WO2024057810A1 - 撮像装置、撮像システム、及び、撮像装置の駆動方法 - Google Patents

撮像装置、撮像システム、及び、撮像装置の駆動方法 Download PDF

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WO2024057810A1
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voltage
imaging device
floating diffusion
transistor
signal
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PCT/JP2023/029594
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達也 石川
克彦 半澤
Original Assignee
ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
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    • 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

Definitions

  • the present disclosure relates to an imaging device, an imaging system, and a method for driving an imaging device.
  • Imaging devices have been proposed that switch the amount of change in voltage with respect to charge, that is, the charge-voltage conversion efficiency.
  • Imaging devices are required to suppress increases in power consumption.
  • An imaging device includes a first photoelectric conversion section that photoelectrically converts light, a first floating diffusion that can accumulate electric charges, and an electrical connection between the first photoelectric conversion section and the first floating diffusion.
  • a first readout circuit capable of outputting a first signal based on the charge accumulated in the first floating diffusion
  • a voltage control unit capable of controlling supply of voltage to the first readout circuit.
  • the voltage control unit is capable of executing control to supply the first voltage to the first reading circuit when the first signal is read out when the first transfer transistor is in the off state, and when the first signal is read out when the first transfer transistor is in the on state. When reading one signal, it is possible to perform control to supply a second voltage lower than the first voltage to the first reading circuit.
  • An imaging system includes an imaging device and a voltage control unit capable of controlling supply of voltage to the imaging device.
  • the imaging device includes a photoelectric conversion unit that photoelectrically converts light, a floating diffusion that can accumulate charges, a transfer transistor that can electrically connect the photoelectric conversion unit and the floating diffusion, and a transfer transistor that uses the charges accumulated in the floating diffusion. and a readout circuit capable of outputting the first signal.
  • the voltage control unit is capable of executing control to supply the first voltage to the readout circuit when the first signal is read out when the transfer transistor is in the off state, and when the first signal is read out when the transfer transistor is in the on state. In this case, control can be executed to supply the readout circuit with a second voltage lower than the first voltage.
  • a method for driving an imaging device is based on a photoelectric conversion section, a floating diffusion, a transfer transistor that can electrically connect the photoelectric conversion section and the floating diffusion, and charges accumulated in the floating diffusion.
  • This is a method for driving an imaging device including a readout circuit capable of outputting a first signal and a voltage control unit capable of controlling supply of voltage to the readout circuit.
  • the driving method of the imaging device is to supply the first voltage to the readout circuit when the first signal is read out when the transfer transistor is in the off state, and to supply the first voltage to the readout circuit when the first signal is read out when the transfer transistor is in the on state. , supplying the readout circuit with a second voltage lower than the first voltage.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of an imaging device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a pixel section of an imaging device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a pixel of an imaging device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a partial configuration example of an imaging device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a timing chart showing an example of the operation of the imaging device according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6A is a diagram showing a potential distribution in an imaging device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6B is a diagram showing a potential distribution in the imaging device according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6C is a diagram showing a potential distribution in the imaging device according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a timing chart showing an example of the operation of the imaging device according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8A is a diagram showing a potential distribution in an imaging device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8B is a diagram showing a potential distribution in the imaging device according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8C is a diagram showing potential distribution in the imaging device according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of the operation of the imaging device according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of the operation of the imaging device according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10A is a diagram illustrating an example of a pixel configuration of an imaging device according to Modification Example 1 of the present disclosure.
  • FIG. 10B is a diagram illustrating another configuration example of pixels of the imaging device according to Modification 1 of the present disclosure.
  • FIG. 11A is a diagram illustrating a configuration example of a pixel of an imaging device according to Modification 2 of the present disclosure.
  • FIG. 11B is a diagram illustrating another configuration example of pixels of an imaging device according to Modification 2 of the present disclosure.
  • FIG. 11C is a diagram illustrating another configuration example of pixels of an imaging device according to Modification 2 of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a pixel configuration of an imaging device according to Modification 3 of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating another configuration example of pixels of an imaging device according to Modification 3 of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a pixel configuration of an imaging device according to Modification Example 4 of the present disclosure.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration example of a pixel of an imaging device according to modification example 5 of the present disclosure.
  • FIG. 16A is a diagram illustrating another configuration example of pixels of an imaging device according to Modification 5 of the present disclosure.
  • FIG. 16B is a diagram illustrating another configuration example of pixels of an imaging device according to Modification 5 of the present disclosure.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating another configuration example of pixels of an imaging device according to Modification 5 of the present disclosure.
  • FIG. 18A is a diagram illustrating a configuration example of a voltage control unit of an imaging device according to Modification 6 of the present disclosure.
  • FIG. 18B is a diagram illustrating another configuration example of the voltage control unit of the imaging device according to Modification 6 of the present disclosure.
  • FIG. 18C is a diagram illustrating another configuration example of the voltage control unit of the imaging device according to Modification 6 of the present disclosure.
  • FIG. 18D is a diagram illustrating another configuration example of the voltage control unit of the imaging device according to Modification 6 of the present disclosure.
  • FIG. 18E is a diagram illustrating another configuration example of the voltage control unit of the imaging device according to Modification 6 of the present disclosure.
  • FIG. 19A is a diagram illustrating a layout example of an imaging device according to Modification Example 7 of the present disclosure.
  • FIG. 19A is a diagram illustrating a layout example of an imaging device according to Modification Example 7 of the present disclosure.
  • FIG. 19B is a diagram illustrating another layout example of the imaging device according to Modification Example 7 of the present disclosure.
  • FIG. 19C is a diagram illustrating another layout example of the imaging device according to Modification Example 7 of the present disclosure.
  • FIG. 19D is a diagram illustrating another layout example of an imaging device according to Modification Example 7 of the present disclosure.
  • FIG. 20 is a block diagram illustrating a configuration example of an electronic device including an imaging device.
  • FIG. 21 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of a vehicle control system.
  • FIG. 22 is an explanatory diagram showing an example of the installation positions of the outside-vehicle information detection section and the imaging section.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of an endoscopic surgery system.
  • FIG. 24 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the camera head and CCU.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of an imaging device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a pixel section of the imaging device according to the embodiment.
  • the imaging device 1 includes a plurality of pixels P each having a photoelectric conversion section, and is configured to photoelectrically convert incident light to generate a signal.
  • the imaging device 1 can be applied to an image sensor, a distance measuring sensor, etc.
  • the photoelectric conversion unit of each pixel P of the imaging device 1 is, for example, a photodiode, and is configured to be able to photoelectrically convert light.
  • the imaging device 1 has an area (pixel section 100) in which a plurality of pixels P are two-dimensionally arranged in a matrix as an imaging area.
  • the imaging device 1 captures incident light (image light) from a subject through an optical system (not shown) that includes an optical lens.
  • the imaging device 1 captures an image of the subject formed by the optical lens.
  • the imaging device 1 photoelectrically converts the received light to generate a pixel signal.
  • the imaging device 1 is, for example, a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor.
  • the imaging device 1 can be used in electronic devices such as digital still cameras, video cameras, and mobile phones.
  • the imaging device 1 includes, for example, a vertical drive section 111, a signal processing section 112, a control section 113, a processing section 114, a voltage control section 115, etc. in the peripheral area of the pixel section 100. Further, the imaging device 1 is provided with, for example, a plurality of control lines Lread and a plurality of signal lines VSL.
  • a plurality of control lines Lread are wired in the pixel section 100 for each pixel row constituted by a plurality of pixels P arranged in the horizontal direction (row direction).
  • the control line Lread is a signal line capable of transmitting a signal for controlling the pixel P.
  • the control line Lread is configured to transmit a control signal for reading signals from the pixel P.
  • the control line Lread can also be said to be a drive line that transmits a signal for driving the pixel P.
  • a signal line VSL is wired for each pixel column constituted by a plurality of pixels P aligned in the vertical direction (column direction).
  • the signal line VSL is a signal line capable of transmitting a signal from the pixel P.
  • the signal line VSL is configured to transmit a signal output from the pixel P.
  • the vertical drive section 111 is composed of a shift register, an address decoder, etc.
  • the vertical drive section 111 is configured to be able to drive each pixel P of the pixel section 100.
  • the vertical drive section 111 generates a signal for driving the pixel P and outputs it to each pixel P of the pixel section 100 via the control line Lread.
  • the vertical drive section 111 is controlled by the control section 113 and controls the pixel P of the pixel section 100.
  • the vertical drive unit 111 generates signals for controlling the pixels P, such as a signal for controlling a transfer transistor and a signal for controlling a reset transistor, and supplies them to each pixel P via a control line Lread.
  • the vertical drive unit 111 is a pixel control unit configured to be able to control each pixel P, and can perform control to read out pixel signals from each pixel P. Note that the vertical drive section 111 and the control section 113 can also be collectively referred to as a pixel control section.
  • the signal processing unit 112 is configured to be able to perform signal processing of input pixel signals.
  • the signal processing section 112 includes, for example, a load circuit section, an AD (Analog Digital) conversion section, a horizontal selection switch, and the like.
  • the signal processing section 112 may include an amplifier circuit section configured to amplify the signal read out from the pixel P via the signal line VSL.
  • the AD converter is, for example, a single slope ADC (Analog to Digital Converter).
  • the AD conversion section may be other AD conversion circuits such as successive approximation type (SAR), delta sigma type, pipeline type, cyclic type, double integral type, flash type, etc.
  • a signal output from each pixel P selectively scanned by the vertical drive unit 111 is input to the signal processing unit 112 via the signal line VSL.
  • the signal processing unit 112 can perform signal processing such as AD conversion of the signal of the pixel P and CDS (Correlated Double Sampling), for example.
  • the signal of each pixel P transmitted through each signal line VSL is subjected to signal processing by the signal processing section 112 and output to the processing section 114.
  • the processing unit 114 is configured to be able to perform signal processing on input signals.
  • the processing unit 114 includes, for example, a circuit that performs various types of signal processing on pixel signals.
  • Processing unit 114 may include a processor and memory.
  • the processing unit 114 performs signal processing on the pixel signal input from the signal processing unit 112, and outputs the processed pixel signal.
  • the processing unit 114 can perform various types of signal processing such as noise reduction processing and gradation correction processing, for example.
  • the voltage control unit 115 is configured to be able to control the supply of voltage to each part of the imaging device 1.
  • the voltage control unit 115 includes, for example, an amplifier circuit, a DC-DC converter, and other circuits.
  • the voltage control unit 115 is controlled by the control unit 113 and is configured to be able to supply a predetermined voltage (potential) to the pixel unit 100, the vertical drive unit 111, and the like.
  • the voltage control unit 115 is electrically connected to a readout circuit of each pixel P, which will be described later, and can supply voltage and current to the readout circuit of each pixel P.
  • the control unit 113 is configured to be able to control each part of the imaging device 1.
  • the control unit 113 can receive externally applied clocks, data instructing an operation mode, etc., and can also output data such as internal information of the imaging device 1.
  • the control unit 113 includes a timing generator configured to be able to generate various timing signals.
  • the control unit 113 controls the driving of the vertical drive unit 111, the signal processing unit 112, etc. based on various timing signals (pulse signals, clock signals, etc.) generated by the timing generator.
  • the control section 113 and the processing section 114 may be configured integrally.
  • the imaging device 1 may have a structure (laminated structure) formed by laminating a plurality of substrates.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a pixel configuration of an imaging device according to an embodiment.
  • the pixel P includes a photoelectric conversion section 12 , a transfer transistor 13 , an FD (floating diffusion) 14 , and a readout circuit 20 .
  • the readout circuit 20 is configured to be able to output a signal based on photoelectrically converted charges.
  • the readout circuit 20 includes, for example, an amplification transistor 15, a selection transistor 16, and a reset transistor 17. Note that the readout circuit 20 may include the FD 14.
  • the transfer transistor 13, the amplification transistor 15, the selection transistor 16, and the reset transistor 17 are MOS transistors (MOSFETs) each having a gate, source, and drain terminal.
  • MOSFETs MOS transistors
  • the transfer transistor 13, the amplification transistor 15, the selection transistor 16, and the reset transistor 17 are each configured by an NMOS transistor.
  • the transistor of the pixel P may be composed of a PMOS transistor.
  • the photoelectric conversion unit 12 is configured to be able to generate charges through photoelectric conversion.
  • the photoelectric conversion unit 12 is a photodiode (PD) embedded in a semiconductor substrate, and converts incident light into charges.
  • the photoelectric conversion unit 12 performs photoelectric conversion to generate charges according to the amount of received light.
  • the transfer transistor 13 is configured to be able to transfer the charge photoelectrically converted by the photoelectric conversion unit 12 to the FD 14. As shown in FIG. 3, the transfer transistor 13 is controlled by the signal TRG, and electrically connects or disconnects the photoelectric conversion unit 12 and the FD 14. The transfer transistor 13 can transfer the charge photoelectrically converted and accumulated by the photoelectric conversion unit 12 to the FD 14 .
  • the FD 14 is an accumulation section and is configured to be able to accumulate transferred charges.
  • the FD 14 can accumulate charges photoelectrically converted by the photoelectric converter 12 .
  • the FD 14 can also be said to be a holding section that can hold transferred charges.
  • the FD 14 accumulates the transferred charge and converts it into a voltage according to the capacity of the FD 14.
  • the amplification transistor 15 is configured to generate and output a signal based on the charges accumulated in the FD 14. As shown in FIG. 3, the gate of the amplification transistor 15 is electrically connected to the FD 14, and the voltage converted by the FD 14 is input. The drain of the amplification transistor 15 is connected to a power line to which the power supply voltage VDD is supplied, and the source of the amplification transistor 15 is connected to the signal line VSL via a selection transistor 16. The amplification transistor 15 can generate a signal based on the charge accumulated in the FD 14, that is, a signal based on the voltage of the FD 14, and output it to the signal line VSL.
  • the selection transistor 16 is configured to be able to control the output of pixel signals.
  • the selection transistor 16 is controlled by the signal SEL and is configured to be able to output the signal from the amplification transistor 15 to the signal line VSL.
  • the selection transistor 16 can control the output timing of the pixel signal. Note that the selection transistor 16 may be provided between the power supply line to which the power supply voltage VDD is applied and the amplification transistor 15. Furthermore, the selection transistor 16 may be omitted if necessary.
  • the reset transistor 17 is configured to be able to reset the voltage of the FD 14.
  • the reset transistor 17 is electrically connected to a power supply line to which a power supply voltage VDD is applied, and is configured to reset the charge of the pixel P.
  • Reset transistor 17 is controlled by signal RST and can reset the charge accumulated in FD 14 and reset the voltage of FD 14. Note that the reset transistor 17 can discharge the charges accumulated in the photoelectric conversion section 12 via the transfer transistor 13.
  • the vertical drive unit 111 (see FIG. 1) supplies a control signal to the gates of the transfer transistor 13, selection transistor 16, reset transistor 17, etc. of each pixel P via the control line Lread described above, and turns the transistors on ( conductive state) or off state (non-conductive state).
  • the plurality of control lines Lread of the imaging device 1 include a wiring that transmits a signal TRG that controls the transfer transistor 13, a wiring that transmits a signal SEL that controls the selection transistor 16, and a wiring that transmits a signal RST that controls the reset transistor 17. etc. are included.
  • the transfer transistor 13, selection transistor 16, reset transistor 17, etc. are controlled to be turned on or off by the vertical drive section 111.
  • the vertical drive unit 111 outputs a signal from the amplification transistor 15 of each pixel P to the signal line VSL by controlling the signal TRG, signal SEL, signal RST, etc. input to each pixel P.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a partial configuration example of an imaging device according to an embodiment.
  • FIG. 4 illustrates some pixels (pixel Pa, pixel Pb) of the pixel section 100, the vertical drive section 111, and the voltage control section 115.
  • the imaging device 1 includes a transistor M1 as shown in FIG.
  • the transistor M1 is configured to electrically connect or disconnect the FDs 14 of each of the plurality of pixels P to each other.
  • the transistor M1 is configured to be able to electrically connect the FDs 14 of two pixels P adjacent in the row direction (or column direction) to each other, for example.
