JP2000032357A

JP2000032357A - 固体撮像装置

Info

Publication number: JP2000032357A
Application number: JP10193039A
Authority: JP
Inventors: Tatsuji Kushima; 竜次久嶋; Harumichi Mori; 治通森; Akinaga Yamamoto; 晃永山本
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 1998-07-08
Filing date: 1998-07-08
Publication date: 2000-01-28

Abstract

(57)【要約】【課題】受光部に配列された受光素子の数が多い場合
であっても高速にデータ信号を出力することができる固
体撮像装置を提供する。【解決手段】複数の受光素子が配列された受光部１０
０は、第１の受光領域１０１および第２の受光領域１０
２に２分割されている。第１の信号処理部２０１は、第
１の受光領域１０１に配された各受光素子の受光量に応
じたデータ信号を順次に出力し、これとは異なるタイミ
ングで、第２の信号処理部２０２は、第２の受光領域１
０２に配された各受光素子の受光量に応じたデータ信号
を順次に出力する。多重化部４００は、第１の信号処理
部２０１および第２の信号処理部２０２それぞれから出
力されたデータ信号を多重化して１信号として出力す
る。タイミング制御部３００は、受光部１００、第１の
信号処理部２０１、第２の信号処理部２０２および多重
化部４００それぞれの動作のタイミングを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力した２次元光
像を撮像する固体撮像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電荷結合素子（ＣＣＤ）に代表される固
体撮像素子を使用した固体撮像装置は、家庭用ビデオを
はじめ様々な分野で使用されている。しかし、比較的大
きな受光面積を有するフォトダイオード電荷を取り扱う
場合には、ＣＣＤでは電荷転送効率が低いので、電荷の
転送をしきれないという問題を生じる。そこで、特定の
分野では、固体撮像装置のうちで、電荷転送効率の問題
が生じないＭＯＳ型のイメージセンサが使用される。

【０００３】例えば、特開平９−２７０９６０号公報に
開示されたＭＯＳ型の固体撮像装置は、光電変換素子と
スイッチ素子とからなる受光素子を２次元配列して受光
部とし、この受光部の各列毎に対応して積分回路、クラ
ンプ回路、サンプルホールド回路、容量素子およびスイ
ッチ素子からなる信号処理回路を設け、各信号処理回路
から出力されたデータ信号を１つのデータラインに出力
し、このデータ信号をデータ信号出力回路によりオフセ
ット除去するとともに積分して出力する。このＭＯＳ型
の固体撮像装置は、このように構成されることにより、
一般にＣＣＤと比べて電荷転送速度が遅いという問題点
を解決している。

【０００４】ところで、近年、ＭＯＳ型の固体撮像装置
の画素（受光素子）数の増大への要求が高まっている。
また、動画像を撮像するため全受光素子からのデータ信
号をテレビレート（１フレームを１／３０秒）で読み出
すことも要求されている。上記のＭＯＳ型の固体撮像装
置は、画素数が少ない場合にはテレビレートで読み出す
ことが可能である。しかし、例えば６５５３６画素（２
５６行２５６列）等の多数の画素のデータ信号をテレビ
レートで読み出すことは困難である。何故なら、オフセ
ット除去等の為に設けられたデータ信号出力回路の入力
端子に接続されたデータラインには多数の信号処理回路
が接続されていることから、このデータラインの長さが
長く配線容量が大きくなり、それ故、データ信号出力回
路の高速化が困難であるからである。

【０００５】この問題を解決するためには、データ信号
出力回路に接続される信号処理回路の数を減らし、デー
タラインを短くし容量を低減することが有効であると考
えられる。例えば、特開平９−３２６４７９号公報に開
示された固体撮像装置は、受光部を２つの受光領域に区
分するとともに、受光部の各受光領域毎に対応してデー
タ信号出力回路を設けたものである。この方式を前述の
特開平９−２７０９６０号公報に開示されたＭＯＳ型の
固体撮像装置に適用すると、その固体撮像装置は、受光
部を２つの受光領域に区分し、受光部の各列毎に対応し
て上記信号処理回路を設け、受光部の各受光領域毎に対
応してデータ信号出力回路を設けたものとなる。このよ
うに構成すれば、各データ信号出力回路の入力端子に接
続されたデータラインに接続される信号処理回路の数が
低減され、このデータラインが短くなり容量も低減さ
れ、それ故、データ信号出力回路が高速化されることが
期待される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、固体撮
像装置から出力されたデータ信号をフレームグラバ等に
取り込んだ後の信号処理の簡略化を考慮すると、固体撮
像装置は、受光部の一方の受光領域からのデータ信号を
初めに出力し、続いて他方の受光領域からのデータ信号
を出力する必要がある。したがって、受光部の全画素の
データ信号を出力するのに要する時間は、２つの受光領
域それぞれからのデータ信号を出力するのに要する時間
の和でしかなく、データ信号出力の高速化は実現できな
い。

【０００７】また、２つの受光領域それぞれからのデー
タ信号を並列して出力することも考えられる。この場合
には、受光部の全画素のデータ信号を出力するのに要す
る時間が半減することは明らかである。しかし、固体撮
像装置から出力されたデータ信号を入力するフレームグ
ラバ等は、入力チャンネルおよびＡ／Ｄ変換器それぞれ
を２つ必要とすることとなり、コストアップにつなが
る。また、受光領域を多数に分割して並列処理を行う場
合には、これと同数の入力チャンネルおよびＡ／Ｄ変換
器が必要となり、このことは非現実的である。

【０００８】本発明は、上記問題点を解消する為になさ
れたものであり、受光部に配列された受光素子の数が多
い場合であっても高速にデータ信号を出力することがで
きる固体撮像装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る固体撮像装
置は、(1) 入力した光信号を電荷に変換する光電変換素
子と該電荷を走査信号に基づいて出力端子に流出するス
イッチ素子とを含んで１組の受光素子とし、複数の受光
領域それぞれに複数の受光素子が配列された受光部と、
(2) 複数の受光領域それぞれに個別に対応して設けら
れ、受光部の対応する受光領域に配列された複数の受光
素子それぞれの出力端子から流出した電荷を積分して電
圧信号とし、互いに異なるタイミングで該電圧信号を順
次に出力する複数の信号処理部と、(3) 複数の信号処理
部それぞれから出力された電圧信号を入力し、これらの
電圧信号を多重化して１つの電圧信号として出力する多
重化部と、(4) 受光部の電荷流出動作、信号処理部の積
分動作および電圧信号出力動作ならびに多重化部の多重
化動作それぞれを制御するタイミング制御部と、を備え
ることを特徴とする。

