TW201721848A - 攝影元件及電子攝影機 - Google Patents

攝影元件及電子攝影機 Download PDF

Info

Publication number
TW201721848A
TW201721848A TW105131636A TW105131636A TW201721848A TW 201721848 A TW201721848 A TW 201721848A TW 105131636 A TW105131636 A TW 105131636A TW 105131636 A TW105131636 A TW 105131636A TW 201721848 A TW201721848 A TW 201721848A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
voltage
unit
photoelectric conversion
semiconductor substrate
pixel
Prior art date
Application number
TW105131636A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI704684B (zh
Inventor
猿渡修
Original Assignee
尼康股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 尼康股份有限公司 filed Critical 尼康股份有限公司
Publication of TW201721848A publication Critical patent/TW201721848A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI704684B publication Critical patent/TWI704684B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/50—Control of the SSIS exposure
    • H04N25/57—Control of the dynamic range
    • H04N25/58—Control of the dynamic range involving two or more exposures
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/63—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to dark current
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/709—Circuitry for control of the power supply
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/77—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/7795—Circuitry for generating timing or clock signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/79—Arrangements of circuitry being divided between different or multiple substrates, chips or circuit boards, e.g. stacked image sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14621—Colour filter arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L27/14627—Microlenses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14634—Assemblies, i.e. Hybrid structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14636—Interconnect structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1464—Back illuminated imager structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
    • H01L27/14645—Colour imagers

Abstract

本發明係一種攝影元件，其具備供給第1電壓之第1電壓源及被供給上述第1電壓之複數個像素，且上述像素具有：光電轉換部，其對入射光進行光電轉換；蓄積部，藉由上述光電轉換部進行光電轉換而得之電荷傳輸並蓄積於該蓄積部；傳輸部，其將上述電荷自上述光電轉換部傳輸至上述蓄積部；第2電壓源，其供給第2電壓；及供給部，其將上述第1電壓源之上述第1電壓及上述第2電壓源之上述第2電壓之任一者之傳輸訊號供給至上述傳輸部。

