CN107852471A - 固体摄像装置、固体摄像装置的驱动方法以及电子设备 - Google Patents

Abstract

固体摄像装置(10)包括：像素部(20)，呈行列状地排列有包括光电二极管的多个像素；读出部，从像素部(20)进行像素信号的读出；以及密钥生成部(82)，使用像素的偏差信息以及读出部的偏差信息中的至少任一个来生成固有密钥。通过该构成，能够确保固有密钥的防篡改性，进而能够防止图像的篡改、伪造。

Description

固体摄像装置、固体摄像装置的驱动方法以及电子设备

技术领域

本发明涉及固体摄像装置、固体摄像装置的驱动方法以及电子设备。

背景技术

作为使用了对光进行检测而产生电荷的光电变换元件的固体摄像装置(图像传感器)，在实用中提供了CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)图像传感器。

CMOS图像传感器作为数字照相机、摄影机、监视照相机、医疗用内视镜、个人计算机(PC)、便携式电话等便携式终端装置(移动设备)等各种电子设备的一部分而被广泛应用。

CMOS图像传感器按每个像素具有光电二极管(光电变换元件)以及浮动扩散层(FD：Floating Diffusion、浮动扩散区)的FD放大器，关于FD放大器的读出，选择像素阵列中的某一行并将它们同时向列(column)方向读出那样的列并行输出型为主流。

CMOS图像传感器的各像素基本上构成为，例如对一个光电二极管作为有源元件而包括作为转送门的转送晶体管、作为复位门的复位晶体管、作为源极跟随门(放大门)的源极跟随器晶体管、以及作为选择门的选择晶体管这4个元件。

此外，也可以在各像素设置有用于排出在光电二极管的蓄积期间从光电二极管溢出的溢流电荷的溢流门(溢流晶体管)。

转送晶体管在光电二极管的电荷蓄积期间保持为非导通状态，在将光电二极管的蓄积电荷转送到浮动扩散区FD的转送期间，在栅极施加驱动信号而保持为导通状态，将在光电二极管中进行了光电变换的电荷转送到浮动扩散区FD。

复位晶体管通过对其栅极提供复位信号，从而将浮动扩散区FD的电位复位为电源线的电位。

在浮动扩散区FD连接源极跟随器晶体管的栅极。源极跟随器晶体管经由选择晶体管与垂直信号线连接，并与像素部外的负载电路的恒流源构成源极跟随器。

而且，对选择晶体管的栅极提供控制信号(地址信号或选择信号)，从而选择晶体管导通。

当选择晶体管导通时，源极跟随器晶体管对浮动扩散区FD的电位进行放大并将与该电位相应的电压输出到垂直信号线。通过垂直信号线从各像素输出的电压输出到作为像素信号读出电路的列并行处理部。

在列并行处理中，图像数据例如从模拟信号变换为数字信号，并转送到后级的信号处理部，在此，受到给定的图像信号处理而得到所希望的图像。

发明内容

发明要解决的课题

可是，在上述的固体摄像装置(图像传感器)中，基本上，各种电子设备的持有者、允许使用的使用者能够将进行了摄像的图像数据简单地进行再生而观看该图像。

但是，在目前的固体摄像装置中，即使在进行了摄像的图像数据是涉及个人的秘密的数据的情况下，也能够简单地进行再生，因此存在容易地进行图像的滥用、篡改、伪造等的弊端。

虽然能够通过使用了固有密钥的加密来确保一致的秘密性，但是目前难以确保固有密钥的防篡改性(分析的难度)。

本发明提供一种能够确保固有密钥的防篡改性、进而能够防止图像的篡改、伪造的固体摄像装置、固体摄像装置的驱动方法以及电子设备。

用于解决课题的技术方案

本发明的第一观点的固体摄像装置具有：像素部，呈行列状地排列有包括光电二极管的多个像素；读出部，从所述像素部进行像素信号的读出；以及密钥生成部，使用所述像素的偏差信息以及所述读出部的偏差信息中的至少任一个信息来生成固有密钥。

本发明的第二观点是一种固体摄像装置的驱动方法，所述固体摄像装置包括：像素部，呈行列状地排列有包括光电二极管的多个像素；以及读出部，从所述像素部进行像素信号的读出，所述固体摄像装置的驱动方法具有：信息获取步骤，获取所述像素的偏差信息以及所述读出部的偏差信息中的至少任一信息；以及密钥生成步骤，使用在所述信息获取步骤中获取的偏差信息来生成固有密钥。

本发明的第三观点的电子设备具有：固体摄像装置；以及光学系统，将被摄体像成像在所述固体摄像装置，所述固体摄像装置包括：像素部，呈行列状地排列有包括光电二极管的多个像素；读出部，从所述像素部进行像素信号的读出；以及密钥生成部，使用所述像素的偏差信息以及所述读出部的偏差信息中的至少任一个信息来生成固有密钥。

发明效果

根据本发明，能够确保固有密钥的防篡改性，进而能够防止图像的篡改、伪造。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式涉及的固体摄像装置的构成例的框图。

