(57)【要約】【課題】複数の画素を備えるセルを出力の単位としてレイアウト上有利な構成にでき、かつビニング処理における信号対ノイズ比の悪化を抑制可能とする固体撮像装置及び撮像方法を提供すること。【解決手段】実施形態によれば、固体撮像装置５は、画素アレイ２１と、行選択回路である垂直シフトレジスタ１３とを有する。画素アレイ２１は、セル２０を単位として信号を出力する。セル２０は、列方向へ並列された複数の画素を備える。セル２０は、第１セルと第２セルとの、列方向における位置が互い違いとなるように配置されている。第１セルは、青色画素と緑色画素とを備える。第２セルは、緑色画素と赤色画素とを備える。列方向についてのビニング処理において、行選択回路は、第１セルに対しては第１セル内の緑色画素を含む行を同時に選択する。ビニング処理において、行選択回路は、第２セルに対しては第２セル内の緑色画素を含む行を同時に選択する。【選択図】図１
2014064251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
行方向及び列方向へアレイ状に画素が配置され、前記列方向へ並列された４つの前記画素を備えるセルを単位として信号を出力する画素アレイと、
前記画素にて検出する色光を、前記画素ごとに選択的に透過させるカラーフィルタと、
前記画素アレイのうち、信号電荷を読み出す前記画素の行を選択する行選択回路と、を有し、
前記カラーフィルタは、赤色光を透過させる赤色カラーフィルタと、緑色光を透過させる緑色カラーフィルタと、青色光を透過させる青色カラーフィルタとがベイヤー配列をなして配置され、
前記セルは、前記青色カラーフィルタに対応する前記画素である青色画素と前記緑色カラーフィルタに対応する前記画素である緑色画素とを備える第１セルと、前記緑色カラーフィルタに対応する前記画素である緑色画素と前記赤色カラーフィルタに対応する前記画素である赤色画素とを備える第２セルとの、前記列方向における位置が互い違いとなるように配置され、
前記列方向についてのビニング処理において、前記行選択回路は、前記第１セルに対しては前記第１セル内の前記緑色画素を含む２つの行を同時に選択し、かつ前記第２セルに対しては前記第２セル内の前記緑色画素を含む２つの行を同時に選択し、
前記ビニング処理を実施するビニングモード以外の通常モードにおいて、前記行選択回路は、前記画素アレイの各行を１行ずつ選択することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
行方向及び列方向へアレイ状に画素が配置され、前記列方向へ並列された複数の前記画素を備えるセルを単位として信号を出力する画素アレイと、
前記画素にて検出する色光を、前記画素ごとに選択的に透過させるカラーフィルタと、
前記画素アレイのうち、信号電荷を読み出す前記画素の行を選択する行選択回路と、を有し、
前記カラーフィルタは、赤色光を透過させる赤色カラーフィルタと、緑色光を透過させる緑色カラーフィルタと、青色光を透過させる青色カラーフィルタとがベイヤー配列をなして配置され、
前記セルは、前記青色カラーフィルタに対応する前記画素である青色画素と前記緑色カラーフィルタに対応する前記画素である緑色画素とを備える第１セルと、前記緑色カラーフィルタに対応する前記画素である緑色画素と前記赤色カラーフィルタに対応する前記画素である赤色画素とを備える第２セルとの、前記列方向における位置が互い違いとなるように配置され、
前記列方向についてのビニング処理において、前記行選択回路は、前記第１セルに対しては前記第１セル内の前記緑色画素を含む行を同時に選択し、かつ前記第２セルに対しては前記第２セル内の前記緑色画素を含む行を同時に選択することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項３】
前記セルは、前記列方向へ並列された４つの前記画素を備え、
