摄像元件及电子相机制造技术

摄像元件具备像素，该像素具有：第1光电转换部及第2光电转换部，其对光进行光电转换而生成电荷；输出部，其输出基于由所述第1光电转换部生成的电荷的第1信号及基于由所述第2光电转换部生成的电荷的第2信号；和调整部，其在从所述输出部输出所述第1信号及所述第2信号时，对所述输出部的电容进行调整。

Camera elements and electronic cameras

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】摄像元件及电子相机
本专利技术涉及摄像元件及电子相机。
技术介绍
已知有将2个受光元件的电荷相加(混合)，读出与相加电荷对应的电位的摄像装置(专利文献1)。但是，以往的摄像装置存在将相加电荷转换为电位时的转换增益变动的问题。现有技术文献专利文献专利文献1：日本国特开2016-139859号公报
技术实现思路
根据本专利技术的第1方式，摄像元件具备像素，该像素具有：对光进行光电转换而生成电荷的第1光电转换部及第2光电转换部；输出部，该输出部输出基于由所述第1光电转换部生成的电荷的第1信号及基于由所述第2光电转换部生成的电荷的第2信号；和调整部，在从所述输出部输出所述第1信号及所述第2信号时，所述调整部对所述输出部的电容进行调整。根据本专利技术的第2方式，摄像元件具备像素，该像素具有：对光进行光电转换而生成电荷的第1光电转换部及第2光电转换部；第1输出部，该第1输出部与第1信号线连接，并输出基于由所述第1光电转换部生成的电荷的信号；第2输出部，该第2输出部与第2信号线连接，并输出基于由所述第2光电转换部生成的电荷的信号；和第1连接部，该第1连接部配置在所述第1输出部与所述第2输出部之间。根据本专利技术的第3方式，电子相机具备：根据第1方式或第2方式的摄像元件；和图像生成部，其基于从所述摄像元件输出的信号而生成图像数据。附图说明图1是表示第1实施方式的摄像装置的构成的框图。图2是表示第1实施方式的像素的构成的电路图。图3是用于说明第1实施方式的摄像元件的动作例的图。图4是用于说明第1实施方式的摄像元件的其他动作例的图。图5是表示第1实施方式的摄像元件的一部分构成的电路图。图6是表示第1实施方式的摄像元件的动作例的时序图。图7是表示第1实施方式的摄像元件的其他动作例的时序图。图8是表示第2实施方式的像素的构成的电路图。图9是表示第3实施方式的像素的构成的电路图。图10是表示第3实施方式的摄像元件的一部分构成的电路图。图11是表示第3实施方式的摄像元件的动作例的时序图。图12是表示第3实施方式的摄像元件的其他动作例的时序图。图13是表示变形例1的像素的构成的电路图。具体实施方式(第1实施方式)图1是表示第1实施方式的摄像装置的构成的框图。图1中示出了作为第1实施方式的摄像装置的一例的电子相机1(以下，称为相机1)的构成例。相机1具备：摄像光学系统(成像光学系统)2、摄像元件3、控制部4、存储器5、显示部6、及操作部7。摄像光学系统2具有包括对焦透镜(聚焦透镜)在内的多个透镜及光阑，使被摄体像在摄像元件3上成像。另外，摄像光学系统2可以形成为能够从相机1装拆。摄像元件3是例如CMOS图像传感器。摄像元件3接受从摄像光学系统2的射出光瞳通过的光束，而拍摄被摄体像。在摄像元件3，如后文详述那样，以二维状(行方向及与其交叉的列方向)配置有具有微透镜和多个光电转换部(例如2个光电转换部)的多个像素。光电转换部由例如光电二极管(PD)构成。摄像元件3对入射的光进行光电转换而生成信号，并将生成的信号向控制部4输出。关于摄像元件3，详情将于后文叙述，其向控制部4输出用于生成图像数据的信号即摄像信号、和用于对摄像光学系统2的焦点进行相位差式焦点检测的一对焦点检测信号即第1焦点检测信号及第2焦点检测信号。