JP2006174325A - 固体撮像装置および固体撮像装置の駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、複数の光電変換素子を有する画素セル1が複数配列された画素アレイ部2と、画素アレイ部2の複数の光電変換素子から出力される複数の信号を特定の組み合わせで加算する際、複数の光電変換素子の配列による比率で加算を行うカラム回路4とを備える固体撮像装置である。また、本発明は、複数の光電変換素子から出力される複数の信号を特定の組み合わせで加算する際、複数の光電変換素子の配列による比率で光電変換素子での露光時間を制御する固体撮像装置である。
【選択図】図1
Description
図3は、本実施形態の概念図である。この図では、ある列においてG(緑)とB(青)に対応した画素が交互に配置された場合に同色2画素を混合した際の仮想的な画素中心を示している。図3(a)は従来の加算の場合であり、同色2画素の各画素信号を単に加算・平均処理していることから、加算後の仮想的な画素G’、B’中心のピッチが不均一になっている。
実施形態1ではCDS回路のサンプリング部での加算であったが、画素セルにおいてFD部を共有する構成のイメージセンサでは、このFD部において電荷加算を行う方が感度、動作速度の点で有利である。この場合、図7に示すように、加算対象となる画素の光電変換時間を画素間で変えることにより、実施形態1で示した信号処理と同様な加算平均を実現できる。
本発明は、CDS回路以外の信号読み出し構成であっても処理可能である。例えば、各列にアナログ−デジタル変換器(ADC)を有するカラム回路が設けられている場合においても、同様の処理が可能である。ADCにおける比較回路に関して、図8に示すようにサイズ(増幅率)の異なる差動回路(Standard Sizeと1/3 Size)を並列に接続することで実現できる。また、サイズの異なる差動回路を複数用意し、必要に応じて接続を切り替えれば、出力解像度のモードの切り替えが可能となる。
実施形態2で説明したFD部を共有する構成の場合、当該FD部を共有する画素間では電荷加算が可能であるが、共有しない画素とは電荷加算できない。例えば垂直方向4画素でFD部を共有する場合、同色2画素が電荷加算可能である。しかしながら3×3、4×4などの画素加算がしたい場合には加算単位がFD部共有単位と異なるため、前述の実施形態とは異なる駆動が必要である。
Claims (11)
- 複数の光電変換素子を有する画素セルが複数配列された画素アレイ部と、
前記画素アレイ部の複数の光電変換素子から出力される複数の信号を特定の組み合わせで加算する際、前記複数の光電変換素子の配列による比率で加算を行う加算部と
を備えることを特徴とする固体撮像装置。 - 前記加算部による加算の比率は、加算後の画素中心の間隔が等しくなる値である
ことを特徴とする請求項1記載の固体撮像装置。 - 前記加算部は、前記光電変換素子で得た電荷を電圧に変換する電荷電圧変換部に属する
ことを特徴とする請求項1記載の固体撮像装置。 - 前記加算部は、前記光電変換素子から出力される信号からノイズ成分を除去する相関二重サンプリング回路に属する
ことを特徴とする請求項1記載の固体撮像装置。 - 前記加算部は、前記光電変換素子から出力される信号をデジタル変換するアナログ−デジタル変換回路に属する
ことを特徴とする請求項1記載の固体撮像装置。 - 複数の光電変換素子を有する画素セルが複数配列された画素アレイ部と、
前記画素アレイ部の複数の光電変換素子から出力される複数の信号を特定の組み合わせで加算する際、前記複数の光電変換素子の配列による比率で前記光電変換素子での露光時間を制御する制御部と
を備えることを特徴とする固体撮像装置。 - 前記制御部による露光時間の比率は、加算後の画素中心の間隔が等しくなる値である
ことを特徴とする請求項6記載の固体撮像装置。 - 複数の光電変換素子を有する画素セルが複数配列された画素アレイ部と、
前記画素アレイ部の複数の光電変換素子から出力される複数の信号を特定の組み合わせで加算する加算部とを備える固体撮像装置の駆動方法において、
前記加算部は、前記複数の信号の加算を行うにあたり前記複数の光電変換素子の配列による比率で加算する
を備えることを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。 - 前記加算部による加算の比率は、加算後の画素中心の間隔が等しくなる値である
ことを特徴とする請求項8記載の固体撮像装置の駆動方法。 - 複数の光電変換素子を有する画素セルが複数配列された画素アレイ部と、
前記画素アレイ部における複数の光電変換素子での露光時間を制御する制御部とを備える固体撮像装置の駆動方法において、
前記制御部は、前記画素アレイ部の複数の光電変換素子から出力される複数の信号を特定の組み合わせで加算する際、前記複数の光電変換素子の配列による比率で前記露光時間を制御する
ことを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。 - 前記制御部による露光時間の比率は、加算後の画素中心の間隔が等しくなる値である
ことを特徴とする請求項10記載の固体撮像装置の駆動方法。
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