JP2012257172A - 撮像装置及び撮像素子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光電変換素子を含む複数の画素からの撮像信号を列毎に出力する垂直出力線(列出力線)より入力される信号を増幅して出力する第1の増幅回路と、第1の増幅回路の出力信号を増幅して出力する第2の増幅回路とを有する撮像素子において、第1の増幅回路の出力信号又は第2の増幅回路の出力信号を選択して出力させる切り替えスイッチを設け、第2の増幅回路を経由せずに撮像信号を読み出す第1の読み出しモードと、第2の増幅回路を経由して撮像信号を読み出す第2の読み出しモードとを切り替え可能にし、撮影感度を低く設定した状態での撮影時には第1の読み出しモードで撮像信号を読み出すようにする。
【選択図】図4
Description
本発明の第1の実施形態について説明する。
図1は、第1の実施形態による撮像装置100の構成例を示すブロック図である。
第1の読み出しモードで撮像信号を読み出すよう列回路205に係る制御が行われる。
CPU108は、設定されたISO感度に応じて要求される所定の増幅率が第1の増幅回路401で得られるように、制御信号φCf1_1〜φCf1_6により帰還容量切り替えスイッチ群405の各スイッチのオン/オフを制御する。また、CPU108は、信号φTH及び信号φPAMPOFFを制御して、切り替えスイッチ413をオンにし、切り替えスイッチ415をオフにする。すなわち、第2の増幅回路402を経由せずに撮像信号を読み出すように制御を行う。
第2の読み出しモードで撮像信号を読み出すよう列回路205に係る制御が行われる。
CPU108は、ISO感度に応じて要求される所定の増幅率が第1の増幅回路401で得られるように、制御信号φCf1_1〜φCf1_6により帰還容量切り替えスイッチ群405の各スイッチのオン/オフを制御する。また、CPU108は、信号φUNITY、信号φCs、及び信号φCf2_1〜φCf2_2を制御して、切り替えスイッチ414をオンにし、サンプリング容量接続切り替えスイッチ411及び帰還容量切り替えスイッチ群409の各スイッチをオフにする。これにより、第2の増幅回路402をボルテージフォロワとして動作させ、第1の増幅回路401の出力信号を後段に出力する。
第2の読み出しモードで撮像信号を読み出すよう列回路205に係る制御が行われる。
CPU108は、第1の増幅回路401で所定の増幅率が得られるように、制御信号φCf1_1〜φCf1_6により帰還容量切り替えスイッチ群405の各スイッチのオン/オフを制御する。また、CPU108は、第2の増幅回路402で所定の増幅率が得られるように、制御信号φCf2_1〜φCf2_2により帰還容量切り替えスイッチ群409の各スイッチのオン/オフを制御する。このように、ISO6400以上の感度が選択された場合には、CPU108は、第1の増幅回路401と第2の増幅回路402とによりISO感度に応じて要求される所定の増幅率が得られるように、それぞれの増幅率を制御する。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
第2の実施形態では、撮像装置の動作モードに応じて、撮像素子102の列回路205における第2の増幅回路402の駆動に係る切り替え制御を行う。なお、第2の実施形態における撮像装置の構成は、前述した第1の実施形態と同様であるので説明は省略する。第2の実施形態は、列回路205に係る制御が前述した第1の実施形態とは異なる。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
Claims (9)
- 光電変換により入射光に応じた電荷を生成する光電変換素子を含む複数の画素と、
前記複数の画素からの撮像信号を列毎に出力する列出力線と、
前記列出力線を介して入力される信号を増幅し出力する第1の増幅回路と、
前記第1の増幅回路の出力信号を増幅し出力する第2の増幅回路と、
前記第1の増幅回路の出力信号又は前記第2の増幅回路の出力信号を選択して出力する出力制御手段とを備える撮像素子と、
前記出力制御手段を制御して前記第2の増幅回路を経由せずに前記画素からの撮像信号を読み出す第1の読み出しモードと、前記出力制御手段を制御して前記第2の増幅回路を経由して前記画素からの撮像信号を読み出す第2の読み出しモードと、を切り替える制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。 - 前記制御手段は、撮影感度に応じて前記第1の読み出しモードと前記第2の読み出しモードとを切り替えることを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
- 前記制御手段は、前記撮像装置の動作モードに応じて前記第1の読み出しモードと前記第2の読み出しモードとを切り替えることを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
- 前記制御手段は、前記撮像装置の動作モードが動画撮影モードである場合に前記第1の読み出しモードに切り替え、前記撮像装置の動作モードが静止画撮影モードである場合に前記第2の読み出しモードに切り替えることを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
- 前記制御手段は、前記第1の読み出しモードでは、前記第2の増幅回路への駆動電流の供給を遮断もしくは低減することを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の撮像装置。
- 前記出力制御手段は、前記第1の増幅回路の出力端子に接続された第1のスイッチと、前記第2の増幅回路の出力端子に接続された第2のスイッチとを備え、
前記第1のスイッチ及び前記第2のスイッチは、読み出しモードに応じて前記制御手段により排他的にオンされることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の撮像装置。 - 前記第1の増幅回路及び前記第2の増幅回路は、それぞれ増幅率が切り替え可能であることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の撮像装置。
- 前記第1の増幅回路及び前記第2の増幅回路は、反転増幅器と、当該反転増幅器の入力端子及び出力端子の間に並列に接続された複数の直列回路とをそれぞれ備え、前記直列回路は、スイッチと帰還容量が直列に接続されていることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の撮像装置。
- 光電変換により入射光に応じた電荷を生成する光電変換素子を含む複数の画素と、
前記複数の画素からの撮像信号を列毎に出力する列出力線と、
前記列出力線を介して入力される信号を増幅し出力する第1の増幅回路と、
前記第1の増幅回路の出力信号を増幅し出力する第2の増幅回路と、
入力される制御信号に応じて、前記第1の増幅回路の出力信号又は前記第2の増幅回路の出力信号を選択して出力する出力制御手段とを備え
前記出力制御手段は、前記第1の増幅回路の出力端子に接続された第1のスイッチと、前記第2の増幅回路の出力端子に接続された第2のスイッチとを有することを特徴とする撮像素子。
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