  • Transistor M1 is, for example, an NMOS transistor.
  • a transistor M1 is provided for every two pixels P adjacent in the row direction.
  • the transistor M1 shown in FIG. 4 is configured to be able to electrically connect the FD 14 of the pixel Pa and the FD 14 of the pixel Pb.
  • the transistor M1 is controlled by a signal FDH input from the vertical drive unit 111, and electrically connects or disconnects the FD 14 of the pixel Pa and the FD 14 of the pixel Pb.
  • the transistor M1 When the transistor M1 is in the off state, the FD 14 of the pixel Pa and the FD 14 of the pixel Pb are electrically disconnected, and the charge transferred from the photoelectric conversion unit 12 of the pixel Pa is accumulated in the FD 14 of the pixel Pa.
  • the transistor M1 When the transistor M1 is in the on state, the FD14 of the pixel Pa and the FD14 of the pixel Pb are electrically connected, and the charge transferred from the photoelectric conversion unit 12 of the pixel Pa is transferred to the FD14 of the pixel Pa and the FD14 of the pixel Pb. Accumulated.
  • the transistor M1 By turning on the transistor M1, the capacitance added to the FD 14 of the pixel Pa increases, making it possible to change the conversion efficiency (gain) when converting charge into voltage.
  • the transistor M1 can also be said to be a switching transistor that switches the capacitance connected to the gate of the amplification transistor 15 and changes the conversion efficiency.
  • the pixel P can also be said to be a pixel configured to be able to switch conversion efficiency.
  • the imaging device 1 has multiple operation modes.
  • the imaging device 1 has, for example, a first mode and a second mode as operating modes.
  • the first mode is a normal mode and the second mode is a low power mode.
  • the control unit 113 controls the vertical drive unit 111, the voltage control unit 115, etc. according to the operation mode set in the imaging device 1.
  • the operation mode of the imaging device 1 may be automatically set by the imaging device 1, or may be set by the user.
  • the control unit 113 controls the vertical drive unit 111 to turn off each transistor M1 provided in the pixel unit 100, for example.
  • the capacitance of the FD 14 of another pixel P is not added to the FD 14 of the pixel P, and the pixel P enters a state in which it has relatively high conversion efficiency.
  • the vertical drive unit 111 turns on the transfer transistor 13 and transfers the charge photoelectrically converted by the photoelectric conversion unit 12 while the transfer transistor 13 is in the off state to the FD 14, and transfers the charge to the FD 14 for each pixel P. It is possible to perform processing to read out signals from. In this way, in the first mode, the sensitivity of the imaging device 1 can be increased, and it is possible to obtain high-resolution images.
  • the first mode can also be called a high-resolution shooting mode.
  • the vertical drive unit 111 keeps the transfer transistor 13 in the on state (Always ON state) during the exposure period (charge accumulation period), and electrically connects the photoelectric conversion unit 12 and FD 14. connected. Capacitors such as the FD 14 of other pixels P are added to the FD 14 of the pixel P, and the pixel P enters a state in which the conversion efficiency is relatively low.
  • the vertical drive section 111 can perform a process of accumulating charges photoelectrically converted in the photoelectric conversion section 12 and FD 14 during the exposure period and reading out a pixel signal from each pixel P.
  • the transfer transistor 13 is always ON, and the photoelectric conversion unit 12 and the FD 14 which are electrically connected to each other accumulate the photoelectrically converted charges, and the photoelectrically converted charges are stored. Pixel signals are read out based on the .
  • the vertical drive section 111 can read out pixel signals without performing complete charge transfer from the photoelectric conversion section 12 to the FD 14. Therefore, the power supply voltage VDD can be lowered compared to the case where complete charge transfer is performed. This makes it possible to reduce the power consumption of the imaging device 1.
  • the capacity added to the FD 14 increases as described above. Therefore, the magnitude of reset noise (kT/C noise) can be reduced, and even when the value of the drain voltage of the amplification transistor 15 (power supply voltage VDD in FIG. 3) is lowered, an increase in noise can be suppressed. It becomes possible.
  • By reducing reset noise it is possible to achieve low noise in pixel signals even in the second mode in which CDS (correlated double sampling) processing cannot be performed. It becomes possible to reduce power consumption while suppressing an increase in noise.
  • the voltage range input to the amplification transistor 15 can be narrowed. Therefore, even if the operating range of the amplification transistor 15 is narrowed by lowering the power supply voltage VDD, pixel signals can be read out.
  • FIG. 5 is a timing chart showing an example of the operation of the imaging device in the first mode.
  • the timing chart shown in FIG. 5 shows the control signal (drive signal), power supply voltage, etc. supplied to the pixel P of the imaging device 1, with the horizontal axis representing time.
  • FIG. 5 a transistor to which a high-level control signal is input is turned on (conductive state), and a transistor to which a low-level control signal is input is turned off (non-conductive state).
  • 6A to 6C are diagrams showing potential distributions in pixels of the imaging device in the first mode.
  • the voltage value of the power supply voltage VDD is, for example, a first voltage (high level (VH) voltage in FIG. 5) and a second voltage lower than the first voltage (low level (VL) voltage in FIG. 5). Switchable.
  • the voltage control unit 115 supplies a high-level (VH) power supply voltage VDD to the readout circuit 20 (amplification transistor 15, reset transistor 17, etc.) of each pixel P. Further, in the first mode, the signal FDH is at a low level, and the transistor M1 is turned off.
  • the signal SEL0 and the signal SEL1 each become high level.
  • the selection transistor 16 of the pixel Pa and the selection transistor 16 of the pixel Pb shown in FIG. 4 are turned on.
  • the signal RST0 and the signal RST1 each become high level.
  • the reset transistor 17 of the pixel Pa and the reset transistor 17 of the pixel Pb are turned on.
  • the FD 14 of the pixel Pa and the FD 14 of the pixel Pb are electrically connected to a power line to which a high-level (VH) power supply voltage VDD is supplied.
  • VH high-level
  • the signal RST0 and the signal RST1 become low level.
  • the reset transistor 17 of the pixel Pa and the reset transistor 17 of the pixel Pb are turned off.
  • the photoelectric conversion unit 12 of each of the pixel Pa and the pixel Pb photoelectrically converts the incident light and accumulates the generated charges.
  • photoelectric conversion is performed and charges are accumulated, and the potential (voltage) of the photoelectric conversion unit 12 is reduced.
  • the signal TRG0 and the signal TRG1 become high level.
  • the transfer transistor 13 of the pixel Pa and the transfer transistor 13 of the pixel Pb are turned on.
  • the charges photoelectrically converted and accumulated in the photoelectric conversion unit 12 are transferred to the FD 14.
  • a pixel signal corresponding to the voltage VSIG of the FD 14 of the pixel Pa is outputted by the amplification transistor 15 to the signal line VSL0 connected to the pixel Pa. Further, since the selection transistor 16 of the pixel Pb is in the on state, a pixel signal corresponding to the voltage of the FD 14 of the pixel Pb is outputted by the amplification transistor 15 to the signal line VSL1 connected to the pixel Pb.
  • FIG. 7 is a timing chart showing an example of the operation of the imaging device in the second mode.
  • FIGS. 8A to 8C are diagrams showing potential distributions in pixels of the imaging device in the second mode.
  • the voltage control unit 115 supplies a low level (VL) power supply voltage VDD to the readout circuit 20 and the like of each pixel P.
  • signal FDH becomes high level.
  • the transistor M1 is turned on, and the FD14 of the pixel Pa and the FD14 of the pixel Pb are electrically connected.
  • the FD 14 of the pixel Pa becomes in a state where the capacitance of the FD 14 of the pixel Pb is added.
  • the signal TRG0 and the signal TRG1 become high level.
  • the transfer transistor 13 of the pixel Pa and the transfer transistor 13 of the pixel Pb are turned on.
  • photoelectric conversion section 12 and FD 14 are electrically connected. Therefore, the FD 14 of the pixel Pa is in a state where the capacitance of the photoelectric conversion unit 12, the capacitance of the FD 14 of the pixel Pb, etc. are added.
  • the signal SEL0 becomes high level, so that the selection transistor 16 of the pixel Pa is turned on.
  • the signal RST0 and the signal RST1 each become high level.
  • the reset transistor 17 of the pixel Pa and the reset transistor 17 of the pixel Pb are turned on.
  • the FD 14 of the pixel Pa and the FD 14 of the pixel Pb are electrically connected to a power line to which a low level (VL) power supply voltage VDD is supplied.
  • VL low level
  • the signal RST0 and the signal RST1 become low level, so that the reset transistor 17 of the pixel Pa and the reset transistor 17 of the pixel Pb are turned off.
  • the photoelectric conversion unit 12 of each of the pixel Pa and the pixel Pb photoelectrically converts the incident light and accumulates the generated charges.
  • the charges photoelectrically converted in each of the pixel Pa and the pixel Pb are accumulated and added in the photoelectric conversion unit 12 and FD 14 of the pixel Pa and the photoelectric conversion unit 12 and FD 14 of the pixel Pb.
  • photoelectrically converted charges are accumulated, and the potentials (voltages) of the photoelectric converter 12 and the FD 14 decrease.
  • the selection transistor 16 of the pixel Pa is in the on state, so that the pixel signal corresponding to the voltage VSIG of the FD 14 of the pixel Pa is the signal connected to the pixel Pa, as shown in FIG. 8C. It is output to line VSL0.
  • a pixel signal based on the charge obtained by adding the charges photoelectrically converted in each of the pixel Pa and the pixel Pb can be read out to the signal line VSL0.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of the operation of the imaging device according to the embodiment. An example of the operation of the imaging device will be described with reference to the flowchart in FIG. In step S100 shown in FIG. 9, the operation mode of the imaging device 1 is set by a user's operation or the like.
  • the control unit 113 of the imaging device 1 changes the conversion efficiency of the pixel P according to the set operation mode by controlling the vertical drive unit 111. For example, when the second mode is instructed by the control unit 113, the vertical drive unit 111 controls the FD 14 to add capacity as described above.
  • step S110 the control unit 113 determines whether a low conversion efficiency is set for the pixel P. For example, when the transistor M1 is in an on state and a capacitance is added to the FD 14, the control unit 113 determines that the conversion efficiency of the pixel P is low, and proceeds to step S120. When the transistor M1 is off and no capacitance is added to the FD 14, the control unit 113 determines that the conversion efficiency of the pixel P is high, and proceeds to step S130.
  • step S120 the control unit 113 sets the power supply voltage VDD supplied to the readout circuit 20 of the pixel P to a relatively low voltage (VL) by controlling the voltage control unit 115.
  • step S130 the control unit 113 sets the power supply voltage VDD supplied to the readout circuit 20 of the pixel P to a relatively high voltage (VH) by controlling the voltage control unit 115.
  • step S140 the control unit 113 controls the vertical drive unit 111 and the like to read out pixel signals from each pixel P of the pixel unit 100. After reading out the pixel signal from each pixel P to be read out, the imaging device 1 ends the process shown in the flowchart of FIG. 9 .
  • the imaging device includes a first photoelectric conversion unit (photoelectric conversion unit 12) that photoelectrically converts light, a first floating diffusion (FD 14) that can accumulate charge, and a first photoelectric conversion unit (photoelectric conversion unit 12) that photoelectrically converts light.
  • a first transfer transistor (transfer transistor 13) that can electrically connect the conversion section and the first floating diffusion, and a first readout circuit (readout circuit) that can output a first signal based on the charge accumulated in the first floating diffusion.
  • circuit 20 and a voltage control section (voltage control section 115) that can control the supply of voltage to the first readout circuit.
  • the voltage control unit supplies a first voltage (a high-level (VH) power supply voltage) to the first readout circuit when the first signal is read out with the first transfer transistor in an off state (in the first mode). control is possible.
  • VH high-level
  • VL low level
  • the voltage control unit 115 performs control to supply a high-level (VH) power supply voltage to the readout circuit 20 in the first mode, and controls the readout circuit 20 in the second mode. Control is performed to supply a low level (VL) power supply voltage to 20. Therefore, an increase in power consumption can be suppressed. It becomes possible to realize an imaging device that can reduce power consumption.
  • VH high-level
  • VL low level
  • FIG. 10A is a diagram illustrating an example of a pixel configuration of an imaging device according to Modification Example 1 of the present disclosure.
  • the pixel P of the imaging device 1 may include a memory section 30, as shown in FIG. 10A.
  • the memory section 30 is configured to be able to hold charges photoelectrically converted by the photoelectric conversion section 12.
  • the memory section 30 is, for example, embedded between the photoelectric conversion section 12 and the FD 14 in the semiconductor substrate.
  • the memory section 30 includes a transistor 31 and a capacitor 32.
  • the capacitive element 32 is configured to be able to store charge.
  • the transistor 31 is configured to be able to transfer charges photoelectrically converted by the photoelectric conversion unit 12 to the capacitive element 32 .
  • FIG. 10B is a diagram illustrating another configuration example of pixels of the imaging device according to Modification 1 of the present disclosure.
  • the pixel P of the imaging device 1 may include a transistor 35, as shown in FIG. 10B.
  • the transistor 35 is configured to be able to reset the voltage of the photoelectric conversion unit 12.
  • the transistor 35 is electrically connected to a power line to which a power supply voltage is applied, and is configured to reset the charge of the photoelectric conversion unit 12.
  • the transistor 35 can reset the charge accumulated in the photoelectric conversion unit 12 and reset the voltage of the photoelectric conversion unit 12.
  • the readout circuit 20 may include a transistor 35.
  • FIG. 11A is a diagram illustrating an example of a pixel configuration of an imaging device according to Modification 2.
  • the imaging device 1 may have a configuration in which a plurality of pixels P share one FD 14.
  • pixel Pa and pixel Pb share one readout circuit 20.
  • the transistor 13a is controlled by the signal TRGa supplied from the vertical drive section 111, and is configured to be able to electrically connect the photoelectric conversion section 12a and the FD 14.
  • the transistor 13b is controlled by a signal TRGb supplied from the vertical drive section 111, and is configured to be able to electrically connect the photoelectric conversion section 12b and the FD 14.
  • the capacitance added to the FD 14 increases, making it possible to change the conversion efficiency. Therefore, it is possible to set the power supply voltage supplied to the readout circuit 20 to a low voltage in the second mode, thereby reducing power consumption while suppressing reset noise. Also in the case of this modification, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained.
  • the four pixels P may be configured to be electrically connectable via transistors.
  • the imaging device 1 may have a configuration in which an arbitrary number (for example, four, eight, etc.) of a plurality of pixels P arranged in a row direction (horizontal direction) or a column direction (vertical direction) share the FD 14 or the like.
  • the FD 14 and the like may be shared by a plurality of pixels P arranged in a diagonal direction.
  • (2-3. Modification 3) 12 and 13 are diagrams illustrating an example of a pixel configuration of an imaging device according to Modification 3.
  • the reset transistor 17 is electrically connected to a power line supplied with a power supply voltage VDD1
  • the amplification transistor 15 is electrically connected to a power supply line supplied with a power supply voltage VDD2. .
  • the voltage control unit 115 may set the power supply voltage VDD2 supplied to the amplification transistor 15 to a low voltage, and may set the power supply voltage VDD1 supplied to the reset transistor 17 to a low voltage.
  • the voltage control unit 115 may individually set the power supply voltage VDD1 and the power supply voltage VDD2 to low voltages. Further, in the case of the second mode, the voltage control unit 115 lowers the power supply voltage supplied to the vertical drive unit 111 and lowers the voltage level of the control signal supplied from the vertical drive unit 111 to the pixel P. good.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a pixel configuration of an imaging device according to modification example 4.
  • the pixel P of the imaging device 1 may include a transistor M2 and a capacitive element 19, as shown in FIG.
  • the capacitive element 19 is configured to be able to store charge.
  • Capacitive element 19 is connected to transistor M2 and reset transistor 17.
  • the transistor M2 is configured to be able to electrically connect the FD 14 and the capacitive element 19.
  • the transistor M2 When the transistor M2 is in the off state, the FD 14 and the capacitive element 19 are electrically disconnected, and the charge transferred from the photoelectric conversion unit 12 is accumulated in the FD 14. When the transistor M2 is on, the FD 14 and the capacitive element 19 are electrically connected, and the charges transferred from the photoelectric conversion section 12 are accumulated in the FD 14 and the capacitive element 19.