该第1焦点检测信号及第2焦点检测信号是分别对由第1光束及第2光束(其分别从摄像光学系统2的射出光瞳的第1区域及第2区域通过)而生成的第1像及第2像进行光电转换而得到的信号。存储器5是例如存储卡等存储介质。在存储器5中存储有图像数据等。对存储器5写入数据和/或从存储器5读出数据由控制部4进行。显示部6显示基于图像数据的图像、快门速度和/或光圈值等与撮影相关的信息、及菜单画面等。操作部7包括释放按钮、电源开关等各种设定开关等，向控制部4输出与各操作相应的操作信号。控制部4由CPU(CentralProcessingUnit，中央处理器)、ROM(Read-OnlyMemory，只读存储器)、RAM(RandomAccessMemory，随机存取存储器)等构成，基于控制程序而控制相机1的各部。控制部4具有图像数据生成部4a和焦点检测部4b。图像数据生成部4a对从摄像元件3输出的摄像信号进行各种图像处理而生成图像数据。图像处理包括例如灰度转换处理、颜色插值处理、轮廓强调处理等公知的图像处理。焦点检测部4b通过公知的相位差检测方式，进行摄像光学系统2的自动对焦(AF)所需的焦点检测处理。具体而言，焦点检测部4b基于从摄像元件3输出的一对焦点检测信号，检测第1像及第2像的像偏差量，并基于检测到的像偏差量计算出散焦量。通过根据散焦量来驱动对焦透镜，能够自动地进行对焦。控制部4进行将来自摄像元件3的各像素的多个光电转换部的信号单独地读出的处理(第1控制模式)、和将来自多个光电转换部的信号相加并读出的处理(第2控制模式)。在本实施方式中，控制部4在第1控制模式的情况下，将由第1光电转换部生成的电荷所产生的信号和由第2光电转换部生成的电荷所产生的信号作为一对焦点检测信号而单独地、即独立地读出，其详情将于后文叙述。在第2控制模式中，控制部4进行将来自第1光电转换部及第2光电转换部各自的信号相加的处理，并作为摄像信号读出。此处，“相加处理”包括将多个信号平均化的处理、和/或对多个信号进行加权并相加的处理等。控制部4在进行相位差方式的AF的情况下进行第1控制模式而从摄像元件3读出一对焦点检测信号，在进行图像数据的生成的情况下进行第2控制模式而从摄像元件3读出摄像信号。图2是表示第1实施方式的摄像元件3的像素的构成的电路图。像素10具有微透镜ML、第1光电转换部11a、第2光电转换部11b、第1传输部12a、第2传输部12b、第1重置部13a、第2重置部13b、第1浮置扩散部(FD：floatingdiffusion)14a、和第2浮置扩散部(FD)14b。像素10还具有第1放大部15a、第2放大部15b、第1选择部16a、第2选择部16b、加法开关部17、和结合开关部18。微透镜ML将经由图1的摄像光学系统2入射的光向第1光电转换部11a及第2光电转换部11b会聚。另外，为了示出从微透镜ML通过的光束入射到第1光电转换部11a及第2光电转换部11b，用包围第1光电转换部11a及第2光电转换部11b的椭圆形状的线示出微透镜ML。该椭圆形状并不表示微透镜ML的实际大小及实际形状。第1光电转换部11a及第2光电转换部11b是光电二极管PD(PDa、PDb)，具有将入射的光转换为电荷，并蓄存光电转换后的电荷的作用。第1光电转换部11a及第2光电转换部11b与一个微透镜ML对应地配置，接受从摄像光学系统2的射出光瞳的互不相同的区域通过后的光束。即，第1光电转换部11a及第2光电转换部11b分别对由第1光束及第2光束生成的第1像及第2像进行光电转换，其中第1光束及第2光束是分别从摄像光学系统2的射出光瞳的第1区域及第2区域通过后的光束。第1传输部12a由晶体管M1a(其由信号TX1控制)构成，将由第1光电转换部11a光电转换后的电荷向第1FD14a传输。即，第1传输部12a在第1光电转换部11a与第1FD14a之间形成电荷传输路径。