JP2017055330A - Solid-state imaging device and camera system - Google Patents
Solid-state imaging device and camera system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017055330A JP2017055330A JP2015179361A JP2015179361A JP2017055330A JP 2017055330 A JP2017055330 A JP 2017055330A JP 2015179361 A JP2015179361 A JP 2015179361A JP 2015179361 A JP2015179361 A JP 2015179361A JP 2017055330 A JP2017055330 A JP 2017055330A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pixel
- signal
- time
- solid
- imaging device
- 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
Links
Images
Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
Description
本実施形態は、固体撮像装置およびカメラシステムに関する。 The present embodiment relates to a solid-state imaging device and a camera system.
固体撮像装置について、高い感度で光を検出するための画素配列が提案されている。固体撮像装置は、画素に蓄積される信号電荷が飽和電荷量に達することによる出力飽和の発生を低減することが望まれている。 A pixel array for detecting light with high sensitivity has been proposed for a solid-state imaging device. The solid-state imaging device is desired to reduce the occurrence of output saturation due to the signal charge accumulated in the pixel reaching the saturation charge amount.
一つの実施形態は、高い感度で光を検出でき、出力飽和の発生を低減可能とする固体撮像装置およびカメラシステムを提供することを目的とする。 An object of one embodiment is to provide a solid-state imaging device and a camera system that can detect light with high sensitivity and can reduce the occurrence of output saturation.
一つの実施形態によれば、固体撮像装置は、画素領域および駆動回路を備える。画素領域は、画素の単位配列を備える。画素は、光電変換素子を含む。駆動回路は、画素へ駆動信号を供給する。駆動信号は、光電変換素子で生成された信号電荷を読み出すための信号である。単位配列は、第1画素および第2画素を備える。第1画素は、単位配列内の画素のうち光感度が最も高い画素である。第2画素は、第1画素以外の画素である。駆動回路は、第1画素および第2画素での信号電荷の蓄積の開始から第1時間が経過したときと第2時間が経過したときに、第1画素および第2画素へ駆動信号を供給する。第2時間は、固体撮像装置を備えるカメラシステムのフレームレート期間である。 According to one embodiment, the solid-state imaging device includes a pixel region and a drive circuit. The pixel area includes a unit array of pixels. The pixel includes a photoelectric conversion element. The drive circuit supplies a drive signal to the pixel. The drive signal is a signal for reading the signal charge generated by the photoelectric conversion element. The unit array includes a first pixel and a second pixel. The first pixel is a pixel having the highest light sensitivity among the pixels in the unit array. The second pixel is a pixel other than the first pixel. The drive circuit supplies a drive signal to the first pixel and the second pixel when the first time has elapsed and the second time has elapsed since the start of signal charge accumulation in the first pixel and the second pixel. . The second time is a frame rate period of the camera system including the solid-state imaging device.
