JP2009055433A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ダイナミックレンジが狭くなるのを抑制するとともに、電荷の増加の量にバラツキが生じるのを抑制することが可能な撮像装置を提供する。
【解決手段】この撮像装置は、複数の画素7と、画素7に蓄積される電荷を増加させる増加部9とを備え、増加部9は、1画素以上の画素グループ単位で、画素7に入射する光の輝度に応じて電荷を増加する回数を制御するように構成されている。
【選択図】図3
【解決手段】この撮像装置は、複数の画素7と、画素7に蓄積される電荷を増加させる増加部9とを備え、増加部9は、1画素以上の画素グループ単位で、画素7に入射する光の輝度に応じて電荷を増加する回数を制御するように構成されている。
【選択図】図3
Description
本発明は、撮像装置に関し、特に、画素に蓄積される電荷の増加が行われる撮像装置に関する。
従来、画素に蓄積される電荷の増加が行われる撮像装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。
上記特許文献1には、4本のゲート電極を備え、それぞれのゲート電極下に、画素分離障壁、電荷の一時蓄積井戸、電荷転送障壁および電荷集積井戸がそれぞれ隣接するように形成される、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ(撮像装置)が開示されている。このCCDイメージセンサでは、電荷転送障壁と電荷集積井戸との界面に高電界領域が形成されている。一時蓄積井戸に蓄積された電荷が電荷転送障壁を乗り越えて電荷集積井戸に移動する際に、高電界領域において、衝突電離により電荷が増加される。また、このCCDイメージセンサでは、直前のフレームの輝度値に比例するように、直後のフレームの高電界領域の電界の強さを調節している。これにより、CCDイメージセンサの感度を高くすることが可能となる。
しかしながら、上記特許文献1に記載の撮像装置では、高電界領域の電界の強さの調節を、フレーム単位で行っているため、たとえば1フレームの画像の中に明るいところと、暗いところとが混在している場合、画像の明るいところと暗いところとの両方を適切に調節できないという不都合がある。これにより、ダイナミックレンジが狭くなるという問題点がある。また、上記特許文献1に記載の撮像装置では、高電界領域の電界の強さを調節しており、電界の強さの調節では電荷の増加量の調節が困難であるので、電荷の増加の量にバラツキがあるという問題点がある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、ダイナミックレンジが狭くなるのを抑制するとともに、電荷の増加の量にバラツキが生じるのを抑制することが可能な撮像装置を提供することである。
この発明の一の局面による撮像装置は、複数の画素と、画素に蓄積される電荷を増加する増加部とを備え、1画素以上の画素グループ単位で、画素に入射する光の輝度に応じて増加部により電荷を増加する回数を制御するように構成されている。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態によるCMOS型の撮像装置のブロック図である。図2は、本発明の第1実施形態による撮像装置の複数の画素から構成される撮像素子を示す図である。図3は、本発明の第1実施形態による撮像装置の画素の増加の制御を示すブロック図である。図4は、本発明の第1実施形態による撮像装置の画素の構成を示す回路図である。図1〜図4を参照して、第1実施形態による撮像装置の構成について説明する。
図1は、本発明の第1実施形態によるCMOS型の撮像装置のブロック図である。図2は、本発明の第1実施形態による撮像装置の複数の画素から構成される撮像素子を示す図である。図3は、本発明の第1実施形態による撮像装置の画素の増加の制御を示すブロック図である。図4は、本発明の第1実施形態による撮像装置の画素の構成を示す回路図である。図1〜図4を参照して、第1実施形態による撮像装置の構成について説明する。
この第1実施形態によるCMOS型の撮像装置は、図1に示すように、レンズ1と、後述する電荷の増加部9を含む撮像素子2と、ノイズを低減するためのCDS(Correlated Double Sampling:相関二重サンプリング)および増幅率を自動的に制御するためのAGC(Automatic Gain Control)などを含むアナログ処理部3、A/D変換部4、デジタル処理回路部5および増加回数保持メモリ6により構成されている。
撮像素子2は、アナログ処理部3に接続されているとともに、アナログ処理部3は、A/D変換部4に接続されている。また、A/D変換部4は、デジタル処理回路部5に接続されており、デジタル処理回路部5は、増加回数保持メモリ6に接続されている。また、デジタル処理回路部5は、増加回数保持メモリ6に保持される増加回数に基づいて、撮像素子2における電荷の増加回数を制御するように構成されている。
また、図2に示すように、撮像素子2は、マトリクス状に配置される複数の画素7により構成されている。なお、第1実施形態では、画素7ごとに増加回数が制御される場合について説明する。また、画素7ごとに増加制御するのではなく、2画素以上の画素グループごとに増加回数を制御してもよい。
また、各画素7には、図3に示すように、光電変換機能を有するとともに光電変換により生成された電荷を蓄積するためのフォトダイオード(PD)8と、電荷の増加部9と、フローティングディフージョン(FD)アンプ10とが含まれている。なお、フォトダイオード8は、本発明の「蓄積部」の一例である。フォトダイオード8は、増加部9に接続されるとともに、増加部9は、FDアンプ10に接続されている。また、FDアンプ10に接続されるデジタル処理回路部5には、信号処理回路5aと増加回数制御回路5bとが含まれており、信号処理回路5aと増加回数制御回路5bとによって各画素7の増加部9が独立して制御されるように構成されている。なお、図3にはマトリクス状に配置される複数の画素7のうち、2つの画素7のみを記している。
また、図4に示すように、画素7は、フォトダイオード8と、フォトダイオード8に隣接するように設けられる転送ゲート電極11〜14と、読出しゲート電極15および16と、読出しゲート電極15にゲートが接続されるFDアンプ10と、FDアンプ10のソース/ドレインの一方に接続される選択トランジスタ17とを含んでいる。なお、転送ゲート電極11〜14は、本発明の「転送ゲート電極」の一例である。なお、転送ゲート電極は、1つでもよいし、2つ以上でもよい。また、読出しゲート電極15および16は、本発明の「読出しゲート電極」の一例である。なお、読出しゲート電極は、1つでもよいし、2つ以上でもよい。ここで、第1実施形態では、転送ゲート電極12〜14下において電荷の増加の動作が行われるように構成されている。また、読出しゲート電極15は、マトリクス状に配置される画素7の列方向の出力を制御するとともに、読出しゲート電極16は、行方向の出力を制御するように構成されている。なお、読出しゲート電極15が画素7の行方向の出力を制御するとともに、読出しゲート電極16が列方向の出力を制御するように構成してもよい。
