JP2015111761A - Electronic apparatus - Google Patents

Electronic apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2015111761A
JP2015111761A JP2013252921A JP2013252921A JP2015111761A JP 2015111761 A JP2015111761 A JP 2015111761A JP 2013252921 A JP2013252921 A JP 2013252921A JP 2013252921 A JP2013252921 A JP 2013252921A JP 2015111761 A JP2015111761 A JP 2015111761A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electronic device
area
imaging
time
unit
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
Application number
JP2013252921A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
岩崎 宏之
Hiroyuki Iwasaki
宏之 岩崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2013252921A priority Critical patent/JP2015111761A/en
Publication of JP2015111761A publication Critical patent/JP2015111761A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic apparatus good in usability.SOLUTION: An electronic apparatus 1 includes: an imaging device 100 having a first region including a plurality of blocks arranged two-dimensionally and discretely and a second region different from the first region and including a plurality of blocks arranged two-dimensionally and discretely; and a storage control part 70, with respect to one frame time of a frame rate of the first and second regions, storing the first region in a first storage time longer than the frame time and storing the second region in a second storage time longer than the frame time.

Description

本発明は、電子機器に関する。   The present invention relates to an electronic device.

画素信号を行単位で複数のグループに分割し、グループごとにローリングシャッター制御を行う撮像装置が知られている(特許文献1参照)。   An imaging apparatus that divides pixel signals into a plurality of groups in units of rows and performs rolling shutter control for each group is known (see Patent Document 1).

特開2011−244253号公報JP 2011-244253 A

従来技術では、例えば同一行に含まれる画素信号を複数のグループに分割することが困難であり、使い勝手がよくなかった。   In the prior art, for example, it is difficult to divide pixel signals included in the same row into a plurality of groups, which is not convenient.

本発明による電子機器は、2次元に離散的に配置された複数のブロックを有する第1領域と、第1領域とは異なり、2次元に離散的に配置された複数のブロックを有する第2領域と、を有した撮像素子と、第1、第2領域のフレームレートの1つのフレーム時間に対して、第1領域を前記フレーム時間よりも長い第1蓄積時間により蓄積し、第2領域を前記フレーム時間よりも長い第2蓄積時間により蓄積する蓄積制御部と、を備えることを特徴とする。   An electronic apparatus according to the present invention includes a first region having a plurality of blocks discretely arranged in two dimensions, and a second region having a plurality of blocks discretely arranged in two dimensions, unlike the first region. The first area is accumulated with a first accumulation time longer than the frame time with respect to one frame time of the frame rates of the first and second areas, and the second area is And an accumulation control unit that accumulates in a second accumulation time longer than the frame time.

本発明によれば、使い勝手のよい電子機器が得られる。 According to the present invention, a user-friendly electronic device can be obtained.

積層型撮像素子の断面図である。It is sectional drawing of a multilayer type image pick-up element. 撮像チップの画素配列とブロックを説明する図である。It is a figure explaining the pixel arrangement | sequence and block of an imaging chip. 撮像チップのユニットに対応する回路図である。It is a circuit diagram corresponding to the unit of an imaging chip. 撮像素子の機能的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the functional structure of an image pick-up element. 撮像装置の構成を例示するブロック図である。It is a block diagram which illustrates the composition of an imaging device. 撮像チップにおけるグループの配置を説明する図である。It is a figure explaining arrangement | positioning of the group in an imaging chip. 4枚の画像を例示する図である。It is a figure which illustrates four images. 動画像の撮影時において取得するフレームの順番と、動画像の8倍スロー再生時において表示するフレームの順番を例示する図である。It is a figure which illustrates the order of the frame acquired at the time of imaging | photography of a moving image, and the order of the frame displayed at the time of 8 times slow reproduction of a moving image. 動画像の撮影時において取得するフレームの順番と、他の8倍スロー再生時において表示するフレームの順番を例示する図である。It is a figure which illustrates the order of the frame acquired at the time of imaging | photography of a moving image, and the order of the frame displayed at the time of another 8 times slow reproduction. 動画像の撮影時において取得するフレームの順番と、動画像の2倍スロー再生時において表示するフレームの順番を例示する図である。It is a figure which illustrates the order of the frame acquired at the time of imaging | photography of a moving image, and the order of the frame displayed at the time of 2 times slow reproduction of a moving image. 動画像の撮影時において取得するフレームの順番と、動画像の通常再生時において表示するフレームの順番を例示する図である。It is a figure which illustrates the order of the frame acquired at the time of imaging | photography of a moving image, and the order of the frame displayed at the time of normal reproduction of a moving image. 動画像の撮影時において取得するフレームの順番と、他の2倍スロー再生時において表示するフレームの順番を例示する図である。It is a figure which illustrates the order of the frame acquired at the time of imaging | photography of a moving image, and the order of the frame displayed at the time of the other 2 times slow reproduction. 撮像装置の制御部が実行する撮影動作の流れを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the flow of the imaging | photography operation | movement which the control part of an imaging device performs. 変形例1の撮像チップにおけるグループの配置を説明する図である。It is a figure explaining arrangement | positioning of the group in the imaging chip of the modification 1. FIG. 変形例2の撮像チップにおけるグループの配置を説明する図である。It is a figure explaining arrangement of a group in an imaging chip of modification 2. 変形例3の撮像チップのユニットに対応する回路図である。10 is a circuit diagram corresponding to a unit of an imaging chip according to Modification 3. FIG. 変形例3の撮像素子の機能的構成を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram illustrating a functional configuration of an image sensor according to Modification 3.

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
<積層型撮像素子の説明>
始めに、本発明の一実施の形態による電子機器(例えば撮像装置1)に搭載する積層型撮像素子100について説明する。なお、この積層型撮像素子100は、本願出願人が先に出願した特願2012−139026号に記載されているものである。図1は、積層型撮像素子100の断面図である。撮像素子100は、入射光に対応した画素信号を出力する裏面照射型撮像チップ113と、画素信号を処理する信号処理チップ111と、画素信号を記憶するメモリチップ112とを備える。これら撮像チップ113、信号処理チップ111およびメモリチップ112は積層されており、Cu等の導電性を有するバンプ109により互いに電気的に接続される。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
<Description of Laminated Image Sensor>
First, a multilayer imaging device 100 mounted on an electronic apparatus (for example, the imaging device 1) according to an embodiment of the present invention will be described. The multilayer image sensor 100 is described in Japanese Patent Application No. 2012-139026 filed earlier by the applicant of the present application. FIG. 1 is a cross-sectional view of the multilayer image sensor 100. The imaging device 100 includes a backside illumination type imaging chip 113 that outputs a pixel signal corresponding to incident light, a signal processing chip 111 that processes the pixel signal, and a memory chip 112 that stores the pixel signal. The imaging chip 113, the signal processing chip 111, and the memory chip 112 are stacked, and are electrically connected to each other by a conductive bump 109 such as Cu.

なお、図示するように、入射光は主に白抜き矢印で示すZ軸プラス方向へ向かって入射する。本実施形態においては、撮像チップ113において、入射光が入射する側の面を裏面と称する。また、座標軸に示すように、Z軸に直交する紙面左方向をX軸プラス方向、Z軸およびX軸に直交する紙面手前方向をY軸プラス方向とする。以降のいくつかの図においては、図1の座標軸を基準として、それぞれの図の向きがわかるように座標軸を表示する。   As shown in the figure, incident light is incident mainly in the positive direction of the Z-axis indicated by a white arrow. In the present embodiment, in the imaging chip 113, the surface on the side where incident light is incident is referred to as a back surface. Further, as shown in the coordinate axes, the left direction of the paper orthogonal to the Z axis is the X axis plus direction, and the front side of the paper orthogonal to the Z axis and the X axis is the Y axis plus direction. In the following several figures, the coordinate axes are displayed so that the orientation of each figure can be understood with reference to the coordinate axes of FIG.

撮像チップ113の一例は、裏面照射型のMOSイメージセンサである。PD層106は、配線層108の裏面側に配されている。PD層106は、二次元的に配され、入射光に応じた電荷を蓄積する複数のPD(フォトダイオード)104、および、PD104に対応して設けられたトランジスタ105を有する。   An example of the imaging chip 113 is a back-illuminated MOS image sensor. The PD layer 106 is disposed on the back side of the wiring layer 108. The PD layer 106 includes a plurality of PDs (photodiodes) 104 that are two-dimensionally arranged and store charges corresponding to incident light, and transistors 105 that are provided corresponding to the PDs 104.

PD層106における入射光の入射側にはパッシベーション膜103を介してカラーフィルタ102が設けられる。カラーフィルタ102は、互いに異なる波長領域を透過する
複数の種類を有しており、PD104のそれぞれに対応して特定の配列を有している。カラーフィルタ102の配列については後述する。カラーフィルタ102、PD104およびトランジスタ105の組が、一つの画素を形成する。
A color filter 102 is provided on the incident side of incident light in the PD layer 106 via a passivation film 103. The color filter 102 has a plurality of types that transmit different wavelength regions, and has a specific arrangement corresponding to each of the PDs 104. The arrangement of the color filter 102 will be described later. A set of the color filter 102, the PD 104, and the transistor 105 forms one pixel.

カラーフィルタ102における入射光の入射側には、それぞれの画素に対応して、マイクロレンズ101が設けられる。マイクロレンズ101は、対応するPD104へ向けて入射光を集光する。   On the incident light incident side of the color filter 102, a microlens 101 is provided corresponding to each pixel. The microlens 101 condenses incident light toward the corresponding PD 104.

配線層108は、PD層106からの画素信号を信号処理チップ111に伝送する配線107を有する。配線107は多層であってもよく、また、受動素子および能動素子が設けられてもよい。   The wiring layer 108 includes a wiring 107 that transmits the pixel signal from the PD layer 106 to the signal processing chip 111. The wiring 107 may be multilayer, and a passive element and an active element may be provided.

配線層108の表面には複数のバンプ109が配される。当該複数のバンプ109が信号処理チップ111の対向する面に設けられた複数のバンプ109と位置合わせされて、撮像チップ113と信号処理チップ111とが加圧等されることにより、位置合わせされたバンプ109同士が接合されて、電気的に接続される。   A plurality of bumps 109 are disposed on the surface of the wiring layer 108. The plurality of bumps 109 are aligned with the plurality of bumps 109 provided on the opposing surfaces of the signal processing chip 111, and the imaging chip 113 and the signal processing chip 111 are pressed and aligned. The bumps 109 are joined and electrically connected.

同様に、信号処理チップ111およびメモリチップ112の互いに対向する面には、複数のバンプ109が配される。これらのバンプ109が互いに位置合わせされて、信号処理チップ111とメモリチップ112とが加圧等されることにより、位置合わせされたバンプ109同士が接合されて、電気的に接続される。   Similarly, a plurality of bumps 109 are disposed on the mutually facing surfaces of the signal processing chip 111 and the memory chip 112. The bumps 109 are aligned with each other, and the signal processing chip 111 and the memory chip 112 are pressurized, so that the aligned bumps 109 are joined and electrically connected.