  • the transistor M2 By turning on the transistor M2, the capacitance added to the FD 14 increases, making it possible to change the conversion efficiency.
  • the transistor M2 can also be said to be a switching transistor that switches the capacitance connected to the gate of the amplification transistor 15 and changes the conversion efficiency.
  • the vertical drive unit 111 turns on the transistor M2, electrically connecting the FD 14 and the capacitive element 19.
  • the capacitance of the capacitive element 19 is added to the FD 14 of the pixel P, and the pixel P enters a state in which it has a relatively low conversion efficiency.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a pixel configuration of an imaging device according to modification 5.
  • the imaging device 1 may include a transistor 41 and a capacitor 42 provided for the signal line VSL. After the voltage of the signal line VSL is reset to GND potential (ground potential) by the transistor 41, the selection transistor 16 is turned on. As a result, current Ip is supplied from the amplification transistor 15 to the capacitive element 42, and a pixel signal can be read out to the signal line VSL.
  • the imaging device 1 may have a common source circuit configured using the amplification transistor 15 of the pixel P and the current source 43.
  • the pixel P may be a pixel having a differential amplifier configuration.
  • the imaging device 1 may include a comparison circuit 50 configured to be able to compare signals of each pixel P.
  • the comparison circuit 50 can extract edges of the object by comparing the pixel signals of the pixel Pa and the pixel Pb using the comparator circuits 51a and 51b.
  • FIG. 18A to 18E are diagrams illustrating a configuration example of a voltage control section of an imaging device according to modification 6.
  • the voltage control unit 115 controls a first voltage (for example, a high level (VH) power supply voltage) or a second voltage (for example, a low level (VL) power supply voltage) input from the outside. It may also include a circuit (switch circuit, selector circuit, etc.) that can select and output voltage). Further, for example, as shown in FIG. 18B, the voltage control unit 115 may include a resistance divider circuit configured using a plurality of resistance elements and a selector circuit.
  • the voltage control section 115 may be configured to include an amplifier circuit, as shown in FIG. 18C.
  • the voltage control unit 115 is configured using an LDO (Low Drop Out) circuit, adjusts the output voltage by controlling the resistance value of a variable resistor, and controls the first voltage or the second voltage. It can be output.
  • the voltage control section 115 may be configured using a DC-DC converter, as shown in FIG. 18D or 18E. By controlling the switching frequency and the like by the control circuit, the output voltage can be adjusted and the first voltage or the second voltage can be output.
  • FIG. 19A to 19C are diagrams illustrating layout examples of an imaging device according to Modification Example 7.
  • FIG. The imaging device 1 has a first substrate 101 and a second substrate 102.
  • the first substrate 101 and the second substrate 102 are stacked on top of each other.
  • the imaging device 1 has a structure in which a first substrate 101 and a second substrate 102 are stacked.
  • the first substrate 101 and the second substrate 102 are each made of a semiconductor substrate (for example, a silicon substrate).
  • one voltage control section 115 is provided on the second substrate 102.
  • the voltage control section 115 is electrically connected to the pixel section 100 of the first substrate 101 via the connection section 60 and can supply voltage to the pixel section 100 .
  • the connection parts 60 and 61 are configured to include metal electrodes (for example, metal electrodes made of copper (Cu)), through electrodes, bumps, and the like.
  • two voltage control sections 115 may be arranged on the second substrate 102.
  • the voltage control section 115a and the voltage control section 115b are electrically connected to the pixel section 100 of the first substrate 101 via the connection section 60a and the connection section 60b, respectively, and supply voltage to the pixel section 100.
  • four voltage control sections 115 (voltage control sections 115a to 115d) and four connection sections 60 (60a to 60d) may be arranged.
  • FIG. 19D is a diagram illustrating another layout example of the imaging device according to Modification Example 7.
  • the voltage control unit 115 may be provided outside the imaging device 1.
  • An imaging system 200 shown in FIG. 19 includes an imaging device 1 and a voltage control section 115.
  • the voltage control unit 115 is configured to be able to control the supply of voltage to the imaging device 1. Even in the case of this modification, the same effects as in the above-described embodiment can be obtained.
  • the imaging device 1 and the like can be applied to any type of electronic device having an imaging function, such as a camera system such as a digital still camera or a video camera, or a mobile phone having an imaging function.
  • FIG. 20 shows a schematic configuration of electronic device 1000.
  • the electronic device 1000 includes, for example, a lens group 1001, an imaging device 1, a DSP (Digital Signal Processor) circuit 1002, a frame memory 1003, a display section 1004, a recording section 1005, an operation section 1006, and a power supply section 1007. and are interconnected via a bus line 1008.
  • a lens group 1001 an imaging device 1
  • a DSP (Digital Signal Processor) circuit 1002 a frame memory 1003, a display section 1004, a recording section 1005, an operation section 1006, and a power supply section 1007. and are interconnected via a bus line 1008.
  • DSP Digital Signal Processor
  • the lens group 1001 takes in incident light (image light) from a subject and forms an image on the imaging surface of the imaging device 1.
  • the imaging device 1 converts the amount of incident light focused on the imaging surface by the lens group 1001 into an electrical signal for each pixel, and supplies the electrical signal to the DSP circuit 1002 as a pixel signal.
  • the DSP circuit 1002 is a signal processing circuit that processes signals supplied from the imaging device 1.
  • the DSP circuit 1002 processes signals from the imaging device 1 and outputs image data obtained.
  • the frame memory 1003 temporarily stores image data processed by the DSP circuit 1002 in units of frames.
  • the display unit 1004 is composed of a panel type display device such as a liquid crystal panel or an organic EL (Electro Luminescence) panel, and displays image data of moving images or still images captured by the imaging device 1 on a recording medium such as a semiconductor memory or a hard disk. to be recorded.
  • a panel type display device such as a liquid crystal panel or an organic EL (Electro Luminescence) panel
  • a recording medium such as a semiconductor memory or a hard disk. to be recorded.
  • the operation unit 1006 outputs operation signals regarding various functions owned by the electronic device 1000 in accordance with user operations.
  • the power supply unit 1007 appropriately supplies various kinds of power to serve as operating power for the DSP circuit 1002, frame memory 1003, display unit 1004, recording unit 1005, and operation unit 1006 to these supply targets.
  • the technology according to the present disclosure (this technology) can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure may be realized as a device mounted on any type of moving body such as a car, electric vehicle, hybrid electric vehicle, motorcycle, bicycle, personal mobility, airplane, drone, ship, robot, etc. You can.
  • FIG. 21 is a block diagram showing a schematic configuration example of a vehicle control system, which is an example of a mobile object control system to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • the vehicle control system 12000 includes a plurality of electronic control units connected via a communication network 12001.
  • the vehicle control system 12000 includes a drive system control unit 12010, a body system control unit 12020, an outside vehicle information detection unit 12030, an inside vehicle information detection unit 12040, and an integrated control unit 12050.
  • a microcomputer 12051, an audio/image output section 12052, and an in-vehicle network I/F (interface) 12053 are illustrated.
  • the drive system control unit 12010 controls the operation of devices related to the drive system of the vehicle according to various programs.
  • the drive system control unit 12010 includes a drive force generation device such as an internal combustion engine or a drive motor that generates drive force for the vehicle, a drive force transmission mechanism that transmits the drive force to wheels, and a drive force transmission mechanism that controls the steering angle of the vehicle. It functions as a control device for a steering mechanism to adjust and a braking device to generate braking force for the vehicle.
  • the body system control unit 12020 controls the operations of various devices installed in the vehicle body according to various programs.
  • the body system control unit 12020 functions as a keyless entry system, a smart key system, a power window device, or a control device for various lamps such as a headlamp, a back lamp, a brake lamp, a turn signal, or a fog lamp.
  • radio waves transmitted from a portable device that replaces a key or signals from various switches may be input to the body control unit 12020.
  • the body system control unit 12020 receives input of these radio waves or signals, and controls the door lock device, power window device, lamp, etc. of the vehicle.
  • the external information detection unit 12030 detects information external to the vehicle in which the vehicle control system 12000 is mounted.
  • an imaging section 12031 is connected to the outside-vehicle information detection unit 12030.
  • the vehicle exterior information detection unit 12030 causes the imaging unit 12031 to capture an image of the exterior of the vehicle, and receives the captured image.
  • the external information detection unit 12030 may perform object detection processing such as a person, car, obstacle, sign, or text on the road surface or distance detection processing based on the received image.
  • the imaging unit 12031 is an optical sensor that receives light and outputs an electrical signal according to the amount of received light.
  • the imaging unit 12031 can output the electrical signal as an image or as distance measurement information.
  • the light received by the imaging unit 12031 may be visible light or non-visible light such as infrared rays.
  • the in-vehicle information detection unit 12040 detects in-vehicle information.
  • a driver condition detection section 12041 that detects the condition of the driver is connected to the in-vehicle information detection unit 12040.
  • the driver condition detection unit 12041 includes, for example, a camera that images the driver, and the in-vehicle information detection unit 12040 detects the degree of fatigue or concentration of the driver based on the detection information input from the driver condition detection unit 12041. It may be calculated, or it may be determined whether the driver is falling asleep.
  • the microcomputer 12051 calculates control target values for the driving force generation device, steering mechanism, or braking device based on the information inside and outside the vehicle acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030 or the vehicle interior information detection unit 12040, Control commands can be output to 12010.
  • the microcomputer 12051 realizes ADAS (Advanced Driver Assistance System) functions, including vehicle collision avoidance or impact mitigation, following distance based on vehicle distance, vehicle speed maintenance, vehicle collision warning, vehicle lane departure warning, etc. It is possible to perform cooperative control for the purpose of ADAS (Advanced Driver Assistance System) functions, including vehicle collision avoidance or impact mitigation, following distance based on vehicle distance, vehicle speed maintenance, vehicle collision warning, vehicle lane departure warning, etc. It is possible to perform cooperative control for the purpose of
  • ADAS Advanced Driver Assistance System
  • the microcomputer 12051 controls the driving force generating device, steering mechanism, braking device, etc. based on information about the surroundings of the vehicle acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030 or the vehicle interior information detection unit 12040. It is possible to perform cooperative control for the purpose of autonomous driving, etc., which does not rely on operation.
  • the microcomputer 12051 can output a control command to the body system control unit 12020 based on the information outside the vehicle acquired by the outside information detection unit 12030.
  • the microcomputer 12051 controls the headlamps according to the position of the preceding vehicle or oncoming vehicle detected by the vehicle exterior information detection unit 12030, and performs cooperative control for the purpose of preventing glare, such as switching from high beam to low beam. It can be carried out.
  • the audio and image output unit 12052 transmits an output signal of at least one of audio and images to an output device that can visually or audibly notify information to the occupants of the vehicle or to the outside of the vehicle.
  • an audio speaker 12061, a display section 12062, and an instrument panel 12063 are illustrated as output devices.
  • the display unit 12062 may include, for example, at least one of an on-board display and a head-up display.
  • FIG. 22 is a diagram showing an example of the installation position of the imaging section 12031.
  • the vehicle 12100 has imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105 as the imaging unit 12031.
  • the imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105 are provided, for example, at positions such as the front nose, side mirrors, rear bumper, back door, and the top of the windshield inside the vehicle 12100.
  • An imaging unit 12101 provided in the front nose and an imaging unit 12105 provided above the windshield inside the vehicle mainly acquire images in front of the vehicle 12100.
  • Imaging units 12102 and 12103 provided in the side mirrors mainly capture images of the sides of the vehicle 12100.
  • An imaging unit 12104 provided in the rear bumper or back door mainly captures images of the rear of the vehicle 12100.
  • the images of the front acquired by the imaging units 12101 and 12105 are mainly used for detecting preceding vehicles, pedestrians, obstacles, traffic lights, traffic signs, lanes, and the like.
  • FIG. 22 shows an example of the imaging range of the imaging units 12101 to 12104.
  • An imaging range 12111 indicates the imaging range of the imaging unit 12101 provided on the front nose
  • imaging ranges 12112 and 12113 indicate imaging ranges of the imaging units 12102 and 12103 provided on the side mirrors, respectively
  • an imaging range 12114 shows the imaging range of the imaging unit 12101 provided on the front nose.
  • the imaging range of the imaging unit 12104 provided in the rear bumper or back door is shown. For example, by overlapping the image data captured by the imaging units 12101 to 12104, an overhead image of the vehicle 12100 viewed from above can be obtained.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may have a function of acquiring distance information.
  • at least one of the imaging units 12101 to 12104 may be a stereo camera including a plurality of image sensors, or may be an image sensor having pixels for phase difference detection.
  • the microcomputer 12051 determines the distance to each three-dimensional object within the imaging ranges 12111 to 12114 and the temporal change in this distance (relative speed with respect to the vehicle 12100) based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104. In particular, by determining the three-dimensional object that is closest to the vehicle 12100 on its path and that is traveling at a predetermined speed (for example, 0 km/h or more) in approximately the same direction as the vehicle 12100, it is possible to extract the three-dimensional object as the preceding vehicle. can.
  • a predetermined speed for example, 0 km/h or more
  • the microcomputer 12051 can set an inter-vehicle distance to be secured in advance in front of the preceding vehicle, and perform automatic brake control (including follow-up stop control), automatic acceleration control (including follow-up start control), and the like. In this way, it is possible to perform cooperative control for the purpose of autonomous driving, etc., in which the vehicle travels autonomously without depending on the driver's operation.
  • the microcomputer 12051 transfers three-dimensional object data to other three-dimensional objects such as two-wheeled vehicles, regular vehicles, large vehicles, pedestrians, and utility poles based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104. It can be classified and extracted and used for automatic obstacle avoidance. For example, the microcomputer 12051 identifies obstacles around the vehicle 12100 into obstacles that are visible to the driver of the vehicle 12100 and obstacles that are difficult to see. Then, the microcomputer 12051 determines a collision risk indicating the degree of risk of collision with each obstacle, and when the collision risk exceeds a set value and there is a possibility of a collision, the microcomputer 12051 transmits information via the audio speaker 12061 and the display unit 12062. By outputting a warning to the driver via the vehicle control unit 12010 and performing forced deceleration and avoidance steering via the drive system control unit 12010, driving support for collision avoidance can be provided.
  • the microcomputer 12051 determines a collision risk indicating the degree of risk of collision with each obstacle, and when the collision risk exceed
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may be an infrared camera that detects infrared rays.
  • the microcomputer 12051 can recognize a pedestrian by determining whether the pedestrian is present in the images captured by the imaging units 12101 to 12104.
  • pedestrian recognition involves, for example, a procedure for extracting feature points in images captured by the imaging units 12101 to 12104 as infrared cameras, and a pattern matching process is performed on a series of feature points indicating the outline of an object to determine whether it is a pedestrian or not.
  • the audio image output unit 12052 creates a rectangular outline for emphasis on the recognized pedestrian.
  • the display unit 12062 is controlled to display the .
  • the audio image output unit 12052 may control the display unit 12062 to display an icon or the like indicating a pedestrian at a desired position.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to, for example, the imaging unit 12031 among the configurations described above.
  • the imaging device 1 etc. can be applied to the imaging unit 12031.
  • highly accurate control using captured images can be performed in the mobile object control system. For example, it is possible to realize an anti-theft function that repeatedly acquires images with low power consumption when parking the vehicle.
  • the technology according to the present disclosure (this technology) can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure may be applied to an endoscopic surgery system.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of an endoscopic surgery system to which the technology according to the present disclosure (present technology) can be applied.
  • FIG. 23 shows an operator (doctor) 11131 performing surgery on a patient 11132 on a patient bed 11133 using the endoscopic surgery system 11000.
  • the endoscopic surgery system 11000 includes an endoscope 11100, other surgical instruments 11110 such as a pneumoperitoneum tube 11111 and an energy treatment instrument 11112, and a support arm device 11120 that supports the endoscope 11100. , and a cart 11200 loaded with various devices for endoscopic surgery.
