JP2004236028A - Solid-state image pickup apparatus, camera and camera system - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入射光を光電変換するための単位画素が二次元状に配列された固体撮像装置、およびそれを用いた、デジタルスチルカメラ、動画カメラ等のカメラ、あるいはカメラシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のデジタルスチルカメラ等に用いられる固体撮像装置においては、光電変換用の各画素から得られる画素信号を、例えば行毎に蓄積部に転送して蓄積し、次に水平シフトレジスタから出力される読み出しパルスに同期して、行毎の画素信号を順次出力する(例えば特許文献1参照)。
【0003】
図3は、従来例のMOS型固体撮像装置8(一部のみを図示)及び外部回路9の構成を示す。固体撮像装置8は、二次元状に配列された画素1と、列方向に画素を選択する垂直シフトレジスタ2と、列方向の垂直信号線3と、各行の信号を蓄積する行メモリー部4と、行メモリー部4を選択するための水平シフトレジスタ5と、水平シフトレジスタ5の出力により駆動される読み出しスイッチ51と、各行毎に画素信号を出力するための出力信号線6と、出力アンプ7により構成されている。外部回路9は、固体撮像装置8から出力される画素信号を色毎に蓄積する外部メモリー10、および色選択スイッチ11により構成されている。
【0004】
この固体撮像装置8は、赤(R)、緑(G)、青(B)の3原色の画素1を、ベイヤー配列したものである。各行の画素1の信号は、垂直シフトレジスタ2により、行毎に垂直信号線3に読み出された後、行メモリー部4に転送される。行メモリー部4内にある画素信号は、読み出しスイッチ51を介して、水平シフトレジスタ5から出力される読み出しパルスS1〜S6の順に、順次出力信号線6に転送され、出力アンプ7から出力される。出力アンプ7からの出力信号は、外部回路9に入力され、色選択スイッチ11により色別に切り替えられて外部メモリー10に蓄積された後、画像処理が行なわれる。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−45378号公報(図13、図14)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
図4は、上記MOS型固体撮像装置1の出力アンプ7からの出力波形を示す。n行目の画素信号は図4(a)に示されるように、水平信号伝送回路5からの読み出しパルスS1〜S6が順次オンすることにより、G1(n)、B1(n)、G2(n)、B2(n)、G3(n)、B3(n) の順序でアンプ7から出力される。n+1行目の画素信号は図4(b)に示されるように、R1(n+1)、G1 (n+1)、R2(n+1)、G2(n+1) 、R3(n+1)、G3(n+1) の順序でアンプ7から出力される。その際、出力アンプ7の出力信号中では、異なる色の画素信号が隣接する。従って、外部回路9においては、色選択スイッチ11により出力信号を色毎に高速で選別し、外部メモリー10に各色別に転送する必要がある。図3の構成の場合、1行の画像信号を外部メモリー10に転送するためには、例えばn行とn+1行の画素信号に対して、2つの色選択スイッチ11を12回切り換える必要がある。
【0007】
また、出力信号は時間的に隣の信号の影響を受けやすいため、混色する可能性があり画質劣化が発生する。特に、信号出力を高速化した時には、外部回路の色選択スイッチの高速化や混色の防止が必要となってくる。
【0008】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、信号出力を高速化した時でも、外部回路の色選択スイッチの高速化を不要とし、混色の少ない固体撮像装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の固体撮像装置は、入射光を光電変換する複数の単位画素が二次元状に、色配列の異なる複数種類の行を含むように配列された撮像部と、前記撮像部の画素信号が読み出される出力信号線と、前記出力信号線の信号が出力される出力部とを備える。
【0010】
