JP2014179735A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014179735A JP2014179735A JP2013051592A JP2013051592A JP2014179735A JP 2014179735 A JP2014179735 A JP 2014179735A JP 2013051592 A JP2013051592 A JP 2013051592A JP 2013051592 A JP2013051592 A JP 2013051592A JP 2014179735 A JP2014179735 A JP 2014179735A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exposure
- curve
- gain
- line
- pixel
- 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.)
- Abandoned
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000003705 background correction Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 11
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 11
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 7
- 101150082572 TSB1 gene Proteins 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/50—Control of the SSIS exposure
- H04N25/53—Control of the integration time
- H04N25/531—Control of the integration time by controlling rolling shutters in CMOS SSIS
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/50—Control of the SSIS exposure
- H04N25/53—Control of the integration time
- H04N25/533—Control of the integration time by using differing integration times for different sensor regions
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
- H04N25/61—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise the noise originating only from the lens unit, e.g. flare, shading, vignetting or "cos4"
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
- H04N25/75—Circuitry for providing, modifying or processing image signals from the pixel array
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
- H04N25/78—Readout circuits for addressed sensors, e.g. output amplifiers or A/D converters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Studio Devices (AREA)
Abstract
【課題】SNRを向上させることを可能としつつ、レンズシェーディング補正を行うことが可能な固体撮像装置を提供する。
【解決手段】露光時間算出部14Aは、画素の露光期間を制御するリセットタイミングと垂直ラインとの関係を示す露光カーブを所定のカーブに制限し、その制限内でCMOSセンサ11のシェーディングが補正されるように画素の露光期間を算出し、ゲイン情報算出部14Bは、露光カーブに基づいて得られた露光ゲインと理想カーブで示される理想ゲインとの差分が補償されるようにデジタルゲインを算出し、ラインステップ数設定部14Cは、画素の露光期間を制御するリセットタイミングと垂直ラインとの関係を示す露光カーブによるリセットタイミングが一致する垂直ラインの数が減るように露光カーブのラインステップ数を設定する。
【選択図】図1
【解決手段】露光時間算出部14Aは、画素の露光期間を制御するリセットタイミングと垂直ラインとの関係を示す露光カーブを所定のカーブに制限し、その制限内でCMOSセンサ11のシェーディングが補正されるように画素の露光期間を算出し、ゲイン情報算出部14Bは、露光カーブに基づいて得られた露光ゲインと理想カーブで示される理想ゲインとの差分が補償されるようにデジタルゲインを算出し、ラインステップ数設定部14Cは、画素の露光期間を制御するリセットタイミングと垂直ラインとの関係を示す露光カーブによるリセットタイミングが一致する垂直ラインの数が減るように露光カーブのラインステップ数を設定する。
【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、固体撮像装置に関する。
