(57)【要約】  本開示の撮像装置は、それぞれが、単一の読出端子および２以上の画素を有する複数の画素ユニットと、各画素ユニットに対して、２以上の画素から単位期間に１画素ずつ読出端子を介して画素信号を順次読み出す読出動作を行うとともに、各単位期間において、複数の画素ユニットのうちの所定数の画素ユニットに対する読出動作を開始する制御部とを備える。
2016129163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが、単一の読出端子および２以上の画素を有する複数の画素ユニットと、
各画素ユニットに対して、前記２以上の画素から単位期間に１画素ずつ前記読出端子を介して画素信号を順次読み出す読出動作を行うとともに、各単位期間において、前記複数の画素ユニットのうちの所定数の画素ユニットに対する前記読出動作を開始する制御部と
を備えた撮像装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記複数の画素ユニットの各画素から前記画素信号を読み出す複数の読出回路を有し、
前記所定数は、前記読出回路の数よりも少ない
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記２以上の画素は、互いに異なる色の光を受光する複数の画素を含み、
前記所定数の画素ユニットのうちの一の画素ユニットにおける前記２以上の画素が受光する光の色は、他の一の画素ユニットにおける前記２以上の画素が受光する光の色と互いに等しい
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記２以上の画素は、赤色の光を受光する赤画素、青色の光を受光する青画素、および緑色の光を受光する緑画素を含む
請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記読出動作は、各画素ユニットにおける前記２以上の画素から、所定の色順番で、画素信号を順次読み出すものである
請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記２以上の画素は、２つの前記緑画素を含み、
前記読出動作は、隣り合う２つの単位期間において、前記２つの緑画素から画素信号を順次読み出すものである。
請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記複数の画素ユニットは、第１の方向に並設され、
前記２以上の画素は、前記赤画素、前記青画素、および２つの前記緑画素であり、
各画素ユニットにおいて、前記２つの緑画素のうちの一方および前記赤画素が前記第１の方向と交差する第２の方向に並設されるとともに、前記２つの緑画素のうちの他方および前記青画素が前記第２の方向に並設され、前記２つの緑画素のうちの一方および前記赤画素と、前記２つの緑画素のうちの他方および前記青画素とが、前記第１の方向に並設された
請求項４に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記第２の方向に並設された複数の画素は、画素ラインを構成し、
前記読出動作は、隣り合う画素ラインに属する２つの緑画素から、同じ単位期間または隣り合う単位期間に、画素信号をそれぞれ読み出すものである
請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記２以上の画素は、互いに異なる色の光を受光する複数の画素を含み、
前記所定数の画素ユニットのうちの一の画素ユニットにおける前記２以上の画素が受光する光の色は、他のいずれか一の画素ユニットにおける前記２以上の画素が受光する光の色と互いに異なる
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記複数の画素ユニットは、複数の第１の画素ユニットと、複数の第２の画素ユニットとを含み、
前記複数の第１の画素ユニットのそれぞれにおける前記２以上の画素は、赤色の光を受光する赤画素および緑色の光を受光する第１の緑画素であり、
前記複数の第２の画素ユニットのそれぞれにおける前記２以上の画素は、青色の光を受光する青画素および緑色の光を受光する第２の緑画素である
請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記読出動作は、前記複数の第１の画素ユニットのそれぞれにおける前記２以上の画素から、所定の色順番で、画素信号を順次読み出すとともに、前記複数の第２の画素ユニットのそれぞれにおける前記２以上の画素から、所定の色順番で、画素信号を順次読み出すものである
請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記複数の第１の画素ユニットは、第１の方向に並設され、
前記複数の第２の画素ユニットは、前記第１の方向に並設され、
前記複数の第１の画素ユニットおよび前記複数の第２の画素ユニットは、前記第１の方向と交差する第２の方向に並設され、
前記複数の第１の画素ユニットのそれぞれにおいて、前記赤画素および前記第１の緑画素は、前記第１の方向にこの順で並設され、
前記複数の第２の画素ユニットのそれぞれにおいて、前記第２の緑画素および前記青画素は、前記第１の方向にこの順で並設された
請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記第１の画素ユニットおよび前記第２の画素ユニットは、第１の方向に交互に並設され、
前記複数の第１の画素ユニットのそれぞれにおいて、前記赤画素および前記第１の緑画素は、前記第１の方向に交差する第２の方向に並設され、
前記複数の第２の画素ユニットのそれぞれにおいて、前記第２の緑画素および前記青画素は、前記第２の方向に並設された
請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記第２の方向に並設された複数の画素は、画素ラインを構成し、
前記読出動作は、隣り合う画素ラインに属する２つの緑画素から、同じ単位期間または隣り合う単位期間に、画素信号をそれぞれ読み出すものである
請求項１２に記載の撮像装置。
【請求項１５】
一の単位期間における前記所定数は、他の一の単位期間における前記所定数と等しい
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１６】
一の単位期間における前記所定数は、他のいずれか一の単位期間における前記所定数と異なる
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１７】
それぞれが単一の読出端子および２以上の画素を有する複数の画素ユニットのそれぞれに対して、前記２以上の画素から単位期間に１画素ずつ前記読出端子を介して画素信号を順次読み出す読出動作を行うとともに、各単位期間において、前記複数の画素ユニットのうちの所定数の画素ユニットに対する前記読出動作を開始し、
各画素の画素信号に基づいて撮像画像データを生成する
撮像装置の制御方法。
【請求項１８】
撮像部と、
前記撮像部によって撮影された画像を用いて所定の処理を行う処理部と
を備え、
前記撮像部は、
それぞれが、単一の読出端子および２以上の画素を有する複数の画素ユニットと、
各画素ユニットに対して、前記２以上の画素から単位期間に１画素ずつ前記読出端子を介して画素信号を順次読み出す読出動作を行うとともに、各単位期間において、前記複数の画素ユニットのうちの所定数の画素ユニットに対する前記読出動作を開始する制御部と
を有する
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、例えばカラー撮影に好適な撮像装置およびその制御方法、ならびにそのような撮像装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、撮像装置では、フォトディテクタを含む画素がマトリクス状に配置され、各フォトディテクタが、受光量に応じた電気信号を生成する。そして、例えば、ＡＤ変換回路（Analog to Digital Converter）が、各画素において生成された電気信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換する。そして、撮像装置は、１フレーム分のデジタル信号を撮像データとして出力する。例えば、特許文献１，２には、複数のＡＤ変換回路を備えた撮像装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１７８０３３号公報
【特許文献２】特開２０１２−２２７８２７号公報
【発明の概要】
【０００４】
ところで、撮像装置では、撮像した画像の画質が高いことが望まれており、さらなる画質の向上が期待されている。
【０００５】
したがって、画質を高めることができる撮像装置、撮像装置の制御方法、および電子機器を提供することが望ましい。
【０００６】
本開示の一実施の形態における撮像装置は、複数の画素ユニットと、制御部とを備えている。複数の画素ユニットは、それぞれが、単一の読出端子および２以上の画素を有するものである。制御部は、各画素ユニットに対して、２以上の画素から単位期間に１画素ずつ読出端子を介して画素信号を順次読み出す読出動作を行うとともに、各単位期間において、複数の画素ユニットのうちの所定数の画素ユニットに対する読出動作を開始するものである。
【０００７】
本開示の一実施の形態における撮像装置の制御方法は、それぞれが単一の読出端子および２以上の画素を有する複数の画素ユニットのそれぞれに対して、２以上の画素から単位期間に１画素ずつ読出端子を介して画素信号を順次読み出す読出動作を行うとともに、各単位期間において、複数の画素ユニットのうちの所定数の画素ユニットに対する読出動作を開始し、各画素の画素信号に基づいて撮像画像データを生成するものである。
【０００８】
本開示の一実施の形態における電子機器は、上記撮像装置を備えたものであり、例えば、デジタルカメラ、スマートフォン、タブレット端末、ビデオカメラ、ノート型パーソナルコンピュータなどが該当する。
【０００９】
本開示の一実施の形態における撮像装置、撮像装置の制御方法、および電子機器では、各画素ユニットに対して、前記２以上の画素から単位期間に１画素ずつ画素信号を順次読み出す読出動作が行われる。そして、各単位期間において、複数の画素ユニットのうちの所定数の画素ユニットに対する読出動作を開始される。
【００１０】
