JP5010655B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5010655B2 JP5010655B2 JP2009206234A JP2009206234A JP5010655B2 JP 5010655 B2 JP5010655 B2 JP 5010655B2 JP 2009206234 A JP2009206234 A JP 2009206234A JP 2009206234 A JP2009206234 A JP 2009206234A JP 5010655 B2 JP5010655 B2 JP 5010655B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- circuit
- vertical line
- output
- imaging region
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims description 125
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 97
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 15
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 8
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 31
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 17
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 11
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 10
- 101100079529 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) NDD1 gene Proteins 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
- H04N25/77—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/50—Control of the SSIS exposure
- H04N25/53—Control of the integration time
- H04N25/533—Control of the integration time by using differing integration times for different sensor regions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
ただし、E0は光軸上の面照度、A0は光軸上の入射瞳の面積、Aは光軸外での入射瞳の面積、θは光軸からのずれの角度である。また、A/A0は開口効率(aperture efficiency)と呼ばれる。
図1は、本発明の第1の実施形態に係るCMOS型イメージセンサの構成を示すブロック図である。図1において、撮像領域(画素領域)10には、複数の単位画素11が二次元の行列状に配置されて形成されている。各単位画素11は、例えば4個のトランジスタTa、Tb、Tc、Tdと、1個のフォトダイオードPDから構成されている。すなわち、各単位画素11は、アノードに接地電位が供給されるフォトダイオードPDと、フォトダイオードPDのカソードにソース、ドレイン間の電流通路の一端が接続された読み出しトランジスタ(シャッタゲートトランジスタ)Tdと、読み出しトランジスタTdのソース、ドレイン間の電流通路の他端にゲートが接続された増幅トランジスタTbと、増幅トランジスタTbのソース、ドレイン間の電流通路の一端にソース、ドレイン間の電流通路の一端が接続された垂直選択トランジスタ(行選択トランジスタ)Taと、増幅トランジスタTbのゲートにソース、ドレイン間の電流通路の一端が接続されたリセットトランジスタTcを備えている。読み出しトランジスタTdのソース、ドレイン間の電流通路の他端には、フォトダイオードPDで光電変換されて蓄積された信号電荷を検出するフローティングデュフュージョン(浮遊拡散領域)からなる検出部DNが接続されている。
図8は、本発明の第2の実施形態に係るCMOS型イメージセンサの構成を示すブロック図である。本実施形態が第1の実施形態のものと異なる点は、垂直ラインリセット回路19の2つに分割されている各ブロック19A、19Bに対し、蓄積時間制御回路23からパルス信号φESIA、φESIBを独立に供給するようにしたことである。パルス信号φESIA、φESIBは、両ブロック19A、19Bの上端側からそれぞれシフトデータとして入力される。垂直ラインリセット回路19の各ブロック19A、19Bは、それぞれ上部から下部に向かって垂直ラインの選択動作を行う。パルスセレクタ回路21についても、撮像領域10の行方向で21Aと21Bの2つのブロックに分割されている。撮像領域10を行方向で2分割した場合、パルスセレクタ回路21の一方のブロック21Aは、撮像領域10の上半分の領域内の複数の行選択線12、リセット線13、及び読み出し線14にパルス信号φADRESi、φRESETi、φREADiを出力し、他方のブロック21Bは、撮像領域10の下半分の領域内の複数の行選択線12、リセット線13、及び読み出し線14にパルス信号φADRESi、φRESETi、φREADiを出力する。
ところで、第2の実施形態のCMOS型イメージセンサでは、垂直ラインリセット回路19がシフトレジスタを用いて構成される場合を説明した。しかし、垂直ラインリセット回路はデコーダ回路を用いて構成することもできる。図23は、第2の実施形態の変形例のCMOS型イメージセンサの一部の構成を示す回路図であり、デコーダ回路を用いて垂直ラインリセット回路を構成した場合の蓄積時間制御回路23´及び垂直ラインリセット回路19´を抽出して示している。
Claims (13)
- 入射光を光電変換して信号電荷を蓄積する光電変換手段と、光電変換手段に蓄積された信号電荷を検出手段に読み出す読出し手段と、検出手段で検出された信号を増幅して出力する増幅手段と、検出部をリセットするリセット手段とを備えた単位画素が二次元の行列状に配置された撮像領域と、
前記単位画素を行単位で駆動し、駆動される単位画素内の光電変換手段における信号蓄積時間を設定する垂直ライン駆動手段と、
前記信号蓄積時間を行単位で可変制御する蓄積時間制御手段と、
前記読出し手段を順次ライン毎に走査する垂直ライン読み出し回路と、
