CN117501447A

CN117501447A - 固体摄像装置及摄像装置

Info

Publication number: CN117501447A
Application number: CN202280041883.3A
Authority: CN
Inventors: 藤森佳久; 小坂恭大; 曾和刚; 曾川和昭
Original assignee: Nuvoton Technology Corp Japan
Current assignee: Nuvoton Technology Corp Japan
Priority date: 2021-06-16
Filing date: 2022-05-27
Publication date: 2024-02-02
Also published as: US20240107200A1; JPWO2022264778A1; WO2022264778A1

Abstract

固体摄像装置(10)具备在行及列中配置有多个积蓄通过光电转换而得到的电荷的像素的四边形的像素阵列(100)；像素阵列(100)具有包括用来得到摄像图像的多个第1像素(111)的第1区域(110)以及包括用来对固体摄像装置(10)进行个体识别的第2像素(121)的第2区域(120)；第2区域(120)设置在距像素阵列(100)的4个角中的至少1个角处于规定数量的像素范围内的附近；第2像素(121)由与多个第1像素(111)中的各个第1像素不同的电路要素或不同的光学要素构成。

Description

固体摄像装置及摄像装置

技术领域

本发明涉及固体摄像装置及摄像装置，特别涉及能够在抑制面积增加的同时进行个体识别的固体摄像装置。

背景技术

半导体制品有因为出厂后的故障等而需要解析的情形。此时，为了确认出厂阶段的特性变动等，采取使半导体芯片(以下也简称为“芯片”)的内部中拥有个体识别信息以便能够跟踪其半导体为怎样的来历的对策(参照专利文献1)。

专利文献1公开了一种方法：在固体摄像装置中，在被投射入射光的图像区域和未被投射入射光的非图像区域中具有将任意的受光像素破坏的缺陷像素，通过输出其位置信息，能够不准备存储器而进行个体识别。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007－28326号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在固体摄像装置中，通常经过透镜被投射的光被投影为圆形，需要进行芯片设计以将图像区域配置到该圆形区域(以后表述为像圈)。在专利文献1的结构中，将非图像区域配置在图像区域外缘处，但在内窥镜等被要求减小固体摄像装置的芯片面积的用途中，如果将非图像区域配置在图像区域的外缘处，则芯片面积增加，不适于固体摄像装置的小型化。

此外，在经由透镜向固体摄像装置投影的情况下，已知有被称作周边减光或荫蔽(shading)的与固体摄像装置的中央相比周边部的光量下降的现象，需要在图像处理中进行相应于减光的修正等。

在照相机摄影中，一般将主要的被摄体配置在图像的中央。即为优先级较高的图像区域不是被投影到像圈的外圆而是被投影到中心的图像。

所以，本公开的目的是提供一种能够进行个体识别、并且适于小型化的用途的固体摄像装置及摄像装置。

用来解决课题的手段

为了解决上述课题，本公开的固体摄像装置的一个技术方案，具备在行及列中配置有多个积蓄通过光电转换而得到的电荷的像素的四边形的像素阵列；上述像素阵列具有：第1区域，包括用来得到摄像图像的多个第1像素；以及第2区域，包括用来对该固体摄像装置进行个体识别的第2像素；上述第2区域被设置在距上述像素阵列的4个角中的至少1个角处于规定数量的像素范围内的附近；上述第2像素由与上述多个第1像素中的各个第1像素不同的电路要素或不同的光学要素构成。

此外，为了解决上述课题，本公开的摄像装置的一个技术方案具备：上述固体摄像装置，将被摄体摄像；摄像光学系统，将入射光从上述被摄体向上述固体摄像装置引导；以及信号处理电路，对来自上述固体摄像装置的输出信号进行处理。

发明效果

根据本公开的固体摄像装置及摄像装置，不使芯片面积增加就能够进行个体识别。

附图说明

图1是表示包括有关实施方式的固体摄像装置的摄像装置的结构的图。

图2是表示经过了图1的透镜的光与像素阵列的关系的图。

图3是表示图1的像素阵列的详细情况的一例的图。

图4A是表示图3的第1像素的详细的结构的一例的电路图。

图4B是表示图4A所示的第1像素的读出动作的时间图。

图5A是表示图3的第2像素的详细的结构的一例的电路图。

图5B是表示图5A所示的第2像素的读出动作的时间图。

图6A是表示将图3的第2像素在固体摄像装置内配置两个的情况下的第2像素的详细的结构的一例的电路图。

图6B是表示图6A所示的两个第2像素的读出动作的时间图。

图7A是表示图3的第2像素的其他方式例的结构的电路图。

图7B是表示图7A所示的第2像素的读出动作的时间图。

图8A是表示图3的第2像素的其他方式例的结构的电路图。

图8B是表示图8A所示的第2像素的读出动作的时间图。

图8C是表示图8A所示的第2像素的变形例的结构的电路图。

图9是说明通过光学要素改变构成图3的第2像素的放大晶体管的输出的实施例的图。

图10是表示通过光学要素改变构成图3的第2像素的放大晶体管的输出的另一例的图。

图11是用来使个体识别更独特的有关实施方式的固体摄像装置的结构图。

图12是通过设置多个图3的第2像素而使个体识别更独特的固体摄像装置的结构图。

图13是表示图11所示的像素芯片的曝光排列的图。

图14是表示图11所示的电路芯片的曝光排列的图。

图15是表示通过图13所示的像素芯片和图14所示的电路芯片的组合得到的个体识别信息的例子的图。

图16是为了对图12所示的像素群还为了基于滤色器进行个体识别而追加了第2像素C群的固体摄像装置的结构图。

图17是表示具有选择性地成为作为第1像素动作的模式和作为第2像素动作的模式的功能的第3像素的结构的电路图。

图18A是表示由图17所示的第3像素进行的第1读出动作(作为第1像素的动作)的时间图。

图18B是表示由图17所示的第3像素进行的第2读出动作(像素识别且振幅为零的动作)的时间图。

图18C是表示由图17所示的第3像素进行的第3读出动作(像素识别且有振幅的动作)的时间图。

图19是表示图17所示的第3像素的应用例的电路图。

具体实施方式

以下，对用来实施本技术的实施方式进行说明。另外，以下的实施方式都表示本发明的一个具体例，数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置及连接方式、步骤、步骤的顺序等是一例，并不限定本发明。此外，在本说明书中，在记作一处的“电压”的情况下，是指以地电位为基准的“电位”。此外，在“～上”、“～上方”，不是仅有“与～相接的上侧”，还可能包括“不与～相接的上侧”。

(基本方式(实施方式))

图1是表示作为包括有关本实施方式的固体摄像装置10的照相机或内窥镜等的照相机模组的摄像装置200的结构的框图。

摄像装置200由固体摄像装置10和作为将来自被摄体的入射光向固体摄像装置10引导的摄像光学系统的透镜20构成。固体摄像装置10具备像素阵列100、行选择电路11、AD转换/列电路12及信号处理电路13。另外，信号处理电路13在本实施方式中包含在固体摄像装置10中，但也可以是设置在固体摄像装置10之外的电路。