固体撮像装置では、レンズのケラレによる周辺部の光量の減衰を補償するため、レンズシェーディング補正が行なわれることがあった。このレンズシェーディング補正として、周辺部のデジタルゲインを中央部のデジタルゲインよりも高くする方法がある。
本発明の一つの実施形態は、SNRを向上させることを可能としつつ、レンズシェーディング補正を行うことが可能な固体撮像装置を提供することを目的とする。
本発明の一つの実施形態によれば、画素アレイと、デジタルゲイン回路と、シェーディング補正回路とが設けられている。画素アレイは、光電変換した電荷を蓄積する画素がマトリックス状に配置され、前記画素の露光期間をラインごとに制御可能である。デジタルゲイン回路は、前記画素アレイの出力信号のデジタルゲインを調整する。シェーディング補正回路は、前記画素の露光期間および前記デジタルゲインを制御することにより、前記画素アレイのシェーディングを補正する。
以下に添付図面を参照して、実施形態に係る固体撮像装置を詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。
図1は、一実施形態に係る固体撮像装置の概略構成を示すブロック図である。
図1において、この固体撮像装置には、CMOSセンサ11、デジタルゲイン回路12、ROM13およびシェーディング補正回路14が設けられている。シェーディング補正回路14には、露光時間算出部14A、ゲイン情報算出部14Bおよびラインステップ数設定部14Cが設けられている。
図1において、この固体撮像装置には、CMOSセンサ11、デジタルゲイン回路12、ROM13およびシェーディング補正回路14が設けられている。シェーディング補正回路14には、露光時間算出部14A、ゲイン情報算出部14Bおよびラインステップ数設定部14Cが設けられている。
CMOSセンサ11は、光電変換した電荷を蓄積する画素がマトリックス状に配置されている。また、CMOSセンサ11は、画素の露光期間をラインごとに制御可能である。デジタルゲイン回路12は、CMOSセンサ11の出力信号S1のデジタルゲインを調整することができる。ROM13は、CMOSセンサ11のシェーディングを理想的に補正するのに必要な理想ゲインと垂直ラインとの関係を示す理想カーブを記憶することができる。なお、理想カーブはcos4の関数で表すことができる。シェーディング補正回路14は、画素の露光期間およびデジタルゲインを制御することにより、CMOSセンサ11のシェーディングを補正することができる。
露光時間算出部14Aは、画素の露光期間を制御するリセットタイミングと垂直ラインとの関係を示す露光カーブを所定のカーブに制限し、その制限内でCMOSセンサ11のシェーディングが補正されるように画素の露光期間を算出することができる。なお、この露光カーブは、例えば、2次曲線または4次曲線に制限することができる。ゲイン情報算出部14Bは、露光カーブに基づいて得られた露光ゲインと理想カーブで示される理想ゲインとの差分が補償されるようにデジタルゲインを算出することができる。ラインステップ数設定部14Cは、画素の露光期間を制御するリセットタイミングと垂直ラインとの関係を示す露光カーブによるリセットタイミングが一致する垂直ラインの数が減るように露光カーブのラインステップ数を設定することができる。
そして、シェーディング補正回路14において、ROM13に記憶された理想カーブS2に基づいて、画素の露光期間が算出されるとともに、露光カーブのラインステップ数が設定され、露光情報S3としてCMOSセンサ11に出力される。また、シェーディング補正回路14において、露光カーブに基づいて得られた露光ゲインと理想カーブで示される理想ゲインとの差分が補償されるようにデジタルゲインが算出され、ゲイン情報S4としてデジタルゲイン回路12に出力される。
そして、CMOSセンサ11において、露光情報S3に基づいて、画素の露光期間がラインごとに制御されるとともに、リセット時のラインステップ数が設定され、その時の出力信号S1がデジタルゲイン回路12に出力される。そして、デジタルゲイン回路12において、露光カーブに基づいて得られた露光ゲインと理想カーブで示される理想ゲインとの差分が補償されるように出力信号S1のデジタルゲインが調整され、補正出力S5として出力される。
ここで、露光カーブに基づいて得られた露光ゲインと理想カーブで示される理想ゲインとの差分をデジタルゲインで補償することにより、デジタルゲインのみでレンズシェーディング補正を行った場合に比べて、SNRを向上させることができる。また、露光ゲインとデジタルゲインとを組み合わせることにより、露光ゲインのみでレンズシェーディング補正を行った場合に比べて、露光時間の短い場合(例えば、1H=1水平期間)や、露光時間の長い場合(例えば、1V=1垂直期間)においても、レンズシェーディング補正精度を向上させることができる。さらに、露光カーブを所定のカーブに制限することにより、同時リセットが起こるタイミングを見積もることができる。このため、露光カーブに応じてラインステップ数を設定することにより、同時リセットのタイミングを分散させることができ、同時リセットが起こるライン数を減少させることが可能となることから、CMOSセンサ11の負荷を低減することができる。
図2は、図1のCMOSセンサの概略構成を示すブロック図である。
図2において、固体撮像装置には、画素アレイ部1が設けられている。画素アレイ部1には、光電変換した電荷を蓄積する画素PCがロウ方向RDおよびカラム方向CDにマトリックス状に配置されている。また、この画素アレイ部1において、ロウ方向RDには画素PCの読み出し制御を行う水平制御線Hlinが設けられ、カラム方向CDには画素PCから読み出された信号を伝送する垂直信号線Vlinが設けられている。
