JP2000069491A - Image pickup element and image pickup device using the same - Google Patents
Image pickup element and image pickup device using the sameInfo
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Landscapes
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、撮像素子およびこ
れを用いた撮像装置に関し、特にダイナミックレンジの
広い撮像信号を出力することができる撮像素子およびこ
れを用いた撮像装置に関する。The present invention relates to an image pickup device and an image pickup device using the same, and more particularly to an image pickup device capable of outputting an image pickup signal having a wide dynamic range and an image pickup device using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、IT−CCDを用いたカラー電子
カメラでは、上下に配置された画素に蓄積された電荷を
加算し、その電荷信号量を2倍にするものがあり、これ
により、ダイナミックレンジの向上を図っている。2. Description of the Related Art Conventionally, in a color electronic camera using an IT-CCD, an electric charge accumulated in pixels arranged above and below is added to double the electric charge signal amount. The range is being improved.
【0003】一方、色成分が補色系のカラーフィルタを
用いてカラー画像を得る場合、異なる分光透過特性をも
ったカラーフィルタを所定位置の画素に配置し、この画
素電荷を加算して読み出す撮像装置がある。On the other hand, when a color image is obtained using a color filter having a complementary color system, color filters having different spectral transmission characteristics are arranged at pixels at predetermined positions, and an image pickup device for adding and reading out the pixel charges is provided. There is.
【0004】また、色成分が原色系のカラーフィルタを
用いてカラー画像を得る場合、同一の分光透過特性をも
ったカラーフィルタを所定位置の画素に配置し、この画
素電荷を加算して読み出す撮像装置がある。When a color image is obtained by using a color filter having primary color components, a color filter having the same spectral transmission characteristic is arranged at a pixel at a predetermined position, and the pixel charges are added and read out. There is a device.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、撮像素子上の
画素、すなわち光電変換素子が取り扱う電荷量は、暗電
流レベルから飽和レベルまでであり、この範囲が光電変
換特性のダイナミックレンジに大きな影響を及ぼし、広
いダイナミックレンジをもって撮像することができない
という問題点があった。However, the amount of charge handled by the pixel on the image sensor, that is, the photoelectric conversion element is from the dark current level to the saturation level, and this range has a great influence on the dynamic range of the photoelectric conversion characteristic. As a result, there is a problem that an image cannot be captured with a wide dynamic range.
【0006】この場合、カラーフィルタの分光透過率を
上げて電荷量を増大し、感度を増大しても、ダイナミッ
クレンジは変化せず、逆に、カラーフィルタの分光透過
率を下げて、電荷量を減少し、感度を低くしても、同様
にダイナミックレンジ自体は変化しない。In this case, even if the spectral transmittance of the color filter is increased to increase the amount of charge and the sensitivity is increased, the dynamic range does not change, and conversely, the spectral transmittance of the color filter is decreased to reduce the amount of charge. And the sensitivity is lowered, the dynamic range itself does not change.
【0007】そこで、本発明はかかる問題点を除去し、
広いダイナミックレンジをもった撮像信号を得ることが
できる撮像素子およびこれを用いた撮像装置を提供する
ことを目的とする。Therefore, the present invention eliminates such a problem,
It is an object of the present invention to provide an imaging device capable of obtaining an imaging signal having a wide dynamic range and an imaging device using the same.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】第1の発明は、撮像素子
において、マトリクス状に配置された複数の画素を有
し、前記画素は同色で透過率の異なる複数のカラーフィ
ルタを搭載したことを特徴とする。第1の発明では、同
色で透過率の異なる複数のカラーフィルタが搭載されて
いるので、この搭載された画素の電荷を加算しまたは画
素からの信号を合成することによってダイナミックレン
ジを広くすることができる。According to a first aspect of the present invention, in an image pickup device, a plurality of pixels arranged in a matrix are provided, and the pixels are provided with a plurality of color filters having the same color but different transmittances. Features. In the first invention, since a plurality of color filters having the same color but different transmittances are mounted, the dynamic range can be widened by adding the charges of the mounted pixels or synthesizing the signals from the pixels. it can.
【0009】第2の発明は、第1の発明において、前記
同色で透過率の異なるカラーフィルタは、隣接して配置
されていることを特徴とする。これにより、第1の発明
と同様な作用を解像度を大幅に低下させることなく得る
ことができる。A second invention is characterized in that, in the first invention, the color filters of the same color but different in transmittance are arranged adjacent to each other. Thus, the same operation as that of the first invention can be obtained without significantly lowering the resolution.
【0010】第3の発明は、第1または第2の発明にお
いて、前記同色で透過率の異なるカラーフィルタを搭載
した画素の分光特性は同じであることを特徴とする。こ
れにより、透過率のみで光電変換特性を変化させること
ができ、この透過率が異なるカラーフィルタを用いるこ
とによって、第1または第2の発明と同様な作用を得る
ことができる。A third invention is characterized in that, in the first or the second invention, the spectral characteristics of the pixels mounted with the color filters having the same color but different transmittances are the same. Thereby, the photoelectric conversion characteristics can be changed only by the transmittance, and the same operation as in the first or second aspect can be obtained by using the color filters having different transmittances.
【0011】第4の発明は、撮像装置において、マトリ
クス状に配置された複数の画素を有し、同色で透過率の
異なる複数のカラーフィルタを搭載した撮像素子と、前
記撮像素子に対し、前記透過率が異なるカラーフィルタ
を搭載した画素の電荷を加算したものを読み出すために
駆動信号を供給可能な駆動回路と、を具備することを特
徴とする。これにより、信号量を増大してダイナミック
レンジを広げかつ高感度の信号を得ることができる。According to a fourth aspect of the present invention, in the image pickup apparatus, an image pickup device having a plurality of pixels arranged in a matrix and having a plurality of color filters of the same color but different in transmittance is provided. A driving circuit capable of supplying a driving signal to read out a signal obtained by adding electric charges of pixels each having a color filter having a different transmittance. As a result, the signal amount can be increased, the dynamic range can be widened, and a highly sensitive signal can be obtained.
【0012】第5の発明は、第4の発明において、前記
同色で透過率の異なるカラーフィルタは、隣接して配置
され、同色で透過率の異なるカラーフィルタに対応する
電荷を加算して読み出し可能であることを特徴とする。
これにより、解像度を大幅に低下させることなく高感度
かつダイナミックレンジの広い信号を得ることができ
る。In a fifth aspect based on the fourth aspect, the color filters having the same color but having different transmittances are arranged adjacent to each other and can be read by adding charges corresponding to the color filters having the same color but having different transmittances. It is characterized by being.
Thus, a signal with high sensitivity and a wide dynamic range can be obtained without significantly lowering the resolution.
【0013】第6の発明は、撮像装置において、マトリ
クス状に配置された複数の画素を有し、同色で透過率の
異なる複数のカラーフィルタを搭載した撮像素子と、前
記撮像素子に対して、前記透過率が異なるカラーフィル
タを搭載した画素の電荷を加算せずに独立に読み出すた
めに駆動信号を供給可能な駆動回路と、を具備すること
を特徴とする。これにより、高感度の信号と低感度の信
号を同時に得ることができる。According to a sixth aspect of the present invention, in the image pickup apparatus, an image pickup device having a plurality of pixels arranged in a matrix and having a plurality of color filters of the same color but different in transmittance is provided. And a drive circuit capable of supplying a drive signal for independently reading out the charges of the pixels on which the color filters having different transmittances are mounted without adding the charges. Thereby, a high-sensitivity signal and a low-sensitivity signal can be obtained simultaneously.