来自被摄体的光经由透镜20被投影到固体摄像装置10的像素阵列100上。像素阵列100具有在行及列中配置有多个储存通过光电转换而得到的电荷的像素的四边形的形状。

由像素对投影在像素阵列100上的光进行光电转换，通过来自行选择电路11的控制信号将所得到的电信号读出。

将被读出的信号经由AD转换/列电路12转送给信号处理电路13，在信号处理电路13中实施信号处理，并作为图像数据向作为固体摄像装置10的芯片的外部输出。

像素阵列100包括以矩阵状配置的多个第1像素111。这里，第1像素111具有包括进行光电转换的光电转换元件的受光部。例如，光电转换元件是光电二极管或光电门等的光感应元件、由非晶硅构成的光电转换膜或有机光电转换膜。另外，像素阵列100除了多个第1像素111以外还包括用来对固体摄像装置10进行个体识别的第2像素(未图示)，关于第2像素使用图3等在后面叙述。

图2是表示经过了图1中的透镜20的光与像素阵列100的关系的图。

经过了透镜20的光被以圆形投影，将该圆形区域称作像圈600a～600c。像素阵列100由作为图像信号使用的区域(即，图像区域340)和不作为图像信号使用的区域(即，非图像区域341)构成。在非图像区域341中，包括包含用来对固体摄像装置10进行个体识别的第2像素的第2区域。通过在像圈600a～600c内配置像素阵列100中的作为图像信号使用的区域(即，图像区域340)，能够将被摄体的光投影于图像区域340。另外，像圈600a～600c的大小根据固体摄像装置10和透镜20的相对距离而变化。此外，即使该距离相同，有的像圈的大小也根据透镜20的口径而变化。

图2的(a)表示像圈600a以外接于像素阵列100的图像区域340的方式取位的情况，图2的(b)表示像圈600b以包含在像素阵列100的图像区域340内的方式取位的情况，图2的(c)表示像圈600c以包含全部像素阵列100的方式取位的情况。照相机或照相机模组中的像圈一般由图2的(b)到图2的(c)的范围规定，以使从被摄体经过透镜成像的区域恰当。

图3是表示图1中的像素阵列100的详细情况的一例的图。

像素阵列100在平面图中是四边形，由包括用来得到摄像图像的多个第1像素111的第1区域110和包括用来对固体摄像装置10进行个体识别的第2像素121的第2区域120构成。第2区域120设在距像素阵列100的4个角中的至少1个角处于规定数量的像素范围内的附近。规定数量是100、50、10或5等。优选的是，附近是在像素阵列100的四边形之中、并且在与四边形的对置的两边中的至少1边相接的圆或不与两边相接而位于内侧的圆(这里是与两个短边相接的圆600)的外侧。另外，附近也可以与图3不同，是在像素阵列100的四边形之中，并且在与四边形的对置的两个长边相接的圆600的外侧。此外，圆600典型的是像圈，但也可以如图2所示的多个例子那样与像圈不一致。

另外，在图3中，在右下的1个角处设有第2区域120，但第2区域120也可以设置在两个以上的角处。

另外，在图3中，第2区域120被夹在第1区域110之中(即，被第1区域110包围)，但也可以将角整体作为第2区域120。

此外，在第2区域120中，除了用于个体识别的像素以外，既可以设置被遮光的像素(OB(光学黑(Optical Black))像素)，也可以设置第1像素111。

另一方面，在第1区域110中，除了用来得到摄像图像的像素以外，既可以设置能够个体识别的像素，也可以设置被遮光的像素(OB像素)。

图4A是表示图3中的第1像素111的详细的结构(即，电路要素)的一例的电路图。

第1像素111具备：光电二极管401，通过光电转换而生成信号电荷；放大晶体管402，输出与信号电荷量对应的放大信号；浮动扩散(FD)部406；转送晶体管403，将由光电二极管401生成的信号电荷向FD部406转送；复位晶体管404，用来将FD部406复位；以及选择晶体管405，用来选择该像素。选择晶体管405通过驱动脉冲信号SEL，仅关于相当于读出行的第1像素111使像素信号线420与放大晶体管402导通。复位晶体管404通过驱动脉冲信号RS将FD部406复位为初始电压。转送晶体管403通过驱动脉冲信号TG将光电二极管401积蓄的信号转送给FD部406。通过将漏极侧与电源连接的放大晶体管402和恒流源电路410，将被转送给FD部406的信号经由选择晶体管405作为电压向像素信号线420输出。

图4A所示的驱动脉冲信号SEL、TG、RS是由将图2的行选择电路11与像素连结的像素控制信号线传送的控制信号的详细情况。图中的Φ是指驱动脉冲信号。

图4B是表示图4A所示的第1像素111的读出动作的时间图。

在时刻t1，选择晶体管405的栅极电位(驱动脉冲信号SEL)成为H(高)电平，成为第1像素111与像素信号线420连接的状态，即成为读出行被选择的状态。在时刻t2，复位晶体管404的栅极(驱动脉冲信号RS)成为H电平，FD部406被复位为初始电压。在时刻t4，转送晶体管403的栅极(驱动脉冲信号TG)成为H电平，光电二极管401的信号被向FD部406转送。在AD转换/列电路12中，进行将时刻t3的复位信号与t5的信号成分之差作为光电二极管401的信号成分的动作，该信号成分成为来自第1像素111的信号输出。

图5A是表示图3中的第2像素121的详细的结构的一例的电路图。

第2像素121具备：光电二极管501，通过光电转换而生成信号电荷；放大晶体管502，输出与信号电荷量对应的放大信号；转送晶体管503，将被光电二极管光电转换后的信号电荷转送；浮动扩散(FD)部506；复位晶体管504，用来将FD部506复位；以及选择晶体管505，用来选择该像素。选择晶体管505通过驱动脉冲信号SEL，仅关于与读出行对应的第2像素121使像素信号线520和放大晶体管502导通。复位晶体管504通过驱动脉冲信号RS，将FD部506复位为初始电压。转送晶体管503的源极侧连接着供给其他电压的信号线，更详细地讲，与选择器521的输出Y(端子)连接，该选择器521根据选择信号S的极性将两个输入A(端子)或B(端子)从输出Y(端子)输出，且设在第2像素121之外。通过驱动脉冲信号TG，将转送晶体管503的源极侧电压(选择器521的输出Y)设置在FD部506中。通过将漏极侧与电源连接的放大晶体管502和恒流源电路510将被转送给FD部506的信号经由选择晶体管505作为电压向像素信号线520输出。

这样，构成第2像素121的多个电路要素的连接具有与构成第1像素111的多个或一部分电路要素的连接不同之处(在该例中，转送晶体管503的源极不是与光电二极管501而是与选择器521的输出Y连接这一点)。由此，第2像素121的放大晶体管502的栅极电位成为与被照射了相同光量的光的情况下的第1像素111的放大晶体管402的栅极电位不同的电位(即，不取决于光量的固定电位)，结果，第2像素121的放大晶体管502的输出电位与被照射了相同光量的光的情况下的第1像素111的放大晶体管402的输出电位不同。由此，能够将第2像素121用于个体识别。

