JP2022096535A - 撮像素子、及び、撮像装置 - Google Patents
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Abstract
Description
第2の態様によると、撮像素子は、光を光電変換して電荷を生成する光電変換部と、前記光電変換部で生成された電荷を蓄積する第1蓄積部および第2蓄積部と、前記第1蓄積部に前記光電変換部で生成された電荷を転送する第1転送部と、前記第2蓄積部に前記光電変換部で生成された電荷を転送する第2転送部と、前記第1蓄積部と所定の電圧を供給する供給部とを接続可能な第1接続部と、前記第2蓄積部と前記供給部とを接続可能な第2接続部と、をそれぞれ有する第1画素および第2画素と、前記第1画素の前記光電変換部で生成された電荷を前記第1転送部により前記第1蓄積部に転送させるとともに、前記第2画素の前記第2蓄積部と前記供給部とを前記第2接続部により接続させる制御を行う制御部と、を備える。
第3の態様によると、撮像装置は、第1または第2の態様による撮像素子と、前記撮像素子から出力される信号に基づいて画像データを生成する生成部と、を備える。
図1は、第1の実施の形態に係る撮像装置の一例であるカメラ1の構成例を示す図である。カメラ1は、撮影光学系(結像光学系)2、撮像素子3、制御部4、メモリ5、表示部6、及び操作部7を備える。撮影光学系2は、焦点調節レンズ(フォーカスレンズ)を含む複数のレンズ及び開口絞りを有し、撮像素子3に被写体像を結像する。なお、撮影光学系2は、カメラ1から着脱可能にしてもよい。
(1)撮像素子3は、光を光電変換して電荷を生成する第1光電変換部11aおよび第1光電変換部11aに入射する光の一部を遮光する遮光部43と、光を光電変換して電荷を生成する第2光電変換部11bと、第1光電変換部11aで生成された電荷および第2光電変換部11bで生成された電荷の少なくとも一方を蓄積する蓄積部14と、所定の電圧を供給する供給部30と、蓄積部14と供給部30とを接続可能な第1接続部15と、第1光電変換部11aと供給部30とを接続可能な第2接続部18aと、を備える。このようにしたので、本実施の形態に係る撮像素子3は、接続部18aを制御することにより、蓄積部14を介さずに光電変換部11aの電荷を供給部30に排出させることができる。画素の信号の読み出しに用いる経路とは別の経路で、光電変換部11aの電荷の排出を行うことができ、画素の信号の品質が低下することを抑制することができる。
図7は、変形例1に係る撮像素子の一部の構成例を示す図である。撮像画素10は、光電変換部11と、接続部(転送部)12aと、接続部(転送部)12bと、FD14aと、FD14bと、接続部(リセット部)15aと、接続部(リセット部)15bとを有する。撮像画素10は、更に、増幅部16aと、増幅部16bと、選択部17aと、選択部17bとを有する。なお、本変形例では、図7に示すように、撮像画素10及びAF画素13は、互いに同一の回路構成となる。
図8を参照して、変形例2に係る撮像素子を説明する。なお、図中、変形例1と同一もしくは相当部分には、同一の参照番号を付し、変形例1に係る撮像素子との相違点を主に説明する。図8は、変形例2に係る撮像素子の一部の構成例を示す図である。AF画素13は、光電変換部11aと、接続部(転送部)12a、12bとを有する。撮像画素10は、光電変換部11bと、接続部(転送部)12c、12dとを有する。また、AF画素13及び撮像画素10は、FD14a、14bと、接続部(リセット部)15a、15bと、増幅部16a、16bと、選択部17a、17bとを有する。なお、本変形例では、隣り合う2つの撮像画素10の回路構成は、図8に示すAF画素13及び撮像画素10の回路構成とそれぞれ同一である。
上述した実施の形態では、2つの画素(図3ではAF画素13及び撮像画素10)に接続部18a及び接続部18bが設けられる例について説明した。しかし、2つの画素の構成を、接続部18a及び接続部18bのいずれか一方のみを有する構成としてもよい。
上述した実施の形態では、隣り合う2つの画素がFD14及び増幅部16等を共有する構成とする例について説明したが、画素の構成はこれに限らない。3つの画素、又はそれ以上の画素で、FD14等を共有する構成としても良い。例えば、4つの画素でFD14等を共有する構成としても良い。
上述した実施の形態では、光電変換部としてフォトダイオードを用いる例について説明した。しかし、光電変換部として光電変換膜(有機光電膜)を用いるようにしてもよい。
上述した実施の形態では、撮像素子3に、原色系(RGB)のカラーフィルタを用いる場合について説明したが、補色系(CMY)のカラーフィルタを用いるようにしてもよい。
上述の実施の形態及び変形例で説明した撮像素子及び撮像装置は、カメラ、スマートフォン、タブレット、PCに内蔵のカメラ、車載カメラ、無人航空機(ドローン、ラジコン機等)に搭載されるカメラ等に適用されてもよい。
Claims (13)
- 光を光電変換して電荷を生成する第1光電変換部および前記第1光電変換部に入射する光の一部を遮光する遮光部と、
光を光電変換して電荷を生成する第2光電変換部と、
