JP2008252790A - 固体撮像素子の駆動方法,撮像装置,撮像装置の画像合成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】入射光量に応じた信号電荷を蓄積する複数の画素が二次元アレイ状に配列形成された固体撮像素子の駆動において、被写体の同一シーンの撮像画像信号を第1,第2の撮像画像信号37,41として少なくとも2回連続して出力するとき、第1の撮像画像信号にかかる信号電荷を第1所定像倍率(例えば=1)で電子増倍して該第1の撮像画像信号37を出力し、第2の撮像画像信号41の信号電荷を第2所定像倍率(例えば=2〜3)で電子増倍して該第2の撮像画像信号41を出力する。第1,第2の撮像画像信号を合成することで、ダイナミックレンジを拡大できる。
【選択図】図2
Description
2 フォトダイオード(PD:画素)
3 垂直電荷転送路(VCCD)
4 水平電荷転送路(HCCD)
5 出力アンプ
11 CPU
18 メモリ
21 信号処理部
22 像倍制御部
24 記録メディア
28 操作部
28a D/R(ダイナミックレンジ)設定部
34 初回の読出パルス
36 初回の読出パルスで読み出される信号電荷
39 電子増倍パルス
40 電子増倍パルスで読み出され像倍される信号電荷
Claims (18)
- 入射光量に応じた信号電荷を蓄積する複数の画素が二次元アレイ状に配列形成された固体撮像素子の駆動方法において、被写体の同一シーンの撮像画像信号を第1,第2の撮像画像信号として少なくとも2回連続して出力するとき、第1の撮像画像信号にかかる信号電荷を第1所定像倍率で電子増倍して該第1の撮像画像信号を出力し、第2の撮像画像信号にかかる信号電荷を第2所定像倍率で電子増倍して該第2の撮像画像信号を出力することを特徴とする固体撮像素子の駆動方法。
- 第1所定像倍率と第2所定像倍率の少なくとも一方が増倍率=1であることを特徴とする請求項1に記載の固体撮像素子の駆動方法。
- 前記電子増倍を、前記画素から前記信号電荷を読み出すときに行うことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の固体撮像素子の駆動方法。
- 前記固体撮像素子が垂直電荷転送路を備える固体撮像素子であり、前記電子増倍を該垂直電荷転送路上で行うことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の固体撮像素子の駆動方法。
- 前記垂直電荷転送路の転送停止中に、該垂直電荷転送路の所定転送電極下に電子増倍用電位井戸を繰り返し形成し、該垂直電荷転送路に前記画素から読み出した前記信号電荷を前記電子増倍用電位井戸に繰り返し落とすことで前記電子増倍を行うことを特徴とする請求項4に記載の固体撮像素子の駆動方法。
- 前記固体撮像素子が水平電荷転送路と該水平電荷転送路の出力段部に連続して設けられた電子増倍転送路とを備え、該電子増倍転送路で前記電子増倍を行うことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の固体撮像素子の駆動方法。
- 信号電荷を前記電子増倍転送路で転送する毎に前記電子増倍を行うことを特徴とする請求項6に記載の固体撮像素子の駆動方法。
- 前記電子増倍転送路が少なくとも第1分岐部と第2分岐部とに2分岐され、前記第1の撮像画像信号が前記第1分岐部を通して出力され、前記第2の撮像画像信号が前記第2分岐部を通して出力されることを特徴とする請求項6または請求項7に記載の固体撮像素子の駆動方法。
- 前記第1の撮像画像信号となる第1信号電荷と、前記第2の撮像画像信号となる第2信号電荷とが、1回の露光により同一画素に蓄積され別々に読み出されることを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の固体撮像素子の駆動方法。
- 前記第1の撮像画像信号となる第1信号電荷と、前記第2の撮像画像信号となる第2信号電荷とが、連続する2回の露光により同一画素に順に蓄積され該第1信号電荷と該第2信号電荷とが蓄積順に読み出されることを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の固体撮像素子の駆動方法。
- 請求項1乃至請求項10のいずれかに記載の駆動方法を実施する駆動手段を備えることを特徴とする固体撮像素子の駆動装置。
- 固体撮像素子と、該固体撮像素子を駆動する請求項11に記載の駆動手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
- 前記固体撮像素子から出力された前記第1の撮像画像信号と前記第2撮像画像信号とを合成する合成手段を備えることを特徴とする請求項12に記載の撮像装置。
- 前記合成後の撮像画像信号のダイナミックレンジ拡大の有無または幅を指示入力する操作部と、該操作部から指示入力されたダイナミックレンジ拡大の有無または幅を実現する前記第1所定像倍率と前記第2所定像倍率との関係を制御する増倍制御手段とを備えることを特徴とする請求項12または請求項13に記載の撮像装置。
- 前記増倍制御手段は、電子増倍用パルスの電圧振幅,該電子増倍用パルスのパルス幅、該電子増倍用パルスのパルス繰り返し数の少なくとも1つを制御することを特徴とする請求項14に記載の撮像装置。
- 前記第1,第2の撮像画像信号を前記固体撮像素子から読み出すときの電子増倍の増倍率に応じて後段処理で行うゲイン設定を制御するゲイン調整手段を備えることを特徴とする請求項12乃至請求項15のいずれかに記載の撮像装置。
- 固体撮像素子と請求項11に記載の駆動手段とを備える撮像装置の画像合成方法において、前記固体撮像素子から出力された前記第1の撮像画像信号と前記第2の撮像画像信号とを別々に画像処理し、画像処理後の前記第1の撮像画像信号と前記第2の撮像画像信号とを加算することで合成することを特徴とする撮像装置の画像合成方法。
- 前記画像処理のうち信号レベルに応じた重み付けを行うガンマ補正の補正量を、第1の撮像画像信号に対する補正量と、前記第2の撮像画像信号に対する補正量で異ならせることを特徴とする請求項17に記載の撮像装置の画像合成方法。
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