JP2022023639A - 撮像装置およびその駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画質を高めることができる撮像装置を得る。
【解決手段】本開示の一実施の形態に係る撮像装置は、受光量に応じた電荷を生成する受光素子と、画素トランジスタとを有する受光画素と、第１の電源ノードにおける第１の電源電圧を生成する電源部と、第１の電源ノードにおける第１の電源電圧に基づいて画素トランジスタを駆動するドライバと、第１の電源ノードに導かれた電流経路に、所定の電流値を有する電源電流を流す電流回路とを備える。上記電流回路は、負荷と、負荷を駆動する負荷駆動部と、電流経路に設けられ、負荷における電圧が所定の電圧だけ変化する期間においてオン状態になることにより、電流経路に電源電流を流すスイッチとを有する。
【選択図】図５

Description

本開示は、被写体を撮像する撮像装置およびその駆動方法に関する。

一般に、撮像装置では、フォトダイオードを含む受光画素がマトリクス状に配置され、各受光画素が、受光量に応じた電気信号を生成する。特許文献１には、複数のダミー画素を設けることにより、電源負荷の均一化を図る撮像装置が開示されている。

特開２０１４－５７３６７号公報

撮像装置では、撮像画像の画質が高いことが望まれており、さらなる画質の向上が期待されている。

画質を高めることができる撮像装置およびその駆動方法を提供することが望ましい。

本開示の一実施の形態における撮像装置は、受光画素と、電源部と、ドライバと、電流回路とを備えている。受光画素は、受光量に応じた電荷を生成する受光素子と、画素トランジスタとを有する。電源部は、第１の電源ノードにおける第１の電源電圧を生成するように構成される。ドライバは、第１の電源ノードにおける第１の電源電圧に基づいて画素トランジスタを駆動するように構成される。電流回路は、第１の電源ノードに導かれた電流経路に、所定の電流値を有する電源電流を流すように構成される。電流回路は、負荷と、負荷を駆動する負荷駆動部と、電流経路に設けられ、負荷における電圧が所定の電圧だけ変化する期間においてオン状態になることにより、電流経路に電源電流を流すスイッチとを有する。

本開示の一実施の形態における撮像装置の駆動方法は、第１の電源ノードにおける第１の電源電圧を生成することと、第１の電源ノードにおける第１の電源電圧に基づいて、受光量に応じた電荷を生成する受光素子と、画素トランジスタとを有する受光画素の画素トランジスタを駆動することと、負荷を駆動することと、負荷における電圧が所定の電圧だけ変化する期間において、第１の電源ノードに導かれた電流経路に設けられたスイッチをオン状態にすることにより、電流経路に所定の電流値を有する電源電流を流すこととを含む。

本開示の一実施の形態における撮像装置、および撮像装置の撮像方法では、第１の電源ノードにおける第１の電源電圧が生成され、この第１の電源電圧に基づいて、受光画素の画素トランジスタが駆動される。第１の電源ノードに導かれた電流経路にはスイッチが設けられる。このスイッチは、駆動された負荷における電圧が所定の電圧だけ変化する期間において、オン状態に設定される。このスイッチがオン状態になることにより、電流経路に所定の電流値を有する電源電流が流れる。

本開示の第１の実施の形態に係る撮像装置の一構成例を表すブロック図である。 図１に示した受光画素の一構成例を表す回路図である。 図１に示したダミー画素の一構成例を表す回路図である。 図１に示した電源部および駆動部の一構成例を表すブロック図である。 図４に示した電流回路の一構成例を表す回路図である。 図１に示した読出部の一構成例を表すブロック図である。 図１に示した撮像装置の一動作例を表すタイミング波形図である。 図１に示した撮像装置の一動作例を表す他のタイミング波形図である。 図５に示した電流回路が生成する補償電流の一例を表す波形図である。 図５に示した電流回路の一動作例を表す波形図である。 図１に示した撮像装置の一動作例を表す他のタイミング波形図である。 第２の実施の形態に係る駆動部の一構成例を表すブロック図である。 図１２に示した電流回路の一構成例を表す回路図である。 図１２に示した撮像装置の一動作例を表すタイミング波形図である。 図１２に示した撮像装置の一動作例を表す波形図である。 図２に示した受光画素における寄生キャパシタンスを説明するための説明図である。 図１２に示した撮像装置の他の動作例を表すタイミング波形図である。 図１２に示した撮像装置の他の動作例を表す波形図である。 図２に示した受光画素における寄生キャパシタンスを説明するための他の説明図である。 変形例に係る電源部および駆動部の一構成例を表すブロック図である。 図２０に示した電流回路の一構成例を表す回路図である。 他の変形例に係る電源部および駆動部の一構成例を表すブロック図である。 図２２に示した電流回路の一構成例を表す回路図である。 撮像装置の使用例を表す説明図である。 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。 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。

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．第１の実施の形態
２．第２の実施の形態
３．撮像装置の使用例
４．移動体への応用例

＜１．第１の実施の形態＞
［構成例］
図１は、一実施の形態に係る撮像装置（撮像装置１）の一構成例を表すものである。なお、本開示の実施の形態に係る撮像装置の制御方法は、本実施の形態により具現化されるので、併せて説明する。撮像装置１は、画素アレイ１１と、駆動部１２と、電源部１３と、読出部２０と、撮像制御部１４と、信号処理部１６とを備えている。

画素アレイ１１は、マトリックス状に配置された複数の画素Ｐを有している。複数の画素Ｐは、複数の受光画素Ｐ１と、複数のダミー画素Ｐ２とを含んでいる。画素アレイ１１は、受光画素領域Ｒ１およびダミー画素領域Ｒ２に区分される。複数の受光画素Ｐ１は受光画素領域Ｒ１に設けられ、複数のダミー画素Ｐ２はダミー画素領域Ｒ２に設けられる。なお、この例では、受光画素Ｐ１およびダミー画素Ｐ２を別々に設けたが、これに限定されるものではない。これに代えて、例えば、複数の画素Ｐのうちの一部を、受光画素Ｐ１またはダミー画素Ｐ２として用いることができるようにしてもよい。

図２は、受光画素Ｐ１の一構成例を表すものである。画素アレイ１１は、複数の制御線ＴＲＧＬと、複数の制御線ＲＳＴＬと、複数の制御線ＳＥＬＬと、複数の信号線ＶＳＬとを有している。制御線ＴＲＧＬは、水平方向（図２における横方向）に延伸し、一端が駆動部１２に接続される。この制御線ＴＲＧＬには、駆動部１２により制御信号ＳＴＲＧが供給される。制御線ＲＳＴＬは、水平方向に延伸し、一端が駆動部１２に接続される。この制御線ＲＳＴＬには、駆動部１２により制御信号ＳＲＳＴが供給される。制御線ＳＥＬＬは、水平方向に延伸し、一端が駆動部１２に接続される。この制御線ＳＥＬＬには、駆動部１２により制御信号ＳＳＥＬが供給される。信号線ＶＳＬは、垂直方向（図２における縦方向）に延伸し、一端が読出部２０に接続される。この信号線ＶＳＬは、受光画素Ｐ１が生成した信号ＳＩＧを読出部２０に伝える。水平方向（図１，２において横方向）に並設された１行分の複数の受光画素Ｐ１は、画素ラインＬを構成する。

受光画素Ｐ１は、受光量に応じた画素電圧Ｖpixを生成するように構成される。受光画素Ｐ１は、フォトダイオードＰＤと、トランジスタＴＲＧと、フローティングディフュージョンＦＤと、トランジスタＲＳＴ，ＡＭＰ，ＳＥＬとを有している。トランジスタＴＲＧ，ＲＳＴ，ＡＭＰ，ＳＥＬは、この例ではＮ型のＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタである。

フォトダイオードＰＤは、受光量に応じた量の電荷を生成し、生成した電荷を内部に蓄積する光電変換素子である。フォトダイオードＰＤのアノードは接地され、カソードはトランジスタＴＲＧのソースに接続される。

トランジスタＴＲＧのゲートは制御線ＴＲＧＬに接続され、ソースはフォトダイオードＰＤのカソードに接続され、ドレインはフローティングディフュージョンＦＤに接続される。

フローティングディフュージョンＦＤは、フォトダイオードＰＤからトランジスタＴＲＧを介して転送された電荷を蓄積するように構成される。フローティングディフュージョンＦＤは、例えば、半導体基板の表面に形成された拡散層を用いて構成される。図２では、フローティングディフュージョンＦＤを、容量素子のシンボルを用いて示している。

トランジスタＲＳＴのゲートは制御線ＲＳＴＬに接続され、ドレインには電源電圧ＶＤＤＨＰＸが供給され、ソースはフローティングディフュージョンＦＤに接続される。

トランジスタＡＭＰのゲートはフローティングディフュージョンＦＤに接続され、ドレインには電源電圧ＶＤＤＨＰＸが供給され、ソースはトランジスタＳＥＬのドレインに接続される。

トランジスタＳＥＬのゲートは制御線ＳＥＬＬに接続され、ドレインはトランジスタＡＭＰのソースに接続され、ソースは信号線ＶＳＬに接続される。

この構成により、受光画素Ｐ１では、例えば制御信号ＳＴＲＧ，ＳＲＳＴに基づいてトランジスタＴＲＧ，ＲＳＴがオン状態になることにより、フォトダイオードＰＤに蓄積された電荷が排出される。そして、これらのトランジスタＴＲＧ，ＲＳＴがオフ状態になることにより、蓄積期間が開始され、フォトダイオードＰＤに、受光量に応じた量の電荷が蓄積される。そして、蓄積期間が終了した後に、受光画素Ｐ１は、リセット電圧Ｖresetおよび画素電圧Ｖpixを含む信号ＳＩＧを、信号線ＶＳＬに出力する。具体的には、まず、制御信号ＳＳＥＬに基づいてトランジスタＳＥＬがオン状態になることにより、受光画素Ｐ１が信号線ＶＳＬと電気的に接続される。これにより、トランジスタＡＭＰは、読出部２０の定電流源２１（後述）に接続され、いわゆるソースフォロワとして動作する。そして、受光画素Ｐ１は、後述するように、トランジスタＲＳＴがオン状態になることによりフローティングディフュージョンＦＤの電圧がリセットされた後のＰ相（Pre-charge相）期間ＴＰにおいて、その時のフローティングディフュージョンＦＤの電圧に応じた電圧をリセット電圧Ｖresetとして出力する。また、受光画素Ｐ１は、トランジスタＴＲＧがオン状態になることによりフォトダイオードＰＤからフローティングディフュージョンＦＤへ電荷が転送された後のＤ相（Data相）期間ＴＤにおいて、その時のフローティングディフュージョンＦＤの電圧に応じた電圧を画素電圧Ｖpixとして出力する。画素電圧Ｖpixとリセット電圧Ｖresetとの差電圧は、蓄積期間における受光画素Ｐ１の受光量に対応する。このようにして、受光画素Ｐ１は、これらのリセット電圧Ｖresetおよび画素電圧Ｖpixを含む信号ＳＩＧを、信号線ＶＳＬに出力するようになっている。

図３は、ダミー画素Ｐ２の一構成例を表すものである。画素アレイ１１は、複数の制御線ＴＲＧＤＬと、複数の制御線ＲＳＴＤＬと、複数の制御線ＳＥＬＤＬとを有している。制御線ＴＲＧＤＬは、制御線ＴＲＧＬ（図２）と同様に、水平方向（図３における横方向）に延伸し、一端が駆動部１２に接続される。この制御線ＴＲＧＤＬには、駆動部１２により制御信号ＳＴＲＧＤが供給される。制御線ＲＳＴＤＬは、制御線ＲＳＴＬ（図２）と同様に、水平方向に延伸し、一端が駆動部１２に接続される。この制御線ＲＳＴＤＬには、駆動部１２により、トランジスタＲＳＴをオン状態にするための電圧が供給される。制御線ＳＥＬＤＬは、制御線ＳＥＬＬ（図２）と同様に、水平方向に延伸し、一端が駆動部１２に接続される。この制御線ＳＥＬＤＬには、駆動部１２により、トランジスタＳＥＬをオフ状態にするための電圧が供給される。

ダミー画素Ｐ２は、受光画素Ｐ１と同じ回路構成を有し、フォトダイオードＰＤと、トランジスタＴＲＧと、フローティングディフュージョンＦＤと、トランジスタＲＳＴ，ＡＭＰ，ＳＥＬとを有している。トランジスタＴＲＧのゲートは制御線ＴＲＧＤＬに接続され、トランジスタＲＳＴのゲートは制御線ＲＳＴＤＬに接続され、トランジスタＳＥＬのゲートは制御線ＳＥＬＤＬに接続される。なお、この例では、図１に示したように、ダミー画素領域Ｒ２に１ライン分のダミー画素Ｐ２を設けたが、これに限定されるものではなく、複数ライン分のダミー画素Ｐ２を設けてもよい。

駆動部１２（図１）は、撮像制御部１４からの指示に基づいて、画素ラインＬ単位で、画素アレイ１１における複数の受光画素Ｐ１を順次駆動するように構成される。具体的には、駆動部１２は、画素アレイ１１における複数の制御線ＴＲＧＬに複数の制御信号ＳＴＲＧをそれぞれ供給し、複数の制御線ＲＳＴＬに複数の制御信号ＳＲＳＴをそれぞれ供給し、複数の制御線ＳＥＬＬに複数の制御信号ＳＳＥＬをそれぞれ供給することにより、画素ラインＬ単位で画素アレイ１１における複数の受光画素Ｐ１を駆動する。駆動部１２には、電源部１３から電源電圧ＶＰＩ，ＶＲＬが供給される。駆動部１２は、これらの電源電圧ＶＰＩ，ＶＲＬを用いて受光画素Ｐ１を駆動するようになっている。また、駆動部１２は、後述するように、ダミー画素Ｐ２を駆動することにより、電源部１３の負荷電流の均一化を図る動作をも行うようになっている。

電源部１３は、撮像制御部１４からの指示に基づいて、電源電圧ＶＰＩ，ＶＲＬを生成するように構成される。電源電圧ＶＰＩは各種制御信号の高レベル電圧として用いられる電圧であり、電源電圧ＶＲＬは各種制御信号の低レベル電圧として用いられる電圧である。

図４は、電源部１３および駆動部１２の一構成例を表すものである。撮像装置１は、電源端子Ｔ１，Ｔ２を有している。撮像装置１には、レギュレータ１００により生成された電源電圧が、電源配線１０１，１０２を介して電源端子Ｔ１に供給され、電源配線１０１，１０３を介して電源端子Ｔ２に供給される。レギュレータ１００から供給された電源電圧は、電源端子Ｔ１を介して、電源部１３に、電源電圧ＶＤＤＨＣＰとして供給され、電源端子Ｔ２を介して、画素アレイ１１に、電源電圧ＶＤＤＨＰＸとして供給される。

電源部１３は、チャージポンプ１３Ａ，１３Ｂを有している。

チャージポンプ１３Ａは、撮像制御部１４からの指示に基づいて、電源電圧ＶＰＩを生成するように構成される。具体的には、チャージポンプ１３Ａは、電源電圧ＶＤＤＨＣＰに基づいて動作し、動作期間ＴＡにおいて、端子Ｔ１１に接続された容量素子Ｃ１１に電荷をチャージすることにより電源電圧ＶＰＩを生成する生成動作を行う。そして、チャージポンプ１３Ａは、動作期間ＴＡ以外の期間（動作期間ＴＢ）において、この容量素子Ｃ１１における電源電圧ＶＰＩを保持する保持動作を行う。チャージポンプ１３Ａは、この動作を繰り返すことにより、電源電圧ＶＰＩを生成する。そして、チャージポンプ１３Ａは、このようにして生成した電源電圧ＶＰＩを、電源ノードＮＶＰＩを介して駆動部１２に供給するようになっている。

同様に、チャージポンプ１３Ｂは、撮像制御部１４からの指示に基づいて、電源電圧ＶＲＬを生成するように構成される。具体的には、チャージポンプ１３Ｂは、電源電圧ＶＤＤＨＣＰに基づいて動作し、動作期間ＴＡにおいて、端子Ｔ２１に接続された容量素子Ｃ２１に電荷をチャージすることにより電源電圧ＶＲＬを生成する生成動作を行う。そして、チャージポンプ１３Ｂは、動作期間ＴＢにおいて、この容量素子Ｃ２１における電源電圧ＶＲＬを保持する保持動作を行う。チャージポンプ１３Ｂは、この動作を繰り返すことにより、電源電圧ＶＲＬを生成するようになっている。そして、チャージポンプ１３Ｂは、このようにして生成した電源電圧ＶＲＬを、電源ノードＮＶＲＬを介して駆動部１２に供給するようになっている。

