JP4359634B2 - カラー固体撮像装置、および画素信号の読み出し方法 - Google Patents
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Description
Y12=(M13+M23)+(M14+M24)
Y21=(M31+M41)+(M32+M42)
Y22=(M33+M43)+(M34+M44)
(なお、説明の便宜のため、上記4つの式でのM11〜M44は蓄積部M11〜M44に保持された画素信号を示す。)
詳細には、輝度信号Yは、1行目のアナログメモリ21に書き込まれた画素信号と2行目のアナログメモリ21に書き込まれた画素信号とを加算(1行目+2行目)して読み出し、その後、3行目のアナログメモリ21に書き込まれた画素信号と4行目のアナログメモリ21に書き込まれた画素信号とを加算(3行目+4行目)して読み出す。
C3 =(M21+M41)+(M23+M43)
(なお、説明の便宜のため、上記2つの式での、C2およびC3はカラーフィルタC2およびC3の色情報を含む色信号sC2およびsC3を示し、M12,M32,M14,M34,M21,M41,M23,およびM43は蓄積部M12,M32,M14,M34,M21,M41,M23,およびM43に保持された画素信号を示す。)
詳細には、色信号は、同じ色の画素信号が書き込まれているアナログメモリ21の画素信号を加算して読み出す。例えば、色信号sC2を読み出す場合、読み出し制御線R1およびR3に制御信号が与えられて各スイッチがオンされ、蓄積部M12,M14,M32,およびM34と水平読出し線4とが接続される。これにより、蓄積部M12,M14,M32,およびM34に蓄積された画素信号を水平読み出し線22により加算して読み出すことにより、色信号sC2を得ることが可能となる。
11 画素(第1の画素〜第4の画素)
12 コラム信号線
20,30 アナログ信号蓄積部(信号蓄積部)
21 アナログメモリ(第1蓄積部〜第4蓄積部)
22 水平読み出し線
31 AD変換部
W1〜W4 書き込み制御線(制御手段)
R1〜R4 読み出し制御線(制御手段)
Claims (13)
- 左上に第1の分光特性を有する第1の画素、右上に第2の分光特性を有する第2の画素、左下に第3の分光特性を有する第3の画素、および右下に第4の分光特性を有する第4の画素からなる水平および垂直方向に隣接する2画素×2画素の計4画素を組として、当該組を水平および垂直方向にマトリクス状に配列することにより形成される画素部を備え、水平および垂直方向に隣接する2組×2組の計16画素を加算単位として、上記各画素の画素信号を加算して読み出すカラー固体撮像装置であって、
上記組を構成する第1の画素、第2の画素、第3の画素、および第4の画素のそれぞれの画素信号を加算して読み出すことにより輝度信号を作成するとともに、
上記加算単位において、上記各画素にそれぞれ感応された色に基づいて当該各画素の画素信号を加算して読み出すことにより色信号を作成することを特徴とするカラー固体撮像装置。 - 上記加算単位において、同じ色が感応された画素の画素信号同士をそれぞれ加算して読み出すことにより色信号が作成されることを特徴とする請求項1に記載のカラー固体撮像装置。
- 上記組を構成する4つの画素のうちいずれか1つの画素の画素信号から、当該画素と組内で水平方向に隣接する画素の画素信号を引算して読み出すことにより色差信号が作成され、上記加算単位において、上記作成された同一の組み合わせの4つの色差信号を加算して読み出すことにより色信号が作成されることを特徴とする請求項1に記載のカラー固体撮像装置。
- 上記第1の分光特性および第4の分光特性は同じであり、
上記色信号は、上記加算単位に含まれる4つの第2の画素の画素信号を加算して読み出すことにより作成される第1色信号、および上記加算単位に含まれる4つの第3の画素の画素信号を加算して読み出すことにより作成される第2色信号であることを特徴とする請求項2に記載のカラー固体撮像装置。 - 上記第1の画素および第4の画素は緑色に感応され、かつ、上記第2の画素は赤色に感応され、かつ、上記第3の画素は青色に感応されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のカラー固体撮像装置。
