JP2011188306A - Imaging apparatus - Google Patents
Imaging apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011188306A JP2011188306A JP2010052256A JP2010052256A JP2011188306A JP 2011188306 A JP2011188306 A JP 2011188306A JP 2010052256 A JP2010052256 A JP 2010052256A JP 2010052256 A JP2010052256 A JP 2010052256A JP 2011188306 A JP2011188306 A JP 2011188306A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photoelectric conversion
- conversion element
- signal
- exposure
- charge transfer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Studio Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus.
特許文献1には、ダイナミックレンジ(Dレンジ)を拡大する方法として、電荷転送路に溜まるスミア電荷に応じた信号と、光電変換素子から読み出した信号電荷に応じた信号とを合成する方法が開示されている。しかしながら、近年の撮像装置においては、より広いダイナミックレンジが求められており、特許文献1に記載の方法だけでは、ダイナミックレンジの拡大には限界があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ダイナミックレンジを大幅に広げることが可能な撮像装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an imaging apparatus capable of greatly expanding the dynamic range.
本発明の撮像装置は、固体撮像素子と、前記固体撮像素子から複数フィールドに分けて読み出される複数の信号を用いて1つの画像データを生成する信号処理部とを有する撮像装置であって、前記固体撮像素子は、複数の光電変換素子と、前記光電変換素子に蓄積された信号電荷を転送する電荷転送路とを含み、前記複数の光電変換素子は、互いに近接して配置された感度差のある信号を出力する第一の光電変換素子及び第二の光電変換素子のペアを複数有し、前記ペアの前記第一の光電変換素子と前記第二の光電変換素子の間には前記電荷転送路が設けられており、前記ペアの前記第一の光電変換素子と前記第二の光電変換素子の間にある前記電荷転送路は、当該ペアに対応する位置にスミア電荷を蓄積する駆動が可能であり、前記信号処理部は、前記ペアの前記第一の光電変換素子に蓄積された信号電荷に応じた第一の信号と、当該ペアの前記第二の光電変換素子に蓄積された信号電荷に応じた第二の信号と、当該ペアに対応する前記電荷転送路の位置に前記駆動によって蓄積された前記スミア電荷に応じた第三の信号とを用いて前記画像データを生成する。 The imaging apparatus of the present invention is an imaging apparatus having a solid-state imaging device and a signal processing unit that generates one image data using a plurality of signals read from the solid-state imaging device in a plurality of fields. The solid-state imaging device includes a plurality of photoelectric conversion elements and a charge transfer path that transfers signal charges accumulated in the photoelectric conversion elements, and the plurality of photoelectric conversion elements are arranged in proximity to each other with a difference in sensitivity. A plurality of pairs of a first photoelectric conversion element and a second photoelectric conversion element that output a signal, and the charge transfer between the first photoelectric conversion element and the second photoelectric conversion element of the pair A path is provided, and the charge transfer path between the first photoelectric conversion element and the second photoelectric conversion element of the pair can be driven to accumulate smear charges at a position corresponding to the pair. And the signal processing A first signal corresponding to the signal charge accumulated in the first photoelectric conversion element of the pair, and a second signal corresponding to the signal charge accumulated in the second photoelectric conversion element of the pair The image data is generated using a signal and a third signal corresponding to the smear charge accumulated by the driving at the position of the charge transfer path corresponding to the pair.
本発明によれば、ダイナミックレンジを大幅に広げることが可能な撮像装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the imaging device which can extend a dynamic range significantly can be provided.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態を説明するための撮像装置の概略構成を示す図である。撮像装置としては、デジタルカメラ及びデジタルビデオカメラ等の撮像装置、電子内視鏡及びカメラ付携帯電話機等に搭載される撮像モジュール、等があり、ここではデジタルカメラを例にして説明する。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an imaging apparatus for explaining an embodiment of the present invention. Examples of the imaging device include an imaging device such as a digital camera and a digital video camera, an imaging module mounted on an electronic endoscope, a camera-equipped mobile phone, and the like. Here, a digital camera will be described as an example.
図示するデジタルカメラの撮像系は、撮影レンズ1と、CCD(Charge Coupled Device)型の固体撮像素子5と、この両者の間に設けられた絞り2と、赤外線カットフィルタ3と、光学ローパスフィルタ4とを備える。なお、図示していないが、撮影レンズ1の前にはメカニカルシャッタが設けられている。
The imaging system of the illustrated digital camera includes a photographing
デジタルカメラの電気制御系全体を統括制御するシステム制御部11は、フラッシュ発光部12及び受光部13を制御し、レンズ駆動部8を制御して撮影レンズ1の位置をフォーカス位置に調整したりズーム調整を行ったりし、絞り駆動部9を介し絞り2の開口量を制御して露光量調整を行う。
A system control unit 11 that performs overall control of the electrical control system of the digital camera controls the flash
また、システム制御部11は、撮像素子駆動部10を介して固体撮像素子5を駆動し、撮影レンズ1を通して撮像した被写体像を撮像信号として出力させる。システム制御部11には、操作部14を通してユーザからの指示信号が入力される。
In addition, the system control unit 11 drives the solid-
デジタルカメラの電気制御系は、更に、固体撮像素子5の出力に接続された相関二重サンプリング処理等のアナログ信号処理を行うアナログ信号処理部6と、このアナログ信号処理部6から出力されたRGBの色信号をデジタル信号に変換するA/D変換回路7とを備え、これらはシステム制御部11によって制御される。
The electric control system of the digital camera further includes an analog signal processing unit 6 that performs analog signal processing such as correlated double sampling processing connected to the output of the solid-
更に、このデジタルカメラの電気制御系は、メインメモリ16と、メインメモリ16に接続されたメモリ制御部15と、補間演算やガンマ補正演算,RGB/YC変換処理等を行って画像データを生成するデジタル信号処理部17と、デジタル信号処理部17で生成された画像データをJPEG形式に圧縮したり圧縮画像データを伸張したりする圧縮伸張処理部18と、固体撮像素子5から1回の撮像指示に対して出力される3つの信号を用いてダイナミックレンジを拡大した1つの撮像データを生成するDレンジ拡大処理部19と、着脱自在の記録媒体21が接続される外部メモリ制御部20と、カメラ背面等に搭載された液晶表示部23が接続される表示制御部22とを備える。メモリ制御部15、デジタル信号処理部17、圧縮伸張処理部18、Dレンジ拡大処理部19、外部メモリ制御部20、及び表示制御部22は、制御バス24及びデータバス25によって相互に接続され、システム制御部11からの指令によって制御される。
Furthermore, the electric control system of this digital camera generates image data by performing