【００１０】この固体撮像装置によれば、受光部は複数
の受光領域からなり、各受光領域は光電変換素子および
スイッチ素子を含む受光素子が配列されている。受光部
の複数の受光領域それぞれに配列された各受光素子の出
力端子から流出した電荷は、その受光領域に個別に対応
して設けられた信号処理部により積分されて電圧信号と
され、各信号処理部から互いに異なるタイミングで順次
に出力される。そして、各信号処理部から出力された電
圧信号は、多重化部により多重化されて１つの電圧信号
として出力される。以上の動作はタイミング制御部によ
り制御される。

【００１１】また、本発明に係る固体撮像装置では、
(1) 複数の受光領域それぞれは、受光素子が第１の方向
に配列されるとともに各々のスイッチ素子の出力端子が
互いに接続され共通の信号出力端子とされて垂直受光部
とされ、その垂直受光部が第２の方向に配列されてお
り、(2) 複数の信号処理部それぞれは、受光部の対応す
る受光領域に配列された垂直受光部毎に、その垂直受光
部の共通の出力端子から流出した電荷を積分して電圧信
号を出力する積分回路と、積分回路から出力された電圧
信号を入力しクランプ動作を行うクランプ回路と、クラ
ンプ回路から出力された信号を入力し保持するサンプル
ホールド回路と、サンプルホールド回路から出力された
信号を入力し交流成分の電圧信号を出力する容量素子
と、容量素子から出力された電圧信号を入力し出力端子
に出力するスイッチ素子とを備え、垂直受光部毎に備え
られたスイッチ素子それぞれの出力端子から出力された
電圧信号を入力してこれらの電圧信号を順次に出力する
データ信号出力回路を備える、ことを特徴とする。

【００１２】この場合には、垂直受光部は、受光素子が
第１の方向に配列されるとともに各々のスイッチ素子の
出力端子が互いに接続され共通の信号出力端子とされた
ものであり、受光部の各受光領域は、この垂直受光部が
第２の方向に配列されてなる。各垂直受光部の共通の信
号出力端子から流出した電荷は、その垂直受光部に個別
に対応して設けられた積分回路により積分されて電圧信
号とされ、その電圧信号は、クランプ回路によりクラン
プされ、サンプルホールド回路により保持される。サン
プルホールド回路から出力された信号のうち交流成分の
電圧信号が容量素子から出力され、スイッチ素子を介し
てデータ信号出力回路に入力する。垂直受光部毎に備え
られたスイッチ素子それぞれの出力端子から出力された
電圧信号は、データ信号出力回路に入力し、データ信号
出力回路から順次に出力される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。尚、図面の説明におい
て同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省
略する。

【００１４】（第１の実施形態）先ず、本発明に係る固
体撮像装置の第１の実施形態について説明する。図１
は、第１の実施形態に係る固体撮像装置の概略構成図で
ある。本実施形態に係る固体撮像装置は、第１の受光領
域１０１および第２の受光領域１０２に区分された受光
部１００、第１の信号処理部２０１および第２の信号処
理部２０２、タイミング制御部３００ならびに多重化部
４００を備える。受光部１００は、第１の受光領域１０
１および第２の受光領域１０２それぞれに複数の受光素
子が配列されたものである。なお、ここでは、受光部１
００に受光素子がＭ行２Ｎ列だけ配列されているものと
し、これが２等分されて、第１の受光領域１０１および
第２の受光領域１０２それぞれに受光素子がＭ行Ｎ列だ
け配列されているものとする。

【００１５】第１の信号処理部２０１は、受光部１００
の第１の受光領域１０１に対応して設けられたものであ
り、第１の受光領域１０１に配列された複数の受光素子
それぞれの出力端子から流出した電荷を積分し電圧信号
として出力する。同様に、第２の信号処理部２０２は、
受光部１００の第２の受光領域１０２に対応して設けら
れたものであり、第２の受光領域１０２に配列された複
数の受光素子それぞれの出力端子から流出した電荷を積
分し電圧信号として出力する。第１の信号処理部２０１
および第２の信号処理部２０２は、互いに異なるタイミ
ングで電圧信号を順次に繰り返して出力する。

【００１６】多重化部４００は、第１の信号処理部２０
１および第２の信号処理部２０２それぞれから出力され
た電圧信号を入力し、これらの電圧信号を多重化して１
信号として出力する。タイミング制御部３００は、受光
部１００の電荷流出動作、第１の信号処理部２０１およ
び第２の信号処理部２０２それぞれの積分動作および信
号出力動作、ならびに多重化部４００の多重化動作のタ
イミングを制御する。

【００１７】図２は、受光部１００の第１の受光領域１
０１および第１の信号処理部２０１それぞれの構成図で
ある。この図には、タイミング制御部３００も示されて
いる。なお、受光部１００の第２の受光領域１０２およ
び第２の信号処理部２０２それぞれの構成も同様であ
る。

【００１８】第１の受光領域１０１には、受光素子１２
０_i,j （ｉ＝１〜Ｍ、ｊ＝１〜Ｎ）が２次元配列されて
いる。各受光素子１２０それぞれは、入力した光信号を
電荷に変換する光電変換素子（例えばフォトダイオー
ド）１３０と、光電変換素子１３０の信号出力端子に接
続され光電変換素子１３０で発生した電流信号を垂直走
査信号ＶＳｉ（ｉ＝１〜Ｍ）に応じて流出させるスイッ
チ素子１４０とからなる。また、垂直受光部１１０_j
（ｊ＝１〜Ｎ）は、受光素子１２０_i,j （ｉ＝１〜Ｍ）
が垂直方向に沿って配列され、夫々のスイッチ素子１４
０の信号出力端子が電気的に接続されたものであり、こ
れらが水平方向に配列されている。同様に、第２の受光
領域１０２は、受光素子１２０_i,j （ｉ＝１〜Ｍ、ｊ＝
Ｎ＋１〜２Ｎ）が２次元配列されている。

【００１９】第１の信号処理部２０１は、水平信号処理
部２１０_j （ｊ＝１〜Ｎ）とデータ信号出力回路２９０
とを備える。水平信号処理部２１０_j （ｊ＝１〜Ｎ）そ
れぞれは、対応する垂直受光部１１０_j からの出力信号
を夫々個別に入力し、信号処理後に水平走査信号ＲＳｊ
に応じて択一的にその信号を１つのデータライン上へ出
力する。データ信号出力回路２９０は、水平信号処理部
２１０_j （ｊ＝１〜Ｎ）それぞれから出力されたデータ
信号を、１つのデータラインを介して入力し、オフセッ
ト除去するとともに積分して出力する。同様に、第２の
信号処理部２０２は、水平信号処理部２１０_j （ｊ＝Ｎ
＋１〜２Ｎ）とデータ信号出力回路２９０とを備える。

【００２０】水平信号処理部２１０_j （ｊ＝１〜２Ｎ）
それぞれは、積分回路２２０、クランプ回路２３０、サ
ンプルホールド回路２４０、容量素子２５０およびスイ
ッチ素子２６０を備える。積分回路２２０は、水平信号
処理部２１０_j に対応する垂直受光部１１０_j からの出
力信号を入力し、リセット指示信号ＫＲＳに応じて、垂
直受光部１１０_j から出力された電流信号を入出力端子
間に接続された容量素子２２２に積分（リセット指示信
号ＫＲＳが非有意の場合）、または非積分（リセット指
示信号ＫＲＳが有意の場合）の動作をする。クランプ回
路２３０は、積分回路２２０から出力された信号を入力
し、クランプ指示信号ＣＰｊに応じて入力信号をクラン
プする。サンプルホールド回路２４０は、クランプ回路
２３０から出力された信号を入力し、サンプル指示信号
ＳＰｊに応じてサンプルホールド動作を行う。容量素子
２５０は、サンプルホールド回路２４０から出力された
信号を入力し、その信号のうちの交流成分を出力する。
スイッチ素子２６０は、容量素子２５０から出力された
信号を入力し、水平走査信号ＲＳｊに応じて開閉する。

【００２１】積分回路２２０は、電荷増幅器２２１、容
量素子２２２およびスイッチ素子２２３を備える。電荷
増幅器２２１は、基準電位Ｖｒｅｆに＋入力端子が設定
され、垂直受光部１１０_j からの出力信号を−入力端子
に入力し、その入力した電流信号の電荷を増幅する。容
量素子２２２は、電荷増幅器２２１の−入力端子に一方
の端子が接続され、電荷増幅器２２１の出力端子に他方
の端子が接続されている。スイッチ素子２２３は、電荷
増幅器２２１の−入力端子に一方の端子が接続され、電
荷増幅器２２１の出力端子に他方の端子が接続され、リ
セット指示信号ＫＲＳが有意の場合には「ＯＮ」状態と
なり、リセット指示信号ＫＲＳが非有意の場合には「Ｏ
ＦＦ」状態となる。

【００２２】クランプ回路２３０は、容量素子２３１、
増幅器２３２、容量素子２３３およびスイッチ素子２３
４を備える。容量素子２３１は、積分回路２２０から出
力された信号を入力し、その入力した信号のうち交流成
分を出力する。増幅器２３２は、容量素子２３１を介し
た交流成分の信号を入力し、その信号を増幅して出力す
る。容量素子２３３は、増幅器２３２の入力端子に一方
の端子が接続され、増幅器２３２の出力端子に他方の端
子が接続されている。スイッチ素子２３４は、増幅器２
３２の入力端子に一方の端子が接続され、増幅器２３２
の出力端子に他方の端子が接続され、クランプ指示信号
ＣＰｊが有意の場合には「ＯＮ」状態となり、クランプ
指示信号ＣＰｊが非有意の場合には「ＯＦＦ」状態とな
る。

【００２３】サンプルホールド回路２４０は、スイッチ
素子２４１、容量素子２４２およびバッファ増幅器２４
３を備える。スイッチ素子２４１は、クランプ回路２３
０から出力された信号を一方の端子に入力するととも
に、サンプル指示信号ＳＰｊが非有意の場合には「ＯＦ
Ｆ」のホールド状態となり、サンプル指示信号ＳＰｊが
有意の場合には「ＯＮ」のサンプル状態となる。容量素
子２４２は、スイッチ素子２４１の他方の端子と接地と
の間に設けられ、スイッチ素子２４１を介した信号電荷
を蓄積する。バッファ増幅器２４３は、スイッチ素子２
４１の他方の端子から出力された電圧信号を入力し、イ
ンピーダンス変換して出力する。

【００２４】データ信号出力回路２９０は、電荷増幅器
２８１、容量素子２８２、スイッチ素子２８３、スイッ
チ素子２９４およびスイッチ素子２９５を備える。電荷
増幅器２８１は、基準電位Ｖｒｅｆに＋入力端子が設定
され、水平信号処理部２１０_j （ｊ＝１〜Ｎ）それぞれ
から出力された信号を１つのデータラインを介して−入
力端子に入力し、その入力した電流信号の電荷を増幅す
る。容量素子２８２は、電荷増幅器２８１の−入力端子
に一方の端子が接続され、電荷増幅器２８１の出力端子
に他方の端子が接続されている。スイッチ素子２８３
は、電荷増幅器２８１の−入力端子に一方の端子が接続
され、電荷増幅器２８１の出力端子に他方の端子が接続
され、初期電位設定指示信号ＧＲＳが有意の場合には
「ＯＮ」状態となり、初期電位設定指示信号ＧＲＳが非
有意の場合には「ＯＦＦ」状態となる。スイッチ素子２
９４は、電荷増幅器２８１の−入力端子に第１の端子が
接続され、第２の端子が基準電位Ｖｒｅｆに設定され、
初期電位設定指示信号ＧＲＳが有意な期間に閉じる。ス
イッチ素子２９５は、電荷増幅器２８１の出力端子に第
１の端子が接続され、第２の端子が基準電位Ｖｒｅｆに
設定され、初期電位設定指示信号ＧＲＳが有意な期間に
閉じる。

【００２５】初期電位設定指示信号ＧＲＳの有意設定に
より、スイッチ素子２８３と入力端子間でのイマジナリ
ショートによる入出力端子の基準電位Ｖｒｅｆへの設定
のみならず、スイッチ素子２９４およびスイッチ素子２
９５を介しても強制的に入出力端子の基準電位Ｖｒｅｆ
への設定が行われるので、初期電位設定指示信号ＧＲＳ
の有意設定によるデータ信号出力回路２９０の入出力端
子の基準電位Ｖｒｅｆへの設定が迅速に行われ、精度の
向上が可能となる。

【００２６】図３は、多重化部４００の構成図である。
多重化部４００は、インピーダンス変換器４１０および
４２０、反転差動増幅器４３０および４４０、ならびに
マルチプレクサ４５０を備える。

【００２７】インピーダンス変換器４１０は、差動増幅
器４１１および抵抗器４１２を備える。差動増幅器４１
１は、第１の信号処理部２０１から出力された信号を＋
入力端子に入力する。抵抗器４１２は、差動増幅器４１
１の出力端子と−入力端子との間に設けられている。イ
ンピーダンス変換器４１０は、第１の信号処理部２０１
から出力された信号をインピーダンス変換して出力す
る。

