成像装置的制作方法

本技术涉及成像装置。具体地，本技术涉及一种能够进行全局快门操作的成像装置。

背景技术：

1、在成像装置中，存在通过在从像素读取信号或从光电二极管读出溢流电荷时切换转换效率来扩大动态范围的技术。例如，已经提出了能够保持与从光电二极管和存储电容器溢流到浮动扩散的溢流电荷对应的电压信号的信号的固态成像装置（参见，例如，ptl1）。

2、[引用列表]

3、[专利文献]

4、[ptl 1]

5、jp 2019-62400 a

技术实现思路

1、[技术问题]

2、然而，在上述传统技术中，存在这样的可能性：按照时间序列执行的采样和保持的数量根据全局快门操作时的转换效率的切换而增加，导致帧率的降低。

3、鉴于这种情况做出本技术，并且期望在全局快门操作中抑制帧率的减小的同时扩大像素信号的动态范围。

4、[问题的解决方案]

5、本技术致力于解决上述技术问题，并且其第一方面是一种成像装置，包括：设置在像素中的多个浮动扩散；以及多个采样保持电路，能够对用于多个浮动扩散中的每个的信号进行采样和保持。因此，这带来防止由于浮动扩散的复位而引起的信号损失的效果。

6、此外，在第一方面中，像素包括：光电转换部；第一浮动扩散，由光电转换部光电转换的电荷被传输到第一浮动扩散；与第一浮动扩散分开的第二浮动扩散，开关晶体管，切换第一浮动扩散和第二浮动扩散之间的连接；第一放大晶体管，基于第一浮动扩散的电位来驱动，第二放大晶体管，基于第二浮动扩散的电位来驱动；第一采样保持电路，对第一放大晶体管的输出进行采样和保持，以及第二采样保持电路，对第二放大晶体管的输出进行采样和保持。因此，具有消除第一浮动扩散的电平上的采样保持定时与第二浮动扩散的电平上的采样保持定时之间的限制的效果。

7、此外，在第一方面中，第一采样保持电路可以包括：第一采样保持电容器，该第一采样保持电容器保持与p相hcg电平对应的电荷；第二采样保持电容器，该第二采样保持电容器保持与d相hcg电平对应的电荷；第一采样保持晶体管，第一采样保持晶体管设置p相hcg电平的采样定时；以及第二采样保持晶体管，第二采样保持晶体管设置d相hcg电平的采样定时，并且第二采样保持电路可以包括保持与p相lcg电平对应的电荷的第三采样保持电容器、保持与d相lcg电平对应的电荷的第四采样保持电容器；第三采样保持晶体管，设置p相lcg电平的采样定时；以及第四采样保持晶体管，设置d相lcg电平的采样定时。因此，这带来了以下效果：在使得能够读取基于全局快门操作转换效率以两级切换的像素信号的同时，基于相关双采样（cds）减小噪声。

8、此外，在第一方面中，第一采样保持电容器的p相hcg电平处的采样保持定时与第三采样保持电容器的p相lcg电平处的采样保持定时可以彼此相等。因此，存在这样的效果：根据全局快门操作时以两级切换转换效率在时间序列中执行的采样和保持的数量减少。

9、此外，在第一方面中，可以包括路径晶体管，该路径晶体管连接在光电转换部和第二浮动扩散之间并设置来自光电转换部的电荷的路径。因此，这带来这样的效果：从光电转换部溢流的电荷被传输到第二浮动扩散而不经过第一浮动扩散。

10、此外，在第一方面中，在全局快门操作时段中，可以在第二采样保持晶体管接通时接通路径晶体管。因此，这带来了以下效果：当在第二采样保持电容器中对电荷进行采样和保持时，来自光电转换部的溢流电荷被传输到第二浮动扩散。

11、此外，在第一方面中，可以包括溢流电容器，其累积从光电转换部溢流的电荷。因此，这带来这样的效果：基于基于从光电转换部溢流的电荷的像素信号扩大动态范围。

12、此外，在第一方面中，可以包括第三采样保持电路，该第三采样保持电路对第一放大晶体管的输出进行采样和保持。因此，这带来这样的效果：基于基于从光电转换部溢流的电荷的像素信号，扩大动态范围，同时消除第一浮动扩散的电平下的采样保持定时与第二浮动扩散的电平下的采样保持定时之间的限制。

13、此外，在第一方面中，第一采样保持电路可以包括：第一采样保持电容器，该第一采样保持电容器保持与p相hcg电平对应的电荷；第二采样保持电容器，该第二采样保持电容器保持与d相hcg电平对应的电荷；第一采样保持晶体管，第一采样保持晶体管设置p相hcg电平的采样定时；以及第二采样保持晶体管，第二采样保持晶体管设置d相hcg电平的采样定时，第二采样保持电路可以包括：第三采样保持电容器，第三采样保持电容器保持与p相中等转换增益（mcg）电平对应的电荷；第四采样保持电容器，第四采样保持电容器保持与d相mcg电平对应的电荷；第三采样保持晶体管，第三采样保持晶体管设置p相mcg电平的采样定时；以及第四采样保持晶体管，第四采样保持晶体管设置d相mcg电平的采样定时，并且第三采样保持电路可以包括：第五采样保持电容器，第五采样保持电容器保持与p相lcg电平对应的电荷；第六采样保持电容器，第六采样保持电容器保持与d相lcg电平对应的电荷；第五采样保持晶体管，设置p相lcg电平的采样定时；以及第六采样保持晶体管，设置d相lcg电平的采样定时。因此，这带来这样的效果：在使得能够读取基于全局快门操作转换效率以三级切换的像素信号的同时，基于cds减小噪声。

14、此外，在第一方面中，第一采样保持电容器的p相hcg电平处的采样保持定时与第三采样保持电容器的p相mcg电平处的采样保持定时可以彼此相等。因此，存在这样的效果：根据全局快门操作时以三级切换转换效率按时间序列执行的采样和保持的数量减少。

15、此外，在第一方面中，可包括：像素阵列部，在像素阵列部中，像素在行方向和列方向上布置成矩阵；读取电路，其读出在列方向上采样并保持在像素中的像素信号；以及ad转换部，其对由读取电路读取的像素信号执行ad转换。因此，这带来以下效果：在基于全局快门操作抑制帧率的减小的同时，针对每个帧获取具有扩大的动态范围的图像。

1.一种成像装置，包括：

2.根据权利要求1所述的成像装置，其中，

3.根据权利要求2所述的成像装置，其中，

4.根据权利要求3所述的成像装置，其中，

5.根据权利要求3所述的成像装置，还包括：

6.根据权利要求5所述的成像装置，其中，

7.根据权利要求2所述的成像装置，还包括：

8.根据权利要求7所述的成像装置，还包括：

9.根据权利要求8所述的成像装置，其中，

10.根据权利要求9所述的成像装置，其中，

11.根据权利要求1所述的成像装置，进一步包括：