(57)【要約】【課題】  撮像領域内にＡ／Ｄ変換回路の占有する領域が存在する固体撮像装置において、Ａ／Ｄ変換回路の占有領域の擬似信号を生成し画質の向上を図る。【解決手段】  ２次元に配置された複数の画素とＡ／Ｄ変換回路とからなる複数のサブアレイを２次元に配置して画素部１を構成し、サブアレイＢ13におけるＡ／Ｄ変換回路の占有する領域の擬似信号を、サブアレイＢ13の画素Ｂ1301，Ｂ1302、隣接するサブアレイＢ14の画素Ｂ1401及びサブアレイＢ18の画素Ｂ1801の各画素信号出力を補完回路２で加算平均して生成する。【選択図】        図５
2009272920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素からなるサブアレイが複数２次元に配置され、前記サブアレイ毎に読み出しが可能な画素部と、前記画素からの出力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路であって、変換機能の少なくとも一部が前記の各サブアレイ内の所定の領域を占有するように配置されたＡ／Ｄ変換回路と、該Ａ／Ｄ変換回路が配置された所定の領域にて本来得られるべき画素の出力信号に相当する疑似信号の生成を行う補完回路とを有する固体撮像装置。
【請求項２】
前記補完回路は、疑似信号の生成に必要な画素からの出力信号が複数のサブアレイに亘るときには、複数のサブアレイに係る画素信号を全て読み出してから擬似信号の生成を行うことを特徴とする請求項１に係る固体撮像装置。
【請求項３】
前記補完回路は、疑似信号の生成に必要な画素からの出力信号が複数のサブアレイに亘るときには、擬似信号の生成に必要な画素のみを複数のサブアレイから読み出して擬似信号の生成を行うことを特徴とする請求項１に係る固体撮像装置。
【請求項４】
前記Ａ／Ｄ変換回路の少なくとも一部が配置される所定の領域は、疑似信号の生成を行うにあたり他のサブアレイの画素からの出力信号を用いることがない領域に設定されていることを特徴とする請求項１に係る固体撮像装置。
【請求項５】
前記補完回路は、前記Ａ／Ｄ変換回路の少なくとも一部が占有しているサブアレイ内の画素からの出力信号のみを用いて疑似信号の生成を行うことを特徴とする請求項１に係る固体撮像装置。
【請求項６】
前記補完回路は、擬似信号の生成に必要な画素からの出力信号を用いて疑似信号の生成を行うにあたり、前記所定の領域と前記擬似信号の生成に必要な画素との距離に基づいて演算を実行して擬似信号を生成することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に係る固体撮像装置。
【請求項７】
前記画素部は、その受光面に画素毎に透過色の異なる複数の色フィルタが所定の配列にて貼付されてなり、前期補完回路は、画素からの出力信号を用いて疑似信号の生成を行うにあたり、同色の色フィルタに係る画素の信号を用いて生成を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に係る固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、固体撮像装置に関し、特に撮像領域内にＡ／Ｄ変換回路を有するものにおいて画質を向上させた固体撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、固体撮像装置は、静止画又は動画用カメラ、医療又は産業用内視鏡カメラ、ロボット用の高性能視覚センサ、自動車用周辺監視視覚センサ等、幅広い適用範囲を持ち、それらに向け更なる高機能の実現が望まれている。そして、撮像領域全体の中から１部分を選択して画面を拡大表示するズームアップ機能もその一つであり、この機能を実現させる固体撮像装置として、特開２００６−２８７８７９号公報に公開されているものがある。
【０００３】
上記公報開示の固体撮像装置によれば、光電変換素子を有する画素セルを２次元アレイ状に配列してなる受光素子アレイと、受光素子アレイからの受光信号をＡ／Ｄ変換する複数のＡ／Ｄ変換回路からなるＡ／Ｄ変換部とを備え、単一のＩＣチップとして構成される固体撮像装置において、受光素子アレイを、２次元アレイ状に配列された複数の画素セルからなる複数のサブアレイによって構成し、Ａ／Ｄ変換部を構成するＡ／Ｄ変換回路を、サブアレイ毎に設けることで、必要となるサブアレイを選択的に読み出し、高速で効率のよいズームアップ機能を実現することが可能となる。