図5は、本発明の第1実施形態による撮像装置の動作の制御フローを示したフローチャートである。図6は、本発明の第1実施形態による撮像装置の画素の選択の制御フローを示したフローチャートである。図5および図6を参照して、本発明の第1実施形態による撮像装置の動作について説明する。なお、この撮像装置の動作では、電荷の増加の回数は、直前のフレームの画像情報に基づいて制御されており、画素7ごとによって異なっている。ここでは、直前のフレームの画像情報に基づいて、増加の回数が画素7ごとによって、0回、100回および200回に設定されている場合について説明する。また、例として、フレームの画素数が5×5の25画素で構成されている場合について説明する。
まず、図5に示すように、ステップS1において、フォトダイオード8に蓄積される電荷がリセットされた後、画素7が露光される。これにより、フォトダイオード8に電荷が蓄積される。次に、ステップS2において、フォトダイオード8に蓄積された電荷は、転送ゲート電極11〜13下を介して、転送ゲート電極14下に蓄積される。
次に、ステップS3において、所定の画素7(輝度が高い画素)が選択され、転送ゲート電極14下に蓄積された電荷は、FDアンプ10に転送される。具体的には、図6に示すように、ステップS31において、まず、0行目の画素7が選択され、読出しゲート電極16がオン状態にされる。次に、ステップS33において、0列目〜4列目の画素7が順次選択される。このとき、画素7の輝度が高ければ、読出しゲート電極15がオン状態にされるとともに、画素7に蓄積された電荷がFDアンプ10に転送される。次に、ステップS35において、読出しゲート電極16をオフ状態にする。同様に、ステップS31の行選択の動作を1行目から4行目まで順次行うことにより、輝度が高い画素7に蓄積された電荷がFDアンプ10に転送される。
次に、図5に示すように、ステップS4において、選択トランジスタ17(図4参照)をオン状態にすることにより、輝度が高い画素7のFDアンプ10から信号が出力される。なお、ステップS4において出力される信号は、増加が行われていない。
次に、ステップS5において、転送ゲート電極12〜14下の間で、電荷の増加が行われる。具体的には、転送ゲート電極14下に形成される一時蓄積井戸に蓄積された電荷が転送ゲート電極13下に形成される電荷転送障壁を乗り越えて転送ゲート電極12下に形成される電荷集積井戸に移動する際に、転送ゲート電極12下と転送ゲート電極13下との界面に形成される高電界領域において、衝突電離により電荷が増加される。なお、転送ゲート電極12下と転送ゲート電極13下との界面に形成される高電界領域は、本発明の「増加部」の一例である。また、電荷を一時蓄積井戸と電荷集積井戸との間を繰り返し移動させることによって、さらなる電荷の増加が行われる。ここでは、電荷の増加は、100回行われる。なお、この電荷の増加は、撮像素子2(図2参照)の全ての画素7について行われるが、輝度が高い画素7についてはステップS4において信号が出力されているために、輝度が高い画素7において電荷の増加の動作が行われても画像に影響を及ぼさない。
次に、ステップS6において、ステップS3と同様に、撮像素子2の所定の領域の画素7(輝度が中程度の画素7)の電荷がFDアンプ10に転送される。この後、ステップS7において、輝度が中程度の画素7の信号が出力される。
次に、ステップS8において、ステップS5と同様に、転送ゲート電極12〜14の間で、電荷の増加が行われる。ここでは、電荷の増加は、100回行われる。これにより、ステップS5の電荷の増加と合わせて、合計200回の増加が行われたことになる。なお、この電荷の増加は、ステップS5と同様に、撮像素子2の全ての画素7について行われる。
次に、ステップS9において、ステップS3およびS6と同様に、撮像素子2の所定の領域の画素7(輝度が低い画素7)の電荷がFDアンプ10に転送される。この後、ステップS9において、輝度が低い画素7の信号が出力される。
図7は、画素に入射する光の明るさ(輝度)と、電荷の増加後の輝度値との関係を示す図である。次に、図7を参照して、画像のデジタル合成について説明する。
図7に示すように、画素7に入射する光が明るい(高輝度)場合、電荷の増加は行われない(増加0回)。この場合、画素7に入射する光の輝度が画素7の出力の輝度値となる。また、画素7に入射する光が中程度(中輝度)の場合、100回の電荷の増加が行われ、増加された電荷の輝度が画素7の出力の輝度値となる。また、画素7に入射する光が暗い(低輝度)場合、200回の電荷の増加が行われ、増加された電荷の輝度が画素7の出力の輝度値となる。全ての画素7から出力された輝度値と増加の回数を参照して、画像がデジタル合成される。
図8は、本発明の第1実施形態による撮像装置の電荷の増加回数の制御フローを示したフローチャートである。図8を参照して、本発明の第1実施形態による電荷の増加回数の動作について説明する。なお、ここでは、撮像素子2に含まれる複数の画素7において、画素7ごとに独立して、電荷の増加回数の制御が行われている場合について説明する。
図8に示すように、ステップS41において、直前のフレームの所定の画素7の増加回数(Ni−1)と、輝度(Bi−1)との情報が取得される。次に、ステップS42において、直前のフレームの所定の画素7の輝度(Bi−1)が、画素7の飽和値レベルよりも大きいか、小さいかが判断される。なお、飽和値レベルとは、画素7に入射する光の明るさと輝度値との関係において、線形特性が得られる最大のレベルを意味する。また、飽和値レベルは、本発明の「第1の輝度値レベル」の一例である。なお、第1の輝度値レベルとして、飽和値レベル以外の輝度値を用いてもよい。直前のフレームの所定の画素7の輝度(Bi−1)が、画素7の飽和値レベルよりも大きい場合には、ステップS43に進み、現在のフレームの所定の画素7の増加の回数(Ni)は、直前のフレームの所定の画素7の増加の回数(Ni−1)からある回数(α)だけ差し引かれる。なお、第1実施形態では、ある回数(α)は、100回に設定されている(図5参照)。また、ある回数(α)は、100回以外の回数でもよいし、対数的に増加させてもよい。