以下に図面を参照して、実施形態にかかる固体撮像装置およびカメラシステムを詳細に説明する。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。 Hereinafter, a solid-state imaging device and a camera system according to embodiments will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to these embodiments.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態の固体撮像装置のブロック図である。図2は、図1に示す固体撮像装置を備えるカメラシステムのブロック図である。カメラシステム1は、カメラモジュール2を備える電子機器であって、例えばカメラ付き携帯端末である。カメラシステム1は、デジタルカメラ、車載カメラ等の電子機器であっても良い。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram of the solid-state imaging device according to the first embodiment. FIG. 2 is a block diagram of a camera system including the solid-state imaging device shown in FIG. The camera system 1 is an electronic device including the
カメラシステム1は、カメラモジュール2および後段処理部3を備える。カメラモジュール2は、撮像光学系4および固体撮像装置5を備える。後段処理部3は、イメージシグナルプロセッサ(ISP)6、記録部7および表示部8を備える。
The camera system 1 includes a
撮像光学系4は、被写体からの光を取り込む。撮像光学系4は、被写体像を結像させる撮像レンズ(図示省略)を備える。固体撮像装置5は、被写体像を撮像する。固体撮像装置5は、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサである。固体撮像装置5は、CCD(Charge Coupled Device)であっても良い。
The imaging
ISP6は、固体撮像装置5からの画像信号への信号処理を実施する。ISP6は、デモザイク処理、ホワイトバランス調整、カラーマトリクス処理、ガンマ補正等の各種信号処理を実施する。記録部7は、ISP6での信号処理を経た画像を記憶媒体等へ記録する。記録部7は、ユーザの操作等に応じて、表示部8へ画像信号を出力する。
The ISP 6 performs signal processing on the image signal from the solid-
表示部8は、ISP6からの画像信号、あるいは記録部7から読み出された画像信号に応じて、画像を表示する。表示部8は、例えば、液晶ディスプレイである。カメラシステム1は、ISP6での信号処理を経たデータに基づき、カメラモジュール2のフィードバック制御を実施する。
The
固体撮像装置5は、画素領域11、制御回路12、行走査回路13、列走査回路14、カラム処理回路15および撮像処理回路16を備える。画素領域11は、画素の単位配列が行列状に配列された領域である。画素は、光電変換素子であるフォトダイオードを備える。光電変換素子は、入射光量に応じた信号電荷を生成する。画素は、入射光量に応じて生成された信号電荷を蓄積する。
The solid-
制御回路12、行走査回路13、列走査回路14、カラム処理回路15および撮像処理回路16は、画素領域11が実装されているチップ上に集積された周辺回路部を構成する。固体撮像装置5の駆動のための各種データおよびクロック信号は、チップ外部のISP6から、撮像処理回路16を経て制御回路12へ供給される。
The control circuit 12, the
制御回路12は、クロック信号に応じて、周辺回路部の駆動を制御するための各種パルス信号を生成する。制御回路12は、駆動タイミングを指示するパルス信号を、行走査回路13、列走査回路14、カラム処理回路15および撮像処理回路16のそれぞれに供給する。
The control circuit 12 generates various pulse signals for controlling the driving of the peripheral circuit unit according to the clock signal. The control circuit 12 supplies a pulse signal instructing drive timing to each of the
駆動回路である行走査回路13は、光電変換素子で生成された信号電荷を読み出すための駆動信号を、画素領域11の画素へ供給する。行走査回路13は、シフトレジスタおよびアドレスデコーダ等を備える。
The
制御回路12は、垂直同期信号に応じたパルス信号を、行走査回路13へ供給する。行走査回路13は、画素信号が読み出される画素行を、制御回路12からのパルス信号に応じて順次選択する。行走査回路13は、選択された画素行において画素ごとに順次読み出し信号を供給することによる読み出し走査を行う。読み出し信号は、入射光量に応じて生成された画素信号を画素から読み出すための駆動信号である。
The control circuit 12 supplies a pulse signal corresponding to the vertical synchronization signal to the
行走査回路13は、画素ごとへの読み出し信号の供給に先行して、各画素へのリセット信号の供給による掃き出し走査を行う。リセット信号は、光電変換素子に残存されている電荷を排出させるための駆動信号である。各画素は、リセット信号が供給されたときから読み出し信号が供給されるまでの間、入射光量に応じて生成された信号電荷を蓄積する。
The
駆動信号は、行走査回路13から各画素へ、画素駆動線18を通じて伝送される。画素駆動線18は、画素領域11の画素行ごとに設けられている。画素行は、行方向(水平方向)へ配列された画素からなる。
The drive signal is transmitted from the
画素信号は、各画素からカラム処理回路15へ、垂直信号線19を通じて伝送される。垂直信号線19は、画素領域11の画素列ごとに設けられている。画素列は、列方向(垂直方向)へ配列された画素からなる。カラム処理回路15は、垂直信号線19を伝送した画素信号を、画素列ごとに備えられた単位回路(図示省略)にて処理する。
