摄像元件和摄像装置制造方法及图纸

摄像元件具备：第1读出电路，其将通过被光电转换的电荷而生成的第1信号向第1信号线读出；第1保持电路，其保持基于来自电源电路的电流的电压；和第1电流源，其将通过保持于所述第1保持电路的电压而生成的电流向所述第1信号线供给，所述第1保持电路在未通过所述第1读出电路向所述第1信号线读出所述第1信号时，保持基于来自所述电源电路的电流的电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】摄像元件和摄像装置
本专利技术涉及摄像元件和摄像装置。
技术介绍
公知有一种能够将从像素读出的信号按照每个单位像素单元或按照将多个像素汇集而成的每个单元(cell)进行并列处理的摄像装置(专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本国特开2012-244331号公报
技术实现思路
根据第1方案，摄像元件具备：第1读出电路，其将通过被光电转换的电荷而生成的第1信号向第1信号线读出；第1保持电路，其保持基于来自电源电路的电流的电压；和第1电流源，其将通过保持于所述第1保持电路的电压而生成的电流向所述第1信号线供给，所述第1保持电路在未通过所述第1读出电路向所述第1信号线读出所述第1信号时，保持基于来自所述电源电路的电流的电压。附图说明图1是表示第1实施方式的摄像装置1的构成的框图。图2是表示第1实施方式的摄像元件3的构成的框图。图3是表示第1实施方式的像素10的构成的框图。图4是表示第1实施方式的电流源电路部120的构成的电路图。图5是表示第1实施方式的电流源电路部120的动作例的时序图。图6中，(a)是表示第1实施方式的像素电路150的一部分、电流源电路50的一部分、和基准电流源电路31的图。(b)是表示第1实施方式的像素电路150的一部分、电流源电路50的一部分、和基准电流源电路31之间的连接关系的图。图7是表示第1实施方式的摄像装置1的长时间拍摄时的动作例的时序图。图8是表示第1实施方式的摄像装置1的长时间拍摄时的另一动作例的时序图。图9是表示第2实施方式的摄像装置1的连续拍摄时的动作例的时序图。图10是表示第2实施方式的摄像装置1的连续拍摄时的另一动作例的时序图。图11是表示第2实施方式的摄像装置1的连续拍摄时的另一动作例的时序图。图12是表示第3实施方式的摄像装置1的动作例的时序图。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1的构成的框图。摄像装置1具备光学系统2、摄像元件3、操作部4、控制部5、以及长秒时曝光设定部6。光学系统2将来自被摄体的光向摄像元件3射出。摄像元件3对从光学系统2射出的光进行拍摄而生成例如图像数据。控制部5对从摄像元件3输出的图像数据进行各种图像处理。另外，控制部5将用于控制摄像元件3的动作的控制信号向摄像元件3输出。此外，光学系统2也可以是能够相对于摄像装置1拆装。操作部4具备使拍摄动作开始的释放操作构件、使光学系统2的变焦动作开始的变焦操作构件、选择各种拍摄模式的模式选择操作构件等各种操作构件。操作部4输出基于各操作构件的操作的操作信号。控制部5基于由操作部4输出的操作信号等生成控制信号，对摄像元件3等摄像装置1的各部分进行控制。长秒时曝光设定部6设定长时间拍摄(曝光)、例如1秒以上的曝光时间。长秒时曝光设定部6包括如下部分等：时间拍摄的设定部，其通过例如释放操作构件的下压开始曝光，通过再次的释放操作构件的下压结束曝光；B门拍摄的设定部，其通过释放操作构件的下压开始曝光，在下压过程中继续曝光，通过释放操作构件的下压结束而结束曝光；自动曝光运算部，其基于被摄体亮度而自动地设定长秒时的曝光时间；手动长秒时曝光设定部，其根据手动操作而设定长秒时的曝光时间。图2是表示第1实施方式的摄像元件3的构成的框图。摄像元件3具备配置成矩阵状的多个像素10、控制像素10的像素控制部11、和电流源电路部120。像素控制部11具有电荷蓄积时间控制部111、偏压预置部112、以及偏压更新部113。电荷蓄积时间控制部111控制像素10的电荷蓄积时间。偏压预置部112基于与释放操作构件的操作相应的操作信号使偏压预置(preset)(详细情况随后论述)。偏压更新部113生成用于使偏压更新(refresh)的更新定时信号(详细情况随后论述)。出于方便说明，像素10配置成8行×10列。即，像素10沿着列方向(图2中的纵向)配置有8个，沿着行方向(图2中的横向)配置有10个。电流源电路部120具有：数量与配置成1行的像素10的个数10相同的电流源电路50a-50j；和包括向多个电流源电路50供给基准电流的基准电流源I1的基准电流源电路31。图3是表示第1实施方式的像素10的构成的电路图。摄像元件3具有多个像素10。像素10具有光电转换部12和读出电路100。光电转换部12在摄像元件3的拍摄区域中配置成例如矩阵状。光电转换部12具有将入射的光转换成电荷的光电转换功能。光电转换部12蓄积被光电转换的电荷。