【特許文献１】特開２００６−２８７８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記構成による固体撮像装置をカメラ等、画像の鑑賞を用途とする機器に適用するには、以下に述べる課題がある。すなわち、サブアレイ毎にＡ／Ｄ変換回路を設けた上記構成の固体撮像装置は、撮像領域内にＡ／Ｄ変換回路が占有する領域が存在することになる。そのため、画像を生成する際にＡ／Ｄ変換回路が占有する領域で画素信号の欠落が生じるため、画質の劣化は避けられない。
【０００５】
本発明は、従来の固体撮像装置における上記課題を解決するためになされたもので、撮像領域内にＡ／Ｄ変換回路が占有する領域が存在する固体撮像装置において、Ａ／Ｄ変換回路が占有する領域で本来得られる画素信号に相当する疑似信号を生成し、Ａ／Ｄ変換回路の配置及び補正手段に工夫を行うことで、画像を生成するときの画質の向上を実現することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、複数の画素からなるサブアレイが複数２次元に配置され、前記サブアレイ毎に読み出しが可能な画素部と、前記画素からの出力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路であって、変換機能の少なくとも一部が前記の各サブアレイ内の所定の領域を占有するように配置されたＡ／Ｄ変換回路と、該Ａ／Ｄ変換回路が配置された所定の領域にて本来得られるべき画素の出力信号に相当する疑似信号の生成を行う補完回路とを有することを特徴とするものであり、この請求項１に係る実施例には、実施例１が対応する。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る固体撮像装置において、前記補完回路は、疑似信号の生成に必要な信号が複数のサブアレイに亘るときには、複数のサブアレイに係る画素信号を全て読み出してから擬似信号の生成を行うことを特徴とするものであり、この請求項２に係る実施例には、実施例１が対応する。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１に係る固体撮像装置において、前記補完回路は、疑似信号の生成に必要な信号が複数のサブアレイに亘るときには、擬似信号の生成に必要な画素のみを複数のサブアレイから読み出して擬似信号の生成を行うことを特徴とするものであり、この請求項３に係る実施例には、実施例２が対応する。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項１に係る固体撮像装置において、前記Ａ／Ｄ変換回路の少なくとも一部が配置される所定の領域は、疑似信号の生成を行うにあたり他のサブアレイの画素の信号を用いることがない領域に設定されていることを特徴とするものであり、この請求項４に係る実施例には、実施例３が対応する。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項１に係る固体撮像装置において、前記補完回路は、前記Ａ／Ｄ変換回路の少なくとも一部が占有しているサブアレイ内の画素からの出力信号のみを用いて疑似信号の生成を行うことを特徴とするものであり、この請求項５に係る実施例には、実施例４が対応する。
【００１１】
請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれか１項に係る固体撮像装置において、前記補完回路は、擬似信号の生成に必要な画素からの出力信号を用いて疑似信号の生成を行うにあたり、前記所定の領域と前記擬似信号の生成に必要な画素との距離に基づいて演算を実行して擬似信号を生成することを特徴とするものであり、この請求項６に係る実施例には、実施例５が対応する。
【００１２】