【００２８】同様に、インピーダンス変換器４２０は、
差動増幅器４２１および抵抗器４２２を備える。差動増
幅器４２１は、第２の信号処理部２０２から出力された
信号を＋入力端子に入力する。抵抗器４２２は、差動増
幅器４２１の出力端子と−入力端子との間に設けられて
いる。インピーダンス変換器４２０は、第２の信号処理
部２０２から出力された信号をインピーダンス変換して
出力する。

【００２９】反転差動増幅器４３０は、差動増幅器４３
１および抵抗器４３２〜４３５を備える。差動増幅器４
３１は、インピーダンス変換器４１０から出力され抵抗
器４３２を介して到達した信号を−入力端子に入力し、
＋入力端子が抵抗器４３５を介して接地されている。抵
抗器４３３は、差動増幅器４３１の−入力端子と出力端
子との間に設けられている。抵抗器４３４は、差動増幅
器４３１の＋入力端子と基準電位Ｖｒｅｆとの間に設け
られている。反転差動増幅器４３０は、インピーダンス
変換器４１０から出力された信号と基準電位Ｖｒｅｆと
の差を反転増幅して出力する。

【００３０】同様に、反転差動増幅器４４０は、差動増
幅器４４１および抵抗器４４２〜４４５を備える。差動
増幅器４４１は、インピーダンス変換器４２０から出力
され抵抗器４４２を介して到達した信号を−入力端子に
入力し、＋入力端子が抵抗器４４５を介して接地されて
いる。抵抗器４４３は、差動増幅器４４１の−入力端子
と出力端子との間に設けられている。抵抗器４４４は、
差動増幅器４４１の＋入力端子と基準電位Ｖｒｅｆとの
間に設けられている。反転差動増幅器４４０は、インピ
ーダンス変換器４２０から出力された信号と基準電位Ｖ
ｒｅｆとの差を反転増幅して出力する。

【００３１】マルチプレクサ４５０は、増幅器４５１お
よび４５２ならびにスイッチ素子４５３および４５４を
備える。増幅器４５１は、反転差動増幅器４３０から出
力された信号を入力し増幅する。増幅器４５２は、反転
差動増幅器４４０から出力された信号を入力し増幅す
る。スイッチ素子４５３は、増幅器４５１の出力端子に
第１の端子が接続されマルチプレクス信号ＭＵＸ１に基
づいて開閉する。スイッチ素子４５４は、増幅器４５２
の出力端子に第１の端子が接続されマルチプレクス信号
ＭＵＸ２に基づいて開閉する。また、スイッチ素子４５
３および４５４それぞれの第２の端子が互いに接続され
て、フレームグラバ等の画像入力装置の入力部とのイン
ピーダンスマッチングをとる為に設けられている抵抗器
４６０を介して、装置としての出力データ信号を出力す
る出力端子となっている。

【００３２】このように、多重化部４００は、入力端子
に接続される回路の数が少なく、構成も簡易であるの
で、高速な動作が可能である。

【００３３】図４は、タイミング制御部３００の構成図
である。図４に示すように、タイミング制御部３００
は、基本タイミング生成部３１０、垂直シフトレジスタ
３２０、水平シフトレジスタ３３０、制御信号生成部３
４０および制御信号部３５０とを備える。タイミング制
御部３００は、１画素毎に同期をとる為のクロック信号
と、１行分の画像データ毎に同期をとる為のライン同期
信号と、１画面分の画像データ毎に同期をとる為のフレ
ーム同期信号とを入力し、これらの同期信号に基づいて
各種のタイミング指示信号を生成し出力する。

【００３４】基本タイミング生成部３１０は、データ信
号の読み出し動作の基本タイミングを発生する。垂直シ
フトレジスタ３２０は、基本タイミング生成部３１０か
ら出力された基本タイミング信号に同期して垂直走査信
号ＶＳｉを出力する。水平シフトレジスタ３３０は、基
本タイミング生成部３１０から出力された基本タイミン
グ信号に同期して水平選択信号ＨＳｊを出力する。

【００３５】制御信号生成部３４０は、基本タイミング
生成部３１０から出力された基本タイミング信号に基づ
いて、リセット指示信号ＫＲＳ、初期電位設定指示信号
ＧＲＳ、全水平ライン選択指示信号ＡＨＳ、個別クラン
プ／サンプル指示信号ＩＣＳ、全サンプル指示信号ＡＳ
Ｐおよび全クランプ指示信号ＡＣＰを生成する。制御信
号部３５０は、全水平ライン選択指示信号ＡＨＳ、個別
クランプ／サンプル指示信号ＩＣＳ、全サンプル指示信
号ＡＳＰ、全クランプ指示信号ＡＣＰおよび水平選択信
号ＨＳｊを入力して、水平走査信号ＲＳｊ、サンプル指
示信号ＳＰｊおよびクランプ指示信号ＣＰｊを生成す
る。

【００３６】タイミング制御部３００は、上述の各種の
タイミング指示信号のうち、受光部１００の第１の受光
領域１０１および第２の受光領域１０２それぞれに対し
て与えるべきものを互いに同一のタイミングで出力し、
第１の信号処理部２０１および第２の信号処理部２０２
それぞれに対して与えるべきものを互いに異なるタイミ
ングで出力する。

【００３７】ここで、「互いに異なるタイミング」と
は、後に説明する図６に示すように、第１の信号処理部
２０１および第２の信号処理部２０２それぞれに与えら
れる信号（初期電位設定指示信号ＧＲＳ、個別クランプ
／サンプル指示信号ＩＣＳ、水平選択信号ＨＳｊ、クラ
ンプ指示信号ＣＰｊ、サンプル指示信号ＳＰｊおよび水
平走査信号ＲＳｊ）について、１画素毎のデータ信号の
読み出し期間を１周期として、その半周期分だけ一方が
他方に対しシフトしていることを意味する。

【００３８】タイミング制御部３００は、第１の信号処
理部２０１に与えられる信号のタイミングに同期して、
多重化部４００のスイッチ素子４５３の開閉を指示する
マルチプレクス信号ＭＵＸ１を出力し、第２の信号処理
部２０２に与えられる信号のタイミングに同期して、多
重化部４００のスイッチ素子４５４の開閉を指示するマ
ルチプレクス信号ＭＵＸ２を出力する。したがって、マ
ルチプレクス信号ＭＵＸ１およびＭＵＸ２についても、
１画素毎のデータ信号の読み出し期間を１周期として、
その半周期分だけ一方が他方に対しシフトしている。

【００３９】次に、本実施形態に係る固体撮像装置の動
作について説明する、図５および図６は、本実施形態に
係る固体撮像装置の動作を説明するタイミングチャート
である。図５は、受光部１００の第１の受光領域１０１
および第１の信号処理部２０１の動作を説明するもので
ある。図６は、第１の信号処理部２０１、第２の信号処
理部２０２および多重化部４００の動作を説明するもの
である。

【００４０】本実施形態に係る固体撮像装置では、受光
部１００の第１の受光領域１０１および第２の受光領域
１０２に入射した光を受光し、受光部１００の受光素子
１２０_i,j （ｉ＝１〜Ｍ、ｊ＝１〜２Ｎ）それぞれの光
電変換素子１３０に受光量に応じた電荷が蓄積される。
そして、所定の受光期間の経過後に夫々の光電変換素子
１３０に蓄積された電荷量を以下のようにして読み出
す。

【００４１】まず、読み出しの実行に先立って、タイミ
ング制御部３００は、全クランプ指示信号ＡＣＰを有意
とすることにより全てのクランプ指示信号ＣＰｊを有意
するとともに、積分回路リセット指示信号ＫＲＳを有意
とし、これにより、クランプ回路２３０の出力および積
分回路２２０の出力それぞれを基準電位Ｖｒｅｆとす
る。

【００４２】また、読み出しの実行に先立って、全水平
ライン選択指示信号ＡＨＳを有意とすることにより、全
ての信号出力ラインに応じた水平走査信号ＲＳｊおよび
初期電位設定指示信号ＧＲＳを有意とする。この結果、
全てのスイッチ素子２６０が「ＯＮ」となり、全ての容
量素子２５０の出力がデータ信号出力回路２９０の初期
電位である基準電位Ｖｒｅｆに設定される。

【００４３】次に、タイミング制御部３００が全クラン
プ指示信号ＡＣＰを非有意にして全てのクランプ指示信
号ＣＰｊを非有意とし、積分回路リセット指示信号ＫＲ
Ｓを非有意とするとともに、全ての信号出力ラインに応
じた水平走査信号ＲＳｊおよび初期電位設定指示信号Ｇ
ＲＳを有意としたままで、各垂直受光部１１０ｊの垂直
走査における第１番目の受光素子１２０_1,j （ｊ＝１〜
２Ｎ）のスイッチ素子１４０のみを「ＯＮ」とする垂直
走査信号ＶＳｉを有意とするとともに、全サンプル指示
信号ＡＳＰを有意とすることにより全ての信号出力ライ
ンに応じたサンプル指示信号ＳＰｊを有意にする。

【００４４】各垂直受光部１１０ｊの垂直走査における
第１番目の受光素子１２０_1,j （ｊ＝１〜２Ｎ）のスイ
ッチ素子１４０が「ＯＮ」となると、それまでの受光に
よって光電変換素子１３０に蓄積された電荷が電流信号
となって受光部１００から出力される。そして、積分回
路２２０によって瞬時にその帰還容量である容量素子２
２２に蓄積され電圧として出力される。積分回路２２０
から出力された信号は、クランプ回路２３０およびサン
プルホールド回路２４０を介して容量素子２５０に入力
する。この結果、容量素子２５０の信号入力端子は受光
素子１３０での受光量に応じた電圧が印加される。

【００４５】次いで、全ての信号出力ラインに応じた水
平走査信号ＲＳｊおよび初期電位設定指示信号ＧＲＳを
非有意とした後、水平走査信号ＲＳｊの設定により、垂
直方向の第１番目の受光素子１２０_1,j （ｊ＝１〜２
Ｎ）の受光量に応じたデータ信号の読み出しを開始す
る。このデータ信号の読み出しにおいては、第１の受光
領域１０１および第２の受光領域１０２それぞれから交
互に、すなわち、ｊ＝１，Ｎ＋１，２，Ｎ＋２，３，Ｎ
＋３，…，Ｎ−１，２Ｎ−１，Ｎ，２Ｎの順に読み出
す。

【００４６】初めに、第１の受光領域１０１の水平方向
の第１番目の受光素子１２０_1,1 に入力した光量に応じ
た出力データ信号を以下のようにして第１の信号処理部
２０１から出力する。タイミング制御部３００が、水平
選択信号ＨＳ１を有意として水平信号処理部２１０₁ の
スイッチ素子２６０のみの「ＯＮ」を指示する水平走査
信号ＲＳ１を有意とすることにより、そのスイッチ素子
２６０のみを「ＯＮ」とするとともに、初期電位設定指
示信号ＧＲＳが一時的に有意となり、第１の信号処理部
２０１のデータ信号出力回路２９０の入力電位が基準電
位Ｖｒｅｆに設定される。

【００４７】水平信号処理部２１０₁ において、スイッ
チ素子２６０が「ＯＮ」となることにより、容量素子２
５０の出力端子とデータ信号出力回路２９０の入力端子
とが接続されるが、容量素子２５０の出力端子の電位
は、前回のスイッチ素子２６０の開放時の電位、すなわ
ち、データ信号出力回路２９０の入力端子の初期電位で
ある基準電位Ｖｒｅｆのままなので、データ信号出力回
路２９０の入力端子の電位は変動せず安定したままであ
る。

【００４８】次にクランプ指示信号ＣＰ１とサンプル指
示信号ＳＰ１とを有意とする。この結果、クランプ回路
２３０の出力はクランプ電位である基準電位Ｖｒｅｆに
変化し、この変化がサンプルホールド回路２４０および
容量素子２５０を介して、受光素子１２０_1,1 に入射し
た光量に応じた出力データ信号Ｖｏとしてデータ信号出
力回路２９０から出力される。そして、スイッチ素子２
６０のみの選択を指示する水平走査信号ＲＳ１、クラン
プ指示信号ＣＰ１およびサンプル指示信号ＳＰ１を非有
意として、第１の信号処理部２０１のデータ信号出力回
路２９０からの受光素子１２０_1,1 の受光量に応じたデ
ータ信号の出力を終了する。

【００４９】続いて、第２の受光領域１０２の水平方向
の第１番目の受光素子１２０_1,N+1に入力した光量に応
じた出力データ信号を以下のようにして第２の信号処理
部２０２から出力する。タイミング制御部３００が、水
平選択信号ＨＳ_N+1 を有意として水平信号処理部２１０
_N+1 のスイッチ素子２６０のみの「ＯＮ」を指示する水
平走査信号ＲＳ_N+1 を有意とすることにより、そのスイ
ッチ素子２６０のみを「ＯＮ」とするとともに、初期電
位設定指示信号ＧＲＳが一時的に有意となり、第２の信
号処理部２０２のデータ信号出力回路２９０の入力電位
が基準電位Ｖｒｅｆに設定される。

【００５０】水平信号処理部２１０_N+1 において、スイ
ッチ素子２６０が「ＯＮ」となることにより、容量素子
２５０の出力端子とデータ信号出力回路２９０の入力端
子とが接続されるが、容量素子２５０の出力端子の電位
は、前回のスイッチ素子２６０の開放時の電位、すなわ
ち、データ信号出力回路２９０の入力端子の初期電位で
ある基準電位Ｖｒｅｆのままなので、データ信号出力回
路２９０の入力端子の電位は変動せず安定したままであ
る。

【００５１】次にクランプ指示信号ＣＰ_N+1 とサンプル
指示信号ＳＰ_N+1 とを有意とする。この結果、クランプ
回路２３０の出力はクランプ電位である基準電位Ｖｒｅ
ｆに変化し、この変化がサンプルホールド回路２４０お
よび容量素子２５０を介して、受光素子１２０_1,N+1 に
入射した光量に応じた出力データ信号Ｖｏとしてデータ
信号出力回路２９０から出力される。そして、水平走査
信号ＲＳ_N+1 、クランプ指示信号ＣＰ_N+1 およびサンプ
ル指示信号ＳＰ_N+1 を非有意として、第２の信号処理部
２０２のデータ信号出力回路２９０からの受光素子１２
０_1,N+1 の受光量に応じたデータ信号の出力を終了す
る。

【００５２】以降同様にして、第１の信号処理部２０１
から、受光素子１２０_1,2 ，受光素子１２０_1,3 ，…，
受光素子１２０_1,N-1 ，受光素子１２０_1,N それぞれの
受光量に応じた信号が順次に出力される。同様に、第２
の信号処理部２０２から、受光素子１２０_1,N+2 ，受光
素子１２０_1,N+3 ，…，受光素子１２０_1,2N-1，受光素
子１２０_1,2Nそれぞれの受光量に応じた信号が順次に出
力される。また、第１の信号処理部２０１および第２の
信号処理部２０２から交互に信号が出力される。

【００５３】次いで、タイミング制御部３００が全クラ
ンプ指示信号ＡＣＰと積分回路リセット指示信号ＫＲＳ
を有意とし、クランプ回路２３０の出力と積分回路２２
０の出力を基準電位Ｖｒｅｆに都度設定しながら、各垂
直受光部１１０_j の垂直走査における第２番目以降の受
光素子１２０_i,j （ｉ＝２〜Ｍ、ｊ＝１〜２Ｎ）の受光
量に応じたデータ信号の読み出しを実行する。

【００５４】そして、図６に示すように、多重化部４０
０では、第１の信号処理部２０１から受光素子１２０
_i,j （ｉ＝１〜Ｍ、ｊ＝１〜Ｎ）の受光量に応じたデー
タ信号の読み出しが行われているときには、マルチプレ
クス信号ＭＵＸ１によりスイッチ素子４５３が閉じると
ともに、マルチプレクス信号ＭＵＸ２によりスイッチ素
子４５４が開いて、第１の信号処理部２０１から出力さ
れたデータ信号は、インピーダンス変換器４１０、反転
増幅器４３０およびマルチプレクサ４５０を介して抵抗
器４６０から出力される。同様に、第２の信号処理部２
０２から受光素子１２０_i,j （ｉ＝１〜Ｍ、ｊ＝Ｎ＋１
〜２Ｎ）の受光量に応じたデータ信号の読み出しが行わ
れているときには、マルチプレクス信号ＭＵＸ１により
スイッチ素子４５３が開くとともに、マルチプレクス信
号ＭＵＸ２によりスイッチ素子４５４が閉じて、第２の
信号処理部２０２から出力されたデータ信号は、インピ
ーダンス変換器４２０、反転増幅器４４０およびマルチ
プレクサ４５０を介して抵抗器４６０から出力される。
抵抗器４６０から出力されたデータ信号は、装置として
の出力データ信号となる。

【００５５】以上のように、本実施形態に係る固体撮像
装置では、受光部１００が第１の受光領域１０１および
第２の受光領域１０２に２分割され、第１の受光領域１
０１に配列された各受光素子１２０_i,j （ｉ＝１〜Ｍ、
ｊ＝１〜Ｎ）それぞれの受光量に応じたデータ信号が第
１の信号処理部２０１を介して多重化部４００に入力す
るとともに、これとは異なるタイミングで、第２の受光
領域１０２に配列された各受光素子１２０_i,j （ｉ＝１
〜Ｍ、ｊ＝Ｎ＋１〜２Ｎ）それぞれの受光量に応じたデ
ータ信号が第２の信号処理部２０２を介して多重化部４
００に入力する。そして、第１の信号処理部２０１およ
び第２の信号処理部２０２それぞれから出力されたデー
タ信号は多重化部４００により多重化されて１信号とし
て出力される。

【００５６】本実施形態に係る固体撮像装置から出力さ
れたデータ信号は、例えば、Ａ／Ｄ変換器およびフレー
ムメモリを備えるフレームグラバに入力してデジタル信
号として記憶されるとともに、デジタル信号を高速に処
理することができるＤＳＰ（Digital Signal Processo
r）やＣＰＵ（Central Processinng Unit）等により再
配置が行われて、受光部１００が受光した光像すなわち
撮像データが得られる。

【００５７】したがって、本実施形態に係る固体撮像装
置は、第１の信号処理部２０１および第２の信号処理部
２０２それぞれに含まれるデータ信号出力回路２９０の
データラインに接続される水平信号処理部２１０の数が
従来例と比較して少なくなるので、データラインの長さ
が短く配線容量および接合容量が小さくなり、受光部１
００に配列された各受光素子１２０_i,j （ｉ＝１〜Ｍ、
ｊ＝１〜２Ｎ）それぞれの受光量に応じたデータ信号を
高速に出力することができる。また、第１の信号処理部
２０１および第２の信号処理部２０２それぞれは互いに
異なるタイミングで並列動作し、第１の信号処理部２０
１からｊ番目のデータ信号が出力された後であってｊ＋
１番目のデータ信号が出力されるまでの期間に、第２の
信号処理部２０２からＮ＋ｊ番目のデータ信号が出力さ
れ、これらのデータ信号は、多重化部４００により多重
化されて出力されるので、この点でもデータ信号を高速
に出力することができる。また、多重化部４００から出
力されるデータ信号は１信号であるので、本実施形態に
係る固体撮像装置から出力されたデータ信号に基づいて
撮像データを容易かつ高速に得ることができる。すなわ
ち、本実施形態に係る固体撮像装置を用いれば、受光部
１００に配列された受光素子１２０の数が例えば２５６
行２５６列であっても、全受光素子からの信号をテレビ
レート（１フレームを１／３０秒）で読み出すことがで
き、動画像を撮像することができる。

【００５８】（第２の実施形態）次に、本発明に係る固
体撮像装置の第２の実施形態について説明する。図７
は、第２の実施形態に係る固体撮像装置の概略構成図で
ある。本実施形態に係る固体撮像装置では、第１の実施
形態における受光部１００、第１の信号処理部２０１、
第２の信号処理部２０２およびタイミング制御部３００
それぞれと略同様のものを４組備え、更に、多重化部６
００および制御部７００を備える。本実施形態では、受
光部は、受光領域１０１Ａ，１０２Ａ，１０１Ｂ，１０
２Ｂ，１０１Ｃ，１０２Ｃ，１０１Ｄおよび１０２Ｄに
８分割されている。これら８つの受光領域それぞれは、
第１の実施形態における受光領域１０１または１０２と
同様の構成であり、複数の受光素子が配列されている。

【００５９】また、受光領域１０１Ａに対応して信号処
理部２０１Ａが設けられ、受光領域１０２Ａに対応して
信号処理部２０２Ａが設けられている。受光領域１０１
Ｂに対応して信号処理部２０１Ｂが設けられ、受光領域
１０２Ｂに対応して信号処理部２０２Ｂが設けられてい
る。受光領域１０１Ｃに対応して信号処理部２０１Ｃが
設けられ、受光領域１０２Ｃに対応して信号処理部２０
２Ｃが設けられている。受光領域１０１Ｄに対応して信
号処理部２０１Ｄが設けられ、受光領域１０２Ｄに対応
して信号処理部２０２Ｄが設けられている。これら８つ
の信号処理部２０１Ａ，２０２Ａ，２０１Ｂ，２０２
Ｂ，２０１Ｃ，２０２Ｃ，２０１Ｄおよび２０２Ｄそれ
ぞれは、第１の実施形態における信号処理部２０１また
は２０２と同様の構成であり、水平信号処理部２１０お
よびデータ信号出力回路２９０を備え、互いに異なるタ
イミングでデータ信号を出力する。

【００６０】信号処理部２０１Ａから出力されたデータ
信号はバッファ５０１Ａを経て多重化部６００に入力
し、信号処理部２０２Ａから出力されたデータ信号はバ
ッファ５０２Ａを経て多重化部６００に入力する。信号
処理部２０１Ｂから出力されたデータ信号はバッファ５
０１Ｂを経て多重化部６００に入力し、信号処理部２０
２Ｂから出力されたデータ信号はバッファ５０２Ｂを経
て多重化部６００に入力する。信号処理部２０１Ｃから
出力されたデータ信号はバッファ５０１Ｃを経て多重化
部６００に入力し、信号処理部２０２Ｃから出力された
データ信号はバッファ５０２Ｃを経て多重化部６００に
入力する。信号処理部２０１Ｄから出力されたデータ信
号はバッファ５０１Ｄを経て多重化部６００に入力し、
信号処理部２０２Ｄから出力されたデータ信号はバッフ
ァ５０２Ｄを経て多重化部６００に入力する。

【００６１】タイミング制御部３００Ａは、受光領域１
０１Ａおよび１０２Ａの電荷流出動作、ならびに、信号
処理部２０１Ａおよび２０２Ａそれぞれの積分動作およ
び信号出力動作のタイミングを制御する。タイミング制
御部３００Ｂは、受光領域１０１Ｂおよび１０２Ｂの電
荷流出動作、ならびに、信号処理部２０１Ｂおよび２０
２Ｂそれぞれの積分動作および信号出力のタイミングを
制御する。タイミング制御部３００Ｃは、受光領域１０
１Ｃおよび１０２Ｃの電荷流出動作、ならびに、信号処
理部２０１Ｃおよび２０２Ｃそれぞれの積分動作および
信号出力のタイミングを制御する。タイミング制御部３
００Ｄは、受光領域１０１Ｄおよび１０２Ｄの電荷流出
動作、ならびに、信号処理部２０１Ｄおよび２０２Ｄそ
れぞれの積分動作および信号出力のタイミングを制御す
る。これら４つのタイミング制御部３００Ａ，３００
Ｂ，３００Ｃおよび３００Ｄそれぞれは、第１の実施形
態におけるタイミング制御部３００と略同様の構成であ
る。ただし、これら４つのタイミング制御部および多重
化部６００を制御する制御部７００が別に設けられてい
る点で異なる。

【００６２】多重化部６００は、８つの信号処理部それ
ぞれから互いに異なるタイミングで到達したデータ信号
を入力し、多重化して１信号として出力する。制御部７
００は、タイミング制御部３００Ａ，３００Ｂ，３００
Ｃおよび３００Ｄならびに多重化部６００それぞれを制
御する。なお、本実施形態における「互いに異なるタイ
ミング」とは、８つの信号処理部それぞれに与えれる信
号について、１画素毎のデータ信号の読み出し期間を１
周期として、その１／８周期分ずつ順次にシフトしてい
ることを意味する。

【００６３】本実施形態に係る固体撮像装置では、各受
光領域１０１Ａ，１０２Ａ，１０１Ｂ，１０２Ｂ，１０
１Ｃ，１０２Ｃ，１０１Ｄおよび１０２Ｄそれぞれの各
受光素子の受光量に応じたデータ信号は、対応する信号
処理部を介して互いに異なるタイミング出力され多重化
部６００に入力する。そして、各信号処理部それぞれか
ら出力されたデータ信号は、多重化部６００により多重
化されて１信号として出力される。

【００６４】したがって、本実施形態に係る固体撮像装
置でも、第１の実施形態と同様に、各信号処理部それぞ
れに含まれるデータ信号出力回路２９０のデータライン
に接続される水平信号処理部２１０の数が従来例と比較
して少なくなるので、データラインの長さが短く配線容
量および接合容量が小さくなり、受光部に配列された各
受光素子の受光量に応じたデータ信号を高速に出力する
ことができる。また、各信号処理部それぞれは互いに異
なるタイミングで並列動作し、各信号処理部から互いに
異なるタイミングで出力されたデータ信号は多重化部６
００により多重化されて出力されるので、この点でもデ
ータ信号を高速に出力することができる。また、多重化
部６００から出力されるデータ信号は１信号であるの
で、本実施形態に係る固体撮像装置から出力されたデー
タ信号に基づいて撮像データを容易かつ高速に得ること
ができる。すなわち、本実施形態に係る固体撮像装置を
用いれば、受光部１００Ａ〜１００Ｄそれぞれに配列さ
れた受光素子の数が例えば２５６行２５６列であって
も、すなわち、装置全体の受光素子の数が５１２行５１
２列であっても、全受光素子からの信号をテレビレート
（１フレームを１／３０秒）で読み出すことができ、動
画像を撮像することができる。