上記課題を解決するために、前記出力信号線及び出力部を複数組有し、第1の行における第1の色の隣接しない複数画素から得られる画素信号を順次連続して第1の前記出力部から出力するとともに、前記第1の行における前記第1の色とは異なる第2の色の隣接しない複数画素から得られる画素信号を順次連続して第2の前記出力部から出力し、その後、前記第1の行とは色配列の異なる第2の行の前記画素信号を読み出す際に、前記第2の行内に前記第1の色の画素が含まれる場合は、前記第2の行における前記第1の色の隣接しない複数画素の画素信号を順次連続して前記第1の出力信号線に読み出す構成とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
上記構成の本発明の固体撮像装置によれば、固体撮像装置の同一行において、異なる色をそれぞれ異なる出力部から並列で読み出すことができ、信号読み出しの高速化を図ることができる。また、行毎に色配列が異なる場合でも、連続した行に同一色がある場合には、同一の出力部から同一の色を読み出すことができるため、外部回路の色選択スイッチの切り換えが低速でよく、信号出力の高速化に容易に対応できる。また、出力信号中で一定期間同色が連続するので、出力信号の混色を少なくし高画質化を実現することができる。
【0012】
画素信号を読み出すための構成を、以下のようにすることもできる。すなわち、前記出力信号線及び出力部を複数組有し、第1の行における各画素の信号を読み出す際に、当該行に複数種類の色の画素が含まれる場合には、前記第1の行における各画素信号を各色別に異なる前記出力部から順次出力し、その後、前記第1の行とは配列が異なる第2の行を読み出す際に、前記第2の行内に前記第1の行内の画素の色と一致する特定の色の画素が含まれる場合には、前記第2の行における前記特定の色の少なくとも一つの画素の画素信号を、前記第1の行内の当該色の画素の画素信号が読み出された前記出力信号線に読み出す構成とする。
【0013】
上記の構成において、同一行における異なる色の画素の画素信号を、それぞれ1つだけ同時に異なる前記出力信号線に読み出した後、それぞれの前記出力信号線に接続された前記出力部から出力する構成とすることもできる。
【0014】
また、上記構成における各行毎に出力信号線に読み出す構成に代えて、以下のように、各列毎に出力信号線に読み出す構成とすることもできる。
【0015】
その場合、本発明の固体撮像装置は、入射光を光電変換する複数の単位画素が二次元状に、色配列の異なる複数種類の列を含むように配列された撮像部と、前記撮像部の画素信号が読み出される出力信号線と、前記出力信号線の信号が出力される出力部とを備える。
【0016】
そして、前記出力信号線及び出力部を複数組有し、第1の列における第1の色の隣接しない複数画素から得られる画素信号を順次連続して第1の前記出力部から出力するとともに、前記第1の列における前記第1の色とは異なる第2の色の隣接しない複数画素から得られる画素信号を順次連続して第2の前記出力部から出力し、その後、前記第1の列とは色配列の異なる第2の列の前記画素信号を読み出す際に、前記第2の列内に前記第1の色の画素が含まれる場合は、前記第2の列における前記第1の色の隣接しない複数画素の画素信号を順次連続して前記第1の出力信号線に読み出す構成とする。
【0017】
画素信号を読み出すための構成を、以下のようにすることもできる。すなわち、前記出力信号線及び出力部を複数組有し、第1の列における各画素の信号を読み出す際に、当該列に複数種類の色の画素が含まれる場合には、前記第1の列における各画素信号を各色別に異なる前記出力部から順次出力し、その後、前記第1の列とは配列が異なる第2の列を読み出す際に、前記第2の列内に前記第1の列内の画素の色と一致する特定の色の画素が含まれる場合には、前記第2の列における前記特定の色の少なくとも一つの画素の画素信号を、前記第1の列内の当該色の画素の画素信号が読み出された前記出力信号線に読み出す構成とする。
【0018】
上記の構成において、同一列における異なる色の画素の画素信号を、それぞれ1つだけ同時に異なる前記出力信号線に読み出した後、それぞれの前記出力信号線に接続された前記出力部から出力する構成とする。
【0019】
以上のいずれかの構成の固体撮像装置を搭載して、カメラまたはカメラシステムを構成することができる。
【0020】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【0021】
図1は、本発明の一実施の形態におけるMOS型固体撮像装置12および外部回路13の構成を示す。図3に示した従来例の装置と同様の要素には同一の参照符号を付して、説明の重複を避ける。
【0022】
この固体撮像装置12における図3の従来例装置と異なる構成は、2本の出力信号線6a、6bを有する点である。各出力信号線6a、6bに対して、出力アンプ7a、7bが各々接続されている。行メモリー部4と出力信号線6a、6bの間には、読み出しスイッチ5a、5bが挿入されている。また、外部回路13においては、色選択スイッチ11a〜11cが、出力アンプ7a、7bの出力信号に対応した区分により接続されている。