また、ステップS42において、直前のフレームの所定の輝度(Bi−1)が画素7の飽和値レベルよりも小さい場合、ステップS44に進む。ここで、直前のフレームの所定の画素7の輝度(Bi−1)が画素7の最低輝度値レベルよりも大きいか小さいかが判断される。なお、最低輝度値レベルとは、画素7に入射する光の明るさと輝度値との関係において、撮像装置の所定の精度が得られる最低のレベルを意味する。また、最低輝度値レベルは、本発明の「第2の輝度値レベル」の一例である。なお、第2の輝度値レベルとして、最低輝度値レベル以外の輝度値を用いてもよい。直前のフレームの所定の画素7の輝度(Bi−1)が画素7の最低輝度値レベルよりも小さい場合、ステップS45に進むとともに、現在のフレームの所定の画素7の増加の回数(Ni)は、直前のフレームの所定の画素7の増加の回数(Ni−1)にある回数(α)だけ加算される。また、直前のフレームの所定の画素7の輝度(Bi−1)が画素7の最低輝度値レベルよりも大きい場合、ステップS46に進むとともに、現在のフレームの所定の画素7の増加の回数(Ni)は、直前のフレームの所定の画素7の増加の回数(Ni−1)と同じ回数に設定される。このように、現在のフレームの所定の画素7の電荷の増加の回数は、直前のフレームの所定の画素7の増加の回数(Ni−1)と輝度(Bi−1)とから算出される。このように、第1実施形態では、画素7に入射する光の輝度が、飽和値レベルよりも大きい場合には増加する回数を減らし、最低輝度値レベルよりも小さい場合には、増加する回数を増やす、フィードバック制御が行われる。
なお、電荷の増加回数の制御は、撮像素子2の領域ごとに行ってもよいし、フレーム単位で行ってもよい。また、電荷の増加回数の制御は、全ての画素7について並列処理を行ってもよいし、画素7ごとに逐次処理してもよい。
第1実施形態では、上記のように、画素7に入射する光の輝度に応じて電荷を増加する回数を画素単位で制御するように増加部9を構成することによって、1フレームの画像の中に明るいところと、暗いところとが混在していても、画像の明るいところでは増加の回数を少なくし、画像の暗いところでは増加の回数を多くするように制御することにより、撮像装置のダイナミックレンジが狭くなるのを抑制することができる。また、電荷の増加の回数を制御することによって、増加部9に印加する電圧を変えて電荷の増加量を変える場合と異なり、容易に、電荷の増加の量にバラツキが生じるのを抑制することができる。なお、増加部9を2画素以上の画素グループ単位で電荷を増加する回数を制御するように構成しても、同様の効果を得ることができる。
また、第1実施形態では、上記のように、電荷を増加する回数の制御は、画素7に入射する光の輝度から得られる輝度値が画素7の飽和値レベルよりも大きい場合には、増加する回数を減らし、画素7に入射する輝度から得られる輝度値が最低輝度値レベルよりも小さい場合には、増加する回数を増やす、フィードバック制御を行うことによって、電荷の増加の回数を動的に変化させることができるので、容易に、適切な画像を得ることができる。
(第2実施形態)
図9は、本発明の第2実施形態による撮像装置の画素の増加部の制御のブロック図である。図9を参照して、この第2実施形態では、上記第1実施形態と異なり、フレーム単位で電荷の増加の回数を制御する撮像装置の構成について説明する。
図9は、本発明の第2実施形態による撮像装置の画素の増加部の制御のブロック図である。図9を参照して、この第2実施形態では、上記第1実施形態と異なり、フレーム単位で電荷の増加の回数を制御する撮像装置の構成について説明する。
この第2実施形態による撮像装置の画素7aは、図9に示すように、フォトダイオード8、電荷の増加部9およびFDアンプ10が含まれている。また、デジタル処理回路部5には、信号処理回路5aと増加回数制御回路5bとが含まれており、信号処理回路5aと増加回数制御回路5bとによって撮像素子2に含まれる全ての画素7aの増加部9が同じ制御を受けるように構成されている。なお、図9にはマトリクス状に配置される複数の画素7aのうち、2つの画素7aのみを記している。
なお、第2実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
図10は、本発明の第2実施形態による撮像装置の制御フローを示したフローチャートである。図10を参照して、本発明の第1実施形態による撮像装置の動作について説明する。
図10に示すように、ステップS51において、フォトダイオード8(図9参照)が露光される。次に、ステップS52において、直前のフレームの画像情報に基づいて、電荷の増加の回数の制御が行われる。なお、このステップS52の電荷の増加の回数の制御は、図8に示す制御と同様である。次に、ステップS53において、ステップS52において決定された回数に基づいて電荷の増加が行われる。その後、ステップS54において、FDアンプ10(図9参照)に電荷が転送される。
第2実施形態では、上記のように、電荷の増加の回数を制御することによって、増加部9に印加する電圧を変えて電荷の増加量を変える場合と異なり、容易に、電荷の増加の量にバラツキが生じるのを抑制することができる。
(第3実施形態)
図11は、本発明の第3実施形態による撮像装置の画素の増加部の制御のブロック図である。図11を参照して、この第3実施形態では、上記第2実施形態と異なり、CCD型の撮像装置の構成について説明する。
図11は、本発明の第3実施形態による撮像装置の画素の増加部の制御のブロック図である。図11を参照して、この第3実施形態では、上記第2実施形態と異なり、CCD型の撮像装置の構成について説明する。
この第3実施形態によるCCD型の撮像装置は、図11に示すように、画素7bには、フォトダイオード8aが含まれており、複数のフォトダイオード8aが画素7bの外部に設けられた増加部9aに接続されている。また、増加部9aは、アンプ18に接続されているとともに、アンプ18は、信号処理回路5aに接続されている。また、信号処理回路5aと増加部9aとには、増加回数制御回路5bが接続されている。なお、図11にはマトリクス状に配置される複数の画素7bのうち、2つの画素7bのみを記している。また、CCD型の撮像装置では、上記第2実施形態と同様に、直前のフレームの情報に基づいて、フレーム単位で電荷の増加の回数が制御されるように構成されている。
なお、第3実施形態の効果は、上記第2実施形態と同様である。
(第4実施形態)
図12は、本発明の第4実施形態による撮像装置の画素の構成を示す回路図である。図12を参照して、この第4実施形態では、上記第1実施形態と異なり、読出しゲート電極15aが、電荷の増加の際に、転送ゲート電極としても機能する撮像装置の構成について説明する。