Description

攝影元件及電子攝影機
本發明係關於一種攝影元件及電子攝影機。
先前已知有可針對每幀控制曝光時間之攝影元件(例如專利文獻1)。於習知之攝影元件中為了針對每一像素控制曝光時間，而必須於各像素配置供給負電壓之電源與供給正電壓之電源，存在開口率降低之問題。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2006-180111號公報
根據第1態樣，攝影元件具備供給第1電壓之第1電壓源及被供給上述第1電壓之複數個像素，且上述像素具有：光電轉換部，其對入射光進行光電轉換；蓄積部，藉由上述光電轉換部進行光電轉換而得之電荷傳輸並蓄積於該蓄積部；傳輸部，其將上述電荷自上述光電轉換部傳輸至上述蓄積部；第2電壓源，其供給第2電壓；及供給部，其將上述第1 電壓源之上述第1電壓及上述第2電壓源之上述第2電壓之任一者之傳輸訊號供給至上述傳輸部。
3‧‧‧攝影元件
7‧‧‧第1半導體基板
8‧‧‧第2半導體基板
30‧‧‧像素
31‧‧‧光電二極體
70‧‧‧半導體基板
301‧‧‧類比電路部
302‧‧‧A/D轉換部
303‧‧‧取樣部
306‧‧‧個別像素控制部
307‧‧‧像素驅動部
圖1係示意性地顯示攝影裝置之構成之剖面圖。
圖2係攝影元件之剖面圖。
圖3係示意性地顯示像素之構成之方塊圖。
圖4係類比電路部及像素驅動部之電路圖。
圖5係顯示使用攝影元件之攝影順序之時序圖。
圖6係攝影元件之剖面圖。
圖7係示意性地顯示攝影元件之構成之方塊圖。
(第1實施形態)
圖1係示意性地顯示使用第1實施形態之攝影元件之攝影裝置之構成之剖面圖。攝影裝置1具備攝影光學系統2、攝影元件3、控制部4、透鏡驅動部5、及顯示部6。
攝影光學系統2使被攝體像成像於攝影元件3之攝影面。攝影光學系統2由透鏡2a、聚焦透鏡2b、及透鏡2c構成。聚焦透鏡2b係用以進行攝影光學系統2之焦點調節之透鏡。聚焦透鏡2b構成為能被驅動於光軸O方向。
透鏡驅動部5具有未圖示之致動器。透鏡驅動部5藉由該致動器而將聚焦透鏡2b向光軸O方向驅動所期望之量。攝影元件3對被攝體像進行攝影並輸出圖像。控制部4控制攝影元件3等之各部。控制部4對藉由攝影元件3而輸出之圖像訊號實施圖像處理等，記錄於未圖示之記錄媒體，或於顯示部6顯示圖像。顯示部6係具有例如液晶面板等之顯示構件之顯示裝置。
圖2係攝影元件3之剖面圖。再者，於圖2中，僅顯示了攝影元件3之整體中一部分之剖面。攝影元件3係所謂背面照射型之攝影元件。攝影元件3對來自紙面上方向之入射光進行光電轉換。攝影元件3具備第1半導體基板7及第2半導體基板8。
第1半導體基板7具備PD層71及配線層72。PD層71配置於配線層72之背面側。於PD層71二維狀地配置有作為嵌入式光電二極體之複數個光電二極體31。因此，PD層71之配線層72側之表面(即與入射光之入射側為相反側之面)成為與PD層71相反之導電型。例如，若PD層71為N型之半導體層，則配線層72側之表面配置有濃度較高且厚度較薄之P型之半導體層。對第1半導體基板7施加接地電壓(GND)作為基板電壓。於第2半導體基板8配置有用以自光電二極體31讀取訊號之各種電路。具體而言，下述A/D轉換部302、取樣部303、像素值保持部304、及運算部305、與像素驅動部307之一部分(下述處理電壓Vneg之傳輸訊號供給部307a與第2重設訊號供給部307c)配置於第2半導體基板8。
攝影元件3具備對各個像素30供給作為第1電壓之電壓Vneg之作為第1電壓源之電源部94。電壓Vneg為較第1半導體基板7之 基板電壓低之電壓。於本實施形態中，第1半導體基板7之基板電壓為接地電壓。因此，電壓Vneg為較接地電壓低之負電壓。電源部94並非對各個像素30個別地設置，而是對複數個像素30共用地設置1個。
於將對各像素30供給較第1半導體基板7之基板電壓低之電壓Vneg之電源部針對每一像素30而個別地配置之情形時，攝影元件需要繁雜之電路。因此，有攝影元件之良率惡化之虞。本實施形態之攝影元件3如下所述能夠以簡單之構成自像素30之外部對各像素30供給電壓Vneg，從而消除此種疑慮。
再者，要求較第1半導體基板7之基板電壓低之電壓Vneg係為了於傳輸電晶體Tx斷開時不自光電二極體31對浮動擴散部FD傳輸電荷，詳細情況將於下文敍述。
供給電壓Vneg之電源部94於本實施形態中設置於第1半導體基板7。再者，亦可將電源部94設置於第1半導體基板7以外之處。例如，亦可將電源部94設置於第2半導體基板8，透過凸塊對第1半導體基板7供給電壓Vneg，與各像素30電性連接。
於PD層71中之入射光之入射側，設置有與複數個光電二極體31之各者對應之複數個彩色濾光片73。彩色濾光片73例如存在使與紅(R)、綠(G)、藍(B)分別對應之波長區域透過之複數種類。彩色濾光片73例如以與紅(R)、綠(G)、藍(B)對應之3種類呈拜耳陣列之方式排列。
於彩色濾光片73中之入射光之入射側，設置有與複數個彩色濾光片73之各者對應之複數個微透鏡74。微透鏡74使入射光朝向對應 之光電二極體31聚光。通過微透鏡74之入射光藉由彩色濾光片73而僅被過濾一部分波長區域，並入射至光電二極體31。光電二極體31對入射光進行光電轉換並產生電荷。
於配線層72之表面配置有複數個凸塊75。於第2半導體基板8之與配線層72對向之面，配置有與複數個凸塊75對應之複數個凸塊76。複數個凸塊75與複數個凸塊76相互接合。透過複數個凸塊75與複數個凸塊76，將第1半導體基板7與第2半導體基板8電性連接。
攝影元件3具有複數個像素30，詳細情況將於下文敍述。1個像素30包含設置於第1半導體基板7之第1像素30x及設置於第2半導體基板8之第2像素30y。於1個第1像素30x包含1個微透鏡74、1個彩色濾光片73、及1個光電二極體31等。於第1像素30x除此之外還包含供給作為第2電壓之電壓V1之第2電壓源、即個別電源部341等之設置於第1半導體基板7之各種電路(下述)。於第2像素30y包含設置於第2半導體基板8之各種電路(下述)。
圖3係示意性地顯示像素30之構成之方塊圖。像素30具備類比電路部301、A/D轉換部302、取樣部303、像素值保持部304、像素驅動部307、個別像素控制部306、及運算部305。
