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公開番号2025161366
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-24
出願番号2024064490
出願日2024-04-12
発明の名称固体撮像装置
出願人三星電子株式会社,Samsung Electronics Co.,Ltd.
代理人IBC一番町弁理士法人
主分類H04N 25/76 20230101AFI20251017BHJP(電気通信技術)
要約【課題】モーションアーティファクトを抑制するとともに、被写体までの距離をより精度よく測定できる固体撮像装置を提供する。
【解決手段】固体撮像装置は、光を光電変換して電荷を生成する光電変換部110、電荷を蓄積する複数の電荷蓄積部211～214、および光電変換部から各電荷蓄積部への電荷の転送を制御する複数の転送制御部221～224を有する画素100と、電荷蓄積部に蓄積された電荷の量に応じたデジタル値を生成する変換器140と、生成したデジタル値をメモリ151～154に予め保持されているデジタル値に加算する加算器140と、特定のサブフレームにおける一の電荷蓄積部に蓄積された電荷の量に応じたデジタル値に、次のサブフレームにおける他の電荷蓄積部に蓄積された電荷の量に応じたデジタル値が加算され、デジタル値の加算値がメモリに保持されるように、複数の転送制御部を制御する駆動部と、を有する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
光を光電変換して電荷を生成する光電変換部と、前記光電変換部により生成された電荷を蓄積する複数の電荷蓄積部と、前記光電変換部から各前記電荷蓄積部への電荷の転送を制御する複数の転送制御部とを有する画素と、
一つの画素または所定数の画素に共通に設けられ、前記電荷蓄積部に蓄積された電荷の量に応じたデジタル値を生成する変換器と、
一つの画素または所定数の画素に共通に設けられ、デジタル値を保持するメモリと、
一つの画素または所定数の画素に共通に設けられ、前記変換器により生成されたデジタル値を、前記メモリに予め保持されているデジタル値に加算する加算器と、
特定のサブフレームにおける一の前記電荷蓄積部に蓄積された電荷の量に応じたデジタル値に、次のサブフレームにおける他の前記電荷蓄積部に蓄積された電荷の量に応じたデジタル値が加算され、前記デジタル値の加算値が前記メモリに保持されるように、前記複数の転送制御部の動作を制御する駆動部と、
を有する、固体撮像装置。
続きを表示（約 910 文字）【請求項２】
各前記転送制御部は、連続する複数のサブフレームにおいて、サブフレーム毎に異なる位相タイミングでオン状態になる、請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記複数の転送制御部は、連続する複数のサブフレームにおいて、サブフレーム毎に異なる順番でオン状態になる、請求項１または２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記メモリは、連続する複数のサブフレームにおいて、互いに異なる複数の前記電荷蓄積部にそれぞれ蓄積された電荷の量に応じた複数の前記デジタル値の加算値を保持する、請求項１または２に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記メモリは、連続する複数のサブフレームにおいて、同一の位相タイミングで互いに異なる複数の前記電荷蓄積部にそれぞれ蓄積された電荷の量に応じた複数の前記デジタル値の加算値を保持する、請求項１または２に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記メモリは、連続する複数のサブフレームにおいて、一の位相タイミングで互いに異なる複数の前記電荷蓄積部にそれぞれ蓄積された電荷の量に応じた複数の前記デジタル値の加算値と、他の位相タイミングで互いに異なる複数の前記電荷蓄積部にそれぞれ蓄積された電荷の量に応じた複数の前記デジタル値の加算値との差分値を保持する、請求項１または２に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記電荷蓄積部と前記転送制御部との間に配置され、前記光電変換部により生成された電荷を保持する電荷メモリをさらに有する、請求項１または２に記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記変換器、前記メモリ、および前記加算器のうちの少なくとも１つは、所定数の画素に共通に設けられている、請求項１または２に記載の固体撮像装置。
【請求項９】
前記変換器と前記加算器とは一体的に構成されている、請求項１または２に記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
前記加算器は、リップルカウンタを含む、請求項１または２に記載の固体撮像装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
３次元計測や物体認識の分野において、ＴＯＦ（ＴｉｍｅＯｆＦｌｉｇｈｔ）技術の需要が高まっている。
【０００３】
ＴＯＦ技術では、複数の電荷蓄積部を備えた画素を有するマルチタップ画像センサが用いられる（たとえば、特許文献１）。マルチタップ画像センサによれば、被写体までの距離を精度よく測定できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１５／１１８８８４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
マルチタップ画像センサでは、各画素に備えられる複数の電荷蓄積部がすべて同一の特性を有する必要がある。
【０００６】
しかしながら、半導体製造技術の特性上、すべての電荷蓄積部を全く同一に製造することは困難であり、複数の電荷蓄積部には特性のバラツキが存在する。そのため、一般的なマルチタップ画像センサでは、タップ特性のバラツキに起因する測定精度の低下が生じてしまうという問題がある。
【０００７】
また、一般的なマルチタップ画像センサでは、通常、１フレームを時分割等したサブフレーム毎に、画素行単位で画素信号の読み出しが行われるため、読み出し時間が長くなる。そのため、一般的なマルチタップ画像センサでは、モーションアーティファクトが生じる可能性があり、好ましくない。
【０００８】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものである。したがって、本発明の目的は、モーションアーティファクトを抑制するとともに、被写体までの距離をより精度よく測定できる固体撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。
【００１０】
（１）光を光電変換して電荷を生成する光電変換部と、前記光電変換部により生成された電荷を蓄積する複数の電荷蓄積部と、前記光電変換部から各前記電荷蓄積部への電荷の転送を制御する複数の転送制御部とを有する画素と、一つの画素または所定数の画素に共通に設けられ、前記電荷蓄積部に蓄積された電荷の量に応じたデジタル値を生成する変換器と、一つの画素または所定数の画素に共通に設けられ、デジタル値を保持するメモリと、一つの画素または所定数の画素に共通に設けられ、前記変換器により生成されたデジタル値を、前記メモリに予め保持されているデジタル値に加算する加算器と、特定のサブフレームにおける一の前記電荷蓄積部に蓄積された電荷の量に応じたデジタル値に、次のサブフレームにおける他の前記電荷蓄積部に蓄積された電荷の量に応じたデジタル値が加算され、前記デジタル値の加算値が前記メモリに保持されるように、前記複数の転送制御部の動作を制御する駆動部と、を有する、固体撮像装置。
（【００１１】以降は省略されています）

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