The pixel signal is transmitted from each pixel to the
カラム処理回路15は、画素信号へ、固定パターンノイズの低減のための相関二重サンプリング処理(CDS)を施す。カラム処理回路15は、アナログ信号である画素信号へ、デジタル信号への変換であるAD変換を施す。カラム処理回路15は、CDSおよびAD変換以外の処理を実施しても良い。カラム処理回路15は、CDSおよびAD変換を経た画素信号を、単位回路ごとに保持する。
The
列走査回路14は、シフトレジスタおよびアドレスデコーダ等を備える。制御回路12は、水平同期信号に応じたパルス信号を、列走査回路14へ供給する。列走査回路14は、画素信号を読み出す画素列を、制御回路12からのパルス信号に応じて順次選択する。カラム処理回路15は、列走査回路14による選択走査に応じて、各単位回路に保持されている信号を順次出力する。
The
撮像処理回路16は、カラム処理回路15からの信号を成分とする画像信号を処理する処理回路である。撮像処理回路16は、キズ補正、ノイズリダクション、シェーディング補正、ホワイトバランス調整およびハイダイナミックレンジ(HDR)合成等の各種信号処理を実施する。
The
固体撮像装置5は、撮像処理回路16での処理を経た画像信号をチップ外部へ出力する。カメラシステム1は、本実施形態において固体撮像装置5内で実施するものとした信号処理を、画素領域11と同じチップ上の周辺回路部以外の回路で実施しても良い。信号処理は、周辺回路部に代えて、後段処理部3のISP6が実施しても良い。カメラシステム1は、周辺回路部で実施するものとした信号処理を、周辺回路部とISP6の双方で実施しても良い。周辺回路部およびISP6は、本実施形態で説明する信号処理以外の信号処理を実施しても良い。
The solid-
図3は、図1に示す画素領域に備えられた単位配列の模式図である。単位配列は、4つの画素を備える。4個の画素は、行方向へ2個、および列方向へ2個の行列をなす。単位配列の4個の画素は、W画素、R画素、B画素およびG画素である。 FIG. 3 is a schematic diagram of a unit array provided in the pixel region shown in FIG. The unit array includes four pixels. The four pixels form a matrix of two in the row direction and two in the column direction. The four pixels in the unit array are a W pixel, an R pixel, a B pixel, and a G pixel.
W画素は、白色光を検出する画素である。白色光は、可視領域全般における波長の光を含む。W画素は、白色光を透過させる透明フィルタ(図示省略)を備える。R画素は、赤色光を検出する画素である。R画素は、赤色光を選択的に透過させるカラーフィルタ(図示省略)を備える。 The W pixel is a pixel that detects white light. White light includes light having a wavelength in the entire visible region. The W pixel includes a transparent filter (not shown) that transmits white light. The R pixel is a pixel that detects red light. The R pixel includes a color filter (not shown) that selectively transmits red light.
G画素は、緑色光を検出する画素である。G画素は、緑色光を選択的に透過させるカラーフィルタ(図示省略)を備える。B画素は、青色光を検出する画素である。B画素は、青色光を選択的に透過させるカラーフィルタ(図示省略)を備える。 The G pixel is a pixel that detects green light. The G pixel includes a color filter (not shown) that selectively transmits green light. The B pixel is a pixel that detects blue light. The B pixel includes a color filter (not shown) that selectively transmits blue light.
W画素は、R画素、G画素およびB画素に比べて、広い波長域の光を検出する。W画素は、単位配列内の画素のうち光感度が最も高い第1画素である。R画素、G画素およびB画素は、第1画素以外の第2画素である。 The W pixel detects light in a wider wavelength range than the R pixel, G pixel, and B pixel. The W pixel is the first pixel having the highest light sensitivity among the pixels in the unit array. The R pixel, the G pixel, and the B pixel are second pixels other than the first pixel.
R画素およびB画素は、単位配列において互いに斜向かいに配置される。W画素およびG画素は、単位配列において互いに斜向かいに配置される。単位配列は、ベイヤー配列の1個のG画素が、W画素に置き換えられたものである。 The R pixel and the B pixel are arranged diagonally opposite to each other in the unit array. The W pixel and the G pixel are arranged diagonally opposite to each other in the unit array. In the unit array, one G pixel in the Bayer array is replaced with a W pixel.