  • the endoscope 11100 is composed of a lens barrel 11101 whose distal end is inserted into a body cavity of a patient 11132 over a predetermined length, and a camera head 11102 connected to the proximal end of the lens barrel 11101.
  • an endoscope 11100 configured as a so-called rigid scope having a rigid tube 11101 is shown, but the endoscope 11100 may also be configured as a so-called flexible scope having a flexible tube. good.
  • An opening into which an objective lens is fitted is provided at the tip of the lens barrel 11101.
  • a light source device 11203 is connected to the endoscope 11100, and the light generated by the light source device 11203 is guided to the tip of the lens barrel by a light guide extending inside the lens barrel 11101, and the light is guided to the tip of the lens barrel. Irradiation is directed toward an observation target within the body cavity of the patient 11132 through the lens.
  • the endoscope 11100 may be a direct-viewing mirror, a diagonal-viewing mirror, or a side-viewing mirror.
  • An optical system and an image sensor are provided inside the camera head 11102, and reflected light (observation light) from an observation target is focused on the image sensor by the optical system.
  • the observation light is photoelectrically converted by the image sensor, and an electric signal corresponding to the observation light, that is, an image signal corresponding to the observation image is generated.
  • the image signal is transmitted as RAW data to a camera control unit (CCU) 11201.
  • CCU camera control unit
  • the CCU 11201 is configured with a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), and the like, and centrally controls the operations of the endoscope 11100 and the display device 11202. Further, the CCU 11201 receives an image signal from the camera head 11102, and performs various image processing on the image signal, such as development processing (demosaic processing), for displaying an image based on the image signal.
  • a CPU Central Processing Unit
  • GPU Graphics Processing Unit
  • the display device 11202 displays an image based on an image signal subjected to image processing by the CCU 11201 under control from the CCU 11201.
  • the light source device 11203 is composed of a light source such as an LED (Light Emitting Diode), and supplies irradiation light to the endoscope 11100 when photographing the surgical site or the like.
  • a light source such as an LED (Light Emitting Diode)
  • LED Light Emitting Diode
  • the input device 11204 is an input interface for the endoscopic surgery system 11000.
  • the user can input various information and instructions to the endoscopic surgery system 11000 via the input device 11204.
  • the user inputs an instruction to change the imaging conditions (type of irradiation light, magnification, focal length, etc.) by the endoscope 11100.
  • a treatment tool control device 11205 controls driving of an energy treatment tool 11112 for cauterizing tissue, incising, sealing blood vessels, or the like.
  • the pneumoperitoneum device 11206 injects gas into the body cavity of the patient 11132 via the pneumoperitoneum tube 11111 in order to inflate the body cavity of the patient 11132 for the purpose of ensuring a field of view with the endoscope 11100 and a working space for the operator. send in.
  • the recorder 11207 is a device that can record various information regarding surgery.
  • the printer 11208 is a device that can print various types of information regarding surgery in various formats such as text, images, or graphs.
  • the light source device 11203 that supplies irradiation light to the endoscope 11100 when photographing the surgical site can be configured, for example, from a white light source configured by an LED, a laser light source, or a combination thereof.
  • a white light source configured by a combination of RGB laser light sources
  • the output intensity and output timing of each color (each wavelength) can be controlled with high precision, so the white balance of the captured image is adjusted in the light source device 11203. It can be carried out.
  • the laser light from each RGB laser light source is irradiated onto the observation target in a time-sharing manner, and the drive of the image sensor of the camera head 11102 is controlled in synchronization with the irradiation timing, thereby supporting each of RGB. It is also possible to capture images in a time-division manner. According to this method, a color image can be obtained without providing a color filter in the image sensor.
  • the driving of the light source device 11203 may be controlled so that the intensity of the light it outputs is changed at predetermined time intervals.
  • the drive of the image sensor of the camera head 11102 in synchronization with the timing of changes in the light intensity to acquire images in a time-division manner and compositing the images, a high dynamic It is possible to generate an image of a range.
  • the light source device 11203 may be configured to be able to supply light in a predetermined wavelength band compatible with special light observation.
  • Special light observation uses, for example, the wavelength dependence of light absorption in body tissues to illuminate the mucosal surface layer by irradiating a narrower band of light than the light used for normal observation (i.e., white light). So-called narrow band imaging is performed in which predetermined tissues such as blood vessels are photographed with high contrast.
  • fluorescence observation may be performed in which an image is obtained using fluorescence generated by irradiating excitation light.
  • Fluorescence observation involves irradiating body tissues with excitation light and observing the fluorescence from the body tissues (autofluorescence observation), or locally injecting reagents such as indocyanine green (ICG) into the body tissues and It is possible to obtain a fluorescence image by irradiating excitation light corresponding to the fluorescence wavelength of the reagent.
  • the light source device 11203 may be configured to be able to supply narrowband light and/or excitation light compatible with such special light observation.
  • FIG. 24 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the camera head 11102 and CCU 11201 shown in FIG. 23.
  • the camera head 11102 includes a lens unit 11401, an imaging section 11402, a driving section 11403, a communication section 11404, and a camera head control section 11405.
  • the CCU 11201 includes a communication section 11411, an image processing section 11412, and a control section 11413. Camera head 11102 and CCU 11201 are communicably connected to each other by transmission cable 11400.
  • the lens unit 11401 is an optical system provided at the connection part with the lens barrel 11101. Observation light taken in from the tip of the lens barrel 11101 is guided to the camera head 11102 and enters the lens unit 11401.
  • the lens unit 11401 is configured by combining a plurality of lenses including a zoom lens and a focus lens.
  • the imaging unit 11402 is composed of an image sensor.
  • the imaging unit 11402 may include one image sensor (so-called single-plate type) or a plurality of image sensors (so-called multi-plate type).
  • image signals corresponding to RGB are generated by each imaging element, and a color image may be obtained by combining them.
  • the imaging unit 11402 may be configured to include a pair of imaging elements for respectively acquiring right-eye and left-eye image signals corresponding to 3D (dimensional) display. By performing 3D display, the operator 11131 can more accurately grasp the depth of the living tissue at the surgical site.
  • a plurality of lens units 11401 may be provided corresponding to each imaging element.
  • the imaging unit 11402 does not necessarily have to be provided in the camera head 11102.
  • the imaging unit 11402 may be provided inside the lens barrel 11101 immediately after the objective lens.
  • the drive unit 11403 is constituted by an actuator, and moves the zoom lens and focus lens of the lens unit 11401 by a predetermined distance along the optical axis under control from the camera head control unit 11405. Thereby, the magnification and focus of the image captured by the imaging unit 11402 can be adjusted as appropriate.
  • the communication unit 11404 is configured by a communication device for transmitting and receiving various information to and from the CCU 11201.
  • the communication unit 11404 transmits the image signal obtained from the imaging unit 11402 to the CCU 11201 via the transmission cable 11400 as RAW data.
  • the communication unit 11404 receives a control signal for controlling the drive of the camera head 11102 from the CCU 11201 and supplies it to the camera head control unit 11405.
  • the control signal may include, for example, information specifying the frame rate of the captured image, information specifying the exposure value at the time of capturing, and/or information specifying the magnification and focus of the captured image. Contains information about conditions.
  • the above imaging conditions such as the frame rate, exposure value, magnification, focus, etc. may be appropriately specified by the user, or may be automatically set by the control unit 11413 of the CCU 11201 based on the acquired image signal. good.
  • the endoscope 11100 is equipped with so-called AE (Auto Exposure) function, AF (Auto Focus) function, and AWB (Auto White Balance) function.
  • the camera head control unit 11405 controls the drive of the camera head 11102 based on the control signal from the CCU 11201 received via the communication unit 11404.
  • the communication unit 11411 is configured by a communication device for transmitting and receiving various information to and from the camera head 11102.
  • the communication unit 11411 receives an image signal transmitted from the camera head 11102 via the transmission cable 11400.
  • the communication unit 11411 transmits a control signal for controlling the drive of the camera head 11102 to the camera head 11102.
  • the image signal and control signal can be transmitted by electrical communication, optical communication, or the like.
  • the image processing unit 11412 performs various image processing on the image signal, which is RAW data, transmitted from the camera head 11102.
  • the control unit 11413 performs various controls related to the imaging of the surgical site etc. by the endoscope 11100 and the display of the captured image obtained by imaging the surgical site etc. For example, the control unit 11413 generates a control signal for controlling the drive of the camera head 11102.
  • control unit 11413 causes the display device 11202 to display a captured image showing the surgical site, etc., based on the image signal subjected to image processing by the image processing unit 11412.
  • the control unit 11413 may recognize various objects in the captured image using various image recognition techniques. For example, the control unit 11413 detects the shape and color of the edge of an object included in the captured image to detect surgical tools such as forceps, specific body parts, bleeding, mist when using the energy treatment tool 11112, etc. can be recognized.
  • the control unit 11413 may use the recognition result to superimpose and display various types of surgical support information on the image of the surgical site. By displaying the surgical support information in a superimposed manner and presenting it to the surgeon 11131, it becomes possible to reduce the burden on the surgeon 11131 and allow the surgeon 11131 to proceed with the surgery reliably.
  • the transmission cable 11400 connecting the camera head 11102 and the CCU 11201 is an electrical signal cable compatible with electrical signal communication, an optical fiber compatible with optical communication, or a composite cable thereof.
  • communication is performed by wire using the transmission cable 11400, but communication between the camera head 11102 and the CCU 11201 may be performed wirelessly.
  • the technology according to the present disclosure can be suitably applied to, for example, the imaging unit 11402 provided in the camera head 11102 of the endoscope 11100.
  • the technology according to the present disclosure can be provided to the imaging unit 11402.
  • An imaging device includes a photoelectric conversion section that photoelectrically converts light, a floating diffusion that can accumulate charges, a transfer transistor that can electrically connect the photoelectric conversion section and the floating diffusion, and a floating diffusion.
  • the readout circuit is equipped with a readout circuit that can output a first signal based on the charges accumulated in the readout circuit, and a voltage control section that can control the supply of voltage to the readout circuit.
  • the voltage control unit can control supplying the first voltage to the readout circuit when the first signal is read out while the transfer transistor is in an off state.
  • the voltage control unit can perform control to supply a second voltage lower than the first voltage to the readout circuit when the first signal is read out while the transfer transistor is in an on state. Therefore, an increase in power consumption can be suppressed. It becomes possible to realize an imaging device that can reduce power consumption.
  • a first photoelectric conversion section that photoelectrically converts light; a first floating diffusion capable of accumulating electric charge; a first transfer transistor capable of electrically connecting the first photoelectric conversion unit and the first floating diffusion; a first readout circuit capable of outputting a first signal based on the charge accumulated in the first floating diffusion; and a voltage control unit capable of controlling supply of voltage to the first readout circuit
  • the voltage control section includes: When the first signal is read out while the first transfer transistor is in an off state, control for supplying a first voltage to the first readout circuit can be executed; When the first signal is read out while the first transfer transistor is in an on state, control can be executed to supply a second voltage lower than the first voltage to the first readout circuit.
  • the first readout circuit includes a first amplification transistor capable of outputting the first signal, The imaging device according to (1), wherein the voltage control unit is capable of controlling the voltage supplied to the first amplification transistor.
  • the first amplification transistor is capable of outputting the first signal based on the charge converted by the first photoelectric conversion unit while the first transfer transistor is in an on state based on the second voltage.
  • the first readout circuit includes a first reset transistor electrically connected to the first floating diffusion, The imaging device according to any one of (1) to (3), wherein the voltage control unit is capable of controlling the voltage supplied to the first reset transistor.
  • the voltage control unit according to (6) or (7) is capable of executing control for supplying the first voltage to the first readout circuit when no capacitance is added to the first floating diffusion. Imaging device.
  • a second photoelectric conversion section that photoelectrically converts light; a second floating diffusion capable of accumulating electric charge; a second transfer transistor capable of electrically connecting the second photoelectric conversion unit and the second floating diffusion; a second readout circuit capable of outputting a second signal based on the charge accumulated in the second floating diffusion;
  • the imaging device according to any one of (1) to (8), including a first transistor that can electrically connect the first floating diffusion and the second floating diffusion.
  • the voltage control unit is capable of controlling the supply of the second voltage to the first readout circuit when the first floating diffusion and the second floating diffusion are electrically connected by the first transistor.
  • the voltage control unit When the first transfer transistor and the second transfer transistor are in an on state and the first floating diffusion and the second floating diffusion are electrically connected by the first transistor, the voltage control unit
  • the imaging device according to (9) or (10) is capable of controlling the supply of the second voltage to the first readout circuit.
  • a second photoelectric conversion section that photoelectrically converts light;
  • the voltage control unit is capable of controlling the supply of the second voltage to the first readout circuit when the first signal is read out while the first transfer transistor and the second transfer transistor are in an on state.
  • a capacitive element that can store charge The imaging device according to any one of (1) to (13), further comprising: a second transistor that can electrically connect the first floating diffusion and the capacitive element.
  • the voltage control unit is capable of controlling the supply of the second voltage to the first readout circuit when the first floating diffusion and the capacitive element are electrically connected by the second transistor.
  • the voltage control unit has a circuit capable of selectively outputting the first voltage or the second voltage, a resistance divider circuit, an amplifier circuit, or a DC-DC converter. Any one of (1) to (17) above.
  • the imaging device according to item 1. (19) an imaging device; a voltage control unit capable of controlling supply of voltage to the imaging device; The imaging device includes: a photoelectric conversion unit that converts light into electricity; A floating diffusion that can accumulate charge, a transfer transistor capable of electrically connecting the photoelectric conversion section and the floating diffusion; and a readout circuit capable of outputting a first signal based on the charge accumulated in the floating diffusion,
  • the voltage control section includes: When the first signal is read out while the transfer transistor is in an off state, control for supplying the first voltage to the readout circuit can be executed; When the first signal is read out while the transfer transistor is in an on state, control can be executed to supply a second voltage lower than the first voltage to the readout circuit.
  • a method for driving an imaging device comprising: a voltage control unit capable of controlling supply of voltage to the readout circuit; When reading out the first signal while the transfer transistor is in an off state, supplying a first voltage to the readout circuit;
  • a method for driving an imaging device comprising: supplying a second voltage lower than the first voltage to the readout circuit when the first signal is read out with the transfer transistor in an on state.