駆動部１２は、複数のドライバＤＲＶＴと、複数のドライバＤＲＶＲと、複数のドライバＤＲＶＳと、電流回路４０と、制御信号生成部４９とを有している。図４には、受光画素領域Ｒ１におけるｎ番目の画素ラインＬに係るドライバＤＲＶＴ_ｎ，ＤＲＶＲ_ｎ，ＤＲＶＳ_ｎを図示している。また、この図４には、画素アレイ１１における各種制御線における寄生キャパシタンスＣｐをも示している。この寄生キャパシタンスＣｐは、制御線に接続されている画素Ｐのキャパシタンスも含む。

複数のドライバＤＲＶＴは、受光画素領域Ｒ１における複数の制御線ＴＲＧＬにそれぞれ対応して設けられる。複数のドライバＤＲＶＴのそれぞれは、制御信号生成部４９から供給された制御信号に基づいて、制御信号ＳＴＲＧを用いて、そのドライバＤＲＶＴに対応する制御線ＴＲＧＬを駆動することにより、その制御線ＴＲＧＬに接続された複数の受光画素Ｐ１を駆動するように構成される。具体的には、ドライバＤＲＶＴ_ｎは、制御信号生成部４９から供給された制御信号に基づいて、制御信号ＳＴＲＧ_ｎを用いて、受光画素領域Ｒ１におけるｎ番目の画素ラインＬに係る制御線ＴＲＧＬ_ｎを駆動することにより、そのｎ番目の画素ラインＬに係る複数の受光画素Ｐ１を駆動するようになっている。ドライバＤＲＶＴは電源ノードＮＶＰＩ，ＮＶＲＬに接続され、電源電圧ＶＰＩ，ＶＲＬに基づいて動作する。制御信号ＳＴＲＧは、電源電圧ＶＰＩと電源電圧ＶＲＬの間で遷移する。

複数のドライバＤＲＶＲは、受光画素領域Ｒ１における複数の制御線ＲＳＴＬにそれぞれ対応して設けられる。複数のドライバＤＲＶＲのそれぞれは、制御信号生成部４９から供給された制御信号に基づいて、制御信号ＳＲＳＴを用いて、そのドライバＤＲＶＲに対応する制御線ＲＳＴＬを駆動することにより、その制御線ＲＳＴＬに接続された複数の受光画素Ｐ１を駆動するように構成される。具体的には、ドライバＤＲＶＲ_ｎは、制御信号生成部４９から供給された制御信号に基づいて、制御信号ＳＲＳＴ_ｎを用いて、受光画素領域Ｒ１におけるｎ番目の画素ラインＬに係る制御線ＲＳＴＬ_ｎを駆動することにより、そのｎ番目の画素ラインＬに係る複数の受光画素Ｐ１を駆動するようになっている。ドライバＤＲＶＲは電源ノードＮＶＰＩおよび接地ノードに接続され、電源電圧ＶＰＩおよび接地電圧に基づいて動作する。制御信号ＳＲＳＴは、電源電圧ＶＰＩと接地電圧との間で遷移する。

複数のドライバＤＲＶＳは、受光画素領域Ｒ１における複数の制御線ＳＥＬＬにそれぞれ対応して設けられる。複数のドライバＤＲＶＳのそれぞれは、制御信号生成部４９から供給された制御信号に基づいて、制御信号ＳＳＥＬを用いて、そのドライバＤＲＶＳの対応する制御線ＳＥＬＬを駆動することにより、その制御線ＳＥＬＬに接続された複数の受光画素Ｐ１を駆動するように構成される。具体的には、ドライバＤＲＶＳ_ｎは、制御信号生成部４９から供給された制御信号に基づいて、制御信号ＳＳＥＬ_ｎを用いて、受光画素領域Ｒ１におけるｎ番目の画素ラインＬに係る制御線ＳＥＬＬ_ｎを駆動することにより、そのｎ番目の画素ラインＬに係る複数の受光画素Ｐ１を駆動するようになっている。ドライバＤＲＶＳは電源ノードＮＶＰＩ，ＮＶＲＬに接続され、電源電圧ＶＰＩ，ＶＲＬに基づいて動作する。制御信号ＳＳＥＬは、電源電圧ＶＰＩと電源電圧ＶＲＬの間で遷移する。

また、駆動部１２は、ダミー画素領域Ｒ２における制御線ＲＳＴＤＬに電源電圧ＶＰＩを供給し、ダミー画素領域Ｒ２における制御線ＳＥＬＤＬに電源電圧ＶＲＬを供給するように構成される。これにより、ダミー画素Ｐ２では、トランジスタＲＳＴがオン状態に維持され、トランジスタＳＥＬがオフ状態に維持されるようになっている。なお、この例では、電源電圧ＶＰＩをそのまま制御線ＲＳＴＤＬに供給し、電源電圧ＶＲＬをそのまま制御線ＳＥＬＤＬに供給したが、これに限定されるものではなく、ドライバを介して供給してもよい。

電流回路４０は、制御信号生成部４９から供給された制御信号ＤＯＮ，ＮＳＨに基づいて、制御信号ＳＴＲＧＤを用いて複数のダミー画素Ｐ２を駆動することにより、電源ノードＮＶＰＩから電源ノードＮＶＲＬへ向かって、電源部１３の負荷電流の均一化を図るための補償電流ＩＢを流すように構成される。

図５は、電流回路４０の一構成例を表すものである。電流回路４０は、負荷駆動部４１と、比較回路４２と、電流出力部４３とを有している。

負荷駆動部４１は、ダミー画素領域Ｒ２における制御線ＴＲＧＤＬを駆動することにより複数のダミー画素Ｐ２を駆動するように構成される。負荷駆動部４１は、定電流源ＣＳと、トランジスタＭＮ１１，ＭＮ１２，ＭＰ１３，ＭＰ１４と、負荷ドライバＤＲＶ１５と、スイッチＳＷ１６とを有している。トランジスタＭＮ１１、ＭＮ１２はＮ型のＭＯＳトランジスタであり、トランジスタＭＰ１３，ＭＰ１４はＰ型のＭＯＳトランジスタである。

定電流源ＣＳは、トランジスタＭＮ１１に所定の電流値の電流を流すように構成される。トランジスタＭＮ１１のゲートはトランジスタＭＮ１１のドレインおよび定電流源ＣＳに接続されるとともにトランジスタＭＮ１２，ＭＮ２１のゲートに接続され、ドレインはトランジスタＭＮ１１のゲートおよび定電流源ＣＳに接続されるとともにトランジスタＭＮ１２，ＭＮ２１のゲートに接続され、ソースは接地される。トランジスタＭＮ１２のゲートはトランジスタＭＮ１１のゲートおよびドレインに接続されるとともに定電流源ＣＳおよびトランジスタＭＮ２１のゲートに接続され、ドレインはトランジスタＭＰ１３のゲートおよびドレインに接続されるとともにトランジスタＭＰ１４のゲートに接続され、ソースは接地される。トランジスタＭＮ１１，ＭＮ１２はカレントミラー回路を構成する。トランジスタＭＰ１３のゲートはトランジスタＭＮ１２，ＭＰ１３のドレインに接続されるとともにトランジスタＭＰ１４のゲートに接続され、トランジスタＭＰ１３のソースには電源電圧ＶＤＤが供給され、ドレインはトランジスタＭＰ１３のゲートおよびトランジスタＭＮ１２のドレインに接続されるとともにトランジスタＭＰ１４のゲートに接続される。トランジスタＭＰ１４のゲートはトランジスタＭＰ１３のゲートおよびドレインに接続されるとともにトランジスタＭＮ１２のドレインに接続され、ソースには電源電圧ＶＤＤが供給され、ドレインはスイッチＳＷ１６に接続される。トランジスタＭＰ１３，ＭＰ１４はカレントミラー回路を構成する。負荷ドライバＤＲＶ１５は、制御信号ＤＯＮに基づいて、制御信号ＳＴＲＧＤを用いて、ダミー画素領域Ｒ２における制御線ＴＲＧＤＬを駆動するように構成される。負荷ドライバＤＲＶ１５は、スイッチＳＷ１６を介して供給された電流、および接地電圧に基づいて動作する。スイッチＳＷ１６は、例えば１または複数のＭＯＳトランジスタを用いて構成され、制御信号ＤＯＮに基づいてオンオフするように構成される。スイッチＳＷ１６の一端はトランジスタＭＰ１４のドレインに接続され、他端は負荷ドライバＤＲＶ１５に接続される。この構成により、負荷駆動部４１では、制御信号ＤＯＮの電圧が低レベルである場合には、スイッチＳＷ１６がオフ状態になるので、トランジスタＭＰ１４およびスイッチＳＷ１６を含む電流経路Ａが遮断され、負荷ドライバＤＲＶ１５は制御信号ＳＴＲＧＤの電圧を接地電圧にする。また、制御信号ＤＯＮの電圧が高レベルである場合には、スイッチＳＷ１６がオン状態になるので、電流経路Ａが有効になり、負荷ドライバＤＲＶ１５に、所定の電流値を有する電流が供給される。負荷ドライバＤＲＶ１５は、この電流により制御線ＴＲＧＤＬを駆動し、制御線ＴＲＧＤＬにおける制御信号ＳＴＲＧＤの電圧を、接地電圧から一次関数的に増加させるようになっている。

比較回路４２は、電圧Ｖrefと制御信号ＳＴＲＧＤの電圧とを比較することにより信号ＣＭＰを生成するように構成される。具体的には、比較回路４２は、制御信号ＳＴＲＧＤの電圧が電圧Ｖrefよりも低い場合には信号ＣＭＰの電圧を高レベルにし、制御信号ＳＴＲＧＤの電圧が電圧Ｖrefよりも高い場合には信号ＣＭＰの電圧を低レベルにするようになっている。

電流出力部４３は、制御信号ＤＯＮおよび信号ＣＭＰに基づいて、電源電圧ＶＰＩが供給された電源ノードＮＶＰＩから、電源電圧ＶＲＬが供給された電源ノードＮＶＰＩに向かって補償電流ＩＢを流すように構成される。電流出力部４３は、トランジスタＭＮ２１と、トランジスタＭＰ２２と、複数のトランジスタＭＰ２３と、論理積（ＡＮＤ）回路Ｌ２４と、スイッチＳＷ２５とを有している。トランジスタＭＮ２１はＮ型のＭＯＳトランジスタであり、トランジスタＭＰ２２および複数のトランジスタＭＰ２３はＰ型のＭＯＳトランジスタである。

トランジスタＭＮ２１のゲートはトランジスタＭＮ１１のゲートおよびドレインに接続されるとともに定電流源ＣＳおよびトランジスタＭＮ１２のゲートに接続され、ドレインはトランジスタＭＰ２２のゲートおよびドレインに接続され、ソースは接地される。トランジスタＭＰ２２のゲートはトランジスタＭＮ２１，ＭＰ２２のドレインに接続され、ソースは電源ノードＮＶＰＩに接続され、ドレインはトランジスタＭＰ２２のゲートおよびトランジスタＭＮ２１のドレインに接続される。複数のトランジスタＭＰ２３は、制御信号生成部４９から供給された制御信号ＮＳＨに基づいて、個別にオン状態またはオフ状態に設定されるように構成される。オン状態に設定された１または複数のトランジスタＭＰ２３のゲートはトランジスタＭＰ２２のゲートおよびドレインに接続されるとともにトランジスタＭＮ２１のドレインに接続され、ソースは電源ノードＮＶＰＩに接続され、ドレインはスイッチＳＷ２５に接続される。論理積回路Ｌ２４は、制御信号ＤＯＮおよび比較回路４２の出力信号に基づいて論理積演算を行うことにより信号ＩＯＮを生成するように構成される。スイッチＳＷ２５は、例えば１または複数のＭＯＳトランジスタを用いて構成され、信号ＩＯＮに基づいてオンオフするように構成される。スイッチＳＷ２５の一端は複数のトランジスタＭＰ２３のうちのオン状態に設定された１または複数のトランジスタＭＰ２３のドレインに接続され、他端は電源ノードＮＶＲＬに接続される。この構成により、電流出力部４３では、信号ＩＯＮの電圧が低レベルである場合に、スイッチＳＷ２５がオフ状態になるので、電源ノードＮＶＰＩから電源ノードＮＶＲＬへの電流経路Ｂが遮断される。また、信号ＩＯＮの電圧が高レベルである場合には、スイッチＳＷ２５がオン状態になるので、電源ノードＮＶＰＩから電源ノードＮＶＲＬへの電流経路Ｂが有効になり、この電流経路Ｂに、制御信号ＮＳＨによりオン状態に設定されたトランジスタＭＰ２３の数に応じた補償電流ＩＢが流れるようになっている。このように、撮像装置１では、電源ノードＮＶＰＩから電源ノードＮＶＲＬへの電流経路Ｂに補償電流ＩＢを流すことにより、後述するように、電源部１３の負荷電流の均一化を図るようになっている。

制御信号生成部４９（図４）は、撮像制御部１４からの指示に基づいて、複数のドライバＤＲＶＴ、複数のドライバＤＲＶＲ、および複数のドライバＤＲＶＳの動作を制御するように構成される。また、制御信号生成部４９は、後述するように、駆動する画素ラインＬの数に基づいて制御信号ＮＳＨを生成し、制御信号ＤＯＮ，ＮＳＨを用いて電流回路４０の動作を制御する機能をも有している。

読出部２０（図１）は、撮像制御部１４からの指示に基づいて、画素アレイ１１から信号線ＶＳＬを介して供給された信号ＳＩＧに基づいてＡＤ変換を行うことにより、画像データＤＴ０を生成するように構成される。

図６は、読出部２０の一構成例を表すものである。なお、図６には、読出部２０に加え、撮像制御部１４および信号処理部１６をも描いている。読出部２０は、複数の定電流源２１と、複数のＡＤ（Analog to Digital）変換部ＡＤＣと、複数のスイッチ部２７とを有している。複数の定電流源２１は、複数の信号線ＶＳＬに対応してそれぞれ設けられる。同様に、複数のＡＤ変換部ＡＤＣおよび複数のスイッチ部２７もまた、複数の信号線ＶＳＬに対応してそれぞれ設けられる。以下に、ある１つの信号線ＶＳＬに対応する定電流源２１、ＡＤ変換部ＡＤＣ、およびスイッチ部２７について説明する。

定電流源２１は、対応する信号線ＶＳＬに所定の電流を流すように構成される。定電流源２１の一端は、対応する信号線ＶＳＬに接続され、他端は接地される。

ＡＤ変換部ＡＤＣは、対応する信号線ＶＳＬにおける信号ＳＩＧに基づいてＡＤ変換を行うように構成される。ＡＤ変換部ＡＤＣは、容量素子２２，２３と、比較回路２４と、カウンタ２５と、ラッチ２６とを有している。

容量素子２２の一端は信号線ＶＳＬに接続されるとともに信号ＳＩＧが供給され、他端は比較回路２４の第１の入力端子に接続される。容量素子２３の一端には撮像制御部１４の参照信号生成部１５（後述）から供給された参照信号ＲＥＦが供給され、他端は比較回路２４の第２の入力端子に接続される。

比較回路２４は、受光画素Ｐ１から信号線ＶＳＬおよび容量素子２２を介して供給された信号ＳＩＧ、および撮像制御部１４の参照信号生成部１５（後述）から容量素子２３を介して供給された参照信号ＲＥＦに基づいて、比較動作を行うことにより信号ＣＰを生成するように構成される。参照信号ＲＥＦは、後述するように、ＡＤ変換部ＡＤＣがＡＤ変換を行う２つの期間（Ｐ相期間ＴＰおよびＤ相期間ＴＤ）において、時間の経過に応じて電圧レベルが徐々に変化する、いわゆるランプ波形を有する。比較回路２４は、撮像制御部１４から供給された制御信号ＡＺに基づいて、容量素子２２，２３の電圧を設定することにより動作点を設定する。そしてその後に、比較回路２４は、Ｐ相期間ＴＰにおいて、信号ＳＩＧに含まれるリセット電圧Ｖresetと、参照信号ＲＥＦの電圧とを比較する比較動作を行い、Ｄ相期間ＴＤにおいて、信号ＳＩＧに含まれる画素電圧Ｖpixと、参照信号ＲＥＦの電圧とを比較する比較動作を行うようになっている。

