JP2013058857A - Imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像装置に関するものである。 The present invention relates to an imaging apparatus.
デジタルカメラ等の撮像装置においては、撮像素子としてCMOSイメージセンサ等のXYアドレス型固体撮像素子を使用するのが一般的である。前記撮像素子の特性として、暗電流が固定パターンノイズとなり撮像された画像の画質を低下させていることが知られている。 In an imaging device such as a digital camera, an XY address type solid-state imaging device such as a CMOS image sensor is generally used as an imaging device. As a characteristic of the image pickup device, it is known that dark current becomes fixed pattern noise and deteriorates the image quality of the picked up image.
下記特許文献1には、暗電流による画質劣化を低減することができる電子スチルカメラが開示されている。すなわち、下記特許文献1には、複数の画素を有し該複数の画素のリセット走査及び読み出し走査が可能なXYアドレス型固体撮像素子と、前記XYアドレス型固体撮像素子に入射する光線を透過又は遮断するシャッターと、前記XYアドレス型固体撮像素子の複数の画素をリセット走査及び/又は読み出し走査する駆動系と、前記シャッターと前記駆動系を制御する制御系とを有する電子スチルカメラにおいて、前記制御系は、前記シャッターを前記XYアドレス型固体撮像素子に入射する光線を遮断する状態にして前記XYアドレス型固体撮像素子をリセット走査し、その後前記シャッターを前記XYアドレス型固体撮像素子に入射する光線が透過する状態に保持し、前記XYアドレス型固体撮像素子をリセット及び読み出しの順に所定の時間間隔をおいて走査して1フレームの静止画を撮影するように前記シャッターと前記駆動系を制御することを特徴とする電子スチルカメラが、開示されている。
しかしながら、前記特許文献1に開示された従来の電子スチルカメラでは、XYアドレス型固体撮像素子をリセット及び読み出しの順に所定の時間間隔をおいて走査して1フレームの静止画を撮影するので、1フレームの画像を撮像するための時間が長くなってしまい、例えばコマ速が低下してしまう。
However, in the conventional electronic still camera disclosed in
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、1フレームの画像を撮像するための時間を長くすることなく、暗電流による画質劣化を低減することができる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 such circumstances, and it is desirable to provide an imaging apparatus capable of reducing image quality degradation due to dark current without lengthening the time for capturing an image of one frame. Objective.
前記課題を解決するための手段として、以下の各態様を提示する。第1の態様による撮像装置は、互いに近接する第1及び第2の光電変換部の組を複数有する撮像素子と、前記各組の前記第1の光電変換部を同時に一旦リセットしてから前記各組の前記第1及び第2の光電変換部を露光した後に、前記各組の前記第1の光電変換部をリセットすることなく前記各組の第2の光電変換部を同時に一旦リセットした後、前記各組の前記第1及び第2の光電変換部に蓄積された信号を読み出す制御を行う制御手段と、を備えたものである。 The following aspects are presented as means for solving the problems. The image pickup apparatus according to the first aspect resets the image pickup device having a plurality of sets of first and second photoelectric conversion units adjacent to each other and the first photoelectric conversion unit of each set at the same time, and then After exposing the first and second photoelectric conversion units of the set, after resetting the second photoelectric conversion unit of each set at the same time without resetting the first photoelectric conversion unit of each set, Control means for performing control to read out signals accumulated in the first and second photoelectric conversion units of each set.
第2の態様による撮像装置は、請求項第1の態様において、前記各組毎に、前記第2の光電変換部から読み出された信号に基づいて、前記第1の光電変換部から読み出された信号を、暗電流成分が低減されるように補正する補正手段を備えたものである。 The imaging device according to a second aspect is the first aspect, wherein the image reading device reads out from the first photoelectric conversion unit based on a signal read out from the second photoelectric conversion unit for each of the sets. And a correction means for correcting the dark signal so that the dark current component is reduced.
第3の態様による撮像装置は、前記第2の態様において、前記第1の光電変換部の受光面積及び第2の光電変換部の受光面積のいずれか一方が他方よりも大きいかあるいは両方とも同じであって、前記第1の光電変換部の受光面積が第2の光電変換部の受光面積のa倍であると表されるとき、前記補正手段は、前記各組毎に、前記第1の光電変換部から読み出された信号から、前記第2の光電変換部から読み出された信号をa倍した信号を差し引くことによって、前記第1の光電変換部から読み出された信号を補正するものである。 In the imaging device according to a third aspect, in the second aspect, either one of the light receiving area of the first photoelectric conversion unit and the light receiving area of the second photoelectric conversion unit is larger than the other, or both are the same. When the light receiving area of the first photoelectric conversion unit is expressed as a times the light receiving area of the second photoelectric conversion unit, the correction unit may perform the first operation for each set. The signal read from the first photoelectric conversion unit is corrected by subtracting a signal obtained by multiplying the signal read from the second photoelectric conversion unit by a from the signal read from the photoelectric conversion unit. Is.
第4の態様による撮像装置は、前記第1乃至第3のいずれかの態様において、前記制御手段は、前記各組の前記第1及び第2の光電変換部に蓄積された信号を、前記各組の行毎に順次読み出すように制御するものである。 In the imaging device according to a fourth aspect, in any one of the first to third aspects, the control unit outputs the signals accumulated in the first and second photoelectric conversion units of the respective sets. Control is performed so that the data is sequentially read for each row of the set.
第5の態様による撮像装置は、前記第1乃至第4のいずれかの態様において、前記撮像素子は、前記各組毎に前記第1及び第2の光電変換部に対して共通に設けられ転送された電荷を電圧に変換する電荷電圧変換部と、前記各組毎に前記第1及び第2の光電変換部に対して共通に設けられ前記電荷電圧変換部の電位に応じた信号を出力する増幅部と、前記各組毎に前記第1及び第2の光電変換部にそれぞれ対応して設けられ前記第1及び第2の光電変換部からそれぞれ前記電荷電圧変換部に電荷を転送する転送スイッチと、前記各組毎に前記第1及び第2の光電変換部に対して共通に設けられ前記電荷電圧変換部の電位をリセットするリセットスイッチと、を有するものである。 In the imaging device according to a fifth aspect, in any one of the first to fourth aspects, the imaging device is provided in common with respect to the first and second photoelectric conversion units for each of the sets and is transferred. A charge-voltage conversion unit that converts the generated charge into a voltage, and a signal corresponding to the potential of the charge-voltage conversion unit that is provided in common to the first and second photoelectric conversion units for each set An amplifying unit, and a transfer switch that is provided corresponding to each of the first and second photoelectric conversion units for each set, and transfers charges from the first and second photoelectric conversion units to the charge voltage conversion unit, respectively. And a reset switch that is provided in common to the first and second photoelectric conversion units for each set and resets the potential of the charge-voltage conversion unit.