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Abstract

本開示の一実施形態の撮像装置は、第１光電変換部と、第１フローティングディフュージョンと、第１転送トランジスタと、第１読み出し回路と、電圧制御部とを備える。前記電圧制御部は、前記第１転送トランジスタがオフ状態で第１信号の読み出しが行われる場合、前記第１読み出し回路に第１電圧を供給する制御を実行可能であり、前記第１転送トランジスタがオン状態で前記第１信号の読み出しが行われる場合、前記第１読み出し回路に前記第１電圧よりも低い第２電圧を供給する制御を実行可能である。

Description

撮像装置、撮像システム、及び、撮像装置の駆動方法
　本開示は、撮像装置、撮像システム、及び、撮像装置の駆動方法に関する。
　電荷に対する電圧の変化量、即ち電荷電圧変換効率の切り替えを行う撮像装置が提案されている。
特開２０２１－１３６６３４号公報
　撮像装置では、消費電力の増大を抑えることが求められている。
　消費電力を低減可能な撮像装置を提供することが望まれる。
　本開示の一実施形態の撮像装置は、光を光電変換する第１光電変換部と、電荷を蓄積可能な第１フローティングディフュージョンと、第１光電変換部と第１フローティングディフュージョンとを電気的に接続可能な第１転送トランジスタと、第１フローティングディフュージョンに蓄積された電荷に基づく第１信号を出力可能な第１読み出し回路と、第１読み出し回路への電圧の供給を制御可能な電圧制御部とを備える。電圧制御部は、第１転送トランジスタがオフ状態で第１信号の読み出しが行われる場合、第１読み出し回路に第１電圧を供給する制御を実行可能であり、第１転送トランジスタがオン状態で第１信号の読み出しが行われる場合、第１読み出し回路に第１電圧よりも低い第２電圧を供給する制御を実行可能である。
　本開示の一実施形態の撮像システムは、撮像装置と、撮像装置への電圧の供給を制御可能な電圧制御部とを備える。撮像装置は、光を光電変換する光電変換部と、電荷を蓄積可能なフローティングディフュージョンと、光電変換部とフローティングディフュージョンとを電気的に接続可能な転送トランジスタと、フローティングディフュージョンに蓄積された電荷に基づく第１信号を出力可能な読み出し回路とを有する。電圧制御部は、転送トランジスタがオフ状態で第１信号の読み出しが行われる場合、読み出し回路に第１電圧を供給する制御を実行可能であり、転送トランジスタがオン状態で第１信号の読み出しが行われる場合、読み出し回路に第１電圧よりも低い第２電圧を供給する制御を実行可能である。
　本開示の一実施形態の撮像装置の駆動方法は、光電変換部と、フローティングディフュージョンと、光電変換部とフローティングディフュージョンとを電気的に接続可能な転送トランジスタと、フローティングディフュージョンに蓄積された電荷に基づく第１信号を出力可能な読み出し回路と、読み出し回路への電圧の供給を制御可能な電圧制御部とを備える撮像装置の駆動方法である。撮像装置の駆動方法は、転送トランジスタがオフ状態で第１信号の読み出しが行われる場合、読み出し回路に第１電圧を供給することと、転送トランジスタがオン状態で第１信号の読み出しが行われる場合、読み出し回路に第１電圧よりも低い第２電圧を供給することとを含む。
図１は、本開示の実施の形態に係る撮像装置の概略構成の一例を示すブロック図である。 図２は、本開示の実施の形態に係る撮像装置の画素部の一例を示す図である。 図３は、本開示の実施の形態に係る撮像装置の画素の構成例を示す図である。 図４は、本開示の実施の形態に係る撮像装置の一部の構成例を示す図である。 図５は、本開示の実施の形態に係る撮像装置の動作例を示すタイミングチャートである。 図６Ａは、本開示の実施の形態に係る撮像装置におけるポテンシャルの分布を示す図である。 図６Ｂは、本開示の実施の形態に係る撮像装置におけるポテンシャルの分布を示す図である。 図６Ｃは、本開示の実施の形態に係る撮像装置におけるポテンシャルの分布を示す図である。 図７は、本開示の実施の形態に係る撮像装置の動作例を示すタイミングチャートである。 図８Ａは、本開示の実施の形態に係る撮像装置におけるポテンシャルの分布を示す図である。 図８Ｂは、本開示の実施の形態に係る撮像装置におけるポテンシャルの分布を示す図である。 図８Ｃは、本開示の実施の形態に係る撮像装置におけるポテンシャルの分布を示す図である。 図９は、本開示の実施の形態に係る撮像装置の動作例を示すフローチャートである。 図１０Ａは、本開示の変形例１に係る撮像装置の画素の構成例を示す図である。 図１０Ｂは、本開示の変形例１に係る撮像装置の画素の別の構成例を示す図である。 図１１Ａは、本開示の変形例２に係る撮像装置の画素の構成例を示す図である。 図１１Ｂは、本開示の変形例２に係る撮像装置の画素の別の構成例を示す図である。 図１１Ｃは、本開示の変形例２に係る撮像装置の画素の別の構成例を示す図である。 図１２は、本開示の変形例３に係る撮像装置の画素の構成例を示す図である。 図１３は、本開示の変形例３に係る撮像装置の画素の別の構成例を示す図である。 図１４は、本開示の変形例４に係る撮像装置の画素の構成例を示す図である。 図１５は、本開示の変形例５に係る撮像装置の画素の構成例を示す図である。 図１６Ａは、本開示の変形例５に係る撮像装置の画素の別の構成例を示す図である。 図１６Ｂは、本開示の変形例５に係る撮像装置の画素の別の構成例を示す図である。 図１７は、本開示の変形例５に係る撮像装置の画素の別の構成例を示す図である。 図１８Ａは、本開示の変形例６に係る撮像装置の電圧制御部の構成例を示す図である。 図１８Ｂは、本開示の変形例６に係る撮像装置の電圧制御部の別の構成例を示す図である。 図１８Ｃは、本開示の変形例６に係る撮像装置の電圧制御部の別の構成例を示す図である。 図１８Ｄは、本開示の変形例６に係る撮像装置の電圧制御部の別の構成例を示す図である。 図１８Ｅは、本開示の変形例６に係る撮像装置の電圧制御部の別の構成例を示す図である。 図１９Ａは、本開示の変形例７に係る撮像装置のレイアウト例を示す図である。 図１９Ｂは、本開示の変形例７に係る撮像装置の別のレイアウト例を示す図である。 図１９Ｃは、本開示の変形例７に係る撮像装置の別のレイアウト例を示す図である。 図１９Ｄは、本開示の変形例７に係る撮像装置の別のレイアウト例を示す図である。 図２０は、撮像装置を有する電子機器の構成例を表すブロック図である。 図２１は、車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 図２２は、車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。 図２３は、内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。 図２４は、カメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。
　以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
　１．実施の形態
　２．変形例
　３．適用例
　４．応用例
＜１．実施の形態＞
　図１は、本開示の実施の形態に係る撮像装置の概略構成の一例を示すブロック図である。図２は、実施の形態に係る撮像装置の画素部の一例を示す図である。撮像装置１は、光電変換部を有する複数の画素Ｐを有し、入射した光を光電変換して信号を生成するように構成される。撮像装置１は、イメージセンサ、測距センサ等に適用され得る。
　撮像装置１の各画素Ｐの光電変換部は、例えばフォトダイオードであり、光を光電変換可能に構成される。撮像装置１は、図２に示すように、複数の画素Ｐが行列状に２次元配置された領域（画素部１００）を、撮像エリアとして有している。
　撮像装置１は、光学レンズを含む光学系（不図示）を介して、被写体からの入射光（像光）を取り込む。撮像装置１は、光学レンズにより形成される被写体の像を撮像する。撮像装置１は、受光した光を光電変換して画素信号を生成する。撮像装置１は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサである。撮像装置１は、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、携帯電話等の電子機器に利用可能である。
［撮像装置の概略構成］
　撮像装置１は、図１に示す例のように、画素部１００の周辺領域に、例えば、垂直駆動部１１１、信号処理部１１２、制御部１１３、処理部１１４、電圧制御部１１５等を有する。また、撮像装置１には、例えば、複数の制御線Ｌｒｅａｄと、複数の信号線ＶＳＬが設けられる。
　図１に示す例では、画素部１００には、水平方向（行方向）に並ぶ複数の画素Ｐにより構成される画素行ごとに、複数の制御線Ｌｒｅａｄが配線される。制御線Ｌｒｅａｄは、画素Ｐを制御する信号を伝えることが可能な信号線である。制御線Ｌｒｅａｄは、画素Ｐからの信号読み出しのための制御信号を伝送するように構成される。制御線Ｌｒｅａｄは、画素Ｐを駆動する信号を伝送する駆動線ともいえる。
　また、画素部１００には、垂直方向（列方向）に並ぶ複数の画素Ｐにより構成される画素列ごとに、信号線ＶＳＬが配線される。信号線ＶＳＬは、画素Ｐからの信号を伝えることが可能な信号線である。信号線ＶＳＬは、画素Ｐから出力される信号を伝送するように構成される。
　垂直駆動部１１１は、シフトレジスタ、アドレスデコーダ等によって構成される。垂直駆動部１１１は、画素部１００の各画素Ｐを駆動可能に構成される。垂直駆動部１１１は、画素Ｐを駆動するための信号を生成し、制御線Ｌｒｅａｄを介して画素部１００の各画素Ｐへ出力する。垂直駆動部１１１は、制御部１１３により制御され、画素部１００の画素Ｐの制御を行う。
　垂直駆動部１１１は、例えば、転送トランジスタを制御する信号、及びリセットトランジスタを制御する信号等の画素Ｐを制御するための信号を生成し、制御線Ｌｒｅａｄによって各画素Ｐに供給する。垂直駆動部１１１は、各画素Ｐを制御可能に構成された画素制御部であり、各画素Ｐから画素信号を読み出す制御を行い得る。なお、垂直駆動部１１１と制御部１１３とを併せて、画素制御部ということもできる。
　信号処理部１１２は、入力される画素の信号の信号処理を実行可能に構成される。信号処理部１１２は、例えば、負荷回路部、ＡＤ(Analog Digital)変換部、水平選択スイッチ等を有する。なお、信号処理部１１２は、信号線ＶＳＬを介して画素Ｐから読み出される信号を増幅するように構成された増幅回路部を有していてもよい。ＡＤ変換部は、例えば、シングルスロープＡＤＣ（Analog to Digital Converter）である。なお、ＡＤ変換部は、逐次比較型（ＳＡＲ）、デルタシグマ型、パイプライン型、サイクリック型、２重積分型、フラッシュ型等、他のＡＤ変換回路であってもよい。
　垂直駆動部１１１によって選択走査された各画素Ｐから出力される信号は、信号線ＶＳＬを介して信号処理部１１２に入力される。信号処理部１１２は、例えば、画素Ｐの信号のＡＤ変換、ＣＤＳ(Correlated Double Sampling：相関二重サンプリング)等の信号処理を行い得る。信号線ＶＳＬの各々を通して伝送される各画素Ｐの信号は、信号処理部１１２により信号処理が施され、処理部１１４に出力される。
　処理部１１４は、入力される信号に対して信号処理を実行可能に構成される。処理部１１４は、例えば、画素信号に対して各種の信号処理を施す回路により構成される。処理部１１４は、プロセッサ及びメモリを含んでいてもよい。処理部１１４は、信号処理部１１２から入力される画素の信号に対して信号処理を行い、処理後の画素の信号を出力する。処理部１１４は、例えば、ノイズ低減処理、階調補正処理等の各種の信号処理を行い得る。
　電圧制御部１１５は、撮像装置１の各部への電圧の供給を制御可能に構成される。電圧制御部１１５は、例えば、アンプ回路、ＤＣ－ＤＣコンバータ等の回路を有する。電圧制御部１１５は、制御部１１３により制御され、画素部１００及び垂直駆動部１１１等に所定の電圧（電位）を供給可能に構成される。電圧制御部１１５は、後述する各画素Ｐの読み出し回路と電気的に接続され、各画素Ｐの読み出し回路に電圧及び電流を供給し得る。
　制御部１１３は、撮像装置１の各部を制御可能に構成される。制御部１１３は、外部から与えられるクロック、動作モードを指令するデータ等を受け取り、また、撮像装置１の内部情報等のデータを出力し得る。制御部１１３は、各種のタイミング信号を生成可能に構成されたタイミングジェネレータを有する。制御部１１３は、タイミングジェネレータで生成された各種のタイミング信号（パルス信号、クロック信号等）に基づき、垂直駆動部１１１及び信号処理部１１２等の駆動制御を行う。なお、制御部１１３及び処理部１１４は、一体的に構成されていてもよい。
　なお、垂直駆動部１１１、信号処理部１１２、制御部１１３、処理部１１４、電圧制御部１１５等は、１つの半導体基板に設けられていてもよいし、複数の半導体基板に分けて設けられていてもよい。撮像装置１は、複数の基板を積層して構成された構造（積層構造）を有していてもよい。
［画素の構成］
　図３は、実施の形態に係る撮像装置の画素の構成例を示す図である。画素Ｐは、光電変換部１２と、転送トランジスタ１３と、ＦＤ（フローティングディフュージョン）１４と、読み出し回路２０とを有する。読み出し回路２０は、光電変換された電荷に基づく信号を出力可能に構成される。読み出し回路２０は、一例として、増幅トランジスタ１５と、選択トランジスタ１６と、リセットトランジスタ１７とを有する。なお、読み出し回路２０は、ＦＤ１４を含んでいてもよい。
　転送トランジスタ１３、増幅トランジスタ１５、選択トランジスタ１６、及びリセットトランジスタ１７は、それぞれ、ゲート、ソース、ドレインの端子を有するＭＯＳトランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）である。図３に示す例では、転送トランジスタ１３、増幅トランジスタ１５、選択トランジスタ１６、及びリセットトランジスタ１７は、それぞれＮＭＯＳトランジスタにより構成される。なお、画素Ｐのトランジスタは、ＰＭＯＳトランジスタにより構成されてもよい。
　光電変換部１２は、光電変換により電荷を生成可能に構成される。図３に示す例では、光電変換部１２は、半導体基板に埋め込み形成されたフォトダイオード（ＰＤ）であり、入射する光を電荷に変換する。光電変換部１２は、光電変換を行って受光量に応じた電荷を生成する。
　転送トランジスタ１３は、光電変換部１２で光電変換された電荷をＦＤ１４に転送可能に構成される。図３に示すように、転送トランジスタ１３は、信号ＴＲＧにより制御され、光電変換部１２とＦＤ１４とを電気的に接続または切断する。転送トランジスタ１３は、光電変換部１２で光電変換されて蓄積された電荷をＦＤ１４に転送し得る。
　ＦＤ１４は、蓄積部であり、転送された電荷を蓄積可能に構成される。ＦＤ１４は、光電変換部１２で光電変換された電荷を蓄積し得る。ＦＤ１４は、転送された電荷を保持可能な保持部ともいえる。ＦＤ１４は、転送された電荷を蓄積し、ＦＤ１４の容量に応じた電圧に変換する。
　増幅トランジスタ１５は、ＦＤ１４に蓄積された電荷に基づく信号を生成して出力するように構成される。図３に示すように、増幅トランジスタ１５のゲートは、ＦＤ１４と電気的に接続され、ＦＤ１４で変換された電圧が入力される。増幅トランジスタ１５のドレインは、電源電圧ＶＤＤが供給される電源線に接続され、増幅トランジスタ１５のソースは、選択トランジスタ１６を介して信号線ＶＳＬに接続される。増幅トランジスタ１５は、ＦＤ１４に蓄積された電荷に基づく信号、即ちＦＤ１４の電圧に基づく信号を生成し、信号線ＶＳＬへ出力し得る。
　選択トランジスタ１６は、画素の信号の出力を制御可能に構成される。選択トランジスタ１６は、信号ＳＥＬにより制御され、増幅トランジスタ１５からの信号を信号線ＶＳＬに出力可能に構成される。選択トランジスタ１６は、画素の信号の出力タイミングを制御し得る。なお、選択トランジスタ１６は、電源電圧ＶＤＤが与えられる電源線と増幅トランジスタ１５との間に設けられてもよい。また、必要に応じて、選択トランジスタ１６を省略してもよい。
　リセットトランジスタ１７は、ＦＤ１４の電圧をリセット可能に構成される。図３に示す例では、リセットトランジスタ１７は、電源電圧ＶＤＤが与えられる電源線と電気的に接続され、画素Ｐの電荷のリセットを行うように構成される。リセットトランジスタ１７は、信号ＲＳＴにより制御され、ＦＤ１４に蓄積された電荷をリセットし、ＦＤ１４の電圧をリセットし得る。なお、リセットトランジスタ１７は、転送トランジスタ１３を介して、光電変換部１２に蓄積された電荷を排出し得る。
　垂直駆動部１１１（図１参照）は、上述した制御線Ｌｒｅａｄを介して、各画素Ｐの転送トランジスタ１３、選択トランジスタ１６、リセットトランジスタ１７等のゲートに制御信号を供給し、トランジスタをオン状態（導通状態）又はオフ状態（非導通状態）とする。撮像装置１の複数の制御線Ｌｒｅａｄには、転送トランジスタ１３を制御する信号ＴＲＧを伝送する配線、選択トランジスタ１６を制御する信号ＳＥＬを伝送する配線、リセットトランジスタ１７を制御する信号ＲＳＴを伝送する配線等が含まれる。
　転送トランジスタ１３、選択トランジスタ１６、リセットトランジスタ１７等は、垂直駆動部１１１によってオンオフ制御される。垂直駆動部１１１は、各画素Ｐに入力される信号ＴＲＧ、信号ＳＥＬ、信号ＲＳＴ等を制御することによって、各画素Ｐの増幅トランジスタ１５から信号を信号線ＶＳＬに出力させる。
　図４は、実施の形態に係る撮像装置の一部の構成例を示す図である。図４では、画素部１００の一部の画素（画素Ｐａ、画素Ｐｂ）と、垂直駆動部１１１と、電圧制御部１１５とを図示している。撮像装置１は、図４に示すようにトランジスタＭ１を有する。トランジスタＭ１は、複数の画素Ｐの各々のＦＤ１４を互いに電気的に接続または切断するように構成される。トランジスタＭ１は、例えば、行方向（又は列方向）に隣り合う２つの画素Ｐの各々のＦＤ１４を互いに電気的に接続可能に構成される。トランジスタＭ１は、例えばＮＭＯＳトランジスタである。
　撮像装置１では、例えば、行方向に隣り合う２つの画素Ｐ毎に、トランジスタＭ１が設けられる。図４に示すトランジスタＭ１は、画素ＰａのＦＤ１４と、画素ＰｂのＦＤ１４とを電気的に接続可能に構成される。トランジスタＭ１は、垂直駆動部１１１から入力される信号ＦＤＨにより制御され、画素ＰａのＦＤ１４と画素ＰｂのＦＤ１４とを電気的に接続または切断する。
