;第二光入射部,與上述第一光入射部隔著間隔設置,向上述第二 攝像部入射光;以及驅(qū)動單元,向上述第一攝像部及上述第二攝像部共同地輸出第一控制信 號,用于控制從在行方向排列的上述光電變換元件得到的信號的傳送;第二控制信號,用于控制從在列方向排列的上述光電變換元件得到的信號的傳送;以及第三控制信號,用于控制曝光時間。
20. —種車輛,其特征在于,包括第一攝像部及第二攝像部,具備以行列狀配置的多個光電變換元 件,輸出對應于入射光的影像信號;第一光入射部,向上述第一攝像部入射光;第二光入射部,與上述第一光入射部隔著間隔設置,向上述第二 攝像部入射光;以及 驅(qū)動單元,向上述第一攝像部及上述第二攝像部共同地輸出第一控制信 號,用于控制從在行方向排列的上述光電變換元件得到的信號的傳 送;第二控制信號,用于控制從在列方向排列的上述光電變換元件得 到的信號的傳送;以及第三控制信號,用于控制曝光時間。
21. —種監(jiān)視裝置,其特征在于,包括第一攝像部及第二攝像部,具備以行列狀配置的多個光電變換元件,輸出對應于入射光的影像信號;第一光入射部,向上述第一攝像部入射光;第二光入射部,與上述第一光入射部隔著間隔設置,向上述第二 攝像部入射光;以及驅(qū)動單元,向上述第一攝像部及上述第二攝像部共同地輸出第一控制信 號,用于控制從在行方向排列的上述光電變換元件得到的信號的傳送;第二控制信號,用于控制從在列方向排列的上述光電變換元件得到的信號的傳送;以及第三控制信號,用于控制曝光時間。
22. —種固體攝像器件的驅(qū)動方法,該固體攝像器件包括第一攝像部及第二攝像部,具備以行列狀配置的多個光電變換元件,輸出對應于入射光的影像信號;第一光入射部,向上述第一攝像部入射光;第二光入射部,與上述第一光入射部隔著間隔設置,向上述第二攝像部入射光;該驅(qū)動方法中,向上述第一攝像部及上述第二攝像部共同地輸 出第一控制信號,用于控制從在行方向排列的上述光電變換元件得 到的信號的傳送;第二控制信號,用于控制從在列方向排列的上述光 電變換元件得到的信號的傳送;以及第三控制信號,用于控制曝光時 間。
全文摘要
提供一種固體攝像器件,包括第一攝像部及第二攝像部,具備以行列狀配置的多個光電變換元件,輸出對應于入射光的影像信號;第一光入射部,向上述第一攝像部入射光;第二光入射部,與上述第一光入射部隔著間隔設置,向上述第二攝像部入射光;以及驅(qū)動單元,向上述第一攝像部及上述第二攝像部共同地輸出第一控制信號,用于控制從在行方向排列的上述光電變換元件得到的信號的傳送;第二控制信號,用于控制從在列方向排列的上述光電變換元件得到的信號的傳送;和第三控制信號,用于控制曝光時間。
文檔編號H04N5/376GK101207720SQ200710169488
公開日2008年6月25日 申請日期2007年11月16日 優(yōu)先權日2006年12月18日
發(fā)明者武田勝見 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社