JP2012068253A - 光電変換装置及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】面倒な演算等を行うことなく、測光精度を低下させないようにする。
【解決手段】被写界を複数の測光領域に分割し光強度に比例した電荷を発生し蓄積する光電変換素子１と、光電変換素子２で蓄積している電荷を転送する転送手段２と、転送手段２から転送された電荷を保持し電圧に変換する電荷電圧変換手段５，２１と、電荷電圧変換手段５，２１を基準レベルにリセットするリセット手段６と、光電変換素子１で蓄積している電荷を電荷電圧変換手段５，２１に転送しないようにするための転送手段３と、転送手段３で転送された電荷を排出する電荷排出手段７，８とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、光電変換装置、測光センサ及び撮像装置に関し、特に、デジタルカメラ、デジタルスチルカメラなどの光電変換装置、測光センサ及び撮像装置に関するものである。

従来、デジタルカメラなどに搭載されている測光センサは、フォトダイオードで所定時間、光信号を電荷に変換すると共に変換した電荷を蓄積し、その電荷の蓄積量に基づいて露出を決定するために明るさを計測していた。

図８は、従来の測光センサの電荷の蓄積時間の説明図である。図８において、５０２は高輝度時における電荷の蓄積タイミングを示すパルスであり、ハイレベル時に電荷を蓄積するようにしている。５０３は低輝度時における電荷の蓄積タイミングを示すパルスであり、ハイレベル時に電荷を蓄積するようにしている。

図８に示すように、従来の測光センサは、輝度に応じてフォトダイオードで変換された電荷の蓄積時間を変えている。具体的には、低輝度時の電荷の蓄積時間Ｔ２を例えば１０ｍＳとし、高輝度時の電荷の蓄積時間Ｔ１を例えば１０μＳとしている。

このように輝度に応じて電荷の蓄積時間を変えるのは、明るすぎて電荷が多いときにフォトダイオードの電荷が飽和することで明るさの計測ができなくなるのを防止するためである。

なお、上記の電荷の蓄積時間Ｔ１，Ｔ２は例示であり、実際には、蓄積時間Ｔ１は前回の測光で得られた輝度情報に基づいて、次回の測光の際の電荷の蓄積時間を決定していることが多い。蓄積時間Ｔ２は蛍光灯の発光波形の周期である１０ｍＳとすることが多い。

しかし、従来の技術は、以下説明するような問題がある。

図９は、図８に示す電荷の蓄積タイミングを示すパルスと蛍光灯の光量波形とを示す図である。図９において、５０１は蛍光灯の光量波形、５０４はＢ点で測光を行った場合の蛍光灯の光量、５０５はＡ点で測光を行った場合の蛍光灯の光量、５０６は蛍光灯の光量の平均値である。

ここで、低輝度時の測光での電荷の蓄積時間Ｔ１は、蛍光灯の光量波形の周期と同じ１０ｍＳとすることが多いので、どのようなタイミングで測光を行っても、蛍光灯の光量変化によって測光精度は変わらない。

一方、高輝度時の測光での電荷の蓄積時間Ｔ２は、例えば１０μＳとしているので、Ａ点で測光を行った場合とＢ点でタイミングで測光を行った場合とでは、蛍光灯の発光光量が異なることになり、蛍光灯の光量変化によって測光精度が低下する。

このため、測光精度を低下させないようにするためには、高輝度時に、複数回の測光を行って平均値５０６を求めておいたり、予め最適な電荷の蓄積時間を決定しておく必要が生じる。

複数回の測光を行う場合には電荷の蓄積量を平均化するための演算処理が必要になるし、予め最適な電荷の蓄積時間を決定するための複雑な演算が必要になり、いずれの手法を採用しても、測光時間が増加する。

さらに、従来の技術では、前回の測光の際の輝度状態と次回の測光の際の輝度状態が急激に変化した場合には、前回の測光の際の輝度情報からは、次回の測光の際の最適な蓄積時間を決定することができず、この決定までに多大な時間を必要とする。この結果例えば閃光手段の発光時のように急激に被写界の輝度が変化した場合には正確な測光を行うことができない。

