CN110235436B

CN110235436B - 信息处理装置、信息处理方法和记录介质

Info

Publication number: CN110235436B
Application number: CN201780083655.1A
Authority: CN
Inventors: 皆川佑辅; 秋下彻
Original assignee: Sony Semiconductor Solutions Corp
Current assignee: Sony Semiconductor Solutions Corp
Priority date: 2017-01-23
Filing date: 2017-12-06
Publication date: 2022-03-18
Anticipated expiration: 2037-12-06
Also published as: EP3573334A1; US20190373195A1; US11381770B2; EP3573334B1; US20210258523A1; JP7042025B2; EP3573334A4; JP2018121111A; WO2018135161A1; CN110235436A; US11012652B2; US20210360183A1; US11665448B2

Abstract

[问题]为了通过使用固态摄像装置的物理特征产生固态摄像装置的特有值。[解决方案]信息处理装置设置有：指定部，所述指定部从多个块之中指定至少一个或多个所述块，所述多个块是通过划分包括在像素区域的至少部分区域中的像素而被设定的，并且每个所述块都包括至少一个或多个所述像素，所述像素区域中排列着多个所述像素；以及生成部，所述生成部基于包括在指定的所述块中的所述像素的像素值和所述多个块之间的所述像素的所述像素值的离散来产生特有值。

Description

信息处理装置、信息处理方法和记录介质

技术领域

本发明涉及信息处理装置、信息处理方法和记录介质。

背景技术

作为固态摄像装置，已知有由诸如互补金属氧化物半导体(CMOS：ComplementaryMetal Oxide Semiconductor)图像传感器等MOS型图像传感器表示的放大型固态摄像装置。此外，已知有由电荷耦合器件(CCD：Charge Coupled Device)图像传感器表示的电荷传输型固态摄像装置。这样的固态摄像装置广泛用于数码照相机和数码摄像机等。近年来，作为并入在诸如配备照相机的移动电话或个人数字助理(PDA：Personal DigitalAssistant)等移动装置中的固态摄像装置，从较低电源电压和较低功耗的观点来看，经常使用MOS型图像传感器。例如，专利文献1公开了应用如上所述的固态摄像装置的数码照相机的示例。

MOS型固态摄像装置包括像素阵列(像素区域)和周边电路区域，在像素阵列中，单位像素包括用作光电转换部的光电二极管以及多个像素晶体管，且多个这样的单位像素以二维阵列排列着。所述多个像素晶体管包括MOS晶体管，并且所述多个像素晶体管分别包括传输晶体管、复位晶体管和放大晶体管这三个晶体管，或者包括四个晶体管，即上述三个晶体管再加上选择晶体管。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请特开第2004-173154号

发明内容

技术问题

顺便提及，近年来，注意到称为物理不可克隆功能(PUF：Physically UnclonableFunction)的利用难以复制的物理特征输出器件特有值的技术。期望的是，因为利用如刚才所述的PUF产生的器件特有值具有难以复制的特性，所以这个值可以用作例如用于标识各个器件的标识符(ID)或用作所谓的密钥信息(例如，用于加密的密钥)。

因此，本发明提出了能够利用固态摄像装置的物理特征产生固态摄像装置特有的值的信息处理装置、信息处理方法和记录介质。

解决技术问题的技术方案

根据本发明，提供了一种信息处理装置，其包括指定部和生成部。所述指定部从多个块之中指定至少一个或多个所述块，所述多个块是通过划分包括在像素区域的至少部分区域中的像素而被设定的，并且每个所述块都包括至少一个或多个所述像素，所述像素区域中排列着多个所述像素。所述生成部基于包括在指定的所述块中的所述像素的像素值和所述多个块之间的所述像素的所述像素值的离散来产生特有值。

此外，根据本发明，提供了一种由计算机执行的信息处理方法。所述信息处理方法包括：从多个块之中指定至少一个或多个所述块，所述多个块是通过划分包括在像素区域的至少部分区域中的像素而被设定的，并且每个所述块都包括至少一个或多个所述像素，所述像素区域中排列着多个所述像素；以及基于包括在指定的所述块中的所述像素的像素值和所述多个块之间的所述像素的所述像素值的离散来产生特有值。

此外，根据本发明，提供了一种记录着程序的记录介质，所述程序使计算机执行：从多个块之中指定至少一个或多个所述块，所述多个块是通过划分包括在像素区域的至少部分区域中的像素而被设定的，并且每个所述块都包括至少一个或多个所述像素，所述像素区域中排列着多个所述像素；以及基于包括在指定的所述块中的所述像素的像素值和所述多个块之间的所述像素的所述像素值的离散来产生特有值。

本发明的有益效果

如上所述，根据本发明，提供了能够利用固态摄像装置的物理特征产生固态摄像装置的特有值的信息处理装置、信息处理方法和记录介质。

需要注意，上述的有益效果不一定是限制性的，并且可以显现出本说明书中指出的一些有益效果或能够从本说明书领会的其他有益效果来代替上述的有益效果。

附图说明

图1是示出了根据本发明的实施例的固态摄像装置的构造示例的示意性框图。

图2是示出了能够应用根据本发明的技术的堆叠型固态摄像装置的构造示例的概要的视图。

图3是示出了堆叠型固态摄像装置23020的第一构造示例的截面图。

图4是示出了堆叠型固态摄像装置23020的第二构造示例的截面图。

图5是示出了堆叠型固态摄像装置23020的第三构造示例的截面图。

图6是示出了能够应用根据本发明的技术的堆叠型固态摄像装置的不同构造示例的视图。

图7是示出了根据本发明的实施例的固态摄像装置的一部分的功能构造示例的框图。

图8是示出了根据本发明的实施例的单位像素的电路构造示例的视图。

图9是示出了根据本发明的第一实施例的固态摄像器件的功能构造示例的说明图。

图10A是示出了第一实施例中的限幅电路的电路构造示例的说明图。

图10B是示出了第一实施例中的基准信号生成部、电流源和比较器的电路构造示例的说明图。

图11A是以时序图的方式示出了当产生与第一实施例有关的特有信息时的操作的说明图。

图11B是以时序图的方式示出了当产生与第一实施例有关的特有信息时的操作的说明图。

图11C是以时序图的方式示出了当产生与第一实施例有关的特有信息时的操作的说明图。

图11D是以时序图的方式示出了当产生与第一实施例有关的特有信息时的操作的说明图。

图11E是以时序图的方式示出了当产生与第一实施例有关的特有信息时的操作的说明图。

图11F是以时序图的方式示出了当产生与第一实施例有关的特有信息时的操作的说明图。

图11G是以时序图的方式示出了当产生与第一实施例有关的特有信息时的操作的说明图。

图11H是以时序图的方式示出了当产生与第一实施例有关的特有信息时的操作的说明图。

图12是示出了根据第一实施例的固态摄像器件的功能构造示例的说明图。

图13是示出了根据第一实施例的固态摄像器件的操作示例的流程图。

图14是图示了根据本发明的第二实施例的与PUF值的产生有关的技术的示例的说明图。

图15是图示了关于第二实施例的与PUF值的产生有关的技术的示例的说明图。

图16是图示了关于第二实施例的与PUF值的产生有关的技术的示例的说明图。

图17是图示了关于第二实施例的PUF值的产生方法的示例的说明图。

图18是图示了关于第二实施例的PUF值的产生方法的示例的说明图。

图19是示出了根据第二实施例的固态摄像装置的功能构造示例的框图。

图20是示出了根据第二实施例的固态摄像装置的一系列处理的流程示例的流程图。

图21是示出了根据第二实施例的固态摄像装置1的一系列处理的流程示例的流程图。

图22是示出了摄像装置在应用到生物特征认证的情况下的示意性功能构造的示例的框图。

图23是示出了摄像装置在应用到生物特征认证的情况下的另一示意性功能构造的示例的框图。

图24是示出了摄像装置在应用到生物特征认证的情况下的又一示意性功能构造的示例的框图。

图25是示出了生物特征认证系统的示意性系统构造的示例的框图。

图26是示出了构成生物特征认证系统的摄像装置的示意性功能构造的示例的框图。

图27是示出了构成生物特征认证系统的服务器的示意性功能构造的示例的框图。

图28是示出了车辆控制系统的示意性构造示例的框图。

图29是辅助说明车外信息检测部和摄像部的安装位置的示例的图。

具体实施方式

下面，参照附图详细描述本发明的优选实施例。需要注意，在本说明书和附图中，由相同的附图标记来标注具有大致相同的功能构造的部件，并省略它们的重复描述。

需要注意，按照下面的顺序进行描述。

1.固态摄像装置的构造示例

1.1.一般构造

1.2.功能构造

1.3.单位像素的电路构造

2.PUF的概要

3.第一实施例

3.1.构造示例

3.2.操作示例

4.第二实施例

4.1.基本理念

4.2.PUF值的产生方法

4.3.功能构造

4.4.处理

4.5.评价

5.应用示例

5.1.生物特征认证的应用示例

5.2.生物特征认证系统的应用示例

5.3.移动体的应用示例

6.结论

1.固态摄像装置的构造示例

下面描述根据本实施例的固态摄像装置的构造示例。

<1.1.一般构造>

图1示出了作为根据本发明的实施例的固态摄像装置的构造示例的CMOS固态摄像装置的一般构造。该CMOS固态摄像装置被应用到各个实施例的固态摄像装置。如图1所示，本示例的固态摄像装置1包括像素阵列(所谓的像素区域)3和周边电路部，在像素阵列中，多个像素2以二维阵列规则地排列在半导体基板11(例如，硅基板)上，每个像素2都包括光电转换部。例如，各个像素2包括：用作光电转换部的光电二极管；和多个像素晶体管(所谓的MOS晶体管)。所述多个像素晶体管能够包括例如传输晶体管、复位晶体管和放大晶体管这三个晶体管。此外，所述多个像素晶体管也能够包括四个晶体管，即上述三个晶体管再加上选择晶体管。需要注意，以下分开描述单位像素的等效电路的示例。像素2能够被构造为单个单位像素。此外，像素2可以具有共用像素结构。该共用像素结构包括多个光电二极管、多个传输晶体管、单个共用的浮动扩散部和逐个共用的其他像素晶体管。特别地，共用像素被构造成使得构成多个单位像素的光电二极管和传输晶体管共用其他像素晶体管中的各者。

周边电路部包括垂直驱动电路4、列信号处理电路5、水平驱动电路6、输出电路7和控制电路8等。

控制电路8接收输入时钟和指定操作模式等的数据，且输出固态摄像装置的内部信息等的数据。特别地，控制电路8基于垂直同步信号、水平同步信号和主时钟产生时钟信号和控制信号，该时钟信号变成垂直驱动电路4、列信号处理电路5和水平驱动电路6等的操作的基准。然后，控制电路8将信号输入到垂直驱动电路4、列信号处理电路5和水平驱动电路6等。

垂直驱动电路4包括例如移位寄存器，且选择像素驱动配线并将用于驱动像素的脉冲供应到所选像素驱动配线，以便以行为单位驱动像素。特别地，垂直驱动电路4沿垂直方向连续地以行为单位选择性地扫描像素阵列3的像素2，并且垂直驱动电路4通过垂直信号线9将基于如下的信号电荷的像素信号供应到相应的列信号处理电路5：该信号电荷是响应于例如在用作各个像素2的光电转换部的光电二极管中接收的光量而产生的。

列信号处理电路5是针对例如像素2的各列设置的，并且列信号处理电路5针对各像素列对从一行的像素2输出的信号执行诸如噪声消除等信号处理。特别地，列信号处理电路5执行诸如用于消除像素2特有的固定模式噪声的CDS(相关双采样)、信号放大和AD转换等信号处理。在列信号处理电路5的输出级中设置水平选择开关(未示出)，使得水平选择开关连接在列信号处理电路5和水平信号线10之间。

水平驱动电路6包括例如移位寄存器，且顺序地输出水平扫描脉冲以依次选择各个列信号处理电路5，使得像素信号从各个列信号处理电路5输出到水平信号线10。

输出电路7对通过水平信号线10从列信号处理电路5连续供应过来的各个信号执行信号处理，并且输出电路7输出所得信号。例如，可以仅执行缓冲，或可以执行黑电平调节、列离散校正(column dispersion correction)和各种数字信号处理等。输入/输出端子12将信号传输到外部并对来自外部的信号进行传输。

图2的A示出了非堆叠型固态摄像装置的示意性构造示例。如图2的A所示，固态摄像装置23010包括单个裸片(die)(半导体基板)23011。在裸片23011中，并入有像素以阵列设置的像素区域23012、对像素执行驱动和各种其他控制的控制电路23013、和用于执行信号处理的逻辑电路23014。

图2的B和C示出了堆叠型固态摄像装置的示意性构造示例。如图2的B和C所示，固态摄像装置23020被构造为一个半导体芯片，在该半导体芯片中，传感器裸片23021和逻辑裸片23024这两个裸片彼此堆叠和电连接。

在图2的B中，像素区域23012和控制电路23013并入在传感器裸片23021中，且包括用于执行信号处理的信号处理电路的逻辑电路23014并入在逻辑裸片23024中。

在图2的C中，像素区域23012并入在传感器裸片23021中，且控制电路23013和逻辑电路23014并入在逻辑裸片23024中。

在传感器裸片23021中，形成有PD(光电二极管)、FD(浮动扩散)和Tr(MOS FET)以及形成控制电路23013的Tr等，PD、FD和Tr构成形成像素区域23012的像素。此外，在传感器裸片23021中，形成有具有多层(在本示例中，三层)配线23110的配线层23101。需要注意，(形成)控制电路23013(的Tr)能够不是被构造在传感器裸片23021中，而是被构造在逻辑裸片23024中。

在逻辑裸片23024中，形成有构成逻辑电路23014的Tr。此外，具有多层(在本示例中，三层)配线23170的配线层23161形成在逻辑裸片23024中。此外，在逻辑裸片23024中，形成有连接孔23171，连接孔23171具有形成在其内壁面上的绝缘膜23172，且连接到配线23170等的连接导体23173埋入连接孔23171中。

传感器裸片23021和逻辑裸片23024彼此粘接，使得配线层23101和23161彼此面对，从而构成传感器裸片23021和逻辑裸片23024堆叠的堆叠型固态摄像装置23020。在传感器裸片23021和逻辑裸片23024彼此粘接的面上，形成有诸如保护膜等膜23191。

在传感器裸片23021中，连接孔23111形成为使得连接孔23111从传感器裸片23021的背面侧(光入射到PD的一侧)(上侧)穿过传感器裸片23021延伸到逻辑裸片23024最上层的配线23170。此外，在传感器裸片23021中，连接孔23121形成在连接孔23111的附近，使得连接孔23121从传感器裸片23021的背面侧延伸到第一层的配线23110。在连接孔23111的内壁面上，形成有绝缘膜23112，且在连接孔23121的内壁面上，形成有绝缘膜23122。此外，连接导体23113和23123分别埋入连接孔23111和23121中。连接导体23113和连接导体23123在传感器裸片23021的背面侧彼此电连接，且因此，传感器裸片23021和逻辑裸片23024通过配线层23101、连接孔23121、连接孔23111和配线层23161而彼此电连接。

在固态摄像装置23020的第二构造示例中，传感器裸片23021(的配线层23101(的配线23110))和逻辑裸片23024(的配线层23161(的配线23170))通过形成在传感器裸片23021中的单个连接孔23211而彼此电连接。

特别地，在图4中，连接孔23211形成为使得连接孔23211从传感器裸片23021的背面侧穿过传感器裸片23021延伸到逻辑裸片23024最上层的配线23170，并且还延伸到传感器裸片23021最上层的配线23110。在连接孔23211的内壁面上，形成有绝缘膜23212，且在连接孔23211中，埋入有连接导体23213。尽管在上述的图3中，传感器裸片23021和逻辑裸片23024通过两个连接孔23111和23121彼此电连接，但是在图4中，传感器裸片23021和逻辑裸片23024通过单个连接孔23211彼此电连接。

图5的固态摄像装置23020与图3的诸如保护膜等膜23191形成在传感器裸片23021和逻辑裸片23024彼此粘接的面上的情况的不同之处在于，诸如保护膜等膜23191没有形成在传感器裸片23021和逻辑裸片23024彼此粘接的面上。

图5的固态摄像装置23020是通过如下的过程而构成的：将传感器裸片23021和逻辑裸片23024重叠地放置，使得配线23110和23170彼此直接接触，并且在将所需负荷施加到传感器裸片23021和逻辑裸片23024的同时，对它们进行加热以将配线23110和23170彼此直接接合。

图6是示出了能够应用根据本发明的技术的堆叠型固态摄像装置的不同构造示例的截面图。

在图6中，固态摄像装置23401具有如下的三层堆叠结构：其中，传感器裸片23411、逻辑裸片23412和存储器裸片23413这三个裸片堆叠。

存储器裸片23413包括存储器电路，该存储器电路存储例如逻辑裸片23412执行信号处理时临时需要的数据。

尽管在图6中，逻辑裸片23412和存储器裸片23413以此顺序堆叠在传感器裸片23411下方，但是也可以以相反的顺序，即以存储器裸片23413和逻辑裸片23412的顺序将逻辑裸片23412和存储器裸片23413堆叠在传感器裸片23411下方。

需要注意，在图6中，在传感器裸片23411中，形成有像素Tr的源极/漏极区域以及用作像素的光电转换部的PD。

栅极电极形成在PD周围，同时栅极绝缘膜插入栅极电极和PD之间，且像素Tr23421和像素Tr 23422均包括栅极电极和彼此成对的源极/漏极区域。

与PD相邻的像素Tr 23421是传输Tr，且构成像素Tr 23421的成对的源极/漏极区域中的一者用作FD。

此外，在传感器裸片23411中，形成有层间绝缘膜，且层间绝缘膜中形成有连接孔。在连接孔中，形成有连接到像素Tr 23421和像素Tr 23422的连接导体23431。