【0023】
画素1は、従来例と同様、赤(R)、緑(G)、青(B)の3原色がベイヤー配列されている。行メモリー部4に蓄積された画素信号は、それぞれ2本の出力信号線6a、6bに振り分けて読み出される。そのため、行メモリー部4は、出力信号線6aと読み出しスイッチ5aを介して接続されるとともに、出力信号線6bとは、読み出しスイッチ5bを介して接続されている。隣接する読み出しスイッチ5aと5bを対として、各対毎に、水平シフトレジスタ5から出力される読み出しパルスS1〜S6が供給される。
【0024】
本実施の形態において、各行の画素1の信号が出力信号線6a、6bに読み出される動作は次のとおりである。ある行の画素信号が、垂直シフトレジスタ2により垂直信号線3に読み出され、行メモリー部4に移される。その後、水平シフトレジスタ5から読み出しパルスS1〜S3が順次、読み出しスイッチ5a、5bの各対に供給される。但し、読み出しパルスS2、S3が供給される読み出しスイッチ5a、5bの対は、図1に示されるように、一対おきに選択される。各読み出しパルスS1〜S3毎に、行メモリー部4に蓄積された同一行内の隣接する異なる色の画素信号が、出力信号線6a、6bに同時に読み出される。従って、出力信号線6a、6bにはそれぞれ、各読み出しパルスS1〜S3毎に同一色の画素信号が読み出される。
【0025】
続いて、次の行の画素信号が垂直シフトレジスタ2により垂直信号線3に読み出され、行メモリー部4に移される。その後、水平シフトレジスタ5から読み出しパルスS4〜S6が順次、読み出しスイッチ5a、5bの対に供給される。各読み出しパルスS4〜S6毎に、行メモリー部4に蓄積された同一行内の隣接する異なる色の画素信号が各々、出力信号線6a、6bに同時に読み出される。但しこの場合、読み出しパルスS4〜S6は、読み出しパルスS1〜S3が供給されなかった読み出しスイッチ5a、5bの対に供給される。従って、行メモリー部4内の蓄積位置と出力信号線6a、6bの対応が逆転する。それにより、隣接する2つの行に配置された同一色(G)の画素1の信号はいずれも、出力信号線6aに読み出されることになる。
【0026】
例えば図1に示した画素配列の場合、n行目の信号を行メモリー部4に移した後、読み出しパルスS1、S2、S3により、出力信号線6aには緑(G)の画素1の信号が、出力信号線6bには青(B)の画素1の信号が読み出される。次に、n+1行目の信号を行メモリー部4に移した後、読み出しパルスS4、S5、S6により、出力信号線6aには緑(G)の画素1の信号が、出力信号線6bには赤(R)の画素1の信号が読み出される。従って、出力信号線6aには常に緑(G)が読み出され、出力アンプ7aからは常に緑(G)が出力される。出力信号線6bには、ある行では青(B)が、次の行では、赤(R)が読み出され、出力アンプ7bには、青(B)と赤(R)が行毎に交互に出力される。
【0027】
出力アンプ7a、7bの出力信号は、外部回路13に入力され、色選択スイッチ11a、11b、11cにより、色別に外部メモリー10に蓄積される。本実施の形態においては、出力アンプ7aの出力信号の場合、常に緑(G)が出力されるため、出力アンプ7aの信号が入力される色選択スイッチ11aは常にオンしておくことができ、切り換える必要がない。出力アンプ7bの出力信号の場合は、ある行では青(B)の色選択スイッチ11bをオンし、青(B)の出力信号を全て外部メモリー10の青(B)に読み込み、次の行では赤(R)の色選択スイッチ11cをオンし、赤(R)の出力信号を全て外部メモリー10の赤(R)に読み込む。従って、行の切り換え時のみに、色選択スイッチ11b、11cを切り換えれば良い。
【0028】
図2は、本実施の形態におけるMOS型固体撮像装置12の出力アンプ7a、7bにおける出力波形を示す。図1に示された配列の画素1から得られる画素信号を処理する動作の場合、n行目とn+1行目の画素信号としてそれぞれ、出力アンプ7aからは図2(a)に示すように、G1(n)、G2(n) 、G3(n)、G1(n+1)、G2(n+1)、G3(n+1)が出力され、出力アンプ7bからは図2(b)に示すように、B1 (n)、B2(n) 、B3(n)、R1(n+1)、R2(n+1)、R3(n+1)が出力される。出力アンプ7a、7bのそれぞれの出力信号としては、同一行において隣り合わない画素からの同一の色信号が連続して出力される。そのため、外部回路13の外部メモリー10に蓄積する場合に、色を振り分けて選別する色選択スイッチ11a〜11cを高速で連続動作させる必要がない。すなわち上述のように、出力アンプ7aからの出力信号の場合は、n行目とn+1行目のどちらについても色選択スイッチ11aを切り換える必要がなく、出力アンプ7bの信号の場合は、n行目とn+1行目の行切り換え時の2回のみ、色選択スイッチ11b、11cの切り換え動作を行なえば良い。