図2は、図1に示したデジタルカメラにおける固体撮像素子5の概略構成を示す平面模式図である。図2に示した固体撮像素子5は、複数の光電変換素子(光電変換素子51、光電変換素子52)と、複数の垂直電荷転送部53と、水平電荷転送部54と、出力部55とを備える。
FIG. 2 is a schematic plan view showing a schematic configuration of the solid-
複数の光電変換素子は、半導体基板表面の行方向Xとこれに直交する列方向Yに二次元状(図2の例では正方格子状)に配列されている。また、列方向Yに並ぶ複数の光電変換素子からなる光電変換素子列のうち、出力部55側から行方向Xに数えて奇数列目にある光電変換素子列を構成する光電変換素子は光電変換素子52であり、偶数列目にある光電変換素子列を構成する各光電変換素子は光電変換素子51となっている。
The plurality of photoelectric conversion elements are arranged in a two-dimensional shape (in the example of FIG. 2, a square lattice shape) in the row direction X on the surface of the semiconductor substrate and the column direction Y orthogonal thereto. In addition, among the photoelectric conversion element columns composed of a plurality of photoelectric conversion elements arranged in the column direction Y, the photoelectric conversion elements that constitute the odd-numbered columns counted in the row direction X from the
光電変換素子51と光電変換素子52は、それぞれ、感度差のある信号を出力するものとなっている。光電変換素子51と光電変換素子52とで感度差のある信号を出力させる方法としては様々なものが知られているが、この固体撮像素子5では、撮像素子駆動部10が、光電変換素子51と光電変換素子52とで露光時間を変える制御を行うことで、感度差のある信号を得られるようにしている。感度差のある信号を得るための他の方法については後述する。
The
垂直電荷転送部53は、光電変換素子51,52に蓄積された信号電荷を列方向Yに転送するものであり、半導体基板内に形成された電荷転送チャネルと、この上方に設けられた複数の転送電極とで構成されている。
The vertical
垂直電荷転送部53は、各光電変換素子列に隣接する位置に、各光電変換素子列に対応して1つ設けられている。各光電変換素子列と、それに対応する垂直電荷転送部53との位置関係は、全ての光電変換素子列で同じになっている。図の例では、各光電変換素子列の左隣に、当該各光電変換素子列に対応する垂直電荷転送部53が配置されている。各光電変換素子列の各光電変換素子で発生した電荷は、この各光電変換素子列に対応する左側部の垂直電荷転送部53に読み出されるようになっている。
One vertical
水平電荷転送部54は、複数の垂直電荷転送部53を転送されてきた電荷を行方向Xに転送するものであり、半導体基板内に形成された電荷転送チャネルと、この上方に設けられた複数の転送電極とで構成されている。
The horizontal
出力部55は、水平電荷転送部54を転送されてきた電荷を、その電荷量に応じた電圧信号に変換して出力する。
The
以下では、ある光電変換素子52と、それに垂直電荷転送部53を挟んで近接して配置される光電変換素子51(例えば、光電変換素子52の右側の光電変換素子51)とをペアとして扱い、固体撮像素子5がこのペアを複数有するものとして説明する。
In the following, a certain
このデジタルカメラでは、Dレンジ拡大処理部19が、ペアを構成する光電変換素子51,52からそれぞれ読み出された第一の信号及び第二の信号と、後述するスミア信号とを用いて(具体的には、これら信号を合成して)、当該ペアに対応する画素データを生成する。
In this digital camera, the D range
図3は、図2に示した固体撮像素子5における範囲IIIの拡大図である。なお、図3では、光電変換素子51,52上方に設けられる遮光膜の開口Kについても併せて図示している。
FIG. 3 is an enlarged view of a range III in the solid-
固体撮像素子5の垂直電荷転送部53は、半導体基板内に形成された列方向Yに延びる直線状の電荷転送チャネル(電荷転送路)53aと、この上方に設けられた転送電極V1〜V6とで構成されている。電荷転送チャネル53aは、例えばn型半導体基板上のpウェル層内に形成されたn型不純物層で構成されている。
The vertical
各光電変換素子51,52には、3つの転送電極が対応して設けられている。図3の例では、固体撮像素子5の水平電荷転送部54の設けれた端部とは逆側の端部から列方向Yに数えて奇数行目の光電変換素子行の各光電変換素子51,52には、転送電極V1,V2,V3が対応して設けられている。また、偶数行目の光電変換素子行の各光電変換素子51,52には、転送電極V4,V5,V6が対応して設けられている。
Each of the
転送電極V1〜V6には、撮像素子駆動部10から6相の駆動パルスが供給されるようになっている。駆動パルスには、電荷転送チャネル53aにバリアを形成するためのパルスVLと、電荷転送チャネル53aに電位井戸を形成するためのパルスVMと、光電変換素子51,52からこれに対応する電荷転送チャネル53aに電荷を読み出すためのパルスVHとが含まれる。パルスVLは例えば−8Vであり、パルスVMは例えば0Vであり、パルスVHは例えば15Vである。
Six-phase drive pulses are supplied to the transfer electrodes V1 to V6 from the image
転送電極V1は、奇数行の光電変換素子行の光電変換素子51に対応する電荷読み出し領域56にパルスVHを印加するための読み出し電極も兼ねている。転送電極V1にパルスVHが供給されることで、奇数行の光電変換素子51から、これに対応する電荷転送チャネル53aに信号電荷が読み出される。
The transfer electrode V1 also serves as a readout electrode for applying the pulse VH to the
転送電極V3は、奇数行の光電変換素子行の光電変換素子52に対応する電荷読み出し領域56にパルスVHを印加するための読み出し電極も兼ねている。転送電極V3にパルスVHが供給されることで、奇数行の光電変換素子52から、これに対応する電荷転送チャネル53aに信号電荷が読み出される。
The transfer electrode V3 also serves as a readout electrode for applying the pulse VH to the
転送電極V4は、偶数行の光電変換素子行の各光電変換素子51に対応する電荷読み出し領域56にパルスVHを印加するための読み出し電極も兼ねている。転送電極V4にパルスVHが供給されることで、偶数行の光電変換素子51から、これに対応する電荷転送チャネル53aに信号電荷が読み出される。
The transfer electrode V4 also serves as a readout electrode for applying the pulse VH to the
転送電極V6は、偶数行の光電変換素子行の各光電変換素子52に対応する電荷読み出し領域56にパルスVHを印加するための読み出し電極も兼ねている。転送電極V6にパルスVHが供給されることで、偶数行の光電変換素子52から、これに対応する電荷転送チャネル53aに信号電荷が読み出される。
The transfer electrode V6 also serves as a readout electrode for applying the pulse VH to the
固体撮像素子5のペアから得られる信号の色成分は同じである必要があるため、この固体撮像素子5の光電変換素子51,52上方には、図4に示すようにカラーフィルタFR,FB,FGが設けられている。カラーフィルタFR,FB,FGは、それぞれペア毎に設けられており、その配置はベイヤ状となっている。
Since the color components of the signals obtained from the pair of the solid-state
カラーフィルタFRは、赤色の光を透過する光学フィルタであり、ペアを構成する光電変換素子51,52で一体化されたものとなっている。つまり、カラーフィルタFRは、ペアを構成する光電変換素子51上方から当該ペアを構成する光電変換素子52上方まで、当該光電変換素子51と当該光電変換素子52の間の垂直電荷転送部53を跨いで形成されている。
The color filter FR is an optical filter that transmits red light, and is integrated by
カラーフィルタFGは、緑色の光を透過する光学フィルタであり、ペアを構成する光電変換素子51,52で一体化されたものとなっている。つまり、カラーフィルタFGは、ペアを構成する光電変換素子51上方から当該ペアを構成する光電変換素子52上方まで、当該光電変換素子51と当該光電変換素子52の間の垂直電荷転送部53を跨いで形成されている。
The color filter FG is an optical filter that transmits green light, and is integrated by
カラーフィルタFBは、青色の光を透過する光学フィルタであり、ペアを構成する光電変換素子51,52で一体化されたものとなっている。つまり、カラーフィルタFBは、ペアを構成する光電変換素子51上方から当該ペアを構成する光電変換素子52上方まで、当該光電変換素子51と当該光電変換素子52の間の垂直電荷転送部53を跨いで形成されている。
The color filter FB is an optical filter that transmits blue light, and is integrated by
図6に示すように、光電変換素子51,52上方に設けるカラーフィルタFRを光電変換素子51と光電変換素子52とで分割し、領域CF1,CF2に分け、領域CF1と領域CF2の透過率を変えることで、光電変換素子51と光電変換素子52に感度差を設けることができる。なお、この構成の場合は、光電変換素子51と光電変換素子52でカラーフィルタを一体化するのは難しいため、別々にカラーフィルタを形成する。
As shown in FIG. 6, the color filter FR provided above the
以上のように構成されたデジタルカメラでは、広Dレンジ撮像モードと高解像度撮像モードと高感度撮像モードの3つのモードを被写体に応じて又は手動で切り替えられるようになっている。 In the digital camera configured as described above, the three modes of the wide D range imaging mode, the high resolution imaging mode, and the high sensitivity imaging mode can be switched according to the subject or manually.