図12は、本発明の第4実施形態による撮像装置の画素の構成を示す回路図である。図12を参照して、この第4実施形態では、上記第1実施形態と異なり、読出しゲート電極15aが、電荷の増加の際に、転送ゲート電極としても機能する撮像装置の構成について説明する。
この第4実施形態による撮像装置の画素7cは、図12に示すように、フォトダイオード8と、フォトダイオード8に隣接するように設けられる転送ゲート電極11〜13と、電荷の増加の際の転送ゲート電極としても機能する読出しゲート電極15aと、読出しゲート電極16と、FDアンプ10と、選択トランジスタ17とを含んでいる。なお、フォトダイオード8は、本発明の「蓄積部」の一例である。また、電荷の増加の動作時には、転送ゲート電極12および13下と、読出しゲート電極15a下において電荷の増加の動作が行われるように構成されている。また、電荷の読出しの動作時には、読出しゲート電極15aは、マトリクス状に配置される画素7cの列方向の出力を制御するとともに、読出しゲート電極16は、行方向の出力を制御するように構成されている。
なお、第4実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
また、第4実施形態の動作は、上記第1実施形態と同様である。
第4実施形態では、上記のように、読出しゲート15aが、電荷の増加の際には転送ゲート電極としても機能することによって、読出しゲート電極と転送ゲート電極とを別個に設ける場合と異なり、読出しゲート電極と転送ゲート電極とを共有することができるので、画素7cの構成を簡略化することができる。
なお、第4実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。
(第5実施形態)
図13は、本発明の第5実施形態による撮像装置の画素の構成を示す回路図である。図13を参照して、この第5実施形態では、上記第1実施形態と異なり、電荷の増加をフォトダイオード8と転送ゲート電極13aおよび14aとの間で行う撮像装置の構成について説明する。
図13は、本発明の第5実施形態による撮像装置の画素の構成を示す回路図である。図13を参照して、この第5実施形態では、上記第1実施形態と異なり、電荷の増加をフォトダイオード8と転送ゲート電極13aおよび14aとの間で行う撮像装置の構成について説明する。
この第5実施形態による撮像装置の画素7dは、図13に示すように、フォトダイオード8と、フォトダイオード8に隣接するように設けられる転送ゲート電極13aおよび14aと、読出しゲート電極15および16と、FDアンプ10と、選択トランジスタ17とを含んでいる。なお、フォトダイオード8は、本発明の「蓄積部」の一例である。ここで、第5実施形態では、フォトダイオード8と、転送ゲート電極13aおよび14a下において電荷の増加の動作が行われるように構成されている。また、読出しゲート電極15は、マトリクス状に配置される画素7dの列方向の出力を制御するとともに、読出しゲート電極16は、行方向の出力を制御するように構成されている。
なお、第5実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
次に、図13を参照して、本発明の第5実施形態による電荷の増加の動作について説明する。
まず、フォトダイオード8に蓄積された電荷が、転送ゲート電極13a下に形成される電荷転送障壁を乗り越えて転送ゲート電極14a下に形成される電荷集積井戸に移動される。このとき、転送ゲート電極13a下と転送ゲート電極14a下との界面に形成される高電界領域において、衝突電離により電荷が増加される。なお、転送ゲート電極13a下と転送ゲート電極14a下との界面に形成される高電界領域は、本発明の「増加部」の一例である。また、電荷をフォトダイオード8と電荷集積井戸との間を繰り返し移動させることによって、さらなる電荷の増加が行われる。
なお、第5実施形態のその他の動作は、上記第1実施形態と同様である。
第5実施形態では、上記のように、電荷の増加を、フォトダイオード8と転送ゲート電極13aおよび14aとの間で行うことによって、電荷の増加を3つの転送ゲート電極下で行う場合と比べて、転送ゲート電極の数を少なくすることができるので、撮像装置の構成を簡略化することができる。
(第6実施形態)
図14は、本発明の第6実施形態による撮像装置の制御フローを示したフローチャートである。図4、図6および図14を参照して、この第6実施形態では、上記第1実施形態と異なり、すべての画素7において、蓄積される電荷をFDアンプ10に転送させた後、すべての画素7の電荷を同時に読み出す撮像装置の構成について説明する。
図14は、本発明の第6実施形態による撮像装置の制御フローを示したフローチャートである。図4、図6および図14を参照して、この第6実施形態では、上記第1実施形態と異なり、すべての画素7において、蓄積される電荷をFDアンプ10に転送させた後、すべての画素7の電荷を同時に読み出す撮像装置の構成について説明する。
この第6実施形態による撮像装置の画素7の構成は、図4に示す上記第1実施形態と同様である。
次に、図6および図14を参照して、本発明の第6実施形態による撮像装置の動作について説明する。
まず、図14に示すように、ステップS61において、フォトダイオード8に蓄積される電荷がリセットされた後、画素7が露光される。これにより、フォトダイオード8に電荷が蓄積される。次に、ステップS62において、フォトダイオード8に蓄積された電荷は、転送ゲート電極11〜13下を介して、転送ゲート電極14下に蓄積される。
次に、ステップS63において、所定の画素7(輝度が高い画素)が選択され、転送ゲート電極14下に蓄積された電荷は、FDアンプ10に転送される。具体的な動作は、図6に示す第1実施形態と同様である。
次に、ステップS64において、転送ゲート電極12〜14下の間で、電荷の増加が行われる。具体的な動作は、上記第1実施形態と同様である。ここでは、電荷の増加は、100回行われる。なお、この電荷の増加は、撮像素子2の全ての画素7について行われるが、輝度が高い画素7についてはステップS63において信号がFDアンプ10に転送されているために、輝度が高い画素7において電荷の増加の動作が行われても画像に影響を及ぼさない。
次に、ステップS65において、ステップS63と同様に、撮像素子2の所定の領域の画素7(輝度が中程度の画素)の電荷がFDアンプ10に転送される。
次に、ステップS66において、ステップS64と同様に、転送ゲート電極12〜14下の間で、電荷の増加が行われる。ここでは、電荷の増加は、100回行われる。これにより、ステップS64の電荷の増加と合わせて、合計200回の増加が行われたことになる。なお、この電荷の増加は、ステップS64と同様に、撮像素子2の全ての画素7について行われる。