前記単位画素を前記撮像領域で列方向に2分割した各ブロック毎に設けられ、前記リセット手段の動作を行単位で制御するシャッタ制御信号を生成する垂直ラインリセット回路と、
を具備したことを特徴する固体撮像装置。 - 前記垂直ラインリセット回路は、前記撮像領域の中央部に位置する行の単位画素内の光電変換手段における信号蓄積時間が最も短く、撮像領域の上下端に位置する行に向かって信号蓄積時間が長くなるように前記単位画素のリセット手段を制御することを特徴する請求項1に記載の固体撮像装置。
- 前記垂直ライン駆動手段は、
前記単位画素内の読出し手段及びリセット手段の動作を行単位で制御する読み出し制御信号を生成する垂直ライン読み出し回路と、
前記単位画素内のリセット手段を制御するためのリセット用タイミング信号及び読出し手段を制御するための読出し用タイミング信号が少なくとも入力され、これらリセット用タイミング信号及び読出し用タイミング信号を、前記シャッタ制御信号及び読み出し制御信号に基づいて選択し、対応する行の単位画素に供給する選択回路と
を有することを特徴する請求項1に記載の固体撮像装置。 - 前記垂直ラインリセット回路はシフトレジスタを有し、このシフトレジスタは、前記撮像領域の行方向の上端部と下端部に対応した位置の行からシフト動作をそれぞれ開始し、前記撮像領域の行方向の中央部に位置する行でシフト動作が終了するようにシフト動作を行なって前記シャッタ制御信号を出力することを特徴する請求項3に固体撮像装置。
- 前記垂直ラインリセット回路はシフトレジスタを有し、このシフトレジスタは、前記撮像領域の行方向の上端部と中央部に対応した位置の行からシフト動作をそれぞれ開始し、前記撮像領域の行方向の中央部及び下端部に位置する行でシフト動作が終了するようにシフト動作を行なって前記シャッタ制御信号を出力することを特徴する請求項3に固体撮像装置。
- 前記蓄積時間制御手段は、前記シフトレジスタでシフトされる垂直ラインリセット回路用のデータを出力するとともに、このデータを前記シフトレジスタで転送するための転送用クロック信号を出力する演算回路を有することを特徴する請求項4または5に記載の固体撮像装置。
- 前記選択回路は、前記撮像領域の行方向で2つのブロックに分割されており、2つに分割された選択回路のブロックのそれぞれは、前記撮像領域の異なる行の単位画素内の読出し手段に前記読出し用タイミング信号を並行して供給する論理回路を備えていることを特徴する請求項5に記載の固体撮像装置。
- 被写体からの光を集光して前記撮像領域に照射する光学レンズと、
前記撮像領域に照射される光を遮断する機械式シャッタと
をさらに具備したことを特徴する請求項1に記載の固体撮像装置。 - 前記演算回路は、前記垂直ラインリセット回路用の転送用クロック信号を1フレーム内に1水平周期に対して間引いて出力する、または前記シフトレジスタでのデータ転送を倍速で行なわせるための可変クロック信号を前記転送用クロック信号として出力することを特徴する請求項6に記載の固体撮像装置。
- 前記垂直ラインリセット回路はデコーダ回路を有し、このデコーダ回路は、前記撮像領域の行方向の上端部と下端部に対応した位置の行から前記シャッタ制御信号の出力動作をそれぞれ開始し、前記撮像領域の行方向の中央部に位置する行に向かって順次時間がずれるように前記シャッタ制御信号の出力動作をそれぞれ開始することを特徴する請求項1に記載の固体撮像装置。
- 前記垂直ラインリセット回路は分周回路及びデコーダ回路を有し、分周回路は供給される垂直ラインリセット回路用のクロック信号を分周してデコーダ回路に出力し、前記蓄積時間制御手段は、前記垂直ラインリセット回路用のクロック信号を1フレーム内に1水平周期に対して間引いて出力する、または倍速に可変して出力することを特徴する請求項6に記載の固体撮像装置。
- 前記垂直ラインリセット回路は、前記分周回路の出力を有効にするかもしくは無効にするかを選択するための複数の選択ゲートをさらに有し、前記蓄積時間制御手段は、これら複数の選択ゲートを制御するための選択信号を出力することを特徴する請求項11に記載の固体撮像装置。
- 前記垂直ラインリセット回路は、前記分周回路の出力信号の一部を外部信号と切り替えるため切り替え回路をさらに有し、前記蓄積時間制御手段は、この切り替え回路に供給するための前記外部信号を出力することを特徴する請求項11に記載の固体撮像装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009206234A JP5010655B2 (ja) | 2009-09-07 | 2009-09-07 | 固体撮像装置 |
US12/874,745 US8947568B2 (en) | 2009-09-07 | 2010-09-02 | Solid-state imaging device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009206234A JP5010655B2 (ja) | 2009-09-07 | 2009-09-07 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011061315A JP2011061315A (ja) | 2011-03-24 |
JP5010655B2 true JP5010655B2 (ja) | 2012-08-29 |
Family
ID=43647473
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009206234A Expired - Fee Related JP5010655B2 (ja) | 2009-09-07 | 2009-09-07 | 固体撮像装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8947568B2 (ja) |
JP (1) | JP5010655B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011061672A (ja) * | 2009-09-14 | 2011-03-24 | Casio Computer Co Ltd | 撮像装置及び撮像装置のプログラム |
JP2015029259A (ja) * | 2013-07-03 | 2015-02-12 | キヤノン株式会社 | 撮像装置、撮像システム、センサおよび撮像装置の動作方法 |
JP6247530B2 (ja) * | 2013-12-27 | 2017-12-13 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