　トランジスタＭ１がオフ状態の場合、画素ＰａのＦＤ１４と画素ＰｂのＦＤ１４とが電気的に切断され、画素Ｐａの光電変換部１２から転送された電荷は、画素ＰａのＦＤ１４に蓄積される。トランジスタＭ１がオン状態の場合は、画素ＰａのＦＤ１４と画素ＰｂのＦＤ１４とが電気的に接続され、画素Ｐａの光電変換部１２から転送された電荷は、画素ＰａのＦＤ１４と画素ＰｂのＦＤ１４に蓄積される。
　トランジスタＭ１がオン状態となることで、画素ＰａのＦＤ１４に付加される容量が大きくなり、電荷を電圧に変換する際の変換効率（ゲイン）を変更することが可能となる。トランジスタＭ１は、増幅トランジスタ１５のゲートに接続される容量を切り替え、変換効率を変更する切り替えトランジスタともいえる。画素Ｐは、変換効率を切り替え可能に構成された画素ともいえる。
　本実施の形態に係る撮像装置１は、複数の動作モードを有する。撮像装置１は、例えば、動作モードとして、第１モードと第２モードとを有する。第１モードは通常モードであり、第２モードは低電力モードである。制御部１１３（図１参照）は、撮像装置１に設定された動作モードに応じて、垂直駆動部１１１、電圧制御部１１５等を制御する。撮像装置１の動作モードは、撮像装置１によって自動的に設定されてもよく、ユーザにより設定されてもよい。
　撮像装置１が第１モード（通常モード）に設定された場合、制御部１１３は、例えば、画素部１００に設けられた各トランジスタＭ１をオフ状態とするように、垂直駆動部１１１を制御する。画素部１００の各トランジスタＭ１がオフ状態となることで、画素ＰのＦＤ１４に他の画素ＰのＦＤ１４の容量が付加されず、画素Ｐは、相対的に高い変換効率を有する状態となる。
　第１モードの場合、垂直駆動部１１１は、転送トランジスタ１３がオフ状態である間に光電変換部１２で光電変換された電荷を、転送トランジスタ１３をオン状態にしてＦＤ１４に転送し、各画素Ｐから信号を読み出す処理を行い得る。このように、第１モードの場合、撮像装置１を高感度化することができ、高解像度の画像を得ることが可能となる。第１モードは、高解像度の撮影モードともいえる。
　第２モード（低電力モード）の場合、垂直駆動部１１１は、露光期間（電荷蓄積期間）において転送トランジスタ１３をオン状態のまま（Always ON状態）にさせ、光電変換部１２とＦＤ１４とを電気的に接続された状態とする。画素ＰのＦＤ１４に他の画素ＰのＦＤ１４等の容量が付加され、画素Ｐは、相対的に低い変換効率を有する状態となる。第２モードの場合、垂直駆動部１１１は、露光期間において光電変換された電荷を光電変換部１２及びＦＤ１４に蓄積させ、各画素Ｐから画素信号を読み出す処理を行い得る。
　第２モードの場合、上述したように、転送トランジスタ１３のAlways ON動作が行われ、互いに電気的に接続された光電変換部１２とＦＤ１４において光電変換された電荷を蓄積し、光電変換された電荷に基づく画素信号の読み出しが行われる。第２モードにおいては、垂直駆動部１１１は、光電変換部１２からＦＤ１４への完全電荷転送を行わずに、画素信号の読み出しを行い得る。このため、完全電荷転送を行う場合と比較して、電源電圧ＶＤＤを低電圧化することができる。これにより、撮像装置１の消費電力を低減することが可能となる。
　本実施の形態に係る撮像装置１では、第２モードの場合、上述したように、ＦＤ１４に付加される容量が大きくなる。このため、リセットノイズ（ｋＴ／Ｃノイズ）の大きさを小さくすることができ、増幅トランジスタ１５のドレイン電圧（図３では電源電圧ＶＤＤ）の値を下げた場合でもノイズの増加を抑制することが可能となる。リセットノイズを低減することで、ＣＤＳ（相関二重サンプリング）処理を行うことができない第２モードの場合においても、画素信号の低ノイズ化を実現することができる。ノイズの増加を抑制しつつ、消費電力を下げることが可能となる。
　また、画素ＰのＦＤ１４に付加される容量が大きくなることで、増幅トランジスタ１５に入力される電圧範囲を狭くすることができる。このため、電源電圧ＶＤＤを下げることによって増幅トランジスタ１５の動作レンジが狭くなった場合でも、画素信号の読み出しを行うことが可能となる。
　次に、図４～図８等を参照して、本実施の形態に係る撮像装置１について、さらに説明する。図５は、第１モードの場合の撮像装置の動作例を示すタイミングチャートである。図５に示すタイミングチャートは、横軸を時刻として、撮像装置１の画素Ｐに供給される制御信号（駆動信号）、電源電圧等を示している。
　図５において、ハイレベルの制御信号が入力されたトランジスタはオン状態（導通状態）となり、ローレベルの制御信号が入力されたトランジスタはオフ状態（非導通状態）となる。図６Ａ～図６Ｃは、第１モードの場合の撮像装置の画素におけるポテンシャルの分布を示す図である。
　電源電圧ＶＤＤの電圧値は、例えば、第１電圧（図５ではハイレベル（ＶＨ）の電圧）と、第１電圧よりも低い第２電圧（図５ではローレベル（ＶＬ）の電圧）とに切り替え可能である。第１モードの場合、電圧制御部１１５は、ハイレベル（ＶＨ）の電源電圧ＶＤＤを各画素Ｐの読み出し回路２０（増幅トランジスタ１５、リセットトランジスタ１７等）に供給する。また、第１モードの場合、信号ＦＤＨはローレベルであり、トランジスタＭ１はオフ状態となる。
　時刻ｔ１において、信号ＳＥＬ０及び信号ＳＥＬ１が、それぞれハイレベルとなる。信号ＳＥＬ０と信号ＳＥＬ１がハイレベルとなることで、図４に示す画素Ｐａの選択トランジスタ１６と画素Ｐｂの選択トランジスタ１６とがオン状態となる。
　時刻ｔ２では、信号ＲＳＴ０及び信号ＲＳＴ１が、それぞれハイレベルとなる。信号ＲＳＴ０と信号ＲＳＴ１がハイレベルとなることで、画素Ｐａのリセットトランジスタ１７と画素Ｐｂのリセットトランジスタ１７とがオン状態となる。ハイレベル（ＶＨ）の電源電圧ＶＤＤが供給される電源線に対して、画素ＰａのＦＤ１４と画素ＰｂのＦＤ１４とが電気的に接続される。これにより、画素Ｐａでは、図６Ａに示すように、ＦＤ１４における電荷が排出され、ＦＤ１４の電圧がリセット電圧ＶＲＳＴにリセットされる。
　時刻ｔ３では、信号ＲＳＴ０及び信号ＲＳＴ１がローレベルとなる。信号ＲＳＴ０と信号ＲＳＴ１がローレベルとなることで、画素Ｐａのリセットトランジスタ１７と画素Ｐｂのリセットトランジスタ１７とがオフ状態となる。画素Ｐａ及び画素Ｐｂの各々の光電変換部１２は、入射した光を光電変換し、生成した電荷を蓄積する。画素Ｐａでは、図６Ｂに示すように、光電変換が行われて電荷が蓄積され、光電変換部１２の電位（電圧）が低下する。
　時刻ｔ４において、信号ＴＲＧ０及び信号ＴＲＧ１がハイレベルとなる。信号ＴＲＧ０と信号ＴＲＧ１がハイレベルとなることで、画素Ｐａの転送トランジスタ１３と画素Ｐｂの転送トランジスタ１３とがオン状態となる。画素Ｐａでは、図６Ｃに示すように、光電変換部１２で光電変換されて蓄積された電荷が、ＦＤ１４に転送される。
　画素Ｐａの選択トランジスタ１６がオン状態であるため、画素ＰａのＦＤ１４の電圧ＶＳＩＧに応じた画素信号が、増幅トランジスタ１５によって画素Ｐａに接続された信号線ＶＳＬ０に出力される。また、画素Ｐｂの選択トランジスタ１６がオン状態であるため、画素ＰｂのＦＤ１４の電圧に応じた画素信号が、増幅トランジスタ１５によって画素Ｐｂに接続された信号線ＶＳＬ１に出力される。
　図７は、第２モードの場合の撮像装置の動作例を示すタイミングチャートである。また、図８Ａ～図８Ｃは、第２モードの場合の撮像装置の画素におけるポテンシャルの分布を示す図である。第２モードの場合、電圧制御部１１５は、ローレベル（ＶＬ）の電源電圧ＶＤＤを各画素Ｐの読み出し回路２０等に供給する。
　時刻ｔ１１において、信号ＦＤＨがハイレベルとなる。信号ＦＤＨがハイレベルとなることで、トランジスタＭ１がオン状態となり、画素ＰａのＦＤ１４と画素ＰｂのＦＤ１４とが電気的に接続される。これにより、画素ＰａのＦＤ１４は、画素ＰｂのＦＤ１４の容量が付加された状態となる。
　また、時刻ｔ１１において、信号ＴＲＧ０及び信号ＴＲＧ１がハイレベルとなる。信号ＴＲＧ０及び信号ＴＲＧ１がハイレベルとなることで、画素Ｐａの転送トランジスタ１３と画素Ｐｂの転送トランジスタ１３とがオン状態となる。画素Ｐａ及び画素Ｐｂの各々において、光電変換部１２とＦＤ１４とが電気的に接続される。このため、画素ＰａのＦＤ１４は、光電変換部１２の容量、画素ＰｂのＦＤ１４の容量等が付加された状態となる。時刻ｔ１２では、信号ＳＥＬ０がハイレベルとなることで、画素Ｐａの選択トランジスタ１６がオン状態となる。
　時刻ｔ１３において、信号ＲＳＴ０及び信号ＲＳＴ１が、それぞれハイレベルとなる。信号ＲＳＴ０と信号ＲＳＴ１がハイレベルとなることで、画素Ｐａのリセットトランジスタ１７と画素Ｐｂのリセットトランジスタ１７とがオン状態となる。ローレベル（ＶＬ）の電源電圧ＶＤＤが供給される電源線に対して、画素ＰａのＦＤ１４と画素ＰｂのＦＤ１４とが電気的に接続される。これにより、画素Ｐａでは、図８Ａに示すように、ＦＤ１４の電圧がリセット電圧ＶＲＳＴにリセットされる。
　時刻ｔ１４では、信号ＲＳＴ０及び信号ＲＳＴ１がローレベルとなることで、画素Ｐａのリセットトランジスタ１７と画素Ｐｂのリセットトランジスタ１７とがオフ状態となる。画素Ｐａ及び画素Ｐｂの各々の光電変換部１２は、入射した光を光電変換し、生成した電荷を蓄積する。
　画素Ｐａ及び画素Ｐｂの各々で光電変換された電荷は、画素Ｐａの光電変換部１２及びＦＤ１４と、画素Ｐｂの光電変換部１２及びＦＤ１４とにおいて蓄積され加算される。画素Ｐａでは、図８Ｂに示すように、光電変換された電荷が蓄積され、光電変換部１２及びＦＤ１４の電位（電圧）が低下する。
　露光期間の経過後の時刻ｔ１５では、画素Ｐａの選択トランジスタ１６がオン状態であるため、図８Ｃに示すように画素ＰａのＦＤ１４の電圧ＶＳＩＧに応じた画素信号が、画素Ｐａに接続された信号線ＶＳＬ０に出力される。画素Ｐａ及び画素Ｐｂの各々で光電変換された電荷を加算した電荷に基づく画素信号を、信号線ＶＳＬ０に読み出すことができる。
　図９は、実施の形態に係る撮像装置の動作例を示すフローチャートである。この図９のフローチャートを参照して、撮像装置の動作例について説明する。図９に示すステップＳ１００において、ユーザによる操作等によって撮像装置１の動作モードが設定される。
　撮像装置１の制御部１１３は、垂直駆動部１１１を制御することで、設定された動作モードに応じて画素Ｐの変換効率を変更する。例えば、垂直駆動部１１１は、制御部１１３により第２モードが指示された場合、上述したように、ＦＤ１４に容量を付加するように制御する。
　ステップＳ１１０において、制御部１１３は、画素Ｐに低い変換効率が設定されているか否かを判定する。制御部１１３は、例えばトランジスタＭ１がオン状態でＦＤ１４に容量が付加されている場合、画素Ｐの変換効率は低いと判定し、ステップＳ１２０へ進む。制御部１１３は、トランジスタＭ１がオフ状態でＦＤ１４に容量が付加されていない場合、画素Ｐの変換効率は高いと判定し、ステップＳ１３０へ進む。
　ステップＳ１２０において、制御部１１３は、電圧制御部１１５を制御することで、画素Ｐの読み出し回路２０に供給する電源電圧ＶＤＤを相対的に低電圧（ＶＬ）に設定する。ステップＳ１３０では、制御部１１３は、電圧制御部１１５を制御することで、画素Ｐの読み出し回路２０に供給する電源電圧ＶＤＤを相対的に高電圧（ＶＨ）に設定する。
　ステップＳ１４０において、制御部１１３は、画素部１００の各画素Ｐから画素信号を読み出すように、垂直駆動部１１１等を制御する。読み出し対象とする各画素Ｐから画素信号を読み出した後、撮像装置１は、図９のフローチャートに示す処理を終了する。
［作用・効果］
　本実施の形態に係る撮像装置（撮像装置１）は、光を光電変換する第１光電変換部（光電変換部１２）と、電荷を蓄積可能な第１フローティングディフュージョン（ＦＤ１４）と、第１光電変換部と第１フローティングディフュージョンとを電気的に接続可能な第１転送トランジスタ（転送トランジスタ１３）と、第１フローティングディフュージョンに蓄積された電荷に基づく第１信号を出力可能な第１読み出し回路（読み出し回路２０）と、第１読み出し回路への電圧の供給を制御可能な電圧制御部（電圧制御部１１５）とを備える。電圧制御部は、第１転送トランジスタがオフ状態で第１信号の読み出しが行われる場合（第１モードの場合）、第１読み出し回路に第１電圧（ハイレベル（ＶＨ）の電源電圧）を供給する制御を実行可能である。電圧制御部は、第１転送トランジスタがオン状態で第１信号の読み出しが行われる場合（第２モードの場合）、第１読み出し回路に第１電圧よりも低い第２電圧（ローレベル（ＶＬ）の電源電圧）を供給する制御を実行可能である。
　本実施の形態に係る撮像装置１では、電圧制御部１１５は、第１モードの場合は読み出し回路２０にハイレベル（ＶＨ）の電源電圧を供給する制御を行い、第２モードの場合は読み出し回路２０にローレベル（ＶＬ）の電源電圧を供給する制御を行う。このため、消費電力の増大を抑えることができる。消費電力を低減可能な撮像装置を実現することが可能となる。
　次に、本開示の変形例について説明する。以下では、上記実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
＜２．変形例＞
（２－１．変形例１）
　図１０Ａは、本開示の変形例１に係る撮像装置の画素の構成例を示す図である。撮像装置１の画素Ｐは、図１０Ａに示すように、メモリ部３０を有していてもよい。メモリ部３０は、光電変換部１２で光電変換された電荷を保持可能に構成される。メモリ部３０は、例えば、半導体基板における光電変換部１２とＦＤ１４との間に埋め込み形成される。図１０Ａに示す例では、メモリ部３０は、トランジスタ３１と容量素子３２を有する。容量素子３２は、電荷を蓄積可能に構成される。トランジスタ３１は、光電変換部１２で光電変換された電荷を容量素子３２に転送可能に構成される。
　図１０Ｂは、本開示の変形例１に係る撮像装置の画素の別の構成例を示す図である。撮像装置１の画素Ｐは、図１０Ｂに示すように、トランジスタ３５を有していてもよい。トランジスタ３５は、光電変換部１２の電圧をリセット可能に構成される。図１０Ｂに示す例では、トランジスタ３５は、電源電圧が与えられる電源線と電気的に接続され、光電変換部１２の電荷のリセットを行うように構成される。トランジスタ３５は、光電変換部１２に蓄積された電荷をリセットし、光電変換部１２の電圧をリセットし得る。なお、読み出し回路２０は、トランジスタ３５を含んでいてもよい。
（２－２．変形例２）
　図１１Ａは、変形例２に係る撮像装置の画素の構成例を示す図である。図１１Ａに示すように、撮像装置１は、複数の画素Ｐが１つのＦＤ１４を共有する構成を有していてもよい。図１１Ａに示す例では、画素Ｐａと画素Ｐｂとが、１つの読み出し回路２０を共有する。
　図１１Ａに示す例では、トランジスタ１３ａは、垂直駆動部１１１から供給される信号ＴＲＧａにより制御され、光電変換部１２ａとＦＤ１４とを電気的に接続可能に構成される。また、トランジスタ１３ｂは、垂直駆動部１１１から供給される信号ＴＲＧｂにより制御され、光電変換部１２ｂとＦＤ１４とを電気的に接続可能に構成される。
　トランジスタ１３ａ及びトランジスタ１３ｂがオン状態となることで、ＦＤ１４に付加される容量が大きくなり、変換効率を変更することが可能となる。このため、第２モードの場合に読み出し回路２０に供給する電源電圧を低電圧に設定し、リセットノイズを抑制しつつ、消費電力を低減することが可能となる。本変形例の場合も、上記した実施の形態と同様の効果を得ることができる。
　なお、図１１Ｂ又は図１１Ｃに示すように、撮像装置１では、４つの画素Ｐがトランジスタを介して電気的に接続可能に構成されてもよい。撮像装置１は、行方向（水平方向）又は列方向（垂直方向）に並ぶ任意の数（例えば４つ、８つ等）の複数の画素ＰがＦＤ１４等を共有する構成を有していてよい。また、斜め方向に並ぶ複数の画素Ｐによって、ＦＤ１４等が共有されていてもよい。
（２－３．変形例３）
　図１２及び図１３は、変形例３に係る撮像装置の画素の構成例を示す図である。図１２及び図１３に示す例では、リセットトランジスタ１７は、電源電圧ＶＤＤ１が与えられる電源線と電気的に接続され、増幅トランジスタ１５は、電源電圧ＶＤＤ２が与えられる電源線と電気的に接続される。
　電圧制御部１１５は、第２モードの場合、増幅トランジスタ１５に供給する電源電圧ＶＤＤ２を低電圧に設定してもよく、リセットトランジスタ１７に供給する電源電圧ＶＤＤ１を低電圧に設定してもよい。電圧制御部１１５は、電源電圧ＶＤＤ１と電源電圧ＶＤＤ２を個別に低電圧に設定するようにしてもよい。また、第２モードの場合、電圧制御部１１５は、垂直駆動部１１１に供給する電源電圧を低電圧化し、垂直駆動部１１１から画素Ｐに供給される制御信号の電圧レベルを下げるようにしてもよい。
（２－４．変形例４）
　図１４は、変形例４に係る撮像装置の画素の構成例を示す図である。撮像装置１の画素Ｐは、図１４に示すように、トランジスタＭ２及び容量素子１９を有していてもよい。容量素子１９は、電荷を蓄積可能に構成される。容量素子１９は、トランジスタＭ２とリセットトランジスタ１７とに接続される。トランジスタＭ２は、ＦＤ１４と容量素子１９とを電気的に接続可能に構成される。
　トランジスタＭ２がオフ状態の場合、ＦＤ１４と容量素子１９とが電気的に切断され、光電変換部１２から転送された電荷はＦＤ１４に蓄積される。トランジスタＭ２がオン状態の場合は、ＦＤ１４と容量素子１９とが電気的に接続され、光電変換部１２から転送された電荷はＦＤ１４と容量素子１９に蓄積される。
　トランジスタＭ２がオン状態となることで、ＦＤ１４に付加される容量が大きくなり、変換効率を変更することが可能となる。トランジスタＭ２は、増幅トランジスタ１５のゲートに接続される容量を切り替え、変換効率を変更する切り替えトランジスタともいえる。
　垂直駆動部１１１は、第２モードの場合、トランジスタＭ２をオン状態にさせ、ＦＤ１４と容量素子１９とを電気的に接続された状態とする。画素ＰのＦＤ１４に容量素子１９の容量が付加され、画素Ｐは、相対的に低い変換効率を有する状態となる。このため、読み出し回路２０に供給する電源電圧を低電圧に設定し、リセットノイズを抑制しつつ、消費電力を低減することが可能となる。本変形例の場合も、上記した実施の形態と同様の効果を得ることができる。
（２－５．変形例５）
　上述した実施の形態および変形例では、画素Ｐの構成例について説明したが、画素Ｐの構成は上述した例に限られない。図１５は、変形例５に係る撮像装置の画素の構成例を示す図である。図１５に示すように、撮像装置１は、信号線ＶＳＬに対して設けられたトランジスタ４１と容量素子４２を有していてもよい。トランジスタ４１によって信号線ＶＳＬの電圧がＧＮＤ電位（接地電位）にリセットされた後、選択トランジスタ１６がオン状態となる。これにより、増幅トランジスタ１５から容量素子４２に対して電流Ｉｐが供給され、信号線ＶＳＬに画素信号を読み出すことができる。
　なお、図１６Ａに示すように、撮像装置１は、画素Ｐの増幅トランジスタ１５及び電流源４３を用いて構成されるソース接地回路を有していてもよい。また、図１６Ｂに示すように、画素Ｐは、差動アンプ構成の画素であってもよい。図１７に示すように、撮像装置１は、各画素Ｐの信号を比較可能に構成された比較回路５０を有していてもよい。図１７に示す例では、比較回路５０は、コンパレータ回路５１ａ，５１ｂによって画素Ｐａ及び画素Ｐｂの画素信号の比較を行うことで、被写体のエッジ抽出を行うことができる。
（２－６．変形例６）
　図１８Ａ～図１８Ｅは、変形例６に係る撮像装置の電圧制御部の構成例を示す図である。電圧制御部１１５は、例えば、図１８Ａに模式的に示すように、外部から入力される第１電圧（例えばハイレベル（ＶＨ）の電源電圧）又は第２電圧（例えばローレベル（ＶＬ）の電源電圧）を選択して出力可能な回路（スイッチ回路、セレクタ回路等）を有していてもよい。また、例えば、図１８Ｂに示すように、電圧制御部１１５は、複数の抵抗素子とセレクタ回路を用いて構成された抵抗分割回路を有していてもよい。
　電圧制御部１１５は、図１８Ｃに示すように、アンプ回路を含んで構成されてもよい。図１８Ｃに示す例では、電圧制御部１１５は、ＬＤＯ（Low Drop Out）回路を用いて構成され、可変抵抗の抵抗値を制御することで出力電圧を調整し、第１電圧又は第２電圧を出力し得る。また、例えば、電圧制御部１１５は、図１８Ｄ又は図１８Ｅに示すように、ＤＣ－ＤＣコンバータを用いて構成されてもよい。制御回路によってスイッチング周波数等を制御することで出力電圧を調整し、第１電圧又は第２電圧を出力し得る。
（２－７．変形例７）
　図１９Ａ～図１９Ｃは、変形例７に係る撮像装置のレイアウト例を示す図である。撮像装置１は、第１基板１０１と第２基板１０２を有する。第１基板１０１及び第２基板１０２は、互いに重なり合って積層される。撮像装置１は、第１基板１０１と第２基板１０２とが積層された構造を有する。第１基板１０１及び第２基板１０２は、それぞれ、半導体基板（例えばシリコン基板）により構成される。図１９Ａに示す例では、第２基板１０２に、１つの電圧制御部１１５が設けられる。電圧制御部１１５は、接続部６０を介して、第１基板１０１の画素部１００に電気的に接続され、画素部１００へ電圧を供給し得る。接続部６０，６１は、金属電極（例えば銅（Ｃｕ）からなる金属電極）、貫通電極、バンプ等を含んで構成される。
　なお、図１９Ｂに示すように、第２基板１０２に、２つの電圧制御部１１５（電圧制御部１１５ａ、電圧制御部１１５ｂ）を配置してもよい。この場合、電圧制御部１１５ａ、電圧制御部１１５ｂは、それぞれ、接続部６０ａ、接続部６０ｂを介して、第１基板１０１の画素部１００に電気的に接続され、画素部１００へ電圧を供給し得る。また、図１９Ｃに示すように、４つの電圧制御部１１５（電圧制御部１１５ａ～１１５ｄ）と、４つの接続部６０（６０ａ～６０ｄ）を配置するようにしてもよい。
　図１９Ｄは、変形例７に係る撮像装置の別のレイアウト例を示す図である。電圧制御部１１５は、撮像装置１の外部に設けてもよい。図１９に示す撮像システム２００は、撮像装置１と電圧制御部１１５とを含んで構成される。電圧制御部１１５は、撮像装置１への電圧の供給を制御可能に構成される。本変形例の場合においても、上記した実施の形態と同様の効果を得ることができる。
＜３．適用例＞
　上記撮像装置１等は、例えば、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等のカメラシステムや、撮像機能を有する携帯電話等、撮像機能を備えたあらゆるタイプの電子機器に適用することができる。図２０は、電子機器１０００の概略構成を表したものである。
　電子機器１０００は、例えば、レンズ群１００１と、撮像装置１と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）回路１００２と、フレームメモリ１００３と、表示部１００４と、記録部１００５と、操作部１００６と、電源部１００７とを有し、バスライン１００８を介して相互に接続されている。
　レンズ群１００１は、被写体からの入射光（像光）を取り込んで撮像装置１の撮像面上に結像するものである。撮像装置１は、レンズ群１００１によって撮像面上に結像された入射光の光量を画素単位で電気信号に変換して画素信号としてＤＳＰ回路１００２に供給する。
　ＤＳＰ回路１００２は、撮像装置１から供給される信号を処理する信号処理回路である。ＤＳＰ回路１００２は、撮像装置１からの信号を処理して得られる画像データを出力する。フレームメモリ１００３は、ＤＳＰ回路１００２により処理された画像データをフレーム単位で一時的に保持するものである。
　表示部１００４は、例えば、液晶パネルや有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネル等のパネル型表示装置からなり、撮像装置１で撮像された動画または静止画の画像データを、半導体メモリやハードディスク等の記録媒体に記録する。
　操作部１００６は、ユーザによる操作に従い、電子機器１０００が所有する各種の機能についての操作信号を出力する。電源部１００７は、ＤＳＰ回路１００２、フレームメモリ１００３、表示部１００４、記録部１００５および操作部１００６の動作電源となる各種の電源を、これら供給対象に対して適宜供給するものである。
＜４．応用例＞
（移動体への応用例）
　本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
　図２１は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
　車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図２１に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２０５３が図示されている。
　駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
　ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
　車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
　撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
　車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
　マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｄｒｉｖｅｒ　Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
　音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図２１の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
　図２２は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
　図２２では、車両１２１００は、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。
　撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２，１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。撮像部１２１０１及び１２１０５で取得される前方の画像は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
　なお、図２２には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
　以上、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、撮像部１２０３１に適用され得る。具体的には、例えば、撮像装置１等は、撮像部１２０３１に適用することができる。撮像部１２０３１に本開示に係る技術を適用することにより、移動体制御システムにおいて撮影画像を利用した高精度な制御を行うことができる。例えば、駐車時に低消費電力で画像を繰り返し取得する盗難防止機能を実現することができる。
（内視鏡手術システムへの応用例）
　本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
　図２３は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
　図２３では、術者（医師）１１１３１が、内視鏡手術システム１１０００を用いて、患者ベッド１１１３３上の患者１１１３２に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム１１０００は、内視鏡１１１００と、気腹チューブ１１１１１やエネルギー処置具１１１１２等の、その他の術具１１１１０と、内視鏡１１１００を支持する支持アーム装置１１１２０と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート１１２００と、から構成される。
　内視鏡１１１００は、先端から所定の長さの領域が患者１１１３２の体腔内に挿入される鏡筒１１１０１と、鏡筒１１１０１の基端に接続されるカメラヘッド１１１０２と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒１１１０１を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡１１１００を図示しているが、内視鏡１１１００は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
　鏡筒１１１０１の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡１１１００には光源装置１１２０３が接続されており、当該光源装置１１２０３によって生成された光が、鏡筒１１１０１の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者１１１３２の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡１１１００は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
　カメラヘッド１１１０２の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ：　Ｃａｍｅｒａ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）１１２０１に送信される。
　ＣＣＵ１１２０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等によって構成され、内視鏡１１１００及び表示装置１１２０２の動作を統括的に制御する。さらに、ＣＣＵ１１２０１は、カメラヘッド１１１０２から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。
　表示装置１１２０２は、ＣＣＵ１１２０１からの制御により、当該ＣＣＵ１１２０１によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。
　光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡１１１００に供給する。
　入力装置１１２０４は、内視鏡手術システム１１０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置１１２０４を介して、内視鏡手術システム１１０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡１１１００による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示等を入力する。
　処置具制御装置１１２０５は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具１１１１２の駆動を制御する。気腹装置１１２０６は、内視鏡１１１００による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者１１１３２の体腔を膨らめるために、気腹チューブ１１１１１を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ１１２０７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ１１２０８は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
　なお、内視鏡１１１００に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置１１２０３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
　また、光源装置１１２０３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
　また、光源装置１１２０３は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Ｎａｒｒｏｗ　Ｂａｎｄ　Ｉｍａｇｉｎｇ）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ＩＣＧ）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置１１２０３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。
　図２４は、図２３に示すカメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１の機能構成の一例を示すブロック図である。
　カメラヘッド１１１０２は、レンズユニット１１４０１と、撮像部１１４０２と、駆動部１１４０３と、通信部１１４０４と、カメラヘッド制御部１１４０５と、を有する。ＣＣＵ１１２０１は、通信部１１４１１と、画像処理部１１４１２と、制御部１１４１３と、を有する。カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１とは、伝送ケーブル１１４００によって互いに通信可能に接続されている。
　レンズユニット１１４０１は、鏡筒１１１０１との接続部に設けられる光学系である。鏡筒１１１０１の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド１１１０２まで導光され、当該レンズユニット１１４０１に入射する。レンズユニット１１４０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。
　撮像部１１４０２は、撮像素子で構成される。撮像部１１４０２を構成する撮像素子は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。
　また、撮像部１１４０２は、必ずしもカメラヘッド１１１０２に設けられなくてもよい。例えば、撮像部１１４０２は、鏡筒１１１０１の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
　駆動部１１４０３は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部１１４０５からの制御により、レンズユニット１１４０１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部１１４０２による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
　通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４０４は、撮像部１１４０２から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル１１４００を介してＣＣＵ１１２０１に送信する。
　また、通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１から、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部１１４０５に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。
　なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ１１２０１の制御部１１４１３によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるＡＥ（Ａｕｔｏ　Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）機能、ＡＦ（Ａｕｔｏ　Ｆｏｃｕｓ）機能及びＡＷＢ（Ａｕｔｏ　Ｗｈｉｔｅ　Ｂａｌａｎｃｅ）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。
　カメラヘッド制御部１１４０５は、通信部１１４０４を介して受信したＣＣＵ１１２０１からの制御信号に基づいて、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御する。