第6の態様による撮像装置は、前記第1乃至第5のいずれかの態様において、前記撮像素子は、前記複数の組の各列に対応して設けられ対応する列の組の前記第1及び第2の光電変換部に蓄積された信号が供給される垂直信号線と、前記垂直信号線の信号に応じた信号をサンプリング制御信号に従ってサンプリングして保持するとともに、当該保持された信号を水平走査信号に従って水平信号線へ供給するサンプルホールド部と、を有し、前記サンプルホールド部は、前記各垂直信号線に対応して設けられ前記第1の光電変換部から読み出された信号が蓄積される第1の蓄積容量、及び、前記各垂直信号線に対応して設けられ前記第2の光電変換部から読み出された信号が蓄積される第2の蓄積容量を、含むものである。 The imaging device according to a sixth aspect is the imaging device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the imaging element is provided corresponding to each column of the plurality of sets, and the first and second sets of corresponding columns. A vertical signal line to which a signal accumulated in the second photoelectric conversion unit is supplied and a signal corresponding to the signal of the vertical signal line are sampled and held according to a sampling control signal, and the held signal is horizontally scanned. A sample-and-hold unit that supplies a signal to a horizontal signal line according to a signal, and the sample-and-hold unit is provided corresponding to each of the vertical signal lines and stores a signal read from the first photoelectric conversion unit. And a second storage capacitor provided corresponding to each vertical signal line and storing a signal read from the second photoelectric conversion unit.
本発明によれば、1フレームの画像を撮像するための時間を長くすることなく、暗電流による画質劣化を低減することができる撮像装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an imaging apparatus capable of reducing image quality degradation due to dark current without increasing the time for capturing an image of one frame.
以下、本発明による撮像装置について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an imaging device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施の形態による撮像装置1を示す概略ブロック図である。本実施の形態による撮像装置1は、電子カメラとして構成されている。
FIG. 1 is a schematic block diagram showing an
本実施の形態による撮像装置1には、撮影レンズ2が装着される。この撮影レンズ2は、レンズ制御部5によってフォーカスや絞りが駆動される。この撮影レンズ2の像空間には、撮像素子4の撮像面が配置される。メカシャッタ(メカニカルシャッタ)3が、撮影レンズ2と撮像素子4との間に設けられ、シャッタ制御部6によって制御されて、撮影レンズ2からの入射光を撮像素子4に対して開閉(通過及び遮断)する。本実施の形態では、メカシャッタ3として、縦走りシャッタが用いられているが、横走りシャッタ等を用いてもよい。また、メカシャッタ3に代えて、液晶シャッタ等の他のシャッタを用いることも可能である。
A photographing
撮像素子4は、撮像制御部7から出力される制御信号によって駆動され、画素信号を出力する。撮像素子4から出力される画素信号は、信号処理部8、及びA/D変換部9を介して処理された後、メモリ10に一旦蓄積される。メモリ10は、バス17に接続される。バス17には、レンズ制御部5、シャッタ制御部6、撮像制御部7、マイクロプロセッサ11、記録部12、焦点演算部13、画像処理部14及び画像圧縮部15なども接続される。マイクロプロセッサ11には、レリーズ釦などの操作部16が接続される。また、上記の記録部12には記録媒体12aが着脱自在に装着される。なお、信号処理部8及びA/D変換部9を撮像素子4に搭載してもよい。
The
図2は、図1中の撮像素子4の概略構成を示す回路図である。撮像素子4は、XYアドレス型固体撮像素子として構成されている。本実施の形態では、撮像素子4は、2次元状に配置された複数の画素PX(図2では、2×2個の画素PXのみを示す。)と、垂直走査回路21と、水平走査回路22と、画素PXの各列に対応して設けられ対応する列の画素PXの出力信号(画素信号)が供給される垂直信号線23と、各垂直信号線23に接続された定電流源24とを備えている。なお、画素PXの数が限定されるものではないことは、言うまでもない。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a schematic configuration of the
各画素PXは、入射光に応じた電荷を生成し蓄積する第1及び第2の光電変換部としての互いに近接する2つのフォトダイオードPDA,PDBと、フォトダイオードPDA,PDBに対して共通に設けられフォトダイオードPDA,PDBから転送されてきた電荷を電圧に変換する電荷電圧変換部としてのフローティング容量部FDと、フォトダイオードPDAに対応して設けられフォトダイオードPDAからフローティング容量部FDに電荷を転送する転送スイッチとしての転送トランジスタTXAと、フォトダイオードPDBに対応して設けられフォトダイオードPDBからフローティング容量部FDに電荷を転送する転送スイッチとしての転送トランジスタTXBと、フォトダイオードPDA,PDBに対して共通に設けられフローティング容量部FDの電位をリセットするリセットスイッチと、当該画素PXを選択するための選択部としての選択トランジスタSELとを有し、図2に示すように接続されている。なお、本実施の形態では、画素PXのトランジスタAMP,TX,RES,SELは、全てnMOSトランジスタである。図2において、VDDは電源電圧である。 Each pixel PX is provided in common to two photodiodes PDA and PDB that are close to each other as first and second photoelectric conversion units that generate and store charges according to incident light, and the photodiodes PDA and PDB. The floating capacitance unit FD as a charge-voltage conversion unit that converts the charges transferred from the photodiodes PDA and PDB into a voltage, and the charge is transferred from the photodiode PDA to the floating capacitance unit FD provided corresponding to the photodiode PDA. Common to the photodiodes PDA and PDB, the transfer transistor TXA serving as the transfer switch to be transferred, the transfer transistor TXB serving as the transfer switch provided corresponding to the photodiode PDB and transferring the charge from the photodiode PDB to the floating capacitor FD Provided in the flow A reset switch for resetting the potential of Ingu capacitor portion FD, and a selection transistor SEL serving as a selector for selecting the pixels PX, and is connected as shown in FIG. In the present embodiment, the transistors AMP, TX, RES, and SEL of the pixel PX are all nMOS transistors. In FIG. 2, VDD is a power supply voltage.