図2において、固体撮像装置には、画素アレイ部1が設けられている。画素アレイ部1には、光電変換した電荷を蓄積する画素PCがロウ方向RDおよびカラム方向CDにマトリックス状に配置されている。また、この画素アレイ部1において、ロウ方向RDには画素PCの読み出し制御を行う水平制御線Hlinが設けられ、カラム方向CDには画素PCから読み出された信号を伝送する垂直信号線Vlinが設けられている。
また、固体撮像装置には、読み出し対象となる画素PCを垂直方向に走査する垂直走査回路2、画素PCとの間でソースフォロア動作を行うことにより、画素PCから垂直信号線Vlinにカラムごとに信号を読み出す負荷回路3、各画素PCの信号成分をCDSにてカラムごとに検出するカラムADC回路4、読み出し対象となる画素PCを水平方向に走査する水平走査回路5、カラムADC回路4に基準電圧VREFを出力する基準電圧発生回路6および各画素PCの読み出しや蓄積のタイミングを制御するタイミング制御回路7が設けられている。なお、基準電圧VREFはランプ波を用いることができる。
タイミング制御回路7には、露光時間制御部7Aが設けられている。露光時間制御部7Aには、露光用リセットタイミング制御部7Bおよび読み出しタイミング制御部7Cが設けられている。露光時間制御部7Aは、画素PCの露光期間をラインごとに制御する。露光用リセットタイミング制御部7Bは、画素アレイ部1の画素PCに蓄積された電荷のリセットタイミングを制御する。読み出しタイミング制御部7Cは、画素PCに蓄積された電荷の読み出しタイミングを制御する。
そして、垂直走査回路2にて画素PCが垂直方向に走査されることで、ロウ方向RDに画素PCが選択される。そして、負荷回路3において、その画素PCとの間でソースフォロア動作が行われることにより、画素PCから読み出された信号が垂直信号線Vlinを介して伝送され、カラムADC回路4に送られる。また、基準電圧発生回路6において、基準電圧VREFとしてランプ波が設定され、カラムADC回路4に送られる。そして、カラムADC回路4において、画素PCから読み出された信号レベルとリセットレベルがランプ波のレベルに一致するまでクロックのカウント動作が行われ、その時の信号レベルとリセットレベルとの差分がとられることで各画素PCの信号成分がCDSにて検出され、出力信号S1として出力される。
図3は、図2のCMOSセンサの画素の構成例を示す回路図である。
図3において、画素PCには、フォトダイオードPD、行選択トランジスタTa、増幅トランジスタTb、リセットトランジスタTcおよび読み出しトランジスタTdがそれぞれ設けられている。また、増幅トランジスタTbとリセットトランジスタTcと読み出しトランジスタTdとの接続点には検出ノードとしてフローティングディフュージョンFDが形成されている。
図3において、画素PCには、フォトダイオードPD、行選択トランジスタTa、増幅トランジスタTb、リセットトランジスタTcおよび読み出しトランジスタTdがそれぞれ設けられている。また、増幅トランジスタTbとリセットトランジスタTcと読み出しトランジスタTdとの接続点には検出ノードとしてフローティングディフュージョンFDが形成されている。
そして、読み出しトランジスタTdのソースは、フォトダイオードPDに接続され、読み出しトランジスタTdのゲートには、読み出し信号READが入力される。また、リセットトランジスタTcのソースは、読み出しトランジスタTdのドレインに接続され、リセットトランジスタTcのゲートには、リセット信号RESETが入力され、リセットトランジスタTcのドレインは、電源電位VDDに接続されている。また、行選択トランジスタTaのゲートには、行選択信号ADRESが入力され、行選択トランジスタTaのドレインは、電源電位VDDに接続されている。また、増幅トランジスタTbのソースは、垂直信号線Vlinに接続され、増幅トランジスタTbのゲートは、読み出しトランジスタTdのドレインに接続され、増幅トランジスタTbのドレインは、行選択トランジスタTaのソースに接続されている。
なお、図1の水平制御線Hlinは、読み出し信号READ、リセット信号RESETおよび行選択信号ADRESをロウごとに画素PCに伝送することができる。
図4は、1H期間における図2の画素の各部の電圧波形を示すタイミングチャートである。
図4において、行選択信号ADRESがロウレベルの場合、行選択トランジスタTaがオフ状態となり、垂直信号線Vlinに画素信号VSIGは出力されない。この時、読み出し信号READとリセット信号RESETがハイレベルになると(ta1)、読み出しトランジスタTdがオンし、非露光期間NXにフォトダイオードPDに蓄積されていた電荷がフローティングディフュージョンFDに排出される。そして、リセットトランジスタTcを介して電源VDDに排出される。
図4において、行選択信号ADRESがロウレベルの場合、行選択トランジスタTaがオフ状態となり、垂直信号線Vlinに画素信号VSIGは出力されない。この時、読み出し信号READとリセット信号RESETがハイレベルになると(ta1)、読み出しトランジスタTdがオンし、非露光期間NXにフォトダイオードPDに蓄積されていた電荷がフローティングディフュージョンFDに排出される。そして、リセットトランジスタTcを介して電源VDDに排出される。
非露光期間N1にフォトダイオードPDに蓄積されていた電荷が電源VDDに排出された後、読み出し信号READがロウレベルになると、フォトダイオードPDでは、有効な信号電荷の蓄積が開始され、非露光期間NXから露光期間EXに移行する。
次に、行選択信号ADRESがハイレベルになると(ta2)、画素PCの行選択トランジスタTaがオンし、増幅トランジスタTbのドレインに電源電位VDDが印加される。