晶体管M1a为第1传输晶体管。第1FD14本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摄像元件，其特征在于，具备像素，该像素具有：对光进行光电转换而生成电荷的第1光电转换部及第2光电转换部；输出部，该输出部输出基于由所述第1光电转换部生成的电荷的第1信号及基于由所述第2光电转换部生成的电荷的第2信号；和调整部，在从所述输出部输出所述第1信号及所述第2信号时，所述调整部对所述输出部的电容进行调整。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.31 JP 2017-0162831.一种摄像元件，其特征在于，具备像素，该像素具有：对光进行光电转换而生成电荷的第1光电转换部及第2光电转换部；输出部，该输出部输出基于由所述第1光电转换部生成的电荷的第1信号及基于由所述第2光电转换部生成的电荷的第2信号；和调整部，在从所述输出部输出所述第1信号及所述第2信号时，所述调整部对所述输出部的电容进行调整。2.如权利要求1所述的摄像元件，其特征在于，所述输出部具有第1输出部和第2输出部，在从所述第1输出部输出所述第1信号及所述第2信号时，所述调整部调整所述输出部的电容。3.如权利要求2所述的摄像元件，其特征在于，所述调整部对所述输出部的电容进行调整，以使得从所述第1输出部及所述第2输出部输出所述第1信号及所述第2信号时的所述输出部的电容与从所述第1输出部输出所述第1信号及所述第2信号时的所述输出部的电容相同。4.如权利要求2或3所述的摄像元件，其特征在于，具有将所述第1输出部与所述第2输出部连接的第1连接部，所述调整部通过所述第1连接部调整所述输出部的电容。5.如权利要求4所述的摄像元件，其特征在于，在从所述第1输出部输出所述第1信号及所述第2信号时，所述调整部通过所述第1连接部将所述第1输出部与所述第2输出部连接。6.一种摄像元件，其特征在于，具备像素，该像素具有：对光进行光电转换而生成电荷的第1光电转换部及第2光电转换部；第1输出部，该第1输出部与第1信号线连接，并输出基于由所述第1光电转换部生成的电荷的信号；第2输出部，该第2输出部与第2信号线连接，并输出基于由所述第2光电转换部生成的电荷的信号；和第1连接部，该第1连接部配置在所述第1输出部与所述第2输出部之间。7.如权利要求6所述的摄像元件，其特征在于，在基于由所述第1光电转换部生成的电荷的信号和基于由所述第2光电转换部生成的电荷的信号被输出至所述第1信号线时，所述第1连接部将所述第1输出部与所述第2输出部连接。8.如权利要求6或7所述的摄像元件，其特征在于，在基于由所述第1光电转换部生成的电荷的信号被输出至所述第1信号线、基于由所述第2光电转换部生成的电荷的信号被输出至所述第2信号线时，所述第1连接部将所述第1输出部与所述第2输出部切断。9.如权利要求6～8中任一项所述的摄像元件，其特征在于，所述像素具有：第1蓄存部，该第1蓄存部蓄存由所述第1光电转换部生成的电荷；第2蓄存部，该第2蓄存部蓄存由所述第2光电转换部生成的电荷；和第2连接部，该第2连接部将所述第1蓄存部与所述第2蓄存部连接。10.如权利要求9所述的摄像元件，其特征在于，在基于由所述第1光电转换部生成的电荷及由所述第2光电转换部生成的电荷的信号被输出至所述第1信号线时，所述第2连接部将所述第1蓄存部与所述第2蓄存部切断。11.如权利要求9或10所述的摄像元件，其特征在于，在通过所述第1连接部将所述第1输出部与所述第2输出部连接时，所述第2连接部将所述第1蓄存部与所述第2蓄存部切断。12.如权利要求6～11中...

【专利技术属性】
技术研发人员：驹井敦，
申请(专利权)人：株式会社尼康，
类型：发明
国别省市：日本,JP