なお、バンプ109間の接合には、固相拡散によるCuバンプ接合に限らず、はんだ溶融によるマイクロバンプ結合を採用してもよい。また、バンプ109は、例えば後述する一つのブロックに対して一つ程度設ければよい。したがって、バンプ109の大きさは、PD104のピッチよりも大きくてもよい。また、画素が配列された画素領域以外の周辺領域において、画素領域に対応するバンプ109よりも大きなバンプを併せて設けてもよい。   The bonding between the bumps 109 is not limited to Cu bump bonding by solid phase diffusion, and micro bump bonding by solder melting may be employed. Further, for example, about one bump 109 may be provided for one block described later. Therefore, the size of the bump 109 may be larger than the pitch of the PD 104. Further, a bump larger than the bump 109 corresponding to the pixel region may be provided in a peripheral region other than the pixel region where the pixels are arranged.

信号処理チップ111は、表裏面にそれぞれ設けられた回路を互いに接続するTSV(シリコン貫通電極)110を有する。TSV110は、周辺領域に設けられることが好ましい。また、TSV110は、撮像チップ113の周辺領域、メモリチップ112にも設けられてよい。   The signal processing chip 111 has a TSV (silicon through electrode) 110 that connects circuits provided on the front and back surfaces to each other. The TSV 110 is preferably provided in the peripheral area. The TSV 110 may also be provided in the peripheral area of the imaging chip 113 and the memory chip 112.

図2は、撮像チップ113の画素配列を説明する図である。特に、撮像チップ113を裏面側から観察した様子を示す。画素領域には、例えば800万個以上の画素がマトリックス状に配列されている。本実施形態においては、例えば隣接する2画素×2画素の4画素で1つのブロック131を形成する。そして、隣接する2ブロック×2ブロックの4ブロックで1つのユニットUを形成する。図の格子線は、隣接する画素をまとめてブロック131およびユニットUを形成する概念を示す。ブロック131を形成する画素の数や、ユニットUを形成するブロック131の数は、上記例に限らず、それ以上でもそれ以下でもよい。   FIG. 2 is a diagram for explaining the pixel arrangement of the imaging chip 113. In particular, a state where the imaging chip 113 is observed from the back side is shown. In the pixel area, for example, 8 million or more pixels are arranged in a matrix. In the present embodiment, for example, one block 131 is formed by 4 pixels of 2 pixels × 2 pixels adjacent to each other. Then, one unit U is formed by four blocks of adjacent 2 blocks × 2 blocks. The grid lines in the figure indicate the concept of forming blocks 131 and units U by grouping adjacent pixels. The number of pixels forming the block 131 and the number of blocks 131 forming the unit U are not limited to the above example, and may be more or less.

画素領域の部分拡大図に示すように、ブロック131は、緑色画素Gb、Gr、青色画素Bおよび赤色画素Rの4画素から成るいわゆるベイヤー配列を、上下左右に4つ内包する。緑色画素は、カラーフィルタ102として緑色フィルタを有する画素であり、入射光のうち緑色波長帯の光を受光する。同様に、青色画素は、カラーフィルタ102として青色フィルタを有する画素であって青色波長帯の光を受光し、赤色画素は、カラーフィルタ102として赤色フィルタを有する画素であって赤色波長帯の光を受光する。   As shown in the partially enlarged view of the pixel region, the block 131 includes four so-called Bayer arrays including four pixels, that is, green pixels Gb, Gr, blue pixels B, and red pixels R, vertically and horizontally. The green pixel is a pixel having a green filter as the color filter 102, and receives light in the green wavelength band of incident light. Similarly, a blue pixel is a pixel having a blue filter as the color filter 102 and receives light in the blue wavelength band, and a red pixel is a pixel having a red filter as the color filter 102 and receiving light in the red wavelength band. Receive light.

本実施形態において、1ブロック131につきGb、Gr、BおよびRの4画素を少なくとも1つ含むように複数のブロック131が定義される。各ブロック131はそれぞれ、ブロック131内の4画素をブロック131ごとに定めた制御パラメータで制御できる。つまり、あるブロック131に含まれる画素群と、別のブロック131に含まれる画素群とで、撮像条件が異なる撮像信号を取得できる。制御パラメータの例は、フレームレート、ゲイン、間引き率、画素信号を加算する加算行数または加算列数、電荷の蓄積時間または蓄積回数、デジタル化のビット数等である。さらに、制御パラメータは、画素からの画像信号取得後の画像処理におけるパラメータであってもよい。   In the present embodiment, a plurality of blocks 131 are defined so that one block 131 includes at least one Gb, Gr, B, and R pixels. Each block 131 can control the four pixels in the block 131 with control parameters determined for each block 131. That is, it is possible to acquire imaging signals having different imaging conditions between a pixel group included in one block 131 and a pixel group included in another block 131. Examples of the control parameters are a frame rate, a gain, a thinning rate, the number of addition rows or addition columns to which pixel signals are added, the charge accumulation time or accumulation count, the number of digitization bits, and the like. Furthermore, the control parameter may be a parameter in image processing after obtaining an image signal from a pixel.

図3は、撮像チップ113における1つのユニットUに対応する回路図である。図3において、代表的に点線で囲む矩形が、1つの画素に対応する回路を表す。また、一点鎖線で囲む矩形が1つのブロック131に対応する。なお、以下に説明する各トランジスタの少なくとも一部は、図1のトランジスタ105に対応する。   FIG. 3 is a circuit diagram corresponding to one unit U in the imaging chip 113. In FIG. 3, a rectangle enclosed by a dotted line typically represents a circuit corresponding to one pixel. In addition, a rectangle surrounded by a one-dot chain line corresponds to one block 131. Note that at least some of the transistors described below correspond to the transistor 105 in FIG.

上述したように、ユニットUは4つのブロック131から形成される。ユニットUに含まれる画素のリセットトランジスタ303は、ブロック131単位でオン/オフされる。また、ユニットUに含まれる画素の転送トランジスタ302も、ブロック131単位でオン/オフされる。図3に示す例において、左上ブロック131−1に対応する4つのリセットトランジスタ303をオン/オフするためのリセット配線300−1が設けられており、同ブロック131−1に対応する4つの転送トランジスタ302に転送パルスを供給するためのTX配線307−1も設けられる。   As described above, the unit U is formed of four blocks 131. The reset transistors 303 of the pixels included in the unit U are turned on / off in units of blocks 131. Further, the transfer transistors 302 of the pixels included in the unit U are also turned on / off in units of the block 131. In the example shown in FIG. 3, the reset wiring 300-1 for turning on / off the four reset transistors 303 corresponding to the upper left block 131-1 is provided, and the four transfer transistors corresponding to the block 131-1 are provided. A TX wiring 307-1 for supplying a transfer pulse to 302 is also provided.

同様に、左下ブロック131−3に対応する4つのリセットトランジスタ303をオン/オフするためのリセット配線300−3が、上記リセット配線300−1とは別個に設けられる。また、同ブロック131−3に対応する4つの転送トランジスタ302に転送パルスを供給するためのTX配線307−3が、上記TX配線307−1と別個に設けられる。   Similarly, a reset wiring 300-3 for turning on / off the four reset transistors 303 corresponding to the lower left block 131-3 is provided separately from the reset wiring 300-1. Further, a TX wiring 307-3 for supplying transfer pulses to the four transfer transistors 302 corresponding to the block 131-3 is provided separately from the TX wiring 307-1.

右上ブロック131−2や右下ブロック131−4についても同様に、それぞれリセット配線300−2とTX配線307−2、およびリセット配線300−4とTX配線307−4が、それぞれのブロック131に設けられている。   Similarly, in the upper right block 131-2 and the lower right block 131-4, the reset wiring 300-2 and the TX wiring 307-2 and the reset wiring 300-4 and the TX wiring 307-4 are provided in the respective blocks 131, respectively. It has been.

各画素に対応する16個のPD104は、それぞれ対応する転送トランジスタ302に接続される。各転送トランジスタ302のゲートには、上記ブロック131ごとのTX配線を介して転送パルスが供給される。各転送トランジスタ302のドレインは、対応するリセットトランジスタ303のソースに接続されるとともに、転送トランジスタ302のドレインとリセットトランジスタ303のソース間のいわゆるフローティングディフュージョンFDが、対応する増幅トランジスタ304のゲートに接続される。   The 16 PDs 104 corresponding to the respective pixels are connected to the corresponding transfer transistors 302, respectively. A transfer pulse is supplied to the gate of each transfer transistor 302 via the TX wiring for each block 131. The drain of each transfer transistor 302 is connected to the source of the corresponding reset transistor 303, and a so-called floating diffusion FD between the drain of the transfer transistor 302 and the source of the reset transistor 303 is connected to the gate of the corresponding amplification transistor 304. The

各リセットトランジスタ303のドレインは、電源電圧が供給されるVdd配線310に共通に接続される。各リセットトランジスタ303のゲートには、上記ブロック131ごとのリセット配線を介してリセットパルスが供給される。   The drains of the reset transistors 303 are commonly connected to a Vdd wiring 310 to which a power supply voltage is supplied. A reset pulse is supplied to the gate of each reset transistor 303 via the reset wiring for each block 131.

各増幅トランジスタ304のドレインは、電源電圧が供給されるVdd配線310に共通に接続される。また、各増幅トランジスタ304のソースは、対応する選択トランジスタ305のドレインに接続される。各選択トランジスタ305のゲートには、選択パルスが供給されるデコーダ配線308に接続される。本実施形態において、デコーダ配線308は、16個の選択トランジスタ305に対してそれぞれ独立に設けられる。そして、各々の選択トランジスタ305のソースは、共通の出力配線309に接続される。負荷電流源311は、出力配線309に電流を供給する。すなわち、選択トランジスタ305に対する出力配線309は、ソースフォロアにより形成される。なお、負荷電流源311は、撮像チップ113側に設けてもよいし、信号処理チップ111側に設けてもよい。   The drains of the amplification transistors 304 are commonly connected to a Vdd wiring 310 to which a power supply voltage is supplied. The source of each amplification transistor 304 is connected to the drain of the corresponding selection transistor 305. The gate of each selection transistor 305 is connected to a decoder wiring 308 to which a selection pulse is supplied. In the present embodiment, the decoder wiring 308 is provided independently for each of the 16 selection transistors 305. The source of each selection transistor 305 is connected to a common output wiring 309. The load current source 311 supplies current to the output wiring 309. That is, the output wiring 309 for the selection transistor 305 is formed by a source follower. Note that the load current source 311 may be provided on the imaging chip 113 side or may be provided on the signal processing chip 111 side.

ここで、電荷の蓄積開始から蓄積終了後の画素出力までの流れを説明する。上記ブロック131ごとのリセット配線を通じてリセットパルスがリセットトランジスタ303に印加され、同時に上記ブロック131ごとのTX配線を通じて転送パルスが転送トランジスタ302に印加されると、上記ブロック131ごとに、PD104およびフローティングディフュージョンFDの電位がリセットされる。   Here, the flow from the start of charge accumulation to pixel output after the end of accumulation will be described. When a reset pulse is applied to the reset transistor 303 through the reset wiring for each block 131 and simultaneously, a transfer pulse is applied to the transfer transistor 302 through the TX wiring for each block 131, the PD 104 and the floating diffusion FD for each block 131. Is reset.

各PD104は、転送パルスの印加が解除されると、受光する入射光を電荷に変換して蓄積する。その後、リセットパルスが印加されていない状態で再び転送パルスが印加されると、蓄積された電荷はフローティングディフュージョンFDへ転送され、フローティングディフュージョンFDの電位は、リセット電位から電荷蓄積後の信号電位になる。そして、デコーダ配線308を通じて選択パルスが選択トランジスタ305に印加されると、フローティングディフュージョンFDの信号電位の変動が、増幅トランジスタ304および選択トランジスタ305を介して出力配線309に伝わる。これにより、リセット電位と信号電位とに対応する画素信号は、単位画素から出力配線309に出力される。   When the application of the transfer pulse is canceled, each PD 104 converts received incident light into electric charge and accumulates it. Thereafter, when the transfer pulse is applied again without the reset pulse being applied, the accumulated charge is transferred to the floating diffusion FD, and the potential of the floating diffusion FD changes from the reset potential to the signal potential after the charge accumulation. . When a selection pulse is applied to the selection transistor 305 through the decoder wiring 308, a change in the signal potential of the floating diffusion FD is transmitted to the output wiring 309 through the amplification transistor 304 and the selection transistor 305. Thereby, a pixel signal corresponding to the reset potential and the signal potential is output from the unit pixel to the output wiring 309.

上述したように、本実施形態においては、ブロック131を形成する4画素に対して、リセット配線とTX配線が共通である。すなわち、リセットパルスと転送パルスはそれぞれ、同ブロック131内の4画素に対して同時に印加される。したがって、あるブロック131を形成する全ての画素は、同一のタイミングで電荷蓄積を開始し、同一のタイミングで電荷蓄積を終了する。ただし、蓄積された電荷に対応する画素信号は、それぞれの選択トランジスタ305に選択パルスが順次印加されることにより、選択的に出力配線309から出力される。   As described above, in the present embodiment, the reset wiring and the TX wiring are common to the four pixels that form the block 131. That is, the reset pulse and the transfer pulse are simultaneously applied to the four pixels in the block 131, respectively. Accordingly, all the pixels forming a certain block 131 start charge accumulation at the same timing and end charge accumulation at the same timing. However, the pixel signal corresponding to the accumulated charge is selectively output from the output wiring 309 by sequentially applying the selection pulse to each selection transistor 305.

このように、本実施形態ではブロック131ごとに電荷蓄積開始タイミングを制御することができる。換言すると、異なるブロック131間では、異なったタイミングで撮像することができる。   As described above, in this embodiment, the charge accumulation start timing can be controlled for each block 131. In other words, different blocks 131 can be imaged at different timings.

図4は、撮像素子100の機能的構成を示すブロック図である。アナログのマルチプレクサ411は、ユニットUを形成する16個のPD104を順番に選択して、それぞれの画素信号を当該ユニットUに対応して設けられた出力配線309へ出力させる。マルチプレクサ411は、PD104と共に、撮像チップ113に形成される。   FIG. 4 is a block diagram illustrating a functional configuration of the image sensor 100. The analog multiplexer 411 sequentially selects the 16 PDs 104 forming the unit U, and outputs each pixel signal to the output wiring 309 provided corresponding to the unit U. The multiplexer 411 is formed on the imaging chip 113 together with the PD 104.

マルチプレクサ411を介して出力された画素信号は、信号処理チップ111に形成された、相関二重サンプリング(CDS)・アナログ/デジタル(A/D)変換を行う信号処理回路412により、CDSおよびA/D変換が行われる。A/D変換された画素信号は、デマルチプレクサ413に引き渡され、それぞれの画素に対応する画素メモリ414に格納される。デマルチプレクサ413および画素メモリ414は、メモリチップ112に形成される。   The pixel signal output via the multiplexer 411 is supplied to the signal processing chip 111 by a signal processing circuit 412 that performs correlated double sampling (CDS) / analog / digital (A / D) conversion. D conversion is performed. The A / D converted pixel signal is transferred to the demultiplexer 413 and stored in the pixel memory 414 corresponding to each pixel. The demultiplexer 413 and the pixel memory 414 are formed in the memory chip 112.

演算回路415は、画素メモリ414に格納された画素信号を処理して後段の画像処理部に引き渡す。演算回路415は、信号処理チップ111に設けられてもよいし、メモリチップ112に設けられてもよい。なお、図4では1つのユニットUの分の接続を示すが、実際にはこれらがユニットUごとに存在して、並列で動作する。ただし、演算回路415はユニットUごとに存在しなくてもよく、例えば、一つの演算回路415がそれぞれのユニットUに対応する画素メモリ414の値を順に参照しながらシーケンシャルに処理してもよい。   The arithmetic circuit 415 processes the pixel signal stored in the pixel memory 414 and passes it to the subsequent image processing unit. The arithmetic circuit 415 may be provided in the signal processing chip 111 or may be provided in the memory chip 112. Note that FIG. 4 shows connections for one unit U, but actually these exist for each unit U and operate in parallel. However, the arithmetic circuit 415 may not exist for each unit U. For example, one arithmetic circuit 415 may perform sequential processing while sequentially referring to the values of the pixel memory 414 corresponding to each unit U.

上記の通り、ユニットUのそれぞれに対応して出力配線309が設けられている。撮像素子100は撮像チップ113、信号処理チップ111およびメモリチップ112を積層しているので、これら出力配線309にバンプ109を用いたチップ間の電気的接続を用いることにより、各チップを面方向に大きくすることなく配線を引き回すことができる。   As described above, the output wiring 309 is provided corresponding to each unit U. Since the image pickup device 100 has the image pickup chip 113, the signal processing chip 111, and the memory chip 112 laminated, by using electrical connection between the chips using the bump 109 for the output wiring 309, each chip is arranged in the surface direction. Wiring can be routed without increasing the size.

<撮像装置の説明>
図5は、上述した撮像素子100を有する撮像装置1の構成を例示するブロック図である。図5において、撮像装置1は、撮像光学系10、撮像部20、画像処理部30、ワークメモリ40、表示部50、記録部60、および制御部70を有する。
<Description of imaging device>
FIG. 5 is a block diagram illustrating the configuration of the image pickup apparatus 1 having the image pickup device 100 described above. In FIG. 5, the imaging apparatus 1 includes an imaging optical system 10, an imaging unit 20, an image processing unit 30, a work memory 40, a display unit 50, a recording unit 60, and a control unit 70.

撮像光学系10は、複数のレンズから構成され、被写界からの光束を撮像部20へ導く。撮像光学系10は、撮像装置1と一体に構成されていても、撮像装置1に対して交換可能に構成されていてもよい。また、撮像光学系10には、フォーカスレンズを内蔵していても、ズームレンズを内蔵していてもよい。   The imaging optical system 10 includes a plurality of lenses, and guides a light beam from the object scene to the imaging unit 20. The imaging optical system 10 may be configured integrally with the imaging device 1 or may be configured to be replaceable with respect to the imaging device 1. Further, the imaging optical system 10 may include a focus lens or a zoom lens.

撮像部20は、上述した撮像素子100と、撮像素子100を駆動する駆動部21とを有する。撮像素子100は、駆動部21が出力する制御信号によって駆動制御されることにより、上述したブロック131ごとの撮像タイミング制御が可能である。駆動部21に対する撮像制御の指示は、制御部70が行う。   The imaging unit 20 includes the above-described imaging device 100 and a driving unit 21 that drives the imaging device 100. The imaging element 100 can be controlled in accordance with the control signal output from the driving unit 21, thereby enabling the above-described imaging timing control for each block 131. The control unit 70 instructs the drive unit 21 to perform imaging control.

画像処理部30は、ワークメモリ40と協働して、撮像部20で撮像された画像データに対する画像処理を行う。本実施形態において、ワークメモリ40は、JPEG圧縮前後やMPEG圧縮前後の画像データなどを一時的に記憶する他、撮像部20で撮像された画像のバッファメモリとして使用される。表示部50は、例えば液晶表示パネル51によって構成され、撮像部20で撮像された画像(静止画、動画)や各種情報を表示したり、操作入力用画面を表示したりする。表示部50は、液晶表示パネル51の表示面にタッチパネル52が積層された構成を有する。タッチパネル52は、液晶表示パネル51にユーザが触れた位置を示す信号を出力する。   The image processing unit 30 performs image processing on the image data imaged by the imaging unit 20 in cooperation with the work memory 40. In the present embodiment, the work memory 40 temporarily stores image data before and after JPEG compression and before and after MPEG compression, and is used as a buffer memory for images captured by the imaging unit 20. The display unit 50 includes, for example, a liquid crystal display panel 51, and displays images (still images and moving images) and various information captured by the imaging unit 20, and displays an operation input screen. The display unit 50 has a configuration in which a touch panel 52 is laminated on the display surface of the liquid crystal display panel 51. The touch panel 52 outputs a signal indicating a position where the user touches the liquid crystal display panel 51.

記録部60は、メモリカードなどの記憶媒体に、撮像指示(例えばタッチパネル52の操作)に応じて取得した画像データなどの各種データを記憶させる。制御部70はCPUを有し、撮像装置1による全体の動作を制御する。制御部70は、撮像素子100(撮像チップ113)の各ブロック131において所定のフレームレート、ゲインで画像を取得させ、かつ、取得した画像のデータの読み出し制御をするように、制御パラメータを駆動部21へ指示する。また、制御部70は、撮像素子100から読み出した画素信号に基づいて、画像を表示部50に表示させるための再生処理を再生処理部71に行わせる。   The recording unit 60 stores various data such as image data acquired in response to an imaging instruction (for example, operation of the touch panel 52) in a storage medium such as a memory card. The control unit 70 has a CPU and controls the overall operation of the imaging apparatus 1. The control unit 70 drives the control parameter so that each block 131 of the imaging device 100 (imaging chip 113) acquires an image at a predetermined frame rate and gain, and controls reading of the acquired image data. 21 is instructed. In addition, the control unit 70 causes the reproduction processing unit 71 to perform a reproduction process for displaying an image on the display unit 50 based on the pixel signal read from the image sensor 100.

<動画撮影>
撮像装置1で行う動画撮影について説明する。動画像の撮影を指示するタッチ操作が行われると、制御部70は、例えば240fpsのフレームレートで画像を取得するように、撮像素子100(撮像チップ113)の蓄積制御を行う。図8は、動画像の撮影時において取得するフレームの順番と、動画像の再生時において表示するフレームの順番を例示する図である。動画撮影時は、後述するグループ1、グループ2、グループ3、グループ4の順に所定時間(本例では1/240秒)ずつタイミングをずらして、上記4つのグループ別にそれぞれ1/60秒ごとに撮像を繰り返す。
<Video shooting>
Moving image shooting performed by the imaging apparatus 1 will be described. When a touch operation instructing shooting of a moving image is performed, the control unit 70 performs accumulation control of the image sensor 100 (image pickup chip 113) so as to acquire an image at a frame rate of 240 fps, for example. FIG. 8 is a diagram illustrating the order of frames acquired at the time of moving image shooting and the order of frames to be displayed at the time of moving image playback. When shooting a movie, the timing is shifted by a predetermined time (in this example, 1/240 seconds) in the order of group 1, group 2, group 3, and group 4, which will be described later, and imaged every 1/60 seconds for each of the four groups. repeat.

撮像チップ113に対する蓄積制御は、1つのユニットUをブロック131単位で4つのグループ(グループ1〜グループ4)に分け、各ユニットU間でグループごとの蓄積制御を協調して行わせる。図6は、撮像チップ113におけるグループ1〜グループ4の配置を説明する図である。   In the accumulation control for the imaging chip 113, one unit U is divided into four groups (group 1 to group 4) in units of blocks 131, and the accumulation control for each group is performed in cooperation between the units U. FIG. 6 is a diagram for explaining the arrangement of groups 1 to 4 in the imaging chip 113.

水平方向に約4000画素×垂直方向に約2000画素の約800万画素を有する場合のユニットUの数は、水平方向に約1000個×垂直方向に約500個で総計約50万ユニットである。1ユニットU内の4つのブロック131の電荷蓄積の開始タイミングを上記1/240秒ずつずらして4段階に分けて撮像させることにより、1ユニットU当たり取得タイミングが異なる4組の画素信号が得られる。図6において、取得タイミングが早いブロック131から順に、符号1、2、3、4で表すことにする。図6によれば、ユニットUに含まれる4つのブロック131について、ユニットU内での画像取得の順番(符号1、2、3、4)が全てのユニットUの間で同じである。   The number of units U in the case of having about 8 million pixels of about 4000 pixels in the horizontal direction × about 2000 pixels in the vertical direction is about 1000 in the horizontal direction × about 500 in the vertical direction, for a total of about 500,000 units. By shifting the charge accumulation start timing of the four blocks 131 in one unit U by 1/240 seconds and dividing the image into four stages, four sets of pixel signals having different acquisition timings per unit U can be obtained. . In FIG. 6, reference numerals 1, 2, 3, and 4 indicate the blocks 131 in the order of early acquisition timing. According to FIG. 6, for the four blocks 131 included in the unit U, the image acquisition order (reference numerals 1, 2, 3, 4) in the unit U is the same among all the units U.

本実施形態では、符号1で表されるブロック131を撮像チップ113の全ユニットUから集めてグループ1を構成する。また、符号2で表されるブロック131を撮像チップ113の全ユニットUから集めてグループ2を構成する。さらに、符号3で表されるブロック131を撮像チップ113の全ユニットUから集めてグループ3を構成する。同様に、符号4で表されるブロック131を撮像チップ113の全ユニットUから集めてグループ4を構成する。   In the present embodiment, the group 131 is configured by collecting the blocks 131 represented by reference numeral 1 from all the units U of the imaging chip 113. A group 131 is formed by collecting the blocks 131 represented by reference numeral 2 from all the units U of the imaging chip 113. Further, a group 131 is formed by collecting blocks 131 represented by reference numeral 3 from all the units U of the imaging chip 113. Similarly, the group 131 is formed by collecting blocks 131 represented by reference numeral 4 from all the units U of the imaging chip 113.

上記グループごとの蓄積制御を撮像チップ113の全てのユニットUの間で協調して行うことにより、グループ1を構成する全てのブロック131の撮像タイミング(電荷蓄積タイミング)は、異なるユニットUに含まれていても同一に制御される。同様に、グループ2、グループ3、およびグループ4を構成する全てのブロック131の撮像タイミング(電荷蓄積タイミング)も、それぞれのグループにおいて同一に制御される。   By performing the accumulation control for each group in cooperation between all the units U of the imaging chip 113, the imaging timings (charge accumulation timings) of all the blocks 131 constituting the group 1 are included in different units U. Are controlled in the same way. Similarly, the imaging timings (charge accumulation timings) of all the blocks 131 constituting the group 2, group 3, and group 4 are also controlled to be the same in each group.

<動画再生表示>
制御部70は、撮像素子100から読み出した画素信号に基づいて、動画像を表示部50に表示させる。動画像の再生表示は、撮像時のフレームレートと同じフレームレートで再生表示する通常再生と、撮像時のフレームレートより遅いフレームレートで再生表示するスロー再生とが選択可能に構成される。制御部70は、タッチパネル52を介して行われた操作に応じて、再生処理部71へ通常再生表示またはスロー再生表示を指示する。
<Video playback display>
The control unit 70 displays a moving image on the display unit 50 based on the pixel signal read from the image sensor 100. The playback display of the moving image can be selected from normal playback for playback and display at the same frame rate as that at the time of imaging and slow playback for playback and display at a frame rate slower than the frame rate at the time of imaging. The control unit 70 instructs the reproduction processing unit 71 to perform normal reproduction display or slow reproduction display in accordance with an operation performed via the touch panel 52.

<8倍スロー再生>
8倍スロー再生を指示された再生処理部71は、撮像素子100から読み出した画素信号に基づいて、撮影時のフレームレート(例えば240fps)の1/8のフレームレート(30fps)でスロー再生処理を行う。再生処理部71は、図7に示すように、グループ1(すなわち図6において符号1で示されたブロック131)に属する画素信号を抽出して1枚の画像81を得る。また、再生処理部71は、グループ2(すなわち図6において符号2で示されたブロック131)に属する画素信号を抽出して1枚の画像82を得る。再生処理部71はさらに、グループ3(すなわち図6において符号3で示されたブロック131)に属する画素信号を抽出して1枚の画像83を得る。さらにまた、再生処理部71は、グループ4(すなわち図6において符号4で示されたブロック131)に属する画素信号を抽出して1枚の画像84を得る。図7は、このように抽出された4枚の画像81〜84を例示する図である。画像81〜84の各縦横比は、撮像素子100(撮像チップ113)の撮像領域全体で撮像される画像の縦横比と略等しい。
<8x slow playback>
The reproduction processing unit 71 instructed to perform the 8 × slow reproduction performs the slow reproduction process at a frame rate (30 fps) that is 1/8 of the frame rate at the time of shooting (for example, 240 fps) based on the pixel signal read from the image sensor 100. Do. As shown in FIG. 7, the reproduction processing unit 71 extracts pixel signals belonging to the group 1 (that is, the block 131 indicated by reference numeral 1 in FIG. 6) to obtain one image 81. Further, the reproduction processing unit 71 extracts pixel signals belonging to the group 2 (that is, the block 131 indicated by reference numeral 2 in FIG. 6) to obtain one image 82. Further, the reproduction processing unit 71 extracts pixel signals belonging to the group 3 (that is, the block 131 indicated by reference numeral 3 in FIG. 6) to obtain one image 83. Furthermore, the reproduction processing unit 71 extracts pixel signals belonging to the group 4 (that is, the block 131 indicated by reference numeral 4 in FIG. 6) to obtain one image 84. FIG. 7 is a diagram illustrating the four images 81 to 84 extracted in this way. The aspect ratios of the images 81 to 84 are substantially equal to the aspect ratio of the image captured in the entire imaging region of the imaging device 100 (imaging chip 113).

4枚の画像81〜84の画素サイズは、それぞれ水平方向に約2000個×垂直方向に約1000個を有する総計約200万個である(いわゆるフルHD相当)。再生処理部71は、図8に例示するように、取得タイミングが早いグループ1の画像から順に、グループ2の画像、グループ3の画像、グループ4の画像、次のグループ1の画像、次のグループ2の画像、…を30fpsで再生表示する。   The pixel sizes of the four images 81 to 84 are about 2000 million in total, each having about 2000 in the horizontal direction and about 1000 in the vertical direction (so-called full HD equivalent). As illustrated in FIG. 8, the reproduction processing unit 71 sequentially performs the group 1 image, the group 3 image, the group 4 image, the next group 1 image, and the next group in order from the group 1 image with the earlier acquisition timing. The second image is reproduced and displayed at 30 fps.

<8倍スロー再生(その2)>
蓄積時間がフレームレートより長い場合において8倍スロー再生を指示された再生処理部71は、撮像素子100から読み出した画素信号に基づいて、撮影時のフレームレート(例えば240fps)の1/8のフレームレート(30fps)でスロー再生処理を行う。本例の場合、1フレーム当たりの蓄積時間が1/60秒であり、撮影時のフレームレートより長い。
<8x slow playback (2)>
When the accumulation time is longer than the frame rate, the reproduction processing unit 71 instructed to perform the 8 × slow reproduction based on the pixel signal read from the image sensor 100 フ レ ー ム frames of 1/8 of the frame rate at the time of shooting (for example, 240 fps) Slow playback processing is performed at a rate (30 fps). In this example, the accumulation time per frame is 1/60 second, which is longer than the frame rate at the time of shooting.

再生処理部71は、図7に例示したように、グループ1〜グループ4に対応する4枚の画像81〜84を得る。そして、再生処理部71は、図9に例示するように取得タイミングが早いグループ1の画像から順に、グループ2の画像、グループ3の画像、グループ4の画像、次のグループ1の画像、次のグループ2の画像、…を30fpsで再生表示する。   As illustrated in FIG. 7, the reproduction processing unit 71 obtains four images 81 to 84 corresponding to the groups 1 to 4. Then, as illustrated in FIG. 9, the reproduction processing unit 71 sequentially starts with the group 1 image, the group 3 image, the group 4 image, the next group 1 image, The group 2 images are reproduced and displayed at 30 fps.

蓄積時間がフレームレートより長いため、動きの速い被写体を撮影する場合は各フレームにおいて被写体像がブレる可能性があるものの、スロー再生を行うことによって自然な表示が可能となる。   Since the accumulation time is longer than the frame rate, when shooting a fast-moving subject, the subject image may be blurred in each frame, but natural display is possible by performing slow playback.

<2倍スロー再生>
2倍スロー再生を指示された再生処理部71は、撮像素子100から読み出した画素信号に基づいて、撮影時のフレームレート(例えば60fps)の1/2のフレームレート(30fps)でスロー再生処理を行う。再生処理部71は、8倍スロー再生の場合と同様に、グループ1〜グループ4に対応する4枚の画像81〜84を得る(図7)。
<2x slow playback>
The playback processing unit 71 instructed to perform double slow playback performs slow playback processing at a frame rate (30 fps) that is ½ of the frame rate at the time of shooting (for example, 60 fps) based on the pixel signal read from the image sensor 100. Do. The reproduction processing unit 71 obtains four images 81 to 84 corresponding to the groups 1 to 4 as in the case of 8 × slow reproduction (FIG. 7).

再生処理部71は、グループ1〜グループ4に対応し、取得タイミングが連続する4枚の画像81〜84を画素加算して1枚の画像を得る。画素加算は、対応するユニットUにおいて同色の対応する画素信号同士を加算する。4枚の画像81〜84の画素サイズは、それぞれ水平方向に約2000個×垂直方向に約1000個を有する総計約200万個(いわゆるフルHD相当)であるので、これらを加算した後の画像の画素サイズも、水平方向に約2000個×垂直方向に約1000個を有する総計約200万個(いわゆるフルHD相当)である。   The reproduction processing unit 71 adds four pixels 81 to 84 corresponding to the groups 1 to 4 and the acquisition timings are continuous to obtain one image. In pixel addition, corresponding pixel signals of the same color are added in the corresponding unit U. The pixel size of the four images 81 to 84 is about 2000 million in the horizontal direction and about 1000 in the vertical direction (equivalent to so-called full HD). The total pixel size is about 2000 million in the horizontal direction and about 1000 in the vertical direction (so-called full HD equivalent).

図10に示すように、1/240秒ずつ撮像タイミングが異なる4枚の画像81〜84を画素加算するので、加算後の画像のフレームレートは60fps相当となる。ここで、グループ1〜グループ4の画像81〜84を構成するブロック131は、それぞれユニットU内における相対位置が異なるので、グループ1〜グループ4の画像はそれぞれ空間的な不感帯を有する可能性がある。しかしながら、上記画素加算によって空間的な不感帯をなくすことができる。   As shown in FIG. 10, since four images 81 to 84 having different imaging timings by 1/240 seconds are subjected to pixel addition, the frame rate of the image after the addition is equivalent to 60 fps. Here, the blocks 131 constituting the images 81 to 84 of the group 1 to the group 4 have different relative positions in the unit U, so that the images of the groups 1 to 4 may have a spatial dead zone. . However, the spatial dead zone can be eliminated by the pixel addition.

再生処理部71は、図10に例示するように、グループ1〜グループ4に対応する4枚の画像81〜84を加算するごとに(60fps)、加算後の画像を30fpsで再生表示する。なお、上記8倍スロー再生(その2)のように、1フレーム当たりの蓄積時間を撮影時のフレームレートより長くしてもよい。   As illustrated in FIG. 10, the reproduction processing unit 71 reproduces and displays the added image at 30 fps each time the four images 81 to 84 corresponding to the groups 1 to 4 are added (60 fps). It should be noted that the accumulation time per frame may be longer than the frame rate at the time of shooting, as in the above-mentioned 8-times slow playback (part 2).

<通常再生>
通常再生を指示された再生処理部71は、撮像素子100から読み出した画素信号に基づいて、撮影時のフレームレート(例えば30fps)と同じフレームレート(30fps)で再生処理を行う。再生処理部71は、8倍スロー再生の場合と同様に、グループ1〜グループ4に対応する4枚の画像81〜84を得る(図7)。
<Normal playback>
The reproduction processing unit 71 instructed to perform normal reproduction performs reproduction processing at the same frame rate (30 fps) as the frame rate at the time of shooting (for example, 30 fps) based on the pixel signal read from the image sensor 100. The reproduction processing unit 71 obtains four images 81 to 84 corresponding to the groups 1 to 4 as in the case of 8 × slow reproduction (FIG. 7).

再生処理部71は、グループ1〜グループ4に対応する4枚の画像81〜84を1サイクル分として、連続する2サイクル分にわたる8枚の画像を画素加算して1枚の画像を得る。画素加算は、対応するユニットUにおいて同色の対応する画素信号同士を加算する。2サイクル分の8枚の画像の画素サイズは、それぞれ水平方向に約2000個×垂直方向に約1000個を有する総計約200万個であるので(いわゆるフルHD相当)、これらを加算した後の画像の画素サイズも、水平方向に約2000個×垂直方向に約1000個を有する総計約200万個(いわゆるフルHD相当)である。   The reproduction processing unit 71 sets four images 81 to 84 corresponding to the groups 1 to 4 as one cycle, and adds eight pixels over two consecutive cycles to obtain one image. In pixel addition, corresponding pixel signals of the same color are added in the corresponding unit U. Since the pixel size of 8 images for 2 cycles is about 2 million in total having about 2000 in the horizontal direction and about 1000 in the vertical direction (equivalent to so-called full HD), The pixel size of the image is about 2,000 in the horizontal direction and about 1,000 in the vertical direction, which is about 2 million in total (equivalent to so-called full HD).

図11に示すように、1/240秒ずつ撮像タイミングが異なる8枚の画像を画素加算するので、加算後の画像のフレームレートは30fps相当となる。グループ1〜グループ4の画像81〜84を構成するブロック131は、それぞれユニットU内における相対位置が異なるので、グループ1〜グループ4の画像はそれぞれ空間的な不感帯を有する可能性があるところ、上記画素加算によって空間的な不感帯をなくすことができる。   As shown in FIG. 11, since eight images having different imaging timings by 1/240 seconds are subjected to pixel addition, the frame rate of the image after the addition is equivalent to 30 fps. Since the blocks 131 constituting the images 81 to 84 of the groups 1 to 4 have different relative positions in the unit U, the images of the groups 1 to 4 may have spatial dead zones. Spatial dead zones can be eliminated by pixel addition.

再生処理部71は、図11に例示するように、グループ1〜グループ4に対応する4枚の画像81〜84を2サイクル分加算するごとに(30fps)、加算後の画像を30fpsで再生表示する。なお、上記のように1フレーム当たりの蓄積時間を撮影時のフレームレートより長くしてもよい。   As illustrated in FIG. 11, the reproduction processing unit 71 reproduces and displays the added image at 30 fps every time two images 81 to 84 corresponding to group 1 to group 4 are added for two cycles (30 fps). To do. As described above, the accumulation time per frame may be longer than the frame rate at the time of shooting.

<2倍スロー再生(その2)>
他の2倍スロー再生を指示された再生処理部71は、撮像素子100から読み出した画素信号に基づいて、撮影時のフレームレート(例えば、60fps)の1/2のフレームレート(30fps)でスロー再生処理を行う。再生処理部71は、例えばグループ1に対応する画像81のみを得る。
<Double slow playback (2)>
The other reproduction processing unit 71 instructed to perform the double slow reproduction reproduces at a frame rate (30 fps) that is ½ of the frame rate at the time of shooting (for example, 60 fps) based on the pixel signal read from the image sensor 100. Perform playback processing. For example, the reproduction processing unit 71 obtains only the image 81 corresponding to the group 1.

再生処理部71は、図12に例示するように、グループ1〜グループ4に対応する4枚の画像81〜84を取得するごとに(60fps)、上記グループ1の画像を30fpsで再生表示する。ここで、2倍スロー再生(その2)に用いる画像は、グループ1に対応する画像81に限らなくてもよい。例えば、グループ2に対応する画像82のみを用いたり、グループ4に対応する画像84のみを用いたりすることができる。なお、上記のように1フレーム当たりの蓄積時間を撮影時のフレームレートより長くしてもよい。   As illustrated in FIG. 12, the reproduction processing unit 71 reproduces and displays the group 1 image at 30 fps each time four images 81 to 84 corresponding to the group 1 to group 4 are acquired (60 fps). Here, the image used for the double slow reproduction (part 2) is not limited to the image 81 corresponding to the group 1. For example, only the image 82 corresponding to the group 2 can be used, or only the image 84 corresponding to the group 4 can be used. As described above, the accumulation time per frame may be longer than the frame rate at the time of shooting.

<4倍スロー再生>
4倍スロー再生を指示された再生処理部71は、撮像素子100から読み出した画素信号に基づいて、撮影時のフレームレート(例えば60fps)の1/4のフレームレート(15fps相当)でスロー再生処理を行う。再生処理部71は、例えばグループ1およびグループ3に対応する画像81および画像83を得る。
<4x slow playback>
The playback processing unit 71 instructed to perform 4 × slow playback performs slow playback processing at a frame rate (equivalent to 15 fps) that is ¼ of the frame rate at the time of shooting (for example, 60 fps) based on the pixel signal read from the image sensor 100. I do. For example, the reproduction processing unit 71 obtains an image 81 and an image 83 corresponding to the group 1 and the group 3.

再生処理部71は、グループ1〜グループ4に対応する4枚の画像81〜84を取得するごとに(60fps)、上記グループ1の画像と、上記グループ3の画像とをそれぞれ1/30秒ずつ再生表示する。ここで、4倍スロー再生に用いる画像は、グループ1およびグループ3に対応する画像81、画像83に限らなくてもよく、グループ2およびグループ4に対応する画像82、画像84を用いることもできる。なお、上記のように1フレーム当たりの蓄積時間を撮影時のフレームレートより長くしてもよい。   Each time the reproduction processing unit 71 acquires four images 81 to 84 corresponding to the groups 1 to 4 (60 fps), the image of the group 1 and the image of the group 3 are each 1/30 second. Display playback. Here, the images used for the 4 × slow playback are not limited to the images 81 and 83 corresponding to the groups 1 and 3, and the images 82 and 84 corresponding to the groups 2 and 4 can also be used. . As described above, the accumulation time per frame may be longer than the frame rate at the time of shooting.

<フローチャートの説明>
図13は、撮像装置1の制御部70が動画モード時に実行する撮影動作の流れを説明するフローチャートである。制御部70は、撮像装置1が動画モードに設定されている場合に、図13による処理を繰り返し行う。図13のステップS101において、制御部70は、撮像部20による撮像を開始させる。ステップS101で開始する画像の取得は、図8に例示したように、グループ1からグループ4について、電荷蓄積の開始タイミングを1/240秒ずつずらして4段階に分けて撮像させる。
<Description of flowchart>
FIG. 13 is a flowchart for describing the flow of a shooting operation that is executed by the control unit 70 of the imaging apparatus 1 in the moving image mode. The control unit 70 repeatedly performs the process of FIG. 13 when the imaging apparatus 1 is set to the moving image mode. In step S <b> 101 of FIG. 13, the control unit 70 starts imaging by the imaging unit 20. As illustrated in FIG. 8, the acquisition of the image starting in step S101 is performed by dividing the charge accumulation start timing by 1/240 seconds for each of the groups 1 to 4 and dividing them into four stages.

ステップS102において、制御部70は、撮像部20により取得された画像データに基づいて、モニタ用画像を表示部50に表示させる。制御部70は、例えば図9に例示したように通常再生を行わせる。具体的には、グループ1〜グループ4に対応する4枚の画像81〜84を2サイクル分加算するごとに(30fps)、加算後の画像を30fpsで再生表示する。   In step S <b> 102, the control unit 70 displays a monitor image on the display unit 50 based on the image data acquired by the imaging unit 20. The control unit 70 performs normal reproduction as illustrated in FIG. 9, for example. Specifically, every time four images 81 to 84 corresponding to group 1 to group 4 are added for two cycles (30 fps), the added image is reproduced and displayed at 30 fps.

ステップS103において、制御部70は、設定されている撮像条件(シャッター速度等)、および表示条件(通常再生またはスロー再生)に基づいて、撮像部20に対する制御と、表示部50に対する表示制御とを行う。   In step S103, the control unit 70 performs control on the imaging unit 20 and display control on the display unit 50 based on the set imaging conditions (such as shutter speed) and display conditions (normal reproduction or slow reproduction). Do.

ステップS104において、制御部70は、変更操作がなされたか否かを判定する。制御部70は、タッチパネル52を介して操作が行われるとステップS104を肯定判定してステップS103へ戻る。この場合の制御部70は、行われた操作に応じて撮像部20へ撮像条件の変更を指示したり、再生処理部71へ再生速度の変更を指示したりする。制御部70は、タッチパネル52を介して操作が行われない場合には、ステップS104を否定判定してステップS105へ進む。   In step S104, the control unit 70 determines whether a change operation has been performed. When an operation is performed via the touch panel 52, the control unit 70 makes a positive determination in step S104 and returns to step S103. In this case, the control unit 70 instructs the imaging unit 20 to change the imaging condition or instructs the reproduction processing unit 71 to change the reproduction speed in accordance with the performed operation. When the operation is not performed via the touch panel 52, the control unit 70 makes a negative determination in step S104 and proceeds to step S105.

ステップS105において、制御部70は、録画開始操作がなされたか否かを判定する。制御部70は、タッチパネル52を介して操作が行われるとステップS105を肯定判定し、録画処理を開始してステップS106へ進む。録画処理は、例えば上記グループ1からグループ4についての全ての取得画像のデータを記録部60によってメモリカードなどに記憶させる。制御部70は、録画開始操作が行われない場合には、ステップS105を否定判定してステップS103へ戻る。   In step S105, the control unit 70 determines whether a recording start operation has been performed. When an operation is performed via the touch panel 52, the control unit 70 makes a positive determination in step S105, starts the recording process, and proceeds to step S106. In the recording process, for example, the data of all acquired images for the groups 1 to 4 are stored in a memory card or the like by the recording unit 60. When the recording start operation is not performed, the control unit 70 makes a negative determination in step S105 and returns to step S103.

ステップS106において、制御部70は、録画終了操作がなされたか否かを判定する。制御部70は、タッチパネル52を介して操作が行われるとステップS106を肯定判定し、録画処理を終了して図13による処理を終了する。制御部70は、録画終了操作が行われない場合には、ステップS106を否定判定して終了操作が行われるのを待つ。   In step S106, the control unit 70 determines whether or not a recording end operation has been performed. When an operation is performed via the touch panel 52, the control unit 70 makes a positive determination in step S106, ends the recording process, and ends the process of FIG. When the recording end operation is not performed, the control unit 70 makes a negative determination in step S106 and waits for the end operation to be performed.

以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)撮像装置1は、2次元に離散的に配置された複数のブロック131を有する第1領域(符号1)と、第1領域(符号1)とは異なり、2次元に離散的に配置された複数のブロック131を有する第2領域(例えば符号2)と、を有した撮像素子100と、第1、第2領域のフレームレートの1つのフレーム時間(1/240秒)に対して、第1領域をフレーム時間(1/240秒)よりも長い第1蓄積時間(1/60秒)により蓄積し、第2領域をフレーム時間(1/240秒)よりも長い第2蓄積時間(1/60秒)により蓄積する制御部70と、を備える。これにより、例えば同じ被写体に対して蓄積タイミングが異なる複数の画像が得られ、使い勝手がよくなる。とくに、暗い被写体の場合には好適である。
According to the embodiment described above, the following operational effects can be obtained.
(1) Unlike the first area (reference numeral 1) and the first area (reference numeral 1), the imaging device 1 is arranged in two dimensions discretely, which includes a plurality of blocks 131 discretely arranged in two dimensions. With respect to one frame time (1/240 seconds) of the frame rate of the image sensor 100 having the second area (for example, reference numeral 2) having the plurality of blocks 131 and the first and second areas, The first region is accumulated with a first accumulation time (1/60 seconds) longer than the frame time (1/240 seconds), and the second region is accumulated with a second accumulation time (1 / 60 seconds). Thereby, for example, a plurality of images having different accumulation timings can be obtained for the same subject, and the usability is improved. This is particularly suitable for dark subjects.

(2)制御部70は、第1蓄積時間と第2蓄積時間とを略同じにするので、蓄積時間が共通する複数の画像が得られる。 (2) Since the control unit 70 makes the first accumulation time and the second accumulation time substantially the same, a plurality of images having a common accumulation time can be obtained.

(3)制御部70は、第1領域(符号1)のすべてのブロック131の蓄積を略同時に開始し、第2領域(例えば符号2)のすべてのブロックの蓄積を略同時に開始するので、各領域においてブロック131の蓄積開始タイミングを揃えることができる。 (3) The control unit 70 starts the accumulation of all the blocks 131 in the first area (reference numeral 1) substantially simultaneously and starts the accumulation of all the blocks in the second area (for example, numeral 2) almost simultaneously. The accumulation start timings of the blocks 131 can be aligned in the area.

(4)撮像素子100の蓄積電荷を読み出す制御部70を有し、制御部70は、第1領域(符号1)で撮像される画像の縦横比を、撮像素子100の全体の領域により撮像される画像の縦横比と略同じにするので、画像間の縦横比を揃えることができる。 (4) It has the control part 70 which reads the accumulation | storage charge of the image pick-up element 100, and the control part 70 is imaged by the whole area | region of the image pick-up element 100 about the aspect ratio of the image imaged in 1st area | region (code | symbol 1). Therefore, the aspect ratio between the images can be made uniform.

(5)撮像素子100の蓄積電荷を読み出す制御部70を有し、制御部70は、第1領域(符号1)の複数のブロック131と第2領域(例えば符号2)の複数のブロック131とを規則性に基づいて配置するので、不規則に配置する場合に比べて撮像素子100の製造を容易にすることができる。 (5) It has the control part 70 which reads the stored charge of the image pick-up element 100, and the control part 70 has the some block 131 of a 1st area | region (code | symbol 1) and the some block 131 of a 2nd area | region (code | symbol 2). Are arranged on the basis of regularity, so that the image pickup device 100 can be easily manufactured as compared with the case where they are arranged irregularly.

(6)制御部70による第1、第2領域の蓄積の制御により撮像された撮像データを処理する制御部70(再生処理部71)を備えるようにしたので、離散的に配置されたブロック131による撮像データを適切に処理できる。 (6) Since the control unit 70 (reproduction processing unit 71) that processes image data captured by controlling the accumulation of the first and second areas by the control unit 70 is provided, the blocks 131 that are discretely arranged are provided. It is possible to appropriately process the imaging data obtained by.

(7)制御部70(再生処理部71)は、撮像データの再生表示時のフレームレートを、撮像データの撮影時のフレームレートよりも遅くするようにしたので、動画像を適切にスロー再生表示できる。 (7) Since the control unit 70 (reproduction processing unit 71) sets the frame rate at the time of reproduction display of the imaging data to be slower than the frame rate at the time of imaging data capture, the moving image is appropriately reproduced by slow reproduction. it can.

(8)制御部70(再生処理部71)は、第1領域(符号1)で撮像された撮像データと第2領域(例えば符号2)で撮像された撮像データとを各ブロック131の位置に対応させて加算して加算撮像データを生成し、加算撮像データの再生表示時のフレームレートを、撮像データの撮影時のフレームレートよりも遅くするようにしたので、動画像を適切にスロー再生表示できる。また、仮に、第1領域(符号1)で撮像された撮像データまたは第2領域(符号2)で撮像された撮像データに空間的な不感帯が含まれるとしても、これらを加算した加算撮像データにおいて空間的な不感帯をなくす効果も期待できる。 (8) The control unit 70 (reproduction processing unit 71) sets the imaging data captured in the first area (reference numeral 1) and the imaging data captured in the second area (for example, reference numeral 2) to the position of each block 131. Addition is performed in correspondence to generate additional imaging data, and the frame rate when reproducing and displaying the additional imaging data is set slower than the frame rate when imaging data is captured. it can. In addition, even if the imaging data captured in the first area (reference numeral 1) or the imaging data captured in the second area (reference numeral 2) includes a spatial dead band, The effect of eliminating the spatial dead zone can also be expected.

(9)制御部70(再生処理部71)は、第1領域(符号1)の撮影が前後する複数の撮像データと、第2領域(例えば符号2)の撮影が前後する複数の撮像データとを各ブロック131の位置に対応させて順次加算して加算撮像データを生成し、加算撮像データを順次再生表示するようにしたので、動画像を適切に通常再生表示できる。また、仮に、第1領域(符号1)で撮像された撮像データまたは第2領域(符号2)で撮像された撮像データに空間的な不感帯が含まれるとしても、これらを加算した加算撮像データにおいて空間的な不感帯をなくす効果も期待できる。 (9) The control unit 70 (reproduction processing unit 71) includes a plurality of imaging data before and after shooting in the first area (reference numeral 1), and a plurality of imaging data before and after shooting in the second area (for example, numeral 2). Are sequentially added corresponding to the position of each block 131 to generate added image data, and the added image data is sequentially reproduced and displayed, so that the moving image can be appropriately reproduced and displayed normally. In addition, even if the imaging data captured in the first area (reference numeral 1) or the imaging data captured in the second area (reference numeral 2) includes a spatial dead band, The effect of eliminating the spatial dead zone can also be expected.

(10)制御部70(再生処理部71)は、第1領域(符号1)で撮像された撮像データまたは第2領域(例えば符号2)で撮像された撮像データのいずれかの画像を順次再生表示させ、かつ順次再生表示するフレームレートを撮像データの撮影時のフレームレートよりも遅くするようにしたので、動画像を適切にスロー再生表示できる。 (10) The control unit 70 (reproduction processing unit 71) sequentially reproduces either the image data captured in the first area (reference numeral 1) or the image data captured in the second area (for example, numeral 2). Since the frame rate for displaying and sequentially reproducing and displaying is set to be slower than the frame rate at the time of capturing the imaging data, the moving image can be appropriately reproduced and displayed in slow motion.

(11)制御部70(再生処理部71)は、蓄積時間より長い時間に対応するフレームレートで、第1領域(符号1)の撮像データおよび第2領域(例えば符号2)の撮像データを順次再生表示するための処理を行うので、動画像を適切にスロー再生表示できる。 (11) The control unit 70 (reproduction processing unit 71) sequentially captures the imaging data of the first area (symbol 1) and the imaging data of the second area (symbol 2) at a frame rate corresponding to a time longer than the accumulation time. Since the process for reproducing and displaying is performed, the moving image can be appropriately reproduced by slow reproduction.

(12)撮像素子100は、第1領域(符号1)と第2領域(符号2)との他に第1領域と第2領域とに含まれるブロック131とは異なる複数のブロック131が2次元に離散的に配置された少なくとも1つの他の領域(例えば符号3)をさらに有し、制御部70は、各領域のフレームレートの1つのフレーム時間(1/240秒)に対して、各領域をフレーム時間(1/240秒)よりも長い蓄積時間(1/60秒)によりそれぞれ蓄積する。これにより、例えば同じ被写体に対して蓄積タイミングが異なる少なくとも3枚の画像が得られ、使い勝手がよくなる。とくに、暗い被写体の場合には好適である。 (12) In the imaging device 100, in addition to the first area (reference numeral 1) and the second area (reference numeral 2), a plurality of blocks 131 different from the blocks 131 included in the first area and the second area are two-dimensional. At least one other region (for example, reference numeral 3) that is discretely arranged in each of the regions, and the control unit 70 is configured so that each region corresponds to one frame time (1/240 seconds) of the frame rate of each region. Are stored with an accumulation time (1/60 seconds) longer than the frame time (1/240 seconds). Thereby, for example, at least three images having different accumulation timings are obtained for the same subject, and the usability is improved. This is particularly suitable for dark subjects.

(13)撮像素子100の蓄積電荷を読み出す制御部70を有し、制御部70は、各領域の複数のブロック131を規則性に基づいて配置するので、不規則に配置する場合に比べて撮像素子100の製造を容易にすることができる。 (13) It has the control part 70 which reads the accumulation | storage charge of the image pick-up element 100, and since the control part 70 arrange | positions the several blocks 131 of each area | region based on regularity, it images compared with the case where it arranges irregularly. The device 100 can be easily manufactured.

(14)撮像素子100は、裏面照射型撮像チップと信号処理チップとが積層された構造を採用するので、各チップを面方向に大きくすることなく配線することができる。 (14) Since the image pickup device 100 employs a structure in which a back-illuminated image pickup chip and a signal processing chip are stacked, each chip can be wired without increasing in the surface direction.

(変形例1)
上述した実施形態では、ユニットUに含まれる4つのブロック131について、ユニットU内での画像取得の順番(符号1、2、3、4)を全てのユニットUの間で同じにする例を説明した。この代わりに、ユニットUに含まれる4つのブロック131について、ユニットU内での画像取得の順番を、他のユニットUとの間でランダムに異なるようにしてもよい。
(Modification 1)
In the above-described embodiment, an example in which the order of image acquisition (reference numerals 1, 2, 3, and 4) in the unit U is the same among all the units U for the four blocks 131 included in the unit U is described. did. Instead, for the four blocks 131 included in the unit U, the order of image acquisition in the unit U may be different at random from the other units U.

図14は、変形例1の撮像チップにおけるグループ1〜グループ4の配置を説明する図である。図14において、1つのユニットUにおける符号1、2、3、4の相対位置は、各ユニットUにおいてランダムに異ならせている。すなわち、あるユニットU内の4つのブロック131の画像取得の順番(符号1、2、3、4)は、隣接するユニットUとの間で異なる。ユニットU内における画像取得の順番の規則性を排することで、例えば規則的な繰り返し模様を有する被写体を撮像する場合に発生しがちなモアレの低減に役立つ。   FIG. 14 is a diagram illustrating the arrangement of groups 1 to 4 in the imaging chip of the first modification. In FIG. 14, the relative positions of reference numerals 1, 2, 3, and 4 in one unit U are randomly changed in each unit U. That is, the order of image acquisition (symbols 1, 2, 3, 4) of the four blocks 131 in a certain unit U differs between the adjacent units U. By eliminating the regularity of the order of image acquisition in the unit U, it helps to reduce moire that tends to occur when, for example, a subject having a regular repeating pattern is imaged.

(変形例2)
ユニットUに含まれる4つのブロック131について、ユニットU内における画像取得の順番(符号1、2、3、4)を、他のユニットUとの間で所定の規則性をもたせるようにしてもよい。図15は、変形例2の撮像チップにおけるグループ1〜グループ4の配置を説明する図である。図15において、隣接するユニットUの間で、ユニットU内における画像取得の順番(符号1、2、3、4)が同じブロック131同士が隣接するように、ユニットU内における画像取得の順番(符号1、2、3、4)に規則性をもたせる。
(Modification 2)
For the four blocks 131 included in the unit U, the order of image acquisition (reference numerals 1, 2, 3, 4) in the unit U may be given a predetermined regularity with other units U. . FIG. 15 is a diagram illustrating the arrangement of groups 1 to 4 in the imaging chip of the second modification. In FIG. 15, the order of image acquisition in the unit U (blocks 1, 2, 3, 4) in the unit U are adjacent to each other so that the blocks 131 having the same image acquisition order (reference numerals 1, 2, 3, 4) are adjacent to each other. The reference numerals 1, 2, 3, 4) are given regularity.

図15によれば、あるユニットU内の符号1、2、3、4が、隣接するユニットU間においてそれぞれ隣接する結果、同符号のブロック131が4つ寄せ集まる。図15において斜線で示す領域は、同符号のブロック131が4つ集まっている領域を例示したものである。このように、撮像タイミングが同じブロック131を寄せて配置することで、撮像タイミングが異なるブロック131が寄せ集まる場合に比べて、撮像素子100の製造を容易にすることができる。   According to FIG. 15, the codes 1, 2, 3, and 4 in a certain unit U are adjacent to each other between the adjacent units U. As a result, four blocks 131 having the same code are gathered together. In FIG. 15, the hatched area is an example of an area where four blocks 131 having the same sign are gathered. In this manner, by arranging the blocks 131 having the same imaging timing close to each other, the imaging device 100 can be easily manufactured as compared to the case where the blocks 131 having different imaging timings are gathered.

(変形例3)
上述した実施形態では、ユニットUに含まれる4つのブロック131に設けられた計16個の選択トランジスタ305のソースを共通の出力配線309に接続する例を説明した。これに代えて、ブロック131ごとに設けられた4個の選択トランジスタ305のソースをブロック131ごとに設けた出力配線にそれぞれ接続する構成にしてもよい。
(Modification 3)
In the embodiment described above, the example in which the sources of the total 16 select transistors 305 provided in the four blocks 131 included in the unit U are connected to the common output wiring 309 has been described. Instead of this, the source of the four selection transistors 305 provided for each block 131 may be connected to the output wiring provided for each block 131.

図16は、変形例3の撮像チップ113における1つのユニットUに対応する回路図である。図3の場合と比較すると、図16においてはブロック単位で出力配線309−1〜309−4が設けられる点において相違する。すなわち、左上ブロック131−1に対応する4つの選択トランジスタ305のソースは、左上ブロック用の出力配線309−1に接続される。   FIG. 16 is a circuit diagram corresponding to one unit U in the imaging chip 113 of the third modification. Compared with the case of FIG. 3, FIG. 16 is different in that output wirings 309-1 to 309-4 are provided in units of blocks. That is, the sources of the four selection transistors 305 corresponding to the upper left block 131-1 are connected to the output wiring 309-1 for the upper left block.

また、右上ブロック131−2に対応する4つの選択トランジスタ305のソースは、右上ブロック用の出力配線309−2に接続される。左下ブロック131−3に対応する4つの選択トランジスタ305のソースは、左下ブロック用の出力配線309−3に接続される。さらに、右下ブロック131−4に対応する4つの選択トランジスタ305のソースは、右下ブロック用の出力配線309−4に接続される。負荷電流源311−1〜311−4は、それぞれ対応する出力配線309−1〜309−4に電流を供給する。   The sources of the four selection transistors 305 corresponding to the upper right block 131-2 are connected to the output wiring 309-2 for the upper right block. The sources of the four selection transistors 305 corresponding to the lower left block 131-3 are connected to the output wiring 309-3 for the lower left block. Further, the sources of the four selection transistors 305 corresponding to the lower right block 131-4 are connected to the output wiring 309-4 for the lower right block. The load current sources 311-1 to 311-4 supply current to the corresponding output wirings 309-1 to 309-4, respectively.

図17は、変形例3の撮像素子100の機能的構成を示すブロック図である。図4の場合と比較すると、図17においては、1つのユニットUに対してマルチプレクサ411、信号処理回路412、およびデマルチプレクサ413の組が4組設けられる点が相違する。すなわち、1つのマルチプレクサ411が、対応するブロック131の4個のPD104を順番に選択して、それぞれの画素信号を対応する出力配線309へ出力させる。   FIG. 17 is a block diagram illustrating a functional configuration of the image sensor 100 according to the third modification. Compared to the case of FIG. 4, FIG. 17 is different in that four sets of a multiplexer 411, a signal processing circuit 412, and a demultiplexer 413 are provided for one unit U. That is, one multiplexer 411 sequentially selects the four PDs 104 in the corresponding block 131 and outputs each pixel signal to the corresponding output wiring 309.

マルチプレクサ411を介して出力された画素信号は、信号処理回路412によりCDSおよびA/D変換が行われる。A/D変換された画素信号は、デマルチプレクサ413に引き渡され、それぞれの画素に対応する画素メモリ414に格納される。このように、1つのユニットUの16個の画素信号は、4組の経路に分配され並列に処理される。変形例3によれば、1つの信号処理回路412が4個の画素信号に対するA/D変換処理を行えばよいので、図3、図4の場合のように1つの信号処理回路412が16個の画素信号に対するA/D変換処理を行う場合に比べて駆動時間が1/4に短縮される。駆動時間の短縮は、回路の発熱量を小さく抑える点において有効である。   The pixel signal output via the multiplexer 411 is subjected to CDS and A / D conversion by the signal processing circuit 412. The A / D converted pixel signal is transferred to the demultiplexer 413 and stored in the pixel memory 414 corresponding to each pixel. Thus, the 16 pixel signals of one unit U are distributed to four sets of paths and processed in parallel. According to the third modification, since one signal processing circuit 412 only needs to perform A / D conversion processing on four pixel signals, there are 16 signal processing circuits 412 as shown in FIGS. Compared with the case where A / D conversion processing is performed on this pixel signal, the driving time is reduced to ¼. Shortening the driving time is effective in reducing the amount of heat generated by the circuit.

(変形例4)
上述した実施形態では、電子機器としてカメラを例示したが、高機能携帯電話機またはタブレット端末によって電子機器を構成してもよい。この場合、高機能携帯電話機(またはタブレット端末)に搭載されるカメラユニットを、上記積層型撮像素子100を用いて構成する。
(Modification 4)
In the embodiment described above, the camera is exemplified as the electronic device. However, the electronic device may be configured by a high-function mobile phone or a tablet terminal. In this case, a camera unit mounted on a high-function mobile phone (or tablet terminal) is configured using the multilayer image sensor 100.

以上の説明はあくまで一例であり、上記の実施形態の構成に何ら限定されるものではない。上記実施形態および各変形例の構成は、適宜組合せて構わない。   The above description is merely an example, and is not limited to the configuration of the above embodiment. You may combine suitably the structure of the said embodiment and each modification.

1…撮像装置
10…撮像光学系
20…撮像部
30…画像処理部
40…ワークメモリ
50…表示部
60…記録部
70…制御部
71…再生処理部
81〜84…画像
100…撮像素子
111…信号処理チップ
112…メモリチップ
113…撮像チップ
131…ブロック
U…ユニット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Imaging device 10 ... Imaging optical system 20 ... Imaging part 30 ... Image processing part 40 ... Work memory 50 ... Display part 60 ... Recording part 70 ... Control part 71 ... Reproduction processing part 81-84 ... Image 100 ... Imaging element 111 ... Signal processing chip 112 ... Memory chip 113 ... Imaging chip 131 ... Block U ... Unit

Claims (16)

2次元に離散的に配置された複数のブロックを有する第1領域と、前記第1領域とは異なり、2次元に離散的に配置された複数のブロックを有する第2領域と、を有した撮像素子と、
前記第1、第2領域のフレームレートの1つのフレーム時間に対して、前記第1領域を前記フレーム時間よりも長い第1蓄積時間により蓄積し、前記第2領域を前記フレーム時間よりも長い第2蓄積時間により蓄積する蓄積制御部と、を備える電子機器。
Imaging having a first region having a plurality of blocks discretely arranged in two dimensions and a second region having a plurality of blocks discretely arranged in two dimensions unlike the first region Elements,
With respect to one frame time of the frame rate of the first and second regions, the first region is stored with a first storage time longer than the frame time, and the second region is stored with a first time longer than the frame time. And an accumulation control unit that accumulates according to two accumulation times.
請求項1に記載の電子機器において、
前記蓄積制御部は、前記第1蓄積時間と前記第2蓄積時間とを略同じにすることを特徴とする電子機器。
The electronic device according to claim 1,
The electronic apparatus according to claim 1, wherein the accumulation control unit makes the first accumulation time and the second accumulation time substantially the same.
請求項1または2に記載の電子機器において、
前記蓄積制御部は、前記第1領域のすべてのブロックの蓄積を略同時に開始し、前記第2領域のすべてのブロックの蓄積を略同時に開始することを特徴とする電子機器。
The electronic device according to claim 1 or 2,
The electronic apparatus is characterized in that the accumulation control unit starts accumulation of all blocks in the first area substantially simultaneously and starts accumulation of all blocks in the second area almost simultaneously.
請求項1から3のいずれか一項に記載の電子機器において、
前記撮像素子の蓄積電荷を読み出す読み出し部を有し、
前記読み出し部は、前記第1領域で撮像される画像の縦横比を、前記撮像素子の全体の領域により撮像される画像の縦横比と略同じにすることを特徴とする電子機器。
The electronic device according to any one of claims 1 to 3,
A readout unit for reading out the accumulated charge of the image sensor;
The electronic device according to claim 1, wherein the reading unit sets an aspect ratio of an image captured in the first area to be substantially the same as an aspect ratio of an image captured in the entire area of the image sensor.
請求項1から4のいずれか一項に記載の電子機器において、
前記撮像素子の蓄積電荷を読み出す読み出し部を有し、
前記読み出し部は、前記第1領域の前記複数のブロックと前記第2領域の前記複数のブロックとを規則性に基づいて配置することを特徴とする電子機器。
The electronic device according to any one of claims 1 to 4,
A readout unit for reading out the accumulated charge of the image sensor;
The electronic device, wherein the reading unit arranges the plurality of blocks in the first area and the plurality of blocks in the second area based on regularity.
請求項1から5のいずれか一項に記載の電子機器において、
前記蓄積制御部による前記第1、第2領域の蓄積の制御により撮像された撮像データを処理する処理部を備えることを特徴とする電子機器。
The electronic device according to any one of claims 1 to 5,
An electronic apparatus comprising: a processing unit that processes image data captured by controlling the accumulation of the first and second areas by the accumulation control unit.
請求項6に記載の電子機器において、
前記処理部は、前記撮像データの再生表示時のフレームレートを、前記撮像データの撮影時のフレームレートよりも遅くすることを特徴とする電子機器。
The electronic device according to claim 6,
The electronic device, wherein the processing unit makes a frame rate at the time of reproduction display of the imaging data slower than a frame rate at the time of imaging of the imaging data.
請求項6に記載の電子機器において、
前記処理部は、前記第1領域で撮像された撮像データと前記第2領域で撮像された撮像データとを前記各ブロックの位置に対応させて加算して加算撮像データを生成し、前記加算撮像データの再生表示時のフレームレートを、前記撮像データの撮影時のフレームレートよりも遅くすることを特徴とする電子機器。
The electronic device according to claim 6,
The processing unit generates the added imaging data by adding the imaging data captured in the first area and the imaging data captured in the second area in correspondence with the position of each block, and generates the additional imaging data. An electronic apparatus characterized in that a frame rate at the time of reproducing and displaying data is made slower than a frame rate at the time of photographing the image data.
請求項6に記載の電子機器において、
前記処理部は、前記第1領域の撮影が前後する複数の撮像データと、前記第2領域の撮影が前後する複数の撮像データとを前記各ブロックの位置に対応させて順次加算して加算撮像データを生成し、前記加算撮像データを順次再生表示することを特徴とする電子機器。
The electronic device according to claim 6,
The processing unit sequentially adds a plurality of imaging data before and after shooting of the first area and a plurality of imaging data before and after shooting of the second area corresponding to the position of each block, and performs addition imaging An electronic apparatus that generates data and sequentially reproduces and displays the added imaging data.
請求項6に記載の電子機器において、
前記処理部は、前記第1領域で撮像された撮像データまたは前記第2領域で撮像された撮像データのいずれかの画像を順次再生表示させ、かつ前記順次再生表示するフレームレートを前記撮像データの撮影時のフレームレートよりも遅くすることを特徴とする電子機器。
The electronic device according to claim 6,
The processing unit sequentially reproduces and displays either the image data captured in the first area or the image data captured in the second area, and sets the frame rate for the sequential reproduction display of the imaging data. An electronic device characterized by being slower than the frame rate at the time of shooting.
請求項6に記載の電子機器において、
前記処理部は、前記蓄積時間より長い時間に対応するフレームレートで、前記第1領域の撮像データおよび前記第2領域の撮像データを順次再生表示するための処理を行うことを特徴とする電子機器。
The electronic device according to claim 6,
The electronic device performs processing for sequentially reproducing and displaying the imaging data of the first area and the imaging data of the second area at a frame rate corresponding to a time longer than the accumulation time. .
請求項1から11のいずれか一項に記載の電子機器において、
前記撮像素子は、前記第1領域と前記第2領域との他に前記第1領域と前記第2領域とに含まれる前記ブロックとは異なる複数の前記ブロックが2次元に離散的に配置された少なくとも1つの他の領域をさらに有し、
前記蓄積制御部は、前記各領域のフレームレートの1つのフレーム時間に対して、前記各領域を前記フレーム時間よりも長い蓄積時間によりそれぞれ蓄積することを特徴とする電子機器。
The electronic device according to any one of claims 1 to 11,
In the imaging device, in addition to the first area and the second area, a plurality of blocks different from the blocks included in the first area and the second area are two-dimensionally discretely arranged. Further having at least one other region,
The electronic apparatus is characterized in that the accumulation control unit accumulates each area with an accumulation time longer than the frame time with respect to one frame time of the frame rate of each area.
請求項12に記載の電子機器において、
前記撮像素子の蓄積電荷を読み出す読み出し部を有し、
前記読み出し部は、前記各領域の前記複数のブロックを規則性に基づいて配置することを特徴とする電子機器。
The electronic device according to claim 12,
A readout unit for reading out the accumulated charge of the image sensor;
The electronic device according to claim 1, wherein the reading unit arranges the plurality of blocks in each region based on regularity.
請求項12に記載の電子機器において、
前記撮像素子の蓄積電荷を読み出す読み出し部を有し、
前記読み出し部は、前記撮像素子の前記各領域において、前記複数のブロックが隣接する前記領域間においてそれぞれ隣接するように配置することを特徴とする電子機器。
The electronic device according to claim 12,
A readout unit for reading out the accumulated charge of the image sensor;
The electronic device is characterized in that the reading unit is arranged so that the plurality of blocks are adjacent to each other in the respective regions of the image sensor.
請求項12に記載の電子機器において、
前記撮像素子の蓄積電荷を読み出す読み出し部を有し、
前記読み出し部は、前記撮像素子の前記各領域において、前記複数のブロックが隣接する前記領域間で異なるように配置することを特徴とする電子機器。
The electronic device according to claim 12,
A readout unit for reading out the accumulated charge of the image sensor;
The electronic device is characterized in that the reading unit is arranged so that the plurality of blocks are different between adjacent regions in each region of the imaging element.
請求項1から15のいずれか一項に記載の電子機器において、
前記撮像素子は、裏面照射型撮像チップと信号処理チップとが積層された構造であることを特徴とする電子機器。
The electronic device according to any one of claims 1 to 15,
The electronic device has a structure in which a back-illuminated imaging chip and a signal processing chip are stacked.
JP2013252921A 2013-12-06 2013-12-06 Electronic apparatus Pending JP2015111761A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013252921A JP2015111761A (en) 2013-12-06 2013-12-06 Electronic apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013252921A JP2015111761A (en) 2013-12-06 2013-12-06 Electronic apparatus

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018152875A Division JP2018174592A (en) 2018-08-15 2018-08-15 Electronic apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015111761A true JP2015111761A (en) 2015-06-18

Family

ID=53526328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013252921A Pending JP2015111761A (en) 2013-12-06 2013-12-06 Electronic apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015111761A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017085848A1 (en) * 2015-11-19 2017-05-26 オリンパス株式会社 Solid-state image pickup device and image pickup device
WO2017149964A1 (en) * 2016-03-03 2017-09-08 ソニー株式会社 Image processing device, image processing method, computer program, and electronic device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004032100A (en) * 2002-06-21 2004-01-29 Sony Corp Imaging apparatus, image processing apparatus and method, storage medium, and computer program
JP2006157124A (en) * 2004-11-25 2006-06-15 Olympus Corp Imaging apparatus
JP2009159067A (en) * 2007-12-25 2009-07-16 Olympus Imaging Corp Imaging display method and imaging display device
JP2010539745A (en) * 2007-10-03 2010-12-16 ノキア コーポレイション Multi-exposure pattern to improve image dynamic range
WO2011043045A1 (en) * 2009-10-07 2011-04-14 パナソニック株式会社 Imaging device, solid-state imaging element, image generation method, and program
JP2013175919A (en) * 2012-02-24 2013-09-05 Nikon Corp Imaging apparatus
WO2013164915A1 (en) * 2012-05-02 2013-11-07 株式会社ニコン Imaging device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004032100A (en) * 2002-06-21 2004-01-29 Sony Corp Imaging apparatus, image processing apparatus and method, storage medium, and computer program
JP2006157124A (en) * 2004-11-25 2006-06-15 Olympus Corp Imaging apparatus
JP2010539745A (en) * 2007-10-03 2010-12-16 ノキア コーポレイション Multi-exposure pattern to improve image dynamic range
JP2009159067A (en) * 2007-12-25 2009-07-16 Olympus Imaging Corp Imaging display method and imaging display device
WO2011043045A1 (en) * 2009-10-07 2011-04-14 パナソニック株式会社 Imaging device, solid-state imaging element, image generation method, and program
JP2013175919A (en) * 2012-02-24 2013-09-05 Nikon Corp Imaging apparatus
WO2013164915A1 (en) * 2012-05-02 2013-11-07 株式会社ニコン Imaging device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017085848A1 (en) * 2015-11-19 2017-05-26 オリンパス株式会社 Solid-state image pickup device and image pickup device
JPWO2017085848A1 (en) * 2015-11-19 2018-09-06 オリンパス株式会社 Solid-state imaging device and imaging device
US10602088B2 (en) 2015-11-19 2020-03-24 Olympus Corporation Solid-state imaging device and imaging apparatus
WO2017149964A1 (en) * 2016-03-03 2017-09-08 ソニー株式会社 Image processing device, image processing method, computer program, and electronic device
US11368620B2 (en) 2016-03-03 2022-06-21 Sony Corporation Image processing apparatus, image processing method, and electronic device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7192843B2 (en) Image sensor and electronic equipment
JP2021168512A (en) Imaging element
CN109256404B (en) Image pickup device and electronic apparatus
JP6343870B2 (en) Imaging device and imaging apparatus
US11785345B2 (en) Electronic device, imaging device, and imaging element for obtaining exposure of each area of image
JP6561428B2 (en) Electronic device, control method, and control program
JP6413233B2 (en) Imaging device and imaging device
JP2014179778A (en) Signal processing apparatus, imaging device, imaging apparatus, and electronic apparatus
JP2014165855A (en) Electronic apparatus
JP2015111761A (en) Electronic apparatus
JP2018174592A (en) Electronic apparatus
JP7047857B2 (en) Image sensor and image sensor
JP6680310B2 (en) Imaging device
JP2016072866A (en) Electronic apparatus, reproduction apparatus, recording medium, recording program, reproduction program, recording method, and reproduction method
JP7322995B2 (en) Imaging element and imaging device
JP6916418B2 (en) Imaging device
JP7176583B2 (en) Imaging element and imaging device
JP2023054229A (en) Electronic apparatus
JP2019092219A (en) Imaging apparatus, control method of the same, and control program
JP2018042286A (en) Electronic apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161109

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170718

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170808

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20171010

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171206

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20171226

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20180222

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180424

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20180424

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20180515