JP2007124137A - Imaging apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily obtain sensitivity and a dynamic range which are optimum for an image. <P>SOLUTION: A pixel array 101 includes a first pixel group constituted of a plurality of pixels 109<SB>-1</SB>, and a second pixel group constituted of a plurality of pixels 109<SB>-2</SB>. The respective pixels 109<SB>-2</SB>are deviated for the portion of a half pixel in a row direction and a column direction relative to the respective pixels 109<SB>-1</SB>. The color matrix of 2×2 RGBG Bayer array is formed individually and respectively in the first and second pixel groups. Image signals to be obtained from the first and second pixel groups are synthesized so as to obtain an output image signal. A user can arbitrarily set charge storage times Tc1, Tc2 (Tc1>Tc2) related to the first and second pixel groups. Thus, the sensitivity and dynamic range concerning the first and second pixel groups and also the sensitivity and dynamic range after the synthesis are adjusted, so that the sensitivity and dynamic range optimum for the image are easily obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、例えばCMOSイメージセンサ等で構成される撮像装置に関する。詳しくは、この発明は、第1、第2の画素群が行方向および列方向に半画素分ずれた状態で配置されたイメージセンサを用い、第1、第2の画素群の電荷蓄積時間が異なるように制御し、この第1、第2の画素群から得られる画像信号を合成して出力画像信号とすることによって、画像に最適な感度およびダイナミックレンジを容易に得ることができる撮像装置に係るものである。   The present invention relates to an image pickup apparatus composed of, for example, a CMOS image sensor. Specifically, the present invention uses an image sensor in which the first and second pixel groups are arranged in a state shifted by half a pixel in the row direction and the column direction, and the charge accumulation time of the first and second pixel groups is An imaging apparatus capable of easily obtaining the optimum sensitivity and dynamic range for an image by controlling differently and combining the image signals obtained from the first and second pixel groups into an output image signal. It is concerned.

図9は、従来のCMOSイメージセンサ300の構成を示している。このイメージセンサ300は、画素アレイ部301と、Vデコーダ(垂直走査回路)302と、Hデコーダ(水平走査回路)303と、CDS(Correlated Double Sampling:相関二重サンプリング)回路304と、水平選択用トランジスタ305と、水平信号線306と、垂直信号線307と、垂直選択線308とを有している。   FIG. 9 shows a configuration of a conventional CMOS image sensor 300. The image sensor 300 includes a pixel array unit 301, a V decoder (vertical scanning circuit) 302, an H decoder (horizontal scanning circuit) 303, a CDS (Correlated Double Sampling) circuit 304, and a horizontal selection. A transistor 305, a horizontal signal line 306, a vertical signal line 307, and a vertical selection line 308 are included.

画素アレイ部301は複数の画素309が行列状に2次元配置された構成となっている。各画素309は正方形または長方形を一単位としており、各画素309を縦、横に等間隔に展開することで画素アレイ部301が形成されている。各画素309に、後述する画素回路が設けられている。各画素309にはカラーフィルタが設定されており、例えば2×2RGBGにより構成されるベイヤー配列のカラーマトリックスが形成されている。ここで、Rは赤色フィルタ、Gは緑色フィルタ、Bは青色フィルタを示している。   The pixel array unit 301 has a configuration in which a plurality of pixels 309 are two-dimensionally arranged in a matrix. Each pixel 309 has a square or a rectangle as a unit, and the pixel array unit 301 is formed by expanding each pixel 309 vertically and horizontally at equal intervals. Each pixel 309 is provided with a pixel circuit described later. A color filter is set for each pixel 309, and a Bayer array color matrix composed of, for example, 2 × 2 RGBG is formed. Here, R represents a red filter, G represents a green filter, and B represents a blue filter.

Vデコーダ302は、垂直選択線308を通じて、画素アレイ部301の各画素309を行単位で選択する。この場合、最下端から一行ずつ順番に選択され、行毎に一括して画素信号の読み出しが行われる。   The V decoder 302 selects each pixel 309 of the pixel array unit 301 in units of rows through the vertical selection line 308. In this case, the lines are selected one by one from the bottom end, and pixel signals are read collectively for each line.

CDS回路304は、画素アレイ部301から行単位で読み出される各画素信号に対して相関二重サンプリングの処理を行ってリセット雑音を低減する。この場合、画素信号のリセット期間に続く0レベル期間の電位がクランプパルスCLPで所定電位にクランプされ、その後に画素信号の信号期間がサンプルホールドパルスS/Hでサンプルホールドされて、リセット雑音を低減した画素信号が得られる。   The CDS circuit 304 performs correlated double sampling processing on each pixel signal read from the pixel array unit 301 in units of rows to reduce reset noise. In this case, the potential of the zero level period following the reset period of the pixel signal is clamped to a predetermined potential by the clamp pulse CLP, and then the signal period of the pixel signal is sampled and held by the sample hold pulse S / H to reduce reset noise. Obtained pixel signals are obtained.

Hデコーダ303は、CDS回路304から出力される一行分の画素信号を、左端から順次画素単位で選択する。水平選択用トランジスタ305は水平出力回路を構成している。この場合、Hデコーダ303で選択された位置のトランジスタ305がオンとなり、CDS回路304でサンプルホールドされた画素信号が水平信号線306に出力される。   The H decoder 303 sequentially selects pixel signals for one row output from the CDS circuit 304 in units of pixels from the left end. The horizontal selection transistor 305 constitutes a horizontal output circuit. In this case, the transistor 305 at the position selected by the H decoder 303 is turned on, and the pixel signal sampled and held by the CDS circuit 304 is output to the horizontal signal line 306.

このように水平信号線306に順次出力される画素信号は画像信号を構成する。この画像信号は後段のアンプ(図示せず)にて増幅された後にセンサ外部に出力される。   Thus, the pixel signals sequentially output to the horizontal signal line 306 constitute an image signal. This image signal is amplified by a subsequent amplifier (not shown) and then output to the outside of the sensor.

各画素309の画素回路を説明する。この画素回路は、図9に示すように、フォトダイオードPD、転送トランジスタT1、リセットトランジスタT2、増幅トランジスタT3および選択トランジスタT4によって構成されている。フォトダイオードPDは、光電変換と電荷蓄積の機能を備えている。このフォトダイオードPDは、そのアノードが接地され、入射光をその光量に応じた量の電荷に光電変換し、その光電変換によって生成された電荷を蓄積する。   A pixel circuit of each pixel 309 will be described. As shown in FIG. 9, the pixel circuit includes a photodiode PD, a transfer transistor T1, a reset transistor T2, an amplification transistor T3, and a selection transistor T4. The photodiode PD has functions of photoelectric conversion and charge storage. The photodiode PD is grounded at its anode, photoelectrically converts incident light into a charge corresponding to the amount of light, and accumulates the charge generated by the photoelectric conversion.