【0029】
このように本実施の形態では、n行目とn+1行目との2つの行の画素信号を外部メモリー10に読みこむために、色選択スイッチ11a〜11cの切り換え回数が2回でよく、従来は色選択スイッチの切り換えが12回必要であったのに対して、色選択スイッチ11a〜11cの低速化を実現し、信号出力の高速化を図ることができる。
【0030】
また、出力信号では同一の色が連続し、隣の色信号の影響を受けないため、混色を防ぎ高画質化を実現することができる。特に、信号出力を高速化した時には、色選択スイッチ11a〜11cの低速化や、混色防止による高画質化の効果が大きい。
【0031】
上記実施の形態では、各行において各色は全て連続して読み出されており、この場合が最も効果が大きいが、少なくとも2つの同一の信号を連続して出力する場合であれば、信号出力の高速化、色選択スイッチの低速化および高画質化の効果が得られる。
【0032】
また上記実施の形態では、水平信号線、および出力アンプが2つの場合を示したが、それらが3つ以上の場合は、信号出力を高速化、色選択スイッチの低速化および高画質化の効果がさらに大きい。
【0033】
また上記実施の形態のように、各行の信号を行メモリ部に入力して出力信号線に読み出す場合に限らず、各列の信号を列メモリ部に入力して出力信号線で読み出す場合にも、本発明を同様に適用することができる。
【0034】
また上記実施の形態のように、外部回路として各色毎の外部メモリーを具備する場合に限らず、固体撮像装置の中に外部回路を内蔵する場合にも、本発明を同様に適用することができる。
【0035】
また上記実施の形態のように、R、G、Bの原色カラーフィルターを有する場合に限らず、シアン(Cy)、マゼンタ(Mg)、イエロー(Ye)、グリーン(G)などの補色カラーフィルターを有する場合にも、本発明を同様に適用することができる。
【0036】
また上記実施の形態では、光学的に黒の画素(オプチカル、ブラック)を有することが示されていないが、撮像部の周辺や撮像部内に光学的に黒の画素の領域が配置され、水平の出力信号線内に、色信号以外に光学的に黒の画素の信号が読み出される場合でも、本発明を同様に適用することができる。
【0037】
【発明の効果】
本発明の固体撮像装置によれば、外部回路において色選択スイッチを各画素信号毎に高速で動作させることを要さず、色の切り替わり時のみの低速スイッチ動作でよい。また、並列出力ができるので高速出力を可能とし、固体撮像装置を含むカメラシステム全体の高速化を図ることが容易になる。
【0038】
また、各行または各列の画素信号のうち、同一の色信号を別々の出力アンプから出力し、また隣接する行の同一色を同一の出力部から出力することができる。従って、時間軸上で隣接する画素信号の色が同一となり、相互の色の影響を受ける混色を防ぎ、高画質化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態におけるMOS型固体撮像装置および外部回路の構成を示す図
【図2】図1のMOS型固体撮像装置における出力アンプの出力波形図
【図3】従来例のMOS型固体撮像装置および外部回路の構成を示す図
【図4】図3のMOS型固体撮像装置における出力アンプの出力波形図
【符号の説明】
1 画素
2 垂直シフトレジスタ
3 垂直信号線
4 行メモリー部
5 水平シフトレジスタ
5a、5b、51 読み出しスイッチ
6a、6b 出力信号線
7a、7b 出力アンプ
8、12 固体撮像装置
9、13 外部回路
10 外部メモリー
11、10a、10b、10c 色選択スイッチ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a solid-state imaging device in which unit pixels for photoelectrically converting incident light are two-dimensionally arranged, and a camera such as a digital still camera and a moving image camera or a camera system using the same.