そして、行選択トランジスタTaがオンの状態でリセット信号RESETがハイレベルになると(ta3)、リセットトランジスタTcがオンし、フローティングディフュージョンFDにリーク電流などで発生した余分な電荷がリセットされる。そして、フローティングディフュージョンFDのリセットレベルに応じた電圧が増幅トランジスタTbのゲートにかかり、増幅トランジスタTbのゲートに印加された電圧に垂直信号線Vlinの電圧が追従することで、リセットレベルの画素信号VSIGが垂直信号線Vlinに出力される。
そして、リセットレベルの画素信号VSIGはカラムADC回路4に入力され、基準電圧VREFと比較される。そして、その比較結果に基づいてリセットレベルの画素信号VSIGがデジタル値に変換され保持される。
次に、行選択トランジスタTaがオンの状態で読み出し信号READがハイレベルになると(ta4)、読み出しトランジスタTdがオンし、露光期間EXにフォトダイオードPDに蓄積されていた電荷がフローティングディフュージョンFDに転送される。そして、フローティングディフュージョンFDの信号読み出しレベルに応じた電圧が増幅トランジスタTbのゲートにかかり、増幅トランジスタTbのゲートに印加された電圧に垂直信号線Vlinの電圧が追従することで、信号読み出しレベルの画素信号VSIGが垂直信号線Vlinに出力される。
そして、信号読み出しレベルの画素信号VSIGはカラムADC回路4に入力され、基準電圧VREFと比較される。そして、その比較結果に基づいてリセットレベルの画素信号VSIGと信号読み出しレベルの画素信号VSIGとの差分がデジタル値に変換され、第1露光期間EX1に応じた出力信号S1として出力される。
図5は、1V期間における各ラインのリセットタイミングを示す図である。
図5において、各ラインの露光期間EXが一定の場合、露光カーブTSAは一定の傾きを有する直線で表される。また、読み出しタイミングをラインごとに示す読み出しカーブTRは一定の傾きを有する直線で表される。一方、レンズシェーディングを補正する場合、露光カーブTSBは、画素アレイ部1の中央部で露光時間が短く、画素アレイ部1の周辺部で露光時間が長くなるように設定される。ここで、露光カーブTSBは、2次曲線または4次曲線などの所定のカーブに制限される。
図5において、各ラインの露光期間EXが一定の場合、露光カーブTSAは一定の傾きを有する直線で表される。また、読み出しタイミングをラインごとに示す読み出しカーブTRは一定の傾きを有する直線で表される。一方、レンズシェーディングを補正する場合、露光カーブTSBは、画素アレイ部1の中央部で露光時間が短く、画素アレイ部1の周辺部で露光時間が長くなるように設定される。ここで、露光カーブTSBは、2次曲線または4次曲線などの所定のカーブに制限される。
図6は、図5のE部分における露光期間を変化させた時のリセットタイミングを示す図である。
図6において、露光カーブTSB1〜TSB4は、TSB1からTSB4に向かって露光時間が短くなっている。露光時間が短い露光カーブTSB4では、同時リセットが起こるタイミングはないが、露光時間が長い露光カーブTSB1〜TSB3では、同時リセットが起こるタイミングR1〜R6が発生する。この同時リセットが起こるタイミングR1〜R6は、露光カーブTSB1〜TSB3によって変化する。
図6において、露光カーブTSB1〜TSB4は、TSB1からTSB4に向かって露光時間が短くなっている。露光時間が短い露光カーブTSB4では、同時リセットが起こるタイミングはないが、露光時間が長い露光カーブTSB1〜TSB3では、同時リセットが起こるタイミングR1〜R6が発生する。この同時リセットが起こるタイミングR1〜R6は、露光カーブTSB1〜TSB3によって変化する。
図7(a)は、図1の固体撮像装置における垂直ラインNo.とデジタルゲインとの関係を示す図、図7(b)は、図7(a)のデジタルゲインの設定時の垂直ラインNo.とSNRとの関係を示す図である。
図7(a)において、例えば、露光カーブLG2を4次曲線に制限したものとすると、理想カーブLG1はcos4の関数で表わされるため、露光カーブLG2と理想カーブLG1との間で乖離が生じる。
図7(a)において、例えば、露光カーブLG2を4次曲線に制限したものとすると、理想カーブLG1はcos4の関数で表わされるため、露光カーブLG2と理想カーブLG1との間で乖離が生じる。
また、図7(b)において、レンズシェーディング補正前の垂直ラインNo.ごとのSNRがLS1で表されるものとすると、露光カーブLG2に従ってレンズシェーディング補正した時の垂直ラインNo.ごとのSNRはLS2で表される。この時、露光カーブLG2と理想カーブLG1との間で乖離が生じているため、垂直ラインNo.に応じてSNRの改善度が変化する。
図8(a)は、露光時間が250Hの時の垂直ラインNo.とデジタルゲインおよび露光ゲインとの関係を示す図、図8(b)は、露光時間が0Hの時の垂直ラインNo.とデジタルゲインおよび露光ゲインとの関係を示す図、図8(c)は、露光時間が3Hの時の垂直ラインNo.とデジタルゲインおよび露光ゲインとの関係を示す図、図8(d)は、露光時間が1Vの時の垂直ラインNo.とデジタルゲインおよび露光ゲインとの関係を示す図である。なお、図8(a)〜図8(d)では、露光カーブを4次曲線に制限した例を示した。
図8(a)において、露光時間が250Hの場合、露光時間を垂直ラインごとに249段階に渡って変化させることができる。このため、露光ゲインEG1を垂直ラインごとにきめ細かく設定することができ、露光カーブを4次曲線に制限した場合においても、理想ゲインTG1と露光ゲインEG1との間の乖離を減少させることができる。また、デジタルゲインDG1を調整することで、理想ゲインTG1と露光ゲインEG1との差分を補償することができる。