そこで、本発明は、面倒な演算等を行うことなく、測光精度を低下させないようにすることを課題とする。また急激に被写界の輝度情報が変化した場合においても正確な測光を行うことを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の光電変換装置は、蓄積期間内に光電変換素子で変換された電荷を選択的に複数回抽出する抽出手段と、前記抽出手段で抽出された電荷を加算する加算手段と、前記蓄積期間内に光電変換素子で変換された電荷を選択的に複数回排出する排出手段とを備える。

また、本発明の光電変換装置は、複数の画素を有する光電変換装置であって、各々の前記画素は、光電変換素子と、前記光電変換素子で変換された電荷を転送する第１，第２転送手段と、前記第１転送手段で転送された電荷を増幅する増幅手段と、前記増幅手段の入力部をリセットするリセット手段と、を含む。

さらに、本発明の測光センサは、上記いずれかの光電変換装置と、前記光電変換装置で加算された電荷に基づいて前記光電変換素子への入射光の明るさを計測する演算手段とを備える。

また、本発明の測光センサは、複数の画素を有する光電変換装置であって、前記複数の画素は、蓄積期間内に光電変換素子で変換された電荷を複数回選択的に抽出し、該抽出された電荷を加算する第１の画素と、前記光電変換素子の電荷を抽出されるまでの時間が、第１の画素よりも長い第２の画素とを含み、前記各光電変換素子で変換された電荷に基づいて当該各光電変換素子への入射光の明るさを計測する演算手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明の撮像装置は、上記いずれかの測光センサを備える。

以上に示したように、本発明によると、光電変換素子で変換され選択的に一定周期で抽出された電荷を加算することが可能なので、面倒な演算等を行うことなく、測光精度を低下させないようにすることができる。

本発明の実施形態１の測光センサの動作原理の説明図である。 図１に示す動作を実現する測光センサの等価回路図である。 図２のリセットスイッチ４，７、選択スイッチ６、転送スイッチ２，３及びスイッチ９の各ゲートに印加するパルス信号の高輝度時の様子を示す図である。 本発明の実施形態２の測光センサ３１０の平面図である。 本発明の実施形態３の測光センサの等価回路図である。 図５のリセットスイッチ４，７、選択スイッチ６、転送スイッチ２，３、スイッチ９、読出用ＭＯＳトランジスタ１５，１６及びリセットＭＯＳトランジスタ１９の各ゲートに印加するパルス信号の高輝度時の様子を示す図である。 本発明の実施形態４の撮像装置の構成的な構成を示すブロック図である。 従来の測光センサの電荷の蓄積時間の説明図である。 図８に示す電荷の蓄積タイミングを示すパルスと蛍光灯の発光波形とを示す図である。

（実施形態１）
「原理の説明」
図１は、本発明の実施形態１の測光センサの動作原理の説明図である。図１において、１００は蛍光灯の光量波形である。

また、１０１は低輝度時における電荷の蓄積タイミングを示すパルスであり、ハイレベル時に電荷を蓄積するようにしている。ここで、ハイレベルの期間Ｔ２は、フリッカの影響を受けないように例えば蛍光灯の周期である１０ｍＳとしている。

また、１０２は高輝度時における電荷の蓄積タイミングを示すパルスであり、ハイレベル時に電荷を蓄積するようにしている。ここで、ハイレベルの期間ｔ１，ｔ２，…ｔ１０は、例えば１μＳとしており、例えば１０ｍＳ内に１０回ハイ／ローを切り替えるようにしている。なお、高輝度時とは低輝度時のタイミングで電荷を蓄積しようとした場合に、蓄積している電荷が飽和する時を云う。

上記のような蓄積時間にすると、高輝度時と低輝度時とで電荷の蓄積時間の比が１：１０００になる。ちなみに、高輝度時に蓄積した電荷は加算の後に、測光のための演算処理を行う。