[0002]
[Prior art]
In a solid-state imaging device used in a conventional digital still camera or the like, a pixel signal obtained from each pixel for photoelectric conversion is transferred to a storage unit for each row, for example, and stored, and then output from a horizontal shift register. The pixel signals for each row are sequentially output in synchronization with the read pulse (for example, see Patent Document 1).
[0003]
FIG. 3 shows a configuration of a conventional MOS type solid-state imaging device 8 (only a part is shown) and an
[0004]
This solid-state imaging device 8 is a Bayer array of
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-45378 A (FIGS. 13 and 14)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
FIG. 4 shows an output waveform from the
[0007]
In addition, since the output signal is easily affected by an adjacent signal in time, color mixing may occur and image quality is deteriorated. In particular, when the signal output speed is increased, it is necessary to increase the speed of the color selection switch of the external circuit and prevent color mixing.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a solid-state imaging device that does not require high-speed color selection switches of an external circuit even when signal output is speeded up, and reduces color mixing. Aim.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A solid-state imaging device according to an aspect of the invention includes an imaging unit in which a plurality of unit pixels that photoelectrically convert incident light are two-dimensionally arranged so as to include a plurality of types of rows having different color arrangements. An output signal line to be read out and an output unit to output a signal of the output signal line are provided.
[0010]
In order to solve the above-mentioned problem, a plurality of sets of the output signal lines and output units are provided, and pixel signals obtained from a plurality of non-adjacent pixels of a first color in a first row are sequentially and continuously output to a first output terminal. Output from the output unit, and sequentially and continuously output pixel signals obtained from a plurality of non-adjacent pixels of a second color different from the first color in the first row from the second output unit. When reading out the pixel signals in the second row having a different color arrangement from the first row, if the second row includes the pixel of the first color, Pixel signals of a plurality of non-adjacent pixels of the first color are sequentially and sequentially read to the first output signal line.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
According to the solid-state imaging device of the present invention having the above-described configuration, different colors can be read in parallel from different output units in the same row of the solid-state imaging device, and the speed of signal reading can be increased. Even when the color arrangement is different for each row, if the same color is present in consecutive rows, the same color can be read from the same output unit, so that the color selection switch of the external circuit can be switched at a low speed. It can easily cope with high-speed signal output. In addition, since the same color continues in the output signal for a certain period of time, it is possible to reduce the color mixture of the output signal and realize high image quality.
[0012]
The configuration for reading out the pixel signals may be as follows. That is, when a plurality of sets of the output signal lines and the output units are provided, and when reading out the signal of each pixel in the first row, if the row includes pixels of a plurality of colors, the first row Are sequentially output from the output units that are different for each color, and then, when a second row having a different arrangement from the first row is read, the pixels in the first row are included in the second row. Is included, a pixel signal of at least one pixel of the specific color in the second row is converted to a pixel signal of a pixel of the color in the first row. Is read out to the output signal line from which is read out.