転送トランジスタT1は、フォトダイオードPDのカソードとフローティングディフュージョン部FDとの間に接続され、そのゲートに供給される転送パルスTRSに基づいて、フォトダイオードPDで生成された電荷をフローティングディフュージョン部FDに転送する。リセットトランジスタT2は、電源とフローティングディフュージョン部FDとの間に接続され、そのゲートに供給されるリセットパルスRSTに基づいて、フローティングディフュージョン部FDの電位を電源電位にリセットする。   The transfer transistor T1 is connected between the cathode of the photodiode PD and the floating diffusion portion FD, and transfers the charge generated by the photodiode PD to the floating diffusion portion FD based on the transfer pulse TRS supplied to the gate of the transfer transistor T1. To do. The reset transistor T2 is connected between the power supply and the floating diffusion portion FD, and resets the potential of the floating diffusion portion FD to the power supply potential based on a reset pulse RST supplied to the gate of the reset transistor T2.

フローティングディフュージョン部FDには、増幅トランジスタT3のゲートが接続されている。この増幅トランジスタT3は、選択トランジスタT4を介して、垂直信号線307に接続されている。画素選択信号SELに基づいて選択トランジスタT4がオンすると、増幅トランジスタT3はフローティングディフュージョン部FDの電位を増幅してその電位に応じた電圧を垂直信号線307に出力する。   The gate of the amplification transistor T3 is connected to the floating diffusion portion FD. The amplification transistor T3 is connected to the vertical signal line 307 through the selection transistor T4. When the selection transistor T4 is turned on based on the pixel selection signal SEL, the amplification transistor T3 amplifies the potential of the floating diffusion portion FD and outputs a voltage corresponding to the potential to the vertical signal line 307.

なお、上述したリセットパルスRSTおよび転送パルスTRSは、画素選択信号SELと同様に、Vデコーダ302から供給される。図10は、上述した画素選択信号SEL、リセットパルスRST、転送パルスTRS、クランプパルスCLP、サンプルホールドパルスS/Hのタイミング、および垂直信号線307に得られる信号SIGの波形例を示している。   The reset pulse RST and the transfer pulse TRS described above are supplied from the V decoder 302 in the same manner as the pixel selection signal SEL. FIG. 10 shows a waveform example of the signal SIG obtained on the vertical signal line 307 and the timing of the pixel selection signal SEL, reset pulse RST, transfer pulse TRS, clamp pulse CLP, sample hold pulse S / H described above.

また、CMOSイメージセンサ100には、センサの露光時間(電荷蓄積時間)を制御するために電子シャッターの機能が備えられている。これは、画素選択行に先行して、画素選択信号SELをオフ(ローレベル)のままで、画素のリセットと電荷転送のみを行う操作をVデコーダ302により掃引するものである。図11A,Bは、例えば、n行目の画素に着目した場合の操作を示している。   The CMOS image sensor 100 has an electronic shutter function for controlling the exposure time (charge accumulation time) of the sensor. In this case, prior to the pixel selection row, the V decoder 302 sweeps the operation of performing only pixel reset and charge transfer while the pixel selection signal SEL remains off (low level). 11A and 11B illustrate an operation when attention is paid to the pixel in the n-th row, for example.

電子シャッター行の操作期間では、画素選択信号SEL_nはオフのままでリセットパルスRST_nと転送パルスTRS_nのみ動作させ、垂直信号線に画素信号を送ることなく、フォトダイオードPDの電荷のフローティングディフュージョン部FDへの掃きだし動作のみを行う。それから、一定時間Tcの後に、読み出し行の選択期間となり、図10と同様の操作で、画素信号の読み出しが行われる。ここで、各画素309の電荷蓄積時間は、シャッター行から読み出し行までの期間Tcに相当する。つまり、シャッター行から読み出し行までの間隔を変更することにより、随時、センサの露光時間(電荷蓄積時間)を変更することが可能になる。   In the operation period of the electronic shutter row, the pixel selection signal SEL_n remains off and only the reset pulse RST_n and the transfer pulse TRS_n are operated, and the pixel signal is not sent to the vertical signal line, and the charge of the photodiode PD is transferred to the floating diffusion portion FD. Perform only the sweeping operation. Then, after a certain time Tc, a readout row selection period is reached, and pixel signals are read out by the same operation as in FIG. Here, the charge accumulation time of each pixel 309 corresponds to a period Tc from the shutter row to the readout row. That is, the exposure time (charge accumulation time) of the sensor can be changed at any time by changing the interval from the shutter row to the readout row.

電荷蓄積時間Tcが長い場合、光強度と画像信号の出力レベルの関係は、例えば図12のa線に示すようになり、低照度では傾きが急峻で感度が高いが、高照度では信号が飽和し、ダイナミックレンジDaは狭いものとなる。一方、電荷蓄積時間Tcが短い場合、光強度と画像信号の出力レベルの関係は、例えば図12のb線に示すようになり、低照度では信号がノイズに埋もれてしまうが、高照度でも信号は飽和しないので、ダイナミックレンジDbは広いものとなる。   When the charge accumulation time Tc is long, the relationship between the light intensity and the output level of the image signal is, for example, as shown by line a in FIG. 12, and the slope is steep and the sensitivity is high at low illuminance, but the signal is saturated at high illuminance. However, the dynamic range Da is narrow. On the other hand, when the charge accumulation time Tc is short, the relationship between the light intensity and the output level of the image signal is as shown by the b line in FIG. 12, for example, and the signal is buried in noise at low illuminance. Does not saturate, the dynamic range Db is wide.

特許文献1には、低照度では傾きが急峻で、かつ広ダイナミックレンジを実現し得る撮像装置が提案されている。この特許文献1には、面積が小さく感度が低い低感度画素(R画素)と、面積が大きく感度が高い高感度画素(S画素)を備えており、低感度画素からから得られる画像信号と高感度画素から得られる画像信号とを合成することで、広ダイナミックレンジを実現することが記載されている。   Patent Document 1 proposes an imaging apparatus that has a steep slope at low illuminance and can realize a wide dynamic range. This Patent Document 1 includes a low-sensitivity pixel (R pixel) having a small area and low sensitivity, and a high-sensitivity pixel (S pixel) having a large area and high sensitivity, and an image signal obtained from the low-sensitivity pixel It is described that a wide dynamic range is realized by combining an image signal obtained from a high-sensitivity pixel.

