固体撮像装置
【課題】撮像対象以外の背景情報によるノイズを簡単に除去できるとともに、画像信号を高速で読み出すことが可能な固体撮像装置を提供する。
【解決手段】対数変換型の画素から構成される撮像素子を用い、同一の画素につき画素列選択信号ｘ１，ｘ２とサンプリング信号ｙ１，ｙ２を２回連続して出力し、当該画素の出力電圧を読み取る。１回目の画素列選択信号ｘ１の出力時には、対象物に補助光ｚを照射した状態で画素Ｐ１の電圧Ｖｎを読み取り、２回目の画素列選択信号ｘ２の出力時には、対象物に補助光を照射しない状態で同じ画素Ｐ１の電圧Ｖｎ’を読み取る。Ｖｎ／Ｖｎ’を演算することにより、背景光による光電流成分が相殺され、ノイズを含まない画像信号が得られる。
【解決手段】対数変換型の画素から構成される撮像素子を用い、同一の画素につき画素列選択信号ｘ１，ｘ２とサンプリング信号ｙ１，ｙ２を２回連続して出力し、当該画素の出力電圧を読み取る。１回目の画素列選択信号ｘ１の出力時には、対象物に補助光ｚを照射した状態で画素Ｐ１の電圧Ｖｎを読み取り、２回目の画素列選択信号ｘ２の出力時には、対象物に補助光を照射しない状態で同じ画素Ｐ１の電圧Ｖｎ’を読み取る。Ｖｎ／Ｖｎ’を演算することにより、背景光による光電流成分が相殺され、ノイズを含まない画像信号が得られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受光量に対して出力電圧が自然対数的に変化する特性を有する撮像素子を備えた固体撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像装置の撮像素子を構成する画素には、線形変換型と対数変換型の２種類がある。線形変換型画素では、受光時にフォトダイオードに流れる光電流を電荷として蓄積し、その結果発生する電位を読み出すので、電位は時間に対して線形的に変化し、常に非定常状態にある。したがって、１フレーム内での電位の初期値および蓄積時間を画素間で同じにしないと、正確な画像信号が得られなくなる。このため、各画素に対し電位の初期値として一定の電圧（リセット電圧）を与えるリセット動作が必要となる。
【０００３】
一方、対数変換型画素では、ＭＯＳトランジスタのゲート電圧を閾値電圧以下に設定して、トランジスタをサブスレショールド領域で動作させ、このときのドレイン電流がゲート・ソース間電圧の指数関数となることを利用して、受光量に応じた電流を電圧に対数変換する。この場合、フォトダイオードを流れる光電流とトランジスタのドレイン電流とが平衡する時の電位を読み出すので、電位は時間的に変化しない。したがって、初期値や蓄積時間の概念がなく、線形変換型画素のようなリセット動作を必要としない。
【０００４】
下記の特許文献１には、対数変換型画素を有する撮像素子を備えた固体撮像装置において、各画素間の感度の不均一性を補正する技術が開示されている。本文献の固体撮像装置では、均一光を照射したときの撮像データを各画素毎にメモリに記憶し、その後の実際の撮像時における各画素毎の撮像データから、メモリに記憶された対応画素の撮像データを減算することにより、画素間の感度のばらつきを補正するようにしている。
【０００５】
また、固体撮像装置の用途の１つに、車両のフロントガラスに付着した雨滴を検出する雨滴センサがある。その一例が、下記の特許文献２に示されている。この雨滴センサでは、発光素子によって、フロントガラスへ光を照射し、雨滴が付着した部分と、雨滴が付着していない部分とで撮像素子の受光量が異なることを利用して、雨滴を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−３０３５０号公報
【特許文献２】特開２００６−２８４５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、フロントガラスは透明であるため、雨滴センサにおいて、車両前方の景色や道路上の白線などによる光も、実際には撮像素子で受光される。このような背景情報は、本来不要なノイズ成分であり、雨滴を正確に検出する上で障害となるため、除去する必要がある。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、撮像対象以外の背景情報によるノイズを簡単に除去できるとともに、画像信号を高速で読み出すことが可能な固体撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る固体撮像装置は、入射光を電流に変換する受光素子と、この受光素子の電流を対数変換した電圧を出力するトランジスタとを有する画素が格子状に配列された撮像素子を備え、画素列選択信号およびサンプリング信号に基づいて、撮像素子の各画素の出力電圧を読み出す固体撮像装置であって、第１の読出手段と、第２の読出手段と、出力手段とを備えている。第１の読出手段は、第１の条件の下で対象物を撮像したときに、各画素列における所定の画素の出力電圧を読み出す。第２の読出手段は、第１の読出手段による読み出しに続いて第２の条件の下で対象物を撮像したときに、第１の読出手段により出力電圧が読み出された画素と同じ画素の出力電圧を読み出す。出力手段は、第１の読出手段により読み出された出力電圧と、第２の読出手段により読み出された出力電圧との比を演算し、当該電圧比に応じた画像信号を出力する。
【００１０】
本発明においては、第１の読出手段により読み出された出力電圧と、第２の読出手段により読み出された出力電圧とは、いずれも、受光素子の電流を対数変換した電圧であるため、２つの出力電圧の比を求めることにより、各出力電圧に含まれている背景情報の光電流成分が相殺される。これにより、背景情報によるノイズ成分を含まない画像信号を得ることができる。また、本発明では、対数変換型の撮像素子を用いているので、リセット動作が不要であり、同じ画素に対して異なる条件下で、連続的に出力電圧を読み出すことができる。これにより、画像信号の高速読み出しが可能となり、処理の高速化を図ることができる。
【００１１】
本発明での第１、第２の条件としては、種々の態様が考えられる。対象物へ光を照射する照明手段を備えている場合は、第１および第２の条件の一方は、照明手段の点灯であり、第１および第２の条件の他方は、照明手段の消灯である。
【００１２】