類比電路部301將對入射光進行光電轉換之結果作為類比訊號輸出至A/D轉換部302。A/D轉換部302對類比電路部301所輸出之類比訊號進行取樣，輸出既定之增益倍數之數位訊號。A/D轉換部302對像素重設訊號與像素訊號反覆進行取樣，將像素重設訊號之取樣結果與像素訊號之取樣結果作為數位訊號分別個別地輸出。
取樣部303對像素重設訊號之取樣結果與像素訊號之取樣結果之積分值進行運算並保持。取樣部303具備像素重設訊號用之第1加算器308及第1記憶體309以及像素訊號用之第2加算器310及第2記憶體311。
取樣部303藉由第1加算器308進行藉由A/D轉換部302而輸出之像素重設訊號之取樣結果與保持於第1記憶體309之過去之取樣結果之積分值之加減運算。取樣部303將該加算結果儲存於第1記憶體309。取樣部303於每次藉由A/D轉換部302而輸出像素重設訊號之取樣結果時，更新儲存於第1記憶體309之值。
取樣部303藉由第2加算器310進行藉由A/D轉換部302而輸出之像素訊號之取樣結果與保持於第2記憶體311之過去之取樣結果之積分值之加減運算。取樣部303將該加算結果儲存於第2記憶體311。取樣部303於每次藉由A/D轉換部302而輸出像素訊號之取樣結果時，更新儲存於第2記憶體311之值。
如以上般，A/D轉換部302及取樣部303執行對像素重設訊號與像素訊號反覆進行取樣，並將取樣結果積分之處理。該處理為所謂相關多重取樣處理。
若藉由個別像素控制部306而預先規定之次數之取樣完成，則取樣部303將基於儲存於第1記憶體309之值與儲存於第2記憶體311之值的數位值輸出至像素值保持部304。像素值保持部304將該數位值作為像素30之光電轉換結果而儲存。像素值保持部304連接於訊號線340。儲存於像素值保持部304之數位值能夠透過訊號線340而自外部讀取。
運算部305根據自外部指示之曝光時間、或保持於像素值保 持部304之上次之光電轉換結果，進行相關多重取樣處理中之反覆次數、曝光時間、增益等之運算。個別像素控制部306將藉由運算部305而運算之反覆次數及增益輸出至A/D轉換部302。個別像素控制部306將藉由運算部305而運算之曝光時間及增益輸出至像素驅動部307。像素驅動部307將驅動類比電路部301之各部之各種訊號(下述)輸出至類比電路部301。
圖4係類比電路部301、個別像素控制部306、及像素驅動部307之電路圖。再者，於圖4中，為方便起見，僅圖示了個別像素控制部306及像素驅動部307之一部分。對個別像素控制部306之一部分以306a、306b之方式標註符號，對像素驅動部307之一部分以307a、307b之方式標註符號。
類比電路部301具有光電二極體31、傳輸電晶體Tx、浮動擴散部FD、第1重設電晶體RST1、第2重設電晶體RST2、放大電晶體AMI、選擇電晶體SEL、擴容電晶體FDS、及電容C1。
光電二極體31係對入射光進行光電轉換，且產生與入射光之光量對應之量之電荷的光電轉換部。傳輸電晶體Tx係根據自下述傳輸訊號供給部307a供給之傳輸訊號，將光電二極體31所產生之電荷傳輸至浮動擴散部FD之傳輸部。浮動擴散部FD係蓄積藉由傳輸電晶體Tx而傳輸之電荷之蓄積部。放大電晶體AMI輸出與蓄積於浮動擴散部FD之電荷之量對應之訊號。於選擇電晶體SEL接通時，藉由放大電晶體AMI而輸出之訊號被輸入至A/D轉換部302。
類比電路部301具有第1重設電晶體RST1及第2重設電晶體RST2之2個重設電晶體。第1重設電晶體RST1於重設浮動擴散部FD 時，自下述第1重設訊號供給部307b接收第1重設訊號之供給。下述第1重設訊號供給部307b供給電壓VDD之訊號作為第1重設訊號。第1重設電晶體RST1根據該第1重設訊號重設浮動擴散部FD。第2重設電晶體RST2於重設光電二極體31時，自下述第2重設訊號供給部307c接收第2重設訊號之供給。下述第2重設訊號供給部307c供給電壓VDD之訊號作為第2重設訊號。第2重設電晶體RST2根據該第2重設訊號重設光電二極體31。
擴容電晶體FDS根據自下述擴容訊號供給部307d供給之擴容訊號，切換浮動擴散部FD與電容C1之連接。例如，於向光電二極體31之入射光量較大，且浮動擴散部FD飽和之情形時，藉由使擴容電晶體FDS接通，而將浮動擴散部FD與電容C1連接。藉此，浮動擴散部FD之電容實質上僅增加電容C1之量，可應對更大之光量。
第1重設訊號供給部307b係由pMOS電晶體Tr7及nMOS電晶體Tr8構成之CMOS電路。第1重設訊號供給部307b根據第1重設控制部306b之輸出訊號，將VDD與GND任一者之電壓作為第1重設訊號供給至第1重設電晶體RST1之閘極。如上所述，第1重設控制部306b為個別像素控制部306之一部分，第1重設訊號供給部307b為像素驅動部307之一部分。再者，於進行超速驅動時，第1重設控制部306b只要對第1重設電晶體RST1之閘極供給較電壓VDD高之電壓VRST1H來取代電壓VDD即可。
擴容訊號供給部307d係由pMOS電晶體Tr11及nMOS電晶體Tr12構成之CMOS電路。擴容訊號供給部307d根據擴容控制部306d之輸出訊號，將VDD與GND任一者之電壓作為擴容訊號供給至擴容電晶體 FDS之閘極。如上所述，擴容控制部306d為個別像素控制部306之一部分，擴容訊號供給部307d為像素驅動部307之一部分。
傳輸訊號供給部307a具有緩衝器340、電阻R1、及電阻R2。藉由傳輸控制部306a對緩衝器340供給傳輸控制訊號。傳輸控制部306a將既定之高位準之電壓(例如電壓VDD)與低位準之電壓(例如第1半導體基板7之基板電壓即接地電壓)之任一者作為傳輸控制訊號輸出至緩衝器340。緩衝器340於傳輸控制訊號為高位準之電壓之情形時輸出自像素30內之個別電源部341供給之電壓V1，於為低位準之電壓之情形時輸出第1半導體基板7之基板電壓即接地電壓。電壓V1為高於第1半導體基板7之基板電壓之電壓。於本實施形態中，第1半導體基板7之基板電壓為接地電壓。因此，電壓V1為高於接地電壓之正電壓。
緩衝器340之輸出端子透過電阻R2而連接於傳輸電晶體Tx之閘極。於電阻R2與傳輸電晶體Tx之間，電源部94透過電阻R1而供給電壓Vneg。亦即，若自傳輸電晶體Tx觀察，則自閘極電極起前端之配線分支為2個，於一個透過電阻R1而連接有電源部94，於另一個透過電阻R2而連接有緩衝器340。