カウンタ２５は、比較回路２４から供給された信号ＣＰに基づいて、撮像制御部１４から供給されたクロック信号ＣＬＫのパルスをカウントするカウント動作を行うように構成される。具体的には、カウンタ２５は、Ｐ相期間ＴＰにおいて、信号ＣＰが遷移するまでクロック信号ＣＬＫのパルスをカウントすることによりカウント値ＣＮＴＰを生成し、このカウント値ＣＮＴＰを、複数のビットを有するデジタルコードとして出力する。また、カウンタ２５は、Ｄ相期間ＴＤにおいて、信号ＣＰが遷移するまでクロック信号ＣＬＫのパルスをカウントすることによりカウント値ＣＮＴＤを生成し、このカウント値ＣＮＴＤを、複数のビットを有するデジタルコードとして出力するようになっている。

ラッチ２６は、カウンタ２５から供給されたデジタルコードを一時的に保持するように構成される。

スイッチ部２７は、撮像制御部１４から供給された制御信号ＣＴＬに基づいて、オン状態になることにより、ラッチ２６が保持しているデジタルコードをバスＢＵＳに供給するように構成される。バスＢＵＳは、複数の配線を有し、複数ビットを有するデジタルコードを伝えるように構成される。複数のスイッチ部２７は、制御信号ＣＴＬに基づいて、順次オン状態になる。これにより、読出部２０は、複数のＡＤ変換部ＡＤＣにより生成された複数のデジタルコードを、バスＢＵＳを介して、順次、画像データＤＴ０として信号処理部１６に供給するようになっている。

撮像制御部１４（図１）は、駆動部１２、電源部１３、読出部２０、および信号処理部１６に制御信号を供給し、これらの回路の動作を制御することにより、撮像装置１の動作を制御するように構成される。具体的には、撮像制御部１４は、電源部１３に対して制御信号を供給することにより、チャージポンプ１３Ａが電源電圧ＶＰＩを生成し、チャージポンプ１３Ｂが電源電圧ＶＲＬを生成するように制御する。また、撮像制御部１４は、駆動部１２に対して制御信号を供給することにより、駆動部１２が、画素ラインＬ単位で、画素アレイ１１における複数の受光画素Ｐ１を順次駆動するとともに、複数のダミー画素Ｐ２を駆動するように制御する。また、撮像制御部１４は、読出部２０に対して制御信号を供給することにより、読出部２０が、信号ＳＩＧに基づいてＡＤ変換を行うことにより画像データＤＴ０を生成するように制御する。また、撮像制御部１４は、信号処理部１６に対して制御信号を供給することにより、信号処理部１６の動作を制御するようになっている。

撮像制御部１４は、参照信号生成部１５を有している。参照信号生成部１５は、参照信号ＲＥＦを生成するように構成される。参照信号ＲＥＦは、ＡＤ変換部ＡＤＣがＡＤ変換を行う２つの期間（Ｐ相期間ＴＰおよびＤ相期間ＴＤ）において、時間の経過に応じて電圧レベルが徐々に変化する、いわゆるランプ波形を有する。参照信号生成部１５は、この参照信号ＲＥＦを、読出部２０のＡＤ変換部ＡＤＣに供給するようになっている。

信号処理部１６は、画像データＤＴ０および撮像制御部１４からの指示に基づいて、所定の画像処理を行うことにより画像データＤＴを生成するように構成される。所定の画像処理は、例えば、ＣＤＳ（ＣＤＳ；Correlated Double Sampling）処理を含む。ＣＤＳ処理では、信号処理部１６は、画像データＤＴ０に含まれる、Ｐ相期間ＴＰにおいて得られたカウント値ＣＮＴＰおよびＤ相期間ＴＤにおいて得られたカウント値ＣＮＴＤに基づいて、相関２重サンプリングの原理を利用して、画素値ＶＡＬを生成するようになっている。

ここで、受光画素Ｐ１は、本開示における「受光画素」の一具体例に対応する。フォトダイオードＰＤは、本開示における「受光素子」の一具体例に対応する。フローティングディフュージョンＦＤは、本開示における「蓄積素子」の一具体例に対応する。トランジスタＴＲＧは、本開示における「画素トランジスタ」および「転送トランジスタ」の一具体例に対応する。トランジスタＲＳＴは、本開示における「リセットトランジスタ」の一具体例に対応する。トランジスタＳＥＬは、本開示における「出力トランジスタ」の一具体例に対応する。電源部１３は、本開示における「電源部」の一具体例に対応する。動作期間ＴＡは、本開示における「第１の動作期間」の一具体例に対応する。動作期間ＴＢは、本開示における「第２の動作期間」の一具体例に対応する。電源ノードＮＶＰＩ，ＮＶＲＬは、本開示における「第１の電源ノード」および「第２の電源ノード」の一具体例に対応する。ドライバＤＲＶＴは、本開示における「ドライバ」の一具体例に対応する。電流回路４０は、本開示における「電流回路」の一具体例に対応する。電流経路Ｂは、本開示における「電流経路」の一具体例に対応する。複数のダミー画素Ｐ２は、本開示における「負荷」の一具体例に対応する。ダミー画素Ｐ２のトランジスタＴＲＧは、本開示における「負荷トランジスタ」の一具体例に対応する。負荷駆動部４１は、本開示における「負荷駆動部」の一具体例に対応する。スイッチＳＷ２５は、本開示における「スイッチ」の一具体例に対応する。定電流源ＣＳは、本開示における「定電流源」の一具体例に対応する。制御信号生成部４９は、本開示における「第１の電流制御部」の一具体例に対応する。

［動作および作用］
続いて、本実施の形態の撮像装置１の動作および作用について説明する。

（全体動作概要）
まず、図１，３を参照して、撮像装置１の全体動作概要を説明する。駆動部１２は、撮像制御部１４からの指示に基づいて、画素ラインＬ単位で、画素アレイ１１における複数の受光画素Ｐ１を順次駆動する。受光画素Ｐ１は、Ｐ相期間ＴＰにおいて、リセット電圧Ｖresetを信号ＳＩＧとして出力し、Ｄ相期間ＴＤにおいて、受光量に応じた画素電圧Ｖpixを信号ＳＩＧとして出力する。また、駆動部１２の電流回路４０は、ダミー画素Ｐ２を駆動することにより、電源ノードＮＶＰＩから電源ノードＮＶＲＬへの電流経路Ｂに補償電流ＩＢを流す。

参照信号生成部１５は参照信号ＲＥＦを生成する。読出部２０は、画素アレイ１１から信号線ＶＳＬを介して供給された信号ＳＩＧ、および撮像制御部１４からの指示に基づいて、画像データＤＴ０を生成する。具体的には、読出部２０において、ＡＤ変換部ＡＤＣは、信号ＳＩＧに基づいて、Ｐ相期間ＴＰにおいてＡＤ変換を行うことによりカウント値ＣＮＴＰを生成し、このカウント値ＣＮＴＰを、複数のビットを有するデジタルコードとして出力する。また、ＡＤ変換部ＡＤＣは、信号ＳＩＧに基づいて、Ｄ相期間ＴＤにおいてＡＤ変換を行うことによりカウント値ＣＮＴＤを生成し、このカウント値ＣＮＴＤを、複数のビットを有するデジタルコードとして出力する。読出部２０は、複数のＡＤ変換部ＡＤＣにより生成された、カウント値ＣＮＴＰを含む複数のデジタルコード、およびカウント値ＣＮＴＤを含む複数のデジタルコードを、バスＢＵＳを介して、順次、画像データＤＴ０として信号処理部１６に供給する。信号処理部１６は、画像データＤＴ０および撮像制御部１４からの指示に基づいて、所定の画像処理を行うことにより画像データＤＴを生成する。

（詳細動作）
次に、撮像装置１の詳細動作について説明する。画素アレイ１１における複数の受光画素Ｐ１（図２）のそれぞれでは、制御信号ＳＴＲＧ，ＳＲＳＴに基づいて、トランジスタＴＲＧ，ＲＳＴがオン状態になることにより、フォトダイオードＰＤに蓄積された電荷が排出される。そして、これらのトランジスタＴＲＧ，ＲＳＴがオフ状態になることにより、蓄積期間が開始され、フォトダイオードＰＤに、受光量に応じた量の電荷が蓄積される。そして、蓄積期間が終了した後に、読出部２０は、受光画素Ｐ１が出力した、リセット電圧Ｖresetおよび画素電圧Ｖpixを含む信号ＳＩＧに基づいてＡＤ変換を行う。以下に、ある着目した受光画素Ｐ１についてのＡＤ変換について詳細に説明する。

図７は、撮像装置１におけるＡＤ変換の一動作例を表すものであり、（Ａ）は制御信号ＳＳＥＬの波形を示し、（Ｂ）は制御信号ＳＲＳＴの波形を示し、（Ｃ）は制御信号ＳＴＲＧの波形を示し、（Ｄ）は制御信号ＡＺの波形を示し、（Ｅ）は参照信号ＲＥＦの波形を示し、（Ｆ）は信号ＳＩＧの波形を示し、（Ｇ）はクロック信号ＣＬＫの波形を示し、（Ｈ）は信号ＣＰの波形を示し、（Ｉ）は電源部１３の動作を示す。図７（Ｅ），（Ｆ）では、参照信号ＲＥＦおよび信号ＳＩＧの波形を、同じ電圧軸を用いて示している。また、この説明では、図７（Ｅ）に示した参照信号ＲＥＦの波形は、容量素子２３を介して比較回路２４の第２の入力端子に供給された電圧の波形であり、図７（Ｆ）に示した信号ＳＩＧの波形は、容量素子２２を介して比較回路２４の第１の入力端子に供給された電圧の波形である。

まず、タイミングｔ１１において、水平期間Ｈが開始する。これにより、電源部１３のチャージポンプ１３Ａは、このタイミングｔ１１から始まる動作期間ＴＡにおいて、容量素子Ｃ１１に電荷をチャージすることにより電源電圧ＶＰＩを生成する生成動作を行い、チャージポンプ１３Ｂは、動作期間ＴＡにおいて、容量素子Ｃ２１に電荷をチャージすることにより電源電圧ＶＲＬを生成する生成動作を行う（図７（Ｉ））。また、このタイミングｔ１１において、駆動部１２は、制御信号ＳＳＥＬの電圧を低レベルから高レベルに変化させる（図７（Ａ））。これにより、受光画素Ｐ１では、トランジスタＳＥＬがオン状態になり、受光画素Ｐ１が信号線ＶＳＬと電気的に接続される。また、このタイミングｔ１１において、駆動部１２は、制御信号ＳＲＳＴの電圧を低レベルから高レベルに変化させる（図７（Ｂ））。これにより、受光画素Ｐ１では、トランジスタＲＳＴがオン状態になり、フローティングディフュージョンＦＤの電圧が電源電圧ＶＤＤＨＰＸに設定される（リセット動作）。そして、受光画素Ｐ１は、このときのフローティングディフュージョンＦＤの電圧に対応する電圧を出力する。また、このタイミングｔ１１において、撮像制御部１４は、制御信号ＡＺの電圧を低レベルから高レベルに変化させる（図７（Ｄ））。これにより、ＡＤ変換部ＡＤＣの比較回路２４は、容量素子２２、２３の電圧を設定することにより動作点を設定する。このようにして、信号ＳＩＧの電圧がリセット電圧Ｖresetに設定され、参照信号ＲＥＦの電圧が、信号ＳＩＧの電圧（リセット電圧Ｖreset）と同じ電圧に設定される（図７（Ｅ），（Ｆ））。

そして、タイミングｔ１２において、駆動部１２は、制御信号ＳＲＳＴの電圧を高レベルから低レベルに変化させる（図７（Ｂ））。これにより、受光画素Ｐ１において、トランジスタＲＳＴはオフ状態になり、リセット動作は終了する。

次に、タイミングｔ１３において、チャージポンプ１３Ａは、電源電圧ＶＰＩを生成する生成動作を終了し、容量素子Ｃ１１における電源電圧ＶＰＩを保持する保持動作を行い、同様に、チャージポンプ１３Ｂは、電源電圧ＶＲＬを生成する生成動作を終了し、容量素子Ｃ２１における電源電圧ＶＲＬを保持する保持動作を行う（図７（Ｉ））。

次に、タイミングｔ１４において、撮像制御部１４は、制御信号ＡＺの電圧を高レベルから低レベルに変化させる（図７（Ｄ））。これにより、比較回路２４は、動作点の設定を終了する。

また、このタイミングｔ１４において、参照信号生成部１５は、参照信号ＲＥＦの電圧を電圧Ｖ１にする（図７（Ｅ））。これにより、参照信号ＲＥＦの電圧が信号ＳＩＧの電圧より高くなるので、比較回路２４は、信号ＣＰの電圧を低レベルから高レベルに変化させる（図７（Ｈ））。

そして、タイミングｔ１５～ｔ１７の期間（Ｐ相期間ＴＰ）において、ＡＤ変換部ＡＤＣは、信号ＳＩＧに基づいてＡＤ変換を行う。具体的には、まず、タイミングｔ１５において、参照信号生成部１５は、参照信号ＲＥＦの電圧を電圧Ｖ１から所定の変化度合いで低下させ始める（図７（Ｅ））。また、このタイミングｔ１５において、撮像制御部１４は、クロック信号ＣＬＫの生成を開始する（図７（Ｇ））。ＡＤ変換部ＡＤＣのカウンタ２５は、カウント動作を行うことにより、このクロック信号ＣＬＫのパルスをカウントする。

そして、タイミングｔ１６において、参照信号ＲＥＦの電圧が信号ＳＩＧの電圧（リセット電圧Ｖreset）を下回る（図７（Ｅ），（Ｆ））。これにより、ＡＤ変換部ＡＤＣの比較回路２４は、信号ＣＰの電圧を高レベルから低レベルに変化させる（図７（Ｈ））。ＡＤ変換部ＡＤＣのカウンタ２５は、この信号ＣＰの遷移に基づいて、カウント動作を停止する。このときのカウンタ２５のカウント値（カウント値ＣＮＴＰ）は、リセット電圧Ｖresetに応じた値である。ラッチ２６は、このカウント値ＣＮＴＰを保持する。そして、カウンタ２５は、カウント値をリセットする。

次に、タイミングｔ１７において、撮像制御部１４は、Ｐ相期間ＴＰの終了に伴い、クロック信号ＣＬＫの生成を停止する（図７（Ｇ））。また、参照信号生成部１５は、このタイミングｔ１７において、参照信号ＲＥＦの電圧を電圧Ｖ２に設定する（図７（Ｅ））。そして、このタイミングｔ１７以降の期間において、読出部２０は、ラッチ２６に保持されたカウント値ＣＮＴＰを、画像データＤＴ０として、信号処理部１６に供給する。

次に、タイミングｔ１８において、撮像制御部１４は、参照信号ＲＥＦの電圧を電圧Ｖ１に設定する（図７（Ｅ））。これにより、参照信号ＲＥＦの電圧が信号ＳＩＧの電圧（リセット電圧Ｖreset）より高くなるので、比較回路２４は、信号ＣＰの電圧を低レベルから高レベルに変化させる（図７（Ｈ））。

次に、タイミングｔ１９において、駆動部１２は、制御信号ＳＴＲＧの電圧を低レベルから高レベルに変化させる（図７（Ｃ））。これにより、受光画素Ｐ１では、トランジスタＴＲＧがオン状態になり、フォトダイオードＰＤで発生した電荷がフローティングディフュージョンＦＤに転送される（電荷転送動作）。そして、受光画素Ｐ１は、このときのフローティングディフュージョンＦＤの電圧に対応する電圧を出力する。このようにして、信号ＳＩＧの電圧が画素電圧Ｖpixになる（図７（Ｆ））。

そして、タイミングｔ２０において、駆動部１２は、制御信号ＳＴＲＧの電圧を高レベルから低レベルに変化させる（図７（Ｃ））。これにより、受光画素Ｐ１において、トランジスタＴＲＧはオフ状態になり、電荷転送動作は終了する。

