JPH08125933A - 固体撮像素子及び固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像素子及び固体撮像装置Info
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- JPH08125933A JPH08125933A JP6255204A JP25520494A JPH08125933A JP H08125933 A JPH08125933 A JP H08125933A JP 6255204 A JP6255204 A JP 6255204A JP 25520494 A JP25520494 A JP 25520494A JP H08125933 A JPH08125933 A JP H08125933A
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- solid
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 動被写体撮像時の画像のずれを防止する。
【構成】 複数の第１と第２の光電変換部１，３を市松
模様に配置する。凸状マイクロレンズ５を、入力光と第
１の光電変換部１の間に配置する。凹状マイクロレンズ
７を、入射光と第２の光電変換部３の間に配置する。凸
状と凹状マイクロレンズ５，７を配置したことに伴なう
第１と第２の光電変換部１，３の感度差によってダイナ
ミックレンジの拡大を図るとともに、動被写体撮像時の
画像ずれを防止する。
模様に配置する。凸状マイクロレンズ５を、入力光と第
１の光電変換部１の間に配置する。凹状マイクロレンズ
７を、入射光と第２の光電変換部３の間に配置する。凸
状と凹状マイクロレンズ５，７を配置したことに伴なう
第１と第２の光電変換部１，３の感度差によってダイナ
ミックレンジの拡大を図るとともに、動被写体撮像時の
画像ずれを防止する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ダイナミックレンジを
拡大する固体撮像素子に関し、更にこの固体撮像素子を
使用して全画素独立読み出しを行う固体撮像装置に関す
る。
拡大する固体撮像素子に関し、更にこの固体撮像素子を
使用して全画素独立読み出しを行う固体撮像装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】単板式カメラにおいて、シャッター時間
差を利用して感度差をつくり、ダイナミックレンジを拡
大することが出来る。図15にそのタイミングを示す。１
垂直走査期間に第１の露光時間ｔ1 ＞第２の露光時間ｔ
2 の関係をもつ露光時間ｔ1 及びｔ2 を設定する。これ
ら露光時間の差により感度差をつくり、ダイナミックレ
ンジを拡大している。このときの光入力と出力（垂直２
画素加算）との関係を図16に示す。
差を利用して感度差をつくり、ダイナミックレンジを拡
大することが出来る。図15にそのタイミングを示す。１
垂直走査期間に第１の露光時間ｔ1 ＞第２の露光時間ｔ
2 の関係をもつ露光時間ｔ1 及びｔ2 を設定する。これ
ら露光時間の差により感度差をつくり、ダイナミックレ
ンジを拡大している。このときの光入力と出力（垂直２
画素加算）との関係を図16に示す。
【０００３】しかしながら、動被写体の場合、ｔ1 の露
光時間の光像と、ｔ2 の露光時間の光像がずれており、
このずれた光像を加算しているため画像にずれが生じて
いた。
光時間の光像と、ｔ2 の露光時間の光像がずれており、
このずれた光像を加算しているため画像にずれが生じて
いた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のカメラでは、動
被写体の場合、画像にずれが生じるという欠点があっ
た。
被写体の場合、画像にずれが生じるという欠点があっ
た。
【０００５】本発明は、ダイナミックレンジを拡大しか
つ動被写体撮像時でも画像のずれを生じない固体撮像素
子を提供することを目的とする。本発明は、更にこの固
体撮像素子を使用して全画素独立読み出しを行う固体撮
像装置を提供することを目的とする。
つ動被写体撮像時でも画像のずれを生じない固体撮像素
子を提供することを目的とする。本発明は、更にこの固
体撮像素子を使用して全画素独立読み出しを行う固体撮
像装置を提供することを目的とする。
【０００６】
（第１の固体撮像素子）市松模様に配置された複数の第
１と第２の光電変換部と、入射光と前記第１の光電変換
部のそれぞれの間に配置された凸状マイクロレンズと、
入射光と前記第２の光電変換部のそれぞれの間に配置さ
れた凹状マイクロレンズとを具備する。
１と第２の光電変換部と、入射光と前記第１の光電変換
部のそれぞれの間に配置された凸状マイクロレンズと、
入射光と前記第２の光電変換部のそれぞれの間に配置さ
れた凹状マイクロレンズとを具備する。
【０００７】（第２の固体撮像素子）市松模様に配置さ
れた複数の第１と第２の光電変換部と、入射光と前記第
１の光電変換部のそれぞれの間に配置された凸状マイク
ロレンズとを具備する。
れた複数の第１と第２の光電変換部と、入射光と前記第
１の光電変換部のそれぞれの間に配置された凸状マイク
ロレンズとを具備する。
【０００８】（第３の固体撮像素子）市松模様に配置さ
れた複数の第１と第２の光電変換部と、入射光と前記第
１の光電変換部のそれぞれの間に配置された光の透過率
が高いマイクロレンズと、入射光と前記第２の光電変換
部のそれぞれの間に配置された光の透過率が低い第２の
マイクロレンズとを具備する。
れた複数の第１と第２の光電変換部と、入射光と前記第
１の光電変換部のそれぞれの間に配置された光の透過率
が高いマイクロレンズと、入射光と前記第２の光電変換
部のそれぞれの間に配置された光の透過率が低い第２の
マイクロレンズとを具備する。
【０００９】（第１の固体撮像装置）第１乃至第３の固
体撮像素子を使用して全画素独立読み出しを行う固体撮
像装置において、前記第１の光電変換部の上下左右にあ
る前記第２の光電変換部の出力Ｂを１つ以上使用して補
間し、前記第１の光電変換部の位置に対応する出力Ｂ′
を生成する補間手段と、前記第１の光電変換部の出力Ａ
が飽和前の閾値Ｓに等しくなる光入力における前記第１
と第２の光電変換部の出力の差（Ａ−Ｂ）と前記補間手
段の出力Ｂ′とを加算する加算手段と、前記第１の光電
変換部の出力Ａと前記閾値Ｓとを比較する比較手段と、
両入力端子にそれぞれ前記第１の光電変換部の出力Ａと
前記加算手段の出力Ｂ″が入力され、制御端子に前記比
較手段の出力が入力される選択切換手段とを具備し、前
記選択切換手段は、前記比較手段の比較結果出力がＡ≦
Ｓならば入力Ａを、Ａ＞Ｓならば入力Ｂ″を出力する。
体撮像素子を使用して全画素独立読み出しを行う固体撮
像装置において、前記第１の光電変換部の上下左右にあ
る前記第２の光電変換部の出力Ｂを１つ以上使用して補
間し、前記第１の光電変換部の位置に対応する出力Ｂ′
を生成する補間手段と、前記第１の光電変換部の出力Ａ
が飽和前の閾値Ｓに等しくなる光入力における前記第１
と第２の光電変換部の出力の差（Ａ−Ｂ）と前記補間手
段の出力Ｂ′とを加算する加算手段と、前記第１の光電
変換部の出力Ａと前記閾値Ｓとを比較する比較手段と、
両入力端子にそれぞれ前記第１の光電変換部の出力Ａと
前記加算手段の出力Ｂ″が入力され、制御端子に前記比
較手段の出力が入力される選択切換手段とを具備し、前
記選択切換手段は、前記比較手段の比較結果出力がＡ≦
Ｓならば入力Ａを、Ａ＞Ｓならば入力Ｂ″を出力する。
【００１０】（第２の固体撮像装置）第１乃至３の固体
撮像素子を使用して全画素独立読み出しを行う固体撮像
装置において、前記第１の光電変換部の上下左右にある
前記第２の光電変換部の出力Ｂを１つ以上使用して補間
し、前記第１の光電変換部の位置に対応する出力Ｂ′を
生成する補間手段と、前記第１の光電変換部の出力Ａが
飽和前の第１の閾値Ｓ1 に等しくなる光入力における前
記第１と第２の光電変換部の出力の差（Ａ−Ｂ）と前記
補間手段の出力Ｂ′とを加算する加算手段と、前記加算
手段の出力Ｂ″′と前記第１の光電変換部の出力Ａとを
比較する第１の比較手段と、前記第１の光電変換部の出
力Ａと前記第１の閾値Ｓ1 より大きい飽和前の第２の閾
値Ｓ2 とを比較する第２の比較手段と、両入力端子にそ
れぞれ前記第１の光電変換部の出力Ａと前記加算手段の
出力Ｂ″′が入力され、両制御端子にそれぞれ前記第１
と第２の比較手段の出力が入力される選択切換手段とを
具備し、前記選択切換手段は、前記第１の比較手段の比
較結果出力がＡ≦Ｂ″′ならば入力Ａを、Ａ＞Ｂ″′な
らば入力Ｂ″′を出力し、前記第２の比較手段の比較結
果出力がＳ2 ＜Ａならば前記第１の比較手段の比較結果
出力にかかわらず入力Ｂ″′を出力する。
撮像素子を使用して全画素独立読み出しを行う固体撮像
装置において、前記第１の光電変換部の上下左右にある
前記第２の光電変換部の出力Ｂを１つ以上使用して補間
し、前記第１の光電変換部の位置に対応する出力Ｂ′を
生成する補間手段と、前記第１の光電変換部の出力Ａが
飽和前の第１の閾値Ｓ1 に等しくなる光入力における前
記第１と第２の光電変換部の出力の差（Ａ−Ｂ）と前記
補間手段の出力Ｂ′とを加算する加算手段と、前記加算
手段の出力Ｂ″′と前記第１の光電変換部の出力Ａとを
比較する第１の比較手段と、前記第１の光電変換部の出
力Ａと前記第１の閾値Ｓ1 より大きい飽和前の第２の閾
値Ｓ2 とを比較する第２の比較手段と、両入力端子にそ
れぞれ前記第１の光電変換部の出力Ａと前記加算手段の
出力Ｂ″′が入力され、両制御端子にそれぞれ前記第１
と第２の比較手段の出力が入力される選択切換手段とを
具備し、前記選択切換手段は、前記第１の比較手段の比
較結果出力がＡ≦Ｂ″′ならば入力Ａを、Ａ＞Ｂ″′な
らば入力Ｂ″′を出力し、前記第２の比較手段の比較結
果出力がＳ2 ＜Ａならば前記第１の比較手段の比較結果
出力にかかわらず入力Ｂ″′を出力する。
【００１１】
（固体撮像素子）第１と第２の光電変換部からの同時刻
の感度差のある信号を利用してダイナミックレンジを拡
大しているため、動被写体撮影時において画像のずれが
生じることがない。
の感度差のある信号を利用してダイナミックレンジを拡
大しているため、動被写体撮影時において画像のずれが
生じることがない。
【００１２】（第１の固体撮像装置）選択切換手段は、
比較手段の比較結果出力がＡ≦Ｓならば入力Ａを、Ａ＞
Ｓならば入力Ｂ″を出力するので、全画素独立読み出し
時にダイナミックレンジの広い信号を得ることができ
る。
比較手段の比較結果出力がＡ≦Ｓならば入力Ａを、Ａ＞
Ｓならば入力Ｂ″を出力するので、全画素独立読み出し
時にダイナミックレンジの広い信号を得ることができ
る。
【００１３】（第２の固体撮像装置）選択切換手段は、
第１の比較手段の比較結果出力がＡ≦Ｂ″′ならば入力
Ａを、Ａ＞Ｂ″′ならば入力Ｂ″′を出力し、第２の比
較手段の比較結果出力がＳ2＜Ａならば前記第１の比較
手段の比較結果出力にかからわず入力Ｂ″′を出力する
ので、全画素独立読み出し時にダイナミックレンジの広
い信号を得ることができる。
第１の比較手段の比較結果出力がＡ≦Ｂ″′ならば入力
Ａを、Ａ＞Ｂ″′ならば入力Ｂ″′を出力し、第２の比
較手段の比較結果出力がＳ2＜Ａならば前記第１の比較
手段の比較結果出力にかからわず入力Ｂ″′を出力する
ので、全画素独立読み出し時にダイナミックレンジの広
い信号を得ることができる。
【００１４】
【実施例】図１（ａ）に、本発明の固体撮像素子の第１
の実施例を示す。複数の第１の光電変換部１と第２の光
電変換部３が市松模様に配置されている。入射光と第１
の光電変換部１のそれぞれの間に凸状マイクロレンズ５
が配置されている。入射光と第２の光電変換部３のそれ
ぞれの間に凹状マイクロレンズ７が配置されている。
の実施例を示す。複数の第１の光電変換部１と第２の光
電変換部３が市松模様に配置されている。入射光と第１
の光電変換部１のそれぞれの間に凸状マイクロレンズ５
が配置されている。入射光と第２の光電変換部３のそれ
ぞれの間に凹状マイクロレンズ７が配置されている。
【００１５】図１（ｂ）に、図１（ａ）において直線イ
ロで切断した固体撮像素子の断面図を示す。
ロで切断した固体撮像素子の断面図を示す。
【００１６】以上の構成により、図２に示す如く入射光
は凸状マイクロレンズ５が上方に配置された第１の光電
変換部１に集光されるため、第１と第２の光電変換部１
と３で感度差を生じる。
は凸状マイクロレンズ５が上方に配置された第１の光電
変換部１に集光されるため、第１と第２の光電変換部１
と３で感度差を生じる。
【００１７】図３に、図１の固体撮像素子の読み出し時
における光入力と垂直２画素加算出力の関係を示す。図
３より分かるように、垂直２画素加算出力のダイナミッ
クレンジが拡大されていることが確認できる。尚、ａは
凸状マイクロレンズ５が配置された第１の光電変換部１
の出力を、ｂは凹状マイクロレンズ７が配置された第２
の光電変換部３の出力を示す。そして、同時刻の第１と
第２の光電変換部１と３の出力を利用しているので、動
被写体であっても画像がずれる心配がない。
における光入力と垂直２画素加算出力の関係を示す。図
３より分かるように、垂直２画素加算出力のダイナミッ
クレンジが拡大されていることが確認できる。尚、ａは
凸状マイクロレンズ５が配置された第１の光電変換部１
の出力を、ｂは凹状マイクロレンズ７が配置された第２
の光電変換部３の出力を示す。そして、同時刻の第１と
第２の光電変換部１と３の出力を利用しているので、動
被写体であっても画像がずれる心配がない。
【００１８】更に、ニュートラル・デンシチ（以下ＮＤ
という）フィルタを、凹状マイクロレンズ７と第２の光
電変換部３の間或いは入射光と凹状マイクロレンズ７の
間に配置してもよい。その光電変換部の読み出し時にお
ける光入力と垂直２画素加算出力の関係を図４に示す。
図４から分かるように、垂直２画素加算出力のダイナミ
ックレンジが更に拡大される。尚、ｃは凹状マイクロレ
ンズ７とＮＤフィルタが上方に配置された第２の光電変
換部３の出力を示す。
という）フィルタを、凹状マイクロレンズ７と第２の光
電変換部３の間或いは入射光と凹状マイクロレンズ７の
間に配置してもよい。その光電変換部の読み出し時にお
ける光入力と垂直２画素加算出力の関係を図４に示す。
図４から分かるように、垂直２画素加算出力のダイナミ
ックレンジが更に拡大される。尚、ｃは凹状マイクロレ
ンズ７とＮＤフィルタが上方に配置された第２の光電変
換部３の出力を示す。
【００１９】図５（ａ）に、本発明の光電変換部の第２
の実施例を示す。複数の第１の光電変換部１と第２の光
電変換部３が市松模様に配置されている。入射光と第１
の光電変換部１のそれぞれの間に凸状マイクロレンズ５
が配置されている。
の実施例を示す。複数の第１の光電変換部１と第２の光
電変換部３が市松模様に配置されている。入射光と第１
の光電変換部１のそれぞれの間に凸状マイクロレンズ５
が配置されている。
【００２０】図５（ｂ）に、図５（ａ）において直線ハ
ニで切断した固体撮像素子の断面図を示す。
ニで切断した固体撮像素子の断面図を示す。
【００２１】以上の構成により、図６に示す如く入射光
は凸状マイクロレンズ５が上方に配置された第１の光電
変換部１に集光されるため、第１と第２の光電変換部１
と３で感度差を生じる。
は凸状マイクロレンズ５が上方に配置された第１の光電
変換部１に集光されるため、第１と第２の光電変換部１
と３で感度差を生じる。
【００２２】図７に、図５の固体撮像素子の読み出し時
における光入力と垂直２画素加算出力の関係を示す。図
７から分かるように、垂直２画素加算出力のダイナミッ
クレンジが拡大されていることが確認できる。尚、ａは
凸状マイクロレンズ５が配置された第１の光電変換部１
の出力を、ｄは第２の光電変換部３の出力を示す。そし
て、同時刻の第１と第２の光電変換部１と３の出力を利
用しているので、動被写体であっても画像がずれる心配
がない。
における光入力と垂直２画素加算出力の関係を示す。図
７から分かるように、垂直２画素加算出力のダイナミッ
クレンジが拡大されていることが確認できる。尚、ａは
凸状マイクロレンズ５が配置された第１の光電変換部１
の出力を、ｄは第２の光電変換部３の出力を示す。そし
て、同時刻の第１と第２の光電変換部１と３の出力を利
用しているので、動被写体であっても画像がずれる心配
がない。
【００２３】更に、ＮＤフィルタを、入射光と第２の光
電変換部３の間に配置してもよい。この固体撮像素子の
読み出し時における光入力と垂直２画素加算出力の関係
を図８に示す。図８から分かるように、垂直２画素加算
出力のダイナミックレンジが更に拡大する。尚、ｅはＮ
Ｄフィルタが上方に配置された第２の光電変換部３の出
力を示す。
電変換部３の間に配置してもよい。この固体撮像素子の
読み出し時における光入力と垂直２画素加算出力の関係
を図８に示す。図８から分かるように、垂直２画素加算
出力のダイナミックレンジが更に拡大する。尚、ｅはＮ
Ｄフィルタが上方に配置された第２の光電変換部３の出
力を示す。
【００２４】図９に、本発明の固体撮像素子の第３の実
施例を示す。複数の第１の光電変換部１と第２の光電変
換部３が市松模様に配置されている。入射光と第１の光
電変換部１のそれぞれの間に光の透過率の高いマイクロ
レンズ11が配置されている。入射光と第２の光電変換部
３のそれぞれの間に光の透過率の低いマイクロレンズ13
が配置されている。
施例を示す。複数の第１の光電変換部１と第２の光電変
換部３が市松模様に配置されている。入射光と第１の光
電変換部１のそれぞれの間に光の透過率の高いマイクロ
レンズ11が配置されている。入射光と第２の光電変換部
３のそれぞれの間に光の透過率の低いマイクロレンズ13
が配置されている。
【００２５】光の透過率の高いマイクロレンズ11と光の
透過率の低いマイクロレンズ13の介在により、第１と第
２の光電変換部１と３で感度差を生じる。
透過率の低いマイクロレンズ13の介在により、第１と第
２の光電変換部１と３で感度差を生じる。
【００２６】図10に、図９の固体撮像素子の読み出し時
における光入力と垂直２画素加算出力の関係を示す。図
10から分かるように、垂直２画素加算出力のダイナミッ
クレンジが拡大されていることが確認できる。尚、ｆは
光の透過率の高いマイクロレンズ11が配置された第１の
光電変換部１の出力を、ｇは光の透過率の低いマイクロ
レンズ13が配置された第２の光電変換部３の出力を示
す。そして、同時刻の第１と第２の光電変換部１と３の
出力を利用しているので、動被写体であっても画像がず
れる心配がない。
における光入力と垂直２画素加算出力の関係を示す。図
10から分かるように、垂直２画素加算出力のダイナミッ
クレンジが拡大されていることが確認できる。尚、ｆは
光の透過率の高いマイクロレンズ11が配置された第１の
光電変換部１の出力を、ｇは光の透過率の低いマイクロ
レンズ13が配置された第２の光電変換部３の出力を示
す。そして、同時刻の第１と第２の光電変換部１と３の
出力を利用しているので、動被写体であっても画像がず
れる心配がない。
【００２７】更に、ＮＤフィルタを光の透過率の低いマ
イクロレンズ13と第２の光電変換部３の間或いは入射光
の透過率の低いマイクロレンズ１３の間に配置してもよ
い。
イクロレンズ13と第２の光電変換部３の間或いは入射光
の透過率の低いマイクロレンズ１３の間に配置してもよ
い。
【００２８】図11並びに図13に、以上で述べた固体撮像
素子を使用し全画素独立読み出しする固体撮像装置を示
す。
素子を使用し全画素独立読み出しする固体撮像装置を示
す。
【００２９】まず図11から説明する。補間回路21は、第
１の光電変換部１の上下左右にある第２の光電変換部３
の出力Ｂを１つ以上使用して補間し、第１の光電変換部
１の位置に対応する出力Ｂ′を生成する。図示しない回
路で、第１の光電変換部１の出力Ａが飽和前の閾値Ｓに
等しくなる光入力における第１と第２の光電変換部の出
力差ａ（Ａ−Ｂ）を求める。加算回路23は、補間回路21
からの出力Ｂ′とａを加算して出力Ｂ″を得る。
１の光電変換部１の上下左右にある第２の光電変換部３
の出力Ｂを１つ以上使用して補間し、第１の光電変換部
１の位置に対応する出力Ｂ′を生成する。図示しない回
路で、第１の光電変換部１の出力Ａが飽和前の閾値Ｓに
等しくなる光入力における第１と第２の光電変換部の出
力差ａ（Ａ−Ｂ）を求める。加算回路23は、補間回路21
からの出力Ｂ′とａを加算して出力Ｂ″を得る。
【００３０】比較回路25は、第１の光電変換部１の出力
Ａと閾値Ｓを比較する。
Ａと閾値Ｓを比較する。
【００３１】選択切換回路27の両入力端子にそれぞれ加
算回路23の出力Ｂ″と第１の光電変換部１の出力Ａが入
力され、制御端子に比較回路25の比較結果出力が入力さ
れる。
算回路23の出力Ｂ″と第１の光電変換部１の出力Ａが入
力され、制御端子に比較回路25の比較結果出力が入力さ
れる。
【００３２】選択切換回路27は、比較回路25の比較結果
出力がＡ≦Ｓを示しているときには入力Ａを、Ａ＞Ｓを
示しているときにはＢ″を出力する。
出力がＡ≦Ｓを示しているときには入力Ａを、Ａ＞Ｓを
示しているときにはＢ″を出力する。
【００３３】図12に、図11の固体撮像装置の光入力と全
画素出力の関係を示す。この図から全画素出力のダイナ
ミックレンジが広がっているのが確認できる。
画素出力の関係を示す。この図から全画素出力のダイナ
ミックレンジが広がっているのが確認できる。
【００３４】次に図13について説明する。補間回路31
は、第１の光電変換部１の上下左右にある第２の光電変
換部３の出力Ｂを１つ以上使用して補間し、第１の光電
変換部の位置に対応する出力Ｂ′を生成する。図示しな
い回路で、第１の光電変換部１の出力Ａが飽和前の第１
の閾値Ｓ1 に等しくなる光入力における第１と第２の光
電変換部１と３の出力差ｂ（Ａ−Ｂ）を求める。加算回
路33は、補間回路31からの出力Ｂ′とｂを加算して出力
Ｂ″′を得る。
は、第１の光電変換部１の上下左右にある第２の光電変
換部３の出力Ｂを１つ以上使用して補間し、第１の光電
変換部の位置に対応する出力Ｂ′を生成する。図示しな
い回路で、第１の光電変換部１の出力Ａが飽和前の第１
の閾値Ｓ1 に等しくなる光入力における第１と第２の光
電変換部１と３の出力差ｂ（Ａ−Ｂ）を求める。加算回
路33は、補間回路31からの出力Ｂ′とｂを加算して出力
Ｂ″′を得る。
【００３５】第１の比較回路35は、第１の光電変換部１
の出力Ａと加算回路33の出力Ｂ″′を比較する。第２の
比較回路37は、第１の光電変換部１の出力と第１の閾値
Ｓ1より大きい飽和前の第２の閾値Ｓ2 とを比較する。
の出力Ａと加算回路33の出力Ｂ″′を比較する。第２の
比較回路37は、第１の光電変換部１の出力と第１の閾値
Ｓ1より大きい飽和前の第２の閾値Ｓ2 とを比較する。
【００３６】選択切換回路39の両入力端子にそれぞれ加
算回路33の出力Ｂ″′と第１の光電変換部１の出力Ａが
入力され、両制御端子に第１と第２の比較回路35，37の
比較結果出力が入力される。
算回路33の出力Ｂ″′と第１の光電変換部１の出力Ａが
入力され、両制御端子に第１と第２の比較回路35，37の
比較結果出力が入力される。
【００３７】選択切換回路39は、第１の比較回路35の比
較結果出力がＡ≦Ｂ″′ならば入力Ａを、Ａ＞Ｂ″′な
らば入力Ｂ″′を出力し、第２の比較回路37の比較結果
出力がＳ2 ＜Ａならば第１の比較回路35の比較結果出力
にかかわらず入力Ｂ″′を出力する。
較結果出力がＡ≦Ｂ″′ならば入力Ａを、Ａ＞Ｂ″′な
らば入力Ｂ″′を出力し、第２の比較回路37の比較結果
出力がＳ2 ＜Ａならば第１の比較回路35の比較結果出力
にかかわらず入力Ｂ″′を出力する。
【００３８】図14に、図13の固体撮像装置の光入力と全
画素出力の関係を示す。この図から全画素読み出し出力
のダイナミックレンジが広がっていることが確認でき
る。
画素出力の関係を示す。この図から全画素読み出し出力
のダイナミックレンジが広がっていることが確認でき
る。
【００３９】
【発明の効果】本発明の固体撮像素子並びに固体撮像装
置によれば、動被写体撮影時においても画像のずれを生
じることなくダイナミックレンジを拡大することができ
る。
置によれば、動被写体撮影時においても画像のずれを生
じることなくダイナミックレンジを拡大することができ
る。
【図１】本発明の固体撮像素子の第１の実施例を示す図
である。
である。
【図２】図１の固体撮像素子の集光状況を示す図であ
る。
る。
【図３】図１の固体撮像素子の読み出し時における光入
力と垂直２画素加算出力の関係を示すグラフである。
力と垂直２画素加算出力の関係を示すグラフである。
【図４】第１の固体撮像素子の読み出し時における光入
力と垂直２画素加算出力の関係を示すグラフである。
力と垂直２画素加算出力の関係を示すグラフである。
【図５】本発明の固体撮像素子の第２の実施例を示す図
である。
である。
【図６】図５の固体撮像素子の集光状況を示す図であ
る。
る。
【図７】図５の固体撮像素子の読み出し時における光入
力と垂直２画素加算出力の関係を示すグラフである。
力と垂直２画素加算出力の関係を示すグラフである。
【図８】図５の固体撮像素子の読み出し時における光入
力と垂直２画素加算出力の関係を示すグラフである。
力と垂直２画素加算出力の関係を示すグラフである。
【図９】本発明の固体撮像素子の第３の実施例を示す図
である。
である。
【図１０】図９の固体撮像素子の読み出し時における光
入力と垂直２画素加算出力の関係を示すグラフである。
入力と垂直２画素加算出力の関係を示すグラフである。
【図１１】本発明の固体撮像装置を示す図である。
【図１２】図11の固体撮像装置の全画素独立読み出し時
における光入力と全画素出力の関係を示すグラフであ
る。
における光入力と全画素出力の関係を示すグラフであ
る。
【図１３】本発明の固体撮像装置を示す図である。
【図１４】図13の固体撮像装置の全画素独立読み出し時
における光入力と全画素出力の関係を示すグラフであ
る。
における光入力と全画素出力の関係を示すグラフであ
る。
【図１５】従来のカメラで実施する２つの露光時間のタ
イミングを示す図である。
イミングを示す図である。
【図１６】従来のカメラにおける光入力と出力（垂直２
画素加算）の関係を示す図である。
画素加算）の関係を示す図である。
１…第１の光電変換部、３…第２の光電変換部、５…凸
状マイクロレンズ、７…凹状マイクロレンズ、11…光の
透過率の高いマイクロレンズ、13…光の透過率の低いマ
イクロレンズ、21…補間回路、23…加算回路、25…比較
回路、27…選択切換回路、31…補間回路、33…加算回
路、35…第１の比較回路、37…第２の比較回路、39…選
択切換回路。
状マイクロレンズ、７…凹状マイクロレンズ、11…光の
透過率の高いマイクロレンズ、13…光の透過率の低いマ
イクロレンズ、21…補間回路、23…加算回路、25…比較
回路、27…選択切換回路、31…補間回路、33…加算回
路、35…第１の比較回路、37…第２の比較回路、39…選
択切換回路。
Claims (9)
- 【請求項１】 市松模様に配置された複数の第１と第２
の光電変換部と、 入射光と前記第１の光電変換部のそれぞれの間に配置さ
れた凸状マイクロレンズと、 入射光と前記第２の光電変換部のそれぞれの間に配置さ
れた凹状マイクロレンズとを具備したことを特徴とする
固体撮像素子。 - 【請求項２】 前記凹状マイクロレンズと前記第２の光
電変換部の間或いは前記入射光と前記凹状マイクロレン
ズの間に配置されたＮＤフィルタを具備することを特徴
とする請求項１記載の固体撮像素子。 - 【請求項３】 市松模様に配置された複数の第１と第２
の光電変換部と、 入射光と前記第１の光電変換部のそれぞれの間に配置さ
れた凸状マイクロレンズとを具備したことを特徴とする
固体撮像素子。 - 【請求項４】 入射光と前記第２の光電変換部のそれぞ
れの間に配置されたＮＤフィルタを具備したことを特徴
とする請求項３記載の固体撮像素子。 - 【請求項５】 市松模様に配置された複数の第１と第２
の光電変換部と、 入射光と前記第１の光電変換部のそれぞれの間に配置さ
れた光の透過率が高いマイクロレンズと、 入射光と前記第２の光電変換部のそれぞれの間に配置さ
れた光の透過率が低い第２のマイクロレンズとを具備し
たことを特徴とする固体撮像素子。 - 【請求項６】 前記第２のマイクロレンズと前記第２の
光電変換部の間或いは前記入射光と前記第２のマイクロ
レンズの間に配置されたＮＤフィルタを具備することを
特徴とする請求項５記載の固体撮像素子。 - 【請求項７】 垂直２画素加算読み出しする手段を具備
したことを特徴とする請求項１乃至６記載の固体撮像素
子。 - 【請求項８】 請求項１乃至６記載の固体撮像素子を使
用して全画素独立読み出しを行う固体撮像装置におい
て、 前記第１の光電変換部の上下左右にある前記第２の光電
変換部の出力Ｂを１つ以上使用して補間し、前記第１の
光電変換部の位置に対応する出力Ｂ′を生成する補間手
段と、 前記第１の光電変換部の出力Ａが飽和前の閾値Ｓに等し
くなる光入力における前記第１と第２の光電変換部の出
力の差（Ａ−Ｂ）と前記補間手段の出力Ｂ′とを加算す
る加算手段と、 前記第１の光電変換部の出力Ａと前記閾値Ｓとを比較す
る比較手段と、 両入力端子にそれぞれ前記第１の光電変換部の出力Ａと
前記加算手段の出力Ｂ″が入力され、制御端子に前記比
較手段の出力が入力される選択切換手段とを具備し、 前記選択切換手段は、前記比較手段の比較結果出力がＡ
≦Ｓならば入力Ａを、Ａ＞Ｓならば入力Ｂ″を出力する
ことを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項９】 請求項１乃至６記載の固体撮像素子を使
用して全画素独立読み出しを行う固体撮像装置におい
て、 前記第１の光電変換部の上下左右にある前記第２の光電
変換部の出力Ｂを１つ以上使用して補間し、前記第１の
光電変換部の位置に対応する出力Ｂ′を生成する補間手
段と、 前記第１の光電変換部の出力Ａが飽和前の第１の閾値Ｓ
1 に等しくなる光入力における前記第１と第２の光電変
換部の出力の差（Ａ−Ｂ）と前記補間手段の出力Ｂ′と
を加算する加算手段と、 前記加算手段の出力Ｂ″′と前記第１の光電変換部の出
力Ａとを比較する第１の比較手段と、 前記第１の光電変換部の出力Ａと前記第１の閾値Ｓ1 よ
り大きい飽和前の第２の閾値Ｓ2 とを比較する第２の比
較手段と、 両入力端子にそれぞれ前記第１の光電変換部の出力Ａと
前記加算手段の出力Ｂ″′が入力され、両制御端子にそ
れぞれ前記第１と第２の比較手段の出力が入力される選
択切換手段とを具備し、 前記選択切換手段は、前記第１の比較手段の比較結果出
力がＡ≦Ｂ″′ならば入力Ａを、Ａ＞Ｂ″′ならば入力
Ｂ″′を出力し、前記第２の比較手段の比較結果出力が
Ｓ2 ＜Ａならば前記第１の比較手段の比較結果出力にか
かわらず入力Ｂ″′を出力することを特徴とする固体撮
像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6255204A JPH08125933A (ja) | 1994-10-20 | 1994-10-20 | 固体撮像素子及び固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6255204A JPH08125933A (ja) | 1994-10-20 | 1994-10-20 | 固体撮像素子及び固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08125933A true JPH08125933A (ja) | 1996-05-17 |
Family
ID=17275472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6255204A Pending JPH08125933A (ja) | 1994-10-20 | 1994-10-20 | 固体撮像素子及び固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08125933A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002064754A (ja) * | 2000-07-13 | 2002-02-28 | Eastman Kodak Co | 撮像装置の有効ダイナミックレンジを拡張する方法及び装置 |
| EP1372027A2 (en) * | 2002-06-12 | 2003-12-17 | Eastman Kodak Company | Camera having microlens array in front of the photographic film and related imaging method |
| EP1372026A2 (en) * | 2002-06-12 | 2003-12-17 | Eastman Kodak Company | Camera having microlens array in front of the photographic film and related imaging method |
| EP1458183A2 (en) * | 2003-03-14 | 2004-09-15 | Eastman Kodak Company | Camera using a beam splitter with micro-lens array for image amplification |
| US7408584B2 (en) * | 2001-08-22 | 2008-08-05 | Florida Atlantic University | Producing video signals using sensor and lenticular lens pattern |
| US7423679B2 (en) * | 2002-12-20 | 2008-09-09 | Eastman Kodak Company | Imaging system having extended useful latitude |
| US7834927B2 (en) | 2001-08-22 | 2010-11-16 | Florida Atlantic University | Apparatus and method for producing video signals |
| WO2017154605A1 (ja) * | 2016-03-10 | 2017-09-14 | ソニー株式会社 | 撮像装置、電子機器 |
| WO2020003972A1 (ja) * | 2018-06-25 | 2020-01-02 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 固体撮像装置及び電子機器 |
-
1994
- 1994-10-20 JP JP6255204A patent/JPH08125933A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002064754A (ja) * | 2000-07-13 | 2002-02-28 | Eastman Kodak Co | 撮像装置の有効ダイナミックレンジを拡張する方法及び装置 |
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| US7834927B2 (en) | 2001-08-22 | 2010-11-16 | Florida Atlantic University | Apparatus and method for producing video signals |
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| US7260323B2 (en) | 2002-06-12 | 2007-08-21 | Eastman Kodak Company | Imaging using silver halide films with micro-lens capture, scanning and digital reconstruction |
| EP1372027A3 (en) * | 2002-06-12 | 2004-09-29 | Eastman Kodak Company | Camera having microlens array in front of the photographic film and related imaging method |
| US6868231B2 (en) | 2002-06-12 | 2005-03-15 | Eastman Kodak Company | Imaging using silver halide films with micro-lens capture and optical reconstruction |
| EP1372026A3 (en) * | 2002-06-12 | 2004-06-23 | Eastman Kodak Company | Camera having microlens array in front of the photographic film and related imaging method |
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| EP1458183A3 (en) * | 2003-03-14 | 2004-10-06 | Eastman Kodak Company | Camera using a beam splitter with micro-lens array for image amplification |
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| US11563050B2 (en) | 2016-03-10 | 2023-01-24 | Sony Corporation | Imaging device and electronic device |
| WO2020003972A1 (ja) * | 2018-06-25 | 2020-01-02 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 固体撮像装置及び電子機器 |
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