JP2001339639A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 19
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 102100021337 Gap junction alpha-1 protein Human genes 0.000 description 1
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/50—Control of the SSIS exposure
- H04N25/57—Control of the dynamic range
- H04N25/571—Control of the dynamic range involving a non-linear response
- H04N25/573—Control of the dynamic range involving a non-linear response the logarithmic type
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- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リニアアンプを用いたＡＰＳでは、ダイナミ
ックレンジが足りず、ログアンプを用いたＡＰＳでは、
コントラストが悪く、画質に問題があるため、従来で
は、使用目的に応じて画素部を別々の構成としなければ
ならない。 【解決手段】 リセット用トランジスタＭ１１１〜Ｍ２
２１のうち、同じ行に配列されたトランジスタＭ１１１
とＭ２１１（Ｍ１２１とＭ２２２）のゲートに、このト
ランジスタをサブスレッショルド領域で動作する電源電
位Ｖｄｄを同時に印加するオン状態か、あるいはオフ状
態にスイッチング制御される、トランジスタＭ１１０
（Ｍ１２０）と、トランジスタＭ１１１とＭ２１１（Ｍ
１２１とＭ２２２）のゲートに、リセットパルスを同時
に印加するオン状態か、あるいはオフ状態にスイッチン
グ制御される、トランジスタＭ０１０（Ｍ０２０）を設
ける。これらのトランジスタは、一方をオン状態、他方を
オフ状態に選択制御される。
ックレンジが足りず、ログアンプを用いたＡＰＳでは、
コントラストが悪く、画質に問題があるため、従来で
は、使用目的に応じて画素部を別々の構成としなければ
ならない。 【解決手段】 リセット用トランジスタＭ１１１〜Ｍ２
２１のうち、同じ行に配列されたトランジスタＭ１１１
とＭ２１１（Ｍ１２１とＭ２２２）のゲートに、このト
ランジスタをサブスレッショルド領域で動作する電源電
位Ｖｄｄを同時に印加するオン状態か、あるいはオフ状
態にスイッチング制御される、トランジスタＭ１１０
（Ｍ１２０）と、トランジスタＭ１１１とＭ２１１（Ｍ
１２１とＭ２２２）のゲートに、リセットパルスを同時
に印加するオン状態か、あるいはオフ状態にスイッチン
グ制御される、トランジスタＭ０１０（Ｍ０２０）を設
ける。これらのトランジスタは、一方をオン状態、他方を
オフ状態に選択制御される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は固体撮像装置に係
り、特にＣＭＯＳイメージセンサと称する固体撮像装置
に関する。
り、特にＣＭＯＳイメージセンサと称する固体撮像装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の固体撮像装置（ＣＭＯＳイメージ
センサ）は、規則的に配列された多数の画素のフォトダ
イオードで光電変換されて得られた信号を、画素部で検
出・増幅して撮像信号として出力する。従来の固体撮像
装置の画素部の各画素は、図３（ａ）に示す等価回路の
リニアアンプを用いたアクティブピクセルセンサ（ＡＰ
Ｓ）か、同図（ｂ）に示す等価回路のログアンプを用い
たＡＰＳにより構成されている。
センサ）は、規則的に配列された多数の画素のフォトダ
イオードで光電変換されて得られた信号を、画素部で検
出・増幅して撮像信号として出力する。従来の固体撮像
装置の画素部の各画素は、図３（ａ）に示す等価回路の
リニアアンプを用いたアクティブピクセルセンサ（ＡＰ
Ｓ）か、同図（ｂ）に示す等価回路のログアンプを用い
たＡＰＳにより構成されている。
【０００３】ここで、図３（ａ）に示すリニアアンプを
用いたＡＰＳでは、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）Ｍ
１とＭ２の各ドレインが電源電圧Ｖｄｄに接続され、ト
ランジスタＭ１のソースとトランジスタＭ２のゲート
が、画素を構成するフォトダイオードＤ１のカソードに
接続されている。更に、トランジスタＭ２のソースが、ト
ランジスタＭ３のドレイン、ソースを通して出力側に接
続されている。