そして、タイミングｔ２１～ｔ２３の期間（Ｄ相期間ＴＤ）において、ＡＤ変換部ＡＤＣは、信号ＳＩＧに基づいてＡＤ変換を行う。具体的には、まず、タイミングｔ２１において、参照信号生成部１５は、参照信号ＲＥＦの電圧を電圧Ｖ１から所定の変化度合いで低下させ始める（図７（Ｅ））。また、このタイミングｔ２１において、撮像制御部１４は、クロック信号ＣＬＫの生成を開始する（図７（Ｇ））。ＡＤ変換部ＡＤＣのカウンタ２５は、カウント動作を行うことにより、このクロック信号ＣＬＫのパルスをカウントする。

そして、タイミングｔ２２において、参照信号ＲＥＦの電圧が信号ＳＩＧの電圧（画素電圧Ｖpix）を下回る（図７（Ｅ），（Ｆ））。これにより、ＡＤ変換部ＡＤＣの比較回路２４は、信号ＣＰの電圧を高レベルから低レベルに変化させる（図７（Ｈ））。ＡＤ変換部ＡＤＣのカウンタ２５は、この信号ＣＰの遷移に基づいて、カウント動作を停止する。このときのカウンタ２５のカウント値（カウント値ＣＮＴＤ）は、画素電圧Ｖpixに応じた値である。ラッチ２６は、このカウント値ＣＮＴＤを保持する。そして、カウンタ２５は、カウント値をリセットする。

次に、タイミングｔ２３において、撮像制御部１４は、Ｄ相期間ＴＤの終了に伴い、クロック信号ＣＬＫの生成を停止する（図７（Ｇ））。また、参照信号生成部１５は、このタイミングｔ２３において、参照信号ＲＥＦの電圧を電圧Ｖ３に設定する（図７（Ｅ））。そして、このタイミングｔ２３以降の期間において、読出部２０は、ラッチ２６に保持されたカウント値ＣＮＴＤを、画像データＤＴ０として、信号処理部１６に供給する。

次に、タイミングｔ２４において、駆動部１２は、制御信号ＳＳＥＬの電圧を高レベルから低レベルに変化させる（図７（Ａ））。これにより、受光画素Ｐ１では、トランジスタＳＥＬがオフ状態になり、受光画素Ｐ１が信号線ＶＳＬから電気的に切り離される。

このようにして、読出部２０は、カウント値ＣＮＴＰ，ＣＮＴＤを含む画像データＤＴ０を信号処理部１６に供給する。信号処理部１６は、例えば画像データＤＴ０に含まれるカウント値ＣＮＴＰ，ＣＮＴＤに基づいて、相関２重サンプリングの原理を利用して、画素値ＶＡＬを生成する。具体的には、信号処理部１６は、例えば、カウント値ＣＮＴＤからカウント値ＣＮＴＰを減算することにより、画素値ＶＡＬを生成する。このように、信号処理部１６は、所定の処理を行うことにより、画像データＤＴを生成する。

（電流回路４０の動作について）
次に、駆動部１２の電流回路４０の動作について詳細に説明する。電流回路４０は、ダミー画素Ｐ２を駆動することにより、電源ノードＮＶＰＩから電源ノードＮＶＲＬへの電流経路Ｂに、電源部１３の負荷電流の均一化を図るための補償電流ＩＢを流す。

図８は、撮像装置１の一動作例を表すものであり、（Ａ）は撮像装置１の電源端子Ｔ１（図４）における電源電流ＩＤＤＨＣＰの波形を示し、（Ｂ）は撮像装置１の電源端子Ｔ２における電源電圧ＶＤＤＨＰＸの波形を示し、（Ｃ）は参照信号ＲＥＦの波形を示し、（Ｄ）は（ｎ＋１）番目の画素ラインＬに係る制御信号ＳＴＲＧ_ｎ＋１の波形を示し、（Ｅ）はｎ番目の画素ラインＬに係る制御信号ＳＴＲＧ_ｎの波形を示し、（Ｆ），（Ｇ）は電流回路４０の電流経路Ｂに流れる補償電流ＩＢの波形を示す。図８（Ｆ）は電源ノードＮＶＰＩから電流回路４０の電流経路Ｂに流れ込む補償電流ＩＢ１の波形を示し、図８（Ｇ）は電流回路４０の電流経路Ｂから電源ノードＮＶＲＬに流れ出る補償電流ＩＢ２の波形を示す。補償電流ＩＢ１，ＩＢ２は、電流回路４０に流れ込む場合に正の値になり、電流回路４０から流れ出る場合に負の値になる。補償電流ＩＢ１および補償電流ＩＢ２は、互いに逆の極性を有し、互いに同じ大きさを有する。

撮像装置１では、駆動部１２が蓄積開始駆動Ｄ１を行い、トランジスタＴＲＧ，ＲＳＴをオン状態にすることにより、フォトダイオードＰＤに蓄積された電荷を排出し、その後にこれらのトランジスタＴＲＧ，ＲＳＴをオフ状態にすることにより、蓄積期間Ｔが開始される。そして、駆動部１２が読出駆動Ｄ２を行い、トランジスタＴＲＧをオン状態にすることにより、フォトダイオードＰＤに蓄積された電荷がフローティングディフュージョンＦＤに転送され、このフローティングディフュージョンＦＤにおける電圧に基づいて、ＡＤ変換が行われる。

例えば、駆動部１２におけるｎ番目の画素ラインＬに係るドライバＤＲＶＴ_ｎが、タイミングｔ３２～ｔ３３の期間において制御信号ＳＴＲＧ_ｎの電圧を高レベルにすることにより（図８（Ｅ））、蓄積期間Ｔが開始される。そして、このドライバＤＲＶＴ_ｎが、タイミングｔ５５～ｔ５６の期間において制御信号ＳＴＲＧ_ｎの電圧を高レベルにすることにより、蓄積期間Ｔが終了する。タイミングｔ３２～ｔ３３の期間は、電源部１３が生成動作を行う動作期間ＴＡに属する。また、タイミングｔ５５～ｔ５６の期間は、電源部１３が保持動作を行う動作期間ＴＢに属する。

同様に、駆動部１２における（ｎ＋１）番目の画素ラインＬに係るドライバＤＲＶＴ_ｎ＋１が、タイミングｔ４２～ｔ４３の期間において制御信号ＳＴＲＧ_ｎ＋１の電圧を高レベルにすることにより（図８（Ｄ））、蓄積期間Ｔが開始される。そして、このドライバＤＲＶＴ_ｎ＋１が、タイミングｔ６５～ｔ６６の期間において制御信号ＳＴＲＧ_ｎ＋１の電圧を高レベルにすることにより、蓄積期間Ｔが終了する。タイミングｔ４２～ｔ４３の期間は、電源部１３が生成動作を行う動作期間ＴＡに属する。また、タイミングｔ６５～ｔ６６の期間は、電源部１３が保持動作を行う動作期間ＴＢに属する。

このドライバＤＲＶＴは、図４に示したように、電源ノードＮＶＰＩから供給された電源電圧ＶＰＩと、電源ノードＮＶＲＬから供給された電源電圧ＶＲＬに基づいて、制御信号ＳＴＲＧを生成する。複数の動作期間ＴＡのそれぞれでは、電源部１３の負荷電流が同じであることが望ましい。そこで、撮像装置１では、複数の動作期間ＴＡのそれぞれにおいて、駆動する画素ラインＬの数に応じて、電流回路４０が電流経路Ｂに補償電流ＩＢを流す（図８（Ｄ）～（Ｇ））。具体的には、タイミングｔ３１～ｔ３４の動作期間ＴＡや、タイミングｔ４１～ｔ４４の動作期間ＴＡでは、例えば、制御信号ＳＴＲＧの電圧を高レベルにすることにより駆動する画素ラインＬの数が多いので、撮像装置１は、電流経路Ｂに流す補償電流ＩＢを少なくする。また、タイミングｔ５１～ｔ５４の動作期間ＴＡや、タイミングｔ６１～ｔ６４の動作期間ＴＡでは、制御信号ＳＴＲＧの電圧を高レベルにすることにより駆動する画素ラインＬの数が少ないので、撮像装置１は、電流経路Ｂに流す補償電流ＩＢを多くする。これにより、複数の動作期間ＴＡにおいて、複数のドライバＤＲＶＴに流れる電流と電流回路４０に流れる補償電流との合計電流を、互いにほぼ同じにすることができる。

これにより、複数の動作期間ＴＡにおいて、電源部１３の負荷電流を均一にすることができ、電源端子Ｔ１に流れる電源電流ＩＤＤＨＣＰを均一にすることができる（図８（Ａ））。電源電流ＩＤＤＨＣＰに起因して、電源端子Ｔ１における電源電圧ＶＤＤＨＣＰは変動するが、複数の動作期間ＴＡにおいて、電源端子Ｔ１に流れる電源電流ＩＤＤＨＣＰを均一にすることにより、電源端子Ｔ１における電源電圧ＶＤＤＨＣＰの変動を均一にすることができる。図４に示したように、電源電圧ＶＤＤＨＣＰおよび電源電圧ＶＤＤＨＰＸは、ともにレギュレータ１００により生成され、電源配線１０１を介して供給されるが、複数の動作期間ＴＡにおいて、電源端子Ｔ１における電源電圧ＶＤＤＨＣＰの変動を均一にすることにより、電源端子Ｔ２における電源電圧ＶＤＤＨＰＸの変動をも均一にすることができる（図８（Ｂ））。このように、複数の動作期間ＴＡにおいて、画素アレイ１１に供給される電源電圧ＶＤＤＨＰＸの変動を均一にすることができるので、画質への影響を抑えることができる。

図９は、補償電流ＩＢの一例を表すものであり、（Ａ）はドライバＤＲＶＴが生成する制御信号ＳＴＲＧの波形を示し、（Ｂ）は電源ノードＮＶＰＩからドライバＤＲＶＴに流れ込む電流（ドライバ電流ＩＤＲＶ１）の波形を示し、（Ｃ）はドライバＤＲＶＴから電源ノードＮＶＲＬに流れ出る電流（ドライバ電流ＩＤＲＶ２）の波形を示し、（Ｄ）は電源ノードＮＶＰＩから電流回路４０の電流経路Ｂに流れ込む補償電流ＩＢ１の波形を示し、（Ｅ）は電流回路４０の電流経路Ｂから電源ノードＮＶＲＬに流れ出る補償電流ＩＢ２の波形を示す。

ドライバＤＲＶＴが、制御信号ＳＴＲＧの電圧を低レベルから高レベルの変化させる際、電源ノードＮＶＰＩからドライバＤＲＶＴを介して制御線ＴＲＧＬに向かってドライバ電流ＩＤＲＶ１が流れる（図９（Ａ），（Ｂ））。同様に、ドライバＤＲＶＴが、制御信号ＳＴＲＧの電圧を高レベルから低レベルの変化させる際、制御線ＴＲＧＬからドライバＤＲＶＴを介して電源ノードＮＶＲＬに向かってドライバ電流ＩＤＲＶ２が流れる（図９（Ａ），（Ｃ））。

電流回路４０は、ドライバ電流ＩＤＲＶ１と同じ電荷量の補償電流ＩＢ１を流すことができる（図９（Ｂ），（Ｄ））。図９（Ｄ）において網掛けで示した、補償電流ＩＢ１による電荷量は、図９（Ｂ）において網掛けで示した、ドライバ電流ＩＤＲＶ１による電荷量と同じである。同様に、電流回路４０は、ドライバ電流ＩＤＲＶ２と同じ電荷量の補償電流ＩＢ２を流すことができる（図９（Ｃ），（Ｅ））。図９（Ｅ）において網掛けで示した、補償電流ＩＢ２による電荷量は、図９（Ｃ）において網掛けで示した、ドライバ電流ＩＤＲＶ２による電荷量と同じである。補償電流ＩＢ１，ＩＢ２が流れる期間の幅は、制御信号ＳＴＲＧのパルス幅とほぼ同じである。

図１０は、電流回路４０の一動作例を表すものである。電流回路４０は、以下に説明するようにして、ドライバＤＲＶＴに流れる電荷量と同じ電荷量を、補償電流ＩＢとして流す。

ドライバＤＲＶＴは、制御信号ＳＴＲＧを用いて、制御線ＴＲＧＬを駆動する。この例では、ドライバＤＲＶＴが生成する制御信号ＳＴＲＧは、“－１．２Ｖ”と“２．８Ｖ”との間で遷移する。すなわち、制御信号ＳＴＲＧの振幅は“４Ｖ”である。この例では、制御信号ＳＴＲＧのパルス幅は“４００ｎｓｅｃ．”である。例えば、制御信号ＳＴＲＧが立ち上がる際に、ドライバＤＲＶＴにドライバ電流ＩＤＲＶ１が流れる。

一方、電流回路４０の負荷駆動部４１（図５）は、制御信号ＳＴＲＧＤを用いて、制御線ＴＲＧＤＬを駆動する。負荷駆動部４１は、電流経路Ａから供給された電流により制御線ＴＲＧＤＬを駆動し、制御線ＴＲＧＤＬにおける制御信号ＳＴＲＧＤの電圧を、接地電圧から一次関数的に増加させる。この例では、制御信号ＳＴＲＧＤの電圧が０Ｖから２Ｖに変化するまでの時間は“４００ｎｓｅｃ．”である。すなわち、この例では、制御信号ＳＴＲＧＤの電圧が“０Ｖ”から“２Ｖ”に変化するまでの時間が、制御信号ＳＴＲＧのパルス幅とほぼ同じになるように、例えば定電流源ＣＳの電流が設定される。そして、この例では、制御信号ＳＴＲＧＤは、その後“２．８Ｖ”になる。この場合でも、制御信号ＳＴＲＧＤが立ち上がる際に、負荷ドライバＤＲＶ１５にドライバ電流ＩＤＲＶ３が流れる。

電流回路４０の電流出力部４３では、制御信号ＳＴＲＧＤの電圧が“０Ｖ”から“２Ｖ”に変化するまでの期間において、電源ノードＮＶＰＩから電源ノードＮＶＲＬへの電流経路Ｂが有効になる。そして、この期間において、電流出力部４３は、この電流経路Ｂに補償電流ＩＢを流す。

ドライバＤＲＶＴが駆動する制御線ＴＲＧＬの寄生キャパシタンスＣｐと、負荷駆動部４１が駆動する制御線ＴＲＧＤＬの寄生キャパシタンスＣｐはほぼ同じである。よって、制御信号ＳＴＲＧＤの電圧が“０Ｖ”から“２Ｖ”に変化するまでに負荷ドライバＤＲＶ１５に流れるドライバ電流ＩＤＲＶ３の電荷量（斜線の網掛け部）は、制御信号ＳＴＲＧの電圧が“－１．２Ｖ”から“２．８Ｖ”に変化する際にドライバＤＲＶＴに流れるドライバ電流ＩＤＲＶ１の電荷量（ドットの網掛け部）の半分である。よって、電流回路４０は、電流経路Ａに流れる電流の２倍の電流を、電源ノードＮＶＰＩから電源ノードＮＶＲＬへの電流経路Ｂに、補償電流ＩＢとして流す。図１０に示した、補償電流ＩＢの電荷量Ｑは、ドライバ電流ＩＤＲＶ１の電荷量と等しい。このようにして、ドライバＤＲＶＴに流れる電荷量と、補償電流ＩＢの電荷量とをほぼ同じにすることができる。

特に、撮像装置１では、制御線ＴＲＧＤＬに複数のダミー画素Ｐ２を接続するようにしたので、ドライバＤＲＶＴが駆動する負荷および電流回路４０が駆動する負荷は、ほぼ同じである。よって、例えば、温度が変動し、あるいはプロセスばらつきが生じることにより、トランジスタＴＲＧのゲートキャパシタンスが変化した場合には、ドライバＤＲＶＴが駆動する負荷のキャパシタンスおよび電流回路４０が駆動する負荷のキャパシタンスは、ともに同じように変化する。これにより、温度が変動し、あるいはプロセスばらつきが生じた場合でも、ドライバＤＲＶＴに流れる電荷量と、補償電流ＩＢの電荷量とをほぼ同じにすることができる。

このように、１つのドライバＤＲＶＴに対応する補償電流ＩＢを流す場合には、電流経路Ａに流れる電流と電流経路Ｂに流れる電流との比を“１：２”にすることができる。よって、例えば、Ｎ個のドライバＤＲＶＴに対応する補償電流ＩＢを流す場合には、電流経路Ａに流れる電流と電流経路Ｂに流れる電流との比を“１：２Ｎ”にすることができる。電流回路４０は、制御信号ＮＳＨに基づいて、複数のトランジスタＭＰ２３のうちのオン状態にするトランジスタＭＰ２３の数を変化させることにより、電流経路Ａに流れる電流と電流経路Ｂに流れる電流との比を変更することができる。

制御信号生成部４９は、駆動する画素ラインＬの数に基づいて制御信号ＮＳＨを生成する。制御信号生成部４９は、例えば、駆動する画素ラインＬの数が多い場合には、電流出力部４３における複数のトランジスタＭＰ２３のうちの、オン状態にするトランジスタＭＰ２３の数が少なくなるように、制御信号ＮＳＨを生成する。また、制御信号生成部４９は、例えば、駆動する画素ラインＬの数が少ない場合には、オン状態にするトランジスタＭＰ２３の数が多くなるように、制御信号ＮＳＨを生成する。これにより、撮像装置１では、複数の動作期間ＴＡにおいて、電源部１３の負荷電流を均一にすることができる。

図１１は、電流回路４０の一動作例を表すものであり、（Ａ）は制御信号ＳＳＥＬの波形を示し、（Ｂ）は制御信号ＳＲＳＴの波形を示し、（Ｃ）は制御信号ＳＴＲＧの波形を示し、（Ｄ）は参照信号ＲＥＦの波形を示し、（Ｅ）は制御信号ＤＯＮの波形を示し、（Ｆ）は制御信号ＳＴＲＧＤの波形を示し、（Ｇ）は信号ＣＭＰの波形を示し、（Ｈ）は信号ＩＯＮの波形を示し、（Ｉ）は補償電流ＩＢ１の波形を示し、（Ｊ）は補償電流ＩＢ２の波形を示す。図１１（Ａ）～（Ｃ）に示した制御信号ＳＳＥＬ，ＳＲＳＴ，ＳＴＲＧの波形は、蓄積開始駆動Ｄ１（図８）における波形である。

タイミングｔ７１において、水平期間Ｈが開始すると、電源部１３のチャージポンプ１３Ａ，１３Ｂは、このタイミングｔ７１から始まる動作期間ＴＡにおいて、電源電圧ＶＰＩ，ＶＲＬの生成動作を行う。

蓄積開始駆動Ｄ１では、駆動部１２は、このタイミングｔ７１において、制御信号ＳＲＳＴの電圧を低レベルから高レベルに変化させ（図１２（Ｂ））、タイミングｔ７２において、制御信号ＳＴＲＧの電圧を低レベルから高レベルに変化させる（図１２（Ｃ））。これにより、受光画素Ｐ１では、トランジスタＲＳＴ，ＴＲＧがオン状態になり、フォトダイオードＰＤに蓄積された電荷が排出される。そして、駆動部１２は、タイミングｔ７３において、制御信号ＳＲＳＴの電圧を高レベルから低レベルに変化させ（図１２（Ｂ））、タイミングｔ７４において、制御信号ＳＴＲＧの電圧を高レベルから低レベルに変化させる（図１２（Ｃ））。これにより、受光画素Ｐ１では、トランジスタＲＳＴ，ＴＲＧがオフ状態になり、蓄積期間が開始される。

タイミングｔ７２において、駆動部１２の制御信号生成部４９は、制御信号ＤＯＮの電圧を低レベルから高レベルに変化させる（図１１（Ｅ））。これにより、負荷駆動部４１において、スイッチＳＷ１６がオン状態になり、負荷ドライバＤＲＶ１５は、電流経路Ａを介して供給された電流により、制御線ＴＲＧＤＬを駆動する。これにより、制御信号ＳＴＲＧＤが一次関数的に上昇し始める（図１１（Ｆ））。

このタイミングｔ７２では、制御信号ＳＴＲＧＤの電圧は電圧Ｖrefより低いので、比較回路４２から出力される信号ＣＭＰの電圧は高レベルである（図１１（Ｇ））。よって、論理積回路Ｌ２４は、制御信号ＤＯＮの遷移に応じて、信号ＩＯＮの電圧を低レベルから高レベルに変化させる（図１１（Ｈ））。これにより、スイッチＳＷ２５はオン状態になり、電流経路Ｂが有効になる。その結果、この電流経路Ｂに、制御信号ＮＳＨによりオン状態に設定されたトランジスタＭＰ２３の数に応じた補償電流ＩＢが流れる（図１１（Ｉ），（Ｊ））。

そして、タイミングｔ７５において、制御信号ＳＴＲＧＤの電圧が電圧Ｖrefよりも高くなる（図１１（Ｆ））。これにより、比較回路４２は、信号ＣＭＰの電圧を高レベルから低レベルに変化させる（図１１（Ｇ））。これに応じて、論理積回路Ｌ２４は、信号ＩＯＮの電圧を高レベルから低レベルに変化させる（図１１（Ｈ））。これにより、スイッチＳＷ２５はオフ状態になり、電流経路Ｂが遮断される。その結果、補償電流ＩＢは“０”になる（図１１（Ｉ），（Ｊ））。

そして、タイミングｔ７６において、制御信号生成部４９は、制御信号ＤＯＮの電圧を高レベルから低レベルに変化させる（図１１（Ｅ））。これにより、スイッチＳＷ１６はオフ状態になり、電流経路Ａは遮断される。そして、負荷ドライバＤＲＶ１５は、制御信号ＳＴＲＧＤの電圧を“０Ｖ”にする（図１１（Ｆ））。これにより、制御信号ＳＴＲＧＤの電圧が電圧Ｖrefよりも低くなるので、比較回路４２は、信号ＣＭＰの電圧を低レベルから高レベルに変化させる（図１１（Ｇ））。

そして、このタイミングｔ７６において、電源部１３のチャージポンプ１３Ａ，１３Ｂは、電源電圧ＶＰＩ，ＶＲＬの生成動作を終了する。そして、チャージポンプ１３Ａは、容量素子Ｃ１１における電源電圧ＶＰＩを保持する保持動作を行い、チャージポンプ１３Ｂは、容量素子Ｃ２１における電源電圧ＶＲＬを保持する保持動作を行う。

このように、撮像装置１では、複数のダミー画素Ｐ２を駆動する負荷駆動部４１と、制御信号ＳＴＲＧＤが所定の電圧だけ変化する間、電源ノードＮＶＰＩに導かれた電流経路Ｂを有効にするスイッチＳＷ２５とを設け、この電流経路Ｂに、補償電流ＩＢを流すようにした。これにより、複数の動作期間ＴＡにおいて、チャージポンプ１３Ａの負荷電流を均一にすることができる。これにより、複数の動作期間ＴＡにおいて、電源電流ＩＤＤＨＣＰをより均一にすることができ、電源部１３の電源電圧ＶＤＤＨＣＰの変動をより均一にすることができ、画素アレイ１１の電源電圧ＶＤＤＨＰＸの変動をより均一にすることができるので、撮像画像の画質を高めることができる。

同様に、撮像装置１では、複数のダミー画素Ｐ２を駆動する負荷駆動部４１と、制御信号ＳＴＲＧＤが所定の電圧だけ変化する間、電源ノードＮＶＲＬに導かれた電流経路Ｂを有効にするスイッチＳＷ２５とを設け、この電流経路Ｂに、補償電流ＩＢを流すようにした。これにより、複数の動作期間ＴＡにおいて、チャージポンプ１３Ｂの負荷電流を均一にすることができる。これにより、撮像画像の画質を高めることができる。

また、撮像装置１では、制御信号生成部４９が、駆動する画素ラインＬの数に基づいて、電流回路４０の電流経路Ｂに流れる補償電流ＩＢの電流値を設定するようにした。言い換えれば、制御信号生成部４９は、オン状態になるトランジスタＴＲＧの数に基づいて、電流回路４０の電流経路Ｂに流れる補償電流ＩＢの電流値を設定するようにした。これにより、撮像装置１では、撮像画像の画質を高めることができるとともに、撮像装置１の回路面積を小さくすることができる。すなわち、例えば、複数のダミー画素Ｐ２からなるダミー画素ラインを複数設け、駆動する画素ラインＬの数および駆動するダミー画素ラインの数の合計値が一定になるように画素アレイ１１を駆動した場合には、ダミー画素ラインの数が多くなるおそれがあり、この場合には、撮像装置１の回路面積が大きくなってしまう。一方、撮像装置１では、制御信号生成部４９が、駆動する画素ラインＬの数に基づいて制御信号ＮＳＨを生成することにより、電流回路４０の電流経路Ｂに流れる補償電流ＩＢの電流値を設定するようにした。これにより、複数のダミー画素Ｐ２からなるダミー画素ラインの数を少なくすることができる。その結果、撮像装置１では、撮像装置１の回路面積を小さくすることができる。

［効果］
以上のように本実施の形態では、複数のダミー画素を駆動する負荷駆動部と、制御信号が所定の電圧だけ変化する間、電源ノードに導かれた電流経路Ｂを有効にするスイッチとを設け、この電流経路に補償電流を流すようにしたので、撮像画像の画質を高めることができる。

本実施の形態では、駆動する画素ラインの数に基づいて、電流回路の電流経路Ｂに流れる補償電流の電流値を設定するようにしたので、撮像画像の画質を高めることができるとともに、撮像装置の回路面積を小さくすることができる。

＜２．第２の実施の形態＞
次に、第２の実施の形態に係る撮像装置２について説明する。本実施の形態は、動作期間ＴＢにおいても、電流回路が、電源ノードＮＶＰＩまたは電源ノードＮＶＲＬに電流を流すことができるようにしたものである。なお、上記第１の実施の形態に係る撮像装置１と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

撮像装置２は、上記第１の実施の形態に係る撮像装置１（図１）と同様に、駆動部５２と、撮像制御部５４とを有している。

図１２は、駆動部５２の一構成例を表すものである。駆動部５２は、電流回路６０を有している。

電流回路６０は、上記第１の実施の形態に係る電流回路４０と同様に、制御信号生成部４９から供給された制御信号ＤＯＮ，ＮＳＨに基づいて、制御信号ＳＴＲＧＤを用いて複数のダミー画素Ｐ２を駆動することにより、電源ノードＮＶＰＩから電源ノードＮＶＲＬへ向かって補償電流ＩＢを流すように構成される。また、電流回路６０は、撮像制御部５４から供給された制御信号ＣＷ，ＣＢに基づいて、電源ノードＮＶＰＩまたは電源ノードＮＶＲＬに調整電流を流すことにより、画素電圧Ｖpixを調整することができるようになっている。

図１３は、電流回路６０の一構成例を表すものである。電流回路６０は、電流出力部６４を有している。電流出力部６４は、信号ＩＯＮに基づいて、電源電圧ＶＰＩが供給された電源ノードＮＶＰＩから、接地ノードに向かって調整電流ＩＣを流し、あるいは電源電圧ＶＤＤが供給された電源ノードから、電源電圧ＶＲＬが供給された電源ノードＮＶＲＬに向かって調整電流ＩＤを流すように構成される。電流出力部６４は、複数のトランジスタＭＰ３１と、スイッチＳＷ３２と、トランジスタＭＮ３３と、トランジスタＭＰ３４と、複数のトランジスタＭＰ３５と、スイッチＳＷ３６とを有している。トランジスタＭＮ３３はＮ型のＭＯＳトランジスタであり、トランジスタＭＰ３１，ＭＰ３４，ＭＰ３５はＰ型のＭＯＳトランジスタである。

複数のトランジスタＭＰ３１は、撮像制御部５４から供給された制御信号ＣＷに基づいて、個別にオン状態またはオフ状態に設定されるように構成される。オン状態に設定された１または複数のトランジスタＭＰ３１のゲートはトランジスタＭＰ２２のゲートおよびドレインに接続されるとともにトランジスタＭＮ２１に接続され、ソースは電源ノードＮＶＰＩに接続され、ドレインはスイッチＳＷ３２に接続される。スイッチＳＷ３２は、例えば１または複数のＭＯＳトランジスタを用いて構成され、信号ＩＯＮに基づいてオンオフするように構成される。スイッチＳＷ３２の一端は複数のトランジスタＭＰ３１のうちのオン状態に設定された１または複数のトランジスタＭＰ３１のドレインに接続され、他端は接地される。この構成により、電流出力部６４では、信号ＩＯＮの電圧が低レベルである場合に、スイッチＳＷ３２がオフ状態になるので、電源ノードＮＶＰＩから接地ノードへの電流経路Ｃが遮断される。また、信号ＩＯＮの電圧が高レベルである場合には、スイッチＳＷ３２がオン状態になるので、電源ノードＮＶＰＩから接地ノードへの電流経路Ｃが有効になり、この電流経路Ｃに、制御信号ＣＷによりオン状態に設定されたトランジスタＭＰ３１の数に応じた調整電流ＩＣが流れるようになっている。

トランジスタＭＮ３３のゲートは、トランジスタＭＮ１１のゲートおよびドレインに接続されるとともに、定電流源ＣＳおよびトランジスタＭＮ１２，ＭＮ２１のゲートに接続され、ドレインはトランジスタＭＰ３４のゲートおよびドレインに接続され、ソースは接地される。トランジスタＭＰ３４のゲートはトランジスタＭＮ３３，ＭＰ３４のドレインに接続され、ソースは電源電圧ＶＤＤが供給された電源ノードに接続され、ドレインはトランジスタＭＰ３４のゲートおよびトランジスタＭＮ３３のドレインに接続される。複数のトランジスタＭＰ３５は、撮像制御部５４から供給された制御信号ＣＢに基づいて、個別にオン状態またはオフ状態に設定されるように構成される。オン状態に設定された１または複数のトランジスタＭＰ３５のゲートはトランジスタＭＰ３４のゲートおよびドレインに接続されるとともにトランジスタＭＮ３３のドレインに接続され、ソースは電源電圧ＶＤＤが供給された電源ノードに接続され、ドレインはスイッチＳＷ３６に接続される。スイッチＳＷ３６は、例えば１または複数のＭＯＳトランジスタを用いて構成され、信号ＩＯＮに基づいてオンオフするように構成される。スイッチＳＷ３６の一端は複数のトランジスタＭＰ３５のうちのオン状態に設定された１または複数のトランジスタＭＰ３５のドレインに接続され、他端は電源ノードＮＶＲＬに接続される。この構成により、電流出力部６４では、信号ＩＯＮの電圧が低レベルである場合に、スイッチＳＷ３６がオフ状態になるので、電源電圧ＶＤＤが供給された電源ノードから電源ノードＮＶＲＬへの電流経路Ｄが遮断される。また、信号ＩＯＮの電圧が高レベルである場合には、スイッチＳＷ３６がオン状態になるので、電源電圧ＶＤＤが供給された電源ノードから電源ノードＮＶＲＬへの電流経路Ｄが有効になり、この電流経路Ｄに、制御信号ＣＢによりオン状態に設定されたトランジスタＭＰ３５の数に応じた調整電流ＩＤが流れるようになっている。

撮像制御部５４（図１２）は、上記第１の実施の形態に係る撮像制御部１４と同様に、駆動部５２、電源部１３、読出部２０、および信号処理部１６に制御信号を供給し、これらの回路の動作を制御することにより、撮像装置２の動作を制御するように構成される。また、撮像制御部５４は、画素電圧Ｖpixの調整量に応じた制御信号ＣＷ，ＣＢを生成し、この制御信号ＣＷ，ＣＢを駆動部５２の電流回路６０に供給する機能をも有している。

次に、撮像装置２におけるＡＤ変換の動作について説明する。まず、調整電流ＩＤにより画素電圧Ｖpixを調整する場合について説明し、次に、調整電流ＩＣにより画素電圧Ｖpixを調整する場合について説明する。

