JP6166562B2 - 撮像素子及びその駆動方法、及び撮像装置 - Google Patents
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Description
図1は、第1の実施形態の撮像装置100の構成を示すブロック図であり、本第1の実施形態では、撮像装置100として、デジタルカメラの例について説明する。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、第2の実施形態における撮像装置の構成、画素及びその周辺部の回路構成等は第1の実施形態において図1〜図3及び図5を参照して説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。なお、第3の実施形態における撮像装置の構成、画素及び周辺部の概略回路構成は第1の実施形態で図1〜図3を参照して説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。AD変換部202、水平走査回路部203、及び、出力バッファ部204の詳細な回路構成は図5に示すものと異なるため、後述する。
Claims (12)
- 複数色のフィルタにより覆われた複数の光電変換部と、該複数の光電変換部で発生した電荷が転送されるフローティングディフュージョン部と、前記フローティングディフュージョン部の電荷を電圧に変換して出力する増幅手段と、前記複数の光電変換部で発生した電荷を前記フローティングディフュージョン部に転送する複数の転送手段とをそれぞれ含む複数の単位画素を、2次元に配置した画素部と、
前記複数の光電変換部で発生した電荷をそれぞれ前記フローティングディフュージョン部に転送して読み出す第1の読み出し方法と、前記複数の光電変換部で発生した電荷のうち、予め決められた色のフィルタにより覆われた複数の光電変換部の電荷を単位画素ごとに前記フローティングディフュージョン部に転送して電荷を加算してから読み出す第2の読み出し方法とを含む、複数の読み出し方法により前記画素部を駆動する駆動手段と、を有し、
前記駆動手段は、前記第1の読み出し方法による読み出しと、前記第2の読み出し方法による読み出しとを、前記単位画素の行ごとに交互に行うことを特徴とする撮像素子。 - 前記第2の読み出し方法において前記電荷を加算して読み出された信号を、対応する前記単位画素の前記予め決められた色のフィルタにより覆われた前記複数の光電変換部それぞれの信号として用いることを特徴とする請求項1に記載の撮像素子。
- 前記駆動手段は、前記第2の読み出し方法において、前記予め決められた色以外の色のフィルタに覆われた光電変換部により変換された電荷をそれぞれ独立に前記フローティングディフュージョン部に転送することを特徴とする請求項1または2に記載の撮像素子。
- 前記駆動手段は、前記第2の読み出し方法において、前記画素部から前記フィルタの色並び順と同じ色並び順の信号が得られるように、前記単位画素ごとに、前記複数色のうち、前記予め決められた色のフィルタと、他の一色のフィルタとにより覆われた光電変換部により変換された電荷を選択的に読み出すように駆動することを特徴とする請求項1に記載の撮像素子。
- 前記増幅手段から出力された電圧信号をデジタル信号に変換するAD変換手段と、該AD変換手段から出力された同色のデジタル信号を列方向及び行方向の少なくともいずれかの方向に加算する加算手段を更に有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の撮像素子。
- 前記予め決められた色のフィルタは、輝度信号への寄与度がより高い色の光をより多く透過させる色のフィルタであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の撮像素子。
- 前記単位画素に含まれる前記複数の光電変換部は2次元に配置されており、前記単位画素の各行に1つの光電変換部が前記予め決められた色のフィルタにより覆われていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の撮像素子。
- 各単位画素は、行方向、列方向それぞれに2つの光電変換部が配置され、ベイヤー配列のフィルタにより覆われており、前記予め決められた色のフィルタは、主にグリーン色の光を透過するフィルタであることを特徴とする請求項7に記載の撮像素子。
- 前記増幅手段から出力された電圧信号をデジタル信号に変換するAD変換手段と、該AD変換手段により変換されたデジタル信号を一時的に記憶するメモリを更に有することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の撮像素子。
- 請求項1乃至9のいずれか1項に記載の撮像素子と、
前記撮像素子に対して、駆動モードを設定する設定手段と、
予め決められた駆動モードが設定された場合に、前記第2の読み出し方法により前記画素部を駆動するように前記駆動手段を制御する制御手段と
を有することを特徴とする撮像装置。 - 前記予め決められた駆動モードは、焦点調節または露出条件を決定するモードを少なくとも含むことを特徴とする請求項10に記載の撮像装置。
- 複数色のフィルタにより覆われた複数の光電変換部と、該複数の光電変換部で発生した電荷が転送されるフローティングディフュージョン部と、増幅手段と、前記複数の光電変換部で発生した電荷を前記フローティングディフュージョン部に転送する複数の転送手段とをそれぞれ含む複数の単位画素を、2次元に配置した画素部とを有する撮像素子の駆動方法であって、
前記転送手段が、前記複数の光電変換部で発生した電荷をそれぞれ前記フローティングディフュージョン部に転送する第1の転送ステップと、
前記転送手段が、前記複数の光電変換部で発生した電荷のうち、予め決められた色のフィルタにより覆われた複数の光電変換部の電荷を単位画素ごとに前記フローティングディフュージョン部に転送するとともに、前記複数の光電変換部で発生した電荷のうち、前記予め決められた色以外のフィルタにより覆われた光電変換部の電荷をそれぞれ前記フローティングディフュージョン部に転送する第2の転送ステップと、
駆動手段が、前記第1の転送ステップと、前記第2の転送ステップとを、前記単位画素の行ごとに交互に行うように前記転送手段を制御するステップと、
前記増幅手段が、前記フローティングディフュージョン部に電荷が転送されるごとに、前記フローティングディフュージョン部の電荷を電圧に変換して出力するステップと、
を有することを特徴とする撮像素子の駆動方法。
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