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公開番号2025113384
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-01
出願番号2025084797,2022538486
出願日2025-05-21,2021-07-12
発明の名称撮像装置
出願人株式会社半導体エネルギー研究所
代理人
主分類H04N 25/00 20230101AFI20250725BHJP(電気通信技術)
要約【課題】画像処理機能を有し、高速動作が可能な撮像装置を提供する。
【解決手段】画像処理などの付加機能を備えた撮像装置であって、撮像動作で取得した画像データを画素部で二値化し、当該二値化データを用いて積和演算を行う。画素部には記憶回路が設けられ、積和演算に用いる重み係数を保持する。したがって、重み係数を外部から都度読み込むことなく演算を行うことができ、消費電力を低減することができる。また、画素回路および記憶回路等と、積和演算回路等とを積層して形成することで、回路間の配線長を短くすることができ、低消費電力動作および高速動作を行うことができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の画素ブロックを有する撮像装置であって、
前記画素ブロックは、第１の層と、第２の層と、を有し、
前記第１の層は、前記第２の層と重なる領域を有し、
前記画素ブロックは、
前記第１の層に、複数の画素回路と、複数の第１の記憶回路と、を有し、
前記第２の層に、複数の積和演算回路と、複数の第１の二値化回路と、複数の第２の二値化回路と、を有し、
前記画素回路および前記第１の記憶回路は、チャネル形成領域に金属酸化物を有するトランジスタを有する撮像装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、撮像装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【０００２】
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、照明装置、蓄電装置、記憶装置、撮像装置、それらの動作方法、または、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。
【０００３】
なお、本明細書等において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指す。トランジスタ、半導体回路は半導体装置の一態様である。また、記憶装置、表示装置、撮像装置、電子機器は、半導体装置を有する場合がある。
【背景技術】
【０００４】
基板上に形成された酸化物半導体薄膜を用いてトランジスタを構成する技術が注目されている。例えば、酸化物半導体を有するオフ電流が極めて低いトランジスタを画素回路に用いる構成の撮像装置が特許文献１に開示されている。
【０００５】
また、撮像装置に演算機能を付加する技術が特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１１－１１９７１１号公報
特開２０１６－１２３０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
携帯機器などに搭載される撮像装置では、高解像度の画像を取得できる機能が一般化している。次世代においては、撮像装置にさらに知的な機能を搭載することが求められている。
【０００８】
撮像装置で取得した画像データ（アナログデータ）は、デジタルデータに変換され、外部に取り出した後に必要に応じて画像処理が行われる。当該処理を撮像装置内で行うことができれば、外部の機器との連携がより高速となり、使用者の利便性が向上する。また、周辺装置などの負荷および消費電力も低減することができる。
【０００９】
また、撮像装置に機能を付与させるにあたって、増加する回路等の要素は積層することが好ましい。例えば、複数の回路を画素回路と重なるように設けることで、面積の増大を抑えることができ、高機能で小型の撮像装置を形成することができる。また、積層される回路間では、配線長を短くすることができ、高速かつ低消費電力動作を実現することができる。
【００１０】
したがって、本発明の一態様では、画像処理を行うことができる撮像装置を提供することを目的の一つとする。または、高機能で小型の撮像装置を提供することを目的の一つとする。または、高速動作が行える撮像装置を提供することを目的の一つとする。または、低消費電力の撮像装置を提供することを目的の一つとする。または、信頼性の高い撮像装置を提供することを目的の一つとする。または、新規な撮像装置などを提供することを目的の一つとする。または、上記撮像装置の駆動方法を提供することを目的の一つとする。または、新規な半導体装置などを提供することを目的の一つとする。
（【００１１】以降は省略されています）

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