[0013]
In the above configuration, a configuration in which pixel signals of pixels of different colors in the same row are respectively read out to the different output signal lines by only one at a time, and then output from the output unit connected to each output signal line. You can also.
[0014]
Further, instead of the above-described configuration in which data is read out to the output signal line for each row, a configuration in which data is read out to the output signal line for each column can be used as follows.
[0015]
In that case, the solid-state imaging device of the present invention includes an imaging unit in which a plurality of unit pixels that photoelectrically convert incident light are two-dimensionally arranged to include a plurality of types of columns having different color arrangements, An output signal line from which a pixel signal is read out, and an output unit to which a signal of the output signal line is output.
[0016]
And a plurality of sets of the output signal line and the output unit, and sequentially and continuously output pixel signals obtained from a plurality of non-adjacent pixels of the first color in the first column from the first output unit; Pixel signals obtained from a plurality of non-adjacent pixels of a second color different from the first color in the first column are sequentially and continuously output from the second output unit, and thereafter, the first column is output. When reading out the pixel signals in the second column having a different color arrangement from the first column, if the pixel of the first color is included in the second column, the first color in the second column is read out. , The pixel signals of a plurality of non-adjacent pixels are sequentially read out to the first output signal line.
[0017]
The configuration for reading out the pixel signals may be as follows. That is, when a plurality of sets of the output signal lines and the output units are provided, and a signal of each pixel in the first column is read, if the column includes pixels of a plurality of colors, the first column Are sequentially output from the output units that are different for each color, and then when a second column that is different in arrangement from the first column is read, the first column is included in the second column. If a pixel of a specific color matching the color of the pixel is included, the pixel signal of at least one pixel of the specific color in the second column is converted to a pixel signal of the color in the first column. Is read out to the output signal line from which the pixel signal has been read out.
[0018]
In the above configuration, a configuration is such that pixel signals of pixels of different colors in the same column are simultaneously read out to the different output signal lines by only one each, and then output from the output unit connected to each output signal line. I do.
[0019]
A camera or camera system can be configured by mounting the solid-state imaging device having any of the above configurations.
[0020]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0021]
FIG. 1 shows a configuration of a MOS solid-
[0022]
The configuration of the solid-
[0023]
As in the conventional example, three primary colors of red (R), green (G), and blue (B) are arranged in the
[0024]
In the present embodiment, the operation of reading the signal of the
[0025]
Subsequently, the pixel signal of the next row is read out to the
[0026]
For example, in the case of the pixel arrangement shown in FIG. 1, after the signal of the n-th row is transferred to the
[0027]
Output signals of the
[0028]
FIG. 2 shows output waveforms at the
[0029]
As described above, in the present embodiment, in order to read the pixel signals of the two rows of the n-th row and the (n + 1) -th row into the
[0030]
Further, in the output signal, the same color is continuous and is not affected by the adjacent color signal, so that color mixing can be prevented and high image quality can be realized. In particular, when the signal output speed is increased, the effect of reducing the speed of the color selection switches 11a to 11c and improving the image quality by preventing color mixing is great.
[0031]
In the above embodiment, all the colors are read out continuously in each row. In this case, the effect is the greatest. However, if at least two identical signals are output continuously, the signal output speed is high. And the effect of reducing the speed of the color selection switch and improving the image quality can be obtained.
[0032]
In the above embodiment, the case where there are two horizontal signal lines and two output amplifiers is shown. However, when there are three or more, the effects of increasing the signal output speed, decreasing the speed of the color selection switch, and increasing the image quality are obtained. Is even bigger.
[0033]
In addition to the case where the signal of each row is input to the row memory unit and read out to the output signal line as in the above embodiment, the signal of each column is input to the column memory unit and read out by the output signal line. The present invention can be similarly applied.
[0034]
The present invention is not limited to the case where an external memory for each color is provided as an external circuit as in the above embodiment, and the present invention can be similarly applied to a case where an external circuit is built in a solid-state imaging device. .