広Dレンジ撮像モードとは、光電変換素子51,52の露光時間をそれぞれ異なるものとし、ペアを構成する光電変換素子51,52から得られる感度の異なる信号を用いて該ペアに対応する画素データを生成するモードである。
In the wide D range imaging mode, the exposure times of the
高解像度撮像モードとは、光電変換素子51,52の露光時間を同一とし、固体撮像素子5に含まれる各光電変換素子から得られる信号から、各光電変換素子に対応する画素データを生成するモードである。
The high-resolution imaging mode is a mode in which the exposure times of the
高感度撮像モードとは、光電変換素子51,52の露光時間を同一とし、ペアを構成する光電変換素子51,52から得られる信号を合成して、該ペアに対応する感度の高い画素データを生成するモードである。
In the high-sensitivity imaging mode, the exposure times of the
以下では、広Dレンジ撮像モード時の動作について説明する。 Hereinafter, an operation in the wide D range imaging mode will be described.
図5は、図1に示したデジタルカメラの広Dレンジ撮像モード時の動作を説明するためのタイミングチャートである。図6〜図8は、図1に示したデジタルカメラの広Dレンジ撮像モード時の垂直電荷転送部53の状態を模式的に示した図である。図6〜図8では、垂直電荷転送部53の電荷転送チャネル53aについては図示を省略している。
FIG. 5 is a timing chart for explaining the operation of the digital camera shown in FIG. 1 in the wide D range imaging mode. 6 to 8 are diagrams schematically illustrating the state of the vertical
AE、AFを行うための予備撮像が終了して本撮像の指示がなされると、撮像素子駆動部10がメカニカルシャッタを開状態にする。
When preliminary imaging for performing AE and AF is completed and an instruction for main imaging is given, the imaging
次に、撮像素子駆動部10が、固体撮像素子5の半導体基板に高電圧の電子シャッタパルスを印加すると共に、転送電極V1,V3,V4,V6にそれぞれパルスVHを印加する。これにより、光電変換素子51、光電変換素子52、電荷転送チャネル53aにそれぞれ蓄積されていた電荷は、半導体基板にはき捨てられる。撮像素子駆動部10は、時刻t1で、電子シャッタパルスの印加を停止し、転送電極V1,V3,V4,V6へのパルスVHの印加を停止することで、露光期間(光電変換素子51の長時間露光)を開始する。
Next, the image
長時間露光(長露光)が開始されると、光電変換素子51,52には入射光に応じた信号電荷が蓄積される。また、電荷転送チャネル53aには、光電変換素子51,52表面で発生したスミア電荷や、遮光膜で遮光しきれずに侵入してきた光によるスミア電荷が蓄積される。
When long exposure (long exposure) is started, signal charges corresponding to incident light are accumulated in the
長露光の開始から所定時間経過後の時刻t2になると、撮像素子駆動部10は、転送電極V3,V6にパルスVHを印加して、光電変換素子52に蓄積された信号電荷を電荷転送チャネル53aに読み出す。この時点で、光電変換素子52の短時間露光(短露光)が開始される。次に、撮像素子駆動部10は、転送電極V1〜V6にパルスを印加して、読み出した信号電荷を高速転送して外部に掃き捨てる(転送a1)。
At time t2 after the elapse of a predetermined time from the start of the long exposure, the image
転送a1が終了すると、撮像素子駆動部10は、転送電極V2,V5にパルスVMを印加し、転送電極V1,V3,V4,V6にパルスVLを印加する。これにより、電荷転送チャネル53aの各ペアに対応する位置(ここでは、光電変換素子51と光電変換素子52とで挟まれる位置である転送電極V2,V5下)に、スミア電荷の蓄積が開始される。このときの状態を示したのが図6である。転送電極V2,V5には電位井戸が形成され、この井戸にスミア電荷(図6中の○印)が蓄積される。
When the transfer a1 ends, the image
短露光の開始から更に所定時間経過後の時刻t3になると、撮像素子駆動部10は、メカニカルシャッタを閉状態にする。これにより、長露光及び短露光が終了し、電荷転送チャネル53aにおけるスミア電荷の蓄積も終了する(露光期間の終了)。
At time t3 after the elapse of a predetermined time from the start of short exposure, the image
次に、撮像素子駆動部10は、転送電極V1〜V6にパルスを印加して、転送電極V2,V5下に蓄積されたスミア電荷を転送し(図5中の転送a2)、当該スミア電荷に応じたスミア信号を固体撮像素子5から出力させる。固体撮像素子5から出力されるスミア信号は、アナログ信号処理後、デジタル変換されてメインメモリ16に一時記憶される。
Next, the image
次に、撮像素子駆動部10は、転送電極V3〜V6にパルスVMを印加し、転送電極V1,V2にパルスVLを印加する。そして、この状態から、転送電極V4,V6にパルスVHを印加して、偶数行目の光電変換素子51,52から電荷転送チャネル53aに信号電荷を読み出す。このときの状態を示したのが図7である。図7に示した□印は光電変換素子51から読み出した信号電荷を示し、△印は光電変換素子52から読み出した信号電荷を示す。
Next, the image
次に、撮像素子駆動部10は、転送電極V1〜V6にパルスを印加して、電荷転送チャネル53aに読み出された信号電荷(△、□)を転送し(図5中の転送a3)、信号電荷□に応じた第一の信号と、信号電荷△に応じた第二の信号とを固体撮像素子5から出力させる。固体撮像素子5から出力される信号は、アナログ信号処理後、デジタル変換されてメインメモリ16に一時記憶される。
Next, the image
転送a3の終了後、撮像素子駆動部10は、転送電極V1〜V4にパルスVMを印加し、転送電極V5,V6にパルスVLを印加する。そして、この状態から、転送電極V1,V3にパルスVHを印加して、奇数行目の光電変換素子51,52から電荷転送チャネル53aに信号電荷を読み出す。このときの状態を示したのが図8である。
After the end of the transfer a3, the image
次に、撮像素子駆動部10は、転送電極V1〜V6にパルスを印加して、電荷転送チャネル53aに読み出された信号電荷(△、□)を転送し(図5中の転送a4)、信号電荷□に応じた第一の信号と、信号電荷△に応じた第二の信号とを固体撮像素子5から出力させる。固体撮像素子5から出力される信号は、アナログ信号処理後、デジタル変換されてメインメモリ16に一時記憶される。
Next, the image
転送a4の終了後、Dレンジ拡大処理部19は、メインメモリ16に記憶された各ペアから得られた第一の信号及び第二の信号と、当該ペアに対応する位置の電荷転送チャネル53a(当該ペアの間の電荷転送チャネル53a)から得られたスミア信号とを合成して、各ペアに対応する画素信号を生成する。次に、デジタル信号処理部17が、各ペアに対応する画素信号にデジタル信号処理を施して画像データ(各ペアに対応する画素データからなるデータ)を生成する。そして、この画像データが記録媒体21に記録されて、撮像動作が終了する。