JP6776295B2 (ja) * | 2018-04-26 | 2020-10-28 | シャープ株式会社 | 放射線画像撮像装置 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6856349B1 (en) * | 1996-09-30 | 2005-02-15 | Intel Corporation | Method and apparatus for controlling exposure of a CMOS sensor array |
US20050007460A1 (en) * | 2003-07-08 | 2005-01-13 | Stavely Donald J. | Systems and methods for counteracting lens vignetting |
JP2006115191A (ja) * | 2004-10-14 | 2006-04-27 | Canon Inc | 撮像装置、シェーディング補正装置、シェーディング補正方法 |
JP4979893B2 (ja) * | 2005-03-23 | 2012-07-18 | ソニー株式会社 | 物理量分布検知装置並びに物理情報取得方法および物理情報取得装置 |
JP2007215062A (ja) | 2006-02-13 | 2007-08-23 | Hitachi Ltd | フリッカ抑圧撮像装置 |
JP4823743B2 (ja) * | 2006-04-03 | 2011-11-24 | 三星電子株式会社 | 撮像装置,及び撮像方法 |
US8223235B2 (en) * | 2007-12-13 | 2012-07-17 | Motorola Mobility, Inc. | Digital imager with dual rolling shutters |
JP2010062965A (ja) * | 2008-09-05 | 2010-03-18 | Sony Corp | 固体撮像装置及びカメラ |
-
2009
- 2009-09-07 JP JP2009206234A patent/JP5010655B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2010
- 2010-09-02 US US12/874,745 patent/US8947568B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20110058080A1 (en) | 2011-03-10 |
US8947568B2 (en) | 2015-02-03 |
JP2011061315A (ja) | 2011-03-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5619434B2 (ja) | 固体撮像装置および撮像装置 | |
US9894295B2 (en) | Imaging device and imaging system | |
JP4582198B2 (ja) | 固体撮像装置、撮像装置、固体撮像装置の駆動方法 | |
JP4723994B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
JP5426587B2 (ja) | 固体撮像装置及びその画素平均化処理方法 | |
JP4179719B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
US20090122172A1 (en) | Solid-state imaging apparatus | |
JP2012195734A (ja) | 固体撮像装置、撮像装置、電子機器、及び、固体撮像装置の駆動方法 | |
US8054375B2 (en) | Physical quantity detecting device, method of driving the physical quantity detecting device and imaging apparatus | |
JP5010655B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
US20110037882A1 (en) | Solid-state imaging device, method of driving solid-state imaging device, and electronic apparatus | |
JP5569760B2 (ja) | イメージセンサおよび制御方法 | |
US9635241B2 (en) | Image capturing apparatus and method of controlling image capturing apparatus | |
JP2009089087A (ja) | 固体撮像装置及び撮像装置 | |
JP2007173986A (ja) | 撮像装置及びその制御方法、コンピュータプログラム及び記憶媒体 | |
JP2007166486A (ja) | 固体撮像装置 | |
JP2010206653A (ja) | 撮像装置、撮像素子およびその駆動方法 | |
JP5906596B2 (ja) | 撮像装置 | |
KR20140107212A (ko) | 고체 촬상 소자 및 그 구동 방법, 카메라 시스템 | |
JP4745677B2 (ja) | 撮像装置 | |
JP2009021889A (ja) | 固体撮像装置及びその駆動方法 | |
JP2014017551A (ja) | 撮像装置及びその制御方法 | |
JP2011077914A (ja) | 固体撮像装置及びその駆動方法並びにカメラ | |
JP6213596B2 (ja) | 撮像装置 | |
JP6412347B2 (ja) | 画素回路およびこれを搭載した撮像装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110802 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111201 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111206 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120116 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120508 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120601 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150608 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |