JP5926034B2 - 撮像素子 - Google Patents
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Description
前記遮光による蓄積電荷の変化量は、当該感光部を遮光することなく第1の蓄積時間で得られる蓄積電荷に相当する信号について当該第1の蓄積時間で正規化した信号を基準とし、当該基準にした蓄積電荷に相当する正規化した信号と、第2の蓄積時間で当該遮光部により遮光して得られる蓄積電荷に相当する信号について当該第2の蓄積時間で正規化した信号との差分から得られる蓄積電荷の時間変化量とすることを特徴とする。
まず、本発明による一実施例の撮像素子10について説明する。本実施例の撮像素子10は、感光部101のサイズを4μm角とした。また、0.5μm角の部分的な遮光が可能な液晶素子106を用いた。本実施例の撮像素子10の感光部101の数は、横240、縦135とした。液晶素子106と積層素子における感光部101を配列した素子100aまでの距離は、遮光部110を透過した光が散乱しない程度の距離として0.5μmとした。液晶素子106は感光部101の一部を遮光部110によって遮光しながら走査する。図3に、一実施例の撮像素子10における動作例を示す。図3では、図2に示した感光部101‐1について遮光部110‐1の走査によって64分割して得られる分割領域の一例を示している。撮像時の画素に相当する64分割された各領域は、X軸の進み方向(図面上で左から右)に分割領域を順次割り当て、さらに、Y軸の進み方向(図面上で上から下)に分割領域を順次割り当てている。したがって、図3(a)には、撮像時の画素に相当する領域1が示され、図3(b)には、撮像時の画素に相当する領域2が示され、図3(c)には、撮像時の画素に相当する領域3が示され、図3(d)には、撮像時の画素に相当する領域16が示され、図3(e)には、撮像時の画素に相当する領域57が示されている。このようにして、液晶素子106によって1つの遮光部110を1つの感光部101の領域の範囲内で走査することで、1つの感光部101の領域を所定の分割領域に分割して画素を形成する。実効的な画素数は、感光部101の面積と遮光部110の遮光面積の比だけ増加し、図3では64倍の高解像度化の例である。例えば、現在の技術レベルにおいても、10μm角の感光部101に0.5μm角の遮光部110を組み合わせることにより、実効的な画素数は400倍に増え、高解像度化を図ることができる。
100 従来の撮像素子
100a,100b,100c,100d 積層素子の各素子
101,101‐1,101‐2,101‐3,101‐4 感光部
102 増幅部
103 信号処理部
104 記憶部
105 配線
106 液晶素子
110,110‐1,110‐2,110‐3,110‐4 遮光部
1031 リセット信号発生部
1032 走査制御信号発生部
1033 出力信号配列制御部
1034 サンプリング信号発生部
1035,1036 サンプル/ホールド(S/H)部
1037 減算部
Claims (4)
- X,Y軸平面上に正方又は六方配置された各感光部から蓄積電荷に相当する信号をZ軸方向に並列に抽出して出力する積層素子と、
前記積層素子における感光部を有する素子に対して設けられ、それぞれの感光部に対して一部の領域で遮光するための当該感光部の面積よりも小さい面積を有する1つの遮光部を、当該感光部の領域の範囲内で走査することにより当該感光部を所定の分割数で分割し、当該分割した各領域における遮光による蓄積電荷の変化量によって画素を形成する液晶素子と、を備え、
前記遮光による蓄積電荷の変化量は、当該感光部を遮光することなく第1の蓄積時間で得られる蓄積電荷に相当する信号について当該第1の蓄積時間で正規化した信号を基準とし、当該基準にした蓄積電荷に相当する正規化した信号と、第2の蓄積時間で当該遮光部により遮光して得られる蓄積電荷に相当する信号について当該第2の蓄積時間で正規化した信号との差分から得られる蓄積電荷の時間変化量とすることを特徴とする撮像素子。 - 前記1つの遮光部の面積は、前記1つの感光部の面積の1/2以下であることを特徴とする、請求項1に記載の撮像素子。
- 前記積層素子は、前記感光部をX,Y軸平面上に正方又は六方配置した第1の素子と、前記遮光部の走査を介して当該感光部の各々で受光して得られる前記蓄積電荷に相当する信号についてそれぞれの画素信号として記憶する記憶部をX,Y軸平面上に正方又は六方配置した第2の素子と、前記記憶部に記憶した各画素信号について、前記所定の領域の行方向の配列順に読み出して出力する信号処理部をX,Y軸平面上に正方又は六方配置した第3の素子と、を備えることを特徴とする、請求項1又は2に記載の撮像素子。
- 前記信号処理部は、前記遮光部の走査を介して当該感光部の各々で受光して得られる前記蓄積電荷に相当する信号に関して、当該感光部を遮光することなく第1の蓄積時間で得られる蓄積電荷に相当する信号について当該第1の蓄積時間で正規化した信号を基準とし、当該基準にした蓄積電荷に相当する正規化した信号と、第2の蓄積時間で当該遮光部により遮光して得られる蓄積電荷に相当する信号について当該第2の蓄積時間で正規化した信号との差分を行ない、当該遮光による蓄積電荷の時間変化量を画素信号として前記記憶部に記憶する手段を有することを特徴とする、請求項3に記載の撮像素子。
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JP2010136965A (ja) * | 2008-12-15 | 2010-06-24 | Olympus Corp | 撮像装置、電子機器及び内視鏡 |
-
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- 2011-11-18 JP JP2011253313A patent/JP5926034B2/ja not_active Expired - Fee Related
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