特開2005−286104号公報JP-A-2005-286104

特許文献1に記載される発明では、低感度画素と高感度画素の面積比が固定されていることから、画像に応じて感度やダイナミックレンジを調整するといったことはできない。そのため、ダイナミックレンジを広くとる必要のない画像では、通常のセンサに比べて感度が悪くなる。   In the invention described in Patent Document 1, since the area ratio between the low-sensitivity pixels and the high-sensitivity pixels is fixed, the sensitivity and the dynamic range cannot be adjusted according to the image. For this reason, the sensitivity of an image that does not require a wide dynamic range is worse than that of a normal sensor.

この発明の目的は、画像に最適な感度およびダイナミックレンジを容易に得ることができる撮像装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an imaging apparatus capable of easily obtaining an optimum sensitivity and dynamic range for an image.

この発明の概念は、
行列状に2次元配置された複数の画素で構成される第1の画素群と、該第1の画素群を構成する複数の画素のそれぞれに対して行方向および列方向に半画素分ずれた状態で行列状に2次元配置された複数の画素で構成される第2の画素群とを有するイメージセンサと、
上記イメージセンサの上記第1の画素群を構成する各画素の電荷蓄積時間を第1の時間とし、上記イメージセンサの上記第2の画素群を構成する各画素の電荷蓄積時間を上記第1の時間とは異なる第2の時間とする制御部と、
上記イメージセンサの上記第1の画素群から得られる第1の画像信号と上記イメージセンサの上記第2の画素群から得られる第2の画像信号とを合成して出力画像信号とする合成部と
を備えることを特徴とする撮像装置にある。
The concept of this invention is
The first pixel group constituted by a plurality of pixels arranged two-dimensionally in a matrix and the plurality of pixels constituting the first pixel group are shifted by half a pixel in the row direction and the column direction. An image sensor having a second pixel group composed of a plurality of pixels arranged two-dimensionally in a matrix in a state;
The charge accumulation time of each pixel constituting the first pixel group of the image sensor is defined as a first time, and the charge accumulation time of each pixel constituting the second pixel group of the image sensor is defined as the first time. A control unit having a second time different from the time;
A combining unit configured to combine the first image signal obtained from the first pixel group of the image sensor and the second image signal obtained from the second pixel group of the image sensor into an output image signal; An image pickup apparatus comprising:

この発明において、イメージセンサの第1の画素群を構成する各画素の電荷蓄積時間は第1の時間とされる。そのため、この第1の画素群に係る感度およびダイナミックレンジはこの第1の時間に対応したものとなる。また、イメージセンサの第2の画素群を構成する各画素の電荷蓄積時間は第2の時間とされる。そのため、この第2の画素群に係る感度およびダイナミックレンジはこの第2の時間に対応したものとなる。   In the present invention, the charge accumulation time of each pixel constituting the first pixel group of the image sensor is the first time. Therefore, the sensitivity and the dynamic range related to the first pixel group correspond to the first time. Further, the charge accumulation time of each pixel constituting the second pixel group of the image sensor is set to the second time. Therefore, the sensitivity and the dynamic range related to the second pixel group correspond to the second time.

第1の時間および第2の時間を異なるものとする方法として以下の方法がある。例えば、第1の画素群および第2の画素群に係るフレームレートは同じとされ、各フレームにおける第1の画素群および第2の画素群の電荷蓄積時間が異なるものとされる。また例えば、第1の画素群および第2の画素群に係るフレームレートが異なるものとされる。   As a method for making the first time and the second time different, there is the following method. For example, the frame rates related to the first pixel group and the second pixel group are the same, and the charge accumulation times of the first pixel group and the second pixel group in each frame are different. Further, for example, the frame rates related to the first pixel group and the second pixel group are different.

イメージセンサの第1の画素群から得られる第1の画像信号とイメージセンサの第2の画素群から得られる第2の画像信号とが合成されて出力画像信号とされる。この出力画像信号は、第1、第2の画素群に係る感度およびダイナミックレンジが合成されて得られた感度およびダイナミックレンジに基づいたものとなる。   The first image signal obtained from the first pixel group of the image sensor and the second image signal obtained from the second pixel group of the image sensor are combined into an output image signal. This output image signal is based on the sensitivity and dynamic range obtained by combining the sensitivity and dynamic range related to the first and second pixel groups.

第1、第2の時間を変化させることで、それぞれ第1、第2の画素群に係る感度およびダイナミックレンジ、従ってそれらを合成した感度およびダイナミックレンジを調整でき、画像に最適な感度およびダイナミックレンジを容易に得ることができる。   By changing the first and second times, the sensitivity and dynamic range according to the first and second pixel groups, respectively, and thus the combined sensitivity and dynamic range can be adjusted, and the optimum sensitivity and dynamic range for the image can be adjusted. Can be easily obtained.

例えば、カラーの場合、イメージセンサの第1の画素群および第2の画素群には、それぞれ個別に、カラーマトリックス(例えばベイヤー配列)が形成される。これにより、独立した2つのカラーイメージセンサが一箇所の受光エリアに重ね合わされたものとみなすことができ、従って第1、第2の画素群から得られる画像信号の合成を簡単に行い得る。   For example, in the case of color, a color matrix (for example, a Bayer array) is individually formed in each of the first pixel group and the second pixel group of the image sensor. As a result, it can be considered that two independent color image sensors are superimposed on one light receiving area, and therefore, image signals obtained from the first and second pixel groups can be easily combined.

この発明によれば、第1、第2の画素群が行方向および列方向に半画素分ずれた状態で配置されたイメージセンサを用い、第1、第2の画素群の電荷蓄積時間が異なるように制御し、この第1、第2の画素群から得られる画像信号を合成して出力画像信号とするものであり、画像に最適な感度およびダイナミックレンジを容易に得ることができる。   According to the present invention, the charge storage times of the first and second pixel groups are different using the image sensor in which the first and second pixel groups are arranged in a state shifted by half a pixel in the row direction and the column direction. The image signals obtained from the first and second pixel groups are combined into an output image signal, and the optimum sensitivity and dynamic range for the image can be easily obtained.

この発明の実施の形態について説明する。図1は、実施の形態としての撮像装置100の構成を示している。   An embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows a configuration of an imaging apparatus 100 as an embodiment.