用いたＡＰＳでは、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）Ｍ
１とＭ２の各ドレインが電源電圧Ｖｄｄに接続され、ト
ランジスタＭ１のソースとトランジスタＭ２のゲート
が、画素を構成するフォトダイオードＤ１のカソードに
接続されている。更に、トランジスタＭ２のソースが、ト
ランジスタＭ３のドレイン、ソースを通して出力側に接
続されている。
【０００４】このリニアアンプを用いたＡＰＳの動作に
ついて説明するに、まず、トランジスタＭ１のゲートに
端子１を介してリセットパルスが印加され、トランジス
タＭ１がオンになり、トランジスタＭ１のドレイン、ソ
ースを介してフォトダイオードＤ１のカソードの電圧が
電源電位Ｖｄｄにされる（リセットされる）。なお、こ
のとき、トランジスタＭ３はオフである。続いて、トラン
ジスタＭ１のゲートへのリセットパルスが消失してトラ
ンジスタＭ１がオフとなり、これにより、フォトダイオ
ードＤ１のカソード電位がＶｄｄに維持される。
ついて説明するに、まず、トランジスタＭ１のゲートに
端子１を介してリセットパルスが印加され、トランジス
タＭ１がオンになり、トランジスタＭ１のドレイン、ソ
ースを介してフォトダイオードＤ１のカソードの電圧が
電源電位Ｖｄｄにされる（リセットされる）。なお、こ
のとき、トランジスタＭ３はオフである。続いて、トラン
ジスタＭ１のゲートへのリセットパルスが消失してトラ
ンジスタＭ１がオフとなり、これにより、フォトダイオ
ードＤ１のカソード電位がＶｄｄに維持される。
【０００５】この状態で、フォトダイオードＤ１に光が
照射され、フォトダイオードＤ１が入射光を光電変換し
て、照射光量（強度×時間）に比例した電荷Ｑがフォト
ダイオードＤ１に蓄積され、フォトダイオードＤ１のカ
ソードの電位がＱ／Ｃなる電圧変化を起こす（ただし、
ＣはフォトダイオードＤ１の容量である。）。
照射され、フォトダイオードＤ１が入射光を光電変換し
て、照射光量（強度×時間）に比例した電荷Ｑがフォト
ダイオードＤ１に蓄積され、フォトダイオードＤ１のカ
ソードの電位がＱ／Ｃなる電圧変化を起こす（ただし、
ＣはフォトダイオードＤ１の容量である。）。
【０００６】その後、水平ライン読み出しのためのスイ
ッチングパルスが端子２を介してトランジスタＭ３のゲ
ートに印加されることにより、フォトダイオードＤ１の
上記のカソード電圧変化分が、トランジスタＭ２と負荷
トランジスタ（図示せず）からなるソースフォロワ回路
及びトランジスタＭ３を通して映像信号として出力され
る。
ッチングパルスが端子２を介してトランジスタＭ３のゲ
ートに印加されることにより、フォトダイオードＤ１の
上記のカソード電圧変化分が、トランジスタＭ２と負荷
トランジスタ（図示せず）からなるソースフォロワ回路
及びトランジスタＭ３を通して映像信号として出力され
る。
【０００７】次に、図３（ｂ）に示すログアンプを用い
たＡＰＳでは、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）Ｍ４と
Ｍ５の各ドレインとＭ４のゲートが電源電圧Ｖｄｄに接
続され、トランジスタＭ４のソースとトランジスタＭ５
のゲートが、画素を構成するフォトダイオードＤ１のカ
ソードに接続されている。更に、トランジスタＭ５のソー
スが、トランジスタＭ３のドレイン、ソースを通して出
力側に接続されている。
たＡＰＳでは、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）Ｍ４と
Ｍ５の各ドレインとＭ４のゲートが電源電圧Ｖｄｄに接
続され、トランジスタＭ４のソースとトランジスタＭ５
のゲートが、画素を構成するフォトダイオードＤ１のカ
ソードに接続されている。更に、トランジスタＭ５のソー
スが、トランジスタＭ３のドレイン、ソースを通して出
力側に接続されている。
【０００８】このログアンプを用いたＡＰＳの動作につ
いて説明するに、トランジスタＭ４のゲートには一定の
電源電圧Ｖｄｄがバイアス電圧として印加されており、
トランジスタＭ４はオン状態となる以前のサブスレッシ
ョルド領域で動作する。このサブスレッショルド領域で
は、ドレイン電流はゲート・ソース間の電圧に対して、指
数関数的に増大する（対数曲線を示す）。
いて説明するに、トランジスタＭ４のゲートには一定の
電源電圧Ｖｄｄがバイアス電圧として印加されており、
トランジスタＭ４はオン状態となる以前のサブスレッシ
ョルド領域で動作する。このサブスレッショルド領域で
は、ドレイン電流はゲート・ソース間の電圧に対して、指
数関数的に増大する（対数曲線を示す）。
【０００９】従って、この状態でフォトダイオードＤ１
に光が照射されると、フォトダイオードＤ１で光電変換
された電流が流れ、この時のＭ４のソース電圧-Ｄ１の光
電流（ドレイン電流）の関係は、対数曲線を示し、非常に
広いダイナミックレンジが得られる。この時のフォトダ
イオードＤ１のカソード電圧は、水平ライン読み出しの
ためのスイッチングパルスが端子２を介してトランジス
タＭ３のゲートに印加されてＭ３がオンされることによ
り、トランジスタＭ５と負荷トランジスタ（図示せず）
からなるソースフォロワ回路及びトランジスタＭ３を通
して映像信号として出力される。このログアンプを用い
たＡＰＳでは、１２０ｄＢのダイナミックレンジのもの
が報告されている（佐々木正明他、「対数圧縮ＣＭＯＳ
イメージセンサとその応用」、ＩＰＵ99-63）。
に光が照射されると、フォトダイオードＤ１で光電変換
された電流が流れ、この時のＭ４のソース電圧-Ｄ１の光
電流（ドレイン電流）の関係は、対数曲線を示し、非常に
広いダイナミックレンジが得られる。この時のフォトダ
イオードＤ１のカソード電圧は、水平ライン読み出しの
ためのスイッチングパルスが端子２を介してトランジス
タＭ３のゲートに印加されてＭ３がオンされることによ
り、トランジスタＭ５と負荷トランジスタ（図示せず）
からなるソースフォロワ回路及びトランジスタＭ３を通
して映像信号として出力される。このログアンプを用い
たＡＰＳでは、１２０ｄＢのダイナミックレンジのもの
が報告されている（佐々木正明他、「対数圧縮ＣＭＯＳ
イメージセンサとその応用」、ＩＰＵ99-63）。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記のリニ
アアンプを用いたＡＰＳによる画素部を有する従来の固
体撮像装置では、画質は良いが、ダイナミックレンジが
足りないという問題がある。一方、上記のログアンプを用
いたＡＰＳによる画素部を有する従来の固体撮像装置で
は、広いダイナミックレンジが得られる反面、コントラ
ストが悪く、画質に問題がある。このため、従来の固体撮
像装置では、使用目的に応じて、画質を優先するときに
は、画素部をリニアアンプを用いたＡＰＳとし、ダイナ
ミックレンジを優先するときには、画素部をログアンプ
を用いたＡＰＳとする別々の構成としなければならな
い。
アアンプを用いたＡＰＳによる画素部を有する従来の固
体撮像装置では、画質は良いが、ダイナミックレンジが
足りないという問題がある。一方、上記のログアンプを用
いたＡＰＳによる画素部を有する従来の固体撮像装置で
は、広いダイナミックレンジが得られる反面、コントラ
ストが悪く、画質に問題がある。このため、従来の固体撮
像装置では、使用目的に応じて、画質を優先するときに
は、画素部をリニアアンプを用いたＡＰＳとし、ダイナ
ミックレンジを優先するときには、画素部をログアンプ
を用いたＡＰＳとする別々の構成としなければならな
い。
【００１１】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
使用目的に応じて最適な画素構成を選択し得る固体撮像
装置を提供することを目的とする。
使用目的に応じて最適な画素構成を選択し得る固体撮像
装置を提供することを目的とする。
【００１２】また、本発明の他の目的は、省電力化を図
り得る固体撮像装置を提供することにある。
り得る固体撮像装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、二次元マトリクス状に配列された複数の画
素をそれぞれ構成する複数のフォトダイオードのカソー
ド電位を、対応するソースフォロワ回路を通して映像信
号として出力する画素部を備えた固体撮像装置におい
て、複数のフォトダイオードの各カソード側に設けられ
た、リセットパルスによりスイッチングする複数のリセ
ット用トランジスタと、複数のリセット用トランジスタ
のうち、同じ行に配列された複数のリセット用トランジ
スタのゲートに、このリセット用トランジスタをオン状
態となる以前のサブスレッショルド領域で動作させるべ
く電源電圧を同時に印加するオン状態か、あるいはこの
電源電圧の印加を禁止するオフ状態にスイッチング制御
される、各行毎に設けられた第１のスイッチング用トラ
ンジスタと、複数のリセット用トランジスタのうち、同
じ行に配列された複数のリセット用トランジスタのゲー
トに、リセットパルスを同時に印加するオン状態か、リ
セットパルスの通過を阻止するオフ状態にスイッチング
制御される、各行毎に設けられた第２のスイッチング用
トランジスタとを有し、手動又は自動により第１及び第
２のスイッチング用トランジスタの一方をオン状態、他
方をオフ状態に選択制御する構成としたものである。
成するため、二次元マトリクス状に配列された複数の画
素をそれぞれ構成する複数のフォトダイオードのカソー
ド電位を、対応するソースフォロワ回路を通して映像信
号として出力する画素部を備えた固体撮像装置におい
て、複数のフォトダイオードの各カソード側に設けられ
た、リセットパルスによりスイッチングする複数のリセ
ット用トランジスタと、複数のリセット用トランジスタ
のうち、同じ行に配列された複数のリセット用トランジ
スタのゲートに、このリセット用トランジスタをオン状
態となる以前のサブスレッショルド領域で動作させるべ
く電源電圧を同時に印加するオン状態か、あるいはこの
電源電圧の印加を禁止するオフ状態にスイッチング制御
される、各行毎に設けられた第１のスイッチング用トラ
ンジスタと、複数のリセット用トランジスタのうち、同
じ行に配列された複数のリセット用トランジスタのゲー
トに、リセットパルスを同時に印加するオン状態か、リ
セットパルスの通過を阻止するオフ状態にスイッチング
制御される、各行毎に設けられた第２のスイッチング用
トランジスタとを有し、手動又は自動により第１及び第
２のスイッチング用トランジスタの一方をオン状態、他
方をオフ状態に選択制御する構成としたものである。
【００１４】この発明では、第１のスイッチング用トラ
ンジスタをオフ状態、第２のスイッチング用トランジス
タをオン状態としたときには、複数のリセット用トラン
ジスタのゲートにリセットパルスが第２のスイッチング
用トランジスタを通して同時に印加されるようにできる
ため、このときにはリニアアンプを用いた画素動作をさ
せることができる。また、第１のスイッチング用トラン
ジスタをオン状態、第２のスイッチング用トランジスタ
をオフ状態に制御したときには、同じ行の複数のリセッ
ト用トランジスタのゲートには、第１のスイッチング用
トランジスタを通して電源電圧がそれぞれ印加されて、
オン状態となる以前のサブスレッショルド領域でリセッ
ト用トランジスタを動作させるため、ログアンプを用い
た画素動作をさせることができる。また、このときリセ
ットパルスを不要にできる。
ンジスタをオフ状態、第２のスイッチング用トランジス
タをオン状態としたときには、複数のリセット用トラン
ジスタのゲートにリセットパルスが第２のスイッチング
用トランジスタを通して同時に印加されるようにできる
ため、このときにはリニアアンプを用いた画素動作をさ
せることができる。また、第１のスイッチング用トラン
ジスタをオン状態、第２のスイッチング用トランジスタ
をオフ状態に制御したときには、同じ行の複数のリセッ
ト用トランジスタのゲートには、第１のスイッチング用
トランジスタを通して電源電圧がそれぞれ印加されて、
オン状態となる以前のサブスレッショルド領域でリセッ
ト用トランジスタを動作させるため、ログアンプを用い
た画素動作をさせることができる。また、このときリセ
ットパルスを不要にできる。
【００１５】また、本発明は上記の目的を達成するため、
映像信号の１フィールド又は１フレーム内の最大輝度と
最小輝度の差を求め、その差が予め設定した参照電圧以
上かどうかに応じて異なる論理値の信号を出力する電圧
比較回路と、電圧比較回路の出力信号の論理値に応じて
上記の第１及び第２のスイッチング用トランジスタの一
方をオン状態、他方をオフ状態に選択制御するスイッチ
ング信号を出力する切替回路とを有する構成としたもの
である。
映像信号の１フィールド又は１フレーム内の最大輝度と
最小輝度の差を求め、その差が予め設定した参照電圧以
上かどうかに応じて異なる論理値の信号を出力する電圧
比較回路と、電圧比較回路の出力信号の論理値に応じて
上記の第１及び第２のスイッチング用トランジスタの一
方をオン状態、他方をオフ状態に選択制御するスイッチ
ング信号を出力する切替回路とを有する構成としたもの
である。
【００１６】この発明では、撮像する画面内のダイナミ
ックレンジに応じて、第１のスイッチング用トランジス
タをオン状態、かつ、第２のスイッチング用トランジス
タをオフ状態に自動的に制御するか、又は第１のスイッ
チング用トランジスタをオフ状態、かつ、第２のスイッ
チング用トランジスタをオン状態に自動的に制御するこ
とができる。
ックレンジに応じて、第１のスイッチング用トランジス
タをオン状態、かつ、第２のスイッチング用トランジス
タをオフ状態に自動的に制御するか、又は第１のスイッ
チング用トランジスタをオフ状態、かつ、第２のスイッ
チング用トランジスタをオン状態に自動的に制御するこ
とができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。図１は本発明なる固体撮像装置
の一実施の形態のブロック図を示す。同図において、画
素部１０は多数の画素が二次元マトリクス状に配列され
ており、各画素は後述の図２に示すように、リニアアン
プを用いたＡＰＳと、ログアンプを用いたＡＰＳのいず
れか一方に選択される構成とされ、更にロー（Ｒｏｗ）
選択スイッチ、リセットスイッチ、方式選択スイッチな
ども含まれている。
て図面と共に説明する。図１は本発明なる固体撮像装置
の一実施の形態のブロック図を示す。同図において、画
素部１０は多数の画素が二次元マトリクス状に配列され
ており、各画素は後述の図２に示すように、リニアアン
プを用いたＡＰＳと、ログアンプを用いたＡＰＳのいず
れか一方に選択される構成とされ、更にロー（Ｒｏｗ）
選択スイッチ、リセットスイッチ、方式選択スイッチな
ども含まれている。
【００１８】また、画素部１０は負荷トランジスタ１１
に接続される一方、垂直シフトレジスタ（ＶＳＲ）１２
からの垂直パルスがロー選択スイッチに供給され、水平
シフトレジスタ（ＨＳＲ）１３からの水平パルスがコラ
ム（Column）選択スイッチ１４を介して供給され、更に
負荷１１にも供給される。更に、この実施の形態は、コラ
ム選択スイッチ１４の出力映像信号と端子１６からの参
照電圧とを比較する電圧比較回路１５と、電圧比較回路
１５の出力電圧に応じて、画素部１０へ出力するスイッ
チングパルスａ、方式選択パルスｂ及びリセットパルス
ｃの論理値を変化させる切替回路１７とを有している。
に接続される一方、垂直シフトレジスタ（ＶＳＲ）１２
からの垂直パルスがロー選択スイッチに供給され、水平
シフトレジスタ（ＨＳＲ）１３からの水平パルスがコラ
ム（Column）選択スイッチ１４を介して供給され、更に
負荷１１にも供給される。更に、この実施の形態は、コラ
ム選択スイッチ１４の出力映像信号と端子１６からの参
照電圧とを比較する電圧比較回路１５と、電圧比較回路
１５の出力電圧に応じて、画素部１０へ出力するスイッ
チングパルスａ、方式選択パルスｂ及びリセットパルス
ｃの論理値を変化させる切替回路１７とを有している。
【００１９】図２は画素部１０及び負荷トランジスタ１
１の各一部の一実施の形態の回路図を示す。図２には画
素部１０の４画素分の画素回路を示している。すなわ
ち、フォトダイオードＤ１１、Ｄ１２、Ｄ２１及びＤ２
２と、これらフォトダイオードＤ１１、Ｄ１２、Ｄ２１
及びＤ２２のカソードにソースが接続されているトラン
ジスタ（ＦＥＴ）Ｍ１１１、Ｍ１２１、Ｍ２１１及びＭ
２２１と、これらフォトダイオードＤ１１、Ｄ１２、Ｄ
２１及びＤ２２のカソードにゲートが接続されているト
ランジスタ（ＦＥＴ）Ｍ１１２、Ｍ１２２、Ｍ２１２及
びＭ２２２とが、上記の４つの画素を構成している。
１の各一部の一実施の形態の回路図を示す。図２には画
素部１０の４画素分の画素回路を示している。すなわ
ち、フォトダイオードＤ１１、Ｄ１２、Ｄ２１及びＤ２
２と、これらフォトダイオードＤ１１、Ｄ１２、Ｄ２１
及びＤ２２のカソードにソースが接続されているトラン
ジスタ（ＦＥＴ）Ｍ１１１、Ｍ１２１、Ｍ２１１及びＭ
２２１と、これらフォトダイオードＤ１１、Ｄ１２、Ｄ
２１及びＤ２２のカソードにゲートが接続されているト
ランジスタ（ＦＥＴ）Ｍ１１２、Ｍ１２２、Ｍ２１２及
びＭ２２２とが、上記の４つの画素を構成している。
【００２０】また、トランジスタ（ＦＥＴ）Ｍ１１３、
Ｍ１２３、Ｍ２１３及びＭ２２３は、上記の４つの画素
に対応したロー選択スイッチで、それらのゲートには端
子ｒ１１、ｒ１２、ｒ２１、ｒ２２には、図１の垂直シ
フトレジスタ１２からの垂直パルスが印加される。ま
た、垂直方向に配列されたトランジスタＭ１１３、Ｍ１
２３等のソースは負荷トランジスタＱ１のドレインに接
続され、垂直方向に配列されたトランジスタＭ２１３、
Ｍ２２３等のソースは負荷トランジスタＱ２のドレイン
に接続されている。ソースが接地されているこれらの負
荷トランジスタＱ１、Ｑ２は、ゲートが端子２５に共通
接続されており、この端子２５には一定のバイアス電圧
が常時印加され、定電流源として動作するようにされて
いる。
Ｍ１２３、Ｍ２１３及びＭ２２３は、上記の４つの画素
に対応したロー選択スイッチで、それらのゲートには端
子ｒ１１、ｒ１２、ｒ２１、ｒ２２には、図１の垂直シ
フトレジスタ１２からの垂直パルスが印加される。ま
た、垂直方向に配列されたトランジスタＭ１１３、Ｍ１
２３等のソースは負荷トランジスタＱ１のドレインに接
続され、垂直方向に配列されたトランジスタＭ２１３、
Ｍ２２３等のソースは負荷トランジスタＱ２のドレイン
に接続されている。ソースが接地されているこれらの負
荷トランジスタＱ１、Ｑ２は、ゲートが端子２５に共通
接続されており、この端子２５には一定のバイアス電圧
が常時印加され、定電流源として動作するようにされて
いる。
【００２１】このような画素回路に加えて、本実施の形
態では、第１行に配列されているトランジスタＭ１１
１、Ｍ２１１等の各ゲートが、スイッチング用トランジ
スタ（ＦＥＴ）Ｍ１１０のソースとトランジスタ（ＦＥ
Ｔ）とＭ０１０のソースにそれぞれ接続されている。同
様に、第２行に配列されているトランジスタＭ１２１、
Ｍ２２１等の各ゲートが、スイッチング用トランジスタ
（ＦＥＴ）Ｍ１２０のソースとトランジスタ（ＦＥＴ）
Ｍ０２０のソースにそれぞれ接続されている。更に、ト
ランジスタＭ１１０、Ｍ１２０の各ゲートは端子２１に
共通接続されており、トランジスタＭ０１０、Ｍ０２０
の各ゲートは端子２２に共通接続されている。
態では、第１行に配列されているトランジスタＭ１１
１、Ｍ２１１等の各ゲートが、スイッチング用トランジ
スタ（ＦＥＴ）Ｍ１１０のソースとトランジスタ（ＦＥ
Ｔ）とＭ０１０のソースにそれぞれ接続されている。同
様に、第２行に配列されているトランジスタＭ１２１、
Ｍ２２１等の各ゲートが、スイッチング用トランジスタ
（ＦＥＴ）Ｍ１２０のソースとトランジスタ（ＦＥＴ）
Ｍ０２０のソースにそれぞれ接続されている。更に、ト
ランジスタＭ１１０、Ｍ１２０の各ゲートは端子２１に
共通接続されており、トランジスタＭ０１０、Ｍ０２０
の各ゲートは端子２２に共通接続されている。
【００２２】次に、この実施の形態の動作について説明
する。いま、撮影場面が暗く、画質を優先したいときに
は、切替回路１７からローレベルのスイッチングパルス
ａと、ハイレベルのスイッチングパルスｂが出力される
と共に、リセットパルスｃが順次に出力される。上記の
ローレベルのスイッチングパルスａは、図２の端子２１
を介してトランジスタＭ１１０、Ｍ１２０等のゲートに
印加されて、これらのトランジスタＭ１１０、Ｍ１２０
をオフとする。また、これと同時に、上記のハイレベルの
スイッチングパルスｂは、図２の端子２２を介してトラ
ンジスタＭ０１０、Ｍ０２０等のゲートに印加されて、
これらのトランジスタＭ０１０、Ｍ０２０等をオンとす
る。
する。いま、撮影場面が暗く、画質を優先したいときに
は、切替回路１７からローレベルのスイッチングパルス
ａと、ハイレベルのスイッチングパルスｂが出力される
と共に、リセットパルスｃが順次に出力される。上記の
ローレベルのスイッチングパルスａは、図２の端子２１
を介してトランジスタＭ１１０、Ｍ１２０等のゲートに
印加されて、これらのトランジスタＭ１１０、Ｍ１２０
をオフとする。また、これと同時に、上記のハイレベルの
スイッチングパルスｂは、図２の端子２２を介してトラ
ンジスタＭ０１０、Ｍ０２０等のゲートに印加されて、
これらのトランジスタＭ０１０、Ｍ０２０等をオンとす
る。
【００２３】この状態で、切替回路１７からのハイレベ
ルのリセットパルスｃが端子２３、２４等から、オン状態
にあるトランジスタＭ０１０、Ｍ０２０等を介して同じ
水平ライン（行）にあるトランジスタＭ１１１、Ｍ２１
２等、Ｍ１２１、Ｍ２２２等をそれぞれオンとして、そ
れらのトランジスタＭ１１１、Ｍ２１２、Ｍ１２１、Ｍ
２２２等のドレイン、ソースを介してフォトダイオード
Ｄ１１、Ｄ２１、Ｄ１２、Ｄ２２等のカソードの電圧が
電源電位Ｖｄｄにされる（リセットされる）。なお、こ
のとき、トランジスタＭ１３１、Ｍ２１３、Ｍ１２３、
Ｍ２２３はオフである。続いて、上記のリセットパルス
ｃが消失してトランジスタＭ１がオフとなり、これによ
り、フォトダイオードＤ１のカソード電位がＶｄｄに維
持される。
ルのリセットパルスｃが端子２３、２４等から、オン状態
にあるトランジスタＭ０１０、Ｍ０２０等を介して同じ
水平ライン（行）にあるトランジスタＭ１１１、Ｍ２１
２等、Ｍ１２１、Ｍ２２２等をそれぞれオンとして、そ
れらのトランジスタＭ１１１、Ｍ２１２、Ｍ１２１、Ｍ
２２２等のドレイン、ソースを介してフォトダイオード
Ｄ１１、Ｄ２１、Ｄ１２、Ｄ２２等のカソードの電圧が
電源電位Ｖｄｄにされる（リセットされる）。なお、こ
のとき、トランジスタＭ１３１、Ｍ２１３、Ｍ１２３、
Ｍ２２３はオフである。続いて、上記のリセットパルス
ｃが消失してトランジスタＭ１がオフとなり、これによ
り、フォトダイオードＤ１のカソード電位がＶｄｄに維
持される。
【００２４】この状態で、フォトダイオードＤ１１、Ｄ
２１、Ｄ１２、Ｄ２２等に光が照射され、フォトダイオ
ードＤ１１、Ｄ２１、Ｄ１２、Ｄ２２等が入射光を光電
変換して、照射光量（強度×時間）に比例した電荷Ｑが
フォトダイオードＤ１１、Ｄ２１、Ｄ１２、Ｄ２２等に
蓄積され、フォトダイオードＤ１１、Ｄ２１、Ｄ１２、
Ｄ２２等のカソードの電位がＱ／Ｃなる電圧変化を起こ
す。
２１、Ｄ１２、Ｄ２２等に光が照射され、フォトダイオ
ードＤ１１、Ｄ２１、Ｄ１２、Ｄ２２等が入射光を光電
変換して、照射光量（強度×時間）に比例した電荷Ｑが
フォトダイオードＤ１１、Ｄ２１、Ｄ１２、Ｄ２２等に
蓄積され、フォトダイオードＤ１１、Ｄ２１、Ｄ１２、
Ｄ２２等のカソードの電位がＱ／Ｃなる電圧変化を起こ
す。
【００２５】その後、図１の垂直シフトレジスタ１２か
らのハイレベルの垂直パルスが、ある１水平走査期間
（１Ｈ）は、端子ｒ１１、ｒ２１等を介して１行目の同
じ水平方向に配列されたトランジスタＭ１１３、Ｍ２１
３等のゲートに印加されて、これらのトランジスタをオ
ンとするため、この１Ｈ期間では、１行目の水平方向に
配列されているフォトダイオードＤ１１、Ｄ２１の上記
のカソード電圧変化分が、トランジスタＭ１１３、Ｍ２
１３等と負荷トランジスタＱ１、Ｑ２等からなるソース
フォロワ回路を通して、図１のコラム選択スイッチ１４
へ映像信号として出力される。コラム選択スイッチ１４
からは同じ水平ライン上の多数のフォトダイオードから
の電圧変化分が、１Ｈ内の映像期間内で順次切替出力さ
れる。
らのハイレベルの垂直パルスが、ある１水平走査期間
（１Ｈ）は、端子ｒ１１、ｒ２１等を介して１行目の同
じ水平方向に配列されたトランジスタＭ１１３、Ｍ２１
３等のゲートに印加されて、これらのトランジスタをオ
ンとするため、この１Ｈ期間では、１行目の水平方向に
配列されているフォトダイオードＤ１１、Ｄ２１の上記
のカソード電圧変化分が、トランジスタＭ１１３、Ｍ２
１３等と負荷トランジスタＱ１、Ｑ２等からなるソース
フォロワ回路を通して、図１のコラム選択スイッチ１４
へ映像信号として出力される。コラム選択スイッチ１４
からは同じ水平ライン上の多数のフォトダイオードから
の電圧変化分が、１Ｈ内の映像期間内で順次切替出力さ
れる。
【００２６】次の１Ｈ期間では、垂直シフトレジスタ１
２からのハイレベルの垂直パルスが、端子ｒ１２、ｒ２
２等を介して２行目の水平方向に配列されたトランジス
タＭ１２３、Ｍ２２３等のゲートに印加されて、これら
のトランジスタをオンとするため、この１Ｈ期間では、
２行目の水平方向に配列されているフォトダイオードＤ
１２、Ｄ２２の上記のカソード電圧変化分が、トランジ
スタＭ１２３、Ｍ２２３等と負荷トランジスタＱ１、Ｑ
２等からなるソースフォロワ回路を通して、図１のコラ
ム選択スイッチ１４へ映像信号として出力される。コラ
ム選択スイッチ１４からは２行目の水平ライン上の多数
のフォトダイオードからの電圧変化分が、１Ｈ内の映像
期間内で順次切替出力される。
２からのハイレベルの垂直パルスが、端子ｒ１２、ｒ２
２等を介して２行目の水平方向に配列されたトランジス
タＭ１２３、Ｍ２２３等のゲートに印加されて、これら
のトランジスタをオンとするため、この１Ｈ期間では、
２行目の水平方向に配列されているフォトダイオードＤ
１２、Ｄ２２の上記のカソード電圧変化分が、トランジ
スタＭ１２３、Ｍ２２３等と負荷トランジスタＱ１、Ｑ
２等からなるソースフォロワ回路を通して、図１のコラ
ム選択スイッチ１４へ映像信号として出力される。コラ
ム選択スイッチ１４からは２行目の水平ライン上の多数
のフォトダイオードからの電圧変化分が、１Ｈ内の映像
期間内で順次切替出力される。
【００２７】以下、上記と同様の動作が繰り返される。こ
のようにして、上記の場合は、リニアアンプを用いたＡ
ＰＳによる動作が行われる。この動作状態において、例え
ば、太陽光や電球等明るい物体が撮影場面の中に入って
きた場合、コラム選択スイッチ１４から出力された映像
信号の、１フィールド（フレーム）内の最大照度と最低
照度に対応する各信号電圧レベルの差が大きくなる。電
圧比較回路１５では、この差を求め、更にこの差が端子１
６を介して入力される参照電圧と比較して、これよりも
大きい時には、明るい場面であると判断して、ハイレベ
ルの信号を切替回路１７へ出力する。
のようにして、上記の場合は、リニアアンプを用いたＡ
ＰＳによる動作が行われる。この動作状態において、例え
ば、太陽光や電球等明るい物体が撮影場面の中に入って
きた場合、コラム選択スイッチ１４から出力された映像
信号の、１フィールド（フレーム）内の最大照度と最低
照度に対応する各信号電圧レベルの差が大きくなる。電
圧比較回路１５では、この差を求め、更にこの差が端子１
６を介して入力される参照電圧と比較して、これよりも
大きい時には、明るい場面であると判断して、ハイレベ
ルの信号を切替回路１７へ出力する。
【００２８】切替回路１７はこのハイレベルの信号入力
により、ハイレベルのスイッチングパルスａと、ローレ
ベルのスイッチングパルスｂを出力する。上記のハイレ
ベルのスイッチングパルスａは、図２の端子２１を介し
てトランジスタＭ１１０、Ｍ１２０等のゲートに印加さ
れて、これらのトランジスタＭ１１０、Ｍ１２０等をオ
ンとする。また、これと同時に、上記のローレベルのスイ
ッチングパルスｂは、図２の端子２２を介してトランジ
スタＭ０１０、Ｍ０２０等のゲートに印加されて、これ
らのトランジスタＭ０１０、Ｍ０２０等をオフとする。
により、ハイレベルのスイッチングパルスａと、ローレ
ベルのスイッチングパルスｂを出力する。上記のハイレ
ベルのスイッチングパルスａは、図２の端子２１を介し
てトランジスタＭ１１０、Ｍ１２０等のゲートに印加さ
れて、これらのトランジスタＭ１１０、Ｍ１２０等をオ
ンとする。また、これと同時に、上記のローレベルのスイ
ッチングパルスｂは、図２の端子２２を介してトランジ
スタＭ０１０、Ｍ０２０等のゲートに印加されて、これ
らのトランジスタＭ０１０、Ｍ０２０等をオフとする。
【００２９】トランジスタＭ１１０、Ｍ１２０がオンと
なると、リセットパルスがゲートに印加されるべきトラ
ンジスタＭ１１１、Ｍ２１１、Ｍ１２０、Ｍ２２１等の
ゲートには、リセットパルスに代えてトランジスタＭ１
１０、Ｍ１２０のドレイン、ソースを介して電源電圧Ｖ
