提供能够抑制在高亮度被摄体的摄像时可能产生的黑影的摄像装置。该摄像装置具备:像素;信号线,与像素连接;第一样本保持电路,与信号线连接;以及第二样本保持电路,与信号线连接;像素包括光电转换部、电荷积蓄部、复位晶体管及放大晶体管;第一样本保持电路包括:第一开关,与信号线连接,具有如下输入输出特性:输出相对于钳位电压以下的输入为线性,输出相对于超过钳位电压的输入被钳位至钳位电压;以及第一电容元件,经由第一开关与信号线连接;第二样本保持电路包括:第二开关,与信号线连接,具有输出相对于输入为线性的输入输出特性;以及第二电容元件,经由第二开关与信号线连接。
【技术实现步骤摘要】
摄像装置
本公开涉及摄像装置。
技术介绍
已知将复位时的基准信号和与受光量相应的像素信号依次扫描而输出的摄像装置。通过取两信号的差量,从而能够得到真正的像素信号。该处理是所谓相关双采样(CDS)。在对高亮度的被摄体进行摄像时,有时即使由于在刚复位后的极短期间的受光,也导致信号电荷较多地产生,基准信号变动。此外在这样的情况下,同时,有时导致像素信号饱和。在取变动后的基准信号与饱和的像素信号的差量的情况下,真正的像素信号可能成为接近于零的值。其结果是,在摄像图像的高亮度被摄体区域中产生黑影(blockedupshadows、crushedblacks)。这样的黑影现象特别是在摄像装置的受光面持续地被暴露于光的状态下以高频度产生。例如,该现象在电子快门控制或连续拍摄时显著地出现。专利文献1公开了一种摄像装置,设置了具有对像素输出线中的信号的电位进行钳位的功能的钳位晶体管。钳位晶体管与运算放大器的反相输入端子连接。通过使用钳位晶体管,在读出复位信号时,能够使得运算放大器的输出端子的电位不上升至一定电位电平以上。现有技术文献专利文献专利文献1:(日本)特开2008-42674号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题是,寻求通过简单的电路结构来抑制黑影现象。为了解决上述课题,本公开的一方式的摄像装置具备:像素;信号线,与所述像素连接;第一样本保持电路,与所述信号线连接;以及第二样本保持电路,与所述信号线连接,所述像素包括:光电转换部,通过光电转换而生成信号电荷;电荷积蓄部,积蓄信号电荷;复位晶体管,将所述电荷积蓄部的电压复位为基准电压;以及放大晶体管,对与在所述电荷积蓄部中积蓄的信号电荷的量相应的信号电压进行放大而输出,所述第一样本保持电路包括:第一开关,与所述信号线连接,具有如下输入输出特性:输出相对于钳位电压以下的输入为线性,输出相对于超过所述钳位电压的输入被钳位至所述钳位电压;以及第一电容元件,经由所述第一开关与所述信号线连接,所述第二样本保持电路包括:第二开关,与所述信号线连接,具有输出相对于输入为线性的输入输出特性;以及第二电容元件,经由所述第二开关与所述信号线连接。专利技术效果根据本公开的例示的实施方式,提供能够通过简单的电路结构来抑制黑影的摄像装置。附图说明图1是示意性地表示例示的实施方式1的摄像装置1000的电路结构例的电路图。图2是示意性地表示例示的实施方式1的摄像装置1000的其他电路结构例的电路图。图3是示意性地表示例示的实施方式1的变形的摄像装置1000A的电路结构例的电路图。图4是示意性地表示像素100的光电转换部105的沿着半导体基板105D的法线方向的截面的截面图。图5是表示在对通常的亮度被摄体进行摄像时的动作定时的一例的定时图。图6是表示开关Msig及开关Mdark的输入输出特性的曲线图。图7是表示在对高亮度被摄体进行摄像时的动作定时的一例的定时图。图8是示意性地表示例示的实施方式1的其他变形的摄像装置1000B的电路结构例的电路图。图9是表示开关Msig及开关Mdark的输入输出特性的曲线图。图10是示意性地表示例示的实施方式2的摄像装置1000C的电路结构例的电路图。图11是表示开关Msig及开关Mdark的输入输出特性的曲线图。图12是示意性地表示例示的实施方式3的摄像装置1000D的电路结构例的电路图。图13是表示例示的实施方式4的搭载了本公开的摄像装置的摄像模块2000的功能块的示意图。标号说明:100:像素101:电荷积蓄节点102:输出信号线105:光电转换部105A:透明电极105B:像素电极105C:光电转换膜105D:半导体基板105E:接触插塞200:第一样本保持电路300:第二样本保持电路400:降压电路1000、1000A、1000B、1000C、1000D:摄像装置2000:摄像模块ADC:AD转换电路AMP:差动放大器Cdark、Csig:电容元件M1:复位晶体管M2:放大晶体管M3:选择晶体管M4:转移晶体管Mdark、Msig、Msig1、Msig2:开关PD:光电二极管。具体实施方式本公开的一方式的概要如以下的项目所述。〔项目1〕一种摄像装置,具备:像素;信号线,与所述像素连接;第一样本保持电路,与所述信号线连接;以及第二样本保持电路,与所述信号线连接,所述像素包括:光电转换部,通过光电转换而生成信号电荷;电荷积蓄部,积蓄信号电荷;复位晶体管,将所述电荷积蓄部的电压复位为基准电压;以及放大晶体管,对与在所述电荷积蓄部中积蓄的信号电荷的量相应的信号电压进行放大而输出,所述第一样本保持电路包括:第一开关,与所述信号线连接,具有如下输入输出特性:输出相对于钳位电压以下的输入为线性,输出相对于超过所述钳位电压的输入被钳位至所述钳位电压;第一电容元件,经由所述第一开关与所述信号线连接,所述第二样本保持电路包括:第二开关,与所述信号线连接,具有输出相对于输入为线性的输入输出特性;以及第二电容元件,经由所述第二开关与所述信号线连接。