この撮像装置10は、マイクロコンピュータを備え、装置全体の動作を制御する制御部11を有している。この制御部11には、ユーザインタフェースとしての操作部12が接続されている。ユーザは、この操作部12により種々の操作および設定を行うことができる。   The imaging apparatus 10 includes a microcomputer and has a control unit 11 that controls the operation of the entire apparatus. An operation unit 12 as a user interface is connected to the control unit 11. The user can perform various operations and settings using the operation unit 12.

また、撮像装置10は、撮像レンズ、絞り等の結像光学系13と、CMOSイメージセンサ100と、駆動部14と、合成部15とを有している。イメージセンサ100は、電荷蓄積時間を異にする第1、第2の画素群を画素アレイ部に持ち、これら第1、第2の画素群から得られる第1、第2の画像信号HL1,HL2を出力する。このイメージセンサ100の詳細は後述する。駆動部14は、イメージセンサ100に必要なタイミング信号を供給し、当該イメージセンサ100の駆動制御を行う。合成部15はイメージセンサ100から出力される第1、第2の画像信号HL1,HL2を合成して出力画像信号を得る。   In addition, the imaging apparatus 10 includes an imaging optical system 13 such as an imaging lens and a diaphragm, a CMOS image sensor 100, a driving unit 14, and a combining unit 15. The image sensor 100 includes first and second pixel groups having different charge accumulation times in the pixel array unit, and first and second image signals HL1 and HL2 obtained from the first and second pixel groups. Is output. Details of the image sensor 100 will be described later. The drive unit 14 supplies a necessary timing signal to the image sensor 100 and performs drive control of the image sensor 100. The synthesizer 15 synthesizes the first and second image signals HL1 and HL2 output from the image sensor 100 to obtain an output image signal.

また、撮像装置10は、A/Dコンバータ16と、画像信号処理部17と、記録部18と、ディスプレイ19とを有している。A/Dコンバータ16は、合成部15で得られる出力画像信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。画像信号処理部17は、A/Dコンバータ16で得られるデジタルの画像信号を処理し、記録部18に記録信号として供給し、ディスプレイ19に表示信号として供給する。   In addition, the imaging apparatus 10 includes an A / D converter 16, an image signal processing unit 17, a recording unit 18, and a display 19. The A / D converter 16 converts the output image signal obtained by the synthesis unit 15 from an analog signal to a digital signal. The image signal processing unit 17 processes the digital image signal obtained by the A / D converter 16, supplies it to the recording unit 18 as a recording signal, and supplies it to the display 19 as a display signal.

記録部18は、画像信号処理部17から供給される記録信号を、光ディスク、磁気ディスク、半導体メモリ等の記録メディアに記録する。ディスプレイ19は、例えばLCD(Liquid Crystal Display)等で構成され、画像信号処理部17から供給される表示信号による画像を表示する。   The recording unit 18 records the recording signal supplied from the image signal processing unit 17 on a recording medium such as an optical disk, a magnetic disk, or a semiconductor memory. The display 19 is composed of, for example, an LCD (Liquid Crystal Display) or the like, and displays an image based on a display signal supplied from the image signal processing unit 17.

次に、CMOSイメージセンサ100の詳細を説明する。図2は、CMOSイメージセンサ100の構成を示している。このイメージセンサ100は、画素アレイ部101と、Vデコーダ(垂直走査回路)102-1,102-2と、Hデコーダ(水平走査回路)103-1,103-2と、CDS回路104-1,104-2と、水平選択用トランジスタ105-1,105-2と、水平信号線106-1,106-2と、垂直信号線107-1,107-2と、垂直選択線108-1,108-2とを有している。 Next, details of the CMOS image sensor 100 will be described. FIG. 2 shows the configuration of the CMOS image sensor 100. The image sensor 100 includes a pixel array unit 101, V decoders (vertical scanning circuits) 102 -1 and 102 -2 , H decoders (horizontal scanning circuits) 103 -1 and 103 -2 , a CDS circuit 104 -1 , 104 -2 , horizontal selection transistors 105 -1 and 105 -2 , horizontal signal lines 106 -1 and 106 -2 , vertical signal lines 107 -1 and 107 -2 , and vertical selection lines 108 -1 and 108 -2 .

画素アレイ部101は、行列状に2次元配置された複数の画素109-1で構成される第1の画素群と、同様に行列状に2次元配置された複数の画素109-2で構成される第2の画素群とを有している。この画素アレイ部101の各画素109-1,109-2は、従来周知のイメージセンサで用いられる正方画素の構成を斜め45度傾けた配置とされている。 Pixel array section 101 is configured by a matrix on the first pixel group, as well as a matrix in a two-dimensional arranged plural pixels 109 -2 composed of two-dimensionally arranged plurality of pixels 109 -1 And a second pixel group. The pixels 109 -1 and 109 -2 of the pixel array unit 101 are arranged so that the configuration of square pixels used in a known image sensor is inclined 45 degrees.

この場合、隣接する行、列に配置される画素は、その中心位置が半画素分ずれた構成となる。すなわち、第2の画素群を構成する複数の画素109-2は、第1の画素群を構成する複数の画素109-1のそれぞれに対して行方向および列方向に半画素分ずれた状態となっている。各画素109-1,109-2に、後述する画素回路が設けられている。 In this case, the pixels arranged in adjacent rows and columns have a configuration in which the center position is shifted by a half pixel. That is, a plurality of pixels 109 -2 constituting the second group of pixels, a state of half a pixel displacement in the row and column directions for each of the plurality of pixels 109 -1 constituting the first pixel group It has become. Each pixel 109 -1 and 109 -2 is provided with a pixel circuit which will be described later.

各画素109-1,109-2にはカラーフィルタが設定されている。第1の画素群および第2の画素群には、それぞれ個別に、例えば2×2RGBGにより構成されるベイヤー配列のカラーマトリックスが形成されている。ここで、Rは赤色フィルタ、Gは緑色フィルタ、Bは青色フィルタを示している。図2には、第1の画素群に係るベイヤー配列をベイヤー配列1として示し、第2の画素群に係るベイヤー配列をベイヤー配列2として示している。図示のように第1、第2の画素群の2×2のカラーマトリックスはオーバーラップして形成される。 A color filter is set for each of the pixels 109 −1 and 109 −2 . In each of the first pixel group and the second pixel group, a Bayer array color matrix composed of, for example, 2 × 2 RGBG is formed. Here, R represents a red filter, G represents a green filter, and B represents a blue filter. In FIG. 2, the Bayer array related to the first pixel group is shown as Bayer array 1, and the Bayer array related to the second pixel group is shown as Bayer array 2. As shown in the figure, the 2 × 2 color matrices of the first and second pixel groups are formed to overlap.