図１４は、調整電流ＩＤにより画素電圧Ｖpixを調整する場合におけるＡＤ変換の一動作例を表すものであり、（Ａ）は制御信号ＳＳＥＬの波形を示し、（Ｂ）は制御信号ＳＲＳＴの波形を示し、（Ｃ）は制御信号ＳＴＲＧの波形を示し、（Ｄ）は制御信号ＡＺの波形を示し、（Ｅ）は制御信号ＤＯＮの波形を示し、（Ｆ）は制御信号ＳＴＲＧＤの波形を示し、（Ｇ）は電流回路６０の電流経路Ｄから電源ノードＮＶＲＬに流れ出る調整電流ＩＤ２の波形を示し、（Ｈ）は電源電圧ＶＰＩの波形を示し、（Ｉ）は電源電圧ＶＲＬの波形を示し、（Ｊ）は参照信号ＲＥＦの波形を示し、（Ｋ）は信号ＳＩＧの波形を示す。図１４（Ｈ），（Ｉ）では、電源電圧ＶＰＩ，ＶＲＬの波形を、同じ電圧軸を用いて示している。この例では、制御信号ＮＳＨは、複数のトランジスタＭＰ２３の全てをオフ状態にすることを指示する信号であり、制御信号ＣＷは、複数のトランジスタＭＰ３１の全てをオフ状態にすることを指示する信号である。また、制御信号ＣＢは、複数のトランジスタＭＰ３５のうちの一部のトランジスタＭＰ３５をオン状態にすることを指示する信号である。

上記第１の実施の形態の場合（図７）と同様に、電源部１３のチャージポンプ１３Ａ，１３Ｂは、タイミングｔ８１～ｔ８３の期間（動作期間ＴＡ）において、電源電圧ＶＰＩ，ＶＲＬを生成する生成動作を行い、タイミングｔ８３以降の期間（動作期間ＴＢ）において、電源電圧ＶＰＩ，ＶＲＬを保持する保持動作を行う。また、受光画素Ｐ１は、タイミングｔ８１～ｔ８２の期間において、制御信号ＳＲＳＴに基づいてリセット動作を行う。また、ＡＤ変換部ＡＤＣの比較回路２４は、タイミングｔ８１～ｔ８４の期間において動作点を設定する。

そして、ＡＤ変換部ＡＤＣは、タイミングｔ８５～ｔ８７の期間（Ｐ相期間ＴＰ）において、信号ＳＩＧ（リセット電圧Ｖreset）に基づいてＡＤ変換を行う。これにより、ＡＤ変換部ＡＤＣは、リセット電圧Ｖresetに応じたカウント値ＣＮＴＰを得る。

そして、受光画素Ｐ１は、タイミングｔ８９～ｔ９０の期間において、制御信号ＳＴＲＧに基づいて電荷転送動作を行う。これにより、受光画素Ｐ１では、フォトダイオードＰＤで発生した電荷がフローティングディフュージョンＦＤに転送される

タイミングｔ８９において、駆動部５２の制御信号生成部４９は、制御信号ＤＯＮの電圧を低レベルから高レベルに変化させる（図１４（Ｅ））。これにより、負荷駆動部４１において、スイッチＳＷ１６がオン状態になり、負荷ドライバＤＲＶ１５は、電流経路Ａを介して供給された電流により、制御線ＴＲＧＤＬを駆動する。これにより、制御信号ＳＴＲＧＤが一次関数的に上昇し始める（図１４（Ｆ））。

そして、このタイミングｔ８９から、制御信号ＳＴＲＧＤが電圧Ｖrefに到達するタイミングｔ９０までの期間において、論理積回路Ｌ２４から出力される信号ＩＯＮの電圧は高レベルになり、スイッチＳＷ３６はオン状態になり、電流経路Ｄが有効になる。これにより、この電流経路Ｄに、制御信号ＣＢによりオン状態に設定されたトランジスタＭＰ３５の数に応じた調整電流ＩＤ（調整電流ＩＤ２）が流れる（図１４（Ｇ））。この調整電流ＩＤは、電流経路Ｄから電源ノードＮＶＲＬに流れ出る。チャージポンプ１３Ｂは、容量素子Ｃ２１における電源電圧ＶＲＬを保持する動作を行っているので、電源電圧ＶＲＬは、このタイミングｔ８９～ｔ９０の期間において、この調整電流ＩＤにより一次関数的に上昇する（図１４（Ｉ））。そして、タイミングｔ９０以降において、この電源電圧ＶＲＬは保持される。図１５に示すように、調整電流ＩＤの大きさが大きいほど、電源電圧ＶＲＬの上昇量は大きい。

タイミングｔ９０において、駆動部５２は、制御信号ＳＴＲＧの電圧を高レベルから低レベルに変化させる（図１４（Ｃ））。駆動部５２のドライバＤＲＶＴは、電源電圧ＶＲＬに基づいて制御信号ＳＴＲＧを生成するので、この制御信号ＳＴＲＧの低レベル電圧は、タイミングｔ８９より前の期間における低レベル電圧に比べてやや高くなる。受光画素Ｐ１では、制御信号ＳＴＲＧの低レベル電圧の変化に応じて、フローティングディフュージョンＦＤにおける電圧が変化する。

図１６は、受光画素Ｐ１における寄生キャパシタンスの一例を表すものである。トランジスタＴＲＧのゲートの電圧が変化すると、トランジスタＴＲＧのゲート・ドレイン間の寄生キャパシタンスを介して、その電圧変化がフローティングディフュージョンＦＤに伝わる。この例では、トランジスタＴＲＧのゲートの電圧が上昇することにより、フローティングディフュージョンＦＤの電圧が上昇する。これにより、図１４（Ｋ）に示したように、信号ＳＩＧの電圧（画素電圧Ｖpix）が上昇する。

そして、タイミングｔ９１において、制御信号生成部４９は、制御信号ＤＯＮの電圧を高レベルから低レベルに変化させる（図１４（Ｅ））。これにより、スイッチＳＷ１６はオフ状態になり、電流経路Ａは遮断される。そして、負荷ドライバＤＲＶ１５は、制御信号ＳＴＲＧＤの電圧を“０Ｖ”にする（図１４（Ｆ））。

そして、タイミングｔ９２～ｔ９４の期間（Ｄ相期間ＴＤ）において、ＡＤ変換部ＡＤＣは、信号ＳＩＧ（画素電圧Ｖpix）に基づいてＡＤ変換を行う。これにより、ＡＤ変換部ＡＤＣは、画素電圧Ｖpixに応じたカウント値ＣＮＴＤを得る。調整電流ＩＤに応じて画素電圧Ｖpixが上昇しているので、カウント値ＣＮＴＤは、調整電流ＩＤを流していない場合に比べてやや小さくなる。

信号処理部１６は、例えば、カウント値ＣＮＴＤからカウント値ＣＮＴＰを減算することにより、画素値ＶＡＬを生成する。よって、画素値ＶＡＬは、調整電流ＩＤにより、いわゆる黒レベルに近づくように調整される。

ここで、トランジスタＴＲＧは、本開示における「画素トランジスタ」および「転送トランジスタ」の一具体例に対応する。電源ノードＮＶＲＬは、本開示における「第１の電源ノード」の一具体例に対応する。ドライバＤＲＶＴは、本開示における「ドライバ」の一具体例に対応する。電流回路６０は、本開示における「電流回路」の一具体例に対応する。電流経路Ｄは、本開示における「電流経路」の一具体例に対応する。スイッチＳＷ３６は、本開示における「スイッチ」の一具体例に対応する。撮像制御部５４は、本開示における「第２の電流制御部」の一具体例に対応する。

図１７は、調整電流ＩＣにより画素電圧Ｖpixを調整する場合におけるＡＤ変換の一動作例を表すものであり、（Ａ）は制御信号ＳＳＥＬの波形を示し、（Ｂ）は制御信号ＳＲＳＴの波形を示し、（Ｃ）は制御信号ＳＴＲＧの波形を示し、（Ｄ）は制御信号ＡＺの波形を示し、（Ｅ）は制御信号ＤＯＮの波形を示し、（Ｆ）は制御信号ＳＴＲＧＤの波形を示し、（Ｇ）は電源ノードＮＶＰＩから電流回路６０の電流経路Ｃに流れ込む調整電流ＩＣ１の波形を示し、（Ｈ）は電源電圧ＶＰＩの波形を示し、（Ｉ）は電源電圧ＶＲＬの波形を示し、（Ｊ）は参照信号ＲＥＦの波形を示し、（Ｋ）は信号ＳＩＧの波形を示す。この例では、制御信号ＮＳＨは、複数のトランジスタＭＰ２３の全てをオフ状態にすることを指示する信号であり、制御信号ＣＢは、複数のトランジスタＭＰ３５の全てをオフ状態にすることを指示する信号である。また、制御信号ＣＷは、複数のトランジスタＭＰ３１のうちの一部のトランジスタＭＰ３１をオン状態にすることを指示する信号である。

調整電流ＩＤにより画素電圧Ｖpixを調整する場合（図１４）と同様に、電源部１３のチャージポンプ１３Ａ，１３Ｂは、タイミングｔ８１～ｔ８３の期間（動作期間ＴＡ）において、電源電圧ＶＰＩ，ＶＲＬを生成する生成動作を行い、タイミングｔ８３以降の期間（動作期間ＴＢ）において、電源電圧ＶＰＩ，ＶＲＬを保持する保持動作を行う。また、受光画素Ｐ１は、タイミングｔ８１～ｔ８２の期間において、制御信号ＳＲＳＴに基づいてリセット動作を行う。また、ＡＤ変換部ＡＤＣの比較回路２４は、タイミングｔ８１～ｔ８４の期間において動作点を設定する。

そして、ＡＤ変換部ＡＤＣは、タイミングｔ８５～ｔ８７の期間（Ｐ相期間ＴＰ）において、信号ＳＩＧ（リセット電圧Ｖreset）に基づいてＡＤ変換を行う。これにより、ＡＤ変換部ＡＤＣは、リセット電圧Ｖresetに応じたカウント値ＣＮＴＰを得る。

そして、受光画素Ｐ１は、タイミングｔ８９～ｔ９０の期間において、制御信号ＳＴＲＧに基づいて電荷転送動作を行う。これにより、受光画素Ｐ１では、フォトダイオードＰＤで発生した電荷がフローティングディフュージョンＦＤに転送される

タイミングｔ８９において、駆動部５２の制御信号生成部４９は、制御信号ＤＯＮの電圧を低レベルから高レベルに変化させる（図１７（Ｅ））。これにより、負荷駆動部４１において、スイッチＳＷ１６がオン状態になり、負荷ドライバＤＲＶ１５は、電流経路Ａを介して供給された電流により、制御線ＴＲＧＤＬを駆動する。これにより、制御信号ＳＴＲＧＤが一次関数的に上昇し始める（図１７（Ｆ））。

そして、このタイミングｔ８９から、制御信号ＳＴＲＧＤが電圧Ｖrefに到達するタイミングｔ９０までの期間において、論理積回路Ｌ２４から出力される信号ＩＯＮの電圧は高レベルになり、スイッチＳＷ３２はオン状態になり、電流経路Ｃが有効になる。これにより、この電流経路Ｃに、制御信号ＣＷによりオン状態に設定されたトランジスタＭＰ３１の数に応じた調整電流ＩＣ（調整電流ＩＣ１）が流れる（図１７（Ｇ））。この調整電流ＩＣは、電源ノードＮＶＰＩから電流経路Ｃに流れ込む。チャージポンプ１３Ａは、容量素子Ｃ１１における電源電圧ＶＰＩを保持する動作を行っているので、電源電圧ＶＰＩは、このタイミングｔ８９～ｔ９０の期間において、この調整電流ＩＣにより一次関数的に下降する（図１７（Ｈ））。そして、タイミングｔ９０以降において、この電源電圧ＶＰＩは保持される。図１８に示すように、調整電流ＩＣの大きさが大きいほど、電源電圧ＶＰＩの下降量は大きくなる。

駆動部５２のドライバＤＲＶＳは、電源電圧ＶＰＩに基づいて制御信号ＳＳＥＬを生成するので、この制御信号ＳＳＥＬの高レベル電圧は、タイミングｔ８９～ｔ９０の期間において、一次関数的に低下し、タイミングｔ９０以降において維持される（図１７（Ａ））。この制御信号ＳＳＥＬの高レベル電圧は、タイミングｔ８９より前の期間における高レベル電圧に比べてやや低い。受光画素Ｐ１では、このような制御信号ＳＳＥＬの高レベル電圧の変化に応じて、フローティングディフュージョンＦＤにおける電圧が変化する。

図１９は、受光画素Ｐ１における寄生キャパシタンスの一例を表すものである。トランジスタＳＥＬのゲートの電圧が変化すると、トランジスタＳＥＬのゲート・ドレイン間の寄生キャパシタンスや、トランジスタＡＭＰのゲート・ソース間の寄生キャパシタンスを介して、その電圧変化がフローティングディフュージョンＦＤに伝わる。この例では、トランジスタＳＥＬのゲートの電圧が下降することにより、フローティングディフュージョンＦＤの電圧が下降する。これにより、図１７（Ｋ）に示したように、信号ＳＩＧの電圧（画素電圧Ｖpix）が下降する。

そして、タイミングｔ９１において、制御信号生成部４９は、制御信号ＤＯＮの電圧を高レベルから低レベルに変化させる（図１７（Ｅ））。これにより、スイッチＳＷ１６はオフ状態になり、電流経路Ａは遮断される。そして、負荷ドライバＤＲＶ１５は、制御信号ＳＴＲＧＤの電圧を“０Ｖ”にする（図１７（Ｆ））。

そして、タイミングｔ９２～ｔ９４の期間（Ｄ相期間ＴＤ）において、ＡＤ変換部ＡＤＣは、信号ＳＩＧ（画素電圧Ｖpix）に基づいてＡＤ変換を行う。これにより、ＡＤ変換部ＡＤＣは、画素電圧Ｖpixに応じたカウント値ＣＮＴＤを得る。調整電流ＩＣに応じて画素電圧Ｖpixが下降しているので、カウント値ＣＮＴＤは、調整電流ＩＣを流していない場合に比べてやや大きくなる。

信号処理部１６は、例えば、カウント値ＣＮＴＤからカウント値ＣＮＴＰを減算することにより、画素値ＶＡＬを生成する。よって、画素値ＶＡＬは、調整電流ＩＣにより、いわゆる白レベルに近づくように調整される。

ここで、トランジスタＳＥＬは、本開示における「画素トランジスタ」および「出力トランジスタ」の一具体例に対応する。トランジスタＴＲＧは、本開示における転送トランジスタ」の一具体例に対応する。電源ノードＮＶＰＩは、本開示における「第１の電源ノード」の一具体例に対応する。ドライバＤＲＶＳは、本開示における「ドライバ」の一具体例に対応する。電流経路Ｃは、本開示における「電流経路」の一具体例に対応する。スイッチＳＷ３２は、本開示における「スイッチ」の一具体例に対応する。撮像制御部５４は、本開示における「第２の電流制御部」の一具体例に対応する。

このように、撮像装置２では、複数のダミー画素Ｐ２を駆動する負荷駆動部４１と、制御信号ＳＴＲＧＤが所定の電圧だけ変化する間、電源ノードＮＶＰＩに導かれた電流経路Ｃを有効にするスイッチＳＷ３２とを設け、この電流経路Ｃに、調整電流ＩＣを流すようにした。これにより、撮像装置２では、画素値ＶＡＬを、いわゆる白レベルに近づくように調整することができる。撮像装置２では、このように撮像画像の画質を調整することができるので、画質を高めることができる。

また、撮像装置２では、複数のダミー画素Ｐ２を駆動する負荷駆動部４１と、制御信号ＳＴＲＧＤが所定の電圧だけ変化する間、電源ノードＮＶＲＬに導かれた電流経路Ｄを有効にするスイッチＳＷ３６とを設け、この電流経路Ｄに、調整電流ＩＤを流すようにした。これにより、撮像装置２では、画素値ＶＡＬを、いわゆる黒レベルに近づくように調整することができる。撮像装置２では、このように撮像画像の画質を調整することができるので、画質を高めることができる。

以上のように本実施の形態では、複数のダミー画素を駆動する負荷駆動部と、制御信号が所定の電圧だけ変化する間、電源ノードＮＶＰＩに導かれた電流経路Ｃを有効にするスイッチとを設け、この電流経路Ｃに調整電流を流すようにしたので、撮像画像の画質を高めることができる。

本実施の形態では、複数のダミー画素を駆動する負荷駆動部と、制御信号が所定の電圧だけ変化する間、電源ノードＮＶＲＬに導かれた電流経路Ｄを有効にするスイッチとを設け、この電流経路Ｄに調整電流を流すようにしたので、撮像画像の画質を高めることができる。

［変形例２－１］
上記実施の形態では、電源部１３のチャージポンプ１３Ｂは、１つの電源電圧ＶＲＬを生成したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、複数の電源電圧を生成してもよい。以下に、本変形例に係る撮像装置２Ａについて、詳細に説明する。撮像装置２Ａは、駆動部７２と、電源部７３とを備えている。

図２０は、電源部７３および駆動部７２の一構成例を表すものである。

電源部７３は、チャージポンプ７３Ｂを有している。チャージポンプ７３Ｂは、撮像制御部５４からの指示に基づいて、電源電圧ＶＲＬ，ＶＲＬＲＤを生成するように構成される。電源電圧ＶＲＬＲＤは、電源電圧ＶＲＬと同じ電圧を有する。電源電圧ＶＲＬＲＤは、ＡＤ変換が行われる画素ラインＬについて用いられる電圧である。チャージポンプ７３Ｂは、動作期間ＴＡにおいて、端子Ｔ２１に接続された容量素子Ｃ２１に電荷をチャージすることにより電源電圧ＶＲＬを生成する生成動作を行うとともに、端子Ｔ２２に接続された容量素子Ｃ２２に電荷をチャージすることにより電源電圧ＶＲＬＲＤを生成する生成動作を行う。そして、チャージポンプ７３Ｂは、動作期間ＴＢにおいて、容量素子Ｃ２１における電源電圧ＶＲＬを保持する保持動作を行うとともに、容量素子Ｃ２２における電源電圧ＶＲＬＲＤを保持する保持動作を行う。チャージポンプ７３Ｂは、この動作を繰り返すことにより、電源電圧ＶＲＬ，ＶＲＬＲＤを生成するようになっている。そして、チャージポンプ７３Ｂは、生成した電源電圧ＶＲＬを、電源ノードＮＶＲＬを介して駆動部７２に供給するとともに、生成した電源電圧ＶＲＬＲＤを、電源ノードＮＶＲＬＲＤを介して駆動部７２に供給するようになっている。

駆動部７２は、複数のスイッチＳＷＴと、電流回路６０Ａと、制御信号生成部７９とを有している。この図２０には、受光画素領域Ｒ１におけるｎ番目の画素ラインＬに係るスイッチＳＷＴ_ｎを図示している。

複数のスイッチＳＷＴは、複数のドライバＤＲＶＴにそれぞれ対応して設けられる。複数のスイッチＳＷＴのそれぞれは、制御信号生成部７９から供給された制御信号に基づいて、対応するドライバＤＲＶＴに、電源電圧ＶＲＬまたは電源電圧ＶＲＬＲＤを選択的に供給するように構成される。具体的には、スイッチＳＷＴ_ｎは、ｎ番目の画素ラインＬに係る複数の受光画素Ｐ１に信号ＳＩＧを出力させる場合には、制御信号生成部７９から供給された制御信号に基づいて、ドライバＤＲＶＴ_ｎに電源電圧ＶＲＬＲＤを供給し、ｎ番目の画素ラインＬに係る複数の受光画素Ｐ１に信号ＳＩＧを出力させない場合には、制御信号生成部７９から供給された制御信号に基づいて、ドライバＤＲＶＴ_ｎに電源電圧ＶＲＬを供給するようになっている。

電流回路６０Ａは、第２の実施の形態に係る電流回路６０（図１３）と同様に、制御信号生成部７９から供給された制御信号ＤＯＮ，ＮＳＨに基づいて、制御信号ＳＴＲＧＤを用いて複数のダミー画素Ｐ２を駆動することにより、電源ノードＮＶＰＩから電源ノードＮＶＲＬへ向かって補償電流ＩＢを流すように構成される。また、電流回路６０Ａは、撮像制御部５４から供給された制御信号ＣＷ，ＣＢに基づいて、電源ノードＮＶＰＩまたは電源ノードＮＶＲＬＲＤに調整電流を流すことにより、画素電圧Ｖpixを調整することができるようになっている。

図２１は、電流回路６０Ａの一構成例を表すものである。電流回路６０Ａは、電流出力部６４Ａを有している。電流出力部６４Ａにおいて、スイッチＳＷ３６の一端は複数のトランジスタＭＰ３５のうちのオン状態に設定された１または複数のトランジスタＭＰ３５のドレインに接続され、他端は電源ノードＮＶＲＬＲＤに接続される。

制御信号生成部７９（図２０）は、撮像制御部５４からの指示に基づいて、複数のドライバＤＲＶＴ、複数のスイッチＳＷＴ、複数のドライバＤＲＶＲ、および複数のドライバＤＲＶＳの動作を制御するように構成される。

［変形例２－２］
上記実施の形態では、電源部１３のチャージポンプ１３Ａは、１つの電源電圧ＶＰＩを生成したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、複数の電源電圧を生成してもよい。以下に、本変形例に係る撮像装置２Ｂについて、詳細に説明する。撮像装置２Ｂは、上記変形例に係る撮像装置２Ａに本変形例を適用したものである。撮像装置２Ｂは、駆動部８２と、電源部８３とを備えている。

図２２は、電源部８３および駆動部８２の一構成例を表すものである。

電源部８３は、チャージポンプ８３Ａを有している。チャージポンプ８３Ａは、撮像制御部５４からの指示に基づいて、電源電圧ＶＰＩ，ＶＰＩＳＤを生成するように構成される。電源電圧ＶＰＩＳＤは、電源電圧ＶＰＩと同じ電圧を有する。電源電圧ＶＰＩＳＤは、ＡＤ変換が行われる画素ラインＬについて用いられる電圧である。チャージポンプ８３Ａは、動作期間ＴＡにおいて、端子Ｔ１１に接続された容量素子Ｃ１１に電荷をチャージすることにより電源電圧ＶＰＩを生成する生成動作を行うとともに、端子Ｔ１２に接続された容量素子Ｃ１２に電荷をチャージすることにより電源電圧ＶＰＩＳＤを生成する生成動作を行う。そして、チャージポンプ８３Ａは、動作期間ＴＢにおいて、容量素子Ｃ１１における電源電圧ＶＰＩを保持する保持動作を行うとともに、容量素子Ｃ１２における電源電圧ＶＰＩＳＤを保持する保持動作を行う。チャージポンプ８３Ａは、この動作を繰り返すことにより、電源電圧ＶＰＩ，ＶＰＩＳＤを生成するようになっている。そして、チャージポンプ８３Ａは、生成した電源電圧ＶＰＩを、電源ノードＮＶＰＩを介して駆動部８２に供給するとともに、生成した電源電圧ＶＰＩＳＤを、電源ノードＮＶＰＩＳＤを介して駆動部８２に供給するようになっている。

駆動部８２は、複数のスイッチＳＷＳと、電流回路６０Ｂと、制御信号生成部８９とを有している。この図２２には、受光画素領域Ｒ１におけるｎ番目の画素ラインＬに係るスイッチＳＷＳ_ｎを図示している。

複数のスイッチＳＷＳは、複数のドライバＤＲＶＳにそれぞれ対応して設けられる。複数のスイッチＳＷＳのそれぞれは、制御信号生成部８９から供給された制御信号に基づいて、対応するドライバＤＲＶＳに、電源電圧ＶＰＩまたは電源電圧ＶＰＩＳＤを選択的に供給するように構成される。具体的には、スイッチＳＷＳ_ｎは、ｎ番目の画素ラインＬに係る複数の受光画素Ｐ１に信号ＳＩＧを出力させる場合には、制御信号生成部８９から供給された制御信号に基づいて、ドライバＤＲＶＳ_ｎに電源電圧ＶＰＩＳＤを供給し、ｎ番目の画素ラインＬに係る複数の受光画素Ｐ１に信号ＳＩＧを出力させない場合には、制御信号生成部８９から供給された制御信号に基づいて、ドライバＤＲＶＳ_ｎに電源電圧ＶＰＩを供給するようになっている。

電流回路６０Ｂは、上記変形例に係る電流回路６０Ａと同様に、制御信号生成部８９から供給された制御信号ＤＯＮ，ＮＳＨに基づいて、制御信号ＳＴＲＧＤを用いて複数のダミー画素Ｐ２を駆動することにより、電源ノードＮＶＰＩから電源ノードＮＶＲＬへ向かって補償電流ＩＢを流すように構成される。また、電流回路６０Ｂは、撮像制御部５４から供給された制御信号ＣＷ，ＣＢに基づいて、電源ノードＮＶＰＩＳＤまたは電源ノードＮＶＲＬＲＤに調整電流を流すことにより、画素電圧Ｖpixを調整することができるようになっている。

図２３は、電流回路６０Ｂの一構成例を表すものである。電流回路６０Ｂは、電流出力部６４Ｂを有している。電流出力部６４Ｂにおいて、オン状態に設定された１または複数のトランジスタＭＰ３１のソースは電源ノードＮＶＰＩＳＤに接続され、ドレインはスイッチＳＷ３２に接続される。

制御信号生成部８９（図２２）は、撮像制御部５４からの指示に基づいて、複数のドライバＤＲＶＴ、複数のスイッチＳＷＴ、複数のドライバＤＲＶＲ、複数のスイッチＳＷＳ、および複数のドライバＤＲＶＳの動作を制御するように構成される。

＜３．撮像装置の使用例＞
図２４は、上記実施の形態に係る撮像装置１の使用例を表すものである。上述した撮像装置１は、例えば、以下のように、可視光や、赤外光、紫外光、Ｘ線等の光をセンシングする様々なケースに使用することができる。

・ディジタルカメラや、カメラ機能付きの携帯機器等の、鑑賞の用に供される画像を撮影する装置
・自動停止等の安全運転や、運転者の状態の認識等のために、自動車の前方や後方、周囲、車内等を撮影する車載用センサ、走行車両や道路を監視する監視カメラ、車両間等の測距を行う測距センサ等の、交通の用に供される装置
・ユーザのジェスチャを撮影して、そのジェスチャに従った機器操作を行うために、テレビジョンや、冷蔵庫、エアーコンディショナ等の家電に供される装置
・内視鏡や、赤外光の受光による血管撮影を行う装置等の、医療やヘルスケアの用に供される装置
・防犯用途の監視カメラや、人物認証用途のカメラ等の、セキュリティの用に供される装置
・肌を撮影する肌測定器や、頭皮を撮影するマイクロスコープ等の、美容の用に供される装置
・スポーツ用途等向けのアクションカメラやウェアラブルカメラ等の、スポーツの用に供される装置
・畑や作物の状態を監視するためのカメラ等の、農業の用に供される装置

＜４．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。

図２５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２５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２５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２６は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。

図２６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２６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車両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、撮像部１２０３１に適用され得る。これにより、車両制御システム１２０００では、撮像部１２０３１により得られた撮像画像の画質を高めることができる。その結果、車両制御システム１２０００では、車両の衝突回避あるいは衝突緩和機能、車間距離に基づく追従走行機能、車速維持走行機能、車両の衝突警告機能、車両のレーン逸脱警告機能等を、高い精度で実現できる。

以上、実施の形態および変形例、ならびにそれらの具体的な応用例を挙げて本技術を説明したが、本技術はこれらの実施の形態等には限定されず、種々の変形が可能である。

例えば、上記の実施の形態では、図２に示したような構成の受光画素Ｐ１および図３に示したような構成のダミー画素Ｐ２を用いたが、これに限定されるものではなく、様々な構成の受光画素およびダミー画素を用いることができる。

なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。

なお、本技術は以下のような構成とすることができる。以下の構成の本技術によれば、撮像画像の画質を高めることができる。

（１）受光量に応じた電荷を生成する受光素子と、画素トランジスタとを有する受光画素と、
第１の電源ノードにおける第１の電源電圧を生成する電源部と、
前記第１の電源ノードにおける前記第１の電源電圧に基づいて前記画素トランジスタを駆動するドライバと、
前記第１の電源ノードに導かれた電流経路に、所定の電流値を有する電源電流を流す電流回路と
を備え、
前記電流回路は、
負荷と、
前記負荷を駆動する負荷駆動部と、
前記電流経路に設けられ、前記負荷における電圧が所定の電圧だけ変化する期間においてオン状態になることにより、前記電流経路に前記電源電流を流すスイッチと
を有する
撮像装置。
（２）前記負荷駆動部は、定電流源を有し、前記定電流源が生成した電流により前記負荷を駆動する
前記（１）に記載の撮像装置。
（３）前記負荷駆動部は、第１のタイミングにおいて、前記定電流源が生成した電流により前記負荷を駆動し始めることにより、前記負荷における電圧を、第１の電圧から変化させ始め、
前記スイッチは、前記第１のタイミングでオン状態になり、前記負荷における電圧が、前記第１の電圧から前記所定の電圧だけ離れた第２の電圧に到達した第２のタイミングでオフ状態になる
前記（２）に記載の撮像装置。
（４）前記電流回路は、前記所定の電流値を変更可能である
前記（１）から（３）のいずれかに記載の撮像装置。
（５）前記負荷は、前記画素トランジスタと同じ構成を有する負荷トランジスタを含む
前記（１）から（４）のいずれかに記載の撮像装置。
（６）前記負荷は、前記受光画素のうちの少なくとも一部と同じ構成を有するダミー画素を含む
前記（１）から（５）のいずれかに記載の撮像装置。
（７）前記電源部は、さらに、第２の電源ノードにおける第２の電源電圧を生成し、
前記ドライバは、前記第１の電源ノードにおける前記第１の電源電圧、および前記第２の電源ノードにおける前記第２の電源電圧に基づいて前記画素トランジスタを駆動し、
前記電流経路は、さらに前記第２の電源ノードに導かれ、
前記電流回路は、前記スイッチがオン状態になることにより、前記第１の電源ノードと前記第２の電源ノードとの間に前記電源電流を流す
前記（１）から（６）のいずれかに記載の撮像装置。
（８）複数の前記受光画素と、
前記複数の受光画素の前記画素トランジスタに対応して設けられ、対応する前記画素トランジスタをそれぞれ駆動する複数の前記ドライバと、
複数の前記画素トランジスタのうちの、オン状態になる前記画素トランジスタの数に基づいて前記所定の電流値を設定する第１の電流制御部と
を備えた
前記（７）に記載の撮像装置。
（９）前記スイッチがオン状態になる期間のうちの少なくとも一部は、前記複数の画素トランジスタのうちのオン状態になる前記画素トランジスタがオン状態になる期間と重なる
前記（８）に記載の撮像装置。
（１０）前記受光画素は、
前記受光素子により生成された電荷を蓄積する蓄積素子と、
ゲートを有し、オン状態になることにより、前記受光素子により生成された電荷を前記蓄積素子に転送する転送トランジスタと、
ゲートを有し、オン状態になることにより、前記蓄積素子に第３の電圧を供給するリセットトランジスタと、
ゲートを有し、オン状態になることにより、前記蓄積素子における電圧に応じた電圧を出力する出力トランジスタと
を有し、
前記画素トランジスタは、前記転送トランジスタであり、
前記ドライバは、前記画素トランジスタの前記ゲートの電圧を前記第１の電源電圧および前記第２の電源電圧の間で遷移させることにより、前記画素トランジスタを駆動する
前記（７）または（８）に記載の撮像装置。
（１１）第１の期間において、前記転送トランジスタおよび前記リセットトランジスタはオン状態であり、前記出力トランジスタはオフ状態であり、
前記第１の期間の後の第２の期間において、前記転送トランジスタ、前記リセットトランジスタ、および前記出力トランジスタはオフ状態であり、
前記第２の期間の後の第３の期間において、前記出力トランジスタはオン状態であり、
前記スイッチがオン状態になる期間のうちの少なくとも一部は、前記第１の期間と重なる
前記（１０）に記載の撮像装置。
（１２）前記電源部は、
第１の動作期間において、前記第１の電源ノードにおける前記第１の電源電圧を生成するとともに、前記第２の電源ノードにおける前記第２の電源電圧を生成する第１の動作を行い、
第２の動作期間において、前記第１の電源電圧および前記第２の電源電圧の生成を停止し、前記第１の電源ノードにおける電圧、および前記第２の電源ノードにおける電圧を保持する第２の動作を行い
前記スイッチがオン状態になる期間は、前記第１の動作期間に属する
前記（７）から（１２）のいずれかに記載の撮像装置。
（１３）前記所定の電流値を設定する第２の電流制御部をさらに備え、
前記電流経路は、さらに第３の電源ノードに導かれ、
前記電流回路は、前記スイッチがオン状態になることにより、前記第１の電源ノードと前記第３の電源ノードとの間に、前記所定の電流値を有する前記電源電流を流す
前記（１）から（６）のいずれかに記載の撮像装置。
（１４）前記受光画素は、
前記受光素子により生成された電荷を蓄積する蓄積素子と、
ゲートを有し、オン状態になることにより、前記受光素子により生成された電荷を前記蓄積素子に転送する転送トランジスタと、
ゲートを有し、オン状態になることにより、前記蓄積素子に第３の電圧を供給するリセットトランジスタと、
ゲートを有し、オン状態になることにより、前記蓄積素子における電圧に応じた電圧を出力する出力トランジスタと
を有し、
前記画素トランジスタは、前記転送トランジスタであり、
前記ドライバは、前記画素トランジスタの前記ゲートの電圧を前記第１の電源電圧と第２の電源電圧との間で遷移させることにより、前記画素トランジスタを駆動し、
前記第１の電源電圧は、前記画素トランジスタをオフさせる電圧である
前記（１３）に記載の撮像装置。
（１５）前記受光画素は、
前記受光素子により生成された電荷を蓄積する蓄積素子と、
ゲートを有し、オン状態になることにより、前記受光素子により生成された電荷を前記蓄積素子に転送する転送トランジスタと、
ゲートを有し、オン状態になることにより、前記蓄積素子に第３の電圧を供給するリセットトランジスタと、
ゲートを有し、オン状態になることにより、前記蓄積素子における電圧に応じた電圧を出力する出力トランジスタと
を有し、
前記画素トランジスタは、前記出力トランジスタであり、
前記ドライバは、前記画素トランジスタの前記ゲートの電圧を前記第１の電源電圧と第３の電源電圧との間で遷移させることにより、前記画素トランジスタを駆動し、
前記第１の電源電圧は、前記画素トランジスタをオンさせる電圧である
前記（１３）に記載の撮像装置。
（１６）第１の期間において、前記転送トランジスタおよび前記リセットトランジスタはオン状態であり、前記出力トランジスタはオフ状態であり、
前記第１の期間の後の第２の期間において、前記転送トランジスタ、前記リセットトランジスタ、および前記出力トランジスタはオフ状態であり、
前記第２の期間の後の第３の期間において、前記出力トランジスタはオン状態であり、
前記第３の期間における第１のサブ期間において、前記リセットトランジスタはオン状態であり、前記転送トランジスタはオフ状態であり、
前記第３の期間における前記第１のサブ期間の後の第２のサブ期間において、前記リセットトランジスタおよび前記転送トランジスタはオフ状態であり、
前記第３の期間における前記第２のサブ期間の後の第３のサブ期間において、前記転送トランジスタはオン状態であり、前記リセットトランジスタはオフ状態であり、
前記第３の期間における前記第３のサブ期間の後の第４のサブ期間において、前記転送トランジスタおよび前記リセットトランジスタはオフ状態であり、
前記スイッチがオン状態になる期間の少なくとも一部は、前記第３のサブ期間と重なる
前記（１４）または（１５）に記載の撮像装置。
（１７）前記電源部は、
第１の動作期間において、前記第１の電源ノードにおける前記第１の電源電圧を生成する第１の動作を行い、
第２の動作期間において、前記第１の電源電圧の生成を停止し、前記第１の電源ノードにおける電圧を保持する第２の動作を行い
前記スイッチがオン状態になる期間は、前記第２の動作期間に属する
前記（１３）から（１６）のいずれかに記載の撮像装置。
（１８）第１の電源ノードにおける第１の電源電圧を生成することと、
前記第１の電源ノードにおける前記第１の電源電圧に基づいて、受光量に応じた電荷を生成する受光素子と、画素トランジスタとを有する受光画素の前記画素トランジスタを駆動することと、
負荷を駆動することと、
前記負荷における電圧が所定の電圧だけ変化する期間において、前記第１の電源ノードに導かれた電流経路に設けられたスイッチをオン状態にすることにより、前記電流経路に所定の電流値を有する電源電流を流すことと
を含む
撮像装置の駆動方法。