図3は、図1中の撮像素子4の画素領域(画素PXが2次元状に配置されている領域)の一部を模式的に示す概略平面図である。図3において、X軸方向は行方向(水平方向)を示し、X軸方向と直交するY軸方向は列方向(垂直方向)を示している。図3では、3×3個の画素PXを示し、画素PXの構成要素のうち、フォトダイオードPDA,PDBと、フォトダイオードPDA,PDBへ入射光をそれぞれ集光するマイクロレンズMLA,MLBのみを、簡略化して示している。以下の説明では、フォトダイオードPDAの受光面積は、フォトダイオードPDBの受光面積のa倍となっているものとする。本実施の形態では、フォトダイオードPDAの受光面積はフォトダイオードPDBの受光面積よりも大きくされ、a>1となっている。もっとも、フォトダイオードPDAの受光面積は、フォトダイオードPDBの受光面積と同じでもよいし、フォトダイオードの受光面積よりも小さくてもよい。すなわち、a=1でもよいし、a<1でもよい。
FIG. 3 is a schematic plan view schematically showing a part of the pixel region (region where the pixels PX are two-dimensionally arranged) of the
なお、画素PXにおける2つのフォトダイオードPDA,PDBの配置は、必ずしも図3に示すような斜め配置に限られるものではない。また、2つのフォトダイオードPDA,PDBに対してそれぞれマイクロレンズMLA,MLBを設ける代わりに、1つのマイクロレンズを2つのフォトダイオードPDA,PDBに対して共通して設けてもよい。 Note that the arrangement of the two photodiodes PDA and PDB in the pixel PX is not necessarily limited to the oblique arrangement as shown in FIG. Further, instead of providing the microlenses MLA and MLB for the two photodiodes PDA and PDB, respectively, one microlens may be provided in common for the two photodiodes PDA and PDB.
再び図2を参照すると、転送トランジスタTXAのゲートは、画素行毎に、垂直走査回路21からの制御信号φTXAを導く信号線に、接続されている。転送トランジスタTXBのゲートは、画素行毎に、垂直走査回路21からの制御信号φTXBを導く信号線に、接続されている。リセットトランジスタRESのゲートは、画素行毎に、垂直走査回路21からの制御信号φRESを導く信号線に、接続されている。選択トランジスタSELのゲートは、画素行毎に、垂直走査回路21からの制御信号φSELを導く信号線に、接続されている。
Referring to FIG. 2 again, the gate of the transfer transistor TXA is connected to a signal line for guiding the control signal φTXA from the
フォトダイオードPDA,PDBは、入射光の光量(被写体光)に応じて信号電荷を生成する。転送トランジスタTXAは、制御信号φTXAのハイレベル期間にオンし、フォトダイオードPDAに蓄積された電荷をフローティング容量部FDに転送する。転送トランジスタTXBは、制御信号φTXBのハイレベル期間にオンし、フォトダイオードPDBに蓄積された電荷をフローティング容量部FDに転送する。リセットトランジスタRESは、制御信号φRESのハイレベル期間にオンし、フローティング容量部FDをリセットする。制御信号φTXA及び制御信号φRESを同時にハイレベルにして、転送トランジスタTXA及びリセットトランジスタRESを同時にオンにすることで、フォトダイオードPDAの蓄積電荷がリセットされる。制御信号φTXB及び制御信号φRESを同時にハイレベルにして、転送トランジスタTXB及びリセットトランジスタRESを同時にオンにすることで、フォトダイオードPDBの蓄積電荷がリセットされる。ここでは、全画素PXのフォトダイオードPDAを同時にリセットすることをフォトダイオードPDAをグローバルリセットするといい、全画素PXのフォトダイオードPDBを同時にリセットすることをフォトダイオードPDBをグローバルリセットするという。 The photodiodes PDA and PDB generate signal charges according to the amount of incident light (subject light). The transfer transistor TXA is turned on during the high level period of the control signal φTXA, and transfers the charge accumulated in the photodiode PDA to the floating capacitor FD. The transfer transistor TXB is turned on during the high level period of the control signal φTXB, and transfers the charge accumulated in the photodiode PDB to the floating capacitor FD. The reset transistor RES is turned on during the high level period of the control signal φRES and resets the floating capacitor FD. By simultaneously setting the control signal φTXA and the control signal φRES to the high level and simultaneously turning on the transfer transistor TXA and the reset transistor RES, the charge accumulated in the photodiode PDA is reset. By simultaneously setting the control signal φTXB and the control signal φRES to the high level and simultaneously turning on the transfer transistor TXB and the reset transistor RES, the charge accumulated in the photodiode PDB is reset. Here, simultaneously resetting the photodiodes PDA of all the pixels PX is referred to as global resetting of the photodiodes PDA, and simultaneously resetting the photodiodes PDB of all the pixels PX is referred to as global resetting of the photodiodes PDB.
増幅トランジスタAMPは、そのドレインが電源電圧VDDに接続され、そのゲートがフローティング容量部FDに接続され、そのソースが選択トランジスタSELのドレインに接続され、定電流源24を負荷とするソースフォロア回路を構成している。増幅トランジスタAMPは、フローティング容量部FDの電圧値に応じた信号を、選択トランジスタSELを介して垂直信号線23に出力する。選択トランジスタSELは、制御信号φSELのハイレベル期間にオンし、増幅トランジスタAMPのソースを垂直信号線23に接続する。
The amplification transistor AMP includes a source follower circuit having a drain connected to the power supply voltage VDD, a gate connected to the floating capacitor FD, a source connected to the drain of the selection transistor SEL, and the constant
垂直走査回路21は、撮像制御部7の制御下で、画素行毎に、制御信号φSEL,φRES,φTXA,φTXBをそれぞれ出力し、垂直走査の制御を行う。図2において制御信号に付した(n)はその制御信号がn行目の信号であることを示している。水平走査回路22は、撮像制御部7の制御下で、列毎に水平走査信号φHを出力し、水平走査の制御を行う。φHに付した(m)はm列目の信号であることを示している。
The
また、この撮像素子4は、各垂直信号線23の信号に応じた信号をサンプリング制御信号φTVN,φTVSに従ってサンプリングして保持するとともに、当該保持された信号を水平走査信号φHに従って水平信号線26N,26Sへ供給するサンプルホールド部25を、備えている。本実施の形態では、各垂直信号線23が直接にサンプルホールド部25に接続されているが、各垂直信号線23をカラムアンプ(図示せず)を介してサンプルホールド部25に接続してもよい。
The
