JP2014050019A - 撮像装置の駆動方法、撮像システムの駆動方法、撮像装置、撮像システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 比較回路のオフセット成分に基づくデジタル信号を生成する動作の回数が、複数行の画素の出力する光電変換信号に基づくデジタル信号を生成する動作の回数よりも少ない撮像装置の駆動方法、撮像システムの駆動方法、撮像装置、撮像システムである。
【選択図】 図4
Description
以下、図面を参照しながら本実施例の撮像装置について説明する。
本実施例の撮像装置について、実施例1の撮像装置と異なる点を中心に説明する。
本実施例の撮像装置について実施例2と異なる点を中心に説明する。
これまで実施例1〜3で述べた撮像装置を撮像システムに適用した場合の実施例について述べる。撮像システムとして、デジタルスチルカメラやデジタルカムコーダーや監視カメラなどがあげられる。図11に、撮像システムの例としてデジタルスチルカメラに撮像装置を適用した場合のブロック図を示す。図11において、撮像システムは被写体の光学像を撮像装置154に結像させるレンズ152、レンズ152の保護のためのバリア151、レンズ152を通った光量を可変にするための絞り153を有する。また、撮像システムは撮像装置154より出力される出力信号の処理を行う信号処理部155を有する。
2 垂直出力電流源
3 垂直出力線
4 比較回路
5 ランプ信号出力回路
6 メモリ
7 カウンタ回路
8 水平走査回路
9 垂直走査回路
10 信号処理回路
12 AD変換部
Claims (17)
- 入射光に基づく光電変換信号を各々が出力する複数の画素と、
前記光電変換信号に基づく電位が与えられる入力部を有するアナログデジタル変換部と、
を有する撮像装置の駆動方法であって、
前記アナログデジタル変換部が、リセットされた前記入力部の電位に基づいて第1のデジタル信号を生成する第1のAD変換を行う工程と、
前記アナログデジタル変換部が、前記光電変換信号に基づく電位が与えられた前記入力部の電位に基づいて第2のデジタル信号を生成する第2のAD変換を複数行って、前記複数の画素のそれぞれの前記光電変換信号に各々が基づく複数の前記第2のデジタル信号を生成する工程と、
前記撮像装置が、前記第1のデジタル信号と、前記複数の第2のデジタル信号のそれぞれとの差を得る工程と、
を有し、
前記第1のAD変換を行う回数が、前記第2のAD変換を行う回数よりも少ないことを特徴とする撮像装置の駆動方法。 - 第1の画像を形成するための前記光電変換信号を前記複数の画素の各々に出力させ、
前記アナログデジタル変換部が、前記第1の画像を形成するための前記光電変換信号の各々を前記第2のAD変換によって前記第2のデジタル信号に変換し、
前記第1の画像とは別の第2の画像を形成するための前記光電変換信号を前記複数の画素の各々に出力させ、
前記アナログデジタル変換部が、前記第2の画像を形成するための前記光電変換信号の各々を前記第2のAD変換によって前記第2のデジタル信号に変換し、
前記第1の画像を形成するための前記第2のデジタル信号と、前記第2の画像を形成するための前記光電変換信号から生成した前記第2のデジタル信号とのそれぞれと、同一の前記第1のデジタル信号との差をそれぞれ得ることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置の駆動方法。 - 1フレーム期間に前記アナログデジタル変換部が生成した前記複数の第2のデジタル信号と、前記1フレーム期間とは別の1フレーム期間に前記アナログデジタル変換部が生成した前記複数の第2のデジタル信号とのそれぞれと、同一の前記第1のデジタル信号との差をそれぞれ得ることを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置の駆動方法。
- 前記複数の画素は、前記画素が複数行に設けられたものであり、
前記撮像装置はさらに前記複数の画素を行ごとに走査する垂直走査回路を有し、