图2是示出本实施方式涉及的像素的一个例子的电路图。

图3是用于说明本发明的实施方式涉及的固体摄像装置的像素部的列输出的读出系统的构成例的图。

图4是示出本实施方式涉及的加密处理系统的整体的概要的框图。

图5是示意性地示出图4的加密处理系统的处理的图。

图6是说明作为像素的偏差信息而采用了漏电流的理由的图。

图7是示出关于一个像素平均的信息量的一个例子的图。

图8是用于对9个要素的情况下的输出和信息量进行说明的图。

图9是用于对16个要素的情况下的存在偏颇的输出和信息量进行说明的图。

图10是示出作为像素的漏电流而采用了光电二极管的漏电流的情况下的常规动作模式和密钥制作模式下的主要部分的动作波形等的图。

图11是用于对作为像素的偏差信息而采用像素部的有效像素以外的无效像素区域的信息的情况进行说明的图。

图12是示出作为像素的漏电流而采用了浮动扩散区的漏电流的情况下的常规动作模式和密钥制作模式下的主要部分的动作波形等的图。

图13是示出作为像素的偏差信息而采用了源极跟随器晶体管的阈值的偏差信息的情况下的常规动作模式和密钥制作模式下的主要部分的动作波形等的图。

图14是用于说明能够任意地指定获取像素的偏差信息的像素区域的图。

图15是用于说明能够随机地变更从像素部进行像素信号的读出的行读出的顺序的图。

图16是示出作为读出电路的偏差信息而采用了ADC的偏差信息的情况下的常规动作模式和密钥制作模式下的主要部分的动作波形等的图。

图17是示出作为读出电路的偏差信息而采用了放大器的偏差信息的情况下的常规动作模式和密钥制作模式下的主要部分的动作波形等的图。

图18是示出作为读出电路的偏差信息而采用了S/H电路偏差信息的情况下的常规动作模式和密钥制作模式下的主要部分的动作波形等的图。

图19是用于说明考虑由环境变动造成的方差(分散)的变动而将判定阈值附近的数据排除在外来生成密钥的方法的图。

图20是示意性地示出具有列存储器的固体摄像装置的框图。

图21是用于对通电时的SRAM的输出信息进行说明的图。

图22是示出能够应用于本实施方式涉及的密钥生成部的模糊提取器的构成例的图。

图23是用于说明本发明的实施方式涉及的固体摄像装置的加密处理系统的变形例的图。

图24是用于说明本发明的实施方式涉及的固体摄像装置的加密处理系统的另一个变形例的图。

图25是示出应用本发明的实施方式涉及的固体摄像装置的电子设备的构成的一个例子的图。

附图标记说明

10：固体摄像装置、20：像素部、30：垂直扫描电路、40：读出电路、50：水平扫描电路、60：定时控制电路、70：信号处理电路、80：加密处理系统、81：信息获取部、82：密钥生成部、83：图像数据生成部、84：辨别数据生成部、85：一体化部、86：存储器、90：读出部、100：电子设备、110：CMOS图像传感器(IMGSNS)、120：光学系统、130：信号处理电路(PRC)。

具体实施方式

以下，与附图建立关联而对本发明的实施方式进行说明。

图1是示出本发明的实施方式涉及的固体摄像装置的构成例的框图。

在本实施方式中，固体摄像装置10例如由CMOS图像传感器构成。

如图1所示，该固体摄像装置10作为主构成要素而具有作为摄像部的像素部20、垂直扫描电路(行扫描电路)30、读出电路(列读出电路)40、水平扫描电路(列扫描电路)50、定时控制电路60、以及信号处理电路70。

在这些构成要素之中，例如，由垂直扫描电路30、读出电路40、以及定时控制电路60构成像素信号的读出部90。

在本实施方式中，固体摄像装置10构成为能够以常规动作模式MDU和密钥制作模式MDK进行动作。

在像素部20中，包括光电二极管(光电变换元件)和像素内放大器的多个像素排列为n行×m列的二维的行列状(矩阵状)。

图2是示出本实施方式涉及的像素的一个例子的电路图。

该像素PXL例如具有作为光电变换元件的光电二极管(PD)。

而且，对于该光电二极管PD，分别各具有一个转送晶体管TRG-Tr、复位晶体管RST-Tr、源极跟随器晶体管SF-Tr、以及选择晶体管SEL-Tr。

光电二极管PD产生并蓄积与入射光量相应的量的信号电荷(在此为电子)。

以下，对信号电荷为电子且各晶体管为N型晶体管的情况进行说明，但是信号电荷也可以是空穴，或者各晶体管也可以是P型晶体管。

此外，本实施方式在多个光电二极管间共用各晶体管的情况下、采用了不具有选择晶体管的3晶体管(3Tr)像素的情况下也有效。

转送晶体管TRG-Tr连接在光电二极管PD与浮动扩散区FD(Floating Diffusion；浮动扩散层)之间，并通过控制线TRG进行控制。

转送晶体管TRG-Tr在控制线TRG为高电平(H)的期间被选择而成为导通状态，将在光电二极管PD中进行了光电变换的电子转送到浮动扩散区FD。

复位晶体管RST-Tr连接在电源线VRst与浮动扩散区FD之间，并通过控制线RST进行控制。

另外，复位晶体管RST-Tr也可以构成为，连接在电源线VDD与浮动扩散区FD之间，并通过控制线RST进行控制。

复位晶体管RST-Tr在控制线RST为H电平的期间被选择而成为导通状态，将浮动扩散区FD复位为电源线VRst(或VDD)的电位。

源极跟随器晶体管SF-Tr和选择晶体管SEL-Tr串联地连接在电源线VDD与垂直信号线LSGN之间。

在源极跟随器晶体管SF-Tr的栅极连接浮动扩散区FD，选择晶体管SEL-Tr通过控制线SEL进行控制。

选择晶体管SEL-Tr在控制线SEL为H的期间被选择而成为导通状态。由此，源极跟随器晶体管SF-Tr将与浮动扩散区FD的电位相应的列输出模拟信号VSL输出到垂直信号线LSGN。

例如，因为转送晶体管TRG-Tr、复位晶体管RST-Tr、以及选择晶体管SEL-Tr的各栅极以行为单位进行连接，所以这些动作对一行的量的各像素同时并行地进行。

在像素部20中，配置有n行×m列像素PXL，因此各控制线SEL、RST、TRG分别为n根，垂直信号线LSGN为m根。

在图1中，将各控制线SEL、RST、TRG表示为一根行扫描控制线。

垂直扫描电路30根据定时控制电路60的控制在快门行以及读出行中通过行扫描控制线进行像素的驱动。

此外，垂直扫描电路30按照地址信号输出进行信号的读出的读取行和对蓄积在光电二极管PD的电荷进行复位的快门行的行地址的行选择信号。

读出电路40也可以构成为，包括与像素部20的各列输出对应地配置的多个列信号处理电路(未图示)，并且能够在多个列信号处理电路中进行列并行处理。

读出电路40能够包括相关双重采样(CDS：Correlated Double Sampling)电路、ADC(模拟数字变换器；AD变换器)、放大器(AMP，放大器)、采样保持(S/H)电路等而构成。

像这样，读出电路40也可以例如如图3(A)所示地包括将像素部20的各列输出模拟信号VSL变换为数字信号的ADC41而构成。

或者，读出电路40也可以例如如图3(B)所示地配置有对像素部20的各列输出模拟信号VSL进行放大的放大器(AMP)42。

此外，读出电路40也可以例如如图3(C)所示地配置有对像素部20的各列输出模拟信号VSL进行采样、保持的采样保持(S/H)电路43。

此外，读出电路40也可以配置有作为列存储器的SRAM，SRAM存储对从像素部20的各列输出的像素信号实施了给定的处理的信号。

水平扫描电路50对在读出电路40的ADC等的多个列信号处理电路中处理的信号进行扫描，并在水平方向上转送而输出到信号处理电路70。

定时控制电路60生成像素部20、垂直扫描电路30、读出电路40、水平扫描电路50等的信号处理所需的定时信号。

信号处理电路70通过给定的信号处理来生成二维图像数据，所述给定的信号处理是针对由读出电路40读出并实施了给定的处理的读出信号的给定的信号处理。

但是，在本实施方式中的信号处理电路70中，为了防止进行图像的滥用、篡改、伪造等，构成为，根据固体摄像装置10的固有的偏差信息(像素、读出电路的偏差信息)来生成固有密钥，并将固有密钥与从固体摄像装置10得到的获取数据进行组合而生成辨别数据，将该辨别数据与图像数据一体化而输出，在未识别与固有密钥相关的信息的情况下，不能正确地制作辨别数据。