【００６５】特に、第１の実施形態では受光部を２分割
したのに対して、本実施形態では受光部を８分割したの
で、第１の実施形態と比較して本実施形態では、各信号
処理部それぞれに含まれるデータ信号出力回路２９０に
接続される水平信号処理部２１０の数が更に少なくな
り、受光部に配列された各受光素子の受光量に応じたデ
ータ信号を更に高速に出力することができる。したがっ
て、受光部が更に多数の受光素子が配列されたものであ
っても、全受光素子からの信号をテレビレートで読み出
すことができ、動画像を撮像することができる。

【００６６】本発明は、上記実施形態に限定されるもの
ではなく種々の変形が可能である。例えば、一般に、受
光部をｎ個の受光領域に分割するとともに、各受光領域
に個別に対応したｎ個の信号処理部を設け、各信号処理
部に与えられる各信号について、１画素毎のデータ信号
の読み出し期間を１周期として、その１／ｎ周期分ずつ
順次にシフトさせてもよい。受光部に配列される受光素
子の数は任意であり、受光部の各受光領域への分割の数
も任意である。受光部の各受光領域への分割の数が多い
ほど、各受光領域に対応する各信号処理部からデータ信
号が高速に出力され、且つ、多重化部からデータ信号が
高速に出力される。

【００６７】

【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり、本発明に
よれば、受光部は複数の受光領域からなり、各受光領域
は光電変換素子およびスイッチ素子を含む受光素子が配
列されている。受光部の複数の受光領域それぞれに配列
された各受光素子の出力端子から流出した電荷は、その
受光領域に個別に対応して設けられた信号処理部により
積分されて電圧信号とされ、各信号処理部から互いに異
なるタイミングで順次に出力される。そして、各信号処
理部から出力された電圧信号は、多重化部により多重化
されて１つの電圧信号として出力される。以上の動作は
タイミング制御部により制御される。

【００６８】したがって、各信号処理部それぞれにおい
て、信号を出力する１つのデータラインに接続される回
路の数が従来例と比較して少なくなるので、データライ
ンの長さが短く配線容量および接合容量が小さくなり、
受光部に配列された各受光素子それぞれの受光量に応じ
たデータ信号を高速に出力することができる。また、多
重化部から出力されるデータ信号は１信号であるので、
本発明に係る固体撮像装置から出力されたデータ信号に
基づいて撮像データを容易かつ高速に得ることができ
る。すなわち、本発明に係る固体撮像装置を用いれば、
受光部に配列された受光素子の数が例えば２５６行２５
６列であっても、全受光素子からの信号をテレビレート
（１フレームを１／３０秒）で読み出すことができ、動
画像を撮像することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に係る固体撮像装置の概略構成
図である。

【図２】受光部の第１の受光領域および第１の信号処理
部それぞれの構成図である。

【図３】多重化部の構成図である。

【図４】タイミング制御部の構成図である。

【図５】第１の実施形態に係る固体撮像装置の動作を説
明するタイミングチャートである。

【図６】第１の実施形態に係る固体撮像装置の動作を説
明するタイミングチャートである。

【図７】第２の実施形態に係る固体撮像装置の概略構成
図である。

【符号の説明】

１００…受光部、１０１…第１の受光領域、１０２…第
２の受光領域、１１０…垂直受光部、１２０…受光素
子、１３０…光電変換素子、１４０…スイッチ素子、２
０１…第１の信号処理部、２０２…第２の信号処理部、
２１０…水平信号処理部、２２０…積分回路、２３０…
クランプ回路、２４０…サンプルホールド回路、２５０
…容量素子、２６０…スイッチ素子、２９０…データ信
号出力回路、３００…タイミング制御部、３１０…基本
タイミング部、３２０…垂直シフトレジスタ、３３０…
水平シフトレジスタ、３４０…制御信号部、４００…多
重化部、４１０，４２０…インピーダンス変換器、４３
０，４４０…反転増幅器、４５０…マルチプレクサ、５
６０…抵抗器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山本晃永静岡県浜松市市野町1126番地の１浜松ホトニクス株式会社内Ｆターム(参考） 4M118 AA10 AB01 BA14 CA03 DD09 DD10 DD12 FA06 HA22 5C024 AA01 CA16 FA01 FA11 GA31 HA03 HA06 HA09 HA17 HA20 JA09 JA21 JA32

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力した光信号を電荷に変換する光電変
換素子と該電荷を走査信号に基づいて出力端子に流出す
るスイッチ素子とを含んで１組の受光素子とし、複数の
受光領域それぞれに複数の受光素子が配列された受光部
と、前記複数の受光領域それぞれに個別に対応して設けら
れ、前記受光部の対応する受光領域に配列された前記複
数の受光素子それぞれの出力端子から流出した電荷を積
分して電圧信号とし、互いに異なるタイミングで該電圧
信号を順次に出力する複数の信号処理部と、前記複数の信号処理部それぞれから出力された電圧信号
を入力し、これらの電圧信号を多重化して１つの電圧信
号として出力する多重化部と、前記受光部の電荷流出動作、前記信号処理部の積分動作
および電圧信号出力動作ならびに前記多重化部の多重化
動作それぞれを制御するタイミング制御部と、を備えることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】前記複数の受光領域それぞれは、前記受
光素子が第１の方向に配列されるとともに各々のスイッ
チ素子の出力端子が互いに接続され共通の信号出力端子
とされて垂直受光部とされ、その垂直受光部が第２の方
向に配列されており、前記複数の信号処理部それぞれは、前記受光部の対応す
る受光領域に配列された前記垂直受光部毎に、その垂直
受光部の共通の出力端子から流出した電荷を積分して電
圧信号を出力する積分回路と、前記積分回路から出力さ
れた電圧信号を入力しクランプ動作を行うクランプ回路
と、前記クランプ回路から出力された信号を入力し保持
するサンプルホールド回路と、前記サンプルホールド回
路から出力された信号を入力し交流成分の電圧信号を出
力する容量素子と、前記容量素子から出力された電圧信
号を入力し出力端子に出力するスイッチ素子とを備え、
前記垂直受光部毎に備えられた前記スイッチ素子それぞ
れの出力端子から出力された電圧信号を入力してこれら
の電圧信号を順次に出力するデータ信号出力回路を備え
る、ことを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。