JP2019075610A - 固体撮像素子及び撮像装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の目的は、光子の数をより良好にカウントし得る固体撮像素子及び撮像装置を提供することにある。
第1実施形態による固体撮像素子及び撮像装置について図1乃至図5を用いて説明する。図1は、本実施形態による撮像装置100を示すブロック図である。
図1に示すように、本実施形態による撮像装置100は、固体撮像素子103と、信号処理部104と、タイミング発生部105と、制御部106と、メモリ107と、記録部108と、操作部109と、表示部110とを備えている。撮像装置100には、撮像光学系111が備えられる。撮像光学系111は、撮像レンズ101と、絞り102とを備えている。図1における破線は、撮像光学系111の光軸を示している。撮像レンズ101及び絞り102を通過した光は、撮像レンズ101の焦点位置近傍に結像される。なお、ここでは、1つのレンズが図示されているが、実際には、撮像レンズ101は複数のレンズによって構成されている。撮像光学系111は、撮像装置100から着脱可能であってもよいし着脱不能であってもよい。記録部108には、記録媒体が備えられる。記録媒体は、記録部108から着脱可能であってもよいし着脱不能であってもよい。
タイミング発生部204は、垂直選択回路202、水平選択回路203及び制御部206に制御信号を供給することにより、これらの駆動を制御する。
タイミングt401において、イネーブル信号CNT_ENをHighレベルにする。これにより、カウンタ306がパルス信号をカウント可能な状態となる(撮影開始)。
また、本実施形態によれば、1つの単位画素201に備えられた受光部300の数よりも1つの単位画素201に備えられたカウンタ306の数の方が少ないため、回路規模の抑制をも図り得る。
第2実施形態による固体撮像素子及び撮像装置について図6を用いて説明する。図1乃至図5に示す第1実施形態による固体撮像素子及び撮像装置と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
このように、本実施形態によれば、受光部300とカウンタ306との間にスイッチ602が設けられている。このため、本実施形態によれば、スイッチ602を適宜制御することにより、露光量を適宜制御することができる。
第3実施形態による固体撮像素子及び撮像装置について図7及び図8を用いて説明する。図1乃至図6に示す第1又は第2実施形態による固体撮像素子及び撮像装置と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
本実施形態による固体撮像素子は、受光部700A〜700Dの各々に光子が同時に入射した場合であっても、これらの光子をそれぞれカウントし得るものである。
タイミングt801において、イネーブル信号CNT_ENをHighレベルにする。これにより、カウンタ306がパルス信号をカウントし得る状態となる(撮影開始)。
また、本実施形態によれば、AND回路702にそれぞれ供給される制御信号S_A〜S_Dを適宜制御することによって、露光量の制御をも行うことが可能である。
第4実施形態による固体撮像素子及び撮像装置について図9及び図10を用いて説明する。図1乃至図8に示す第1乃至第3実施形態による固体撮像素子及び撮像装置と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
本実施形態による固体撮像素子は、焦点検出をも行い得るものである。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記録媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
101 撮像レンズ
102 絞り
103 固体撮像素子
104 信号処理部
105 タイミング発生部
106 制御部
107 メモリ
108 記録部
109 操作部
110 表示部
Claims (13)
- 光子の受光頻度に応じた頻度でパルスを発するパルス生成部を備える受光部をそれぞれ複数備える複数の単位画素と、
前記複数の受光部からそれぞれ出力されるパルスをカウントするカウンタと
を備えることを特徴とする固体撮像素子。 - 前記パルス生成部から発せられるパルスを整形するパルス整形部を更に備え、
前記パルス整形部によって整形されたパルスが前記カウンタによってカウントされることを特徴とする請求項1に記載の固体撮像素子。 - 前記パルス整形部は、前記パルス生成部から発せられるパルスのエッジの検出に応じて生成されるパルスを出力することを特徴とする請求項2に記載の固体撮像素子。
- 前記パルス整形部によって整形されたパルスの幅は、前記パルス生成部から発せられるパルスの幅より狭いことを特徴とする請求項2又は3に記載の固体撮像素子。
- 前記複数の受光部からそれぞれ出力されるパルスの前記カウンタへの入力を制御する制御部を更に備えることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の固体撮像素子。
- 前記制御部は、前記複数の受光部からそれぞれ出力されるパルスを前記カウンタに入力するか否かを制御することを特徴とする請求項5に記載の固体撮像素子。
- 前記パルス整形部によって整形されたパルスの幅は、前記パルス生成部から発せられるパルスの幅よりも広く、
複数の前記パルス整形部からそれぞれ出力されるパルスに応じたパルスの前記カウンタへの入力を制御する制御部を更に備えることを特徴とする請求項2又は3に記載の固体撮像素子。 - 1つの前記単位画素に対して複数の前記カウンタが備えられており、
いずれの前記受光部から出力されるパルスを前記複数のカウンタのうちのいずれに入力するかを制御する制御部を更に備えることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の固体撮像素子。 - 1つの前記単位画素に対して備えられた前記カウンタの数は、前記1つの単位画素に備えられた前記受光部の数よりも少ないことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の固体撮像素子。
- 前記パルス生成部は、アバランシェフォトダイオードを備えていることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の固体撮像素子。
- 前記パルス生成部は、第1の基板に備えられており、
前記カウンタは、前記第1の基板は異なる第2の基板に備えられていることを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の固体撮像素子。 - 前記単位画素には、マイクロレンズが備えられていることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の固体撮像素子。
- 光子の受光頻度に応じた頻度でパルスを発するパルス生成部を備える受光部をそれぞれ複数備える複数の単位画素と、前記複数の受光部からそれぞれ出力されるパルスをカウントするカウンタとを備える固体撮像素子と、
前記固体撮像素子によって取得される信号に対して所定の処理を行う処理部と
を備えることを特徴とする撮像装置。
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