〔项目2〕如项目1所述的摄像装置,还具备控制电路,所述像素将与所述基准电压对应的基准信号、以及与所述信号电压对应的像素信号输出至所述信号线,所述控制电路在所述像素输出所述基准信号时接通所述第一开关,在所述像素输出所述像素信号时接通所述第二开关。根据项目1、2所述的摄像装置,能够通过简单的电路结构来抑制黑影。〔项目3〕如项目1所述的摄像装置,所述第一开关包括第一导电型的第一晶体管,所述第二开关包括所述第一导电型的第二晶体管、以及与所述第二晶体管并联连接且与所述第一导电型不同的第二导电型的第三晶体管。根据项目3所述的摄像装置,能够不特别附加电路就抑制高亮度被摄体的黑影现象。进而,能够缩小周边电路的规模。〔项目4〕如项目1所述的摄像装置,所述第一开关包括增强型的第一晶体管,所述第二开关包括耗尽型的第二晶体管。〔项目5〕如项目4所述的摄像装置,所述第一晶体管的导电型与所述第二晶体管的导电型相同。根据项目4、5所述的摄像装置,提供电路结构的变形,与项目3同样地,能够抑制高亮度被摄体的黑影现象。〔项目6〕如项目1至5任一项所述的摄像装置,还具备:差动放大器,与所述第一样本保持电路及所述第二样本保持电路连接,所述差动放大器输出在所述第一电容元件中保持的电压与在所述第二电容元件中保持的电压之间的差量。根据项目6所述的摄像装置,能够得到真正的像素信号。〔项目7〕如项目1至6的任一项所述的摄像装置,还具备:AD转换电路,将所述差动放大器的输出从模拟信号转换为数字信号。〔项目8〕如项目7所述的摄像装置,从所述像素信号的最大值减去所述钳位电压而得到的值比所述AD转换电路的输入电压范围的最大值更大。根据项目7、8所述的摄像装置,能够更有效地抑制高亮度被摄体的黑影现象。〔项目9〕如项目1至8的任一项所述的摄像装置,所述第一晶体管为MOS晶体管,在对所述第一晶体管的栅极施加电源电压时,所述钳位电压是从所述电源电压减去所述第一晶体管的阈值电压而得到的值。根据项目9所述的摄像装置,能够对第一晶体管的栅极端子直接施加电源电压,也可以不设置生成对栅极端子进行控制的控制信号的新的生成电路。〔项目10〕如项目1至8的任一项所述的摄像装置,还具备:降压电路,对电源电压进本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种摄像装置,具备:像素;信号线,与所述像素连接;第一样本保持电路,与所述信号线连接;以及第二样本保持电路,与所述信号线连接,所述像素包括:光电转换部,通过光电转换来生成信号电荷;电荷积蓄部,积蓄信号电荷;复位晶体管,将所述电荷积蓄部的电压复位为基准电压;以及放大晶体管,对与所述电荷积蓄部中积蓄的信号电荷的量相应的信号电压进行放大并输出,所述第一样本保持电路包括:第一开关,与所述信号线连接,具有如下输入输出特性:输出相对于钳位电压以下的输入为线性,输出相对于超过所述钳位电压的输入被钳位至所述钳位电压;第一电容元件,经由所述第一开关与所述信号线连接,所述第二样本保持电路包括:第二开关,与所述信号线连接,具有输出相对于输入为线性的输入输出特性;以及第二电容元件,经由所述第二开关与所述信号线连接。
【技术特征摘要】
2017.06.01 JP 2017-1092171.一种摄像装置,具备:像素;信号线,与所述像素连接;第一样本保持电路,与所述信号线连接;以及第二样本保持电路,与所述信号线连接,所述像素包括:光电转换部,通过光电转换来生成信号电荷;电荷积蓄部,积蓄信号电荷;复位晶体管,将所述电荷积蓄部的电压复位为基准电压;以及放大晶体管,对与所述电荷积蓄部中积蓄的信号电荷的量相应的信号电压进行放大并输出,所述第一样本保持电路包括:第一开关,与所述信号线连接,具有如下输入输出特性:输出相对于钳位电压以下的输入为线性,输出相对于超过所述钳位电压的输入被钳位至所述钳位电压;第一电容元件,经由所述第一开关与所述信号线连接,所述第二样本保持电路包括:第二开关,与所述信号线连接,具有输出相对于输入为线性的输入输出特性;以及第二电容元件,经由所述第二开关与所述信号线连接。2.如权利要求1所述的摄像装置,所述摄像装置还具备控制电路,所述像素将与所述基准电压对应的基准信号、以及与所述信号电压对应的像素信号输出至所述信号线,所述控制电路在所述像素输出所述基准信号时接通所述第一开关,在所述像素输出所述像素信号时接通所述第二开关。3.如权利要求1所述的摄像装置,所述第一开关包括第一导电型的第一晶体管,所述第二开关包括所述第一导电型的第二晶体管、以及与所述第二晶体管并联连接且与所述第一导电型不同的第二导电型的第三晶体管。4.如权利要求1所述的摄像装置,所述第一开关包括增强型的第一晶体管,所述第二开关包括耗尽型的第二晶体管。5.如权利要求4所述的摄像装置,所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员:庄保信,柳田真明,
申请(专利权)人:松下知识产权经营株式会社,
类型:发明
国别省市:日本,JP
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