本実施の形態では、サンプルホールド部25は、各垂直信号線23に対応して設けられた蓄積容量CS,CNと、各垂直信号線23の信号に応じた信号をサンプリング制御信号φTVSに従って蓄積容量CSに蓄積させるサンプリングスイッチTVSと、各垂直信号線23の信号に応じた信号をサンプリング制御信号φTVNに従って蓄積容量CNに蓄積させるサンプリングスイッチTVNと、蓄積容量CSに蓄積された信号を水平走査信号φHに従って水平信号線26Sに供給する水平転送スイッチTHSと、蓄積容量CNに蓄積された信号を水平走査信号φHに従って水平信号線26Nに供給する水平転送スイッチTHNとを有している。水平信号線26S,26Nには、出力アンプAPS,APNがそれぞれ接続されている。本実施の形態では、スイッチTVS,TVN,THS,THNは、全てnMOSトランジスタである。
In the present embodiment, the
各サンプリングスイッチTVSのゲートは共通に接続され、そこには撮像制御部7からサンプリング制御信号φTVSが供給される。サンプリング制御信号φTVSに応じてサンプリングスイッチTVSがオンすると、垂直信号線23の信号に応じた信号が、対応する蓄積容量CSに蓄積される。各サンプリングスイッチTVNのゲートは共通に接続され、そこには撮像制御部7からサンプリング制御信号φTVNが供給される。サンプリング制御信号φTVNに応じてサンプリングスイッチTVNがオンすると、垂直信号線23の信号に応じた信号が、対応する蓄積容量CSに蓄積される。
The gates of the sampling switches TVS are connected in common, and a sampling control signal φTVS is supplied from the
各列毎に、水平転送スイッチTHS,THNのゲートが共通に接続され、そこには水平走査回路22から対応する列の水平走査信号φHが供給される。各列の水平走査信号φHに応じて、各列の水平転送スイッチTHS,THNがオンすると、対応する列の蓄積容量CS,CNにそれぞれ蓄積されていた信号が、水平信号線26S,26Nにそれぞれ出力され、それぞれ出力アンプAPS,APNを介して、図1中の信号処理部8へ出力される。図面には示していないが、信号処理部8は、マイクロプロセッサ11の制御下で、後述する補正処理を行う。
For each column, the gates of the horizontal transfer switches THS and THN are connected in common, and the horizontal scanning signal φH of the corresponding column is supplied from the
さらに、この撮像素子4は、水平信号線26S,26Nをそれぞれ水平線リセット制御信号φRSTHに従って所定タイミングで所定電位VREFにリセットするための水平線リセットトランジスタRSTS,RSTNを、有している。
Further, the
図4は、本実施の形態による撮像装置1の動作の一例とこれにより得られる信号を模式的に示すタイミングチャートである。以下の説明では、読み出される信号に反映される露光状態(メカシャッタ3が開いた状態)でのフォトダイオードの蓄積動作を本露光といい、本露光によって得られる信号を本信号という。また、読み出される信号に反映される遮光状態(メカシャッタ3が閉じた状態)でのフォトダイオードの蓄積動作を暗露光といい、暗露光によって得られる信号を暗信号という。なお、暗露光では、暗電流がフォトダイオードに蓄積されることになる。
FIG. 4 is a timing chart schematically showing an example of the operation of the
図4(a)は、時間を横軸とするとともに垂直方向(Y軸方向、列方向)の画素位置(すなわち、画素行位置)を縦軸として、メカシャッタ3の先幕及び後幕の走行位置、フォトダイオードPDAのグローバルリセットタイミング、画素PXの読み出しタイミング、並びに、フォトダイオードPDAの本露光及び暗露光の期間を模式的に示している。図4(b)は、時間を横軸とするとともに垂直方向(Y軸方向、列方向)の画素位置(すなわち、画素行位置)を縦軸として、メカシャッタ3の先幕及び後幕の走行位置、フォトダイオードPDBのグローバルリセットタイミング、画素PXの読み出しタイミング、並びに、フォトダイオードPDBの暗露光の期間を模式的に示している。
FIG. 4A shows the travel positions of the front and rear curtains of the
図4(c)は、横軸を時間として、画素行位置K(最終読み出し行側の位置)の画素PXのフォトダイオードPDAの読み出し信号を構成する本信号及び暗信号を模式的に示している。図4(d)は、横軸を時間として、画素行位置Kの画素PXのフォトダイオードPDBの読み出し信号を構成する暗信号を模式的に示している。図4(e)は、横軸を時間として、画素行位置Kの画素PXのフォトダイオードPDAの補正後の信号を構成する本信号及び暗信号を模式的に示している。 FIG. 4C schematically shows the main signal and the dark signal constituting the readout signal of the photodiode PDA of the pixel PX at the pixel row position K (position on the final readout row) with the horizontal axis as time. . FIG. 4D schematically shows a dark signal constituting the readout signal of the photodiode PDB of the pixel PX at the pixel row position K with the horizontal axis as time. FIG. 4E schematically shows the main signal and the dark signal constituting the signal after correction of the photodiode PDA of the pixel PX at the pixel row position K with the horizontal axis as time.
図4(f)は、横軸を時間として、画素行位置J(最初の読み出し行側の位置)の画素PXのフォトダイオードPDAの読み出し信号を構成する本信号及び暗信号を模式的に示している。図4(g)は、横軸を時間として、画素行位置Jの画素PXのフォトダイオードPDBの読み出し信号を構成する暗信号を模式的に示している。図4(h)は、横軸を時間として、画素行位置Kの画素PXのフォトダイオードPDAの補正後の信号を構成する本信号及び暗信号を模式的に示している。 FIG. 4F schematically shows the main signal and the dark signal constituting the readout signal of the photodiode PDA of the pixel PX at the pixel row position J (position on the first readout row side) with the horizontal axis as time. Yes. FIG. 4G schematically shows a dark signal constituting the readout signal of the photodiode PDB of the pixel PX at the pixel row position J with the horizontal axis as time. FIG. 4H schematically shows the main signal and the dark signal constituting the signal after correction of the photodiode PDA of the pixel PX at the pixel row position K with the horizontal axis as time.
本実施の形態では、図4に示すように、時点t0で、フォトダイオードPDA,PDBが両方ともグローバルリセットされる。このグローバルリセットは、マイクロプロセッサ11の制御下で撮像制御部7が撮像素子4を制御することで、行われる。なお、後述する時点t100でフォトダイオードPDBをグローバルリセットするので、フォトダイオードPDBは必ずしも時点t0でグローバルリセットする必要はない。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, both photodiodes PDA and PDB are globally reset at time t0. This global reset is performed by the
フォトダイオードPDAは時点t0から暗露光される。フォトダイオードPDBにもフォトダイオードPDAと同様に時点t0から暗電流が蓄積されていくが、フォトダイオードPDBは後述する時点t100でグローバルリセットされるので、時点t100以前は暗露光されない。 The photodiode PDA is darkly exposed from time t0. As with the photodiode PDA, dark current is accumulated in the photodiode PDB from the time point t0. However, since the photodiode PDB is globally reset at a time point t100 described later, dark exposure is not performed before the time point t100.