Vデコーダ102-1は、垂直選択線108-1を通じて、画素アレイ部101の第1の画素群の各画素109-1を行単位で選択する。この場合、最下端から一行ずつ順番に選択され、行毎に一括して画素信号の読み出しが行われる。 The V decoder 102 -1 selects each pixel 109 -1 of the first pixel group of the pixel array unit 101 in units of rows through the vertical selection line 108 -1 . In this case, the lines are selected one by one from the bottom end, and pixel signals are read collectively for each line.

CDS回路104-1は、画素アレイ部101の第1の画素群から行単位で読み出される各画素信号に対して相関二重サンプリングの処理を行ってリセット雑音を低減する。この場合、画素信号のリセット期間に続く0レベル期間の電位がクランプパルスCLPで所定電位にクランプされ、その後に画素信号の信号期間がサンプルホールドパルスS/Hでサンプルホールドされて、リセット雑音を低減した画素信号が得られる。 CDS circuit 104 -1 reduces reset noise by performing the processing of correlated double sampling for each pixel signal read from the first pixel group of the pixel array unit 101 in units of rows. In this case, the potential of the zero level period following the reset period of the pixel signal is clamped to a predetermined potential by the clamp pulse CLP, and then the signal period of the pixel signal is sampled and held by the sample hold pulse S / H, thereby reducing reset noise. Obtained pixel signals are obtained.

Hデコーダ103-1は、CDS回路104-1から出力される一行分の画素信号を、左端から順次画素単位で選択する。水平選択用トランジスタ105-1は水平出力回路を構成している。この場合、Hデコーダ103-1で選択された位置のトランジスタ105-1がオンとなり、CDS回路104-1でサンプルホールドされた画素信号が水平信号線106-1に出力される。 The H decoder 103 -1 sequentially selects pixel signals for one row output from the CDS circuit 104 -1 in units of pixels from the left end. Horizontal selection transistor 105 -1 constitutes the horizontal output circuit. In this case, H decoder 103 -1 transistor 105 -1 positions selected in is turned on, the sample and hold pixel signal is output to the horizontal signal line 106 -1 in CDS circuit 104 -1.

このように水平信号線106-1に順次出力される画素信号は第1の画像信号HL1を構成する。この第1の画素群から得られる第1の画像信号HL1は後段のアンプ(図示せず)にて増幅された後にセンサ外部に出力される。 Such pixel signals sequentially output to the horizontal signal line 106 -1 constitute the first image signal HL1. The first image signal HL1 obtained from the first pixel group is amplified by a subsequent amplifier (not shown) and then output to the outside of the sensor.

また、Vデコーダ102-2は、垂直選択線108-2を通じて、画素アレイ部101の第2の画素群の各画素109-2を行単位で選択する。この場合、最下端から一行ずつ順番に選択され、行毎に一括して画素信号の読み出しが行われる。 The V decoder 102 -2 selects each pixel 109 -2 of the second pixel group of the pixel array unit 101 in units of rows through the vertical selection line 108 -2 . In this case, the lines are selected one by one from the bottom end, and pixel signals are read collectively for each line.

CDS回路104-2は、画素アレイ部101の第2の画素群から行単位で読み出される各画素信号に対して相関二重サンプリングの処理を行ってリセット雑音を低減する。Hデコーダ103-2は、CDS回路104-2から出力される一行分の画素信号を、左端から順次画素単位で選択する。水平選択用トランジスタ105-2は水平出力回路を構成している。この場合、Hデコーダ103-2で選択された位置のトランジスタ105-2がオンとなり、CDS回路104-2でサンプルホールドされた画素信号が水平信号線106-2に出力される。 The CDS circuit 104 -2 performs correlated double sampling processing on each pixel signal read out from the second pixel group of the pixel array unit 101 in units of rows to reduce reset noise. The H decoder 103 -2 sequentially selects pixel signals for one row output from the CDS circuit 104 -2 in units of pixels from the left end. The horizontal selection transistor 105 -2 constitutes a horizontal output circuit. In this case, the transistors 105 -2 selected locations in H decoder 103 -2 turned on, the sample and hold pixel signal is output to the horizontal signal line 106 -2 CDS circuit 104 2.

このように水平信号線106-2に順次出力される画素信号は第2の画像信号HL2を構成する。この第2の画素群から得られる第2の画像信号HL2は後段のアンプ(図示せず)にて増幅された後にセンサ外部に出力される。 Thus, the pixel signals sequentially output to the horizontal signal line 106 -2 constitute the second image signal HL2. The second image signal HL2 obtained from the second pixel group is amplified by a subsequent amplifier (not shown) and then output to the outside of the sensor.

各画素109-1,109-2の画素回路を説明する。図3は、画素回路を示している。 The pixel circuit of each pixel 109 -1 and 109 -2 will be described. FIG. 3 shows a pixel circuit.

この画素回路は、フォトダイオードPD、転送トランジスタT1、リセットトランジスタT2、増幅トランジスタT3および選択トランジスタT4によって構成されている。フォトダイオードPDは、光電変換と電荷蓄積の機能を備えている。このフォトダイオードPDは、そのアノードが接地され、入射光をその光量に応じた量の電荷に光電変換し、その光電変換によって生成された電荷を蓄積する。   This pixel circuit includes a photodiode PD, a transfer transistor T1, a reset transistor T2, an amplification transistor T3, and a selection transistor T4. The photodiode PD has functions of photoelectric conversion and charge storage. The photodiode PD is grounded at its anode, photoelectrically converts incident light into a charge corresponding to the amount of light, and accumulates the charge generated by the photoelectric conversion.

転送トランジスタT1は、フォトダイオードPDのカソードとフローティングディフュージョン部FDとの間に接続され、そのゲートに供給される転送パルスTRSに基づいて、フォトダイオードPDで生成された電荷をフローティングディフュージョン部FDに転送する。リセットトランジスタT2は、電源とフローティングディフュージョン部FDとの間に接続され、そのゲートに供給されるリセットパルスRSTに基づいて、フローティングディフュージョン部FDの電位を電源電位にリセットする。   The transfer transistor T1 is connected between the cathode of the photodiode PD and the floating diffusion portion FD, and transfers the charge generated by the photodiode PD to the floating diffusion portion FD based on the transfer pulse TRS supplied to the gate of the transfer transistor T1. To do. The reset transistor T2 is connected between the power supply and the floating diffusion portion FD, and resets the potential of the floating diffusion portion FD to the power supply potential based on a reset pulse RST supplied to the gate of the reset transistor T2.