这样，在“由与第1像素不同的电路要素构成的第2像素”中，还包括布线与第1像素不同的像素或者与第1像素所连接的信号源(驱动源)不同的像素。

图5B是表示图5A所示的第2像素121的读出动作的时间图。

在时刻t1，选择晶体管505的栅极电位(驱动脉冲信号SEL)成为H电平，成为第2像素121与像素信号线520连接的状态，即读出行被选择的状态。在时刻t2，复位晶体管504的栅极(驱动脉冲信号RS)成为H电平，FD部506被复位为初始电压。在时刻t4，转送晶体管503的栅极(驱动脉冲信号TG)成为H电平，选择器521的输出被设置到FD部506中。在AD转换/列电路12中，进行将t3的复位信号与t5的信号成分之差设为第2像素121的信号成分的动作，该信号成分成为第2像素121的信号输出。

当选择器521的选择信号S为L(低)电平时，与作为第1信号电位的一例的复位电压相同的电位(电压A)被设置在FD部506中，所以信号成分成为0。

当选择器521的选择信号S为H电平时，作为第2信号电位的一例的GND(地)电位被设置在FD部506中，所以将FD部506的复位电压与GND电位之差放大后的电位成为第2像素121的信号成分。这样，第2像素121的放大晶体管502的栅极电位切换为从第1信号电位和第2信号电位的至少两种以上的电位中选择的电位。

另外，在图5B所示的例子中，将选择器的2个输入设为复位电压和GND电位，但并不限定于此。也可以是其之间的电压，也可以是开路电位(浮动电位)。

如果做成这样的结构，则能够得到不取决于外部的光的能够用于个体识别的第2像素121的信号振幅。

图6A是表示在固体摄像装置10内设置了两个图3中的第2像素121的情况下的第2像素121的详细的结构的一例的电路图。这里，表示了固体摄像装置10能够怎样进行个体识别。

第2像素121a及121b各自的电路图与图5B是同样的。另外，在图6A中，省略了第2像素121b的电路图。此外，图6A中的各电路要素的标号将图5A中的对应的电路要素的标号(500多号)替换为600多号而表示。

在图6A所示的例子中，与第2像素121b连接的选择器621在两个输入中选择复位电压(电压A)并从输出Y1输出，另一方面，与第2像素121b连接的选择器622在两个输入中选择GND电位(电压B)并从输出Y2输出。

图6B是表示图6A所示的两个第2像素121a及121b的读出动作的时间图。该读出动作与图5B相同。在时刻t1，选择晶体管605的栅极电位(驱动脉冲信号SEL)成为H电平，成为第2像素121a及121b的行被选择的状态。在时刻t2，复位晶体管604的栅极(驱动脉冲信号RS)成为H电平，FD部606被复位为初始电压。在时刻t4，转送晶体管603的栅极(驱动脉冲信号TG)成为H电平，选择器621、622的输出被设置到FD部606中。在AD转换/列电路12中，进行将t3的复位信号与t5的信号成分之差设为各像素的信号成分的动作，该信号成分成为第2像素121a及121b的信号输出。

选择器621对第2像素121a供给GND电位，另一方面，选择器622对第2像素121b供给复位电压，各自的信号输出如图6B所示，成为被向像素信号线620a、620b输出的信号成分61、信号成分62。

通过将第2像素121a和第2像素121b的位置(地址)信息以及信号成分61和信号成分62作为个体识别的信息处理，能够进行各个固体摄像装置10的个体识别。

在图6A所示的例子中，根据被输入到选择器621和622中的选择信号的极性，能够实现4种组合。

通过配置较多的这样的第2像素121，能够设定更多的独特的个体识别。

另外，在图6A所示的例子中，将选择器的2个输入设为复位电压和GND电位，但并不限定于此。也可以是其之间的电压，也可以是开路电位。

进而，选择器不必须是2个输入，也可以按配置的每个第2像素改变供给的电位。

由于能够根据输入电位而改变输出电位，所以也能够作为多值对待。

此外，在图6A所示的例子中，将第2像素121a及121b以相邻的方式在横向上排列，但如果在纵向上或者在离散的位置排列，其效果也相同。

此外，还能够在与第1像素111相同的读出定时得到个体识别所需要的信息。

此外，该第2像素121如图3所示，由于被配置在像素阵列100的角处，所以不给被摄体带来影响。此外，如果不进行遮光等，则第2区域能够作为摄像图像使用。

如以上这样，有关本实施方式的固体摄像装置10具备在行及列中配置有多个储存通过光电转换而得到的电荷的像素的四边形的像素阵列100；像素阵列100具有包括用来得到摄像图像的多个第1像素111的第1区域110和包括用来对固体摄像装置10进行个体识别的第2像素121的第2区域120；第2区域120被设置在距像素阵列100的4个角中的至少1个角处于规定数量的像素范围内的附近；第2像素121由与多个第1像素111中的各个第1像素111不同的电路要素或不同的光学要素构成。

由此，在像素阵列100中，包括用来得到摄像图像的第1像素111和用来对固体摄像装置10进行个体识别的第2像素121；第2像素121被设置在距像素阵列100的4个角中的至少1个角处于规定数量的像素范围内的附近。由此，实现能够个体识别并且适于小型化的用途的固体摄像装置10。

此外，上述附近优选的是在像素阵列100的四边形之中，并且在与四边形的对置的两边中的至少1边相接的圆或不与两边相接而位于内侧的圆(这里是与两边相接的圆600)的外侧。由此，第2像素121被配置在像圈的外侧，所以能够减小用于内窥镜等的固体摄像装置10的芯片面积。

此外，第2像素121作为一例，由与多个第1像素111中的各个第1像素111相同的多个或一部分电路要素构成；构成第2像素121的多个电路要素的连接具有与构成多个第1像素111中的各个第1像素111的多个或一部分电路要素的连接不同之处。并且，在多个电路要素中包括放大晶体管402；第2像素121的放大晶体管402的输出电位与被照射了相同光量的光的情况下的多个第1像素111的放大晶体管402的输出电位不同。由此，通过第2像素121，能够不取决于被照射的光量而输出个体识别信息。

此外，第2像素121的放大晶体管402的栅极电位与被照射了相同光量的光的情况下的多个第1像素111的放大晶体管402的栅极电位不同。由此，能够将第2像素121的放大晶体管402的输出作为个体识别信息使用。

此外，第2像素121的放大晶体管402的栅极电位切换为从第1信号电位和第2信号电位的至少两种以上的电位中选择的电位。由此，从各第2像素121的放大晶体管402能够输出两个以上的不同的个体识别信息。

此外，在多个电路要素中包括复位晶体管404，第1信号电位与第2像素121的复位晶体管404的漏极电位相同。由此，能够从第2像素121得到与复位电位相同的信息作为个体识别信息。