次に、ステップS67において、ステップS63およびS67と同様に、撮像素子2の所定の領域の画素7(輝度が低い画素)の電荷がFDアンプ10に転送される。
次に、ステップS68において、すべての画素7のFDアンプ10に蓄積される電荷の信号が、同時に出力される。これにより、高輝度、中輝度および低輝度の画素7ごとに出力する場合と異なり、信号の出力を1回の動作で行うことが可能となるので、撮像素子2の出力の動作を高速に行うことが可能となる。
なお、第6実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。
(第7実施形態)
図15は、本発明の第7実施形態による撮像素子と列デコーダ示した図である。図15を参照して、この第7実施形態では、上記第1実施形態と異なり、複数の列デコーダ19aおよび19bを有する撮像装置の構成について説明する。
図15は、本発明の第7実施形態による撮像素子と列デコーダ示した図である。図15を参照して、この第7実施形態では、上記第1実施形態と異なり、複数の列デコーダ19aおよび19bを有する撮像装置の構成について説明する。
この第7実施形態による撮像装置は、図15に示すように、奇数列の画素7と偶数列の画素7とには、それぞれ、列デコーダ19aおよび19bが接続されている。これにより、列デコーダが1つの場合と異なり、列デコーダ19aおよび19bにより奇数列の画素7と偶数列の画素7との信号を並行して読み出すことが可能となるので、画素7の信号の読出しを高速に行うことが可能となる。
なお、第7実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
また、第7実施形態の効果は、上記第1実施形態と同様である。
(第8実施形態)
図16は、本発明の第8実施形態による撮像装置の撮像素子と列デコーダを示した図である。図16を参照して、この第8実施形態では、上記第1実施形態と異なり、4列の画素7が同時に選択される撮像装置の構成について説明する。
図16は、本発明の第8実施形態による撮像装置の撮像素子と列デコーダを示した図である。図16を参照して、この第8実施形態では、上記第1実施形態と異なり、4列の画素7が同時に選択される撮像装置の構成について説明する。
この第8実施形態による撮像装置は、図16に示すように、列デコーダ19cの1つのアドレスに対して、4列分の画素7の信号が読み出されるように構成されている。これにより、列デコーダ19cの1つのアドレスに対して、1列の画素7が読み出される場合と異なり、4列の画素7の信号が同時に読み出されるので、画素7の信号の読出しをより高速に行うことが可能となる。
なお、第8実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
また、第8実施形態の効果は、上記第1実施形態と同様である。
(第9実施形態)
図17は、本発明の第9実施形態による撮像装置の画素の構成を示した図である。図17を参照して、この第9実施形態では、上記第4実施形態と異なり、2つの画素7eのFDアンプ10aが共有されている撮像装置の構成について説明する。
図17は、本発明の第9実施形態による撮像装置の画素の構成を示した図である。図17を参照して、この第9実施形態では、上記第4実施形態と異なり、2つの画素7eのFDアンプ10aが共有されている撮像装置の構成について説明する。
この第9実施形態による撮像装置は、図17に示すように、2つの画素7eの読出しゲート電極16は、1つのFDアンプ10aに接続されており、FDアンプ10aが2つの画素7e間において共有されている。これにより、FDアンプ10aを共有する分、画素7eを小さくすることが可能となる。
なお、第9実施形態のその他の構成は、上記第4実施形態と同様である。
また、第9実施形態の効果は、上記第4実施形態と同様である。
(第10実施形態)
図18は、本発明の第10実施形態による撮像装置の画素の増加の制御を示すブロック図である。図19は、本発明の第10実施形態による撮像装置の画素の構成を示す回路図である。図18および図19を参照して、この第10実施形態では、上記第4実施形態と異なり、増加の回数の制御が画素7f内で行われる撮像装置の構成について説明する。
図18は、本発明の第10実施形態による撮像装置の画素の増加の制御を示すブロック図である。図19は、本発明の第10実施形態による撮像装置の画素の構成を示す回路図である。図18および図19を参照して、この第10実施形態では、上記第4実施形態と異なり、増加の回数の制御が画素7f内で行われる撮像装置の構成について説明する。
この第10実施形態による画素7fには、図18に示すように、フォトダイオード8と、電荷の増加部9と、FDアンプ10と、非破壊アンプ(フローティングゲートアンプ:FGアンプ)20と、画素内制御回路21とが含まれている。フォトダイオード8は、増加部9に接続されているとともに、増加部9は、FDアンプ10に接続されている。また、非破壊アンプ20は、増加部9とFDアンプ10とに接続されている。なお、FDアンプ10では、信号が検出された後、信号電荷がリセットされてしまい信号電荷を再利用することはできないが、非破壊アンプ20では、信号電荷を保持したまま信号の検出をすることが可能である。また、画素内制御回路21は、増加部9と非破壊アンプ20とに接続されている。また、画素7fの外には、信号処理回路5aが設けられており、信号処理回路5aは、各画素7fの画素内制御回路21に接続されている。この信号処理回路5aによって、各画素7fの電荷の増加の回数がフィードバック制御できるように構成されている。
また、図19に示すように、画素7fは、ゲート部22と、アンプ部23と、比較部24と、増加駆動制御部25とから構成されている。ゲート部22は、フォトダイオード8と、フォトダイオード8に隣接するように設けられる転送ゲート電極11〜13および14bと、読出しゲート電極16とから構成されている。なお、フォトダイオード8は、本発明の「蓄積部」の一例である。また、電荷の増加の動作時には、転送ゲート電極12、13および14b下において電荷の増加の動作が行われるように構成されている。
また、アンプ部23は、FDアンプ10と、選択トランジスタ17とから構成されている。FDアンプ10は、ゲート部22の読出しゲート電極16に接続されているとともに、選択トランジスタ17に接続されている。また、信号は、選択トランジスタ17を介して出力されるように構成されている。