図4および図5は、図3に示す単位配列の画素における露光時間と、画素に蓄積される電子数との関係を示す図である。図4および図5において、横軸は、画素へリセット信号が供給されたときからの時間を表す。横軸の原点は、画素において信号電荷の蓄積が開始されたとき、すなわち露光時間の開始タイミングを表す。縦軸は、画素に蓄積された電子の数を表す。W,G,RおよびBの各実線は、それぞれW画素、G画素、R画素およびB画素における露光時間と電子数の関係を表すグラフである。 4 and 5 are diagrams showing the relationship between the exposure time in the pixel of the unit array shown in FIG. 3 and the number of electrons accumulated in the pixel. 4 and 5, the horizontal axis represents the time from when the reset signal is supplied to the pixel. The origin of the horizontal axis represents the start timing of exposure time when signal charge accumulation is started in the pixel. The vertical axis represents the number of electrons accumulated in the pixel. Each solid line of W, G, R, and B is a graph representing the relationship between the exposure time and the number of electrons in the W pixel, G pixel, R pixel, and B pixel, respectively.
露光時間が開始されてから、各画素の光感度に応じて電子数は増加していく。最も光感度が高いW画素は、画素に蓄積された電子数が最も早く増加する。画素に蓄積される信号電荷が飽和電荷量に達すると、出力される画素信号のレベルが一定となる出力飽和の状態となる。時間T1は、露光を開始してから、W画素の信号電荷が飽和電荷量に達するまでの時間である。 After the exposure time is started, the number of electrons increases according to the photosensitivity of each pixel. The W pixel having the highest photosensitivity has the highest number of electrons accumulated in the pixel. When the signal charge accumulated in the pixel reaches a saturation charge amount, the output pixel signal is in a saturated state where the level of the output pixel signal is constant. Time T1 is the time from the start of exposure until the signal charge of the W pixel reaches the saturation charge amount.
図4は、制御回路12が第1の制御を実施する場合の露光時間と電子数の関係を表している。行走査回路13は、第1の制御により、W画素、G画素、R画素およびB画素のそれぞれに対し、リセット信号の供給から時間T2が経過したときに、読み出し信号を供給する。時間T2は、カメラシステム1のフレームレート期間である。
FIG. 4 shows the relationship between the exposure time and the number of electrons when the control circuit 12 performs the first control. The
W画素、G画素、R画素およびB画素からは、読み出し信号に応じて、露光開始から時間T2が経過するまでに蓄積された信号電荷が読み出される。W画素、G画素、R画素およびB画素は、信号電荷に応じた画素信号を出力する。固体撮像装置5は、時間T2を露光時間とする1つのフレームを生成する。かかるフレームにおいて、G画素、R画素およびB画素では入射光量に応じた画素信号が得られる一方、W画素では出力飽和が生じる。カメラシステム1は、時間T2ごとに取得された画像を記録する。
From the W pixel, the G pixel, the R pixel, and the B pixel, the signal charges accumulated until the time T2 elapses from the start of exposure are read according to the read signal. The W pixel, G pixel, R pixel, and B pixel output pixel signals corresponding to the signal charges. The solid-
図5は、制御回路12が第2の制御を実施する場合の露光時間と電子数の関係を表している。行走査回路13は、第2の制御により、W画素、G画素、R画素およびB画素のそれぞれに対し、露光開始から時間T1が経過したときに第1の読み出し信号を供給し、時間T2が経過したときに第2の読み出し信号を供給する。
FIG. 5 shows the relationship between the exposure time and the number of electrons when the control circuit 12 performs the second control. The
W画素、G画素、R画素およびB画素からは、第1の読み出し信号に応じて、露光開始から時間T1が経過するまでに蓄積された信号電荷が読み出される。W画素、G画素、R画素およびB画素は、信号電荷に応じた第1画素信号を出力する。 From the W pixel, the G pixel, the R pixel, and the B pixel, the signal charges accumulated until the time T1 elapses from the start of exposure are read according to the first readout signal. The W pixel, the G pixel, the R pixel, and the B pixel output a first pixel signal corresponding to the signal charge.
行走査回路13は、第1の読み出し信号の供給の直後に、W画素、G画素、R画素およびB画素へリセット信号を供給する。W画素、G画素、R画素およびB画素は、リセット信号が供給されてから、再び信号電荷を蓄積する。
The
W画素、G画素、R画素およびB画素からは、第2の読み出し信号に応じて、時間T2−T1が経過するまでに蓄積された信号電荷が読み出される。W画素、G画素、R画素およびB画素は、信号電荷に応じた第2画素信号を出力する。 From the W pixel, the G pixel, the R pixel, and the B pixel, the signal charges accumulated until the time T2-T1 elapses are read according to the second read signal. The W pixel, the G pixel, the R pixel, and the B pixel output a second pixel signal corresponding to the signal charge.
