CN1497955A - 摄像装置 - Google Patents

Abstract

一种固体摄像装置，是包括具有多个光电变换元件、和接收该多个光电变换元件的信号电荷并输出信号的1个放大元件的单位格子，将多个该单位格子排列而成的固体摄像装置；其特征在于：包括连接在该放大元件的输出线上、经由该输出线输入从该单位格子输出的信号的读出电路系统；上述读出电路系统包括差分装置，该差分装置输入对应于上述放大元件的输入部的复位电平的第1信号，在上述第1信号上叠加了对应于存储在上述多个光电变换元件当中的至少1个光电元件的信号电荷的信号的第2信号，以及在上述第2信号上叠加了对应于存储在上述多个光电变换元件当中的至少1个光电元件的信号电荷的信号的第3信号，并对上述3个信号当中的任意2个信号的多个组合取差分。

Description

摄像装置

技术领域

本发明涉及固体摄像装置、其驱动方法以及摄影系统，特别涉及在放大型固体摄像装置中，具有1个放大用晶体管接收多个光电二极管的信号的像素结构的固体摄像装置及其驱动方法。

背景技术

以往，固体摄像装置多数使用CCD，因为它的SN比好。但是，另一方面，对使用方便和耗电量小的放大型固体摄像装置的开发也一直在进行。

所谓放大型固体摄像装置，是把存储在感光像素的信号电荷导入到像素单元具备的晶体管的控制电极，从主电极输出放大了的信号的类型的装置，作为放大用晶体管，有使用SIT(静电感应晶体管)的SIT型图像传感器(参照例如A.Yusa、J.Nishizawa et al.，”SIT imagesensor：Design consideration and characteristics，”IEEE trans.，June 1986，Vol.ED-33，p.735-742)、使用双极性晶体管的BASIS(参照例如N.Tanaka et al.，”A 310K pixel bipolar imager(BASIS)，”IEEE Trans.Electron Devices，May 1990，vol.35p.646-652)、使用控制电极耗尽化的JFET(结型场效应晶体管)的CMD(参照例如中村，其他，‘栅极存储型MOS光电晶体管图像传感器’，日本电视学会志，1987年11月，第41卷，第11号，p.1075-1082)、使用MOS晶体管的CMOS传感器(参照例如S.K.Mendis，S.E.Kemeny and E.R.Fossum，”A128×128 CMOS active image sensor for highly integrated imagingsystems，”in IEDM Tech.Dig.，1993，p.583-586)等。特别是因为与CMOS工艺匹配良好，能够将周围MOS电路单片化，所以着力进行开发。

这些放大型固体摄像装置共同的问题是，因为各个像素具备的放大用晶体管的输出偏移量对于每个像素都不同，所以作为图像传感器的信号，载有固定模式噪声(FPN)这一问题。为了消除这种FPN，以往想出了各种各样的信号读出电路。而且关于CMOS传感器，缺点是用于构成一个像素的MOS晶体管多，与CCD相比，像素的缩小化比较困难。

对此，提出了多个像素具有1个公共放大器这种结构的CMOS传感器(例如参照日本特开平2000-78474号公报)。在这种CMOS传感器中，能够减少每1个像素的MOS晶体管数量，像素的缩小化比较容易。

图5是表示该公共放大器型CMOS图像传感器的电路图，在该图中，为了使说明变得简单，假设像素单元为2行×2列(纵向)的像素结构，以纵向邻接的2行份像素构成作为1个单位格子的像素单位。

在图5所示的公共放大器型CMOS图像传感器中，1是像素单元的由2个像素构成的像素单位；2-1、2-2是在像素单位1中用于进行感光并存储信号电荷的纵向2行的(第1行以及第2行)的各光电二极管；3是放大输出存储在各光电二极管2-1、2-2中的信号电荷的放大用MOS晶体管；4-1、4-2是用于把存储在各光电二极管2-1、2-2中的信号电荷传送到放大用MOS晶体管3的栅电极的各传送用MOS晶体管；5是用于复位放大用MOS晶体管3的栅电极电位的复位用MOS晶体管；6是电源电位供给线。复位用MOS晶体管5的漏电极与放大用MOS晶体管3的漏电极公共地连接在电源电位供给线6上。

