JP6700850B2 - Image sensor drive control circuit - Google Patents
Image sensor drive control circuit Download PDFInfo
- Publication number
- JP6700850B2 JP6700850B2 JP2016033501A JP2016033501A JP6700850B2 JP 6700850 B2 JP6700850 B2 JP 6700850B2 JP 2016033501 A JP2016033501 A JP 2016033501A JP 2016033501 A JP2016033501 A JP 2016033501A JP 6700850 B2 JP6700850 B2 JP 6700850B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pixel
- color
- read
- image sensor
- drive
- 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.)
- Active
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 119
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 20
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 claims description 13
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 16
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 6
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 5
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 235000021384 green leafy vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Description
本発明は、撮像素子に関し、特に、高解像度、且つ高フレームレートの映像を撮像可能とする撮像素子及びその駆動制御回路に関する。 The present invention relates to an image pickup device, and more particularly to an image pickup device capable of picking up an image with high resolution and a high frame rate, and a drive control circuit thereof.
映像制作用のカメラや民生用途のカメラにおいては、撮像素子の画素上にカラーフィルタのパターンを形成し、1枚の撮像素子でカラー画像を撮影する単板カラー方式が多く用いられている。この方式では、プリズムによって光を分光し、得られる赤(R)、緑(G)及び青(B)の三色に対してそれぞれ1枚の撮像素子を使用する三板カラー方式に比較して、光学系が簡略化できる。カラーフィルタのパターンは、三色のうちで輝度信号への寄与の高い緑を多く配置することが一般的であり、そのなかでも縦横各2画素の4画素を繰り返し単位とし、斜め方向に緑を2画素(本願明細書中、G1,G2と表記)、残りの2画素に赤(R)と青(B)をそれぞれ1画素ずつ配置するベイヤー配列が多く用いられている。 In a camera for video production and a camera for consumer use, a single-plate color system in which a color filter pattern is formed on pixels of an image sensor and a color image is captured by one image sensor is often used. In this method, light is dispersed by a prism, and compared with a three-plate color method that uses one image sensor for each of the three colors of red (R), green (G), and blue (B) obtained, The optical system can be simplified. In the color filter pattern, it is common to arrange many greens, which have a high contribution to the luminance signal, among the three colors. A Bayer array in which two pixels (indicated by G 1 and G 2 in the present specification) and red (R) and blue (B) are arranged in the remaining two pixels is often used.
また、映像制作においては、再生時よりも高いフレーム周波数での撮影(以下、「高フレームレート撮影」とも称する)が特殊効果として一般的に用いられており、特に映画やドラマの撮影、自然科学に関するコンテンツ撮影、スポーツ撮影において多用されている。近年の撮像素子は、映像信号をデジタル信号に変換するAD変換回路が撮像素子内に設けられており、高フレームレート撮影を目的としてより高速なAD変換回路の開発が行われている。 In video production, shooting at a higher frame frequency than during playback (hereinafter also referred to as “high frame rate shooting”) is commonly used as a special effect, especially in shooting movies and dramas, and natural science. It is often used in content photography and sports photography. In recent image pickup devices, an AD conversion circuit that converts a video signal into a digital signal is provided in the image pickup device, and a higher-speed AD conversion circuit has been developed for the purpose of high frame rate shooting.
一方で、画素駆動の工夫による高フレームレート撮影の技法もある。高フレームレート撮影を目的とした従来の画素駆動方式として、例えば、画素信号を間欠的に読み出す方式や、複数画素の信号を足し合わせて同時に読み出す方式がある。これにより、1フレームのスキャン時間を短縮し、高フレームレート撮影を可能にすることができる。特に、複数画素の信号を足し合わせて読み出す方式は、高速動作を実現すると共に、感度の向上も図ることができるため、高フレームレート撮影を目的とする撮像素子において、しばしば用いられてきた。尚、本願明細書中、通常撮影による撮像素子の駆動を「通常駆動」と称し、高フレームレート撮影による撮像素子の駆動を「高フレームレート駆動」と称する。 On the other hand, there is also a technique of high frame rate photography by devising pixel driving. As a conventional pixel driving method for high frame rate imaging, for example, there are a method of intermittently reading pixel signals and a method of adding signals of a plurality of pixels and reading them simultaneously. As a result, it is possible to shorten the scan time for one frame and enable high frame rate shooting. In particular, the method of adding and reading out signals of a plurality of pixels can realize a high-speed operation and improve sensitivity, and thus has been often used in an image sensor for high frame rate imaging. In the specification of the application, driving of the image sensor by normal shooting is referred to as “normal driving”, and driving of the image sensor by high frame rate shooting is referred to as “high frame rate driving”.
ここで、ベイヤー配列における同じ分光感度を持つ複数画素の信号を足し合わせて読み出す方式を効率よく用いて、高フレームレート駆動を可能とする構造を有する撮像素子が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1における撮像素子は、二次元アレイ状に配置された光電変換部のうち斜めに隣り合う2つの光電変換部の間に、当該光電変換部での光電変換によって発生した電荷を電圧に変換する1つの電圧変換部を配置して、当該1つの電圧変換部が当該2つの光電変換部を共用するように構成されている。 Here, there is known an image sensor having a structure that enables high frame rate driving by efficiently using a method of adding and reading out signals of a plurality of pixels having the same spectral sensitivity in a Bayer array (for example, Patent Document 1). 1). The image sensor in Patent Document 1 converts a charge generated by photoelectric conversion in the photoelectric conversion unit into a voltage between two diagonally adjacent photoelectric conversion units arranged in a two-dimensional array. One voltage conversion unit is disposed, and the one voltage conversion unit is configured to share the two photoelectric conversion units.
ところで、一般的に撮像素子においては、画素部のリセット時にランダムに発生するリセット雑音を抑制するために、フォトダイオードからの電荷転送の前後の信号の差分を検出することにより、両者に共通するリセット雑音を除去する相関二重サンプリング回路(CDS回路)を使用しており、このCDS回路は信号線とAD変換回路の間に設けられている。しかし、相関二重サンプリング回路自身の発生するリセット雑音や、信号処理回路のばらつきに起因する雑音が、依然としてAD変換回路に入力される信号には含まれる。この雑音を除去する技法として、リセット直後のCDS回路の出力と、電荷転送後のCDS回路の出力をそれぞれAD変換し減算することにより、さらに雑音を低減するデジタル相関二重サンプリングを実現することも可能である。 By the way, generally, in an image sensor, in order to suppress reset noise that is randomly generated at the time of resetting a pixel portion, by detecting a difference between signals before and after charge transfer from a photodiode, a reset common to both is performed. A correlated double sampling circuit (CDS circuit) that removes noise is used, and this CDS circuit is provided between the signal line and the AD conversion circuit. However, the reset noise generated by the correlated double sampling circuit itself and the noise caused by the variation in the signal processing circuit are still included in the signal input to the AD conversion circuit. As a technique for removing this noise, the output of the CDS circuit immediately after reset and the output of the CDS circuit after charge transfer are AD-converted and subtracted, respectively, to realize digital correlated double sampling that further reduces noise. It is possible.
前述した特許文献1に示されるように、二次元アレイ状に配置された光電変換部のうち斜めに隣り合う2つの光電変換部の間に、当該光電変換部での光電変換によって発生した電荷を電圧に変換する1つの電圧変換部を配置して、当該1つの電圧変換部が当該2つの光電変換部を共用するように構成する撮像素子が知られている。 As described in Patent Document 1 described above, between the two photoelectric conversion units that are diagonally adjacent to each other among the photoelectric conversion units arranged in a two-dimensional array, the charge generated by the photoelectric conversion in the photoelectric conversion unit is generated. There is known an image pickup device in which one voltage conversion unit that converts a voltage is arranged and the one voltage conversion unit shares the two photoelectric conversion units.
しかしながら、特許文献1の技法に基づく撮像素子では、1つの電圧変換部によって共用されるG色画素ペア(G1,G2色画素)は常に同一方向である。このため、特許文献1の技法に基づく撮像素子を用いて、高フレームレート化させない通常駆動と、G色画素ペア(G1,G2色画素)の信号を足し合わせて読み出す高フレームレート駆動とを両立させるよう構成すると、通常駆動時に比して、高フレームレート駆動時では、G1,G2色画素と、R,B色画素の読み出し速度の差から発生する列毎の走査速度の差が生じる。このため、特許文献1の技法に基づく撮像素子では、何ら考慮しないと、そのAD変換回路や撮像素子を駆動制御するための駆動制御回路における駆動速度について、通常駆動と比して高フレームレート駆動時には高速化する必要性が生じ、これら各駆動時での切り替え動作を可能とする際の撮像装置の構成が複雑化する。 However, in the image sensor based on the technique of Patent Document 1, the G color pixel pair (G 1 , G 2 color pixel) shared by one voltage conversion unit is always in the same direction. For this reason, using the image sensor based on the technique of Patent Document 1, normal drive that does not increase the frame rate and high frame rate drive that reads the signals of the G color pixel pair (G 1 , G 2 color pixels) together If both are configured to be compatible with each other, a difference in scanning speed between columns caused by a difference in reading speed between the G 1 and G 2 color pixels and the R and B color pixels during high frame rate driving is higher than that during normal driving. Occurs. Therefore, in the image pickup device based on the technique of Patent Document 1, the drive speed in the AD conversion circuit and the drive control circuit for controlling the drive of the image pickup device is higher than that in the normal drive unless the consideration is taken into consideration. At times, it becomes necessary to increase the speed, and the configuration of the image pickup apparatus when enabling the switching operation during each of these driving operations becomes complicated.