また、対象物の状態の変化を検出し、第１の条件を、対象物の第１の状態とし、第２の条件を、対象物の第２の状態としてもよい。例えば、対象物の動きの有無を検出する場合は、第１および第２の状態の一方は、対象物が静止している状態であり、第１および第２の状態の他方は、対象物が動いている状態である。また、対象物の色の変化を検出する場合は、第１の状態は、対象物が第１の色を呈している状態であり、第２の状態は、対象物が第２の色を呈している状態である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、背景情報によるノイズを簡単に除去できるとともに、各画素の出力電圧を高速で読み出すことが可能な固体撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る固体撮像装置の実施形態を示すブロック図である。
【図２】撮像素子の具体的な構成を示すブロック図である。
【図３】撮像部を構成する画素の回路図である。
【図４】画素列選択信号およびサンプリング信号のタイミングチャートである。
【図５】本発明におけるノイズ除去の原理を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】比較例における線形変換型画素の回路図である。
【図７】比較例における画素列選択信号、サンプリング信号およびリセット信号のタイミングチャートである。
【図８】比較例におけるノイズ除去の原理を説明するためのタイミングチャートである。
【図９】比較例の固体撮像装置のブロック図である。
【図１０】本発明の原理を一般化した場合のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係る固体撮像装置の実施形態を示すブロック図である。固体撮像装置１００は、撮像素子１、ラインメモリ２、演算部３、信号処理部４を備えている。また、本実施形態では、さらにＬＥＤ５が設けられている。各ブロック１〜５は、図示しない制御部によって制御される。
【００１７】
撮像素子１は、撮像対象である対象物６の画像を撮像する。撮像素子１の詳細については後述する。ラインメモリ２は、ＬＥＤ５の点灯時に撮像素子１から順次出力される電圧を画素毎に記憶する。演算部３は、ラインメモリ２に記憶されたある画素についての電圧と、ＬＥＤ５の消灯時に撮像素子１から出力される同一画素についての電圧との比を演算し、当該電圧の比に基づいて画像信号を出力する。この演算の詳細については後述する。信号処理部４は、演算部３から出力される画像信号に基づいて、所定の画像処理を行う。ＬＥＤ５は、対象物６へ補助光（例えば赤外光）を照射する。以上の構成において、演算部３は、本発明における出力手段の一実施形態を構成し、ＬＥＤ５は本発明における照明手段の一実施形態を構成する。
【００１８】
図２は、撮像素子１の具体的な構成を示すブロック図である。撮像素子１は、撮像部１１、垂直走査回路１２、水平走査回路１３、信号読み出し回路１４、出力回路１５、画素列選択線１６および垂直信号線１７を備えている。撮像部１１には、後述する画素が複数個、格子状に配列されている。垂直走査回路１２は、画素列選択線１６のそれぞれに画素列選択信号を順次送出する。この信号により、垂直方向に配列された画素列のうちの１つが選択される。水平走査回路１３は、各画素列の画素を水平方向に走査するためのタイミング信号を信号読み出し回路１４に与える。信号読み出し回路１４は、このタイミング信号を受けてサンプリング信号を生成し、当該サンプリング信号に基づき、垂直信号線１７に現れる各画素の電圧を読み出し、サンプルホールドする。出力回路１５は、信号読み出し回路１４で読み出された電圧を増幅し、画像信号として出力する。以上の構成において、信号読み出し回路１４は、本発明における第１および第２の読出手段の一実施形態を構成する。
【００１９】
図３は、図２の撮像部１１を構成する画素の回路図である。ここでは、１つの画素Ｐのみが図示されているが、他の画素の構成も同じである。画素Ｐは、ＭＯＳトランジスタ（以下、単に「トランジスタ」という）Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３と、受光素子であるフォトダイオードＰＤとを備えている。トランジスタＱ１は対数変換用トランジスタであり、トランジスタＱ２は信号読出用トランジスタであり、トランジスタＱ３は画素選択用トランジスタである。
【００２０】
フォトダイオードＰＤには、入射光の光量に応じた光電流が流れる。ここで、トランジスタＱ１のゲート電圧を閾値電圧以下にしておくと、トランジスタＱ１は、ドレイン・ソース間が高インピーダンスとなるサブスレショールド領域で動作し、トランジスタＱ１には光電流と同量のドレイン電流が流れる。これにより、フォトダイオードＰＤのカソードの電位は、光電流に応じた電位に安定する。そして、このカソード電位は、光電流を対数変換した電位となる。すなわち、画素Ｐは、受光量に対して出力電圧が自然対数的に変化する特性を有する対数変換型画素である。対数変換型画素では、線形変換型画素と異なり電荷の蓄積がなく、撮像時点でのフォトダイオードＰＤのカソード電位が、そのまま画素の出力電圧を決定することになる。
【００２１】
フォトダイオードＰＤのカソードの電圧は、トランジスタＱ２により増幅される。そして、画素列選択線１６に与えられた画素列選択信号により、トランジスタＱ３をオンさせると、入射光量に応じた電圧が垂直信号線１７に出力され、信号読み出し回路１４（図２）により読み出される。
【００２２】
図２の撮像部１１には、画素列選択線１６と垂直信号線１７とが交差する各位置に、上述した画素Ｐが配列されている。したがって、画素Ｐは格子状に配列されていて、各画素Ｐは、それぞれに対応する画素列選択線１６および垂直信号線１７に接続されている（図３参照）。
【００２３】
図４（ａ）は、垂直走査回路１２から画素列選択線１６へ出力される画素列選択信号のタイミングチャートである。画素列の第１列から最終列に至るまで、パルスからなる画素列選択信号が一定間隔で出力され、この画素列選択信号によって、画素列が順次選択される。
【００２４】
図４（ｂ）は、第（ｎ）列におけるサンプリングの様子を示すタイミングチャートである。第（ｎ）列の画素列選択信号が出力されるたびに、これと同期するサンプリング信号φｓｈにより、第（ｎ）列における各画素の電圧が順次読み出され、サンプルホールドされる。この電圧は、サンプリング時点におけるフォトダイオードＰＤのカソードの瞬時電位である。
