【手続補正書】
【提出日】平成28年12月26日(2016.12.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に配列された複数の画素を有する画素アレイであって、各画素は、１つの色の色フィルタを有し、前記色フィルタを通過する入射光を各々が受光する複数のフォトダイオードを含む、画素アレイと、
加算回路とを備え、
前記複数の画素は、第１の画素、第２の画素、及び第３の画素を含み、
前記第１の画素、前記第２の画素、及び前記第３の画素の各々は、第１の色の色フィルタを有し、
前記加算回路は、（ｉ）前記第１の画素の複数のフォトダイオードの一部のみの出力に基づく信号と、（ｉｉ）前記第２の画素の複数のフォトダイオードの出力に基づく信号と、（ｉｉｉ）前記第３の画素の複数のフォトダイオードの一部のみの出力に基づく信号との加算を行う、固体撮像装置。
【請求項２】
前記複数の画素の各々は、マイクロレンズを有し、
前記第１の画素の前記複数のフォトダイオードの前記一部と、前記マイクロレンズとの相対位置が、前記第３の画素の前記複数のフォトダイオードの前記一部と、前記マイクロレンズとの相対位置と異なる、請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記複数の画素の色配列はベイヤ配列である、請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記加算回路は、前記画素アレイの１つの列において、複数の行の画素から出力される信号を加算する第１の加算回路と、前記画素アレイの１つの行において、複数の列の画素から出力される信号を加算平均する第２の加算回路とを含む、請求項３に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記第１の画素、前記第２の画素、及び前記第３の画素は、前記画素アレイの１つの列に配され、
第１の数が、前記第１の画素の前記複数のフォトダイオードの前記一部のみの前記出力に基づく前記信号を出力するために用いられるフォトダイオードの個数であり、
第２の数が、前記第２の画素の前記複数のフォトダイオードの前記出力に基づく前記信号を出力するために用いられるフォトダイオードの個数であり、
第３の数が、前記第３の画素の前記複数のフォトダイオードの前記一部のみの前記出力に基づく前記信号を出力するために用いられるフォトダイオードの個数であるとき、
前記第１の数と、前記第２の数と、前記第３の数との比が１：２：１である、請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記複数の画素は、前記画素アレイの前記１つの列に配された第４の画素及び第５の画素をさらに含み、
前記第４の画素の色フィルタの色と前記第５の画素の色フィルタの色は、前記第１の色とは異なる第２の色であり、
前記加算回路は、（ｉｖ）前記第４の画素の複数のフォトダイオードの一部のみの出力に基づく信号、及び（ｖ）前記第５の画素の複数のフォトダイオードの一部のみの出力に基づく信号の加算を行い、
第４の数が、前記第４の画素の前記複数のフォトダイオードの前記一部のみの前記出力に基づく前記信号を出力するために用いられるフォトダイオードの個数であり、
第５の数が、前記第５の画素の前記複数のフォトダイオードの前記一部のみの前記出力に基づく前記信号を出力するために用いられるフォトダイオードの個数であるとき、
前記第４の数と前記第５の数の比が１：１である、請求項５に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記第１の画素、前記第２の画素、及び前記第３の画素は、前記画素アレイの１つの行に配され、
第１の数が、前記第１の画素の前記複数のフォトダイオードの前記一部のみの前記出力に基づく前記信号を出力するために用いられるフォトダイオードの個数であり、
第２の数が、前記第２の画素の前記複数のフォトダイオードの前記出力に基づく前記信号を出力するために用いられるフォトダイオードの個数であり、
第３の数が、前記第３の画素の前記複数のフォトダイオードの前記一部のみの前記出力に基づく前記信号を出力するために用いられるフォトダイオードの個数であるとき、
前記第１の数と、前記第２の数と、前記第３の数との比が１：２：１である、請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記複数の画素は、前記画素アレイの前記１つの行に配された第４の画素及び第５の画素をさらに含み、
前記第４の画素の色フィルタの色と前記第５の画素の色フィルタの色は、前記第１の色とは異なる第２の色であり、
前記加算回路は、（ｉｖ）前記第４の画素の複数のフォトダイオードの一部のみの出力に基づく信号、及び（ｖ）前記第５の画素の複数のフォトダイオードの一部のみの出力に基づく信号の加算を行い、
第４の数が、前記第４の画素の前記複数のフォトダイオードの前記一部のみの前記出力に基づく前記信号を出力するために用いられるフォトダイオードの個数であり、
第５の数が、前記第５の画素の前記複数のフォトダイオードの前記一部のみの前記出力に基づく前記信号を出力するために用いられるフォトダイオードの個数であるとき、
前記第４の数と前記第５の数の比が１：１である、請求項７に記載の固体撮像装置。
【請求項９】
前記第２の画素の位置は、前記第１の画素、前記第２の画素、及び前記第３の画素の各々から出力される信号の加算の重心位置である、請求項８に記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
前記複数の画素の各々は、マイクロレンズを有し、
前記複数の画素の各々の前記複数のフォトダイオードは、前記マイクロレンズと前記色フィルタとをこの順に通過する入射光を受光する、請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の固体撮像装置と、
前記複数の画素に像を形成する光学系と、
前記固体撮像装置から出力された信号を処理して画像データを生成する信号処理部とを備える、撮像システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、その一態様は、マトリクス状に配列された複数の画素を有する画素アレイであって、各画素は、１つの色の色フィルタを有し、前記色フィルタを通過する入射光を各々が受光する複数のフォトダイオードを含む、画素アレイと、加算回路とを備え、前記複数の画素は、第１の画素、第２の画素、及び第３の画素を含み、前記第１の画素、前記第２の画素、及び前記第３の画素の各々は、第１の色の色フィルタを有し、前記加算回路は、（ｉ）前記第１の画素の複数のフォトダイオードの一部のみの出力に基づく信号と、（ｉｉ）前記第２の画素の複数のフォトダイオードの出力に基づく信号と、（ｉｉｉ）前記第３の画素の複数のフォトダイオードの一部のみの出力に基づく信号との加算を行う、固体撮像装置である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
Ａ／Ｄ変換器１３０は増幅回路１２０から入力されたノイズ信号又は画素信号の電圧をランプ信号生成部１７０から入力されたランプ信号の電圧と比較する。電圧の大小関係が反転した時点における、カウンタ１８０から出力されたカウント値を出力値とすることにより、ノイズ信号又は画素信号はアナログデータからデジタルデータに変換される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
行選択スイッチ１１８のゲート電極は行制御線１１２の１つであり、信号を読み出す行を選択するための信号を伝送する行選択線ＰＳＥＬ（不図示）に接続される。リセットスイッチ１１６のゲート電極は、行制御線１１２の１つであり、リセット信号を伝送するリセット線ＰＲＥＳ（不図示）に接続される。また、転送スイッチ１１５のゲート電極は、行制御線１１２の１つであり、フォトダイオード１１４で発生した電荷を転送するための信号を伝送する転送線ＰＴＸ（不図示）に接続される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
次に、行（水平）方向の重み付け加算平均について説明する。図５は各列からの色信号を行（水平）方向に重みづけ加算平均化する回路を示す図である。加算平均は画素アレイ１１０と増幅回路１２０の間に配置された、複数の行方向加算平均スイッチ５１９及び複数の入力容量５１０によって行われる。複数の行方向加算平均スイッチ５１９はタイミング制御部１９５からの駆動信号ＰＳＷによって、それぞれ個別にオン又はオフに制御される。画素アレイ１１０の各列の画素１１１から列信号線１１３に読み出された画素信号は複数の入力容量５１０を介して増幅回路１２０に入力される。図５に部分的に図示している８個の画素アレイ１１０のそれぞれの出力電圧をＶ１・・・Ｖ８とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
一方、偶数列の画素は異なる接続方法となっている。例えば、６列目の増幅回路は、行方向加算平均スイッチ５１９及び容量Ｃ２を介して４列目の画素と接続される。すなわち、偶数列においては４ｎ＋２列目の増幅回路に対し、容量Ｃ２を介して４ｎ＋２列目の画素が接続されていることに加えて、４ｎ列目の画素が行方向加算平均スイッチ５１９及び容量Ｃ２を介して接続されている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
図１０は、４分割画素から水平方向に並ぶ分割画素間の位相差信号を取得しながら、各画素の加算信号を得る、第２の駆動タイミング図である。図９に示した駆動タイミング図との差異点は、転送スイッチを制御する転送信号ＴＸＡ１／Ｂ１〜Ａ５／Ｂ５及びＴＸＣ１／Ｄ１〜Ｃ５／Ｄ５が、ＴＸＡ１／Ｃ１〜Ａ５／Ｃ５及びＴＸＢ１／Ｄ１〜Ｂ５／Ｄ５に置き換えられている点である。すなわち、分割画素７０１Ａと分割画素７０１Ｃの信号は同時に転送され、分割画素７０１Ｂと分割画素７０１Ｄの信号も同時に転送される。よって、水平に２分割された画素と考えることができる。つまり、図９に対して水平方向と垂直方向の分割の仕方を入れ替えたものと考えることもできる。したがって同様に、水平方向の位相差信号と同時に、重みづけ加算平均出力を得ることができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
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