また、特許文献1の技法に基づく撮像素子では、1つの電圧変換部によって共用されるG色画素ペア(G1,G2色画素)は常に同一方向であることに起因して、高フレームレート駆動時に、G色画素ペア(G1,G2色画素)における列方向の解像度が劣化する。 Further, in the image sensor based on the technique of Patent Document 1, the G color pixel pair (G 1 , G 2 color pixel) shared by one voltage conversion unit is always in the same direction, which results in a high frame rate. During driving, the resolution in the column direction of the G color pixel pair (G 1 , G 2 color pixel) deteriorates.
従って、撮像素子を駆動制御するための駆動制御回路の構成として、通常駆動時と高フレームレート駆動時とでAD変換回路におけるサンプリングレートについて駆動速度を変更することなく両立を容易とし、且つ高フレームレート駆動時に、G色画素ペア(G1,G2色画素)における列方向の解像度を向上させる技法が望まれる。 Therefore, as the configuration of the drive control circuit for controlling the drive of the image pickup device, it is possible to easily achieve compatibility between the normal drive and the high frame rate drive without changing the drive speed of the sampling rate in the AD conversion circuit, and the high frame rate. A technique for improving the resolution in the column direction of the G color pixel pair (G 1 , G 2 color pixel) at the time of rate driving is desired.
また、より好適には、デジタル相関二重サンプリングを実現する低雑音駆動時の際にも、撮像素子を駆動制御するための駆動制御回路の構成として、通常駆動時と低雑音駆動時とでAD変換回路におけるサンプリングレートについて駆動速度を変更することなく両立を容易とする技法が望まれる。 In addition, more preferably, as a configuration of a drive control circuit for driving and controlling the image pickup device even during low noise driving for realizing digital correlated double sampling, AD is used during normal driving and low noise driving. A technique is desired that facilitates compatibility of the sampling rate in the conversion circuit without changing the driving speed.
本発明の目的は、上述の問題に鑑みて、高解像度、且つ高フレームレートの映像を撮像可能とする撮像素子及びその駆動制御回路を提供することにある。 In view of the above-mentioned problems, an object of the present invention is to provide an image pickup device capable of picking up an image having a high resolution and a high frame rate, and a drive control circuit thereof.
本発明の駆動制御回路は、行及び列の二次元アレイ状に配置された光電変換部のうち斜めに隣り合う2つの光電変換部の間に、当該光電変換部での光電変換によって発生した電荷を電圧に変換する1つの電圧変換部を配置して、当該1つの電圧変換部が当該2つの光電変換部を共用するとともに、同一の信号読み出し線に接続される画素ペアの共有の斜め方向が、隣接する行方向の画素ペア間で互い違いとなる構造を有し、前記二次元アレイ状に配置された光電変換部は、ベイヤー配列のカラーフィルタを配置して画素アレイを形成するよう構成され、通常駆動時よりも高いフレーム周波数となる所定の高フレームレート駆動時に、当該画素ペアのうち緑色画素ペアの画素信号を加算して同時読み出し可能となるよう、読み出し信号線が配置されている撮像素子の駆動制御回路であって、前記通常駆動時と前記所定の高フレームレート駆動時とでアナログ・デジタル変換周期を共通にして駆動制御し、前記べイヤー配列のR色画素、G色画素及びB色画素を読み出すための3回のアナログ・デジタル変換周期にて、隣り合う読み出し行の一方は一対のG色画素の画素加算、B色画素、及びR色画素の順で読み出し、他方はB色画素、R色画素、及びG色画素加算の順で読み出すか、或いは隣り合う読み出し行の一方は一対のG色画素の画素加算、R色画素、及びB色画素の順で読み出し、他方はR色画素、B色画素、及びG色画素加算の順で読み出すタイミング信号を発生することを特徴とする。 The drive control circuit of the present invention is arranged such that, between two photoelectric conversion units that are diagonally adjacent to each other among the photoelectric conversion units arranged in a two-dimensional array of rows and columns, charges generated by photoelectric conversion in the photoelectric conversion units are charged. Is arranged, and the one voltage conversion unit shares the two photoelectric conversion units, and the diagonal direction of sharing the pixel pair connected to the same signal read line is A photoelectric conversion unit arranged in a two-dimensional array is arranged so as to form a pixel array by arranging a Bayer array color filter, An image sensor in which a read signal line is arranged so that the pixel signals of the green pixel pair of the pixel pair can be added and simultaneously read out at the time of driving at a predetermined high frame rate with a frame frequency higher than that at the time of normal driving. Drive control circuit for controlling the drive with a common analog-to-digital conversion cycle during the normal drive and the predetermined high frame rate drive , the R-color pixel, the G-color pixel, and the B-color pixel in the Bayer array. In three analog-digital conversion cycles for reading color pixels, one of adjacent read rows reads pixel addition of a pair of G color pixels, B color pixels, and R color pixels in this order, and the other reads B colors. Pixels, R color pixels, and G color pixels are read in this order, or one of adjacent read rows is read in the order of pixel addition of a pair of G color pixels, R color pixels, and B color pixels, and the other is R It is characterized in that a timing signal for reading is generated in the order of addition of color pixels, B color pixels, and G color pixels .
また、本発明の駆動制御回路は、行及び列の二次元アレイ状に配置された光電変換部のうち斜めに隣り合う2つの光電変換部の間に、当該光電変換部での光電変換によって発生した電荷を電圧に変換する1つの電圧変換部を配置して、当該1つの電圧変換部が当該2つの光電変換部を共用するとともに、同一の信号読み出し線に接続される画素ペアの共有の斜め方向が、隣接する行方向の画素ペア間で互い違いとなる構造を有し、前記二次元アレイ状に配置された光電変換部は、ベイヤー配列のカラーフィルタを配置して画素アレイを形成するよう構成され、通常駆動時よりも低い雑音レベルとなる所定の低雑音駆動時に、当該画素ペアのうち緑色画素ペアの画素信号を加算して同時読み出し可能となるよう、読み出し信号線が配置され、且つ該読み出し信号線が当該1つの電圧変換部におけるリセットレベルの信号を読み出しデジタル相関二重サンプリングを利用可能に構成されている撮像素子の駆動制御回路であって、前記通常駆動時と前記所定の低雑音駆動時とでアナログ・デジタル変換周期を共通にして駆動制御し、前記べイヤー配列のR色画素、G色画素及びB色画素を読み出す際に、G色画素のみG色画素ペアを画素加算して読み出し、且つ当該画素加算して読み出すG色画素のみにデジタル相関二重サンプリングを可能とするタイミング信号を発生することを特徴とする。
そして、本発明の駆動制御回路において、前記撮像素子は、4画素1組の繰り返し周期を持つ当該画素アレイに対し、前記4画素1組単位で、画素選択するための駆動信号線が3本1組で配設されていることを特徴とする。
Further, the drive control circuit of the present invention is generated by photoelectric conversion in the photoelectric conversion unit between two diagonally adjacent photoelectric conversion units among the photoelectric conversion units arranged in a two-dimensional array of rows and columns. One voltage conversion unit for converting the generated charge into a voltage is arranged, the one voltage conversion unit shares the two photoelectric conversion units, and the pixel pair connected to the same signal readout line is diagonally shared. The photoelectric conversion units arranged in a two-dimensional array have a structure in which the pixel pairs in adjacent rows are staggered from each other, and are arranged to form a pixel array by arranging color filters in a Bayer array. The read signal line is arranged so that the pixel signals of the green pixel pair of the pixel pair can be added and read simultaneously during a predetermined low noise driving that has a noise level lower than that during normal driving, and A read signal line is a drive control circuit for an image pickup device configured to read out a signal of a reset level in the one voltage conversion unit so as to be able to use digital correlated double sampling , the normal drive time and the predetermined low noise. Driving is controlled with a common analog/digital conversion cycle during driving, and when reading the R color pixel, G color pixel, and B color pixel of the Bayer array, only the G color pixel is pixel-added with the G color pixel pair. It is characterized in that a timing signal that enables digital correlated double sampling is generated only in the G color pixel that is read out and added and read out by adding the pixel .
Further, in the drive control circuit of the present invention, the image pickup device has three drive signal lines for selecting a pixel in units of the set of four pixels for the pixel array having a repeating period of one set of four pixels. It is characterized in that they are arranged in pairs.
本発明によれば、高解像度、且つ高フレームレートの映像が撮像可能となる。より好適には、デジタル相関二重サンプリングを実現する低雑音駆動も容易に適用可能な構成とし、低雑音の映像を撮像できるようになる。 According to the present invention, an image with high resolution and high frame rate can be captured. More preferably, low noise driving that realizes digital correlated double sampling can be easily applied, and a low noise image can be captured.
まず、図1を参照して、本発明に係る一実施形態の撮像装置10について説明する。撮像装置10は、映像制作用のカメラや民生用途のカメラとして利用可能に構成され、本発明による各実施例の撮像素子1と、撮像素子1の駆動を制御するための駆動制御回路32とを備えるよう構成される。図1は、本発明による各実施例の撮像素子1及び駆動制御回路32を備える一実施形態の撮像装置10の概略構成を示すブロック図である。 First, with reference to FIG. 1, an image pickup apparatus 10 according to an embodiment of the present invention will be described. The image pickup apparatus 10 is configured to be usable as a camera for video production or a camera for consumer use, and includes the image pickup device 1 of each embodiment according to the present invention and a drive control circuit 32 for controlling driving of the image pickup device 1. Is configured to provide. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an image pickup apparatus 10 of an embodiment including an image pickup element 1 and a drive control circuit 32 of each example according to the present invention.