After completion of the transfer a4, the D range
以上のように、このデジタルカメラによれば、広Dレンジ撮像モードにおいて、各ペアに対応して、感度の異なる第一の信号、第二の信号、及びスミア信号を得ることができる。また、これらの信号を用いて画素データを生成することができる。このため、従来よりもダイナミックレンジを拡大した撮像が可能となる。 As described above, according to this digital camera, in the wide D range imaging mode, it is possible to obtain the first signal, the second signal, and the smear signal having different sensitivities corresponding to each pair. Also, pixel data can be generated using these signals. For this reason, it is possible to perform imaging with a larger dynamic range than before.
また、このデジタルカメラでは、ペアに対応するスミア電荷の蓄積位置を、そのペア上方にあるカラーフィルタで覆われる位置としている。このため、ペアに対応するスミア信号の色成分を、当該ペアに対応する第一の信号及び第二の信号の色成分と一致させることができる。この結果、色ずれのない、高品質の画像データを生成することができる。 In this digital camera, the smear charge accumulation position corresponding to the pair is a position covered by the color filter above the pair. For this reason, the color component of the smear signal corresponding to the pair can be matched with the color component of the first signal and the second signal corresponding to the pair. As a result, high-quality image data without color misregistration can be generated.
また、このデジタルカメラでは、ペアを構成する光電変換素子51と光電変換素子52の位置が列方向Yで同一となっている。また、このペアに対応するスミア信号を、このペアを構成する光電変換素子51と光電変換素子52の間の領域から取得しているため、第一の信号と第二の信号とスミア信号の各々のサンプリングポイントを列方向でほぼ同じにすることができる。この結果、ペアに対応して得られる第一の信号と第二の信号とスミア信号の相関性を高めることができ、高画質の画像データを生成することができる。
Further, in this digital camera, the positions of the
また、このデジタルカメラでは、スミア信号については、プログレッシブ駆動で全てを1フィールドで読み出し、第一の信号と第二の信号については、インターレース駆動で全てを2フィールドに分けて読み出すようにしている。スミア電荷は、もともと量が少ないものであるため、プログレッシブ駆動でも十分に転送することができる。これに対し、光電変換素子51,52に蓄積される信号電荷は、その量がスミア電荷よりも十分に多い。このため、プログレッシブ駆動で全てを1フィールドで読み出そうとすると、光電変換素子51,52の飽和電荷量を小さくしたり、光電変換素子51の長露光期間を短くしたりしなければならない。そこで、光電変換素子51,52に蓄積される信号電荷についてはインターレース駆動で2フィールドに分けて読み出すことで、光電変換素子51,52の飽和電荷量を十分に確保したり、光電変換素子51の長露光期間を十分に長くとったりすることができ、感度低下を防ぐことができる。
In this digital camera, smear signals are all read out in one field by progressive driving, and the first signal and the second signal are read out in two fields by interlace driving. Since the amount of smear charge is originally small, it can be transferred sufficiently even with progressive driving. On the other hand, the amount of signal charge accumulated in the
なお、図5に示した例では、露光期間において、長露光の途中から短露光を開始するものとしたが、これに限らない。例えば、露光期間において、長露光と短露光を同時に開始し、短露光を先に終了させてもよい。この場合には、長露光を開始した後、任意のタイミングで光電変換素子52のみから信号電荷を読み出し、これを転送して第二の信号を固体撮像素子5から出力させる。その後は、長露光が終了した後に、第二の信号の読み出し終了から長露光終了までの間に蓄積されたスミア電荷を転送して、スミア信号を固体撮像素子5から出力させる。最後に、光電変換素子51から信号電荷を読み出しこれを転送して第一の信号を出力させればよい。
In the example shown in FIG. 5, the short exposure is started from the middle of the long exposure in the exposure period, but the present invention is not limited to this. For example, in the exposure period, long exposure and short exposure may be started simultaneously, and short exposure may be ended first. In this case, after the long exposure is started, the signal charge is read from only the
このようにすることで、ダイナミックレンジ倍率が大きくなった場合(短露光が短くなった場合)でも、スミア電荷の蓄積時間を長くとることができる。 In this way, even when the dynamic range magnification is increased (when the short exposure is shortened), it is possible to increase the smear charge accumulation time.
また、長露光を先に開始し、長露光と短露光を同時に終了させる図5に示した駆動と、長露光と短露光を同時に開始し、短露光を先に終了させる駆動とを、必要なダイナミックレンジ倍率に応じて切り替え可能としてもよい。 Further, the drive shown in FIG. 5 for starting the long exposure first and ending the long exposure and the short exposure at the same time, and the drive for starting the long exposure and the short exposure at the same time and ending the short exposure first are necessary. Switching may be performed according to the dynamic range magnification.