１，２，２Ａ，２Ｂ…撮像装置、１１…画素アレイ、１２，５２，７２，８２…駆動部、１３，７３，８３…電源部、１３Ａ，１３Ｂ，７３Ｂ，８３Ａ…チャージポンプ、１４，５４…撮像制御部、１５…参照信号生成部、１６…信号処理部、２０…読出部、２１…定電流源、２２，２３…容量素子、２４…比較回路、２５…カウンタ、２６…ラッチ、２７…スイッチ部、４０，６０，６０Ａ，６０Ｂ…電流回路、４１…負荷駆動部、４２…比較回路、４３，６４，６４Ａ，６４Ｂ…電流出力部、４９，７９，８９…制御信号生成部、Ａ～Ｄ…電流経路、ＡＭＰ，ＲＳＴ，ＳＥＬ，ＴＲＧ…トランジスタ、ＡＺ，ＣＢ，ＣＴＬ，ＣＷ，ＤＯＮ，ＮＳＨ…制御信号、ＢＵＳ…バス、ＣＬＫ…クロック信号、ＣＭＰ，ＣＰ，ＩＯＮ…信号、ＣＮＴＤ，ＣＮＴＰ…カウント値、ＣＳ…定電流源、ＤＴ，ＤＴ０…画像データ、ＤＲＶＲ，ＤＲＶＳ，ＤＲＶＴ…ドライバ、ＤＲＶ１５…負荷ドライバ、ＦＤ…フローティングディフュージョン、ＩＢ，ＩＢ１，ＩＢ２…補償電流、ＩＤＤＨＣＰ…電源電流、ＩＤＲＶ１～ＩＤＲＶ３…ドライバ電流、Ｌ２４…論理積回路、ＭＮ１１，ＭＮ１２，ＭＰ１３，ＭＰ１４，ＭＮ２１，ＭＰ２２，ＭＰ２３，ＭＰ３１，ＭＮ３３，ＭＰ３４，ＭＰ３５…トランジスタ、ＮＶＰＩ，ＮＶＰＩＳＤ，ＮＶＲＬ，ＮＶＲＬＲＤ…電源ノード、Ｐ…画素、ＰＤ…フォトダイオード、Ｐ１…受光画素、Ｐ２…ダミー画素、ＲＥＦ…参照信号、ＲＳＴＬ，ＲＳＴＤＬ，ＳＥＬＬ，ＴＲＧＬ，ＴＲＧＤＬ…制御線、Ｒ１…受光画素領域、Ｒ２…ダミー画素領域、ＳＩＧ…信号、ＳＲＳＴ，ＳＲＳＴＤ，ＳＳＥＬ，ＳＴＲＧ，ＳＴＲＧＤ…制御信号、ＳＷ１６，ＳＷ２５，ＳＷ３２，ＳＷ３６…スイッチ、ＴＡ，ＴＢ…動作期間、ＴＤ…Ｄ相期間、ＴＰ…Ｐ相期間、ＶＤＤ，ＶＤＤＨＣＰ，ＶＤＤＨＰＸ，ＶＰＩ，ＶＰＩＳＤ，ＶＲＬ，ＶＲＬＲＤ…電源電圧、Ｖref…電圧、ＶＳＬ…信号線。

Claims (18)

1. 受光量に応じた電荷を生成する受光素子と、画素トランジスタとを有する受光画素と、
   第１の電源ノードにおける第１の電源電圧を生成する電源部と、
   前記第１の電源ノードにおける前記第１の電源電圧に基づいて前記画素トランジスタを駆動するドライバと、
   前記第１の電源ノードに導かれた電流経路に、所定の電流値を有する電源電流を流す電流回路と
   を備え、
   前記電流回路は、
   負荷と、
   前記負荷を駆動する負荷駆動部と、
   前記電流経路に設けられ、前記負荷における電圧が所定の電圧だけ変化する期間においてオン状態になることにより、前記電流経路に前記電源電流を流すスイッチと
   を有する
   撮像装置。
2. 前記負荷駆動部は、定電流源を有し、前記定電流源が生成した電流により前記負荷を駆動する
   請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記負荷駆動部は、第１のタイミングにおいて、前記定電流源が生成した電流により前記負荷を駆動し始めることにより、前記負荷における電圧を、第１の電圧から変化させ始め、
   前記スイッチは、前記第１のタイミングでオン状態になり、前記負荷における電圧が、前記第１の電圧から前記所定の電圧だけ離れた第２の電圧に到達した第２のタイミングでオフ状態になる
   請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記電流回路は、前記所定の電流値を変更可能である
   請求項１に記載の撮像装置。
5. 前記負荷は、前記画素トランジスタと同じ構成を有する負荷トランジスタを含む
   請求項１に記載の撮像装置。
6. 前記負荷は、前記受光画素のうちの少なくとも一部と同じ構成を有するダミー画素を含む
   請求項１に記載の撮像装置。
7. 前記電源部は、さらに、第２の電源ノードにおける第２の電源電圧を生成し、
   前記ドライバは、前記第１の電源ノードにおける前記第１の電源電圧、および前記第２の電源ノードにおける前記第２の電源電圧に基づいて前記画素トランジスタを駆動し、
   前記電流経路は、さらに前記第２の電源ノードに導かれ、
   前記電流回路は、前記スイッチがオン状態になることにより、前記第１の電源ノードと前記第２の電源ノードとの間に前記電源電流を流す
   請求項１に記載の撮像装置。
8. 複数の前記受光画素と、
   前記複数の受光画素の前記画素トランジスタに対応して設けられ、対応する前記画素トランジスタをそれぞれ駆動する複数の前記ドライバと、
   複数の前記画素トランジスタのうちの、オン状態になる前記画素トランジスタの数に基づいて前記所定の電流値を設定する第１の電流制御部と
   を備えた
   請求項７に記載の撮像装置。
9. 前記スイッチがオン状態になる期間のうちの少なくとも一部は、前記複数の画素トランジスタのうちのオン状態になる前記画素トランジスタがオン状態になる期間と重なる
   請求項８に記載の撮像装置。
10. 前記受光画素は、
    前記受光素子により生成された電荷を蓄積する蓄積素子と、
    ゲートを有し、オン状態になることにより、前記受光素子により生成された電荷を前記蓄積素子に転送する転送トランジスタと、
    ゲートを有し、オン状態になることにより、前記蓄積素子に第３の電圧を供給するリセットトランジスタと、
    ゲートを有し、オン状態になることにより、前記蓄積素子における電圧に応じた電圧を出力する出力トランジスタと
    を有し、
    前記画素トランジスタは、前記転送トランジスタであり、
    前記ドライバは、前記画素トランジスタの前記ゲートの電圧を前記第１の電源電圧および前記第２の電源電圧の間で遷移させることにより、前記画素トランジスタを駆動する
    請求項７に記載の撮像装置。
11. 第１の期間において、前記転送トランジスタおよび前記リセットトランジスタはオン状態であり、前記出力トランジスタはオフ状態であり、
    前記第１の期間の後の第２の期間において、前記転送トランジスタ、前記リセットトランジスタ、および前記出力トランジスタはオフ状態であり、
    前記第２の期間の後の第３の期間において、前記出力トランジスタはオン状態であり、
    前記スイッチがオン状態になる期間のうちの少なくとも一部は、前記第１の期間と重なる
    請求項１０に記載の撮像装置。
12. 前記電源部は、
    第１の動作期間において、前記第１の電源ノードにおける前記第１の電源電圧を生成するとともに、前記第２の電源ノードにおける前記第２の電源電圧を生成する第１の動作を行い、
    第２の動作期間において、前記第１の電源電圧および前記第２の電源電圧の生成を停止し、前記第１の電源ノードにおける電圧、および前記第２の電源ノードにおける電圧を保持する第２の動作を行い
    前記スイッチがオン状態になる期間は、前記第１の動作期間に属する
    請求項７に記載の撮像装置。
13. 前記所定の電流値を設定する第２の電流制御部をさらに備え、
    前記電流経路は、さらに第３の電源ノードに導かれ、
    前記電流回路は、前記スイッチがオン状態になることにより、前記第１の電源ノードと前記第３の電源ノードとの間に、前記所定の電流値を有する前記電源電流を流す
    請求項１に記載の撮像装置。
14. 前記受光画素は、
    前記受光素子により生成された電荷を蓄積する蓄積素子と、
    ゲートを有し、オン状態になることにより、前記受光素子により生成された電荷を前記蓄積素子に転送する転送トランジスタと、
    ゲートを有し、オン状態になることにより、前記蓄積素子に第３の電圧を供給するリセットトランジスタと、
    ゲートを有し、オン状態になることにより、前記蓄積素子における電圧に応じた電圧を出力する出力トランジスタと
    を有し、
    前記画素トランジスタは、前記転送トランジスタであり、
    前記ドライバは、前記画素トランジスタの前記ゲートの電圧を前記第１の電源電圧と第２の電源電圧との間で遷移させることにより、前記画素トランジスタを駆動し、
    前記第１の電源電圧は、前記画素トランジスタをオフさせる電圧である
    請求項１３に記載の撮像装置。
15. 前記受光画素は、
    前記受光素子により生成された電荷を蓄積する蓄積素子と、
    ゲートを有し、オン状態になることにより、前記受光素子により生成された電荷を前記蓄積素子に転送する転送トランジスタと、
    ゲートを有し、オン状態になることにより、前記蓄積素子に第３の電圧を供給するリセットトランジスタと、
    ゲートを有し、オン状態になることにより、前記蓄積素子における電圧に応じた電圧を出力する出力トランジスタと
    を有し、
    前記画素トランジスタは、前記出力トランジスタであり、
    前記ドライバは、前記画素トランジスタの前記ゲートの電圧を前記第１の電源電圧と第３の電源電圧との間で遷移させることにより、前記画素トランジスタを駆動し、
    前記第１の電源電圧は、前記画素トランジスタをオンさせる電圧である
    請求項１３に記載の撮像装置。
16. 第１の期間において、前記転送トランジスタおよび前記リセットトランジスタはオン状態であり、前記出力トランジスタはオフ状態であり、
    前記第１の期間の後の第２の期間において、前記転送トランジスタ、前記リセットトランジスタ、および前記出力トランジスタはオフ状態であり、
    前記第２の期間の後の第３の期間において、前記出力トランジスタはオン状態であり、
    前記第３の期間における第１のサブ期間において、前記リセットトランジスタはオン状態であり、前記転送トランジスタはオフ状態であり、
    前記第３の期間における前記第１のサブ期間の後の第２のサブ期間において、前記リセットトランジスタおよび前記転送トランジスタはオフ状態であり、
    前記第３の期間における前記第２のサブ期間の後の第３のサブ期間において、前記転送トランジスタはオン状態であり、前記リセットトランジスタはオフ状態であり、
    前記第３の期間における前記第３のサブ期間の後の第４のサブ期間において、前記転送トランジスタおよび前記リセットトランジスタはオフ状態であり、
    前記スイッチがオン状態になる期間の少なくとも一部は、前記第３のサブ期間と重なる
    請求項１４に記載の撮像装置。
17. 前記電源部は、
    第１の動作期間において、前記第１の電源ノードにおける前記第１の電源電圧を生成する第１の動作を行い、
    第２の動作期間において、前記第１の電源電圧の生成を停止し、前記第１の電源ノードにおける電圧を保持する第２の動作を行い
    前記スイッチがオン状態になる期間は、前記第２の動作期間に属する
    請求項１３に記載の撮像装置。
18. 第１の電源ノードにおける第１の電源電圧を生成することと、
    前記第１の電源ノードにおける前記第１の電源電圧に基づいて、受光量に応じた電荷を生成する受光素子と、画素トランジスタとを有する受光画素の前記画素トランジスタを駆動することと、
    負荷を駆動することと、
    前記負荷における電圧が所定の電圧だけ変化する期間において、前記第１の電源ノードに導かれた電流経路に設けられたスイッチをオン状態にすることにより、前記電流経路に所定の電流値を有する電源電流を流すことと
    を含む
    撮像装置の駆動方法。
    
    
    

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