JP4931232B2 - 撮像装置及びその処理方法 - Google Patents
撮像装置及びその処理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4931232B2 JP4931232B2 JP2007176509A JP2007176509A JP4931232B2 JP 4931232 B2 JP4931232 B2 JP 4931232B2 JP 2007176509 A JP2007176509 A JP 2007176509A JP 2007176509 A JP2007176509 A JP 2007176509A JP 4931232 B2 JP4931232 B2 JP 4931232B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- charge
- floating diffusion
- photoelectric conversion
- switch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
(Ccs/Cfd+1)・(TPD/TCS) ・・・(1)
Vsfin=Q/(Cfd+Ccs) ・・・(2)
Ccs/Cfd ・・・(3)
図1〜図4を用いて、本発明の第1の実施形態を説明する。
図2は本発明の第1の実施形態によるMOS型固体撮像装置の構成例を示すブロック図であり、図1は図2の受光領域101内の画素部の構成例を示す回路図である。この画素部は、受光領域101内において2次元に複数配列されている。
Q1_n・Ccs/(Cfd+Ccs) ・・・(4)
Q1_n・Cfd/(Cfd+Ccs) ・・・(5)
Q1_n・α2+Q2_n・α ・・・(7)
Q2_n+1・α ・・・(8)
1/DR=α・(1−αn)/(1−α)/N≒(Ccs/Cfd)/N ・・・(9)
図5は、本発明の第2の実施形態による固体撮像装置のn行目の駆動タイミングを示すタイミングチャートである。本実施形態が第1の実施形態と異なる点は、排出動作と排出動作の期間tp1〜tp3が一定でないことである。具体的には、tp2/tp1=tp3/tp2=・・・=αとした。第1の実施形態では、電荷Q1_nとQ2_nでは、蓄積される電荷の比率が異なっており、蓄積時間後半の電荷に重みがあった。本実施形態においては、排出動作の間隔を前述の通り調整することで、蓄積期間内の溢れた電荷をより均等に蓄積することができた。本実施形態の駆動方式により、ダイナミックレンジを1/α倍に拡大することができた。なお、第1の実施形態と同様に、図12の信号ΦSEL_n等を適用してもよい。
図6は、本発明の第3の実施形態による固体撮像装置の駆動タイミングを示すタイミングチャートである。時刻ts1では、メカシャッタを開き、フォトダイオードPDを受光状態にする。時刻ts2では、メカシャッタを閉じ、フォトダイオードPDを遮光状態にする。第1の実施形態及び第2の実施形態は、行単位で排出動作を行ったのに対し、本実施形態はこの排出動作を全行一括で実施した例である。第1の実施形態及び第2の実施形態においては、フォトダイオードPDの蓄積時間と溢れ出した信号の蓄積時間は同じであったが、蓄積時間が行単位でずれているため、蛍光灯等によるフリッカの影響がわずかであるが発生していた。第1及び第2の実施形態は、動画に好適であり、フリッカ自体はフレームレートを最適化することで、抑制することができる。本実施形態では、蓄積時間ひいては、排出動作も全行同時に行うため、このようなフリッカ現象を大幅に抑制することができ、静止画に好適である。もちろん、図5に示すようなタイミングを全行同時に行ってもかまわない。また、メカシャッタと併用することでより良好な画像を得ることができた。
図7は、本発明の第4の実施形態による固体撮像装置の駆動タイミングを示すタイミングチャートである。本実施形態は、第3の実施形態に対し、蓄積の終了を時刻taの全行同時の電子シャッタで実施したものである。第3の実施形態においては、高速なメカシャッタを用いても、シャッタ幕の走査時間は約3msecである。まれではあるが、インバータ式の蛍光灯では50μsec程度の周期で明滅するものがあり、この場合、第3の実施形態ではわずかながらにフリッカの影響がでる。本実施形態は、電子シャッタにより、蓄積も同時に終了することでこのフリッカを原理的に抑制するものである。時刻ts1でメカシャッタが開き、全行同時にリセット動作を行う。その後、全行同時に排出動作を行い、蓄積の終了は、時刻taの信号ΦTXで全行一括でフォトダイオードPDの信号を浮遊容量Cfdに転送することで、前述の通り電子シャッタで行う。その後、時刻ts2でメカシャッタを閉じ、順次行単位でフォトダイオード信号と溢れ出したダイナミックレンジ拡大信号を読み出す。
図8は、本発明の第5の実施形態による固体撮像装置の構成例を示すブロック図であり、ダイナミックレンジの拡大量を決定するシーケンスを示す。本実施形態の一つの特徴は、駆動タイミングによりダイナミックレンジの拡大量を調整できることである。即ち、排出動作の回数によりダイナミックレンジの拡大量を制御することができる。被写体自体のダイナミックレンジが小さい場合は、ダイナミックレンジを拡大する必要はない。そこで、本実施形態では以下のようなシーケンスで撮影を行った。画面内の測光情報取得手段801は、エリアオートフォーカス(AF)と呼ばれる、被写体の複数点での測光情報を取得する。処理回路802は、取得された測光情報を基に最も適したダイナミックレンジ量を算出し、この算出結果を基に排出動作の回数を決定し、この情報をセンサ804を駆動するパルスを供給するタイミング発生器803に供給する。タイミング発生器803は、この情報を基にセンサ804の駆動パルスを発生させる。センサ804は、図2のセンサチップ100に対応する。この結果、被写体の測光情報を基に、最適なダイナミックレンジの拡大量を決定し、良好な画像を得ることができる。
