JP7018022B2 - 固体撮像装置及び測距撮像装置 - Google Patents
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Description
図3は、図1に示された固体撮像装置10による信号電荷の第1の読み出し例を示す図である。ここでは、垂直転送部14が、可視光画素12及び赤外光画素13について、読み出し電極によって、個別に信号電荷を読み出す動作が示されている。
図5は、図1に示された固体撮像装置10による信号電荷の第2の読み出し例を示す図である。ここでは、垂直転送部14が、読み出し電極によって、可視光画素12については個別に信号電荷を読み出すが、赤外光画素13については第2の行において(つまり、行方向に)隣接する2つの赤外光画素13で生成された信号電荷を当該垂直転送部14の列方向における同じ箇所(パケット)に読み出すことで加算(2画素加算)する様子が示されている。
図9は、図1に示された固体撮像装置10による信号電荷の第3の読み出し例を示す図である。
図13は、図1に示された固体撮像装置10による信号電荷の第4の読み出し例を示す図である。
10 固体撮像装置
11 撮像部
12 可視光画素
13、13a~13d 赤外光画素
14、14a、14b 垂直転送部
15 水平転送部
16 信号電荷検出部
20 光源部
30 制御回路
40 信号処理回路
50 CMOSイメージセンサ
51 画素アレイ部
52 定電流源
53 可視光画素
54 赤外光画素
55 垂直信号線
60 垂直走査回路
61 タイミング制御部
62 参照信号生成部
63 カラム処理部
64 水平走査回路
65 信号処理部
66 出力回路
Claims (9)
- 行列状に配置された複数の画素を有する撮像部と、
前記複数の画素の列のそれぞれに対応して設けられ、前記複数の画素で生成された信号電荷を読み出す読み出し電極と読み出した信号電荷を列方向に転送する転送電極とを有する複数の垂直転送部とを備え、
前記撮像部は、可視画像を生成するために可視光における全ての波長域の光を信号電荷に変換する第1光電変換部を有する可視光画素と、TOF(Time Of Flight)方式による被写体までの距離を示す距離画像と赤外光画像とを生成するために赤外光を信号電荷に変換する第2光電変換部を有する赤外光画素とを備え、
前記撮像部は、前記可視光画素が行方向に隣接するように並べられた第1の行と、前記赤外光画素が行方向に隣接するように並べられた第2の行とが、列方向に交互に配置されて構成され、
前記複数の垂直転送部のうちの偶数列及び奇数列の一方の垂直転送部は、前記読み出し電極によって、複数の前記第2の行のうちの一部の第2の行を構成する赤外光画素において第1の露光時間による露光で生成された信号電荷を当該垂直転送部の列方向における同じ箇所に読み出し、
前記複数の垂直転送部のうちの偶数列及び奇数列の他方の垂直転送部は、前記読み出し電極によって、複数の前記第2の行のうちの他の一部の第2の行を構成する赤外光画素において前記第1の露光時間よりも短い第2の露光時間による露光で生成された信号電荷を当該垂直転送部の列方向における同じ箇所に読み出す
固体撮像装置。 - 前記第1の行と前記第2の行は、M行置き(Mは自然数)に交互に配置される、または、N行の前記第1の行とL行の前記第2の行(NとLは異なる自然数)とが交互に繰り返すように配置される
請求項1記載の固体撮像装置。 - 前記複数の垂直転送部は、前記読み出し電極によって、前記第2の行において隣接する2つの赤外光画素で生成された信号電荷を当該垂直転送部の列方向における同じ箇所に読み出すことで加算する
請求項1記載の固体撮像装置。 - 前記複数の垂直転送部は、前記読み出し電極によって、前記第1の行において隣接する2つの可視光画素で生成された信号電荷を当該垂直転送部の列方向における同じ箇所に読み出すことで加算する
請求項3記載の固体撮像装置。 - 前記複数の垂直転送部のうちの偶数列及び奇数列の一方の垂直転送部は、前記読み出し電極によって、前記第1の行において隣接する2つの可視光画素で生成された信号電荷を当該垂直転送部の列方向における同じ箇所に読み出すことで加算し、
前記複数の垂直転送部のうちの偶数列及び奇数列の他方の垂直転送部は、前記読み出し電極によって、前記第2の行において隣接する2つの赤外光画素で生成された信号電荷を当該垂直転送部の列方向における同じ箇所に読み出すことで加算する
請求項4記載の固体撮像装置。 - 前記複数の垂直転送部のうちの偶数列及び奇数列の一方の垂直転送部、又は、前記複数の垂直転送部のうちの偶数列及び奇数列の他方の垂直転送部は、前記転送電極によって、前記第1の露光時間による露光で得られた信号電荷が保持される前記垂直転送部の第1の箇所と、前記第2の露光時間による露光で得られた信号電荷が保持される前記垂直転送部の第2の箇所とが同じ行となるように、前記第1の箇所又は前記第2の箇所を列方向に転送する
請求項1記載の固体撮像装置。 - 前記固体撮像装置は、CMOSイメージセンサである
請求項1又は2に記載の固体撮像装置。 - 前記可視光における全ての波長域の光は、白色光である
請求項1~7のいずれか1項に記載の固体撮像装置。 - 赤外光を照射する光源部と、
請求項1~8のいずれか1項に記載の固体撮像装置と、
前記光源部及び前記固体撮像装置を制御することで、前記可視光画素に可視光を受光させ、更に、前記赤外光画素に、前記光源部が照射した赤外光が前記被写体に反射して返ってくる反射光を受光させる制御回路と、
前記可視光画素で生成された信号電荷を読み出すことで前記可視画像を生成し、前記赤外光画素で生成された信号電荷を読み出すことで前記距離画像と前記赤外光画像とを生成する信号処理回路と
を備える測距撮像装置。
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