ちなみに、一般的には、カメラの測光装置に要求される測光可能範囲は、ＥＶ０〜ＥＶ２０、すなわちダイナミックレンジにして２０ＥＶ程度であるとされている。しかし、撮像素子のほとんどのダイナミックレンジは１０ＥＶ程度である。

そこで、蓄積時間を調整して要求される測光可能範囲を、主要被写体を含む最適レベルに調節する必要が生じる。

具体的には、被写界での輝度値がＥＶ０〜ＥＶ２０であると、標準的な撮影レンズを装着した場合での光電変換素子の受光面上での照度はおよそ０．０１Ｌｘ〜１００００Ｌｘとなる。

光電変換素子の感度を仮に約２０Ｖ／ｌｘ・Ｓ、飽和出力を約２Ｖとすると、電荷の蓄積時間が１０μＳである時には測光可能範囲は約ＥＶ１０〜ＥＶ２０であり、電荷の蓄積時間が１０ｍＳである時には測光可能範囲はＥＶ０〜ＥＶ１０となる。

すなわち、光電変換素子の蓄積時間を１０μＳ〜１０ｍＳの範囲で調節することにより、初めてカメラの測光装置に要求される測光可能範囲であるＥＶ０〜ＥＶ２０のダイナミックレンジが実現可能になる。

「構成の説明」
図２は、図１に示す動作を実現する測光センサの等価回路図である。図２において、１は光を電荷に変換すると共に変換した電荷を蓄積する光電変換素子であるフォトダイオード、２，３はフォトダイオード１に蓄積されている電荷を選択的に転送する転送スイッチ、４，７は転送スイッチ２，３による電荷の転送先の電位を基準電位にリセットするリセットスイッチ、５は転送スイッチ２によって転送された電荷に基づく増幅信号を生成するためのソースフォロア、６は増幅信号の読み出しを選択する選択スイッチ、１０はソースフォロア５と共に増幅信号の読み出しを行う負荷電流源、９は読み出された増幅信号を出力線２２に送るスイッチ、８は転送スイッチ３によって転送された電荷を蓄積する容量、２１は転送スイッチ２によって電荷が転送されるフローティングディフュージョン（以下、「ＦＤ」と称する。）である。

なお、リセットスイッチ７は、容量８に蓄積されている電荷がフォトダイオード１に蓄積されている電荷に影響を与えなければ、必ずしも作動させなくてもよい。

また、容量８に代えてＶＣＣやＧＮＤなどの基準電圧に転送スイッチ３を接続するようにしてもよい。

「動作の説明」
図３は、図２のリセットスイッチ４，７、選択スイッチ６、転送スイッチ２，３及びスイッチ９の各ゲートに印加するパルス信号の高輝度時の様子を示す図である。なお、図３には、図１に示す蓄積時間ｔ１〜ｔ１０も付している。以下、図３を用いつつ、図２の測光センサの動作について説明する。

まず、高輝度時の動作について説明する。リセットスイッチ４のゲートに印加されているローレベルのパルス信号φＲ１が一時的にハイレベルに切り替えられ、ＦＤ２１の電位がリセットされる。ＦＤ２１の電位はダークレベルとなる。

それから、フォトダイオード１に光が入射され、入射光が電荷に変換される。変換された電荷はフォトダイオード１の内部に蓄積される。

なお、電荷の蓄積開始時には、転送スイッチ２，３はそれぞれオフしており、フォトダイオード１とＦＤ２１及び容量７とは電気的に接続されていないので、ＦＤ２１及び容量８にはフォトダイオード１で変換された電荷は転送されない。

つぎに、選択スイッチ６のゲートに印加されているローレベルのパルス信号φＳＥＬがハイレベルとされ、負荷電流源１０とソースフォロア５とが作動される。

この状態で、転送スイッチ２，３のゲートに印加されているパルス信号φＴＸ１，φＴＸ２が連続して交互にハイ／ローと切り替えられ、フォトダイオード１に蓄積された電荷がＦＤ２１又は容量８に転送される。