図9は、本発明の第6の実施形態による固体撮像装置の構成例を示す回路図であり、図2の固体撮像装置の等価回路図である。列信号処理回路102は、図2の列信号処理回路102a又は102bに対応する。読み出しアンプ部105は、図2の読み出しアンプ部105a又は105bに対応する。画素部902は、図1の画素部に対応する。共通信号線106s及び106nは、図2の共通信号線部106a又は106bに対応する。共通信号線106sは画素信号(フォトダイオード信号又はダイナミックレンジ拡大信号)の共通信号線であり、共通信号106nはリセット信号の共通信号線である。901はラインメモリである。上部の読み出しアンプ部105は、共通信号線106sのフォトダイオード信号から共通信号線106nのリセット信号を減算することによりノイズを低減したフォトダイオード信号を出力する。下部の読み出しアンプ部105は、共通信号線106sのダイナミックレンジ拡大信号から共通信号線106nのリセット信号を減算することによりノイズを低減したダイナミックレンジ拡大信号を出力する。
TX 転送トランジスタ
RES リセットトランジスタ
SF ソースフォロワの入力MOSトランジスタ
SEL 行選択用スイッチ
FD フローティングディフュージョン部
SW スイッチトランジスタ
Ccs 保持容量
100 センサチップ
101 受光領域
102a,102b 列信号処理回路
103a,103b 水平走査回路
104 垂直走査回路
105a,105b 読み出しアンプ部
106a,106b 共通信号線部
107a,107b 出力線部
Claims (7)
- 光電変換により電荷を生成し、その生成した電荷を蓄積する光電変換部と、
前記光電変換部に蓄積された電荷をフローティングディフュージョン部に転送するための転送スイッチと、
前記光電変換部から溢れた電荷を蓄積する電荷蓄積部と、
前記電荷蓄積部及び前記フローティングディフュージョン部間を接続するための接続スイッチと、
前記フローティングディフュージョン部に蓄積された電荷をリセットするリセットスイッチとを有し、
1回の電荷蓄積期間内に、前記接続スイッチをオフして前記リセットスイッチをオンすることにより前記フローティングディフュージョン部に蓄積された電荷をリセットする排出動作を複数回行うことを特徴とする撮像装置。 - 前記複数回の排出動作の間隔は、同じであることを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
- 前記複数回の排出動作の間隔は、回数を重ねるに従い短くなることを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
- 前記排出動作は、複数行の画素部において同時に行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記排出動作は、全行の画素部において同時に行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の撮像装置。
- さらに、被写体の測光情報に応じて前記排出動作の回数を決定する回数決定手段を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 光電変換により電荷を生成し、その生成した電荷を蓄積する光電変換部と、
前記光電変換部に蓄積された電荷をフローティングディフュージョン部に転送するための転送スイッチと、
前記光電変換部から溢れた電荷を蓄積する電荷蓄積部と、
前記電荷蓄積部及び前記フローティングディフュージョン部間を接続するための接続スイッチと、
前記フローティングディフュージョン部に蓄積された電荷をリセットするリセットスイッチとを有する撮像装置の処理方法であって、
1回の電荷蓄積期間内に、前記接続スイッチをオフして前記リセットスイッチをオンすることにより前記フローティングディフュージョン部に蓄積された電荷をリセットする排出動作を複数回行うステップを有することを特徴とする撮像装置の処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007176509A JP4931232B2 (ja) | 2007-07-04 | 2007-07-04 | 撮像装置及びその処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007176509A JP4931232B2 (ja) | 2007-07-04 | 2007-07-04 | 撮像装置及びその処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009017218A JP2009017218A (ja) | 2009-01-22 |
JP4931232B2 true JP4931232B2 (ja) | 2012-05-16 |
Family
ID=40357559
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007176509A Expired - Fee Related JP4931232B2 (ja) | 2007-07-04 | 2007-07-04 | 撮像装置及びその処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4931232B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5257134B2 (ja) | 2009-02-25 | 2013-08-07 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | 固体撮像素子およびそれを備えた撮像装置 |
JP5862073B2 (ja) * | 2011-06-30 | 2016-02-16 | 株式会社ニコン | 撮像装置 |
JP5853486B2 (ja) * | 2011-08-18 | 2016-02-09 | ソニー株式会社 | 撮像装置および撮像表示システム |
KR102344871B1 (ko) | 2015-06-22 | 2021-12-29 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서 및 이를 포함하는 전자 기기 |
JP6663209B2 (ja) * | 2015-11-30 | 2020-03-11 | キヤノン株式会社 | 撮像装置、撮像システム及び撮像装置の駆動方法 |
CN107468209B (zh) * | 2016-06-07 | 2021-10-08 | 松下知识产权经营株式会社 | 摄像装置 |
JP6877203B2 (ja) * | 2017-03-24 | 2021-05-26 | キヤノン株式会社 | 撮像装置および移動体 |
