【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及摄像元件以及摄像装置。
技术介绍
1、以往，已知在具有摄像元件的摄像装置中，当对led光源进行摄像时，产生被称为led闪烁的现象。led闪烁是指如下现象：led光源以一定频率高速地闪烁，所以根据闪烁的定时和摄像元件的曝光时间，有时图像中的led光源闪烁或者熄灭。
2、如果增加摄像元件的曝光时间，则不易产生led闪烁，但产生超过摄像元件的光电二极管的容量的电荷，光电二极管饱和，无法输出与明亮度相应的信号。为了应对这样的饱和，提出了如下技术：关于低照度被拍摄物而形成通过长时间的曝光得到的图像，关于高照度被拍摄物方面而形成通过短时间的曝光得到的图像，将这些图像进行合成。然而，led光源为高照度，所以选择通过短时间的曝光得到的图像，所以产生如上所述的led闪烁。
3、为了解决led闪烁和光电二极管的饱和的问题，已知如下装置：对一般的摄像元件追加双增益控制晶体管(以下，dgc晶体管)和能够贮存因长时间曝光而大量产生的电荷的大容量的电容器(例如，参照专利文献1)。
4、在此，使用图5，简单地说明以往的摄像元件的像素。图5是以往的摄像元件所具有的像素的电路图。
5、图5所示的像素100是如下构造：对每一个像素具备4个晶体管的所谓的4tr像素追加有dgc晶体管28以及能够贮存因长时间曝光而大量产生的电荷的大容量的电容器29。
6、贮存于光电二极管23的电荷利用传输晶体管(以下，trg晶体管)24传输到第1浮动扩散部(以下，第1fd)21。即使trg晶体管24是非导通状态，
7、即使trg晶体管24是非导通状态，从光电二极管23溢出的电荷也积蓄于第1fd21。因此，无法对第1fd21进行在将电荷作为信号进行读取之前所需的复位动作。
8、其结果，长时间曝光之后的复位电平取决于被拍摄物、曝光时间，难以将像素100的信号收敛于ad变换装置的范围。另外，在开始长时间曝光之前进行复位，但直至将电荷作为信号进行读取为止的时间变长，所以存在从像素100得到的信号所包含的噪声恶化这样的问题。
9、另外，一般而言，关于摄像元件的像素，有如在专利文献2以及专利文献3中报告那样的将相邻的像素的一部分进行共享的被称为像素共享的技术。
10、在图7中记载了将所谓的4tr像素的浮动扩散部进行共享的像素101。在不使用像素共享的情况下，需要4tr×44像素＝16tr，而在像素共享的像素101中，7tr也可以，所以是对于微细化必需的技术。
11、然而，关于图5所示的像素100，在曝光时间中从光电二极管23溢出的电荷流入到共同的浮动扩散部21，所以当进行像素共享时共享的在浮动扩散部21中相邻的像素100的电荷混合，所以无法进行像素共享，微细化存在限制。
12、现有技术文献
13、专利文献
14、专利文献1：美国2017/0099423号公报
15、专利文献2：日本特开平10-256521号公报
16、专利文献3：日本特开2006-54276号公报
技术实现思路
1、本专利技术是鉴于这样的缘由而完成的，其目的在于提供如下摄像元件以及摄像装置：解决led闪烁和光电二极管的饱和的问题，并能够进行像素共享，易于将像素的信号收敛于ad变换装置的范围，并且能够得到降低噪声的影响的信号。
2、解决上述课题的本专利技术的方案是一种摄像元件，其特征在于，具备：光电二极管，通过光电变换生成电荷；第1浮动扩散部以及第2浮动扩散部，将所述电荷变换为与该电荷的量相应的电位；传输晶体管，将所述光电二极管的电荷传输到所述第1浮动扩散部；放大晶体管，生成与通过所述第1浮动扩散部变换后的电位相应的像素信号；双增益控制晶体管，配置于所述第1浮动扩散部以及所述第2浮动扩散部之间，用于将把电荷变换为像素信号时的变换增益切换为高增益或者低增益；电容器，连接于所述第2浮动扩散部；溢出栅极晶体管，配置于所述光电二极管与所述第2浮动扩散部之间；以及复位晶体管，将所述第1浮动扩散部、所述第2浮动扩散部、所述光电二极管以及所述电容器的电压进行复位，所述摄像元件能够进行包括快门动作、曝光、像素信号的读取的一连串的摄像动作，所述传输晶体管以及所述溢出栅极晶体管被设定成在非导通状态下，在曝光过程中从所述光电二极管溢出的电荷流入到所述第2浮动扩散部以及所述电容器，在所述摄像动作的读取动作中，在利用所述双增益控制晶体管切换为高增益的状态下，在利用所述复位晶体管进行复位之后读取所述像素信号而作为高增益复位信号，进而之后，在使所述传输晶体管导通之后读取所述像素信号而作为高增益信号，输出作为所述高增益信号与所述高增益复位信号之差的第1信号。
3、本专利技术的第2方案在第1方案所记载的摄像元件中，其特征在于，在所述摄像动作的读取动作中，在读取所述第1信号之后，在利用所述双增益控制晶体管切换为低的增益的状态下，在使所述传输晶体管导通之后读取所述像素信号而作为低增益信号，进而之后，在利用所述复位晶体管进行复位之后读取像素信号而作为低增益复位信号，输出作为所述低增益信号与所述低增益复位信号之差的第2信号。
4、本专利技术的第3方案在第1或者第2方案所记载的摄像元件中，其特征在于，在曝光所花费的时间比所述摄像动作短的摄像动作中的读取动作中，在利用所述双增益控制晶体管切换为高的增益的状态下，在利用所述复位晶体管进行复位之后读取像素信号而作为短时间复位信号，进而之后，在使所述传输晶体管导通之后读取所述像素信号而作为短时间信号，输出作为所述短时间信号与所述短时间复位信号之差的第3信号。
5、本专利技术的第4方案在第1至第3中的任意一个方案所记载的摄像元件中，其特征在于，所述电容器连接于行选择信号，所述行选择信号能够将曝光过程中的第1电位和读出时的第2电位设定为不同。
6、本专利技术的第5方案在第1至第4中的任意一个方案所记载的摄像元件中，其特征在于，仅在复位时接通所述溢出栅极晶体管，或者始终以非导通状态进行摄像动作。
7、本专利技术的第6方案在第1至第5中的任意一个方案所记载的摄像元件中，其特征在于，针对每个像素具有所述光电二极管、所述传输晶体管、所述溢出栅极晶体管、所述双增益控制晶体管、所述第2浮动扩散部，使所述第1浮动扩散部、所述复位晶体管、所述放大晶体管、用于进行行选择的行选择晶体管在多个相邻像素中进行共享。
8、本专利技术的第7方案的摄像装置的特征在于具备第1至第6中的任意一个方案所记载的摄像元件。
9、本专利技术提供如下摄像元件以及摄像装置：解决led闪烁和光电二极管的饱和的问题，并能够进行像素共享，易于将像素的信号收敛于ad变换装置的范围，并且能够得到降低噪声的影响的信号。
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1.一种摄像元件，其特征在于，具备：
2.根据权利要求1所述的摄像元件，其特征在于，
3.根据权利要求1或者2所述的摄像元件，其特征在于，
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的摄像元件，其特征在于，
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的摄像元件，其特征在于，
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的摄像元件，其特征在于，
7.一种摄像装置，其特征在于，具备根据权利要求1至6中的任意一项所述的摄像元件。
【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：
2.根据权利要求1所述的摄像元件，其特征在于，
3.根据权利要求1或者2所述的摄像元件，其特征在于，
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的摄像元件，其特征在于，
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