図8(b)において、露光時間が0Hの場合、露光時間を垂直ラインごとに変化させることができない。このため、露光ゲインEG2は一定となり、レンズシェーディングを補正するために、デジタルゲインDG2を理想ゲインTG2と等しくする必要がある。
図8(c)において、露光時間が3Hの場合、露光時間を垂直ラインごとに2段階しか変化させることができない。このため、理想ゲインTG3と露光ゲインEG3との間の乖離が大きくなる。この時、デジタルゲインDG3を調整することで、理想ゲインTG3と露光ゲインEG3との差分を補償することができる。
図8(d)において、露光時間が1Vの場合、露光時間を垂直ラインごとに変化させることができない。このため、露光ゲインEG4は一定となり、レンズシェーディングを補正するために、デジタルゲインDG4を理想ゲインTG4と等しくする必要がある。
図9(a)は、露光カーブにおけるリセットタイミングが1ラインステップ時の露光時間と同時リセットライン数との関係を示す図、図9(b)は、露光カーブにおけるリセットタイミングが2ラインステップ時の露光時間と同時リセットライン数との関係を示す図、図9(c)は、露光カーブにおけるリセットタイミングが1ラインステップ時の各ラインのリセットタイミングを示す図、図9(d)は、露光カーブにおけるリセットタイミングが2ラインステップ時の各ラインのリセットタイミングを示す図である。
図9(a)および図9(b)において、露光カーブにおけるリセットタイミングを1ラインステップから2ラインステップに増やすと、同時リセットが起こるライン数が減ることが判る。
図9(a)および図9(b)において、露光カーブにおけるリセットタイミングを1ラインステップから2ラインステップに増やすと、同時リセットが起こるライン数が減ることが判る。
この時、図9(c)および図9(d)に示すように、露光カーブにおけるリセットタイミングを1ラインステップから2ラインステップに増やすと、露光カーブが時間方向にジグザグに折り返されるようになり、同時リセットが起こるラインが時間方向に分散される。
図10(a)は、露光カーブにおけるリセットタイミングが4ラインステップ時の各ラインのリセットタイミングを示す図、図10(b)は、露光カーブにおけるリセットタイミングが8ラインステップ時の各ラインのリセットタイミングを示す図である。
図10(a)および図10(b)において、露光カーブにおけるリセットタイミングのラインステップ数をさらに増やすと、露光カーブがより大きな振幅で時間方向にジグザグに折り返されるようになり、同時リセットが起こるラインが時間方向に分散される。このため、レンズシェーディング補正時に用いられる露光カーブに応じてラインステップ数を選択することより、同時リセットが起こるライン数を減らすことができる。
図10(a)および図10(b)において、露光カーブにおけるリセットタイミングのラインステップ数をさらに増やすと、露光カーブがより大きな振幅で時間方向にジグザグに折り返されるようになり、同時リセットが起こるラインが時間方向に分散される。このため、レンズシェーディング補正時に用いられる露光カーブに応じてラインステップ数を選択することより、同時リセットが起こるライン数を減らすことができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1 画素アレイ部、2 垂直走査回路、3 負荷回路、4 カラムADC回路、5 水平走査回路、6 基準電圧発生回路、7 タイミング制御回路、7A 露光時間制御部、7B 露光用リセットタイミング制御部、7C 読み出しタイミング制御部、PC 画素、Ta 行選択トランジスタ、Tb 増幅トランジスタ、Tc リセットトランジスタ、Td 読み出しトランジスタ、PD フォトダイオード、FD フローティングディフュージョン、Vlin 垂直信号線、Hlin 水平制御線、11 CMOSセンサ、12 デジタルゲイン回路、13 ROM、14 シェーディング補正回路、14A 露光時間算出部、14B ゲイン情報算出部、14C ラインステップ数設定部
Claims (5)
- 光電変換した電荷を蓄積する画素がマトリックス状に配置され、前記画素の露光期間をラインごとに制御可能な画素アレイと、
前記画素アレイの出力信号のデジタルゲインを調整するデジタルゲイン回路と、
前記画素の露光期間および前記デジタルゲインを制御することにより、前記画素アレイのシェーディングを補正するシェーディング補正回路と、
前記画素アレイのシェーディングを理想的に補正するのに必要な理想ゲインと垂直ラインとの関係を示す理想カーブが登録されたメモリを備え、
前記画素の露光期間を制御するリセットタイミングと垂直ラインとの関係を示す露光カーブを所定のカーブに制限し、前記露光カーブに基づいて得られた露光ゲインと前記理想ゲインとの差分を前記デジタルゲインで補償し、
前記露光カーブによる前記リセットタイミングが一致する垂直ラインの数が減るように前記露光カーブのラインステップ数を設定することを特徴とする固体撮像装置。 - 光電変換した電荷を蓄積する画素がマトリックス状に配置され、前記画素の露光期間をラインごとに制御可能な画素アレイと、
前記画素アレイの出力信号のデジタルゲインを調整するデジタルゲイン回路と、
前記画素の露光期間および前記デジタルゲインを制御することにより、前記画素アレイのシェーディングを補正するシェーディング補正回路とを備えることを特徴とする固体撮像装置。 - 前記画素アレイのシェーディングを理想的に補正するのに必要な理想ゲインと垂直ラインとの関係を示す理想カーブが登録されたメモリを備え、
