JP2012191482A - 撮像装置、撮像表示システムおよび撮像信号の取得方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】撮像装置1は、複数の画素20を有する撮像部11と、各撮像フレームにおいて、複数の画素20に対する順次駆動を行うことにより撮像信号(出力データDout)を取得する駆動部(行走査部13、A/D変換部14、列走査部15およびシステム制御部16)とを備えている。駆動部は、各撮像フレームにおいて、複数の画素20のうちの隣接する2以上の画素20からなる連結画素30を、撮像信号の読み出し単位領域に設定しつつ順次駆動を行う。この際、駆動部は、複数の撮像フレームからなる単位周期のうちの少なくとも一部の撮像フレーム同士において、連結画素30の画素パターンが、一部の共通画素を含みつつ互いに異なることとなるように設定する。
【選択図】図7
Description
1.実施の形態(隣接する連結画素を一の方向に関して同じ位置に設定する例)
2.変形例
変形例1(隣接する連結画素を一の方向に関して互い違いの位置に設定する例)
変形例2〜8(連結画素の他の設定例)
変形例9〜11(撮像部の他の構成例)
3.適用例(実施の形態および各変形例の撮像装置を備えた撮像表示システムの例)
4.その他の変形例
[撮像装置1の全体構成]
図1は、本発明の一実施の形態に係る撮像装置(撮像装置1)の全体のブロック構成を表すものである。撮像装置1は、撮像光に基づいて被写体の情報を読み取る(被写体を撮像する)ものである。この撮像装置1は、撮像部11、行走査部13、A/D変換部14、列走査部15およびシステム制御部16を備えている。これらのうち、行走査部13、A/D変換部14、列走査部15およびシステム制御部16が、本発明における「駆動部」の一具体例に対応する。
撮像部11は、入射した撮像光に応じて電気信号を発生する撮像領域である。この撮像部11には、入射した撮像光の光量に応じた電荷量の光電荷を発生して内部に蓄積する光電変換部(後述する光電変換素子21)を有する画素(撮像画素,単位画素)20が、行列状(マトリクス状)に2次元配置されている。なお、図1中に示したように、以下、撮像部11内における水平方向(行方向)を「H」方向とし、垂直方向(列方向)を「V」方向として説明する。
(1.基本動作)
この撮像装置1では、図2に示したように撮像光Linが撮像部11へ入射すると、光電変換層111(図3に示した各画素20内の光電変換素子21)では、この撮像光Linが信号電荷に変換(光電変換)される。この光電変換によって発生した電荷により、蓄積ノードNでは蓄積ノード容量に応じた電圧変化が生じる。具体的には、蓄積ノード容量をCs、発生した電荷をqとすると、蓄積ノードNでは(q/Cs)の分だけ電圧が低下する。このような電圧変化に応じて、トランジスタ23のドレインには入力電圧Vin(光電変換素子21で発生した信号電荷)が印加される。このトランジスタ23へ供給される入力電圧Vinは、読み出し制御線Lreadから供給される行走査信号に応じてトランジスタ23がオン状態になると、その電荷が信号線Lsigへ出力される(読み出される)。
ところで、このような撮像装置では一般に、静止画および動画の撮影の双方を行うことが可能となっている。そこで、本実施の形態の撮像装置1においても、図6および図7を参照して以下説明するように、静止画撮影モードと動画撮影モードとの2つの撮影モードを、随時切り換えて使い分けることが考えられる。
そこで本実施の形態では、動画撮影モードの際に、システム制御部16が以下のようにして、行走査部13、A/D変換部14および列走査部15の駆動制御を行うようになっている。具体的には、システム制御部16は、各撮像フレームにおいて、上記したように連結画素30を読み出し単位領域に設定しつつ順次駆動を行う際に、複数の撮像フレームからなる単位周期のうちの少なくとも一部の撮像フレーム同士において、連結画素30の画素パターンが、一部の共通画素を含みつつ互いに異なることとなるように設定する。
続いて、上記実施の形態の変形例(変形例1〜11)について説明する。なお、実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
図8は、変形例1に係る撮像部11における画素配列例を回路図で模式的に表したものである。また、図9は、変形例1に係る動画撮影モードの際の駆動波形の一例をタイミング図で表したものであり、図10は、変形例1に係る動画撮影モードの際の読み出し単位領域(連結画素30)の一例を模式的に表したものである。
図11(A)〜(F)はそれぞれ、変形例2〜7に係る動画撮影モードの際の読み出し単位領域(連結画素30)の一例を模式的に表したものである。なお、これらの変形例では、第1〜第3フレームの3つの撮像フレーム、または第1〜第4フレームの4つの撮像フレームが、単位周期として設定されているものとする。
図12〜図15はそれぞれ、変形例8に係る動画撮影モードの際の読み出し単位領域(連結画素30)の一例を模式的に表したものである。これらの図12〜図15では、行走査部13によって、隣接する2つの読み出し制御線Lreadを同時選択すると共に、列選択部17によって、隣接する2つの信号線Lsigから信号を一括読み出し(まとめて読み出し)するようにしている。これにより、ここでは2×2=4つの画素20によって各連結画素30が形成されている。また、図12〜図14は、第1フレームにおける信号読み出しの一例を時系列に沿って示しており、図15は、その後の第2フレームにおける信号読み出しの一例を示している。なお、図12〜図15では、説明の簡略化のため、一部の図示を省略している。
図18(A)〜(C)はそれぞれ、変形例9〜11に係る撮像部(撮像部11A〜11C)の概略構成例を模式的に表したものである。
続いて、上記実施の形態および各変形例(変形例1〜11)に係る撮像装置の撮像表示システムへの適用例について説明する。
以上、実施の形態、変形例および適用例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。
Claims (14)
- 複数の画素を有する撮像部と、
各撮像フレームにおいて、前記複数の画素に対する順次駆動を行うことにより撮像信号を取得する駆動部と
を備え、
前記駆動部は、
各撮像フレームにおいて、前記複数の画素のうちの隣接する2以上の画素からなる連結画素を、前記撮像信号の読み出し単位領域に設定しつつ前記順次駆動を行う際に、
複数の撮像フレームからなる単位周期のうちの少なくとも一部の撮像フレーム同士において、前記連結画素の画素パターンが、一部の共通画素を含みつつ互いに異なることとなるように設定する
撮像装置。 - 前記駆動部は、
前記単位周期のうちの連続する前後の撮像フレーム同士において、前記連結画素の画素パターンが一部の共通画素を含みつつ互いに異なることとなるように設定する
請求項1に記載の撮像装置。 - 前記駆動部は、
各連結画素が、前記撮像部内の一の方向に沿って前記2以上の画素が連結する画素パターンになると共に、他の方向に沿って隣接する連結画素同士が、前記一の方向に関して互いに同じ位置となるように設定する
請求項1または請求項2に記載の撮像装置。 - 前記駆動部は、前記少なくとも一部の撮像フレーム間において、各連結画素が、前記一の方向に沿って同じ向きで変位する画素パターンとなるように設定する
請求項3に記載の撮像装置。 - 前記駆動部は、前記少なくとも一部の撮像フレーム間において、各連結画素が、前記一の方向に沿って双方向で変位する画素パターンとなるように設定する
請求項3に記載の撮像装置。 - 前記駆動部は、
各連結画素が、前記撮像部内の一の方向に沿って前記2以上の画素が連結する画素パターンになると共に、他の方向に沿って隣接する連結画素同士が、前記一の方向に関して互い違いの位置となるように設定する
請求項1または請求項2に記載の撮像装置。 - 前記駆動部は、
各連結画素について、前記撮像部内の一の方向に沿って前記2以上の画素が連結する画素パターンと、他の方向に沿って前記2以上の画素が連結する画素パターンとを、前記少なくとも一部の撮像フレーム間で周期的に設定する
請求項1または請求項2に記載の撮像装置。 - 前記駆動部は、前記少なくとも一部の撮像フレーム間において、各連結画素が、前記撮像部内で回転移動する画素パターンとなるように設定する
請求項1または請求項2に記載の撮像装置。 - 前記撮像部が、入射した放射線に応じて電気信号を発生するものであり、放射線撮像装置として構成されている
請求項1または請求項2に記載の撮像装置。 - 前記放射線がX線である
請求項9に記載の撮像装置。 - 前記撮像部は、光電変換層を有する
請求項1または請求項2に記載の撮像装置。 - 前記撮像部は、撮像素子と、この撮像素子の受光面側に配設された縮小光学系とを有する
請求項1または請求項2に記載の撮像装置。 - 撮像装置と、この撮像装置により得られた撮像信号に基づく画像表示を行う表示装置とを備え、
前記撮像装置は、
複数の画素を有する撮像部と、
各撮像フレームにおいて、前記複数の画素に対する順次駆動を行うことにより前記撮像信号を取得する駆動部と
を有し、
前記駆動部は、
各撮像フレームにおいて、前記複数の画素のうちの隣接する2以上の画素からなる連結画素を、前記撮像信号の読み出し単位領域に設定しつつ前記順次駆動を行う際に、
複数の撮像フレームからなる単位周期のうちの少なくとも一部の撮像フレーム同士において、前記連結画素の画素パターンが、一部の共通画素を含みつつ互いに異なることとなるように設定する
撮像表示システム。 - 各撮像フレームにおいて、撮像部における複数の画素のうちの隣接する2以上の画素からなる連結画素を、撮像信号の読み出し単位領域に設定しつつ、前記複数の画素に対する順次駆動を行うことにより前記撮像信号を取得すると共に、
前記順次駆動を行う際に、複数の撮像フレームからなる単位周期のうちの少なくとも一部の撮像フレーム同士において、前記連結画素の画素パターンが、一部の共通画素を含みつつ互いに異なることとなるように設定する
撮像信号の取得方法。
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