前記第1光電変換部で生成された電荷および前記第2光電変換部で生成された電荷の少なくとも一方を蓄積する蓄積部と、
所定の電圧を供給する供給部と、
前記蓄積部と前記供給部とを接続可能な第1接続部と、
前記第1光電変換部と前記供給部とを接続可能な第2接続部と、
を備える撮像素子。 - 請求項1に記載の撮像素子において、
前記第1光電変換部と前記蓄積部とを接続可能な第3接続部と、
前記第2光電変換部と前記供給部とを接続可能な第4接続部と、
前記第1光電変換部と前記蓄積部とを前記第3接続部により接続させるとともに、前記第2光電変換部と前記供給部とを前記第4接続部により接続させる制御を行う制御部と、
を備える撮像素子。 - 請求項2に記載の撮像素子において、
前記第2光電変換部と前記蓄積部とを接続可能な第5接続部を備え、
前記制御部は、前記第1光電変換部と前記供給部とを前記第2接続部により接続させるとともに、前記第2光電変換部と前記蓄積部とを前記第5接続部により接続させる制御を行う撮像素子。 - 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の撮像素子において、
前記供給部は、第1供給部と第2供給部とを有し、
前記第1接続部は、前記蓄積部と前記第1供給部とを接続可能であり、
前記第2接続部は、前記第1光電変換部と前記第2供給部とを接続可能な撮像素子。 - 請求項2または請求項3に記載の撮像素子において、
前記供給部は、第1供給部と第2供給部と第3供給部を有し、
前記第1接続部は、前記蓄積部と前記第1供給部とを接続可能であり、
前記第2接続部は、前記第1光電変換部と前記第2供給部とを接続可能であり、
前記第4接続部は、前記第2光電変換部と前記第3供給部とを接続可能な撮像素子。 - 請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の撮像素子において、
前記第1光電変換部は、光学系の瞳の第1の領域および第2の領域をそれぞれ通過した第1の光束および第2の光束のいずれか一方を受光する撮像素子。 - 光を光電変換して電荷を生成する光電変換部と、前記光電変換部で生成された電荷を蓄積する第1蓄積部および第2蓄積部と、前記第1蓄積部に前記光電変換部で生成された電荷を転送する第1転送部と、前記第2蓄積部に前記光電変換部で生成された電荷を転送する第2転送部と、前記第1蓄積部と所定の電圧を供給する供給部とを接続可能な第1接続部と、前記第2蓄積部と前記供給部とを接続可能な第2接続部と、をそれぞれ有する第1画素および第2画素と、
前記第1画素の前記光電変換部で生成された電荷を前記第1転送部により前記第1蓄積部に転送させるとともに、前記第2画素の前記第2蓄積部と前記供給部とを前記第2接続部により接続させる制御を行う制御部と、
を備える撮像素子。 - 請求項7に記載の撮像素子において、
前記制御部は、前記第2画素の前記光電変換部で生成された電荷を前記第1転送部により前記第1蓄積部に転送させるとともに、前記第1画素の前記第2蓄積部と前記供給部とを前記第2接続部により接続させる制御を行う撮像素子。 - 請求項7または請求項8に記載の撮像素子において、
前記第1画素または前記第2画素の前記第1蓄積部に蓄積された電荷に基づく信号を出力する第1信号線と、
前記第1画素または前記第2画素の前記第2蓄積部に蓄積された電荷に基づく信号を出力する第2信号線と、
を備える撮像素子。 - 請求項7から請求項9までのいずれか一項に記載の撮像素子において、
前記供給部は、第1供給部と第2供給部とを有し、
前記第1接続部は、前記第1蓄積部と前記第1供給部とを接続可能であり、
前記第2接続部は、前記第2蓄積部と前記第2供給部とを接続可能な撮像素子。 - 請求項7に記載の撮像素子において、
光を光電変換して電荷を生成する光電変換部をそれぞれ有する第3画素および第4画素を備え、
前記第3画素は、前記第1画素の前記第1蓄積部に前記第3画素の前記光電変換部で生成された電荷を転送する第3転送部と、前記第1画素の前記第2蓄積部に前記第3画素の前記光電変換部で生成された電荷を転送する第4転送部とを有し、
前記第4画素は、前記第2画素の前記第1蓄積部に前記第4画素の前記光電変換部で生成された電荷を転送する第5転送部と、前記第2画素の前記第2蓄積部に前記第4画素の前記光電変換部で生成された電荷を転送する第6転送部とを有する撮像素子。 - 請求項7から請求項11までのいずれか一項に記載の撮像素子において、
前記第1画素または前記第2画素の前記光電変換部は、光学系の瞳の第1の領域および第2の領域をそれぞれ通過した第1の光束および第2の光束のいずれか一方を受光する撮像素子。 - 請求項1から請求項12までのいずれか一項に記載の撮像素子と、
前記撮像素子から出力される信号に基づいて画像データを生成する生成部と、
を備える撮像装置。
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2020
- 2020-12-17 JP JP2020209691A patent/JP2022096535A/ja active Pending
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