本发明专利技术的实施方式涉及的固体摄像元件具备排列成行及列状的多个像素(R、Gr、Gb、B、…)、与在行方向上排列的多个像素连接的读出信号线(301、302)、以及与在列方向上排列的多个像素连接的输出信号线(303、304)。读出信号线(301、302)被分为与入射R、B光的像素群连接的第1读出信号线(301)、以及与入射G光的像素群连接的第2读出信号线(302)。与第1读出信号线(301)连接的像素之中的、分别属于相邻的2列的2个像素(R、B)相对于第1读出信号线(301)而分别配置在相反侧。与第2读出信号线(302)连接的像素(Gr、Gb、Gr、Gb、…)之中的、分别属于相邻的2列的2个像素(Gr、Gb)相对于第2读出信号线(302)而分别配置在相反侧。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及固体摄像元件、具备该固体摄像元件的摄像装置、以及摄像控制方法和摄像控制程序。更为具体而言，涉及对于入射光中包含的特定颜色成分能够以不同于其他颜色成分的帧频进行摄像的固体摄像元件及摄像装置。
技术介绍
公知的固体摄像元件具备光电二极管等光电转换元件被二维排列的半导体层、 和在半导体层的光入射侧配置的滤色器阵列。滤色器将入射至各个光电转换元件的光的波长限制在R(红)、G(绿)、B(蓝)等特定波段。在固体摄像元件的各像素中，光电转换元件接收透过了分配给该像素的颜色的滤色器之后的光(R光、G光、或者B光)。光电转换元件生成与入射至该像素的光之中的、透过了该像素的滤色器的颜色成分的光量(入射光量) 相应的量的电荷。像素在固体摄像元件的摄像面按行(row)及列(column)状进行排列。为了对各个像素进行地址化，以读出与所关注的像素中蓄积的电荷量相应的信号(像素信号)，需要与各个像素连接的多个信号线、与这些信号线连接的外围电路。在CMOS图像传感器中，在与摄像面的I个像素相当的区域，配置了光电转换元件、 用于读出与该光电转换元件所生成的蓄积电荷量相应大小的信号的多个晶体管。这样， CMOS图像传感器中的I个“像素”通常由I个光电转换元件及多个晶体管构成。在本说明书中，为了简单起见，有时将透过R光的滤波器(R滤波器)被配置在光入射侧的像素称为“R像素”、将透过G光的滤波器(G滤波器)被配置在光入射侧的像素称为“G像素”、将透过B光的滤波器(B滤波器)被配置在光入射侧的像素称为“B像素”。此外，有时将由在摄像元件上排列的多个R像素所得到的图像称为“R图像”、将由多个G像素所得到的图像称为“G图像”、将由多个B像素所得到的图像称为“B图像”。通过从排列在摄像面的多个像素读出像素信号能够获取这些图像。图像的数据以帧为单位被读出。每一秒读出图像数据的次数被称为“帧频”。为了使用这种固体摄像元件获得高分辨率且高帧频的动态图像，需要减小各像素的面积(高分辨率化)、并且缩短各个像素的电荷蓄积期间(曝光时间)(高帧频化)。像素的面积缩小及曝光时间的缩短使得各个像素的入射光量下降。由于入射光量的下降会降低像素信号的输出电平，因此引起动态图像的S/N(Signal/Noise)比下降的这一问题。为了解决这种问题，提出了分别以不同的分辨率及不同的曝光时间来拍摄R、G、B 的颜色成分的方式。专利文献I及专利文献2中公开了将入射光分为例如R及B成分与G 成分，并按这2个颜色成分用单独的摄像元件来进行摄像的技术。例如对于R及B的颜色成分，如果能以低分辨率且高帧频进行摄像，则对于R及B的颜色成分，能够获得在时间上分辨率高的图像。另一方面，对于G颜色成分，如果能以高分辨率且低帧频进行摄像，则对于G颜色成分能够确保所需的曝光时间和空间分辨率，因此可获得充分的光量从而能够以高的空间分辨率获得S/N比高的G图像。并且，如果根据以低分辨率且高帧频拍摄的颜色成分图像、以高分辨率且低帧频拍摄的颜色成分图像，通过图像处理来复原高分辨率且高帧频的动态图像，则能够获得高分辨率且高帧频的彩色动态图像。在按照每种上述这种的颜色成分而曝光时间及帧频不同的摄像中 ，由摄像元件输出像素的输出信号的定时会按每个颜色成分而不同。因此，为了通过单板彩色摄像元件进行上述的摄像，需要实现构成为对与各颜色成分对应的像素按与各个帧频对应的定时而独立地提供读出信号，以独立地输出各颜色成分的像素信号。