フローティングディフュージョン部FDには、増幅トランジスタT3のゲートが接続されている。この増幅トランジスタT3は、選択トランジスタT4を介して、垂直信号線107-1,107-2に接続されている。画素選択信号SELに基づいて選択トランジスタT4がオンすると、増幅トランジスタT3はフローティングディフュージョン部FDの電位を増幅してその電位に応じた電圧を垂直信号線107-1,107-2に出力する。 The gate of the amplification transistor T3 is connected to the floating diffusion portion FD. The amplification transistor T3 is connected to the vertical signal lines 107 -1 and 107 -2 via the selection transistor T4. When the selection transistor T4 is turned on based on the pixel selection signal SEL, the amplification transistor T3 amplifies the potential of the floating diffusion portion FD and outputs a voltage corresponding to the potential to the vertical signal lines 107 -1 and 107 -2 .

なお、上述したリセットパルスRSTおよび転送パルスTRSは、画素選択信号SELと同様に、Vデコーダ102-1,102-2から供給される。 The reset pulse RST and the transfer pulse TRS described above are supplied from the V decoders 102 -1 and 102 -2 in the same manner as the pixel selection signal SEL.

各画素109-1,109-2における、画素選択信号SEL、リセットパルスRST、転送パルスTRS、クランプパルスCLP、サンプルホールドパルスS/Hのタイミング、および垂直信号線107-1,107-2に得られる信号SIGの波形は、上述の図10に示すものと同様である。 Obtained in the pixel selection signal SEL, reset pulse RST, transfer pulse TRS, clamp pulse CLP, sample hold pulse S / H timing, and vertical signal lines 107 -1 and 107 -2 in each pixel 109 -1 and 109 -2 . The waveform of the signal SIG to be generated is the same as that shown in FIG.

この場合、各画素109-1,109-2の電荷蓄積時間は、シャッター行選択期間の転送パルスTRSから読み出し行選択期間の転送パルスTRSまでの時間Tcである(図11参照)。本実施の形態においては、第1の画素群を構成する各画素の電荷蓄積時間を第1の時間Tc1として、第2の画素群を構成する各画素の電荷蓄積時間を第2の時間Tc2とするとき、これらの時間Tc1,Tc2は互いに異なるように設定され、例えばTc1>Tc2とされている。ユーザは、これらの時間Tc1,Tc2を、上述した操作部12を操作することで任意に設定できる。 In this case, the charge accumulation time of each of the pixels 109 −1 and 109 −2 is a time Tc from the transfer pulse TRS in the shutter row selection period to the transfer pulse TRS in the readout row selection period (see FIG. 11). In the present embodiment, the charge accumulation time of each pixel constituting the first pixel group is defined as a first time Tc1, and the charge accumulation time of each pixel constituting the second pixel group is defined as a second time Tc2. In this case, these times Tc1 and Tc2 are set to be different from each other, for example, Tc1> Tc2. The user can arbitrarily set these times Tc1 and Tc2 by operating the operation unit 12 described above.

上述したように、CMOSイメージセンサ100は、あたかも独立した2つのカラーイメージセンサが一箇所の受光エリアに重ね合わされたものとみなすことができる。なお、これら2つのカラーイメージセンサは行方向および列方向に半画素分ずれているが、画素サイズが小さくなり、画素数が多くなれば、このずれを無視することが可能となる。   As described above, the CMOS image sensor 100 can be regarded as if two independent color image sensors are superimposed on one light receiving area. Note that these two color image sensors are shifted by half a pixel in the row direction and the column direction. However, if the pixel size is reduced and the number of pixels is increased, this shift can be ignored.

図1に示す撮像装置10の動作を説明する。   The operation of the imaging device 10 shown in FIG. 1 will be described.

イメージセンサ100の撮像面に結像光学系13によって被写体像が結像される。そして、このイメージセンサ100から上述したように画素アレイ部101の第1、第2の画素群に係る第1、第2の画像信号HL1,HL2が得られ、これら第1、第2の画像信号HL1,HL2は合成部15に供給される。この合成部15では、第1、第2の画像信号HL1,HL2が合成されて出力画像信号が得られる。   A subject image is formed on the imaging surface of the image sensor 100 by the imaging optical system 13. Then, as described above, the first and second image signals HL1 and HL2 relating to the first and second pixel groups of the pixel array unit 101 are obtained from the image sensor 100, and these first and second image signals are obtained. HL1 and HL2 are supplied to the synthesis unit 15. In the combining unit 15, the first and second image signals HL1 and HL2 are combined to obtain an output image signal.

この出力画像信号は、A/Dコンバータ16でアナログ信号からデジタル信号に変換された後、画像信号処理部17に供給される。この画像信号処理部17では、デジタルの画像信号の処理が行われる。そして、この画像信号処理部17から記録部18に画像信号を処理して得られた記録信号が供給され、この記録信号が記録メディアに記録される。また、この画像信号処理部17からディスプレイ19に画像信号を処理して得られた表示信号が供給され、このディスプレイ19に画像が表示される。   The output image signal is converted from an analog signal to a digital signal by the A / D converter 16 and then supplied to the image signal processing unit 17. The image signal processing unit 17 processes digital image signals. A recording signal obtained by processing the image signal is supplied from the image signal processing unit 17 to the recording unit 18, and the recording signal is recorded on a recording medium. In addition, a display signal obtained by processing the image signal is supplied from the image signal processing unit 17 to the display 19, and an image is displayed on the display 19.

図1に示す撮像装置10においては、イメージセンサ100の第1の画素群を構成する各画素109-1の電荷蓄積時間である第1の時間Tc1と、このイメージセンサ100の第2の画素群を構成する各画素109-2の電荷蓄積時間である第2の時間Tc2とが異なるように設定され、例えばTc1>Tc2とされている。 In the image pickup apparatus 10 shown in FIG. 1, the first time Tc1 is a charge accumulation time of each pixel 109 -1 constituting the first pixel group of the image sensor 100, a second pixel group of the image sensor 100 Is set to be different from the second time Tc2 that is the charge accumulation time of each pixel 109 -2 that constitutes, for example, Tc1> Tc2.

このように第1の時間Tc1が大きく設定されるため、イメージセンサ100の第1の画素群に係る光強度と画像信号レベルとの関係は、例えば図4のa線に示すようになり、低照度では傾きが急峻で感度が高いが、高照度では信号が飽和し、ダイナミックレンジD1は狭いものとなる。   Since the first time Tc1 is set to be large in this way, the relationship between the light intensity and the image signal level related to the first pixel group of the image sensor 100 is, for example, as shown by line a in FIG. At illuminance, the slope is steep and the sensitivity is high, but at high illuminance, the signal is saturated and the dynamic range D1 is narrow.