前記画素の露光期間を制御するリセットタイミングと垂直ラインとの関係を示す露光カーブを所定のカーブに制限し、前記露光カーブに基づいて得られた露光ゲインと前記理想ゲインとの差分を前記デジタルゲインで補償することを特徴とする請求項2に記載の固体撮像装置。 - 前記露光カーブは、2次曲線または4次曲線であることを特徴とする請求項3に記載の固体撮像装置。
- 前記シェーディング補正回路は、前記露光カーブのラインステップ数を設定するラインステップ数設定部を備えることを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載の固体撮像装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013051592A JP2014179735A (ja) | 2013-03-14 | 2013-03-14 | 固体撮像装置 |
US14/087,225 US20140263960A1 (en) | 2013-03-14 | 2013-11-22 | Solid-state imaging device |
KR1020130150364A KR101545406B1 (ko) | 2013-03-14 | 2013-12-05 | 고체 촬상 장치 |
CN201310670737.XA CN104052940A (zh) | 2013-03-14 | 2013-12-10 | 固体拍摄装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013051592A JP2014179735A (ja) | 2013-03-14 | 2013-03-14 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014179735A true JP2014179735A (ja) | 2014-09-25 |
Family
ID=51505269
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013051592A Abandoned JP2014179735A (ja) | 2013-03-14 | 2013-03-14 | 固体撮像装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20140263960A1 (ja) |
JP (1) | JP2014179735A (ja) |
KR (1) | KR101545406B1 (ja) |
CN (1) | CN104052940A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113225876A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-08-06 | 浙江大华技术股份有限公司 | 监控设备的补光方法和装置、存储介质及电子设备 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104754240B (zh) * | 2015-04-15 | 2017-10-27 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | Cmos图像传感器自动曝光方法及装置 |
US9571741B1 (en) | 2015-10-08 | 2017-02-14 | Gopro, Inc. | Smart shutter in low light |
CN108924386B (zh) * | 2018-06-12 | 2021-06-29 | 思特威(深圳)电子科技有限公司 | 一种太阳黑子实时处理的方法和图像处理器 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5215262B2 (ja) * | 2009-02-03 | 2013-06-19 | オリンパスイメージング株式会社 | 撮像装置 |
US8218041B2 (en) * | 2010-02-01 | 2012-07-10 | Digital Imaging Systems Gmbh | Aperture shading correction |
JP5749224B2 (ja) * | 2012-07-13 | 2015-07-15 | 株式会社東芝 | カメラモジュール |
-
2013
- 2013-03-14 JP JP2013051592A patent/JP2014179735A/ja not_active Abandoned
- 2013-11-22 US US14/087,225 patent/US20140263960A1/en not_active Abandoned
- 2013-12-05 KR KR1020130150364A patent/KR101545406B1/ko active IP Right Grant
- 2013-12-10 CN CN201310670737.XA patent/CN104052940A/zh active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113225876A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-08-06 | 浙江大华技术股份有限公司 | 监控设备的补光方法和装置、存储介质及电子设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20140113291A (ko) | 2014-09-24 |
US20140263960A1 (en) | 2014-09-18 |