また、以上の説明では、光電変換素子51と光電変換素子52を含む複数の光電変換素子を正方格子状に配置するものとしたが、これに限らない。例えば、奇数列の光電変換素子列を、偶数列の光電変換素子列に対し、各光電変換素子の列方向配列ピッチの1/2だけ列方向にずらした、いわゆるハニカム配置としてもよい。
In the above description, a plurality of photoelectric conversion elements including the
また、カラーフィルタはRGBに限らず、シアン、マゼンタ、イエロー等の補色フィルタであってもよい。また、カラー撮像を行わなくてよいのであれば、各ペアの上方に設ける全てのフィルタを、赤外光透過フィルタ、緑色光透過フィルタ等にしてもよい。 The color filter is not limited to RGB, and may be a complementary color filter such as cyan, magenta, and yellow. If color imaging is not required, all filters provided above each pair may be infrared light transmission filters, green light transmission filters, or the like.
また、図1に示したデジタルカメラにおける固体撮像素子5を図9に示した構成の固体撮像素子5’に変更してもよい。
Further, the solid-
図9に示した固体撮像素子5’は、垂直電荷転送部53のうち、ペアの光電変換素子51,52間にある垂直電荷転送部53以外を削除し、各列間に垂直電荷転送部53を1つおきに設けた点が、図2に示した固体撮像素子5とは異なる。
The solid-
図10は、図9に示した固体撮像素子5’の範囲XIIの拡大図である。固体撮像素子5’では、ペアを構成する光電変換素子51,52と、これらの間にある電荷転送チャネル53aとの間に、電荷読み出し領域56が形成されている。図10の例では、転送電極V1,V3,V4,V6が読み出し電極を兼ねている。
FIG. 10 is an enlarged view of a range XII of the solid-
図9に示した固体撮像素子5’では、長露光終了後、露光期間中に転送電極V2,V5下に蓄積されたスミア電荷に応じたスミア信号を読み出す。その後、転送電極V1にパルスVHを印加して、奇数行の光電変換素子51から信号電荷を読み出し、当該信号電荷に応じた第一の信号を出力させる。続いて、転送電極V4にパルスVHを印加して、偶数行の光電変換素子51から信号電荷を読み出し、当該信号電荷に応じた第一の信号を出力させる。
In the solid-
続いて、転送電極V3にパルスVHを印加して、奇数行の光電変換素子52から信号電荷を読み出し、当該信号電荷に応じた第二の信号を出力させる。続いて、転送電極V6にパルスVHを印加して、偶数行の光電変換素子52から信号電荷を読み出し、当該信号電荷に応じた第二の信号を出力させる。
Subsequently, the pulse VH is applied to the transfer electrode V3, the signal charge is read from the odd-numbered
このように、スミア信号はプログレッシブ駆動で読み出し、第一の信号と第二の信号は4フィールドのインターレース駆動で読み出すことで、光電変換素子51,52の感度低下を防ぎながら、ダイナミックレンジを拡大することができる。
As described above, the smear signal is read by progressive driving, and the first signal and the second signal are read by four-field interlace driving, thereby expanding the dynamic range while preventing the sensitivity of the
次に、光電変換素子51と光電変換素子52とで感度差のある信号を出力させる別の方法について説明する。
Next, another method for outputting a signal having a difference in sensitivity between the
図11は、図2に示した光電変換素子51と光電変換素子52とで感度差のある信号を出力させる別の方法を説明する図である。図11に示すように、光電変換素子51,52上方に設ける遮光膜の開口Kの大きさを光電変換素子51と光電変換素子52とで変えることで、光電変換素子51と光電変換素子52に感度差を設けることができる。
FIG. 11 is a diagram for explaining another method for outputting a signal having a difference in sensitivity between the
図12は、図2に示した光電変換素子51と光電変換素子52に感度差を設ける更に別の方法を説明する図であり、図3のVI−VI断面を示す図である。図12に示す符号Wは遮光膜を示している。
12 is a view for explaining still another method of providing a sensitivity difference between the
図12に示すように、光電変換素子51,52上方に設けるカラーフィルタFRを光電変換素子51と光電変換素子52とで分割し、領域CF1,CF2に分け、領域CF1と領域CF2の透過率を変えることで、光電変換素子51と光電変換素子52に感度差を設けることができる。なお、この構成の場合は、光電変換素子51と光電変換素子52でカラーフィルタを一体化するのは難しいため、別々にカラーフィルタを形成する。
As shown in FIG. 12, the color filter FR provided above the
以上のように、本明細書には次の事項が開示されている。 As described above, the following items are disclosed in this specification.
開示された撮像装置は、固体撮像素子と、前記固体撮像素子から複数フィールドに分けて読み出される複数の信号を用いて1つの画像データを生成する信号処理部とを有する撮像装置であって、前記固体撮像素子は、複数の光電変換素子と、前記光電変換素子に蓄積された信号電荷を転送する電荷転送路とを含み、前記複数の光電変換素子は、互いに近接して配置された感度差のある信号を出力する第一の光電変換素子及び第二の光電変換素子のペアを複数有し、前記ペアの前記第一の光電変換素子と前記第二の光電変換素子の間には前記電荷転送路が設けられており、前記ペアの前記第一の光電変換素子と前記第二の光電変換素子の間にある前記電荷転送路は、当該ペアに対応する位置にスミア電荷を蓄積する駆動が可能であり、前記信号処理部は、前記ペアの前記第一の光電変換素子に蓄積された信号電荷に応じた第一の信号と、当該ペアの前記第二の光電変換素子に蓄積された信号電荷に応じた第二の信号と、当該ペアに対応する前記電荷転送路の位置に前記駆動によって蓄積された前記スミア電荷に応じた第三の信号とを用いて前記画像データを生成するものである。 The disclosed imaging apparatus is an imaging apparatus including a solid-state imaging device and a signal processing unit that generates one image data using a plurality of signals read out in a plurality of fields from the solid-state imaging device, The solid-state imaging device includes a plurality of photoelectric conversion elements and a charge transfer path that transfers signal charges accumulated in the photoelectric conversion elements, and the plurality of photoelectric conversion elements are arranged in proximity to each other with a difference in sensitivity. A plurality of pairs of a first photoelectric conversion element and a second photoelectric conversion element that output a signal, and the charge transfer between the first photoelectric conversion element and the second photoelectric conversion element of the pair A path is provided, and the charge transfer path between the first photoelectric conversion element and the second photoelectric conversion element of the pair can be driven to accumulate smear charges at a position corresponding to the pair. And the signal The logic unit includes a first signal corresponding to the signal charge accumulated in the first photoelectric conversion element of the pair and a second signal corresponding to the signal charge accumulated in the second photoelectric conversion element of the pair. And the third signal corresponding to the smear charge accumulated by the driving at the position of the charge transfer path corresponding to the pair are generated.
この構成により、それぞれ感度の異なる第一の信号と第二の信号と第三の信号を得ることができるため、これを用いて画像データを生成することで、ダイナミックレンジを従来よりも広げることができる。 With this configuration, the first signal, the second signal, and the third signal having different sensitivities can be obtained. By generating image data using the first signal, the second signal, and the third signal, the dynamic range can be expanded more than in the past. it can.
開示された撮像装置は、前記ペアの前記第一の光電変換素子及び前記第二の光電変換素子が、それぞれ、上方に同一色の光を透過するカラーフィルタを有し、前記第一の光電変換素子上方の前記カラーフィルタと、前記第二の光電変換素子上方の前記カラーフィルタとが、前記第一の光電変換素子と前記第二の光電変換素子の間の前記電荷転送路を跨いで一体となっており、前記ペアに対応する位置が、当該ペアの前記第一の光電変換素子と前記第二の光電変換素子の間にある前記電荷転送路の、当該電荷転送路上方の前記カラーフィルタで覆われている領域にあるものである。 In the disclosed imaging device, the first photoelectric conversion element and the second photoelectric conversion element of the pair each have a color filter that transmits light of the same color above, and the first photoelectric conversion The color filter above the element and the color filter above the second photoelectric conversion element are integrally formed across the charge transfer path between the first photoelectric conversion element and the second photoelectric conversion element. And the position corresponding to the pair is the color filter above the charge transfer path of the charge transfer path between the first photoelectric conversion element and the second photoelectric conversion element of the pair. It is in the covered area.
この構成により、スミア電荷が蓄積される位置の上方には、第一の光電変換素子及び第二の光電変換素子上方に設けられるカラーフィルタが設けられているため、第一の信号と、第二の信号と、第三の信号の色成分を一致させることができ、ダイナミックレンジの拡大されたカラー画像を得ることができる。 With this configuration, since the color filter provided above the first photoelectric conversion element and the second photoelectric conversion element is provided above the position where the smear charge is accumulated, the first signal and the second And the color components of the third signal can be matched, and a color image with an expanded dynamic range can be obtained.
開示された撮像装置は、前記複数の光電変換素子が、前記第一の光電変換素子を列方向に並べた第一の列と、前記第二の光電変換素子を前記列方向に並べた第二の列とを、前記列方向に直交する行方向に交互に並べた配置となっており、前記第一の列及び前記第二の列には、それぞれに対して同じ位置関係で、それぞれに隣接して前記電荷転送路が対応して設けられ、前記電荷転送路と、当該電荷転送路に対応する前記光電変換素子との間には、当該光電変換素子に蓄積された信号電荷を当該電荷転送路に読み出すための電荷読み出し領域が形成されているものである。 In the disclosed imaging device, the plurality of photoelectric conversion elements include a first column in which the first photoelectric conversion elements are arranged in a column direction, and a second column in which the second photoelectric conversion elements are arranged in the column direction. Are arranged alternately in the row direction orthogonal to the column direction, and the first column and the second column are adjacent to each other in the same positional relationship with each other. The charge transfer path is provided correspondingly, and the signal charge accumulated in the photoelectric conversion element is transferred between the charge transfer path and the photoelectric conversion element corresponding to the charge transfer path. A charge readout region for reading out to the path is formed.
この構成により、汎用の固体撮像素子から大きく構成を変更することなく、ダイナミックレンジを広げた撮像が可能となる。 With this configuration, it is possible to perform imaging with a wide dynamic range without greatly changing the configuration from a general-purpose solid-state imaging device.
開示された撮像装置は、前記複数の光電変換素子が、前記第一の光電変換素子を列方向に並べた第一の列と、前記第二の光電変換素子を前記列方向に並べた第二の列とを、前記列方向に直交する行方向に交互に並べた配置となっており、前記第一の列と前記第二の列の間には、前記行方向に1つおきに前記電荷転送路が設けられており、前記電荷転送路と、当該電荷転送路の側部にある前記光電変換素子との間には、当該光電変換素子に蓄積された信号電荷を当該電荷転送路に読み出すための電荷読み出し領域が形成されているものである。 In the disclosed imaging device, the plurality of photoelectric conversion elements include a first column in which the first photoelectric conversion elements are arranged in a column direction, and a second column in which the second photoelectric conversion elements are arranged in the column direction. Are alternately arranged in a row direction orthogonal to the column direction, and the charge is alternately arranged in the row direction between the first column and the second column. A transfer path is provided, and signal charges accumulated in the photoelectric conversion element are read out to the charge transfer path between the charge transfer path and the photoelectric conversion element on the side of the charge transfer path. For this purpose, a charge readout region is formed.
この構成により、電荷転送路の数を少なくすることができ、その分、画素数増大、画素サイズ拡大等を行うことができる。 With this configuration, the number of charge transfer paths can be reduced, and accordingly, the number of pixels can be increased and the pixel size can be increased.
開示された撮像装置は、前記ペアの前記第一の光電変換素子及び前記第二の光電変換素子の各々の前記列方向での位置が同じとなっているものである。 In the disclosed imaging apparatus, the first photoelectric conversion element and the second photoelectric conversion element of the pair have the same position in the column direction.
この構成により、第一の信号と第二の信号と第三の信号の各々のサンプリングポイントを列方向で一致させることが可能となる。このため、サンプリングポイントずれの少ない撮像データを得ることができる。 With this configuration, the sampling points of the first signal, the second signal, and the third signal can be matched in the column direction. For this reason, imaging data with a small sampling point shift can be obtained.
開示された撮像装置は、前記第三の信号は1フィールドで全て読み出し、前記第一の信号と前記第二の信号は、複数フィールドで分けて読み出すように前記固体撮像素子を駆動する駆動部を備えるものである。 The disclosed imaging apparatus includes a driving unit that drives the solid-state imaging device so that the third signal is read out in one field, and the first signal and the second signal are read out in a plurality of fields. It is to be prepared.
この構成により、第一の信号と第二の信号を読み出すときの電荷転送路の転送容量を大きくすることができる。このため、光電変換素子の飽和電荷量も大きくすることができ、感度向上につながる。 With this configuration, the transfer capacity of the charge transfer path when reading the first signal and the second signal can be increased. For this reason, the saturation charge amount of the photoelectric conversion element can also be increased, leading to an improvement in sensitivity.
開示された撮像装置は、前記第一の光電変換素子と前記第二の光電変換素子とで露光時間に差をつける制御を行うことで前記感度差を設けるものである。 The disclosed image pickup apparatus provides the difference in sensitivity by performing control for differentiating the exposure time between the first photoelectric conversion element and the second photoelectric conversion element.
この構成により、各画素の構造を同じにすることができる。 With this configuration, the structure of each pixel can be made the same.
開示された撮像装置は、前記第一の光電変換素子の露光を先に開始し、その途中で前記第二の光電変換素子の露光を開始し、前記第二の光電変換素子の露光中に前記駆動を行うものである。 The disclosed imaging apparatus starts the exposure of the first photoelectric conversion element first, starts the exposure of the second photoelectric conversion element in the middle thereof, and performs the exposure during the exposure of the second photoelectric conversion element. It is to drive.
開示された撮像装置は、前記第一の光電変換素子と前記第二の光電変換素子の露光を同時に開始し、前記第一の光電変換素子の露光の途中で前記第二の光電変換素子の露光を終了し、前記第二の光電変換素子の露光で前記第二の光電変換素子から前記第二の信号を読み出した後、前記第一の光電変換素子の露光が終了するまでの間に、前記駆動を行うものである。 The disclosed imaging apparatus simultaneously starts exposure of the first photoelectric conversion element and the second photoelectric conversion element, and exposes the second photoelectric conversion element in the middle of the exposure of the first photoelectric conversion element. And after reading the second signal from the second photoelectric conversion element in the exposure of the second photoelectric conversion element, until the exposure of the first photoelectric conversion element is completed, It is to drive.
開示された撮像装置は、前記第一の光電変換素子の露光を先に開始し、その途中で前記第二の光電変換素子の露光を開始し、前記第二の光電変換素子の露光中に前記駆動を行う第一のモードと、前記第一の光電変換素子と前記第二の光電変換素子の露光を同時に開始し、前記第一の光電変換素子の露光の途中で前記第二の光電変換素子の露光を終了し、前記第二の光電変換素子の露光で前記第二の光電変換素子から前記第二の信号を読み出した後、前記第一の光電変換素子の露光が終了するまでの間に、前記駆動を行う第二のモードとを、ダイナミックレンジ倍率に応じて切り替えるものである。 The disclosed imaging apparatus starts the exposure of the first photoelectric conversion element first, starts the exposure of the second photoelectric conversion element in the middle thereof, and performs the exposure during the exposure of the second photoelectric conversion element. First mode of driving, and exposure of the first photoelectric conversion element and the second photoelectric conversion element are started simultaneously, and the second photoelectric conversion element is in the middle of exposure of the first photoelectric conversion element And after the second signal is read from the second photoelectric conversion element in the exposure of the second photoelectric conversion element, until the exposure of the first photoelectric conversion element is completed. The second mode in which the driving is performed is switched according to the dynamic range magnification.
5 固体撮像素子
51,52 光電変換素子
53 垂直電荷転送部
53a 電荷転送チャネル
V1〜V6 転送電極
19 Dレンジ拡大処理部
5 Solid-
Claims (10)
前記固体撮像素子は、複数の光電変換素子と、前記光電変換素子に蓄積された信号電荷を転送する電荷転送路とを含み、
前記複数の光電変換素子は、互いに近接して配置された感度差のある信号を出力する第一の光電変換素子及び第二の光電変換素子のペアを複数有し、
前記ペアの前記第一の光電変換素子と前記第二の光電変換素子の間には前記電荷転送路が設けられており、
前記ペアの前記第一の光電変換素子と前記第二の光電変換素子の間にある前記電荷転送路は、当該ペアに対応する位置にスミア電荷を蓄積する駆動が可能であり、
前記信号処理部は、前記ペアの前記第一の光電変換素子に蓄積された信号電荷に応じた第一の信号と、当該ペアの前記第二の光電変換素子に蓄積された信号電荷に応じた第二の信号と、当該ペアに対応する前記電荷転送路の位置に前記駆動によって蓄積された前記スミア電荷に応じた第三の信号とを用いて前記画像データを生成する撮像装置。 An imaging apparatus comprising: a solid-state imaging device; and a signal processing unit that generates one image data using a plurality of signals read out in a plurality of fields from the solid-state imaging device,
The solid-state imaging element includes a plurality of photoelectric conversion elements, and a charge transfer path that transfers signal charges accumulated in the photoelectric conversion elements,
The plurality of photoelectric conversion elements have a plurality of pairs of a first photoelectric conversion element and a second photoelectric conversion element that output signals having a difference in sensitivity arranged close to each other,
The charge transfer path is provided between the first photoelectric conversion element and the second photoelectric conversion element of the pair,
The charge transfer path between the first photoelectric conversion element and the second photoelectric conversion element of the pair can be driven to accumulate smear charges at a position corresponding to the pair,
The signal processing unit corresponds to a first signal corresponding to the signal charge accumulated in the first photoelectric conversion element of the pair and a signal charge accumulated in the second photoelectric conversion element of the pair. An imaging apparatus that generates the image data using a second signal and a third signal corresponding to the smear charge accumulated by the driving at a position of the charge transfer path corresponding to the pair.
前記ペアの前記第一の光電変換素子及び前記第二の光電変換素子が、それぞれ、上方に同一色の光を透過するカラーフィルタを有し、
前記第一の光電変換素子上方の前記カラーフィルタと、前記第二の光電変換素子上方の前記カラーフィルタとが、前記第一の光電変換素子と前記第二の光電変換素子の間の前記電荷転送路を跨いで一体となっており、
前記ペアに対応する位置が、当該ペアの前記第一の光電変換素子と前記第二の光電変換素子の間にある前記電荷転送路の、当該電荷転送路上方の前記カラーフィルタで覆われている領域にある撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 1,
The first photoelectric conversion element and the second photoelectric conversion element of the pair each have a color filter that transmits light of the same color above,
The charge transfer between the first photoelectric conversion element and the second photoelectric conversion element is performed by the color filter above the first photoelectric conversion element and the color filter above the second photoelectric conversion element. It is united across the road,
A position corresponding to the pair is covered with the color filter above the charge transfer path of the charge transfer path between the first photoelectric conversion element and the second photoelectric conversion element of the pair. An imaging device in the area.
前記複数の光電変換素子が、前記第一の光電変換素子を列方向に並べた第一の列と、前記第二の光電変換素子を前記列方向に並べた第二の列とを、前記列方向に直交する行方向に交互に並べた配置となっており、
前記第一の列及び前記第二の列には、それぞれに対して同じ位置関係で、それぞれに隣接して前記電荷転送路が対応して設けられ、
前記電荷転送路と、当該電荷転送路に対応する前記光電変換素子との間には、当該光電変換素子に蓄積された信号電荷を当該電荷転送路に読み出すための電荷読み出し領域が形成されている撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 1 or 2,
The plurality of photoelectric conversion elements includes a first column in which the first photoelectric conversion elements are arranged in a column direction, and a second column in which the second photoelectric conversion elements are arranged in the column direction. It is arranged alternately in the row direction orthogonal to the direction,
In the first row and the second row, the charge transfer paths are provided correspondingly adjacent to each other in the same positional relationship with each other,
Between the charge transfer path and the photoelectric conversion element corresponding to the charge transfer path, a charge reading region for reading the signal charge accumulated in the photoelectric conversion element to the charge transfer path is formed. Imaging device.