- 上記画素部に配列されている画素の画素信号を保持する信号蓄積部と、
上記信号蓄積部への上記画素信号の書き込みと、上記信号蓄積部からの上記画素信号の読み出しとを制御する制御手段とを備え、
上記信号蓄積部は、画素を単位とした列毎に、上記加算単位における1行目の画素の画素信号を保持する第1蓄積部、上記加算単位における2行目の画素の画素信号を保持する第2蓄積部、上記加算単位における3行目の画素の画素信号を保持する第3蓄積部、および上記加算単位における4行目の画素の画素信号を保持する第4蓄積部を有し、
上記制御手段は、上記加算単位における1列目および2列目の上記第1蓄積部および第2蓄積部にそれぞれ保持された画素信号を加算して読み出し、上記加算単位における3列目および4列目の上記第1蓄積部および第2蓄積部にそれぞれ保持された画素信号を加算して読み出すとともに、上記加算単位における1列目および2列目の上記第3蓄積部および第4蓄積部にそれぞれ保持された画素信号を加算して読み出し、上記加算単位における3列目および4列目の上記第3蓄積部および第4蓄積部にそれぞれ保持された画素信号を加算して読み出すように制御することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のカラー固体撮像装置。 - 上記制御手段は、さらに、上記加算単位において、当該加算単位における画素の画素信号がそれぞれ保持された複数の蓄積部から、同じ色が感応された画素の画素信号同士をそ
れぞれ加算して読み出すように制御することを特徴とする請求項6に記載のカラー固体撮像装置。 - 上記制御手段は、さらに、上記組を構成する4つの画素の画素信号をそれぞれ保持する4つの蓄積部のうちいずれか1つの蓄積部に保持された画素信号から、当該蓄積部と組内で水平方向に隣接する蓄積部に保持された画素信号を引算して読み出し、上記加算単位において、上記引算して読み出した同一の組み合わせの4つの画素信号を加算して読み出すように制御することを特徴とする請求項6に記載のカラー固体撮像装置。
- 上記加算単位における列方向の上記画素信号の加算は、アナログ信号により行われることを特徴とする請求項6,7または8に記載のカラー固体撮像装置。
- 上記第1蓄積部、第2蓄積部、第3蓄積部、および第4蓄積部のそれぞれの後段にAD変換部をさらに備え、
上記加算単位における列方向の上記画素信号の加算は、上記AD変換部により出力されたデジタル信号により行われることを特徴とする請求項6,7または8に記載のカラー固体撮像装置。 - 左上に第1の分光特性を有する第1の画素、右上に第2の分光特性を有する第2の画素、左下に第3の分光特性を有する第3の画素、および右下に第4の分光特性を有する第4の画素からなる水平および垂直方向に隣接する2画素×2画素の計4画素を組として、当該組を水平および垂直方向にマトリクス状に配列することにより形成される画素部を備え、水平および垂直方向に隣接する2組×2組の計16画素を加算単位として、上記各画素の画素信号を加算して読み出す画素信号の読み出し方法であって、
上記組を構成する第1の画素、第2の画素、第3の画素、および第4の画素のそれぞれの画素信号を加算して読み出すことにより輝度信号を作成する第1ステップと、
上記加算単位において、上記各画素にそれぞれ感応された色に基づいて当該各画素の画素信号を加算して読み出すことにより色信号を作成する第2ステップとを含むことを特徴とする画素信号の読み出し方法。 - 上記第2ステップでは、上記加算単位において、同じ色が感応された画素の画素信号同士をそれぞれ加算して読み出すことにより上記色信号を作成することを特徴とする請求項11に記載の画素信号の読み出し方法。
- 上記第2ステップは、
上記組を構成する4つの画素のうちいずれか1つの画素の画素信号から、当該画素と組内で水平方向に隣接する画素の画素信号を引算して読み出すことにより色差信号を作成するステップと、
上記加算単位において、上記作成した同一の組み合わせの4つの色差信号を加算して読み出すことにより上記色信号を作成するステップとを有することを特徴とする請求項11に記載の画素信号の読み出し方法。
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