另外，7是用于选择放大用MOS晶体管3的选择开关用MOS晶体管；8是像素输出线(垂直输出线)。选择开关用MOS晶体管7为导通状态时，放大用MOS晶体管3的源电极与像素输出线8导通，被选择的放大用MOS晶体管3的信号输出导入到像素输出线8。

另外，9是用于把恒电流提供给像素输出线8的恒电流供给用MOS晶体管。通过被选择的放大用MOS晶体管3的选择开关用MOS晶体管7，将放大用MOS晶体管3作为源极跟随器进行操作，使得放大用MOS晶体管3的栅极电位与具有某个一定电压差的电位出现在像素输出线8。

另外，10-1、10-2分别是用于控制传送用MOS晶体管4-1、4-2的栅极电位的传送控制线(水平驱动线)；11是用于控制复位用MOS晶体管5的栅极电位的复位控制线(水平驱动线)；12是用于控制选择用MOS晶体管7的栅极电位的选择控制线；13是恒电位供给线，用于给恒电流供给用MOS晶体管9的栅极提供一定电位，使得恒电流供给用MOS晶体管9进行饱和区域动作，以使它成为恒电流供给源。

另外，14-1、14-2分别是用于给传送控制线10-1、10-2提供传送脉冲的驱动脉冲端子；15是用于给复位控制线11提供复位脉冲的驱动脉冲端子；16是给选择控制线12提供选择脉冲的驱动脉冲端子；17是用于顺序选择扫描行列配置的像素的行的垂直扫描电路；18是垂直扫描电路17的输出线。

此外，19-1、19-2分别是用于将来自驱动脉冲端子14-1、14-2的脉冲导入到传送控制线10-1、10-2的开关用MOS晶体管；20是用于将来自驱动脉冲端子15的脉冲导入到复位控制线11的开关用MOS晶体管；21是用于将来自驱动脉冲端子16的脉冲导入到选择控制线12的开关用MOS晶体管。这些开关用MOS晶体管19-1、19-2、20、21的各栅极连接在行选择输出线18上，哪行的像素被驱动由行选择输出线18的状态决定。

22是读出来自像素的输出的读出电路；23是用于保持像素的复位电平输出的电容(存储电容)；24是用于保持像素的光信号输出的电容(存储电容)；25是用于开关像素输出线8与电容23的导通的开关用MOS晶体管；26是用于开关像素输出线8与电容24的导通的开关用MOS晶体管；27是导入在电容23保持的复位输出的噪声输出线(水平输出线)；28是导入在电容24上保持的光信号输出的信号输出线(水平输出线)；29是用于开关电容23与噪声输出线27的导通的开关用MOS晶体管；30是用于开关电容24与信号输出线28的导通的开关用MOS晶体管；31是用于复位噪声输出线27的电位的噪声输出线复位用MOS晶体管；32是用于复位信号输出线28的电位的信号输出线复位用MOS晶体管；33是用于给噪声输出线复位用MOS晶体管31以及信号输出线复位用MOS晶体管32的源电极，提供复位电位的复位电源端子；34是用于顺序选择设置在行列配置的像素的每列上的上述2个电容23、24的水平扫描电路；35-1是选择第1列的输出线；35-2是选择第2列的输出线。该水平扫描电路34的2个输出线35-1、35-2分别连接在对应的各个开关用MOS晶体管29、30。

另外，36是用于给复位用MOS晶体管31、32的栅极施加脉冲的脉冲供给端子；37、38是用于给各个开关用MOS晶体管25、26的栅极施加脉冲的脉冲供给端子；39是放大输出噪声输出线27的电位与信号输出线28的电位的差电压的差动放大器；40是差动放大器39的输出端子。