前記複数の光電変換素子が、前記第一の光電変換素子を列方向に並べた第一の列と、前記第二の光電変換素子を前記列方向に並べた第二の列とを、前記列方向に直交する行方向に交互に並べた配置となっており、
前記第一の列と前記第二の列の間には、前記行方向に1つおきに前記電荷転送路が設けられており、
前記電荷転送路と、当該電荷転送路に隣接する前記光電変換素子との間には、当該光電変換素子に蓄積された信号電荷を当該電荷転送路に読み出すための電荷読み出し領域が形成されている撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 1 or 2,
The plurality of photoelectric conversion elements includes a first column in which the first photoelectric conversion elements are arranged in a column direction, and a second column in which the second photoelectric conversion elements are arranged in the column direction. It is arranged alternately in the row direction orthogonal to the direction,
Between the first column and the second column, every other charge transfer path is provided in the row direction,
Between the charge transfer path and the photoelectric conversion element adjacent to the charge transfer path, a charge reading region for reading the signal charge accumulated in the photoelectric conversion element to the charge transfer path is formed. Imaging device.
前記ペアの前記第一の光電変換素子及び前記第二の光電変換素子の各々の前記列方向での位置が同じとなっている撮像装置。 The imaging measure according to claim 3 or 4,
The imaging device in which the position in the column direction of each of the first photoelectric conversion element and the second photoelectric conversion element of the pair is the same.
前記第三の信号は1フィールドで全て読み出し、前記第一の信号と前記第二の信号は、複数フィールドで分けて読み出すように前記固体撮像素子を駆動する駆動部を備える撮像装置。 The imaging device according to any one of claims 1 to 5,
An imaging apparatus comprising a drive unit that drives the solid-state imaging device so that the third signal is read out in one field, and the first signal and the second signal are read out in a plurality of fields.
前記第一の光電変換素子と前記第二の光電変換素子とで露光時間に差をつける制御を行うことで前記感度差を設ける撮像装置。 The imaging apparatus according to any one of claims 1 to 6,
An imaging apparatus that provides the difference in sensitivity by performing a control for making a difference in exposure time between the first photoelectric conversion element and the second photoelectric conversion element.
前記第一の光電変換素子の露光を先に開始し、その途中で前記第二の光電変換素子の露光を開始し、前記第二の光電変換素子の露光中に前記駆動を行う撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 7,
An imaging apparatus that starts exposure of the first photoelectric conversion element first, starts exposure of the second photoelectric conversion element in the middle thereof, and performs the driving during the exposure of the second photoelectric conversion element.
前記第一の光電変換素子と前記第二の光電変換素子の露光を同時に開始し、前記第一の光電変換素子の露光の途中で前記第二の光電変換素子の露光を終了し、前記第二の光電変換素子の露光で前記第二の光電変換素子から前記第二の信号を読み出した後、前記第一の光電変換素子の露光が終了するまでの間に、前記駆動を行う撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 7,
The exposure of the first photoelectric conversion element and the second photoelectric conversion element is started at the same time, the exposure of the second photoelectric conversion element is completed in the middle of the exposure of the first photoelectric conversion element, and the second An image pickup apparatus that performs the driving after reading the second signal from the second photoelectric conversion element by the exposure of the photoelectric conversion element until the exposure of the first photoelectric conversion element is completed.
前記第一の光電変換素子の露光を先に開始し、その途中で前記第二の光電変換素子の露光を開始し、前記第二の光電変換素子の露光中に前記駆動を行う第一のモードと、
前記第一の光電変換素子と前記第二の光電変換素子の露光を同時に開始し、前記第一の光電変換素子の露光の途中で前記第二の光電変換素子の露光を終了し、前記第二の光電変換素子の露光で前記第二の光電変換素子から前記第二の信号を読み出した後、前記第一の光電変換素子の露光が終了するまでの間に、前記駆動を行う第二のモードとを、ダイナミックレンジ倍率に応じて切り替える撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 7,
The first mode in which the exposure of the first photoelectric conversion element is started first, the exposure of the second photoelectric conversion element is started in the middle, and the driving is performed during the exposure of the second photoelectric conversion element When,
The exposure of the first photoelectric conversion element and the second photoelectric conversion element is started at the same time, the exposure of the second photoelectric conversion element is completed in the middle of the exposure of the first photoelectric conversion element, and the second The second mode in which the driving is performed after the second signal is read from the second photoelectric conversion element in the exposure of the photoelectric conversion element until the exposure of the first photoelectric conversion element is completed. An imaging device that switches between and according to the dynamic range magnification.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010052256A JP2011188306A (en) | 2010-03-09 | 2010-03-09 | Imaging apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010052256A JP2011188306A (en) | 2010-03-09 | 2010-03-09 | Imaging apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011188306A true JP2011188306A (en) | 2011-09-22 |
Family
ID=44794037
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010052256A Pending JP2011188306A (en) | 2010-03-09 | 2010-03-09 | Imaging apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011188306A (en) |
-
2010
- 2010-03-09 JP JP2010052256A patent/JP2011188306A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7944496B2 (en) | Imaging apparatus and driving method for CCD type solid-state imaging device | |
JP4951440B2 (en) | Imaging apparatus and solid-state imaging device driving method | |
JP2011061514A (en) | Imaging apparatus and imaging method | |
JP3970185B2 (en) | Solid-state image sensor and digital camera | |
US7952636B2 (en) | Method for driving solid-state imaging device and imaging apparatus | |
JP2008104013A (en) | Driving method of solid-state imaging element and imaging apparatus | |
JP2011061684A (en) | Solid-state imaging element and method of driving the same, and imaging device | |
JP4941131B2 (en) | Solid-state imaging device and electronic camera | |
JP2009117979A (en) | Method of driving solid-state imaging device | |
JP2009021985A (en) | Imaging apparatus, and driving method of imaging apparatus | |
JP4393242B2 (en) | Solid-state imaging device and driving method of solid-state imaging device | |
JP2008016862A (en) | Solid state imaging apparatus | |
JP2005217955A (en) | Imaging device, its control method, program, and storage medium | |
JP4630200B2 (en) | Solid-state imaging device and imaging apparatus | |
JP5124549B2 (en) | Moving image signal readout method and imaging apparatus for solid-state imaging device | |
JP2011188306A (en) | Imaging apparatus | |
JP2007235888A (en) | Single-ccd color solid-state imaging element and imaging apparatus | |
JP2008252791A (en) | Driving method of ccd type solid-state imaging device, and imaging device | |
JP2009141578A (en) | Driving method and signal processing method of solid-state imaging element, and imaging device | |
JP2007306156A (en) | Color image imaging method and imaging device | |
JP2009049523A (en) | Solid-state image sensor, imaging apparatus, and method for driving solid-state image sensor | |
JP2005117192A (en) | Drive method of solid-state imaging apparatus, and camera employing the same | |
JP2009130574A (en) | Imaging apparatus and driving method of solid-state imaging device | |
JP2009141579A (en) | Driving method and signal processing method of solid-state imaging element, and imaging device | |
JP2009033015A (en) | Solid-state image pickup device and image pickup apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20111216 |