請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれか１項に係る固体撮像装置において、前記画素部は、その受光面に画素毎に透過色の異なる複数の色フィルタが所定の配列にて貼付されてなり、前期補完回路は、画素の信号を用いて疑似信号の生成を行うにあたり、同色の色フィルタに係る画素の信号を用いて生成を行うことを特徴とするものであり、この請求項７に係る実施例には、実施例６が対応する。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明によれば、撮像領域内にＡ／Ｄ変換回路が占有する領域が存在する固体撮像装置において、Ａ／Ｄ変換回路が占有する領域で本来得られる画素信号に相当する疑似信号を生成し、画像を生成するときにその疑似信号を用いて画像の生成を行うことで画質を向上させることが可能となる。請求項２に係る発明によれば、請求項１に係る発明と同様の効果を得ることが可能になると共に、疑似信号の生成に必要な画素信号が複数のサブアレイに亘る場合においても、疑似信号を生成することが可能となる。請求項３に係る発明によれば、請求項１に係る発明と同様の効果を得ることが可能になると共に、疑似信号の生成に必要な画素信号が複数のサブアレイに亘る場合においても、疑似信号の生成に必要な画素のみを複数のサブアレイから読み出して生成を行うことで、読み出し時間の短縮化を図ることが可能となる。請求項４に係る発明によれば、請求項１に係る発明と同様の効果を得ることが可能になると共に、疑似信号の生成に必要な信号が複数のサブアレイに亘らないようにＡ／Ｄ変換回路が占有する領域が配置されることにより、画像生成に必要のないサブアレイの画素信号を読み出す必要がなくなるので、読み出し時間の短縮化を図ることが可能となる。請求項５に係る発明によれば、請求項１に係る発明と同様の効果が得ることが可能となると共に、疑似信号の生成を行うにあたり、Ａ／Ｄ変換回路が占有する領域が存在するサブアレイのみから疑似信号の生成に必要な信号を読み出して生成を行うことで、読み出し時間の短縮化を図ることが可能となる。請求項６に係る発明によれば、請求項１に係る発明と同様の効果が得ることが可能となると共に、疑似信号の生成の際に、所定の領域と疑似信号の生成に必要な画素との距離に基づいて演算を実行し、高精度の疑似信号を生成することが出来、画質を向上させることが可能となる。請求項７に係る発明によれば、請求項１に係る発明と同様の効果が得ることが可能となると共に、色フィルタが配列された画素からなる画素部により構成される固体撮像装置においても色の再現性の高い、高精度の疑似信号を生成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例】
【００１５】
（実施例１）
まず、本発明に係る固体撮像装置の実施例１について説明する。図１は、実施例１に係る固体撮像装置の構成を示す概略ブロック図である。本実施例に係る固体撮像装置は、図１に示すように、画素が受光した光の量に対応する画素の出力信号を出力する画素部１と、画素部１から出力された、疑似信号の生成に係る画素の出力信号を基に演算処理を行い疑似信号を生成し、画像生成回路３に疑似信号を出力する補完回路２と、画素部１より出力された画素の出力信号と補完回路２より出力された疑似信号とにより画像を生成し、出力する画像生成回路３とにより構成されている。
【００１６】
そして、画素部１より出力される画素の出力信号において、疑似信号の生成又は画像の生成の一方にのみ係る信号は、それぞれ疑似信号生成部２又は画像生成部３に出力され、疑似信号の生成と画像の生成の両方に係る信号は疑似信号生成部２と画像生成部３とに出力されるようになっている。
【００１７】
図２は、画素部１の内部の構成を示す構成図である。画素部１は、２次元に配置された複数ｍ（図示例ではｍ＝20）個のサブアレイＢ（Ｂ１〜Ｂ20）と、周囲に配置され、各サブアレイＢからの出力信号を補完回路２及び画像生成回路３に出力する複数の出力端子ＤＴＯＵＴによって構成されている。各サブアレイＢは、２次元に配置された複数個の画素（図示せず）と、画素からの出力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路Ａ／Ｄにより構成されている。
【００１８】
出力端子ＤＴＯＵＴは、各サブアレイＢに配置されたＡ／Ｄ変換回路Ａ／Ｄに接続され、画素部１の外部では補完回路２及び画像生成回路３に接続されている。なお、図２においては、画素からの信号出力の制御に係る回路及び信号線は図示を省略している。また、各サブアレイＢから出力端子ＤＴＯＵＴに至る伝送線は一本で簡略的に示しているが、パラレルデータを伝送する複数本の伝送線であってもかまわない。
【００１９】
図３は、Ａ／Ｄ変換回路Ａ／Ｄの構成を示すパルス遅延型Ａ／Ｄ変換回路のブロック図（一部回路図を含む）である。Ａ／Ｄ変換回路Ａ／Ｄは、入力パルスＰinを所定の遅延時間だけ遅延させて周回させる複数の遅延ユニットＤＵより構成されたパルス遅延回路10と、パルス遅延回路10内の各遅延ユニットＤＵにＡ／Ｄ変換対象となる画素からの出力信号を入力電圧Ｖinとして印加するバッファ14と、サンプリングクロックＣＫＳの立ち上がりタイミングで、パルス遅延回路10内での入力パルスＰinの位置を検出（ラッチ）し、その検出結果をビットデータａとして出力するラッチ＆エンコーダ12と、パルス遅延回路10内の最終段の遅延ユニットＤＵに接続され、入力パルスＰinのパルス遅延回路10内での周回回数を計測するカウンタ16と、サンプリングクロックＣＫＳの立ち上がりタイミングで、カウンタ16での入力パルスＰinの周回回数を検出（ラッチ）し、その検出結果をビットデータｂとして出力するラッチ18により構成される。
【００２０】
パルス遅延回路10は、初段の遅延ユニットＤＵが、一方の入力端子を起動用端子とするアンドゲートにて構成され、この初段の遅延ユニットＤＵのもう一つの入力端子と、最終段の遅延ユニットＤＵの出力端子とを接続して、全遅延ユニットＤＵをリング状に連結することにより、入力パルスＰinを周回させることができるリングディレイライン（ＲＤＬ）として構成される。
【００２１】
図４の（Ａ），（Ｂ）は、Ａ／Ｄ変換回路Ａ／Ｄの出力を示す説明図で、図４の（Ａ）は入力電圧Ｖinが高い場合、図４の（Ｂ）は入力電圧Ｖinが低い場合を示している。まず、入力電圧Ｖinを全遅延ユニットＤＵの駆動電圧として与えた状態で、サンプリング周期ＴＳで駆動するサンプリングクロックＣＫＳが立ち下がると同時に入力パルスＰinを入力する。すると、遅延ユニットＤＵは、与えた駆動電圧である入力電圧Ｖinに対応する遅延時間分遅れて次の遅延ユニットＤＵに入力パルスＰinを入力する。これを最終段の遅延ユニットＤＵまで繰り返す。
【００２２】
次に、最終段の遅延ユニットＤＵから入力パルスＰinが出力されると、接続されたカウンタ16はパルスを検出し周回回数のカウントを行う。そして、再び初段の遅延ユニットＤＵにパルスが入力される。以上の動作を、パルス遅延回路10はサンプリング周期ＴＳ経過後のサンプリングクロックＣＫＳが立ち上がるまで繰り返し行う。サンプリングクロックＣＫＳが立ち上がると、各パルス遅延ユニットＤＵの出力に接続されたラッチ＆エンコーダ12はそのときの入力パルスＰinを検出し、(1) ，(2) ，・・・，(n) のどの位置で検出されたかをビットデータａとして出力する。また、カウンタ16に接続されたラッチ18は、そのときに入力パルスＰinが最終段のパルス遅延ユニットＤＵを通過した周回数をカウンタ16から検出し、ビットデータｂとして出力する。
【００２３】
このように構成されたＡ／Ｄ変換回路Ａ／Ｄでは、ビットデータａを下位データ、ビットデータｂを上位データとすることで、入力電圧Ｖinの電圧に対応するデジタルデータＤＴを得ることができる。なお、サブアレイＢに配置されるＡ／Ｄ変換回路Ａ／Ｄは、回路全体がサブアレイＢ内に配置される必要はなく、例えば、上記構成のパルス遅延型Ａ／Ｄ変換回路であれば、バッファ14がサブアレイＢ内に配置され、その他の回路は画素部１の周辺に配置されていても構わない。また、バッファ14とパルス遅延回路10とラッチ＆エンコーダ12がサブアレイＢ内に配置され、カウンタ16とラッチ18が画素部１の周辺に配置されていても構わない。また、Ａ／Ｄ変換回路Ａ／Ｄは、図３で示したパルス遅延型Ａ／Ｄ変換回路に限定されるものではなく、これと異なる回路構成及び変換方式であっても構わない。
【００２４】
図５は、疑似信号の生成及び画像の生成を説明するための画素部１の部分拡大図である。なお、以下の画像生成の説明では、サブアレイＢ13の領域の画像を生成するために、サブアレイＢ13の画素信号と、サブアレイＢ13の画像の生成には係らず、サブアレイＢ13の疑似信号の生成に係るサブアレイＢ14〜Ｂ18の画素信号を読み出し、画像を生成する過程を説明する。サブアレイＢ13に配置されるＡ／Ｄ変換回路Ａ／Ｄは、サブアレイＢ13の角に配置され、そして、そのＡ／Ｄ変換回路Ａ／Ｄの配置領域での画素信号に相当する疑似信号の生成に係る画素Ｂ1301，Ｂ1302，Ｂ1401，Ｂ1801は、サブアレイＢ13と該サブアレイＢ13に隣接するサブアレイＢ14，Ｂ18に亘って配置されている。ここで、サブアレイＢ13，Ｂ14，Ｂ18の画素信号を読み出し、サブアレイＢ13の領域の画像を生成する場合の画像生成の過程を説明する。なお、ここではＡ／Ｄ変換回路Ａ／Ｄの占有する領域は画素の一個分に相当するものとした。まず、サブアレイＢ13からの読み出しを行うことにより、サブアレイＢ13の画素信号出力を全て画像生成回路３に出力すると共に、Ａ／Ｄ変換回路Ａ／Ｄの占有する領域での画素信号に相当する疑似信号ＤＴＢ13の生成に係る画素Ｂ1301，Ｂ1302の画素信号出力ＤＴＢ1301，ＤＴＢ1302を補完回路２に出力する。
【００２５】
次に、サブアレイＢ14からの読み出しにより、サブアレイＢ14の画素信号出力を全て画像生成回路３に出力すると共に、疑似信号ＤＴＢ13の生成に係る画素Ｂ1401の画素信号出力ＤＴＢ1401を補完回路２に出力し、同様に、サブアレイＢ18からの読み出しにより、サブアレイＢ18の画素信号出力を全て画像生成回路３に出力すると共に、疑似信号ＤＴＢ13の生成に係る画素Ｂ1801の画素信号出力ＤＴＢ1801を補完回路２に出力する。そして、補完回路２において、画素部１より入力された画素信号出力ＤＴＢ1301，ＤＴＢ1302，ＤＴＢ1401，ＤＴＢ1801から以下の演算式により加算平均化することにより、疑似信号ＤＴＢ13を生成する。
ＤＴＢ13＝１／４（ＤＴＢ1301＋ＤＴＢ1302＋ＤＴＢ1401＋ＤＴＢ1801）
【００２６】
最後に、画像信号生成回路３に入力された、サブアレイＢ13の画素信号出力と、補完回路２により生成された疑似信号ＤＴＢ13により、サブアレイＢ13の画像を生成する。
【００２７】
以上のように、実施例１によれば、画像生成時にサブアレイＢのＡ／Ｄ変換回路Ａ／Ｄの占有領域において本来得られる画素の信号に相当する疑似信号を生成することで、画像を生成するときの画質の向上を実現することが可能となる。なお、本実施例においては、疑似信号は隣接して配置された４つの画素の画素信号の加算平均化により生成したが、生成に用いる画素の位置と数及び演算方式については、これに限定されるものではない。また、この固体撮像装置は、上記サブアレイＢ13以外の他のサブアレイＢについても同様に画像を生成し、それらを合成することにより、サブアレイＢ一つ分の画像から画素部内に配置される全てのサブアレイＢ１〜Ｂｍ分の大きさの画像までを生成することが可能なことは明らかである。
【００２８】
（実施例２）
次に、実施例２について説明する。実施例２に係る固体撮像装置の構成自体は図１に示した実施例１と同じであり、画像生成手法のみが相違する。本実施例に係る画像生成の過程を、同じく図５を用いて説明する。ここでも、サブアレイＢ13の領域のみの画像を生成する場合の画像生成の過程について説明する。なお、ここでもＡ／Ｄ変換回路Ａ／Ｄの占有する領域は画素の一個分に相当するものとする。まず、サブアレイＢ13からの読み出しを行うことにより、サブアレイＢ13の画素信号出力を全て画像生成回路３に出力すると共に、Ａ／Ｄ変換回路Ａ／Ｄの占有する領域での画素信号に相当する疑似信号ＤＴＢ13の生成に係る画素Ｂ1301，Ｂ1302の画素信号出力ＤＴＢ1301，ＤＴＢ1302を補完回路２に出力する。
【００２９】
次に、サブアレイＢ14からの読み出しにより、疑似信号ＤＴＢ13の生成に係る画素Ｂ1401の画素信号出力ＤＴＢ1401を補完回路２に出力し、同様に、サブアレイＢ18からの読み出しにより、疑似信号ＤＴＢ13の生成に係る画素Ｂ1801の画素信号出力ＤＴＢ1801を補完回路２に出力する。ここで画像の生成に係らないＤＴＢ1401，ＤＴＢ1801以外のサブアレイＢ14，Ｂ18の画素信号を読み出していない点が実施例１と異なる。
【００３０】
そして、補完回路２において、画素部１より入力された画素信号出力ＤＴＢ1301，ＤＴＢ1302，ＤＴＢ1401，ＤＴＢ1801から以下の演算式により加算平均化することにより、疑似信号ＤＴＢ13を生成する。
ＤＴＢ13＝１／４（ＤＴＢ1301＋ＤＴＢ1302＋ＤＴＢ1401＋ＤＴＢ1801）
【００３１】
最後に、画像信号生成回路３に入力された、サブアレイＢ13の画素信号出力と、補完回路２により生成された疑似信号ＤＴＢ13により、サブアレイＢ13の画像を生成する。
【００３２】
以上のように、実施例２によれば、実施例１と同様に画像を生成するときの画質の向上を実現することが可能となる。加えて、画像の生成に係らない画素の読み出しにかかる時間を短縮化することが可能となる。
【００３３】
（実施例３）
次に、実施例３について説明する。図６は、実施例３に係る固体撮像装置の疑似信号の生成及び画像の生成を説明するための画素部１の部分拡大図である。本実施例に係る固体撮像装置の構成は、サブアレイＢの構成を除いては実施例１と同じであり、対応する構成要素には同一の符号を付して示している。サブアレイＢは、２次元に配置された複数個の画素とＡ／Ｄ変換回路Ａ／Ｄにより構成され、各サブアレイ、例えばサブアレイＢ13に配置されるＡ／Ｄ変換回路Ａ／Ｄは、その疑似信号の生成に係る画素Ｂ1301〜Ｂ1304が同一のサブアレイＢ13内に含まれるように配置される。このような構成によれば、各サブアレイ、例えばサブアレイＢ13の画像の生成に係る画素信号と疑似信号ＤＴＢ13は、サブアレイＢ13のみの読み出しにより得られる。
【００３４】
ここで、サブアレイＢ13の全ての画素信号を読み出し、サブアレイＢ13の領域の画像を生成する場合の画像生成の過程を説明する。なお、ここでもＡ／Ｄ変換回路Ａ／Ｄの占有する領域は画素の一個分に相当するものとする。まず、サブアレイＢ13からの読み出しを行うことにより、サブアレイＢ13の画素信号出力を全て画像生成回路３に出力すると共に、Ａ／Ｄ変換回路Ａ／Ｄの占有する領域での画素信号に相当する疑似信号ＤＴＢ13の生成に係る画素Ｂ1301〜Ｂ1304の画素信号出力ＤＴＢ1301〜ＤＴＢ1304を補完回路２に出力する。そして、補完回路２において、画素部１より入力された画素信号出力ＤＴＢ1301〜ＤＴＢ1304から、以下の演算式により加算平均化することにより疑似信号ＤＴＢ13を生成する。
ＤＴＢ13＝１／４（ＤＴＢ1301＋ＤＴＢ1302＋ＤＴＢ1303＋ＤＴＢ1304）
【００３５】
以上のように、実施例３によれば、実施例１と同様に画像を生成するときの画質の向上を実現することが可能となる。加えて、同一のサブアレイＢの読み出しのみにより疑似信号を生成し、画像を生成することができ、他のサブアレイＢの読み出しにかかる時間を短縮化することが可能となる。
【００３６】
（実施例４）
次に、実施例４について説明する。図７は、実施例４に係る固体撮像装置の疑似信号の生成及び画像の生成を説明するための画素部１の部分拡大図である。本実施例に係る固体撮像装置の構成は、サブアレイＢの構成を除いては実施例１と同じであり、対応する構成要素には同一の符号を付して示している。サブアレイＢは、２次元に配置された複数個の画素とＡ／Ｄ変換回路Ａ／Ｄにより構成され、各サブアレイ、例えばサブアレイＢ13に配置されるＡ／Ｄ変換回路Ａ／ＤはサブアレイＢ13の角に配置され、その疑似信号の生成に係る画素Ｂ1301，Ｂ1302はサブアレイＢ13内に配置されている。このような構成によれば、各サブアレイ、例えばサブアレイＢ13の画像の生成に係る画素信号と疑似信号ＤＴＢ13は、サブアレイＢ13のみの読み出しにより得られる。
【００３７】
ここで、サブアレイＢ13の全ての画素信号を読み出し、サブアレイＢ13の領域の画像を生成する場合の画像生成の過程を説明する。なお、ここでもＡ／Ｄ変換回路Ａ／Ｄの占有する領域は画素の一個分に相当するものとする。まず、サブアレイＢ13からの読み出しを行うことにより、サブアレイＢ13の画素信号出力を全て画像生成回路３に出力すると共に、Ａ／Ｄ変換回路Ａ／Ｄの占有する領域での画素信号に相当する疑似信号ＤＴＢ13の生成に係る画素Ｂ1301，Ｂ1302の画素信号出力ＤＴＢ1301，ＤＴＢ1302を補完回路２に出力する。そして、補完回路２において、画素部１より入力された画素信号出力ＤＴＢ1301，ＤＴＢ1302から、以下の演算式により加算平均化することにより疑似信号DTB13 を生成する。
ＤＴＢ13＝１／２（ＤＴＢ1301＋ＤＴＢ1302）
【００３８】
最後に、画像信号生成回路３に入力された、サブアレイＢ13の画素信号出力と、補完回路２により生成された疑似信号ＤＴＢ13により、サブアレイＢ13の画像を生成する。
【００３９】
以上のように、実施例４によれば、単一のサブアレイＢの読み出しのみにより疑似信号を生成し、画像を生成することができ、他のサブアレイＢの読み出しにかかる時間を短縮化することが可能となる。
【００４０】
（実施例５）
次に、実施例５について説明する。図８は、実施例５に係る固体撮像装置の疑似信号の生成及び画像の生成を説明するための画素部１の部分拡大図である。本実施例に係る固体撮像装置の構成はサブアレイＢの構成を除いては実施例１と同じであり、対応する構成要素には同一の符号を付して示している。各サブアレイ、例えばサブアレイＢ13に配置されるＡ／Ｄ変換回路Ａ／ＤはサブアレイＢ13の角に配置され、その疑似信号の生成に係る画素Ｂ1301〜Ｂ1303，Ｂ1401，Ｂ1402，Ｂ1801，Ｂ1802，Ｂ1901は、サブアレイＢ13，Ｂ14，Ｂ18，Ｂ19に亘って配置されている。
【００４１】
ここで、サブアレイＢ13の全ての画素信号と、サブアレイＢ13の疑似信号生成に係るサブアレイＢ14，Ｂ18，Ｂ19の画素信号を選択的に読み出し、サブアレイＢ13の領域の画像を生成する場合の画像生成の過程を説明する。なお、ここでもＡ／Ｄ変換回路Ａ／Ｄの占有する領域は画素の一個分に相当するものとする。まず、サブアレイＢ13からの読み出しを行うことにより、サブアレイＢ13の画素信号出力を全て画像生成回路３に出力すると共に、Ａ／Ｄ変換回路Ａ／Ｄの占有する領域での画素信号に相当する疑似信号ＤＴＢ13の生成に係る画素Ｂ1301〜Ｂ1303の画素信号出力ＤＴＢ1301〜ＤＴＢ1303を補完回路２に出力する。
【００４２】
同様に、サブアレイＢ14からの読み出しにより、疑似信号ＤＴＢ13の生成に係る画素Ｂ1401，Ｂ1402の画素信号出力ＤＴＢ1401，ＤＴＢ1402を補完回路２に出力し、サブアレイＢ18からの読み出しにより、疑似信号ＤＴＢ13の生成に係る画素Ｂ1801，Ｂ1802の画素信号出力ＤＴＢ1801，ＤＴＢ1802を補完回路２に出力し、サブアレイＢ19からの読み出しにより、疑似信号ＤＴＢ13の生成に係る画素Ｂ1901の画素信号出力ＤＴＢ1901を補完回路２に出力する。
【００４３】
そして、補完回路２において、画素部１より入力された画素信号出力ＤＴＢ1301〜ＤＴＢ1303，ＤＴＢ1401，ＤＴＢ1402，ＤＴＢ1801，ＤＴＢ1802，ＤＴＢ1901から、以下の演算式により加算平均化することにより疑似信号ＤＴＢ13を生成する。
ＤＴＢ13＝２／３（ＤＴＢ1301＋ＤＴＢ1302＋ＤＴＢ1401＋ＤＴＢ1801）
＋１／３（ＤＴＢ1303＋ＤＴＢ1402＋ＤＴＢ1802＋ＤＴＢ1901）
【００４４】
最後に、画像信号生成回路３に入力された、サブアレイＢ13の画素信号出力と、補完回路２により生成された疑似信号ＤＴＢ13により、サブアレイＢ13の画像を生成する。
【００４５】
以上のように、実施例５によれば、実施例１と同様に画像を生成するときの画質の向上を実現することが可能となる。加えて、疑似信号を生成する画素の領域と、擬似信号の生成に係る画素との距離に基づいて係数を変え演算を実行し、高精度の疑似信号を生成することができ、画質を向上させることが可能となる。
【００４６】
（実施例６）
次に、実施例６について説明する。図９は、実施例６に係る固体撮像装置の疑似信号の生成及び画像の生成を説明するための画素部１の部分拡大図である。本実施例に係る固体撮像装置の構成はサブアレイＢの構成を除いては実施例１と同じであり、対応する構成要素には同一の符号を付して示している。各サブアレイ、例えばサブアレイＢ13は、２次元に配置され、各受光面にベイヤー状にカラーフィルタが配列された複数個の画素及びＡ／Ｄ変換回路Ａ／Ｄにより構成され、サブアレイＢ13に配置されるＡ／Ｄ変換回路Ａ／ＤはサブアレイＢ13の角に配置され、その疑似信号の生成に係る画素Ｂ1301，Ｂ1401，Ｂ1801，Ｂ1901は、サブアレイＢ13，Ｂ14，Ｂ18，Ｂ19に亘って配置されている。