前記1フレーム期間は、前記垂直走査回路が前記複数の画素の行ごとの順次走査を開始してから、前記複数の画素の行ごとの順次走査を終了し、次に前記垂直走査回路が前記複数の画素の行ごとの順次走査を開始するまでの期間であることを特徴とする請求項3に記載の撮像装置の駆動方法。 - 前記撮像装置はさらに垂直走査回路を有し、
前記複数の画素は、前記画素が複数行に設けられたものであり、
前記アナログデジタル変換部が、前記第1のAD変換を行った後、
前記垂直走査回路が前記複数の画素を行ごとに順次走査して前記光電変換信号を前記複数の画素の各々から順次出力させ、
前記アナログデジタル変換部が、前記複数の画素のそれぞれが順次出力する前記光電変換信号に各々が基づく複数の前記第2のAD変換を行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の撮像装置の駆動方法。 - 前記アナログデジタル変換部は、参照信号入力端子を有する比較回路を有し、
前記参照信号入力端子に、時間に依存して電位が変化する参照信号が与えられ、
前記比較回路は、前記入力部と前記参照信号入力端子に与えられる電位と、を比較した結果を示す比較結果信号を出力し、
前記アナログデジタル変換部は、前記第1のデジタル信号と前記第2のデジタル信号を前記比較結果信号に基づいて生成することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の撮像装置の駆動方法。 - 前記撮像装置は前記画素と前記入力部との間の電気的経路に容量素子を有し、
前記画素はさらにノイズ信号を出力し、前記容量素子が前記ノイズ信号を保持することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の撮像装置の駆動方法。 - 前記容量素子と前記入力部との間の電気的経路に増幅部が設けられ、
前記増幅部と前記アナログデジタル変換部との間の電気的経路に前記容量素子とは別の第2の容量素子が設けられ、
前記増幅部は前記光電変換信号を増幅した信号を前記第2の容量素子を介して前記入力部に出力することを特徴とする請求項7に記載の撮像装置の駆動方法。 - 前記容量素子と前記第2の容量素子のそれぞれの電荷のリセットを行い、前記容量素子と前記第2の容量素子とのそれぞれの前記リセットを解除した後、前記第1のAD変換を行うことを特徴とする請求項8に記載の撮像装置の駆動方法。
- 前記第1のAD変換を複数回行うことによって複数の前記第1のデジタル信号を生成し、前記複数の第1のデジタル信号の平均の信号と、前記複数の第2のデジタル信号のそれぞれと、の差をそれぞれ得ることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の撮像装置の駆動方法。
- 同一の前記画素が複数の前記ノイズ信号を出力し、前記同一の画素が前記複数のノイズ信号のそれぞれを出力する都度、前記アナログデジタル変換部が前記第1のAD変換をそれぞれ行って複数の前記第1のデジタル信号を生成し、前記複数の第1のデジタル信号の平均の信号と、前記複数の第2のデジタル信号のそれぞれと、の差をそれぞれ得ることを特徴とする請求項7〜9のいずれかに記載の撮像装置の駆動方法。
- 前記複数の画素の一部の前記画素が前記ノイズ信号を出力するのに応じて前記第1のAD変換を行い、さらに前記複数の画素の他の一部の前記画素が前記ノイズ信号を出力するのに応じて前記第1のAD変換を行うことで複数の前記第1のデジタル信号を生成し、前記複数の第1のデジタル信号の平均の信号と、前記複数の第2のデジタル信号のそれぞれと、の差をそれぞれ得ることを特徴とする請求項7〜9のいずれかに記載の撮像装置の駆動方法。
- 前記第1のデジタル信号と、前記複数の第2のデジタル信号のそれぞれと、の差のそれぞれを、前記第1のデジタル信号の代わりに前記第1のデジタル信号を補正したデジタル信号を用いて得ることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の撮像装置の駆動方法。