本開示の一実施の形態における撮像装置、撮像装置の制御方法、および電子機器によれば、各単位期間において、複数の画素ユニットのうちの所定数の画素ユニットに対する読出動作を開始するようにしたので、画質を高めることができる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれの効果があってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の実施の形態に係る撮像装置の一構成例を表すブロック図である。
【図２】図１に示した画素ユニットの一構成例を表す回路図である。
【図３】図１に示した画素アレイの一構成例を表す説明図である。
【図４】図１に示した読出部の一構成例画を表すブロック図である。
【図５】図１に示した撮像装置の一動作例を表すタイミング波形図である。
【図６】図１に示した撮像装置の一動作例を表すタイミング図である。
【図７Ａ】図１に示した撮像装置の一動作例における一状態を表す説明図である。
【図７Ｂ】図１に示した撮像装置の一動作例における他の状態を表す説明図である。
【図７Ｃ】図１に示した撮像装置の一動作例における他の状態を表す説明図である。
【図７Ｄ】図１に示した撮像装置の一動作例における他の状態を表す説明図である。
【図８】比較例に係る撮像装置の一動作例を表すタイミング図である。
【図９】図８に示した撮像装置の一特性例を表す説明図である。
【図１０】撮像条件の一例を表す説明図である。
【図１１】図１に示した撮像装置の一特性例を表す説明図である。
【図１２】変形例に係る撮像装置の一動作例を表すタイミング図である。
【図１３】他の変形例に係る撮像装置の一動作例を表すタイミング図である。
【図１４】他の変形例に係る撮像装置の一動作例を表すタイミング図である。
【図１５】他の変形例に係る撮像装置の一動作例を表すタイミング図である。
【図１６】他の変形例に係る撮像装置の一動作例を表すタイミング図である。
【図１７】他の変形例に係る撮像装置の一動作例を表すタイミング図である。
【図１８】他の変形例に係る撮像装置の一動作例を表すタイミング図である。
【図１９】他の変形例に係る撮像装置の一動作例を表すタイミング図である。
【図２０】他の変形例に係る画素アレイの一構成例を表す説明図である。
【図２１Ａ】図２０に示した画素アレイを備えた撮像装置の一動作例を表すタイミング図である。
【図２１Ｂ】図２０に示した画素アレイを備えた撮像装置の一動作例を表す他のタイミング図である。
【図２１Ｃ】図２０に示した画素アレイを備えた撮像装置の一動作例を表す他のタイミング図である。
【図２２Ａ】実施の形態に係る撮像装置を適用したデジタルカメラの外観構成を表す正面図である。
【図２２Ｂ】実施の形態に係る撮像装置を適用したデジタルカメラの外観構成を表す背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態
２．適用例
【００１３】
＜１．実施の形態＞
［構成例］
図１は、一実施の形態に係る撮像装置（撮像装置１）の一構成例を表すものである。撮像装置１は、カラー画像（静止画または動画）の撮影に適した撮像装置である。なお、本開示の実施の形態に係る撮像装置の制御方法は、本実施の形態により具現化されるので、併せて説明する。撮像装置１は、画素アレイ１０と、撮像制御部２０とを備えている。
【００１４】
画素アレイ１０は、複数の赤色の画素Ｒ、複数の緑色の画素Ｇ、複数の青色の画素Ｂが、マトリックス状に配置されたものである。具体的には、この例では、複数の画素Ｒ，Ｇ，Ｂが、いわゆるベイヤー配列のパターンで配置されている。すなわち、画素アレイ１０では、２行２列の画素（画素ユニットＵ）が、垂直方向（縦方向）および水平方向（横方向）に繰り返し配置されている。この画素ユニットＵでは、左上に赤色の画素Ｒ（例えば画素Ｒ００）が配置され、右上および左下に緑色の画素Ｇ（例えば画素Ｇ０１，Ｇ１０）が配置され、右下に青色の画素Ｂ（例えば画素Ｂ１１）が配置されている。画素アレイ１０は、このように視感度が高い緑色の画素Ｇを多くすることにより、画質の向上を図っている。画素ユニットＵ内の４つの画素は、後述するように、１つのフローティングディフュージョンＦＤを共有している。
【００１５】
図２は、画素ユニットＵの一構成例を表すものである。画素ユニットＵは、フォトダイオード１１と、トランジスタ１２〜１８とを有している。
【００１６】
フォトダイオード１１（１１Ｒ，１１Ｇ１，１１Ｇ２，１１Ｂ）は、受光量に応じた量の電荷を生成して内部に蓄積する光電変換素子である。フォトダイオード１１Ｒは、赤色の画素Ｒに対応するものであり、図示しない赤色のカラーフィルタを透過した光を受光するものである。フォトダイオード１１Ｒのアノードは接地され、カソードはトランジスタ１２のソースに接続されている。フォトダイオード１１Ｇ１，１１Ｇ２は、２つの緑色の画素Ｇに対応するものであり、図示しない緑色のカラーフィルタを透過した光を受光するものである。フォトダイオード１１Ｇ１のアノードは接地され、カソードはトランジスタ１３のソースに接続されている。フォトダイオード１１Ｇ２のアノードは接地され、カソードはトランジスタ１４のソースに接続されている。フォトダイオード１１Ｂは、青色の画素Ｂに対応するものであり、図示しない青色のカラーフィルタを透過した光を受光するものである。フォトダイオード１１Ｂのアノードは接地され、カソードはトランジスタ１５のソースに接続されている。
【００１７】
トランジスタ１２〜１５は、この例ではＮ型のＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタである。トランジスタ１２のゲートは制御線ＣＬ１に接続され、ソースはフォトダイオード１１Ｒのカソードに接続され、ドレインはフローティングディフュージョンＦＤに接続されている。この制御線ＣＬ１には、撮像制御部２０の走査部２２（後述）により制御信号ＴＧ１が供給される。トランジスタ１３のゲートは制御線ＣＬ２に接続され、ソースはフォトダイオード１１Ｇ１のカソードに接続され、ドレインはフローティングディフュージョンＦＤに接続されている。この制御線ＣＬ２には、走査部２２により制御信号ＴＧ２が供給される。トランジスタ１４のゲートは制御線ＣＬ３に接続され、ソースはフォトダイオード１１Ｇ２のカソードに接続され、ドレインはフローティングディフュージョンＦＤに接続されている。この制御線ＣＬ３には、走査部２２により制御信号ＴＧ３が供給される。トランジスタ１５のゲートは制御線ＣＬ４に接続され、ソースはフォトダイオード１１Ｂのカソードに接続され、ドレインはフローティングディフュージョンＦＤに接続されている。この制御線ＣＬ４には、走査部２２により制御信号ＴＧ４が供給される。
【００１８】
この構成により、画素ユニットＵでは、トランジスタ１２がオン状態になると、フォトダイオード１１Ｒで発生した電荷がフローティングディフュージョンＦＤに転送され、トランジスタ１３がオン状態になると、フォトダイオード１１Ｇ１で発生した電荷がフローティングディフュージョンＦＤに転送され、トランジスタ１４がオン状態になると、フォトダイオード１１Ｇ２で発生した電荷がフローティングディフュージョンＦＤに転送され、トランジスタ１５がオン状態になると、フォトダイオード１１Ｂで発生した電荷がフローティングディフュージョンＦＤに転送されるようになっている。
【００１９】
トランジスタ１６は、この例ではＮ型のＭＯＳトランジスタであり、ゲートはリセット制御線ＲＣＬに接続され、ドレインには電源電圧ＶＤＤが供給され、ソースはフローティングディフュージョンＦＤに接続されるとともにトランジスタ１７のゲートに接続されている。このリセット制御線ＲＣＬには、撮像制御部２０の走査部２２（後述）によりリセット信号ＲＳＴが供給される。
【００２０】
この構成により、画素ユニットＵでは、フォトダイオード１１（１１Ｒ，１１Ｇ１，１１Ｇ２，１１Ｂ）からフローティングディフュージョンＦＤへの電荷の転送に先立って、トランジスタ１６がオン状態になり、フローティングディフュージョンＦＤに電源電圧ＶＤＤが供給され、フローティングディフュージョンＦＤの電圧がリセットされる（リセット動作）ようになっている。
【００２１】
トランジスタ１７，１８は、この例ではＮ型のＭＯＳトランジスタである。トランジスタ１７のゲートはフローティングディフュージョンＦＤに接続され、ドレインには電源電圧ＶＤＤが供給され、ソースはトランジスタ１８のドレインに接続されている。トランジスタ１８のゲートは選択線ＳＬに接続され、ドレインはトランジスタ１７のソースに接続され、ソースは信号線ＳＧＬに接続されている。この選択線ＳＬには、撮像制御部２０の走査部２２（後述）により選択信号ＳＥＬが供給される。
【００２２】
この構成により、撮像装置１では、トランジスタ１８がオン状態になることにより、トランジスタ１７が、フローティングディフュージョンＦＤの電位に応じた信号Ｓsigを、トランジスタ１８を介して信号線ＳＧＬに出力する。具体的には、トランジスタ１７は、フローティングディフュージョンＦＤの電圧がリセットされた後のＰ相（Pre-charge相）期間ＴＰにおいて、その時のフローティングディフュージョンＦＤの電位に対応する電圧Ｖresetを信号Ｓsigとして出力する。また、トランジスタ１７は、フォトダイオード１１（１１Ｒ，１１Ｇ１，１１Ｇ２，１１Ｂ）からフローティングディフュージョンＦＤへ電荷が転送された後のＤ相（Data相）期間ＴＤにおいて、その時のフローティングディフュージョンＦＤの電位に対応する電圧Ｖsigを信号Ｓsigとして出力するようになっている。
【００２３】
図３は、画素アレイ１０の一構成例を表すものである。画素アレイ１０では、信号線ＳＧＬが、２列分の画素Ｒ，Ｇ，Ｂに８本の割合で設けられている。具体的には、例えば、左から０列目および１列目の画素Ｒ，Ｇ，Ｂは、８本の信号線ＳＧＬ０〜ＳＧＬ７のいずれかに接続される。この例では、１つの画素ユニットＵを構成する４つの画素Ｒ００，Ｇ０１，Ｇ１０，Ｂ１１が信号線ＳＧＬ０に接続され、同様に、４つの画素Ｒ２０，Ｇ２１，Ｇ３０，Ｂ３１が信号線ＳＧＬ１に接続され、４つの画素Ｒ４０，Ｇ４１，Ｇ５０，Ｂ５１が信号線ＳＧＬ２に接続され、４つの画素Ｒ６０，Ｇ６１，Ｇ７０，Ｂ７１が信号線ＳＧＬ３に接続され、４つの画素Ｒ８０，Ｇ８１，Ｇ９０，Ｂ９１が信号線ＳＧＬ４に接続され、４つの画素Ｒ１００，Ｇ１０１，Ｇ１１０，Ｂ１１１が信号線ＳＧＬ５に接続され、４つの画素Ｒ１２０，Ｇ１２１，Ｇ１３０，Ｂ１３１が信号線ＳＧＬ６に接続され、４つの画素Ｒ１４０，Ｇ１４１，Ｇ１５０，Ｂ１５１が信号線ＳＧＬ７に接続されている。これ以降は、この繰り返しである。すなわち、例えば、４つの画素Ｒ１６０，Ｇ１６１，Ｇ１７０，Ｂ１７１は信号線ＳＧＬ０に接続され、例えば、４つの画素Ｒ１８０，Ｇ１８１，Ｇ１９０，Ｂ１９１は信号線ＳＧＬ１に接続される。
【００２４】
同様に、例えば、左から２列目および３列目の画素Ｒ，Ｇ，Ｂは、８本の信号線ＳＧＬ８〜ＳＧＬ１５のいずれかに接続される。この例では、例えば、１つの画素ユニットＵを構成する４つの画素Ｒ０２，Ｇ０３，Ｇ１２，Ｂ１３は信号線ＳＧＬ８に接続され、４つの画素Ｒ２２，Ｇ２３，Ｇ３２，Ｂ３３は信号線ＳＧＬ９に接続される。また、左から４列目および５列目の画素Ｒ，Ｇ，Ｂは、８本の信号線ＳＧＬ１６〜ＳＧＬ２３のいずれかに接続される。この例では、例えば、１つの画素ユニットＵを構成する４つの画素Ｒ０４，Ｇ０５，Ｇ１４，Ｂ１５は信号線ＳＧＬ１６に接続され、４つの画素Ｒ２４，Ｇ２５，Ｇ３４，Ｂ３５は信号線ＳＧＬ１７に接続されるようになっている。他の列の画素Ｒ，Ｇ，Ｂについても同様である。
【００２５】
撮像制御部２０（図１）は、画素アレイ１０の動作を制御し、画素アレイ１０から供給される信号Ｓsigに基づいて、撮像画像データを含む画像信号Ｓpicを生成するものである。撮像制御部２０は、タイミング制御部２１と、走査部２２と、読出部３０とを有している。
【００２６】
タイミング制御部２１は、撮像制御部２０に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらがお互いに同期して動作するように制御するものである。
【００２７】
走査部２２は、タイミング制御部２１から供給される制御信号に基づいて、画素アレイ１０の各画素Ｒ，Ｇ，Ｂを、行単位（画素ライン単位）で選択するものであり、例えばシフトレジスタやアドレスデコーダ等を含んで構成されるものである。具体的には、走査部２２は、画素アレイ１０のリセット制御線ＲＣＬにリセット信号ＲＳＴを供給し、制御線ＣＬ１〜ＣＬ４に制御信号ＴＧ１〜ＴＧ４をそれぞれ供給し、選択線ＳＬに選択信号ＳＥＬを供給することにより、画素アレイ１０の各画素Ｒ，Ｇ，Ｂを、行単位（画素ライン単位）で選択するようになっている。
【００２８】
読出部３０は、選択された画素Ｒ，Ｇ，Ｂから信号線ＳＧＬを介して供給される信号Ｓsig、およびタイミング制御部２１から供給される制御信号に基づいて、撮像画像データを含む画像信号Ｓpicを生成するものである。
【００２９】
図４は、読出部３０の一構成例を表すものである。この図４は、読出部３０のうち、信号線ＳＧＬ０〜ＳＧＬ７に係る部分を描いたものである。読出部３０は、セレクタ３１と、参照信号生成部３２と、ＡＤ変換回路４０〜４７と、読出制御部３３とを有している。
【００３０】
セレクタ３１は、読出制御部３３から供給される制御信号に基づいて、信号線ＳＧＬ０〜ＳＧＬ７とＡＤ変換回路４０〜４７とを接続するものである。
【００３１】
参照信号生成部３２は、読出制御部３３から供給される制御信号に基づいて、参照信号Ｓrefを生成するものである。参照信号Ｓrefは、この例では、Ｐ相期間ＴＰおよびＤ相期間ＴＤにおいて、時間の経過に応じて電圧レベルが徐々に低下する、いわゆるランプ波形を有するものである。参照信号生成部３２は、このような参照信号Ｓrefを生成し、ＡＤ変換回路４０〜４７に供給するようになっている。
【００３２】
ＡＤ変換回路４０〜４７は、画素アレイ１０から供給された信号Ｓsig（電圧Ｖresetおよび電圧Ｖsig）に基づいてＡＤ変換を行うものである。ＡＤ変換回路４０〜４７のそれぞれは、コンパレータ３８と、カウンタ３９とを備えている。
【００３３】
コンパレータ３８は、正入力端子における入力電圧と負入力端子における入力電圧とを比較して、その比較結果を信号Ｓcmpとして出力するものである。コンパレータ３８の正入力端子は、セレクタ３１を介して信号線ＳＧＬ０〜ＳＧＬ７のうちのいずれかに接続され、信号Ｓsigが供給される。また、コンパレータ３８の負入力端子には参照信号Ｓrefが供給される。
【００３４】
カウンタ３９は、信号Ｓcmp、および読出制御部３３から供給される制御信号ＣＣおよびクロック信号ＣＬＫに基づいて、カウントアップ動作またはカウントダウン動作を行うものである。具体的には、カウンタ３９は、後述するように、Ｐ相期間ＴＰでは、制御信号ＣＣに基づいてカウントダウン動作を開始し、コンパレータ３８の出力信号Ｓcmpに基づいてカウントダウン動作を停止する。また、カウンタ３９は、Ｄ相期間ＴＤでは、制御信号ＣＣに基づいてカウントアップ動作を開始し、コンパレータ３８の出力信号Ｓcmpに基づいてカウントアップ動作を停止する。そして、カウンタ３９は、Ｄ相期間ＴＤの後に、その最終カウント値を出力するようになっている。
【００３５】
この構成により、読出部３０は、後述するように、電圧ＶsigをＡＤ変換するとともに電圧ＶresetをＡＤ変換し、そのＡＤ変換結果の差分に基づいて、その画素における画素値ＰＶを求める。そして、読出部３０は、この画素値ＰＶに基づいて、撮像画像データを含む画像信号Ｓpicを生成する。撮像装置１では、このような相関２重サンプリングを行うことにより、電圧Ｖsigに含まれるノイズ成分を取り除くことができる。その結果、撮像装置１では、撮像画像の画質を高めることができるようになっている。
【００３６】
読出制御部３３は、タイミング制御部２１からの指示に基づいて、参照信号生成部３２に対して制御信号を供給するとともに、クロック信号ＣＬＫおよび制御信号ＣＣを生成してＡＤ変換回路４０〜４７に供給するものである。
【００３７】
ここで、例えば、２列分の画素Ｒ，Ｇ，Ｂは、本開示における「複数の画素ユニット」に属する複数の画素の一具体例に対応する。撮像制御部２０は、本開示における「制御部」の一具体例に対応する。電圧Ｖsigは、本開示における「画素信号」の一具体例に対応する。１水平期間（１Ｈ）は、本開示における「単位期間」の一具体例に対応する。ＡＤ変換回路４０〜４７は、本開示における「複数の読出回路」の一具体例に対応する。
【００３８】
［動作および作用］
続いて、本実施の形態の撮像装置１の動作および作用について説明する。
【００３９】
（全体動作概要）
まず、図１などを参照して、撮像装置１の全体動作概要を説明する。走査部２２は、画素アレイ１０の各画素Ｒ，Ｇ，Ｂを、行単位で選択する。選択された画素Ｒ，Ｇ，Ｂは、Ｐ相期間ＴＰにおいて電圧Ｖresetを信号Ｓsigとして出力し、Ｄ相期間ＴＤにおいて電圧Ｖsigを信号Ｓsigとして出力する。読出部３０は、電圧ＶsigをＡＤ変換するとともに電圧ＶresetをＡＤ変換し、そのＡＤ変換結果の差分に基づいて、その画素における画素値ＰＶを求める。そして、読出部３０は、この画素値ＰＶに基づいて、撮像画像データを含む画像信号Ｓpicを生成する。
【００４０】
（詳細動作）
次に、ＡＤ変換回路４０が画素Ｒに係る画素値ＰＶを求める場合の動作について、詳細に説明する。
【００４１】
図５は、撮像装置１の一動作例を表すものであり、（Ａ）はリセット信号ＲＳＴの波形を示し、（Ｂ）は制御信号ＴＧ１の波形を示し、（Ｃ）は選択信号ＳＥＬの波形を示し、（Ｄ）は参照信号Ｓrefの波形を示し、（Ｅ）は信号Ｓsigの波形を示し、（Ｆ）はＡＤ変換回路４０のコンパレータ３８の出力信号Ｓcmpの波形を示し、（Ｇ）はクロック信号ＣＬＫの波形を示し、（Ｈ）はＡＤ変換回路４０のカウンタ３９におけるカウント値ＣＮＴを示す。ここで、図５（Ｄ），（Ｅ）では、各信号の波形を同じ電圧軸で示している。
【００４２】
撮像装置１では、ある１水平期間（１Ｈ）において、まず、走査部２２が、画素Ｒを含む画素ユニットＵに対してリセット動作を行い、ＡＤ変換回路４０が、その後のＰ相期間ＴＰにおいて、その画素ユニットＵが出力した電圧Ｖresetに基づいてＡＤ変換を行う。そして、走査部２２が、画素ユニットＵの画素Ｒを選択し、ＡＤ変換回路４０が、Ｄ相期間ＴＤにおいて、画素ユニットＵが出力した電圧Ｖsigに基づいてＡＤ変換を行う。以下にこの動作について詳細に説明する。
【００４３】
まず、タイミングｔ１において、走査部２２は、リセット信号ＲＳＴの電圧を低レベルから高レベルに変化させる（図５（Ａ））。これにより、画素Ｒを含む画素ユニットＵでは、トランジスタ１６がオン状態になり、その結果、フローティングディフュージョンＦＤの電圧が電源電圧ＶＤＤに設定され、フローティングディフュージョンＦＤの電圧がリセットされる。また、これと同時に、走査部２２は、選択信号ＳＥＬの電圧を低レベルから高レベルに変化させる（図５（Ｃ））。これにより、画素ユニットＵでは、トランジスタ１８がオン状態になり、画素ユニットＵが信号線ＳＧＬと接続される。
【００４４】
次に、タイミングｔ２において、走査部２２は、リセット信号ＲＳＴの電圧を高レベルから低レベルに変化させる（図５（Ａ））。これにより、画素ユニットＵでは、トランジスタ１６がオフ状態になる。そして、画素ユニットＵは、このタイミングｔ２以降において、このときのフローティングディフュージョンＦＤの電位に対応する電圧Ｖresetを出力する。
【００４５】
次に、タイミングｔ３〜ｔ５の期間（Ｐ相期間ＴＰ）において、読出部３０は、電圧Ｖresetに基づいてＡＤ変換を行う。具体的には、まず、タイミングｔ３において、読出制御部３３は、クロック信号ＣＬＫの生成を開始する（図５（Ｇ））。これと同時に、参照信号生成部３２は、読出制御部３３から供給される制御信号に基づいて、参照信号Ｓrefの電圧を、電圧Ｖ１から所定の変化度合いで低下させ始める（図５（Ｄ））。これに応じて、ＡＤ変換回路４０のカウンタ３９は、これ以降、カウントダウン動作を行い、カウント値ＣＮＴを順次低下させる（図５（Ｈ））。
【００４６】
そして、タイミングｔ４において、参照信号Ｓrefの電圧が信号Ｓsigの電圧Ｖresetを下回る（図５（Ｄ），（Ｅ））。これに応じて、ＡＤ変換回路４０のコンパレータ３８は、出力信号Ｓcmpの電圧を高レベルから低レベルに変化させる（図５（Ｆ））。その結果、カウンタ３９は、カウントダウン動作を停止する（図５（Ｈ））。このようにして、ＡＤ変換回路４０は、電圧Ｖresetをデジタル値（ＣＮＴ１）に変換する。
【００４７】
次に、タイミングｔ５において、読出制御部３３は、クロック信号ＣＬＫの生成を停止する（図５（Ｇ））。これと同時に、参照信号生成部３２は、読出制御部３３から供給される制御信号に基づいて、参照信号Ｓrefの電圧の変化を停止させ、その後に、参照信号Ｓrefの電圧を電圧Ｖ１に戻す（図５（Ｄ））。その際、タイミングｔ６において、参照信号Ｓrefの電圧が信号Ｓsigの電圧Ｖresetを上回る（図５（Ｄ），（Ｅ））。これに応じて、ＡＤ変換回路４０のコンパレータ３８は、信号Ｓcmpの電圧を低レベルから高レベルに変化させる（図５（Ｆ））。
【００４８】
そして、タイミングｔ７において、走査部２２は、制御信号ＴＧ１の電圧を低レベルから高レベルに変化させる（図５（Ｂ））。これにより、着目した画素Ｒを含む画素ユニットＵでは、トランジスタ１２がオン状態になり、その結果、フォトダイオード１１Ｒで発生した電荷がフローティングディフュージョンＦＤに転送される。これに応じて、信号Ｓsigの電圧は徐々に低下する（図５（Ｅ））。
【００４９】
そして、タイミングｔ８において、走査部２２は、制御信号ＴＧ１の電圧を高レベルから低レベルに変化させる（図５（Ｂ））。これにより、画素ユニットＵでは、トランジスタ１２がオフ状態になる。そして、画素ユニットＵは、このタイミングｔ８以降において、このときのフローティングディフュージョンＦＤの電位に対応する電圧Ｖsigを出力する。
【００５０】
次に、タイミングｔ９〜ｔ１１の期間（Ｄ相期間ＴＤ）において、読出部３０は、電圧Ｖsigに基づいてＡＤ変換を行う。具体的には、まず、タイミングｔ９において、読出制御部３３は、クロック信号ＣＬＫの生成を開始する（図５（Ｇ））。これと同時に、参照信号生成部３２は、読出制御部３３から供給される制御信号に基づいて、参照信号Ｓrefの電圧を、電圧Ｖ１から所定の変化度合いで低下させ始める（図５（Ｄ））。これに応じて、ＡＤ変換回路４０のカウンタ３９は、これ以降、カウントアップ動作を行い、カウント値ＣＮＴを順次上昇させる（図５（Ｈ））。
【００５１】
そして、タイミングｔ１０において、参照信号Ｓrefの電圧が信号Ｓsigの電圧Ｖsigを下回る（図５（Ｄ），（Ｅ））。これに応じて、ＡＤ変換回路４０のコンパレータ３８は、信号Ｓcmpの電圧を高レベルから低レベルに変化させる（図５（Ｆ））。その結果、カウンタ３９は、カウントアップ動作を停止する（図５（Ｈ））。このようにして、ＡＤ変換回路４０は、電圧Ｖsigをデジタル値（カウント値ＣＮＴ２）に変換する。そして、ＡＤ変換回路４０は、カウント値ＣＮＴ（ＣＮＴ２−ＣＮＴ１）を出力する。
【００５２】
次に、タイミングｔ１１において、読出制御部３３は、クロック信号ＣＬＫの生成を停止する（図５（Ｇ））。これと同時に、参照信号生成部３２は、読出制御部３３から供給される制御信号に基づいて、参照信号Ｓrefの電圧の変化を停止させ、その後に、参照信号Ｓrefの電圧を電圧Ｖ１に戻す（図５（Ｄ））。その際、タイミングｔ１２において、参照信号Ｓrefの電圧が信号Ｓsigの電圧Ｖsigを上回る（図５（Ｄ），（Ｅ））。これに応じて、ＡＤ変換回路４０のコンパレータ３８は、信号Ｓcmpの電圧を低レベルから高レベルに変化させる（図５（Ｆ））。
【００５３】
次に、タイミングｔ１３において、走査部２２は、選択信号ＳＥＬの電圧を高レベルから低レベルに変化させる（図５（Ｃ））。これにより、画素ユニットＵでは、トランジスタ１８がオフ状態になり、画素ユニットＵが信号線ＳＧＬから切り離される。
【００５４】
このように、撮像装置１では、電圧ＶresetをＡＤ変換してデジタル値（カウント値ＣＮＴ１）を取得するとともに、電圧ＶsigをＡＤ変換してデジタル値（カウント値ＣＮＴ２）を取得し、デジタル値の差分（ＣＮＴ２−ＣＮＴ１）を求めるようにした。撮像装置１では、このように相関２重サンプリングを行うようにしたので、電圧Ｖsigに含まれるノイズ成分を取り除くことができ、その結果、撮像画像の画質を高めることができる。
【００５５】
また、撮像装置１では、カウントダウン動作およびカウントアップ動作を行うカウンタ３９を設けるようにしたので、例えば、２つのカウント値ＣＮＴ１，ＣＮＴ２の差分を求める演算部を設ける必要がないため、回路構成をシンプルにすることができる。
【００５６】
図５に示したように、撮像装置１は、１水平期間（１Ｈ）において、ある画素ユニットＵ内の１つの画素（この例では画素Ｒ）に係る画素値ＰＶを求める（読出動作）。そして、その後、撮像装置１は、引き続き、その画素ユニットＵ内における残りの３つの画素に対して、順次読出動作を行う。以下に、０列目および１列目の画素Ｒ，Ｇ，Ｂを例に、撮像装置１における読出動作について説明する。
【００５７】
図６は、撮像装置１における読出動作の一例を表すものであり、（Ａ）は、０列目および１列目の画素Ｒ，Ｇ，Ｂの配列を８本の信号線ＳＧＬ０〜ＳＧＬ７とともに示し、（Ｂ）は、画素Ｒ，Ｇ，Ｂに対する読出動作を示す。図７Ａ〜図７Ｄは、セレクタ３１の一動作例を表すものである。
【００５８】
撮像制御部２０は、タイミングｔ２１において、４つの画素Ｒ００，Ｇ０１，Ｇ１０，Ｂ１１（画素ユニットＵ１）および４つの画素Ｒ２０，Ｇ２１，Ｇ３０，Ｂ３１（画素ユニットＵ２）に対して、読出動作を開始する。そして、撮像制御部２０は、タイミングｔ２１〜ｔ２５の期間において、画素ユニットＵ１内の４つの画素Ｒ００，Ｇ０１，Ｇ１０，Ｂ１１に対してこの順に読出動作を行うとともに、画素ユニットＵ２内の４つの画素Ｒ２０，Ｇ２１，Ｇ３０，Ｂ３１に対してこの順に読出動作を行う。具体的には、撮像制御部２０は、例えば、タイミングｔ２１〜ｔ２２の１水平期間（１Ｈ）において、画素Ｒ００，Ｒ２０に対する読出動作を同時に行い、タイミングｔ２２〜ｔ２３の１水平期間（１Ｈ）において、画素Ｇ０１，Ｇ２１に対する読出動作を同時に行い、タイミングｔ２３〜ｔ２４の１水平期間（１Ｈ）において、画素Ｇ１０，Ｇ３０に対する読出動作を同時に行い、タイミングｔ２４〜ｔ２５の１水平期間（１Ｈ）において、画素Ｂ１１，Ｂ３１に対する読出動作を同時に行う。
【００５９】
また、撮像制御部２０は、タイミングｔ２２において、４つの画素Ｒ４０，Ｇ４１，Ｇ５０，Ｂ５１（画素ユニットＵ３）および４つの画素Ｒ６０，Ｇ６１，Ｇ７０，Ｂ７１（画素ユニットＵ４）に対して、読出動作を開始する。そして、撮像制御部２０は、タイミングｔ２２〜ｔ２６の期間において、画素ユニットＵ３内の４つの画素Ｒ４０，Ｇ４１，Ｇ５０，Ｂ５１に対してこの順に読出動作を行うとともに、画素ユニットＵ４内の４つの画素Ｒ６０，Ｇ６１，Ｇ７０，Ｂ７１に対してこの順に読出動作を行う。
【００６０】
また、撮像制御部２０は、タイミングｔ２３において、４つの画素Ｒ８０，Ｇ８１，Ｇ９０，Ｂ９１（画素ユニットＵ５）および４つの画素Ｒ１００，Ｇ１０１，Ｇ１１０，Ｂ１１１（画素ユニットＵ６）に対して、読出動作を開始する。そして、撮像制御部２０は、タイミングｔ２３〜ｔ２７の期間において、画素ユニットＵ５内の４つの画素Ｒ８０，Ｇ８１，Ｇ９０，Ｂ９１に対してこの順に読出動作を行うとともに、画素ユニットＵ６内の４つの画素Ｒ１００，Ｇ１０１，Ｇ１１０，Ｂ１１１に対してこの順に読出動作を行う。
【００６１】
また、撮像制御部２０は、タイミングｔ２４において、４つの画素Ｒ１２０，Ｇ１２１，Ｇ１３０，Ｂ１３１（画素ユニットＵ７）および４つの画素Ｒ１４０，Ｇ１４１，Ｇ１５０，Ｂ１５１（画素ユニットＵ８）に対して、読出動作を開始する。そして、撮像制御部２０は、タイミングｔ２４〜ｔ２８の期間において、画素ユニットＵ７内の４つの画素Ｒ１２０，Ｇ１２１，Ｇ１３０，Ｂ１３１に対してこの順に読出動作を行うとともに、画素ユニットＵ８内の４つの画素Ｒ１４０，Ｇ１４１，Ｇ１５０，Ｂ１５１に対してこの順に読出動作を行う。
【００６２】
また、撮像制御部２０は、タイミングｔ２５において、４つの画素Ｒ１６０，Ｇ１６１，Ｇ１７０，Ｂ１７１（画素ユニットＵ９）および４つの画素Ｒ１８０，Ｇ１８１，Ｇ１９０，Ｂ１９１（画素ユニットＵ１０）に対して、読出動作を開始する。そして、撮像制御部２０は、タイミングｔ２５〜ｔ２９の期間において、画素ユニットＵ９内の４つの画素Ｒ１６０，Ｇ１６１，Ｇ１７０，Ｂ１７１に対してこの順に読出動作を行うとともに、画素ユニットＵ１０内の４つの画素Ｒ１８０，Ｇ１８１，Ｇ１９０，Ｂ１９１に対してこの順に読出動作を行う。
【００６３】
その他の画素Ｒ，Ｇ，Ｂについても同様である。
【００６４】
図６（Ｂ）に示したように、例えばタイミングｔ２４〜ｔ２５の１水平期間（１Ｈ）には、８つの画素Ｂ１１，Ｂ３１，Ｇ５０，Ｇ７０，Ｇ８１，Ｇ１０１，Ｒ１２０，Ｒ１４０に対して読出動作が行われる。このとき、図７Ａに示したように、実線で示した信号線ＳＧＬ２〜ＳＧＬ５は、緑色の画素Ｇ５０，Ｇ７０，Ｇ８１，Ｇ１０１に係る信号Ｓsigをそれぞれ伝え、破線で示した信号線ＳＧＬ０，ＳＧＬ１，ＳＧＬ６，ＳＧＬ７は、青色の画素Ｂ１１，Ｂ３１および赤色の画素Ｒ１２０，Ｒ１４０に係る信号Ｓsigをそれぞれ伝える。セレクタ３１は、図７Ａに示したように、信号線ＳＧＬ０をＡＤ変換回路４０に接続し、信号線ＳＧＬ１をＡＤ変換回路４１に接続し、信号線ＳＧＬ２をＡＤ変換回路４２に接続し、信号線ＳＧＬ３をＡＤ変換回路４３に接続し、信号線ＳＧＬ４をＡＤ変換回路４４に接続し、信号線ＳＧＬ５をＡＤ変換回路４５に接続し、信号線ＳＧＬ６をＡＤ変換回路４６に接続し、信号線ＳＧＬ７をＡＤ変換回路４７に接続する。これにより、ＡＤ変換回路４０は、信号線ＳＧＬ０を介して、青色の画素Ｂ１１に係る信号Ｓsigを受け取り、ＡＤ変換回路４１は、信号線ＳＧＬ１を介して、青色の画素Ｂ３１に係る信号Ｓsigを受け取り、ＡＤ変換回路４２は、信号線ＳＧＬ２を介して、緑色の画素Ｇ５０に係る信号Ｓsigを受け取り、ＡＤ変換回路４３は、信号線ＳＧＬ３を介して、緑色の画素Ｇ７０に係る信号Ｓsigを受け取り、ＡＤ変換回路４４は、信号線ＳＧＬ４を介して、緑色の画素Ｇ８１に係る信号Ｓsigを受け取り、ＡＤ変換回路４５は、信号線ＳＧＬ５を介して、緑色の画素Ｇ１０１に係る信号Ｓsigを受け取り、ＡＤ変換回路４６は、信号線ＳＧＬ６を介して、赤色の画素Ｒ１２０に係る信号Ｓsigを受け取り、ＡＤ変換回路４７は、信号線ＳＧＬ７を介して、赤色の画素Ｒ１４０に係る信号Ｓsigを受け取る。
【００６５】
同様に、例えば、タイミングｔ２５〜ｔ２６の１水平期間（１Ｈ）には、８つの画素Ｂ５１，Ｂ７１，Ｇ９０，Ｇ１１０，Ｇ１２１，Ｇ１４１，Ｒ１６０，Ｒ１８０に対して読出動作が行われる。このとき、図７Ｂに示したように、信号線ＳＧＬ４〜ＳＧＬ７（実線）は、緑色の画素Ｇ９０，Ｇ１１０，Ｇ１２１，Ｇ１４１に係る信号Ｓsigをそれぞれ伝え、信号線ＳＧＬ０〜ＳＧＬ３（破線）は、赤色の画素Ｒ１６０，Ｒ１８０および青色の画素Ｂ５１，Ｂ７１に係る信号Ｓsigをそれぞれ伝える。セレクタ３１は、図７Ｂに示したように、信号線ＳＧＬ０をＡＤ変換回路４０に接続し、信号線ＳＧＬ１をＡＤ変換回路４１に接続し、信号線ＳＧＬ２をＡＤ変換回路４６に接続し、信号線ＳＧＬ３をＡＤ変換回路４７に接続し、信号線ＳＧＬ４をＡＤ変換回路４２に接続し、信号線ＳＧＬ５をＡＤ変換回路４３に接続し、信号線ＳＧＬ６をＡＤ変換回路４４に接続し、信号線ＳＧＬ７をＡＤ変換回路４５に接続する。これにより、ＡＤ変換回路４０は、信号線ＳＧＬ０を介して、赤色の画素Ｒ１６０に係る信号Ｓsigを受け取り、ＡＤ変換回路４１は、信号線ＳＧＬ１を介して、赤色の画素Ｒ１８０に係る信号Ｓsigを受け取り、ＡＤ変換回路４２は、信号線ＳＧＬ４を介して、緑色の画素Ｇ９０に係る信号Ｓsigを受け取り、ＡＤ変換回路４３は、信号線ＳＧＬ５を介して、緑色の画素Ｇ１１０に係る信号Ｓsigを受け取り、ＡＤ変換回路４４は、信号線ＳＧＬ６を介して、緑色の画素Ｇ１２１に係る信号Ｓsigを受け取り、ＡＤ変換回路４５は、信号線ＳＧＬ７を介して、緑色の画素Ｇ１４１に係る信号Ｓsigを受け取り、ＡＤ変換回路４６は、信号線ＳＧＬ２を介して、青色の画素Ｂ５１に係る信号Ｓsigを受け取り、ＡＤ変換回路４７は、信号線ＳＧＬ３を介して、青色の画素Ｂ７１に係る信号Ｓsigを受け取る。
【００６６】
同様に、例えば、タイミングｔ２６〜ｔ２７の１水平期間（１Ｈ）には、８つの画素Ｂ９１，Ｂ１１１，Ｇ１３０，Ｇ１５０，Ｇ１６１，Ｇ１８１，Ｒ２００，Ｒ２２０に対して読出動作が行われる。このとき、図７Ｃに示したように、信号線ＳＧＬ０，ＳＧＬ１，ＳＧＬ６，ＳＧＬ７（実線）は、緑色の画素Ｇ１６１，Ｇ１８１，Ｇ１３０，Ｇ１５０に係る信号Ｓsigをそれぞれ伝え、信号線ＳＧＬ２〜ＳＧＬ５（破線）は、赤色の画素Ｒ２００，Ｒ２２０および青色の画素Ｂ９１，Ｂ１１１に係る信号Ｓsigをそれぞれ伝える。セレクタ３１は、図７Ｃに示したように、信号線ＳＧＬ０をＡＤ変換回路４２に接続し、信号線ＳＧＬ１をＡＤ変換回路４３に接続し、信号線ＳＧＬ２をＡＤ変換回路４０に接続し、信号線ＳＧＬ３をＡＤ変換回路４１に接続し、信号線ＳＧＬ４をＡＤ変換回路４６に接続し、信号線ＳＧＬ５をＡＤ変換回路４７に接続し、信号線ＳＧＬ６をＡＤ変換回路４４に接続し、信号線ＳＧＬ７をＡＤ変換回路４５に接続する。これにより、ＡＤ変換回路４０は、信号線ＳＧＬ２を介して、赤色の画素Ｒ２００に係る信号Ｓsigを受け取り、ＡＤ変換回路４１は、信号線ＳＧＬ３を介して、赤色の画素Ｒ２２０に係る信号Ｓsigを受け取り、ＡＤ変換回路４２は、信号線ＳＧＬ０を介して、緑色の画素Ｇ１６１に係る信号Ｓsigを受け取り、ＡＤ変換回路４３は、信号線ＳＧＬ１を介して、緑色の画素Ｇ１８１に係る信号Ｓsigを受け取り、ＡＤ変換回路４４は、信号線ＳＧＬ６を介して、緑色の画素Ｇ１３０に係る信号Ｓsigを受け取り、ＡＤ変換回路４５は、信号線ＳＧＬ７を介して、緑色の画素Ｇ１５０に係る信号Ｓsigを受け取り、ＡＤ変換回路４６は、信号線ＳＧＬ４を介して、青色の画素Ｂ９１に係る信号Ｓsigを受け取り、ＡＤ変換回路４７は、信号線ＳＧＬ５を介して、青色の画素Ｂ１１１に係る信号Ｓsigを受け取る。
【００６７】
同様に、例えば、タイミングｔ２７〜ｔ２８の１水平期間（１Ｈ）には、８つの画素Ｂ１３１，Ｂ１５１，Ｇ１７０，Ｇ１９０，Ｇ２０１，Ｇ２２１，Ｒ２４０，Ｒ２６０に対して読出動作が行われる。このとき、図７Ｄに示したように、信号線ＳＧＬ０〜ＳＧＬ３（実線）は、緑色の画素Ｇ１７０，Ｇ１９０，Ｇ２０１，Ｇ２２１に係る信号Ｓsigをそれぞれ伝え、信号線ＳＧＬ４〜ＳＧＬ７（破線）は、赤色の画素Ｒ２４０，Ｒ２６０および青色の画素Ｂ１３１，Ｂ１５１に係る信号Ｓsigをそれぞれ伝える。セレクタ３１は、図７Ｄに示したように、信号線ＳＧＬ０をＡＤ変換回路４２に接続し、信号線ＳＧＬ１をＡＤ変換回路４３に接続し、信号線ＳＧＬ２をＡＤ変換回路４４に接続し、信号線ＳＧＬ３をＡＤ変換回路４５に接続し、信号線ＳＧＬ４をＡＤ変換回路４０に接続し、信号線ＳＧＬ５をＡＤ変換回路４１に接続し、信号線ＳＧＬ６をＡＤ変換回路４６に接続し、信号線ＳＧＬ７をＡＤ変換回路４７に接続する。これにより、ＡＤ変換回路４０は、信号線ＳＧＬ４を介して、赤色の画素Ｒ２４０に係る信号Ｓsigを受け取り、ＡＤ変換回路４１は、信号線ＳＧＬ５を介して、赤色の画素Ｒ２６０に係る信号Ｓsigを受け取り、ＡＤ変換回路４２は、信号線ＳＧＬ０を介して、緑色の画素Ｇ１７０に係る信号Ｓsigを受け取り、ＡＤ変換回路４３は、信号線ＳＧＬ１を介して、緑色の画素Ｇ１９０に係る信号Ｓsigを受け取り、ＡＤ変換回路４４は、信号線ＳＧＬ２を介して、緑色の画素Ｇ２０１に係る信号Ｓsigを受け取り、ＡＤ変換回路４５は、信号線ＳＧＬ３を介して、緑色の画素Ｇ２２１に係る信号Ｓsigを受け取り、ＡＤ変換回路４６は、信号線ＳＧＬ６を介して、青色の画素Ｂ１３１に係る信号Ｓsigを受け取り、ＡＤ変換回路４７は、信号線ＳＧＬ７を介して、青色の画素Ｂ１５１に係る信号Ｓsigを受け取る。
【００６８】
このように、撮像装置１では、ＡＤ変換回路４２〜４５は、緑色の画素Ｇに係る信号Ｓsigに基づいてＡＤ変換を行う。また、ＡＤ変換回路４０，４１，４６，４７は、赤色の画素Ｒおよび青色の画素Ｂに係る信号Ｓsigに基づいてＡＤ変換を行う。このように、撮像装置１では、ＡＤ変換回路４０〜４７と、読出動作を行う画素の色とを対応づけるようにしたので、ＡＤ変換回路４０〜４７の特性ばらつきが画質に与える影響を低減することができる。
【００６９】
また、撮像装置１では、図６に示したように、各水平期間の開始タイミングにおいて、この例では２つの画素ユニットＵに対して読出動作を開始するようにした。具体的には、撮像制御部２０は、タイミングｔ２１において、２つの画素ユニットＵ１，Ｕ２に対して読出動作を開始し、その１水平期間後のタイミングｔ２２において、２つの画素ユニットＵ３，Ｕ４に対して読出動作を開始し、その１水平期間後のタイミングｔ２３において、２つの画素ユニットＵ５，Ｕ６に対して読出動作を開始し、その１水平期間後のタイミングｔ２４において、２つの画素ユニットＵ７，Ｕ８に対して読出動作を開始するようにした。これにより、撮像装置１では、後述するように、隣り合う画素ラインにおける緑色の画素Ｇの読出動作期間を互いに近くすることができるため、画質を高めることができる。
【００７０】
また、撮像装置１では、各画素ユニットＵ内の４つの画素に対する読出動作の順番を、互いに同じにした。具体的には、撮像制御部２０は、最初に、左上に配置された赤色の画素Ｒ（例えば画素Ｒ００）に対して読出動作を行い、次に、右上に配置された緑色の画素Ｇ（例えば画素Ｇ０１）に対して読出動作を行い、次に、左下に配置された緑色の画素Ｇ（例えば画素Ｇ１０）に対して読出動作を行い、最後に、右下に配置された青色の画素Ｂ（例えば画素Ｂ１１）に対して読出動作を行うようにした。特に、撮像制御部２０は、画素ユニットＵ内の２つの緑色の画素Ｇ（例えば画素Ｇ０１，Ｇ１０）に対して、続けて読出動作を行うようにした。これにより、撮像装置１では、後述するように、隣り合う画素ラインにおける緑色の画素Ｇの読出動作期間を互いに近くすることができるため、画質を高めることができる。
【００７１】
言い換えれば、撮像装置１では、隣り合う画素ラインにおける緑色の画素Ｇの読出動作期間が互いに近くなるように、走査部２２が、リセット信号ＲＳＴ、制御信号ＴＧ１〜ＴＧ４、および選択信号ＳＥＬを用いて画素アレイ１０を制御したので、画質を高めることができる。
【００７２】
（比較例）
次に、比較例と対比して、本実施の形態の作用を説明する。本比較例は、各画素に対する読出動作の順番が、本実施の形態とは異なるものである。
【００７３】
図８は、比較例に係る撮像装置１Ｒにおける読出動作の一例を表すものである。
【００７４】
撮像装置１Ｒの撮像制御部２０Ｒは、タイミングｔ３１において、この例では７つの画素ユニットＵ１〜Ｕ７に対して、読出動作を開始する。そして、撮像制御部２０Ｒは、タイミングｔ３１〜ｔ３５の期間において、画素ユニットＵ１内の４つの画素Ｒ００，Ｇ０１，Ｇ１０，Ｂ１１に対してこの順に読出動作を行い、画素ユニットＵ２内の４つの画素Ｇ３０，Ｂ３１，Ｒ２０，Ｇ２１に対してこの順に読出動作を行う。画素ユニットＵ３〜Ｕ７に対しても同様である。
【００７５】
また、撮像制御部２０Ｒは、タイミングｔ３３において、この例では１つの画素ユニットＵ８に対して、読出動作を開始する。そして、撮像制御部２０Ｒは、タイミングｔ３３〜ｔ３７の期間において、画素ユニットＵ８内の４つの画素Ｒ１４０，Ｇ１４１，Ｇ１５０，Ｂ１５１に対してこの順に読出動作を行う。
【００７６】
そして、撮像制御部２０Ｒは、タイミングｔ３５以降において、次の８つの画素ユニットＵ９〜Ｕ１６に対して、これらの８つの画素ユニットＵ１〜Ｕ８に対する読出動作と同様に、読出動作を行う。
【００７７】
図９は、比較例に係る撮像装置１Ｒによる撮像画像の例を表すものである。この図９は、図１０に示したように、左方向になめらかに移動する矩形Ａ１を撮影した撮像画像における、矩形Ｗ１の左辺付近の領域Ａ２における画像を拡大したものである。この例では、図９に示したように、撮像画像において、矩形Ｗ１の境界付近にくし状パターンＷ１および段差Ｗ２が現れる。
【００７８】
くし状パターンＷ１は、図８（Ｂ）に示したように、隣り合う画素ラインにおける緑色の画素Ｇの読出動作期間が互いに離れている部分があることに起因している。具体的には、例えば、画素ユニットＵ２の画素Ｇ２１に対する読出動作のタイミングと、画素Ｇ３０に対する読出動作のタイミングとは、互いに水平期間３つ分だけずれており、画素ユニットＵ４の画素Ｇ６１に対する読出動作のタイミングと、画素Ｇ７０に対する読出動作のタイミングとは、互いに水平期間３つ分だけずれており、画素ユニットＵ６の画素Ｇ１０１に対する読出動作のタイミングと、画素Ｇ１１０に対する読出動作のタイミングとは、互いに水平期間３つ分だけずれている。これにより、撮像装置１Ｒでは、この水平期間３つ分の期間における矩形Ａ１の移動量に対応して、撮像画像にくし状パターンＷ１が現れる。
【００７９】
また、段差Ｗ２は、図８（Ｂ）に示したように、例えば、画素ユニットＵ１〜Ｕ７の読出動作期間と、次の画素ユニットＵ９〜Ｕ１５の読出動作期間とが、互いに離れていることに起因している。すなわち、画素ユニットＵ１〜Ｕ７に対する読出動作の開始タイミング（タイミングｔ３１）と、画素ユニットＵ９〜Ｕ１５に対する読出動作の開始タイミング（タイミングｔ３５）とは、互いに水平期間４つ分だけずれている。これにより、撮像装置１Ｒでは、この水平期間４つ分の期間における矩形Ａ１の移動量に対応して、撮像画像に段差Ｗ２が現れる。
【００８０】
このように、撮像装置１Ｒでは、撮像画像では、くし状パターンＷ１および段差Ｗ２が現れてしまう。その結果、撮像装置１Ｒでは、撮像画像において、被写体の輪郭が不自然にぼやけるおそれがあり、その場合には画質が低下してしまう。
【００８１】
一方、実施の形態に係る撮像装置１では、図６（Ｂ）に示したように、隣り合う画素ラインにおける緑色の画素Ｇの読出動作期間を互いに近くにしている。具体的には、例えば、画素ユニットＵ１の画素Ｇ０１に対する読出動作のタイミングと、画素Ｇ１０に対する読出動作のタイミングとの間のずれは、１水平期間分である。また、例えば、画素ユニットＵ２の画素Ｇ３０に対する読出動作と、画素ユニットＵ３の画素Ｇ４１に対する読出動作は、同じ水平期間に行われる。すなわち、撮像装置１では、隣り合う画素ラインにおける緑色の画素Ｇの読出動作期間のずれ量は、１水平期間以内である。
【００８２】
図１１は、実施の形態に係る撮像装置１による撮像画像の例を表すものである。このように、実施の形態に係る撮像装置１では、隣り合う画素ラインにおける緑色の画素Ｇの読出動作期間のずれ量を小さくしたので、比較例に係る撮像装置１Ｒの場合（図９）に比べて、くし状パターンＷ１および段差Ｗ２を低減することができる。その結果、撮像装置１では、撮像画像の画質を高めることができる。
【００８３】
［効果］
以上のように本実施の形態では、各水平期間において、１または複数（この例では２つ）画素ユニットＵに対して読出動作を開始するようにしたので、隣り合う画素ラインにおける緑色の画素の読出動作期間を互いに近くすることができるため、撮像画像の画質を高めることができる。
【００８４】
また、本実施の形態では、各画素ユニットＵ内の４つの画素に対する読出動作の順番を、画素ユニットＵ間で互いに同じにした。特に、画素ユニットＵ内の２つの緑色の画素（例えば画素Ｇ０１，Ｇ１０）に対して、続けて読出動作を行うようにした。これにより、隣り合う画素ラインにおける緑色の画素の読出動作期間を互いに近くすることができるため、撮像画像の画質を高めることができる。
【００８５】
また、本実施の形態では、各ＡＤ変換回路が、相関２重サンプリングを行うようにしたので、撮像画像の画質を高めることができる。
【００８６】
また、本実施の形態では、ＡＤ変換回路と、読出動作を行う画素の色とを対応づけるようにしたので、ＡＤ変換回路の特性ばらつきが画質に与える影響を低減することができるため、撮像画像の画質を高めることができる。
【００８７】
［変形例１］
上記実施の形態では、２列分の画素Ｒ，Ｇ，Ｂに８本の割合で信号線ＳＧＬを設けるとともに、８つのＡＤ変換回路４１〜４７を設けたが、これに限定されるものではない。以下に、２つの例（撮像装置１Ａ，１Ｂ）を挙げて、本変形例について説明する。
【００８８】
撮像装置１Ａは、２列分の画素Ｒ，Ｇ，Ｂに４本の割合で信号線ＳＧＬを設けるとともに、４つのＡＤ変換回路を設けたものである。
【００８９】
図１２は、撮像装置１Ａにおける読出動作の一例を表すものであり、（Ａ）は、０列目および１列目の画素Ｒ，Ｇ，Ｂの配列を４本の信号線ＳＧＬ０〜ＳＧＬ３とともに示し、（Ｂ）は、画素Ｒ，Ｇ，Ｂに対する読出動作を示す。
【００９０】
撮像装置１Ａの撮像制御部２０Ａは、タイミングｔ４１において、１つの画素ユニットＵ１に対して、読出動作を開始する。そして、撮像制御部２０Ａは、タイミングｔ４１〜ｔ４５の期間において、画素ユニットＵ１内の４つの画素Ｒ００，Ｇ０１，Ｇ１０，Ｂ１１に対してこの順に読出動作を行う。
【００９１】
また、撮像制御部２０Ａは、タイミングｔ４２において、１つの画素ユニットＵ２に対して、読出動作を開始する。そして、撮像制御部２０Ａは、タイミングｔ４２〜ｔ４６の期間において、画素ユニットＵ３内の４つの画素Ｒ２０，Ｇ２１，Ｇ３０，Ｂ３１に対してこの順に読出動作を行う。
【００９２】
その他の画素Ｒ，Ｇ，Ｂについても同様である。
【００９３】
撮像装置１Ｂは、２列分の画素Ｒ，Ｇ，Ｂに１２本の割合で信号線ＳＧＬを設けるとともに、１２個のＡＤ変換回路を設けたものである。
【００９４】
図１３は、撮像装置１Ａにおける読出動作の一例を表すものであり、（Ａ）は、０列目および１列目の画素Ｒ，Ｇ，Ｂの配列を４本の信号線ＳＧＬ０〜ＳＧＬ３とともに示し、（Ｂ）は、画素Ｒ，Ｇ，Ｂに対する読出動作を示す。
【００９５】
撮像装置１Ｂの撮像制御部２０Ｂは、タイミングｔ５１において、３つの画素ユニットＵ１〜Ｕ３に対して、読出動作を開始する。そして、撮像制御部２０Ｂは、タイミングｔ５１〜ｔ５５の期間において、画素ユニットＵ１内の４つの画素Ｒ００，Ｇ０１，Ｇ１０，Ｂ１１に対してこの順に読出動作を行い、画素ユニットＵ２内の４つの画素Ｒ２０，Ｇ２１，Ｇ３０，Ｂ３１に対してこの順に読出動作を行い、画素ユニットＵ３内の４つの画素Ｒ４０，Ｇ４１，Ｇ５０，Ｂ５１に対してこの順に読出動作を行う。
【００９６】
また、撮像制御部２０Ｂは、タイミングｔ５２において、３つの画素ユニットＵ４〜Ｕ６に対して、読出動作を開始する。そして、撮像制御部２０Ｂは、タイミングｔ５２〜ｔ５６の期間において、画素ユニットＵ４内の４つの画素Ｒ６０，Ｇ６１，Ｇ７０，Ｂ７１に対してこの順に読出動作を行い、画素ユニットＵ５内の４つの画素Ｒ８０，Ｇ８１，Ｇ９０，Ｂ９１に対してこの順に読出動作を行い、画素ユニットＵ６内の４つの画素Ｒ１００，Ｇ１０１，Ｇ１１０，Ｂ１１１に対してこの順に読出動作を行う。
【００９７】
その他の画素Ｒ，Ｇ，Ｂについても同様である。
【００９８】
［変形例２］
上記実施の形態では、各画素ユニットＵに対して読出動作を行う際、まず、左上に配置された赤色の画素Ｒに対して読出動作を行い、次に、右上に配置された緑色の画素Ｇに対して読出動作を行い、次に、左下に配置された緑色の画素Ｇに対して読出動作を行い、最後に、右下に配置された青色の画素Ｂに対して読出動作を行うようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、図１４に示す撮像装置１Ｃのように、まず、左上に配置された赤色の画素Ｒ（例えば画素Ｒ００）に対して読出動作を行い、次に、右下に配置された青色の画素Ｂ（例えば画素Ｂ１１）に対して読出動作を行い、次に、右上に配置された緑色の画素Ｇ（例えば画素Ｇ０１）に対して読出動作を行い、最後に、左下右下に配置された緑色の画素Ｇ（例えば画素Ｇ１０）に対して読出動作を行うようにしてもよい。この場合でも、隣り合う画素ラインにおける緑色の画素Ｇの読出動作期間を互いに近くすることができるため、撮像画像の画質を高めることができる。
【００９９】
［変形例３］
上記実施の形態では、隣り合う画素ラインにおける緑色の画素の読出動作期間を互いに近くにしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば図１５に示す撮像装置１Ｄのように、隣り合う画素ラインにおける赤色の画素Ｒおよび青色の画素Ｂの読出動作期間を互いに近くにしてもよい。この撮像装置１Ｄでは、各画素ユニットＵに対して読出動作を行う際、まず、右上に配置された緑色の画素Ｇ（例えば画素Ｇ０１）に対して読出動作を行い、次に、左上に配置された赤色の画素Ｒ（例えば画素Ｒ００）に対して読出動作を行い、次に、右下に配置された青色の画素Ｂ（例えば画素Ｂ１１）に対して読出動作を行い、最後に、左下に配置された緑色の画素Ｇ（例えば画素Ｇ１０）に対して読出動作を行っている。このようにしても、撮像画像における段差Ｗ２を低減することができるため、撮像画像の画質を高めることができる。
【０１００】
［変形例４］
上記実施の形態では、４つの画素が１つのフローティングディフュージョンＦＤを共有したが、これに限定されるものではない。以下に、２つの画素が１つのフローティングディフュージョンＦＤを共有する場合について、いくつか例を挙げて説明する。
【０１０１】
図１６は、本変形例に係る撮像装置１Ｅにおける読出動作の一例を表すものであり、（Ａ）は、０列目および１列目の画素Ｒ，Ｇ，Ｂの配列を示し、（Ｂ）は、画素Ｒ，Ｇ，Ｂに対する読出動作を示す。撮像装置１Ｅは、２列分の画素Ｒ，Ｇ，Ｂに８本の割合で信号線ＳＧＬを設けるとともに、８つのＡＤ変換回路を設けたものである。この例では、２行１列に配置された２つの画素が、１つのフローティングディフュージョンＦＤを共有し、画素ユニットＵを構成している。具体的には、画素ユニットＵでは、例えば、上側に赤色の画素Ｒ（例えば画素Ｒ００）が配置され、下側に緑色の画素Ｇ（例えば画素Ｇ１０）が配置される。また、他の画素ユニットＵでは、例えば、上側に緑色の画素Ｇ（例えば画素Ｇ０１）が配置され、下側に青色の画素Ｂ（例えば画素Ｂ１１）が配置される。この例では、１つの画素ユニットＵを構成する画素Ｒ００，Ｇ１０が信号線ＳＧＬ０に接続され、同様に、画素Ｇ０１，Ｂ１１が信号線ＳＧＬ１に接続され、画素Ｒ２０，Ｇ３０が信号線ＳＧＬ２に接続され、画素Ｇ２１，Ｂ３１が信号線ＳＧＬ３に接続され、画素Ｒ４０，Ｇ５０が信号線ＳＧＬ４に接続され、画素Ｇ４１，Ｂ５１が信号線ＳＧＬ５に接続され、画素Ｒ６０，Ｇ７０が信号線ＳＧＬ６に接続され、画素Ｇ６１，Ｂ７１が信号線ＳＧＬ７に接続されている。
【０１０２】
撮像装置１Ｅの撮像制御部２０Ｅは、タイミングｔ６１において、４つの画素ユニットＵに対して、読出動作を開始する。すなわち、撮像制御部２０Ｅは、タイミングｔ６１において、１つの画素ユニットＵを構成する２つの画素Ｒ００，Ｇ１０、１つの画素ユニットＵを構成する２つの画素Ｇ０１，Ｂ１１、１つの画素ユニットＵを構成する２つの画素Ｒ２０，Ｇ３０、および１つの画素ユニットＵを構成する２つの画素Ｇ２１，Ｂ３１に対して、読出動作を開始する。そして、撮像制御部２０Ｅは、タイミングｔ６１〜ｔ６３の期間において、２つの画素Ｒ００，Ｇ１０に対してこの順に読出動作を行い、２つの画素Ｇ０１，Ｂ１１に対してこの順に読出動作を行い、２つの画素Ｒ２０，Ｇ３０に対してこの順に読出動作を行い、２つの画素Ｇ２１，Ｂ３１に対してこの順に読出動作を行う。具体的には、撮像制御部２０Ｅは、例えば、タイミングｔ６１〜ｔ６２の１水平期間（１Ｈ）において、４つの画素Ｒ００，Ｇ０１，Ｒ２０，Ｇ２１に対する読出動作を同時に行い、タイミングｔ６２〜ｔ６３の１水平期間（１Ｈ）において、４つの画素Ｂ１１，Ｇ１０，Ｂ３１，Ｇ３０に対する読出動作を同時に行う。なお、図１６（Ｂ）では、例えば、タイミングｔ６１〜ｔ６２の期間において、説明の便宜上、画素Ｒ００と画素Ｇ０１を時間軸上に並べて描いたが、これは、上述したように、タイミングｔ６１〜ｔ６２において、画素Ｒ００に対する読出動作と画素Ｇ０１に対する読出動作を同時に行うことを意味する。
【０１０３】
また、撮像制御部２０Ｅは、タイミングｔ６２において、４つの画素ユニットＵに対して、読出動作を開始する。すなわち、撮像制御部２０Ｅは、１つの画素ユニットＵを構成する２つの画素Ｒ４０，Ｇ５０、１つの画素ユニットＵを構成する２つの画素Ｇ４１，Ｂ５１、１つの画素ユニットＵを構成する２つの画素Ｒ６０，Ｇ７０、および１つの画素ユニットＵを構成する２つの画素Ｇ６１，Ｂ７１に対して、読出動作を開始する。そして、撮像制御部２０Ｅは、タイミングｔ６２〜ｔ６４の期間において、２つの画素Ｒ４０，Ｇ５０に対してこの順に読出動作を行い、２つの画素Ｇ４１，Ｂ５１に対してこの順に読出動作を行い、２つの画素Ｒ６０，Ｇ７０に対してこの順に読出動作を行い、２つの画素Ｇ６１，Ｂ７１に対してこの順に読出動作を行う。具体的には、撮像制御部２０Ｅは、例えば、タイミングｔ６２〜ｔ６３の１水平期間（１Ｈ）において、４つの画素Ｒ４０，Ｇ４１，Ｒ６０，Ｇ６１に対する読出動作を同時に行い、タイミングｔ６３〜ｔ６４の１水平期間（１Ｈ）において、４つの画素Ｂ５１，Ｇ５０，Ｂ７１，Ｇ７０に対する読出動作を同時に行う。