KR101545406B1 (ko) | 2015-08-18 |
CN104052940A (zh) | 2014-09-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9762826B2 (en) | Photoelectric conversion element, image reading device, image forming apparatus, and photoelectric conversion method | |
US7948540B2 (en) | Photoelectric conversion device with isolation switches arranged between signal lines and amplifiers | |
JP5218309B2 (ja) | 固体撮像素子およびその制御方法、並びにカメラシステム | |
US8537252B2 (en) | Solid-state imaging device and camera system which performs clamp processing | |
US10511791B2 (en) | Image capturing apparatus capable of performing readout from a plurality of divided areas of a pixel area and control method therefor | |
JP6631887B2 (ja) | 固体撮像装置およびカメラ | |
US9794497B2 (en) | Solid-state imaging device controlling read-out of signals from pixels in first and second areas | |
US20140204253A1 (en) | Solid-state imaging device | |
US9930273B2 (en) | Image pickup apparatus, image pickup system, and control method for the image pickup apparatus for controlling transfer switches | |
US20150077605A1 (en) | Solid-state imaging apparatus, method for driving the same, and imaging system | |
JP2015198315A (ja) | 固体撮像装置及び撮像システム | |
KR101545406B1 (ko) | 고체 촬상 장치 | |
US20180098037A1 (en) | Image capturing apparatus, driving method therefor, and image capturing system | |
US10594968B2 (en) | Image sensor and imaging apparatus | |
JP2012257025A (ja) | 撮像装置、その制御方法、および制御プログラム | |
US9749571B2 (en) | Imaging apparatus and imaging system | |
US20140247381A1 (en) | Image pickup apparatus, driving method for image pickup apparatus, image pickup system, and driving method for image pickup system | |
JP2012175690A (ja) | 固体撮像素子 | |
JP2011151549A (ja) | 信号処理装置、撮像装置、及び信号処理方法 | |
US9813646B2 (en) | Solid-state imaging apparatus, imaging system, and method for driving solid-state imaging apparatus, where longer accumulation time is used for light-shielded pixels | |
US20160006917A1 (en) | Imaging device and method of driving imaging device | |
JP2011109612A (ja) | 固体撮像装置 | |
US9800815B2 (en) | Image pickup apparatus and image pickup system using image pickup apparatus | |
US20150029370A1 (en) | Solid-state imaging device | |
US10009561B2 (en) | Driving method of imaging apparatus, imaging apparatus, and imaging system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150409 |
|
A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20151207 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20151204 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20151204 |