続いて、マイクロプロセッサ11の制御下でシャッタ制御部6によってメカシャッタ3が制御されることで、メカシャッタ3の先幕が走行し、フォトダイオードPDAの本露光が開始される。メカシャッタ3の先幕が走行することで、フォトダイオードPDBにもフォトダイオードPDAと同様に入射光による電荷の蓄積が開始されるが、フォトダイオードPDBは後述する時点t100でグローバルリセットされるので、時点t100以前は本露光されない。
Subsequently, the
次に、マイクロプロセッサ11の制御下でシャッタ制御部6によってメカシャッタ3が制御されることで、メカシャッタ3の先幕が走行してから露光秒時を経過した後、メカシャッタ3の後幕が走行し、フォトダイオードPDAの本露光が終了する。全ての画素PXのフォトダイオードPDAの本露光が終了した時点t100で、いずれの画素PXのフォトダイオードPDAもリセットされることなく、フォトダイオードPDBのみがグローバルリセットされる。このグローバルリセットは、マイクロプロセッサ11の制御下で撮像制御部7が撮像素子4を制御することで、行われる。
Next, the
その後、マイクロプロセッサ11の制御下で撮像制御部7が撮像素子4を制御することで、先頭行の画素PXから最終行の画素PXまで順次画素行毎に画素PXを読み出していく。この画素PXの信号読み出し(フォトダイオードPDA,PDBの信号読み出し)については、後に図5を参照して説明する。なお、画素行の読み出し順序は、必ずしも画素行の並びの順序に限定されるものではない。
Thereafter, the
読み出されるフォトダイオードPDAの信号を構成する電荷が実際に蓄積されている期間は、フォトダイオードPDAがグローバルリセットされる時点t0からフォトダイオードPDAが読み出される時点までの期間であるので、図4(c)及び図4(f)に示すように、後に読み出される位置(行)Kの画素PXのフォトダイオードPDAの方が、先に読み出される位置(行)Jの画素PXのフォトダイオードPDAよりも、暗信号の蓄積量が大きくなる。 The period in which the charge constituting the signal of the photodiode PDA to be read is actually accumulated is the period from the time point t0 when the photodiode PDA is globally reset to the time point when the photodiode PDA is read. ) And FIG. 4F, the photodiode PDA of the pixel PX at the position (row) K to be read later is more than the photodiode PDA of the pixel PX at the position (row) J to be read earlier. The amount of dark signal accumulation increases.
なお、メカシャッタ3の走行スピードは一般的に画素読出しよりも十分速いため、時点t0からメカシャッタ3の先幕走行タイミングまでの期間の暗信号量は、メカシャッタ3の後幕走行タイミングから画素読出し時点までの期間の暗信号量に比べて極めて小さいと言える。位置(行)Kの画素PXのフォトダイオードPDAの信号中の暗信号の量と、位置(行)Kの画素PXのフォトダイオードPDAの信号中の暗信号の量との差(すなわち、各画素PXのフォトダイオードPDAの信号をそのまま画像信号として用いる場合の、暗信号による垂直シェーディング)にとっては、メカシャッタ3の後幕走行タイミングから画素読出し時点までの期間の暗信号量が支配的になる。
Since the traveling speed of the
一方、読み出されるフォトダイオードPDBの信号を構成する電荷が実際に蓄積されている期間は、信号読み出しの直前にフォトダイオードPDBがグローバルリセットされる時点t100からフォトダイオードPDBが読み出される時点までの期間であるので、各位置(行)K,Jの画素PXのフォトダイオードPDBの読み出し信号は、図4(d)及び図4(g)にそれぞれ示すような暗信号のみとなる。 On the other hand, the period in which the charge constituting the signal of the photodiode PDB to be read is actually accumulated is the period from the time t100 when the photodiode PDB is globally reset immediately before the signal reading to the time when the photodiode PDB is read. Therefore, the readout signal of the photodiode PDB of the pixel PX at each position (row) K, J is only a dark signal as shown in FIGS. 4 (d) and 4 (g).
同一画素PXのフォトダイオードPDA,PDBは互いに近接して配置されているため、時点t100から当該画素PXの読み出し時点までに当該画素PXのフォトダイオードPDAに蓄積される暗信号成分の電荷の量は、当該画素PXのフォトダイオードPDBに蓄積されている全電荷の量に比例していると言える。本実施の形態では、フォトダイオードPDAの受光面積がフォトダイオードPDBの受光面積のa倍であるので、時点t100から当該画素PXの読み出し時点までに当該画素PXのフォトダイオードPDAに蓄積される暗信号成分の電荷の量は、当該画素PXのフォトダイオードPDBに蓄積されている全電荷の量のa倍と等しいと言える。 Since the photodiodes PDA and PDB of the same pixel PX are arranged close to each other, the amount of charge of the dark signal component accumulated in the photodiode PDA of the pixel PX from the time point t100 to the reading time of the pixel PX is It can be said that this is proportional to the amount of total charges accumulated in the photodiode PDB of the pixel PX. In the present embodiment, since the light receiving area of the photodiode PDA is a times the light receiving area of the photodiode PDB, the dark signal accumulated in the photodiode PDA of the pixel PX from the time t100 to the reading time of the pixel PX. It can be said that the amount of charge of the component is equal to a times the amount of total charge accumulated in the photodiode PDB of the pixel PX.
したがって、各画素PX毎に、当該画素PXのフォトダイオードPDAの読み出し信号から、当該画素PXのフォトダイオードPDBの読み出し信号をa倍した信号を差し引くことによって、フォトダイオードPDAに蓄積されている時点t100から当該画素PXの読み出し時点までの暗信号成分を除去することができる。このため、各画素PX毎に、当該画素PXのフォトダイオードPDAの読み出し信号から、当該画素PXのフォトダイオードPDBの読み出し信号をa倍した信号を差し引いた信号を、当該画素PXの補正後の信号とすれば、図4(e)及び図4(h)に示すように、いずれの位置(行)の画素PXの補正後の信号に含まれる暗信号成分も低減されてほぼ同じになるので、暗電流に起因する垂直ダークシェーディングが低減され、暗電流による画質劣化を低減することができる。 Therefore, for each pixel PX, by subtracting a signal obtained by multiplying the readout signal of the photodiode PDB of the pixel PX by a from the readout signal of the photodiode PDA of the pixel PX, the time t100 accumulated in the photodiode PDA. To the dark signal component from when the pixel PX is read out. Therefore, for each pixel PX, a signal obtained by subtracting a signal obtained by multiplying the readout signal of the photodiode PDB of the pixel PX by a from the readout signal of the photodiode PDA of the pixel PX is a corrected signal of the pixel PX. Then, as shown in FIGS. 4E and 4H, the dark signal component included in the corrected signal of the pixel PX at any position (row) is reduced and becomes substantially the same. Vertical dark shading caused by dark current is reduced, and image quality deterioration due to dark current can be reduced.
