JP4524609B2 - 固体撮像素子、固体撮像素子の駆動方法および撮像装置 - Google Patents
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Description
また本発明によれば、行列状に配置されて光電変換を行う複数の画素および前記複数の画素の各信号電荷を列単位で垂直転送する複数の垂直転送部を有する撮像部と、前記複数の垂直転送部から転送される信号電荷を水平転送する水平転送部とを備える固体撮像素子の駆動方法であって、所定の動作モードでは、前記複数の垂直転送部の3列以上の複数列を単位とし、前記複数列の垂直転送部から同時に出力される所定の色関係にある2列以上の各垂直転送部から転送される信号電荷を出力する信号電荷を出力し、前記信号電荷を出力した前記複数列の他の列の垂直転送部からの電荷の転送を阻止し、前記出力された前記信号電荷を加算して前記水平転送部に出力する、ことを特徴とする固体撮像素子の駆動方法が提供される。
また本発明によれば、上記固体撮像素子と、動画を撮像する第1の撮像モードと静止画を撮像する第2の撮像モードとを択一的に設定可能な撮像モード設定手段と、前記第1の撮像モードでは、前記複数の垂直転送部の3列以上の複数列を単位とし、当該複数列における所定の列の垂直転送部からの電荷の転送を阻止し、前記複数列における残りの2列以上の各垂直転送部から転送される信号電荷を加算して前記水平転送部に出力し、前記第2の撮像モードでは、前記複数の垂直転送部から前記複数列の単位でパラレルに転送されてくる信号電荷の並びをシリアルに変換して順に前記水平転送部に出力すべく前記固体撮像素子を駆動する駆動手段と、を備えたことを特徴とする撮像装置が提供される。
続いて、本発明の特徴部分である電荷制御部13の具体的な構成およびその動作について、実施例を2つ挙げて詳細について説明する。
図2は、本発明の実施例1に係る電荷制御部13Aを含む要部の構成の概略を示す平面パターン図である。ここでは、一例として、撮像部11の上層部に配置されるカラーフィルタ(図示せず)のカラーコーディングを水平2画素×垂直2画素の繰返しとし、また電荷制御部13Aの処理の単位を3列(水平3画素)とする。
最初に、動画撮像モードにおける垂直方向の画素加算の動作について、図3の模式図を用いて説明する。
次に、静止画撮像モードにおける電荷制御部13Aの動作について、図6のタイミングチャートを用いて説明する。
図7は、本発明の実施例2に係る電荷制御部13Bを含む要部の構成の概略を示す平面パターン図であり、図中、図2と同等部分には同一符号を付して示している。ここでは、一例として、撮像部11の上層部に配置されるカラーフィルタ(図示せず)のカラーコーディングを水平2画素×垂直2画素の繰返しとし、また電荷制御部13Bの処理の単位を4列(水平4画素)とする。
最初に、動画撮像モードにおける垂直方向の画素加算の動作について、図8の模式図を用いて説明する。
次に、静止画撮像モードにおける電荷制御部13Bの動作について、図10のタイミングチャートを用いて説明する。
以上説明した実施例1,2に係る電荷制御部13A,13Bを搭載したFIT方式CCD撮像素子10は、撮像装置(カメラモジュール)、特に民生用の撮像装置、例えばデジタルスチルカメラにその撮像デバイスとして搭載して好適なものである。
Claims (12)
- 行列状に配置されて光電変換を行う複数の画素、および、前記複数の画素の各信号電荷を列単位で垂直転送する複数の垂直転送部を有する撮像部と、
所定の動作モードでは、前記複数の垂直転送部の3列以上の複数列を単位とし、前記複数列の垂直転送部から同時に出力される所定の色関係にある2列以上の各垂直転送部から転送される信号電荷を出力する信号電荷を出力し、前記信号電荷を出力した前記複数列の他の列の垂直転送部からの電荷の転送を阻止する、電荷制御部と、
前記3列以上の複数列を単位として設けられ、前記電荷制御部から出力された前記信号電荷が加算される電荷蓄積部と、
前記電荷蓄積部から出力される信号電荷を水平転送する水平転送部と
を備えた、ことを特徴とする固体撮像素子。 - 前記所定の色関係は、同色関係または補色関係である、
請求項1に記載の固体撮像素子。 - 前記電荷制御部は、前記所定の動作モード以外の動作モードでは、前記複数の垂直転送部から前記複数列の単位でパラレルに転送される信号電荷の並びをシリアルに変換して順に、前記水平転送部に出力する、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の固体撮像素子。 - 前記電荷制御部は、前記複数の垂直転送部から出力される信号電荷を前記複数列の各列ごとに保持する電荷保持部を有し、当該電荷保持部での信号電荷の保持を各列ごとに順に解除する、
ことを特徴とする請求項3に記載の固体撮像素子。 - 前記電荷制御部は、前記信号電荷を出力した前記複数列の他の列については前記電荷保持部を持たない、
ことを特徴とする請求項4に記載の固体撮像素子。 - 前記電荷制御部は、前記信号電荷を出力した前記複数列の他の列については、前記電荷保持部で保持した信号電荷を電荷排出部に捨てる、
ことを特徴とする請求項4に記載の固体撮像素子。 - 行列状に配置されて光電変換を行う複数の画素および前記複数の画素の各信号電荷を列単位で垂直転送する複数の垂直転送部を有する撮像部と、前記複数の垂直転送部から転送される信号電荷を水平転送する水平転送部とを備える固体撮像素子の駆動方法であって、 所定の動作モードでは、前記複数の垂直転送部の3列以上の複数列を単位とし、前記複数列の垂直転送部から同時に出力される所定の色関係にある2列以上の各垂直転送部から転送される信号電荷を出力する信号電荷を出力し、前記信号電荷を出力した前記複数列の他の列の垂直転送部からの電荷の転送を阻止し、
前記出力された前記信号電荷を加算して前記水平転送部に出力する
ことを特徴とする固体撮像素子の駆動方法。 - 前記所定の色関係は同色関係である、
請求項7に記載の固体撮像素子の駆動方法。 - 前記所定の動作モード以外の動作モードでは、前記複数の垂直転送部から前記3列以上の複数列の単位でパラレルに転送されてくる信号電荷の並びをシリアルに変換して順に、前記水平転送部に出力する、
ことを特徴とする請求項7または8に記載の固体撮像素子の駆動方法。 - 請求項1〜5のいずれかに記載の固体撮像素子と、
動画を撮像する第1の撮像モードと静止画を撮像する第2の撮像モードとを択一的に設定可能な撮像モード設定手段と、
前記第1の撮像モードでは、前記複数の垂直転送部の3列以上の複数列を単位とし、当該複数列における所定の列の垂直転送部からの電荷の転送を阻止し、前記複数列における残りの2列以上の各垂直転送部から転送される信号電荷を加算して前記水平転送部に出力し、前記第2の撮像モードでは、前記複数の垂直転送部から前記複数列の単位でパラレルに転送されてくる信号電荷の並びをシリアルに変換して順に前記水平転送部に出力すべく前記固体撮像素子を駆動する駆動手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。 - 前記撮像部は、カラーコーディングが水平2画素×垂直2画素の繰り返し原色ベイヤ配列になっている、
請求項1〜5のいずれかに記載の撮像素子。 - 前記撮像部は、カラーコーディングが水平2画素×垂直2画素の繰り返し原色ベイヤ配列になっている、
請求項7〜8のいずれかに記載の駆動方法。
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