(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を光電変換することによって光信号を生成し、前記光信号を出力する画素と、参照信号供給部と、比較部と、クロック信号を計数することによってカウント信号を生成するカウンタとを有する撮像装置であって、
前記参照信号供給部は、第１の期間にわたり、第１の振幅範囲で電位が時間の経過にともなって変化する第１のランプ信号と、第２の期間にわたり、前記第１の振幅範囲を含むとともに前記第１の振幅範囲よりも最大振幅が大きい第２の振幅範囲で電位が時間の経過にともなって変化するとともに、前記第１のランプ信号と単位時間当たりの電位の変化量が同じである第２のランプ信号とを生成し、
前記比較部は、一の前記光信号と前記第１のランプ信号との比較である第１の比較による第１の比較結果信号と、前記一の光信号と前記第２のランプ信号との比較である第２の比較による第２の比較結果信号とをそれぞれ生成し、
前記一の光信号に基づくデジタル信号として、前記第１の比較結果信号の信号レベルが変化するタイミングにおける前記カウント信号と、前記第２の比較結果信号の信号レベルが変化するタイミングにおける前記カウント信号とのそれぞれが生成され、
前記比較部は、前記第１の比較を行って前記第１の比較結果信号を出力する第１の比較器と、前記第２の比較を行って前記第２の比較結果信号を出力する第２の比較器とを有し、
前記第２の比較が開始されてから、前記第２の比較が行われている期間に前記第１の比較が開始されることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第１の振幅範囲の最大振幅が、前記第２の振幅範囲の最大振幅の１／２以下、１／８以上であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記比較部は、前記第１の比較結果信号と前記第２の比較結果信号のそれぞれを前記カウンタに出力し、
前記カウンタは、前記第１の比較結果信号の信号レベルの変化に応じて前記カウント信号を第１のカウント信号として保持し、さらに前記カウンタは、前記第２の比較において、前記第１のカウント信号から前記クロック信号の計数を開始し、前記第２の比較結果信号の信号レベルの変化に応じて前記カウント信号を第２のカウント信号として保持することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像装置はさらに前記カウンタから前記カウント信号が出力されるメモリを有し、
前記メモリは、前記第１の比較結果信号の信号レベルの変化に応じて前記カウント信号を第１のカウント信号として保持し、
前記メモリは、前記第２の比較結果信号の信号レベルの変化に応じて前記カウント信号を第２のカウント信号として保持することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項５】
複数列にわたって配された複数の前記画素と、前記複数の画素の配された列に各々が対応して配された複数のＡＤ変換部と、演算部とを有し、
前記複数のＡＤ変換部の各々は、前記比較部と、前記メモリとを有し、
前記複数のＡＤ変換部のうち、前記第１の比較結果信号の信号レベルが前記第１の比較において変化せず、前記第２の比較結果信号の信号レベルが前記第２の比較において変化したＡＤ変換部である第１のＡＤ変換部が有する前記メモリは、前記第１のカウント信号を保持せず前記第２のカウント信号を保持し、
前記複数のＡＤ変換部のうち、前記第１の比較結果信号の信号レベルが前記第１の比較において変化し、前記第２の比較結果信号の信号レベルが前記第２の比較において変化したＡＤ変換部である第２のＡＤ変換部が有する前記メモリは、前記第１のカウント信号と前記第２のカウント信号とのそれぞれを保持し、
前記演算部は、前記第１のＡＤ変換部の前記メモリが保持した前記第２のカウント信号を増幅し、
前記第２のＡＤ変換部の前記メモリが保持した前記第１のカウント信号と前記第２のカウント信号とを加算することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
複数列にわたって配された複数の前記画素と、前記複数の画素の配された列に各々が対応して配された複数のＡＤ変換部と、演算部とを有し、
前記複数のＡＤ変換部の各々は、前記比較部と、前記メモリとを有し、
前記複数のＡＤ変換部のうち、前記第１の比較結果信号の信号レベルが前記第１の比較において変化せず、前記第２の比較結果信号の信号レベルが前記第２の比較において変化したＡＤ変換部である第１のＡＤ変換部が有する前記メモリは、前記第１のカウント信号を保持せず前記第２のカウント信号を保持し、
前記複数のＡＤ変換部のうち、前記第１の比較結果信号の信号レベルが前記第１の比較において変化し、前記第２の比較結果信号の信号レベルが前記第２の比較において変化したＡＤ変換部である第２のＡＤ変換部が有する前記メモリは、前記第１のカウント信号と前記第２のカウント信号とのそれぞれを保持し、
前記第１のＡＤ変換部の前記メモリは、前記第２のカウント信号を複製することによって複数の前記第２のカウント信号を生成し、
前記演算部は、前記第１のＡＤ変換部の前記メモリが生成した前記複数の第２のカウント信号を加算し、
前記第２のＡＤ変換部の前記メモリが保持した前記第１のカウント信号と前記第２のカウント信号とを加算することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記撮像装置はさらに処理部を有し、
前記処理部が、前記第１のカウント信号と前記第２のカウント信号とを加算した信号を生成することを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記画素と前記比較部との間の電気的経路に前記光信号を増幅する増幅器を有し、
前記比較部は、前記増幅器が増幅した光信号と、前記第１のランプ信号および前記第２のランプ信号のそれぞれと比較することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
請求項１〜８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】
請求項３〜６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し、
前記信号処理部が、前記第１のカウント信号と前記第２のカウント信号とを加算した信号を生成することを特徴とする撮像システム。
【請求項１１】
請求項５に記載の撮像装置と、
前記演算部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撮像システムであって、
前記信号処理部は、
前記第１のＡＤ変換部の前記メモリが保持した前記第２のカウント信号を前記演算部が増幅した信号と、前記第２のＡＤ変換部の前記メモリが保持した前記第１のカウント信号と前記第２のカウント信号とを前記演算部が加算した信号との差を得ることを特徴とする撮像システム。
【請求項１２】
請求項６に記載の撮像装置と、
前記演算部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撮像システムであって、
前記信号処理部は、
前記第１のＡＤ変換部の前記メモリが生成した前記複数の第２のカウント信号を前記演算部が加算して生成した信号と、前記第２のＡＤ変換部の前記メモリが保持した前記第１のカウント信号と前記第２のカウント信号とを前記演算部が加算して生成した信号との差を得ることを特徴とする撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
画素が出力する信号をＡＤ変換するＡＤ変換部を有する撮像装置が知られている。
【０００３】
特許文献１には、画素が出力する１つの信号に対し、ランプ開始電位からランプ終了電位までの振幅および傾きを同じとしたランプ信号を繰り返し用いることによって、複数のＡＤ変換を行う技術が記載されている。この複数のＡＤ変換の各々が行われる期間の長さは互いに同じである。特許文献１によれば、この技術によって雑音特性を向上させた撮像装置を提供できるとされる。
【０００４】
特許文献２には、画素が出力する１つの信号に対し、ランプ開始電位からランプ終了電位までの振幅が互いに異なり、同一時刻において任意の電圧だけオフセットさせた複数のランプ信号のそれぞれを用いて複数のＡＤ変換のそれぞれを行う技術が記載されている。特許文献２によれば、この技術によって読み出し時間の短縮化と高ビット精度のＡＤ変換が実現できるとされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１０３９１３号公報
【特許文献２】特開２０１０−２５２１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の技術では、複数のＡＤ変換の各々の期間の長さが互いに同じであるため、ＡＤ変換に要する期間が長大化していた。
【０００７】
特許文献２に記載の技術では、複数のＡＤ変換のそれぞれに、同一時刻において任意の電圧だけオフセットさせた複数のランプ信号のそれぞれを用いている。このため、ランダムノイズを低減することが可能なように、複数のＡＤ変換を行うことが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記の課題を鑑みて為されたものであり、一の態様は、光を光電変換することによって光信号を生成し、前記光信号を出力する画素と、参照信号供給部と、比較部と、クロックを計数することによってカウント信号を生成するカウンタとを有する撮像装置であって、前記参照信号供給部は、第１の期間にわたり、第１の振幅範囲で電位が時間の経過にともなって変化する第１のランプ信号と、第２の期間にわたり、前記第１の振幅範囲を含むとともに前記第１の振幅範囲よりも最大振幅が大きい第２の振幅範囲で電位が時間の経過にともなって変化するとともに、前記第１のランプ信号と単位時間当たりの電位の変化量が同じである第２のランプ信号とを生成し、前記比較部は、一の前記光信号と前記第１のランプ信号との比較である第１の比較による第１の比較結果信号と、前記一の光信号と前記第２のランプ信号との比較である第２の比較による第２の比較結果信号とをそれぞれ生成し、前記一の光信号に基づくデジタル信号として、前記第１の比較結果信号の信号レベルが変化するタイミングにおける前記カウント信号と、前記第２の比較結果信号の信号レベルが変化するタイミングにおける前記カウント信号とのそれぞれが生成されることを特徴とする撮像装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、複数のＡＤ変換に要する期間を短縮しながら、ランダムノイズを低減することが可能なように複数のＡＤ変換を行うことを実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】撮像装置の構成の一例を示した図と、画素の構成の一例を示した図
【図２】撮像装置の動作の一例を示した図
【図３】撮像装置の構成の他の一例を示した図
【図４】撮像装置の他の一例の動作を示した図
【図５】撮像装置の他の一例の構成を示した図
【図６】撮像装置の動作の一例を示した図
【図７】撮像システムの構成の一例を示した図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、各実施例を説明する。尚、以下の説明では、信号レベルの大小を論じる場合に、振幅が大きい、あるいは振幅が小さい、の表現を用いることがある。この振幅とは、基準となる信号値から変化した量を示すものである。例えば信号Ａの電位（例えば０Ｖ）が信号Ｂの電位（例えば１Ｖ）よりも、数値として小さい場合がある。この場合に、信号Ａおよび信号Ｂの電位の基準となる信号レベルが信号Ａ、信号Ｂの中間の電位よりも大きい（例えば３Ｖ）のであれば、信号Ａの振幅は信号Ｂの振幅よりも大きいとして表現される。
【００１２】
（実施例１）
図１（ａ）は、本実施例の撮像装置を示した図である。
【００１３】
画素アレイ１０１は、複数行および複数列に渡って配された複数の画素１００を有する。垂直走査回路１０２は、画素アレイ１０１の複数の画素１００を行単位で順次走査する垂直走査を行う。各行の複数の画素１００は、垂直走査回路１０２と制御信号線を介して電気的に接続されている。また、各列の複数の画素１００は、垂直信号線１１０に電気的に接続されている。各列の垂直信号線１１０は、複数の画素１００の１つの列に対応して配されている。この垂直信号線は、画素アレイ１０１の外部に配された比較器１０４に電気的に接続されている。また、比較器１０４は、参照信号供給回路１０３と電気的に接続されている。比較器１０４には、垂直信号線１１０を介して画素１００が出力する信号が入力される。また、比較器１０４には、参照信号供給回路１０３からランプ信号ＶＲＭＰが入力される。参照信号供給回路１０３はランプ信号ＶＲＭＰを供給する参照信号供給部である。本実施例の比較部は、１つの比較器１０４を有する。
【００１４】
各列の比較器１０４は、１つのカウンタ１０５に電気的に接続されている。カウンタ１０５は、不図示のタイミングジェネレータからクロック信号が入力される。カウンタ１０５は、このクロック信号を計数したカウント信号を生成する。
【００１５】
各列のカウンタ１０５は、１つのメモリ１０６に電気的に接続されている。各列のメモリ１０６は、対応するカウンタ１０５が生成したカウント信号を保持する。
【００１６】
１つのＡＤ変換部２００は、１つの比較器１０４、１つのカウンタ１０５、１つのメモリ１０６を有する。この１つのＡＤ変換部２００は、複数の画素１００の１つの列に対応して設けられている。
【００１７】
水平走査回路１０７は、各列のメモリ１０６を順次走査する水平走査を行う。これにより、各列のメモリ１０６が保持したカウント信号（画像信号）が出力される。
【００１８】
図１（ｂ）は、画素１００の構成を示した図である。画素１００は、フォトダイオードＰＤ、リセットトランジスタＭ１、転送トランジスタＭ２、増幅トランジスタＭ３、選択トランジスタＭ４を有する。リセットトランジスタＭ１の制御ノードには、垂直走査回路１０２から信号φＲが入力される。また、転送トランジスタＭ２の制御ノードには、垂直走査回路１０２から信号φＴが入力される。また、選択トランジスタＭ４の入力ノードには、垂直走査回路１０２から信号φＳＥＬが入力される。リセットトランジスタＭ１の一方の主ノードと増幅トランジスタＭ３の一方の主ノードのそれぞれには電源電圧ＶＤＤが入力される。リセットトランジスタＭ１の他方の主ノードと、転送トランジスタＭ２の一方の主ノードと、増幅トランジスタＭ３の制御ノードはノードＦＤに電気的に接続される。転送トランジスタＭ２の他方の主ノードは、フォトダイオードＰＤに電気的に接続される。
【００１９】
増幅トランジスタＭ３の他方の主ノードは、選択トランジスタＭ４の一方の主ノードに電気的に接続される。選択トランジスタＭ４の他方の主ノードは垂直信号線１１０に電気的に接続される。
【００２０】
図２（ａ）は、図１（ａ）に示した撮像装置および図１（ｂ）に示した画素１００の動作を示した図である。図２では、画素アレイ１０１のうちの１行の画素１００に関わる動作を示している。
【００２１】
時刻Ｔ０よりも前の期間において、垂直走査回路１０２は、信号φＳＥＬ、信号φＲ、信号φＴのそれぞれの信号レベルをＬｏｗレベル（以下、Ｌｏと表記する）としている。よって信号φＳＥＬ、信号φＲ、信号φＴが入力される、選択トランジスタＭ４、リセットトランジスタＭ１、転送トランジスタＭ２はそれぞれＯＦＦの状態である。
【００２２】
時刻Ｔ０に、垂直走査回路１０２は信号φＳＥＬ、信号φＲをそれぞれＨｉレベル（以下、Ｈｉと表記する）とする。これにより、選択トランジスタＭ４、リセットトランジスタＭ１がそれぞれＯＮの状態となる。リセットトランジスタＭ１がＯＮすることにより、ノードＦＤは、電源電圧ＶＤＤに基づく電位にリセットされる。また、選択トランジスタＭ４がＯＮすることにより、増幅トランジスタＭ３が選択トランジスタＭ４を介して垂直信号線１１０に、ノードＦＤの電位に基づく信号を出力可能な状態となる。尚、増幅トランジスタＭ３は、垂直信号線１１０に電気的に接続された不図示の電流源と、電源電圧ＶＤＤとともにソースフォロワ回路を構成する。
【００２３】
時刻Ｔ１に垂直走査回路１０２は信号φＲをＬｏとする。これにより、リセットトランジスタＭ１がＯＦＦする。よって、ノードＦＤのリセットが解除される。増幅トランジスタＭ３は、リセットが解除されたノードＦＤの電位に基づく信号を出力する。この信号を、Ｎ信号と表記する。
【００２４】
時刻Ｔ１から、参照信号供給回路１０３は、ランプ信号ＶＲＭＰの、時間の経過にともなう電位の変化を開始する。比較器１０４は、ランプ信号ＶＲＭＰと、垂直信号線１１０に出力されたＮ信号との比較を行う。比較器１０４は、ランプ信号ＶＲＭＰと垂直信号線１１０に出力された信号の電位同士を比較した結果を示す比較結果信号をカウンタ１０５に出力する。
【００２５】
カウンタ１０５は、時刻Ｔ１に、クロック信号の計数を開始する。これにより、カウンタ１０５が生成するカウント信号の信号値は時間の経過にともなって信号値が増加する。
【００２６】
時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間に、ランプ信号ＶＲＭＰとＮ信号との電位の大小関係が逆転する。このタイミングに、比較器１０４が出力する比較結果信号の信号値が変化する。カウンタ１０５は、この比較結果信号の信号値が変化した時点のカウント信号を保持する。このカウント信号を第１Ｎデジタル信号と表記する。
【００２７】
時刻Ｔ２に、参照信号供給回路１０３はランプ信号ＶＲＭＰの時間の経過にともなう電位の変化を終了するとともに、ランプ信号ＶＲＭＰを初期値にリセットする。
【００２８】
時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間は、第１のＮ変換期間Ｎ１である。第１のＮ変換期間Ｎ１は、第１Ｎデジタル信号を生成するＡＤ変換期間である。
【００２９】
時刻Ｔ３に、参照信号供給回路１０３は、ランプ信号ＶＲＭＰの時間の経過にともなう電位の変化を再び開始する。カウンタ１０５は、保持していた第１Ｎデジタル信号の信号値から、クロック信号の計数を開始する。
【００３０】
時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までに、再び比較結果信号の信号値が変化する。カウンタ１０５は、この比較結果信号の信号値が変化した時点のカウント信号を保持する。このカウント信号を第２Ｎデジタル信号と表記する。
【００３１】
時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までの期間は、第２のＮ変換期間Ｎ２である。第２のＮ変換期間Ｎ２は、第２Ｎデジタル信号を生成するＡＤ変換期間である。第２のＮ変換期間Ｎ２は、第１のＮ変換期間Ｎ１と同じ長さとしている。
【００３２】
メモリ１０６は、カウンタ１０５が保持した第２Ｎデジタル信号を保持する。カウンタ１０５はカウント信号の信号値を初期値にリセットする。
【００３３】
時刻Ｔ４に垂直走査回路１０２は、信号φＴをＨｉとする。これにより転送トランジスタＭ２がＯＮする。よって、フォトダイオードＰＤが蓄積した電荷の転送トランジスタＭ２を介してのノードＦＤへの転送が開始される。
【００３４】
時刻Ｔ５に垂直走査回路１０２は、信号φＴをＬｏとする。これにより転送トランジスタＭ２がＯＦＦする。これにより、フォトダイオードＰＤからノードＦＤへの電荷の転送が終了する。
【００３５】
増幅トランジスタＭ３は、ノードＦＤの電位に基づく信号を、選択トランジスタＭ４を介して垂直信号線１１０に出力する。この増幅トランジスタＭ３が垂直信号線１１０に出力する信号をＳ信号と表記する。Ｓ信号は画素が光電変換によって生成するとともに出力する光信号である。
【００３６】
時刻Ｔ５に、参照信号供給回路１０３は、ランプ信号ＶＲＭＰの時間の経過にともなった電位の変化を開始する。比較器１０４は、垂直信号線１１０に出力されたＳ信号とランプ信号ＶＲＭＰの電位同士を比較する。時刻Ｔ５に、カウンタ１０５は、初期値からクロック信号の計数を開始する。
【００３７】
ここから、Ｓ信号の振幅が時刻Ｔ６におけるランプ信号ＶＲＭＰの振幅以下である場合と、Ｓ信号の振幅が時刻Ｔ６におけるランプ信号ＶＲＭＰの振幅よりも大きい場合とを分けて説明する。以下に述べる動作は、本実施例の特徴の一つの動作である。
【００３８】
図２（ｂ）は、Ｓ信号の振幅が時刻Ｔ６におけるランプ信号の振幅以下である場合を説明した図である。時刻Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８のそれぞれは図２（ａ）に示したそれぞれの時刻に対応している。
【００３９】
時刻Ｔ５から時刻Ｔ６までの期間に、Ｓ信号の振幅が時刻Ｔ６におけるランプ信号ＶＲＭＰの振幅よりも小さい場合にはランプ信号ＶＲＭＰとの電位の大小関係が、例えば時刻Ｔ５０に逆転する。この場合は、この大小関係の逆転によって、比較結果信号の信号値が変化する。カウンタ１０５は、この比較結果信号の信号値が変化したタイミングのカウント信号を保持する。このカウント信号を第１Ｓデジタル信号と表記する。
【００４０】
時刻Ｔ６に、参照信号供給回路１０３はランプ信号ＶＲＭＰの時間の経過にともなう電位の変化を終了するとともに、ランプ信号ＶＲＭＰを初期値にリセットする。
【００４１】
時刻Ｔ５から時刻Ｔ６までの期間は、第１のＳ変換期間Ｓ１である。第１のＳ変換期間Ｓ１は、光信号と第１のランプ信号とを比較する第１の期間である。第１の期間に、比較器１０４は、第１のランプ信号と光信号との比較である第１の比較を行っている。
【００４２】
時刻Ｔ７に、参照信号供給回路１０３は、ランプ信号ＶＲＭＰの時間の経過にともなう電位の変化を再び開始する。このランプ信号ＶＲＭＰの単位時間当たりの電位の変化量は、時刻Ｔ５から時刻Ｔ６におけるランプ信号ＶＲＭＰの単位時間当たりの電位の変化量と同じである。即ち、時刻Ｔ７から時刻Ｔ８の期間にわたり電位が変化する第２のランプ信号は、第１のランプ信号と同じ傾きを有する。カウンタ１０５は、保持していた第１Ｓデジタル信号の信号値から、クロック信号の計数を開始する。
【００４３】
時刻Ｔ７から時刻Ｔ８までの期間、例えば時刻Ｔ７０に再び比較結果信号の信号値が変化する。カウンタ１０５は、この比較結果信号の信号値が変化した時点のカウント信号を保持する。このカウント信号を第２Ｓデジタル信号と表記する。
【００４４】
時刻Ｔ７から時刻Ｔ８までの期間は、第２のＳ変換期間Ｓ２である。第２のＳ変換期間Ｓ２は、光信号と第２のランプ信号とを比較する第２の期間である。第２のＳ変換期間Ｓ２は、第１のＳ変換期間Ｓ１よりも長い期間としている。第２のランプ信号の最大振幅（時刻Ｔ８における電位）は、第１のランプ信号の最大振幅（時刻Ｔ６における電位）よりも大きい。また、第２のランプ信号の電位が変化する振幅範囲は、第１のランプ信号の電位が変化する振幅範囲を含む。第２の期間に、比較器１０４は、第２のランプ信号と光信号との比較である第２の比較を行っている。
【００４５】
メモリ１０６は、カウンタ１０５が保持した第２Ｓデジタル信号を保持する。カウンタ１０５はカウント信号の信号値を初期値にリセットする。
【００４６】
水平走査回路１０７は水平走査によって、各列のメモリ１０６が保持した第２Ｓデジタル信号を順次、各列のメモリ１０６から出力させる。
【００４７】
図２（ｃ）は、Ｓ信号の振幅が時刻Ｔ６におけるランプ信号の振幅よりも大きい場合を説明した図である。時刻Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８のそれぞれは図２（ａ）に示したそれぞれの時刻に対応している。
【００４８】
Ｓ信号の振幅が時刻Ｔ６におけるランプ信号の振幅よりも大きい場合には、時刻Ｔ５から時刻Ｔ６までの期間に、比較結果信号の信号値は変化しない。この場合、カウンタ１０５は時刻Ｔ６にクロック信号の計数を終了すると共に、カウント信号の信号値を初期値にリセットする。
【００４９】
時刻Ｔ７に、参照信号供給回路１０３は、ランプ信号ＶＲＭＰの時間の経過にともなう電位の変化を再び開始する。カウンタ１０５は、初期値から、クロック信号の計数を開始する。なお、この図２（ｃ）の場合では、図２（ｂ）の場合に対して２倍のカウントアップ（１ビットシフト）を行う。
【００５０】
時刻Ｔ７から時刻Ｔ８までの期間、例えば時刻Ｔ７１に比較結果信号の信号値が変化する。カウンタ１０５は、この比較結果信号の信号値が変化した時点のカウント信号を保持する。このカウント信号を第３Ｓデジタル信号と表記する。第３Ｓデジタル信号は、時刻Ｔ７から時刻Ｔ７１までの期間のみをカウントした信号であるのに対し、第２Ｓデジタル信号は、時刻Ｔ５から時刻Ｔ５０までの期間と、時刻Ｔ７から時刻Ｔ７０までの期間を積算してカウントした信号である。第３Ｓデジタル信号は、比較器１０４の１回の比較動作によって生成したデジタル信号である。第２Ｓデジタル信号は、比較器１０４の複数回の比較動作の各々によって生成したデジタル信号を互いに加算したデジタル信号である。
【００５１】
メモリ１０６は、カウンタ１０５が保持した第３Ｓデジタル信号を保持する。カウンタ１０５はその後、カウント信号の信号値を初期値にリセットする。
【００５２】
本実施例の撮像装置は、第１のＳ変換期間Ｓ１の長さは、第２のＳ変換期間Ｓ２の長さよりも短くしている。この構成により得られる効果を説明する。
【００５３】
図２（ｂ）に示した動作では、第２Ｓデジタル信号はＳ信号を複数回ＡＤ変換した結果に基づく信号である。複数回のＡＤ変換を行うことにより、Ｓ信号のＡＤ変換を１回のみとして得たデジタル信号に対して、第２Ｓデジタル信号はランダムノイズを減少させることが可能である。よって、本実施例の撮像装置は、ランダムノイズの低減が可能なデジタル信号を出力することができる効果を有する。
【００５４】
図２（ｃ）に示した動作が行われる、Ｓ信号の振幅が時刻Ｔ６におけるランプ信号ＶＲＭＰの振幅よりも大きい場合とは、当該Ｓ信号を出力する画素１００のフォトダイオードＰＤが高輝度の被写体の光を受けた場合である。この場合には、Ｓ信号をＡＤ変換して得られるデジタル信号に含まれるノイズは光ショットノイズが支配的であり、ランダムノイズは無視することが可能なレベルである。よって、本実施例の撮像装置は、ランダムノイズが目立ちにくい高輝度の被写体については、Ｓ信号に基づくデジタル信号の数を１つとし、ランダムノイズが目立ちやすい低輝度の被写体についてはＳ信号に基づくデジタル信号の生成回数を２回とする。また、本実施例の撮像装置は、このデジタル信号の生成回数のうちの１回に要するＡＤ変換期間を、他の回に要するＡＤ変換期間に比して短くする。これにより、本実施例の撮像装置は、特許文献１に記載の技術のように、同じ長さのＡＤ変換期間を複数回繰り返す場合に比べて、複数回のデジタル信号の生成に要する期間を短縮することができる。
【００５５】
また、複数回のＡＤ変換に要する期間を短縮しながら、Ｓ信号のランダムノイズを低減可能なデジタル信号を生成するには、第１のランプ信号の最大振幅が、第２のランプ信号の最大振幅の１／２以下、１／８以上であることが好ましい。
【００５６】
また、撮像装置が出力する第２デジタルＮ信号は、Ｎ信号に含まれるゆらぎ（ランダムノイズ）を平均化した信号である。これにより、ＡＤ変換部２００は、Ｎ信号に含まれるランダムノイズを低減した信号を得ることができる。
【００５７】
撮像装置の外部に設けられた不図示の信号処理部は、この第２Ｎデジタル信号と第２Ｓデジタル信号との差分を得る。信号処理部はこの差分を用いて、画像を生成する。尚、この信号処理部は後述する実施例４で説明する出力信号処理部１５５とすることができる。
【００５８】
一方、第１Ｓデジタル信号が生成されなかった場合には、第２Ｎデジタル信号と、第３Ｓデジタル信号との差分を得る。信号処理部は、この差分を用いて、画像を生成する。
【００５９】
本実施例では、第１のＮ変換期間Ｎ１、第２のＮ変換期間Ｎ２、第１のＳ変換期間Ｓ１、第２のＳ変換期間Ｓ２の長さの関係を、Ｎ１＝Ｎ２＜Ｓ１＜Ｓ２としている。ノイズ信号は振幅の小さい信号であるため、ランダムノイズが目立ちやすい傾向がある。従って、Ｎ信号については、同じ長さのＡＤ変換期間、同じ振幅範囲のランプ信号ＶＲＭＰを用いて複数回、デジタル信号を得る。これにより、Ｎ信号のランダムノイズの低減が可能なデジタル信号を得ることができる。
【００６０】
尚、本実施例では、第２Ｓデジタル信号あるいは第３Ｓデジタル信号と、第２Ｎデジタル信号との差分を得る処理を撮像装置の外部で行っていたが、撮像装置の内部で行うようにしても良い。この場合には、撮像装置は第２Ｓデジタル信号あるいは第３Ｓデジタル信号と、第２Ｎデジタル信号との差分を撮像装置の外部の信号処理部に出力する。信号処理部は、この撮像装置から出力される差分の信号を用いて画像の生成を行う。
【００６１】
尚、本実施例では第１のＳ変換期間Ｓ１を１回としていたが、この構成に限定されるものではない。さらに第１のＳ変換期間Ｓ１を複数回設けても良い。第１のＳ変換期間Ｓ１を増やすことにより、低輝度におけるＳ信号に基づくデジタルＳ信号の生成回数が増える為、さらにランダムノイズを低減した、Ｓ信号に基づくデジタル信号の生成が可能となる。
【００６２】
また、Ｎ信号のＡＤ変換期間については２回としていたが、さらに多くの回数を行うようにしても良い。Ｎ信号に基づくデジタルＮ信号の生成回数が増える為、さらにランダムノイズを低減した、Ｎ信号に基づくデジタル信号の生成が可能となる。
【００６３】
尚、他の例として、垂直信号線１１０と比較器１０４との間の電気的経路に増幅器が設けられていても良い。この増幅器は、垂直信号線１１０に出力されたＮ信号、Ｓ信号のそれぞれを増幅した信号を比較器１０４に出力する。この場合には、第１Ｎデジタル信号、第２Ｎデジタル信号のそれぞれは増幅器がＮ信号を増幅した信号に基づく信号となる。また、第１Ｓデジタル信号、第２Ｓデジタル信号のそれぞれは増幅器がＳ信号を増幅した信号に基づく信号となる。
【００６４】
また、他の例として、垂直信号線１１０と比較器１０４との間の電気的経路に、ＣＤＳ回路（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ  Ｄｏｂｌｅ  Ｓａｍｐｌｉｎｇ）が設けられていても良い。このＣＤＳ回路は、垂直信号線１１０に出力されたＳ信号からＮ信号を差し引いた信号を出力する。この場合には、第１Ｎデジタル信号、第２Ｎデジタル信号は、比較器１０４によるノイズおよびオフセットが主の成分となる。
【００６５】
また、ランプ信号ＶＲＭＰはスロープ状に電位が変化する信号を示したが、階段状に電位が変化する信号であっても良い。このような階段状に電位が変化する信号も、時間の経過にともなって電位が変化するランプ信号である。
【００６６】
（実施例２）
本実施例の撮像装置について、実施例１の撮像装置とは異なる点を中心に説明する。
【００６７】
図３は、本実施例の撮像装置の構成を示した図である。図３では、図１に示した部材と同じ機能を有する部材について、図１で付した符号と同じ符号を付している。
【００６８】
本実施例の撮像装置は、各列のＡＤ変換部２００が、比較器１０４−１、比較器１０４−２、カウンタ１０５−１、カウンタ１０５−２、メモリ１０６−１、メモリ１０６−２を有する。尚、単に比較器１０４と表記する場合には、比較器１０４−１、比較器１０４−２のいずれかを指すものとする。複数の比較器１０４と表記する場合には、本実施例では比較器１０４−１、比較器１０４−２を指している。カウンタ１０５−１、カウンタ１０５−２、およびメモリ１０６−１、メモリ１０６−２についても比較器１０４の場合と同じ方法の表記とする。１つのＡＤ変換部２００が含む比較器１０４−１、比較器１０４−２は、１つの垂直信号線１１０に対して電気的に接続されている。本実施例の比較部は、比較器１０４−１、比較器１０４−２を有する。比較器１０４−２は、電位が変化する振幅範囲が小さいランプ信号と光信号との比較を行う第１の比較器である。一方、比較器１０４−１は、電位が変化する振幅範囲が大きいランプ信号と光信号との比較を行う第２の比較器である。
【００６９】
本実施例の撮像装置は、垂直信号線１１０に出力された１つのＮ信号を比較器１０４−１、比較器１０４−２のそれぞれで並行してＡＤ変換する。また、垂直信号線１１０に出力された１つのＳ信号を比較器１０４−１、比較器１０４−２のそれぞれで並行してＡＤ変換する。本実施例では、１つのＳ信号のＡＤ変換期間の長さは、複数の比較器１０４で互いに異なるものとする。
【００７０】
図４は、図３に示した撮像装置の動作を示した図である。信号φＳＥＬ、信号φＲ、信号φＴのそれぞれは、本実施例においても図１（ｂ）に示したそれぞれの信号に対応している。
【００７１】
時刻Ｔ１０よりも前の期間の動作は、図２（ａ）に示した時刻Ｔ０よりも前の期間の動作と同じである。
【００７２】
時刻Ｔ１０から時刻Ｔ１１までの期間における動作は、図２（ａ）に示した時刻Ｔ０から時刻Ｔ１までの期間の動作と同じである。
【００７３】
時刻Ｔ１１に、参照信号供給回路１０３は、ランプ信号ＶＲＭＰ１の時間の経過にともなう電位の変化を開始する。
【００７４】
また、時刻Ｔ１２に、参照信号供給回路１０３は、ランプ信号ＶＲＭＰ２の時間の経過にともなう電位の変化を開始する。
【００７５】
時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１３までの期間に、ランプ信号ＶＲＭＰ１とＮ信号との電位の大小関係が逆転する。このタイミングに、比較器１０４−１が出力する比較結果信号の信号値が変化する。カウンタ１０５−１は、この比較結果信号の信号値が変化した時点のカウント信号を保持する。このカウント信号は第１Ｎデジタル信号である。
【００７６】
メモリ１０６−１は、カウンタ１０５−１が保持した第１Ｎデジタル信号を保持する。
【００７７】
また、時刻Ｔ１２から時刻Ｔ１４までの期間に、ランプ信号ＶＲＭＰ２とＮ信号との電位の大小関係が逆転する。このタイミングに、比較器１０４−２が出力する比較結果信号の信号値が変化する。カウンタ１０５−２は、この比較結果信号の信号値が変化した時点のカウント信号を保持する。このカウント信号は第２Ｎデジタル信号である。
【００７８】
メモリ１０６−２は、カウンタ１０５−２が保持した第２Ｎデジタル信号を保持する。
【００７９】
時刻Ｔ１４から時刻Ｔ１５までの期間の動作は、図２（ａ）の時刻Ｔ４から時刻Ｔ５までの期間の動作と同じである。
【００８０】
時刻Ｔ１５に、参照信号供給回路１０３は、ランプ信号ＶＲＭＰ１の時間の経過にともなう電位の変化を開始する。
【００８１】
また、時刻Ｔ１６に、参照信号供給回路１０３は、ランプ信号ＶＲＭＰ２の時間に経過にともなう電位の変化を開始する。
【００８２】
Ｓ信号の振幅が、時刻Ｔ１７におけるランプ信号ＶＲＭＰ２の振幅以下の場合には、時刻Ｔ１６から時刻Ｔ１７までの期間に、比較器１０４−２が出力する比較結果信号の信号値が変化する。この場合には、カウンタ１０５−２は第１Ｓデジタル信号を保持する。
【００８３】
一方、Ｓ信号の振幅が、時刻Ｔ１７におけるランプ信号ＶＲＭＰ２の振幅よりも大きい場合には、比較器１０４−２が出力する比較結果信号の信号値は変化しない。このため、カウンタ１０５−２は、第１Ｓデジタル信号を保持しない。
【００８４】
時刻Ｔ１５から時刻Ｔ１８までの期間に、比較器１０４−１が出力する比較結果信号の信号値が変化する。カウンタ１０５−１は、比較器１０４−１が出力する比較結果信号の信号値が変化したタイミングのカウント信号を保持する。このカウント信号は図２（ｃ）で説明した第３Ｓデジタル信号である。
【００８５】
カウンタ１０５−１が第１Ｓデジタル信号を保持している場合には、メモリ１０６−１は第１Ｓデジタル信号を保持する。メモリ１０６−２はカウンタ１０５−２が保持した第３Ｓデジタル信号を保持する。
【００８６】
水平走査回路１０７は水平走査によって、各列のＡＤ変換部２００のメモリ１０６−１、メモリ１０６−２のそれぞれから、第１Ｓデジタル信号を保持したメモリ１０６−１から第１Ｎデジタル信号と第１Ｓデジタル信号と、メモリ１０６−２が保持した第２Ｎデジタル信号と第３Ｓデジタル信号を出力させる。
【００８７】
撮像装置の外部に設けられた信号処理部は、第１Ｎデジタル信号と第２Ｎデジタル信号とを加算したデジタル信号を生成する。また、信号処理部は、第１Ｓデジタル信号が生成されたＡＤ変換部２００においては、第１Ｓデジタル信号と第２Ｓデジタル信号とを加算したデジタル信号を生成する。信号処理部は、この第１Ｓデジタル信号と第２Ｓデジタル信号とを加算したデジタル信号と、第１Ｎデジタル信号と第２Ｎデジタル信号とを加算したデジタル信号との差分を得る。信号処理部はこの差分を用いて、画像を生成する。一方、第１Ｓデジタル信号が生成されなかったＡＤ変換部においては、第１Ｎデジタル信号と第２Ｎデジタル信号とを加算したデジタル信号と、第２Ｓデジタル信号を２倍したデジタル信号との差分を得る。信号処理部は、この差分を用いて、画像を生成する。
【００８８】
尚、本実施例では、第１のＳ変換期間Ｓ１と、第２のＳ変換期間Ｓ２との開始のタイミングを異ならせている。この構成により、Ｓ信号に含まれるランダムノイズのノイズ量が異なる状態でＡＤ変換を行うことができる。従って、第１Ｓデジタル信号と第３Ｓデジタル信号とに含まれるＳ信号のランダムノイズのノイズ量が異なるため、第１Ｓデジタル信号と第３Ｓデジタル信号との加算により、Ｓ信号のランダムノイズを好適に低減したデジタル信号を得ることができる。また、本実施例では、第１のＳ変換期間Ｓ１と、一部の第２のＳ変換期間Ｓ２がオーバーラップしている。これにより、Ｓ信号の複数回のＡＤ変換に要する期間を、第１のＳ変換期間Ｓ１と第２のＳ変換期間Ｓ２を全くオーバーラップさせない構成に比して、短縮することができる。よって、本実施例の撮像装置は、Ｓ信号のランダムノイズの低減と、ＡＤ変換期間の短縮とを図ることができる。
【００８９】
また、本実施例では、第１のＮ変換期間Ｎ１と、第２のＮ変換期間Ｎ２との開始のタイミングを異ならせている。この構成により、Ｎ信号に含まれるランダムノイズのノイズ量が異なる状態でＡＤ変換を行うことができる。従って、第１Ｎデジタル信号と第２Ｎデジタル信号とに含まれるＮ信号のランダムノイズのノイズ量が異なるため、第１Ｎデジタル信号と第２Ｎデジタル信号との加算により、Ｎ信号のランダムノイズを好適に低減したデジタル信号を得ることができる。また、本実施例では、第１のＮ変換期間Ｎ１と第２のＮ変換期間Ｎ２の一部同士がオーバーラップしている。これにより、Ｎ信号の複数回のＡＤ変換に要する期間を、第１のＮ変換期間Ｎ１と第２のＮ変換期間Ｎ２を全くオーバーラップさせない構成に比して、短縮することができる。よって、第１のＮ変換期間Ｎ１と、第２のＮ変換期間Ｎ２との一部同士をオーバーラップさせ、他の一部同士をオーバーラップさせないことにより、Ｎ信号のランダムノイズの低減と、ＡＤ変換期間の短縮とを図ることができる。
【００９０】
（実施例３）
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。
【００９１】
実施例１の撮像装置は、各列のＡＤ変換部２００がカウンタを有していた。本実施例の撮像装置はカウンタ１０８を有する。カウンタ１０８は、複数列のＡＤ変換部に対して共通のカウント信号を供給する共通カウンタである。
【００９２】
図５（ａ）は、本実施例の撮像装置の構成を示した図である。図５（ａ）では、図１（ａ）に示した部材と同じ機能を有する部材について、図１（ａ）で付した符号と同じ符号を図５（ａ）でも付している。
【００９３】
各列のＡＤ変換部２００は、比較器１０４、ラッチ１０９、メモリ１０６を有する。
【００９４】
ラッチ１０９には、対応する比較器１０４が出力する比較結果信号と、カウンタ１０８が出力するカウント信号ｃｏｕｎｔが入力される。
【００９５】
図５（ｂ）は、メモリ１０６の構成を示した図である。メモリ１０６は、Ｓ１メモリ、Ｓ２メモリ、フラグメモリを有する。
【００９６】
図６（ａ）は、実施例１において図２（ｂ）で述べた場合と同じように、Ｓ信号の振幅がランプ信号ＶＲＭＰの時刻Ｔ２における振幅以下である場合の動作である。図６（ａ）で示したｌａｔｃｈ  ｐｕｌｓｅは比較器１０４がラッチ１０９に出力する信号である。図６（ａ）で示したｆｌａｇは、ラッチ１０９がメモリ１０６に出力する信号である。
【００９７】
時刻Ｔ０から時刻Ｔ２までの期間に、比較結果信号の信号値が変化する。この変化により、比較器１０４は信号ｌａｔｃｈ  ｐｕｌｓｅの信号レベルをＬｏからＨｉにした後、再びＬｏにする。ラッチ１０９は、信号ｌａｔｃｈ  ｐｕｌｓｅがＨｉからＬｏに変化したタイミングにおける、カウンタ１０８から入力されるカウント信号ｃｏｕｎｔを保持する。メモリ１０６のＳ１メモリはラッチ１０９が保持したカウント信号ｃｏｕｎｔを保持する。このＳ１メモリに保持されたカウント信号ｃｏｕｎｔは、第１Ｓデジタル信号である。
【００９８】
時刻Ｔ２に、カウンタ１０８はカウント信号ｃｏｕｎｔを初期値にリセットする。
【００９９】
また、時刻Ｔ３から時刻Ｔ５までの期間に比較結果信号の信号値が変化する。この変化により、比較器１０４は信号ｌａｔｃｈ  ｐｕｌｓｅの信号レベルをＬｏからＨｉにした後、再びＬｏにする。ラッチ１０９は、信号ｌａｔｃｈ  ｐｕｌｓｅがＨｉからＬｏに変化したタイミングにおける、カウンタ１０８から入力されるカウント信号ｃｏｕｎｔを保持する。メモリ１０６のＳ２メモリは、ラッチ１０９が保持したカウント信号ｃｏｕｎｔを保持する。このＳ２メモリに保持されたカウント信号ｃｏｕｎｔは第３Ｓデジタル信号である。
【０１００】
また、時刻Ｔ２以降、ラッチ１０９は信号ｆｌａｇをＬｏレベルのままとする。メモリ１０６のフラグメモリはＬｏレベルの信号ｆｌａｇを取り込む。
【０１０１】
図６（ａ）の動作においては信号ｆｌａｇの信号レベルはＬｏのままである。
【０１０２】
図６（ｂ）は、実施例１において図２（ｃ）で述べた場合と同じように、ランプ信号ＶＲＭＰの時刻Ｔ２における振幅よりもＳ信号の振幅が大きい場合の動作である。
【０１０３】
図６（ｂ）では、時刻Ｔ０から時刻Ｔ１までの期間に、比較結果信号の信号値は変化しない。よって、信号ｌａｔｃｈ  ｐｕｌｓｅの信号レベルはＬｏのままである。よって、ラッチ１０９はカウント信号ｃｏｕｎｔを保持しない。よってメモリ１０６のＳ１メモリは、第１Ｓデジタル信号を保持しない。また、時刻Ｔ１に、ラッチ１０９は信号ｌａｔｃｈ  ｐｕｌｓｅがＬｏのままであったことを検出して、信号ｆｌａｇをＨｉレベルとする。メモリ１０６のフラグメモリはＨｉレベルの信号ｆｌａｇを取り込む。
【０１０４】
図６（ｂ）の時刻Ｔ２から時刻Ｔ４までの動作は、図６（ａ）の時刻Ｔ２から時刻Ｔ４までの動作と同じである。
【０１０５】
水平走査回路１０７は水平走査を行う。これにより、第１Ｓデジタル信号を保持したメモリ１０６は、第１Ｓデジタル信号と第３Ｓデジタル信号とＬｏレベルの信号ｆｌａｇを出力する。一方、第１Ｓデジタル信号を保持しなかったメモリ１０６は、第３Ｓデジタル信号とＨｉレベルの信号ｆｌａｇを出力する。
【０１０６】
撮像装置の内部に設けられた不図示の演算部は、信号ｆｌａｇの信号レベルを参照し、以下の演算処理を行う。なおＳ１メモリに記憶された第１Ｓデジタル信号をＤ＿Ｓ１、Ｓ２メモリに記憶された第３Ｓデジタル信号をＤ＿Ｓ２、演算部の出力をＤｏｕｔと表記する。尚、以下では信号ｆｌａｇの信号レベルについてＬｏを０、Ｈｉが１の値であるとして扱う。
ｆｌａｇ＝０の場合
Ｄｏｕｔ＝Ｄ＿Ｓ１＋Ｄ＿Ｓ２
ｆｌａｇ＝１の場合
Ｄｏｕｔ＝Ｄ＿Ｓ２ｘ２
【０１０７】
すなわち、信号ｆｌａｇの信号レベルがＬｏの場合においては２回のＡＤ変換結果を加算した値を演算部は出力する。
【０１０８】
一方、信号ｆｌａｇの信号レベルがＨｉの場合においては第３Ｓデジタル信号を２倍した値を演算部は出力する。
【０１０９】
これにより、信号ｆｌａｇの信号レベルがＬｏであったＡＤ変換部２００については、Ｓ信号に基づく複数のデジタル信号を加算したデジタル信号を得ることができる。また、信号ｆｌａｇの信号レベルがＨｉであったＡＤ変換部２００については、Ｓ信号に基づくデジタル信号を得ることができる。このように、撮像装置の内部の演算部の演算処理により、撮像装置の外部の信号処理部は、信号ｆｌａｇの信号レベルに応じた処理の変更を行わずに、演算部が出力する信号を処理することができる。
【０１１０】
尚、本実施例のメモリ１０６の構成は図５（ｂ）に限定されるものではない。図５（ｃ）は、他のメモリ１０６の構成を示した図である。
【０１１１】
メモリ１０６は第１Ｓデジタル信号を記憶するＳ１メモリ、および第３Ｓデジタル信号を記憶するＳ２メモリを有する。図５（ｃ）の構成のメモリ１０６は、フラグメモリを有しない。図５（ｃ）の構成のメモリ１０６は、信号ｆｌａｇの信号レベルを参照し、信号ｆｌａｇの信号レベルがＨｉの場合は、メモリ１０６はＳ１メモリに、Ｓ２メモリが保持した第３Ｓデジタル信号を複製する。演算部は以下の処理を行う。
Ｄｏｕｔ＝Ｄ＿Ｓ１＋Ｄ＿Ｓ２
【０１１２】
よって演算部は、図５（ｂ）の場合と同じく、図６（ａ）に示した動作では２回のＡＤ変換結果を加算した値、図６（ｂ）に示した動作では第３デジタルＳ信号を２倍した値を出力する。図５（ｃ）の構成の場合には、図５（ｂ）の構成に比して、フラグメモリを省略できる分、メモリ１０６の面積を低減することができる。さらにまた、図５（ｃ）の構成の場合には、図５（ｂ）の構成に比して、信号ｆｌａｇの演算部への転送を省略できるため、水平走査によって読み出されるデジタルデータのデータ量を低減できる。
【０１１３】
（実施例４）
本実施例は、実施例１〜３で述べた撮像装置を適用した撮像システムに関する。
【０１１４】
撮像システムとして、デジタルスチルカメラやデジタルカムコーダーや監視カメラなどがあげられる。図７に、撮像システムの例としてデジタルスチルカメラに撮像装置を適用した場合の模式図を示す。
【０１１５】
図７に例示した撮像システムは、レンズの保護のためのバリア１５１、被写体の光学像を撮像装置１５４に結像させるレンズ１５２、レンズ１５２を通過する光量を可変にするための絞り１５３を有する。レンズ１５２、絞り１５３は撮像装置１５４に光を集光する光学系である。また、図７に例示した撮像システムは撮像装置１５４より出力される出力信号の処理を行う出力信号処理部１５５を有する。出力信号処理部１５５は必要に応じて各種の補正、圧縮を行って信号を出力する動作を行う。
【０１１６】
図７に例示した撮像システムはさらに、画像データを一時的に記憶する為のバッファメモリ部１５６、外部コンピュータ等と通信する為の外部インターフェース部１５７を有する。さらに撮像システムは、撮像データの記録または読み出しを行う為の半導体メモリ等の着脱可能な記録媒体１５９、記録媒体１５９に記録または読み出しを行うための記録媒体制御インターフェース部１５８を有する。さらに固体撮像システムは、各種演算とデジタルスチルカメラ全体を制御する全体制御・演算部１５１０、撮像装置１５４と出力信号処理部１５５に各種タイミング信号を出力するタイミング供給部１５１１を有する。ここで、タイミング信号などは外部から入力されてもよく、撮像システムは少なくとも撮像装置１５４と、撮像装置１５４から出力された出力信号を処理する出力信号処理部１５５とを有すればよい。
【０１１７】
出力信号処理部１５５は、実施例１〜３で述べた、撮像装置の外部に設けられた信号処理部とすることができる。
【０１１８】
以上のように、本実施例の撮像システムは、撮像装置１５４を適用して撮像動作を行うことが可能である。
【０１１９】
なお、上記実施例は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。また、これまで述べた各実施例を種々組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【０１２０】
１００  画素
１０１  画素アレイ
１０２  垂直走査回路
１０３  参照信号供給回路
１０４  比較器
１０５  カウンタ
１０６  メモリ
１０７  水平走査回路
１１０  垂直信号線
２００  ＡＤ変換部
【図１】
0006525747.tif 000002
【図２】
0006525747.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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