また、比較部24は、非破壊アンプ20により構成されており、非破壊アンプ20は、転送ゲート電極14bと読出しゲート電極16との間に接続されている。また、非破壊アンプ20は、画素7fに蓄積される電荷と所定の電圧の閾値(Vth)とを比較することにより、電荷の増加の制御を行うように構成されている。
また、増加駆動制御部25は、比較部24の出力を元にして、転送ゲート電極駆動信号を印加するかしないかの選択を行う2つの論理回路を含んでいる。たとえば、図19に示す2つのAND回路26aおよび26bにより構成される。また、AND回路26aおよび26bには、それぞれ、画素7fに蓄積される電荷と閾値(Vth)とを比較した信号が入力されるように構成されている。
また、画素7fの外には、メモリ27が設けられており、画素7fに蓄積される電荷が増加の動作によって閾値(Vth)を上回るまでの増加の回数が記憶されている。
なお、第10実施形態のその他の構成は、上記第4実施形態と同様である。
図20は、本発明の第10実施形態による撮像装置の画素の制御フローを示したフローチャートである。図19および図20を参照して、本発明の第10実施形態による画素7fの動作について説明する。
まず、図20に示すように、ステップS71において、フォトダイオード8に蓄積される電荷がリセットされた後、画素7fが露光される。これにより、フォトダイオード8に電荷が蓄積される。次に、ステップS72において、フォトダイオード8に蓄積された電荷は、転送ゲート電極11〜13を介して、転送ゲート電極14b下に蓄積される。
次に、ステップS73において、比較部24(図19参照)において、転送ゲート電極14b下に蓄積された電荷と、閾値(Vth)とが比較される。次に、ステップS74において、転送ゲート電極14b下に蓄積された電荷が閾値(Vth)よりも小さいと判断された場合、ステップS75において、転送ゲート電極12、13および14b下の間で電荷の増加が行われる。この動作は、転送ゲート電極14b下に蓄積された電荷が閾値(Vth)よりも大きくなるまで繰り返される。また、ステップS74において、転送ゲート電極14b下に蓄積された電荷が閾値(Vth)よりも大きいと判断された場合、ステップS76において、増加の動作が停止される。この後、ステップS77において、読出しゲート電極16、FDアンプ10および選択トランジスタ17を介して、信号が出力される。
なお、図20に示す画素7fの動作は、複数の画素7fにおいて並列的に処理される。これにより、複数のそれぞれの画素7fにおいて、増加の回数の制御が行われる。
また、第10実施形態の効果は、上記第4実施形態と同様である。
(第11実施形態)
図21は、本発明の第11実施形態による撮像装置の画素の構成を示す回路図である。図21を参照して、この第11実施形態では、上記第10実施形態と異なり、電荷の増加をフォトダイオード8と転送ゲート電極14aとの間で行う撮像装置の構成について説明する。
図21は、本発明の第11実施形態による撮像装置の画素の構成を示す回路図である。図21を参照して、この第11実施形態では、上記第10実施形態と異なり、電荷の増加をフォトダイオード8と転送ゲート電極14aとの間で行う撮像装置の構成について説明する。
この第11実施形態による画素7gは、図21に示すように、ゲート部22aと、アンプ部23と、比較部24と、増加駆動制御部25とから構成されている。ゲート部22aは、フォトダイオード8と、フォトダイオード8に隣接するように設けられる転送ゲート電極13aおよび14aと、読出しゲート電極15とから構成されている。なお、フォトダイオード8は、本発明の「蓄積部」の一例である。また、第11実施形態では、電荷の増加の動作時には、上記第5実施形態と同様に、フォトダイオード8と、転送ゲート電極13aおよび14a下とにおいて電荷の増加の動作が行われるように構成されている。
なお、第11実施形態のその他の構成は、上記第10実施形態と同様である。
また、第11実施形態の動作は、電荷の増加の動作がフォトダイオード8と、転送ゲート電極13aおよび14a下とにおいて行われること以外は、上記第10実施形態と同様である。
第11実施形態では、上記のように、電荷の増加を、フォトダイオード8と転送ゲート電極13aおよび14aとの間で行うことによって、電荷の増加を3つの転送ゲート電極下で行う場合と比べて、転送ゲート電極の数を少なくすることができるので、撮像装置の構成を簡略化することができる。
(第12実施形態)
図22は、本発明の第12実施形態による撮像装置の画素の構成を示すブロック図である。図22を参照して、この第12実施形態では、上記第1実施形態と異なり、電荷の増加の回数が0回の画素7gに蓄積される電荷を参照して増加の回数が推定される撮像装置の構成について説明する。
図22は、本発明の第12実施形態による撮像装置の画素の構成を示すブロック図である。図22を参照して、この第12実施形態では、上記第1実施形態と異なり、電荷の増加の回数が0回の画素7gに蓄積される電荷を参照して増加の回数が推定される撮像装置の構成について説明する。
この第12実施形態による撮像装置は、図22に示すように、赤(R)、緑(G1、G2)および青(B)の色感度特性を有する画素7gおよび7hから構成されている。また、1つの赤(R)の色感度特性を有する画素7hと、1つの青(B)の色感度特性を有する画素7hと、2つの緑(G1、G2)の色感度特性を有する画素7gおよび7hとから、画素グループが構成されている。また、画素7gおよび7hは、フォトダイオード8と、増加部9と、FDアンプ10とを含んでいる。また、FDアンプ10には、比較部24aが接続されており、比較部24aには閾値(Vth)が入力されるとともに、増加部9には、増加駆動制御部25aが接続されている。ここで、第12実施形態では、緑(G1、G2)の色感度特性を有する2つの画素7gおよび7hのうち、画素7gでは増加の回数が0回に固定されており、増加の動作を行う画素7hの出力と、増加の動作を行わない画素7gの出力とを比較することにより、電荷の増加の回数を算出するように構成されている。
図23は、本発明の第12実施形態による撮像装置の動作の制御フローを示したフローチャートである。図24は、本発明の第12実施形態による撮像装置の増加の回数の制御フローを示したフローチャートである。図23および図24を参照して、本発明の第12実施形態による撮像装置の動作について説明する。