この際、転送スイッチ２，３がそれぞれオンされる毎に、リセットスイッチ７に印加しているパルス信号φＲ２がローレベルからハイレベルに切り替えられ、容量８の電位がリセットされる。

ちなみに、フォトダイオード１では、転送スイッチ２，３がローレベルに切り替えられた瞬間から電荷の蓄積が開始され、ハイレベルに切り替えられた瞬間から蓄積している電荷の転送を開始する。換言すると、パルス信号φＴＸ２がローレベルに切り替えられた後、フォトダイオード１の電荷をＦＤ２１上に転送し、パルス信号ＴＸ１がオフするまでの時間が蓄積時間ｔ１，ｔ２，…となる。

ここで、図３に示すように、パルス信号φＲ２，φＴＸ１及びφＴＸ２を各スイッチ７，２及び３に印加すると、ＦＤ２１には図１に示すパルス１０２に同期したタイミングで電荷が転送される。

また、転送スイッチ２をオフすると、転送された電荷によってＦＤ２１の電圧は保持、加算される。その後、スイッチ９のゲートに印加しているφＴ１をオンすると、ＦＤ２１で加算された電荷に基づく増幅信号が出力線２２に送られる。

最後に、選択スイッチ６のゲートに印加されているパルス信号φＳＥＬがローレベルに戻され、図３に示す動作が終了する。

つぎに、低輝度時の動作について説明する。低輝度時には、転送スイッチ３のゲートに印加しているパルス信号φＴＸ２をローレベルのままにし、転送スイッチ３をオフした状態で、転送スイッチ２のゲートに印加しているパルス信号φＴＸ１のハイ／ローを切り替えて、転送スイッチ２を例えば１０ｍＳオンする。他のパルス信号φＲ１，φＲ２、φＳＥＬ、φＴ１は図３と同様である。

すると、ＦＤ２１には図１に示すパルス１０１に同期したタイミングで電荷が転送され、その後、スイッチ９のゲートに印加しているφＴ１をオンすると、ＦＤ２１に転送された電荷に基づく増幅信号が出力線２２に送られる。

（実施形態２）
本発明の実施形態２では、例えば図２に等価回路で示したフォトダイオード１等をマトリクス状、デルタ状、ハニカム状のように２次元的に配列し、奇数行で低輝度用の電荷の蓄積を行い、偶数行で高輝度用の電荷の蓄積を行うようにしている。

図４は、本発明の実施形態２の測光センサ３１０の平面図である。図４における矩形は、それぞれ図２の等価回路図で示すフォトダイオード１等を示している。なお、図４には、各行３０１〜３０８における電荷の蓄積時間を付しており、奇数行３０１，３０３等の蓄積時間は図１のパルス１０１に相当し、偶数行３０２，３０４等の蓄積時間は図１のパルス１０２に相当する。

図４に示すように低輝度用と高輝度用との電荷蓄積を行えるようにすると、広いダイナミックレンジを確保することができるようになると共に、被写界の輝度状態が急に変化しても測光精度が低下しなくなる。

なお、ここでは奇数行と偶数行とで、それぞれ低輝度用と高輝度用との電荷の蓄積を行う場合を例に説明したが、例えばこれらの中間に値する中輝度用の電荷の蓄積を行うようにしてもよい。また奇数列と偶数列とで電荷の蓄積時間を変えたり、斜め格子状に電荷の蓄積時間を変えてもよい。

（実施形態３）
本発明の実施形態３の測光センサは、図２に示す測光センサに、各スイッチ２〜５等のスイッチング時に発生するノイズを除去するノイズ除去手段を備えたものである。