【0014】第7の発明は、撮像装置において、マトリ
クス状に配置された複数の画素を有し、同色で透過率の
異なる複数のカラーフィルタを搭載した撮像素子と、前
記撮像素子に対して、隣接同色であり、同一の透過率を
有する画素から得られる信号電荷を加算し、異なる透過
率を有する画素から得られる信号電荷を加算せずに読み
出すために駆動信号を供給可能な駆動回路と、透過率の
異なる隣接同色画素から得られた信号を、入射光量に応
じて該信号が連続的に変化するよう合成して一つの明暗
信号へ変換する信号処理装置と、を具備することを特徴
とする。これにより、広い範囲の入射光量に対して動作
可能であり、きわめて広いダイナミックレンジを有する
撮像装置が得られる。According to a seventh aspect of the present invention, in the image pickup apparatus, an image pickup device having a plurality of pixels arranged in a matrix and having a plurality of color filters of the same color but different in transmittance is provided. A driving circuit capable of supplying a driving signal for adding signal charges obtained from pixels having the same transmittance and having the same transmittance and reading out without adding signal charges obtained from pixels having different transmittances, A signal processing device that combines signals obtained from adjacent same-color pixels having different transmittances and converts the signals into one light-dark signal by combining the signals so as to continuously change in accordance with the amount of incident light. I do. This makes it possible to obtain an imaging device that can operate with a wide range of incident light amount and has an extremely wide dynamic range.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態
に係わる撮像素子の構成を示す説明図である。撮像素子
10は、水平方向(行方向)の2m個および垂直方向
(列方向)2n個の複数の画素1が配列されたカラー画
素マトリクスを構成しており、このカラー画素マトリク
スは、上下左右の隣接する2×2の4つの画素からなる
カラー画素群6内の全ての画素の色成分が同一である、
m×nのカラー画素群6で構成されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration of an imaging device according to an embodiment of the present invention. The image pickup device 10 forms a color pixel matrix in which a plurality of 2m pixels 1 in a horizontal direction (row direction) and 2n pixels in a vertical direction (column direction) are arranged. The color components of all the pixels in the color pixel group 6 composed of four adjacent 2 × 2 pixels are the same,
It is composed of m × n color pixel groups 6.
【0016】カラー画素マトリクスを、このm×nのカ
ラー画素群6の単位でみると、RGBベイヤー配列とな
っている。例えば、2m×2nのカラー画素マトリクス
MにおけるM(1,1)、M(1,2)、M(2,
1)、M(2,2)の4つの各画素は、色成分Gのカラ
ーフィルタをもつ画素として配列され、M(1,3)、
M(1,4)、M(2,3)、M(2,4)の4つの各
画素は、色成分Rのカラーフィルタをもつ画素として配
列され、M(3,1)、M(3,2)、M(4,1)、
M(4,2)の4つの各画素は、色成分Bのカラーフィ
ルタをもつ画素として配列され、さらにM(3,3)、
M(3,4)、M(4,3)、M(4,4)の4つの各
画素は、色成分Gのカラーフィルタをもつ画素として配
列されている。When the color pixel matrix is viewed in units of the m × n color pixel group 6, an RGB Bayer arrangement is obtained. For example, M (1,1), M (1,2), M (2,2) in a 2m × 2n color pixel matrix M
The four pixels 1) and M (2, 2) are arranged as pixels having a color filter of a color component G, and M (1, 3),
The four pixels M (1,4), M (2,3), and M (2,4) are arranged as pixels having a color filter of a color component R, and M (3,1), M (3 , 2), M (4,1),
Each of the four pixels of M (4,2) is arranged as a pixel having a color filter of color component B, and furthermore, M (3,3),
The four pixels M (3,4), M (4,3) and M (4,4) are arranged as pixels having a color filter for the color component G.
【0017】フォトダイオード等の光電変換素子として
のこれらの画素1は、それぞれR,G,Bの色成分の画
素として機能し、この機能は、各画素1の上面に各R,
G,Bの色成分の光を透過させる上述したカラーフィル
タが施されている。したがって、例えばカラー画素マト
リクスM(1,1)の画素1は、G(緑)の色成分のみ
の光を透過させ、受光し、光電変換することになる。な
お、m,nは自然数である。These pixels 1 as photoelectric conversion elements such as photodiodes function as pixels of R, G, and B color components, respectively.
The above-described color filter that transmits light of G and B color components is provided. Therefore, for example, the pixel 1 of the color pixel matrix M (1, 1) transmits, receives, and photoelectrically converts only light of the G (green) color component. Note that m and n are natural numbers.
【0018】さらに、図2に示すように、各カラー画素
群6内の4つの画素のカラーフィルタは、隣接する上下
の画素1a,1bおよび画素1c,1dに対しては同一
の透過率をもたせているが、斜線で示すように、隣接す
る左右の画素1a,1cおよび画素1b,1dに対して
は異なる透過率をもたせている。但し、左右の画素の分
光特性は同じである。したがって、各カラー画素群6内
において、左右の画素には、同じ色成分で感度が異なる
特性をもったカラーフィルタが搭載されることになり、
上下の画素には、同じ色成分で感度が同じ特性をもった
カラーフィルタが搭載されることになる。Further, as shown in FIG. 2, the color filters of the four pixels in each color pixel group 6 have the same transmittance for the adjacent upper and lower pixels 1a, 1b and pixels 1c, 1d. However, as shown by oblique lines, adjacent left and right pixels 1a and 1c and pixels 1b and 1d have different transmittances. However, the spectral characteristics of the left and right pixels are the same. Therefore, in each of the color pixel groups 6, the left and right pixels are provided with a color filter having the same color component but different sensitivity.
The upper and lower pixels are provided with color filters having the same color components and the same sensitivity.
【0019】図2において、画素1a,1bには、色成
分Gの高感度のカラーフィルタが搭載され、画素1c,
1dには、色成分Gの低感度のカラーフィルタが搭載さ
れている。同じ感度をもつ上下の画素の電荷を加算する
と電荷量が増大し、信号量を2倍に高めることができ
る。2画素の電荷を加算読み出しした場合の仮想画素
は、2画素の重心に位置する単独画素と見なすことがで
きる。また、高感度の画素の電荷と低感度の画素の電荷
とを同時に別々に読み出し、信号処理回路で合成するこ
とにより、ダイナミックレンジを広くすることができる
が、これについては後述する。In FIG. 2, a high-sensitivity color filter of a color component G is mounted on the pixels 1a and 1b,
In 1d, a low-sensitivity color filter of the color component G is mounted. When the charges of the upper and lower pixels having the same sensitivity are added, the charge amount increases, and the signal amount can be doubled. A virtual pixel obtained by adding and reading the charges of two pixels can be regarded as a single pixel located at the center of gravity of the two pixels. Further, the dynamic range can be widened by simultaneously reading out the charges of the high-sensitivity pixels and the charges of the low-sensitivity pixels separately and combining them by a signal processing circuit, which will be described later.
【0020】各カラー画素群6内の4つの各画素に蓄積
された電荷は、同色の上下2画素ずつを例えば撮像素子
10上で加算し、この加算された電荷が順次並んで転送
される形態の出力信号5として出力される。The charge stored in each of the four pixels in each color pixel group 6 is obtained by adding the upper and lower two pixels of the same color, for example, on the image sensor 10, and the added charges are sequentially transferred side by side. As an output signal 5.
