摄像元件具备：通过光电转换生成电荷的第一光电转换部以及第二光电转换部；第一比较部，其输出基于第一比较结果的第1信号，该第一比较结果为对基于由所述第一光电转换部生成的电荷的信号与基准信号进行比较而得到的结果；第一存储部，其被从所述第一比较部输出所述第1信号，并存储基于所述第1信号的信号；第二比较部，其输出输出基于第二比较结果的第2信号，该第二比较结果为对基于由所述第二光电转换部生成的电荷的信号与所述基准信号进行比较而得到的结果；第二存储部，其被从所述第二比较部输出所述第2信号，并存储基于所述第2信号的信号；以及第一连接部，其能够将所述第一比较部与所述第二存储部连接或者切断。一比较部与所述第二存储部连接或者切断。一比较部与所述第二存储部连接或者切断。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】摄像元件、以及摄像装置
[0001]本专利技术涉及摄像元件、以及摄像装置。
技术介绍
[0002]以往以来，已知有具备存储与像素的受光量对应的数字(digital)值的存储部、以及为了信号处理或水平传输控制而临时存储数字值的存储部的摄像元件(例如专利文献1)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：国际公开第2017/18215号
技术实现思路
[0006]根据专利技术的第一方面，摄像元件具备：通过光电转换生成电荷的第一光电转换部以及第二光电转换部；第一比较部，其输出基于第一比较结果的第1信号，所述第一比较结果为对基于由所述第一光电转换部生成的电荷的信号与基准信号进行比较而得到的结果；第一存储部，其被从所述第一比较部输出所述第1信号，并存储基于所述第1信号的信号；第二比较部，其输出基于第二比较结果的第2信号，所述第二比较结果为对基于由所述第二光电转换部生成的电荷的信号与所述基准信号进行比较而得到的结果；第二存储部，其被从所述第二比较部输出所述第2信号，并存储基于所述第2信号的信号；以及第一连接部，其能够将所述第一比较部和所述第二存储部连接或者切断。
[0007]根据专利技术的第二方面，摄像装置具备：基于第一方面的摄像元件；基于从所述摄像元件输出的信号生成图像数据的生成部。
附图说明
[0008]图1是示出第一实施方式的摄像装置的构成例的图。
[0009]图2是示出第一实施方式的摄像元件的构成例的框图。
[0010]图3是示出第一实施方式的摄像元件的一部分的构成例的电路图。
[0011]图4是说明第一实施方式的摄像元件的读出处理的图。
[0012]图5是说明第一实施方式的摄像元件中的像素的信号的相加方法的一例的图。
[0013]图6是说明第一实施方式的摄像元件的另一读出处理的图。
[0014]图7是说明第一实施方式的摄像元件的另一读出处理的图。
[0015]图8是说明第一实施方式的摄像元件的另一读出处理的图。
[0016]图9是说明第一实施方式的摄像元件的另一读出处理的图。
[0017]图10是比较第一实施方式的摄像元件的读出处理的图。
具体实施方式
[0018](第一实施方式)
[0019]图1是示出第一实施方式的摄像装置的一例即摄像头1的构成例的图。摄像头1具备摄影光学系统(成像光学系统)2、摄像元件3、控制部4、存储器5、显示部6、以及操作部7。摄影光学系统2具有包括焦点调节透镜(对焦透镜)在内的多个透镜以及开口光圈，将被摄体像成像于摄像元件3。此外，摄影光学系统2也可以设为从摄像头1可装拆。
[0020]摄像元件3为CMOS图像传感器、CCD图像传感器等的摄像元件。摄像元件3接受从摄影光学系统2通过的光束，对由摄影光学系统2形成的被摄体像进行拍摄。在摄像元件3，具有光电转换部的多个像素呈二维状(行方向以及列方向)地配置。光电转换元件由光电二极管(PD)构成。摄像元件3对接受的光进行光电转换而生成信号，将所生成的信号输出至控制部4。
[0021]存储器5为存储卡等记录介质。在存储器5记录有图像数据、控制程序等。向存储器5的数据写入、以及对来自存储器5的数据读出由控制部4进行控制。显示部6显示基于图像数据的图像、快门速度、光圈值等与摄影有关的信息、以及菜单画面等。操作部7包括释放按钮、电源开关、用于切换各种模式的开关等的各种设定开关等，将基于各自的操作的信号向控制部4输出。
[0022]控制部4由CPU、FPGA、ASIC等处理器、以及ROM、RAM等存储器构成，基于控制程序控制摄像头1的各部分。控制部4将控制摄像元件3的信号供给至摄像元件3，来控制摄像元件3的动作。另外，控制部4对从摄像元件3输出的信号进行各种图像处理而生成图像数据。控制部4也为生成图像数据的图像生成部，基于从摄像元件3输出的信号，生成静止图像数据、动态图像数据。图像处理包含灰度转换处理、颜色插补等的图像处理。
[0023]控制部4进行对摄像元件3的所有像素的信号个别读出的处理、以及将多个像素的信号混合(相加)而读出的处理。控制部4控制摄像元件3，选择(设定)像素的信号的读出方法。例如，控制部4在显示部6显示被摄体的实时显示图像(实时取景图像)的情况下，在进行动态图像摄影的情况下，进行将多个像素的信号混合并读出的处理。另外，控制部4在进行高解像度的静止图像摄影的情况下，进行对所有像素的信号个别读出的处理。