「構成の説明」
図５は、本発明の実施形態３の測光センサの等価回路図である。図５において、１２はスイッチ９によって伝送された増幅信号に基づく信号を出力するＭＯＳトランジスタ、１１はノイズ信号電荷及びこれを含む光信号電荷を蓄積する蓄積容量、１４は電源電圧ＶDDに接続されたＭＯＳトランジスタ、１３はＭＯＳトランジスタ１２からの信号を取り出す負荷電源、１６はノイズ信号電荷を読み出すための読出用ＭＯＳトランジスタ、１８はノイズ信号電荷を読み出すための容量、１５はノイズ成分を含む光信号電荷を読み出すための読出用ＭＯＳトランジスタ、１７はノイズ成分を含む光信号電荷を読み出すための容量、１９は容量１７，１８の電位をリセットするリセットＭＯＳトランジスタ、２０は光信号電荷からノイズ信号電荷を差分する差動アンプである。

なお、ＭＯＳトランジスタ１２，１４と、負荷電源１３と、ノイズ蓄積蓄積容量１１とによってノイズ成分除去手段を構成している。また、図５において図２と同様の部分には同一符号を付している。

「動作の説明」
図６は、図５のリセットスイッチ４，７、選択スイッチ６、転送スイッチ２，３、スイッチ９、読出用ＭＯＳトランジスタ１５，１６及びリセットＭＯＳトランジスタ１９の各ゲートに印加するパルス信号の高輝度時の様子を示す図である。以下、図６を用いつつ、図５の測光センサの動作について説明する。

まず、高輝度時の動作について説明する。リセットスイッチ４及びリセットＭＯＳトランジスタ１９のゲートに印加されているパルス信号φＲ１，φＣＲがローレベルの状態から一時的にハイレベルに切り替えられ、ＦＤ２１の電位、容量１７，１８がリセットされる。ＦＤ２１の電位はダークレベルとなる。

それから、フォトダイオード１に光が入射され、入射光が電荷に変換される。変換された電荷はフォトダイオード１の内部に蓄積される。なお、実施形態１と同様に、電荷の蓄積開始時には、転送スイッチ２，３はそれぞれオフしている。

つぎに、選択スイッチ６のゲートに印加されているローレベルのパルス信号がハイレベルに切り替えられ、負荷電流源１０とソースフォロア５とが作動される。

つぎに、スイッチ９のゲートに印加されているパルス信号φＴ１がハイレベルとされ、ＦＤ２１のリセット時に発生したノイズ成分が蓄積容量１１に蓄積される。

それから、転送スイッチ２，３のゲートに印加されているパルス信号φＴＸ１，φＴＸ２が連続して交互にハイ／ローとされ、フォトダイオード１に蓄積された電荷がＦＤ２１又は容量８に転送される。

この際、転送スイッチ２，３がそれぞれオンされる毎に、リセットスイッチ７に印加しているパルス信号φＲ２がローレベルからハイレベルに切り替えられ、容量８の電位がリセットされる。

ちなみに、フォトダイオード１では、転送スイッチ２，３がオフされた瞬間から電荷の蓄積が開始され、オンされた瞬間から蓄積している電荷の転送を開始する。

また、転送スイッチ２をオフすると、転送された電荷によってＦＤ２１の電圧は保持、加算される。

そして、最後の電荷の蓄積が終了した後、読出用ＭＯＳトランジスタ１６のゲートに印加しているパルス信号φＴＮをローレベルからハイレベルに切り替え、ＭＯＳトランジスタ１４のゲートに印加しているパルス信号をローレベルからハイレベルに切り替えると、蓄積容量１１に蓄積されていたノイズ成分が容量１８に転送される。

その後、スイッチ９のゲートに印加しているφＴ１をオンすると、ＦＤ２１で加算された電荷に基づく増幅信号が出力線２２に送られ、蓄積容量１１に転送される。

それから、読出用ＭＯＳトランジスタ１７のゲートに印加しているパルス信号φＴＮをローレベルからハイレベルに切り替えると、蓄積容量１１に蓄積されていたノイズ成分を含む光信号電荷が容量１７に転送される。