此外，第2信号电位与第2像素121的地电位相同。由此，能够从第2像素121输出与光电二极管501受到较强的光而饱和时相同的信息作为个体识别信息。

此外，在多个电路要素中包括复位晶体管404，第2像素121的放大晶体管402的栅极电位与第2像素121的复位晶体管404的漏极电压相同。由此，能够输出与FD部506被复位时相同的信息作为个体识别信息。

此外，第2像素121的放大晶体管402的栅极电位与第2像素121的地电位相同。由此，能够从第2像素121输出与光电二极管701受到较强的光而饱和时相同的信息作为个体识别信息。

此外，有关本实施方式的摄像装置200具备具有上述那样的特征的固体摄像装置10、作为从被摄体将入射光向固体摄像装置10引导的摄像光学系统的透镜20以及对来自固体摄像装置10的输出信号进行处理的信号处理电路13。

由此，由于在摄像装置200中包括具备上述的特征性的结构的固体摄像装置10，所以能够实现适于内窥镜等的照相机模组的用途的、能够进行个体识别并且适于小型化的用途的固体摄像装置10。

(改变放大晶体管的输出的其他方式1)

另外，在图5A中将选择器521的输出连接在转送晶体管503的源极侧，但也可以将选择器521的输出不经由转送晶体管503而与放大晶体管502的栅极直接连接。

图7A是表示第2像素121的其他方式例的结构的电路图。

第2像素121具备光电二极管701、输出与信号电荷量对应的放大信号的放大晶体管702、将被光电二极管光电转换后的信号电荷转送的转送晶体管703、复位晶体管704、选择晶体管705和浮动扩散(FD)部706。选择晶体管705通过驱动脉冲信号SEL，使读出行的像素信号线720与放大晶体管702导通。复位晶体管704通过驱动脉冲信号RS，将FD部706复位为初始电压。转送晶体管703的源极侧连接着供给其他电压的信号线，与根据选择信号S的极性而将两个输入A或B从输出Y输出的选择器721的输出Y连接。另外，图7A中的各电路要素的标号将图5A中的对应的电路要素的标号(500多号)替换为700多号而表示。

图7B是表示图7A所示的第2像素121的读出动作的时间图。

如图7A所示，由于FD部706和放大晶体管702是非连接状态，所以驱动脉冲信号RS、TG的定时与读出动作无关，但以明示选择器721的选择信号S的定时为目的而进行了图示。

在时刻t1，选择晶体管的栅极电位(驱动脉冲信号SEL)成为H电平，成为第2像素121和像素信号线720被连接的状态、即读出行被选择的状态。由于选择器721的选择信号S为L电平，所以输出Y成为电压A(复位电压)，复位电压被施加在放大晶体管702的栅极上。在时刻t4，选择信号S成为H电平，选择器721的输出Y切换为电压B(GND电位)。随之，对放大晶体管702的栅极施加电压B(GND电位)。

在AD转换/列电路12中，进行以t3的电压A为复位基准且以t5的电压B为信号成分施加在放大晶体管702的栅极上而将其输出差量作为第2像素121的信号输出的动作。

根据这样的结构，能够得到不取决于外部的光的、能够用于个体识别的第2像素121的信号振幅。

(改变放大晶体管的输出的其他方式2)

图8A是表示图3中的第2像素121的其他方式例的结构的电路图。

第2像素121具备光电二极管801、输出与信号电荷量对应的放大信号的放大晶体管802、将由光电二极管光电转换后的信号电荷转送的转送晶体管803、复位晶体管804、选择晶体管805和浮动扩散(FD)部806。选择晶体管805通过驱动脉冲信号SEL，使读出行的像素信号线820与放大晶体管802导通。复位晶体管804通过驱动脉冲信号RS2将FD部806复位为初始电压。转送晶体管803通过驱动脉冲信号TG2，将光电二极管801积蓄的信号转送给FD部806。另外，图8A中的各电路要素的标号将图5A中的对应的电路要素的标号(500多号)替换为800多号而表示。

这里，复位晶体管804的驱动脉冲信号RS2和转送晶体管803的驱动脉冲信号TG2是与在图4A中表示的第1像素111的驱动脉冲信号RS、TG不同的控制信号。即，连接在第2像素121的复位晶体管804的栅极上的信号线被连接在与连接在第1像素111的复位晶体管404的栅极上的信号线不同种类的电路上。连接在第2像素121的转送晶体管803的栅极上的信号线被连接在与连接在第1像素111的转送晶体管403的栅极上的信号线不同种类的电路上。

图8B是表示图8A所示的第2像素121的读出动作的时间图。

驱动脉冲信号RS、TG的定时与图8A的读出动作无关，但以与第1像素111的对比为目的而图示。

在时刻t1，选择晶体管的栅极电位(驱动脉冲信号SEL)成为H电平，成为第2像素121与像素信号线820连接的状态，即读出行被选择的状态。在时刻t2，复位晶体管804的驱动脉冲信号RS2和转送晶体管803的驱动脉冲信号TG2成为H电平，FD部806被复位为初始电压。在该驱动中，FD部806总是被复位为初始电压。将驱动脉冲信号TG2设为H电平，是为了将由光电二极管801产生的电荷排散到复位晶体管804的漏极(电源)。

在时刻t3、t4、t5时，也与时刻t2相同，但AD转换/列电路12进行将时刻t3与t5的信号输出之差作为第2像素121的信号成分的动作。在图8B中，由于FD部806的电位没有变化，所以该第2像素121的信号输出为零。

与图4A的差异是，在第2像素121中，通过将复位晶体管804及转送晶体管803与对其进行控制的信号隔离，并与第1像素111相比改变驱动，能够以既有(第1像素111)的电路结构的原状得到与第1像素111不同的信号输出。

另外，在图8A中，将驱动脉冲信号RS2和TG2都分别设为与驱动脉冲信号RS、TG不同的信号，但也可以是仅将某一方设为不同的信号的结构。

如以上这样，在本方式中，在多个电路要素中包括复位晶体管804，连接在第2像素121的复位晶体管804的栅极上的信号线被连接在与连接在多个第1像素111的复位晶体管404的栅极上的信号线不同种类的电路上。由此，通过将对第2像素121的复位晶体管804的栅极赋予的控制信号设为与对第1像素111赋予的信号独立的信号，能够从第2像素121输出个体识别信息。

(改变放大晶体管的输出的其他方式3)

图8C是表示图8A所示的第2像素121的变形例的结构的电路图。

第2像素121具备光电二极管801c、输出与信号电荷量对应的放大信号的放大晶体管802c、将由光电二极管光电转换后的信号电荷转送的转送晶体管803c、复位晶体管804c、选择晶体管805c和浮动扩散(FD)部806c。选择晶体管805c通过驱动脉冲信号SEL，使读出行的像素信号线820c与放大晶体管802c导通。复位晶体管804c的栅极和漏极为共用化的结构，将FD部806c总是复位为初始电压。转送晶体管803c的源极和栅极是固定为GND电位的结构。另外，图8C中的各电路要素的标号对图8A中的对应的电路要素的标号(800多号)附加了尾标c而表示。

