中的每一个执行电荷相加读出，因此与电压相加读出相比，可提高SN比。另外，减小了像素读出时间，并且可增大每单位时间的读出帧的数目。另外，可增大信号累积像素的光电二极管面积，并且可提高像素的灵敏度和饱和信号量。另外，可以使每一个颜色的颜色分布与拜耳布置的颜色分布相同，并且可以提高颜色分辨率。
[0108][第五实施例]
[0109]将参考图10描述根据本发明的第五实施例的成像系统。
[0110]图10是示出根据本实施例的成像系统的构成示例的示意图。相同的附图标记被给予与在图1至图9中示出的根据第一至第四实施例的成像器件中的那些构成元件类似的构成元件，并且描述将被省略或者简化。
[0111]根据本实施例的成像系统200不被具体限定，而是可以被应用于数字静态照相机、数字便携式摄像机、摄像机头、复印机、传真机、移动电话、机载摄像机、观测卫星等等。
[0112]成像系统200具有成像器件100、透镜202、光圈203、挡板201、信号处理单元207、定时发生单元208、通用控制/操作单元209、存储器单元210、存储介质控制接口单元211和外部接口单元213。
[0113]透镜202用于在成像器件100上形成物体的光学图像。光圈203用于改变已经穿过透镜202的光量。挡板201用于保护透镜202。成像器件100是在先前实施例中描述的成像器件，并且用于将由透镜202形成的光学图像转变为图像数据。
[0114]信号处理单元207是用于对从成像器件100中输出的图像数据执行各类校正和数据压缩处理的信号处理单元。用于图像数据的AD转换的AD转换单元可以被安装在与成像器件100相同的衬底上或者可以被安装在另一衬底上。信号处理单元207可以被安装在与成像器件100相同的衬底上或者可以被安装在另一衬底上。定时发生单元208用于向成像器件100和信号处理单元207输出各种定时信号。通用控制/操作单元209是用于控制整个成像系统200的通用控制单元。在这里，定时信号等可以从成像系统200外部被输入，并且成像系统可以具有成像器件100和用于处理从成像器件100输出的图像拾取信号的信号处理单元207。
[0115]存储器单元210是用于临时存储图像数据的帧存储器单元。存储介质控制接口单元211是用于在存储介质212中记录或者从存储介质212中读出的接口单元。存储介质212是诸如半导体存储器之类的用于记录图像数据或从图像数据中读出的可拆卸记录介质。外部接口单元213是用于与外部计算机通信的接口单元。
[0116]成像器件100的像素可以被构成为包括如在第三实施例中描述的两个光电转换单元(例如，第一光电转换单元和第二光电转换单元)。在这种情况下，信号处理单元207可以被构成为处理基于在第一光电转换单元中生成的电荷的信号和基于在第二光电转换单元中生成的电荷的信号，并且被构成为获取从成像器件100到对象的距离信息。
[0117]通过如上所述构成应用了根据第一至第四实施例的成像器件的成像系统，可以获得具有减少的噪声的图像
[0118][修改实施例]
[0119]本发明不限于前述实施例并且能够进行各种变化。
[0120]例如，在第一实施例中，包括三类晶体管(即，传送M0S晶体管12、复位M0S晶体管14和放大器M0S晶体管16)的像素读出电路被描述为一个示例，但是像素读出电路的构成不限于该示例。例如，构成像素读出电路的晶体管的数目可以是四类或者更多类，比如在放大器M0S晶体管16与像素信号输出线22之间具有选择晶体管的电路构成。
[0121]另外，在前述实施例中，示出了用于将信号电荷从四个信号累积像素传送到一个信号读出像素或者从两个信号累积像素传送到一个信号读出像素的构成，但是同时经历电荷相加的像素的数目可以被任意确定。在执行电荷相加读出时，将被相加的像素的数目例如可以是四个像素中的两个像素或者四个像素中的三个像素。
[0122]另外，在第五实施例中示出的成像系统示出了本发明的成像器件可以被应用于的成像系统的一个示例，并且本发明的成像器件可以被应用于的成像系统不限于在图10中示出的构成。
[0123]尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但应理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围将被赋予最宽的解释以包含所有这种修改以及等价的结构和功能。
【主权项】
1.一种成像器件，其特征在于包括按照包括多个行和多个列的矩阵布置的多个像素区域，其中 所述多个像素区域包括: 多个第一像素区域，其在每一行中被每隔一个像素布置，以使得所述多个第一像素区域在相邻行中相互交替，所述多个第一像素区域中的每一个被配置为将第一颜色的光转换为第一信号电荷并且累积所述第一信号电荷； 多个第二像素区域，其被按照方形格子形式布置并且被布置在与第一像素区域的那些位置不同的位置处，所述多个第二像素区域中的每一个被配置为将与所述第一颜色不同的第二颜色或第三颜色的光转换为第二信号电荷并且累积所述第二信号电荷；以及 多个第三像素区域，其被按照方形格子形式布置并且被布置在与第一像素区域和第二像素区域的那些位置不同的位置处，所述多个第三像素区域中的每一个具有第一读出电路单元，所述第一读出电路单元被配置为使在与第三像素区域相邻的至少两个第一像素区域中累积的第一信号电荷相加，或者使在对应于同一颜色并且与第三像素区域相邻的至少两个第二像素区域中累积的第二信号电荷相加，并且被配置为输出基于相加后的信号电荷的量的信号。