JP2018143004A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
Description
を備える。
<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。
図8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8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。
(1)撮像素子100は、複数の画素を有し、順次選択される画素の画素信号を読み出し可能な単位領域131が複数配列された撮像チップ113と、相互に隣接する単位領域131ごとに、相互に隣接する単位領域131から略同時に、相互に隣接する単位領域131において当該隣接の境界線に対して対称な向きに画素を順次選択して、画素信号を出力する出力配線308と、を備えるようにした。これにより、単位領域131を仕切る境界線を挟んで隣接する画素間で、画素信号の取得タイミングを同じにできるため、単位領域131を仕切る境界部における画像の歪み(境界部の両側で画素信号が大きく異なることで生じる画像割れ)を抑えて高品位の画像を得ることができる。
セルC内の4つの単位領域131a〜131dに含まれる画素に対する読み出し方向を、上述した実施形態と異ならせてもよい。図10は、図5における1つのセルCを拡大した図であり、図10(a)は、変形例1におけるセルC内の4つの単位領域131a〜131dに含まれる画素に対する読み出し制御を説明する図である。図10(a)において、隣接する4つの単位領域131a〜131dに、それぞれ16画素が含まれている。
上述した説明における水平方向と垂直方向との関係は、適宜切替え可能に構成してもよい。すなわち、点Pを起点に画素信号を垂直方向に読み出しながら、水平方向に走査する構成に切替える。
図9において水平方向に並ぶ焦点検出用の画素列91〜95を例示したが、焦点検出用の画素列を、垂直方向にも並べて構成してもよい。
セルC内の4つの単位領域131a〜131dに含まれる画素に対する読み出し方向を、斜めにしてもよい。図12は、図5における1つのセルCを拡大した図であり、図12(a)は、変形例4におけるセルC内の4つの単位領域131a〜131dに含まれる画素に対する読み出し制御を説明する図である。図12(a)において、隣接する4つの単位領域131a〜131dに、それぞれ16画素が含まれている。
上述した実施形態では、単位領域131内の画素に対して、画素順次に水平方向に電荷蓄積タイミングをずらす例を説明した。積層型撮像素子100は、単位領域131に対するリセット配線300、310、320、…、転送配線302、312、322、…、および選択配線306、316、326、…の設け方を変えることにより、単位領域131において水平ラインまたは垂直ラインごとにリセットおよび画素信号読み出しを可能に構成することもできる。そこで、水平ライン順次に画素信号読み出しを行う場合について、以下に説明する。
上述した実施形態に係る撮像装置1を、高機能携帯電話機、またはタブレット端末によって構成してもよい。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。
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…AF演算部
100…撮像素子
109…バンプ
111…信号処理チップ
112…メモリチップ
113…撮像チップ
131、131a〜131d…単位領域
308…出力配線
Claims (17)
- 光を電荷に変換する複数の光電変換部を有する領域が第1方向と前記第1方向とは異なる第2方向とにおいて複数配置された撮像素子と、
複数の前記領域のうち第1領域が有する第1光電変換部で変換された電荷の転送を開始する第1タイミングと、複数の前記領域のうち、前記第1領域の隣に配置された第2領域が有する、前記第1光電変換部の隣に配置された第2光電変換部で変換された電荷の転送を開始する第2タイミングと、の間の期間が、前記第2タイミングと、前記第1領域が有する第3光電変換部で変換された電荷の転送を開始する第3タイミングと、の間の期間よりも短くなるように制御する制御部と、
を備える撮像装置。 - 前記制御部は、前記第1タイミングと前記第2タイミングとの間の期間が、前記第1タイミングと前記第3タイミングとの間の期間よりも短くなるように制御する請求項1に記載の撮像装置。
- 光を電荷に変換する複数の光電変換部を有する領域が第1方向と前記第1方向とは異なる第2方向とにおいて複数配置された撮像素子と、
複数の前記領域のうち第1領域が有する第1光電変換部で変換された電荷の転送を開始する第1タイミングと、複数の前記領域のうち、前記第1領域の隣に配置された第2領域が有する、前記第1光電変換部の隣に配置された第2光電変換部で変換された電荷の転送を開始する第2タイミングと、の間の期間が、前記第1タイミングと、前記第1領域が有する第3光電変換部で変換された電荷の転送を開始する第3タイミングと、の間の期間よりも短くなるように制御する制御部と、
を備える撮像装置。 - 前記制御部は、前記第1タイミングと前記第2タイミングとが略同時となるように制御する請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の撮像装置。
- 前記制御部は、前記第1タイミングと、複数の前記領域のうち、前記第1領域の隣に配置された第3領域が有する、前記第1光電変換部の隣に配置された第4光電変換部で変換された電荷の転送を開始する第4タイミングと、の間の期間が、前記第3タイミングと、前記第4タイミングと、の間の期間よりも短くなるように制御する請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の撮像装置。
- 前記制御部は、前記第1タイミングと、複数の前記領域のうち、前記第1領域の隣に配置された第3領域が有する、前記第1光電変換部の隣に配置された第4光電変換部で変換された電荷の転送を開始する第4タイミングと、の間の期間が、前記第1タイミングと、前記第3タイミングと、の間の期間よりも短くなるように制御する請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の撮像装置。
- 前記制御部は、前記第1タイミングと前記第4タイミングとが略同時となるように制御する請求項5または請求項6のいずれか一項に記載の撮像装置。
- 前記撮像素子は、光学系からの光が入射され、
前記制御部は、前記第1光電変換部で変換された電荷により生成された信号と、前記第2光電変換部で変換された電荷により生成された信号と、を用いて前記光学系に含まれるレンズの駆動を制御する請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の撮像装置。 - 前記制御部は、前記第1光電変換部で変換された電荷により生成された信号と、前記第4光電変換部で変換された電荷により生成された信号と、を用いてレンズの駆動を制御する請求項5から請求項7のいずれか一項に記載の撮像装置。
- 前記第2領域は、前記第1領域から前記第1方向側に配置され、
前記第3領域は、前記第1領域から前記第2方向側に配置され、
前記第2光電変換部は、前記第1光電変換部から前記第1方向側に配置され、
前記第4光電変換部は、前記第1光電変換部から前記第2方向側に配置される請求項6から請求項9のいずれか一項に記載の撮像装置。 - 前記撮像素子は、前記光電変換部で変換された電荷を転送するための複数の転送部を有し、
前記制御部は、前記転送部により前記光電変換部で変換された電荷の転送を開始するタイミングを制御する請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の撮像装置。 - 前記撮像素子は、前記光電変換部で変換された電荷により生成された信号に対して信号処理を行う信号処理部を有する請求項1から請求項11のいずれか一項に記載の撮像装置。
- 前記信号処理部は、前記光電変換部で変換された電荷により生成された信号をデジタル信号に変換する回路を含む請求項12に記載の撮像装置。
- 前記回路は、前記領域毎に配置される請求項13に記載の撮像装置。
- 前記撮像素子は、前記光電変換部が配置される撮像チップと、前記信号処理部が配置される信号処理チップと、を有する請求項12から請求項14のいずれか一項に記載の撮像装置。
- 前記信号処理部で信号処理が行われた前記信号を記憶する記憶部を備える請求項12から請求項15のいずれか一項に記載の撮像装置。
- 前記撮像素子は、前記記憶部が配置されるメモリチップを有する請求項16に記載の撮像装置。
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