【0021】このように加算された上下2画素ずつの出
力信号の内、同色の左右に隣接する出力信号を外部の信
号処理回路で合成すると、図2に示すようなカラー画素
群6の色成分の画素の合成信号が得られる。各カラー画
素群6の4画素の信号を合成した場合の仮想画素8は、
4画素の重心に位置する単独画素と見なすことができ
る。各カラー画素群6につき順次このように出力信号を
得ることにより、図3に示すように、各カラー画素群6
を単位とするRGBベイヤー配列の画素配置をもったm
×nのカラー画像を得ることができる。When the output signals adjacent to the left and right of the same color are combined by an external signal processing circuit among the output signals of the upper and lower two pixels thus added, the color components of the color pixel group 6 as shown in FIG. Is obtained. The virtual pixel 8 when the signals of the four pixels of each color pixel group 6 are synthesized is
It can be regarded as a single pixel located at the center of gravity of four pixels. By sequentially obtaining an output signal for each color pixel group 6 in this manner, as shown in FIG.
M having an RGB Bayer array pixel arrangement in units of
× n color images can be obtained.
【0022】画素の電荷または信号の読出し態様として
は次のようなものがある。その第1は、各画素を単独で
読み出すものである。その第2は、カラー画素群6内の
縦1列の上下の画素1a,1bあるいは画素1c,1d
の電荷を加算して垂直転送回路2に読み出し、垂直転送
回路2から順次水平転送回路3および出力増幅器4を介
して読み出すようにしたものである。その第3は、カラ
ー画素群6内の縦1列の上下の画素1a,1bあるいは
画素1c,1dを垂直転送回路2上に順次転送し、それ
ぞれ垂直転送回路2内で加算するものである。この加算
した上下の画素ごとの電荷を順次水平転送回路3に転送
し、出力増幅器4を介して出力する。このような加算は
撮像素子の駆動回路により電荷転送動作を制御すること
によって容易に達成できる。There are the following modes for reading the charge or signal of the pixel. The first is to read out each pixel independently. The second is the upper and lower pixels 1a, 1b or pixels 1c, 1d in one vertical column in the color pixel group 6.
Are added to and read out to the vertical transfer circuit 2, and are sequentially read from the vertical transfer circuit 2 via the horizontal transfer circuit 3 and the output amplifier 4. Third, the upper and lower pixels 1a and 1b or the pixels 1c and 1d in one vertical column in the color pixel group 6 are sequentially transferred to the vertical transfer circuit 2 and added in the vertical transfer circuit 2 respectively. The added charges of the upper and lower pixels are sequentially transferred to the horizontal transfer circuit 3 and output via the output amplifier 4. Such addition can be easily achieved by controlling the charge transfer operation by the driving circuit of the image sensor.
【0023】なお、図2のような画素構成を有する各々
のカラー画素群6内の4つの同色の画素の電荷を撮像素
子10内で加算し、加算された電荷に対応する信号を出
力信号5として得ることもできる。この場合は、単一画
素の場合と比較して、ノイズ電荷量に対する信号電荷量
の比を増大することができ、感度を向上させることがで
きるとともにダイナミックレンジも改善される。It should be noted that the charges of four pixels of the same color in each color pixel group 6 having the pixel configuration as shown in FIG. 2 are added in the image pickup device 10 and a signal corresponding to the added charges is output signal 5. Can also be obtained as In this case, as compared with the case of a single pixel, the ratio of the signal charge amount to the noise charge amount can be increased, the sensitivity can be improved, and the dynamic range can be improved.
【0024】撮像素子内で4画素の電荷を加算するため
には、該4画素の内上下に隣接した2画素の電荷を加算
して垂直転送回路に読み出し、水平転送回路で左右に隣
接する各2画素分の加算電荷を互いに加算して出力すれ
ばよい。あるいは、上下に隣接する2画素の電荷を読み
出した後に垂直転送回路内で加算し、水平転送回路内で
さらに左右に隣接する各2画素分の加算電荷を互いに加
算してもよい。In order to add the electric charges of four pixels in the image pickup device, the electric charges of two pixels vertically adjacent to each other among the four pixels are added and read out to a vertical transfer circuit. What is necessary is just to add the added charges of two pixels together and to output them. Alternatively, the charges of two vertically adjacent pixels may be read out and then added in the vertical transfer circuit, and the added charges of the two pixels further horizontally adjacent in the horizontal transfer circuit may be added to each other.
【0025】次に、図4を参照して、透過率の異なるカ
ラーフィルタをもつ左右の画素、すなわち画素1a,1
bと画素1c,1d、の合成によってダイナミックレン
ジが広くなる原理について説明する。Next, referring to FIG. 4, left and right pixels having color filters having different transmittances, that is, pixels 1a, 1
The principle that the dynamic range is widened by the combination of b and the pixels 1c and 1d will be described.
【0026】図4は、画素の光量に対する光電変換電荷
量との関係を示す図である。図4において、線L1は、
画素1a,1bを加算したものに対応し、透過率を大き
くしたカラーフィルタによって高感度となった画素の光
電変換関係を示している。点P1より大きな光量では、
変換電荷量は飽和してしまう。一方、線L2は、画素1
c,1bを加算したものに対応し、透過率の小さいカラ
ーフィルタによって低感度となった画素の光電変換関係
を示している。図4に示す光量の範囲では飽和すること
がはないが、変換電荷量は小さい。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the amount of photoelectric conversion charge and the amount of light of a pixel. In FIG. 4, line L1 is
The photoelectric conversion relationship of a pixel having high sensitivity by a color filter having an increased transmittance corresponds to the sum of the pixels 1a and 1b. At a light amount larger than the point P1,
The converted charge amount is saturated. On the other hand, the line L2 corresponds to the pixel 1
It corresponds to the sum of c and 1b, and shows the photoelectric conversion relationship of a pixel whose sensitivity has been reduced by a color filter having a small transmittance. Although there is no saturation in the light amount range shown in FIG. 4, the converted charge amount is small.
【0027】この高感度の画素1a,1bと低感度の画
素1c,1dとの電荷に対応する信号を外部の信号処理
回路で合成すると、線L1と線L2とのリニアな部分を
つなぎ合わせた出力、すなわち線Lの光電変換関係とな
る。図4に示す光量の範囲内では、飽和することなく広
範囲の入射光量を変換電荷量に変換し、ダイナミックレ
ンジを広くすることができる。しかも、この場合、上下
の画素の電荷の加算によって感度も向上させることがで
きる。なお、左右の画素の光量対変換電荷量の勾配は、
2倍以上の差をもつことが好ましい。When signals corresponding to the charges of the high-sensitivity pixels 1a and 1b and the low-sensitivity pixels 1c and 1d are combined by an external signal processing circuit, the linear portions of the lines L1 and L2 are connected. The output, that is, the photoelectric conversion relationship of the line L. In the range of the light amount shown in FIG. 4, the incident light amount in a wide range can be converted into the converted charge amount without being saturated, and the dynamic range can be widened. Moreover, in this case, the sensitivity can be improved by adding the electric charges of the upper and lower pixels. Note that the gradient of the light quantity versus the converted charge quantity of the left and right pixels is
It is preferable to have a difference of two times or more.
