[发明专利]摄像元件、摄像装置以及内窥镜系统

说明书

摄像元件的特征在于，具备：多个像素，该多个像素被配置成二维矩阵状，从外部接收光，生成与受光量相应的摄像信号并输出该摄像信号；第一传送线，其与上述像素连接，该第一传送线用于传送上述摄像信号；第二传送线，其输出由上述第一传送线传送的摄像信号；列选择开关，其从上述二维矩阵中选择一个像素列，以将由上述第一传送线传送的摄像信号输出到上述第二传送线；列源极跟随器，其具有被输入由上述第一传送线传送的摄像信号的栅极，该列源极跟随器的漏极端与电源电压连接，源极端与上述列选择开关连接；以及电位设定单元，其将上述列源极跟随器的上述源极端侧电位设定为规定电位。

技术领域

本发明涉及一种摄像元件、摄像装置以及内窥镜系统。

背景技术

以往，已知在具有CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)图像传感器的摄像装置中，为了去除因每个像素的晶体管的偏差导致的固定模式噪声和单位像素内的电荷电压转换部的复位噪声，而对每个像素列设置噪声去除部(例如参照专利文献1和专利文献2)。

图12是表示以往的摄像装置的结构的电路图。在该例中，对摄像装置500具有CMOS图像传感器的情况进行说明。

摄像装置500例如配置于内窥镜的前端部，包括受光部和读出部。受光部包括：多个单位像素530，该多个单位像素530以跨越多行多列的方式被配置为二维矩阵状；以及多个垂直传送线539，对二维矩阵的各列分别设置垂直传送线539，该多个垂直传送线539用于传送从各单位像素530输出的信号。读出部包括：垂直扫描部(行选择电路)541；像素驱动线549，其将来自垂直扫描部541的驱动信号提供到各单位像素530；对每个像素列设置的噪声去除部543；以及水平扫描部(列选择电路)558。

各单位像素530具备：光电转换元件，其蓄积与入射光量相应的信号电荷；电荷转换部，其对从光电转换元件传送来的信号电荷进行电压转换；传送晶体管，其将信号电荷从光电转换元件传送到电荷转换部；复位晶体管，其对被传送到电荷转换部的信号电荷进行复位；行选择晶体管；以及输出晶体管，其将摄像信号输出到垂直传送线539。

读出部通过垂直扫描部(行选择电路)541使任意的行的行选择晶体管成为导通状态，来将摄像信号读出到垂直传送线539。所读出的摄像信号被输出到噪声去除部543来去除噪声成分。之后，通过水平扫描部558被作为图像信息输出到外部。

图13是表示图12所示的摄像装置的噪声去除部的结构的电路图。噪声去除部543具备：一端侧与垂直传送线539连接的采样保持用晶体管544、一端侧与晶体管544的另一端侧连接的耦合电容器(AC耦合电容)CC、连接在AC耦合电容CC的另一端侧与地面之间的电荷蓄积用电容器(采样电容)CS、以及同AC耦合电容CC与采样电容CS之间的连接节点SN连接的电位箝位晶体管545。此外，连接节点SN与包括列选择晶体管的水平扫描部558连接。

噪声去除部543首先在进行像素复位时使采样保持用晶体管544成为导通状态来通过AC耦合电容CC传递由垂直传送线539传送来的噪声信号，使电位箝位晶体管545成为规定期间导通状态来将噪声信号水平采样到电容CS中。之后，在读出摄像信号时，再次通过AC耦合电容CC传递包含噪声信号的摄像信号(光噪声和信号)。进行像素复位后的摄像信号的与电压变化相应的部分被传递，因此，结果是，能够取出从光噪声和信号中减去噪声信号得到的摄像信号。

专利文献1：日本特开2000-059691号公报

专利文献1：日本特开2006-121652号公报

发明内容

发明要解决的问题