一方、第2の時間Tc2が小さく設定されるため、イメージセンサ100の第2の画素群に係る光強度と画像信号レベルとの関係は、例えば図4のb線に示すようになり、低照度では信号がノイズに埋もれてしまうが、高照度でも信号は飽和しないので、ダイナミックレンジD2は広いものとなる。   On the other hand, since the second time Tc2 is set to be small, the relationship between the light intensity and the image signal level related to the second pixel group of the image sensor 100 is, for example, as shown by line b in FIG. Then, the signal is buried in noise, but the signal does not saturate even at high illuminance, so the dynamic range D2 becomes wide.

そのため、合成部15で得られる出力画像信号に係る光強度と画像信号レベルとの関係は、例えば図5のc線に示すように、図4のa線、b線を合成したものとなり、低照度では傾きが急峻で感度が高く、かつ高照度でも信号が飽和せず、ダイナミックレンジD3は広いものとなる。なお、図5には、図4のa線、b線に対応した線を破線で示している。   Therefore, the relationship between the light intensity and the image signal level related to the output image signal obtained by the synthesizing unit 15 is a combination of the a line and the b line in FIG. In the illuminance, the slope is steep and the sensitivity is high, and the signal is not saturated even in the high illuminance, and the dynamic range D3 becomes wide. In FIG. 5, lines corresponding to the lines a and b in FIG. 4 are indicated by broken lines.

図1に示す撮像装置10によれば、ユーザは操作部12を操作して、第1、第2の時間Tc1,Tc2を任意に設定できる。これにより、第1、第2の画素群に係る感度およびダイナミックレンジ、従ってそれらを合成した感度およびダイナミックレンジを調整でき、画像に最適な感度およびダイナミックレンジを容易に得ることができる。   According to the imaging device 10 shown in FIG. 1, the user can arbitrarily set the first and second times Tc1 and Tc2 by operating the operation unit 12. As a result, the sensitivity and dynamic range relating to the first and second pixel groups, and thus the combined sensitivity and dynamic range can be adjusted, and the optimum sensitivity and dynamic range for the image can be easily obtained.

例えば、線形性を犠牲にしてもダイナミックレンジをより広くしたいときは、上述の図5に示す状態に比べて、例えば図6のa線、b線に示すように、第1の時間Tc1を長くして第1の画素群に係る感度を上げると共に、第2の時間Tc2を短くして第2の画素群に係る感度を下げることで、図6のc線に示すように、合成後のダイナミックレンジは広くなる。   For example, when it is desired to increase the dynamic range even at the expense of linearity, the first time Tc1 is set longer than the state shown in FIG. 5 described above, for example, as shown by lines a and b in FIG. Then, the sensitivity related to the first pixel group is increased, and the second time Tc2 is shortened to decrease the sensitivity related to the second pixel group. The range becomes wider.

また例えば、ダイナミックレンジは程々でよいが、線形性をより高めたいときは、上述の図5に示す状態に比べて、例えば図7のa線、b線に示すように、第1の時間Tc1を短くして第1の画素群に係る感度を下げると共に、第2の時間Tc2を長くして第2の画素群に係る感度を上げることで、図7のc線に示すように、合成後の線形性は高まる。   Further, for example, the dynamic range may be moderate, but when it is desired to further improve the linearity, the first time Tc1 is compared with the state shown in FIG. 5 described above, for example, as shown by a line and b line in FIG. As shown in the c line of FIG. 7, the sensitivity of the first pixel group is decreased to lower the sensitivity related to the first pixel group and the second time Tc2 is increased to increase the sensitivity related to the second pixel group. The linearity of increases.

また、図1に示す撮像装置10によれば、イメージセンサ100の第1の画素群および第2の画素群には、それぞれ個別に、ベイヤー配列のカラーマトリックスが形成されており、上述したように独立した2つのカラーイメージセンサが一箇所の受光エリアに重ね合わされたものとみなすことができ、従って第1、第2の画素群から得られる画像信号HL1,HL2の合成を簡単に行うことができる。   Further, according to the imaging device 10 shown in FIG. 1, the first pixel group and the second pixel group of the image sensor 100 are individually formed with the Bayer array color matrix, as described above. It can be considered that two independent color image sensors are superimposed on one light receiving area, and therefore the image signals HL1 and HL2 obtained from the first and second pixel groups can be easily combined. .

なお、上述実施の形態においては、第1、第2の画素群に係る電荷蓄積時間である第1、第2の時間Tc1,Tc2は、シャッター行選択期間の転送パルスTRSから読み出し行選択期間の転送パルスTRSまでの時間、所謂電子シャッター時間であって(図11参照)、シャッター行から読み出し行までの間隔を変更することで、第1、第2の時間Tc1,Tc2を種々に設定できるものを示した。つまり、この実施の形態では、第1、第2の画素群に係るフレームレートは同じであり、各フレームにおける第1、第2の画素群の電荷蓄積時間Tc1,Tc2が異なるものを示した。しかし、第1、第2の画素群に係る電荷蓄積時間を異ならせるために、第1、第2の画素群に係るフレームレートが異なるようにする方法も採用できる。この場合、フレームレートを変更することで、第1、第2の画素群に係る電荷蓄積時間を種々に設定できる。   In the above-described embodiment, the first and second times Tc1 and Tc2, which are the charge accumulation times related to the first and second pixel groups, are determined from the transfer pulse TRS in the shutter row selection period. Time until the transfer pulse TRS, so-called electronic shutter time (see FIG. 11), the first and second times Tc1, Tc2 can be set variously by changing the interval from the shutter row to the readout row showed that. That is, in this embodiment, the frame rates related to the first and second pixel groups are the same, and the charge accumulation times Tc1 and Tc2 of the first and second pixel groups in each frame are different. However, in order to make the charge accumulation times related to the first and second pixel groups different, a method of making the frame rates related to the first and second pixel groups different can also be adopted. In this case, by changing the frame rate, various charge accumulation times for the first and second pixel groups can be set.

また、上述実施の形態においては、第1、第2の画素群に、それぞれ個別に、ベイヤー配列のカラーマトリックスが形成されているものを示した。しかし、第1、第2の画素群に形成されるカラーマトリックスは図2に示すベイヤー配列の繰り返しに限定されるものではなく、例えば図8に示すものなど、他の組み合わせも考えられる。   In the above-described embodiment, the first and second pixel groups are individually formed with the Bayer array color matrix. However, the color matrix formed in the first and second pixel groups is not limited to the repetition of the Bayer arrangement shown in FIG. 2, and other combinations such as those shown in FIG. 8 are also conceivable.