- 前記撮像装置は複数の前記アナログデジタル変換部を有し、
前記複数の画素が行列状に設けられ、
各列の前記複数の画素が、前記複数のアナログデジタル変換部の各々に、前記光電変換信号を出力し、
同一の前記アナログデジタル変換部が生成した前記複数の第2のデジタル信号のそれぞれと、前記第1のデジタル信号と、の差をそれぞれ得ることを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載の撮像装置の駆動方法。 - 撮像装置と、信号処理部と、アナログデジタル変換部と、を有する撮像システムの駆動方法であって、
前記撮像装置は、入射光に基づく光電変換信号を各々が出力する複数の画素を備え、
前記アナログデジタル変換部は、前記複数の画素の各々が出力する前記光電変換信号に基づく電位が与えられる入力部を有し、
前記駆動方法は、
前記アナログデジタル変換部が、リセットされた前記入力部の電位に基づいて第1のデジタル信号を生成する第1のAD変換を行う工程と、
前記アナログデジタル変換部が、前記光電変換信号に基づく電位が与えられた前記入力部の電位に基づいて第2のデジタル信号を生成する第2のAD変換を複数行って、前記複数の画素のそれぞれの前記光電変換信号に各々が基づく複数の前記第2のデジタル信号を生成する工程と、
前記撮像装置が、前記第1のデジタル信号と、前記複数の第2のデジタル信号と、をそれぞれ前記信号処理部に出力する工程と、
前記信号処理部が、前記第1のデジタル信号と、前記複数の第2のデジタル信号のそれぞれと、の差を得る工程と、を有し、
前記アナログデジタル変換部が行う前記第1のAD変換が、前記第2のAD変換を行う回数よりも少ないことを特徴とする撮像システムの駆動方法。 - 入射光に基づく光電変換信号を各々が出力する複数の画素と、
前記複数の画素の各々が出力する前記光電変換信号に基づく電位が与えられる入力部を有するアナログデジタル変換部と、を有する撮像装置であって、
前記撮像装置はさらに制御部と、差分信号生成部と、を有し、
前記制御部は、
前記アナログデジタル変換部に、リセットされた前記入力部の電位に基づいて第1のデジタル信号を生成する第1のAD変換を行わせ、さらに、前記アナログデジタル変換部に、前記光電変換信号に基づく電位が与えられた前記入力部の電位に基づいて第2のデジタル信号を生成する第2のAD変換の複数を行わせ、前記複数の画素のそれぞれの前記光電変換信号に各々が基づく複数の前記第2のデジタル信号を生成させる制御部であり、
前記差分信号生成部が、前記第1のデジタル信号と、前記複数の第2のデジタル信号のそれぞれとの差をそれぞれ得る差分信号生成部であり、
さらに前記制御部が、前記アナログデジタル変換部に前記第1のAD変換を、前記第2のAD変換よりも回数を少なく行わせる制御部であることを特徴とする撮像装置。 - 撮像装置と、信号処理部と、制御部と、を有する撮像システムであって、
前記撮像装置は、入射光に基づく光電変換信号を各々が出力する複数の画素と、
アナログデジタル変換部と、を備え、
前記アナログデジタル変換部は、前記複数の画素の各々が出力する前記光電変換信号に基づく電位が与えられる入力部を有し、
前記制御部は、
前記アナログデジタル変換部に、リセットされた前記入力部の電位に基づいて第1のデジタル信号を生成する第1のAD変換を行わせ、さらに、
前記アナログデジタル変換部に、前記光電変換信号に基づく電位が与えられた前記入力部の電位に基づいて第2のデジタル信号を生成する第2のAD変換を複数行わせ、前記複数の画素のそれぞれの前記光電変換信号に各々が基づく複数の前記第2のデジタル信号を生成させる制御部であり、
前記信号処理部が、前記第1のデジタル信号と、前記複数の第2のデジタル信号のそれぞれとの差をそれぞれ得る信号処理部であり、
さらに前記制御部が、前記アナログデジタル変換部に前記第1のAD変換を、前記第2のAD変換よりも回数を少なく行わせる制御部であることを特徴とする撮像システム。
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