由此，本实施方式的固体摄像装置10能够确保固有密钥的防篡改性(分析的难度)，进而能够防止图像的篡改、伪造。

以下，以固有密钥的生成、以及进行包括固有密钥的辨别数据与图像数据的一体化的所谓的加密处理为中心，对本实施方式的固体摄像装置10的特征性的构成、功能进行说明。

图4是示出本实施方式涉及的加密处理系统的整体的概要的框图。

图5是示意性地示出图4的加密处理系统的处理的图。

图4的加密处理系统80作为主构成要素而具有信息获取部81、密钥生成部82、图像数据生成部83、辨别数据生成部84、一体化部85、以及存储器86。

另外，虽然在图4的例子中信息获取部81和密钥生成部82构成为独立的功能模块，但是也能够将信息获取部81和密钥生成部82构成为一个功能模块。

信息获取部81获取像素PXL的偏差信息PFLC以及读出电路40的构成电路的偏差信息CFLC中的至少任一个，并将获取的偏差信息供给到密钥生成部82。

在此，对像素PXL的偏差信息PFLC以及读出电路40的构成电路的偏差信息CFLC的概略进行说明，并在后面举出具体例进行详细叙述。

(关于像素PXL的偏差信息PFLC)

首先，对像素PXL的偏差信息PFLC进行说明。

在本实施方式中，作为像素PXL的偏差信息PFLC，基本上使用漏电流和位置信息。

在此，对采用了漏电流的理由进行叙述。

图6是用于说明作为像素的偏差信息而采用了漏电流的理由的图。图6(A)示出像素漏电流的强度分布，图6(B)示出白缺陷的部位分布的一个例子。

如图6所示，在固体摄像装置10的传感器像素中存在不能够100％抑制的漏电流。将其中特别极端的情况(即使在暗视野曝光中也会在一瞬间发白)称为白缺陷或白点。以下称为白缺陷。

固体摄像装置10在出库前会进行极力减少该白缺陷的努力，对于仍未完全抑制的白缺陷，会在后级的图像处理中根据周围的像素数据来修补白缺陷像素并进行图像输出。

关于该白缺陷会出现在像素阵列的何处，在制作之前无法知道，而且具有再现性。因此，可视为个体固有的信息。

因此，在本实施方式中，作为像素PXL的偏差信息PFLC而使用漏电流和位置信息来生成固有密钥KY。例如，如图6所示，能够将白缺陷的产生部位(产生位置)和个数作为固有信息来生成固有密钥KY。

在本实施方式中，将该信息作为固有密钥，应用在安全领域中使用的PUF(Physically Unclonable Function：物理不可复制函数)技术进行加密处理。

图7是示出关于一个像素平均的信息量的一个例子的图。

一个像素平均的信息量H由下式给出。

H＝-P0·log₂(P0)-P1·log₂ (P1)

在此，PO：出现白缺陷的概率，P1：不出现白缺陷的概率1-P0

例如，在100万像素(1E6)的情况下，白缺陷100ppm相当于100个，作为信息量如下。

1.47E-3×1E6＝1.47E3bit＝1470bit

顺便一提，关于密钥生成所需的必要条件(从安全侧)，一个像素平均的白缺陷产生概率如下。

100～3000ppm＝0.01％～0.3％

接着，与图8以及图9建立关联对输出和信息量进行考察。

图8是用于对9个要素的情况下的输出和信息量进行说明的图。

图9是用于对16个要素的情况下的存在偏颇的输出和信息量进行说明的图。

在9个(3×3)的要素的情况下，如图8(A)所示，在各要素以1/2的概率出现1或0的情况下，该输出能够直接用作密钥，作为9bit的量的密钥信息是有效的。

若由于噪声而在错误更正中需要5bit，则如图8(B)所示，有效的密钥信息成为4bit的量，作为密钥，输出作为4bit的量的信息。

接着，对16(4×4)的要素且存在偏颇的输出的情况进行说明。

在16(4×4)个要素的情况下，如图9所示，在各要素出现1的概率为1/16，在一个要素的某处必定出现1的样本组的情况下，其全部只有16种，只有4bit的信息。

按照与此相同的观点，关于在100万像素中存在100ppm的白缺陷的信息，若各像素的1/0为均等的出现概率，则为100万bit，成为1400bit左右的信息量。

如果是这么多的信息量，则能够作为密钥进行有效利用。

如图6(A)所示，获取像素的偏差信息PFLC的信息获取部81将像素的泄漏信息与阈值VTH建立关联而获取。

在图6的例子的情况下，在漏电流Ileak大于阈值VTH1时，能够判别为白缺陷。

此外，信息获取部81还能够设定有多个阈值(在图6的例子中，为VH1、VTH2)，并通过与多个阈值VTH1、VTH2的关联来区分信息。

另外，也能够使阈值VTH根据温度等环境而变化。

此外，信息获取部81能够作为像素的偏差信息PFLC而采用示出一定以上的漏电流的像素的位置信息。

此外，信息获取部81能够作为像素的偏差信息PFLC而采用漏电流顺序的上位的像素的集合。

此外，信息获取部81能够作为像素的偏差信息PFLC而采用集合的列方向以及行方向地址。

(光电二极管的漏电流)

信息获取部81能够作为像素的漏电流Ileak而采用光电二极管PD的漏电流。

图10是示出作为像素的漏电流Ileak而采用了光电二极管PD的漏电流的情况下的常规动作模式和密钥制作模式下的主要部分的动作波形等的图。

图10(A)示出常规动作模式MDU时的动作波形，图10(B)示出密钥制作模式MDK的动作波形，图10(C)示出对偏差信息进行了二值化的密钥图案图像，图10(D)示出输出信号、像素数以及阈值VTH的关系。

另外，如前所述，在本实施方式中，固体摄像装置10构成为能够以常规动作模式MDU和密钥制作模式MDK进行动作。

在常规动作模式MDU下，如图10(A)所示，在关闭了快门的状态下对像素PXL进行复位，并在快门开放中进行曝光。

此外，在关闭了快门的状态下读出信号。

在密钥制作模式MDK下，如图10(B)所示，在关闭了快门的状态下对像素进行复位，并在一定时间后读出像素信号。

在该情况下，因为未被曝光，所以只有在光电二极管PD产生的漏电流作为固有的密钥图案被输出。

如图10(D)所示，该固有的密钥图案由于重金属污染等而具有极大值，再现性高。

此外，信息获取部81能够作为像素的偏差信息PFLC而采用像素部20的有效像素以外的无效像素区域的光电二极管的信息。

图11是用于说明作为像素的偏差信息PFLC而采用像素部20的有效像素以外的无效像素区域的信息的图。

通常，如图11(A)所示，像素部20包括有效像素区域21和有效像素区域21的周边的无效像素区域(OB；Optical Black区域等)22而构成。

此外，如图11(B)所示，无效像素区域(OB；Optical Black区域)22被遮光膜23遮光。

在本实施方式中，通过采用OB像素区域22的像素等有效像素以外的像素区域的白缺陷、暗电流的信息作为密钥，从而能够使密钥的检测变得困难(在密钥检测中需要专用的读出定时)。

此外，作为光电二极管(PD)，广泛应用埋入式光电二极管(Buried Photo Diode：BPD)。

在形成光电二极管(PD)的基板表面存在由悬空键等缺陷造成的表面能级，因此会通过热能而产生许多的电荷(暗电流)，从而无法读出正确的信号。在埋入式光电二极管(BPD)中，通过将光电二极管(PD)的电荷蓄积部埋入到基板内，从而降低暗电流向信号的混入。

埋入式光电二极管BPD在有效像素区域21中从表面侧起形成有第一导电型的p+层201、第二导电型的n+层202。

在本实施方式中，在OB区域22中，如图11(B)所示，能够除去光电二极管PD表面的p+层的p屏蔽，使得容易产生暗电流、白缺陷(＝密钥、Key)。

此外，在本实施方式中，光电二极管PD的漏电流会变动，也能够考虑该变动而附加到密钥制作的信息。

当对作为密钥的白缺陷等瑕疵(defect、缺陷)的个数进行考察时，例如，在白缺陷的情况下，存在后发白缺陷(以后增加的白缺陷)、消失的白缺陷。

作为后发缺陷对策，将一定数的白缺陷通过芯片内的坐标指定而指定为密钥。

作为消失白缺陷对策，关于白缺陷，根据所需的最低的白缺陷个数预先将许多的缺陷设定为密钥。

作为后发缺陷对策，将容纳在特定的输出范围的缺陷作为密钥使用。

(浮动扩散区FD的漏电流)

信息获取部81能够作为像素的漏电流I1eak而采用浮动扩散区FD的漏电流。

图12是示出作为像素的漏电流Ileak而采用了浮动扩散区FD的漏电流的情况下的常规动作模式和密钥制作模式下的主要部分的动作波形等的图。

图12(A)示出像素PXL的读出系统的电路图，图12(B)示出常规动作模式MDU时的动作波形，图12(C)示出密钥制作模式MDK的动作波形，图12(D)示出对偏差信息进行了二值化的密钥图案图像，图12(E)示出输出信号、像素数、以及阈值VTH的关系。

在图12(A)的像素PXL的读出系统中，在垂直信号线LSGN与电源之间连接有进行了二极管连接的NMOS晶体管NT1以及虚设的选择晶体管NT2。

在常规动作模式MDU下，如图12(B)所示，在快门扫描时，将控制线RST和TRG设为H电平(导通)，并将浮动扩散区FD以及光电二极管PD复位。

在读出扫描时，最初通过控制线RST将浮动扩散区FD复位，接着，通过控制线TRG读出蓄积在光电二极管PD的电子。

在密钥制作模式MDK下，如图12(C)所示，在快门扫描时，将控制线RST和TRG设为H电平(导通)，并将浮动扩散区FD以及光电二极管PD复位。

在读出扫描时，最初通过信号SEL_DMY使晶体管NT2导通而从虚设像素对垂直信号线LSGN输出固定电压。

接着，通过读出选择行，从而能够读出蓄积在浮动扩散区FD的漏电流。

相对于蓄积电容，浮动扩散区FD的漏电流大，因此能够在几10～1000ms的短时间得到大的信号电压。

在该情况下，不需要快门。

(源极跟随器晶体管SF的阈值)

信息获取部81能够作为像素的偏差信息而采用源极跟随器晶体管SF的阈值Vth的偏差信息。

图13是示出作为像素的偏差信息而采用了源极跟随器晶体管SF的阈值Vth的偏差信息的情况下的常规动作模式和密钥制作模式下的主要部分的动作波形等的图。

图13(A)示出像素PXL的读出系统的电路图，图13(B)示出常规动作模式MDU时的动作波形，图13(C)示出密钥制作模式MDK的动作波形，图13(D)示出对偏差信息进行了二值化的密钥图案图像，图13(E)示出输出信号、像素数、以及阈值VTH的关系。

在图13(A)的像素PXL的读出系统中，在垂直信号线LSGN作为后级电路而经由开关SW0的一端子连接有CDS电路44。开关SW0的另一端子与基准电压Vref的供给线连接。

在常规动作模式MDU下，如图13(B)所示，通过将复位电压Vrst与信号电压Vsig的差分信号DSrs用作像素的输出信号，从而除去各像素PXL具备的源极跟随器晶体管SF的阈值的偏差。

在密钥制作模式MDK下，如图13(C)所示，在时刻t1作为后级电路的CDS电路44取入基准电压电平(Vref)，在时刻t2作为后级电路的CDS电路44取入像素的复位电压电平。

通过读出这些信号的差分，能够取出各像素PXL的复位电压Vrst的偏差。

在本例子中，将该偏差分布用作密钥。

上述偏差为100mV左右，因此也可以用放大器等进行放大。

此外，在本实施方式中，例如，信息获取部81能够任意地指定获取像素的偏差信息PFLC的像素区域。此外，信息获取部81还能够使所指定的区域动态地变化。

图14是用于说明能够任意地指定获取像素的偏差信息PFLC的像素区域的图。

在本实施方式中，如图14所示，能够任意地指定白缺陷等采样区域SMA。

在利用全部的像素PXL例如用白缺陷来生成密钥的情况下，密钥的攻击者(Atacker)容易知道，因此如图14所示，指定白缺陷、暗电流、竖纹等进行采样的区域SMA，使得从外部不容易知道。

此外，通过使进行采样的区域SMA动态地变化(在图14的例子中，从采样区域SMA动态地切换为SMA2)，从而能够进一步使密钥难以知道。

此外，在本实施方式中，例如，构成读出部90的垂直扫描电路30、读出电路40、以及定时控制电路60能够随机地变更从像素部20进行像素信号的读出的行读出的顺序。

图15是用于说明能够随机地变更从像素部进行像素信号的读出的行读出的顺序的图。

如图15所示，通过将采样的顺序改变为与通常的读出顺序ORD1不同的密钥生成用的特殊的读出顺序ORD2，从而能够使密钥难以知道。

(关于读出电路40的构成电路的偏差信息CFLC)

以上，对像素PXL的偏差信息PFLC进行了说明。

接着，对读出电路40的构成电路的偏差信息CFLC进行说明。

(ADC的偏差信息)

信息获取部81能够作为读出电路40的构成电路的偏差信息CFLC而采用ADC的偏差信息。

图16是示出作为读出电路40的偏差信息CFLC而采用了ADC的偏差信息的情况下的常规动作模式和密钥制作模式下的主要部分的动作波形等的图。

图16(A)示出像素PXL的读出系统的电路图，图16(B)示出常规动作模式MDU时的动作波形，图16(C)示出密钥制作模式MDK的动作波形，图16(D)示出将偏差信息进行平均化并进行了二值化的密钥图案图像，图16(E)示出输出信号、列数(像素数)以及阈值VTH的关系。

在图16(A)的像素PXL的读出系统中，在垂直信号线LSGN级联连接有构成ADC41的比较器(comparator)411以及逆变器412。

此外，在比较器411的输入输出间连接有开关SW1，在比较器411的非反转输入端子(+)与反转输入端子(-)间连接有开关SW2，在逆变器412的输入输出间连接有开关SW3。

在常规动作模式MDU下，如图16(B)所示，使用斜波Vramp对电压信号PIXOUT进行脉冲宽度变换，并用后级的计数器进行数字化。

通过自动调零动作ADAZ(开关SW1接通)除去比较器411的偏移电压，从而降低列偏差。

通过对比较器411的复位电平和信号电平进行数字变换并取出差分，从而能够消除比较器411中的延迟。

在密钥制作模式MDK下，如图16(C)所示，像素PXL只输出复位电平，并通过进行AD变换，从而除去像素的固定偏差、亮度信息。

将AZ动作变更为复位动作(SW2接通、SW1断开)，输出比较器411的偏移电压，不对比较器411的复位电平进行AD变换，从而输出比较器411延迟。

像本例子那样，通过在列方向上进行平均化，从而能够降低噪声，并提高密钥的再现性。

(放大器的偏差信息)

信息获取部81能够作为读出电路40的构成电路的偏差信息CFLC而采用放大器(AMP、放大器)的偏差信息。

图17是示出作为读出电路40的偏差信息CFLC而采用了放大器的偏差信息的情况下的常规动作模式和密钥制作模式下的主要部分的动作波形等的图。

图17(A)示出像素PXL的读出系统的电路图，图17(B)示出常规动作模式MDU时的动作波形，图17(C)示出密钥制作模式MDK的动作波形，图17(D)示出对偏差信息进行平均化并进行了二值化的密钥图案图像，图17(E)示出输出信号、像素数(列数)以及阈值VTH的关系。

在图17(A)的像素PXL的读出系统中，在垂直信号线LSGN级联连接有放大器42的列放大器421以及S/H电路43。

此外，在列放大器421的输入输出间连接有开关SW11，在列放大器421的非反转输入端子(+)与反转输入端子(-)间连接有开关SW12。

S/H电路43包括S/H电容C21、C22、开关S1、T1、S2、T2、T1X、以及放大器431而构成。

在常规动作模式MDU下，如图17(B)所示，通过自动调零动作(SW11接通)除去列放大器421的偏移电压，从而降低列偏差。

通过对列放大器421的复位电平和信号电平进行数字变换并取出差分，从而消除注入噪声等。

在密钥制作模式MDK下，如图17(C)所示，像素PXL只输出复位电平，并用列放大器421进行CDS，从而除去像素的固定偏差、亮度信息。

将AZ动作变更为复位动作(SW12接通、SW11断开)，输出列放大器421的偏移电压，使开关T1断开并使开关T1X接通而进行使用，由此输出列放大器421的偏移。

像本例子那样，通过在列方向上进行平均化，从而能够降低噪声并提高密钥的再现性。

(采样保持(S/H)电路的偏差信息)

信息获取部81能够作为读出电路40的构成电路的偏差信息CFLC而采用S/H电路的偏差信息。

图18是示出作为读出电路40的偏差信息CFLC而采用了S/H电路偏差信息的情况下的常规动作模式和密钥制作模式下的主要部分的动作波形等的图。

图18(A)示出像素PXL的读出系统的电路图，图18(B)示出常规动作模式MDU时的动作波形，图18(C)示出密钥制作模式MDK的动作波形，图18(D)示出对偏差信息进行平均化并进行了二值化的密钥图案图像，图18(E)示出输出信号、列数(像素数)以及阈值VTH的关系。

为了容易理解，在图18中，与图17相同的构成部分用相同的附图标记来表示。

在图18(A)的像素PXL的读出系统中，在垂直信号线LSGN级联连接有放大器42的列放大器421以及S/H电路43。

此外，在列放大器421的输入输出间连接有开关SW11。

S/H电路43包括S/H电容C21、C22、开关S1、T1、S2、T2、SW21、SW22、以及放大器431而构成。

在常规动作模式MDU下，如图18(B)所示，为了防止经由寄生电容的前像素数据的残像，将基于信号SHRST的电容器进行复位。

此后，分别通过开关S1和S2取入从像素或前级放大器输入的复位电压和信号电压，并通过开关T1和T2输出到后级而检测差分。

在密钥制作模式MDK下，如图18(C)所示，通过开关T1、T2、以及开关SW21、SW22(通过SHRST接通)将作为S/H电容的电容器C21、C22进行复位。

AMPAZ通过设定为高电平而将放大器421的输出固定为基准电压Vref，由此，来自开关S1以及S2的截止漏电流蓄积在电容器C21以及C22。

在读出时，通过开关T1以及开关SW21(通过SHRST接通)将电容器C21进行复位。另一方面，电容器C22不复位，通过开关T2输出所蓄积的截止漏电压。

根据它们的差分，输出开关S2的截止泄漏。

另外，在上述的图12、图13、图16、图17、以及图18的例子中，在具有极大值的密钥数据分布图案中的极大值部分设定阈值VTH而进行判定处理(0/1判定)。

虽然在该判定方法中能够确保所希望的判定精度，但是通过采用如图19所示的方法，从而能够进一步提高判定精度。

图19是用于说明考虑由环境变动造成的方差(分散)的变动而排除判定阈值VTH附近的数据来生成密钥的图。

图19(A)示出进行了CSD处理的情况下(有CDS的情况下)的数据分布的一个例子，图19(B)示出未进行CSD处理的情况下(无CDS的情况下)的数据分布的一个例子，图19(C)示出排除判定阈值VTH附近的数据在外的一个例子。

密钥数据分布图案的极大值部分有可能受到温度等环境变动的影响而在0/1的判定处理中发生比特反转。

因此，在本例子中，如图19(C)所示，为了防止对环境变动的比特反转，考虑由环境变动造成的方差的变动而排除判定阈值VTH附近的数据来生成密钥。

换言之，信息获取部81排除具有判定结果根据判定阈值VTH附近的环境变动而变动的倾向的区域FLA的数据在外，获取用于生成密钥的偏差信息。

(列存储器的SRAM的输出(偏差)信息)

信息获取部81能够作为读出电路40的构成电路的偏差信息CFLC而采用列存储器的SRAM的输出(偏差)信息。

图20是示意性地示出具有列存储器的固体摄像装置的框图。

图21是用于对通电时的SRAM的输出信息进行说明的图。

通常，作为固体摄像装置10A的CMOS图像传感器具有作为读出电路40而由SRAM构成的列存储器45。

在列存储器45的SRAM例如保持有基于ADC的数据，并发送到数据通路46。

如图21所示，SRAM使由PMOS晶体管PT11和NMOS晶体管NT11构成的逆变器INV11、以及由PMOS晶体管PT12和NMOS晶体管NT12构成的逆变器INV12的输入输出彼此进行交叉耦合而构成。

而且，在图21所示的SRAM中，PMOS晶体管PT11的阈值VTP11设定得比PMOS晶体管PT12的阈值VTP12低。

在该构成中，在通电时，PMOS晶体管PT11比PMOS晶体管PT12早导通。

像这样，通电时的SRAM的初始值根据晶体管间的阈值的平衡来决定。

该SRAM的初始值能够采用用于生成密钥的、读出电路40的构成电路的偏差信息CFLC。

(密钥生成部82的构成)

密钥生成部82(图4)使用由信息获取部81获取并供给的像素的偏差信息以及读出电路40的偏差信息中的至少任一个来生成固有密钥。密钥生成部82将生成的固有密钥KY供给到辨别数据生成部84。

密钥生成部82例如在像素部20的有效像素的读出时以外的期间(例如，空白期间)进行固有密钥KY的生成。

密钥生成部82为了增强密钥的再现性，利用模糊提取器(Fuzzy Extractor)进行密钥的生成。

模糊提取器是一种运算器，其目的在于，相对于某种程度稳定的输入给出相同的输出。

图22是示出能够应用于本实施方式涉及的密钥生成部的模糊提取器的构成例的图。

图22的模糊提取器820具有图22(A)所示的初始密钥生成部821以及图22(B)所示的密钥再生成部822。

如图22(A)所示，初始密钥生成部821包括环形振荡器(RNG)8211、加密部(ENC)8212、异或逻辑电路(XOR)8213、以及散列(Hash)部8214而构成。

在初始密钥生成部821中，由信息获取部81获取的例如与白缺陷输出相关联的像素的偏差信息作为输入数据W而输入到XOR8213以及散列部8214。

在散列部8214中，基于输入数据W生成初始密钥KYI。该初始密钥KYI供给到辨别数据生成部84。该初始密钥KYI例如作为出库时的密钥数据而写入到存储器86。例如，也能够构成为，在芯片出库时将初始密钥数据写入到例如能够通过软件来切断的电子熔丝(efuse)等存储器，从而保证密钥数据的再现性。

此外，在初始密钥生成部821中，基于环形振荡器8211的发振输出信号R被加密部8212加密，该加密数据C供给到XOR8213。

在XOR8213中，取输入数据W与加密数据C的异或逻辑，由此，生成辅助数据SHD(WxorC)。

该辅助数据SHD(WxorC)与密钥数据不同，不需要保密，存放在存储器86。存放在存储器86的辅助数据SHD用作密钥再生成部822中的密钥再生成的基础数据。

如图22(B)所示，密钥再生成部822包括异或逻辑电路(XOR)8221、解密部(DEC)8222、加密部(ENC)8223、异或逻辑电路(XOR)8224、以及散列(Hash)部8225而构成。

另外，解密部(DEC)8222以及加密部(ENC)8223作为错误更正部而发挥功能。

在密钥再生成部822中，包含由信息获取部81获取的例如与白缺陷输出相关联的像素的偏差信息的输入数据W’以及存放在存储器86的辅助数据SHD(WxorC)被输入到XOR8221。辅助数据SHD(WxorC)还被输入到XOR8224。

在XOR8221中，取输入数据W’与辅助数据WxorC的异或逻辑，并作为数据C’供给到解密部8222。

在解密部8222中，进行对数据C’的解密处理，生成解密数据/R，解密数据/R被供给到加密部8223。

通过加密部8212对解密数据/R进行加密，该加密数据/C{＝(WxorC)xorW’}被供给到XOR8224。

在XOR8224中，取加密数据/C与辅助数据WxorC的异或逻辑，其结果作为数据/W{＝(WxorC)xor/C}输入到散列部8225。

然后，在散列部8225中，基于输入数据/W{＝(WxorC)xor/C}生成再生成密钥KY。该再生成密钥KY供给到辨别数据生成部84。

假设在输入数据W’的噪声少且数据C’能够进行更正的情况下，成为/C＝C，并成为/W＝W，从而再生成密钥。

另外，关于上述的密钥生成部82，虽然对基于像素或读出电路40的偏差信息来生成固有密钥的例子进行了说明，但是也能够构成为，进行根据不同的偏差信息生成的固有密钥彼此的运算而得到最终的固有密钥。

例如，也能够像以下那样构成。

即，密钥生成部82例如能够构成为，包括：使用读出电路40的ADC41、放大器(AMP)42、或S/H电路43的偏差信息来生成第一固有密钥的第一功能；以及使用读出电路40的列存储器45的SRAM的输出来生成第二固有密钥的第二功能，通过对由第一功能生成的第一固有密钥和由第二功能生成的第二固有密钥进行运算，从而能够生成最终的固有密钥。

关于像素的偏差信息，也同样能够应用该构成。

图像数据生成部83通过信号处理例如生成如图5所示的二维图像数据IMG，其中，信号处理是针对以常规读出模式通过读出电路40读出并实施了给定的处理的读出信号的给定的信号处理。

图像数据生成部83将生成的图像数据IMG供给到一体化部85。

图像数据生成部83将从固体摄像装置10获取的获取数据AQD供给到辨别数据生成部84。

在此，获取数据AQD是至少与像素、日期、温度、GPS(Global Positioning System：全球定位系统)相关的数据中的至少任一数据。

辨别数据生成部84将在密钥生成部82中生成的固有密钥KY和在本固体摄像装置10中获取的获取数据AQD进行组合而生成辨别数据DSCD。

辨别数据生成部84将生成的辨别数据DSCD供给到一体化部85。

如图5所示，一体化部85将在辨别数据生成部84中生成的辨别数据DSCD和基于由图像数据生成部83读出的读出数据的图像数据IMG进行一体化，并作为传感器芯片的最终输出而被输出。

例如，如图5所示，一体化部85进行一体化，使得一体化数据成为报头HD、辨别数据DSCD、图像数据IMG的顺序。

如上所述，在加密处理系统80中，利用固体摄像装置10的固有的偏差信息(像素、读出电路的偏差信息)来生成固有密钥KY，将固有密钥KY和从固体摄像装置10得到的获取数据AQD进行组合而生成辨别数据DSCD，并将该辨别数据DSCD与图像数据IMG进行一体化而输出，因此在未识别与固有密钥相关的信息的情况下，将不能制作正确的辨别数据，在改变了图像等的情况下，可知道被改变等，变得难以伪造。

另外，一体化部85也可以构成为包括如下功能，即，使用进行一体化的密钥信息有层次地对图像部分进行掩蔽(mask)。

此外，一体化部85也可以构成为包括如下功能，即，使用进行一体化的密钥信息对图像加入电子水印。

在具有上述构成的固体摄像装置10中，加密处理系统80的密钥制作模式时的动作大概像以下那样进行。在此，作为一个例子，对与图10建立关联而进行说明的、作为像素的漏电流Ileak而采用了光电二极管PD的漏电流的情况下的动作进行说明。

在密钥制作模式MDK下，如图10(B)所示，在关闭了快门的状态下对像素进行复位，并在一定时间后读出像素信号。

在该情况下，因为未曝光，所以只有在光电二极管PD产生的漏电流作为固有的密钥图案而被输出。

该固有的信息作为偏差信息PFLC被信息获取部81获取，并供给到密钥生成部82。

在密钥生成部82中，使用由信息获取部81获取并供给的像素的偏差信息来生成固有密钥KY。在密钥生成部82中，生成的固有密钥KY供给到辨别数据生成部84。

在密钥生成部82中，例如，在像素部20的有效像素的读出时以外的期间进行固有密钥KY的生成。

在辨别数据生成部84中，将在密钥生成部82中生成的固有密钥KY和在固体摄像装置10中获取的获取数据AQD进行组合而生成辨别数据DSCD。

在辨别数据生成部84中，生成的辨别数据DSCD被供给到一体化部85。

在一体化部85中，在辨别数据生成部84中生成的辨别数据DSCD和基于由图像数据生成部83读出的读出数据的图像数据IMG被一体化，并作为传感器芯片的最终输出而被输出。

像以上说明的那样，在本实施方式中，信号处理电路70通过信号处理来生成二维图像数据，信号处理是对由读出电路40读出并实施了给定的处理的读出信号的给定的信号处理。

但是，在本实施方式中，为了防止图像的滥用、篡改、伪造等，加密处理系统80构成为，利用固体摄像装置10的固有的偏差信息(像素、读出电路的偏差信息)来生成固有密钥KY，将固有密钥KY和从固体摄像装置10得到的获取数据AQD进行组合而生成辨别数据DSCD，并将该辨别数据DSCD与图像数据IMG进行一体化而输出，在未识别与固有密钥KY相关的信息的情况下，将不能正确地制作辨别数据。

由此，本实施方式的固体摄像装置10能够确保固有密钥的防篡改性(分析的难度)，进而能够防止图像的篡改、伪造。

另外，在本实施方式中，能够采用固体摄像装置10的各构成要素搭载在同一封装件内的构成。

在将固体摄像装置(CIS)10和ISP(Image Signal Processor：图像信号处理器)密封在同一封装件中的SiP(Silicon in Package：晶圆封装)中，能够采用如下构成，即，在封装件内部中完结生成密钥以及辨别数据的信号处理，能够在不将固有密钥数据输出到封装件外部的情况下生成辨别数据。

此外，在具备图像传感器和信号处理电路的SoC(System on Chip：系统芯片)中，能够采用如下构成，即，在芯片内部中完结生成密钥以及辨别数据的信号处理，能够在不将固有密钥数据输出到芯片外部的情况下生成辨别数据。

此外，如前所述，本实施方式的固体摄像装置10能够构成为，与通常的读出驱动定时独立地具备用于对漏电流等进行长时间蓄积的驱动定时。此外，也可以缩小模拟放大器、数字放大器或者ADC的满刻度电压并强调漏电压的蓄积电压而进行输出。此外，也可以通过将多个行或多个帧的数据进行平均化或相加，从而降低随机噪声分量。

以下，对本发明的变形例进行说明。

(变形例1)

图23是用于说明本发明的实施方式涉及的固体摄像装置的加密处理系统的变形例的图。

如图23所示，通过对上述的加密处理系统80使用公开密钥PBKY，从而例如能够进行照片等图像数据的阅览，但是不能进行编辑，能够赋予基于密钥的证据能力。

利用在本实施方式的固体摄像装置(CMOS图像传感器)10B的加密处理系统中生成的固有密钥KY来制作秘密密钥PRKY以及公开密钥PBKY。

秘密密钥PRKY保管在访问被限制的存储器等，使得谁都不知道。

公开密钥PBKY注册在公开密钥服务器等而进行保管，使得谁都能够下载。

秘密密钥PBKY和公开密钥PBKY具有如下的关系。

虽然秘密密钥PBKY和公开密钥PBKY彼此有关系，但是无论怎么调查公开密钥PBKY，也无法知道秘密密钥PRKY是怎么样的。

而且，关于用秘密密钥PRKY进行了加密的文件等，若不是成对的公开密钥PBKY，则不能复原。

相反，也能够用公开密钥PBKY进行加密，但是如果不是秘密密钥PRKY，则不能复原。

若与图23的构成建立关联，则用秘密密钥PRKY进行了保护的包括照片等的图像关联数据能够进行阅览，但是不能进行编辑。例如，在该情况下，摄影照相机能够证明，从而可以说具有证据能力。

此外，用公开密钥PBKY解锁而成为能够阅览且能够编辑的数据，但是不能复原。在该情况下，可以说没有证据能力。

(变形例2)

图24是用于说明本发明的实施方式涉及的固体摄像装置的加密处理系统的另一个变形例的图。

如图24所示，在该变形例中，提示了在运动图像中加入水印那样的辨别图像DSIM的方法。

在该例子中，在运动图像的通常的图像MVPC中每隔一定间隔插入辨别图像DSIM。对于通常的图像MVPC进行CDS处理，对于水印作用的辨别图像DSIM则不进行CDS处理。

在该例子中，以图16、图17、图18中的任一个常规动作模式MDU进行动作，并不减去复位电平。

辨别根据与前后的图像的差分来证明是个体固有的偏差。

根据该变形例，不会产生密钥生成那样的处理负荷。

以上说明的固体摄像装置10能够作为摄像器件应用于数字照相机、摄影机、便携式终端、或监视用照相机、医疗用内视镜用照相机等电子设备。

图25是示出搭载了应用了本发明的实施方式涉及的固体摄像装置的照相机系统的电子设备的构成的一个例子的图。

如图25所示，本电子设备100具有本实施方式涉及的固体摄像装置10能够应用的CMOS图像传感器(IMGSNS)110。

进而，电子设备100具有将入射光导入(对被摄体像进行成像)到该CMOS图像传感器110的像素区域的光学系统(透镜等)120。

电子设备100具有对CMOS图像传感器110的输出信号进行处理的信号处理电路(PRC)130。

信号处理电路130对CMOS图像传感器110的输出信号实施给定的信号处理。

在信号处理电路130中进行了处理的图像信号能够作为运动图像在由液晶显示器等构成的监视器进行放映，或者能够输出到打印机，此外，能够采用直接记录在存储卡等记录介质等各种方式。

如上所述，通过作为CMOS图像传感器110而搭载前述的固体摄像装置10，从而能够提供高性能、小型、低成本的照相机系统。

而且，能够实现使用于在照相机的设置的必要条件中对安装尺寸、能够连接的电缆根数、电缆长度、设置高度等有限制的用途、例如监视用照相机、医疗用内视镜用照相机等电子设备。

Claims (40)