下面，用图6所示的时序图说明图5所示的公共放大器型CMOS图像传感器的动作。另外，假设图5所示的MOS晶体管全部都为N型，其栅极电位在高平时为导通状态，在低电平时为断开状态。表示图6所示的定时脉冲的号码(14-1、14-2、15、16、18、35-1、35-2、36、37、38)，与图5所示的驱动脉冲输出的各端子14-1、14-2、15、16、36、37、38、垂直扫描电路17的输出线18、水平扫描电路34的输出线35-1、35-2的各标号的号码相一致。

首先，根据垂直扫描电路17的动作，向该输出线18输出的驱动脉冲18为高电平时，图6所示的像素单元可进行动作。在该状态下，输入到端子16的驱动脉冲16为高电平时，像素的放大用MOS晶体管3的源极通过输出线8，与作为恒电流供给源的恒电流供给用MOS晶体管9连接，据此，像素的源极跟随器输出输出到输出线8。

并且，通过使输入到端子15的驱动脉冲15为高电平，放大用MOS晶体管3的栅极部由复位用MOS晶体管5复位，接着，如果将高电平的驱动脉冲37施加到端子37上，则放大用MOS晶体管3的复位电平输出通过MOS晶体管25存储到电容23。

接着，通过对端子14-1施加高电平的驱动脉冲14-1，存储在第1行的光电二极管2-1的信号电荷，通过第1行的传送用MOS晶体管4-1传送到放大用MOS晶体管3的栅极。接着，在对端子38施加高电平的驱动脉冲38时，在像素的复位电平上叠加信号的输出，通过开关用MOS晶体管26，存储在电容24。因为各像素的放大用MOS晶体管3的阈值电压存在差异，所以像素的复位输出产生差异。

因此，存储在电容23和电容24中的输出的差为没有噪声的单纯的信号。于是，如果使水平扫描电路34动作，则分别向其输出线35-1以及35-2输出的各驱动脉冲35-1、35-2依次成为高电平，存储在各列的电容23、24的输出分别通过MOS晶体管29、30，导入到水平输出线27、28。端子35-1、35-2的高电平的驱动脉冲35-1、35-2在输出之前，要预先使输入到端子36的驱动脉冲36为高电平，通过MOS晶体管31、32，复位水平输出线27、28。

导入到水平输出线27、28的像素复位电平输出以及在像素复位电平上叠加的信号输出，输入到差动放大器39，去除了复位电平的，即没有噪声的图像信号从输出端子40输出。为了输出第2行的光电二极管2-2的信号电荷，代替端子14-1，给端子14-2加高电平的驱动脉冲14-2，其他通过与上述的第1行的光电二极管2-1的信号电荷的输出同样地驱动来实现。

以上说明的结构以及动作是顺序1行1行地进行读出的做法，但是，人们也知道为了缩短整个画面的读出时间，顺序2行2行地进行读出的做法。

图7是表示对应于这种情况的固体摄像装置的电路图，表示像素单位和连接在其像素输出线的2个读出电路系统。在该图中，构成各自的读出电路系统的部件与用图5表示的相同，分别对应于2个读出电路系统，各部件带有后缀1和2。而且，在图7中为了简单起见，像素单元只表示出1列，省略了垂直扫描电路、像素单位的部件，这些省略的部分与图5相同。

在图7所示的固体摄像装置中，从像素的读出如下进行即可，将放大用MOS晶体管3的复位电平输出和与第1行的光电二极管2-1对应的信号存储在一个读出电路22-1之后，接着将放大用MOS晶体管3的复位电平输出和与第2行的光电二极管2-2对应的信号存储在另一个读出电路22-2。接着该动作，进行水平扫描。在该水平扫描中，同时驱动两个读出电路22-1、22-2，据此，2行的像素信号同时并行输出。

像以上说明的那样，多个光电二极管中具备相同的放大用晶体管的CMOS传感器，可缩小像素，而且能输出较高的SN比的信号。

但是，在图7所示的连续读出2行这样的上述以往例中，从像素到读出电路的读出时间，需要读出1行的像素读出时间的2倍时间。从该像素到读出电路的读出时间在水平消隐期间内进行，但是特别在适合动画的图像传感器中，水平消隐时间是由标准规定的，当2行的像素读出时间超过该水平消隐时间时，存在不能使用2行读出方式这样的缺点。