ここで、図4中の時点t100後の画素PXの読み出し動作について、図5を参照して説明する。 Here, the reading operation of the pixel PX after the time t100 in FIG. 4 will be described with reference to FIG.
図4中の時点t100後に画素PXが1行ずつ順次選択され、各1行について順次同じ動作が行われていく。図5は、図4中の一部を詳細に示すタイミングチャートであり、n行目の画素PXが選択された場合の動作を示している。 After time t100 in FIG. 4, the pixels PX are sequentially selected row by row, and the same operation is sequentially performed for each row. FIG. 5 is a timing chart showing a part of FIG. 4 in detail, and shows the operation when the pixel PX in the n-th row is selected.
期間t1−t14はn行目の画素PXの選択期間である。期間t1−t14において、φSEL(n)がハイレベルにされて、n行目の選択トランジスタSELがオンする。 A period t1-t14 is a selection period of the pixels PX in the n-th row. In a period t1-t14, φSEL (n) is set to a high level, and the selection transistor SEL in the n-th row is turned on.
時点t1でn行目の画素PXの選択期間を開始すると、まず、期間t2−t3において、φRES(n)がハイレベルにされてn行目のリセットトランジスタRESがオンにされ、n行目のフローティング容量部FDがリセットされる。次に、期間t4−t5において、φTXB(n)がハイレベルにされて、n行目の転送トランジスタTXBがオンする。これにより、n行目の画素PXのフォトダイオードPDBの蓄積電荷(暗信号)がn行目の画素PXのフローティング容量部FDに転送される。次に、期間t6−t7においてφTVNがハイレベルにされ、n行目の画素PXのフォトダイオードPDBの信号が蓄積容量CNに蓄積される。 When the selection period of the pixel PX in the n-th row is started at time t1, first, φRES (n) is set to a high level during the period t2-t3, the reset transistor RES in the n-th row is turned on, and the n-th row The floating capacitor FD is reset. Next, in a period t4-t5, φTXB (n) is set to the high level, and the transfer transistor TXB in the n-th row is turned on. As a result, the accumulated charge (dark signal) of the photodiode PDB of the pixel PX in the n-th row is transferred to the floating capacitor FD of the pixel PX in the n-th row. Next, in the period t6 to t7, φTVN is set to the high level, and the signal of the photodiode PDB of the pixel PX in the n-th row is accumulated in the storage capacitor CN.
その後、期間t8−t9において、φRES(n)がハイレベルにされてn行目のリセットトランジスタRESがオンにされ、n行目のフローティング容量部FDがリセットされる。次に、期間t10−t11において、φTXA(n)がハイレベルにされて、n行目の転送トランジスタTXAがオンする。これにより、n行目の画素PXのフォトダイオードPDAの蓄積電荷(本信号+暗信号)がn行目の画素PXのフローティング容量部FDに転送される。次に、期間t12−t13においてφTVSがハイレベルにされ、n行目の画素PXのフォトダイオードPDAの信号が蓄積容量CSに蓄積される。 Thereafter, in a period t8-t9, φRES (n) is set to a high level, the n-th row reset transistor RES is turned on, and the n-th row floating capacitor FD is reset. Next, in a period t10 to t11, φTXA (n) is set to a high level, and the transfer transistor TXA in the n-th row is turned on. As a result, the accumulated charge (main signal + dark signal) of the photodiode PDA of the pixel PX in the n-th row is transferred to the floating capacitor FD of the pixel PX in the n-th row. Next, in the period t12 to t13, φTVS is set to the high level, and the signal of the photodiode PDA of the pixel PX in the n-th row is accumulated in the storage capacitor CS.
次いで、期間t13−t14において、各列のφHが順次ハイレベルにされて水平走査が行われ、蓄積容量CN,CSにそれぞれ蓄積されていたフォトダイオードPDBの信号(暗信号)及びフォトダイオードPDAの信号(本信号+暗信号)が水平信号線26N,26Sにそれぞれ出力され、それぞれ出力アンプAPN,APSを介して、図1中の信号処理部8へ出力される。
Next, in a period t13 to t14, φH of each column is sequentially set to the high level to perform horizontal scanning, and the signal (dark signal) of the photodiode PDB and the photodiode PDA stored in the storage capacitors CN and CS, respectively. Signals (main signal + dark signal) are output to the
信号処理部8は、出力アンプAPSから出力された各画素PXのフォトダイオードPDAの読み出し信号から、出力アンプAPNから出力された当該画素PXのフォトダイオードPDBの読み出し信号をa倍した信号を差し引いた信号を、当該画素PXの補正後の信号として得る。なお、フォトダイオードPDBの読み出し信号に基づくフォトダイオードPDAの補正は、フォトダイオードPDAの読み出し信号から、フォトダイオードPDBの読み出し信号をa倍した信号を差し引くことに必ずしも限定されるものではなく、フォトダイオードPDBの読み出し信号に基づいて、フォトダイオードPDAの読み出し信号を、暗電流成分が低減されるように補正すればよい。
The
信号処理部8により得られた各画素PXの補正後の信号は、A/D変換部9によりデジタル信号に変換され、更にメモリ10に一旦格納される。マイクロプロセッサ11は、補正後の信号による画像全体がメモリ10に格納されると、操作部16の指令に基づき、必要に応じて画像処理部14や画像圧縮部15にて所望の処理を行い、記録部12に処理後の画像を出力させ記録媒体12aに記録する。
The corrected signal of each pixel PX obtained by the
なお、信号処理部8で各画素PXの補正後の信号を得る代わりに、出力アンプAPSから出力された各画素PXのフォトダイオードPDAの読み出し信号及び出力アンプAPNから出力された当該画素PXのフォトダイオードPDBの読み出し信号を信号処理部8でそれぞれ増幅等した後に、A/D変換部9によりそれぞれデジタル信号に変換し、それぞれメモリ10に一旦格納し、その後、画像処理部14によって、メモリ10内のフォトダイオードPDAの読み出し信号による画像から、メモリ10内のフォトダイオードPDBによる読み出し信号による画像をa倍(レベルをa倍)した画像を差し引いてもよい。
Instead of obtaining a corrected signal for each pixel PX by the
ここで、本実施の形態による撮像装置1と比較される比較例による撮像装置について、説明する。図6は、この比較例による撮像装置の動作とこれにより得られる信号を模式的に示すタイミングチャートであり、図4に対応している。図7は、図6中の一部を詳細に示すタイミングチャートであり、n行目の画素PXが選択された場合の動作を示し、図5に対応している。
Here, an imaging device according to a comparative example compared with the
この比較例による撮像装置が本実施の形態による撮像装置1と異なる所は、撮像素子4において、各画素PXからフォトダイオードPDB及び転送トランジスタTXBが取り除かれている点と、図4に示す動作に代えて図6に示す動作が行われる点と、n行目の画素PXが選択された場合に図5に示す動作に代えて図7に示す動作が行われる点と、フォトダイオードPDAの読み出し信号が補正されることなく、そのまま撮像画像として用いられる点である。
The imaging device according to this comparative example is different from the
この比較例では、図4(a)に示す動作に代えて、図6(a)に示す動作が行われる。図4(a)に示す動作が図6(a)に示す動作と異なる所は、この比較例では、フォトダイオードPDBがないので、時点t0ではフォトダイオードPDAのみがグローバルリセットされるとともに、時点t100ではフォトダイオードPDBはグローバルリセットされない点である。図6(b)の信号は図4(c)の信号と同じであり、図6(c)の信号は図4(f)の信号と同じである。 In this comparative example, the operation shown in FIG. 6A is performed instead of the operation shown in FIG. The operation shown in FIG. 4A is different from the operation shown in FIG. 6A. In this comparative example, since there is no photodiode PDB, only the photodiode PDA is globally reset at time t0 and at time t100. Then, the photodiode PDB is not globally reset. The signal in FIG. 6B is the same as the signal in FIG. 4C, and the signal in FIG. 6C is the same as the signal in FIG.