　通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２から、伝送ケーブル１１４００を介して送信される画像信号を受信する。
　また、通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２に対して、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。
　画像処理部１１４１２は、カメラヘッド１１１０２から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。
　制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部１１４１３は、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を生成する。
　また、制御部１１４１３は、画像処理部１１４１２によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置１１２０２に表示させる。この際、制御部１１４１３は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部１１４１３は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具１１１１２の使用時のミスト等を認識することができる。制御部１１４１３は、表示装置１１２０２に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者１１１３１に提示されることにより、術者１１１３１の負担を軽減することや、術者１１１３１が確実に手術を進めることが可能になる。
　カメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１を接続する伝送ケーブル１１４００は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
　ここで、図示する例では、伝送ケーブル１１４００を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１との間の通信は無線で行われてもよい。
　以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、内視鏡１１１００のカメラヘッド１１１０２に設けられた撮像部１１４０２に好適に適用され得る。撮像部１１４０２に本開示に係る技術を適用することにより、高性能な内視鏡１１１００を提供することができる。
　以上、実施の形態、変形例および適用例ならびに応用例を挙げて本開示を説明したが、本技術は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した変形例は、上記実施の形態の変形例として説明したが、各変形例の構成を適宜組み合わせることができる。
　本開示の一実施形態の撮像装置は、光を光電変換する光電変換部と、電荷を蓄積可能なフローティングディフュージョンと、光電変換部とフローティングディフュージョンとを電気的に接続可能な転送トランジスタと、フローティングディフュージョンに蓄積された電荷に基づく第１信号を出力可能な読み出し回路と、読み出し回路への電圧の供給を制御可能な電圧制御部とを備える。電圧制御部は、転送トランジスタがオフ状態で第１信号の読み出しが行われる場合、読み出し回路に第１電圧を供給する制御を実行可能である。電圧制御部は、転送トランジスタがオン状態で第１信号の読み出しが行われる場合、読み出し回路に第１電圧よりも低い第２電圧を供給する制御を実行可能である。このため、消費電力の増大を抑制することができる。消費電力を低減可能な撮像装置を実現することが可能となる。
　なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であってその記載に限定されるものではなく、他の効果があってもよい。また、本開示は以下のような構成をとることも可能である。
（１）
　光を光電変換する第１光電変換部と、
　電荷を蓄積可能な第１フローティングディフュージョンと、
　前記第１光電変換部と前記第１フローティングディフュージョンとを電気的に接続可能な第１転送トランジスタと、
　前記第１フローティングディフュージョンに蓄積された電荷に基づく第１信号を出力可能な第１読み出し回路と、
　前記第１読み出し回路への電圧の供給を制御可能な電圧制御部と
　を備え、
　前記電圧制御部は、
　前記第１転送トランジスタがオフ状態で前記第１信号の読み出しが行われる場合、前記第１読み出し回路に第１電圧を供給する制御を実行可能であり、
　前記第１転送トランジスタがオン状態で前記第１信号の読み出しが行われる場合、前記第１読み出し回路に前記第１電圧よりも低い第２電圧を供給する制御を実行可能である
　撮像装置。
（２）
　前記第１読み出し回路は、前記第１信号を出力可能な第１増幅トランジスタを含み、
　前記電圧制御部は、前記第１増幅トランジスタに供給する電圧を制御可能である
　前記（１）に記載の撮像装置。
（３）
　前記第１増幅トランジスタは、前記第２電圧に基づき、前記第１転送トランジスタがオン状態である間に前記第１光電変換部で変換された電荷に基づく前記第１信号を出力可能である
　前記（２）に記載の撮像装置。
（４）
　前記第１読み出し回路は、前記第１フローティングディフュージョンに電気的に接続される第１リセットトランジスタを含み、
　前記電圧制御部は、前記第１リセットトランジスタに供給する電圧を制御可能である
　前記（１）から（３）のいずれか１つに記載の撮像装置。
（５）
　前記第１リセットトランジスタは、前記第２電圧に基づき、前記第１転送トランジスタがオン状態である間に前記第１フローティングディフュージョンの電圧をリセット可能である
　前記（４）に記載の撮像装置。
（６）
　前記第１フローティングディフュージョンに容量を付加するように制御する制御部を有する
　前記（１）から（５）のいずれか１つに記載の撮像装置。
（７）
　前記電圧制御部は、前記第１フローティングディフュージョンに容量が付加された場合、前記第１読み出し回路に前記第２電圧を供給する制御を実行可能である
　前記（６）に記載の撮像装置。
（８）
　前記電圧制御部は、前記第１フローティングディフュージョンに容量が付加されていない場合、前記第１読み出し回路に前記第１電圧を供給する制御を実行可能である
　前記（６）または（７）に記載の撮像装置。
（９）
　光を光電変換する第２光電変換部と、
　電荷を蓄積可能な第２フローティングディフュージョンと、
　前記第２光電変換部と前記第２フローティングディフュージョンとを電気的に接続可能な第２転送トランジスタと、
　前記第２フローティングディフュージョンに蓄積された電荷に基づく第２信号を出力可能な第２読み出し回路と、
　前記第１フローティングディフュージョンと前記第２フローティングディフュージョンとを電気的に接続可能な第１トランジスタと、を有する
　前記（１）から（８）のいずれか１つに記載の撮像装置。
（１０）
　前記電圧制御部は、前記第１トランジスタにより前記第１フローティングディフュージョンと前記第２フローティングディフュージョンとが電気的に接続される場合、前記第１読み出し回路に前記第２電圧を供給する制御を実行可能である
　前記（９）に記載の撮像装置。
（１１）
　前記電圧制御部は、前記第１転送トランジスタと前記第２転送トランジスタがオン状態で、かつ前記第１トランジスタにより前記第１フローティングディフュージョンと前記第２フローティングディフュージョンとが電気的に接続される場合、前記第１読み出し回路に前記第２電圧を供給する制御を実行可能である
　前記（９）または（１０）に記載の撮像装置。
（１２）
　光を光電変換する第２光電変換部と、
　前記第２光電変換部と前記第１フローティングディフュージョンとを電気的に接続可能な第２転送トランジスタと、を有する
　前記（１）から（８）のいずれか１つに記載の撮像装置。
（１３）
　前記電圧制御部は、前記第１転送トランジスタと前記第２転送トランジスタがオン状態で前記第１信号の読み出しが行われる場合、前記第１読み出し回路に前記第２電圧を供給する制御を実行可能である
　前記（１２）に記載の撮像装置。
（１４）
　電荷を蓄積可能な容量素子と、
　前記第１フローティングディフュージョンと前記容量素子とを電気的に接続可能な第２トランジスタと、を有する
　前記（１）から（１３）のいずれか１つに記載の撮像装置。
（１５）
　前記電圧制御部は、前記第２トランジスタにより前記第１フローティングディフュージョンと前記容量素子とが電気的に接続される場合、前記第１読み出し回路に前記第２電圧を供給する制御を実行可能である
　前記（１４）に記載の撮像装置。
（１６）
　前記第１光電変換部は、半導体基板に埋め込み形成されるフォトダイオードである
　前記（１）から（１５）のいずれか１つに記載の撮像装置。
（１７）
　前記半導体基板に埋め込み形成されるメモリ部を有し、
　前記メモリ部は、前記第１光電変換部で変換された電荷を保持可能である
　前記（１６）に記載の撮像装置。
（１８）
　前記電圧制御部は、前記第１電圧又は前記第２電圧を選択して出力可能な回路、抵抗分割回路、アンプ回路、又は、ＤＣ－ＤＣコンバータを有する
　前記（１）から（１７）のいずれか１つに記載の撮像装置。
（１９）
　撮像装置と、
　前記撮像装置への電圧の供給を制御可能な電圧制御部と
　を備え、
　前記撮像装置は、
　光を光電変換する光電変換部と、
　電荷を蓄積可能なフローティングディフュージョンと、
　前記光電変換部と前記フローティングディフュージョンとを電気的に接続可能な転送トランジスタと、
　前記フローティングディフュージョンに蓄積された電荷に基づく第１信号を出力可能な読み出し回路と
　を有し、
　前記電圧制御部は、
　前記転送トランジスタがオフ状態で前記第１信号の読み出しが行われる場合、前記読み出し回路に第１電圧を供給する制御を実行可能であり、
　前記転送トランジスタがオン状態で前記第１信号の読み出しが行われる場合、前記読み出し回路に前記第１電圧よりも低い第２電圧を供給する制御を実行可能である
　撮像システム。
（２０）
　光電変換部と、フローティングディフュージョンと、前記光電変換部と前記フローティングディフュージョンとを電気的に接続可能な転送トランジスタと、前記フローティングディフュージョンに蓄積された電荷に基づく第１信号を出力可能な読み出し回路と、前記読み出し回路への電圧の供給を制御可能な電圧制御部とを備える撮像装置の駆動方法であって、
　前記転送トランジスタがオフ状態で前記第１信号の読み出しが行われる場合、前記読み出し回路に第１電圧を供給することと、
　前記転送トランジスタがオン状態で前記第１信号の読み出しが行われる場合、前記読み出し回路に前記第１電圧よりも低い第２電圧を供給することと
　を含む撮像装置の駆動方法。
　本出願は、日本国特許庁において２０２２年９月１５日に出願された日本特許出願番号２０２２－１４７３４３号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願の全ての内容を参照によって本出願に援用する。
　当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (20)

  1. 　光を光電変換する第１光電変換部と、
    　電荷を蓄積可能な第１フローティングディフュージョンと、
    　前記第１光電変換部と前記第１フローティングディフュージョンとを電気的に接続可能な第１転送トランジスタと、
    　前記第１フローティングディフュージョンに蓄積された電荷に基づく第１信号を出力可能な第１読み出し回路と、
    　前記第１読み出し回路への電圧の供給を制御可能な電圧制御部と
    　を備え、
    　前記電圧制御部は、
    　前記第１転送トランジスタがオフ状態で前記第１信号の読み出しが行われる場合、前記第１読み出し回路に第１電圧を供給する制御を実行可能であり、
    　前記第１転送トランジスタがオン状態で前記第１信号の読み出しが行われる場合、前記第１読み出し回路に前記第１電圧よりも低い第２電圧を供給する制御を実行可能である
    　撮像装置。
  2. 　前記第１読み出し回路は、前記第１信号を出力可能な第１増幅トランジスタを含み、
    　前記電圧制御部は、前記第１増幅トランジスタに供給する電圧を制御可能である
    　請求項１に記載の撮像装置。
  3. 　前記第１増幅トランジスタは、前記第２電圧に基づき、前記第１転送トランジスタがオン状態である間に前記第１光電変換部で変換された電荷に基づく前記第１信号を出力可能である
    　請求項２に記載の撮像装置。
  4. 　前記第１読み出し回路は、前記第１フローティングディフュージョンに電気的に接続される第１リセットトランジスタを含み、
    　前記電圧制御部は、前記第１リセットトランジスタに供給する電圧を制御可能である
    　請求項１に記載の撮像装置。
  5. 　前記第１リセットトランジスタは、前記第２電圧に基づき、前記第１転送トランジスタがオン状態である間に前記第１フローティングディフュージョンの電圧をリセット可能である
    　請求項４に記載の撮像装置。
  6. 　前記第１フローティングディフュージョンに容量を付加するように制御する制御部を有する
    　請求項１に記載の撮像装置。
  7. 　前記電圧制御部は、前記第１フローティングディフュージョンに容量が付加された場合、前記第１読み出し回路に前記第２電圧を供給する制御を実行可能である
    　請求項６に記載の撮像装置。
  8. 　前記電圧制御部は、前記第１フローティングディフュージョンに容量が付加されていない場合、前記第１読み出し回路に前記第１電圧を供給する制御を実行可能である
    　請求項７に記載の撮像装置。
  9. 　光を光電変換する第２光電変換部と、
    　電荷を蓄積可能な第２フローティングディフュージョンと、
    　前記第２光電変換部と前記第２フローティングディフュージョンとを電気的に接続可能な第２転送トランジスタと、
    　前記第２フローティングディフュージョンに蓄積された電荷に基づく第２信号を出力可能な第２読み出し回路と、
    　前記第１フローティングディフュージョンと前記第２フローティングディフュージョンとを電気的に接続可能な第１トランジスタと、を有する
    　請求項１に記載の撮像装置。
  10. 　前記電圧制御部は、前記第１トランジスタにより前記第１フローティングディフュージョンと前記第２フローティングディフュージョンとが電気的に接続される場合、前記第１読み出し回路に前記第２電圧を供給する制御を実行可能である
    　請求項９に記載の撮像装置。
  11. 　前記電圧制御部は、前記第１転送トランジスタと前記第２転送トランジスタがオン状態で、かつ前記第１トランジスタにより前記第１フローティングディフュージョンと前記第２フローティングディフュージョンとが電気的に接続される場合、前記第１読み出し回路に前記第２電圧を供給する制御を実行可能である
    　請求項１０に記載の撮像装置。
  12. 　光を光電変換する第２光電変換部と、
    　前記第２光電変換部と前記第１フローティングディフュージョンとを電気的に接続可能な第２転送トランジスタと、を有する
    　請求項１に記載の撮像装置。
  13. 　前記電圧制御部は、前記第１転送トランジスタと前記第２転送トランジスタがオン状態で前記第１信号の読み出しが行われる場合、前記第１読み出し回路に前記第２電圧を供給する制御を実行可能である
    　請求項１２に記載の撮像装置。
  14. 　電荷を蓄積可能な容量素子と、
    　前記第１フローティングディフュージョンと前記容量素子とを電気的に接続可能な第２トランジスタと、を有する
    　請求項１に記載の撮像装置。
  15. 　前記電圧制御部は、前記第２トランジスタにより前記第１フローティングディフュージョンと前記容量素子とが電気的に接続される場合、前記第１読み出し回路に前記第２電圧を供給する制御を実行可能である
    　請求項１４に記載の撮像装置。
  16. 　前記第１光電変換部は、半導体基板に埋め込み形成されるフォトダイオードである
    　請求項１に記載の撮像装置。
  17. 　前記半導体基板に埋め込み形成されるメモリ部を有し、
    　前記メモリ部は、前記第１光電変換部で変換された電荷を保持可能である
    　請求項１６に記載の撮像装置。
  18. 　前記電圧制御部は、前記第１電圧又は前記第２電圧を選択して出力可能な回路、抵抗分割回路、アンプ回路、又は、ＤＣ－ＤＣコンバータを有する
    　請求項１に記載の撮像装置。
  19. 　撮像装置と、
    　前記撮像装置への電圧の供給を制御可能な電圧制御部と
    　を備え、
    　前記撮像装置は、
    　光を光電変換する光電変換部と、
    　電荷を蓄積可能なフローティングディフュージョンと、
    　前記光電変換部と前記フローティングディフュージョンとを電気的に接続可能な転送トランジスタと、
    　前記フローティングディフュージョンに蓄積された電荷に基づく第１信号を出力可能な読み出し回路と
    　を有し、
    　前記電圧制御部は、
    　前記転送トランジスタがオフ状態で前記第１信号の読み出しが行われる場合、前記読み出し回路に第１電圧を供給する制御を実行可能であり、
    　前記転送トランジスタがオン状態で前記第１信号の読み出しが行われる場合、前記読み出し回路に前記第１電圧よりも低い第２電圧を供給する制御を実行可能である
    　撮像システム。
  20. 　光電変換部と、フローティングディフュージョンと、前記光電変換部と前記フローティングディフュージョンとを電気的に接続可能な転送トランジスタと、前記フローティングディフュージョンに蓄積された電荷に基づく第１信号を出力可能な読み出し回路と、前記読み出し回路への電圧の供給を制御可能な電圧制御部とを備える撮像装置の駆動方法であって、
    　前記転送トランジスタがオフ状態で前記第１信号の読み出しが行われる場合、前記読み出し回路に第１電圧を供給することと、
    　前記転送トランジスタがオン状態で前記第１信号の読み出しが行われる場合、前記読み出し回路に前記第１電圧よりも低い第２電圧を供給することと
    　を含む撮像装置の駆動方法。
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