摄像元件及电子相机制造技术

摄像元件包括：沿第1方向配置的多个像素，其具有对光进行光电转换而生成电荷的光电转换部，并输出基于由所述光电转换部生成的电荷的信号；第1信号线，从多个所述像素中的一部分像素向该第1信号线输出信号；第2信号线，从多个所述像素中的其他像素向该第2信号线输出信号；以及运算部，其对输出至所述第1信号线且由所述一部分像素的信号混合而成的信号和输出至所述第2信号线的信号进行运算。

Camera element and electronic camera

The image pickup element includes: a plurality of pixels arranged along the first direction, which have a photoelectric conversion unit which generates a charge by photoelectric conversion of light, and outputs a signal based on the charge generated by the photoelectric conversion unit; a first signal line, which outputs a signal from a part of a plurality of pixels to the first signal line; a second signal line, which outputs a signal from other pixels of the plurality of pixels to the first signal line 2 signal line output signal; and an operation unit which performs operation on the signal output to the first signal line and mixed by the signal of the part of pixels and the signal output to the second signal line.

【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
已知在垂直信号线上进行像素信号混合的摄像装置(专利文献1)。但是，以往的摄像装置会出现无法获得与多个像素信号的平均接近的信号的情况。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-259027号公报
技术实现思路
根据本专利技术的第1方案，摄像元件包括：沿第1方向配置的多个像素，其具有对光进行光电转换而生成电荷的光电转换部，并输出基于由所述光电转换部生成的电荷的信号；第1信号线，从多个所述像素中的一部分像素向该第1信号线输出信号；第2信号线，从多个所述像素中的其他像素向该第2信号线输出信号；以及运算部，其对输出至所述第1信号线且由所述一部分像素的信号混合而成的信号和输出至所述第2信号线的信号进行运算。根据本专利技术的第2方案，电子相机包括：基于第1方案的摄像元件；以及图像生成部，其基于所述像素的信号生成图像数据。附图说明图1是示出第1实施方式的摄像装置的构成的框图。图2是示出第1实施方式的摄像元件的像素构成的电路图。图3是示出第1实施方式的摄像元件的一部分构成的电路图。图4是用于说明通过第1实施方式的摄像元件混合而成的像素信号的图。图5是示意性示出由第1实施方式的摄像元件进行的像素信号的混合处理的图。图6是示出第2实施方式的摄像元件的一部分构成的框图。图7是示意性示出由第2实施方式的摄像元件进行的像素信号的混合处理的图。图8是用于说明第2实施方式的摄像元件的一部分电路构成及动作例的图。图9是用于说明第2实施方式的摄像元件的一部分电路构成及其他动作例的图。图10是示出变形例1的摄像元件的一部分构成的电路图。具体实施方式(第1实施方式)图1是示出第1实施方式的摄像装置的构成的框图。在图1中，示出作为第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包括摄像光学系统(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具有包含调焦透镜(聚焦透镜)的多个镜头及光圈，将被摄体像成像于摄像元件3。此外，摄像光学系统2也可以能够从相机1装拆。摄像元件3是例如CMOS图像传感器。摄像元件3对通过摄像光学系统2形成的被摄体像进行拍摄。如后详述，具有光电转换部的多个像素以二维状配置在摄像元件3上。光电转换部由例如光电二极管(PD)构成。摄像元件3对射入的光进行光电转换而生成像素信号，并将生成的像素信号向控制部4输出。像素信号是基于通过光电转换部进行光电转换得到的电荷而生成的信号。存储器5例如是存储卡等记录介质。在存储器5中记录图像数据等。向存储器5的数据写入或从存储器5的数据读取通过控制部4进行。显示部6显示基于图像数据的图像、快门速度或光圈值等与拍摄相关的信息及菜单画面等。操作部7包含释放按钮、电源开关等各种设定开关等，将与各操作对应的操作信号向控制部4输出。控制部4由CPU、ROM、RAM等构成，基于控制程序对相机1的各部分进行控制。控制部4针对从摄像元件3输出的像素信号进行各种图像处理，生成图像数据。即，控制部4也是生成图像数据的图像生成部4，基于像素信号生成静态图像数据或动态图像数据。图像处理例如包含灰度转换处理、颜色插补处理、边缘增强处理等公知的图像处理。控制部4进行独立读取摄像元件3的各像素的像素信号的处理(第1控制模式)和将多个像素的信号混合并读取的处理(第2控制模式)。例如，控制部4在进行高解析度的静态图像拍摄的情况下执行第1控制模式，独立读取各像素的像素信号。另外，控制部4在进行动态图像拍摄的情况下执行第2控制模式，将多个像素的像素信号混合并读取。图2是示出第1实施方式的摄像元件3的像素构成的电路图。像素10包括光电转换部11、传输部12、复位部13、浮动扩散部(FD)14、增幅部15、第1选择部16和第2选择部17。光电转换部11是光电二极管PD，具有将射入的光转换为电荷并对光电转换得到的电荷进行蓄积的功能。传输部12由通过驱动信号ΦTX控制的晶体管M1构成，将由光电转换部11进行光电转换得到的电荷向FD14传输。即，传输部12在光电转换部11与FD14之间形成电荷传输通路。晶体管M1是传输晶体管。FD14的电容C对传输到FD14的电荷进行蓄积(保持)。FD14也是蓄积电荷的蓄积部14。增幅部15使基于蓄积在FD14的电容C中的电荷的信号增幅并输出。增幅部15由漏极(端子)及栅极(端子)分别与电源VDD、FD14连接的晶体管M3构成。另外，晶体管M3的源极(端子)经由第1选择部16与第1垂直信号线VL1连接，并经由第2选择部17与第2垂直信号线VL2连接。增幅部15以后述的电流源(图3的电流源25、26)为负载电流源，作为源极跟随器电路的一部分发挥作用。晶体管M3是增幅晶体管。复位部13由通过驱动信号ΦRS控制的晶体管M2构成，对电容C的电荷进行复位以使FD14的电压复位。晶体管M2是复位晶体管。第1选择部16由晶体管构成，也是使增幅部15与第1垂直信号线VL1连接或切断的第1连接部16。第1选择部16的晶体管在导通状态的情况下，将来自增幅部15的信号向第1垂直信号线VL1输出。另外，第2选择部17由晶体管构成，也是使增幅部15与第2垂直信号线VL2连接或切断的第2连接部17。第2选择部17的晶体管在导通状态的情况下，将来自增幅部15的信号输出至第2垂直信号线VL2。构成第1选择部16的晶体管是第1选择晶体管，构成第2选择部17的晶体管是第2选择晶体管。图3示出沿作为第1方向的列方向(垂直方向)及与第1方向交叉的第2方向即行方向(水平方向)配置的多个像素10中的、沿列方向配置的多个像素列的一个像素列的一部分。其他像素列的构成也与图3的像素列的构成相同。摄像元件3包括多个像素10、运算部50和垂直控制部70。此外，垂直控制部70针对多个像素列共用设置。另外，在摄像元件3上，针对沿列方向即纵向排列的多个像素10的列即像素列，设置第1垂直信号线VL1及第2垂直信号线VL2。另外，针对第1垂直信号线VL1设置第1电流源25，针对第2垂直信号线VL2设置第2电流源26。此外，针对第1垂直信号线VL1及第2垂直信号线VL2设置运算部50。此外，在图3所示的例子中，为了简化说明，关于像素10仅示出行方向1像素×列方向3像素，摄像元件3具有例如几百万像素～几亿像素或更多像素。另外，在图3中，将上端的像素10设为像素10(1，1)，将中央的像素10设为像素10(2，1)，将下端的像素10设为像素10(3，1)。第1电流源25经由第1垂直信号线VL1与各像素10连接，第2电流源26经由第2垂直信号线VL2与各像素10连接。第1电流源25及第2电流源26生成用于从各像素10读取信号的电流。第1电流源25将所生成的电流向第1垂直信号线VL1和各像素10的第1选择部16及增幅部15供给。同样地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摄像元件，其特征在于，包括：/n沿第1方向配置的多个像素，其具有对光进行光电转换而生成电荷的光电转换部，并输出基于由所述光电转换部生成的电荷的信号；/n第1信号线，从多个所述像素中的一部分像素向该第1信号线输出信号；/n第2信号线，从多个所述像素中的其他像素向该第2信号线输出信号；以及/n运算部，其对输出至所述第1信号线且由所述一部分像素的信号混合而成的信号和输出至所述第2信号线的信号进行运算。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170328 JP 2017-0631971.一种摄像元件，其特征在于，包括：
沿第1方向配置的多个像素，其具有对光进行光电转换而生成电荷的光电转换部，并输出基于由所述光电转换部生成的电荷的信号；
第1信号线，从多个所述像素中的一部分像素向该第1信号线输出信号；
第2信号线，从多个所述像素中的其他像素向该第2信号线输出信号；以及
运算部，其对输出至所述第1信号线且由所述一部分像素的信号混合而成的信号和输出至所述第2信号线的信号进行运算。


2.根据权利要求1所述的摄像元件，其特征在于，
所述一部分像素具有第1输出部，该第1输出部将基于由所述光电转换部生成的电荷的信号输出至所述第1信号线，
所述其他像素具有第2输出部，该第2输出部将基于由所述光电转换部生成的电荷的信号输出至所述第2信号线。


3.根据权利要求2所述的摄像元件，其特征在于，
所述第1输出部切换与所述第1信号线之间的连接和切断，
所述第2输出部切换与所述第2信号线之间的连接和切断。


4.根据权利要求2或3所述的摄像元件，其特征在于，包括：
供给第1电流的第1电流源，其与所述第1信号线连接；以及
供给第2电流的第2电流源，其与所述第2信号线连接，
所述第2电流的大小比所述第1电流的大小更大。


5.根据权利要求2至4中任一项所述的摄像元件，其特征在于，
所述其他像素包含第1像素，
所述一部分像素包含隔着所述第1像素配置的第2像素及第3像素。


6.根据权利要求5所述的摄像元件，其特征在于，
所述像素具有生成部，该生成部生成基于由所述光电转换部生成的电荷的信号，
所述第1像素、所述第2像素及所述第3像素分别具有所述第1输出部，
所述第1像素具有所述第2输出部。


7.根据权利要求6所述的摄像元件，其特征在于，
具有进行第1控制和第2控制的控制部，其中，在所述第1控制中，将所述第2像素及所述第3像素的所述第1输出部设为连接状态，将所述第1像素的所述第2输出部设为连接状态，使所述第3像素的信号与所述第2像素的信号一并输出至所述第1信号线，使所述第1像素的信号输出至所述第2信号线，在所述第2控制中，使所述第1像素、所述第2像素及所述第3像素的所述第1输出部依次设为连接状态，使所述第1像素、所述第2像素及所述第3像素的信号依次输出至所述第1信号线。


8.根据权利要求7所述的摄像元件，其特征在于，
所述控制部进行第3控制，在该第3控制中，将所述第2像素及所述第3像素中的某一个像素的所述第1输出部设为连接状态，将所述第1像素的所述第2输出部设为连接状态，使所述一个像素的信号输出至所述第1信号线，并且使所述第1像素的信号输出至所述第2信号线。


9.根据权利要求5至8中任一项所述的摄像元件，其特征在于，
所述一部分像素包含第4像素及第5像素，
所述第...

【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