[0035]
Further, the present invention is not limited to the case of having the primary color filters of R, G, and B as in the above-described embodiment, and complementary color filters such as cyan (Cy), magenta (Mg), yellow (Ye), and green (G) may be used. The present invention can be similarly applied to a case in which the device has the same.
[0036]
Further, in the above-described embodiment, although it is not shown to have optically black pixels (optical and black), an optically black pixel region is arranged around the image pickup unit or in the image pickup unit. The present invention can be similarly applied to a case where a signal of an optically black pixel other than a color signal is read out into an output signal line.
[0037]
【The invention's effect】
According to the solid-state imaging device of the present invention, it is not necessary to operate the color selection switch in the external circuit at high speed for each pixel signal, and a low-speed switch operation only at the time of color switching is sufficient. In addition, since parallel output is possible, high-speed output is enabled, and it is easy to increase the speed of the entire camera system including the solid-state imaging device.
[0038]
In addition, among the pixel signals in each row or each column, the same color signal can be output from different output amplifiers, and the same color in an adjacent row can be output from the same output unit. Therefore, the colors of the pixel signals adjacent on the time axis become the same, color mixing affected by the mutual colors is prevented, and high image quality can be realized.
[Brief description of the drawings]
1 is a diagram showing the configuration of a MOS solid-state imaging device and an external circuit according to an embodiment of the present invention; FIG. 2 is an output waveform diagram of an output amplifier in the MOS solid-state imaging device of FIG. 1; FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a MOS solid-state imaging device and an external circuit of FIG. 4. FIG. 4 is an output waveform diagram of an output amplifier in the MOS solid-state imaging device of FIG.
1
Claims (7)
前記出力信号線及び出力部を複数組有し、
第1の行における第1の色の隣接しない複数画素から得られる画素信号を順次連続して第1の前記出力部から出力するとともに、前記第1の行における前記第1の色とは異なる第2の色の隣接しない複数画素から得られる画素信号を順次連続して第2の前記出力部から出力し、
その後、前記第1の行とは色配列の異なる第2の行の前記画素信号を読み出す際に、前記第2の行内に前記第1の色の画素が含まれる場合は、前記第2の行における前記第1の色の隣接しない複数画素の画素信号を順次連続して前記第1の出力信号線に読み出すことを特徴とする固体撮像装置。An imaging unit in which a plurality of unit pixels that photoelectrically convert incident light are two-dimensionally arranged to include a plurality of types of rows having different color arrangements, an output signal line from which pixel signals of the imaging unit are read, An output unit for outputting a signal of an output signal line;
Having a plurality of sets of the output signal line and the output unit,
Pixel signals obtained from a plurality of non-adjacent pixels of the first color in the first row are sequentially and continuously output from the first output unit, and a pixel signal different from the first color in the first row is output. Outputting pixel signals obtained from a plurality of non-adjacent pixels of the second color sequentially from the second output unit;
Thereafter, when reading out the pixel signals in a second row having a different color arrangement from the first row, when the pixels of the first color are included in the second row, the second row is read. Wherein the pixel signals of a plurality of non-adjacent pixels of the first color are sequentially and sequentially read out to the first output signal line.
前記出力信号線及び出力部を複数組有し、
第1の行における各画素の信号を読み出す際に、当該行に複数種類の色の画素が含まれる場合には、前記第1の行における各画素信号を各色別に異なる前記出力部から順次出力し、
その後、前記第1の行とは配列が異なる第2の行を読み出す際に、前記第2の行内に前記第1の行内の画素の色と一致する特定の色の画素が含まれる場合には、前記第2の行における前記特定の色の少なくとも一つの画素の画素信号を、前記第1の行内の当該色の画素の画素信号が読み出された前記出力信号線に読み出すことを特徴とする固体撮像装置。An imaging unit in which a plurality of unit pixels that photoelectrically convert incident light are two-dimensionally arranged to include a plurality of types of rows having different color arrangements, an output signal line from which pixel signals of the imaging unit are read, An output unit for outputting a signal of an output signal line;
Having a plurality of sets of the output signal line and the output unit,
When reading out the signal of each pixel in the first row, if the row includes pixels of a plurality of colors, the pixel signals in the first row are sequentially output from the different output units for each color. ,
Thereafter, when reading a second row having an arrangement different from that of the first row, if a pixel of a specific color that matches the color of a pixel in the first row is included in the second row, Reading a pixel signal of at least one pixel of the specific color in the second row to the output signal line from which a pixel signal of a pixel of the color in the first row is read. Solid-state imaging device.