【００２５】
次に、本発明の特徴である画像信号のノイズ除去処理について説明する。以下では、撮像素子１により車両のフロントガラスに付着した雨滴を検出する場合を例に挙げる。この場合の撮像の対象物６は、フロントガラスである。
【００２６】
雨滴検出にあたっては、ＬＥＤ５から補助光として赤外光をフロントガラスへ照射する。照射された赤外光は、フロントガラスにおける雨滴が付着している部分では透過し、雨滴が付着していない部分では反射する。したがって、撮像素子１においては、雨滴部分の光を受光した画素の出力電圧は小さく、それ以外の部分の光を受光した画素の出力電圧は大きくなるので、この電圧の差により雨滴を検出することができる。しかし、先述のように、透明なフロントガラスを通して、前方の景色や道路上の白線などによる背景光もノイズ成分として撮像素子１で受光されるため、単純に上記のような方法を用いるだけでは、検出精度が悪くなって誤検出のおそれがある。そこで、本発明では、以下のような方法により、背景光によるノイズを除去する。
【００２７】
図５は、ノイズ除去の原理を説明するためのタイミングチャートである。（ａ）〜（ｃ）は、垂直走査回路１２から画素列選択線１６へ出力される画素列選択信号であり、ここでは、第（ｎ−１）列〜第（ｎ＋１）列の画素列選択信号のみが示されている。（ｄ）は各画素の出力電圧（以下、「画素電圧」という）を読み出すためのサンプリング信号φｓｈである。（ｅ）は、ＬＥＤ５からフロントガラスへ照射される補助光である。（ｆ）は、ＬＥＤ５から対象物６へ補助光を照射したときのフォトダイオードＰＤのカソード電位である。（ｇ）は、背景光のみによるフォトダイオードＰＤのカソード電位である。（ｈ）は、（ｆ）と（ｇ）の合成であって、実際のフォトダイオードＰＤのカソード電位、すなわち画素電圧を表している。
【００２８】
図５において、まず（ａ）に示される第（ｎ−１）列の画素Ｐ１につき、楕円で囲んだように、画素列選択信号ｘ１，ｘ２を２回連続して出力する。１回目の画素列選択信号ｘ１の出力時には、当該信号と同期してＬＥＤ５を点灯し、（ｅ）のように補助光ｚを照射する。そして、補助光ｚが照射された状態下で、撮像素子１による撮像を行い、このときの画素Ｐ１の画素電圧を、（ｄ）のサンプリング信号ｙ１に基づき読み出す。この画素電圧Ｖｎは、（ｈ）に示すように、
Ｖｎ＝Ｌｏｇ（ＩＬ＋Ｉｓ） … （１）
で表される。ここで、ＩＬ：補助光による光電流成分、Ｉｓ：背景光による光電流成分（ノイズ）である。この画素電圧Ｖｎの値は、ラインメモリ２（図１）に一旦記憶される。
【００２９】
続く２回目の画素列選択信号ｘ２の出力時には、ＬＥＤ５を消灯し、補助光を照射しない状態下で、撮像素子１による撮像を行う。そして、このときの同じ画素Ｐ１の画素電圧を、（ｄ）のサンプリング信号ｙ２に基づき読み出す。この画素電圧Ｖｎ’は、（ｈ）に示すように、
Ｖｎ’＝Ｌｏｇ（ＩＬ’＋Ｉｓ） … （２）
で表される。ここで、ＩＬ’：補助光がない場合の光電流成分、Ｉｓ：背景光による光電流成分（ノイズ）である。この画素電圧Ｖｎ’の値は、直接演算部３（図１）へ与えられる。
【００３０】
演算部３では、ラインメモリ２から読み出した画素Ｐ１の画素電圧Ｖｎと、撮像素子１から与えられた画素Ｐ１の画素電圧Ｖｎ’との比を演算する。この演算結果は、上記の式（１）、（２）より、
Ｖｎ／Ｖｎ’＝Ｌｏｇ（ＩＬ−ＩＬ’） … （３）
となる。演算部３は、この電圧比Ｖｎ／Ｖｎ’に応じたレベルの信号を生成し、これを画素Ｐ１の画像信号として信号処理部４へ出力する。
【００３１】
上記の式（３）からわかるように、補助光を照射したときの画素電圧Ｖｎと、補助光を照射しないときの画素電圧Ｖｎ’との比を求めることにより、背景光による光電流成分Ｉｓが相殺される。このため、電圧比Ｖｎ／Ｖｎ’に基づく画像信号は、ノイズを含まないものとなる。
【００３２】
次に、図５の（ｂ）に示された第（ｎ）列の画素Ｐ２と、（ｃ）に示された第（ｎ＋１）列の画素Ｐ３についても、画素Ｐ１と同様の処理を行う。そして、各画素について式（３）の電圧比を求め、当該電圧比に応じたレベルの信号を生成し、これを画素Ｐ２、Ｐ３の画像信号として信号処理部４へ出力する。このような処理を全ての画素について行うことで、撮像素子１から出力される各画素の画像信号は、ノイズが除去されたＳＮ比の高い信号となる。したがって、この画像信号を用いて雨滴を検出することにより、検出精度を高めることができる。
【００３３】
なお、上記の例では、電圧比としてＶｎ／Ｖｎ’を求めたが、次式（４）のようにＶｎ’／Ｖｎを求めても、同様に背景光による光電流成分Ｉｓを相殺することができる。
Ｖｎ’／Ｖｎ＝Ｌｏｇ（ＩＬ’−ＩＬ） … （４）
【００３４】
また、本発明では、撮像素子１として対数変換型の素子を用いているため、リセット動作が不要であり、画素電圧の読み出しにあたって、リセット後に電荷蓄積時間だけ待つ必要がない。このため、図５において楕円で囲んだように、同一画素について、補助光を照射したときと照射しないときの各画素電圧を連続的に読み出すことができる。その結果、各画素の画像信号を高速に出力することが可能となる。
【００３５】
ここで、対数変換型の撮像素子を用いた場合と、線形変換型の撮像素子を用いた場合とを比較してみると、以下のようになる。図６〜図９は、線形変換型の撮像素子を用いた場合の比較例を示している。
【００３６】
図６は、線形変換型画素Ｐ’の回路図である。Ｑ４はリセット用トランジスタ、１８はリセット信号線である。その他の構成は図３と同様である。図７（ａ）は、画素列選択信号のタイミングチャート、図７（ｂ）は、第（ｎ）列におけるサンプリングとリセットの様子を示すタイミングチャートである。図７（ｂ）のように、第ｎ列の画素列選択信号が出力され、サンプリング信号φｓｈにより画素電圧が読み出された後、リセット信号φｒにより画素電圧の初期値がリセットされる。このリセットから次のサンプリング信号φｓｈによる読み出しまでの時間ｔが電荷蓄積時間である。
【００３７】
このように、線形変換型画素Ｐ’を用いた場合は、画素電圧の読み出し直後にリセットがかかり、次の読み出しまでに電荷蓄積時間が必要なことから、図５のように異なる条件（補助光の有無）の下で、同じ画素について連続的に電圧を読み出すことができない。このため、補助光を照射したときの画素電圧と、補助光を照射しないときの画素電圧とを用いて、ノイズを除去しようとした場合、タイミングチャートは図８のようになる。すなわち、区間Ｔ１において、各列の画素のリセットが全部終了して、全ての画素が電荷蓄積時間ｔ内で電荷を蓄積しているときに、補助光を照射する。そして、次の区間Ｔ２において、補助光が照射された状態下での各画素の画素電圧を順次読み出す。この区間Ｔ２では、補助光を照射しない。さらに、次の区間Ｔ３で、補助光が照射されない状態下での各画素の画素電圧を順次読み出す。
【００３８】
以上から明らかなように、線形変換型画素Ｐ’を用いて本発明と同様の処理を行おうとすれば、画素電圧の読み出しに時間がかかり、高速処理が困難である。一方、本発明では、対数変換型画素Ｐを用いているため、画素電圧を高速に読み出すことができる。また、線形変換型画素Ｐ’を用いた場合は、補助光を照射した後に各列の画素から読み出した画素電圧を全て記憶する大容量のフレームメモリが必要となる。図９は、このようなフレームメモリ７を設けた固体撮像素子のブロック図であり、図１と同一の部分または対応する部分に同一の符号を付してある。一方、本発明では、各列ごとに、同一画素について補助光の照射時と非照射時の画素電圧を連続的に読み出して処理できるので、大容量のフレームメモリは不要であり、小容量のラインメモリ２で足りる。
【００３９】
図１０は、本発明の原理を一般化した場合のタイミングチャートである。例えば、画素＃１についてみると、まず、条件１（第１の条件）の下で対象物６を撮像したときの第（ｎ−１）列の画素＃１の画素電圧を、画素列選択信号ａとサンプリング信号ｃに基づいて読み出す。次に、この読み出しに続いて、条件２（第２の条件）の下で対象物６を撮像したときの同じ画素＃１の画素電圧を、画素列選択信号ｂとサンプリング信号ｄに基づいて読み出す。そして、２つの画素電圧の比を演算し、得られた電圧比に基づく画像信号を出力する。他の第ｎ列の画素＃２，第（ｎ＋１）列の画素＃３，…についても同様の処理を行う。
【００４０】
先に述べた実施形態では、図１０における条件１は、補助光の照射、すなわちＬＥＤ５の点灯であり、条件２は、補助光の非照射、すなわちＬＥＤ５の消灯であった（図５（ｅ）参照）。しかし、本発明はこれに限られるものではなく、条件１を補助光の非照射（ＬＥＤ消灯）とし、条件２を補助光の照射（ＬＥＤ点灯）としてもよい。この場合は、ラインメモリ２に、補助光を照射しないときの画素電圧が記憶される。
【００４１】
また、条件１、２としては、補助光の照射・非照射だけに限らず、他の例も考えられる。例えば、対象物６の状態の変化を検出し、第１の状態を条件１とし、第２の状態を条件２としてもよい。
【００４２】
一例を挙げると、撮像画像から対象物６の動きの有無を検出し、対象物６が静止している状態を第１の状態（条件１）とし、対象物６が動いている状態を第２の状態（条件２）とすることが考えられる。あるいは逆に、対象物６が動いている状態を第１の状態（条件１）とし、対象物６が静止している状態を第２の状態（条件２）としてもよい。
【００４３】
このように物体の移動を検出する場合、高速で移動する比較的大きな対象物に対して、連続した水平走査期間で差分情報を得ることができるため、従来のようにフレーム間差分で物体の移動を検出する場合と比較して、より高速の応答が可能となる。
【００４４】
また、他の例として、対象物６の色の変化を検出し、対象物６が第１の色を呈している状態を第１の状態（条件１）とし、対象物６が第２の色を呈している状態を第２の状態（条件２）としてもよい。この場合の色の変化は、対象物６自体の物理的・化学的な色の変化であってもよいし、対象物６に照射する光の色の変化であってもよい。
【００４５】
例えば、第１の状態において黄色の光（第１の色）を照射し、第２の状態において緑色の光（第２の色）を照射する。これらの各状態下で得られた画像信号から、対象物の特定の色を検出することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１ 撮像素子
２ ラインメモリ
３ 演算部
４ 信号処理部
５ ＬＥＤ
６ 対象物
１１ 撮像部
１２ 垂直走査回路
１３ 水平走査回路
１４ 信号読み出し回路
１５ 出力回路
１６ 画素列選択線
１７ 垂直信号線
１００ 固体撮像装置
Ｐ 画素
Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３ ＭＯＳトランジスタ
ＰＤ フォトダイオード
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受光量に対して出力電圧が自然対数的に変化する特性を有する撮像素子を備えた固体撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像装置の撮像素子を構成する画素には、線形変換型と対数変換型の２種類がある。線形変換型画素では、受光時にフォトダイオードに流れる光電流を電荷として蓄積し、その結果発生する電位を読み出すので、電位は時間に対して線形的に変化し、常に非定常状態にある。したがって、１フレーム内での電位の初期値および蓄積時間を画素間で同じにしないと、正確な画像信号が得られなくなる。このため、各画素に対し電位の初期値として一定の電圧（リセット電圧）を与えるリセット動作が必要となる。
【０００３】
一方、対数変換型画素では、ＭＯＳトランジスタのゲート電圧を閾値電圧以下に設定して、トランジスタをサブスレショールド領域で動作させ、このときのドレイン電流がゲート・ソース間電圧の指数関数となることを利用して、受光量に応じた電流を電圧に対数変換する。この場合、フォトダイオードを流れる光電流とトランジスタのドレイン電流とが平衡する時の電位を読み出すので、電位は時間的に変化しない。したがって、初期値や蓄積時間の概念がなく、線形変換型画素のようなリセット動作を必要としない。
【０００４】
下記の特許文献１には、対数変換型画素を有する撮像素子を備えた固体撮像装置において、各画素間の感度の不均一性を補正する技術が開示されている。本文献の固体撮像装置では、均一光を照射したときの撮像データを各画素毎にメモリに記憶し、その後の実際の撮像時における各画素毎の撮像データから、メモリに記憶された対応画素の撮像データを減算することにより、画素間の感度のばらつきを補正するようにしている。
【０００５】
また、固体撮像装置の用途の１つに、車両のフロントガラスに付着した雨滴を検出する雨滴センサがある。その一例が、下記の特許文献２に示されている。この雨滴センサでは、発光素子によって、フロントガラスへ光を照射し、雨滴が付着した部分と、雨滴が付着していない部分とで撮像素子の受光量が異なることを利用して、雨滴を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−３０３５０号公報
【特許文献２】特開２００６−２８４５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、フロントガラスは透明であるため、雨滴センサにおいて、車両前方の景色や道路上の白線などによる光も、実際には撮像素子で受光される。このような背景情報は、本来不要なノイズ成分であり、雨滴を正確に検出する上で障害となるため、除去する必要がある。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、撮像対象以外の背景情報によるノイズを簡単に除去できるとともに、画像信号を高速で読み出すことが可能な固体撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る固体撮像装置は、入射光を電流に変換する受光素子と、この受光素子の電流を対数変換した電圧を出力するトランジスタとを有する画素が格子状に配列された撮像素子を備え、画素列選択信号およびサンプリング信号に基づいて、撮像素子の各画素の出力電圧を読み出す固体撮像装置であって、第１の読出手段と、第２の読出手段と、出力手段とを備えている。第１の読出手段は、第１の条件の下で対象物を撮像したときに、各画素列における所定の画素の出力電圧を読み出す。第２の読出手段は、第１の読出手段による読み出しに続いて第２の条件の下で対象物を撮像したときに、第１の読出手段により出力電圧が読み出された画素と同じ画素の出力電圧を読み出す。出力手段は、第１の読出手段により読み出された出力電圧と、第２の読出手段により読み出された出力電圧との比を演算し、当該電圧比に応じた画像信号を出力する。
【００１０】
本発明においては、第１の読出手段により読み出された出力電圧と、第２の読出手段により読み出された出力電圧とは、いずれも、受光素子の電流を対数変換した電圧であるため、２つの出力電圧の比を求めることにより、各出力電圧に含まれている背景情報の光電流成分が相殺される。これにより、背景情報によるノイズ成分を含まない画像信号を得ることができる。また、本発明では、対数変換型の撮像素子を用いているので、リセット動作が不要であり、同じ画素に対して異なる条件下で、連続的に出力電圧を読み出すことができる。これにより、画像信号の高速読み出しが可能となり、処理の高速化を図ることができる。
【００１１】
本発明での第１、第２の条件としては、種々の態様が考えられる。対象物へ光を照射する照明手段を備えている場合は、第１および第２の条件の一方は、照明手段の点灯であり、第１および第２の条件の他方は、照明手段の消灯である。
【００１２】
また、対象物の状態の変化を検出し、第１の条件を、対象物の第１の状態とし、第２の条件を、対象物の第２の状態としてもよい。例えば、対象物の動きの有無を検出する場合は、第１および第２の状態の一方は、対象物が静止している状態であり、第１および第２の状態の他方は、対象物が動いている状態である。また、対象物の色の変化を検出する場合は、第１の状態は、対象物が第１の色を呈している状態であり、第２の状態は、対象物が第２の色を呈している状態である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、背景情報によるノイズを簡単に除去できるとともに、各画素の出力電圧を高速で読み出すことが可能な固体撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る固体撮像装置の実施形態を示すブロック図である。
【図２】撮像素子の具体的な構成を示すブロック図である。
【図３】撮像部を構成する画素の回路図である。
【図４】画素列選択信号およびサンプリング信号のタイミングチャートである。
【図５】本発明におけるノイズ除去の原理を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】比較例における線形変換型画素の回路図である。
【図７】比較例における画素列選択信号、サンプリング信号およびリセット信号のタイミングチャートである。
【図８】比較例におけるノイズ除去の原理を説明するためのタイミングチャートである。
【図９】比較例の固体撮像装置のブロック図である。
【図１０】本発明の原理を一般化した場合のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係る固体撮像装置の実施形態を示すブロック図である。固体撮像装置１００は、撮像素子１、ラインメモリ２、演算部３、信号処理部４を備えている。また、本実施形態では、さらにＬＥＤ５が設けられている。各ブロック１〜５は、図示しない制御部によって制御される。
【００１７】
撮像素子１は、撮像対象である対象物６の画像を撮像する。撮像素子１の詳細については後述する。ラインメモリ２は、ＬＥＤ５の点灯時に撮像素子１から順次出力される電圧を画素毎に記憶する。演算部３は、ラインメモリ２に記憶されたある画素についての電圧と、ＬＥＤ５の消灯時に撮像素子１から出力される同一画素についての電圧との比を演算し、当該電圧の比に基づいて画像信号を出力する。この演算の詳細については後述する。信号処理部４は、演算部３から出力される画像信号に基づいて、所定の画像処理を行う。ＬＥＤ５は、対象物６へ補助光（例えば赤外光）を照射する。以上の構成において、演算部３は、本発明における出力手段の一実施形態を構成し、ＬＥＤ５は本発明における照明手段の一実施形態を構成する。
【００１８】
図２は、撮像素子１の具体的な構成を示すブロック図である。撮像素子１は、撮像部１１、垂直走査回路１２、水平走査回路１３、信号読み出し回路１４、出力回路１５、画素列選択線１６および垂直信号線１７を備えている。撮像部１１には、後述する画素が複数個、格子状に配列されている。垂直走査回路１２は、画素列選択線１６のそれぞれに画素列選択信号を順次送出する。この信号により、垂直方向に配列された画素列のうちの１つが選択される。水平走査回路１３は、各画素列の画素を水平方向に走査するためのタイミング信号を信号読み出し回路１４に与える。信号読み出し回路１４は、このタイミング信号を受けてサンプリング信号を生成し、当該サンプリング信号に基づき、垂直信号線１７に現れる各画素の電圧を読み出し、サンプルホールドする。出力回路１５は、信号読み出し回路１４で読み出された電圧を増幅し、画像信号として出力する。以上の構成において、信号読み出し回路１４は、本発明における第１および第２の読出手段の一実施形態を構成する。
【００１９】
図３は、図２の撮像部１１を構成する画素の回路図である。ここでは、１つの画素Ｐのみが図示されているが、他の画素の構成も同じである。画素Ｐは、ＭＯＳトランジスタ（以下、単に「トランジスタ」という）Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３と、受光素子であるフォトダイオードＰＤとを備えている。トランジスタＱ１は対数変換用トランジスタであり、トランジスタＱ２は信号読出用トランジスタであり、トランジスタＱ３は画素選択用トランジスタである。
【００２０】
フォトダイオードＰＤには、入射光の光量に応じた光電流が流れる。ここで、トランジスタＱ１のゲート電圧を閾値電圧以下にしておくと、トランジスタＱ１は、ドレイン・ソース間が高インピーダンスとなるサブスレショールド領域で動作し、トランジスタＱ１には光電流と同量のドレイン電流が流れる。これにより、フォトダイオードＰＤのカソードの電位は、光電流に応じた電位に安定する。そして、このカソード電位は、光電流を対数変換した電位となる。すなわち、画素Ｐは、受光量に対して出力電圧が自然対数的に変化する特性を有する対数変換型画素である。対数変換型画素では、線形変換型画素と異なり電荷の蓄積がなく、撮像時点でのフォトダイオードＰＤのカソード電位が、そのまま画素の出力電圧を決定することになる。
【００２１】
フォトダイオードＰＤのカソードの電圧は、トランジスタＱ２により増幅される。そして、画素列選択線１６に与えられた画素列選択信号により、トランジスタＱ３をオンさせると、入射光量に応じた電圧が垂直信号線１７に出力され、信号読み出し回路１４（図２）により読み出される。
【００２２】
図２の撮像部１１には、画素列選択線１６と垂直信号線１７とが交差する各位置に、上述した画素Ｐが配列されている。したがって、画素Ｐは格子状に配列されていて、各画素Ｐは、それぞれに対応する画素列選択線１６および垂直信号線１７に接続されている（図３参照）。
【００２３】
図４（ａ）は、垂直走査回路１２から画素列選択線１６へ出力される画素列選択信号のタイミングチャートである。画素列の第１列から最終列に至るまで、パルスからなる画素列選択信号が一定間隔で出力され、この画素列選択信号によって、画素列が順次選択される。
【００２４】
図４（ｂ）は、第（ｎ）列におけるサンプリングの様子を示すタイミングチャートである。第（ｎ）列の画素列選択信号が出力されるたびに、これと同期するサンプリング信号φｓｈにより、第（ｎ）列における各画素の電圧が順次読み出され、サンプルホールドされる。この電圧は、サンプリング時点におけるフォトダイオードＰＤのカソードの瞬時電位である。
【００２５】
次に、本発明の特徴である画像信号のノイズ除去処理について説明する。以下では、撮像素子１により車両のフロントガラスに付着した雨滴を検出する場合を例に挙げる。この場合の撮像の対象物６は、フロントガラスである。
【００２６】
雨滴検出にあたっては、ＬＥＤ５から補助光として赤外光をフロントガラスへ照射する。照射された赤外光は、フロントガラスにおける雨滴が付着している部分では透過し、雨滴が付着していない部分では反射する。したがって、撮像素子１においては、雨滴部分の光を受光した画素の出力電圧は小さく、それ以外の部分の光を受光した画素の出力電圧は大きくなるので、この電圧の差により雨滴を検出することができる。しかし、先述のように、透明なフロントガラスを通して、前方の景色や道路上の白線などによる背景光もノイズ成分として撮像素子１で受光されるため、単純に上記のような方法を用いるだけでは、検出精度が悪くなって誤検出のおそれがある。そこで、本発明では、以下のような方法により、背景光によるノイズを除去する。
【００２７】
図５は、ノイズ除去の原理を説明するためのタイミングチャートである。（ａ）〜（ｃ）は、垂直走査回路１２から画素列選択線１６へ出力される画素列選択信号であり、ここでは、第（ｎ−１）列〜第（ｎ＋１）列の画素列選択信号のみが示されている。（ｄ）は各画素の出力電圧（以下、「画素電圧」という）を読み出すためのサンプリング信号φｓｈである。（ｅ）は、ＬＥＤ５からフロントガラスへ照射される補助光である。（ｆ）は、ＬＥＤ５から対象物６へ補助光を照射したときのフォトダイオードＰＤのカソード電位である。（ｇ）は、背景光のみによるフォトダイオードＰＤのカソード電位である。（ｈ）は、（ｆ）と（ｇ）の合成であって、実際のフォトダイオードＰＤのカソード電位、すなわち画素電圧を表している。
【００２８】
図５において、まず（ａ）に示される第（ｎ−１）列の画素Ｐ１につき、楕円で囲んだように、画素列選択信号ｘ１，ｘ２を２回連続して出力する。１回目の画素列選択信号ｘ１の出力時には、当該信号と同期してＬＥＤ５を点灯し、（ｅ）のように補助光ｚを照射する。そして、補助光ｚが照射された状態下で、撮像素子１による撮像を行い、このときの画素Ｐ１の画素電圧を、（ｄ）のサンプリング信号ｙ１に基づき読み出す。この画素電圧Ｖｎは、（ｈ）に示すように、
Ｖｎ＝Ｌｏｇ（ＩＬ＋Ｉｓ） … （１）
で表される。ここで、ＩＬ：補助光による光電流成分、Ｉｓ：背景光による光電流成分（ノイズ）である。この画素電圧Ｖｎの値は、ラインメモリ２（図１）に一旦記憶される。
【００２９】
続く２回目の画素列選択信号ｘ２の出力時には、ＬＥＤ５を消灯し、補助光を照射しない状態下で、撮像素子１による撮像を行う。そして、このときの同じ画素Ｐ１の画素電圧を、（ｄ）のサンプリング信号ｙ２に基づき読み出す。この画素電圧Ｖｎ’は、（ｈ）に示すように、
Ｖｎ’＝Ｌｏｇ（ＩＬ’＋Ｉｓ） … （２）
で表される。ここで、ＩＬ’：補助光がない場合の光電流成分、Ｉｓ：背景光による光電流成分（ノイズ）である。この画素電圧Ｖｎ’の値は、直接演算部３（図１）へ与えられる。
【００３０】
演算部３では、ラインメモリ２から読み出した画素Ｐ１の画素電圧Ｖｎと、撮像素子１から与えられた画素Ｐ１の画素電圧Ｖｎ’との比を演算する。この演算結果は、上記の式（１）、（２）より、
Ｖｎ／Ｖｎ’＝Ｌｏｇ（ＩＬ−ＩＬ’） … （３）
となる。演算部３は、この電圧比Ｖｎ／Ｖｎ’に応じたレベルの信号を生成し、これを画素Ｐ１の画像信号として信号処理部４へ出力する。
【００３１】
上記の式（３）からわかるように、補助光を照射したときの画素電圧Ｖｎと、補助光を照射しないときの画素電圧Ｖｎ’との比を求めることにより、背景光による光電流成分Ｉｓが相殺される。このため、電圧比Ｖｎ／Ｖｎ’に基づく画像信号は、ノイズを含まないものとなる。
【００３２】
次に、図５の（ｂ）に示された第（ｎ）列の画素Ｐ２と、（ｃ）に示された第（ｎ＋１）列の画素Ｐ３についても、画素Ｐ１と同様の処理を行う。そして、各画素について式（３）の電圧比を求め、当該電圧比に応じたレベルの信号を生成し、これを画素Ｐ２、Ｐ３の画像信号として信号処理部４へ出力する。このような処理を全ての画素について行うことで、撮像素子１から出力される各画素の画像信号は、ノイズが除去されたＳＮ比の高い信号となる。したがって、この画像信号を用いて雨滴を検出することにより、検出精度を高めることができる。
【００３３】
なお、上記の例では、電圧比としてＶｎ／Ｖｎ’を求めたが、次式（４）のようにＶｎ’／Ｖｎを求めても、同様に背景光による光電流成分Ｉｓを相殺することができる。
Ｖｎ’／Ｖｎ＝Ｌｏｇ（ＩＬ’−ＩＬ） … （４）
【００３４】
また、本発明では、撮像素子１として対数変換型の素子を用いているため、リセット動作が不要であり、画素電圧の読み出しにあたって、リセット後に電荷蓄積時間だけ待つ必要がない。このため、図５において楕円で囲んだように、同一画素について、補助光を照射したときと照射しないときの各画素電圧を連続的に読み出すことができる。その結果、各画素の画像信号を高速に出力することが可能となる。
【００３５】
ここで、対数変換型の撮像素子を用いた場合と、線形変換型の撮像素子を用いた場合とを比較してみると、以下のようになる。図６〜図９は、線形変換型の撮像素子を用いた場合の比較例を示している。
【００３６】
図６は、線形変換型画素Ｐ’の回路図である。Ｑ４はリセット用トランジスタ、１８はリセット信号線である。その他の構成は図３と同様である。図７（ａ）は、画素列選択信号のタイミングチャート、図７（ｂ）は、第（ｎ）列におけるサンプリングとリセットの様子を示すタイミングチャートである。図７（ｂ）のように、第ｎ列の画素列選択信号が出力され、サンプリング信号φｓｈにより画素電圧が読み出された後、リセット信号φｒにより画素電圧の初期値がリセットされる。このリセットから次のサンプリング信号φｓｈによる読み出しまでの時間ｔが電荷蓄積時間である。
【００３７】
このように、線形変換型画素Ｐ’を用いた場合は、画素電圧の読み出し直後にリセットがかかり、次の読み出しまでに電荷蓄積時間が必要なことから、図５のように異なる条件（補助光の有無）の下で、同じ画素について連続的に電圧を読み出すことができない。このため、補助光を照射したときの画素電圧と、補助光を照射しないときの画素電圧とを用いて、ノイズを除去しようとした場合、タイミングチャートは図８のようになる。すなわち、区間Ｔ１において、各列の画素のリセットが全部終了して、全ての画素が電荷蓄積時間ｔ内で電荷を蓄積しているときに、補助光を照射する。そして、次の区間Ｔ２において、補助光が照射された状態下での各画素の画素電圧を順次読み出す。この区間Ｔ２では、補助光を照射しない。さらに、次の区間Ｔ３で、補助光が照射されない状態下での各画素の画素電圧を順次読み出す。
【００３８】
以上から明らかなように、線形変換型画素Ｐ’を用いて本発明と同様の処理を行おうとすれば、画素電圧の読み出しに時間がかかり、高速処理が困難である。一方、本発明では、対数変換型画素Ｐを用いているため、画素電圧を高速に読み出すことができる。また、線形変換型画素Ｐ’を用いた場合は、補助光を照射した後に各列の画素から読み出した画素電圧を全て記憶する大容量のフレームメモリが必要となる。図９は、このようなフレームメモリ７を設けた固体撮像素子のブロック図であり、図１と同一の部分または対応する部分に同一の符号を付してある。一方、本発明では、各列ごとに、同一画素について補助光の照射時と非照射時の画素電圧を連続的に読み出して処理できるので、大容量のフレームメモリは不要であり、小容量のラインメモリ２で足りる。
【００３９】
図１０は、本発明の原理を一般化した場合のタイミングチャートである。例えば、画素＃１についてみると、まず、条件１（第１の条件）の下で対象物６を撮像したときの第（ｎ−１）列の画素＃１の画素電圧を、画素列選択信号ａとサンプリング信号ｃに基づいて読み出す。次に、この読み出しに続いて、条件２（第２の条件）の下で対象物６を撮像したときの同じ画素＃１の画素電圧を、画素列選択信号ｂとサンプリング信号ｄに基づいて読み出す。そして、２つの画素電圧の比を演算し、得られた電圧比に基づく画像信号を出力する。他の第ｎ列の画素＃２，第（ｎ＋１）列の画素＃３，…についても同様の処理を行う。
【００４０】
先に述べた実施形態では、図１０における条件１は、補助光の照射、すなわちＬＥＤ５の点灯であり、条件２は、補助光の非照射、すなわちＬＥＤ５の消灯であった（図５（ｅ）参照）。しかし、本発明はこれに限られるものではなく、条件１を補助光の非照射（ＬＥＤ消灯）とし、条件２を補助光の照射（ＬＥＤ点灯）としてもよい。この場合は、ラインメモリ２に、補助光を照射しないときの画素電圧が記憶される。
【００４１】
また、条件１、２としては、補助光の照射・非照射だけに限らず、他の例も考えられる。例えば、対象物６の状態の変化を検出し、第１の状態を条件１とし、第２の状態を条件２としてもよい。
【００４２】
一例を挙げると、撮像画像から対象物６の動きの有無を検出し、対象物６が静止している状態を第１の状態（条件１）とし、対象物６が動いている状態を第２の状態（条件２）とすることが考えられる。あるいは逆に、対象物６が動いている状態を第１の状態（条件１）とし、対象物６が静止している状態を第２の状態（条件２）としてもよい。
【００４３】
このように物体の移動を検出する場合、高速で移動する比較的大きな対象物に対して、連続した水平走査期間で差分情報を得ることができるため、従来のようにフレーム間差分で物体の移動を検出する場合と比較して、より高速の応答が可能となる。
【００４４】