また、上述実施の形態において、イメージセンサ100は、画素アレイ部101の第1、第2の画素群にそれぞれ対応してVデコーダ102-1,102-2、Hデコーダ103-1,103-2等を備えているが、画素アレイ部101の第1、第2の画素群に対して共通のVデコーダ、Hデコーダ等を備える構成であってもよい。その場合、水平信号線には第1、第2の画素群に係る画素信号が交互に出力されるので、連続した第1、第2の画素群に係る2個の画素信号を合成していくことで、合成された出力画像信号を得ることができる。 In the above-described embodiment, the image sensor 100 corresponds to the first and second pixel groups of the pixel array unit 101, respectively, and includes the V decoders 102 -1 and 102 -2 and the H decoders 103 -1 and 103 -2. However, the first and second pixel groups of the pixel array unit 101 may include a common V decoder, H decoder, and the like. In this case, since the pixel signals relating to the first and second pixel groups are alternately output to the horizontal signal line, two pixel signals relating to the continuous first and second pixel groups are synthesized. Thus, a synthesized output image signal can be obtained.

また、上述実施の形態においては、イメージセンサがCMOSイメージセンサ100であるものを示したが、この発明は、イメージセンサとしてその他の固体撮像素子を用いるものにも同様に適用できる。   In the above embodiment, the image sensor is the CMOS image sensor 100. However, the present invention can be similarly applied to an image sensor using another solid-state imaging device.

この発明は、画像に最適な感度およびダイナミックレンジを容易に得ることができるものであり、例えばCMOSイメージセンサ等で構成される撮像装置に適用できる。   The present invention can easily obtain the optimum sensitivity and dynamic range for an image, and can be applied to an image pickup apparatus including, for example, a CMOS image sensor.

実施の形態としての撮像装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the imaging device as embodiment. CMOSイメージセンサの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a CMOS image sensor. 画素回路を示す接続図である。It is a connection diagram showing a pixel circuit. 光強度と画像信号レベルとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between light intensity and an image signal level. 光強度と画像信号レベルとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between light intensity and an image signal level. 光強度と画像信号レベルとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between light intensity and an image signal level. 光強度と画像信号レベルとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between light intensity and an image signal level. CMOSイメージセンサの他の構成を示す図である。It is a figure which shows the other structure of a CMOS image sensor. 従来のCMOSイメージセンサの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional CMOS image sensor. 画素回路の各信号を示す図である。It is a figure which shows each signal of a pixel circuit. 電子シャッターの操作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation of an electronic shutter. 光強度と画像信号レベルとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between light intensity and an image signal level.

符号の説明Explanation of symbols

10・・・撮像装置、11・・・制御部、12・・・操作部、13・・・結像光学系、14・・・駆動部、15・・・合成部、16・・・A/Dコンバータ、17・・・画像信号処理部、18・・・記録部、19・・・ディスプレイ、100・・・CMOSイメージセンサ、101・・・画素アレイ部、102-1,102-2・・・Vデコーダ、103-1,103-2・・・Hデコーダ、104-1,104-2・・・CDS回路、105-1,105-2・・・水平選択用トランジスタ、106-1,106-2・・・水平信号線、107-1,107-2・・・垂直信号線、108-1,108-2・・・垂直選択線、109-1,109-2・・・画素 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Imaging device, 11 ... Control part, 12 ... Operation part, 13 ... Imaging optical system, 14 ... Drive part, 15 ... Composition part, 16 ... A / D converter 17... Image signal processor 18. Recording unit 19 Display 19 100 CMOS image sensor 101 Pixel array unit 102 −1 , 102 −2. V decoder, 103 −1 , 103 −2 ... H decoder, 104 −1 , 104 −2 ... CDS circuit, 105 −1 , 105 −2 .. Horizontal selection transistor, 106 −1 , 106 -2 ... horizontal signal lines, 107 -1 , 107 -2 ... vertical signal lines, 108 -1 , 108 -2 ... vertical selection lines, 109 -1 , 109 -2 ... pixels

Claims (4)

行列状に2次元配置された複数の画素で構成される第1の画素群と、該第1の画素群を構成する複数の画素のそれぞれに対して行方向および列方向に半画素分ずれた状態で行列状に2次元配置された複数の画素で構成される第2の画素群とを有するイメージセンサと、
上記イメージセンサの上記第1の画素群を構成する各画素の電荷蓄積時間を第1の時間とし、上記イメージセンサの上記第2の画素群を構成する各画素の電荷蓄積時間を上記第1の時間とは異なる第2の時間とする制御部と、
上記イメージセンサの上記第1の画素群から得られる第1の画像信号と上記イメージセンサの上記第2の画素群から得られる第2の画像信号とを合成して出力画像信号とする合成部と
を備えることを特徴とする撮像装置。
The first pixel group constituted by a plurality of pixels arranged two-dimensionally in a matrix and the plurality of pixels constituting the first pixel group are shifted by half a pixel in the row direction and the column direction. An image sensor having a second pixel group composed of a plurality of pixels arranged two-dimensionally in a matrix in a state;
The charge accumulation time of each pixel constituting the first pixel group of the image sensor is defined as a first time, and the charge accumulation time of each pixel constituting the second pixel group of the image sensor is defined as the first time. A control unit having a second time different from the time;
A combining unit configured to combine the first image signal obtained from the first pixel group of the image sensor and the second image signal obtained from the second pixel group of the image sensor into an output image signal; An imaging apparatus comprising:
上記制御部は、
上記第1の画素群および上記第2の画素群に係るフレームレートを同じとし、各フレームにおける上記第1の画素群および上記第2の画素群の電荷蓄積時間を異なるものとする
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
The control unit
The frame rates of the first pixel group and the second pixel group are the same, and the charge accumulation times of the first pixel group and the second pixel group in each frame are different. The imaging device according to claim 1.
上記制御部は、
上記第1の画素群および上記第2の画素群に係るフレームレートを異なるものとする
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
The control unit
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the frame rates of the first pixel group and the second pixel group are different.
上記イメージセンサの上記第1の画素群および上記第2の画素群に、それぞれ個別に、カラーマトリックスが形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。

The imaging device according to claim 1, wherein a color matrix is formed individually for each of the first pixel group and the second pixel group of the image sensor.

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