与图8A的差异在于，将复位晶体管804c的栅极和转送晶体管803c的栅极不是连接到驱动脉冲源而是设为电位固定。由于FD部806c的状态被固定为复位电位，所以该情况下的输出电压为零。

该结构的特征在于，无需对于第1像素111追加电路，仅由第2像素121c的电路(即，仅通过将连接关系变更)就能够实现。

(改变放大晶体管的输出的其他方式4)

图9是说明通过光学要素改变构成图3中的第2像素121的放大晶体管的输出的实施例的图。更详细地讲，图9的(a1)是从上方观察图3中的第1像素111的光电二极管部(即，包括光电二极管401和其上方的构造物的构造物)的俯视图，图9的(b1)是用相对于上述俯视图垂直的面将第1像素111的光电二极管部切断而得到的剖视图。其构造是在光电二极管401的上方即光入射的一侧配置有片上滤色器(以下，也简称为“滤色器”)320、微透镜322。另外，在图9的(b1)所示的剖视图中，与光电二极管401相邻的上下的层是平坦化膜(在图9、图10的其他剖视图中也同样)。

图9的(a2)是从上方观察第2像素121的光电二极管部(即，包括光电二极管401和其上方的构造物的构造物)的俯视图，图9的(b2)是用相对于上述俯视图垂直的面将第2像素121的光电二极管部切断而得到的剖视图。

在光电二极管501的上方即光入射的一侧配置有滤色器320、微透镜322，在滤色器320与光电二极管501之间配置有遮光膜324a。通过该构造，入射光被遮光膜324a遮挡，不能入射到光电二极管501中。这样，第2像素121的光电二极管501的上方全部被遮光。

即，由于光不进入到该第2像素121中，所以第2像素121总是输出相同的输出(零)。

另外，遮光膜324a也可以是布线层。

此外，遮光膜324a也可以是将光电二极管501的一部分遮光的结构。将光电二极管501的上表面的一半用遮光膜324b遮光的情况下的光电二极管部的俯视图及剖视图分别为图9的(a3)、图9的(b3)。

在以往例中，使用光没有入射的非图像区域的缺陷像素，但通过做成图9所示那样的结构，在光入射的情况下也能够将放大晶体管的输出变更。

通过在第2区域120中设置多个这样的结构的第2像素121并改变其组合，能够进行个体识别。

即，能够将该第2像素121的位置(地址)信息和输出信号作为个体识别的信息对待。

进而，通过将这样的使用遮光膜的构造与后述的芯片曝光组合，能够使个体识别更加独特。

如以上这样，在本方式例中，在多个电路要素中包括光电二极管，第2像素121的光电二极管501的上方的全部或一部分被遮光。由此，通过将第2像素121的光电二极管部的构造设为与第1像素111不同，能够从第2像素121输出个体识别信息。

(改变放大晶体管的输出的其他方式5)

图10是通过光学要素改变构成图3中的第2像素121的放大晶体管的输出的另一例的图。

其构造是在光电二极管的上方即光入射的一侧配置有滤色器、微透镜。

图10的(a)表示第1像素111的光电二极管部的剖视图。滤色器320a的膜厚是T1。

图10的(b)表示有关一例的第2像素121的光电二极管部的剖视图。通过将滤色器320b的膜厚T2设为比图10的(a)的滤色器320a的膜厚T1薄，能够抑制入射的光的衰减。即，有助于提高灵敏度。

图10的(c)表示有关另一例的第2像素121的光电二极管部的剖视图。其是没有配置滤色器的图。即，在图10的(c)所示的第2像素121中，为将图10的(a)及(b)中的滤色器替换为平坦化膜的构造。在图10的(c)所示的第2像素121中，由于使全部波长的光透射，所以与图10的(a)及(b)相比输出变得更高(即，成为过曝状态)。

图10的(d)表示有关另一例的第2像素121的光电二极管部的剖视图。其是在滤色器320a与光电二极管401之间配置有用来改变光的透射率的透射率变更滤光器325的图。在作为透射率变更滤光器325而配置了使光的透射率变低的滤光器的情况下，通过图10(d)的结构，与没有配置透射率变更滤光器325的情况(即，图10的(a))相比，能够抑制向光电二极管401的入射光，即降低第2像素121的输出。另外，在图例中，将透射率变更滤光器325配置在滤色器320a之下，但也可以配置在滤色器320a之上，也可以是如图10的(e)那样在透射率变更滤光器325之上不配置滤色器(即，配置平坦化膜)的构造。

如以上这样，通过将第2像素121的滤色器膜厚设为与第1像素111中的膜厚T1不同的膜厚T2，或者在第2像素121中不配置滤色器，或者配置拥有与第1像素111的光电二极管的上方不同的透射特性的要素，即使入射与第1像素111相同的光量，第2像素121的输出也与第1像素111不同。

另外，在图10中图示了1个像素的剖视图，但也可以对多个像素施以同样的特征。在实际制品中有使用例如RGB的3色等多个滤色器的情况。在具有多个颜色的情况下，既可以改变全部颜色的膜厚，也可以仅为1个颜色。通过做成该结构，在光入射的情况下也能够将放大晶体管的输出变更。

通过在第2区域120中设置多个这样的结构的第2像素121并改变其组合，能够设定较多的独特的个体识别。

另外，在将第2区域120中包含的全部像素设为第2像素121，且将膜厚设为T2的情况下，虽然不再能够进行个体识别，但能够使第2区域120的灵敏度提高。第2区域120被配置在像素阵列100的角处，有减光的问题，所以能够期待将像素阵列100的角的减光减轻的效果。

另一方面，如果将第2区域120的仅一部分像素设为第1像素111、即膜厚T1，而将其他设为第2像素121即膜厚T2，则第1像素111的灵敏度下降，所以能够将第1像素111的位置和输出信号作为个体识别的信息对待。

如以上这样，在本方式例中，在多个电路要素中包括在上方配置有片上滤色器的光电二极管，配置在第2区域120的光电二极管501的上方的片上滤色器320b的至少1个的膜厚与配置在第1区域110的光电二极管401的上方的片上滤色器320a的膜厚不同。此外，在多个电路要素中包括在上方配置有片上滤色器的光电二极管，配置在第2像素121的光电二极管501的上方的片上滤色器320b的膜厚与配置在多个第1像素111的光电二极管401的上方的片上滤色器的膜厚不同。

由此，通过将第2像素121的光电二极管部的构造设为与第1像素111不同，能够从第2像素121输出个体识别信息。

具体而言，也可以是，配置在第2区域120的光电二极管501的上方的片上滤色器320b的至少1个的膜厚比配置在第1区域110的光电二极管401的上方的片上滤色器320a的膜厚薄。此外，也可以是，配置在第2像素121的光电二极管501的上方的片上滤色器320b的至少1个的膜厚比配置在多个第1像素111的光电二极管401的上方的片上滤色器320a的膜厚薄。