まず、図23に示すように、ステップS81において、フォトダイオード8に蓄積される電荷がリセットされた後、画素7gおよび7hが露光される。これにより、フォトダイオード8に電荷が蓄積される。次に、ステップS82において、増加駆動制御部25a(図22参照)によって、各画素7hにおいて電荷の増加が行われる。具体的には、図24に示すように、ステップS91において、電荷の増加が開始される。次に、ステップS92において、赤(R)、緑(G2)および青(B)の色感度特性を有する画素7hに蓄積される電荷のうち、最大の電荷(輝度)が閾値(Vth)よりも小さい場合、電荷の増加の動作が繰り返される。なお、この電荷の増加の動作は、ステップS92において、赤(R)、緑(G2)および青(B)の色感度特性を有する画素7hに蓄積される電荷のうち、最大の電荷が閾値(Vth)よりも大きくなるまで繰り返される。
次に、ステップS83において、電荷は、FDアンプ10に転送される。次に、ステップS84において、増加の動作が行われない緑(G1)の色感度特性を有する画素7gの電荷G1と、増加の動作が行われる緑(G2)の色感度特性を有する画素7hの電荷G2とが比較され、電荷の増加率Aが算出される。具体的には、式(1)により算出される。
A=G2/G1 ・・・・・(1)
次に、ステップS85では、ステップS84において算出された増加率Aを用いて、赤(R)緑(G2)および青(B)の色感度特性を有する画素7hの電荷の増加が行われる前の電荷量(輝度)が、式(2)〜式(5)により算出される。
次に、ステップS85では、ステップS84において算出された増加率Aを用いて、赤(R)緑(G2)および青(B)の色感度特性を有する画素7hの電荷の増加が行われる前の電荷量(輝度)が、式(2)〜式(5)により算出される。
R0=R/A ・・・・・(2)
G1=G1 ・・・・・(3)
G20=G2/A ・・・・・(4)
B0=B/A ・・・・・(5)
なお、R、G2およびBは、赤(R)、緑(G2)および青(B)の色感度特性を有する画素7hの電荷の増加が行われた後の電荷量である。また、R0、G20およびB0は、電荷の増加が行われる前の電荷量である。式(2)〜式(5)によって算出された電荷量に基づいて、画像の合成が行われる。なお、増加の動作が行われない緑(G1)の色感度特性を有する画素7gと、増加の動作が行われる緑(G2)の色感度特性を有する画素7hとは隣接しているので、両方とも電荷の増加が行われなければ、画素7gと画素7hとの電荷量は等しいと仮定している。これにより、増加率Aにより、R0、G20およびB0を算出することが可能となる。
G1=G1 ・・・・・(3)
G20=G2/A ・・・・・(4)
B0=B/A ・・・・・(5)
なお、R、G2およびBは、赤(R)、緑(G2)および青(B)の色感度特性を有する画素7hの電荷の増加が行われた後の電荷量である。また、R0、G20およびB0は、電荷の増加が行われる前の電荷量である。式(2)〜式(5)によって算出された電荷量に基づいて、画像の合成が行われる。なお、増加の動作が行われない緑(G1)の色感度特性を有する画素7gと、増加の動作が行われる緑(G2)の色感度特性を有する画素7hとは隣接しているので、両方とも電荷の増加が行われなければ、画素7gと画素7hとの電荷量は等しいと仮定している。これにより、増加率Aにより、R0、G20およびB0を算出することが可能となる。
第12実施形態では、上記のように、緑(G1、G2)の色感度特性を有する2つの画素7hおよび7gのうち、画素7gは増加の動作が0回に固定されており、増加の動作が行われない画素7gの出力と、増加の動作が行われる画素7hの出力とを比較することにより、電荷の増加の回数を算出することによって、各画素7hの電荷の増加の回数を保持しておくためのメモリを設ける必要がないので、装置の構成を簡略化することができる。
(第13実施形態)
図25は、本発明の第13実施形態による撮像装置の動作の制御フローを示したフローチャートである。図26は、本発明の第13実施形態による撮像装置の増加の回数の制御フローを示したフローチャートである。図25および図26を参照して、この第13実施形態では、上記第12実施形態と異なり、増加の回数があらかじめ離散的に設定されている撮像装置の動作について説明する。なお、第12実施形態による撮像装置の構成は、図22に示す上記第13実施形態と同様である。
図25は、本発明の第13実施形態による撮像装置の動作の制御フローを示したフローチャートである。図26は、本発明の第13実施形態による撮像装置の増加の回数の制御フローを示したフローチャートである。図25および図26を参照して、この第13実施形態では、上記第12実施形態と異なり、増加の回数があらかじめ離散的に設定されている撮像装置の動作について説明する。なお、第12実施形態による撮像装置の構成は、図22に示す上記第13実施形態と同様である。
まず、図25に示すように、ステップS81において、フォトダイオード8に蓄積される電荷がリセットされた後、画素7gおよび7hが露光される。これにより、フォトダイオード8に電荷が蓄積される。次に、ステップS82において、増加駆動制御部25a(図22参照)によって、各画素7hにおいて電荷の増加が行われる。具体的には、図26に示すように、ステップS91bにおいて、電荷の増加が開始される。なお、電荷の増加の回数は、たとえば、0回、100回、200回、・・・、1000回にあらかじめ設定されている。次に、ステップS92において、赤(R)、緑(G2)および青(B)の色感度特性を有する画素7hに蓄積される電荷のうち、最大の電荷が閾値(Vth)よりも小さい場合、電荷の増加の動作が繰り返される。なお、この電荷の増加の動作は、ステップS92において、赤(R)、緑(G2)および青(B)の色感度特性を有する画素7hに蓄積される電荷のうち、最大の電荷が閾値(Vth)よりも大きくなるまで繰り返される。
次に、ステップS83において、電荷は、FDアンプ10に転送される。次に、ステップS84aにおいて、増加の動作が行われない緑(G1)の色感度特性を有する画素7gの電荷量G1と、増加の動作が行われる緑(G2)の色感度特性を有する画素7hの電荷量G2とが比較され、電荷の増加率Aが算出される。具体的には、上記式(1)により算出される。このとき、電荷の増加率Aは、あらかじめ設定された回数、0回、100回、200回、・・・、1000回のうち、一番近い回数に対応する増加率A2が採用される。
次に、ステップS85aでは、ステップS84aにおいて採用された増加率A2を用いて、赤(R)、緑(G2)および青(B)の色感度特性を有する画素7hの電荷の増加が行われる前の電荷量が、式(6)〜式(9)により算出される。
R02=R/A2 ・・・・・(6)
G1=G1 ・・・・・(7)
G202=G2/A2 ・・・・・(8)
B02=B/A2 ・・・・・(9)