その後、ＭＯＳトランジスタ１４のゲートに印加しているパルス信号をローレベルに戻し、容量１７，１８と差動アンプ２０との間に設けられているＭＯＳトランジスタのゲートに印加されているパルス信号がローレベルからハイレベル切り替えられると、容量１７，１８にそれぞれ保持された信号成分が差動アンプ２０に送られ、ノイズ除去が行われる。

最後に、選択スイッチ６のゲートに印加されているパルス信号がローレベルに戻され、図６に示す動作が終了する。

つぎに、低輝度時の動作について説明する。低輝度時には、転送スイッチ３のゲートに印加しているパルス信号φＴＸ２をローレベルのままにし、転送スイッチ３をオフした状態で、転送スイッチ２のゲートに印加しているパルス信号φＴＸ１のハイ／ローを切り替えて、転送スイッチ２を例えば１０ｍＳオンする。他のパルス信号φＲ１，φＲ２、φＴ１、φＴＳ、φＴＮ、φＣＲは図６と同様である。

すると、ＦＤ２１には図１に示すパルス１０１に同期したタイミングで電荷が転送され、ノイズ成分が除去された光信号電荷が差動アンプ２０から出力される。

（実施形態４）
図７は、本発明の実施形態４の撮像装置の構成的な構成を示すブロック図である。図７において、５１はレンズのプロテクトとメインスイッチを兼ねるバリア、５２は被写体の光学像を固体撮像素子５４に結像させるレンズ、５３はレンズ５２を通った光量を可変するための絞り、５４はレンズ５２で結像された被写体を画像信号として取り込むための固体撮像素子、５５は固体撮像素子５４から出力される画像信号に各種の補正、クランプ等の処理を行う撮像信号処理回路、５６は固体撮像素子５４より出力される画像信号のアナログ−ディジタル変換を行うＡ／Ｄ変換器、５７はＡ／Ｄ変換器５６より出力された画像データに各種の補正を行ったりデータを圧縮する信号処理部、５８は固体撮像素子５４，撮像信号処理回路５５，Ａ／Ｄ変換器５６，信号処理部５７，測光センサ６４に各種タイミング信号を出力するタイミング発生部、５９は各種演算とスチルビデオカメラ全体を制御する全体制御・演算部、６０は画像データを一時的に記憶するためのメモリ部、６１は記録媒体に記録又は読み出しを行うための記録媒体制御インターフェース部、６２は画像データの記録又は読み出しを行うための半導体メモリ等の着脱可能な記録媒体、６３は外部コンピュータ等と通信するための外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）部、６４は実施形態１〜３で説明した測光センサである。

つぎに、前述の構成における撮影時のスチルビデオカメラの動作について、説明する。バリア５１がオープンされるとメイン電源がオンされ、つぎにコントロール系の電源がオンし、さらに、Ａ／Ｄ変換器５６などの撮像系回路の電源がオンされる。

それから、露光量を制御するために、全体制御・演算部５９は絞り５３を開放にし、測光センサ６４に被写界からの光が入射される。測光センサ６４は、実施形態１〜３で説明したような手順で駆動され、全体制御・演算部５９に電荷に基づく信号を出力する。

全体制御・演算部５９は、この出力信号に基づいて被写界の明るさを判断し、その結果に応じて絞り５３を制御する。

つぎに、撮像を行う。まず、被写界からの光が固体撮像素子５４に入力され、固体撮像素子５４から出力される電荷に基づく信号をもとに、高周波成分を取り出し被写体までの距離の演算を全体制御・演算部５９で行う。

その後、レンズ５２を駆動して合焦か否かを判断し、合焦していないと判断したときは、再びレンズ５２を駆動し測距を行う。そして、合焦が確認された後に本露光が始まる。

露光が終了すると、固体撮像素子５４から出力された画像信号は、撮像信号処理回路５５において補正等がされ、さらにＡ／Ｄ変換器５６でＡ／Ｄ変換され、信号処理部５７を通り全体制御・演算５９によりメモリ部６０に蓄積される。