固体撮像装置5は、時間T1を露光時間とする第1フレームと、時間T2−T1を露光時間とする第2フレームとを生成する。第1フレームは、第1画素信号による第1画像である。第2フレームは、第2画素信号による第2画像である。第1フレームおよび第2フレームのいずれにおいても、W画素、G画素、R画素およびB画素で、入射光量に応じた画素信号が得られる。カメラシステム1は、第1フレームおよび第2フレームを合成し、時間T2ごとに取得された画像を記録する。
The solid-
固体撮像装置5は、単位配列において行方向に配列された2個の画素から同時に画素信号を読み出す。固体撮像装置5は、単位配列内の画素へ互いに異なるタイミングで読み出し信号を供給するための構成が不要である。固体撮像装置5は、画素行ごとに1つの画素駆動線18が配置されている。固体撮像装置5は、画素行ごとに複数の画素駆動線18を要する場合に比べ、簡易な構成にできる。
The solid-
図6は、図2に示すカメラシステムにおけるフレームの合成について説明する図である。図6には、撮像処理回路16およびISP6のうち、フレームの合成のための処理を実施する要素を示している。
FIG. 6 is a diagram for explaining frame synthesis in the camera system shown in FIG. FIG. 6 shows elements of the
撮像処理回路16は、移動量検出部21を備える。移動量検出部21は、撮像光学系4の光軸に垂直な二次元方向におけるカメラシステム1の移動量を検出する。かかる二次元方向は、画素領域11の行方向および列方向に平行である。移動量検出部21は、センサ(図示省略)からの信号を基に、カメラシステム1の移動量および移動方向を検出する。センサは、例えば、振動ジャイロ機構を備える角速度センサである。センサは、ホール素子を備えるものであっても良い。ホール素子は、ホール効果を利用して磁界を電気信号へ変換する。
The
移動量検出部21は、センサからの信号を基に移動量を検出するものに限られない。移動量検出部21は、画像検出処理により、第1フレームおよび第2フレームの間の移動量を検出しても良い。
The movement
撮像処理回路16は、第1フレームのRAW画像信号(RAW1)、第2フレームのRAW画像信号(RAW2)、および移動量検出部21で検出された移動量データをISP6へ送る。ISP6は、位置調整部22および画像合成部23を備える。
The
位置調整部22は、移動量データに応じて、第1フレームおよび第2フレームの切り出し範囲を調整する。位置調整部22は、第1フレームおよび第2フレームの被写体像の位置合わせを行う。画像合成部23は、位置調整部22での調整を経た第1フレームと第2フレームを合成する。カメラシステム1は、互いに位置合わせがなされた第1フレームおよび第2フレームを合成することで、ブレが低減された画像を得ることができる。
The
固体撮像装置5は、例えば、W画素での出力飽和が検出された場合に、第1の制御から第2の制御への切り換えを行う。固体撮像装置5は、高照度環境での撮影と判断した場合に、第2の制御を実施しても良い。固体撮像装置5は、アナログゲインあるいは照度検知結果に応じて、高照度環境か否かを判断する。固体撮像装置5は、ユーザによる撮影モードの指定に応じて、第1の制御および第2の制御の切り換えを行っても良い。
The solid-
時間T1は、露光を開始してからW画素の信号電荷が飽和電荷量に達するまでに要した時間に限られない。時間T1は、W画素の信号電荷が飽和電荷量に達するまでに要した時間より短い時間であっても良い。固体撮像装置5が駆動可能な最速のフレームレートを第2フレームのフレームレートが上回らないような時間T2−T1を確保するために、固体撮像装置5は、時間T1の長さを調整しても良い。
The time T1 is not limited to the time required from the start of exposure until the signal charge of the W pixel reaches the saturation charge amount. The time T1 may be shorter than the time required for the signal charge of the W pixel to reach the saturation charge amount. In order to secure the time T2-T1 such that the frame rate of the second frame does not exceed the fastest frame rate that the solid-