図7に示す動作が図5に示す動作と異なる所は、この比較例では転送トランジスタTXBがないのでφTXB(n)がない点と、n行目の画素PXの選択期間において、期間t8−t9においてもφRES(n)がローレベルに維持されてn行目のリセットトランジスタRESがオフに維持され、他の行の画素PXの選択期間においても同様である点である。これにより、この比較例では、蓄積容量CN,CSにそれぞれ蓄積されていた信号の差分を取ることで、一般的な相関二重サンプリング(CDS)処理が実現されるようになっている。 The operation shown in FIG. 7 differs from the operation shown in FIG. 5 in this comparative example in that there is no φTXB (n) because there is no transfer transistor TXB, and in the selection period of the pixel PX in the n-th row, the period t8-t9. In this case, φRES (n) is maintained at the low level, the reset transistor RES in the n-th row is maintained in the off state, and the same applies to the selection periods of the pixels PX in the other rows. Thus, in this comparative example, a general correlated double sampling (CDS) process is realized by taking the difference between the signals stored in the storage capacitors CN and CS, respectively.
この比較例では、先の説明からわかるように、読み出されるフォトダイオードPDAの信号を構成する電荷が実際に蓄積されている期間は、フォトダイオードPDAがグローバルリセットされる時点t0からフォトダイオードPDAが読み出される時点までの期間であるので、図6(b)及び図6(c)に示すように、後に読み出される位置(行)Kの画素PXのフォトダイオードPDAの方が、先に読み出される位置(行)Jの画素PXのフォトダイオードPDAよりも、暗信号の蓄積量が大きくなる。 In this comparative example, as can be seen from the above description, the photodiode PDA is read from the time point t0 when the photodiode PDA is globally reset during the period in which the charge constituting the signal of the photodiode PDA to be read is actually accumulated. 6 (b) and FIG. 6 (c), the photodiode PDA of the pixel PX at the position (row) K to be read later is the position to be read first (see FIG. 6B and FIG. 6C). Row) The dark signal accumulation amount is larger than that of the photodiode PDA of the pixel PX of J.
ところが、この比較例では、フォトダイオードPDAの読み出し信号が補正されることなく、そのまま撮像画像として用いられるので、暗信号成分が何ら低減されることなく、暗電流に起因する垂直ダークシェーディングが何ら低減されず、暗電流による画質劣化を何ら低減することができない。 However, in this comparative example, since the readout signal of the photodiode PDA is used as it is as a captured image without being corrected, the dark signal component is not reduced at all, and the vertical dark shading caused by the dark current is reduced at all. In other words, image quality deterioration due to dark current cannot be reduced at all.
これに対し、本実施の形態では、前述したように、各画素PX毎に、暗信号のみを示すフォトダイオードPDBの読み出し信号によって、フォトダイオードPDAの読み出し信号を補正するので、いずれの位置(行)の画素PXの補正後の信号に含まれる暗信号成分も低減されてほぼ同じになるので、暗電流に起因する垂直ダークシェーディングが低減され、暗電流による画質劣化を低減することができる。 On the other hand, in this embodiment, as described above, the readout signal of the photodiode PDA is corrected for each pixel PX by the readout signal of the photodiode PDB indicating only the dark signal. ), The dark signal component included in the corrected signal of the pixel PX is also reduced to be approximately the same, so that the vertical dark shading caused by the dark current is reduced, and image quality deterioration due to the dark current can be reduced.
また、本実施の形態では、フォトダイオードPDBの読み出し信号によるフォトダイオードPDAの読み出し信号の補正を各画素PX毎に行うので、暗電流が垂直方向に分布を持つ場合のみならず、暗電流が水平方向に分布を持つ場合にも、その暗電流の影響を低減することができ、この点からも、暗電流による画質劣化をより低減することができる。 In this embodiment, since the readout signal of the photodiode PDA is corrected for each pixel PX by the readout signal of the photodiode PDB, not only when the dark current has a distribution in the vertical direction, but also the dark current is horizontal. Even when there is a distribution in the direction, the influence of the dark current can be reduced, and also from this point, image quality deterioration due to the dark current can be further reduced.
さらに、本実施の形態では、前述した特許文献1に開示された撮像装置と異なり、リセット及び読み出しの順に所定の時間間隔をおいて走査して1フレームの静止画を撮影するわけではないので、1フレームの画像を撮像するための時間が長くならず、コマ速が低下してしまうようなことがない。
Furthermore, in the present embodiment, unlike the imaging device disclosed in
このように、本実施の形態によれば、1フレームの画像を撮像するための時間を長くすることなく、暗電流による画質劣化を低減することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to reduce image quality degradation due to dark current without increasing the time for capturing an image of one frame.
ところで、図4及び図5に示す動作では、前述したように、フォトダイオードPDAの読み出し信号をフォトダイオードPDBの読み出し信号に基づいて補正し、補正後の信号は、主にフォトダイオードPDAの本信号からなる。逆に、フォトダイオードPDBの読み出し信号をフォトダイオードPDAの読み出し信号に基づいて補正し、補正後の信号を、主にフォトダイオードPDBの本信号からなるようにすることも可能である。この場合、図4及び図5に示す動作を次のように改変すればよい。すなわち、この場合、時点t0で少なくともフォトダイオードPDBをグローバルリセットし、時点t100でフォトダイオードPDBをグローバルリセットすることなくフォトダイオードPDAをグローバルリセットし、n行目の画素PXの選択期間において、φTXA(n)のハイレベル期間とφTXB(n)のハイレベル期間とを入れ替え、他の行の画素PXの選択期間においても同様とし、信号処理部8が、各画素PX毎に、当該画素PXのフォトダイオードPDBの読み出し信号から、当該画素PXのフォトダイオードPDAの読み出し信号を1/a倍した信号を差し引くことによって、当該画素PXの補正後の信号とすればよい。
In the operation shown in FIGS. 4 and 5, as described above, the readout signal of the photodiode PDA is corrected based on the readout signal of the photodiode PDB, and the corrected signal is mainly the main signal of the photodiode PDA. Consists of. Conversely, the readout signal of the photodiode PDB can be corrected based on the readout signal of the photodiode PDA, and the corrected signal can be mainly composed of the main signal of the photodiode PDB. In this case, the operation shown in FIGS. 4 and 5 may be modified as follows. That is, in this case, at least the photodiode PDB is globally reset at time t0, the photodiode PDA is globally reset without globally resetting the photodiode PDB at time t100, and φTXA ( The high level period of n) and the high level period of φTXB (n) are interchanged, and the same applies to the selection periods of the pixels PX in the other rows, and the
本実施の形態では、フォトダイオードPDAの受光面積はフォトダイオードPDBの受光面積よりも大きい。したがって、図4及び図5に示す動作では、補正後の信号が主にフォトダイオードPDAの本信号からなるので、入射光に対する感度が高くなる。よって、図4及び図5に示す動作は、低輝度の被写体を撮像するのに適している。これに対し、図4及び図5に示す動作を前述したように改変した動作では、補正後の信号が主にフォトダイオードPDBの本信号からなるので、入射光に対する感度が低くなり、被写体の輝度が高くても飽和しなくなることから、高輝度の被写体を撮像するのに適している。したがって、図4及び図5に示す動作モードと、これを前述したように改変した動作モードとを切り替えられるようにしておくことが好ましい。この切り替えは、例えば、操作部16からの指令によって行ってもよいし、マイクロプロセッサ11が被写体の輝度に基づいて自動的に行うようにしてもよい。
In the present embodiment, the light receiving area of the photodiode PDA is larger than the light receiving area of the photodiode PDB. Therefore, in the operation shown in FIGS. 4 and 5, since the corrected signal mainly consists of the main signal of the photodiode PDA, the sensitivity to incident light is increased. Therefore, the operations shown in FIGS. 4 and 5 are suitable for imaging a low-luminance subject. On the other hand, in the operation obtained by modifying the operation shown in FIGS. 4 and 5 as described above, the corrected signal mainly consists of the main signal of the photodiode PDB, so that the sensitivity to the incident light is lowered, and the luminance of the subject is reduced. Since it does not saturate even if it is high, it is suitable for imaging a high-luminance subject. Therefore, it is preferable that the operation mode shown in FIGS. 4 and 5 and the operation mode modified as described above can be switched. This switching may be performed, for example, by a command from the
なお、他の動作モードにおいて、フォトダイオードPDAの蓄積電荷とフォトダイオードPDBの蓄積電荷を同時にフローティング容量部FDへ転送させることで、両電荷を加算読み出しするようにすれば、暗電流による画質劣化は避けることはできないものの、フォトダイオードPDA,PDB単独時よりも高感度の撮像が可能となる。 In other operation modes, if the charge stored in the photodiode PDA and the charge stored in the photodiode PDB are simultaneously transferred to the floating capacitor FD, and the both charges are added and read, the image quality degradation due to dark current is reduced. Although it cannot be avoided, it is possible to perform imaging with higher sensitivity than when the photodiodes PDA and PDB are alone.
以上、本発明の実施の形態及びその変形例について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、前記実施の形態では、全画素PXが2つのフォトダイオードPDA,PDBを有しているが、一部の画素PX(例えば、暗電流の成分が少ない箇所の画素)は、単一のフォトダイオードのみを有していてもよい。 As mentioned above, although embodiment of this invention and its modification were demonstrated, this invention is not limited to these. For example, in the above-described embodiment, all the pixels PX have two photodiodes PDA and PDB, but some of the pixels PX (for example, pixels having a low dark current component) You may have only a diode.
1 撮像装置
4 撮像素子
7 撮像制御部
8 信号処理部
11 マイクロプロセッサ
PDA,PDB フォトダイオード
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記各組の前記第1の光電変換部を同時に一旦リセットしてから前記各組の前記第1及び第2の光電変換部を露光した後に、前記各組の前記第1の光電変換部をリセットすることなく前記各組の第2の光電変換部を同時に一旦リセットした後、前記各組の前記第1及び第2の光電変換部に蓄積された信号を読み出す制御を行う制御手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。 An imaging device having a plurality of sets of first and second photoelectric conversion units adjacent to each other;
After resetting the first photoelectric conversion units of each set at the same time and then exposing the first and second photoelectric conversion units of each set, the first photoelectric conversion units of each set are reset. Control means for performing control to read out the signals accumulated in the first and second photoelectric conversion units of each set, after simultaneously resetting the second photoelectric conversion units of each set without simultaneously
An imaging apparatus comprising:
前記サンプルホールド部は、前記各垂直信号線に対応して設けられ前記第1の光電変換部から読み出された信号が蓄積される第1の蓄積容量、及び、前記各垂直信号線に対応して設けられ前記第2の光電変換部から読み出された信号が蓄積される第2の蓄積容量を、含むことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の撮像装置。 The imaging device is provided corresponding to each column of the plurality of sets, and a vertical signal line to which signals accumulated in the first and second photoelectric conversion units of the corresponding column set are supplied, and the vertical A sample hold unit that samples and holds a signal according to the signal of the signal line according to the sampling control signal, and supplies the held signal to the horizontal signal line according to the horizontal scanning signal,
The sample-and-hold unit is provided corresponding to each vertical signal line, and corresponds to each first storage capacitor in which a signal read from the first photoelectric conversion unit is stored, and each vertical signal line. The imaging apparatus according to claim 1, further comprising a second storage capacitor that is provided and stores a signal read from the second photoelectric conversion unit.
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