JP4834345B2 - 撮像装置及びその制御方法及びプログラム及び記憶媒体 - Google Patents
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Description
また、本発明に係わる撮像装置は、入射光に応じて発生した電荷を蓄積する光電変換部と、電荷を電圧に変換するフローティングディフュージョン部と、前記光電変換部で発生した電荷を前記フローティングディフュージョン部に転送する転送スイッチと、前記フローティングディフュージョン部の電圧に応じた信号を増幅して出力線に出力する画素アンプと、前記光電変換部をリセットしてから前記光電変換部において入射光に応じて発生する電荷を蓄積し、前記転送スイッチによる前記入射光に応じた蓄積電荷の前記光電変換部からの転送前に前記フローティングディフュージョン部をリセットし、そのときの前記フローティングディフュージョン部の電圧に応じた信号を前記画素アンプが増幅することでノイズ信号を前記出力線に出力し、前記ノイズ信号の出力後に前記転送スイッチにより前記入射光に応じた蓄積電荷を前記光電変換部から前記フローティングディフュージョン部に転送し、そのときの前記フローティングディフュージョン部の電圧に応じた信号を前記画素アンプが増幅することで光信号を前記出力線に出力するように駆動する駆動手段と、前記光信号から前記ノイズ信号を差し引く差分手段と、前記ノイズ信号が出力される際に前記出力線の電位がノイズレベルに相当する第1の電位未満となるように制限する第1の電位制限手段と、前記光信号が出力される際に前記出力線の電位が飽和レベルに相当する第2の電位未満となるように制限する第2の電位制限手段と、前記光電変換部における電荷の蓄積後に前記光電変換部に入射する光を遮光しない第1のモードと、前記光電変換部における電荷の蓄積後に前記光電変換部に入射する光を遮光する第2のモードのいずれかに設定するモード設定手段と、前記モード設定手段により前記第1のモードに設定された場合に、前記第1の電位制限手段に前記出力線の電位制限を行なわせるように制御し、前記モード設定手段により前記第2のモードに設定された場合に、前記第1の電位制限手段に前記出力線の電位制限を行わせないように制御する制御手段と、を具備することを特徴とする。
また、本発明に係わる撮像装置は、入射光に応じて発生した電荷を蓄積する光電変換部と、電荷を電圧に変換するフローティングディフュージョン部と、前記光電変換部で発生した電荷を前記フローティングディフュージョン部に転送する転送スイッチと、前記フローティングディフュージョン部の電圧に応じた信号を増幅して出力線に出力する画素アンプと、前記光電変換部をリセットしてから前記光電変換部において入射光に応じて発生する電荷を蓄積し、前記転送スイッチによる前記入射光に応じた蓄積電荷の前記光電変換部からの転送前に前記フローティングディフュージョン部をリセットし、そのときの前記フローティングディフュージョン部の電圧に応じた信号を前記画素アンプが増幅することでノイズ信号を前記出力線に出力し、前記ノイズ信号の出力後に前記転送スイッチにより前記入射光に応じた蓄積電荷を前記光電変換部から前記フローティングディフュージョン部に転送し、そのときの前記フローティングディフュージョン部の電圧に応じた信号を前記画素アンプが増幅することで光信号を前記出力線に出力するように駆動する駆動手段と、前記光信号から前記ノイズ信号を差し引く差分手段と、前記ノイズ信号が出力される際に前記出力線の電位がノイズレベルに相当する第1の電位未満となるように制限する第1の電位制限手段と、前記光信号が出力される際に前記出力線の電位が飽和レベルに相当する第2の電位未満となるように制限する第2の電位制限手段と、一括リセットモードとローリングシャッターモードのいずれかに設定するモード設定手段と、前記モード設定手段により前記ローリングシャッターモードに設定された場合に、前記第1の電位制限手段に前記出力線の電位制限を行なわせるように制御し、前記モード設定手段により前記一括リセットモードに設定された場合に、前記第1の電位制限手段に前記出力線の電位制限を行わせないように制御する制御手段と、を具備することを特徴とする。
図1は、本発明を電子カメラに適用した第1の実施形態の構成を示すブロック図である。
上記の第1の実施形態では、クリップ手段により垂直出力線13に電位制限をかけたが、画素アンプを構成するソースフォロアのゲートにかかる電位を制限することで、同様の効果を得ることができる。
また、各実施形態の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体(または記録媒体)を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