JP7300618B2 (ja) * | 2019-09-06 | 2023-06-30 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 撮像装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4317115B2 (ja) * | 2004-04-12 | 2009-08-19 | 国立大学法人東北大学 | 固体撮像装置、光センサおよび固体撮像装置の動作方法 |
JP2006148328A (ja) * | 2004-11-17 | 2006-06-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置 |
JP4459099B2 (ja) * | 2005-03-18 | 2010-04-28 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置及びカメラ |
JP4794877B2 (ja) * | 2005-03-18 | 2011-10-19 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置及びカメラ |
JP4459098B2 (ja) * | 2005-03-18 | 2010-04-28 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置及びカメラ |
JP4677258B2 (ja) * | 2005-03-18 | 2011-04-27 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置及びカメラ |
WO2007083704A1 (ja) * | 2006-01-18 | 2007-07-26 | National University Corporation Shizuoka University | 固体撮像装置及びその画素信号の読みだし方法 |
-
2007
- 2007-07-04 JP JP2007176509A patent/JP4931232B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009017218A (ja) | 2009-01-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10771718B2 (en) | Imaging device and imaging system | |
JP4931233B2 (ja) | 撮像装置及びその処理方法 | |
JP4931232B2 (ja) | 撮像装置及びその処理方法 | |
JP6267348B2 (ja) | 複数の短時間露出を使用してデジタル画像をキャプチャするためのシステムおよび方法 | |
KR100344505B1 (ko) | 고체 이미징 장치 | |
US10038868B2 (en) | Solid-state image sensing device and electronic device | |
US7821547B2 (en) | Image sensing apparatus that use sensors capable of carrying out XY addressing type scanning and driving control method | |
US7697038B2 (en) | Imaging apparatus and method for controlling thereof and imaging system | |
US8284299B2 (en) | Solid state imaging device for correcting level variations in output signals | |
JP7243805B2 (ja) | 撮像素子、及び撮像装置 | |
CN106165401B (zh) | 成像元件、增益控制方法和电子设备 | |
JP5105843B2 (ja) | 撮像装置及び判定方法 | |
JP6600202B2 (ja) | 撮像装置、撮像システム及び撮像装置の駆動方法 | |
JP5623607B2 (ja) | 撮像装置及び撮像システム | |
JP2012065309A (ja) | 撮像装置 | |
JP2009124238A (ja) | 撮像装置及びそのフリッカ検出方法 | |
JP2015109590A (ja) | 固体撮像装置 | |
KR20190029606A (ko) | 촬상 제어 장치 및 촬상 제어 방법, 및 촬상 소자 | |
JP6399793B2 (ja) | 撮像装置及び撮像装置の駆動方法 | |
JP5362055B2 (ja) | 撮像装置、撮像システム及び撮像装置の制御方法 | |
JP2019004257A (ja) | 撮像装置及びその制御方法 | |
JP2013115793A (ja) | 撮像装置 | |
JP2018093301A (ja) | 撮像素子及び撮像素子の制御方法 | |
WO2019155699A1 (ja) | 撮像装置及び撮像方法 | |
JPWO2015159729A1 (ja) | 撮像素子、制御方法、プログラム、および電子機器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100629 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120112 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120117 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120213 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4931232 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150224 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |