JP6390429B2 - 固体撮像素子およびその駆動方法、並びに電子機器 - Google Patents
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Description
図1は、本技術が適用された固体撮像素子の概略構成を示すブロック図である。
図2は、画素アレイ部11の画素配列例を示している。
図2に示した画素領域32において垂直方向に並ぶ4画素は、Gb画素、R画素、Gb画素、R画素の画素配列であり、Gb画素とR画素がそれぞれ2画素となるので、図3の説明では、便宜的に、画素領域32の上の画素31から順に、Gb1画素、R1画素、Gb2画素、R2画素として区別して説明する。
初めに、画素行および画素列において同色の2画素の画素信号を加算した画素加算信号を出力する2×2の画素加算モードの処理について説明する。
次に、2×2の画素加算モードにおいて、画素信号の出力位置を、加算対象の複数画素の中心値からずらした画素加算信号を生成する第1の画素加算方法について説明する。
図10は、画素アレイ部11の各画素31の駆動制御のタイミングチャートを示している。
次に、図11を参照して、2×2の画素加算モードにおいて、画素信号の出力位置を、加算対象の複数画素の中心値からずらした画素加算信号を生成する第2の画素加算方法について説明する。
上述の例では、低解像度モードの例として、画素行および画素列において同色の2画素の画素信号を加算する2×2の画素加算モードの処理の例について説明した。
図13は、第1の画素加算方法により4×4の画素加算モードを実行する場合の固体撮像素子1の構成例を示している。
次に、第2の画素加算方法により4×4の画素加算モードを実行する場合について説明する。
上述の例では、低解像度モードの実現方法として、第1の画素加算方法と、第2の画素加算方法について説明した。
以上のように構成される固体撮像素子1において、動作モードが全画素読み出しモードである場合、図17に示されるように、全てのセレクトスイッチSW1乃至SW8が非接続に設定される。
図18は、第1の画素加算方法を選択して2×2の画素加算モードを実行する場合の容量加算部13の接続例を示している。
図19は、第2の画素加算方法を選択して2×2の画素加算モードを実行する場合の容量加算部13の接続例を示している。
上述した固体撮像素子1は、例えば、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像装置、撮像機能を備えた携帯電話機、または、撮像機能を備えた他の機器といった各種の電子機器に適用することができる。
(1)
行列状に配置された複数の画素のうち、垂直方向の異なる重みの複数画素の画素信号と、水平方向の異なる重みの複数画素の画素信号とを加算した水平垂直画素加算信号を出力する画素加算部と、
前記画素加算部から出力された前記水平垂直画素加算信号をAD変換するAD変換部と
を備える固体撮像素子。
(2)
前記画素加算部は、垂直方向の前記複数画素の露光時間を異なる時間に制御することで、前記垂直方向の異なる重みの複数画素の画素信号を生成する
前記(1)に記載の固体撮像素子。
(3)
前記画素加算部は、画素列に対応して、前記画素信号を蓄積する蓄積部を有し、水平方向の加算対象の前記複数画素に対応する複数の前記蓄積部が並列接続されている蓄積加算部を備える
前記(1)または(2)に記載の固体撮像素子。
(4)
並列接続されている複数の前記蓄積部の容量比は、水平方向の加算対象の前記複数画素の前記重みに等しく、
前記画素加算部は、前記容量比が異なる複数の前記蓄積部に蓄積されている、露光時間同一の水平方向の前記複数画素の画素信号を加算することで、前記水平方向の異なる重みの複数画素の画素信号を加算する
前記(1)乃至(3)のいずれかに記載の固体撮像素子。
(5)
並列接続されている複数の前記蓄積部の容量比は等しく、
前記画素加算部は、複数の前記蓄積部に蓄積されている、露光時間が異なる水平方向の前記複数画素の画素信号を加算することで、前記水平方向の異なる重みの複数画素の画素信号を加算する
前記(1)乃至(3)のいずれかに記載の固体撮像素子。
(6)
並列接続されている複数の前記蓄積部の容量比が切り替え可能であり、
前記画素加算部は、
前記容量比が等しい複数の前記蓄積部に蓄積されている、露光時間が異なる水平方向の前記複数画素の画素信号を加算するか、
または、
水平方向の加算対象の前記複数画素の前記重みに等しい前記容量比の複数の前記蓄積部に保持されている、露光時間同一の水平方向の前記複数画素の画素信号を加算するか、
のいずれか一方を選択的に実行して、前記水平方向の異なる重みの複数画素の画素信号を加算する
前記(1)乃至(3)のいずれかに記載の固体撮像素子。
(7)
前記画素加算部は、画素行および画素列において同色の2画素の画素信号を加算した前記水平垂直画素加算信号を出力する
前記(1)乃至(6)のいずれかに記載の固体撮像素子。
(8)
前記画素加算部は、画素行および画素列において同色の4画素の画素信号を加算した前記水平垂直画素加算信号を出力する
前記(1)乃至(6)のいずれかに記載の固体撮像素子。
(9)
固体撮像素子が、
行列状に配置された複数の画素のうち、垂直方向の異なる重みの複数画素の画素信号と、水平方向の異なる重みの複数画素の画素信号とを加算した水平垂直画素加算信号を出力し、
出力された前記水平垂直画素加算信号をAD変換する
固体撮像素子の駆動方法。
(10)
行列状に配置された複数の画素のうち、垂直方向の異なる重みの複数画素の画素信号と、水平方向の異なる重みの複数画素の画素信号とを加算した水平垂直画素加算信号を出力する画素加算部と、
前記画素加算部から出力された前記水平垂直画素加算信号をAD変換するAD変換部と
を備える固体撮像素子
を備える電子機器。
Claims (9)
- 行列状に配置された複数の画素のうち、垂直方向の異なる重みの複数画素の画素信号と、水平方向の異なる重みの複数画素の画素信号とを加算した水平垂直画素加算信号を出力する画素加算部と、
前記画素加算部から出力された前記水平垂直画素加算信号をAD変換するAD変換部と
を備え、
前記画素加算部は、垂直方向の前記複数画素の露光時間を異なる時間に制御することで、前記垂直方向の異なる重みの複数画素の画素信号を生成する
固体撮像素子。 - 前記画素加算部は、画素列に対応して、前記画素信号を蓄積する蓄積部を有し、水平方向の加算対象の前記複数画素に対応する複数の前記蓄積部が並列接続されている蓄積加算部を備える
請求項1に記載の固体撮像素子。 - 並列接続されている複数の前記蓄積部の容量比は、水平方向の加算対象の前記複数画素の前記重みに等しく、
前記画素加算部は、前記容量比が異なる複数の前記蓄積部に蓄積されている、露光時間同一の水平方向の前記複数画素の画素信号を加算することで、前記水平方向の異なる重みの複数画素の画素信号を加算する
請求項2に記載の固体撮像素子。 - 並列接続されている複数の前記蓄積部の容量比は等しく、
前記画素加算部は、複数の前記蓄積部に蓄積されている、露光時間が異なる水平方向の前記複数画素の画素信号を加算することで、前記水平方向の異なる重みの複数画素の画素信号を加算する
請求項2に記載の固体撮像素子。 - 並列接続されている複数の前記蓄積部の容量比が切り替え可能であり、
前記画素加算部は、
前記容量比が等しい複数の前記蓄積部に蓄積されている、露光時間が異なる水平方向の前記複数画素の画素信号を加算するか、
または、
水平方向の加算対象の前記複数画素の前記重みに等しい前記容量比の複数の前記蓄積部に保持されている、露光時間同一の水平方向の前記複数画素の画素信号を加算するか、
のいずれか一方を選択的に実行して、前記水平方向の異なる重みの複数画素の画素信号を加算する
請求項2に記載の固体撮像素子。 - 前記画素加算部は、画素行および画素列において同色の2画素の画素信号を加算した前記水平垂直画素加算信号を出力する
請求項1乃至5のいずれかに記載の固体撮像素子。 - 前記画素加算部は、画素行および画素列において同色の4画素の画素信号を加算した前記水平垂直画素加算信号を出力する
請求項1乃至5のいずれかに記載の固体撮像素子。 - 固体撮像素子が、
行列状に配置された複数の画素のうち、垂直方向の異なる重みの複数画素の画素信号と、水平方向の異なる重みの複数画素の画素信号とを加算した水平垂直画素加算信号を出力し、
出力された前記水平垂直画素加算信号をAD変換することを含み、
前記垂直方向の異なる重みの複数画素の画素信号は、垂直方向の前記複数画素の露光時間を異なる時間に制御することで生成する
固体撮像素子の駆動方法。 - 行列状に配置された複数の画素のうち、垂直方向の異なる重みの複数画素の画素信号と、水平方向の異なる重みの複数画素の画素信号とを加算した水平垂直画素加算信号を出力する画素加算部と、
前記画素加算部から出力された前記水平垂直画素加算信号をAD変換するAD変換部と
を備え、
前記画素加算部は、垂直方向の前記複数画素の露光時間を異なる時間に制御することで、前記垂直方向の異なる重みの複数画素の画素信号を生成する
固体撮像素子
を備える電子機器。
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