於緩衝器340輸出電壓V1時，對傳輸電晶體Tx之閘極施加藉由下式(1)而規定之電壓Vg1。再者，於下式(1)中，r1為電阻R1之電阻值，r2為電阻R2之電阻值。
Vg1=(Vneg×r2+V1×r1)/(r1+r2)…(1)
例如，若Vneg為-2V，V1為8V，r1與r2相等，則電壓Vg1成為3V。亦即，於緩衝器340輸出電壓V1時，對傳輸電晶體Tx之閘極施 加3V之正電壓，傳輸電晶體Tx成為接通狀態。換言之，於傳輸控制訊號為高位準之電壓之情形時，傳輸電晶體Tx將藉由光電二極體31而產生之電荷傳輸至浮動擴散部FD。
另一方面，於緩衝器340輸出接地電壓時，對傳輸電晶體Tx之閘極施加藉由下式(2)而規定之電壓Vg2。
Vg2=(Vneg×r2)/(r1+r2)…(2)
例如，若Vneg為-2V，r1與r2相等，則電壓Vg2成為-1V。亦即，於緩衝器340輸出第1半導體基板7之基板電壓即接地電壓時，對傳輸電晶體Tx之閘極施加低於第1半導體基板7之基板電壓之-1V之負電壓，傳輸電晶體Tx成為斷開狀態。換言之，於傳輸控制訊號為低位準之電壓之情形時，傳輸電晶體Tx不將藉由光電二極體31而產生之電荷傳輸至浮動擴散部FD。
如以上般構成之傳輸訊號供給部307a根據傳輸控制部306a之輸出訊號，將正電壓與較第1半導體基板7之基板電壓低之電壓(於本實施形態中為負電壓)之任一者之電壓作為傳輸訊號供給至傳輸電晶體Tx之閘極。如上所述，傳輸控制部306a為個別像素控制部306之一部分，傳輸訊號供給部307a為像素驅動部307之一部分。再者，對傳輸電晶體Tx之閘極施加較第1半導體基板7之基板電壓低之電壓係為了於傳輸電晶體Tx斷開時不自光電二極體31對浮動擴散部FD傳輸電荷。
第2重設訊號供給部307c具有緩衝器350、電阻R3、及電阻R4。第2重設訊號供給部307c根據第2重設控制部306c之輸出訊號，將正電壓與較第1半導體基板7之基板電壓低之電壓(於本實施形態中為 負電壓)之任一者之電壓作為第2重設訊號供給至第2重設電晶體RST2之閘極。第2重設訊號供給部307c之構成由於與傳輸訊號供給部307a相同，故省略說明。如上所述，第2重設控制部306c為個別像素控制部306之一部分，第2重設訊號供給部307c為像素驅動部307之一部分。
其次，對圖3及圖4所示之各部之向半導體基板之佈局進行說明。於第1半導體基板7配置有圖3及圖4所示之各部中之類比電路部301、傳輸驅動部307a、個別電源部341(圖4)。於第2半導體基板8配置有圖3及圖4所示之各部中之除此之外之各部。
如此配置係為了使光電二極體31儘可能地大。於本實施形態中，由於將像素30所具有之各部儘量配置於第2半導體基板8，故可使光電二極體31之面積變大，可期待提高入射光之利用效率或飽和電子數之提高。
圖5係顯示使用攝影元件3之攝影順序之時序圖。攝影元件3選擇性地執行多重曝光與相關多重取樣。首先，使用圖5(a)對多重曝光控制進行說明。
圖5(a)係進行針對每一像素30之多重曝光之情形時之時序圖。圖5(a)之橫軸為時間，時間朝向右方向前進。圖5(a)中寫上「Dark」之四邊形顯示A/D轉換部302進行像素重設訊號之取樣之時序。圖5(a)中寫上「Sig」之四邊形顯示A/D轉換部302進行像素訊號之取樣之時序。圖5(a)中寫上「Out」之四邊形顯示將像素值保持部304所儲存之數位值(光電轉換結果)透過訊號線340輸出至周邊電路之時序。於圖5(a)中，依據入射光量之多寡，將像素30分為像素30a~像素30d之4個而進行多 重曝光。
於曝光期間T1之開始時刻t0重設光電二極體31及浮動擴散部FD之動作係針對所有像素30皆相同。然後，於入射光量極少之像素30a中，於時刻t3，重設浮動擴散部FD，進行像素重設訊號之取樣。時刻t3係自曝光期間T1之結束時刻t4減去浮動擴散部FD之重設與像素重設訊號之取樣所需之時間而得之時刻。於曝光期間T1之結束時刻t4，將遍及時刻t0~t4產生之蓄積於光電二極體31之電荷傳輸至浮動擴散部FD，進行像素訊號之取樣。然後，於時刻t5，將光電轉換結果儲存於像素值保持部304。
於入射光量稍微少之像素30b中，將自外部指定之曝光期間T1等分為期間T2與期間T3之2個期間，進行上述之動作2次。具體而言，於時刻t1與時刻t3，重設浮動擴散部FD，進行像素重設訊號之取樣。時刻t1係自期間T2之結束時刻t2減去浮動擴散部FD之重設與像素重設訊號之取樣所需之時間而得之時刻。然後，於時刻t2，將蓄積於光電二極體31之電荷傳輸至浮動擴散部FD，進行像素訊號之取樣。時刻t3~t5之動作與像素30a之情形時相同。
於入射光量稍微多之像素30c中，4等分自外部指定之曝光期間T1，並進行上述動作4次。於入射光量極多之像素30d中，8等分自外部指定之曝光期間T1，並進行上述動作8次。
如以上般，根據多重曝光控制，可於入射光量較多之像素30與入射光量較少之像素30使曝光時間個別地變化而進行攝影。於通常之攝影中，即便為浮動擴散部FD越飽和入射光量越多之情形時，亦可藉由較細地劃分曝光時間並反覆進行攝影，而使動態範圍擴大。
其次，使用圖5(b)對相關多重取樣控制進行說明。圖5(b)係針對每一像素30進行相關多重取樣控制之情形時之時序圖。圖5(b)之橫軸為時間，時間朝向右方向前進。圖5(b)中寫上「Dark」之四邊形顯示A/D轉換部302進行像素重設訊號之取樣之時序。圖5(b)中寫上「Sig」之四邊形顯示A/D轉換部302進行像素訊號之取樣之時序。圖5(b)中寫上「Out」之四邊形顯示A/D轉換部302向取樣部303輸出取樣結果之時序。於圖5(b)中，依據入射光量之多寡，將像素30分為像素30a~像素30d之4個而進行相關多重取樣。
像素30a曝光時間最長，像素30d曝光時間最短。於相關多重取樣控制中，曝光時間越長之像素30，於越早之時序重設浮動擴散部FD。曝光時間越長之像素30，自重設浮動擴散部FD至對像素訊號進行取樣為止空出越多時間。於該期間，對像素重設訊號反覆進行取樣。
例如，於圖5(b)中，像素30a曝光時間最長。於自像素30a之曝光時間T4之結束時刻t6起提前了期間T5之時刻t7，重設浮動擴散部FD。其結果，至時刻t6為止，像素重設訊號被取樣4次。於曝光時間T4結束之後至下一曝光時間T6結束為止之期間，對像素訊號反覆進行取樣。
曝光時間較長係指入射光量較少，且係指像素訊號中之放大電晶體AMI、選擇電晶體SEL、及A/D轉換部302之雜訊之影響較大。亦即，上述之雜訊之影響越大之像素30，對像素重設訊號與像素訊號進行更多次數之取樣，能以更高感度進行攝影。
攝影元件3對像素30之各者並列地執行以上之動作。亦即， 各像素30並列進行自藉由光電二極體31而進行之光電轉換至向像素值保持部304之數位值之儲存為止之動作。來自像素值保持部304之攝影結果之讀取係針對每一像素30依序進行。
如以上般，本實施形態之攝影元件3可針對每一像素控制曝光時間。為了針對每一像素控制曝光時間，必須可針對每一像素控制傳輸電晶體Tx之接通斷開之時序。亦即，必須可針對每一像素控制供給至傳輸電晶體Tx之閘極之電壓(於本實施形態中為基於電壓V1及電壓Vneg之電壓Vg1及電壓Vg2)。亦即，必須針對每一像素設置供給電壓Vneg之第1電源部與供給電壓V1之第2電源部。由於第1半導體基板7所處理之電壓與電壓Vneg或電壓V1不同，故若欲將第1電源部及第2電源部設置於像素30內，則第1電源部及第2電源部會占很大之面積。尤其，第1電源部由於處理較基板電壓低之電壓Vneg，故必須以相對於基板不成為順向偏壓之方式成為三井構造。因此，第1電源部需要特別廣泛之面積。其結果，光電二極體31於像素30所占之面積大幅變小。亦即，光電二極體31之開口率大幅降低，攝影元件之微細化變得困難。於本實施形態中，藉由將作為第1電源部之電源部94設為所有像素中共用之電源而設置於像素之外部，而不於第1半導體基板7之光電二極體31附近個別地設置第1電源部及第2電源部(不使光電二極體31之開口率降低)，可針對每一像素控制曝光時間。又，可使攝影元件微細化。
根據上述實施形態，能獲得以下之作用效果。
(1)攝影元件3具備供給負電壓之電源部94及複數個像素30。複數個像素30之各者具有：光電二極體31，其對入射光進行光電轉換；浮動擴 散部FD，其蓄積藉由光電二極體31進行光電轉換而得之電荷；傳輸電晶體Tx，其將藉由光電二極體31進行光電轉換而得之電荷根據傳輸訊號傳輸至浮動擴散部FD；個別電源部341，其供給正電壓；及傳輸訊號供給部307a，其根據藉由電源部94而供給之負電壓及藉由個別電源部341而供給之正電壓，將低於接地電壓之第1電壓及高於接地電壓之第2電壓之任一者作為傳輸訊號供給至傳輸電晶體Tx。藉此，不對各像素30設置供給負電壓之電源，可進行每一像素之並列讀取。
(2)於第1半導體基板7，設置有光電二極體31、傳輸電晶體Tx、浮動擴散部FD、傳輸訊號供給部307a、及個別電源部341。於第2半導體基板8，設置有A/D轉換部302及取樣部303。如此，由於將處理負電源之電路設置於第2半導體基板8，而不存在於第1半導體基板7，故無須於第1半導體基板7設置用以處理負電源之擴散層等，可提高光電二極體31之開口率。
(3)對傳輸訊號供給部307a輸入有由接地電壓與正電壓構成之傳輸控制訊號。傳輸訊號供給部307a將傳輸控制訊號轉換為由負電壓與正電壓構成之傳輸訊號而輸出。藉此，不導入用以處理負電壓之特別之電路元件，可供給包含負電壓之傳輸訊號。
(4)複數個像素30之各者具有：電阻R1，其將一端連接於電源部94，將另一端連接於傳輸電晶體Tx；及電阻R2，其自一端輸入有傳輸訊號，將另一端連接於傳輸電晶體Tx。藉此，可藉由電阻R1與電阻R2之電阻值之組合之電位分割電路而容易地控制供給至傳輸電晶體Tx之電壓之大小。
(第2實施形態)
第2實施形態之攝影元件3與第1實施形態之攝影元件3不同，不具備第2半導體基板8，僅具備1片半導體基板70。以下，以與第1實施形態之攝影元件3之差異為中心對第2實施形態之攝影元件3進行說明。再者，對於與第1實施形態相同之部位標註與第1實施形態相同之符號，並省略說明。
圖6係攝影元件3之剖面圖。再者，於圖6中，僅顯示了攝影元件3之整體中之一部分之剖面。攝影元件3係所謂背面照射型之攝影元件。攝影元件3對來自紙面上方向之入射光進行光電轉換。
攝影元件3具有複數個像素30。1個像素30包含圖6所示之微透鏡74及彩色濾光片73。於像素30除此之外還包含圖4所示之類比電路部301、A/D轉換部302、取樣部303、像素值保持部304、運算部305、個別像素控制部306、及像素驅動部307。其等之區域設置於區域710。再者，符號720為配線層。
圖7係示意性地顯示攝影元件3之構成之方塊圖。於半導體基板70設置有二維狀地排列之複數個像素30。再者，於圖7中，僅圖示了設置於半導體基板70之複數個像素30中之3列3行之合計9個之像素30。
半導體基板70具備對各個像素30供給作為第1電壓之電壓Vneg之作為第1電壓源之電源部94。電壓Vneg為較第1半導體基板7之基板電壓低之電壓。於本實施形態中，第1半導體基板7之基板電壓為接地電壓。因此，電壓Vneg為較接地電壓低之負電壓。電源部94並非對各個像素30個別地設置，而是對複數個像素30共用地設置1個。
複數個像素30之各者具備供給既定之電壓V1之個別電源部341。個別電源部341係針對每一像素30而設置。個別電源部341所供給之電壓V1為高於第1半導體基板7之基板電壓之電壓。於本實施形態中，第1半導體基板7之基板電壓為接地電壓。因此，電壓V1為高於接地電壓之正電壓。
根據上述實施形態，除了第1實施形態中所說明之作用效果以外，可進一步獲得以下之作用效果。
(5)於單一之半導體基板70設置構成像素30之所有部位。藉此可降低攝影元件3之製造成本。又，可省略將複數個半導體基板重疊之步驟，可簡化製造步驟。
如以下之變形例亦包含於本發明之範圍內，亦可組合一個或複數個變形例與上述實施形態。
(變形例1)
亦可於電源部94與複數個像素30之間設置使電源部94與複數個像素30之電性連接接通斷開之開關。若使該開關斷開，則自複數個像素30向電源部94之電流被遮斷。藉由設置該開關，於不進行攝影動作之情形時，不於電源部94與傳輸訊號供給部307a之間流通電流，可降低消耗電力。再者，若對所有像素30以相同之時序將與電源部94之電性連接接通斷開，則開關只要於電源部94之近前設置1個即可。又，亦可於電源部94內置上述開關。
(變形例2)
於上述各實施形態中，亦可配置電容器或線圈等來取代電阻R1。自緩衝器340輸出之訊號為具有固定之頻率之訊號，可組合電容器或線圈等之 任意之阻抗而構成電位分割電路。
(變形例3)
於第1實施形態中，亦可將電阻R1設為將第1半導體基板7與第2半導體基板連接之矽貫通電極。藉此，可容易地使電阻R1之電阻值成為所期望之值。
於上述中，對各種實施形態及變形例進行了說明，但本發明並不限定於其等之內容。於本發明之技術思想之範圍內思及之其他態樣亦包含於本發明之範圍內。
上述實施形態及變形例亦包含如下之攝影裝置及電子攝影機。
(1)一種攝影元件，其具備供給第1電壓之第1電壓源及被供給上述第1電壓之複數個像素，且上述像素具有：光電轉換部，其對入射光進行光電轉換；蓄積部，藉由上述光電轉換部進行光電轉換而得之電荷傳輸並蓄積於該蓄積部；傳輸部，其將上述電荷自上述光電轉換部傳輸至上述蓄積部；第2電壓源，其供給第2電壓；及供給部，其將上述第1電壓源之上述第1電壓及上述第2電壓源之上述第2電壓之任一者之傳輸訊號供給至上述傳輸部。
(2)如(1)之攝影元件，其中上述供給部具有：第1電阻，其配置於上述第1電壓源與上述傳輸部之間；及第2電阻，其配置於上述第2電壓源與上述傳輸部之間。
(3)如(2)之攝影元件，其中上述攝影元件被施加基板電壓，上述第1電壓源供給較上述基板電壓低之電壓，上述第2電壓源供給較上述基板電壓高之電壓。
(4)如(3)之攝影元件，其中上述傳輸部使上述光電轉換部與上述蓄積部之間電性導通且將藉由上述光電轉換部而產生之電荷傳輸至上述蓄積部，上述供給部將用以使上述光電轉換部與上述蓄積部之間電性導通或非導通之傳輸訊號供給至上述傳輸部。
(5)如(3)或(4)之攝影元件，其具備：第1半導體基板，其設置有上述複數個像素；及第2半導體基板，其於上述複數個像素之每一者設置有輸出基於蓄積於上述蓄積部之電荷之量之數位訊號的A/D轉換部。
(6)如(5)之攝影元件，其中上述第1電壓源設置於上述第2半導體基板，上述第1電阻至少包含將上述第1半導體基板與上述第2半導體基板連接之電極。
(7)如(3)~(5)之攝影元件，其中上述供給部具有配置於上述第1電壓源與上述傳輸部之間之電容。
(8)如(3)~(7)之攝影元件，其中複數個上述供給部中之一部分上述供給部於第1期間使上述光電轉換部產生之電荷傳輸至上述蓄積部，另一部分上述供給部於與上述第1期間之長度不同之第2期間使上述光電轉換部產生之電荷傳輸至上述蓄積部。
(9)如(3)~(8)之攝影元件，其中上述光電轉換部為嵌入式光電二極體，上述傳輸部於上述傳輸訊號為基於藉由上述第1電壓源而供給之電壓之第1電壓時將藉由上述光電轉換部進行光電轉換而得之電荷傳輸至上述蓄積部，於上述傳輸訊號為基於藉由第1電壓源而供給之電壓之第2電壓時不將藉由上述光電轉換部進行光電轉換而得之電荷傳輸至上述蓄積部。
(10)如(3)~(9)之攝影元件，其中對上述供給部輸入上述基板電壓以上之第3電壓與為上述基板電壓以上且較上述第3電壓高之第4電壓之任一者，上述供給部於輸入有上述第3電壓時輸出作為上述第1電壓之上述傳輸訊號，於輸入有上述第4電壓時供給作為上述第2電壓之上述傳輸訊號。
(11)如(1)~(10)之攝影元件，其中上述複數個像素之各者具有使上述供給部與上述第1電壓源之間電性導通或非導通之切換部。
(12)一種電子攝影機，其具有如(1)~(11)之攝影元件。
又，上述實施形態及變形例亦包含如下之攝影元件。
(1)一種攝影元件，其具備供給負電壓之負電壓電源部及複數個像素，上述複數個像素分別具有：光電轉換部，其對入射光進行光電轉換；蓄積部，其蓄積藉由上述光電轉換部進行光電轉換而得之電荷；傳輸部，其將藉由上述光電轉換部進行光電轉換而得之電荷根據傳輸訊號傳輸至上述蓄積部；正電壓電源部，其供給正電壓；及傳輸訊號供給部，其基於藉由上述負電壓電源部而供給之負電壓及藉由上述正電壓電源部而供給之正電壓，將低於接地電壓之第1電壓及高於接地電壓之第2電壓之任一者作為上述傳輸訊號供給至上述傳輸部。
(2)如(1)之攝影元件，其具備：第1半導體基板，其設置有上述複數個像素；及第2半導體基板，其於上述複數個像素之每一者設置有輸出基於蓄積於上述蓄積部之電荷之量之數位訊號的A/D轉換部。
(3)如(2)之攝影元件，其中上述傳輸訊號供給部具有：第1電阻，其將一端連接於上述負電壓電源部，將另一端連接於上述傳輸部；及第2 電阻，其自一端輸入有上述傳輸訊號，將另一端連接於上述傳輸部。
(4)如(3)之攝影元件，其中上述負電壓電源部設置於上述第2半導體基板，上述第1電阻至少包含將上述第1半導體基板與上述第2半導體基板連接之電極。
(5)如(1)或(2)之攝影元件，其中上述傳輸訊號供給部具有將一端連接於上述負電壓電源部，將另一端連接於上述傳輸部之電容。
(6)如(1)~(5)之攝影元件，其中複數個上述傳輸訊號供給部中之一部分上述傳輸訊號供給部於第1期間使上述光電轉換部產生之電荷傳輸至上述蓄積部，另一部分上述傳輸訊號供給部於與上述第1期間之長度不同之第2期間使上述光電轉換部產生之電荷傳輸至上述蓄積部。
(7)如(1)~(6)之攝影元件，其中上述光電轉換部為嵌入式光電二極體，上述傳輸部於上述傳輸訊號為上述第1電壓時將藉由上述光電轉換部進行光電轉換而得之電荷傳輸至上述蓄積部，於上述傳輸訊號為上述第2電壓時不將藉由上述光電轉換部進行光電轉換而得之電荷傳輸至上述蓄積部。
(8)如(1)~(7)之攝影元件，其中對上述傳輸訊號供給部輸入作為接地電壓以上之第3電壓與為接地電壓以上且較上述第3電壓高之第4電壓之任一者作為驅動訊號，上述傳輸訊號供給部於上述驅動訊號為上述第3電壓時輸出作為上述第1電壓之上述傳輸訊號，於上述驅動訊號為上述第4電壓時輸出作為上述第2電壓之上述傳輸訊號。
(9)如(1)~(8)之攝影元件，其中上述複數個像素之各者具有將上述傳輸訊號供給部與上述負電壓電源部之電性連接接通斷開之切換部。
以下之優先權基礎申請案所揭示內容作為引用內容而併入本文中。
日本專利申請案2015年第195283號(2015年9月30日申請)
3‧‧‧攝影元件
7‧‧‧第1半導體基板
8‧‧‧第2半導體基板
30‧‧‧像素
30x‧‧‧第1像素
30y‧‧‧第2像素
31‧‧‧光電二極體
71‧‧‧PD層
72‧‧‧配線層
73‧‧‧彩色濾光片
74‧‧‧微透鏡
75‧‧‧凸塊
76‧‧‧凸塊

Claims (12)

  1. 一種攝影元件，其具備供給第1電壓之第1電壓源及被供給上述第1電壓之複數個像素，且上述像素具有：光電轉換部，其對入射光進行光電轉換；蓄積部，藉由上述光電轉換部進行光電轉換而得之電荷傳輸並蓄積於該蓄積部；傳輸部，其將上述電荷自上述光電轉換部傳輸至上述蓄積部；第2電壓源，其供給第2電壓；及供給部，其將上述第1電壓源之上述第1電壓及上述第2電壓源之上述第2電壓之任一者之傳輸訊號供給至上述傳輸部。
  2. 如申請專利範圍第1項之攝影元件，其中上述供給部具有：第1電阻，其配置於上述第1電壓源與上述傳輸部之間；及第2電阻，其配置於上述第2電壓源與上述傳輸部之間。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之攝影元件，其中上述攝影元件被施加基板電壓，上述第1電壓源供給較上述基板電壓低之電壓，上述第2電壓源供給較上述基板電壓高之電壓。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之攝影元件，其中上述傳輸部使上述光電轉換部與上述蓄積部之間電性導通且將藉由上述光電轉換部而產生之電荷傳輸至上述蓄積部，上述供給部將用以使上述光電轉換部與上述蓄積部之間電性導通或非導通之傳輸訊號供給至上述傳輸部。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之攝影元件，其具備： 第1半導體基板，其設置有上述複數個像素；及第2半導體基板，其於上述複數個像素之每一者設置有輸出基於蓄積於上述蓄積部之電荷之量之數位訊號的A/D轉換部。
  6. 如申請專利範圍第2項之攝影元件，其具備：第1半導體基板，其設置有上述複數個像素；及第2半導體基板，其於上述複數個像素之每一者設置有輸出基於蓄積於上述蓄積部之電荷之量之數位訊號的A/D轉換部，上述第1電壓源設置於上述第2半導體基板，上述第1電阻至少包含將上述第1半導體基板與上述第2半導體基板連接之電極。
  7. 如申請專利範圍第2項之攝影元件，其中上述供給部具有：電容，其配置於上述第1電壓源與上述傳輸部之間；及第2電阻，其配置於上述第2電壓源與上述傳輸部之間。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項之攝影元件，其中複數個上述供給部中之一部分上述供給部於第1期間使上述光電轉換部產生之電荷傳輸至上述蓄積部，另一部分上述供給部於與上述第1期間之長度不同之第2期間使上述光電轉換部產生之電荷傳輸至上述蓄積部。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之攝影元件，其中上述光電轉換部為嵌入式光電二極體，上述傳輸部於上述傳輸訊號為基於藉由上述第1電壓源而供給之電壓之第1電壓時將藉由上述光電轉換部進行光電轉換而得之電荷傳 輸至上述蓄積部，於上述傳輸訊號為基於藉由第1電壓源而供給之電壓之第2電壓時不將藉由上述光電轉換部進行光電轉換而得之電荷傳輸至上述蓄積部。
  10. 如申請專利範圍第3項之攝影元件，其中對上述供給部輸入上述基板電壓以上之第3電壓與為上述基板電壓以上且較上述第3電壓高之第4電壓之任一者，上述供給部於輸入有上述第3電壓時輸出作為上述第1電壓之上述傳輸訊號，於輸入有上述第4電壓時供給作為上述第2電壓之上述傳輸訊號。
  11. 如申請專利範圍第1至10項中任一項之攝影元件，其中上述複數個像素之各者具有使上述供給部與上述第1電壓源之間電性導通或非導通之切換部。
  12. 一種電子攝影機，其具有如申請專利範圍第1至11項中任一項之攝影元件。
TW105131636A 2015-09-30 2016-09-30 攝影元件及電子攝影機 TWI704684B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015195283 2015-09-30
JPJP2015-195283 2015-09-30
PCT/JP2016/078523 WO2017057398A1 (ja) 2015-09-30 2016-09-27 撮像素子および電子カメラ
WOPCT/JP2016/078523 2016-09-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201721848A true TW201721848A (zh) 2017-06-16
TWI704684B TWI704684B (zh) 2020-09-11