〔撮像装置〕
撮像素子1は、その実施例について詳細に後述するが、行及び列の二次元アレイ状に配置された光電変換部のうち斜めに隣り合う2つの光電変換部の間に、当該光電変換部での光電変換によって発生した電荷を電圧に変換する1つの電圧変換部を配置して、当該1つの電圧変換部が当該2つの光電変換部を共用するとともに、同一の信号読み出し線に接続される画素ペアの共有の斜め方向が、隣接する行方向の画素ペア間で互い違いとなる構造を有する。このような撮像素子1は、CMOSイメージセンサとして実現される。ここで、電圧変換部は一般に、フローティングディフュージョンアンプ(FDA)により構成され、画素を構成するフォトダイオードからの電荷は転送ゲートTGを経てFDAに転送される。
[Imaging device]
An example of the image sensor 1 will be described later in detail. However, the photoelectric conversion unit is provided between two photoelectric conversion units that are diagonally adjacent to each other among the photoelectric conversion units that are arranged in a two-dimensional array of rows and columns. Pixel connected to the same signal read line while arranging one voltage conversion unit for converting the electric charge generated by the photoelectric conversion into a voltage, and the one voltage conversion unit sharing the two photoelectric conversion units. It has a structure in which the diagonal directions of sharing of the pairs are alternated between the pixel pairs in the adjacent row direction. Such an image pickup device 1 is realized as a CMOS image sensor. Here, the voltage conversion unit is generally composed of a floating diffusion amplifier (FDA), and the charges from the photodiodes forming the pixels are transferred to the FDA via the transfer gate TG.
撮像レンズ2は、被写体を撮像素子1に結像させ、撮像素子1はデジタル量の画素信号をデジタル信号処理制御部3内のデジタル信号処理回路31に出力する。 The image pickup lens 2 forms an image of a subject on the image pickup element 1, and the image pickup element 1 outputs a digital amount pixel signal to the digital signal processing circuit 31 in the digital signal processing control unit 3.
デジタル信号処理回路31は、撮像素子1から得られるRGB各色の撮像画素の画素信号についてメモリ4に記憶し、更にはメモリ4から画素信号を読み出して所定の画像処理を施し、表示出力画素信号(例えば、テレビジョンカメラの映像フォーマットに準じた表示出力画素の信号)を構成して出力部5へ出力する機能部である。 The digital signal processing circuit 31 stores the pixel signals of the image pickup pixels of RGB colors obtained from the image pickup device 1 in the memory 4, further reads the pixel signals from the memory 4, performs a predetermined image processing, and outputs the display output pixel signal ( For example, it is a functional unit that composes a signal of a display output pixel according to the video format of the television camera and outputs the signal to the output unit 5.
出力部5は、当該表示出力画素信号を映像として表示又は記録させるために後段処理部(図示せず)へと出力する。 The output unit 5 outputs the display output pixel signal to a subsequent processing unit (not shown) for displaying or recording as a video.
デジタル信号処理制御部3内には、撮像素子1の駆動を制御するための駆動制御回路32が設けられ、駆動制御回路32は、撮像素子1の撮像動作を制御するための撮像素子駆動信号(後述する転送ゲート駆動信号線、読み出し信号線、リセット信号線、CDS回路、及びAD変換回路等を制御するための信号)を撮像素子1に供給する機能部である。尚、駆動制御回路32に係る撮像素子1に対するタイミングチャートについては、各実施例の撮像素子1についてそれぞれ後述する。 A drive control circuit 32 for controlling the drive of the image sensor 1 is provided in the digital signal processing control unit 3, and the drive control circuit 32 controls the image sensor drive signal (for controlling the image capturing operation of the image sensor 1 ( This is a functional unit that supplies a signal for controlling a transfer gate drive signal line, a read signal line, a reset signal line, a CDS circuit, an AD conversion circuit, etc., which will be described later) to the image sensor 1. The timing chart for the image sensor 1 according to the drive control circuit 32 will be described later for each of the image sensors 1 of the respective embodiments.
次に、本発明による各実施例の撮像素子1、及びその撮像素子1を駆動する駆動制御回路32によるタイミングチャートについて、各実施例の順に説明する。 Next, a timing chart of the image pickup device 1 of each embodiment according to the present invention and the drive control circuit 32 that drives the image pickup device 1 will be described in order of each embodiment.
〔実施例1の撮像素子の構成〕
図2は、本発明による実施例1の撮像素子1の概略構成を示す図である。本実施例の撮像素子1は、画素アレイ11と、列方向に配設されるCDS回路12(特に、列毎の読み出し信号線La,Lb用にそれぞれ配設されるCDS回路に対し12a,12bと表記)と、当該CDS回路12の出力に対しアナログ・デジタル変換処理を行うAD変換回路13(特に、CDS回路12a,12b用にそれぞれ配設されるAD変換回路に対し13a,13bと表記)と、を備える。AD変換回路13は、図示するように列毎に読み出し信号線とAD変換回路を一列に配置する列並列構造とする以外にも、上下交互に物理的に配設した列並列構造でもよい。
[Structure of the image sensor of the first embodiment]
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the image sensor 1 according to the first embodiment of the present invention. The image pickup device 1 of this embodiment includes a pixel array 11 and a CDS circuit 12 arranged in the column direction (particularly 12a and 12b for the CDS circuits arranged for the read signal lines La and Lb for each column, respectively). And an AD conversion circuit 13 that performs analog-to-digital conversion processing on the output of the CDS circuit 12 (in particular, 13a and 13b for the AD conversion circuits respectively provided for the CDS circuits 12a and 12b). And The AD conversion circuit 13 may have a column parallel structure in which read signal lines and AD conversion circuits are arranged in one column for each column as shown in the figure, or may be a column parallel structure in which the read signal lines and the AD conversion circuits are physically arranged alternately vertically.
図2では、本発明に係る画素アレイ11の構造について、その説明のために簡略化して図示している。画素アレイ11の画素配列構造は、行及び列の二次元アレイ状に配置された光電変換部(ベイヤー配列のカラーフィルタR,G1,G2,Bが二次元アレイ状に配置された画素構造で構成されるフォトダイオード)のうち斜めに隣り合う2つの光電変換部の間に、当該光電変換部での光電変換によって発生した電荷を電圧に変換する1つの電圧変換部(本例では、FDA)を配置して、当該1つのFDAが当該2つの光電変換部を共用するとともに、同一の信号読み出し線(例えば、La又はLb)に接続される画素ペアの共有の斜め方向が、上下の画素ペア間(隣接する行方向の画素ペア間)で互い違いとなる構造となっている。 In FIG. 2, the structure of the pixel array 11 according to the present invention is shown in a simplified manner for the purpose of explanation. The pixel array structure of the pixel array 11 is a photoelectric conversion unit arranged in a two-dimensional array of rows and columns (a pixel structure in which color filters R, G 1 , G 2 and B of Bayer array are arranged in a two-dimensional array). Of two photodiodes that are diagonally adjacent to each other, a voltage conversion unit (in this example, FDA) that converts electric charge generated by photoelectric conversion in the photoelectric conversion unit into a voltage is used. ) Are arranged, the one FDA shares the two photoelectric conversion units, and the pixel pair connected to the same signal read line (for example, La or Lb) has diagonal sharing directions of upper and lower pixels. The structure is such that the pairs (pixel pairs in the adjacent row direction) are staggered.
即ち、画素アレイ11の画素配列構造は、その画素信号の出力に関して斜め方向に2画素共有構造となっており、画素アレイ上で斜めに配置する2個のフォトダイオードが、転送ゲートTGを介して、フローティングディフュージョンアンプ(FDA)を共有している(図示される破線枠内を参照)。より具体的には、画素アレイ11は、カラーフィルタR,G1,G2,Bが当該図示する破線枠の繰り返し周期を有し、且つ同一の信号読み出し線(例えば、La又はLb)に接続される画素ペアの共有の斜め方向が上下の画素ペア間(隣接する行方向の画素ペア間)で互い違いとなる画素構造の繰り返し周期を有することで、二次元アレイ状に配列されている。 That is, the pixel array structure of the pixel array 11 has a two-pixel sharing structure in an oblique direction with respect to the output of the pixel signal, and two photodiodes obliquely arranged on the pixel array are connected via the transfer gate TG. , Floating Diffusion Amplifier (FDA) is shared (see the broken line frame in the figure). More specifically, in the pixel array 11, the color filters R, G 1 , G 2 , and B have a repeating period of the illustrated broken line frame and are connected to the same signal read line (for example, La or Lb). Pixel pairs are arranged in a two-dimensional array by having a repeating cycle of pixel structures in which the diagonal directions of sharing of the pixel pairs are alternated between upper and lower pixel pairs (between adjacent pixel pairs in the row direction).
