【手続補正書】
【提出日】平成29年5月23日(2017.5.23)
【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】
光電変換部と、前記光電変換部から転送された電荷を保持するためのフローティングデフュージョン部と、付加容量と、前記付加容量を前記フローティングデフュージョン部に接続するための接続スイッチとを各々が備えた複数の画素と、
複数の列出力線と、
前記複数の画素から選択された２以上の画素から前記複数の列出力線の同じ列出力線に同時に信号を出力させる場合に、前記接続スイッチにより前記付加容量を前記フローティングデフュージョン部に接続するように制御する制御手段と、
を有することを特徴とする撮像素子。
【請求項２】
前記接続スイッチは、前記フローティングデフュージョン部と前記付加容量との間に設けられることを特徴とする請求項１に記載の撮像素子。
【請求項３】
前記制御手段は、予め決められた条件を満たす場合に、前記接続スイッチにより前記付加容量を前記フローティングデフュージョン部に付加するように制御することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像素子。
【請求項４】
前記予め決められた条件は、設定された感度が予め決められた感度以下であることを特徴とする請求項３に記載の撮像素子。
【請求項５】
前記予め決められた条件は、被写体が予め決められた明るさよりも明るいことを特徴とする請求項３に記載の撮像素子。
【請求項６】
前記複数の画素の各々は、複数の付加容量と、複数の接続スイッチと、を備えることを特徴とする請求項１に記載の撮像素子。
【請求項７】
前記制御手段は、更に、被写体の明るさが予め決められた明るさ以上の場合に、前記予め決められた明るさより暗い場合よりも多くの付加容量を前記フローティングデフュージョン部に接続するように制御することを特徴とする請求項６に記載の撮像素子。
【請求項８】
前記制御手段は、前記光電変換部から前記フローティングデフュージョン部に電荷を転送する前に、前記接続スイッチにより前記フローティングデフュージョン部に前記付加容量を付加するように制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像素子。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載された撮像素子と、
前記撮像素子から出力された信号を処理する処理手段と
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１０】
前記撮像素子から出力された信号を増幅する増幅手段を更に有し、
前記増幅手段は、前記制御手段の制御により前記接続スイッチが前記付加容量を前記フローティングデフュージョン部に付加した場合に、増加した容量に応じて、前記増幅手段のゲインを変更することを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
静止画撮影及び動画撮影が可能であって、全画素読み出しが不可能なフレームレートで動画撮影を行う場合に、前記制御手段は、２以上の画素を同時に選択して信号を出力させるように制御することを特徴とする請求項９または１０に記載の撮像装置。
【請求項１２】
光電変換部と、前記光電変換部から転送された電荷を保持するためのフローティングデフュージョン部と、付加容量と、前記付加容量を前記フローティングデフュージョン部に接続するための接続スイッチとを各々が備えた複数の画素と、複数の列出力線と、を有する撮像素子の制御方法であって、
制御手段が、前記複数の画素から選択された２以上の画素から前記複数の列出力線の同じ列出力線に同時に信号を出力させる場合に、前記接続スイッチにより前記付加容量を前記フローティングデフュージョン部に接続するように制御する制御工程と
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項１３】
前記制御工程では、予め決められた条件を満たす場合に、前記接続スイッチにより前記付加容量を前記フローティングデフュージョン部に付加するように制御することを特徴とする請求項１２に記載の制御方法。
【請求項１４】
判定手段が、設定された感度が予め決められた感度以下であるかどうかを判定する判定工程を更に有し、
前記制御工程では、前記設定された感度が予め決められた感度以下の場合に、前記接続スイッチにより前記付加容量を前記フローティングデフュージョン部に付加するように制御することを特徴とする請求項１３に記載の制御方法。
【請求項１５】
判定手段が、被写体の明るさが予め決められた明るさ以上であるかどうかを判定する判定工程を更に有し、
前記制御工程では、前記被写体の明るさが予め決められた明るさ以上の場合に、前記接続スイッチにより前記付加容量を前記フローティングデフュージョン部に接続するように制御することを特徴とする請求項１３に記載の制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の撮像素子は、光電変換部と、前記光電変換部から転送された電荷を保持するためのフローティングデフュージョン部と、付加容量と、前記付加容量を前記フローティングデフュージョン部に接続するための接続スイッチとを各々が備えた複数の画素と、複数の列出力線と、前記複数の画素から選択された２以上の画素から前記複数の列出力線の同じ列出力線に同時に信号を出力させる場合に、前記接続スイッチにより前記付加容量を前記フローティングデフュージョン部に接続するように制御する制御手段と、を有する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
その後、時刻Ｔ６からＴ７の間、ＰＴＮパルスが再びハイレベルになることでＭＯＳスイッチ２１４がオンとなり、ｉ行目の画素２００のリセット解除後の出力（ノイズ信号）が蓄電素子２１６に保持される。次に、時刻Ｔ８からＴ９の間、ＰＴＸ（ｉ）信号がハイレベルになることで、選択行の全ての画素２００において、ＰＤ２０１から、光電荷がＦＤ２０８に転送される。その後、時刻Ｔ９からＴ１０の間、ＰＴＳパルスが再びハイレベルになることでＭＯＳスイッチ２１３がオンとなり、ｉ行目の画素２００からの出力（光信号＋ノイズ信号）が蓄電素子２１５に保持される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
＜変形例＞
図６は、本発明の実施形態の変形例における、撮像素子の画素３００を説明する図である。なお、図２と同じ構成には同じ参照番号を付している。図２に示す画素２００の構成との違いは、ＦＤ２０８に、Ｐｆｄ２信号により駆動される第２のＦＤ増加スイッチ３０９を介して第２の蓄電素子３１０が接続されている点である。第２のＦＤ増加スイッチ３０９をオンすることで、ＦＤ容量を増加させ、画素３００から出力する信号の振幅を減少させる。なお、Ｐｆｄ２信号も図１に示す垂直走査部１０２により駆動される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
図６の構成を有する画素３００により構成される撮像素子１００に対する、ＩＳＯ感度毎の駆動方法について、図７の表により説明する。図７の表には、Ｐｆｄ２信号により駆動される第２のＦＤ増加スイッチ３０９のＯＮ／ＯＦＦを示すＴｆｄ２が追加されている。ここでは、第２の蓄電素子３１０の容量は、ＦＤ２０８及び蓄電素子２０６の容量の２倍とする。
【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】
図７（ｂ）に示す駆動では、ＩＳＯ１００の場合に、ＦＤ増加スイッチ２０７及び第２のＦＤ増加スイッチ３０９を共にオン（Ｔｆｄ＝ＯＮ、Ｔｆｄ２＝ＯＮ）状態にし、ＦＤ容量を４倍に増加させ、ＦＤ電圧範囲の割合を１／４にしている。また、ＩＳＯ２００の場合に、ＦＤ増加スイッチ２０７をオン（Ｔｆｄ＝ＯＮ）、第２のＦＤ増加スイッチ３０９をオフ（Ｔｆｄ２＝ＯＦＦ）状態にし、ＦＤ容量を２倍に増加させ、ＦＤ電圧範囲の割合Ｖｆｄｒを１／４にしている。その他のＩＳＯ感度ではＦＤ増加スイッチ及び第２のＦＤ増加スイッチを共にオフ（Ｔｆｄ＝ＯＦＦ、Ｔｆｄ２＝ＯＦＦ）状態にしている。