发明内容

本发明的目的在于，在具有多个光电变换元件共用放大元件的结构的固体摄像装置中，缩短来自像素的信号的读出时间。

为了实现上述目的，提供一种固体摄像装置，是包括具有将光信号变换成信号电荷而进行存储的多个光电变换元件、和接收上述多个光电变换元件的信号电荷并输出与上述信号电荷对应的信号的1个放大元件的单位格子，将多个上述单位格子排列而成的固体摄像装置；其特征在于：包括连接在上述放大元件的输出线上、经由上述输出线输入从上述单位格子输出的信号的读出电路系统；上述读出电路系统包括差分装置，该差分装置输入对应于上述放大元件的输入部的复位电平的第1信号，在上述第1信号上叠加了对应于存储在上述多个光电变换元件当中的至少1个光电元件的信号电荷的信号的第2信号，以及在上述第2信号上叠加了对应于存储在上述多个光电变换元件当中的至少1个光电元件的信号电荷的信号的第3信号，并对上述3个信号当中的任意2个信号的多个组合取差分。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施形式的固体摄像装置的电路图。

图2是说明本发明的第1实施形式的固体摄像装置的动作的驱动时序图。

图3是说明本发明的第2实施形式的固体摄像装置的动作的驱动时序图。

图4是表示应用本发明的固体摄像装置的摄影装置的整体结构的框图。

图5是表示以往例的固体摄像装置的电路图。

图6是用于说明以往例的固体摄像装置的动作的驱动时序图。

图7是表示以往例的具备差分功能的2个读出电路系统连接在垂直输出线上的固体摄像装置(图像传感器)的电路图。

具体实施形式

以下，参照附图，详细说明本发明的实施形式。

第1实施形式

图1表示本发明的第1实施形式中的固体摄像装置的电路结构，图2表示该固体摄像装置的驱动时序图。

图1所示的固体摄像装置具有：包含由与上述图5所示的以往例的电路结构相同的2个像素构成的作为单位格子的像素单位1(在图中的例子只表示由第1行和第2行的2个像素构成的像素单位)的像素单元和垂直扫描系统，与上述图7所示的以往例的具有差分功能的2个读出电路系统连接在垂直输出线上的电路结构相同的2个读出电路系统。

即，像素单元如图1所示，包括由2个像素构成的像素单位1(相当于本发明的多个光电二极管的2行(第1行以及第2行)的各光电二极管2-1、2-2、放大用MOS晶体管3、第1行和第2行的各传送用MOS晶体管4-1、4-2、复位用MOS晶体管5、电源电位供给线6、选择开关用MOS晶体管7、像素输出线8)。

垂直扫描系统包括连接在像素单位1的恒电流供给用晶体管9及其恒电压供给线13、传送用控制线10-1、10-2、复位控制线11、选择控制线12、脉冲端子14-1、14-2、15、16、行选择输出线18、开关用MOS晶体管19-1、19-2、20、21、垂直扫描电路17及其行选择输出线18。

2个读出电路系统中的一个如图1所示的那样，包括：读出电路22-1(像素的复位电平输出保持用的电容23-1、像素的光信号输出保持用的电容24-1、开关用MOS晶体管25-1、26-1、29-1、30-1、噪声输出线27-1、信号输出线28-1、第1列选择用的输出线35-2-1)、水平扫描电路34-1、脉冲供给端子(驱动脉冲端子)37-1和38-1、差动放大器39-1及其信号输出端子40-1。

进而，2个读出电路系统的另一个是与上述一样的电路结构，即包括：读出电路22-2(像素的复位电平输出保持用的电容23-2、像素的光信号输出保持用的电容24-2、开关用MOS晶体管25-2、26-2、29-2、30-2、噪声输出线27-2、信号输出线28-2、第1列选择用的输出线35-2-2)、水平扫描电路34-2、脉冲供给端子37-2和3 8-2、差动放大器39-2及其信号输出端子40-2。

上述的电路结构因为与上述的以往例的电路结构一样，所以省略其结构方面的说明。在第1实施形式中，因为与以往例相比，固体摄像装置的驱动方法不同，所以，下面关于此，参照图2所示的驱动时序图详细说明。这里，表示图2中的各时序脉冲的号码(14-1、14-2、15、16、18、37-1、38-1、37-2、38-2)，与1所示的驱动脉冲输出用的各端子14-1、14-2、15、16、37-1、37-2、38-1、38-2、垂直扫描电路17行选择输出线18的各标号的号码分别相一致。

在图2中，首先根据垂直扫描电路17的动作，输出到输出线18的脉冲18为高电平时，像素单元可进行动作。接着，输入到端子16的脉冲16为高电平时，由于像素的放大用MOS晶体管3的源极通过像素输出线8与恒流源9连接，像素的源极跟随器输出就输出到像素输出线8。

接下来，通过将输入到端子15的脉冲15变为高电平，放大用MOS晶体管3的栅极部被复位用MOS晶体管5复位，接着对端子37-1施加高电平的脉冲37-1时，放大用晶体管3的复位电平输出(相当于本发明的第1信号)通过开关用MOS晶体管25-1，存储在电容23-1。

接着，通过对端子14-1施加高电平的脉冲14-1，存储在像素单位1的第1行的光电二极管2-1的信号电荷通过传送用MOS晶体管4-1，传送到MOS晶体管3的栅极。接着，当对端子38-1和端子37-2施加高电平的脉冲38-1、37-2时，在像素的复位电平上叠加了第1行的光电二极管2-1的信号的输出(相当于本发明的第2信号)，通过开关用MOS晶体管26-1，存储在电容24-1，通过开关用MOS晶体管25-2，存储在电容23-2。

接着，对端子14-2施加高电平的脉冲14-2，通过传送用MOS晶体管，将存储在第2行的光电二极管2-2的信号电荷传送到放大MOS晶体管3的栅极。据此，在像素的复位电平上叠加了第1行的光电二极管2-1的信号和第2行的光电二极管2-2的信号的输出(相当于本发明的第3信号)，通过开关用MOS晶体管26-2，存储在电容24-2。

到此为止的动作在水平消隐期间进行。接着，进入到水平扫描期间时，同时驱动水平扫描电路34-1以及34-2，存储在读出电路22-1以及22-2的信号分别导入到差动放大器39-1、39-2。

其中，差动放大器39-1，接收在像素复位电平输出(第1信号)和像素复位电平上叠加了第1行的光电二极管2-1的信号的输出(第2信号)，从输出端子40-1输出第1行的光电二极管2-1的信号。

另一方面，差动放大器39-2接收在像素复位电平上叠加了第1行的光电二极管2-1的信号的输出(第2信号)，以及在像素复位电平上叠加了第1行的光电二极管2-1的信号和第2行的光电二极管2-2的信号的输出，从输出端子40-2输出第2行的光电二极管2-2的信号。

通过以上说明的动作，在连续读出2行的像素时，即使是在各行的读出之间不加入放大用MOS晶体管的复位动作的时间缩减动作，也能独立地得到不含噪声的各光电二极管的信号。

因此，根据第1实施形式，在具有1个放大用MOS晶体管接收多个光电二极管的信号的像素结构的固体摄像装置(图像传感器)中，与以往例相比，能将各光电二极管的信号快速地读出到读出电路系统。

第2实施形式

图3是本发明的第2实施形式中的固体摄像装置的驱动时序图。第2实施形式的固体摄像装置因为是与第1实施形式一样的电路结构，所以省略其说明。与第1实施形式的不同点是输入到端子37-2的脉冲37-2的时序，存储电容23-2存储相当于放大用MOS晶体管3的复位电平的输出，据此，从输出端子40-2输出第1行的光电二极管2-1与第2行的光电二极管2-2的和信号。

这里，在单板彩色传感器中，相邻行的像素信号的相加输出有时作为亮度信号而使用。这时，如果采用第2实施形式，则因为作为芯片输出能得到亮度信号，所以由于在芯片外部为了得到亮度信号而进行的信号处理的需要减少，故能得到SN比较好的亮度信号。

此外，为了得到第2行的颜色信号，有必要进行从端子40-2的输出中扣除端子40-1的输出的信号处理，由于该信号处理，颜色信号中可能载有噪声，但是一般地，比起颜色信号，亮度信号的SN比的要求更高，所以，在这种情况下，第2实施形式的驱动方法是有效的。

以上，在连续读出2行的像素的动作中，通过在各行的读出之间不加入放大用MOS晶体管的复位动作的时间缩减动作，能以高SN比得到光电二极管的信号以及邻接行的像素相加信号。

因此，根据第2实施形式，在具有1个放大用MOS晶体管接收多个光电二极管的信号的像素结构的固体摄像装置(图像传感器)中，与以往例相比，能够将各光电二极管的信号以及它的相加信号快速地读出到读出电路系统。

另外，除了上述两个实施形式之外，也可以考虑例如在读出电路中备有3个存储电容、导入来自该3个存储电容的信号的3条水平输出线，对选择上述3条水平输出线当中的2条的多个组合，准备多个差动放大器，对于各组合的2条水平输出线分别输入到差动放大器这样的结构。在这种结构中，上述3个存储电容分别存储放大用晶体管的复位电平输出(第1信号)、在复位电平上加上第1个光电二极管信号的输出(第2信号)、在第1个光电二极管的信号上再叠加第2个光电二极管信号的输出(第3信号)。

像这样，具有差分功能的读出电路可以考虑各种例子，只要是具有对选择从像素单位读出的复位电平输出、和在复位电平上不断叠加光电二极管的信号的多个种类的输出当中的2个的多个组合，具有差分功能的读出电路的结构，则作为本发明的实施形式而成立。此外，在上述2个实施形式中，例示了采用2个光电变换元件、1个放大元件的结构的单位格子(像素单位)，但是，不限于此，即使是采用3个以上的光电变换元件、一个放大元件的结构也可应用。这时，也可以是把放大用晶体管的复位电平输出作为第1信号，把在该第1信号上至少加上1个光电二极管信号的输出作为第2信号，把在该第2信号上至少加上1个光电二极管信号叠加后的输出作为第3信号，以下同样地依次加上光电二极管信号叠加后的输出作为第4信号......。这种情况下，也可以对第1信号、第2信号、第3信号、第4信号......的任意2个信号的多个组合，取差分。

例如，在把RGB的滤色片进行了Bayer排列的固体摄影元件中，考虑采用互相邻接的4个光电二极管(对应于R(红色)、B(蓝色)、2个G(绿色)的4个彩色滤光片)、1个放大用晶体管的结构的单位格子的情况下，能够把放大用晶体管的复位电平输出作为第1信号；将在该第1信号上加上了与2个G彩色滤光片对应的2个光电二极管信号的输出，作为第2信号；将在该第2信号上加上了与R或者B彩色滤光片对应的光电二极管信号的输出，作为第3信号；进而，将在该第3信号上加上了与剩余的B或者R彩色滤光片对应的光电二极管信号的输出，作为第4信号。在该例中，能分别通过取第1信号和第2信号的差分，得到与2G的彩色滤光片对应的2个光电二极管信号的相加信号；进而通过取第2信号和第3信号的差分，能得到与R或者B的彩色滤光片对应的光电二极管信号；通过取第3信号和第4信号的差分，能得到与剩余的B或者R彩色滤光片对应的光电二极管信号。该例子只不过是一个例子，第2～第4信号的选定及其差分对象信号的组合并不限于此。

另外，也可以分别使上述2个实施形式中的MOS晶体管的N型、P型以及驱动脉冲的极性相反。

接着，说明采用上述2个实施形式的固体摄像装置的摄影系统。基于图4，详细叙述将本发明的固体摄影元件应用在数字照相机时的一个实施形式。图4是表示将本发明的固体摄影元件应用在数字照相机的情况的框图。

在图4中，101是兼有透镜的保护装置和总开关的挡板；102是使被拍摄物体的光学像成像在固体摄影元件104的透镜；103是用于改变通过透镜102的光量的光圈；104是将由透镜102成像的被拍摄物体作为图像信号摄取的固体摄影元件；106是将从固体摄影元件104输出的图像信号进行模-数转换的A/D变换器；107是对从A/D变换器106输出的图像数据进行各种校正或者压缩数据的信号处理单元；108对固体摄影元件104、摄影信号处理电路105、A/D变换器106、信号处理单元107输出各种时序信号的时序发生单元；109是进行各种运算和控制数字照相机整体的整体控制·运算单元；110是用于暂时保存图像数据的存储器单元；111是用于在记录介质上进行记录或者读出的接口单元；112是用于进行图像数据的记录或者读出的半导体存储器等的可装卸的记录介质；113是用于与外部计算机等进行通信的接口单元。

这里，说明上述结构中的摄影时的数字照相机的动作。

打开挡板101时，总电源接通，接着控制系的电源接通，进而，A/D变换器106等的摄影系电路的电源接通。

然后，为了控制曝光量，整体控制·运算单元109使光圈103打开，从固体摄像元件104输出的信号通过A/D变换器106进行变换后，输入到信号处理单元107。根据该数据，由整体控制·运算单元109进行曝光的运算。

根据进行该测光的结果，判断亮度，根据该结果，整体控制·运算单元109控制光圈。

其次，根据从固体摄影元件输出的信号，取出高频成分，由整体控制·运算单元进行到被拍摄物体的距离的运算。之后，驱动镜头，判断焦点是否对准，判断为焦点没对准时，再一次驱动镜头进行测距。

焦点对准后开始正式曝光。曝光结束后，从固体摄像元件104输出的图像信号由A/D变换器106进行A-D转换，通过信号处理单元107，由整体控制·运算单元109写入到存储器单元。之后，存储在存储器单元110中的数据，利用整体控制·运算单元109的控制，通过记录介质控制I/F单元，记录到半导体存储器等的可装卸的记录介质112。也可以通过外部I/F单元113，直接输入到计算机，进行图像加工。

Claims (5)

1.一种固体摄像装置，是包括具有将光信号变换成信号电荷而进行存储的多个光电变换元件、和接收上述多个光电变换元件的信号电荷并输出与上述信号电荷对应的信号的1个放大元件的单位格子，将多个上述单位格子排列而成的固体摄像装置；其特征在于：

包括连接在上述放大元件的输出线上、经由上述输出线输入从上述单位格子输出的信号的读出电路系统；

上述读出电路系统包括差分装置，该差分装置输入对应于上述放大元件的输入部的复位电平的第1信号，在上述第1信号上叠加了对应于存储在上述多个光电变换元件当中的至少1个光电元件的信号电荷的信号的第2信号，以及在上述第2信号上叠加了对应于存储在上述多个光电变换元件当中的至少1个光电元件的信号电荷的信号的第3信号，并对上述3个信号当中的任意2个信号的多个组合取差分。

2.权利要求1所述的固体摄像装置，其特征在于：

上述差分装置取上述第1信号与上述第2信号的差分，和上述第2信号与上述第3信号的差分。

3.权利要求1所述的固体摄像装置，其特征在于：

上述差分装置取上述第1信号与第2信号的差分，和上述第1信号与上述第3信号的差分。

4.权利要求1所述的固体摄像装置，其特征在于：

上述放大元件是放大用晶体管；

上述单位格子还包括连接在上述放大用晶体管的控制电极和上述多个光电变换元件之间的传送装置；

存储在上述多个光电变换元件的信号电荷，通过上述传送装置，传送到上述放大用晶体管的控制电极。

5.一种摄影系统，其特征在于，包括：

权利要求1所述的固体摄像装置，将光成像在上述固体摄像装置的光学系统，以及处理来自上述固体摄像装置的输出信号的信号处理电路。

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