2 転送スイッチ(TX)
3 リセットスイッチ(TRES)
4,5 基準電源
6 行選択スイッチ
7 負荷電流源
8 第1のスイッチ
9 第2のスイッチ
10 ソースフォロア(SF)
11 ソース・フォロアのゲート
13 垂直出力線
14 垂直走査回路
15 ソースフォロアのゲートのキャパシタ
15a,15b 転送ゲート(TS,TN)
16 信号蓄積部
21 第3のスイッチ
22 第4のスイッチ
31 バッファ(BUF)
Claims (8)
- 入射光に応じて発生した電荷を蓄積する光電変換部と、
電荷を電圧に変換するフローティングディフュージョン部と、
前記光電変換部で発生した電荷を前記フローティングディフュージョン部に転送する転送スイッチと、
前記フローティングディフュージョン部の電圧に応じた信号を増幅して出力線に出力する画素アンプと、
前記光電変換部をリセットしてから前記光電変換部において入射光に応じて発生する電荷を蓄積し、前記転送スイッチによる前記入射光に応じた蓄積電荷の前記光電変換部からの転送前に前記フローティングディフュージョン部をリセットし、そのときの前記フローティングディフュージョン部の電圧に応じた信号を前記画素アンプが増幅することでノイズ信号を前記出力線に出力し、前記ノイズ信号の出力後に前記転送スイッチにより前記入射光に応じた蓄積電荷を前記光電変換部から前記フローティングディフュージョン部に転送し、そのときの前記フローティングディフュージョン部の電圧に応じた信号を前記画素アンプが増幅することで光信号を前記出力線に出力するように駆動する駆動手段と、
前記光信号から前記ノイズ信号を差し引く差分手段と、
前記ノイズ信号が出力される際に前記出力線の電位がノイズレベルに相当する第1の電位未満となるように制限する第1の電位制限手段と、
前記光信号が出力される際に前記出力線の電位が飽和レベルに相当する第2の電位未満となるように制限する第2の電位制限手段と、
静止画撮影モードと動画撮影モードのいずれかに設定するモード設定手段と、
前記モード設定手段により前記動画撮影モードに設定された場合に、前記第1の電位制限手段に前記出力線の電位制限を行なわせるように制御し、前記モード設定手段により前記静止画撮影モードに設定された場合に、前記第1の電位制限手段に前記出力線の電位制限を行わせないように制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする撮像装置。 - 入射光に応じて発生した電荷を蓄積する光電変換部と、
電荷を電圧に変換するフローティングディフュージョン部と、
前記光電変換部で発生した電荷を前記フローティングディフュージョン部に転送する転送スイッチと、
前記フローティングディフュージョン部の電圧に応じた信号を増幅して出力線に出力する画素アンプと、
前記光電変換部をリセットしてから前記光電変換部において入射光に応じて発生する電荷を蓄積し、前記転送スイッチによる前記入射光に応じた蓄積電荷の前記光電変換部からの転送前に前記フローティングディフュージョン部をリセットし、そのときの前記フローティングディフュージョン部の電圧に応じた信号を前記画素アンプが増幅することでノイズ信号を前記出力線に出力し、前記ノイズ信号の出力後に前記転送スイッチにより前記入射光に応じた蓄積電荷を前記光電変換部から前記フローティングディフュージョン部に転送し、そのときの前記フローティングディフュージョン部の電圧に応じた信号を前記画素アンプが増幅することで光信号を前記出力線に出力するように駆動する駆動手段と、
前記光信号から前記ノイズ信号を差し引く差分手段と、
前記ノイズ信号が出力される際に前記出力線の電位がノイズレベルに相当する第1の電位未満となるように制限する第1の電位制限手段と、
前記光信号が出力される際に前記出力線の電位が飽和レベルに相当する第2の電位未満となるように制限する第2の電位制限手段と、
前記光電変換部における電荷の蓄積後に前記光電変換部に入射する光を遮光しない第1のモードと、前記光電変換部における電荷の蓄積後に前記光電変換部に入射する光を遮光する第2のモードのいずれかに設定するモード設定手段と、
前記モード設定手段により前記第1のモードに設定された場合に、前記第1の電位制限手段に前記出力線の電位制限を行なわせるように制御し、前記モード設定手段により前記第2のモードに設定された場合に、前記第1の電位制限手段に前記出力線の電位制限を行わせないように制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする撮像装置。 - 入射光に応じて発生した電荷を蓄積する光電変換部と、