前記行選択回路は、前記ビニング処理において、前記緑色画素を含む２つの行を同時に選択することを特徴とする請求項２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記ビニング処理を実施するビニングモード以外の通常モードにおいて、前記行選択回路は、前記画素アレイの各行を１行ずつ選択することを特徴とする請求項２又は３に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
行方向及び列方向へアレイ状に画素が配置されている画素アレイのうち、信号電荷を読み出す前記画素の行を選択する行選択を実施し、
前記行選択により選択された行の前記画素から読み出された前記信号電荷を、前記列方向へ並列された複数の前記画素を備えるセルを単位とする信号として、前記画素アレイから出力することを含み、
青色光を透過させる青色カラーフィルタに対応する前記画素である青色画素と、緑色光を透過させる緑色カラーフィルタに対応する前記画素である緑色画素とを備える前記セルである第１セルと、前記緑色カラーフィルタに対応する前記画素である緑色画素と、赤色光を透過させる赤色カラーフィルタに対応する前記画素である赤色画素とを備える前記セルである第２セルとの、前記列方向における位置は互い違いであって、
前記列方向についてのビニング処理において実施する前記行選択では、前記第１セルに対しては前記第１セル内の前記緑色画素を含む行を同時に選択し、かつ前記第２セルに対しては前記第２セル内の前記緑色画素を含む行を同時に選択することを特徴とする撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、固体撮像装置及び撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、固体撮像装置は、高解像度化に伴うデータ量の増加への対処措置の１つとして、ビニング処理を実施するものがある。固体撮像装置は、ビニング処理により、複数の画素からのデータを１つのデータとして扱うことで、データ量を抑制可能とする。
【０００３】
ＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）イメージセンサとして、所定の個数のフォトダイオードに１つの出力回路を連結させた構造を採用するものが知られている。この構造では、所定の個数の画素が１つのセルを構成し、セルごとに信号を出力する。複数の画素を１つのセルとして扱うことで、固体撮像装置は、飽和電荷量の増加、感度の向上、ランダムノイズの低減が見込めることとなる。
【０００４】
例えば、列方向へ並列された所定の個数の画素を１つのセルとする構成では、列方向において所定の個数の画素おきに出力回路が配置されることで、列方向について回路の高集積化が可能となる。さらに、固体撮像装置は、互いに隣接する列同士で、列方向におけるセルの位置を異ならせることで、列方向のみならず行方向について回路の高集積化が可能となる。固体撮像装置は、列方向及び行方向の双方についての回路の高集積化により、レイアウト上有利な構成にできる。
【０００５】
固体撮像装置は、列方向について同色の２つの画素の電荷を同時に読み出すことで、列方向についてデータ量を半分にするビニング処理を実施し得る。列方向におけるセルの位置を列ごとに互い違いとした固体撮像装置において、このようなビニング処理を実施する場合に、１つのセル内で画素２つ分の電荷が加算されて読み出される色成分と、２つのセルから画素１つ分ずつ読み出された電荷が平均化される色成分とが存在することになる。固体撮像装置は、２つのセルから読み出された電荷の平均化が、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を悪化させることがあり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２４２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の一つの実施形態は、複数の画素を備えるセルを出力の単位としてレイアウト上有利な構成にでき、かつビニング処理における信号対ノイズ比の悪化を抑制可能とする固体撮像装置及び撮像方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一つの実施形態によれば、固体撮像装置は、画素アレイ、カラーフィルタおよび行選択回路を有する。画素アレイは、行方向及び列方向へアレイ状に画素が配置されている。画素アレイは、セルを単位として信号を出力する。セルは、列方向へ並列された複数の画素を備える。カラーフィルタは、画素にて検出する色光を、画素ごとに選択的に透過させる。行選択回路は、画素アレイのうち、信号電荷を読み出す画素の行を選択する。カラーフィルタは、赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ及び青色カラーフィルタが配置されている。赤色カラーフィルタは、赤色光を透過させる。緑色カラーフィルタは、緑色光を透過させる。青色カラーフィルタは、青色光を透過させる。セルは、第１セルと第２セルとの、列方向における位置が互い違いとなるように配置されている。第１セルは、青色画素と緑色画素とを備える。第２セルは、緑色画素と赤色画素とを備える。青色画素は、青色カラーフィルタに対応する画素である。緑色画素は、緑色カラーフィルタに対応する画素である。赤色画素は、赤色カラーフィルタに対応する画素である。列方向についてのビニング処理において、行選択回路は、第１セルに対しては第１セル内の緑色画素を含む行を同時に選択する。ビニング処理において、行選択回路は、第２セルに対しては第２セル内の緑色画素を含む行を同時に選択する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態にかかる固体撮像装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】図１に示す固体撮像装置を備えるデジタルカメラの概略構成を示すブロック図。
【図３】セルの回路構成例を示す図。
【図４】カラーフィルタの配置を示す図。
【図５】列方向におけるビニング処理において、信号電荷を読み出す行を垂直シフトレジスタが選択する順序を説明する図。
【図６】図５に示す順序で行を選択した場合のビニング処理によって得られた信号値の空間配置について説明する図。
【図７】第１の実施形態の比較例でのビニング処理における、行を選択する順序を説明する図。
【図８】図７に示す順序で行を選択した場合のビニング処理によって得られた信号値の空間配置について説明する図。
【図９】第２の実施形態にかかる固体撮像装置によるビニング処理について説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、実施形態にかかる固体撮像装置を詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態にかかる固体撮像装置の概略構成を示すブロック図である。図２は、図１に示す固体撮像装置を備えるデジタルカメラの概略構成を示すブロック図である。
【００１２】
デジタルカメラ１は、カメラモジュール２及び後段処理部３を有する。カメラモジュール２は、撮像光学系４及び固体撮像装置５を有する。後段処理部３は、イメージシグナルプロセッサ（ＩＳＰ）６、記憶部７及び表示部８を有する。カメラモジュール２は、デジタルカメラ１以外に、例えばカメラ付き携帯端末等の電子機器に適用される。
【００１３】
撮像光学系４は、被写体からの光を取り込み、被写体像を結像させる。固体撮像装置５は、被写体像を撮像する。ＩＳＰ６は、固体撮像装置５での撮像により得られた画像信号の信号処理を実施する。記憶部７は、ＩＳＰ６での信号処理を経た画像を格納する。記憶部７は、ユーザの操作等に応じて、表示部８へ画像信号を出力する。表示部８は、ＩＳＰ６あるいは記憶部７から入力される画像信号に応じて、画像を表示する。表示部８は、例えば、液晶ディスプレイである。
【００１４】
固体撮像装置５は、イメージセンサ１０及び信号処理回路１１を備える。イメージセンサ１０は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）イメージセンサである。イメージセンサ１０は、垂直シフトレジスタ１３、水平シフトレジスタ１４、タイミング制御部１５、相関二重サンプリング部（ＣＤＳ）１６、自動利得制御部（ＡＧＣ）１７、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）１８及び画素アレイ２１を有する。
【００１５】
画素アレイ２１は、イメージセンサ１０の撮像領域１２に設けられている。画素アレイ２１は、水平方向（行方向）及び垂直方向（列方向）へアレイ状に配置された複数の画素からなる。各画素は、光電変換素子であるフォトダイオードを備える。セル２０は、列方向へ並列された４つの画素（図示省略）を備える。
【００１６】
タイミング制御部１５は、画素アレイ２１の各画素からの信号を読み出すタイミングを指示するタイミング信号を、垂直シフトレジスタ１３及び水平シフトレジスタ１４へ供給する。垂直シフトレジスタ１３は、タイミング制御部１５からのタイミング信号に応じて、画素アレイ２１内の画素を行ごとに選択する。垂直シフトレジスタ１３は、選択した行の各画素へ読み出し信号を出力する。
【００１７】
垂直シフトレジスタ１３から読み出し信号が入力された画素は、入射光量に応じて蓄積した信号電荷を出力する。画素アレイ２１は、画素から出力された信号電荷を、セル２０ごとの信号とする。画素アレイ２１は、セル２０を単位として信号を出力する。画素アレイ２１は、セル２０からの信号を、垂直信号線２２を介してＣＤＳ１６へ出力する。垂直シフトレジスタ１３は、画素アレイ２１のうち、信号電荷を読み出す行を選択する行選択回路として機能する。
【００１８】
ＣＤＳ１６は、画素アレイ２１からの信号に対し、固定パターンノイズの低減のための相関二重サンプリング処理を行う。ＡＧＣ１７は、ＣＤＳ１６における相関二重サンプリング処理を経た信号を増幅する。ＡＤＣ１８は、ＡＧＣ１７における増幅を経た信号を、アナログ方式からデジタル方式へ変換する。
【００１９】
水平シフトレジスタ１４は、ＡＤＣ１８にてデジタル方式へ変換された信号を、タイミング制御部１５からのタイミング信号に応じて、順次読み出す。信号処理回路１１は、水平シフトレジスタ１４によって読み出されたデジタル画像信号に対し、各種の信号処理を実施する。
【００２０】
図３は、セルの回路構成例を示す図である。セル２０は、４つのフォトダイオード（ＰＤ）３０−１，３０−２，３０−３，３０−４、４つの転送トランジスタ３１−１，３１−２，３１−３，３１−４、フローティングディフュージョン（ＦＤ）３２、リセットトランジスタ３３及び増幅トランジスタ３４を備える。
【００２１】
光電変換素子であるＰＤ３０−１，３０−２，３０−３，３０−４は、入射光量に応じた信号電荷を生成する。転送トランジスタ３１−１は、垂直シフトレジスタ１３からの読み出し信号（ＲＥＡＤ１）に応じて、ＰＤ３０−１からＦＤ３２へ信号電荷を転送する。転送トランジスタ３１−２は、垂直シフトレジスタ１３からの読み出し信号（ＲＥＡＤ２）に応じて、ＰＤ３０−２からＦＤ３２へ信号電荷を転送する。転送トランジスタ３１−３は、垂直シフトレジスタ１３からの読み出し信号（ＲＥＡＤ３）に応じて、ＰＤ３０−３からＦＤ３２へ信号電荷を転送する。転送トランジスタ３１−４は、垂直シフトレジスタ１３からの読み出し信号（ＲＥＡＤ４）に応じて、ＰＤ３０−４からＦＤ３２へ信号電荷を転送する。
【００２２】
ＦＤ３２は、転送トランジスタ３１−１，３１−２，３１−３，３１−４によって転送された信号電荷を、電位へ変換する。増幅トランジスタ３４は、ＦＤ３２の電位変化を増幅し、画像信号（ＶＳＩＧ）とする。リセットトランジスタ３３は、垂直シフトレジスタ１３からのリセット信号（ＲＥＳＥＴ）に応じて、ＦＤ３２の電荷を排出する（ＤＲＡＩＮ）とともに、ＦＤ３２の電位を一定レベルに初期化する。なお、セル２０は、図３に示す構成である場合に限られず、適宜変形しても良い。
【００２３】
図４は、カラーフィルタの配置を示す図である。カラーフィルタ２５は、画素にて検出する色光を、画素ごとに選択的に透過させる。カラーフィルタ２５は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色カラーフィルタがベイヤー配列をなして配置されている。Ｒカラーフィルタは、Ｒ光を透過させる。Ｇカラーフィルタは、Ｇ光を透過させる。Ｂカラーフィルタは、Ｂ光を透過させる。
【００２４】
Ｒカラーフィルタに対応するＲ画素、Ｇカラーフィルタに対応するＧｒ画素及びＧｂ画素、Ｂカラーフィルタに対応するＢ画素は、画素アレイ２１において、カラーフィルタ２５と同様のベイヤー配列をなして配置されている。
【００２５】
Ｒ画素は、Ｒカラーフィルタを透過したＲ光を検出する。Ｂ画素は、Ｂカラーフィルタを透過したＢ光を検出する。Ｇｒ画素及びＧｂ画素は、Ｇカラーフィルタを透過したＧ光を検出する。Ｇｒ画素は、行方向においてＲ画素と並列している。Ｇｂ画素は、行方向においてＢ画素と並列している。
【００２６】
ここで、２つのＢ画素及び２つのＧｒ画素を備えるセル２０を第１セル、２つのＧｂ画素及び２つのＲ画素を備えるセル２０を第２セル、とする。第１セル及び第２セルは、列方向における位置が互い違いとなるように配置されている。なお、図４では、カラーフィルタ２５における各色カラーフィルタの配置を、画素アレイ２１における各色画素の配置に見立てることとし、各セル２０の外縁を太線として表している。
【００２７】
イメージセンサ１０は、４つの画素が１つのセル２０を構成し、セル２０ごとに信号を出力する。イメージセンサ１０は、複数の画素を１つのセル２０として扱うことで、飽和電荷量の増加、感度の向上、ランダムノイズの低減を見込むことができる。
【００２８】
イメージセンサ１０は、列方向において４つの画素おきに、セル２０ごとの出力回路が配置されている。イメージセンサ１０は、列方向へ並列する各画素に出力回路を配置する場合に比べて、列方向について回路の高集積化が可能となる。
【００２９】
さらに、イメージセンサ１０は、互いに隣接する列同士で、列方向におけるセル２０の位置を異ならせることで、列方向のみならず行方向について回路の高集積化が可能となる。イメージセンサ１０内の回路を列方向及び行方向の双方について高集積化させることで、固体撮像装置５は、レイアウト上有利な構成にできる。
【００３０】
図５は、列方向におけるビニング処理において、信号電荷を読み出す行を垂直シフトレジスタが選択する順序を説明する図である。図６は、図５に示す順序で行を選択した場合のビニング処理によって得られた信号値の空間配置について説明する図である。図７は、第１の実施形態の比較例でのビニング処理における、行を選択する順序を説明する図である。図８は、図７に示す順序で行を選択した場合のビニング処理によって得られた信号値の空間配置について説明する図である。
【００３１】
固体撮像装置５は、例えば、列方向についてデータ数を２分の１とするビニング処理を実施可能とする。本実施形態において、ビニング処理は、１回の読み出し動作によって複数の画素からの電荷を蓄積又は補間し、それらを読み出すための処理とする。
【００３２】
ここで、図７及び図８に示す比較例の場合のビニング処理について、図４の参照とともに説明する。図４に示すＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７及びＬ８は、列方向において隣接する８つの行を表すものとする。
【００３３】
比較例にかかる固体撮像装置は、第１の動作においてＬ１及びＬ３を選択し、２つのＧｒ画素の信号電荷Ｇｒ１及びＧｒ２に由来する信号値を生成する。固体撮像装置は、第１の動作に続く第２の動作においてＬ２及びＬ４を選択し、２つのＢ画素の信号電荷Ｂ１及びＢ２に由来する信号値を生成する。
【００３４】
固体撮像装置は、第２の動作に続く第３の動作においてＬ３及びＬ５を選択し、２つのＲ画素の信号電荷Ｒ１及びＲ２に由来する信号値を生成する。固体撮像装置は、第３の動作に続く第４の動作においてＬ４及びＬ６を選択し、２つのＧｂ画素の信号電荷Ｇｂ１及びＧｂ２に由来する信号値を生成する。
【００３５】
固体撮像装置は、Ｌ７以降の行についてもこのような動作を繰り返していく。２つの画素の電荷から生成された信号値は、かかる２つの画素同士の中間に位置するものとして扱われる。これらの動作により、固体撮像装置は、図８上段の状態から図８下段の状態へと、列方向についてのビニング処理を実施する。
【００３６】
比較例にかかる固体撮像装置は、第１から第４の動作のいずれにおいても、信号電荷を読み出す行として、１つ前の動作にて選択した行の隣に位置する行を選択する。これにより、固体撮像装置は、各色画素の配列順にしたがって、各色成分の行を順次選択していく。
【００３７】
比較例にかかる固体撮像装置は、列方向におけるセル２０の位置を列ごとに互い違いとして、上述のビニング処理を実施する場合に、Ｇｒ画素とＲ画素については、１つのセル２０内で画素２つ分の電荷を加算して出力する。その一方、固体撮像装置は、Ｂ画素とＧｂ画素については、２つのセル２０から画素１つ分ずつ読み出された電荷を平均化して出力する。Ｇｒ画素及びＲ画素についてはセル２０ごとの情報が得られる一方、Ｂ画素とＧｂ画素については２つのセル２０おきに平均化された情報しか得られないこととなる。
【００３８】
人間の眼の分光感度は、可視光の波長域のうちの中間域に位置する緑色付近をピークとする。ＲＧＢの各成分の中ではＧ成分が、ノイズや解像感に大きく影響を及ぼすこととなる。このため、Ｇｒ画素及びＧｂ画素のうちの少なくとも一方について、２つのセル２０から読み出された電荷が平均化されることで、固体撮像装置は、ＳＮＲの悪化、解像感の低下を起こすことがあり得る。
【００３９】
次に、図５及び図６に示す本実施形態におけるビニング処理について、図４の参照とともに説明する。垂直シフトレジスタ１３は、第１の動作において、タイミング制御部１５からのタイミング信号に応じてＬ１及びＬ３を選択する。固体撮像装置５は、Ｌ１及びＬ３の選択により、２つのＧｒ画素の信号電荷Ｇｒ１及びＧｒ２に由来する信号値を生成する。垂直シフトレジスタ１３は、第１の動作において、Ｇｒ１及びＧｒ２を１つのセル２０内から同時に読み出すように、行を選択する。
【００４０】
垂直シフトレジスタ１３は、第１の動作に続く第２の動作において、タイミング制御部１５からのタイミング信号に応じてＬ２及びＬ４を選択する。固体撮像装置５は、Ｌ２及びＬ４の選択により、２つのＢ画素の信号電荷Ｂ１及びＢ２に由来する信号値を生成する。垂直シフトレジスタ１３は、第２の動作において、２つのセル２０からＢ１及びＢ２を同時に読み出すように、行を選択する。
【００４１】
垂直シフトレジスタ１３は、第２の動作に続く第３の動作において、タイミング制御部１５からのタイミング信号に応じてＬ５及びＬ７を選択する。固体撮像装置５は、Ｌ５及びＬ７の選択により、２つのＲ画素の信号電荷Ｒ１及びＲ２に由来する信号値を生成する。垂直シフトレジスタ１３は、第３の動作では、Ｒ１及びＲ２を読み出す行として、第２の動作にて選択した行から２行を超えて位置する行を選択する。これにより、固体撮像装置５は、２つのセル２０からＲ１及びＲ２を同時に読み出す。
【００４２】
垂直シフトレジスタ１３は、第３の動作に続く第４の動作において、タイミング制御部１５からのタイミング信号に応じてＬ６及びＬ８を選択する。固体撮像装置５は、Ｌ６及びＬ８の選択により、２つのＧｂ画素の信号電荷Ｇｂ１及びＧｂ２に由来する信号値を生成する。垂直シフトレジスタ１３は、第４の動作において、Ｇｂ１及びＧｂ２を１つのセル２０内から同時に読み出すように、行を選択する。
【００４３】
垂直シフトレジスタ１３は、Ｌ８以降についても同様に行選択を繰り返していく。このように、垂直シフトレジスタ１３は、第１セル及び第２セルの双方について、緑色画素を含む行を同時に選択する。固体撮像装置５は、Ｇｒ画素とＧｂ画素については、１つのセル２０内で画素２つ分の電荷を加算して出力する。一方、固体撮像装置５は、Ｂ画素とＲ画素については、２つのセル２０から画素１つ分ずつ読み出された電荷を平均化して出力する。
【００４４】
固体撮像装置５は、Ｇｒ画素とＧｂ画素の双方について、セル２０ごとの情報を得ることができる。固体撮像装置５は、他の色に比べてノイズや解像感への影響が大きいＧ成分についてセル２０ごとの情報が得られることで、ビニング処理によるＳＮＲの悪化、及び解像感の低下を抑制させることができる。
【００４５】
固体撮像装置５は、例えば、ビニング処理を実施するビニングモードと、ビニング処理を実施しない通常モードとの切り換えが可能であるものとする。ビニングモードが指定されているとき、タイミング制御部１５は、図５に示す順序で２つの行を同時に選択するようなタイミング信号を、垂直シフトレジスタ１３へ出力する。
【００４６】
通常モードが指定されているとき、タイミング制御部１５は、画素アレイ２１の各行を上から１行ずつ順次選択するようなタイミング信号を、垂直シフトレジスタ１３へ出力する。通常モードにおいて、垂直シフトレジスタ１３は、画素アレイ２１の各行を１行ずつ選択する。
【００４７】
固体撮像装置５は、ビニングモードと通常モードとを、例えば、ユーザの操作に応じて切り換え可能としても良い。固体撮像装置５は、画像の精細さよりも画像処理の速さを重視する場合、例えば動画の撮影にビニングモードを適用しても良い。固体撮像装置５は、画像処理の速さよりも画像の精細さを重視する場合、例えば静止画の撮影に通常モードを適用しても良い。固体撮像装置５は、ビニングモードと通常モードの切り換えにより、要求に応じた撮影を実施することができる。
【００４８】
（第２の実施形態）
図９は、第２の実施形態にかかる固体撮像装置によるビニング処理について説明する図である。第１の実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。本実施形態にかかる固体撮像装置５は、第１の実施形態の固体撮像装置５と同様の構成を備えるほか、さらに行方向についてのビニング処理を実施可能とする。
【００４９】
第２の実施形態にかかる固体撮像装置５は、例えば、列方向及び行方向についてデータ数を２分の１とするビニング処理を実施可能とする。垂直シフトレジスタ１３は、第１の実施形態と同様に行を選択する。垂直シフトレジスタ１３は、第１の実施形態と同様、第１セル及び第２セルの双方について、緑色画素を含む行を同時に選択する。
【００５０】
水平シフトレジスタ１４は、行方向に並列する同色の２つの画素について、信号を同時に読み出す。固体撮像装置５は、行方向に並列する２つのセル２０から読み出された信号を平均化して出力する。列方向及び行方向についてのビニング処理により、固体撮像装置５は、３×３画素のブロックの４隅に位置する同色の画素の信号値から、１つの信号値を生成する。４つの画素の電荷から生成された信号値は、当該ブロックの中間に位置するものとして扱われる。
【００５１】
第２の実施形態においても、固体撮像装置５は、第１の実施形態と同様、レイアウト上有利な構成にでき、かつ列方向のビニング処理によるＳＮＲの悪化、及び解像感の低下を抑制させることができる。第２の実施形態においても、固体撮像装置５は、ビニングモードと通常モードとを切り換え可能としても良い。固体撮像装置５は、ビニングモードと通常モードの切り換えにより、要求に応じた撮影を実施することができる。
【００５２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５３】
５  固体撮像装置、１３  垂直シフトレジスタ、２０  セル、２１  画素アレイ、２５  カラーフィルタ。
【図１】
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【図２】
2014064251.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2014064251.tif 000007
【図６】
2014064251.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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