【０１０４】
その他の画素Ｒ，Ｇ，Ｂについても同様である。この場合でも、隣り合う画素ラインにおける緑色の画素Ｇの読出動作期間を互いに近くすることができるため、撮像画像の画質を高めることができる。
【０１０５】
図１７は、本変形例に係る他の撮像装置１Ｆにおける読出動作の一例を表すものであり、（Ａ）は、０列目および１列目の画素Ｒ，Ｇ，Ｂの配列を示し、（Ｂ）は、画素Ｒ，Ｇ，Ｂに対する読出動作を示す。撮像装置１Ｆは、２列分の画素Ｒ，Ｇ，Ｂに１６本の割合で信号線ＳＧＬを設けるとともに、１６個のＡＤ変換回路を設けたものである。この例では、上記撮像装置１Ｅの場合（図１６）と同様に、２行１列に配置された２つの画素が、１つのフローティングディフュージョンＦＤを共有し、画素ユニットＵを構成している。
【０１０６】
撮像装置１Ｆの撮像制御部２０Ｆは、タイミングｔ７１において、８つの画素ユニットＵに対して、読出動作を開始する。そして、撮像制御部２０Ｆは、例えば、タイミングｔ７１〜ｔ７２の１水平期間（１Ｈ）において、８つの画素Ｇ０１，Ｇ１０，Ｇ２１，Ｇ３０，Ｇ４１，Ｇ５０，Ｇ６１，Ｇ７０に対する読出動作を同時に行い、タイミングｔ７２〜ｔ７３の１水平期間（１Ｈ）において、８つの画素Ｒ００，Ｂ１１，Ｒ２０，Ｂ３１，Ｒ４０，Ｂ５１，Ｒ６０，Ｂ７１に対する読出動作を同時に行う。
【０１０７】
また、撮像制御部２０Ｆは、タイミングｔ７２において、８つの画素ユニットＵに対して、読出動作を開始する。そして、撮像制御部２０Ｆは、例えば、タイミングｔ７２〜ｔ７３の１水平期間（１Ｈ）において、８つの画素Ｇ８１，Ｇ９０，Ｇ１０１，Ｇ１１０，Ｇ１２１，Ｇ１３０，Ｇ１４１，Ｇ１５０に対する読出動作を同時に行い、タイミングｔ７３〜ｔ７４の１水平期間（１Ｈ）において、８つの画素Ｒ８０，Ｂ９１，Ｒ１００，Ｂ１１１，Ｒ１２０，Ｂ１３１，Ｒ１４０，Ｂ１５１に対する読出動作を同時に行う。
【０１０８】
その他の画素Ｒ，Ｇ，Ｂについても同様である。この場合でも、隣り合う画素ラインにおける緑色の画素の読出動作期間を互いに近くすることができるため、撮像画像の画質を高めることができる。
【０１０９】
図１８は、本変形例に係る他の撮像装置１Ｇにおける読出動作の一例を表すものであり、（Ａ）は、０列目および１列目の画素Ｒ，Ｇ，Ｂの配列を示し、（Ｂ）は、画素Ｒ，Ｇ，Ｂに対する読出動作を示す。撮像装置１Ｇは、２列分の画素Ｒ，Ｇ，Ｂに２４本の割合で信号線ＳＧＬを設けるとともに、２４個のＡＤ変換回路を設けたものである。この例では、上記撮像装置１Ｅの場合（図１６）と同様に、２行１列に配置された２つの画素が、１つのフローティングディフュージョンＦＤを共有し、画素ユニットＵを構成している。
【０１１０】
撮像装置１Ｇの撮像制御部２０Ｇは、タイミングｔ８１において、１２個の画素ユニットＵに対して、読出動作を開始する。そして、撮像制御部２０Ｇは、例えば、タイミングｔ８１〜ｔ８２の１水平期間（１Ｈ）において、１２個の画素Ｇ０１，Ｇ１０，Ｇ２１，Ｇ３０，Ｇ４１，Ｇ５０，Ｇ６１，Ｇ７０，Ｇ８１，Ｇ９０，Ｇ１０１，Ｇ１１０に対する読出動作を同時に行い、タイミングｔ８２〜ｔ８３の１水平期間（１Ｈ）において、１２個の画素Ｒ００，Ｂ１１，Ｒ２０，Ｂ３１，Ｒ４０，Ｂ５１，Ｒ６０，Ｂ７１，Ｒ８０，Ｂ９１，Ｒ１００，Ｂ１１１に対する読出動作を同時に行う。
【０１１１】
また、撮像制御部２０Ｇは、タイミングｔ８２において、１２個の画素ユニットＵに対して、読出動作を開始する。そして、撮像制御部２０Ｇは、例えば、タイミングｔ８２〜ｔ８３の１水平期間（１Ｈ）において、１２個の画素Ｇ１２１，Ｇ１３０，Ｇ１４１，Ｇ１５０，Ｇ１６１，Ｇ１７０，Ｇ１８１，Ｇ１９０，Ｇ２０１，Ｇ２１０，Ｇ２２１，Ｇ２３０に対する読出動作を同時に行い、タイミングｔ８３〜ｔ８４の１水平期間（１Ｈ）において、１２個の画素Ｒ１２０，Ｂ１３１，Ｒ１４０，Ｂ１５１，Ｒ１６０，Ｂ１７１，Ｒ１８０，Ｂ１９１，Ｒ２００，Ｂ２１１，Ｒ２２０，Ｂ２３１に対する読出動作を同時に行う。
【０１１２】
その他の画素Ｒ，Ｇ，Ｂについても同様である。この場合でも、隣り合う画素ラインにおける緑色の画素の読出動作期間を互いに近くすることができるため、撮像画像の画質を高めることができる。
【０１１３】
以上の例では、２行１列に配置された２つの画素が、１つのフローティングディフュージョンＦＤを共有したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、１行２列に配置された２つの画素が、１つのフローティングディフュージョンＦＤを共有してもよい。以下に、本変形例に係る撮像装置１Ｈについて説明する。
【０１１４】
図１９は、撮像装置１Ｈにおける読出動作の一例を表すものであり、（Ａ）は、０列目および１列目の画素Ｒ，Ｇ，Ｂの配列を示し、（Ｂ）は、画素Ｒ，Ｇ，Ｂに対する読出動作を示す。撮像装置１Ｈは、２列分の画素Ｒ，Ｇ，Ｂに１６本の割合で信号線ＳＧＬを設けるとともに、１６個のＡＤ変換回路を設けたものである。この例では、１行２列に配置された２つの画素が、１つのフローティングディフュージョンＦＤを共有し、画素ユニットＵを構成している。具体的には、画素ユニットＵでは、例えば、左側に赤色の画素Ｒ（例えば画素Ｒ００）が配置され、右側に緑色の画素Ｇ（例えば画素Ｇ０１）が配置される。また、他の画素ユニットＵでは、例えば、左側に緑色の画素Ｇ（例えば画素Ｇ１０）が配置され、右側に青色の画素Ｂ（例えば画素Ｂ１１）が配置される。
【０１１５】
撮像装置１Ｈの撮像制御部２０Ｈは、タイミングｔ９１において、８つの画素ユニットＵに対して、読出動作を開始する。そして、撮像制御部２０Ｈは、例えば、タイミングｔ９１〜ｔ９２の１水平期間（１Ｈ）において、８つの画素Ｇ０１，Ｇ１０，Ｇ２１，Ｇ３０，Ｇ４１，Ｇ５０，Ｇ６１，Ｇ７０に対する読出動作を同時に行い、タイミングｔ９２〜ｔ９３の１水平期間（１Ｈ）において、８つの画素Ｒ００，Ｂ１１，Ｒ２０，Ｂ３１，Ｒ４０，Ｂ５１，Ｒ６０，Ｂ７１に対する読出動作を同時に行う。
【０１１６】
また、撮像制御部２０Ｈは、タイミングｔ９２において、８つの画素ユニットＵに対して、読出動作を開始する。そして、撮像制御部２０Ｈは、例えば、タイミングｔ９２〜ｔ９３の１水平期間（１Ｈ）において、８つの画素Ｇ８１，Ｇ９０，Ｇ１０１，Ｇ１１０，Ｇ１２１，Ｇ１３０，Ｇ１４１，Ｇ１５０に対する読出動作を同時に行い、タイミングｔ９３〜ｔ９４の１水平期間（１Ｈ）において、８つの画素，Ｒ８０，Ｂ９１，Ｒ１００，Ｂ１１１，Ｒ１２０，Ｂ１３１，Ｒ１４０，Ｂ１５１に対する読出動作を同時に行う。
【０１１７】
その他の画素Ｒ，Ｇ，Ｂについても同様である。この場合でも、隣り合う画素ラインにおける緑色の画素の読出動作期間を互いに近くすることができるため、撮像画像の画質を高めることができる。
【０１１８】
［変形例５］
上記実施の形態では、複数の画素Ｒ，Ｇ，Ｂを、いわゆるベイヤー配列のパターンで配置したが、これに限定されるものではない。以下に、本変形例に係る撮像装置１Ｊについて詳細に説明する。
【０１１９】
図２０は、撮像装置１Ｊの画素アレイ１０Ｊの一構成例を表すものである。画素アレイ１０Ｊでは、上記実施の形態に係る画素アレイ１０（図１，３）と異なり、６行６列の画素が、垂直方向（縦方向）および水平方向（横方向）に繰り返し配置されている。また、画素アレイ１０Ｊでは、２行１列に配置された２つの画素が、１つのフローティングディフュージョンＦＤを共有し、画素ユニットＵを構成している。そして、画素アレイ１０Ｊでは、２列分の画素Ｒ，Ｇ，Ｂに６本の割合で信号線ＳＧＬを設けている。
【０１２０】
図２１Ａは、撮像装置１Ｊにおける読出動作の一例を表すものであり、（Ａ）は、０列目および１列目の画素Ｒ，Ｇ，Ｂの配列を示し、（Ｂ）は、画素Ｒ，Ｇ，Ｂに対する読出動作を示す。
【０１２１】
撮像装置１Ｊの撮像制御部２０Ｊは、タイミングｔ１０１において、４つの画素ユニットＵに対して、読出動作を開始する。すなわち、撮像制御部２０Ｊは、タイミングｔ１０１において、１つの画素ユニットＵを構成する２つの画素Ｒ００，Ｒ１０、１つの画素ユニットＵを構成する２つの画素Ｂ０１，Ｇ１１、１つの画素ユニットＵを構成する２つの画素Ｇ２０，Ｇ３０、および１つの画素ユニットＵを構成する２つの画素Ｂ２１，Ｒ３１に対して、読出動作を開始する。そして、撮像制御部２０Ｊは、例えば、タイミングｔ１０１〜ｔ１０２の１水平期間（１Ｈ）において、４つの画素Ｇ００，Ｇ１１，Ｇ２０，Ｂ２１に対する読出動作を同時に行い、タイミングｔ１０２〜ｔ１０３の１水平期間（１Ｈ）において、４つの画素Ｂ０１，Ｒ１０，Ｇ３０，Ｒ３１に対する読出動作を同時に行う。
【０１２２】
また、撮像制御部２０Ｊは、タイミングｔ１０２において、２つの画素ユニットＵに対して、読出動作を開始する。すなわち、撮像制御部２０Ｊは、タイミングｔ１０２において、１つの画素ユニットＵを構成する２つの画素Ｂ４０，Ｇ５０、および１つの画素ユニットＵを構成する２つの画素Ｇ４１，Ｒ５１に対して、読出動作を開始する。そして、撮像制御部２０Ｊは、例えば、タイミングｔ１０２〜ｔ１０３の１水平期間（１Ｈ）において、２つの画素Ｇ４１，Ｇ５０に対する読出動作を同時に行い、タイミングｔ１０３〜ｔ１０４の１水平期間（１Ｈ）において、２つの画素Ｂ４０，Ｒ５１に対する読出動作を同時に行う。
【０１２３】
また、撮像制御部２０Ｊは、タイミングｔ１０３において、４つの画素ユニットＵに対して、読出動作を開始する。すなわち、撮像制御部２０Ｊは、タイミングｔ１０３において、１つの画素ユニットＵを構成する２つの画素Ｇ６０，Ｒ７０、１つの画素ユニットＵを構成する２つの画素Ｂ６１，Ｇ７１、１つの画素ユニットＵを構成する２つの画素Ｇ８０，Ｇ９０、および１つの画素ユニットＵを構成する２つの画素Ｂ８１，Ｒ９１に対して、読出動作を開始する。そして、撮像制御部２０Ｊは、例えば、タイミングｔ１０３〜ｔ１０４の１水平期間（１Ｈ）において、４つの画素Ｇ６０，Ｇ７１，Ｇ８０，Ｂ８１に対する読出動作を同時に行い、タイミングｔ１０４〜ｔ１０５の１水平期間（１Ｈ）において、４つの画素Ｂ６１，Ｒ７０，Ｇ９０，Ｒ９１に対する読出動作を同時に行う。
【０１２４】
また、撮像制御部２０Ｊは、タイミングｔ１０４において、２つの画素ユニットＵに対して、読出動作を開始する。すなわち、撮像制御部２０Ｊは、タイミングｔ１０４において、１つの画素ユニットＵを構成する２つの画素Ｂ１００，Ｇ１１０、および１つの画素ユニットＵを構成する２つの画素Ｇ１０１，Ｒ１１１に対して、読出動作を開始する。そして、撮像制御部２０Ｊは、例えば、タイミングｔ１０４〜ｔ１０５の１水平期間（１Ｈ）において、２つの画素Ｇ１０１，Ｇ１１０に対する読出動作を同時に行い、タイミングｔ１０５〜ｔ１０６の１水平期間（１Ｈ）において、２つの画素Ｂ１００，Ｒ１１１に対する読出動作を同時に行う。
【０１２５】
図２１Ｂは、撮像装置１Ｊにおける読出動作の一例を表すものであり、（Ａ）は、２列目および３列目の画素Ｒ，Ｇ，Ｂの配列を示し、（Ｂ）は、画素Ｒ，Ｇ，Ｂに対する読出動作を示す。図２１Ｃは、撮像装置１Ｊにおける読出動作の一例を表すものであり、（Ａ）は、４列目および５列目の画素Ｒ，Ｇ，Ｂの配列を示し、（Ｂ）は、画素Ｒ，Ｇ，Ｂに対する読出動作を示す。撮像制御部２０Ｊは、これらの列の画素Ｒ，Ｇ，Ｂに対しても、同様に読出動作を行う。
【０１２６】
なお、この例では、２つの画素が１つのフローティングディフュージョンＦＤを共有したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、４つの画素が１つのフローティングディフュージョンＦＤを共有してもよい。
【０１２７】
［その他の変形例］
また、これらの変形例のうちの２以上を組み合わせてもよい。
【０１２８】
＜２．適用例＞
次に、上記実施の形態および変形例で説明した撮像装置の適用例について説明する。
【０１２９】
図２２Ａ，２２Ｂは、上記実施の形態等の撮像装置が適用されるレンズ交換式一眼レフレックスタイプのデジタルカメラの外観を表すものであり、図２２Ａは、そのデジタルカメラをその前方（被写体側）から眺めた外観を示し、図２２Ｂは、そのデジタルカメラをその後方（像側）から眺めた外観を示す。このデジタルカメラは、例えば、本体部（カメラボディ）４５０、交換式の撮影レンズユニット（交換レンズ）４６０、グリップ部４７０、モニタ４８０、およびビューファインダ４９０を有している。このデジタルカメラには、上記の撮像装置により構成されている。
【０１３０】
上記実施の形態等の撮像装置は、このようなデジタルカメラの他、スマートフォン、タブレット端末、ビデオカメラ、ノート型パーソナルコンピュータなどのあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。言い換えると、上記実施の形態等の撮像装置は、画像を撮影する機能を有するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
【０１３１】
以上、実施の形態および変形例、ならびに電子機器への適用例を挙げて本技術を説明したが、本技術はこれらの実施の形態等には限定されず、種々の変形が可能である。
【０１３２】
例えば、上記の実施の形態等では、時間の経過に応じて電圧レベルが徐々に変化する参照信号Ｓrefを用いて、電圧Ｖresetおよび電圧Ｖsigを一旦時間に変換し、この時間をカウントすることによりＡＤ変換したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、電圧Ｖresetおよび電圧Ｖsigに対して直接ＡＤ変換を行ってもよい。
【０１３３】
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。
【０１３４】
なお、本技術は以下のような構成とすることができる。
【０１３５】
（１）それぞれが、単一の読出端子および２以上の画素を有する複数の画素ユニットと、
各画素ユニットに対して、前記２以上の画素から単位期間に１画素ずつ前記読出端子を介して画素信号を順次読み出す読出動作を行うとともに、各単位期間において、前記複数の画素ユニットのうちの所定数の画素ユニットに対する前記読出動作を開始する制御部と
を備えた撮像装置。
【０１３６】
（２）前記制御部は、前記複数の画素ユニットの各画素から前記画素信号を読み出す複数の読出回路を有し、
前記所定数は、前記読出回路の数よりも少ない
前記（１）に記載の撮像装置。
【０１３７】
（３）前記２以上の画素は、互いに異なる色の光を受光する複数の画素を含み、
前記所定数の画素ユニットのうちの一の画素ユニットにおける前記２以上の画素が受光する光の色は、他の一の画素ユニットにおける前記２以上の画素が受光する光の色と互いに等しい
前記（１）または（２）に記載の撮像装置。
【０１３８】
（４）前記２以上の画素は、赤色の光を受光する赤画素、青色の光を受光する青画素、および緑色の光を受光する緑画素を含む
前記（３）に記載の撮像装置。
【０１３９】
（５）前記読出動作は、各画素ユニットにおける前記２以上の画素から、所定の色順番で、画素信号を順次読み出すものである
前記（４）に記載の撮像装置。
【０１４０】
（６）前記２以上の画素は、２つの前記緑画素を含み、
前記読出動作は、隣り合う２つの単位期間において、前記２つの緑画素から画素信号を順次読み出すものである。
前記（５）に記載の撮像装置。
【０１４１】
（７）前記複数の画素ユニットは、第１の方向に並設され、
前記２以上の画素は、前記赤画素、前記青画素、および２つの前記緑画素であり、
各画素ユニットにおいて、前記２つの緑画素のうちの一方および前記赤画素が前記第１の方向と交差する第２の方向に並設されるとともに、前記２つの緑画素のうちの他方および前記青画素が前記第２の方向に並設され、前記２つの緑画素のうちの一方および前記赤画素と、前記２つの緑画素のうちの他方および前記青画素とが、前記第１の方向に並設された
前記（４）から（６）のいずれかに記載の撮像装置。
【０１４２】
（８）前記第２の方向に並設された複数の画素は、画素ラインを構成し、
前記読出動作は、隣り合う画素ラインに属する２つの緑画素から、同じ単位期間または隣り合う単位期間に、画素信号をそれぞれ読み出すものである
前記（７）に記載の撮像装置。
【０１４３】
（９）前記２以上の画素は、互いに異なる色の光を受光する複数の画素を含み、
前記所定数の画素ユニットのうちのいずれか一の画素ユニットにおける前記２以上の画素が受光する光の色は、他のいずれか一の画素ユニットにおける前記２以上の画素が受光する光の色と互いに異なる
前記（１）または（２）に記載の撮像装置。
【０１４４】
（１０）前記複数の画素ユニットは、複数の第１の画素ユニットと、複数の第２の画素ユニットとを含み、
前記複数の第１の画素ユニットのそれぞれにおける前記２以上の画素は、赤色の光を受光する赤画素および緑色の光を受光する第１の緑画素であり、
前記複数の第２の画素ユニットのそれぞれにおける前記２以上の画素は、青色の光を受光する青画素および緑色の光を受光する第２の緑画素である
前記（９）に記載の撮像装置。
【０１４５】
（１１）前記読出動作は、前記複数の第１の画素ユニットのそれぞれにおける前記２以上の画素から、所定の色順番で、画素信号を順次読み出すとともに、前記複数の第２の画素ユニットのそれぞれにおける前記２以上の画素から、所定の色順番で、画素信号を順次読み出すものである
前記（１０）に記載の撮像装置。
【０１４６】
（１２）前記複数の第１の画素ユニットは、第１の方向に並設され、
前記複数の第２の画素ユニットは、前記第１の方向に並設され、
前記複数の第１の画素ユニットおよび前記複数の第２の画素ユニットは、前記第１の方向と交差する第２の方向に並設され、
前記複数の第１の画素ユニットのそれぞれにおいて、前記赤画素および前記第１の緑画素は、前記第１の方向にこの順で並設され、
前記複数の第２の画素ユニットのそれぞれにおいて、前記第２の緑画素および前記青画素は、前記第１の方向にこの順で並設された
前記（１１）に記載の撮像装置。
【０１４７】
（１３）前記第１の画素ユニットおよび前記第２の画素ユニットは、第１の方向に交互に並設され、
前記複数の第１の画素ユニットのそれぞれにおいて、前記赤画素および前記第１の緑画素は、前記第１の方向に交差する第２の方向に並設され、
前記複数の第２の画素ユニットのそれぞれにおいて、前記第２の緑画素および前記青画素は、前記第２の方向に並設された
前記（１１）に記載の撮像装置。
【０１４８】
（１４）前記第２の方向に並設された複数の画素は、画素ラインを構成し、
前記読出動作は、隣り合う画素ラインに属する２つの緑画素から、同じ単位期間または隣り合う単位期間に、画素信号をそれぞれ読み出すものである
前記（１２）または（１３）に記載の撮像装置。
【０１４９】
（１５）一の単位期間における前記所定数は、他の一の単位期間における前記所定数と等しい
前記（１）から（１４）のいずれかに記載の撮像装置。
【０１５０】
（１６）一の単位期間における前記所定数は、他のいずれか一の単位期間における前記所定数と異なる
前記（１）から（１４）のいずれかに記載の撮像装置。
【０１５１】
（１７）それぞれが単一の読出端子および２以上の画素を有する複数の画素ユニットのそれぞれに対して、前記２以上の画素から単位期間に１画素ずつ前記読出端子を介して画素信号を順次読み出す読出動作を行うとともに、各単位期間において、前記複数の画素ユニットのうちの所定数の画素ユニットに対する前記読出動作を開始し、
各画素の画素信号に基づいて撮像画像データを生成する
撮像装置の制御方法。
【０１５２】
（１８）撮像部と、
前記撮像部によって撮影された画像を用いて所定の処理を行う処理部と
を備え、
前記撮像部は、
それぞれが、単一の読出端子および２以上の画素を有する複数の画素ユニットと、
各画素ユニットに対して、前記２以上の画素から単位期間に１画素ずつ前記読出端子を介して画素信号を順次読み出す読出動作を行うとともに、各単位期間において、前記複数の画素ユニットのうちの所定数の画素ユニットに対する前記読出動作を開始する制御部と
を有する
電子機器
【０１５３】
本出願は、日本国特許庁において２０１５年２月１２日に出願された日本特許出願番号２０１５−２５０２４号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
【０１５４】
当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。
【図１】
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【図２】
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【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２１Ｃ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【国際調査報告】
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