在单板彩色摄像元件中，例如为了使得获得G图像的帧频低于用来获得R图像及B 图像的帧频，需要使读出G像素中所蓄积的电荷信号的时间间隔比读出R像素及B像素中所蓄积的电荷信号的时间间隔要长。非专利文献I中公开了一种能够对R像素、G像素、B 像素的各个像素独立地提供用于像素输出的读出信号、且从在列方向(垂直方向)上相邻的2个像素并行地读出信号的摄像元件。图25表示非专利文献I中记载的单板摄像元件的结构。在图25中，符号R表示检测入射光的R成分的强度的像素，符号B表示检测入射光的B成分的强度的像素，符号Gr 及Gb表示检测入射光的G成分的强度的像素。在该摄像元件中，R像素及G像素在水平方向上交替配置的行(RG行)、和B像素及G像素在水平方向上交替配置的行(BG行)，被交替配置在垂直方向上。以下，将RG行的G像素称为Gr像素，将BG行的G像素称为Gb像素。在非专利文献I中，假定G像素的曝光时间比R及B像素的曝光时间要长，并以低帧频输出。如图25 所示，按R、B像素及G像素单独配置向各像素传送读出信号的读出信号线、以及将像素输出信号传送至AD转换等的后级处理的输出信号线。其结果，如该图右侧所示，沿着各像素行， 由与R像素或者B像素连接的读出信号线、与G像素连接的读出信号线构成的2根信号线在水平方向上延伸。另一方面，沿着各像素列，由与R像素或者B像素连接的输出信号线、 与G像素连接的输出信号线构成的2根信号线在垂直方向上延伸。通过采用这种结构，能够对R、B像素及G像素独立地提供读出信号，并且能够从各色像素并行地获得输出(进行读出)。在先技术文献专利文献专利文献I国际公开第2009/019823号专利文献2国际公开第2009/019824号非专利文献非专利文献ITakeo Azuma, Taro Imagawa, Sanzo Ugawa, YusukeOkada, Hiroyoshi Komobuchi, Motonori Ishii, Shigetaka Kasuga, YoshihisaKato, uK 2. 2/3-inch 4K2K CMOS Image Sensor Based on Dual ResolutionAnd Exposure Technique,，，Proceedings in IEEE International Solid-StateCircuit Confernce 2010，pp.408-410,2010.
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，在现有的结构中，例如图25所示那样在各像素行配置2根的读出信号线，此外在各像素列排列2根的输出信号线。因此，在摄像区域上所述信号线所占的面积变大从而导致像素的开口面积减少。这会引起像素的灵敏度下降的这一问题，若像素自身进行微细化，则该问题变得更加显著。本专利技术是为了解决上述课题而提出的，其目的在于提供一种减少了信号线根数的摄像元件及具备该摄像元件的摄像装置。此外，本专利技术的另一目的在于提供一种使用这种摄像元件进行的摄像控制方法及摄像控制程序。用于解决课题的技术方案本专利技术的固体摄像元件具备像素阵列，其具有排列成行及列状的多个像素；多个读出信号线，各自与在行方向上排列的多个像素连接；多个输出信号线，各自与在列方向上排列的多个像素连接；和滤色器阵列，其规定分别入射至所述多个像素的光的颜色成分， 其中，所述多个读出信号线被分为与入射第I颜色成分的光的像素群连接的多个第I读出信号线、和与入射所述第I颜色成分以外的第2颜色成分的光的像素群连接的多个第2读出信号线，与各第I读出信号线连接且入射所述第I颜色成分的光的多个像素之中的、分别属于相邻的2列的2个像素相对于所述第I读出信号线分别配置在相反侧，与各第2读出信号线连接且入射所述第2颜色本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：冈田雄介，菰渊宽仁，吾妻健夫，鹈川三藏，今川太郎，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：
国别省市：
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