此外，在传感器裸片23411中，形成有配线层23433，配线层23433具有连接到各自的连接导体23431的多层配线23432。

此外，用作用于外部连接的电极的铝焊盘23434形成在传感器裸片23411的配线层23433的最下层中。特别地，在传感器裸片23411中，铝焊盘23434形成在比配线23432更靠近与逻辑裸片23412的粘附面23440的位置处。铝焊盘23434用作用于输入来自外部的信号并将信号输出到外部的配线的一端。

此外，在传感器裸片23411上，形成有用于电连接到逻辑裸片23412的接触部23441。接触部23441连接到逻辑裸片23412的接触部23451，并且也连接到传感器裸片23411的铝焊盘23442。

此外，在传感器裸片23411上，形成有焊盘孔23443，使得焊盘孔23443从传感器裸片23411的背面侧(上侧)延伸到铝焊盘23442。

根据本发明的技术能够应用到如上所述的固态摄像装置。

需要注意，在参照图3至图6所述的示例中，例如，铜(Cu)配线用于各种配线。此外，在下面的描述中，也将如图5所示的配线(例如，图5所示的配线23110和23170)在彼此堆叠的传感器裸片之间彼此直接接合的构造称为“Cu-Cu接合”。

<1.2.功能构造>

现在，参照图7描述根据本发明的实施例的固态摄像装置的功能构造示例。图7是示出了根据本发明的实施例的固态摄像装置的一部分的功能构造示例的框图。图7所示的固态摄像装置1是对被摄体进行成像以获得拍摄图像的数字数据的摄像器件，例如CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器或CCD(电荷耦合器件)图像传感器。

如图7所示，固态摄像装置1包括控制部101、像素阵列部111、选择部112、A/D转换部(ADC：Analog Digital Converter，模数转换器)113和固定电流电路部114。

控制部101控制固态摄像装置1的部件，并且控制部101使部件执行与图像数据(像素信号)的读出等有关的处理。

像素阵列部111是如下的像素区域：其中，包括诸如光电二极管等光电转换元件的像素构造以矩阵(阵列)的方式排列。像素阵列部111由控制部101控制，以使像素接收被摄体的光，并且像素阵列部111对入射光进行光电转换以累积电荷且在预定时刻将累积在像素中的电荷作为像素信号输出。

像素121和另一像素122表示设置在像素阵列部111中的像素组内的彼此上下相邻的两个像素。像素121和像素122是彼此同一列中的连续行中的像素。在图7的示例的情况下，如像素121和像素122所表示，光电转换元件和四个晶体管用于各个像素的电路。需要注意，各个像素的电路的构造是任意的，且可以不同于图7所示的示例。

在一般的像素阵列中，针对各列设置用于像素信号的输出线。在像素阵列部111的情况下，针对每一列设置两条(两个系统的)输出线。一列中的像素的电路每隔一行交替地连接到两条输出线。例如，从上面开始的奇数行中的像素的电路连接到一条输出线，同时偶数行中的像素的电路连接到另一条输出线。然而，在图7的示例的情况下，像素121的电路连接到第一输出线(VSL1)且像素122的电路连接到第二输出线(VSL2)。

需要注意，尽管在图7中，为了便于描述仅示出了一列的输出线，但是实际上针对各列设置了两条输出线。列中的像素的电路每隔一行连接到各条输出线。

选择部112包括用于将像素阵列部111的各条输出线与ADC 113的输入连接的开关，且在控制部101的控制下，选择部112控制像素阵列部111和ADC 113之间的连接。简而言之，通过选择部112将从像素阵列部111读出的像素信号供应到ADC 113。

选择部112包括开关131、另一开关132和又一开关133。开关131(选择SW)控制与同一列对应的两条输出线的连接。例如，如果开关131置于接通状态，那么第一输出线(VSL1)和第二输出线(VSL2)彼此连接，但是如果开关131置于断开状态，那么第一输出线(VSL1)和第二输出线(VSL2)彼此断开。

尽管在下文中描述细节，但是在固态摄像装置1中，针对各条输出线设置一个ADC(列ADC)。因此，如果假设开关132和开关133都处于接通状态，那么如果开关131置于接通状态，则同一列中的两条输出线彼此连接，且因此，一个像素的电路连接到两个ADC。与之相比，如果开关131置于断开状态，那么同一列的两条输出线彼此断开，且因此，一个像素的电路连接到一个ADC。简而言之，开关131选择将要成为一个像素的信号的输出目的地的ADC(列ADC)的数量。

尽管在下文中描述细节，但是通过开关131以此方式控制将要成为像素信号的输出目的地的ADC的数量，固态摄像装置1能够响应于这种ADC的数量而输出更多不同的像素信号。简而言之，固态摄像装置1能够实现更多不同的数据输出。

开关132控制与像素121对应的第一输出线(VSL1)和与该输出线对应的ADC之间的连接。如果开关132置于接通状态，那么第一输出线连接到相应ADC的比较器的一个输入。另一方面，如果开关132置于断开状态，那么可以取消它们之间的连接。

开关133控制与像素122对应的第二输出线(VSL2)和与该输出线对应的ADC之间的连接。如果开关133置于接通状态，那么第二输出线连接到相应ADC的比较器的一个输入。另一方面，如果开关133置于断开状态，那么可以取消它们之间的连接。

在控制部101的控制下，选择部112能够通过切换如上所述的开关131至开关133的状态来控制将要成为一个像素的信号的输出目的地的ADC(列ADC)的数量。

需要注意，可以省去开关132和/或开关133(它们中的一者或两者)，使得各条输出线和与输出线对应的ADC正常连接。然而，通过使用上述开关使得可以控制它们的连接/断开，扩大了将要成为一个像素的信号的输出目的地的ADC(列ADC)的数量的选择宽度。简而言之，通过设置上述开关，固态摄像装置1能够输出更多不同的像素信号。

需要注意，尽管图7仅示出了一列的输出线的构造，但是实际上选择部112针对各列具有与图7所示的构造类似的构造(开关131至开关133)。简而言之，选择部112在控制部101的控制下对各列执行与上述的连接控制类似的连接控制。

ADC 113对通过各条输出线从像素阵列部111供应过来的像素信号进行A/D转换，且将所得信号作为数字数据输出。ADC 113包括针对来自像素阵列部111的各条输出线的ADC(列ADC)。简而言之，ADC 113包括多个列ADC。与一条输出线对应的列ADC是包括比较器、D/A转换器(DAC)和计数器的单斜率型ADC。

比较器将DAC输出与像素信号的信号值进行相互比较。计数器使其计数值(数字值)递增，直到像素信号和DAC输出变为彼此相等。如果DAC输出达到信号值，则比较器使计数器停止。其后，将由计数器1和2进行数字化后的信号从DATA1和DATA2输出到固态摄像装置1的外部。

计数器在数据输出之后使计数值返回到其初始值(例如，0)，以便为下一次A/D转换作准备。

ADC 113包括针对各列的两个系统的列ADC。例如，对于第一输出线(VSL1)，设置有比较器141(COMP1)、DAC 142(DAC1)和计数器143(计数器1)，且对于第二输出线(VSL2)，设置有比较器151(COMP2)、DAC 152(DAC2)和计数器153(计数器2)。尽管未示出，但是对于另一列的输出线，ADC 113也具有类似的构造。

然而，在部件中，DAC可以是通用的(commonized)。对各个系统执行DAC的这种通用。换言之，列中的彼此相同的系统的DAC是通用的。在图7的示例的情况下，与列的第一输出线(VSL1)对应的DAC被通用为DAC 142，且与列的第二输出线(VSL2)对应的DAC被通用为DAC 152。需要注意，针对各个系统的各条输出线设置比较器和计数器。

固定电流电路部114是连接到各条输出线的固定电流电路，且由控制部101控制和驱动。固定电流电路部114的电路包括例如金属氧化物半导体(MOS：Metal OxideSemiconductor)晶体管等。尽管该电路构造是任意的，但是在图7中，MOS晶体管161(LOAD1)设置在第一输出线(VSL1)上，且MOS晶体管162(LOAD2)设置在第二输出线(VSL2)上。

控制部101接受来自外部(例如，用户)的请求且选择读出模式，而且控制部101控制选择部112以控制与输出线的连接。此外，例如，控制部101响应于所选读出模式来控制列ADC的驱动。此外，除了列ADC以外，控制部101还根据场合需求控制固定电流电路部114的驱动，或者针对例如读出速率和读出时刻等控制像素阵列部111的驱动。

简而言之，控制部101不仅能够执行选择部112的控制，而且能够使选择部112以外的部件在更多不同的模式下操作。因此，固态摄像装置1能够输出更多不同的像素信号。

需要注意，图7所示的各个部件的数量是任意的，除非这些部件的数量不足。例如，对于各列，可以设置三个或更多个系统的输出线。此外，通过增加图7所示的从ADC113输出的并行像素信号的数量或ADC113本身的数量，可以增加并行输出到外部的像素信号的数量。

上面参照图7描述了根据本发明的一个实施例的固态摄像装置的功能构造示例。

<1.3.单位像素的电路构造>

随后，参照图8描述单位像素的电路构造示例。图8是示出了根据本发明的实施例的单位像素的电路构造示例的视图。如图8所示，根据本发明的实施例的单位像素121包括光电转换部(例如，光电二极管PD)和四个像素晶体管。四个像素晶体管例如是传输晶体管Tr11、复位晶体管Tr12、放大晶体管Tr13和选择晶体管Tr14。像素晶体管能够包括例如n沟道MOS晶体管。

传输晶体管Tr11连接在光电二极管PD的阴极与浮动扩散部FD之间。通过光电二极管PD的光电转换获得的且累积在光电二极管PD中的信号电荷(这里为电子)通过将传输脉冲

施加到传输晶体管Tr11的栅极而传输到浮动扩散部FD。需要注意，参考符号Cfd示意性地示出了浮动扩散部FD的寄生电容。

复位晶体管Tr12在其漏极处连接到电源VDD且在其源极处连接到浮动扩散部FD。在信号电荷从光电二极管PD传输到浮动扩散部FD之前，通过将复位脉冲

施加到复位晶体管Tr12的栅极来使浮动扩散部FD的电位复位。

放大晶体管Tr13在其栅极处连接到浮动扩散部FD，在其漏极处连接到电源VDD，且在其源极处连接到选择晶体管Tr14的漏极。放大晶体管Tr13将复位晶体管Tr12进行复位之后的浮动扩散部FD的电位作为复位电平输出到选择晶体管Tr14。此外，放大晶体管Tr13将传输晶体管Tr11传输信号电荷之后的浮动扩散部FD的电位作为信号电平输出到选择晶体管Tr14。

例如，选择晶体管Tr14在其漏极处连接到放大晶体管Tr13的源极且在其源极处连接到垂直信号线9。选择晶体管Tr14通过施加到其栅极的选择脉冲

而置于接通状态，且选择晶体管Tr14将从放大晶体管Tr13输出的信号输出到垂直信号线9。需要注意，也可以采用如下的构造：选择晶体管Tr14连接在电源VDD和放大晶体管Tr13的漏极之间。

需要注意，在根据本实施例的固态摄像装置1被构造为堆叠型固态摄像装置的情况下，例如，像光电二极管和多个MOS晶体管这样的元件形成在图2的B或C的传感器裸片23021中。此外，从图2的B或C的逻辑裸片23024供应传输脉冲、复位脉冲、选择脉冲和电源电压。此外，位于与选择晶体管的漏极连接的垂直信号线9的后续级中的元件被构造在逻辑电路23014中且被形成在逻辑裸片23024中。

上面参照图8描述了单位像素的电路构造示例。

2.PUF的概要

现在，描述PUF(物理不可克隆功能)的概要。PUF是利用难以复制的物理特征输出器件特有值的功能。作为PUF的示例，列出了Arbiter PUF、SRAM PUB和Glitch PUF等。

例如，Arbiter PUF是利用通过两条路线到达被称为Arbiter(仲裁器)的电路的信号之间的延迟差来输出器件特有值的技术。同时，SRAM PUF是利用静态随机存取存储器(SRAM：Static Random Access Memory)刚接通电源之后的初始值之间的差来输出器件特有值的技术。此外，Glitch PUF是利用被称为Glitch(毛刺)的现象来输出器件特有值的技术，该Glitch是由于构成逻辑电路的各个栅极的输入信号和输出信号之间的延迟关系而发生的。

从难以复制的特性来看，利用如上所述的PUF产生的器件特有值期望用作例如用于标识各个器件的标识符(ID)或所谓的密钥信息(例如，加密密钥)。

上面描述了PUF的概要。需要注意，在下面给出的描述中，也将使用上述PUF产生的器件特有值称为“PUF值”。

3.第一实施例

作为第一实施例，描述在内部完成加密处理的固态摄像器件。常规地，用于基于固态摄像器件特有的特有信息在摄像装置的内部产生加密密钥的技术是可用的。然而，如果特有信息从固态摄像器件输出且由不同于固态摄像器件的功能块加密，那么存在着加密时使用的特有信息可能泄露的可能性。

因此，下述的第一实施例涉及在不将特有信息输出到外部的情况下使用特有信息在固态摄像器件的内部完成加密处理的固态摄像器件。

<3.1.构造示例>

图9是示出了根据本发明的第一实施例的固态摄像器件的功能构造示例的说明图。图9所示的是在固态摄像装置1的内部使用特有信息完成加密处理的固态摄像装置1的功能构造示例。在下面，参照图9描述根据本发明的第一实施例的固态摄像器件的功能构造示例。

如图9所示，根据本发明的第一实施例的固态摄像装置1包括驱动控制部210、像素阵列部211、限幅电路215、基准信号生成部216、电流源217、检测部218、特有值计算部220、加密部222和通信控制部224，像素阵列部211具有预定行和预定列且包括摄像部212和特有信息生成部214。

驱动控制部210基于预定的输入时钟和数据产生用于驱动下文中所述的摄像部212或特有信息生成部214的信号，以驱动摄像部212或特有信息生成部214。驱动控制部210可以包括例如上文中参照图1所述的固态摄像装置1的构造中的控制电路8、垂直驱动电路4和水平驱动电路6。此外，驱动控制部210可以设置在图2所示的控制电路23013中。

驱动控制部210可以具有如下的功能：当驱动像素阵列部211时，在驱动摄像部212和驱动特有信息生成部214之间切换。在驱动控制部210具有在驱动摄像部212和驱动特有信息生成部214之间切换的功能的情况下，摄像部212的电路和特有信息生成部214的电路的通用变得可能。此外，因为驱动控制部210具有在驱动摄像部212和驱动特有信息生成部214之间切换的功能，所以不需要用于产生特有信息的特有器件，且特有值变得不太可能被分析。

作为替代方案，驱动控制部210可以具有将像素阵列部211中的当输出图像时被驱动的器件与为了检测器件特有信息而被驱动的器件隔开的功能。在驱动控制部210具有将当输出图像时被驱动的器件与为了检测器件特有信息而被驱动的器件隔开的功能的情况下，器件特有信息变得不太可能泄露。

作为替代方案，驱动控制部210可以进行控制，使得在进行用于检测器件特有信息的驱动时，可以使用与在进行输出图像时的驱动时的偏置电流不同的偏置电流来进行驱动。在驱动控制部210进行控制，使得在进行用于检测器件特有信息的驱动时使用与在进行输出图像时的驱动时的偏置电流不同的偏置电流来进行驱动的情况下，适合于稳定获得特有值的驱动变得可能。特别地，例如，在进行用于检测器件特有信息的驱动时和在进行用于输出图像的驱动时，能够使图7所示的电路中的MOS晶体管161(LOAD1)和MOS晶体管162(LOAD2)的驱动变得不同。通过使MOS晶体管161(LOAD1)和MOS晶体管162(LOAD2)的驱动不同，能够改变放大晶体管AMP表现出的特性。在驱动控制部210进行控制，使得使用取决于温度的偏置电流来执行用于检测器件特有信息的驱动的情况下，用于获得更加稳定的特有值的驱动变得可能。

当驱动控制部210使用与在进行输出图像时的驱动时的偏置电流不同的偏置电流来执行用于检测器件特有信息的驱动时，驱动控制部210可以进行控制，使得使用取决于固态摄像装置1的芯片温度的偏置电流来执行驱动。

像素阵列部211被构造成：排列有预定行和预定列的单位像素，且由源极跟随器电路输出数据。

摄像部212具有如下的像素阵列：其中，多个包括光电转换部的像素以二维阵列排列着，且由驱动控制部210驱动摄像部212以输出模拟信号。例如，图8中示出了摄像部212中的各个像素的电路构造。

在特有信息生成部214中，例如，具有与设置在摄像部212中的像素相同的构造的电路一维地排列着，且由驱动控制部210驱动电路以输出模拟信号。形成为特有信息生成部214的电路可以通过与设置在摄像部212中的像素的生产步骤大致相同的生产步骤来生产。此外，驱动控制部210可以执行驱动摄像部212和驱动特有信息生成部214之间的切换。

特有信息生成部214可以是设置在像素阵列中的光学黑(OPB：optical black)区域内的像素。被构造为特有信息生成部214的电路中的器件在生产时具有物理离散(physical dispersion)。在根据本发明的第一实施例的固态摄像装置1中，不能复制的特有信息(器件特有信息)是以从特有信息生成部214输出的模拟信号为基础的。

描述了从特有信息生成部214输出的模拟信号的产生源的示例。在下面的描述中，假设特有信息生成部214具有与图7或图8所示的像素121的特有信息生成部214类似的构造。

(光电二极管PD)

光电二极管PD具有由于生产时的晶体缺陷而产生的噪声成分。晶体缺陷引起暗电流的离散。晶体缺陷表现为固定模式噪声。

(选择晶体管SEL)

选择晶体管SEL具有由于阈值电压Vth的离散而产生的噪声成分。阈值电压Vth的离散是由于氧化膜的结构离散、沟道宽度、沟道长度和杂质等引起的。阈值电压Vth的离散表现为固定模式噪声。

(复位晶体管RST)

复位晶体管RST也具有由于阈值电压Vth的离散而产生的噪声成分。阈值电压Vth的离散是由于氧化膜的结构离散、沟道宽度、沟道长度和杂质等引起的。阈值电压Vth的离散表现为固定模式噪声。

(浮动扩散部FD)