2.根据权利要求1所述的成像器件，其特征在于还包括: 微透镜，用于将光收集到第一像素区域，其中 所述微透镜被形成为从第一像素区域上面延伸到第三像素区域上面；并且 所述微透镜的占用面积大于第一像素区域的面积。3.根据权利要求1所述的成像器件，其特征在于， 第三像素区域还包括光电转换单元，所述光电转换单元被配置为将所述第二颜色或者所述第三颜色的光转换为第三信号电荷。4.根据权利要求3所述的成像器件，其特征在于， 第三像素区域还包括电荷累积部分；以及 在所述光电转换单元中生成的第三信号电荷的至少一部分被累积在第三像素区域的所述电荷累积部分中。5.根据权利要求4所述的成像器件，其特征在于， 第三像素区域还包括第二读出电路单元，所述第二读出电路单元被配置为将基于在所述电荷累积部分中累积的第三信号电荷的信号作为用于调节透镜的焦点的信号输出。6.根据权利要求3所述的成像器件，其特征在于， 在第三像素区域的所述光电转换单元中生成的第三信号电荷的至少一部分被累积在与第三像素区域相邻的第二像素区域中。7.根据权利要求3所述的成像器件，其特征在于， 所述第二颜色的光进入所述多个第二像素区域，并且所述第三颜色的光进入所述多个第三像素区域；以及 由所述第二颜色的光在第二像素区域中生成的第二信号电荷和由所述第三颜色的光在第三像素区域中生成的第三信号电荷在设置在第二像素区域中的两个电荷累积部分中被分开地累积。8.根据权利要求1所述的成像器件，其特征在于还包括: 设置在第一像素区域和第二像素区域中的阱；以及 设置在第三像素区域中并且被配置为向所述阱提供电压的接触部分。9.根据权利要求1所述的成像器件，其特征在于， 所述第一颜色是绿色； 所述第二颜色是蓝色；以及 所述第三颜色是红色。10.一种成像器件，其特征在于包括按照包括多个行和多个列的矩阵布置的多个像素区域，其中 所述多个像素区域包括: 多个第一像素区域，其在每一行中被每隔一个像素布置，以使得所述多个第一像素区域在相邻行中相互交替，所述多个第一像素区域中的每一个被配置为将第一颜色的光转换为第一信号电荷并且累积所述第一信号电荷； 多个第二像素区域，其被按照方形格子形式布置并且被布置在与第一像素区域的那些位置不同的位置处，所述多个第二像素区域中的每一个被配置为将与所述第一颜色不同的颜色的光转换为第二信号电荷并且累积所述第二信号电荷；以及 多个第三像素区域，其被按照方形格子形式布置并且被布置在与第一像素区域和第二像素区域的那些位置不同的位置处，所述多个第三像素区域中的每一个包括读出电路单元，所述读出电路单元被配置为输出基于在所述第一像素区域中累积的第一信号电荷的量的信号或者基于在所述第二像素区域中累积的第二信号电荷的量的信号。11.一种成像系统，其特征在于包括: 成像器件，包括按照包括多个行和多个列的矩阵布置的多个像素区域，其中， 所述多个像素区域包括: 多个第一像素区域，其在每一行中被每隔一个像素布置，以使得所述多个第一像素区域在相邻行中相互交替，所述多个第一像素区域中的每一个被配置为将第一颜色的光转换为第一信号电荷并且累积所述第一信号电荷； 多个第二像素区域，其被按照方形格子形式布置并且被布置在与第一像素区域的那些位置不同的位置处，所述多个第二像素区域中的每一个被配置为将与所述第一颜色不同的第二颜色或第三颜色的光转换为第二信号电荷并且累积所述第二信号电荷；以及 多个第三像素区域，其被按照方形格子形式布置并且被布置在与第一像素区域和第二像素区域的那些位置不同的位置处，所述多个第三像素区域中的每一个具有第一读出电路单元，所述第一读出电路单元被配置为使在与第三像素区域相邻的至少两个第一像素区域中累积的所述第一信号电荷相加，或者使在对应于同一颜色并且与第三像素区域相邻的至少两个第二像素区域中累积的所述第二信号电荷相加，并且被配置为输出基于相加后的信号电荷的量的信号；以及 信号处理单元，用于处理从所述成像器件输出的信号。
【专利摘要】公开了一种成像器件和成像系统。一种成像器件包括像素区域，包括：第一像素区域，其在每一行中被每隔一个像素布置，以使得第一像素区域在相邻行中相互交替，并且被配置为将第一颜色的光转换为第一信号电荷并且将其累积；第二像素区域，其被按照方形格子形式布置并且被布置在与第一像素区域不同的位置处，并且被配置为将与第一颜色不同的颜色的光转换为第二信号电荷并且将其累积；以及多个第三像素区域，其被按照方形格子形式布置并且被布置在与第一像素区域和第二像素区域不同的位置处，并且具有被配置为使信号电荷相加并且输出基于相加后的信号电荷的量的信号的读出电路单元。
【IPC分类】H04N5/374, H04N5/225
【公开号】CN105407255
【申请号】CN201510551438
【发明人】篠原真人
【申请人】佳能株式会社
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年9月1日
【公告号】US20160071893