また、他の例として、対象物６の色の変化を検出し、対象物６が第１の色を呈している状態を第１の状態（条件１）とし、対象物６が第２の色を呈している状態を第２の状態（条件２）としてもよい。この場合の色の変化は、対象物６自体の物理的・化学的な色の変化であってもよいし、対象物６に照射する光の色の変化であってもよい。
【００４５】
例えば、第１の状態において黄色の光（第１の色）を照射し、第２の状態において緑色の光（第２の色）を照射する。これらの各状態下で得られた画像信号から、対象物の特定の色を検出することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１ 撮像素子
２ ラインメモリ
３ 演算部
４ 信号処理部
５ ＬＥＤ
６ 対象物
１１ 撮像部
１２ 垂直走査回路
１３ 水平走査回路
１４ 信号読み出し回路
１５ 出力回路
１６ 画素列選択線
１７ 垂直信号線
１００ 固体撮像装置
Ｐ 画素
Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３ ＭＯＳトランジスタ
ＰＤ フォトダイオード
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を電流に変換する受光素子と、前記受光素子の電流を対数変換した電圧を出力するトランジスタとを有する画素が格子状に配列された撮像素子を備え、画素列選択信号およびサンプリング信号に基づいて、前記撮像素子の各画素の出力電圧を読み出す固体撮像装置において、
第１の条件の下で対象物を撮像したときに、各画素列における所定の画素の出力電圧を読み出す第１の読出手段と、
前記第１の読出手段による読み出しに続いて、第２の条件の下で対象物を撮像したときに、第１の読出手段により出力電圧が読み出された画素と同じ画素の出力電圧を読み出す第２の読出手段と、
前記第１の読出手段により読み出された出力電圧と、前記第２の読出手段により読み出された出力電圧との比を演算し、当該電圧比に応じた画像信号を出力する出力手段と、
を備えたことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の固体撮像装置において、
前記対象物へ光を照射する照明手段を備え、
前記第１および第２の条件の一方は、前記照明手段の点灯であり、
前記第１および第２の条件の他方は、前記照明手段の消灯である
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項３】
請求項１に記載の固体撮像装置において、
前記対象物の状態の変化を検出し、
前記第１の条件が、対象物の第１の状態であり、
前記第２の条件が、対象物の第２の状態である
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項４】
請求項３に記載の固体撮像装置において、
前記第１および第２の状態の一方は、対象物が静止している状態であり、
前記第１および第２の状態の他方は、対象物が動いている状態である
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項５】
請求項３に記載の固体撮像装置において、
前記第１の状態は、対象物が第１の色を呈している状態であり、
前記第２の状態は、対象物が第２の色を呈している状態である
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項１】
入射光を電流に変換する受光素子と、前記受光素子の電流を対数変換した電圧を出力するトランジスタとを有する画素が格子状に配列された撮像素子を備え、画素列選択信号およびサンプリング信号に基づいて、前記撮像素子の各画素の出力電圧を読み出す固体撮像装置において、
第１の条件の下で対象物を撮像したときに、各画素列における所定の画素の出力電圧を読み出す第１の読出手段と、
前記第１の読出手段による読み出しに続いて、第２の条件の下で対象物を撮像したときに、第１の読出手段により出力電圧が読み出された画素と同じ画素の出力電圧を読み出す第２の読出手段と、
前記第１の読出手段により読み出された出力電圧と、前記第２の読出手段により読み出された出力電圧との比を演算し、当該電圧比に応じた画像信号を出力する出力手段と、
を備えたことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の固体撮像装置において、
前記対象物へ光を照射する照明手段を備え、
前記第１および第２の条件の一方は、前記照明手段の点灯であり、
前記第１および第２の条件の他方は、前記照明手段の消灯である
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項３】
請求項１に記載の固体撮像装置において、
前記対象物の状態の変化を検出し、
前記第１の条件が、対象物の第１の状態であり、
前記第２の条件が、対象物の第２の状態である
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項４】
請求項３に記載の固体撮像装置において、
前記第１および第２の状態の一方は、対象物が静止している状態であり、
前記第１および第２の状態の他方は、対象物が動いている状態である
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項５】
請求項３に記載の固体撮像装置において、
前記第１の状態は、対象物が第１の色を呈している状態であり、
前記第２の状態は、対象物が第２の色を呈している状態である
ことを特徴とする固体撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−２１９６６４（Ｐ２０１０−２１９６６４Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６１５２７（Ｐ２００９−６１５２７）
【出願日】平成２１年３月１３日（２００９．３．１３）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１３日（２００９．３．１３）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
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