電荷を電圧に変換するフローティングディフュージョン部と、
前記光電変換部で発生した電荷を前記フローティングディフュージョン部に転送する転送スイッチと、
前記フローティングディフュージョン部の電圧に応じた信号を増幅して出力線に出力する画素アンプと、
前記光電変換部をリセットしてから前記光電変換部において入射光に応じて発生する電荷を蓄積し、前記転送スイッチによる前記入射光に応じた蓄積電荷の前記光電変換部からの転送前に前記フローティングディフュージョン部をリセットし、そのときの前記フローティングディフュージョン部の電圧に応じた信号を前記画素アンプが増幅することでノイズ信号を前記出力線に出力し、前記ノイズ信号の出力後に前記転送スイッチにより前記入射光に応じた蓄積電荷を前記光電変換部から前記フローティングディフュージョン部に転送し、そのときの前記フローティングディフュージョン部の電圧に応じた信号を前記画素アンプが増幅することで光信号を前記出力線に出力するように駆動する駆動手段と、
前記光信号から前記ノイズ信号を差し引く差分手段と、
前記ノイズ信号が出力される際に前記出力線の電位がノイズレベルに相当する第1の電位未満となるように制限する第1の電位制限手段と、
前記光信号が出力される際に前記出力線の電位が飽和レベルに相当する第2の電位未満となるように制限する第2の電位制限手段と、
一括リセットモードとローリングシャッターモードのいずれかに設定するモード設定手段と、
前記モード設定手段により前記ローリングシャッターモードに設定された場合に、前記第1の電位制限手段に前記出力線の電位制限を行なわせるように制御し、前記モード設定手段により前記一括リセットモードに設定された場合に、前記第1の電位制限手段に前記出力線の電位制限を行わせないように制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする撮像装置。 - 前記第1の電位と前記第2の電位の電位差は、前記光信号の飽和レベルのダイナミックレンジを下回らないように設定されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記第1の電位は、前記光電変換部から前記フローティングディフュージョン部への漏れ電荷分を制限する電位に設定されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 入射光に応じて発生した電荷を蓄積する光電変換部と、
電荷を電圧に変換するフローティングディフュージョン部と、
前記光電変換部で発生した電荷を前記フローティングディフュージョン部に転送する転送スイッチと、
前記フローティングディフュージョン部の電圧に応じた信号を増幅して出力線に出力する画素アンプと、
前記光電変換部をリセットしてから前記光電変換部において入射光に応じて発生する電荷を蓄積し、前記転送スイッチによる前記入射光に応じた蓄積電荷の前記光電変換部からの転送前に前記フローティングディフュージョン部をリセットし、そのときの前記フローティングディフュージョン部の電圧に応じた信号を前記画素アンプが増幅することでノイズ信号を前記出力線に出力し、前記ノイズ信号の出力後に前記転送スイッチにより前記入射光に応じた蓄積電荷を前記光電変換部から前記フローティングディフュージョン部に転送し、そのときの前記フローティングディフュージョン部の電圧に応じた信号を前記画素アンプが増幅することで光信号を前記出力線に出力するように駆動する駆動手段と、
前記光信号から前記ノイズ信号を差し引く差分手段と、
前記ノイズ信号が出力される際に前記出力線の電位がノイズレベルに相当する第1の電位未満となるように制限する第1の電位制限手段と、
前記光信号が出力される際に前記出力線の電位が飽和レベルに相当する第2の電位未満となるように制限する第2の電位制限手段と、
静止画撮影モードと動画撮影モードのいずれかに設定するモード設定手段とを備える撮像装置の制御方法であって、
前記モード設定手段により前記動画撮影モードに設定された場合に、前記第1の電位制限手段に前記出力線の電位制限を行なわせるように制御し、前記モード設定手段により前記静止画撮影モードに設定された場合に、前記第1の電位制限手段に前記出力線の電位制限を行わせないように制御することを特徴とする撮像装置の制御方法。 - 請求項6に記載の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
- 請求項7に記載のプログラムをコンピュータ読み取り可能に記憶したことを特徴とする記憶媒体。
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