光电转换部12由例如光电二极管构成。读出电路100将通过由光电转换部12进行光电转换得到的电荷而生成的像素信号向信号线17读出。像素信号构成例如图像数据。读出电路100具有传输部13、排出部14、浮置扩散部15、以及输出部16。传输部13通过传输信号TX而被驱动，将由光电转换部12进行光电转换而得到的电荷向浮置扩散部15传输。即，传输部13在光电转换部12与浮置扩散部15之间形成电荷传输路径。输出部16将通过由传输部13从光电转换部12传输到浮置扩散部15的电荷而生成的像素信号向信号线17输出。输出部16是漏极端子、栅极端子以及源极端子分别与电源VDD、浮置扩散部15以及信号线17连接的晶体管。排出部14通过重置信号RST而被驱动，排出浮置扩散部15的电荷。浮置扩散部15通过由排出部14排出电荷而被重置成基准电位。电流源30利用信号线17与读出电路100连接。电流源30供给用于由读出电路100读出像素信号(该像素信号通过由光电转换部12进行光电转换得到的电荷而生成)的电流。具体而言，电流源30是漏极端子、栅极端子以及源极端子分别与信号线17、电流源电路50以及地线(GND)连接的晶体管。电流源30向读出电路100的输出部16供给电流。即，输出部16将电流源30作为负荷电流源而构成源极跟随器电路。电流源30基于来自电流源电路50的电流生成向信号线17供给的电流。另外，电流源30的漏极端子和栅极端子被连接起来。接着，对像素10的拍摄动作、即曝光动作进行说明。根据基于释放操作构件的拍摄开始信号、即释放信号，电荷蓄积时间控制部111将传输信号TX和重置信号RST设为高电平。通过使传输晶体管M1和重置晶体管M2接通(ON)，使光电转换部12的电荷和浮置扩散部15的电荷分别排出而使其重置。若电荷蓄积时间控制部111将传输信号TX和重置信号RST设为低电平(例如接地电平)而使重置结束，则光电转换部12开始与入射光相应的电荷的蓄积、即开始曝光动作。在规定的曝光时间后，电荷蓄积时间控制部111将传输信号TX设为高电平(例如电源VDD电平)。若传输晶体管M1导通，则在曝光时间中蓄积于光电转换部12的电荷被向浮置扩散部15传输。通过传输到浮置扩散部15的电荷生成的像素信号在由输出部16输出到信号线17之后，由模拟/数字转换电路(未图示)转换成数字信号。如此一来，电荷蓄积时间控制部111利用传输信号TX和重置信号RST对像素10的电荷蓄积时间进行控制。构成模拟/数字转换电路的一部分的比较电路将对像素信号和基准信号进行比较而生成的输出信号向锁存电路(latchcircuit)输出。锁存电路基于比较电路的输出信号保持与从比较开始时起经过的经过时间相应的计数值。图4是表示第1实施方式的电流源电路部120的构成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像元件，其特征在于，具备：第1读出电路，其将通过被光电转换的电荷而生成的第1信号向第1信号线读出；第1保持电路，其保持基于来自电源电路的电流的电压；和第1电流源，其将通过保持于所述第1保持电路的电压而生成的电流向所述第1信号线供给，所述第1保持电路在未通过所述第1读出电路向所述第1信号线读出所述第1信号时，保持基于来自所述电源电路的电流的电压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.30 JP 2015-1952841.一种摄像元件，其特征在于，具备：第1读出电路，其将通过被光电转换的电荷而生成的第1信号向第1信号线读出；第1保持电路，其保持基于来自电源电路的电流的电压；和第1电流源，其将通过保持于所述第1保持电路的电压而生成的电流向所述第1信号线供给，所述第1保持电路在未通过所述第1读出电路向所述第1信号线读出所述第1信号时，保持基于来自所述电源电路的电流的电压。2.根据权利要求1所述的摄像元件，其特征在于，所述第1读出电路具有蓄积被光电转换的电荷的第1光电转换部，所述第1保持电路在通过所述第1光电转换部进行电荷的蓄积时，保持基于来自所述电源电路的电流的电压。3.根据权利要求2所述的摄像元件，其特征在于，该摄像元件具备：第2读出电路，其将通过被光电转换的电荷而生成的第2信号向第2信号线读出；第2保持电路，其保持基于来自所述电源电路的电流的电压；和第2电流源，其将通过保持于所述第2保持电路的电压而生成的电流向所述第2信号线供给，所述第2保持电路在未通过所述第2读出电路向所述第2信号线读出所述第2信号时，保持基于来自所述电源电路的电流的电压。4.根据权利要求3所述的摄像元件，其特征在于，所述第1保持电路和所述第2保持电路的对基于来自所述电源电路的电流的电压进行保持的定时不同。5.根据权利要求3或4所述的摄像元件，其特征在于，所述第2读出电路具有蓄积被光电转换的电荷...

【专利技术属性】
技术研发人员：船水航，寿圆正博，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