[0024]图2是示出第一实施方式的摄像元件的构成例的框图。摄像元件3层叠形成有多个像素10的第1基板111、以及形成有多个模拟/数字转换部(AD转换部)40的第2基板112而构成。第1基板111以及第2基板112分别使用半导体基板而构成。设于第1基板111的电路、以及设于第2基板112的电路通过凸块、电极等电连接。
[0025]第1基板111具有呈二维状配置的多个像素10。像素10将后述的光电转换信号以及暗信号向第2基板112输出。在图2中，将左上角的像素10设为第1行第1列的像素10(1，1)、将右下角的像素10设为第4行第4列的像素10(4，4)而图示了行方向4像素
×
列方向4像素的16个像素10。此外，配置于摄像元件的像素的数量以及配置不限于图示的例子。
[0026]第2基板112具有多个AD转换部40。在本实施方式中，AD转换部40针对每个像素10设置。在图2中，图示了AD转换部40(1，1)～AD转换部40(4，4)的16个AD转换部40。AD转换部40包括比较部和存储部而构成，将所输入的光电转换信号以及暗信号分别转换至规定的比特数的数字信号，对此在后面进行说明。
[0027]图3是示出第一实施方式的摄像元件的一部分的构成例的电路图。摄像元件3具有
多个像素10、多个AD转换部40、读出控制部60、信号处理部70以及输入输出部80。
[0028]像素10具有光电转换部11、传输部12、复位部13、浮动扩散(FD)14、增幅部15以及电流源16。光电转换部11为光电二极管PD，将入射来的光转换成电荷，对光电转换后得到的电荷进行蓄积。传输部12由利用信号TX控制的晶体管M1构成，将利用光电转换部11进行光电转换后得到的电荷传输至FD14。晶体管M1为传输晶体管。FD14对传输至FD14的电荷进行蓄积(保持)。电流源16生成用于从像素10读出信号的电流，将所生成的电流供给至信号线18以及增幅部15。
[0029]增幅部15由栅极(端子)连接于FD14的晶体管M3构成，对基于蓄积至FD14的电荷的信号进行增幅，并输出至信号线18。晶体管M3为增幅晶体管。复位部13由利用信号RST控制的晶体管M2构成，排出蓄积在FD14内的电荷，将FD14的电压复位。晶体管M2为复位晶体管。
[0030]像素10将在对FD14的电压进行复位时的信号(暗信号)、和与利用传输部12从光电转换部11传输至本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种摄像元件，其特征在于，具备：通过光电转换生成电荷的第一光电转换部以及第二光电转换部；第一比较部，其输出基于第一比较结果的第1信号，所述第一比较结果为对基于由所述第一光电转换部生成的电荷的信号与基准信号进行比较而得到的结果；第一存储部，其被从所述第一比较部输出所述第1信号，并存储基于所述第1信号的信号；第二比较部，其输出基于第二比较结果的第2信号，所述第二比较结果为对基于由所述第二光电转换部生成的电荷的信号与所述基准信号进行比较而得到的结果；第二存储部，其被从所述第二比较部输出所述第2信号，并存储基于所述第2信号的信号；以及第一连接部，其能够将所述第一比较部和所述第二存储部连接或者切断。2.根据权利要求1所述的摄像元件，其特征在于，所述第二存储部当利用所述第一连接部与所述第一比较部连接时存储基于所述第1信号的信号。3.根据权利要求1或者2所述的摄像元件，其特征在于，具备控制部，该控制部控制所述第一连接部，对将所述第1信号输出至所述第一存储部还是输出至所述第二存储部进行控制。4.根据权利要求3所述的摄像元件，其特征在于，所述控制部利用所述第一连接部将所述第一比较部和所述第二存储部连接，将所述第1信号输出至所述第二存储部。5.根据权利要求3或者4所述的摄像元件，其特征在于，具备：第二连接部，其能够将所述第一比较部和所述第一存储部连接或者切断；以及第三连接部，其能够将所述第二比较部和所述第二存储部连接或者切断，所述控制部控制所述第二连接部和所述第三连接部。6.根据权利要求5所述的摄像元件，其特征在于，所述控制部在利用所述第一连接部将所述第一比较部与所述第二存储部连接的期间内，利用所述第二连接部将所述第一比较部与所述第一存储部切断，利用所述第三连接部将所述第二比较部与所述第二存储部切断。7.根据权利要求5或者6所述的摄像元件，其特征在于，所述控制部在利用所述第一连接部将所述第一比较部与所述第二存储部切断的期间内，利用所述第二连接部将所述第一比较部与所述第一存储部连接，利用所述第三连接部将所述第二比较部与所述第二存储部连接。8.根据权利要求3～7中任一项所述的摄像元件，其特征在于，具备：第一信号线，向该第一信号线输出存储于所述第一存储部的信号；以及第二信号线，向该第二信号线输出存储于所述第二存储部的信号，当所述第一比较部与所述第二存储部利用所述第一连接部连接时，将存储于所述第二存储部的基于所述第1信号的信号输出至所述第二信号线。
9.根据权利要求8所述的摄像元件，其特征在于，所述控制部在利用所述第二信号线输出基于所述第1信号的信号时，利用所述第一连接部将所述第一比较部与所述第二存储部连接。10.根据权利要求8或者9所述的摄像元件，其特征在于，当所述第一比较部与所述第二存储部利用所述第一连接部切断时，将存储于所述第一存储部的基于所述第1信号的信号输出至所述第一信号线，并将存储于所述第二存储...
【专利技术属性】
技术研发人员：松本繁，
申请(专利权)人：株式会社尼康，
类型：发明
国别省市：
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