JP6719984B2 - 撮像装置、撮像システム - Google Patents
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Description
(撮像装置の構成)
図1は、本実施例の撮像装置を示した図である。本実施例の撮像装置は、列信号線10、ユニットセル20を有する。ユニットセル20は、セルアレイ100において、複数行および複数列に渡って配されている。列信号線10は、ユニットセル20が配された列に対応して配されている。また、撮像装置は垂直走査回路101を有する。1行のユニットセル20に、垂直走査回路101から共通の信号が供給されるように、行単位でユニットセル20と垂直走査回路101とが制御線30を介して接続されている。垂直走査回路101は、ユニットセル20の蓄積期間を制御する制御部である。
図2は、ユニットセル20の構成の詳細を示した図である。本実施例の撮像装置は、ユニットセル20の一部として、ユニットセル20A、ユニットセル20Bを有する。なお、以下の明細書では、「ユニットセル20」の表記は、撮像装置が有するユニットセルのすべてに共通する事項について述べる場合に用いられるものとする。複数のユニットセル20の各々は、不図示の1つのマイクロレンズを有する。
次に、図3および図4を参照しながら、図1、図2に示した撮像装置の動作を説明する。
次に本実施例の撮像装置の効果について説明する。本実施例では、第2蓄積期間を、第1蓄積期間よりも長くしている。たとえば、第2蓄積期間を、第1蓄積期間の10倍の長さとする。
ダイナミックレンジ=20*Log(S/N)
実施例1の変形例を、図5、図6を用いて説明する。この変形例では、撮像装置は、蓄積期間、1フレームの期間に繰り返す動作を行う。つまり、第1蓄積期間と第2蓄積期間のそれぞれが、1フレームの期間に繰り返されている。
変形例の効果を説明する。変形例では、信号PD1(n)、信号PD2(n)を第1容量素子3が保持し、信号PD3(n)、信号PD4(n)を第2容量素子13が保持する。このため、フォトダイオード1が1フレームの期間において異なるタイミングに蓄積した信号を読み出すことができる。よって、1フレームの期間において異なるタイミングに蓄積した信号を用いて、例えば、動体検出を行うことができる。
本実施例の撮像装置について、実施例1と異なる点を中心に説明する。
本実施例の撮像装置について、実施例2と異なる点を中心に説明する。
本実施例の撮像装置について、実施例1と異なる点を中心に説明する。本実施例の撮像装置は、第1ユニットセルと第2ユニットセルの各々の第1転送スイッチ2のゲート同士が、同一の制御線に接続されている。また、本実施例の撮像装置は、第2ユニットセルと第3ユニットセルの各々の第3転送スイッチ12のゲート同士が、同一の制御線に接続されている。
本実施例の撮像装置について、実施例1と異なる点を中心に説明する。
本実施例では、実施例5で説明した撮像装置を備える撮像システムを参照しながら説明する。この実施例では、実施例5のユニットセル20L、20M、20Nのそれぞれに対し、1つずつのマイクロレンズを設けた構成とする。つまり、1つのユニットセル20(20L、20M、20N)のフォトダイオード1a、1bに対し、1つのマイクロレンズから光が入射する。
Claims (12)
- 光電変換部と、第1信号保持部と、入力ノードを備える増幅部と、信号保持部と、前記光電変換部と前記信号保持部との間の電気的経路に設けられた第1転送部と、第2転送部と、第2信号保持部と、前記光電変換部と前記第2信号保持部との間の電気的経路に設けられた第3転送部と、第4転送部とを各々が有し、複数行および複数列に渡って配された複数の組と、
前記複数の組を制御する制御部とを有し、
前記制御部は、前記第1転送部による前記光電変換部から前記第1信号保持部への信号の転送の開始と終了のそれぞれを、前記複数の組で同時とし、
前記光電変換部は、第1蓄積期間と、前記第1蓄積期間とは別の期間である第2蓄積期間とのそれぞれにおいて信号を蓄積し、
前記複数の組の各々の前記第1転送部は、前記光電変換部から前記第1信号保持部に、前記第1蓄積期間に対応する信号を転送し、
前記複数の組の各々の前記第3転送部は、前記光電変換部から前記第2信号保持部に、前記第2蓄積期間に対応する信号を転送し、
前記複数の組の各々の前記第1信号保持部は、前記第1信号保持部が対応する組の前記第2転送部を介して、1つの組の前記入力ノードに共通に接続され、
前記複数の組の各々の前記第2信号保持部は、前記第2信号保持部が対応する組の前記第4転送部を介して、1つの組の前記入力ノードに共通に接続されることを特徴とする撮像装置。 - 前記第2蓄積期間の長さが、前記第1蓄積期間よりも長いことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記第1蓄積期間の長さと、前記第2蓄積期間の長さが等しいことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 1フレームの期間に、複数の前記第1蓄積期間と、複数の前記第2蓄積期間とが含まれる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。
- 前記複数の組のうちの第1組の前記第1信号保持部は、前記第1組の前記第2転送部を介して、前記第1組の前記入力ノードに接続され、
前記複数の組のうちの第2組の前記第1信号保持部は、前記第2組の前記第2転送部を介して、前記第1組の前記入力ノードに接続され、
前記第1組の前記第2信号保持部は、前記第1組の前記第4転送部を介して、前記第2組の前記入力ノードに接続され、
前記第2組の前記第2信号保持部は、前記第2組の前記第4転送部を介して、前記第2組の前記入力ノードに接続されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記第1組の前記増幅部は第1の信号線に信号を出力し、
前記第2組の前記増幅部は第2の信号線に信号を出力することを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。 - 前記複数の組のうちの第1組の前記第1信号保持部は、前記第1組の前記第2転送部を介して、前記第1組の前記入力ノードに接続され、
前記複数の組のうちの第2組の前記第1信号保持部は、前記第2組の前記第2転送部を介して、前記第1組の前記入力ノードに接続され、
前記第1組の前記第2信号保持部は、前記第1組の前記第4転送部を介して、前記複数の組のうちの第3組の前記入力ノードに接続され、
前記第3組の前記第2信号保持部は、前記第3組の前記第4転送部を介して、前記第3組の前記入力ノードに接続され、
前記第2組、前記第1組、前記第3組の順に、他の組を間に介さずに配されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記第1組の前記第1転送部と、前記第2組の前記第1転送部が、前記制御部に対して同一の信号線に接続され、
前記第1組の前記第3転送部と、前記第3組の前記第3転送部が、前記制御部に対して同一の信号線に接続されることを特徴とする請求項7に記載の撮像装置。 - 行列状に配された複数のユニットセルと、複数のマイクロレンズとを備え、
前記複数のユニットセルの各々が、1つのマイクロレンズと、前記複数の組の1つとを有することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 行列状に配された複数のユニットセルと、複数のマイクロレンズとを備え、
前記複数のユニットセルの各々が、1つのマイクロレンズと、前記複数の組とを有することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 請求項1〜10のいずれか1項に記載の撮像装置と、
前記撮像装置が出力する信号を処理することによって、画像を生成する信号処理部とを有することを特徴とする撮像システム。 - 請求項10に記載の撮像装置と、
前記撮像装置が出力する信号を処理する信号処理部を有し、
前記信号処理部は、1つのユニットセルの前記複数の組の一方の組の前記光電変換部の信号に対応する信号と、前記1つのユニットセルの前記複数の組の他方の組の前記光電変換部の信号に対応する信号とを用いて、デフォーカス量を検出することを特徴とする撮像システム。
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