固体撮像装置5は、適正なフレームレートを得るために、W画素と、その他の画素、例えばG画素とが適切な感度差となるような措置が取られていても良い。例えば、W画素とG画素との感度差は、W画素の信号電荷が飽和電荷量に達するまでの時間が、G画素の信号電荷が飽和電荷量に達するまでの時間の半分程度となるように調整される。感度差の調整は、いずれの方法によってなされたものでも良い。例えば、カラーフィルタの顔料とする材料の選択によって、感度差の調整がなされても良い。
In order to obtain an appropriate frame rate, the solid-
時間T1は、W画素の信号電荷が飽和電荷量に達するまでの時間の予測によってあらかじめ設定された時間であっても良い。時間T1は、時間T2の半分の長さの一定時間としても良い。カメラシステム1のフレームレートが30fps(frames per second)である場合に、T1は60分の1秒と設定される。カメラシステム1のフレームレート期間であるT2は、30分の1秒と設定される。 The time T1 may be a time set in advance by predicting the time until the signal charge of the W pixel reaches the saturation charge amount. The time T1 may be a fixed time that is half the time T2. When the frame rate of the camera system 1 is 30 fps (frames per second), T1 is set to 1/60 second. The frame rate period T2 of the camera system 1 is set to 1/30 second.
固体撮像装置5は、時間T1の経過時と時間T2の経過時とにW画素の画素信号を読み出すことで、W画素の出力飽和の発生を低減させる。固体撮像装置5は、時間T1の経過時と時間T2の経過時とにR画素、G画素およびB画素の画素信号を読み出すことで、W画素に対するR画素、G画素およびB画素の感度不足を十分に補うことができる。固体撮像装置5は、R光、G光およびB光の高感度な検出が可能となる。カメラシステム1は、R光、G光およびB光の高感度な検出により、色ノイズの発生を低減できる。
The solid-
図7は、図1に示す画素領域に備えられた単位配列の第1変形例を示す図である。単位配列の4個の画素は、第1画素である2個のW画素と、第2画素であるR画素およびB画素である。第1変形例では、図3に示す単位配列のうちG画素がW画素に置き換えられている。第1変形例の場合も、固体撮像装置5は、W画素の出力飽和の発生を低減させ、かつR光およびB光の高感度な検出が可能となる。
FIG. 7 is a diagram showing a first modification of the unit array provided in the pixel region shown in FIG. The four pixels in the unit array are two W pixels that are first pixels, and R and B pixels that are second pixels. In the first modification, the G pixel in the unit array shown in FIG. 3 is replaced with a W pixel. Also in the case of the first modification, the solid-
図8は、図1に示す画素領域に備えられた単位配列の第2変形例を示す図である。第2変形例の単位配列は、ベイヤー配列である。4個の画素は、2個のG画素と、R画素およびB画素である。 FIG. 8 is a diagram showing a second modification of the unit array provided in the pixel region shown in FIG. The unit array of the second modification is a Bayer array. The four pixels are two G pixels, an R pixel, and a B pixel.
G画素は、R画素およびB画素に比べて、広い波長域の光を検出する。G画素は、単位配列内の画素のうち光感度が最も高い第1画素である。R画素およびB画素は、第2画素である。時間T1は、例えば、露光を開始してから、G画素の信号電荷が飽和電荷量に達するまでの時間である。第2変形例の場合、固体撮像装置5は、G画素の出力飽和の発生を低減させ、かつR光およびB光の高感度な検出が可能となる。
The G pixel detects light in a wider wavelength range than the R pixel and the B pixel. The G pixel is the first pixel having the highest light sensitivity among the pixels in the unit array. The R pixel and the B pixel are second pixels. The time T1 is, for example, the time from the start of exposure until the signal charge of the G pixel reaches the saturation charge amount. In the case of the second modification, the solid-
第1の実施形態によると、固体撮像装置5は、第1時間の経過時と第2時間の経過時とに第1画素の画素信号を読み出すことで、第1画素の出力飽和の発生を低減させる。固体撮像装置5は、第1時間の経過時と第2時間の経過時とに第2画素の画素信号を読み出すことで、第1画素に対する第2画素の感度不足を十分に補うことができる。これにより、固体撮像装置5は、高い感度で光を検出でき、かつ出力飽和の発生を低減できるという効果を得ることができる。
According to the first embodiment, the solid-
(第2の実施形態)
図9は、第2の実施形態のカメラシステムにおけるフレームの合成について説明する図である。第1の実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。図9には、撮像処理回路16およびISP6のうち、フレームの合成のための処理を実施する要素を示している。
(Second Embodiment)
FIG. 9 is a diagram illustrating frame composition in the camera system of the second embodiment. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and repeated description will be omitted as appropriate. FIG. 9 shows elements of the
撮像処理回路16は、移動量検出部21、位置調整部22および画像合成部23を備える。移動量検出部21は、カメラシステム1の移動量を検出する。位置調整部22は、移動量データに応じて、第1フレームおよび第2フレームの切り出し範囲を調整する。画像合成部23は、位置調整部22での調整を経た第1フレームと第2フレームを合成する。撮像処理回路16は、第1フレームと第2フレームが合成された画像のRAW画像信号をISP6へ送る。
The
第2の実施形態でも、カメラシステム1は、互いに位置合わせがなされた第1フレームおよび第2フレームを合成することで、ブレが低減された画像を得ることができる。 Also in the second embodiment, the camera system 1 can obtain an image with reduced blur by synthesizing the first frame and the second frame that are aligned with each other.
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。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1 カメラシステム、5 固体撮像装置、6 ISP、11 画素領域、13 行走査回路、16 撮像処理回路、21 移動量検出部、22 位置調整部、23 画像合成部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Camera system, 5 Solid-state imaging device, 6 ISP, 11 pixel area | region, 13 row scanning circuit, 16 Imaging processing circuit, 21 Movement amount detection part, 22 Position adjustment part, 23 Image composition part
Claims (8)
前記光電変換素子で生成された信号電荷を読み出すための駆動信号を前記画素へ供給する駆動回路と、を備える固体撮像装置であって、
前記単位配列は、前記単位配列内の画素のうち光感度が最も高い第1画素と、前記第1画素以外の第2画素とを備え、
前記駆動回路は、前記第1画素および前記第2画素での信号電荷の蓄積の開始から第1時間が経過したときと、前記固体撮像装置を備えるカメラシステムのフレームレート期間である第2時間が経過したときに、前記第1画素および前記第2画素へ前記駆動信号を供給することを特徴とする固体撮像装置。 A pixel region comprising a unit array of pixels including a photoelectric conversion element;
A solid-state imaging device comprising: a drive circuit that supplies a drive signal for reading signal charges generated by the photoelectric conversion element to the pixel;
The unit array includes a first pixel having the highest light sensitivity among the pixels in the unit array, and a second pixel other than the first pixel,
The drive circuit includes a second time that is a frame rate period of a camera system including the solid-state imaging device when a first time has elapsed from the start of signal charge accumulation in the first pixel and the second pixel. A solid-state imaging device that supplies the drive signal to the first pixel and the second pixel when the time has elapsed.
前記画像合成部は、前記移動量に応じて位置合わせされた前記第1画像および前記第2画像を合成することを特徴とする請求項4に記載の固体撮像装置。 A movement amount detection unit for detecting the movement amount of the solid-state imaging device;
The solid-state imaging device according to claim 4, wherein the image synthesis unit synthesizes the first image and the second image that are aligned according to the movement amount.
前記光電変換素子で生成された信号電荷を読み出すための駆動信号を前記画素へ供給する駆動回路と、
前記画素領域からの信号を処理するプロセッサと、を備えるカメラシステムであって、
前記単位配列は、前記単位配列内の画素のうち光感度が最も高い第1画素と、前記第1画素以外の第2画素とを備え、
前記駆動回路は、前記第1画素および前記第2画素での信号電荷の蓄積の開始から第1時間が経過したときと、前記カメラシステムのフレームレート期間である第2時間が経過したときに、前記第1画素および前記第2画素へ前記駆動信号を供給し、
前記プロセッサは、前記第1時間が経過したときに供給された前記駆動信号に応じて前記第1画素および前記第2画素から読み出された第1画素信号による第1画像と、前記第2時間が経過したときに供給された前記駆動信号に応じて前記第1画素および前記第2画素から読み出された第2画素信号による第2画像とを合成する画像合成部を備えることを特徴とするカメラシステム。 A pixel region comprising a unit array of pixels including a photoelectric conversion element;
A drive circuit for supplying a drive signal for reading out the signal charge generated by the photoelectric conversion element to the pixel;
A processor system for processing a signal from the pixel region,
The unit array includes a first pixel having the highest light sensitivity among the pixels in the unit array, and a second pixel other than the first pixel,
When the first time has elapsed from the start of signal charge accumulation in the first pixel and the second pixel, and when the second time that is the frame rate period of the camera system has elapsed, Supplying the drive signal to the first pixel and the second pixel;
The processor includes a first image based on a first pixel signal read from the first pixel and the second pixel according to the drive signal supplied when the first time has elapsed, and the second time. An image composition unit configured to synthesize the second image based on the second pixel signal read from the first pixel and the second pixel in accordance with the drive signal supplied when the time elapses. Camera system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015179361A JP2017055330A (en) | 2015-09-11 | 2015-09-11 | Solid-state imaging device and camera system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015179361A JP2017055330A (en) | 2015-09-11 | 2015-09-11 | Solid-state imaging device and camera system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017055330A true JP2017055330A (en) | 2017-03-16 |
Family
ID=58321120
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015179361A Pending JP2017055330A (en) | 2015-09-11 | 2015-09-11 | Solid-state imaging device and camera system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017055330A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110740272A (en) * | 2019-10-31 | 2020-01-31 | Oppo广东移动通信有限公司 | Image acquisition method, camera assembly and mobile terminal |
-
2015
- 2015-09-11 JP JP2015179361A patent/JP2017055330A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110740272A (en) * | 2019-10-31 | 2020-01-31 | Oppo广东移动通信有限公司 | Image acquisition method, camera assembly and mobile terminal |
CN110740272B (en) * | 2019-10-31 | 2021-05-14 | Oppo广东移动通信有限公司 | Image acquisition method, camera assembly and mobile terminal |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10110827B2 (en) | Imaging apparatus, signal processing method, and program | |
CN105530427B (en) | Photographing element, photographic device | |
JP4484944B2 (en) | Imaging device and driving method of imaging device | |
KR101426198B1 (en) | Imaging device, imaging method and recording medium | |
KR101497821B1 (en) | Solid-state imaging device | |
US10397502B2 (en) | Method and apparatus for imaging an object | |
JP2009268073A (en) | Imaging apparatus, and signal processing method thereof | |
US8610809B2 (en) | Solid-state imaging device and camera system that controls a unit of plural rows | |
JP2012227590A (en) | Solid state imaging element and imaging apparatus | |
JP5885431B2 (en) | Imaging device and imaging apparatus | |
US9237282B2 (en) | Solid-state imaging device and camera module including AD converting units for respective pixels | |
JP2009089087A (en) | Solid-state image pickup apparatus and image pickup apparatus | |
JP2009017459A (en) | Ccd solid-state imaging element, driving method thereof, and imaging apparatus | |
JP2016092792A (en) | Imaging apparatus | |
JP2017055330A (en) | Solid-state imaging device and camera system | |
JP2017147528A (en) | Solid state image pickup device and camera system | |
JP2014107739A (en) | Imaging device and control method therefor | |
US20090302200A1 (en) | Image sensing device and imaging system | |
KR20150098547A (en) | Solid-state imaging apparatus and camera system | |
JP4232485B2 (en) | Read address control method and apparatus, semiconductor system, and imaging device | |
JP2008042573A (en) | Imaging apparatus, its control method, imaging system, and program | |
JP2013162421A (en) | Solid-state imaging apparatus and digital camera employing the same | |
JP5253280B2 (en) | Solid-state imaging device, camera system, and signal readout method | |
JP2016171432A (en) | Solid-state imaging device | |
JP2007135073A (en) | Solid state imaging device |