その後、メモリ部６０に蓄積されたデータは、全体制御・演算部５９の制御により記録媒体制御Ｉ／Ｆ部を通り半導体メモリ等の着脱可能な記録媒体６２に記録される。また外部Ｉ／Ｆ部６３を通り直接コンピュータ等に入力して画像の加工を行ってもよい。

１ フォトダイオード
２，３ 転送スイッチ
４，７ リセットスイッチ
５ ソースフォロア
６ 選択スイッチ
８ 容量
９ スイッチ
１０ 負荷電流源
１２ ＭＯＳトランジスタ
１１ 蓄積容量
１４ ＭＯＳトランジスタ
１３ 負荷電源
１５，１６ 読出用ＭＯＳトランジスタ
１７，１８ 容量
１９ リセットＭＯＳトランジスタ
２０ 差動アンプ
２１ フローティングディフュージョン（ＦＤ）
２２ 出力線

本発明の第１の側面は、複数の画素を有する光電変換装置に係り、前記複数の画素の各々は、光電変換素子と、前記光電変換素子で変換された電荷が転送される第１の転送先と、前記光電変換素子で変換された電荷が転送される第２の転送先と、前記第１転送先に転送された電荷に基づく信号を出力する増幅手段と、を含み、前記第２の転送先は、転送された電荷を蓄積する電荷蓄積部である。
本発明の第２の側面は、撮像装置に係り、前記撮像装置は、上記の光電変換装置を備える。

本発明は、光電変換装置及び撮像装置に関し、特に、デジタルカメラ、デジタルスチルカメラなどの光電変換装置及び撮像装置に関するものである。

Claims (10)

1. 蓄積期間内に光電変換素子で変換された電荷を選択的に複数回抽出する抽出手段と、前記抽出手段で抽出された電荷を加算する加算手段と、前記蓄積期間内に光電変換素子で変換された電荷を選択的に複数回排出する排出手段とを備えることを特徴とする光電変換装置。
2. 前記抽出手段は、前記光電変換素子に並列に接続されたスイッチ素子を備えており、当該各スイッチ素子のオン／オフを交互に切り替えることによって前記電荷の抽出を行うことを特徴とする請求項１記載の光電変換装置。
3. 前記加算手段は、前記抽出手段で抽出された電荷を保持する保持手段と、前記保持手段で保持された電荷を電圧に変換する変換手段とを備えることを特徴とする請求項１又は２記載の光電変換装置。
4. 前記保持手段は、フローティングディフュージョン領域であることを特徴とする請求項３記載の光電変換装置。
5. 複数の画素を有し、各々の前記画素は、前記光電変換素子、前記抽出手段、前記排出手段、及び加算手段を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の光電変換装置。
6. 複数の画素を有する光電変換装置であって、各々の前記画素は、光電変換素子と、前記光電変換素子で変換された電荷を転送する第１，第２転送手段と、前記第１転送手段で転送された電荷を増幅する増幅手段と、前記増幅手段の入力部をリセットするリセット手段と、を含むことを特徴とする光電変換装置。
7. さらに、前記抽出手段又は前記第１，第２転送手段によって生じるノイズを除去する除去手段を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の光電変換装置。
8. 請求項１から７のいずれか１項記載の光電変換装置と、前記光電変換装置で加算された電荷に基づいて前記光電変換素子への入射光の明るさを計測する演算手段とを備えることを特徴とする測光センサ。
9. 複数の画素を有する測光センサであって、前記複数の画素は、蓄積期間内に光電変換素子で変換された電荷を複数回選択的に抽出し、該抽出された電荷を加算する第１の画素と、前記光電変換素子の電荷を抽出されるまでの時間が、第１の画素よりも長い第２の画素とを含み、前記各光電変換素子で変換された電荷に基づいて当該各光電変換素子への入射光の明るさを計測する演算手段とを備えることを特徴とする測光センサ。
10. 請求項８又は９記載の測光センサを備えることを特徴とする撮像装置。

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