なお、R、G2およびBは、赤(R)緑(G2)および青(B)の色感度特性を有する画素7hの電荷の増加が行われた後の電荷量である。また、R02、G202およびB02は、電荷の増加が行われる前の電荷量である。式(6)〜式(9)によって算出された電荷量に基づいて、画像の合成が行われる。なお、隣接する電荷の増加の動作が行われない緑(G1)の色感度特性を有する画素7gと、増加の動作が行われる緑(G2)の色感度特性を有する画素7hとに蓄積される電荷量が異なっている場合では、上記第12実施形態の式(1)では、正しい増加の回数を得ることができない。一方、電荷の増加の回数があらかじめ設定されていることによって、画素7gと7hとに蓄積される電荷量に誤差が生じている場合でも、設定されている回数のうち一番近い値を採用することにより、正しい増加の回数を得ることが可能となる。
G1=G1 ・・・・・(7)
G202=G2/A2 ・・・・・(8)
B02=B/A2 ・・・・・(9)
なお、R、G2およびBは、赤(R)緑(G2)および青(B)の色感度特性を有する画素7hの電荷の増加が行われた後の電荷量である。また、R02、G202およびB02は、電荷の増加が行われる前の電荷量である。式(6)〜式(9)によって算出された電荷量に基づいて、画像の合成が行われる。なお、隣接する電荷の増加の動作が行われない緑(G1)の色感度特性を有する画素7gと、増加の動作が行われる緑(G2)の色感度特性を有する画素7hとに蓄積される電荷量が異なっている場合では、上記第12実施形態の式(1)では、正しい増加の回数を得ることができない。一方、電荷の増加の回数があらかじめ設定されていることによって、画素7gと7hとに蓄積される電荷量に誤差が生じている場合でも、設定されている回数のうち一番近い値を採用することにより、正しい増加の回数を得ることが可能となる。
(第14実施形態)
図27は、本発明の第14実施形態による撮像装置の撮像素子の画素の構成を示した図である。図27を参照して、この第14実施形態では、画素グループの中に回路を設置するための領域が設けられている撮像装置の構成について説明する。
図27は、本発明の第14実施形態による撮像装置の撮像素子の画素の構成を示した図である。図27を参照して、この第14実施形態では、画素グループの中に回路を設置するための領域が設けられている撮像装置の構成について説明する。
この第14実施形態による撮像装置は、図27に示すように、3行×3列の領域の画素7iによって、画素グループが構成されている。なお、3行×3列の領域の中心の領域では、画素7iは設けられておらず、信号処理回路5a(図3参照)などの回路が設置されている。これにより、回路の設置が容易となる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
たとえば、上記第1実施形態および第6実施形態では、画素を、輝度の高い画素、中程度の画素および低い画素の3つのグループに分けて電荷を出力する例を示したが、本発明はこれに限らず、画素を2つ、または、4つ以上のグループに分けて出力してもよい。
また、上記第13実施形態では、画素グループに、RGBの色感度特性を有する画素のうち、緑(G)の色感度特性を有する画素を複数含むように構成する例を示したが、本発明はこれに限らず、赤(R)または青(B)の色感度特性を有する画素を複数含むように構成してもよい。また、RGBに限らず、補色(シアン(C)、マゼンダ(M)、イエロー(Y))により構成してもよい。また、色フィルターを取り付けない状態、つまり、ホワイト(W)により構成してもよい。また、同色の色感度特性を有するが、画素出力の絶対量が異なる画素(たとえば、同じ色感度特性を有するとともに、画素サイズが異なる2つの画素)により構成し、これらの画素出力を規格化するようにしてもよい。
また、上記第13実施形態では、画素グループに、2つの緑(G)の色感度特性を有する画素のうち、一方の画素の電荷の増加の回数を0回に固定する例を示したが、本発明はこれに限らず、0回以外の値に固定してもよい。
また、上記第13実施形態では、画素グループに、2つの緑(G)の色感度特性を有する画素のうち、一方の画素の電荷の増加の回数を0回に設定する例を示したが、本発明はこれに限らず、一方の画素に増加部を設けない構成にしてもよい。
7、7a、7b、7c、7d、7e、7f、7g、7h、7i 画素
8、8a フォトダイオード(蓄積部)
9、9a 増加部
12、13、13a、14、14a、14b 転送ゲート電極
15、15a 読出しゲート電極
8、8a フォトダイオード(蓄積部)
9、9a 増加部
12、13、13a、14、14a、14b 転送ゲート電極
15、15a 読出しゲート電極
Claims (6)
- 複数の画素と、
前記画素に蓄積される電荷を増加させる増加部とを備え、
1画素以上の画素グループ単位で、前記画素に入射する光の輝度に応じて前記増加部により電荷を増加する回数を制御するように構成されている、撮像装置。 - 前記電荷を増加する回数の制御は、前記画素に入射する光の輝度から得られる輝度値が第1の輝度値レベルよりも大きい場合には、増加する回数を減らし、前記画素に入射する光の輝度から得られる輝度値が第2の輝度値レベルよりも小さい場合には、増加する回数を増やすように制御するように構成されている、請求項1に記載の撮像装置。
- 前記画素は、光電変換機能を有するとともに光電変換により生成された電荷を蓄積するための蓄積部と、前記画素から電荷を読み出すための読出しゲート電極と、前記蓄積部と前記読出しゲート電極との間に設けられ、前記蓄積部に蓄積された電荷を転送するための転送ゲート電極とを含み、
前記電荷の増加は、前記転送ゲート電極下において行われる、請求項1または2に記載の撮像装置。 - 前記読出しゲート電極は、前記電荷の増加の際の前記転送ゲート電極としても機能する、請求項3に記載の撮像装置。
- 前記画素は、光電変換機能を有するとともに光電変換により生成された電荷を蓄積するための蓄積部と、前記蓄積部に隣接するように設けられ、前記蓄積部に蓄積された電荷を転送するための転送ゲート電極とを含み、
前記電荷の増加は、前記蓄積部と前記転送ゲート電極との間で行われる、請求項1または2に記載の撮像装置。 - 前記複数の画素は、複数の色感度特性を有する画素から構成されるとともに、同色の色感度特性を有する2つ以上の画素を含むグループに分けられており、
前記同色の色感度特性を有する2つ以上の画素のうち、少なくとも1つは電荷の増加の回数が0または所定の値に固定されており、前記増加の回数が制御された画素の出力と、前記増加の回数が固定された画素の出力とを比較することにより、電荷の増加の回数を算出するように構成されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の撮像装置。
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