【００４７】
ここで、サブアレイＢ13の全ての画素信号と、サブアレイＢ13の疑似信号生成に係るサブアレイＢ14，Ｂ18，Ｂ19の画素信号を選択的に読み出し、サブアレイＢ13の領域の画像を生成する場合の画像生成の過程を説明する。なお、ここでもＡ／Ｄ変換回路Ａ／Ｄの占有する領域は画素の一個分に相当するものとする。まず、サブアレイＢ13からの読み出しを行うことにより、サブアレイＢ13の画素信号出力を全て画像生成回路３に出力すると共に、Ａ／Ｄ変換回路Ａ／Ｄの占有する領域での画素信号に相当する疑似信号ＤＴＢ13の生成に係る画素Ｂ1301の画素信号出力ＤＴＢ1301を補完回路２に出力する。
【００４８】
次に、サブアレイＢ14からの読み出しにより、疑似信号ＤＴＢ13の生成に係る画素Ｂ1401の画素信号出力ＤＴＢ1401を補完回路２に出力し、同様に、サブアレイＢ18からの読み出しにより、疑似信号ＤＴＢ13の生成に係る画素Ｂ1801の画素信号出力ＤＴＢ1801を補完回路２に出力し、同じく、サブアレイＢ19からの読み出しにより、疑似信号ＤＴＢ13の生成に係る画素Ｂ1901の画素信号出力ＤＴＢ1901を補完回路２に出力する。
【００４９】
そして、補完回路２において、画素部１より入力された画素信号出力ＤＴＢ1301，ＤＴＢ1401，ＤＴＢ1801，ＤＴＢ1901から、以下の演算式により加算平均化することにより疑似信号ＤＴＢ13を生成する。
ＤＴＢ13＝１／４（ＤＴＢ1301＋ＤＴＢ1401＋ＤＴＢ1801＋ＤＴＢ1901）
【００５０】
最後に、画像信号生成回路３に入力された、サブアレイＢ13の画素信号出力と、補完回路２により生成された疑似信号ＤＴＢ13により、サブアレイＢ13の画像を生成する。
【００５１】
以上のように、実施例６によれば、実施例１と同様に、画像を生成するときの画質の向上を実現することが可能となる。加えて、カラーフィルタが配列された画素部により構成される固体撮像装置においても、疑似信号を生成する画素の領域と同色の画素の信号を疑似信号の生成に用いることにより、高精度の疑似信号を生成することができ、画質を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係る固体撮像装置の実施例１の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】図１に示した実施例１における画素部の構成を示す図である。
【図３】図２におけるＡ／Ｄ変換回路の構成例を一部回路構成で示すブロック図である。
【図４】図３に示したＡ／Ｄ変換回路の出力を示す説明図である。
【図５】実施例１に係る固体撮像装置における擬似信号の生成及び画像の生成を説明するための画素部の部分拡大図である。
【図６】実施例３に係る固体撮像装置における擬似信号の生成及び画像の生成を説明するための画素部の部分拡大図である。
【図７】実施例４に係る固体撮像装置における擬似信号の生成及び画像の生成を説明するための画素部の部分拡大図である。
【図８】実施例５に係る固体撮像装置における擬似信号の生成及び画像の生成を説明するための画素部の部分拡大図である。
【図９】実施例６に係る固体撮像装置における擬似信号の生成及び画像の生成を説明するための画素部の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  画素部
２  補完回路
３  画像生成回路
10  パルス遅延回路
12  ラッチ＆エンコーダ
14  バッファ
16  カウンタ
18  ラッチ
【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７】
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【図８】
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【図９】
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