前記出力信号線及び出力部を複数組有し、
第1の列における第1の色の隣接しない複数画素から得られる画素信号を順次連続して第1の前記出力部から出力するとともに、前記第1の列における前記第1の色とは異なる第2の色の隣接しない複数画素から得られる画素信号を順次連続して第2の前記出力部から出力し、
その後、前記第1の列とは色配列の異なる第2の列の前記画素信号を読み出す際に、前記第2の列内に前記第1の色の画素が含まれる場合は、前記第2の列における前記第1の色の隣接しない複数画素の画素信号を順次連続して前記第1の出力信号線に読み出すことを特徴とする固体撮像装置。An imaging unit in which a plurality of unit pixels that photoelectrically convert incident light are two-dimensionally arranged to include a plurality of types of columns having different color arrangements, an output signal line from which pixel signals of the imaging unit are read, An output unit for outputting a signal of an output signal line;
Having a plurality of sets of the output signal line and the output unit,
Pixel signals obtained from a plurality of non-adjacent pixels of the first color in the first column are sequentially and continuously output from the first output unit, and a pixel signal different from the first color in the first column is output. Outputting pixel signals obtained from a plurality of non-adjacent pixels of the second color sequentially from the second output unit;
Thereafter, when reading out the pixel signals in a second column having a different color arrangement from the first column, if the pixels of the first color are included in the second column, the second column is read. A solid-state imaging device, wherein pixel signals of a plurality of non-adjacent pixels of the first color in a column are sequentially and sequentially read out to the first output signal line.
前記出力信号線及び出力部を複数組有し、
第1の列における各画素の信号を読み出す際に、当該列に複数種類の色の画素が含まれる場合には、前記第1の列における各画素信号を各色別に異なる前記出力部から順次出力し、
その後、前記第1の列とは配列が異なる第2の列を読み出す際に、前記第2の列内に前記第1の列内の画素の色と一致する特定の色の画素が含まれる場合には、前記第2の列における前記特定の色の少なくとも一つの画素の画素信号を、前記第1の列内の当該色の画素の画素信号が読み出された前記出力信号線に読み出すことを特徴とする固体撮像装置。An imaging unit in which a plurality of unit pixels that photoelectrically convert incident light are two-dimensionally arranged to include a plurality of types of columns having different color arrangements, an output signal line from which pixel signals of the imaging unit are read, An output unit for outputting a signal of an output signal line;
Having a plurality of sets of the output signal line and the output unit,
When reading out the signal of each pixel in the first column, if the column includes pixels of a plurality of colors, the pixel signals in the first column are sequentially output from the different output units for each color. ,
Thereafter, when reading a second column having an arrangement different from that of the first column, a pixel of a specific color that matches the color of a pixel in the first column is included in the second column. Reading a pixel signal of at least one pixel of the specific color in the second column to the output signal line from which a pixel signal of a pixel of the color in the first column is read. Characteristic solid-state imaging device.
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US10225496B2 (en) | 2016-02-16 | 2019-03-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric conversion device having a holding circuit with a plurality of holding units provided for each of a plurality of columns of pixels and method of driving photoelectric conversion device |
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2003
- 2003-01-30 JP JP2003022727A patent/JP2004236028A/en active Pending
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US10225496B2 (en) | 2016-02-16 | 2019-03-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric conversion device having a holding circuit with a plurality of holding units provided for each of a plurality of columns of pixels and method of driving photoelectric conversion device |
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