Family

ID=58427646

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105131636A TWI704684B (zh) 2015-09-30 2016-09-30 攝影元件及電子攝影機
TW108100711A TWI712163B (zh) 2015-09-30 2016-09-30 攝影元件及電子攝影機
TW109137668A TWI767382B (zh) 2015-09-30 2016-09-30 攝影元件及電子攝影機

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108100711A TWI712163B (zh) 2015-09-30 2016-09-30 攝影元件及電子攝影機
TW109137668A TWI767382B (zh) 2015-09-30 2016-09-30 攝影元件及電子攝影機

Country Status (7)

Country Link
US (4) US10455173B2 (zh)
EP (1) EP3358831B1 (zh)
JP (4) JP6635123B2 (zh)
KR (5) KR102548551B1 (zh)
CN (4) CN113099140A (zh)
TW (3) TWI704684B (zh)
WO (1) WO2017057398A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102548551B1 (ko) * 2015-09-30 2023-06-28 가부시키가이샤 니콘 촬상 소자 및 전자 카메라

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003085964A1 (fr) * 2002-04-04 2003-10-16 Sony Corporation Dispositif analyseur d'image a semi-conducteurs
JP3585898B2 (ja) 2002-04-22 2004-11-04 株式会社日立製作所 Ｃｃｄ型固体撮像素子を用いたカメラ
JP2006121151A (ja) 2004-10-19 2006-05-11 Sony Corp 信号処理方法および信号処理装置並びに物理情報取得装置
JP2006180111A (ja) 2004-12-21 2006-07-06 Fuji Photo Film Co Ltd 撮像装置
JP4459064B2 (ja) 2005-01-14 2010-04-28 キヤノン株式会社 固体撮像装置、その制御方法及びカメラ
JP4621048B2 (ja) * 2005-03-25 2011-01-26 富士通セミコンダクター株式会社 固体撮像素子
JP4620544B2 (ja) * 2005-08-10 2011-01-26 ルネサスエレクトロニクス株式会社 固体撮像装置
US7829832B2 (en) * 2005-08-30 2010-11-09 Aptina Imaging Corporation Method for operating a pixel cell using multiple pulses to a transistor transfer gate
JP4862473B2 (ja) 2005-10-28 2012-01-25 ソニー株式会社 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および撮像装置
JP4992446B2 (ja) 2006-02-24 2012-08-08 ソニー株式会社 固体撮像装置及びその製造方法、並びにカメラ
CN101079967B (zh) 2006-02-24 2013-07-10 索尼株式会社 固态成像装置及其制造方法、以及摄像机
JP5266884B2 (ja) 2008-05-30 2013-08-21 ソニー株式会社 固体撮像装置、撮像装置、画素駆動方法
JP5262512B2 (ja) * 2008-09-25 2013-08-14 ソニー株式会社 撮像素子およびその制御方法並びにカメラ
JP5359315B2 (ja) * 2009-01-28 2013-12-04 ソニー株式会社 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および撮像装置
JP5478905B2 (ja) * 2009-01-30 2014-04-23 キヤノン株式会社 固体撮像装置
US20100232318A1 (en) * 2009-03-10 2010-09-16 Qualcomm Incorporated Random access channel (rach) optimization for a self-organizing network (son)
JP4941490B2 (ja) 2009-03-24 2012-05-30 ソニー株式会社 固体撮像装置、及び電子機器
JP5251736B2 (ja) 2009-06-05 2013-07-31 ソニー株式会社 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および電子機器
JP5570377B2 (ja) 2010-09-30 2014-08-13 キヤノン株式会社 固体撮像装置
US20120120300A1 (en) * 2010-11-15 2012-05-17 Tiejun Dai Image Sensor with Two Transfer Gate Off Voltage Lines
JP5637384B2 (ja) * 2010-12-15 2014-12-10 ソニー株式会社 固体撮像素子および駆動方法、並びに電子機器
JP2013033852A (ja) * 2011-08-02 2013-02-14 Panasonic Corp 撮像装置
JP5448208B2 (ja) * 2011-12-13 2014-03-19 国立大学法人東北大学 固体撮像装置
JP5448207B2 (ja) * 2011-12-13 2014-03-19 国立大学法人東北大学 固体撮像装置
JP6052511B2 (ja) * 2011-12-16 2016-12-27 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 固体撮像装置及び撮像装置
CN104272719B (zh) * 2012-04-19 2017-10-17 国立大学法人东北大学 固体摄像装置
CN108551559B (zh) * 2012-10-19 2021-06-22 株式会社尼康 摄像元件
CN104737290B (zh) * 2012-10-26 2017-09-19 奥林巴斯株式会社 固体摄像装置、摄像装置以及信号读出方法
US8969774B2 (en) * 2012-12-27 2015-03-03 Omnivision Technologies, Inc. Conversion circuitry for reducing pixel array readout time
KR102007277B1 (ko) * 2013-03-11 2019-08-05 삼성전자주식회사 3차원 이미지 센서의 거리 픽셀 및 이를 포함하는 3차원 이미지 센서
JP5874670B2 (ja) * 2013-03-28 2016-03-02 ソニー株式会社 撮像装置および撮像表示システム
KR102102702B1 (ko) * 2013-06-19 2020-04-21 삼성전자주식회사 이미지 센서의 단위 픽셀 및 이를 포함하는 이미지 센서
KR20150068219A (ko) * 2013-12-11 2015-06-19 삼성전자주식회사 이미지 센서, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 이미지 처리 시스템
JP6494263B2 (ja) * 2014-02-19 2019-04-03 キヤノン株式会社 撮像素子及び電子機器
JP6094511B2 (ja) 2014-02-25 2017-03-15 ソニー株式会社 撮像素子および撮像装置
JP6171997B2 (ja) * 2014-03-14 2017-08-02 ソニー株式会社 固体撮像素子およびその駆動方法、並びに電子機器
JP6480768B2 (ja) * 2015-03-17 2019-03-13 キヤノン株式会社 固体撮像装置及びその駆動方法
KR102100616B1 (ko) * 2015-09-30 2020-04-14 가부시키가이샤 니콘 촬상 소자 및 전자 카메라
KR102548551B1 (ko) * 2015-09-30 2023-06-28 가부시키가이샤 니콘 촬상 소자 및 전자 카메라
CN107888807B (zh) * 2016-09-29 2020-07-24 普里露尼库斯股份有限公司 固体摄像装置、固体摄像装置的驱动方法以及电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
US11044430B2 (en) 2021-06-22
TWI767382B (zh) 2022-06-11
TW202111935A (zh) 2021-03-16
KR20220124830A (ko) 2022-09-14
JP7248061B2 (ja) 2023-03-29
CN108141555A (zh) 2018-06-08
US20180278873A1 (en) 2018-09-27
KR20230098371A (ko) 2023-07-03
EP3358831B1 (en) 2023-12-20
KR20180044956A (ko) 2018-05-03
US11539904B2 (en) 2022-12-27
US10455173B2 (en) 2019-10-22
CN113099141A (zh) 2021-07-09
WO2017057398A1 (ja) 2017-04-06
EP3358831A4 (en) 2019-05-08
KR20210152031A (ko) 2021-12-14
KR102444980B1 (ko) 2022-09-19
CN108141555B (zh) 2021-04-20
KR20200057796A (ko) 2020-05-26
JP2023072018A (ja) 2023-05-23
US20200014870A1 (en) 2020-01-09
TWI712163B (zh) 2020-12-01
CN113099140A (zh) 2021-07-09
JP6977758B2 (ja) 2021-12-08
TWI704684B (zh) 2020-09-11
KR102352340B1 (ko) 2022-01-17
JP2021177669A (ja) 2021-11-11
JPWO2017057398A1 (ja) 2018-07-12
CN113099139A (zh) 2021-07-09
KR102548551B1 (ko) 2023-06-28
JP6635123B2 (ja) 2020-01-22
TW201921658A (zh) 2019-06-01
US20230011109A1 (en) 2023-01-12
KR102114629B1 (ko) 2020-05-25
EP3358831A1 (en) 2018-08-08
JP2020058065A (ja) 2020-04-09
KR102654993B1 (ko) 2024-04-04
US20210243396A1 (en) 2021-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230261025A1 (en) Image sensor and electronic camera
JP2023072018A (ja) 撮像素子、及び電子カメラ