【0028】したがって、以上のような各カラー画素群
6内の4画素の信号の合成により、左右の画素の信号の
合成によってダイナミックレンジを広くすることがで
き、上下の画素の電荷の加算によって電荷量が2倍以上
になり、感度を大きく向上させることができる。Therefore, by combining the signals of the four pixels in each color pixel group 6 as described above, the dynamic range can be widened by combining the signals of the left and right pixels, and the electric charge of the upper and lower pixels is added. The amount is twice or more, and the sensitivity can be greatly improved.
【0029】さらに、図5に示すように、カラー画素群
6内の4画素の配置を、左右の画素の透過率を同じに
し、上下の画素の透過率を異なるようにしてもよい。ま
た、図5では、透過率の高い画素を上側に配置し、透過
率の低い画素を下側に配置しているが、その逆の配置で
あってもよい。Further, as shown in FIG. 5, the arrangement of the four pixels in the color pixel group 6 may be such that the transmittance of the left and right pixels is the same and the transmittance of the upper and lower pixels is different. In FIG. 5, pixels with high transmittance are arranged on the upper side, and pixels with low transmittance are arranged on the lower side. However, the arrangement may be reversed.
【0030】次に、カラー画素群6内の4画素の全ての
画素の透過率を異ならせた場合について説明する。図6
において、各画素1a〜1dは、画素1a→1b→1c
→1dの順序で順に透過率が低く設定されている。した
がって、この4つの画素1a〜1dの信号を独立に読み
出し、信号処理回路でつなぎ合わせることにより、図7
に示すように非常に広いダイナミックレンジを得ること
ができる。すなわち、高感度の画素1aは、光量が点P
P1以上となると飽和する線LL1の光電変換関係をも
ち、次に高感度の画素1bは、光量が点PP2以上とな
ると飽和する線LL2の光電変換関係をもち、次に高感
度の画素1cは、光量が点PP3以上で飽和する線LL
3の光電変換関係をもち、最も感度の低い画素1dは、
図7に示す光量の範囲では飽和しない線LL4の光電変
換関係をもつ。したがって、各画素1a〜1dの信号を
折れ線グラフがつながるように合成すると、線LLのよ
うな非常に広いダイナミックレンジをもった光電変換特
性を得ることができる。なお、図5および図6のカラー
画素群を有する場合にも、撮像素子内で各カラー画素群
内の4画素の電荷を加算して読み出すことも可能であ
る。Next, a case where the transmittance of all the four pixels in the color pixel group 6 is made different will be described. FIG.
, Each of the pixels 1a to 1d has a pixel 1a → 1b → 1c
→ The transmittance is set to be lower in order of 1d. Therefore, the signals of the four pixels 1a to 1d are read out independently and connected by a signal processing circuit, whereby the signals shown in FIG.
A very wide dynamic range can be obtained as shown in FIG. That is, the pixel 1a with high sensitivity has the light amount of the point P
The pixel 1b with the next highest sensitivity has the photoelectric conversion relationship of the line LL1 that saturates above P1 and the photoelectric conversion relationship of the line LL2 that saturates when the light amount exceeds the point PP2. , The line LL where the light intensity is saturated at or above the point PP3
The pixel 1d having the photoelectric conversion relationship of 3 and having the lowest sensitivity is
In the range of the light amount shown in FIG. Therefore, if the signals of the respective pixels 1a to 1d are combined so that a line graph is connected, it is possible to obtain a photoelectric conversion characteristic having a very wide dynamic range like a line LL. Note that even in the case where the color pixel groups shown in FIGS. 5 and 6 are provided, it is possible to add and read out the charges of the four pixels in each color pixel group in the image sensor.
【0031】ここで、上述した撮像素子10では、カラ
ー画素群が2×2の4つの画素であったが、次に、カラ
ー画素群を1×2の2つの画素とした撮像素子10Aに
ついて説明する。図8に示す1×2のカラー画素群7
は、図1に示す2×2のカラー画素群6と同じように同
一の色成分の画素の集合である。このカラー画素群7
は、全体のカラー画素マトリクスからみると、RGBベ
イヤー配列となっている。また、カラー画素群7内の上
下の画素7a,7bは、図9に示すように、異なる透過
率をもつカラーフィルタが搭載されている。画素7a
は、透過率が高いカラーフィルタが搭載された画素であ
り、画素7bは、透過率が低いカラーフィルタが搭載さ
れた画素である。したがって、画素7a,7bからの信
号を信号処理回路で合成した仮想画素9は、広いダイナ
ミックレンジをもつことになる。また、図1に示す撮像
素子10のように感度向上のために2つの画素ずつ加算
されることがないため、大きな感度向上は図れないが、
その分解像度が高くなる。すなわち、図10に示すよう
に仮想画素9の集合は、2m×nのカラーマトリクスと
なる。Here, in the above-described image pickup device 10, the color pixel group is composed of four 2 × 2 pixels. Next, an image pickup device 10A in which the color pixel group is composed of two 1 × 2 pixels will be described. I do. 1 × 2 color pixel group 7 shown in FIG.
Is a set of pixels of the same color component as in the 2 × 2 color pixel group 6 shown in FIG. This color pixel group 7
Has an RGB Bayer arrangement when viewed from the entire color pixel matrix. The upper and lower pixels 7a and 7b in the color pixel group 7 are provided with color filters having different transmittances as shown in FIG. Pixel 7a
Is a pixel provided with a color filter having a high transmittance, and the pixel 7b is a pixel provided with a color filter having a low transmittance. Therefore, the virtual pixel 9 obtained by combining the signals from the pixels 7a and 7b by the signal processing circuit has a wide dynamic range. Further, since two pixels are not added for improving the sensitivity as in the imaging device 10 shown in FIG. 1, the sensitivity cannot be greatly improved.
The resolution increases accordingly. That is, as shown in FIG. 10, the set of virtual pixels 9 is a 2m × n color matrix.
【0032】なお、上述した撮像素子10,10a内の
カラー画像マトリクスにおける各カラー画素群6は、2
×2の4画素あるいは1×2の2画素としたが、これに
限らず、1×2の2画素、3×3の9画素、3×2の6
画素等の任意の数、任意の配列態様の構成とすることも
できる。但し、ダイナミックレンジ向上のため、異なる
透過率のカラーフィルタをカラー画素群内にもたせる必
要がある。Each of the color pixel groups 6 in the color image matrix in the image pickup devices 10 and 10a is 2
4 pixels of 2 × 2 pixels or 2 pixels of 1 × 2, but not limited thereto, 2 pixels of 1 × 2, 9 pixels of 3 × 3, 6 pixels of 3 × 2
An arbitrary number of pixels and the like, and an arrangement of an arbitrary arrangement mode can be adopted. However, in order to improve the dynamic range, it is necessary to provide color filters having different transmittances in the color pixel group.
【0033】また、上述した撮像素子10は、CCD固
体撮像素子を前提として説明したが、これに限らず、各
画素1をスイッチング処理により各画素1内に蓄積した
電荷を掃き出す増幅型固体撮像素子であっても適用でき
るのは明らかである。Further, the above-described image pickup device 10 has been described on the assumption that the CCD solid-state image pickup device is used. However, the present invention is not limited to this. Obviously, this is applicable.
【0034】次に、図1に示す撮像素子10あるいは図
8に示す撮像素子10Aを用いた撮像装置としての電子
カメラについて説明する。なお、以下の説明では撮像素
子10を用いた装置として説明する。Next, an electronic camera as an image pickup apparatus using the image pickup device 10 shown in FIG. 1 or the image pickup device 10A shown in FIG. 8 will be described. In the following description, an apparatus using the image sensor 10 will be described.
【0035】図11は、撮像素子10を用いた電子カメ
ラの構成を示すブロック図である。図11において、撮
像素子10は、光学系11を介して入力された被写体2
8の像を電気信号に変換する。この光学系11は、赤外
カットフィルタを有する。FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of an electronic camera using the image pickup device 10. In FIG. 11, an image sensor 10 is a subject 2 input through an optical system 11.
8 is converted into an electric signal. This optical system 11 has an infrared cut filter.
【0036】CDS/AGC回路12は、撮像素子10
からの出力信号に対して、相関二重サンプリング等によ
ってノイズ成分を低減するCDS作用と感度に応じた自
動増幅を行うAGC作用とを施してA/D変換器13に
出力する。The CDS / AGC circuit 12
Is subjected to a CDS function for reducing noise components by correlated double sampling or the like and an AGC function for performing automatic amplification according to sensitivity, and outputs the signal to the A / D converter 13.
【0037】A/D変換器13は、CDS/AGC回路
12からのアナログ信号を例えば10ビット以上のディ
ジタル信号に変換して、ディジタル信号処理部(DS
P)14に出力する。The A / D converter 13 converts an analog signal from the CDS / AGC circuit 12 into a digital signal of, for example, 10 bits or more, and converts the analog signal into a digital signal processor (DS).
P) 14.
【0038】DSP14は、入力された10ビットのデ
ィジタルデータに対し、画像の補間処理、黒レベル調
整、ガンマ補正、ニー補正等を処理を行い、10ビット
から8ビットに変換したディジタルデータに対してマト
リクス、輪郭補正等の処理を施し、8ビットの輝度成分
と8ビットの色差成分からなる16ビットのディジタル
データの生成等の処理を行う信号処理回路であり、ディ
ジタル信号処理用のワンチップLSIである。また、D
SP14は、撮像素子10の駆動用タイミングパルス生
成処理も行っている。The DSP 14 performs image interpolation processing, black level adjustment, gamma correction, knee correction, and the like on the input 10-bit digital data, and processes the digital data converted from 10 bits to 8 bits. A signal processing circuit that performs processing such as matrix and contour correction, and performs processing such as generation of 16-bit digital data composed of 8-bit luminance components and 8-bit color difference components, and is a one-chip LSI for digital signal processing. is there. Also, D
The SP 14 also performs a drive timing pulse generation process for the image sensor 10.
【0039】圧縮/伸長部15は、静止画に対する国際
規格であるJPEG規格に基づく圧縮/伸長処理を行
い、具体的には、離散コサイン変換(DCT)、逆DC
T、ハフマン符号化/復号化等の論理処理を行うワンチ
ップデコーダである。また、圧縮/伸長部15は、バッ
ファメモリ16へのデータ取り込み、データアクセスを
行い、DRAMで構成されるバッファメモリ16に対す
るリフレッシュをも行う。The compression / decompression unit 15 performs compression / decompression processing based on the JPEG standard, which is an international standard for still images, and specifically includes discrete cosine transform (DCT) and inverse DCT.
T, a one-chip decoder that performs logical processing such as Huffman encoding / decoding. Further, the compression / decompression unit 15 takes in and accesses data to and from the buffer memory 16 and also refreshes the buffer memory 16 composed of a DRAM.
【0040】バッファメモリ16は、圧縮/伸長部15
によって圧縮する前の1フレームの画像データを一時保
持するメモリであり、上述したようにDRAMで構成さ
れる。The buffer memory 16 includes a compression / decompression unit 15
Is a memory for temporarily storing image data of one frame before compression, and is composed of a DRAM as described above.
【0041】SRAM22は、圧縮/伸長部15によっ
て圧縮された画像データに対して、JPEGファイルと
してのヘッダ情報を付加し、フラッシュメモリ26への
記憶前のバッファメモリとしての機能を有する。The SRAM 22 has a function as a buffer memory before adding the header information as a JPEG file to the image data compressed by the compression / decompression unit 15 before storing it in the flash memory 26.
【0042】フラッシュメモリ26は、ヘッダ情報が付
加されたJPEGファイルである画像ファイルを最終格
納する不揮発性メモリである。The flash memory 26 is a nonvolatile memory for finally storing an image file which is a JPEG file to which header information has been added.
【0043】外部インターフェース27は、パーソナル
コンピュータ等の外部処理装置とこの電子カメラ本体と
の間のデータ転送等を行うためのインターフェースであ
る。The external interface 27 is an interface for transferring data between an external processing device such as a personal computer and the electronic camera body.
【0044】ディジタルエンコーダ17は、ディジタル
データをアナログのビデオ信号に変調するチップであ
る。The digital encoder 17 is a chip for modulating digital data into an analog video signal.
【0045】表示器18は、LCD等で実現され、ディ
ジタルエンコーダ17が生成したビデオ信号を表示出力
する。The display 18 is realized by an LCD or the like, and displays and outputs a video signal generated by the digital encoder 17.
【0046】スピードライト部24は、単独で外部調光
制御する機能を有する。すなわち、スピードライト部2
4は、後述するCPU21によって発光、チャージ等が
制御され、発光量制御は、このスピードライト部単独で
外部調光が行われる。The speedlight section 24 has a function of independently controlling external light control. That is, the speedlight unit 2
In 4, light emission, charge, and the like are controlled by a CPU 21 described later, and light emission amount control is performed by external light control by the speedlight unit alone.
【0047】LCD23は、各種撮影モード、残コマ、
イレーズ(消去)、バッテリー検出等の状態を液晶表示
する。The LCD 23 has various shooting modes, remaining frames,
The status of erase (erase), battery detection, etc. is displayed on the LCD.
【0048】CPU21は、例えばマイクロプロセッサ
で構成され上述した各部を全体制御する。The CPU 21 is composed of, for example, a microprocessor, and controls the above-described units as a whole.
【0049】タイミング生成器20は、撮像素子10を
駆動する各種パルスおよび上述した各部の各種タイミン
グパルスを生成する。The timing generator 20 generates various pulses for driving the image pickup device 10 and various timing pulses for each of the above-described units.
【0050】撮像素子10は、上述したDSP14から
の駆動用タイミングパルスによって制御される。撮像素
子10の水平電荷転送のための水平転送パルスは、DS
P14からタイミング生成器20を介して直接撮像素子
10を駆動し、垂直電荷転送のための垂直転送パルス
は、タイミング生成器20に入力され、駆動部19を介
して電圧変換された信号によって撮像素子10を駆動す
る。The image pickup device 10 is controlled by the drive timing pulse from the DSP 14 described above. The horizontal transfer pulse for horizontal charge transfer of the image sensor 10 is DS
The image pickup device 10 is directly driven from P 14 via the timing generator 20, and a vertical transfer pulse for vertical charge transfer is input to the timing generator 20, and the image pickup device is driven by a signal which is voltage-converted via the drive unit 19. 10 is driven.
【0051】ここで、操作部25は、各種の撮影モード
を切り換える撮影モード切換スイッチと各種のコマンド
を設定するコマンドダイヤルとを含む。Here, the operation unit 25 includes a photographing mode changeover switch for switching various photographing modes and a command dial for setting various commands.
【0052】すなわち、この操作部25の撮影モード切
換スイッチによって、広いダイナミックレンジに設定す
る高ダイナミックレンジモードと、各画素を各別に撮像
素子10から転送出力させる通常モードと、高感度モー
ドとが切換指示される。That is, the photographing mode changeover switch of the operation unit 25 switches between a high dynamic range mode in which a wide dynamic range is set, a normal mode in which each pixel is individually transferred from the image pickup device 10, and a high sensitivity mode. Be instructed.
【0053】通常モードが指示された場合、CPU21
は、DSP14に通常モードが設定されたことを指示
し、DSP14は、各カラー画素群6内の4つの画素を
通常の電荷転送制御に従って、水平方向の画素群を1段
づつ順次転送させる駆動用タイミングパルスを生成し
て、撮像素子10を駆動させるとともに、A/D変換器
13を介して入力された出力信号をカラー画像出力に対
応する信号処理を施す。また、CPU21は、通常モー
ドに対応したその他の各部に対する指示制御も行う。When the normal mode is instructed, the CPU 21
Indicates that the normal mode has been set to the DSP 14, and the DSP 14 drives the four pixels in each color pixel group 6 according to the normal charge transfer control to sequentially transfer the horizontal pixel groups one by one. A timing pulse is generated to drive the image sensor 10 and perform signal processing corresponding to a color image output on an output signal input via the A / D converter 13. Further, the CPU 21 also performs instruction control for other units corresponding to the normal mode.
【0054】高ダイナミックレンジモードが指示された
場合、CPU21は、DSP14に高ダイナミックレン
ジモードが設定されたことを指示する。DSP14は、
各カラー画素群6内で同じ感度の2つの画素を加算させ
るとともに、異なる感度の画素からの信号を独立に読み
出させる駆動用タイミングパルスを生成し、撮像素子を
駆動させる。また、A/D変換器13を介して入力され
た異なる感度の画素の出力信号に対する合成処理を施
す。また、CPU21は、高ダイナミックレンジモード
に対応したその他の各部に対する指示制御も行う。ある
いは、図6の画素配置の場合は、撮像素子内で加算せず
各画素を独立読出しさせ、各画素の信号を合成する。When the high dynamic range mode is instructed, the CPU 21 instructs the DSP 14 that the high dynamic range mode has been set. DSP14 is
In each color pixel group 6, two pixels having the same sensitivity are added, and a driving timing pulse for independently reading out signals from pixels having different sensitivities is generated to drive the image sensor. In addition, a synthesis process is performed on output signals of pixels having different sensitivities input through the A / D converter 13. In addition, the CPU 21 also performs instruction control for other units corresponding to the high dynamic range mode. Alternatively, in the case of the pixel arrangement in FIG. 6, each pixel is read independently without adding in the image sensor, and the signal of each pixel is synthesized.
【0055】また、高感度モードが指示された場合は、
DSP14は撮像素子内で各カラー画素群内の4画素の
電荷を加算させる駆動用タイミングパルスを生成して撮
像素子を駆動する。When the high sensitivity mode is designated,
The DSP 14 drives the image sensor by generating a drive timing pulse for adding charges of four pixels in each color pixel group in the image sensor.
【0056】ここで、図12は、上述した電子カメラの
平面図を示している。電子カメラ本体31には、撮影モ
ード切換スイッチ32、コマンドダイヤル33、LCD
34、およびレリーズスイッチ35を有している。撮影
モード切換スイッチ32、コマンドダイヤル33、およ
びレリーズスイッチ35は、図11における操作部25
の一部であり、LCD34は、図11におけるLCD2
3に相当する。撮影モード切換スイッチ32は、各モー
ドを切り換えるスイッチであり、そのモード状態はLC
D34内に表示される。また、コマンドダイヤル33
は、シャッタスピード、絞り値等の設定操作に用いられ
るダイヤルであり、その設定結果等はLCD34内に表
示される。FIG. 12 is a plan view of the electronic camera described above. The electronic camera body 31 has a shooting mode changeover switch 32, a command dial 33, an LCD
34, and a release switch 35. The shooting mode switch 32, command dial 33, and release switch 35 are connected to the operation unit 25 shown in FIG.
LCD 34 is the LCD 2 in FIG.
Equivalent to 3. The photographing mode changeover switch 32 is a switch for switching each mode.
It is displayed in D34. Command dial 33
Is a dial used for setting operations such as a shutter speed and an aperture value, and the result of the setting is displayed on the LCD 34.
【0057】このようにして、図11に示す電子カメラ
では、同一の撮像素子10を用いることにより、通常モ
ードおよび高感度モードのカラー画像に加えて、広いダ
イナミックレンジを有するカラー画像を得ることができ
る。As described above, in the electronic camera shown in FIG. 11, by using the same image pickup device 10, a color image having a wide dynamic range can be obtained in addition to the color image in the normal mode and the high sensitivity mode. it can.
【0058】[0058]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、同色で透過率の異なる複数のカラーフィルタが搭
載されているので、透過率の異なるカラーフィルタが搭
載された画素の信号を独立に読み出し信号処理でつなぎ
合わせることによってダイナミックレンジを大幅に改善
することができ、きわめてダイナミックレンジの広いカ
ラー画像を得ることができるという効果を有する。ま
た、同色の複数の画素の電荷を撮像素子内で加算するこ
とにより、ノイズ電荷量に対して信号電荷量を増加さ
せ、感度およびダイナミックレンジを増大することもで
きる。さらに、撮像素子内での電荷の加算および信号処
理による合成を併用することにより、ダイナミックレン
ジが非常に広くかつ高感度の撮像を行なうことができ
る。As described above in detail, according to the present invention, since a plurality of color filters having the same color but different transmittances are mounted, the signal of the pixel having the color filters different in transmittance is mounted. The dynamic range can be greatly improved by independently connecting by the readout signal processing, and there is an effect that a color image having an extremely wide dynamic range can be obtained. In addition, by adding the charges of a plurality of pixels of the same color in the image sensor, the signal charge amount can be increased with respect to the noise charge amount, and the sensitivity and the dynamic range can be increased. Furthermore, by combining the addition of electric charges in the imaging device and the synthesis by signal processing, imaging with a very wide dynamic range and high sensitivity can be performed.
【図1】本発明の一実施形態に係わる撮像素子の構成を
示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration of an imaging device according to an embodiment of the present invention.
【図2】カラー画素マトリクスの信号の合成による広い
ダイナミックレンジで高感度の信号を得る原理を示す説
明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the principle of obtaining a high-sensitivity signal with a wide dynamic range by combining signals of a color pixel matrix.
【図3】カラー画素マトリクスの信号の合成による広い
ダイナミックレンジをもつ高感度画像を示す説明図であ
る。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a high-sensitivity image having a wide dynamic range by combining signals of a color pixel matrix.
【図4】各画素の光電変換特性および異なる透過率をも
つ画素の信号の合成によって得られる光電変換特性を示
す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a photoelectric conversion characteristic of each pixel and a photoelectric conversion characteristic obtained by combining signals of pixels having different transmittances.
【図5】カラー画素群内の画素配置態様の一例を示す説
明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a pixel arrangement mode in a color pixel group.
【図6】カラー画素群内の全ての画素の透過率を異なら
せた場合の各画素の配置態様の一例を示す説明図であ
る。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of an arrangement of each pixel when the transmittance of all pixels in a color pixel group is different.
【図7】カラー画素群内の全ての画素の透過率を異なら
せた場合における信号の合成によって得られる広いダイ
ナミックレンジをもつ光電変換特性を示す説明図であ
る。FIG. 7 is an explanatory diagram showing photoelectric conversion characteristics having a wide dynamic range obtained by synthesizing signals when transmittances of all pixels in a color pixel group are different.
【図8】本発明の他の実施の形態である撮像素子の構成
を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a configuration of an image sensor according to another embodiment of the present invention.
【図9】図8の実施の形態におけるカラー画素群の画素
配置態様の一例を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of a pixel arrangement mode of a color pixel group in the embodiment of FIG. 8;
【図10】カラー画素マトリクスの信号の合成による広
いダイナミックレンジをもつ加算画素のマトリクスを示
す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a matrix of addition pixels having a wide dynamic range by combining signals of a color pixel matrix.
【図11】図1に示す撮像素子を用いた電子カメラの構
成を示すブロック図である。11 is a block diagram illustrating a configuration of an electronic camera using the imaging device illustrated in FIG.
【図12】図11に示す電子カメラの概略平面図であ
る。12 is a schematic plan view of the electronic camera shown in FIG.
1 画素 2 垂直転送回路 3 水平転送回路 4 出力増幅器 5 出力信号 6 カラー画素群 8 加算画素 10 撮像素子 14 ディジタル信号処理部(DSP) 19 駆動部 20 タイミング生成器 21 CPU 25 操作部 Reference Signs List 1 pixel 2 vertical transfer circuit 3 horizontal transfer circuit 4 output amplifier 5 output signal 6 color pixel group 8 addition pixel 10 imaging device 14 digital signal processing unit (DSP) 19 drive unit 20 timing generator 21 CPU 25 operation unit
Claims (7)
有し、前記画素は同色で透過率の異なる複数のカラーフ
ィルタを搭載したことを特徴とする撮像素子。1. An image sensor comprising a plurality of pixels arranged in a matrix, wherein the pixels are provided with a plurality of color filters having the same color but different transmittances.
タは、隣接して配置されていることを特徴とする請求項
1に記載の撮像素子。2. The image sensor according to claim 1, wherein the color filters having the same color but different transmittances are arranged adjacent to each other.
タを搭載した画素の分光特性は同じであることを特徴と
する請求項1または2に記載の撮像素子。3. The imaging device according to claim 1, wherein the pixels equipped with the color filters having the same color but different transmittances have the same spectral characteristics.
有し、同色で透過率の異なる複数のカラーフィルタを搭
載した撮像素子と、 前記撮像素子に対し、前記透過率が異なるカラーフィル
タを搭載した画素の電荷を加算したものを読み出すため
に駆動信号を供給可能な駆動回路と、 を具備することを特徴とする撮像装置。4. An image sensor having a plurality of pixels arranged in a matrix and having a plurality of color filters of the same color but different transmittances, and a color filter having the different transmittances mounted on the image sensor. And a driving circuit capable of supplying a driving signal to read out the sum of the electric charges of the pixels.
タは、隣接して配置され、同色で透過率の異なるカラー
フィルタに対応する電荷を加算して読み出し可能である
ことを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。5. A color filter having the same color but different transmittances is arranged adjacently and readable by adding charges corresponding to color filters of the same color but different transmittances. An imaging device according to claim 1.
有し、同色で透過率の異なる複数のカラーフィルタを搭
載した撮像素子と、 前記撮像素子に対して、前記透過率が異なるカラーフィ
ルタを搭載した画素の電荷を加算せずに独立に読み出す
ために駆動信号を供給可能な駆動回路と、 を具備することを特徴とする撮像装置。6. An image sensor having a plurality of pixels arranged in a matrix and having a plurality of color filters of the same color and different transmittances, and a color filter having a different transmittance for the image sensor. A driving circuit capable of supplying a driving signal for independently reading out the electric charge of the mounted pixel without adding the electric charge.
有し、同色で透過率の異なる複数のカラーフィルタを搭
載した撮像素子と、 前記撮像素子に対して、隣接同色であり、同一の透過率
を有する画素から得られる信号電荷を加算し、異なる透
過率を有する画素から得られる信号電荷を加算せずに読
み出すために駆動信号を供給可能な駆動回路と、 透過率の異なる隣接同色画素から得られた信号を、入射
光量に応じて該信号が連続的に変化するよう合成して一
つの明暗信号へ変換する信号処理装置と、 を具備することを特徴とする撮像装置。7. An image pickup device having a plurality of pixels arranged in a matrix and having a plurality of color filters of the same color and different transmittances, and an image of the same color adjacent to the image pickup device and having the same transmission. A driving circuit capable of supplying a driving signal to add signal charges obtained from pixels having different transmittances and read out without adding signal charges obtained from pixels having different transmittances; A signal processing device that combines the obtained signals so that the signals change continuously according to the amount of incident light and converts the signals into one light / dark signal.
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
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---|---|
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Cited By (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002056604A1 (en) * | 2001-01-09 | 2002-07-18 | Sony Corporation | Image processing device |
WO2002056603A1 (en) * | 2001-01-09 | 2002-07-18 | Sony Corporation | Imaging device |
US7223955B2 (en) | 2003-08-25 | 2007-05-29 | Fujifilm Corporation | Solid-state imaging element and imaging device with dynamically adjustable sensitivities and method thereof |
JP2007258837A (en) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Sharp Corp | Solid-state imaging device, method and unit for processing image, and method and unit for correcting defective pixel |
US7355156B2 (en) | 2003-05-08 | 2008-04-08 | Fujilfilm Corporation | Solid-state image pickup device, image pickup unit and image processing method |
US7421091B2 (en) | 2003-05-20 | 2008-09-02 | Nissan Motor Co., Ltd. | Image-capturing apparatus |
US7430011B2 (en) * | 2003-01-22 | 2008-09-30 | Omnivision Technologies, Inc. | Image sensor having dual automatic exposure control |
JP2010118839A (en) * | 2008-11-12 | 2010-05-27 | Canon Inc | Imaging apparatus |
WO2010089830A1 (en) * | 2009-02-03 | 2010-08-12 | パナソニック株式会社 | Image pick-up device |
WO2011001616A1 (en) * | 2009-06-30 | 2011-01-06 | パナソニック株式会社 | Solid-state imaging device, and control method therefor |
JP2011029379A (en) * | 2009-07-24 | 2011-02-10 | Sony Corp | Solid-state imaging device, method of manufacturing the same, and camera |
US8031235B2 (en) | 2008-04-01 | 2011-10-04 | Fujifilm Corporation | Imaging apparatus and signal processing method |
WO2012063634A1 (en) * | 2010-11-12 | 2012-05-18 | ソニー株式会社 | Image processing apparatus, image pickup apparatus, image processing method, and program |
WO2013031368A1 (en) | 2011-08-31 | 2013-03-07 | ソニー株式会社 | Imaging device, signal processing method, and program |
WO2013031367A1 (en) | 2011-08-31 | 2013-03-07 | ソニー株式会社 | Image processing device, image processing method, and program |
JP2015106722A (en) * | 2013-11-28 | 2015-06-08 | 株式会社ニコン | Imaging element and imaging apparatus |
WO2017101561A1 (en) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | 广东欧珀移动通信有限公司 | Method for generating high dynamic range image, and photographing apparatus, terminal and imaging method |
JP2020036117A (en) * | 2018-08-28 | 2020-03-05 | エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドSz Dji Technology Co.,Ltd | Image processing device, imaging device, image processing method, and program |
JP2020038107A (en) * | 2018-09-04 | 2020-03-12 | 株式会社三井フォトニクス | Temperature measurement device |
CN113841034A (en) * | 2019-04-23 | 2021-12-24 | 合刃人工智能有限责任公司 | High Dynamic Range Optical Sensor Integrated with Light Intensity Detector Using Broadband Filters |
JP7593092B2 (en) | 2020-12-21 | 2024-12-03 | 日本電気株式会社 | Imaging device, imaging method, and control program for imaging device |
-
1998
- 1998-08-19 JP JP10249198A patent/JP2000069491A/en active Pending
Cited By (52)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011087317A (en) * | 2001-01-09 | 2011-04-28 | Sony Corp | Apparatus and method for processing image |
USRE47062E1 (en) | 2001-01-09 | 2018-09-25 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Image processing apparatus and method for generating a restoration image |
WO2002056604A1 (en) * | 2001-01-09 | 2002-07-18 | Sony Corporation | Image processing device |
USRE46557E1 (en) | 2001-01-09 | 2017-09-19 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Image processing apparatus and method for generating a restoration image |
US7847829B2 (en) | 2001-01-09 | 2010-12-07 | Sony Corporation | Image processing apparatus restoring color image signals |
JP2008125117A (en) * | 2001-01-09 | 2008-05-29 | Sony Corp | Apparatus and method for processing image |
EP2381688A2 (en) | 2001-01-09 | 2011-10-26 | Sony Corporation | Image pick up device |
US7479998B2 (en) | 2001-01-09 | 2009-01-20 | Sony Corporation | Image pickup and conversion apparatus |
US7986360B2 (en) | 2001-01-09 | 2011-07-26 | Sony Corporation | Image processing apparatus and method for generating a restoration image |
EP2768223A2 (en) | 2001-01-09 | 2014-08-20 | Sony Corporation | Image pick up device |
WO2002056603A1 (en) * | 2001-01-09 | 2002-07-18 | Sony Corporation | Imaging device |
JP4674607B2 (en) * | 2001-01-09 | 2011-04-20 | ソニー株式会社 | Image processing apparatus and method |
US7430011B2 (en) * | 2003-01-22 | 2008-09-30 | Omnivision Technologies, Inc. | Image sensor having dual automatic exposure control |
US7355156B2 (en) | 2003-05-08 | 2008-04-08 | Fujilfilm Corporation | Solid-state image pickup device, image pickup unit and image processing method |
US7421091B2 (en) | 2003-05-20 | 2008-09-02 | Nissan Motor Co., Ltd. | Image-capturing apparatus |
US7223955B2 (en) | 2003-08-25 | 2007-05-29 | Fujifilm Corporation | Solid-state imaging element and imaging device with dynamically adjustable sensitivities and method thereof |
JP2007258837A (en) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Sharp Corp | Solid-state imaging device, method and unit for processing image, and method and unit for correcting defective pixel |
US8031235B2 (en) | 2008-04-01 | 2011-10-04 | Fujifilm Corporation | Imaging apparatus and signal processing method |
JP2010118839A (en) * | 2008-11-12 | 2010-05-27 | Canon Inc | Imaging apparatus |
WO2010089830A1 (en) * | 2009-02-03 | 2010-08-12 | パナソニック株式会社 | Image pick-up device |
WO2011001616A1 (en) * | 2009-06-30 | 2011-01-06 | パナソニック株式会社 | Solid-state imaging device, and control method therefor |
US8976283B2 (en) | 2009-07-24 | 2015-03-10 | Sony Corporation | Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and camera with alternately arranged pixel combinations having differing on-chip lenses |
US9245918B2 (en) | 2009-07-24 | 2016-01-26 | Sony Corporation | Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and camera with alternately arranged pixel combinations and shared floating diffusion |
US8446498B2 (en) | 2009-07-24 | 2013-05-21 | Sony Corporation | Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and camera with alternately arranged pixel combinations |
US8704921B2 (en) | 2009-07-24 | 2014-04-22 | Sony Corporation | Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and camera with grouped on-chip lens formation |
US11888005B2 (en) | 2009-07-24 | 2024-01-30 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and camera with alternatively arranged pixel combinations |
US11605660B2 (en) | 2009-07-24 | 2023-03-14 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and camera with alternatively arranged pixel combinations |
JP2011029379A (en) * | 2009-07-24 | 2011-02-10 | Sony Corp | Solid-state imaging device, method of manufacturing the same, and camera |
US11233083B2 (en) | 2009-07-24 | 2022-01-25 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and camera with alternatively arranged pixel combinations |
US10896924B2 (en) | 2009-07-24 | 2021-01-19 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and camera with alternatively arranged pixel combinations |
US10249663B2 (en) | 2009-07-24 | 2019-04-02 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and camera with arranged pixel combinations alternatively |
US10770495B1 (en) | 2009-07-24 | 2020-09-08 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and camera with alternatively arranged pixel combinations |
US10068939B2 (en) | 2009-07-24 | 2018-09-04 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and camera with arranged pixel combinations alternatively |
US10692909B2 (en) | 2009-07-24 | 2020-06-23 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and camera with alternatively arranged pixel combinations |
US10062719B2 (en) | 2009-07-24 | 2018-08-28 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and camera with arranged pixel combinations alternatively |
US9793313B2 (en) | 2009-07-24 | 2017-10-17 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and camera with arranged pixel combinations alternatively |
WO2012063634A1 (en) * | 2010-11-12 | 2012-05-18 | ソニー株式会社 | Image processing apparatus, image pickup apparatus, image processing method, and program |
US9531958B2 (en) | 2010-11-12 | 2016-12-27 | Sony Semiconductor SolutionsCorporation | Image processing device, imaging device, image processing method, and program having different exposure start times |
JP2012105225A (en) * | 2010-11-12 | 2012-05-31 | Sony Corp | Image processing system, imaging apparatus, image processing method and program |
US9179113B2 (en) | 2011-08-31 | 2015-11-03 | Sony Corporation | Image processing device, and image processing method, and program |
US10110827B2 (en) | 2011-08-31 | 2018-10-23 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Imaging apparatus, signal processing method, and program |
US9357137B2 (en) | 2011-08-31 | 2016-05-31 | Sony Corporation | Imaging apparatus, signal processing method, and program |
WO2013031367A1 (en) | 2011-08-31 | 2013-03-07 | ソニー株式会社 | Image processing device, image processing method, and program |
WO2013031368A1 (en) | 2011-08-31 | 2013-03-07 | ソニー株式会社 | Imaging device, signal processing method, and program |
CN103765876A (en) * | 2011-08-31 | 2014-04-30 | 索尼公司 | Image processing device, image processing method, and program |
JP2015106722A (en) * | 2013-11-28 | 2015-06-08 | 株式会社ニコン | Imaging element and imaging apparatus |
US10270988B2 (en) | 2015-12-18 | 2019-04-23 | Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. | Method for generating high-dynamic range image, camera device, terminal and imaging method |
WO2017101561A1 (en) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | 广东欧珀移动通信有限公司 | Method for generating high dynamic range image, and photographing apparatus, terminal and imaging method |
JP2020036117A (en) * | 2018-08-28 | 2020-03-05 | エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドSz Dji Technology Co.,Ltd | Image processing device, imaging device, image processing method, and program |
JP2020038107A (en) * | 2018-09-04 | 2020-03-12 | 株式会社三井フォトニクス | Temperature measurement device |
CN113841034A (en) * | 2019-04-23 | 2021-12-24 | 合刃人工智能有限责任公司 | High Dynamic Range Optical Sensor Integrated with Light Intensity Detector Using Broadband Filters |
JP7593092B2 (en) | 2020-12-21 | 2024-12-03 | 日本電気株式会社 | Imaging device, imaging method, and control program for imaging device |
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