浮动扩散部FD具有由于生产时的晶体缺陷而产生的噪声成分。晶体缺陷引起暗电流的离散。晶体缺陷表现为固定模式噪声。当复位晶体管RST从导通切换到截止时，在浮动扩散部FD中出现kTC噪声(复位噪声)。该kTC噪声是临时出现的。当复位晶体管RST从导通切换到截止时，在浮动扩散部FD中出现馈通(feedthrough)。该馈通是由于寄生电容的离散或阈值引起的，且该馈通表现为固定模式噪声。

(放大晶体管AMP)

放大晶体管AMP也具有由于阈值电压Vth的离散而产生的噪声成分。阈值电压Vth的离散是由于氧化膜的结构离散、沟道宽度、沟道长度和杂质引起的。阈值电压Vth的离散表现为固定模式噪声。此外，放大晶体管AMP具有由于过驱动电压(overdrive voltage)而产生的噪声成分、由于热噪声而产生的噪声成分、由于1/f噪声而产生的噪声成分、以及由于随机电报噪声(RTN：random telegraph noise)而产生的噪声成分。RTN被认为是由于氧化膜中的缺陷导致的电荷的陷阱-脱陷阱(trap-detrap)引起的。尽管氧化膜中是否存在缺陷是特有离散，但是观察到两个值或多个值随时间的信号电平变化。

通过信号线(VSL)将这些噪声成分传输到后续级中的检测部218。在普通驱动时，通过CDS处理消除噪声成分中的在信号传输前后不发生变化的噪声成分。在本实施例中，当固态摄像装置1产生特有值时，不是消除如上所述的噪声成分，而是使用这样的噪声成分作为基于特有值的器件特有信息。通过使用包括在从特有信息生成部214输出的模拟信号中的噪声成分作为特有值的基础，固态摄像装置1可以产生不太可能被分析的特有值。

特有信息生成部214能够设置在例如来自外部的光不能到达的位置(遮光位置)处。因为特有信息生成部214设置在遮光位置处，所以固态摄像装置1能够在不受环境光影响的情况下产生稳定的特有信息。此外，特有信息生成部214可以在一行或多行中包括数量与摄像部212的像素阵列的列数量相等的电路。此外，特有信息生成部214可以包括根据来自驱动控制部210的控制信号进行操作的行选择开关。

限幅电路215是以与像素阵列部211的列数量相等的n列排列的电路，并且是与像素阵列部211的源极跟随器电路并联连接的源极跟随器电路。限幅电路215具有如下的功能：限制各列的输出线的电压(VSL电压)，使得电压被包括在预定范围内。

图10A是示出了限幅电路215的电路构造示例的说明图。限幅电路215是与像素并行地连接到各自的输出线VSL且能够选择行的源极跟随器电路。限幅电路215包括与各自的输出线VSL对应的晶体管CLPSEL和CLPAMP。晶体管CLPSEL是线性地进行操作且执行用于连接晶体管CLPAMP的源极和输出线VSL的控制的晶体管。使用限幅选择脉冲执行这种控制。晶体管CLPAMP是如下的晶体管：其执行饱和操作，且如果将偏置电流从电流源供应到晶体管CLPAMP，则类似于像素的放大晶体管AMP，晶体管CLPAMP输出取决于输入的信号。该输入是由限幅电压给出的，且该输入通常是约1V至2V的中间电位等。

在选择状态下，如果连接到输出线VSL的源极跟随器(所选行的像素)的输出电压变得比响应于限幅电压而输出的电压低，则偏置电流优先流向限幅电路215。结果，所选行的像素的源极跟随器输出停止其功能，且输出线VSL的电压被限制成取决于限幅电压的输出电平。尽管各列的单位限幅电路公用的DC电压作为限幅电压被供应，但是此时，类似于像素源极跟随器，阈值或过驱动电压单独地发生离散。

基准信号生成部216对来自限幅电路215的针对各列输出的VSL电压进行平均，且基准信号生成部216输出平均后的VSL电压。电流源217是用于供应固定电流以输出VSL电压的电路，且电流源217由电流控制型电压生成部(current controlling voltagegeneration section)219驱动。电流源217以n列排列，且与单位像素中的放大晶体管一起形成源极跟随器电路。电流控制型电压生成部219通过带隙基准电路产生电流控制型电压，使得电流源217的电流值不依赖于温度。

检测部218执行用于将从特有信息生成部214输出的模拟信号转换成数字信号的信号处理。检测部218包括比较器231、DA转换器232和计数器233。比较器231将从电流源217输出的VSL电压与从DA转换器232输出的基准波形进行相互比较，以将电压转换成时间段。比较器231包括设置在输入侧的输入电容器以及使比较器231的输入和输出短路的开关。DA转换器232产生供应到比较器231的基准波形。计数器233具有如下的功能：进行计数直到比较器231的输出反转，以将时间段转换成计数数字。

检测部218将转换之后的数字信号输出到特有值计算部220。除了用于将模拟信号转换成数字信号的功能以外，检测部218还能够包括用于对两个输入信号进行差分处理的功能和用于消除出现在检测部218本身中的离散的功能。因为检测部218包括用于消除出现在检测部218本身中的离散的功能，所以不会向来自特有信息生成部214的信号提供另外的离散，因此，能够提高作为特有值的基础的信号的质量。此外，检测部218对从特有信息生成部214输出的模拟信号可以执行列并行处理或可以执行像素并行处理。

检测部218可以包括用于钳制信号线的电位的电容器和用于将电容器的一端设定成基准电位的开关。特别地，检测部218可以包括将设置在图7所示的ADC 113的比较器141和151的输入侧的电容元件的一端与比较器141和151的输出侧彼此连接的开关。因为电容元件的所述一端与比较器141和151的输出侧通过开关彼此连接，所以在比较器141和151包括的晶体管之中出现通过二极管连接而彼此连接的晶体管。这使得可以消除模拟区域中的离散，因为钳制信号线的电位的电容器的一端设定成预定的基准电位。此外，检测部218可以对AD转换之后的数字值执行差分处理。检测部218能够通过对AD转换之后的数字值进行差分处理来消除数字区域中的离散。

此外，检测部218可以具有如下文中所述的用于使钳位电平偏移的功能。检测部218能够通过使钳位电平偏移而优化在从模拟值转换成数字值时以预定基准为中心的模拟值的分布。通过优化模拟值的分布，能够没有任何损失地获得从特有信息生成部214输出的特有信息。

在排列有多个检测部218的情况下，每个检测部218都可以具有用于计算输入到检测部218的信号和多个检测部218公用的基准信号之间的差的功能。在这种情况下，多个检测部218共用的基准信号可以与输入到检测部218的信号的平均大致相同。

在特有信息生成部214和检测部218之间，可以设置用于临时保存从特有信息生成部214输出的特有信息的存储器，尤其是模拟存储器。模拟存储器可以是如下文中所述的信号线的寄生电容。此外，在模拟存储器设置在特有信息生成部214和多个检测部218的各者之间的情况下，可以设置有用于使模拟存储器短路的开关。这有利于特有信息的产生，且通过使模拟存储器短路来执行平均，可以擦除各个模拟存储器中保存的特有信息。

图10B是示出了基准信号生成部216、电流源217和比较器231的电路构造示例的说明图。在图10B中，示出了第(n-1)条输出线VSL(n-1)、第n条输出线VSL(n)、和第(n+1)条输出线VSL(n+1)。

在输出线VSL(n-1)上，开关251a和252a设置为基准信号生成部216，且输出线VSL(n-1)具有寄生电容253a。在输出线VSL(n)上，开关251b和252b设置为基准信号生成部216，且输出线VSL(n)具有寄生电容253b。在输出线VSL(n+1)上，开关251c和252c设置为基准信号生成部216，且输出线VSL(n+1)具有寄生电容253c。

作为电流源217，晶体管261a连接到开关252a的一端；晶体管261b连接到开关252b的一端；且晶体管261c连接到开关252c的一端。

输出线VSL(n-1)具有输入电容器271a和272a、开关273a和274a、以及作为比较器231的比较器275a。输出线VSL(n)具有输入电容器271b和272b、开关273b和274b、以及作为比较器231的比较器275b。输出线VSL(n+1)具有输入电容器271c和272c、开关273c和274c、以及作为比较器231的比较器275c。

图11A是以时序图的方式示出了当产生特有信息时的基准信号生成部216、电流源217和比较器231的操作的说明图。在下面，描述设置在输出线VSL(n-1)上或沿着输出线VSL(n-1)设置的元件的操作。

在时间t1，开始一个水平读出时段。在该时间点，行选择信号

变为高，且开始行选择。在该时间点，因为复位晶体管RST处于导通状态，所以浮动扩散部FD的电压固定到VDD。因此，消除了浮动扩散部FD的离散。此外，当产生特有信息时，将传输脉冲

固定到低电平。因为传输脉冲

固定到低电平，所以传输晶体管TRG变为截止，且能够消除光电二极管PD的离散。

此外，在时间t1，用于断开电流源217的电流源断开脉冲为高，且开关252a接通。此外，在时间t1，用于对VSL电压进行平均的VSL平均脉冲为低，且开关251a断开。因此，即使执行源极跟随器的操作，也能将各个源极跟随器的离散信息输出到输出线VSL。

在时间t2，行选择信号(选择脉冲)

和电流源断开脉冲同时变为低电平，且各列的VSL电压保存在VSL的寄生电容253a中。此外，在时间t2，VSL平均脉冲变为高，且对各列的VSL电压进行平均。该平均后的VSL电压变为基准信号。

在时间t3的时间点，VSL电压和基准波形之间的差以及比较器275a的内部偏离被充电到输入电容器272a中，且初始化比较器275a的操作点。

在时间t4，短路脉冲变为低，且开关273a和274a断开。因此，在开关273a和274a中产生kTC噪声和馈通离散。

从时间t5至时间t6的时段是第一AD转换时段(ADC时段1)。在该时段内，DA转换器232以预定倾斜度线性地改变基准波形。然后，比较器275a使用基准波形对基准信号进行AD转换。DA转换器232可以具有用于使基准波形偏移的功能。换言之，DA转换器232可以具有用于使钳位电平偏移的功能。DA转换器232能够通过使基准波形偏移而将偏离提供给计数器233的输出。此外，在该ADC时段1内，发生比较器275a的反转延迟、基准波形的延迟和计数器的时钟延迟。需要注意，图11A中的三角形表示的是比较器275a的反转时刻。

当ADC时段1在时间t6结束时，行选择信号

变为高；电流源断开脉冲变为高，且VSL平均脉冲变为低。特别地，开关251a变为断开且开关252a变为接通。因此，即使执行源极跟随器的操作，也能将各个源极跟随器的离散信息(放大晶体管的输出的离散)输出到输出线VSL。

从时间t7至时间t8的时段是第二AD转换时段(ADC时段2)。在该时段内，DA转换器232也以预定倾斜度线性地改变基准波形。因此，比较器275a使用基准波形对基准信号进行AD转换。这里，类似地，转换后的数字值包括：在时间t4产生的在开关273a和274a中的kTC噪声和馈通离散；以及在ADC时段1内发生的比较器275a的反转延迟、基准波形的延迟和计数器的时钟延迟。需要注意，图11A中的三角形表示的是比较器275a的反转时刻。

因此，在ADC时段2结束后，执行ADC时段1内的计数器233的计数值和ADC时段2内的计数器233的计数值之间的差分处理。通过该差分处理，能够消除出现在检测部218中的离散。因此，能够防止器件特有信息中包括出现在检测部218中的离散。

此外，因为将偏离应用到ADC时段1内的计数器233的输出，所以即使执行差分处理，也不会失去特有信息生成部214的离散。特有信息生成部214的离散表示以基准信号为中心的正态分布。因此，如果不应用偏离，那么特有信息生成部214的离散会出现负值，且等于或低于0的值都会变为0。

优选地，对AD转换时的基准波形的倾斜度进行调节(模拟增益调节)，使得获得期望的数字值。此外，在读出器件特有信息时，可以使电流源的电流(漏极电流Id)变得小于通常读出时的电流。尽管能够通过2×Id/gm计算过驱动电压，但是因为离散也与过驱动电压成比例地增加，所以如果减小漏极电流Id，则源极跟随器中包括的过驱动电压的离散成分相对减少。简而言之，能够检测放大晶体管AMP的阈值的大部分离散信息。此外，在读出器件特有信息时，可以使电流源的电流(漏极电流Id)变得高于通常读出时的电流。通过增大电流源的电流，也可以使源极跟随器中包括的离散信息内的过驱动电压的离散成分变得相对大。

尽管时域噪声(temporal noise)包括放大晶体管AMP的热噪声、1/f噪声、RTN和周边电路的热噪声，但是如果多次执行读出且对结果进行相加(平均)，那么能够抑制这些噪声。

为了抑制随时间的劣化，固态摄像装置1优选地根据下面的条件执行驱动控制。考虑热载流子注入，优选地，操作时的电流低。换言之，优选地将偏置电流控制得变低。类似地，考虑热载流子注入，优选地，操作时间段短。例如，优选的是，执行控制使得仅在激活时或仅在请求时执行驱动。类似地，考虑热载流子注入，优选的是，当不使用固态摄像装置1时不供应电流。特别地，优选的是，当不使用固态摄像装置1时使选择晶体管SEL截止。此外，考虑氧化膜的破坏，当不使用固态摄像装置1时，目标器件的栅极与源极或漏极之间的电压差为小。换言之，当不使用固态摄像装置1时，优选的是，使复位晶体管RST导通。此外，考虑基板热载流子注入，优选地，遮蔽特有信息生成部214。

尽管选择脉冲

的高电平的电位可以约为VDD(2.7V)，但是其还可以为中间电位(约1V至1.5V)。如果施加选择晶体管SEL的漏极和源极之间的电位差(VDS)使得执行饱和操作，那么形成源极跟随器。例如，在选择晶体管SEL的漏极电压为2.7V的情况下，选择晶体管SEL的漏极侧(放大晶体管AMP的源极侧)的电压通常约为2.2V。相比之下，如果选择晶体管SEL的VDS是足够的(如果差至少约为数百至700mV)，那么能够实现饱和操作。因此，取决于选择晶体管SEL的栅极电压的输出被传输到输出线VSL。如果类似于放大晶体管AMP，也使选择晶体管SEL执行饱和操作，则因为各个器件的阈值和过驱动电压发生离散，所以能够检测选择晶体管SEL的阈值和过驱动电压的离散。因此，非所选行中的像素和限幅电路215不参与读出，因为选择开关是断开的。

电流控制型电压生成部219能够通过驱动电流控制型电压来改变过驱动电压，电流控制型电压在ADC时段1和ADC时段2之间是不同的。因为此时的过驱动电压的变化量发生离散，所以能够将过驱动电压的变化量检测为器件特有信息。

图11B是以时序图的方式示出了当产生特有信息时的基准信号生成部216、电流源217和比较器231的操作的说明图。在下面，描述设置在输出线VSL(n-1)上或沿着输出线VSL(n-1)设置的元件的操作。图11B的时序图与图11A的时序图的不同之处在于，电流源断开脉冲和VSL平均脉冲通常处于低电平。

固定到低电平。因为传输脉冲

固定到低电平，所以传输晶体管TRG被截止，且能够消除光电二极管PD的离散。

在时间t2的时间点，VSL电压和基准波形之间的差以及比较器275a的内部偏离被充电到输入电容器272a中，且初始化比较器275a的操作点。

在时间t3，短路脉冲变为低，且开关273a和274a断开。因此，在开关273a和274a中产生kTC噪声和馈通离散。

从时间t4至时间t5的时段是第一AD转换时段(ADC时段1)。在该时间段内，DA转换器232以预定倾斜度线性地改变基准波形。然后，比较器275a使用基准波形对基准信号进行AD转换。在该ADC时段1内，发生比较器275a的反转延迟、基准波形的延迟和计数器的时钟延迟。需要注意，图11B中的三角形表示的是比较器275a的反转时刻。

然后，在时间t6的时间点，电流控制型电压生成部219控制电流控制型电压，使得偏置电流增大。

从时间t7至时间t8的时段是第二AD转换时段(ADC时段2)。在该时段内，DA转换器232也以预定倾斜度线性地改变基准波形。然后，比较器275a使用基准波形对基准信号进行AD转换。这里，类似地，转换后的数字值包括：在时间t4发生的在开关273a和274a中的kTC噪声和馈通离散；以及在ADC时段1内发生的比较器275a的反转延迟、基准波形的延迟和计数器的时钟延迟。需要注意，图11B中的三角形表示的是比较器275a的反转时刻。

因此，在ADC时段2结束后，执行ADC时段1内的计数器233的计数值和ADC时段2内的计数器233的计数值之间的差分处理。通过该差分处理，能够消除出现在检测部218中的离散。因为在ADC时段1和ADC时段2之间仅偏置电流值是不同的，所以取消了阈值信息，且提取过驱动电压的成分变得可能。这里，晶体管的增益系数β是(W/L)×μ×C_ox。W是栅极宽度；L是栅极长度；μ是电子的迁移率；且C_ox是每单位面积的氧化膜电容。此外，互感gm约为2^1/2×β×Id。因此，过驱动电压是2×Id/gm＝(2×Id/β)^1/2。因为β具有器件特有的离散，所以获得了取决于偏置电流和器件离散的输出。β包括迁移率μ，且迁移率μ包括温度特性。因此，如下文中所述，通过响应于温度来调节偏置电流或基准波形的倾斜度以及偏移量，可以减轻由于温度引起的特性变化，且可以在适当的范围内执行AD转换。因为晶格散射在固态摄像装置1的操作温度中占主导，所以迁移率的温度特性依赖于绝对温度T^-3/2。

尽管即使在固态摄像装置1根据图11B所示的时序图进行操作的情况下，选择脉冲

的高电平的电位也可以约为VDD(2.7V)，但是其还可以为中间电位(约1V至1.5V)。如果施加选择晶体管SEL的漏极和源极之间的电位差(VDS)使得执行饱和操作，则会获得源极跟随器。

尽管RTN是相对于时间变化的成分，但是能确定出现RTN的器件(FPN成分)。因此，也可以检测RTN。

通常，RTN在捕获或发射电子直到缺陷水平的过程中出现，且RTN由于幅值大而产生两个值或多个值的输出。因为RTN通常包括时域变化，所以通过连续观察或通过多次采样执行RTN的检测。这里，时域变化表示：RTN具有时间常数，该时间常数源于缺陷具有的能级和像素的放大晶体管AMP的沟道电子的费米(Fermi)能级之间的差；两个值或多个值的状态能在任意时刻出现。

图11C是以时序图的方式示出了当产生特有信息时的基准信号生成部216、电流源217和比较器231的操作的说明图。在下面，描述设置在输出线VSL(n-1)上或沿着输出线VSL(n-1)设置的元件的操作。

固定到低电平。因为传输脉冲

从时间t4至时间t5的时段是第一AD转换时段(ADC时段1)。在该时间段内，DA转换器232以预定倾斜度线性地改变基准波形。然后，比较器275a使用基准波形对基准信号进行AD转换。在该ADC时段1内，发生比较器275a的反转延迟、基准波形的延迟和计数器的时钟延迟。需要注意，图11C中的三角形表示的是比较器275a的反转时刻。

从时间t6至时间t7的时段是第二AD转换时段(ADC时段2)。在该时段内，DA转换器232也以预定倾斜度线性地改变基准波形。然后，比较器275a使用基准波形对基准信号进行AD转换。这里，类似地，转换后的数字值包括：在时间t4发生的在开关273a和274a中的kTC噪声和馈通离散；以及在ADC时段1内发生的比较器275a的反转延迟、基准波形的延迟和计数器的时钟延迟。需要注意，图11C中的三角形表示的是比较器275a的反转时刻。

因此，在ADC时段2结束之后，执行ADC时段1内的计数器233的计数值和ADC时段2内的计数器233的计数值之间的差分处理。通过该差分处理，能够消除出现在检测部218中的离散。此外，通过差分处理能够获取关于是否出现RTN的数据。通过多次执行该数据获取，能够评价像素的各个放大晶体管AMP的RTN的出现频率。因此，在检测到比由1/f或放大电路具有的热噪声而产生的电压幅值大的电压幅值的情况下，可以具有元件地址，凭此能够将电压幅值检测为器件特有信息。在这种情况下，关于RTN，因为时间常数基于如上所述的能量差而发生改变，即因为检测概率而发生改变，所以期望具有针对各个温度的地址表。

即使在固态摄像装置1根据图11C所示的时序图进行操作的情况下，选择脉冲

的高电平的电位也可以约为VDD(2.7V)，但是其还可以为中间电位(约1V至1.5V)。如果施加选择晶体管SEL的漏极和源极之间的电位差(VDS)使得执行饱和操作，则能获得源极跟随器。

如上文中所述，同样，限幅电路215是源极跟随器电路，且能够通过与图11A所示的操作类似的操作来获得器件特有信息。

图11D是以时序图的方式示出了当产生特有信息时的限幅电路215、基准信号生成部216、电流源217和比较器231的操作的说明图。在下面，描述设置在输出线VSL(n-1)上或沿着输出线VSL(n-1)设置的元件的操作。

在图11D的时序图中，不是在所有行中都选择像素。特别地，行选择信号

固定到低电平。用于驱动任何其他像素的脉冲的状态是任意的。在时间t1，开始一个水平读出时段。在该时间点，限幅选择脉冲

变为高，且选择限幅电路215。此外，短路脉冲变为高电平，且开关273a和274a连接。因为用于断开电流源217的开关252a接通且用于对VSL电压进行平均的开关251a断开，所以执行源极跟随器的操作，且将限幅电路215的各个源极跟随器的离散信息(晶体管CLPAMP的输出的离散)输出到输出线VSL。

在时间t2的时间点，使限幅选择脉冲

和电流源断开脉冲同时变为低电平。因此，VSL电压保存在寄生电容253a中。因为这里执行VSL电压的平均，所以对列的VSL电压进行平均。平均后的VSL电压变为基准信号。

在时间t4，短路脉冲变为低，且开关273a和274a断开。因此，比较器275a的操作点的初始化结束。此外，因为开关273a和274a断开，所以产生开关273a和274a的kTC噪声和馈通离散。

从时间t5至时间t6的时段是第一AD转换时段(ADC时段1)。在该时间段内，DA转换器232以预定倾斜度线性地改变基准波形。然后，比较器275a使用基准波形对基准信号进行AD转换。DA转换器232可以具有用于使基准波形偏移的功能。换言之，DA转换器232可以具有用于使钳位电平偏移的功能。DA转换器232能够通过使基准波形偏移而将偏离提供给计数器233的输出。在该ADC时段1内，发生比较器275a的反转延迟、基准波形的延迟和计数器的时钟延迟。需要注意，图11D中的三角形表示的是比较器275a的反转时刻。

然后，在时间t6的时间点，限幅选择脉冲

变为高，且选择限幅电路215。在该时间点，因为用于断开电流源217的开关252a接通且用于对VSL电压进行平均的开关251a断开，所以执行源极跟随器的操作，且将限幅电路215的各个源极跟随器的离散信息(晶体管CLPAMP的输出的离散)输出到输出线VSL。

从时间t7至时间t8的时段是第二AD转换时段(ADC时段2)。在该时段内，DA转换器232也以预定倾斜度线性地改变基准波形。然后，比较器275a使用基准波形对基准信号进行AD转换。这里，类似地，转换后的数字值包括：在时间t4发生的在开关273a和274a中的kTC噪声和馈通离散；以及在ADC时段1内发生的比较器275a的反转延迟、基准波形的延迟和计数器的时钟延迟。需要注意，图11D中的三角形表示的是比较器275a的反转时刻。

因此，在ADC时段2结束之后，执行ADC时段1内的计数器233的计数值和ADC时段2内的计数器233的计数值之间的差分处理。通过该差分处理，能够消除出现在检测部218中的离散。因此，可以防止器件特有信息中包括出现在检测部218中的离散。

需要注意，在执行根据图11D所示的时序图的操作的情况下，如果不是晶体管CLPAMP饱和而是晶体管CLPSEL饱和，那么形成源极跟随器电路。尽管用于选择晶体管CLPSEL的脉冲的高电平的电位可以约为VDD(2.7V)，但是其还可以为中间电位(约1V至1.5V)。如果施加晶体管CLPSEL的漏极和源极之间的电位差(VDS)使得执行饱和操作，那么形成源极跟随器。例如，在晶体管CLPSEL的漏极电压为2.7V的情况下，晶体管CLPSEL的漏极侧(晶体管CLPAMP的源极侧)的电压通常约为2.2V。与此相比，如果晶体管CLPSEL的VDS是足够的(如果差至少约为数百至700mV)，那么能够实现饱和操作。因此，取决于晶体管CLPSEL的栅极电压的输出被传输到输出线VSL。如果类似于晶体管CLPAMP，也使晶体管CLPSEL执行饱和操作，则因为各个器件的阈值和过驱动电压发生离散，所以能够检测晶体管CLPSEL的阈值和过驱动电压的离散。

电流控制型电压生成部219能够通过驱动电流控制型电压来改变晶体管CLPAMP的过驱动电压，电流控制型电压在ADC时段1和ADC时段2之间是不同的。因为此时的过驱动电压的变化量发生离散，所以能够将过驱动电压的变化量检测为器件特有信息。

图11E是以时序图的方式示出了当产生特有信息时的限幅电路215、基准信号生成部216、电流源217和比较器231的操作的说明图。在下面，描述设置在输出线VSL(n-1)上或沿着输出线VSL(n-1)设置的元件的操作。图11E的时序图与图11D的时序图的不同之处在于，电流源断开脉冲和VSL平均脉冲通常具有低电平。

在图11E的时序图中，不是在所有行中都选择像素。特别地，行选择信号

变为高，且选择限幅电路215。此外，短路脉冲变为高电平，且开关273a和274a连接。

在时间t3，短路脉冲变为低，且开关273a和274a断开。因此，比较器275a的操作点的初始化结束。此外，因为开关273a和274a断开，所以产生开关273a和274a的kTC噪声和馈通离散。

从时间t4至时间t5的时段是第一AD转换时段(ADC时段1)。在该时间段内，DA转换器232以预定倾斜度线性地改变基准波形。然后，比较器275a使用基准波形对基准信号进行AD转换。在该ADC时段1内，发生比较器275a的反转延迟、基准波形的延迟和计数器的时钟延迟。需要注意，图11E中的三角形表示的是比较器275a的反转时刻。

从时间t7至时间t8的时段是第二AD转换时段(ADC时段2)。在该时段内，DA转换器232也以预定倾斜度线性地改变基准波形。然后，比较器275a使用基准波形对基准信号进行AD转换。这里，类似地，转换后的数字值包括：在时间t4发生的在开关273a和274a中的kTC噪声和馈通离散；以及在ADC时段1内发生的比较器275a的反转延迟、基准波形的延迟和计数器的时钟延迟。需要注意，图11E中的三角形表示的是比较器275a的反转时刻。

因此，在ADC时段2结束之后，执行ADC时段1内的计数器233的计数值和ADC时段2内的计数器233的计数值之间的差分处理。通过该差分处理，能够消除出现在检测部218中的离散。因为在ADC时段1和ADC时段2之间仅偏置电流值是不同的，所以取消了阈值信息，且提取过驱动电压的成分变得可能。这里，晶体管的增益系数β是(W/L)×μ×C_ox。W是栅极宽度；L是栅极长度；μ是电子的迁移率；且C_ox是每单位面积的氧化膜电容。此外，互感gm约为2^1/2×β×Id。因此，过驱动电压是2×Id/gm＝(2×Id/β)^1/2。因为β具有器件特有的离散，所以获得了取决于偏置电流和器件离散的输出。β包括迁移率μ，且迁移率μ包括温度特性。因此，如下文中所述，通过响应于温度来调节偏置电流或基准波形的倾斜度以及偏移量，可以减轻由于温度引起的特性变化，且可以在适当的范围内执行AD转换。因为晶格散射在固态摄像装置1的操作温度中占主导，所以迁移率的温度特性依赖于绝对温度T^-3/2。

如果在根据图11E所示的时序图执行操作的情况下，不是晶体管CLPAMP饱和而是晶体管CLPSEL饱和，则形成源极跟随器电路。尽管用于选择晶体管CLPSEL的脉冲的高电平的电位可以约为VDD(2.7V)，但是其还可以为中间电位(约1V至1.5V)。

也可以使用晶体管CLPAMP检测如上所述的RTN。当通过晶体管CLPAMP检测RTN时，将限幅电压设定成中间电位(例如，约1.5V至电源VDD)。

图11F是以时序图的方式示出了当产生特有信息时的限幅电路215、基准信号生成部216、电流源217和比较器231的操作的说明图。在下面，描述设置在输出线VSL(n-1)上或沿着输出线VSL(n-1)设置的元件的操作。

在图11F的时序图中，不是在所有行中都选择像素。特别地，行选择信号

变为高，且选择限幅电路215。此外，短路脉冲变为高，且开关273a和274a连接。

从时间t4至时间t5的时段是第一AD转换时段(ADC时段1)。在该时间段内，DA转换器232以预定倾斜度线性地改变基准波形。然后，比较器275a使用基准波形对基准信号进行AD转换。在该ADC时段1内，发生比较器275a的反转延迟、基准波形的延迟和计数器的时钟延迟。需要注意，图11F中的三角形表示的是比较器275a的反转时刻。

从时间t6至时间t7的时段是第二AD转换时段(ADC时段2)。在该时段内，DA转换器232也以预定倾斜度线性地改变基准波形。然后，比较器275a使用基准波形对基准信号进行AD转换。这里，类似地，转换后的数字值包括：在时间t4发生的在开关273a和274a中的kTC噪声和馈通离散；以及在ADC时段1内发生的比较器275a的反转延迟、基准波形的延迟和计数器的时钟延迟。需要注意，图11F中的三角形表示的是比较器275a的反转时刻。

因此，在ADC时段2结束之后，执行ADC时段1内的计数器233的计数值和ADC时段2内的计数器233的计数值之间的差分处理。通过该差分处理，能够消除出现在检测部218中的离散。此外，通过差分处理能够获取关于是否出现RTN的数据。通过多次执行该数据获取，能够评价各个晶体管CLPAMP的RTN的出现频率。因此，在检测到比由1/f或放大电路具有的热噪声而产生的电压幅值大的电压幅值的情况下，可以具有元件地址，凭此能够将电压幅值检测为器件特有信息。在这种情况下，关于RTN，因为时间常数基于如上所述的能量差而发生改变，即因为检测概率而发生改变，所以期望具有针对各个温度的地址表。

如果在根据图11F所示的时序图执行操作的情况下，不是晶体管CLPAMP饱和而是晶体管CLPSEL饱和，则形成源极跟随器电路。尽管用于选择晶体管CLPSEL的脉冲的高电平的电位可以约为VDD(2.7V)，但是其还可以为中间电位(约1V至1.5V)。

固态摄像装置1能够使用比较器275a的馈通离散作为器件特有信息。

图11G是以时序图的方式示出了当产生特有信息时的限幅电路215、基准信号生成部216、电流源217和比较器231的操作的说明图。在下面，描述设置在输出线VSL(n-1)上或沿着输出线VSL(n-1)设置的元件的操作。

在图11G的时序图中，不是在所有行中都选择像素。特别地，行选择信号

从时间t3至时间t4的时段是第一AD转换时段(ADC时段1)。在该时间段内，DA转换器232使用预定倾斜度线性地改变基准波形。然后，比较器275a使用基准波形对基准信号进行AD转换。在该ADC时段1内，发生比较器275a的反转延迟、基准波形的延迟和计数器的时钟延迟。需要注意，图11G中的三角形表示的是比较器275a的反转时刻。

在时间t5，短路脉冲变为低，且开关273a和274a断开。因此，比较器275a的操作点的初始化结束。此外，因为开关273a和274a断开，所以产生开关273a和274a的kTC噪声和馈通离散。

从时间t6至时间t7的时段是第二AD转换时段(ADC时段2)。在该时段内，DA转换器232也以预定倾斜度线性地改变基准波形。然后，比较器275a使用基准波形对基准信号进行AD转换。这里，类似地，转换后的数字值包括：在时间t4发生的在开关273a和274a中的kTC噪声和馈通离散；以及在ADC时段1内发生的比较器275a的反转延迟、基准波形的延迟和计数器的时钟延迟。需要注意，图11G中的三角形表示的是比较器275a的反转时刻。

因此，在ADC时段2结束之后，执行ADC时段1内的计数器233的计数值和ADC时段2内的计数器233的计数值之间的差分处理。通过该差分处理，在开关273a和274a中检测到kTC噪声和馈通离散。

通过多次执行开关273a和274a中的kTC噪声和馈通离散的检测且进行平均，能够抑制kTC噪声，且能够提取馈通离散(FPN成分)。

固态摄像装置1也能够使用列ADC的馈通离散作为器件特有信息。

图11H是以时序图的方式示出了当产生特有信息时的限幅电路215、基准信号生成部216、电流源217和比较器231的操作的说明图。在下面，描述设置在输出线VSL(n-1)上或沿着输出线VSL(n-1)设置的元件的操作。

固定到低电平。因为传输脉冲

固定到低电平，所以传输晶体管TRG被截止，且能够消除光电二极管PD的离散。此外，短路脉冲变为高，且开关273a和274a彼此连接。

从时间t4至时间t5的时段是第一AD转换时段(ADC时段1)。在该时间段内，DA转换器232在预定倾斜度内线性地改变基准波形。然后，比较器275a使用基准波形对基准信号进行AD转换。在该ADC时段1内，发生比较器275a的反转延迟、基准波形的延迟和计数器的时钟延迟。需要注意，图11H中的三角形表示的是比较器275a的反转时刻。

在时间t6的时间点，因为复位晶体管RST处于导通状态，所以kTC噪声(时域成分)和复位馈通噪声(FPN成分)保存在浮动扩散部FD的电压中。

从时间t7至时间t8的时段是第二AD转换时段(ADC时段2)。在该时段内，DA转换器232也以预定倾斜度线性地改变基准波形。然后，比较器275a使用基准波形对基准信号进行AD转换。这里，类似地，转换后的数字值包括：在时间t4发生的在开关273a和274a中的kTC噪声和馈通离散；以及在ADC时段1内发生的比较器275a的反转延迟、基准波形的延迟和计数器的时钟延迟。需要注意，图11H中的三角形表示的是比较器275a的反转时刻。

因此，在ADC时段2结束之后，执行ADC时段1内的计数器233的计数值和ADC时段2内的计数器233的计数值之间的差分处理。通过该差分处理，消除了出现在检测部218中的离散，且检测到保存在浮动扩散部FD中的kTC噪声和复位馈通噪声。通过多次执行该kTC噪声和馈通离散的检测且进行平均，能够抑制kTC噪声，且能够提取馈通离散(FPN成分)。

光电二极管PD的缺陷也能够用作器件特有信息。能够通过普通驱动读出光电二极管PD的缺陷。当通过普通驱动读出光电二极管PD的缺陷时，也同时读出了光学信号的缺陷信息和浮动扩散部FD的缺陷信息。通过CDS处理消除上述缺陷信息以外的FPN成分和当浮动扩散部FD复位时的kTC噪声。由于执行驱动使得检测时段变得尽可能短，此外还对缺陷进行校正，所以排除了浮动扩散部FD的缺陷信息。如果存在光学信号，则因为不容易提取光电二极管PD的缺陷信息，所以在光电二极管PD的缺陷用作器件特有信息的情况下，优选地在遮光状态下累积光电二极管PD的信号。在光电二极管PD的缺陷用作器件特有信息的情况下，可以使用遮光像素(光学黑像素)的光电二极管PD。

因为由光电二极管PD的缺陷引起的暗信号具有时间依赖性，所以优选地，将快门时间设定为尽可能长以累积信号。此外，光电二极管PD通常具有空穴累积二极管(HAD：HoleAccumulated Diode)结构，且以被空穴围绕的方式而形成和驱动。在驱动时，施加负偏置，使得传输晶体管的沟道变成累积状态(钉扎状态)。这使得可以将由于传输晶体管附近的缺陷引起的暗信号抑制得很小。

在信号非常小或缺陷数量非常少的情况下，在信号累积时，如果将传输晶体管截止时的电位设定为正方向的中间电位以执行从钉扎状态到耗尽状态的改变，那么这就足够了。出现了由于传输晶体管附近的缺陷引起的暗输出。这使得可以检测光电二极管PD附近和传输晶体管附近的缺陷信息，并且例如，可以将例如电平等于或高于期望阈值电平的像素地址作为器件特有信息进行处理，该像素地址作为缺陷被处理。

因为这样的缺陷信息具有温度特性(激活能约为0.55eV至1.1eV)，所以为了使输出稳定，期望基于温度信息适当地设定累积时间段和模拟增益，而且期望具有针对各个缺陷的温度校正表并使用该温度校正表来执行校正。

特有值计算部220基于从检测部218发送的数字信号计算固态摄像装置1特有的值(特有值)。特有值计算部220产生具有预定位长度的值作为特有值。在下文中详细描述特有值计算部220进行的固态摄像装置1的特有值的计算方法的示例。在特有值计算部220计算固态摄像装置1的特有值之后，特有值计算部220将特有值发送到加密部222。由特有值计算部220产生的特有值能够变成用于加密部222的加密处理的种子或密钥本身。

特有值计算部220可以选择采用多种器件特有信息中的哪一种。当特有值计算部220选择器件特有信息时，其可以基于器件特有信息通过算术运算来选择采用多种器件特有信息中的哪一种，或可以根据随机数来选择采用多种器件特有信息中的哪一种。作为替代方案，可以将当选择器件特有信息时的选择条件存储在非易失性存储器中。将选择条件写入到非易失性存储器中可以仅执行一次。例如，进行写入到非易失性存储器中的时间可以是例如检查时、装运时或第一次使用时等的时间。特有值计算部220能够使用基于任何生产离散的器件特有信息来重复地计算特有值，该生产离散可能出现在包括信息量相对小的器件特有信息的固态摄像装置1的芯片中。换言之，能够增加器件特有信息的信息量。

此外，特有值计算部220可以通过组合由特有信息生成部214产生的器件特有信息内的多种器件特有信息来计算特有值。通过组合多种器件特有信息来计算特有值，变得不太可能以计算特有值的方式进行分析。

此外，可以将由特有值计算部220产生的特有值临时存储在存储器中。通过将由特有值计算部220产生的特有值存储在存储器中，不太可能分析出特有值的计算时间。特别地，固态摄像装置1可以不在加密请求的时间产生特有值，而是可以响应于加密请求而使用预先产生的特有值。例如，固态摄像装置1可以在例如执行普通摄像时的驱动后经过预定时间段之后，计算特有值。作为替代方案，固态摄像装置1可以不在加密请求的时间产生特有值，而是可以在接收到产生特有值的请求的时间产生特有值。

此外，特有值计算部220可以对根据相同的驱动条件获得的特有值进行平均。通过对根据相同的驱动条件获得的特有值进行平均，能够抑制时间方向的噪声。

加密部222使用由特有值计算部220产生的特有值执行数据的加密处理。例如，加密部222可以设置在图2所示的逻辑电路23014中。特别地，加密部222使用由特有值计算部220产生的特有值作为种子或密钥本身，以执行数据的加密处理。变成加密目标的可以是特有值本身、图像信息、或基于图像信息的特征量等。通过使用由特有值计算部220产生的特有值执行加密处理，固态摄像装置1能够非常安全地加密数据。

通信控制部224将数据传输到固态摄像装置1的外部。通信控制部224可以根据输出拍摄的图像数据还是输出由加密部222加密后的数据而执行不同的处理。

在图9所示的固态摄像装置1的构造中，至少形成用于处理特有信息的路径，使得其不出现在固态摄像装置1的表面上。例如，用于处理特有信息的路径设置成被包括最外层的上层金属膜覆盖。用于处理特有信息的路径可以被预定的遮蔽层覆盖，或可以被用于VDD或VSS的配线覆盖。例如，用于处理特有信息的路径可以包括特有信息生成部214、检测部218、特有值计算部220和加密部222。此外，固态摄像装置1形成为使得用于监控特有信息的焊盘没有设置在用于处理特有信息的路径上。通过以此方式形成固态摄像装置1，不仅能够防止固态摄像装置1的用于加密处理的特有信息泄露到外部，而且如果有人试图分析特有信息，则无法避免固态摄像装置1的破坏，结果，不可能分析特有信息。此外，根据本实施例的固态摄像装置1每次都在不将特有信息保存在内部的情况下产生特有信息，且使用基于所产生的特有信息的特有值来执行加密处理。因此，根据本实施例的固态摄像装置1能够实施非常安全的加密处理。

因为根据本实施例的固态摄像装置1没有将特有信息保存在内部，所以如果基于特有信息产生的特有值在每次产生时都发生改变，则不可能对加密数据进行解码。因此，需要特有值在任何时间都表示相同的值。因此，根据本实施例的固态摄像装置1可以包括如下的功能：基于响应于设置有特有信息生成部214的芯片的温度而从特有信息生成部214输出的信号，对通过特有值计算部220计算的特有值进行校正。此外，根据本实施例的固态摄像装置1可以包括用于检测设置有特有信息生成部214的芯片的温度的功能。

图12是示出了根据本实施例的固态摄像装置1的不同功能构造示例的说明图。除了图9所示的固态摄像装置1的构造，图12还示出了包括芯片温度检测部226和信号校正部228的构造。

芯片温度检测部226检测设置有特有信息生成部214的芯片的温度。芯片温度检测部226将检测出的芯片温度的信息发送到信号校正部228。信号校正部228基于由芯片温度检测部226检测出的设置有特有信息生成部214的芯片的温度，对通过特有值计算部220计算的特有值进行校正。信号校正部228可以保存存储有根据温度的校正值的表，且可以基于由芯片温度检测部226检测出的温度来确定校正值。

<3.2.操作示例>

将描述根据本实施例的固态摄像装置的操作示例。图13是示出了根据本实施例的固态摄像装置的操作示例的流程图。图13所示的是当固态摄像装置1计算特有值并使用特有值执行加密处理时的操作示例。

固态摄像装置1首先产生作为特有值的基础的模拟特有信息(步骤S201)。由驱动控制部210驱动的特有信息生成部214产生模拟特有信息。

在产生模拟特有信息之后，固态摄像装置1随后将模拟特有信息转换成数字值(步骤S202)。由检测部218执行模拟特有信息到数字值的转换。由检测部218进行的模拟特有信息转换成数字值的处理如上文中所述。

在将模拟特有信息转换成数字值之后，固态摄像装置1随后使用转换后的数字值计算固态摄像装置1的特有值(步骤S203)。固态摄像装置1的特有值的计算是由特有值计算部220执行的。

在执行固态摄像装置1的特有值的计算之后，固态摄像装置1随后使用特有值执行数据加密处理(步骤S204)。使用特有值进行的数据加密处理是由加密部222执行的。

通过执行上述的一系列操作，根据本实施例的固态摄像装置1能够在不将特有信息输出到外部的情况下在内部完成使用特有信息的加密处理。通过使用没有泄露到外部的特有信息执行加密处理，根据本实施例的固态摄像装置1能够非常安全地加密并输出重要的信息。

4.第二实施例

随后，作为本发明的第二实施例，描述如下的技术的示例：该技术利用上文中所述的固态摄像装置1的物理特征(即，硬件特征)，且产生固态摄像装置1特有的且难以复制的特有值(即，PUF值)。

<4.1.基本理念>

首先，描述PUF所需的特性，其后，描述根据本实施例的用于产生PUF值的技术的基本理念的概要。

如上文中所述，PUF是利用难以复制的物理特征输出器件特有值的功能。例如，在应该使用如刚才所述的利用PUF产生的器件特有值(即，PUF值)作为用于标识各个器件的标识符或作为用于加密处理等的密钥信息的情况下，需要将再现性和个体差异作为PUF值的特性。

这里，再现性表示如下的特性：即使诸如温度或电压等各种状态发生改变，或关于器件本身随时间的劣化等的条件在产生或重新计算PUF值时发生改变，也能相对于预定输入每次都获得相同的输出。特别地，理想地，期望的是，即使发生如上所述的条件的这种改变，也能够相对于预定输入每次都完美地再现相同的输出。另一方面，在产生并重新计算PUF值时，也可以应用纠错码这种技术。在这种情况下，如果每次获得的输出的离散保持在使用纠错码等可纠正的范围内，则输出的再现性可以不必是完美的。

同时，关于个体差异，优选的是，多个器件产生的PUF值具有足够的差异，使得能够使用PUF值来相互区分各个器件。在本实施例中，关于个体差异，期望的是，能够确保例如128位的熵。

根据如上所述的推定，在本实施例中，以构成固态摄像装置1的各个像素2的晶体管之中的放大晶体管Tr13为目标，利用放大晶体管Tr13的阈值电压Vth的离散来产生PUF值。更具体地，对于晶体管的阈值电压，生产过程中存在着许多给各个器件带来离散的因素，例如栅极氧化膜的膜厚度、晶体管的尺寸或离子注入。因此，可以满足上述的个体差异的所需特性。此外，因为放大晶体管Tr13布置在构成像素2的晶体管之中的相对较后的阶段，所以其受到综合因素影响的可能性较小。根据如刚才所述的特性，也可以满足上述的再现性所需的特性。此外，关于阈值电压Vth的离散，可以例如在对阈值电压Vth执行补偿的过程中获取作为来自像素2的像素信号(换言之，像素值)的输出结果的离散。

此外，在本实施例中，如果利用固态摄像装置1的像素2之中的操作更稳定的像素2的特性产生PUF值，那么这就足够了。作为具体示例，可以利用像素区域3(换言之，摄像面)内的所谓的光学黑(OPB)区域的至少一部分区域中所包括的像素2的特性来产生PUF值。

例如，图14是图示了根据本实施例的用于产生PUF值的技术的示例的说明图，且图14示出了固态摄像装置1的像素区域3的构造示例。如图14所示，例如，根据本实施例的固态摄像装置1的像素区域3包括有效像素区域R501和OPB区域R503。

有效像素区域R501对应于通过诸如透镜等光学系统在固态摄像装置1的像素区域3内形成被摄体图像的区域。特别地，将以从固态摄像装置1的像素区域3内的有效像素区域R501中所包括的像素2读出的像素信号(换言之，像素值)为基础的图像信号作为图像的摄像结果输出。

OPB区域R503是设置在有效像素区域R501附近且被金属等遮蔽的区域。OPB区域R503中所包括的像素2例如用于像素信号的电平测量，该像素信号变成用于对黑电平进行校正的基准。特别地，通过测量从OPB区域R503中所包括的像素2输出的像素信号的电平，可以识别如下的信号的电平(偏离量)：该信号包括在没有光入射的状态下的暗电流或读出噪声的影响。因此，理想地，通过从有效像素区域R501中的像素2读出的图像信号中减去从OPB区域R503中的像素2输出的像素信号的电平的测量值(即，偏离量)，能够将黑电平校正为0。

如上所述，OPB区域R503中所包括的像素2由于其被金属等遮蔽的特性而不太可能受到通过诸如透镜等光学系统入射的光的影响。由于如刚才所述的特性，与有效像素区域R501中所包括的像素2相比，可以从OPB区域R503中所包括的像素2获得相对稳定的输出作为光接收结果。换言之，从满足PUF值的再现性的要求的观点来看，利用OPB区域R503中所包括的像素2的特性比利用有效像素区域R501中所包括的像素2的特性这一替代情况更有效。

此外，从OPB区域R503中所包括的任何像素2输出的像素信号不是作为图像的摄像结果输出。因此，难以根据由于摄像而获得的图像的分析结果来推断OPB区域R503中所包括的像素2的特性。换言之，即使OPB区域R503中所包括的像素2的特性用于产生PUF值，也难以根据由于摄像而获得的图像的分析结果来推断PUF值。

此外，因为OPB区域R503中所包括的像素2不必正常操作，所以与有效像素区域R501中所包括的像素2相比，它们不太可能劣化。因此，从可靠性的观点来看，用于产生PUF值的器件的特性也是更有效的。

此外，OPB区域R503是已经设置在现有固态摄像装置1中的区域。因此，通过利用OPB区域R503中所包括的像素2的特性来产生PUF值，可以消除为了产生PUF值而提供专用区域或专用器件的必要性。

例如，在图14所示的示例中，OPB区域R503中所包括的像素2之中的由附图标记R505表示的区域中所包括的像素2的特性用于产生PUF值。

因此，在描述了PUF所需的特性之后，已经描述了根据本实施例的用于产生PUF值的技术的基本理念的概要。

<4.2.PUF值的产生方法>

随后，描述根据本实施例的固态摄像装置1中的产生PUF值的方法的概要。

在根据本实施例的固态摄像装置1中，将预定区域(例如，OPB区域)中所包括的像素分成多个块，各个块包括一个或多个像素。基于如刚才所述的构造，在根据本实施例的固态摄像装置1中，多个块之中的根据预定条件指定的一个或多个块用于产生PUF值。例如，图15是图示了本实施例中的用于产生PUF值的技术的示例的说明图，且图15示出了上述块的示例。特别地，在图15所示的示例中，将2000×8个像素分成均包括2×4个像素的块，在这种情况下，块的数量是2000个。

需要注意，在将预定区域中所包括的像素分成多个块的情况下，如果将各个块限定成共用预定电路(例如，所谓的AMP电路)的多个像素被包括在公用块中，那么这就足够了。通过采用如刚才所述的构造，各个块中所包括的像素将表示来自像素的输出信号(即，像素值)的离散之中的由于像素共用的电路而引起的离散的相同趋势。

此外，在根据本实施例的固态摄像装置1中，基于块中所包括的一个或多个像素的像素值计算与各个块对应的像素值。作为具体示例，可以将各个块中所包括的一个或多个像素的像素值的总和设定为与块对应的像素值。例如，在图15所示的示例中，在各个像素的像素值由10位表示的情况下，因为一个块包括2×4个像素，所以针对各个块计算的与块对应的像素值能够表示为13位的值。需要注意，在下文中，也将针对各个块计算的与块对应的像素值仅称为“各个块的像素值”。此外，各个像素的像素值对应于“第一像素值”，且各个块的像素值对应于“第二像素值”。需要注意，在限定各个块包括一个像素的情况下，各个块的像素值对应于各个像素的像素值。

基于如上所述的构造，在根据本实施例的固态摄像装置1中，在以如上所述的方式限定的多个块之中，多个块之中的如下的块用于产生PUF值：在该块中，各个块的像素值没有被包括在预定范围内，预定范围包括像素值的平均。例如，图16是图示了根据本实施例的用于产生PUF值的技术的示例的说明图，且图16示出了多个块之中的各个块的像素值的分布示例。此外，在图16中，附图标记D510表示多个块之中的各个块的像素值的平均值。

如图16所示，各个块的像素值的分布具有如下的趋势：参照多个块之间的像素值的平均D510，其表示所谓的正态分布。基于如刚才所述的构造，在根据本实施例的固态摄像装置1中，对于表示像素值高于平均D510的块，将“1”设定为用于产生PUF值的值，但是对于表示像素值低于平均D510的块，设定“0”。

另一方面，各个块的像素值有时会由于随机噪声等的影响而每次(例如，每帧地)发生改变。因此，例如，关于像素值表示平均D510附近的值的块，存在着两种情况，一种情况是，针对各帧，像素值表示高于平均D510的值(即，将“1”设定为用于产生PUF值的值)，另一种情况是，针对各帧，像素值表示低于平均D510的值(即，将“0”设定为用于产生PUF值的值)。考虑如刚才所述的特性，在根据本实施例的固态摄像装置1中，将如下的块排除在用于产生PUF值的利用目标之外：在该块中，各个块的像素值被包括在包含平均D510在内的预定范围R511内。换言之，将各个块的像素值没有被包括在范围R511内的块，即像素值被包括在范围R513和R515中的一者内的块指定为用于产生PUF值的利用目标。特别地，作为用于产生PUF值的值，将“0”设定为像素值被包括在范围R513内的块，且将“1”设定为像素值被包括在范围R515内的块。

需要注意，如果例如响应于多个块之中的各个块的像素值的标准差σ来设定图16所示的范围R511，那么这就足够了。在这种情况下，将各个块的像素值和块之间的像素值的平均D510之间的差的绝对值(即，各个块的像素值和平均D510之间的距离)等于或高于预定阈值的块指定为用于产生PUF值的利用目标。

这里，在块中的像素的像素值的标准差由σ’表示的情况下，标准差σ’有时变成例如块之中的各个块的像素值的标准差σ的约1/20。因此，如果将各个块的像素值和平均D510之间的距离的阈值设定为例如0.3σ左右，那么这就足够了。在这种情况下，在各个块的像素值和平均D510之间的距离超过阈值的块中，为了使响应于像素值而设定的值在“0”和“1”之间变化，像素值的离散必须超过6σ’。

由于如刚才所述的特性，在根据本实施例的固态摄像装置1中，将像素值表示平均D510左右的值的块排除在用于产生PUF值的利用目标之外，且将像素值和平均D510之间的距离等于或大于阈值的块作为用于产生PUF值的利用目标。

需要注意，当将图16所示的范围R511设定得更窄时，虽然能够变成用于产生PUF值的利用目标的候选者的块的数量增加，但是存在着如下的趋势：所要产生的PUF值中可能出现误差的概率变得更高。相反，当将范围R511设定得更宽时，虽然能够变成用于产生PUF值的利用目标的候选者的块的数量减少，但是使所要产生的PUF值中可能出现误差的概率降低变得可能。因此，例如，可以响应于所要产生的PUF值所允许的误差率来设定要排除在用于产生PUF值的利用目标之外的范围R511。

需要注意，因为被指定为用于产生PUF值的利用目标的块的信息本身不是变成例如所谓的秘密信息等保护目标的信息(具有机密性的信息)，所以如果将块的信息存储在例如固态摄像装置1的预定存储区域(例如，非易失性存储区域)中，那么这就足够了。

现在，参照图16至图18描述响应于各个块的像素值来计算固态摄像装置1的特有值(即，PUF值)的方法示例。例如，图17和图18是图示了根据本实施例的PUF值的产生方法示例的说明图。

参照图17，附图标记D511示意性地表示如上文参照图15所述的预定区域中所包括的像素被分成的多个块。此外，附图标记D511标注的各个块中所表示的数值表示与块对应的像素值是否被包括在包含像素值的平均在内的预定范围(即，图16所示的范围R511)内。

特别地，根据本实施例的固态摄像装置1从预定的开始位置开始针对各个块连续地判断各个块的像素值是否被包括在包含像素值的平均在内的预定范围R511内，并且响应于判断结果将值“0”或“1”与块相关联。例如，在图17的附图标记D511所示的示例中，“0”与像素值被包括在范围R511内的块相关联，且“1”与像素值没有被包括在范围R511内(即，像素值被包括在范围R513或R515内)的块相关联。以如上所述的方式，固态摄像装置1顺序地执行上述判断，直到各个块的像素值没有被包括在范围R511内的块的数量(即，与“1”相关联的块的数量)由预定位长度以上的位长度指定。然后，固态摄像装置1使与“1”相关联的块的位置存储在预定存储区域中。需要注意，与“1”相关联的块成为用于产生PUF值的利用目标。

其后，如图17所示，固态摄像装置1将各个块的像素值没有被包括在范围R511内的块的像素值与块之间的像素值的平均D510进行比较，以指定用于产生与块对应的PUF值的值(在下文中也称为“位值(bit value)”)。特别地，固态摄像装置1将“0”设定为各个块的像素值低于平均D510的各个目标块的位值，且将“1”设定为像素值高于平均D510的各个目标块的位值。例如，在图18中，附图标记D513示意性地示出了为如下的各个块设定的位值：这些块变成用于产生PUF值的利用目标。

以如上所述的方式，固态摄像装置1可以确保等于或大于预定位长度的位值，且可以将位值连接以产生PUF值。需要注意，在产生PUF值时，固态摄像装置1可以利用确保的一系列位值中的一部分来计算用于对单独重新计算的PUF值的误差进行校正的纠错码(ECC：error-correcting code)，且固态摄像装置1可以使纠错码存储在预定存储区域中。在这种情况下，如果指定相当多的变成用于产生PUF值的利用目标的块，使得可以确保用于计算纠错码的位值，那么这就足够了。

此外，在使用PUF值的情况下，固态摄像装置1基于存储在预定存储区域中的信息重新计算PUF值。特别地，固态摄像装置1基于存储在存储区域中的信息指定变成用于产生PUF值的利用目标的块，并且读出与块对应的像素值(即，各个块的像素值)。固态摄像装置1将与指定的块对应的像素值与块之间的像素值的平均D510进行比较以指定与块对应的位值，并且固态摄像装置1将指定的位值连接以重新产生PUF值。此外，此时，在用于对PUF值的误差进行校正的纠错码存储在预定存储区域中的情况下，如果固态摄像装置1对基于纠错码再次产生的PUF值执行误差校正，那么这就足够了。

例如，以如上所述的方式产生(计算)的PUF值能够用作用于标识固态摄像装置1的标识符，或用作用于对固态摄像装置1中产生的预定信息进行加密的密钥信息。

需要注意，作为用于产生PUF值的各个块的像素值，可以利用多次摄像之间的各个块的像素值的平均。在使用如刚才所述的构造的情况下，可以降低由于随机噪声等而使各个块的像素值的离散受到的影响(换言之，可以降低各个块的像素值的误差率)。

上面已经参照图15至18描述了根据本实施例的固态摄像装置1中的PUF值的产生方法的概要。

<4.3.功能构造>

现在，描述根据本实施例的固态摄像装置1的功能构造示例，尤其注意与固态摄像装置1特有的PUF值的产生和重新计算有关的部分。例如，图19是示出了根据本实施例的固态摄像装置1的功能构造示例的框图。需要注意，在图19中，为了进一步便于理解根据本实施例的固态摄像装置1的特征，示出了与固态摄像装置1特有的PUF值的产生有关的构造，然而没有示出其他部分的构造。

如图19所示，根据本实施例的固态摄像装置1包括传感器部511、信息处理部512和存储部513。

传感器部511对应于上文中参照图1所述的像素阵列3，且传感器部511将来自被摄体的光光电转换成电信号。

信息处理部512执行与产生固态摄像装置1特有的PUF值有关的各种处理。如图19所示，信息处理部512例如包括块指定部514、特有信息获取部515和特有值算术运算部516。需要注意，关于产生PUF值的一种情况和重新计算PUF值的另一种情况，分别描述了信息处理部512的部件的操作。首先，注意产生PUF值的情况，描述关联部件的操作。

块指定部514响应于预定条件从构成传感器部511的多个像素之中的被包括在至少一部分区域(例如，OPB区域)中的像素被分成的多个块中指定一个或多个变成用于产生PUF值的利用目标的块。作为具体示例，块指定部514可以根据各个块的像素值是否被包括在包含多个块之间的像素值的平均在内的预定范围内来指定变成用于产生PUF值的利用目标的块。然后，块指定部514使与指定的块有关的信息存储在下文中所述的存储部513中。需要注意，块指定部514对应于“指定部”的示例。

特有信息获取部515从预定区域(例如，OPB区域)中所包括的像素被分成的多个块之中的预定数量以上的变成用于产生PUF值的利用目标的块中获取各个块的像素值作为特有信息。需要注意，此时，特有信息获取部515可以基于存储在存储部513中的信息来指定变成用于产生PUF值的利用目标的块。然后，特有信息获取部515将从预定数量以上的变成用于产生PUF值的利用目标的块中获取的特有信息(即，各个块的像素值)输出到特有值算术运算部516。

特有值算术运算部516从特有信息获取部515获取从预定数量以上的变成用于产生PUF值的利用目标的块中获取的特有信息，且特有值算术运算部516基于获取的特有信息产生PUF值。作为具体示例，特有值算术运算部516可以响应于获取的各个块的特有信息是否大于预定阈值(例如，块之间的像素值的平均)来指定与块对应的位值，且特有值算术运算部516可以将为各个块指定的位值连接以产生PUF值。需要注意，特有值算术运算部516对应于产生(计算)器件特有值的“生成部”的示例。

此外，当特有值算术运算部516产生PUF值时，其可以利用为各个块指定的位值的一部分来计算用于对单独重新计算的PUF值的误差进行校正的纠错码，并且可以使纠错码存储在存储部513中。

特有值算术运算部516以如上所述的方式产生PUF值，且将产生的PUF值输出到预定输出目的地。

存储部513临时或永久地保存用于允许固态摄像器件1的部件执行各种处理的各种信息。存储部513例如能够由非易失性记录介质(例如，存储器等)构成，即使不向非易失性记录介质供电，其也能够保存存储内容。例如，存储部513可以存储与变成用于产生PUF值的利用目标的块有关的信息。此外，可以将用于对PUF值的误差进行校正的纠错码存储在存储部513中。

现在，注意重新计算PUF值的情况，描述关联部件的操作。

类似于在产生PUF值时，特有信息获取部515从预定数量以上的变成用于产生PUF值的利用目标的块中获取各个块的像素值作为特有信息。然后，特有信息获取部515将从预定数量以上的变成用于产生PUF值的利用目标的块中分别获取的特有信息输出到特有值算术运算部516。

类似于在产生PUF值时，特有值算术运算部516基于从特有信息获取部515中获取的各个块的特有信息来重新计算PUF值。此外，此时，在将用于对PUF值的误差进行校正的纠错码存储在存储部513中的情况下，特有值算术运算部516可以基于纠错码对重新计算的PUF值执行误差校正。然后，特有值算术运算部516将重新计算后的PUF值输出到预定输出目的地。

上面已经参照图19描述了根据本实施例的固态摄像装置1的功能构造示例，尤其注意与产生和重新计算固态摄像装置1特有的PUF值有关的部分。

<4.4.处理>

随后，作为根据本实施例的固态摄像装置1的一系列处理的流程的示例，描述与产生和重新计算固态摄像装置1特有的PUF值有关的处理。

首先，参照图20，描述与产生PUF值有关的处理的示例。图20是示出了根据本实施例的固态摄像装置1的一系列处理的流程的示例的流程图，且示出了与产生PUF值有关的处理的流程。

如图20所示，固态摄像装置1(块指定部514)首先从构成传感器部511的多个像素之中的被包括在预定区域中的像素被分成的多个块中指定预定数量以上的变成用于产生PUF值的利用目标的块(至少一个或多个块)(S501)。然后，固态摄像装置1使与指定的块有关的信息(例如，表示各个块位置的信息)存储在预定存储区域中(S503)。

然后，固态摄像装置1(特有信息获取部515)基于存储在预定存储区域中的信息而从被指定为用于产生PUF值的利用目标的块中获取各个块的像素值作为特有信息。然后，固态摄像装置1(特有值算术运算部516)基于从预定数量以上的变成利用目标的块中获取的特有信息来产生PUF值。作为具体示例，固态摄像装置1可以根据针对各个块获取的特有信息是否等于或大于预定阈值来指定与块对应的位值，且可以将为各个块指定的位值连接以产生PUF值(S505)。

此外，固态摄像装置1(特有值算术运算部516)可以利用为各个块指定的位值的一部分来计算用于对单独计算的PUF值的误差进行校正的纠错码。在这种情况下，固态摄像装置1可以使计算的纠错码存储在预定存储区域中(S507)。

PUF值是以如上所述的方式产生的，且将产生的PUF值输出到预定输出目的地。

已经参照图20描述了与产生PUF值有关的处理的示例。

现在，参照图21描述与重新计算PUF值有关的处理的示例。图21是示出了根据本实施例的固态摄像装置1的一系列处理的流程的示例的流程图，且示出了与重新计算PUF值有关的处理的流程。

如图21所示，固态摄像装置1(特有信息获取部515)首先基于存储在预定存储区域中的信息来指定变成用于产生PUF值的利用目标的块的位置(S511)。

然后，固态摄像装置1(特有信息获取部515)从被指定为用于产生PUF值的利用目标的块中获取各个块的像素值作为特有信息。然后，类似于在产生PUF值时，固态摄像装置1(特有值算术运算部516)基于分别从预定数量以上的变成利用目标的块中获取的特有信息来重新计算PUF值(S513)

此外，在将用于对PUF值的误差进行校正的纠错码存储在预定存储区域中的情况下，固态摄像装置1(特有信息获取部515)可以基于纠错码对重新计算的PUF值执行误差校正(S515)。

PUF值是以如上所述的方式被重新计算的，且将重新计算的PUF值输出到预定输出目的地。

已经参照图21描述了与重新计算PUF值有关的处理的示例。

<4.5.评价>

如上所述，根据本实施例的固态摄像装置1将通过对排列有多个像素的摄像平面的至少一部分区域(例如，OPB区域)中所包括的像素进行划分而设定的多个块之中的至少一个或多个块指定为用于产生PUF值的目标。需要注意，各个块包括至少一个或多个像素。因此，固态摄像装置1基于指定的块中所包括的像素的像素值和多个块之间的像素的像素值的离散来产生固态摄像装置1特有的值(例如，PUF值)。

通过如上所述的构造，利用固态摄像装置1的难以复制的物理特征(即，硬件特征)来产生固态摄像装置1特有的值。因此，例如，可以将特有值用作用于标识各个器件的标识符或用作用于加密处理等的密钥信息。此外，因为基于上述的构造产生固态摄像装置1特有的值，所以在特有值用作标识符或密钥信息的情况下，能够充分满足标识符或密钥信息所需的再现性或个体差异的条件。

需要注意，上述的示例最终也仅是一个示例，并且如果能够针对各个像素2检测物理特征且还可以满足PUF值所需的再现性或个体差异的条件，那么物理特征不必仅限于放大晶体管Tr13的阈值电压Vth的离散。例如，可以利用构成像素2的晶体管之中的放大晶体管Tr13以外的不同晶体管的物理特征，且物理特征不必仅限于阈值电压Vth的离散。作为具体示例，例如所谓的随机电报信号(RTS：Random Telegraph Signal)等由于器件而产生的噪声的检测结果可以用于产生PUF值。

5.应用示例

现在，描述根据本发明的固态摄像装置的应用示例。

<5.1.生物特征认证的应用示例>

作为根据本发明的技术的应用示例，描述如下的情况的示例：根据本发明的实施例的固态摄像装置1被应用到利用生物特征信息的生物特征认证。需要注意，在本设置中，假设：“生物特征信息”表示代表诸如虹膜、指纹、静脉、面部、手印、声纹、脉搏波和视网膜等人体特征的信息。

(构造示例1：固态摄像装置执行生物特征认证的构造示例)

首先，参照图22描述应用根据本应用示例的固态摄像装置的摄像装置的功能构造示例，尤其是在固态摄像装置中执行生物特征认证的情况的示例。图22是图示了根据本发明的技术的应用示例的说明图，且是示出了根据本应用示例的摄像装置的示意性功能构造的示例的框图。

如图22所示，根据本应用示例的摄像装置710a包括固态摄像器件711a和主处理器731a。

固态摄像器件711a对应于上文中所述的根据本发明的实施例的固态摄像装置1。如图22所示，固态摄像器件711a包括传感器部712、信息处理部713a、存储部719和信息输出部720。此外，尽管图22未示出，但是固态摄像器件711a可以包括将设定值传输到外部并接收来自外部的设定值的寄存器接口。这里，“外部”表示存储着由图像传感器产生的图像信息的记录介质、用于传输图像信息的网络、诸如主处理器或数码照相机等处理图像信息的摄像装置主体、个人计算机(PC)、便携式终端、游戏机、诸如FeliCa(注册商标)卡等非接触型IC卡、或USB存储器。

传感器部712对应于上文中参照图1所述的像素阵列3，且将来自被摄体的光光电转换成电信号。

根据场合需要，信息处理部713a对获取的信息执行处理。如图22所示，信息处理部713a例如包括图像信息获取部714、生物特征信息获取部715、生物特征辨别部741、生物特征认证部742、特有信息获取部716、特有值算术运算部717和加密处理部718。

图像信息获取部714执行用于将传感器部712基于用户拍摄的被摄体的光进行光电转换之后的电信号从模拟信号转换成数字信号的模数转换(A/D转换)，以获取图像信息。

生物特征信息获取部715对传感器部712基于拍摄的被摄体的光进行光电转换之后的电信号执行A/D转换，以便对用户执行生物特征认证，从而获取生物特征信息。

特有信息获取部716获取构成固态摄像器件711a的器件特有的信息(在下文中也称为“特有信息”)。例如，如上文中作为第二实施例所述，特有信息获取部716可以获取构成传感器部712的多个像素之中的被包括在至少一部分区域(例如，OPB区域)中的一个或多个像素的像素值作为特有信息。此外，此时，特有信息获取部716例如可以基于预先保存在下文中所述的存储部719中的信息来指定变成特有信息的获取目标的像素或包括一个或多个像素的块。

特有值算术运算部717基于预定功能(例如，上述的PUF)并使用由特有信息获取部716获取的特有信息作为输入来产生(或计算)固态摄像器件711a特有的值。作为具体示例，如上面作为第二实施例所述，特有值算术运算部717可以将作为特有信息获取的预定像素的像素值作为输入来产生固态摄像器件711a特有的PUF值。

生物特征辨别部741辨别生物特征信息获取部715获取的生物特征信息是否能够用于用户认证。

生物特征认证部742将辨别为能够认证用户的信息的生物特征信息与存储在预定存储区域(例如，下文中所述的存储部719)中的基准信息相互进行比较，以认证用户是否具有使用资格。需要注意，基准信息可以是基于特有值算术运算部717产生的固态摄像器件711a特有的值(例如，PUF值)而被加密的形式。在这种情况下，生物特征认证部742可以从特有值算术运算部717获取固态摄像器件711a特有的值，且可以基于获取的值对基准信息进行解密。

加密处理部718对表示用户被认证为具有使用资格的生物特征认证信息进行加密以产生加密信息，且将加密信息传输到信息输出部720。需要注意，例如，可以基于由特有值算术运算部717产生的固态摄像器件711a特有的值(例如，PUF值)对用于加密的密钥信息进行加密。在这种情况下，加密处理部718可以从特有值算术运算部717获取固态摄像器件711a特有的值，使得基于获取的值对密钥信息进行解密。

信息输出部720将从信息处理部713a输出的各种信息输出到固态摄像器件711a的外部，且信息输出部720例如包括输出切换部721和图像信息输出部722。

输出切换部721响应于从信息处理部713a输入的信息的类型执行关于将哪一信息输出到固态摄像器件711a的外部的切换。换言之，输出切换部721具有用于切换输出目的地的开关的作用。因为固态摄像器件711a包括输出切换部721，所以用户能够选择是输出下述的图像信息还是输出加密信息。

例如，在选择输出加密信息的情况下，输出切换部721执行控制，使得由加密处理部718产生的加密信息(例如，加密后的生物特征认证信息)通过寄存器接口(未示出)等传输到主处理器731a。

在输出切换部721中选择输出图像信息的情况下，图像信息输出部722接收由图像信息获取部714获取的图像信息，且将接收的图像信息输出到固态摄像器件711a的外部。

主处理器731a接收来自固态摄像器件711a的图像信息或加密信息，并且主处理器731a响应于接收的信息的类型执行各种处理。如图22所示，主处理器731a包括主控制部732、图像信息输入部733和显影处理部734。

主控制部732控制摄像装置710a的各种部件的操作。例如，为了使固态摄像器件711a执行各种功能，主控制部732将与功能对应的控制信号传输到固态摄像器件711a。此外，为了实现主处理器731a的各种功能，主控制部732将与功能对应的控制信号传输到主处理器731a中的各部。

图像信息输入部733根据来自主控制部732的控制信号获取从固态摄像器件711a输出的图像信息。

根据来自主控制部732的控制信号，显影处理部734基于通过图像信息输入部733从固态摄像器件711a获取的图像信息执行输出图像的显影处理。

上面参照图22描述了应用根据本应用示例的固态摄像装置的摄像装置的功能构造示例，尤其是在固态摄像装置中执行生物特征认证的情况的示例。

(构造示例2：加密且输出生物特征信息的构造示例)

现在，参照图23描述应用根据本应用示例的固态摄像装置的摄像装置的功能构造示例，尤其是对固态摄像装置获取的生物特征信息执行加密处理且将所得的生物特征信息输出到外部的情况的示例。图23是图示了根据本发明的技术的应用示例的说明图，且是示出了根据本应用示例的摄像装置的示意性功能构造的不同示例的框图。需要注意，在本描述中，尤其注意与参照图22所述的摄像装置710a的构造不同的构造，描述图23所示的摄像装置710b的功能构造，且省略与摄像装置710a的构造大致类似的构造的详细描述。

如图23所示，根据本应用示例的摄像装置710b包括固态摄像器件711b和主处理器731b。需要注意，固态摄像器件711b和主处理器731b分别对应于图22所示的摄像装置710a中的固态摄像器件711a和主处理器731a。需要注意，在图23所示的示例中，为了使特征更容易理解，主要显示与针对生物特征信息的处理有关的构造，而省略上述的与针对图像信息的处理有关的构造的图示。因此，例如，在图23所示的示例中，类似于在图22所示的示例中，摄像装置710b也可以包括图像信息获取部714、输出切换部721、图像信息输出部722和图像信息输入部733等的构造。

如图23所示，固态摄像器件711b包括传感器部712、信息处理部713b、加密信息输出部723和存储部719。信息处理部713b还包括例如生物特征信息获取部715、特有信息获取部716、特有值算术运算部717和加密处理部718。需要注意，传感器部712、存储部719、生物特征信息获取部715、特有信息获取部716和特有值算术运算部717分别大致类似于图22所示的摄像装置710a中的传感器部712、存储部719、生物特征信息获取部715、特有信息获取部716和特有值算术运算部717。

加密处理部718对生物特征信息获取部715获取的生物特征信息(例如，虹膜、指纹、静脉、面部、手印、声纹、脉搏波和视网膜等的图像信息)进行加密以产生加密信息，并且加密处理部718将产生的加密信息传输到加密信息输出部723。需要注意，例如，可以基于特有值算术运算部717产生的固态摄像器件711b特有的值(例如，PUF值)对用于加密的密钥信息进行加密。在这种情况下，加密处理部718可以从特有值算术运算部717获取固态摄像器件711b特有的值，并且可以基于获取的值对密钥信息进行解密。

加密信息输出部723接收通过加密处理部718对生物特征信息执行加密处理而产生的加密信息，且加密信息输出部723将该加密信息输出到固态摄像器件711b的外部。

主处理器731b包括主控制部732、加密信息输入部736、显影处理部734和生物特征认证部735。

主控制部732控制摄像装置710b的各种部件的操作。例如，为了使固态摄像器件711b执行各种功能，主控制部732将与功能对应的控制信号传输到固态摄像器件711b。此外，为了实现主处理器731b的功能，主控制部732将与功能对应的控制信号传输到主处理器731b中的各部。

加密信息输入部736根据来自主控制部732的控制信号获取从固态摄像器件711b输出的加密信息。

显影处理部734根据来自主控制部732的控制信号对通过加密信息输入部736从固态摄像器件711b获取的加密信息进行解密，且显影处理部734基于由于解密而获得的生物特征信息(图像信息)对用于生物特征认证的输出图像执行显影处理。需要注意，涉及用于加密信息的解密的密钥信息，如果预先获取与用于产生加密信息的密钥信息类似的密钥信息且将该密钥信息存储在预定存储区域中，那么这就足够了。然后，显影处理部734将由于显影处理而获得的输出图像输出到生物特征认证部735。

生物特征认证部735辨别从显影处理部734输出的输出图像是否能够用于用户认证。生物特征认证部735将辨别为能够用于用户认证的图像的输出图像(换言之，生物特征信息)与存储在预定存储区域中的基准信息相互进行比较，以认证用户是否具有使用资格。

上面参照图23描述了应用根据本应用示例的固态摄像装置的摄像装置的功能构造示例，尤其是对固态摄像装置获取的生物特征信息执行加密处理且将所得的生物特征信息输出到外部的情况的示例。

(构造示例3：加密且输出生物特征信息的不同构造示例)

现在，参照图24描述应用根据本应用示例的固态摄像装置的摄像装置的功能构造示例，尤其是对固态摄像装置获取的生物特征信息执行加密处理且将所得的生物特征信息输出到外部的情况的不同示例。图24是图示了根据本发明的技术的应用示例的说明图，且是示出了根据本应用示例的摄像装置的示意性功能构造的不同示例。需要注意，在本描述中，尤其注意与参照图23所述的摄像装置710b的构造不同的构造，描述图24所示的摄像装置710c的功能构造，且省略与摄像装置710b的构造大致类似的部分的详细描述。

如图24所示，根据本应用示例的摄像装置710c包括固态摄像器件711c和主处理器731c。需要注意，固态摄像器件711c和主处理器731c分别对应于图23所示的摄像装置710b中的固态摄像器件711b和主处理器731b。需要注意，在图24所示的示例中，为了使特征更容易理解，主要示出了与针对生物特征信息的处理有关的构造，而省略了上述的与针对图像信息的处理有关的构造的图示。因此，例如，在图24所示的示例中，类似于在图22所示的示例中，也可以包括包含图像信息获取部714、输出切换部721、图像信息输出部722和图像信息输入部733等在内的部件。

如图24所示，固态摄像器件711c包括传感器部712、信息处理部713c、加密信息输出部723和存储部719。此外，例如，信息处理部713c包括生物特征信息获取部715、特有信息获取部716、特有值算术运算部717和加密处理部718。

需要注意，图24所示的示例与图23所示的示例的不同之处在于，由特有值算术运算部717产生的固态摄像器件711c特有的值(例如，PUF值)用作用于对生物特征信息获取部715获取的生物特征信息执行加密处理的密钥信息。特别地，在图24所示的固态摄像器件711c中，加密处理部718的操作与图23所示的固态摄像器件711b的加密处理部718的操作不同，而其他部件大致类似于固态摄像器件711b的其他部件。

特别地，加密处理部718使用由特有值算术运算部717产生的固态摄像器件711c特有的值作为密钥信息而对生物特征信息获取部715获取的生物特征信息进行加密，以产生加密信息，且加密处理部718将加密信息传输到加密信息输出部723。

此外，加密信息输出部723接收通过加密处理部718对生物特征信息执行加密处理而产生的加密信息，且加密信息输出部723将该加密信息输出到固态摄像器件711c的外部。

加密信息输入部736根据来自主控制部732的控制信息获取从固态摄像器件711c输出的加密信息。

显影处理部734根据来自主控制部732的控制信号对通过加密信息输入部736从固态摄像器件711c获取的加密信息进行解密，且显影处理部734基于由于解密而获得的生物特征信息(图像信息)执行用于生物特征认证的输出图像的显影处理。需要注意，如果预先获取用于加密信息的解密的密钥信息，即获取固态摄像器件711c特有的值(例如，PUF值)，且将其存储在预定存储区域中，那么这就足够了。然后，显影处理部734将由于显影处理而获得的输出图像输出到生物特征认证部735。

需要注意，后续的处理类似于参照图23所述的摄像装置710b的处理。

如上所述，在图24所示的固态摄像器件711c中，不再需要将用于生物特征信息的加密的密钥信息本身存储在固态摄像器件711c的存储区域中。因此，使用图24所示的固态摄像器件711c，与参照图23所述的固态摄像器件711b相比，能够进一步增强与生物特征信息的保护有关的安全性能。

上面参照图24描述了应用根据本应用示例的固态摄像装置的摄像装置的功能构造示例，尤其是对固态摄像装置获取的生物特征信息执行加密处理且将所得的生物特征信息输出到外部的情况的不同示例。

<5.2.生物特征认证系统的应用示例>

现在，作为根据本发明的技术的应用示例，描述所谓的生物特征认证系统的应用示例，在该生物特征认证系统中，由根据本发明的实施例的固态摄像装置1获取的生物特征信息通过网络传送到服务器，使得在服务器中执行生物特征认证。

(系统构造)

首先，参照图25描述根据本应用示例的生物特征认证系统的示意性系统构造的示例。图25是图示了根据本发明的技术的应用示例的说明图，且是示出了生物特征认证系统的示意性系统构造的示例的框图。

如图25所示，根据本应用示例的生物特征认证系统800包括摄像装置810和服务器850。此外，生物特征认证系统800可以包括终端装置890。摄像装置810、服务器850和终端装置890被构造成使得信息能够通过预定网络N880在彼此之间传输和接收。需要注意，将摄像装置810、服务器850和终端装置890彼此连接的网络N880的种类没有具体限制。例如，网络N880可以包括因特网(Internet)、专用线路、局域网(LAN：Local Area Network)或广域网(WAN：Wide Area Network)等。此外，网络N880可以包括无线网络，或可以包括有线网络。此外，网络N880可以包括多个网络，且该多个网络中的至少一部分可以被构造为有线网络。此外，用于将不同的装置彼此连接的网络可以单独地设置。作为具体示例，将摄像装置810和服务器850彼此连接的网络以及将服务器850和终端装置890彼此连接的另一网络可以被构造为彼此不同的网络。

基于如刚才所述的构造，在根据本应用示例的生物特征认证系统800中，例如，通过摄像装置810对被摄体进行摄像而获得的生物特征信息从摄像装置810传输到服务器850，使得服务器850基于生物特征信息执行生物特征认证。然后，例如，服务器850响应于生物特征认证的结果执行各种处理，且将处理的执行结果传输到基于生物特征认证的结果而指定的用户的终端装置890(例如，智能手机等)。通过如刚才所述的构造，能够通过用户自身持有的终端装置890确认响应于以摄像装置810的摄像结果为基础的生物特征认证的结果而执行的各种处理的结果。

然后，特别地，下面描述根据本应用示例的生物特征认证系统800中所包括的装置之中的摄像装置810和服务器850的功能构造示例。

(摄像装置810的功能构造)

首先，参照图26描述根据本应用示例的摄像装置810的功能构造示例。图26是图示了本发明的技术的应用示例的说明图，且是示出了构成生物特征认证系统的摄像装置810的示意性功能构造的示例的框图。

如图26所示，根据本应用示例的摄像装置810包括固态摄像器件811、主处理器831和通信部841。

通信部841是摄像装置810通过预定网络执行将各种信息传输到不同装置和接收来自不同装置的各种信息的部件。例如，在通过无线网络执行将各种信息传输到外部装置和接收来自外部装置的各种信息的情况下，通信部841能够包括通信天线、射频(RF：RadioFrequency)电路和基带处理器(baseband processor)等。需要注意，在下面的描述中，在摄像装置810的部件执行将信息传输到不同装置和接收来自不同装置的信息的情况下，除非另有说明，否则假设通过通信部841执行信息的传输和接收。

固态摄像器件811对应于上文中所述的根据本发明的实施例的固态摄像装置1。如图26所示，固态摄像器件811包括传感器部812、信息处理部813、存储部819和信息输出部820。此外，尽管图26未示出，但是固态摄像器件811可以包括用于执行将设定值传输到外部并接收来自外部的设定值的寄存器接口。这里，“外部”表示存储着由图像传感器产生的图像信息的记录介质、用于传输图像信息的网络、诸如主处理器或数码照相机等处理图像信息的摄像装置主体、个人计算机(PC)、便携式终端、游戏机、诸如FeliCa(注册商标)卡等非接触型IC卡、或USB存储器。

传感器部812对应于上文中参照图1所述的像素阵列3，且将来自被摄体的光光电转换成电信号。

根据场合需要，信息处理部813对获取的信息执行处理。如图26所示，信息处理部813例如包括图像信息获取部814、生物特征信息获取部815、特有信息获取部816、特有值算术运算部817和加密处理部818。需要注意，图像信息获取部814、生物特征信息获取部815、特有信息获取部816和特有值算术运算部817类似于参照图22所述的图像信息获取部714、生物特征信息获取部715、特有信息获取部716和特有值算术运算部717，且因此，省略它们的详细描述。

加密处理部818基于由生物特征信息获取部815获取的用户的生物特征信息的预定条件执行加密处理以产生加密信息，且加密处理部818将加密信息传输到信息输出部820。此时，加密处理部818可以利用例如由特有值算术运算部817产生的固态摄像器件811特有的值(例如，PUF值)作为用于加密的密钥。此外，加密处理部818可以利用现有加密方法中使用的密钥信息(例如，公用密钥)作为用于加密的密钥。需要注意，在利用现有加密方法中使用的密钥信息的情况下，可以不必设置用于产生固态摄像器件811特有的值的构造(例如，特有信息获取部816和特有值算术运算部817)。

存储部819包括即使不被供电也能够保存存储内容的非易失性记录介质(例如，存储器等)，且临时或永久地保存用于允许固态摄像器件811中的部件执行各种处理的各种信息。例如，存储部819可以预先将用于允许特有信息获取部816指定变成特有信息的获取目标的像素(或包括一个或多个像素的块)的信息保存在存储部819中。

信息输出部820将从信息处理部813输出的各种信息输出到固态摄像器件811的外部，并且信息输出部820例如包括输出切换部821、图像信息输出部822和加密信息输出部823。

输出切换部821响应于从信息处理部813输入的信息的种类来执行关于将哪一信息输出到固态摄像器件811的外部的切换。换言之，输出切换部821具有用于切换输出目的地的开关的作用。因为固态摄像器件811包括输出切换部821，所以可以选择性地切换输出由图像信息获取部814获取的图像信息和通过对生物特征信息获取部815获取的生物特征信息进行加密而获得的加密信息中的哪一者。

在输出切换部821选择输出图像信息的情况下，图像信息输出部822接收由图像信息获取部814获取的图像信息，且将图像信息输出到固态摄像器件811的外部。

另一方面，在输出切换部821选择输出加密信息的情况下，加密信息输出部823接收通过加密处理部818对生物特征信息执行加密处理而产生的加密信息，且加密信息输出部823将该加密信息输出到固态摄像器件811的外部。

主处理器831接收来自固态摄像器件811的图像信息或加密信息，且响应于接收的信息的种类来执行各种处理。如图26所示，主处理器831包括主控制部832、图像信息输入部833、显影处理部834、加密信息输入部835和加密信息传送部836。

主控制部832控制摄像装置810的各种部件的操作。例如，为了使固态摄像器件811执行各种功能，主控制部832将与功能对应的控制信号传输到固态摄像器件811。此外，为了实现主处理器831的功能，主控制部832将与功能对应的控制信号传输到主处理器831中的各部。

图像信息输入部833根据来自主控制部832的控制信号获取从固态摄像器件811输出的图像信息。

根据来自主控制部832的控制信号，显影处理部834基于通过图像信息输入部833从固态摄像器件811获取的图像信息执行输出图像的显影处理。此外，显影处理部834可以将通过显影处理而获取的输出图像传输到通过预定网络与其连接的不同装置(例如，图25所示的服务器850或终端装置890)。

加密信息输入部835根据来自主控制部832的控制信号获取从固态摄像器件811输出的加密信息。

加密信息传送部836根据来自主控制部832的控制信号将通过加密信息输入部835从固态摄像器件811获取的加密信息传送到通过预定网络与其连接的预定装置(例如，传送到服务器850等)。

需要注意，图26所示的构造最终也仅是一个示例，且如果能够实现上述的摄像装置810的功能，那么摄像装置810的构造不必限于图26所示的示例。

例如，虽然在图26所示的示例中，图像信息输出部822和加密信息输出部823彼此分开地设置，但是图像信息输出部822和加密信息输出部823可以另外整体地构成。特别地，如果主处理器831辨别从固态摄像器件811输出的信息是哪一种信息且能够响应于输出的信息的类型选择性地切换处理，那么用于输出图像信息和加密信息的输出部可以是通用的。此外，在这种情况下，图像信息输入部833和加密信息输入部835可以整体地构成。

此外，图26所示的摄像装置810的一部分部件可以设置在摄像装置810的外部。

上面参照图26描述了根据本应用示例的摄像装置810的功能构造示例。

(服务器850的功能构造)

随后，参照图27描述根据本应用示例的服务器850的功能构造示例。图27是图示了根据本发明的技术的应用示例的说明图，且是示出了构成生物特征认证系统的服务器850的示意性功能构造的示例的框图。

如图27所示，根据本应用示例的服务器850包括通信部851、信息处理部852和存储部857。

通信部851是用于允许服务器850通过预定网络执行将各种信息传输到不同装置和接收来自不同装置的各种信息的部件。例如，在通信部851通过无线网络执行将各种信息传输到外部装置和接收来自外部装置的各种信息的情况下，通信部851能够包括通信天线、RF电路和基带处理器等。需要注意，假设：在下面的描述中，在服务器850的各个部件执行将信息传输到不同装置和接收来自不同装置的信息的情况下，除非另有说明，否则通过通信部851执行信息的传输和接收。

信息处理部852对从不同装置传输过来的加密信息进行解密，且基于由于解密而获得的生物特征信息执行生物特征认证。此外，信息处理部852可以响应于生物特征认证的结果执行各种处理。如图27所示，信息处理部852包括例如解密处理部853、生物特征辨别部854、生物特征认证部855和处理执行部856。

解密处理部853基于与加密信息的传输源对应的密钥信息对从不同装置(例如，从摄像装置810)传输过来的加密信息执行解密处理，以对加密后的原始信息(例如，上述的生物特征信息)进行解密。

需要注意，作为用于加密信息的解密的密钥信息，例如，可以利用传输源的装置的各个器件(例如，固态摄像器件811)的特有值(例如，上文中所述的PUF值)。需要注意，对于各个器件的特有值，如果在生产器件时预先产生的特有值例如存储在能够由解密处理部853读取的区域(例如，下文中所述的存储部857)中，那么这就足够了。

此外，作为另一示例，可以利用现有加密方法中使用的密钥信息(例如，公用密钥等)作为用于加密信息的解密的密钥信息。

生物特征辨别部854辨别获取的生物特征信息是否能够用于用户认证。

生物特征认证部855将辨别为能够认证用户的生物特征信息与存储在预定存储区域(例如，下文中所述的存储部857)中的基准信息进行比较，以认证用户是否具有使用资格。

处理执行部856执行由服务器850提供的各种功能(例如，应用程序)。例如，处理执行部856响应于生物特征认证部855进行的生物特征认证的结果而从预定存储部(例如，下文中所述的存储部857)提取预定的应用程序，且执行提取的应用程序。此外，处理执行部856可以响应于生物特征认证的结果来指定用户，且可以将根据应用程序的执行结果的信息传输到与指定用户对应的终端装置890。

存储部857临时或永久地保存用于允许服务器850中的部件执行各种处理的各种信息。存储部857能够包括即使不被供电也能够保存存储内容的非易失性记录介质(例如，存储器等)。此外，存储部857可以至少部分地包括易失性记录介质。

作为具体示例，变成用于对从摄像装置810传输过来的加密信息进行解密的密钥的信息可以保存在存储部857中。例如，这种信息包括表示预先产生的各个摄像装置810(更具体地，各个固态摄像器件811)的特有值(例如，PUF值)的信息。

此外，作为另一示例，变成生物特征认证时的生物特征信息比较目标的基准信息可以保存在存储部857中。此外，用于对各种设定和执行各种应用程序所用的数据(例如，库)等进行管理的管理数据等可以保存在存储部857中。

需要注意，图27所示的构造最终也仅是一个示例，且如果可以实现上述的服务器850的功能，那么服务器850的构造不必限于图27所示的示例。作为具体示例，图27所示的服务器850的一部分构造可以设置在服务器850的外部。此外，作为另一示例，上述的服务器850的功能可以由多个装置的分布式处理来实现。

上面参照图27描述了根据本应用示例的服务器850的功能构造示例。

(评价)

如上所述，在根据本应用示例的生物特征认证系统800中，由摄像装置810的固态摄像器件811获取的生物特征信息作为已经执行过加密处理的加密信息输出到固态摄像器件811的外部。因此，关于固态摄像器件811外部的构造，即使其是摄像装置810中的器件，但是在其不保存用于解密的密钥信息的情况下，该器件也难以对从固态摄像器件811输出的加密信息进行解密。特别地，在上述的生物特征认证系统800中，由固态摄像器件811获取的生物特征信息作为加密信息在该生物特征信息从固态摄像器件811输出的路径中传播，直到该生物特征信息被服务器850接收。

此外，对于生物特征信息的加密，能够利用使用难以复制的物理特征产生(或计算)的各个固态摄像器件811特有的值(例如PUF值)作为密钥信息。

通过如上所述的构造，使用根据本应用示例的生物特征认证系统800，能够进一步提高与作为摄像装置810的摄像结果而获取的用户的生物特征信息的保护有关的安全性能。

<5.3.移动体的应用示例>

根据本发明的技术(本技术)能够应用到各种产品。例如，根据本发明的技术可以实现为并入在诸如汽车、电动汽车、混合动力电动汽车、摩托车、自行车、个人移动设备(personal mobility)、飞机、无人机、船舶和机器人等任何种类的移动体中的装置。

图28是示出了作为能够应用根据本发明的实施例的技术的移动体控制系统的示例的车辆控制系统的示意性构造示例的框图。

车辆控制系统12000包括经由通信网络12001彼此连接的多个电子控制单元。在图28所示的示例中，车辆控制系统12000包括驱动系统控制单元12010、车身系统控制单元12020、车外信息检测单元12030、车内信息检测单元12040和集成控制单元12050。此外，微型计算机12051、声音/图像输出部12052和车载网络接口(I/F)12053被图示为集成控制单元12050的功能构造。

驱动系统控制单元12010根据各种程序控制与车辆的驱动系统有关的装置的操作。例如，驱动系统控制单元12010用作下述装置的控制装置：用于产生车辆的驱动力的驱动力产生装置，诸如内燃机或驱动电机等；用于将驱动力传递至车轮的驱动力传递机构；用于调节车辆的转向角的转向机构；以及用于产生车辆的制动力的制动装置等。

车身系统控制单元12020根据各种程序控制设置在车身上的各种装置的操作。例如，车身系统控制单元12020用作下述装置的控制装置：无钥匙进入系统、智能钥匙系统、电动窗装置、或者诸如车头灯、车尾灯、刹车灯、转向信号灯或雾灯等各种灯。在这种情况下，能够将从替代钥匙的移动装置传输过来的无线电波或各种开关的信号输入至车身系统控制单元12020。车身系统控制单元12020接收这些输入的无线电波或信号，且控制车辆的门锁装置、电动窗装置或灯等。

车外信息检测单元12030检测关于包括车辆控制系统12000的车辆的外部的信息。例如，车外信息检测单元12030与摄像部12031连接。车外信息检测单元12030使摄像部12031对车辆的外部的图像进行拍摄，且车外信息检测单元12030接收拍摄到的图像。基于接收到的图像，车外信息检测单元12030可以执行对诸如人、车辆、障碍物、标志或路面上的文字等物体进行检测的处理，或可以执行对与这些物体之间的距离进行检测的处理。

摄像部12031是如下的光学传感器：其接收光且输出与接收到的光的光量对应的电信号。摄像部12031能够将电信号作为图像输出，或者能够将电信号作为测距信息输出。此外，摄像部12031接收的光可以是可见光，或者可以是诸如红外线等不可见光。

车内信息检测单元12040检测车辆内部的信息。例如，车内信息检测单元12040与检测驾驶员状态的驾驶员状态检测部12041连接。驾驶员状态检测部12041例如包括对驾驶员进行拍摄的相机。基于从驾驶员状态检测部12041输入的检测信息，车内信息检测单元12040可以计算驾驶员的疲劳程度或驾驶员的集中程度，或者可以判定驾驶员是否正在打瞌睡。

微型计算机12051能够基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获得的关于车辆的外部或内部的信息来计算驱动力产生装置、转向机构或制动装置的控制目标值，且微型计算机12051将控制命令输出到驱动系统控制单元12010。例如，微型计算机12051能够执行旨在实现高级驾驶员辅助系统(ADAS：advanced driver assistancesystem)的功能的协同控制，所述功能包括车辆碰撞规避或车辆冲击缓和、基于车间距离的跟车行驶、车速保持行驶、车辆的碰撞警告、或车辆的偏离车道警告等。

此外，基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获得的关于车辆的外部或内部的信息，微型计算机12051能够通过控制驱动力产生装置、转向装置或制动装置等来执行旨在实现自主驾驶等的协同控制，这使车辆不依赖于驾驶员的操作而自主地行驶。

此外，微型计算机12051能够基于由车外信息检测单元12030获得的关于车辆的外部的信息而将控制命令输出到车身系统控制单元12020。例如，根据由车外信息检测单元12030检测到的前方车辆或对面车辆的位置，微型计算机12051能够通过控制车头灯以便从远光灯改变到近光灯来执行旨在防止炫目的协同控制。

声音/图像输出部12052将声音和图像中的至少一者的输出信号传输到输出装置，该输出装置能够在视觉上或听觉上将信息通知到车辆的乘客或车辆的外部。在图28的示例中，将音频扬声器12061、显示部12062和仪表板12063图示为输出装置。例如，显示部12062可以包括车载显示器和平视显示器中的至少一者。

图29是示出了摄像部12031的安装位置的示例的图。

在图29中，车辆12100包括作为摄像部12031的摄像部12101、12102、12103、12104和12105。

例如，摄像部12101、12102、12103、12104和12105设置在车辆12100的前鼻、侧视镜、后保险杠和后门上的位置以及车内挡风玻璃的上部上的位置。设置到前鼻的摄像部12101和设置到车内挡风玻璃的上部的摄像部12105主要获得车辆12100前方的图像。设置到侧视镜的摄像部12102和12103主要获得车辆12100两侧的图像。设置到后保险杠或后门的摄像部12104主要获得车辆12100后方的图像。获得前方图像的摄像部12101和12105主要用来检测前方车辆、行人、障碍物、信号、交通标志或车道等。

顺便提及，图29示出了摄像部12101至12104的拍摄范围的示例。摄像范围12111表示设置到前鼻的摄像部12101的摄像范围。摄像范围12112和12113分别表示设置到侧视镜的摄像部12102和12103的摄像范围。摄像范围12114表示设置到后保险杠或后门的摄像部12104的摄像范围。例如，通过将由摄像部12101至12104拍摄的图像数据进行重叠，可以获得从上方观看的车辆12100的鸟瞰图像。

摄像部12101至12104中的至少一者可以具有获得距离信息的功能。例如，摄像部12101至12104中的至少一者可以是由多个摄像元件构成的立体相机，或可以是具有用于相位差检测的像素的摄像元件。

例如，微型计算机12051能够基于从摄像部12101至12104获得的距离信息确定与摄像范围12111至12114内的各个三维物体之间的距离以及该距离的时间变化(相对于车辆12100的相对速度)，从而特别地，将存在于车辆12100的行驶路径上且在与车辆12100大致相同的方向上以预定速度(例如，等于或大于0km/h)行驶的最靠近的三维物体提取为前方车辆。此外，微型计算机12051能够预先设定与前方车辆要确保的跟车距离，且能够执行自动制动控制(包括跟进停止控制)或自动加速控制(包括跟进启动控制)等。因此，可以执行旨在实现自动驾驶的协同控制，这使车辆不依赖于驾驶员的操作等而自主地行驶。

例如，微型计算机12051能够基于从摄像部12101至12104获得的距离信息将关于三维物体的三维物体数据分类为两轮车辆、标准尺寸车辆、大型车辆、行人、电线杆以及其他三维物体的三维物体数据，而且微型计算机12051能够提取分类后的三维物体数据并使用提取的三维物体数据来自动规避障碍物。例如，微型计算机12051将车辆12100周围的障碍物识别为车辆12100的驾驶员能够视觉识别的障碍物和车辆12100的驾驶员难以视觉识别的障碍物。然后，微型计算机12051确定用于指示与各障碍物发生碰撞的风险的碰撞风险。在碰撞风险等于或高于设定值且因此可能存在碰撞的情形下，微型计算机12051经由音频扬声器12061或显示部12062将警告输出给驾驶员，或经由驱动系统控制单元12010执行强制减速或规避转向。因此，微型计算机12051能够辅助驾驶，以避免碰撞。

摄像部12101至12104中的至少一者可以是检测红外线的红外相机。例如，微型计算机12051能够通过判定摄像部12101至12104的拍摄图像中是否存在行人来识别行人。这种行人识别是通过如下的过程执行的：对作为红外相机的摄像部12101至12104的拍摄图像中的特征点进行提取，并且对表示物体轮廓的一系列特征点进行图案匹配处理来判定物体是否是行人。当微型计算机12051判定摄像部12101至12104的拍摄图像中存在行人且因此识别出行人时，声音/图像输出部12052控制显示部12062，使得用于强调的方形轮廓线被显示并叠加在识别出的行人上。声音/图像输出部12052也可以控制显示部12062，使得表示行人的图标等显示在期望的位置。

已经描述了能够应用根据本发明的技术的车辆控制系统的示例。根据本发明的技术能够应用到上述构造中的摄像部12031。特别地，图1所示的固态摄像装置1能够应用到摄像部12031。通过将根据本发明的技术应用到摄像部12031，例如，可以基于摄像部12031内部的器件(固态摄像装置)特有的信息对由摄像部12031获取的各种信息(例如，作为摄像结果而获得的图像信息等)执行加密。这使得可以例如进一步提高与摄像部12031获取的信息的保护有关的安全性。

6.结论

尽管已经参照附图详细描述了本发明的优选实施例，但是本发明的技术范围不限于如上所述的示例。显而易见，本领域技术人员能够在权利要求所述的技术理念的范畴内构思出各种替代例或变型例，并且应认识到，这种替代例或变型例也自然属于本发明的技术范围。

此外，本说明书中所述的有益效果是说明性的或示例性的，而最终不是限制性的。简而言之，除了上述有益效果之外或代替上述有益效果，根据本发明的技术能够表现出本领域技术人员根据本说明书的描述明显可知的其他有益效果。

需要注意，如下所述的构造也属于本发明的技术范围。

(1)一种信息处理装置，其包括：

指定部，所述指定部从多个块之中指定至少一个或多个所述块，所述多个块是通过划分包括在像素区域的至少部分区域中的像素而被设定的，并且每个所述块都包括至少一个或多个所述像素，所述像素区域中排列着多个所述像素；以及

生成部，所述生成部基于包括在指定的所述块中的所述像素的像素值和所述多个块之间的所述像素的所述像素值的离散来产生特有值。

(2)根据上面的(1)所述的信息处理装置，其中，所述指定部指定如下的所述块：在每个所述块中，第二像素值都没有包括在给定范围内，所述第二像素值是基于第一像素值计算的，所述第一像素值是包括在所述块中的一个或多个所述像素的所述像素值，所述给定范围包括所述多个块之间的所述第二像素值的平均。

(3)根据上面的(2)所述的信息处理装置，其中，所述生成部基于与指定的所述块对应的所述第二像素值产生所述特有值。

(4)根据上面的(3)所述的信息处理装置，其中，所述生成部响应于与指定的所述块对应的所述第二像素值和所述平均之间的比较结果来确定用于产生所述特有值的至少一些值。

(5)根据上面的(2)至(4)中任一项所述的信息处理装置，其中，所述给定范围是响应于所述多个块之间的所述第二像素值的离散而被设定的。

(6)根据上面的(2)至(5)中任一项所述的信息处理装置，其中，所述给定范围是响应于用于对产生的所述特有值进行误差校正的设定而被规定的。

(7)根据上面的(1)至(6)中任一项所述的信息处理装置，其中，所述部分区域是OPB(光学黑)区域的至少部分区域。

(8)根据上面的(1)至(7)中任一项所述的信息处理装置，其中，所述块是针对共用给定电路的一个或多个所述像素中的各者通过划分包括在所述区域中的所述像素而设定的。

(9)根据上面的(1)至(8)中任一项所述的信息处理装置，其中，所述特有值是根据包括在指定的所述块中的所述像素的给定晶体管的阈值电压的特性而基于所述像素值产生的。

(10)根据上面的(9)所述的信息处理装置，其中

每个所述像素都包括至少三个晶体管，所述至少三个晶体管包含：将光电转换元件的电荷传输到浮动扩散的传输晶体管；接收所述浮动扩散的电位且将所述电位输出到信号线的放大晶体管；以及控制所述浮动扩散的所述电位的复位晶体管，并且

所述特有值是根据所述放大晶体管的所述阈值电压的所述特性而基于所述像素值产生的。

(11)根据上面的(1)至(10)中任一项所述的信息处理装置，其中，所述生成部使用多次摄像之间的所述像素的所述像素值的平均值作为所述像素的所述像素值来产生所述特有值。

(12)根据上面的(1)至(11)中任一项所述的信息处理装置，其包括：

加密处理部，所述加密处理部使用产生的所述特有值作为密钥信息而对期望的信息进行加密处理。

(13)根据上面的(1)至(12)中任一项所述的信息处理装置，其中，所述特有值作为标识符被输出到外部。

(14)一种由计算机执行的信息处理方法，所述方法包括：

从多个块之中指定至少一个或多个所述块，所述多个块是通过划分包括在像素区域的至少部分区域中的像素而被设定的，并且每个所述块都包括至少一个或多个所述像素，所述像素区域中排列着多个所述像素；以及

基于包括在指定的所述块中的所述像素的像素值和所述多个块之间的所述像素的所述像素值的离散来产生特有值。。

(15)一种记录着程序的记录介质，所述程序使计算机执行：

基于包括在指定的所述块中的所述像素的像素值和所述多个块之间的所述像素的所述像素值的离散来产生特有值。

附图标记列表

1：固态摄像装置

2：像素

3：像素阵列

4：垂直驱动电路

5：列信号处理电路

6：水平驱动电路

7：输出电路

8：控制电路

9：垂直信号线

10：水平信号线

11：半导体基板

12：输入/输出端子

Claims

1.一种信息处理装置，其包括：

生成部，所述生成部基于包括在指定的所述块中的所述像素的像素值和所述多个块之间的所述像素的所述像素值的离散来产生特有值，

其中，所述指定部指定如下的所述块：在每个所述块中，第二像素值都没有包括在给定范围内，所述第二像素值是基于第一像素值计算的，所述第一像素值是包括在所述块中的一个或多个所述像素的所述像素值，所述给定范围包括所述多个块之间的所述第二像素值的平均，

其中，所述生成部基于与指定的所述块对应的所述第二像素值产生所述特有值，

其中，所述生成部响应于与指定的所述块对应的所述第二像素值和所述平均之间的比较结果来确定用于产生所述特有值的至少一些值。

2.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，所述给定范围是响应于所述多个块之间的所述第二像素值的离散而被设定的。

3.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，所述给定范围是响应于用于对产生的所述特有值进行误差校正的设定而被规定的。

4.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，所述部分区域是OPB区域的至少部分区域。

5.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，所述块是针对共用给定电路的一个或多个所述像素中的各者通过划分包括在所述区域中的所述像素而设定的。

6.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，所述特有值是根据包括在指定的所述块中的所述像素的给定晶体管的阈值电压的特性而基于所述像素值产生的。

7.根据权利要求6所述的信息处理装置，其中

8.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，所述生成部使用多次摄像之间的所述像素的所述像素值的平均值作为所述像素的所述像素值来产生所述特有值。

9.根据权利要求1所述的信息处理装置，其包括：

10.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，所述特有值作为标识符被输出到外部。

11.一种由计算机执行的信息处理方法，所述方法包括：

基于包括在指定的所述块中的所述像素的像素值和所述多个块之间的所述像素的所述像素值的离散来产生特有值，

其中，如下的所述块被指定：在每个所述块中，第二像素值都没有包括在给定范围内，所述第二像素值是基于第一像素值计算的，所述第一像素值是包括在所述块中的一个或多个所述像素的所述像素值，所述给定范围包括所述多个块之间的所述第二像素值的平均，

其中，基于与指定的所述块对应的所述第二像素值产生所述特有值，

其中，响应于与指定的所述块对应的所述第二像素值和所述平均之间的比较结果来确定用于产生所述特有值的至少一些值。

12.一种记录着程序的记录介质，所述程序使计算机执行：