1.一种固体摄像装置，具有：

像素部，呈行列状地排列有包括光电二极管的多个像素；

读出部，从所述像素部进行像素信号的读出；以及

密钥生成部，使用所述像素的偏差信息以及所述读出部的偏差信息中的至少任一个信息来生成固有密钥。

2.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，

所述密钥生成部使用所述像素的偏差信息来生成所述固有密钥，

使用漏电流和位置信息作为所述像素的偏差信息。

3.根据权利要求2所述的固体摄像装置，其中，

所述密钥生成部使用示出一定以上的漏电流的像素的位置信息来生成所述固有密钥。

4.根据权利要求3所述的固体摄像装置，其中，

所述密钥生成部将漏电流顺序的上位的像素的集合作为信息来生成所述固有密钥。

5.根据权利要求4所述的固体摄像装置，其中，

所述密钥生成部使用所述集合的列方向以及行方向地址来生成所述固有密钥。

6.根据权利要求2所述的固体摄像装置，其中，

所述密钥生成部使用所述光电二极管的漏电流作为所述像素的漏电流。

7.根据权利要求6所述的固体摄像装置，其中，

所述密钥生成部使用所述像素部的有效像素以外的无效像素区域的信息来生成所述固有密钥。

8.根据权利要求7所述的固体摄像装置，其中，

在所述无效像素区域中，除去了光电二极管表面的第一导电型屏蔽。

9.根据权利要求6所述的固体摄像装置，其中，

所述光电二极管的漏电流变动。

10.根据权利要求2所述的固体摄像装置，其中，

所述像素包括：浮动扩散区，被转送蓄积在所述光电二极管的电荷，

所述密钥生成部使用所述浮动扩散区的漏电流作为所述像素的漏电流。

11.根据权利要求2所述的固体摄像装置，其中，

所述像素包括：源极跟随器晶体管，输出与被转送蓄积在所述光电二极管的电荷的浮动扩散区的电位相应的像素信号，

所述密钥生成部使用所述源极跟随器晶体管的阈值的偏差作为所述像素的偏差信息。

12.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，

所述固体摄像装置具有：信息获取部，获取所述像素的偏差信息，

所述信息获取部与阈值建立关联而获取所述像素的泄漏信息。

13.根据权利要求12所述的固体摄像装置，其中，

所述信息获取部将具有判定结果根据判定阈值附近的环境变动而变动的倾向的区域的数据排除在外来获取用于生成密钥的偏差信息。

14.根据权利要求12所述的固体摄像装置，其中，

所述信息获取部设定有多个所述阈值，并通过与多个阈值的关联对信息进行区分。

15.根据权利要求12所述的固体摄像装置，其中，

使所述阈值根据环境而变化。

16.根据权利要求12所述的固体摄像装置，其中，

所述信息获取部能够任意地指定获取所述像素的偏差信息的像素区域。

17.根据权利要求16所述的固体摄像装置，其中，

所述信息获取部能够使指定的所述像素区域动态地变化。

18.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，

所述读出部能够随机地变更从所述像素部进行像素信号的读出的行读出的顺序。

19.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，

所述读出部具有：模拟数字变换器，将从所述像素部的各列输出的像素信号从模拟信号变换为数字信号，其中所述模拟数字变换器为ADC，

所述密钥生成部使用所述读出部的所述ADC的偏差信息来生成所述固有密钥。

20.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，

所述读出部具有：放大器，对从所述像素部的各列输出的像素信号进行放大，

所述密钥生成部使用所述读出部的所述放大器的偏差信息来生成所述固有密钥。

21.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，

所述读出部具有：采样保持电路，对从所述像素部的各列输出的像素信号进行采样、保持，该采样保持电路为S/H电路，

所述密钥生成部使用所述读出部的所述S/H电路的偏差信息来生成所述固有密钥。

22.根据权利要求19所述的固体摄像装置，其中，

所述固体摄像装置具有：信息获取部，与阈值建立关联来获取所述读出部的偏差信息。

23.根据权利要求22所述的固体摄像装置，其中，

所述信息获取部将具有判定结果根据判定阈值附近的环境变动而变动的倾向的区域的数据排除在外来获取用于生成密钥的偏差信息。

24.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，

所述读出部具有：作为列存储器的SRAM，存储对从所述像素部的各列输出的像素信号实施了给定的处理的信号，

所述密钥生成部使用所述读出部的所述列存储器的SRAM的输出来生成所述固有密钥。

25.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，

所述密钥生成部包括：

第一功能，使用所述读出部的模拟数字变换器即ADC、放大器、或采样保持电路即S/H电路的偏差信息来生成所述固有密钥；以及

第二功能，使用所述读出部的列存储器的SRAM的输出来生成所述固有密钥，

通过对利用所述第一功能生成的所述固有密钥和利用所述第二功能生成的所述固有密钥进行运算，从而生成固有密钥。

26.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，

所述密钥生成部利用模糊提取器进行密钥的生成。

27.根据权利要求26所述的固体摄像装置，其中，

所述密钥生成部使用在初始生成密钥而得到的辅助数据和所述像素的偏差信息以及所述读出部的偏差信息中的至少任一者来生成固有密钥。

28.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，

所述固体摄像装置包括：辨别数据生成部，对在所述密钥生成部中生成的所述固有密钥和在该固体摄像装置中获取的获取数据进行组合而生成辨别数据。

29.根据权利要求28所述的固体摄像装置，其中，

所述获取数据是至少与像素、日期时间、温度、GPS相关的数据中的至少任一数据。

30.根据权利要求28所述的固体摄像装置，其中，

所述固体摄像装置包括：一体化部，将基于在所述辨别数据生成部中生成的所述辨别数据和由所述读出部读出的读出数据的图像数据进行一体化并输出。

31.根据权利要求30所述的固体摄像装置，其中，

所述辨别数据生成部在未识别与所述固有密钥相关的信息的情况下，不能制作正确的辨别数据。

32.根据权利要求31所述的固体摄像装置，其中，

制作与由所述密钥生成部生成的所述固有密钥相应的秘密密钥以及公开密钥，

用所述秘密密钥进行了加密的图像数据能够阅览，但是不能编辑，

所述用所述秘密密钥进行了加密的图像数据用所述公开密钥进行解锁而成为能够阅览并能够编辑的数据，但是不能复原。

33.根据权利要求30所述的固体摄像装置，其中，

所述一体化部包括使用进行一体化的密钥信息有层次地对图像部分进行掩蔽的功能。

34.根据权利要求30所述的固体摄像装置，其中，

所述一体化部包括使用进行一体化的密钥信息对图像加入电子水印的功能。

35.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，

所述固体摄像装置的各构成要素搭载在同一封装件内。

36.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，

芯片出库时的密钥数据写入到存储器。

37.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，

所述密钥生成部在读出所述像素部的有效像素时以外的期间进行所述固有密钥的生成。

38.一种固体摄像装置的驱动方法，所述固体摄像装置包括：

像素部，呈行列状地排列有包括光电二极管的多个像素；以及

读出部，从所述像素部进行像素信号的读出，其中，

所述固体摄像装置的驱动方法具有：

信息获取步骤，获取所述像素的偏差信息以及所述读出部的偏差信息中的至少任一信息；以及

密钥生成步骤，使用在所述信息获取步骤中获取的偏差信息来生成固有密钥。

39.根据权利要求38所述的固体摄像装置的驱动方法，其中，

在所述密钥生成步骤中，

在读出所述像素部的有效像素时以外的期间进行所述固有密钥的生成。

40.一种电子设备，具有：

固体摄像装置；以及

光学系统，将被摄体像成像在所述固体摄像装置，

所述固体摄像装置包括：

像素部，呈行列状地排列有包括光电二极管的多个像素；

读出部，从所述像素部进行像素信号的读出；以及

密钥生成部，使用所述像素的偏差信息以及所述读出部的偏差信息中的至少任一个信息来生成固有密钥。