撮像素子1の信号読み出し動作は、次のとおりである。最初にFDAがリセット信号により定電圧にリセットされる。ただし、図2において、簡略化のためにリセット駆動を行うリセット信号線の図示は省略している。その後、転送ゲート駆動信号線の駆動信号(行選択信号)により転送ゲートTGをオンの状態にすることにより、その転送ゲートTGによって接続されたフォトダイオードから、光により誘起された電荷がFDAに転送される。転送される電荷量に従いFDAの電位が変化する。その電位の変化は読み出し信号線によって読み出され、読み出し信号線に接続されるCDS回路12を経てAD変換回路13により、AD変換されてデジタルデータが出力される。尚、CDS回路12は、固定又は可変のアナログゲイン機能を備える構成とすることが可能である。 The signal reading operation of the image sensor 1 is as follows. First, the FDA is reset to a constant voltage by the reset signal. However, in FIG. 2, a reset signal line for performing reset driving is omitted for simplification. After that, the transfer gate TG is turned on by the drive signal (row selection signal) of the transfer gate drive signal line, so that the light-induced charge is transferred to the FDA from the photodiode connected to the transfer gate TG. To be done. The potential of FDA changes according to the amount of transferred charges. The change in the potential is read by the read signal line, AD converted by the AD conversion circuit 13 via the CDS circuit 12 connected to the read signal line, and digital data is output. The CDS circuit 12 can be configured to have a fixed or variable analog gain function.
図2に示すベイヤー配列の並びは、カラーフィルタR,G1,G2,Bがそれぞれ赤、緑及び青の光を透過し、画素信号を形成可能とする画素として表記している。G色画素は、2×2画素の繰り返し単位(図示される破線枠内を参照)中に2個存在するため、G1,G2と区別している。転送ゲート駆動信号線はそれぞれ、同名の画素からの電荷を転送する転送ゲートに接続されている。また、転送ゲート駆動信号線の表記には、G,B,Rの前についている数字は、行方向(行及び列の二次元アレイ状に配置される縦方向)の読み出しの順番を示しており、例えばN(Nは1以上の整数)番目の行方向読み出し列のR色画素は、NRと表記している。FDAからの信号は、読み出し信号線により読み出されてCDS回路12を経てAD変換回路13に伝送される。図上で縦方向に並ぶFDAは、読み出し信号線を共有しているが、行選択信号により同時に読み出し可能とする読み出し信号線に接続されるFDAは1つのみである。 The array of the Bayer array shown in FIG. 2 is described as pixels in which the color filters R, G 1 , G 2 , and B respectively transmit red, green, and blue light and can form a pixel signal. Since two G color pixels are present in a repeating unit of 2×2 pixels (see the inside of a broken line frame shown in the drawing), they are distinguished from G 1 and G 2 . Each of the transfer gate drive signal lines is connected to a transfer gate that transfers charges from pixels of the same name. In addition, in the notation of the transfer gate drive signal line, the numbers preceding G, B, and R indicate the reading order in the row direction (vertical direction arranged in a two-dimensional array of rows and columns). For example, the R color pixel in the N-th (N is an integer equal to or greater than 1) row-direction readout column is represented by NR. The signal from the FDA is read by the read signal line and transmitted to the AD conversion circuit 13 via the CDS circuit 12. The FDAs arranged in the vertical direction in the figure share the read signal line, but only one FDA is connected to the read signal lines that can be simultaneously read by the row selection signal.
〔実施例1の撮像素子における高フレームレート駆動〕
図3(a),(b)に、それぞれ実施例1の撮像素子1に対する通常駆動時、及び高フレームレート駆動時における撮像素子駆動信号のタイミングチャートを示している。特に、図3では、図2に示す実施例1の撮像素子1に入力される転送ゲート駆動線の信号、及び、読み出し信号線から出力される画素信号について、通常駆動時と高フレームレート駆動時の2種類に対して、それぞれ横軸を時間方向として表記している。各信号線について、信号はハイとローの2値を取るが、ハイの状態(即ち、オンの状態)になった時にフォトダイオードからFDAに電荷が転送されるものとする。また、AD変換周期は、図3に示すように、AD変換回路13により通常駆動時と高フレームレート駆動時とで同じタイミングとなるよう定められている。
[High Frame Rate Drive in Image Sensor of Embodiment 1]
FIGS. 3A and 3B are timing charts of the image pickup element drive signals during normal driving and high frame rate driving of the image pickup element 1 of the first embodiment, respectively. In particular, in FIG. 3, regarding the signal of the transfer gate drive line input to the image sensor 1 of the first embodiment illustrated in FIG. 2 and the pixel signal output from the read signal line, the normal drive and the high frame rate drive are performed. For each of the two types, the horizontal axis is shown as the time direction. For each signal line, the signal takes a binary value of high and low, but it is assumed that the charges are transferred from the photodiode to the FDA when the signal is in a high state (that is, an on state). Further, as shown in FIG. 3, the AD conversion cycle is set by the AD conversion circuit 13 so as to have the same timing during normal driving and during high frame rate driving.
(通常駆動)
図3(a)を参照して、図2に示す実施例1の撮像素子1に対する通常駆動時のタイミングチャートを説明する。読み出し信号線Laに接続されるFDAの出力は、1G1,1G2,2B,2R,3G1,3G2,…の順番に、読み出し信号線Lbに接続されるFDAの出力は、1B,1R,2G1,2G2,3B,3R,…の順番に、それぞれ光電変換部に蓄積された電荷が、転送ゲート駆動信号線の駆動信号によりFDAに転送されて読み出される。行方向に4画素である画素構造の周期の読み出しに要する時間は、読み出し信号線La,Lbのいずれにおいても、AD変換周期の4倍となっている。
(Normal drive)
With reference to FIG. 3A, a timing chart at the time of normal driving of the image sensor 1 of the first embodiment shown in FIG. 2 will be described. The output of the FDA connected to the read signal line La is 1G 1 , 1G 2 , 2B, 2R, 3G 1 , 3G 2 ,... In this order, and the output of the FDA connected to the read signal line Lb is 1B, 1R. , 2G 1 , 2G 2 , 3B, 3R,... In this order, the charges accumulated in the photoelectric conversion unit are transferred to the FDA by the drive signal of the transfer gate drive signal line and read. The time required to read the cycle of the pixel structure having four pixels in the row direction is four times the AD conversion cycle in each of the read signal lines La and Lb.
(高フレームレート駆動)
続いて、図3(b)を参照して、図2に示す実施例1の撮像素子1に対する高フレームレート駆動時のタイミングチャートを説明する。高フレームレート駆動時では、それぞれのFDAに接続される画素のうち、G1とG2は同じ色情報を取得するため、同時に読み出すことが可能となる。同じFDAに接続されるG1とG2を同時に読み出すことにより、読み出し信号線Laに接続されるFDAの出力は、1G1と1G2の加算,2B,2R,3G1と3G2の加算,…の順番に、読み出し信号線Lbに接続されるFDAの出力は、1B,1R,2G1と2G2の加算,3B,3R,…の順番に、それぞれ光電変換部に蓄積された電荷が、転送ゲート駆動信号線の駆動信号によりFDAに転送されて読み出される。行方向に4画素である周期構造の読み出しに要する時間は、読み出し信号線La,Lbのいずれにおいても、AD変換周期の3倍で一致するために、撮像素子1は全ての列で同時に走査を終えることができる。また、1周期構造の読み出しに要する時間は、通常駆動時の4分の3倍であるため、高フレームレート駆動時においては、通常駆動の4/3倍のフレーム周波数での信号読み出しが可能となる。
(High frame rate drive)
Next, with reference to FIG. 3B, a timing chart at the time of high frame rate driving of the image sensor 1 of the first embodiment shown in FIG. 2 will be described. When driving at a high frame rate, among the pixels connected to each FDA, G 1 and G 2 acquire the same color information, so that they can be read simultaneously. By simultaneously reading G 1 and G 2 connected to the same FDA, the output of the FDA connected to the read signal line La is 1G 1 and 1G 2 addition, 2B, 2R, 3G 1 and 3G 2 addition, In the order of..., The output of the FDA connected to the read signal line Lb is the addition of 1B, 1R, 2G 1 and 2G 2 , the order of 3B, 3R,. It is transferred to the FDA and read out by the drive signal of the transfer gate drive signal line. The time required to read the periodic structure having four pixels in the row direction is equal to three times the AD conversion cycle for both the read signal lines La and Lb, so the image sensor 1 scans all columns simultaneously. I can finish. In addition, since the time required to read the one-cycle structure is three-fourths that of normal driving, it is possible to read signals at a frame frequency of 4/3 times that of normal driving during high frame rate driving. Become.
従って、撮像素子1及びその駆動制御回路32は、通常駆動時と高フレームレート駆動時とでAD変換周期を共通にして駆動制御するよう構成されるため、通常駆動時と高フレームレート駆動時とでAD変換回路におけるサンプリングレートについて駆動速度を変更することなく両立が容易となる。 Therefore, the image pickup device 1 and the drive control circuit 32 thereof are configured to perform drive control with a common AD conversion cycle during normal drive and high frame rate drive, and thus during normal drive and high frame rate drive. Thus, it becomes easy to make the sampling rate in the AD conversion circuit compatible without changing the driving speed.
〔実施例1の撮像素子における低雑音駆動〕
図4(a),(b)に、それぞれ実施例1の撮像素子1に対する通常駆動時、及び低雑音駆動における撮像素子駆動信号のタイミングチャートを示している。特に、図4では、図2に示す実施例1の撮像素子1に入力される転送ゲート駆動線の信号、及び、読み出し信号線から出力される画素信号について、通常駆動時と低雑音駆動の2種類に対して、それぞれ横軸を時間方向として表記している。各信号線について、信号はハイとローの2値を取るが、ハイの状態(即ち、オンの状態)になった時にフォトダイオードからFDAに電荷が転送されるものとする。また、AD変換周期は、図4に示すように、AD変換回路13により通常駆動時と高フレームレート駆動時とで同じタイミングとなるよう定められている。
[Low Noise Driving in Image Sensor of Embodiment 1]
FIGS. 4A and 4B are timing charts of the image sensor drive signals during normal drive and low noise drive of the image sensor 1 of the first embodiment, respectively. In particular, in FIG. 4, regarding the signal of the transfer gate drive line input to the image pickup device 1 of the first embodiment illustrated in FIG. 2 and the pixel signal output from the read signal line, there are two cases of normal drive and low noise drive. For each type, the horizontal axis is shown as the time direction. For each signal line, the signal takes a binary value of high and low, but it is assumed that the charges are transferred from the photodiode to the FDA when the signal is in a high state (that is, an on state). As shown in FIG. 4, the AD conversion cycle is set by the AD conversion circuit 13 so as to have the same timing during normal driving and during high frame rate driving.
(通常駆動)
図4(a)に示す通常駆動時のタイミングチャートは、図3(a)と同様である。即ち、読み出し信号線Laに接続されるFDAの出力は、1G1,1G2,2B,2R,3G1,3G2,…の順番に、読み出し信号線Lbに接続されるFDAの出力は、1B,1R,2G1,2G2,3B,3R,…の順番に、それぞれ光電変換部に蓄積された電荷が、転送ゲート駆動信号線の駆動信号によりFDAに転送されて読み出される。そして、行方向に4画素である画素構造の周期の読み出しに要する時間は、読み出し信号線La,Lbのいずれにおいても、AD変換周期の4倍となっている。
(Normal drive)
The timing chart at the time of normal driving shown in FIG. 4A is the same as that in FIG. That is, the output of the FDA connected to the read signal line La is 1G 1 , 1G 2 , 2B, 2R, 3G 1 , 3G 2 ,... In this order, the output of the FDA connected to the read signal line Lb is 1B. , 1R, 2G 1 , 2G 2 , 3B, 3R,... In this order, the charges accumulated in the photoelectric conversion unit are transferred to the FDA by the drive signal of the transfer gate drive signal line and read. The time required to read the cycle of the pixel structure having four pixels in the row direction is four times the AD conversion cycle in each of the read signal lines La and Lb.
(低雑音駆動)
続いて、図4(b)を参照して、図2に示す実施例1の撮像素子1に対する低雑音駆動時のタイミングチャートを説明する。低雑音時では、それぞれのFDAに接続される画素のうち、G1とG2は同じ色情報を取得するため、同時に読み出すことが可能となる。デジタル相関二重サンプリングを行うためには、リセット直後の信号及びフォトダイオードからの電荷転送後の信号をそれぞれAD変換する必要があるため、AD変換周期の2倍の時間が1回の読み出しに必要である。そこで、本低雑音駆動においては、G1色画素及びG2色画素の電荷を同時にFDAに転送して読み出すように制御される。そして、G1色画素とG2色画素の読み出しを行う前に行われるリセット直後の信号を、リセットレベルとして読み出してCDS回路12経由でAD変換回路13によりAD変換を行う。
(Low noise drive)
Next, with reference to FIG. 4B, a timing chart at the time of low noise driving of the image sensor 1 of the first embodiment shown in FIG. 2 will be described. At the time of low noise, among the pixels connected to each FDA, G 1 and G 2 acquire the same color information, so that they can be read simultaneously. In order to perform digital correlated double sampling, it is necessary to perform AD conversion on the signal immediately after reset and the signal after charge transfer from the photodiode, so that a time twice as long as the AD conversion cycle is required for one reading. Is. Therefore, in the present low noise driving, the electric charges of the G 1 color pixel and the G 2 color pixel are controlled to be simultaneously transferred to the FDA and read out. Then, the signal immediately after the reset, which is performed before the reading of the G 1 color pixel and the G 2 color pixel, is read as a reset level, and AD conversion is performed by the AD conversion circuit 13 via the CDS circuit 12.
即ち、読み出し信号線Laに接続されるFDAの出力は、リセットレベル,1G1と1G2の加算,2B,2R,リセットレベル,3G1と3G2,…の加算の順番に、読み出し信号線Lbに接続されるFDAの出力は、1B,1R,リセット、2G1と2G2の加算,3B,3R,…の順番に、それぞれ光電変換部に蓄積された電荷が、転送ゲート駆動信号線の駆動信号によりFDAに転送されて読み出され、CDS回路12経由でAD変換回路13によりAD変換が行われる。行方向に4画素である周期構造の読み出しに要する時間は、読み出し信号線La,Lbのいずれにおいても、AD変換周期の4倍で一致するために(通常駆動時とも同じ)、撮像素子1は全ての列で同時に走査を終えることができる。また、G色の信号は、輝度信号に占める割合が大きく、その低ノイズ化は、視覚上の低ノイズ化への寄与が大きい。このようにして、フレーム周波数を通常駆動と同じに保ったまま、低雑音の信号を得ることが可能となる。尚、本例において、CDS回路12を設けなくともデジタル相関二重サンプリングの効果が得られることから、低ノイズ化へ寄与する。 That is, the output of the FDA connected to the read signal line La is read signal line Lb in the order of reset level, addition of 1G 1 and 1G 2 , 2B, 2R, reset level, 3G 1 and 3G 2 ,. The output of the FDA connected to is the charge of the transfer gate drive signal line for the charge accumulated in the photoelectric conversion unit in the order of 1B, 1R, reset, addition of 2G 1 and 2G 2 , 3B, 3R,. The signal is transferred to the FDA and read out, and AD conversion is performed by the AD conversion circuit 13 via the CDS circuit 12. Since the time required to read the periodic structure having four pixels in the row direction is equal to four times the AD conversion cycle in both the read signal lines La and Lb (the same as in normal driving), the image sensor 1 The scanning can be finished in all rows at the same time. Further, the G color signal occupies a large proportion of the luminance signal, and its noise reduction contributes significantly to the visual noise reduction. In this way, it is possible to obtain a low-noise signal while keeping the frame frequency the same as in normal driving. In this example, the effect of digital correlated double sampling can be obtained without providing the CDS circuit 12, which contributes to the reduction of noise.
従って、撮像素子1及び駆動制御回路32は、デジタル相関二重サンプリングを実現する低雑音駆動時の際にも、通常駆動時と低雑音駆動時とでAD変換周期を共通にして駆動制御するよう構成されるため、通常駆動時と低雑音駆動時とでAD変換回路13におけるサンプリングレートについて駆動速度を変更することなく両立が容易となる。 Therefore, the image sensor 1 and the drive control circuit 32 perform drive control with a common AD conversion cycle during normal drive and during low noise drive, even during low noise drive that implements digital correlated double sampling. Since it is configured, it is easy to make the sampling rate in the AD conversion circuit 13 compatible between the normal driving and the low noise driving without changing the driving speed.
また、図5(a)に、特許文献1などの従来技法に基づく撮像素子のG色画素ペア(G1,G2色画素)における列方向の感度分布(解像度)を示しており、図5(b)に、本発明による実施例1の撮像素子1のG色画素ペア(G1,G2色画素)における列方向の感度分布(解像度)を示している。 Further, FIG. 5A shows a sensitivity distribution (resolution) in the column direction in the G color pixel pair (G 1 , G 2 color pixel) of the image sensor based on the conventional technique such as Patent Document 1, and FIG. (B) shows the sensitivity distribution (resolution) in the column direction in the G color pixel pair (G 1 , G 2 color pixel) of the image sensor 1 of the first embodiment according to the present invention.
図5(a)に示すように、特許文献1などの従来技法に基づく撮像素子では、FDAを共有するG色画素ペアの方向が常に同一となる格子状配置であることから、G色画素ペア(G1,G2色画素)における列方向の感度分布(解像度)として、その解像度が劣化することになる。 As shown in FIG. 5A, in the image sensor based on the conventional technique such as Patent Document 1, since the directions of the G color pixel pairs sharing FDA are always in the same grid-like arrangement, the G color pixel pairs are As the sensitivity distribution (resolution) in the column direction in (G 1 and G 2 color pixels), the resolution is deteriorated.
一方、図5(b)に示すように、本発明による実施例1の撮像素子1では、FDAを共有するG色画素ペアの方向が隣接間で互い違いとなる構造であることから、G色画素ペア(G1,G2色画素)における列方向(行及び列の二次元アレイ状に配置される横方向)の感度分布(解像度)として、その解像度を従来技法よりも向上させることができる。 On the other hand, as shown in FIG. 5B, in the image sensor 1 of the first embodiment according to the present invention, the directions of the G color pixel pairs sharing the FDA are staggered between adjacent G color pixels. As a sensitivity distribution (resolution) in the column direction (horizontal direction arranged in a two-dimensional array of rows and columns) in the pair (G 1 , G 2 color pixels), the resolution can be improved as compared with the conventional technique.
従って、撮像素子1及び駆動制御回路32によれば、通常駆動時と高フレームレート駆動時とでAD変換回路におけるサンプリングレートについて駆動速度を変更することなく両立が容易となり、且つ高フレームレート駆動時に、G色画素ペア(G1,G2色画素)における列方向の解像度を向上させることができる。 Therefore, according to the image pickup device 1 and the drive control circuit 32, it becomes easy to achieve both the normal driving and the high frame rate driving without changing the driving speed of the sampling rate in the AD conversion circuit, and the high driving of the high frame rate. , G color pixel pairs (G 1 , G 2 color pixels) can improve the resolution in the column direction.
〔実施例2の撮像素子の構成〕
図6は、本発明による実施例2の撮像素子1の概略構成を示す図である。図6に示す実施例2の撮像素子1は、図2に示す実施例1の撮像素子1と同様な構成要素には同一の参照番号を付している。
[Structure of Image Sensor of Second Embodiment]
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of the image sensor 1 according to the second embodiment of the present invention. In the image sensor 1 of the second embodiment shown in FIG. 6, the same components as those of the image sensor 1 of the first embodiment shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals.
実施例2の撮像素子1は、実施例1の撮像素子1と比較して、通常駆動時と高フレームレート駆動時のいずれにおいても常に同時にオンとなる組み合わせに関する転送ゲート読み出し信号線を1本にまとめて構成した点で相違しており、その他の構成要素は同様である。即ち、実施例2の撮像素子1は、4画素1組の繰り返し周期を持つ当該画素アレイ11に対し、当該4画素1組単位で、画素選択するための駆動信号線が3本1組で配設されている。より具体的には、実施例2の撮像素子1は、前述した図3における通常駆動時と高フレームレート駆動時のいずれにおいても常に同時にオンとなる組み合わせを、1本の転送ゲート駆動線として構成される。従って、実施例2の撮像素子1では、図4に示すような低雑音駆動には対応していない。 Compared with the image sensor 1 of the first embodiment, the image sensor 1 of the second embodiment has a single transfer gate read signal line regarding a combination that is always turned on at the same time in both normal driving and high frame rate driving. They are different in that they are collectively configured, and other components are similar. That is, in the image sensor 1 of the second embodiment, the driving signal lines for selecting pixels are arranged in groups of 3 for each group of 4 pixels with respect to the pixel array 11 having a repeating period of 4 groups of 4 pixels. It is set up. More specifically, the image pickup device 1 of the second embodiment is configured such that one transfer gate drive line is a combination in which the image pickup device 1 is always turned on at the same time in both the normal drive and the high frame rate drive in FIG. 3 described above. To be done. Therefore, the image sensor 1 of the second embodiment does not support low noise driving as shown in FIG.
実施例2の撮像素子1では、転送ゲート読み出し信号線の総本数を実施例1の撮像素子1と比較して、減少させることにより個々の配線を太くすることができ、駆動信号の波形なまりによる撮像素子1の動作速度の制約を低減させることができる。或いは、撮像表面側に配線を有する表面照射型の撮像素子1においては、その配線による光のけられを抑えることができ、感度を向上させることができる。 In the image pickup device 1 of the second embodiment, by reducing the total number of transfer gate read signal lines as compared with the image pickup device 1 of the first embodiment, the individual wirings can be thickened, and the waveform rounding of the drive signal is caused. The restriction on the operation speed of the image sensor 1 can be reduced. Alternatively, in the front-illuminated image pickup device 1 having a wiring on the image pickup surface side, it is possible to suppress light from being shaded by the wiring and improve the sensitivity.
〔実施例2の撮像素子における高フレームレート駆動〕
図7(a),(b)に、それぞれ実施例2の撮像素子1に対する通常駆動時、及び高フレームレート駆動時における撮像素子駆動信号のタイミングチャートを示している。特に、図7では、図6に示す実施例2の撮像素子1に入力される転送ゲート駆動線の信号、及び、読み出し信号線から出力される画素信号について、通常駆動時と高フレームレート駆動時の2種類に対して、それぞれ横軸を時間方向として表記している。各信号線について、信号はハイとローの2値を取るが、ハイの状態(即ち、オンの状態)になった時にフォトダイオードからFDAに電荷が転送されるものとする。また、AD変換周期は、図7に示すように、AD変換回路13により通常駆動時と高フレームレート駆動時とで同じタイミングとなるよう定められている。
[High Frame Rate Drive in Image Sensor of Second Embodiment]
FIGS. 7A and 7B are timing charts of the image sensor drive signals during normal drive and high frame rate drive for the image sensor 1 of the second embodiment, respectively. In particular, in FIG. 7, regarding the signal of the transfer gate drive line input to the image sensor 1 of the second embodiment shown in FIG. 6 and the pixel signal output from the read signal line, the normal drive and the high frame rate drive are performed. For each of the two types, the horizontal axis is shown as the time direction. For each signal line, the signal takes a binary value of high and low, but it is assumed that the charges are transferred from the photodiode to the FDA when the signal is in a high state (that is, an on state). Further, as shown in FIG. 7, the AD conversion cycle is set by the AD conversion circuit 13 so as to have the same timing during normal driving and during high frame rate driving.
(通常駆動)
図7(a)を参照するに、図6に示す実施例2の撮像素子1における1G1と1B,2G2と2R,3G1と3B,…の組み合わせを、それぞれ1本の駆動信号線により駆動しているが(それぞれ図7(a)にて図示する“1G1_1B”,“2G2_2R”,“3G1_3B”の転送ゲート駆動信号線)、この場合でも、図3(a)に示す実施例1の撮像素子1における読み出し信号線La,Lbの出力と同じとなる。このため、行方向に4画素である画素構造の周期の読み出しに要する時間は、読み出し信号線La,Lbのいずれにおいても、AD変換周期の4倍となる。
(Normal drive)
Referring to FIG. 7A, combinations of 1G 1 and 1B, 2G 2 and 2R, 3G 1 and 3B,... In the image sensor 1 of the second embodiment shown in FIG. 6 are respectively formed by one drive signal line. Although it is driven (the transfer gate drive signal lines of “1G 1 — 1B”, “2G 2 — 2R”, and “3G 1 — 3B” shown in FIG. 7A), respectively, in this case as well, FIG. The output is the same as the output of the read signal lines La and Lb in the image sensor 1 of the first embodiment shown in FIG. Therefore, the time required to read the cycle of the pixel structure having four pixels in the row direction is four times the AD conversion cycle for both the read signal lines La and Lb.
(高フレームレート駆動)
図7(b)を参照するに、図6に示す実施例2の撮像素子1における1G1と1B,2G2と2R,3G1と3B,…の組み合わせを、それぞれ1本の駆動信号線により駆動しているが、この場合でも、図3(b)に示す実施例1の撮像素子1における読み出し信号線La,Lbの出力と同じとなる。このため、1周期構造の読み出しに要する時間は、通常駆動時の4分の3倍であるため、高フレームレート駆動時においては、通常駆動の4/3倍のフレーム周波数での信号読み出しが可能となる。
(High frame rate drive)
Referring to FIG. 7B, combinations of 1G 1 and 1B, 2G 2 and 2R, 3G 1 and 3B,... In the image sensor 1 of the second embodiment shown in FIG. 6 are respectively formed by one drive signal line. Although it is driven, even in this case, the output of the read signal lines La and Lb in the image sensor 1 of the first embodiment shown in FIG. Therefore, the time required to read the one-period structure is three-fourths that of normal driving, so that it is possible to read signals at a frame frequency of 4/3 times that of normal driving during high frame rate driving. Becomes
従って、撮像素子1及び駆動制御回路32によれば、通常駆動時と高フレームレート駆動時とでAD変換回路におけるサンプリングレートについて駆動速度を変更することなく両立が容易となる。 Therefore, according to the image sensor 1 and the drive control circuit 32, it is easy to achieve both the normal driving and the high frame rate driving without changing the driving speed of the sampling rate in the AD conversion circuit.
また、実施例2の撮像素子1では、図4に示すような低雑音駆動には対応していないが、図5に示す作用・効果を同様に生じさせることができる。 Further, the image pickup device 1 of the second embodiment is not compatible with the low noise driving as shown in FIG. 4, but the action and effect shown in FIG. 5 can be similarly produced.
従って、実施例2においても、撮像素子1及び駆動制御回路32は、高フレームレート駆動時に、G色画素ペア(G1,G2色画素)における列方向の解像度を向上させることができる。 Therefore, also in the second embodiment, the image sensor 1 and the drive control circuit 32 can improve the resolution in the column direction of the G color pixel pair (G 1 and G 2 color pixels) during high frame rate driving.
〔実施例3の撮像素子の構成〕
図8は、本発明による実施例3の撮像素子1の概略構成を示す図である。図8に示す実施例3の撮像素子1は、図2に示す実施例1の撮像素子1と同様な構成要素には同一の参照番号を付している。
[Structure of Image Sensor of Third Embodiment]
FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of the image sensor 1 according to the third embodiment of the present invention. In the image sensor 1 of the third embodiment shown in FIG. 8, the same components as those of the image sensor 1 of the first embodiment shown in FIG.
実施例3の撮像素子1は、実施例1の撮像素子1と比較して、通常駆動時と低雑音駆動時のいずれにおいても常に同時にオンとなる組み合わせに関する転送ゲート読み出し信号線を1本にまとめて構成した点で相違しており、その他の構成要素は同様である。即ち、実施例3の撮像素子1は、4画素1組の繰り返し周期を持つ当該画素アレイ11に対し、当該4画素1組単位で、画素選択するための駆動信号線が3本1組で配設されている。より具体的には、実施例3の撮像素子1は、前述した図4における通常駆動時と低雑音駆動時のいずれにおいても常に同時にオンとなる組み合わせを、1本の転送ゲート駆動線として構成される。従って、実施例3の撮像素子1では、図3に示すような高フレームレート駆動には対応していない。 Compared with the image sensor 1 of the first embodiment, the image sensor 1 of the third embodiment has a single transfer gate read signal line related to a combination that is always turned on at the same time in both normal driving and low noise driving. The configuration is different, and other components are the same. That is, in the image sensor 1 of the third embodiment, the driving signal lines for selecting pixels are arranged in groups of 3 for each group of 4 pixels with respect to the pixel array 11 having a repeating period of 4 groups of 4 pixels. It is set up. More specifically, the image pickup device 1 of the third embodiment is configured as a single transfer gate drive line by a combination that is always turned on at the same time in both the normal drive and the low noise drive shown in FIG. It Therefore, the image sensor 1 of the third embodiment does not support high frame rate driving as shown in FIG.
実施例3の撮像素子1では、転送ゲート読み出し信号線の総本数を実施例1の撮像素子1と比較して、減少させることにより個々の配線を太くすることができ、駆動信号の波形なまりによる撮像素子1の動作速度の制約を低減させることができる。或いは、撮像表面側に配線を有する表面照射型の撮像素子1においては、その配線による光のけられを抑えることができ、感度を向上させることができる。 In the image pickup device 1 of the third embodiment, by reducing the total number of transfer gate read signal lines as compared with the image pickup device 1 of the first embodiment, the individual wirings can be thickened, and the waveform rounding of the drive signal is caused. The restriction on the operation speed of the image sensor 1 can be reduced. Alternatively, in the front-illuminated image pickup device 1 having a wiring on the image pickup surface side, it is possible to suppress light from being shaded by the wiring and improve the sensitivity.
〔実施例3の撮像素子における低雑音駆動〕
図9(a),(b)に、それぞれ実施例3の撮像素子1に対する通常駆動時、及び低雑音駆動時における撮像素子駆動信号のタイミングチャートを示している。特に、図9では、図8に示す実施例3の撮像素子1に入力される転送ゲート駆動線の信号、及び、読み出し信号線から出力される画素信号について、通常駆動時と低雑音駆動時の2種類に対して、それぞれ横軸を時間方向として表記している。各信号線について、信号はハイとローの2値を取るが、ハイの状態(即ち、オンの状態)になった時にフォトダイオードからFDAに電荷が転送されるものとする。また、AD変換周期は、図9に示すように、AD変換回路13により通常駆動時と低雑音駆動時とで同じタイミングとなるよう定められている。
[Low Noise Driving in Image Sensor of Example 3]
FIGS. 9A and 9B are timing charts of the image pickup element drive signal during normal driving and low noise driving of the image pickup element 1 of the third embodiment, respectively. In particular, in FIG. 9, regarding the signal of the transfer gate drive line input to the image pickup device 1 of the third embodiment illustrated in FIG. 8 and the pixel signal output from the read signal line, the normal drive and the low noise drive are performed. For the two types, the horizontal axis is shown as the time direction. For each signal line, the signal takes a binary value of high and low, but it is assumed that the charges are transferred from the photodiode to the FDA when the signal is in a high state (that is, an on state). As shown in FIG. 9, the AD conversion cycle is set by the AD conversion circuit 13 so as to have the same timing during normal driving and during low noise driving.
(通常駆動)
図9(a)を参照するに、図8に示す実施例3の撮像素子1における1G2と1R,2G2と2R,3G2と3R,…の組み合わせを、それぞれ1本の駆動信号線により駆動しているが(それぞれ図9(a)にて図示する“1G1_1R”,“2G2_2R”,“3G2_3R”の転送ゲート駆動信号線)、この場合でも、図4(a)に示す実施例1の撮像素子1における読み出し信号線La,Lbの出力と同じとなる。このため、行方向に4画素である画素構造の周期の読み出しに要する時間は、読み出し信号線La,Lbのいずれにおいても、AD変換周期の4倍となる。
(Normal drive)
Referring to FIG. 9A, combinations of 1G 2 and 1R, 2G 2 and 2R, 3G 2 and 3R,... In the image pickup device 1 of the embodiment 3 shown in FIG. 8 are respectively formed by one drive signal line. Although it is driven (the transfer gate drive signal lines of “1G 1 — 1R”, “2G 2 — 2R”, and “3G 2 — 3R” shown in FIG. 9A), respectively, in this case as well, FIG. The output is the same as the output of the read signal lines La and Lb in the image sensor 1 of the first embodiment shown in FIG. Therefore, the time required to read the cycle of the pixel structure having four pixels in the row direction is four times the AD conversion cycle for both the read signal lines La and Lb.
(低雑音駆動)
図9(b)を参照するに、図8に示す実施例3の撮像素子1における1G2と1R,2G2と2R,3G2と3R,…の組み合わせを、それぞれ1本の駆動信号線により駆動しているが、この場合でも、図4(b)に示す実施例1の撮像素子1における読み出し信号線La,Lbの出力と同じとなる。このため、フレーム周波数を通常駆動と同じに保ったまま、低雑音の信号を得ることが可能となる。
(Low noise drive)
Referring to FIG. 9B, combinations of 1G 2 and 1R, 2G 2 and 2R, 3G 2 and 3R,... In the image pickup device 1 of the embodiment 3 shown in FIG. 8 are respectively formed by one drive signal line. Although it is driven, even in this case, the output is the same as that of the read signal lines La and Lb in the image sensor 1 of the first embodiment shown in FIG. 4B. Therefore, it is possible to obtain a low-noise signal while keeping the frame frequency the same as in normal driving.
従って、撮像素子1及び駆動制御回路32によれば、通常駆動時と低雑音駆動時とでAD変換回路におけるサンプリングレートについて駆動速度を変更することなく両立が容易となる。 Therefore, according to the image sensor 1 and the drive control circuit 32, it is easy to achieve both the normal driving and the low noise driving without changing the driving speed of the sampling rate in the AD conversion circuit.
本発明に係る実施例1乃至3の撮像素子1について総括すると以下のようになる。
(1)斜め方向の2画素でFDA(電圧変換部)を共有する画素構造とする。
(2)カラーフィルタの繰り返し周期としてペア色を有する配列(特に、ベイヤー配列)を持つ画素アレイとする。
(3)画素を共有する斜め方向のFDA(電圧変換部)は、画素アレイ11の上下の画素ペア間(隣接する行方向の画素ペア間)で斜め方向が交互となるよう互い違いの配列とする。
The following is a summary of the image pickup devices 1 of Examples 1 to 3 according to the present invention.
(1) A pixel structure in which two diagonal pixels share an FDA (voltage conversion unit).
(2) A pixel array having an array (especially Bayer array) having a pair of colors as a repetition cycle of the color filter is used.
(3) The diagonal FDAs (voltage conversion units) sharing the pixels are staggered so that the diagonal directions alternate between the upper and lower pixel pairs of the pixel array 11 (between adjacent pixel pairs in the row direction). ..
ただし、AD変換回路13は、撮像素子1に一体化して設ける以外にも、撮像素子1の外部に設置する構成でもよい。また、AD変換回路13の前にCDS回路12を設置してもよいし、設置しなくともよい。また、AD変換回路13の前に、倍率可変の信号増幅回路(図示せず)を設置してもよい。 However, the AD conversion circuit 13 may be provided outside the image pickup device 1 instead of being provided integrally with the image pickup device 1. Further, the CDS circuit 12 may or may not be installed in front of the AD conversion circuit 13. A signal amplification circuit (not shown) with variable magnification may be installed in front of the AD conversion circuit 13.
本発明に係る撮像素子1及び駆動制御回路32によれば、ベイヤー配列のカラーフィルタを備える単板カラー撮像素子において、通常駆動時に比して、AD変換処理の速度を上げることなく、より高速なフレーム周波数での高フレームレート撮影を行う高フレームレート駆動が可能となる。また、輝度信号への寄与が高い緑画素に対して、雑音のより少ない信号をデジタルCDS処理によってフレーム周波数を落とすことなく実現する低雑音駆動が可能な構成とすることができる。特に近年の撮像素子では、出力画素の1画素に対して、ベイヤー配列の繰り返し単位である4画素を用いてRGB信号を生成するなど、出力画素数を上回る画素数を持つものがあり、その様な撮像素子では、本発明による画素配列構造を適用することにより解像度を損なうことなく上記の作用・効果を得ることができる。 According to the image pickup device 1 and the drive control circuit 32 of the present invention, in a single-plate color image pickup device having a Bayer array color filter, the AD conversion process is performed at a higher speed than the normal drive. It is possible to drive at a high frame rate for performing high frame rate shooting at a frame frequency. Further, it is possible to adopt a configuration capable of low-noise driving in which a signal with less noise is realized by the digital CDS processing without lowering the frame frequency for the green pixel that makes a large contribution to the luminance signal. In particular, some recent image pickup devices have a pixel count exceeding the output pixel count, such as generating an RGB signal using four pixels that are a repeating unit of the Bayer array for one output pixel. In such an image sensor, by applying the pixel array structure according to the present invention, the above-mentioned actions and effects can be obtained without impairing the resolution.
以上、特定の実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は前述した例に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、AD変換回路13は、撮像素子1とは別部品として外部に設ける構成としてもよい。尚、カラーフィルタの配列として、必ずしもベイヤー配列に限定するものではないが、実績のあるベイヤー配列において、動画撮影時のフレーム周波数向上、また雑音の低減を可能とする点で特に有効である。 Although the present invention has been described above with reference to the specific embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments and can be variously modified without departing from the technical idea thereof. For example, the AD conversion circuit 13 may be provided outside the image sensor 1 as a separate component. The color filter array is not necessarily limited to the Bayer array, but it is particularly effective in a proven Bayer array in that the frame frequency can be improved and noise can be reduced during moving image shooting.
本発明によれば、高解像度、且つ高フレームレートの映像が撮像可能となり、より好適には、デジタル相関二重サンプリングを実現する低雑音駆動も容易に適用可能な構成とし、低雑音の映像を撮像できるようになるので、動画撮影時のフレーム周波数向上、また雑音の低減を要する用途に有用である。 According to the present invention, a high-resolution and high-frame-rate image can be captured, and more preferably, a low-noise drive that realizes digital correlated double sampling can be easily applied to obtain a low-noise image. Since it becomes possible to take an image, it is useful for applications that require frame frequency improvement and noise reduction when shooting a moving image.
1 撮像素子
2 撮像レンズ
3 デジタル信号処理制御部
4 メモリ
5 出力部
10 撮像装置
11 画素アレイ
12,12a,12b 相関二重サンプリング(CDS)回路
13,13a,13b アナログ・デジタル(AD)変換回路
31 デジタル信号処理回路
32 駆動制御回路
R 赤色カラーフィルタ経由のフォトダイオード(R色画素)
G1,G2 緑色カラーフィルタ経由のフォトダイオード(G色画素)
B 青色カラーフィルタ経由のフォトダイオード(B色画素)
TG 転送ゲート
FDA フローティングディヒュージョンアンプ(電圧変換部)
La,Lb 読み出し信号線
1 Imaging Element 2 Imaging Lens 3 Digital Signal Processing Control Section 4 Memory 5 Output Section 10 Imaging Device 11 Pixel Array 12, 12a, 12b Correlated Double Sampling (CDS) Circuit 13, 13a, 13b Analog-to-Digital (AD) Conversion Circuit 31 Digital signal processing circuit 32 Drive control circuit R Photo diode (R color pixel) via red color filter
Photodiode (G color pixel) through G 1 , G 2 green color filter
B Photo diode (B color pixel) via blue color filter
TG Transfer gate FDA Floating diffusion amplifier (voltage converter)
La, Lb read signal line
Claims (3)
前記通常駆動時と前記所定の高フレームレート駆動時とでアナログ・デジタル変換周期を共通にして駆動制御し、前記べイヤー配列のR色画素、G色画素及びB色画素を読み出すための3回のアナログ・デジタル変換周期にて、隣り合う読み出し行の一方は一対のG色画素の画素加算、B色画素、及びR色画素の順で読み出し、他方はB色画素、R色画素、及びG色画素加算の順で読み出すか、或いは隣り合う読み出し行の一方は一対のG色画素の画素加算、R色画素、及びB色画素の順で読み出し、他方はR色画素、B色画素、及びG色画素加算の順で読み出すタイミング信号を発生することを特徴とする、撮像素子の駆動制御回路。 One voltage that converts charges generated by photoelectric conversion in the photoelectric conversion unit into a voltage between two diagonally adjacent photoelectric conversion units arranged in a two-dimensional array of rows and columns. A conversion unit is arranged so that the one voltage conversion unit shares the two photoelectric conversion units, and the shared diagonal direction of the pixel pairs connected to the same signal readout line is the pixel pair in the adjacent row direction. The photoelectric conversion units arranged in a two-dimensional array, having a structure that alternates between each other, are configured to form a pixel array by arranging color filters in a Bayer array, and have a higher frame frequency than in normal driving. A drive control circuit for an image sensor in which a read signal line is arranged so that pixel signals of a green pixel pair of the pixel pair can be added and read at the same time when driving at a predetermined high frame rate.
Three times for reading and controlling the R color pixel, the G color pixel, and the B color pixel of the Bayer array by performing drive control with a common analog-digital conversion cycle during the normal drive and the predetermined high frame rate drive. In the analog-to-digital conversion cycle of, one of adjacent read rows is read in the order of pixel addition of a pair of G color pixels, B color pixels, and R color pixels, and the other is read in B color pixels, R color pixels, and G color pixels. Reading is performed in the order of color pixel addition, or one of adjacent read rows is read in the order of pixel addition of a pair of G color pixels, R color pixel, and B color pixel, and the other is read in the order of R color pixel, B color pixel, and A drive control circuit for an image sensor, which generates a timing signal for reading in the order of G color pixel addition .
前記通常駆動時と前記所定の低雑音駆動時とでアナログ・デジタル変換周期を共通にして駆動制御し、前記べイヤー配列のR色画素、G色画素及びB色画素を読み出す際に、G色画素のみG色画素ペアを画素加算して読み出し、且つ当該画素加算して読み出すG色画素のみにデジタル相関二重サンプリングを可能とするタイミング信号を発生することを特徴とする、撮像素子の駆動制御回路。 One voltage that converts charges generated by photoelectric conversion in the photoelectric conversion unit into a voltage between two diagonally adjacent photoelectric conversion units arranged in a two-dimensional array of rows and columns. A conversion unit is arranged so that the one voltage conversion unit shares the two photoelectric conversion units, and the shared diagonal direction of the pixel pairs connected to the same signal readout line is the pixel pair in the adjacent row direction. The photoelectric conversion units arranged in a two-dimensional array are arranged to form a pixel array by arranging color filters in a Bayer array, and have a noise level lower than that during normal driving. When a predetermined low noise driving is performed, the read signal line is arranged so that the pixel signals of the green pixel pair of the pixel pair can be added and read simultaneously, and the read signal line is the one voltage conversion unit. A drive control circuit for an image sensor , which is configured to read a reset level signal in
When the normal driving and the predetermined low noise driving are performed with the same analog/digital conversion cycle, the driving control is performed, and when the R color pixel, the G color pixel, and the B color pixel of the Bayer array are read out, the G color is read. Driving control of an image pickup device characterized by generating a timing signal that enables digital correlated double sampling only for the G color pixel to be read out by pixel addition of the G color pixel pair only for the pixel circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016033501A JP6700850B2 (en) | 2016-02-24 | 2016-02-24 | Image sensor drive control circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016033501A JP6700850B2 (en) | 2016-02-24 | 2016-02-24 | Image sensor drive control circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017152921A JP2017152921A (en) | 2017-08-31 |
JP6700850B2 true JP6700850B2 (en) | 2020-05-27 |
Family
ID=59742066
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016033501A Active JP6700850B2 (en) | 2016-02-24 | 2016-02-24 | Image sensor drive control circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6700850B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2021153030A1 (en) * | 2020-01-29 | 2021-08-05 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002314062A (en) * | 2001-04-18 | 2002-10-25 | Canon Inc | Solid-state image sensing device and image sensing system |
JP2006210468A (en) * | 2005-01-26 | 2006-08-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Solid state imaging device |
JP5026951B2 (en) * | 2007-12-26 | 2012-09-19 | オリンパスイメージング株式会社 | Imaging device driving device, imaging device driving method, imaging device, and imaging device |
TWI521965B (en) * | 2012-05-14 | 2016-02-11 | Sony Corp | Camera and camera methods, electronic machines and programs |
WO2015002005A1 (en) * | 2013-07-04 | 2015-01-08 | ソニー株式会社 | Solid state imaging device, control method, and electronic device |
-
2016
- 2016-02-24 JP JP2016033501A patent/JP6700850B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017152921A (en) | 2017-08-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6239975B2 (en) | Solid-state imaging device and imaging system using the same | |
JP4611296B2 (en) | Charge binning image sensor | |
JP4449936B2 (en) | Imaging apparatus, camera system, and driving method thereof | |
US10477165B2 (en) | Solid-state imaging apparatus, driving method therefor, and imaging system | |
JP5988744B2 (en) | Imaging device, control method thereof, and control program | |
US20100149393A1 (en) | Increasing the resolution of color sub-pixel arrays | |
JP4499348B2 (en) | Solid-state imaging device and signal readout method thereof | |
WO2014103730A1 (en) | Solid state image-sensing element, method of driving same, and electronic device | |
JP5895525B2 (en) | Image sensor | |
JP6164867B2 (en) | Solid-state imaging device, control method thereof, and control program | |
JP5635092B2 (en) | Solid-state imaging device, imaging apparatus including the solid-state imaging device, imaging control method, and imaging control program | |
JP2009272820A (en) | Solid-state imaging device | |
US20100245628A1 (en) | Imaging apparatus and imaging system | |
US20130242153A1 (en) | Image sensing apparatus and image capturing system | |
US8582006B2 (en) | Pixel arrangement for extended dynamic range imaging | |
JP2009117979A (en) | Method of driving solid-state imaging device | |
KR102294322B1 (en) | CMOS sensor architecture for temporally dithered sampling | |
JP6700850B2 (en) | Image sensor drive control circuit | |
JP6137539B2 (en) | Solid-state imaging device, driving method thereof, and electronic apparatus | |
JP5404194B2 (en) | Solid-state imaging device, imaging system, and solid-state imaging device driving method | |
JP6257348B2 (en) | Solid-state imaging device, imaging system, and copying machine | |
JP7344045B2 (en) | Image sensor | |
JP5511205B2 (en) | Imaging apparatus and imaging method | |
JP4848349B2 (en) | Imaging apparatus and solid-state imaging device driving method | |
JP2015173387A (en) | Imaging element, driving method of the same, and program |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190104 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20191004 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191023 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191210 |
|
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: 20200407 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200501 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6700850 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |