JP2017055322A5 - - Google Patents

Description

また、本発明の他の実施形態に係る撮像装置は、光電変換によって生じた電荷を蓄積する光電変換部と、前記電荷を保持する保持部と、前記電荷に基づく信号を出力する増幅部と、前記光電変換部から前記保持部に前記電荷を転送する第１の転送トランジスタと、前記保持部から前記増幅部に前記電荷を転送する第２の転送トランジスタとをそれぞれが有する複数の画素を備え、第１の期間において、前記複数の画素の前記第１の転送トランジスタがオフとなることにより前記複数の画素の前記光電変換部が電荷を蓄積し、かつ、前記複数の画素のそれぞれにおいて前フレームの前記電荷を前記保持部から前記増幅部に読み出し、前記第１の期間に続く第２の期間において、前記複数の画素の前記保持部が前記第１の期間に蓄積された前記電荷を保持しつつ、前記複数の画素の前記光電変換部が当該第２の期間に生じる電荷を蓄積し、前記第１および第２の期間の間に、前記複数の画素のそれぞれにおいて、前記第１の転送トランジスタがオンとなることによる、前記光電変換部から複数の前記保持部への電荷転送が前記第２の期間の最後になされる１回を含めて複数回なされ、かつ、前記電荷転送の間隔が一定である。

Claims (16)

1. 光電変換によって生じた電荷を蓄積する光電変換部と、前記電荷を保持する保持部と、前記電荷に基づく信号を出力する増幅部と、前記光電変換部から前記保持部に前記電荷を転送する第１の転送トランジスタと、前記保持部から前記増幅部に前記電荷を転送する第２の転送トランジスタと、前記光電変換部に蓄積された前記電荷を排出するオーバーフロートランジスタとをそれぞれが有する複数の画素を備え、
   それぞれのフレームの読み出し期間において、前記複数の画素の前記第２の転送トランジスタが順次オンになることにより、前フレームの前記電荷を前記保持部から前記増幅部に転送し、
   前記読み出し期間は、前記複数の画素の前記オーバーフロートランジスタがオンである排出期間と、前記複数の画素の前記オーバーフロートランジスタおよび前記第１の転送トランジスタがオフとなることによって前記複数の画素の前記光電変換部が電荷を蓄積する第１の期間とを含み、
   前記第１の期間に続く第２の期間において、前記複数の画素の前記保持部が前記第１の期間に蓄積された前記電荷を保持しつつ、前記複数の画素の前記光電変換部が当該第２の期間に生じる電荷を蓄積し、
   前記第１および第２の期間の間に、前記複数の画素のそれぞれにおいて、前記第１の転送トランジスタがオンとなることによる、前記光電変換部から前記保持部への電荷転送が前記第２の期間の最後になされる１回を含めて複数回なされることを特徴とする撮像装置。
2. 光電変換によって生じた電荷を蓄積する光電変換部と、前記電荷を保持する保持部と、前記電荷に基づく信号を出力する増幅部と、前記光電変換部から前記保持部に前記電荷を転送する第１の転送トランジスタと、前記保持部から前記増幅部に前記電荷を転送する第２の転送トランジスタとをそれぞれが有する複数の画素を備え、
   第１の期間において、前記複数の画素の前記第１の転送トランジスタがオフとなることにより前記複数の画素の前記光電変換部が電荷を蓄積し、かつ、前記複数の画素のそれぞれにおいて前フレームの前記電荷を前記保持部から前記増幅部に読み出し、
   前記第１の期間に続く第２の期間において、前記複数の画素の前記保持部が前記第１の期間に蓄積された前記電荷を保持しつつ、前記複数の画素の前記光電変換部が当該第２の期間に生じる電荷を蓄積し、
   前記第１および第２の期間の間に、前記複数の画素のそれぞれにおいて、前記第１の転送トランジスタがオンとなることによる、前記光電変換部から複数の前記保持部への電荷転送が前記第２の期間の最後になされる１回を含めて複数回なされ、かつ、前記電荷転送の間隔が一定であることを特徴とする撮像装置。
3. 前記電荷転送の間隔は、前記第１の転送トランジスタがオンからオフになる時刻から次にオンからオフになる時刻までであることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記画素は、前記光電変換部に蓄積された前記電荷を排出するオーバーフロートランジスタをさらに有することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
5. 前記電荷転送の１回目の間隔は、前記オーバーフロートランジスタがオンからオフになる時刻から、前記第１の転送トランジスタがオンからオフになる時刻までであり、
   前記電荷転送の２回目以降の間隔は、前記第１の転送トランジスタがオンからオフになる時刻から次にオンからオフになる時刻までであることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記電荷転送の間隔は、前記オーバーフロートランジスタがオンからオフになる時刻から、前記第１の転送トランジスタがオンからオフになる時刻までであることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
7. 前フレームの電荷を前記保持部から前記増幅部に読み出している期間であって、前記第１の期間の前に、前記複数の画素の前記オーバーフロートランジスタがオンである排出期間を有することを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の撮像装置。
8. 前記複数の画素の前記オーバーフロートランジスタがオンである排出期間が、前フレームの電荷を前記保持部から前記増幅部に読み出す期間の経過後まで続くことを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の撮像装置。
9. 前記第２の期間の少なくとも一部において、前記第２の転送トランジスタはオフに維持されることを特徴とする請求項２〜８のいずれか１項に記載の撮像装置。
10. 前記第１の期間の最後に、前記複数の画素において同時に、前記光電変換部から前記保持部への前記電荷転送を行うことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の撮像装置。
11. 前記複数回は、前記光電変換部の飽和電荷量に対する前記保持部の飽和電荷量の比よりも大きいことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
12. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載の撮像装置と、
    信号処理装置とを備えることを特徴とする撮像システム。
13. 光電変換によって生じた電荷を蓄積する光電変換部と、前記電荷を保持する保持部と、前記電荷に基づく信号を出力する増幅部と、前記光電変換部から前記保持部に前記電荷を転送する第１の転送トランジスタと、前記保持部から前記増幅部に前記電荷を転送する第２の転送トランジスタと、前記光電変換部に蓄積された前記電荷を排出するオーバーフロートランジスタとをそれぞれが有する複数の画素を備える撮像装置の制御方法であって、
    それぞれのフレームの読み出し期間において、前記複数の画素の前記第２の転送トランジスタが順次オンになることにより、前フレームの前記電荷を前記保持部から前記増幅部に転送し、
    前記読み出し期間は、前記複数の画素の前記オーバーフロートランジスタがオンである排出期間と、前記複数の画素の前記オーバーフロートランジスタおよび前記第１の転送トランジスタがオフとなることによって前記複数の画素の前記光電変換部が電荷を蓄積する第１の期間とを含み、
    前記第１の期間に続く第２の期間において、前記複数の画素の前記保持部が前記第１の期間に蓄積された前記電荷を保持しつつ、前記複数の画素の前記光電変換部が当該第２の期間に生じる電荷を蓄積し、
    前記第１および第２の期間の間に、前記複数の画素のそれぞれにおいて、前記第１の転送トランジスタがオンとなることによる、前記光電変換部から前記保持部への電荷転送が前記第２の期間の最後になされる１回を含めて複数回なされることを特徴とする撮像装置の制御方法。
14. 光電変換によって生じた電荷を蓄積する光電変換部と、前記電荷を保持する保持部と、前記電荷に基づく信号を出力する増幅部と、前記光電変換部から前記保持部に前記電荷を転送する第１の転送トランジスタと、前記保持部から前記増幅部に前記電荷を転送する第２の転送トランジスタとをそれぞれが有する複数の画素を備える撮像装置の制御方法であって、
    第１の期間において、前記複数の画素の前記第１の転送トランジスタがオフとなることにより前記複数の画素の前記光電変換部が電荷を蓄積し、かつ、前記複数の画素のそれぞれにおいて前フレームの前記電荷を前記保持部から前記増幅部に読み出し、
    前記第１の期間に続く第２の期間において、前記複数の画素の前記保持部が前記第１の期間に蓄積された前記電荷を保持しつつ、前記複数の画素の前記光電変換部が当該第２の期間に生じる電荷を蓄積し、
    前記第１および第２の期間の間に、前記複数の画素のそれぞれにおいて、前記第１の転送トランジスタがオンとなることによる、前記光電変換部から複数の前記保持部への電荷転送が前記第２の期間の最後になされる１回を含めて複数回なされ、かつ、前記電荷転送の間隔が一定であることを特徴とする撮像装置の制御方法。
15. 前記複数の画素のそれぞれが、前記画素に含まれる前記増幅部の入力ノードをリセットするリセットトランジスタをさらに有し、
    前記リセットトランジスタは、対応する画素の前記第２の転送トランジスタが少なくともオンとなるときに、オフ状態であることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
16. 前記第２の転送トランジスタは前記第１の期間においてオンとなることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。