JP7222736B2 - 撮像素子及びその制御方法、及び撮像装置 - Google Patents
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Description
次に、本発明の第1の実施形態について説明する。
まず、第1の実施形態における撮像素子11の各画素20の構成について、図3の等価回路図を参照して説明する。
続いて、画素値SigN(p,q)とパワーセーブ信号psave(p,q)とを用いた画像再構成処理について説明する。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。第5の実施形態では、明るく変化した画素だけでなく、所定の範囲を超えて暗く変化した画素もAD変換対象画素とするように制御する。
次に、本発明の第6の実施形態について説明する。第6の実施形態では、ある画素20(p,q)のパワーセーブ信号psaveN(n)がLoであるとき、次にLoとなるパワーセーブ信号psaveN(n+Δn)のΔn(連続数)を画素値SigN(n)とともに伝送する。これにより、撮像装置の画像処理部13で行われる画像再構成処理のためのデータ量を軽減する。
次に、本発明の第7の実施形態について説明する。第7の実施形態では、パワーセーブ信号psaveとの積を取った撮像信号SigN(p,q)を伝送することで、パワーセーブ信号分だけ伝送するデータ量を軽減し、第6の実施形態と同様に出力回路28の消費電力を低減するものである。
Claims (14)
- 複数の画素からなる撮像素子であって、各画素が、
入射した光の光量に応じた電荷を繰り返し生成する光電変換部と、
前記光電変換部で生成された電荷に対応する電圧を、経過時間に応じて変化する参照電圧と比較して、デジタル信号にAD変換するAD変換手段と、
前記電荷に対応する電圧に基づく基準電圧を保持する保持手段と、
前記光電変換部により新たに生成された電荷に対応する電圧と、前記保持手段に保持された前記基準電圧とに基づく比較結果に応じて、前記新たに生成された電荷に対応する電圧をAD変換するかどうかを切り替える切り替え手段と
を有することを特徴とする撮像素子。 - 前記保持手段は、前記AD変換手段において前記電荷に対応する電圧がデジタル信号に変換されたときの参照電圧を、前記基準電圧として保持することを特徴とする請求項1に記載の撮像素子。
- 前記保持手段は、前記光電変換部で生成された電荷に対応する電圧を前記基準電圧として保持することを特徴とする請求項1に記載の撮像素子。
- 前記保持手段は、前記AD変換手段において前記電荷に対応する電圧がデジタル信号に変換されたときから予め決められた時間、遅延したときの参照電圧を、前記基準電圧として保持することを特徴とする請求項1に記載の撮像素子。
- 前記切り替え手段は、前記比較結果が、前記基準電圧に対応する光量よりも前記新たに生成された電荷に対応する電圧に対応する光量が小さいことを示す場合に、AD変換をしないように切り替えることを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載の撮像素子。
- 前記切り替え手段は、前記新たに生成された電荷に対応する電圧と、前記基準電圧にオフセット電圧を加算した電圧とを比較し、前記比較結果が、前記基準電圧にオフセット電圧を加算した電圧よりも前記新たに生成された電荷に対応する電圧に対応する光量が小さいことを示す場合に、AD変換をしないように切り替えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮像素子。
- 前記切り替え手段は、前記新たに生成された電荷に対応する電圧と、前記基準電圧から予め決められた範囲の電圧とを比較し、前記比較結果が、前記新たに生成された電荷に対応する電圧が、前記予め決められた範囲にないことを示す場合に、AD変換をしないように切り替えることを特徴とする請求項1に記載の撮像素子。
- 前記AD変換手段によりAD変換を行った場合に、AD変換により得られた画素値を含む画像データを出力する出力手段をさらに有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の撮像素子。
- 前記画像データは、AD変換を行ったか否かを示す判定信号を更に含むことを特徴とする請求項8に記載の撮像素子。
- 前記出力手段は、前記AD変換手段によりAD変換されなかった画素が連続する数を数え、前記画像データは、前記AD変換されなかった画素が連続する数を更に含むことを特徴とする請求項8に記載の撮像素子。
- 前記出力手段は、前記AD変換手段によりAD変換されなかった画素の画素値を0として出力することを特徴とする請求項8に記載の撮像素子。
- 前記光電変換部が構成された第1の基板と、
少なくとも前記AD変換手段が構成された第2の基板と
を積層して構成したことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の撮像素子。 - 請求項1乃至12のいずれか1項に記載の撮像素子と、
1フレーム前の画像の画素値を、AD変換して得られた画素値により更新して、新たな画像を構成する画像処理手段と
を有することを特徴とする撮像装置。 - 複数の画素からなる撮像素子の制御方法であって、各画素において、
光電変換部により、入射した光の光量に応じた電荷を繰り返し生成する光電変換工程と、
AD変換手段が、前記光電変換工程で生成された電荷に対応する電圧を、経過時間に応じて変化する参照電圧と比較して、デジタル信号にAD変換するAD変換工程と、
保持手段が、前記電荷に対応する電圧に基づく基準電圧を保持する保持工程と、
切り替え手段が、前記光電変換部により新たに生成された電荷に対応する電圧と、前記保持工程で保持された前記基準電圧とに基づく比較結果に応じて、前記新たに生成された電荷に対応する電圧をAD変換するかどうかを切り替える切り替え工程と
を有することを特徴とする撮像素子の制御方法。
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