由此，能够从第2像素121输出与第1像素111相比抑制了入射的光的衰减的状态下的信号作为个体识别信息。

此外，也可以是，在多个电路要素中包括光电二极管，在多个第1像素111的光电二极管401的上方配置片上滤色器320a，在第2像素121的光电二极管401的上方不配置片上滤色器。由此，能够从第2像素121输出与较强的光入射到光电二极管中而成为过曝状态时相同的信息作为个体识别信息。

(使个体识别变得独特)

图11是用来使个体识别更加独特(即，生成更多种类的个体识别)的有关实施方式的固体摄像装置10的结构图。

在图11中，为以下的层叠构造：作为包含第2像素121的半导体芯片的像素芯片301被配置在第1半导体基板上；作为包含作为第2像素121以外的电路的控制电路330的半导体芯片的电路芯片311被形成在与第1半导体基板不同的第2半导体基板上；像素芯片301和电路芯片311通过连接器、焊接等的接合部被接合。另外，图11中的各电路要素的标号将图5A中的对应的电路要素的标号(500多号)替换为1100多号而表示。

在图11所示的例子中，第2像素121的动作由于与图5A及图5B相同所以省略，但将放大晶体管1102的输出变更的控制通过来自电路芯片311的控制而实施这一点与图5A及图5B不同。

此外，层叠化的手段已知有多种方法，但基于像素芯片301、电路芯片311都以在行及列方向上配置多个阵列的硅晶片状态贴合的(晶片叠晶片(Wafer on Wafer))方式进行说明。

图12是设置多个图3中的第2像素121而使个体识别更加独特的固体摄像装置10的结构图。这里，表示了作为第2像素A群而配置4个像素的第2像素121、作为第2像素B群而配置3个像素的第2像素121的结构。

构成第2像素A群的4个第2像素121如图12所示，构成为，在像素芯片301内能够进行个体识别(这里构成为，将转送晶体管的源极电位固定)。

另一方面，构成第2像素B群的3个第2像素121可以通过将来自电路芯片311侧的控制与像素芯片301组合来进行个体识别。

在将没有第2像素121的信号输出设为0而将有第2像素121的信号输出设为1的以二值化表示的情况下，个体识别如右方记载的表所示。

图13是表示图11所示的像素芯片301的曝光排列例的图。更详细地讲，图13的(a)是表示在第1半导体基板300形成多个像素芯片301的情况下的光掩模上的基本阵列结构的图。以4行3列构成像素芯片301。如果是该例，则通过在各像素芯片301内设置4个第2像素121，能够进行12个芯片(最大为16(＝2的4次方)个芯片)的像素芯片301的识别。图13的(b)是表示将图13的(a)所示的4行3列的基本阵列在晶片上曝光的情况下的光掩模上的整体阵列结构的图。

图14是表示图11所示的电路芯片311的曝光排列例的图。更详细地讲，图14的(a)是表示在第2半导体基板310形成电路芯片311的情况下的光掩模上的基本阵列结构的图。由3行2列构成电路芯片311。如果是该例，则通过在各电路芯片311内设置3个第2像素121，能够进行6个芯片(最大为8(＝2的3次方)个芯片)的电路芯片311的识别。图14的(b)是表示将图14的(a)所示的3行2列的基本阵列在晶片上曝光的情况下的光掩模上的整体阵列结构的图。

图15是表示通过图13所示的像素芯片301与图14所示的电路芯片311的组合得到的个体识别信息的例子的图。这里，表示了将包括由4个第2像素构成的第2像素A群和由4个第2像素构成的第2像素B群的像素芯片301与对像素芯片301内的第2像素B群进行控制的电路芯片311层叠化而构成固体摄像装置的情况下的固体摄像装置的个体识别信息的组合。连字符的左边的数字是由像素芯片301中的第2像素A群决定的个体识别信息，连字符的右边的数字是由像素芯片301中的第2像素B群和电路芯片311的组合决定的个体识别信息。通过这样改变像素芯片301和电路芯片311的曝光(shot)排列，能够使层叠化时的个体识别信息更加独特。

如以上这样，在本方式例中，固体摄像装置10具备进行控制以改变第2像素121的放大晶体管402的输出的控制电路330；像素阵列100是形成于第1半导体基板300的被配置为二维状的多个像素芯片301的一个；控制电路330是形成于第2半导体基板310的被配置为二维状的多个电路芯片311的一个；形成于第1半导体基板300的像素芯片301的行及列的排列与形成于第2半导体基板310的电路芯片311的行及列的排列不同。由此，能够通过像素芯片301与电路芯片311的组合生成许多的个体识别信息。

(进一步独特化)

图16是为了对图12所示的像素群进一步基于滤色器进行个体识别而追加了第2像素C群的固体摄像装置10的结构图。如果将无滤色器的第2像素121的输出作为1而将有滤色器的第2像素121的输出作为0对待，则该图的第2像素的输出(第2像素A群、第2像素B群、第2像素C群的输出)如表所示。也通过将光掩模上的基本阵列曝光来形成滤色器，所以如由图13或图14表示那样，通过改变滤色器的基本阵列，能够实现个体识别的进一步独特化。

根据以上的方法，能够在半导体芯片的制作阶段中赋予能够个体识别的信息。能够为了小型用途而抑制电路规模并同时进行个体识别。

图17是表示具有选择性地成为作为第1像素动作的模式和作为第2像素动作的模式的功能的第3像素131的结构的电路图。

第3像素131在功能上看，具有作为用来得到摄像图像的第1像素动作的模式和作为用来对固体摄像装置10进行个体识别的第2像素动作的模式，在构造上，由与图4A所示的第1像素111相同的结构、以及从两种输入信号中选择性地分别输出向第1像素111供给的3种驱动脉冲信号SEL、驱动脉冲信号RS及驱动脉冲信号TG的选择器171～173构成。与第1像素111相同的结构的像素电路被形成于像素芯片301，选择器171～173被形成于电路芯片311，它们被用接合部接合。

如图17的左上的表所示，通过被输入到选择器171中的选择信号S171的逻辑(L电平/H电平)，分别将输入信号171A或171B作为驱动脉冲信号SEL对像素电路供给。同样，通过被输入到选择器172中的选择信号S172的逻辑(L电平/H电平)，分别将输入信号172A或172B作为驱动脉冲信号RS对像素电路供给。同样，通过被输入到选择器173中的选择信号S173的逻辑(L电平/H电平)，分别将输入信号173A或173B作为驱动脉冲信号TG对像素电路供给。

图18A是表示由图17所示的第3像素131进行的第1读出动作(作为第1像素的动作)的时间图。本图所示的第1读出动作，是第3像素131作为用来得到摄像图像的第1像素动作的模式。

如本图所示，被输入到选择器171中的驱动脉冲信号SEL用的两个输入信号171A或171B分别是较长的脉冲宽度(与图4B的驱动脉冲信号SEL等同)和较短的脉冲宽度(与图4B的驱动脉冲信号SEL同时成为H电平，在图4B的驱动脉冲信号TG成为H电平之前成为L电平)的信号。被输入到选择器172中的驱动脉冲信号RS用的两个输入信号172A或172B分别是从L电平上升的脉冲和固定为H电平的信号。被输入到选择器173中的驱动脉冲信号TG用的两个输入信号173A或173B分别是从中间电平上升的脉冲和固定为中间电平的信号。

在该模式下，被输入到选择器171～173中的选择信号S171～S173的逻辑都是L电平，所以输入信号171A作为驱动脉冲信号SEL被从选择器171输出，输入信号172A作为驱动脉冲信号RS被从选择器172输出，输入信号173A作为驱动脉冲信号TG被从选择器173输出。

结果，如图18A的“FD”及“像素信号线”所示，FD部406的电压波形及像素信号线420所表示的输出信号的波形成为与图4B同样，即，可知第3像素131正在作为用来得到摄像图像的第1像素动作。

图18B是表示由图17所示的第3像素131进行的第2读出动作(像素识别且振幅为零的动作)的时间图。本图所示的第2读出动作，是第3像素131作为用来对固体摄像装置10进行个体识别的第2像素的一个方式(信号输出为零)动作的模式。

如本图所示，被输入到选择器171～173各自中的两个输入信号与图18A相同。

在该模式下，由于被输入到选择器171～173中的选择信号S171～S173的逻辑分别是L电平、H电平、H电平，所以输入信号171A作为驱动脉冲信号SEL被从选择器171输出，输入信号172B作为驱动脉冲信号RS被从选择器172输出，输入信号173B作为驱动脉冲信号TG被从选择器173输出。

结果可知，如图18B的“FD”及“像素信号线”所示，FD部406的电压波形及在像素信号线420中表示的输出信号的波形与图8B同样，即，信号输出被固定为零，第3像素131作为用来对固体摄像装置10进行个体识别的第2像素动作。

图18C是表示由图17所示的第3像素131进行的第3读出动作(像素识别且有振幅的动作)的时间图。本图所示的第3读出动作是第3像素131作为用来对固体摄像装置10进行个体识别的第2像素的另一方式(信号输出为最大)动作的模式。

如本图所示，被输入到选择器171～173的各自中的两个输入信号与图18A相同。

在该模式下，由于被输入到选择器171～173中的选择信号S171～S173的逻辑分别是H电平、H电平、H电平，所以输入信号171B作为驱动脉冲信号SEL被从选择器171输出，输入信号172B作为驱动脉冲信号RS被从选择器172输出，输入信号173B作为驱动脉冲信号TG被从选择器173输出。

结果可知，如图18C的“FD”及“像素信号线”所示，FD部406的电压波形及由像素信号线420表示的输出信号的波形与图7B为同样，即，信号输出被固定为表示最大的状态，第3像素131作为用来对固体摄像装置10进行个体识别的第2像素动作。

图19是表示图17所示的第3像素131的应用例的电路图。在本图的右一半中表示了作为第1像素动作的第3像素131a的电路例，在本图的左一半中表示了选择性地作为第1像素及第2像素动作的第3像素131b的电路例。在第3像素131a中被记作“像素(第1像素)”的矩形区域以及在第3像素131b中被记作“像素(第1像素/第2像素兼用)”的矩形区域与在图17的像素芯片301中形成的像素电路相同。

第3像素131a如图示那样，由分别输出3种驱动脉冲信号SEL、驱动脉冲信号RS及驱动脉冲信号TG的选择器181～183、以及用来对选择器181～183输出选择信号S的选择器184及AND门(与门)187、选择器185、选择器186构成。

此外，第3像素131b如图示那样，是与第3像素131a同样的电路结构，即由分别输出3种驱动脉冲信号SEL、驱动脉冲信号RS及驱动脉冲信号TG的选择器191～193、以及用来对选择器191～193输出选择信号S的选择器194及AND门197、选择器195、选择器196构成。

选择器181～183及191～193的输入信号A是用来使对应的第3像素作为第1像素动作的驱动脉冲信号，输入信号B是用来使对应的第3像素作为第2像素动作的驱动脉冲信号。

在选择器184～186及选择器194～196中，被输入像素切换信号作为选择信号S。像素切换信号如本图的下方的表所示，是如下控制信号：当为H电平时，使对应的第3像素选择性地作为第1像素及第2像素动作(即，遵循像素模式切换选择器(选择器194～196)的输入信号B的状态而动作)，另一方面，当为L电平时，使对应的第3像素作为第1像素动作。

此外，在AND门187及197中，输入振幅切换信号作为一个输入信号。振幅切换信号如本图的下方的表所示，是如下控制信号：当为H电平时，遵循像素模式切换选择器(选择器194～196)的输入信号B的状态选择输入信号A或B对于选择器181及191输出，另一方面，当为L电平时，总是选择输入信号A对于选择器181及191输出。

如果着眼于第3像素131a，则由于像素切换信号总是L电平，所以从选择器184～186输出被固定为L电平的输入信号A，分别经由AND门197作为选择器181、选择器182、选择器183的选择信号S输入，所以从选择器181～183总是将输入信号A(分别为输入信号181A、182A及183A)输出，由此，第3像素131a以图18A所示的定时动作，作为第1像素动作。

另一方面，如果着眼于第3像素131b，则由于像素切换信号总是H电平，并且振幅切换信号是H电平，所以从像素模式切换选择器(选择器194～196)输出作为脉冲(H电平或L电平)的输入信号B，分别经由AND门197作为选择器191、选择器192、选择器193的选择信号S输入，所以根据该选择信号S的电平，选择器191～193选择输入信号A或B并输出。由此，第3像素131b遵循像素模式切换选择器(选择器194～196)的输入信号B的电平，作为第1像素或第2像素动作。

这样，根据图19所示的第3像素131的应用例，第3像素131通过被从外部赋予的像素切换信号及振幅切换信号，能够成为作为第1像素动作的第3像素131a或成为根据输入信号而作为第1像素或第2像素动作的第3像素131b。

由此，用来得到有关本公开的摄像图像的第1像素不仅包括图4A所示的固定地得到摄像图像的像素，还包括图17及图19所示那样的拥有第1像素及第2像素两者的功能的第3像素作为第1像素动作的状态的像素。

同样，有关本公开的用来对固体摄像装置进行个体识别的第2像素不仅包括图5A等所示的固定地作为个体识别发挥功能的像素，还包括图17及图19所示那样的拥有第1像素及第2像素两者的功能的第3像素作为第2像素动作的状态的像素。即，第3像素是布线与第1像素不同的像素或者与第1像素所连接的信号源(驱动源)不同的像素，所以从这一点也可以说是“由与第1像素不同的电路要素构成的第2像素”。

以上，基于实施方式及变形例对有关本公开的固体摄像装置及摄像装置进行了说明，但本公开并不限定于这些实施方式及变形例。只要不脱离本公开的主旨，对本实施方式或变形例施以本领域技术人员想到的各种变形后的方式、或将实施方式及变形例中的一部分构成要素组合而构建的其他方式也包含在本公开的范围内。

例如，第2像素121也可以是作为像素电路而具有图5A、图6A、图7A、图8A及图8C的某个像素电路并且作为构造而具有图9及图10的某个构造的像素。通过像素电路与构造的组合，能够使一个第2像素所输出的个体识别信息增加(多值化)。

此外，配置在第2区域120中的第2像素121并不限于一种，也可以包括从作为像素电路而具有图5A、图6A、图7A、图8A及图8C的某种像素电路并且作为构造而具有图9及图10的某种构造的像素中选择的至少两个种类的像素。通过增加配置在第2区域120中的第2像素121的种类，能够使固体摄像装置10的个体识别的种类增加(更独特)。

工业实用性

本公开关于固体摄像装置及使用固体摄像装置作为摄像设备的摄影装置或测距摄像装置，例如适于医疗用内窥镜等。

标号说明

10 固体摄像装置

11 行选择电路

12AD转换/列电路

13 信号处理电路

20 透镜

100 像素阵列

110第1区域

111第1像素

120第2区域

121、121a、121b、121c第2像素

131、131a、131b第3像素

187、197AND门(与门)

200摄像装置

300第1半导体基板

301 像素芯片

311 电路芯片

310第2半导体基板

320、320a、320b滤色器(片上滤色器)

322微透镜

324a、324b遮光膜

325 透射率变更滤光器

330 控制电路

340 图像区域

341 非图像区域

401、501、601、701、801、801c、1101光电二极管

402、502、602、702、802、802c、1102放大晶体管

403、503、603、703、803、803c、1103转送晶体管

404、504、604、704、804、804c、1104复位晶体管

405、505、605、705、805、805c、1105选择晶体管

406、506、606、706、806、806c、1106浮动扩散(FD)部

410、510、710、810、810c、1110恒流源电路

420、520、620a、620b、720、820、820c像素信号线

171～173、181～186、191～196、521、621、622、721、1121选择器

600圆

600a、600b、600c像圈

Claims

1.一种固体摄像装置，具备：

四边形的像素阵列，在行及列中配置有多个积蓄通过光电转换而得到的电荷的像素；

上述像素阵列具有：

第1区域，包括用来得到摄像图像的多个第1像素；以及

第2区域，包括用来对该固体摄像装置进行个体识别的第2像素；

上述第2区域被设置在距上述像素阵列的4个角中的至少1个角处于规定数量的像素范围内的附近；

上述第2像素由与上述多个第1像素中的各个第1像素不同的电路要素或不同的光学要素构成。

2.如权利要求1所述的固体摄像装置，

上述附近是在上述四边形之中、并且在与上述四边形的对置的两边中的至少1边相接的圆的外侧或在不与该两边相接而位于内侧的圆的外侧。

3.如权利要求1或2所述的固体摄像装置，

上述第2像素由与上述多个第1像素中的各个第1像素相同的多个或一部分电路要素构成；

构成上述第2像素的多个电路要素的连接具有与构成上述多个第1像素中的各个第1像素的多个或一部分电路要素的连接不同之处。

4.如权利要求3所述的固体摄像装置，

在上述多个电路要素中包括放大晶体管；

上述第2像素的上述放大晶体管的输出电位与被照射了相同光量的光的情况下的上述多个第1像素的上述放大晶体管的输出电位不同。

5.如权利要求4所述的固体摄像装置，

上述第2像素的上述放大晶体管的栅极与第2半导体基板连接，该第2半导体基板与配置有上述像素阵列的第1半导体基板不同。

6.如权利要求4或5所述的固体摄像装置，

上述第2像素的上述放大晶体管的栅极电位与被照射了相同光量的光的情况下的上述多个第1像素的上述放大晶体管的栅极电位不同。

7.如权利要求6所述的固体摄像装置，

上述第2像素的上述放大晶体管的栅极电位切换为从第1信号电位和第2信号电位的至少两种以上的电位中选择的电位。

8.如权利要求7所述的固体摄像装置，

在上述多个电路要素中包括复位晶体管；

上述第1信号电位与上述第2像素的上述复位晶体管的漏极电位相同。

9.如权利要求7所述的固体摄像装置，

上述第2信号电位与上述第2像素的地电位相同。

10.如权利要求6所述的固体摄像装置，

在上述多个电路要素中包括复位晶体管；

上述第2像素的上述放大晶体管的栅极电位与上述第2像素的上述复位晶体管的漏极电压相同。

11.如权利要求6所述的固体摄像装置，

上述第2像素的上述放大晶体管的栅极电位与上述第2像素的地电位相同。

12.如权利要求3～7中任一项所述的固体摄像装置，

在上述多个电路要素中包括复位晶体管；

连接在上述第2像素的上述复位晶体管的栅极上的信号线被连接在与连接在上述多个第1像素的上述复位晶体管的栅极上的信号线不同种类的电路上。

13.如权利要求3～12中任一项所述的固体摄像装置，

在上述多个电路要素中包括转送晶体管；

连接在上述第2像素的上述转送晶体管的栅极上的信号线被连接在与连接在上述多个第1像素的上述转送晶体管的栅极上的信号线不同种类的电路上。

14.如权利要求1～13中任一项所述的固体摄像装置，

上述多个第1像素及上述第2像素具有光电二极管；

在上述第2像素具有的上述光电二极管的上方，配置有拥有与上述第1像素具有的上述光电二极管的上方不同的透射特性的要素。

15.如权利要求14所述的固体摄像装置，

上述第2像素具有的上述光电二极管的上方的全部或一部分被遮光。

16.如权利要求14所述的固体摄像装置，

在上述光电二极管中，包括在上方配置有片上滤色器的光电二极管；

在上述第2区域的上述光电二极管的上方配置的上述片上滤色器的至少1个的膜厚与在上述第1区域的光电二极管的上方配置的上述片上滤色器的膜厚不同。

17.如权利要求16所述的固体摄像装置，

在上述第2区域的上述光电二极管的上方配置的上述片上滤色器的至少1个的膜厚比在上述第1区域的上述光电二极管的上方配置的上述片上滤色器的膜厚薄。

18.如权利要求14所述的固体摄像装置，

在上述多个第1像素的上述光电二极管的上方配置有片上滤色器；

在上述第2像素的上述光电二极管的上方未配置有片上滤色器。

19.如权利要求4所述的固体摄像装置，还具备：

控制电路，进行控制以改变上述第2像素的上述放大晶体管的输出；

上述像素阵列是形成于第1半导体基板的被配置为二维状的多个像素芯片的一个；

上述控制电路是形成于第2半导体基板的被配置为二维状的多个电路芯片的一个；

形成于上述第1半导体基板的上述像素芯片的行及列的排列与形成于上述第2半导体基板的上述电路芯片的行及列的排列不同。

20.一种摄像装置，具备：

如权利要求1～19中任一项所述的固体摄像装置，将被摄体摄像；

摄像光学系统，将入射光从上述被摄体向上述固体摄像装置引导；以及

信号处理电路，对来自上述固体摄像装置的输出信号进行处理。