ｄｄがバイアス電圧として印加され、トランジスタＭ１
１１、Ｍ２１１、Ｍ１２０、Ｍ２２１等はオン状態とな
る以前のサブスレッショルド領域で動作する。このサブ
スレッショルド領域では、ドレイン電流はゲート・ソー
ス間の電圧に対して、指数関数的に増大する（対数曲線
を示す）。
なると、リセットパルスがゲートに印加されるべきトラ
ンジスタＭ１１１、Ｍ２１１、Ｍ１２０、Ｍ２２１等の
ゲートには、リセットパルスに代えてトランジスタＭ１
１０、Ｍ１２０のドレイン、ソースを介して電源電圧Ｖ
ｄｄがバイアス電圧として印加され、トランジスタＭ１
１１、Ｍ２１１、Ｍ１２０、Ｍ２２１等はオン状態とな
る以前のサブスレッショルド領域で動作する。このサブ
スレッショルド領域では、ドレイン電流はゲート・ソー
ス間の電圧に対して、指数関数的に増大する（対数曲線
を示す）。
【００３０】従って、この状態でフォトダイオードＤ１
１、Ｄ２１、Ｄ１２、Ｄ２２に光が照射されると、フォ
トダイオードＤ１１、Ｄ２１、Ｄ１２、Ｄ２２で光電変
換された電流が流れ、この時のＭ１１１、Ｍ２１１、Ｍ
１２０、Ｍ２２１のソース電圧-Ｄ１１、Ｄ２１、Ｄ１
２、Ｄ２２の光電流（ドレイン電流）の関係は、対数曲
線を示し、非常に広いダイナミックレンジが得られる。
１、Ｄ２１、Ｄ１２、Ｄ２２に光が照射されると、フォ
トダイオードＤ１１、Ｄ２１、Ｄ１２、Ｄ２２で光電変
換された電流が流れ、この時のＭ１１１、Ｍ２１１、Ｍ
１２０、Ｍ２２１のソース電圧-Ｄ１１、Ｄ２１、Ｄ１
２、Ｄ２２の光電流（ドレイン電流）の関係は、対数曲
線を示し、非常に広いダイナミックレンジが得られる。
【００３１】その後、前述したように、図１の垂直シフ
トレジスタ１２からのハイレベルの垂直パルスに基づ
き、ある１Ｈ期間では、１行目の水平方向に配列されて
いるフォトダイオードＤ１１、Ｄ２１のカソード電圧変
化分が、トランジスタＭ１１３、Ｍ２１３等と負荷トラ
ンジスタＱ１、Ｑ２等からなるソースフォロワ回路を通
して、図１のコラム選択スイッチ１４へ映像信号として
出力され、次の１Ｈ期間では、２行目の水平方向に配列
されているフォトダイオードＤ１２、Ｄ２２のカソード
電圧変化分が、トランジスタＭ１２３、Ｍ２２３等と負
荷トランジスタＱ１、Ｑ２等からなるソースフォロワ回
路を通して、図１のコラム選択スイッチ１４へ映像信号
として出力される。
トレジスタ１２からのハイレベルの垂直パルスに基づ
き、ある１Ｈ期間では、１行目の水平方向に配列されて
いるフォトダイオードＤ１１、Ｄ２１のカソード電圧変
化分が、トランジスタＭ１１３、Ｍ２１３等と負荷トラ
ンジスタＱ１、Ｑ２等からなるソースフォロワ回路を通
して、図１のコラム選択スイッチ１４へ映像信号として
出力され、次の１Ｈ期間では、２行目の水平方向に配列
されているフォトダイオードＤ１２、Ｄ２２のカソード
電圧変化分が、トランジスタＭ１２３、Ｍ２２３等と負
荷トランジスタＱ１、Ｑ２等からなるソースフォロワ回
路を通して、図１のコラム選択スイッチ１４へ映像信号
として出力される。
【００３２】コラム選択スイッチ１４からは２行目の水
平ライン上の多数のフォトダイオードからの電圧変化分
が、１Ｈ内の映像期間内で順次切替出力される。以下、上
記と同様の動作が繰り返される。このようにして、高輝
度の物体があるダイナミックレンジの広い場面では、ロ
グアンプを用いたＡＰＳ動作を画素部１０に行わせるこ
とができる。この動作状態において、トランジスタＭ０１
０及びＭ０２０はオフとされているため、リセットパル
スｃによる動作は行われず、リセット回路の停止による
省電力化を図ることができる。
平ライン上の多数のフォトダイオードからの電圧変化分
が、１Ｈ内の映像期間内で順次切替出力される。以下、上
記と同様の動作が繰り返される。このようにして、高輝
度の物体があるダイナミックレンジの広い場面では、ロ
グアンプを用いたＡＰＳ動作を画素部１０に行わせるこ
とができる。この動作状態において、トランジスタＭ０１
０及びＭ０２０はオフとされているため、リセットパル
スｃによる動作は行われず、リセット回路の停止による
省電力化を図ることができる。
【００３３】上記のログアンプを用いたＡＰＳによる動
作状態において、明るい物体が無い撮影場面に移った場
合は、コラム選択スイッチ１４から出力された映像信号
の、１フィールド（フレーム）内の最大照度と最低照度
に対応する各信号電圧レベルの差が小さくなる。このと
き、電圧比較回路１５は、この差が端子１６を介して入
力される参照電圧よりも小さくなり、暗い場面であると
判断して、ローレベルの信号を切替回路１７へ出力す
る。
作状態において、明るい物体が無い撮影場面に移った場
合は、コラム選択スイッチ１４から出力された映像信号
の、１フィールド（フレーム）内の最大照度と最低照度
に対応する各信号電圧レベルの差が小さくなる。このと
き、電圧比較回路１５は、この差が端子１６を介して入
力される参照電圧よりも小さくなり、暗い場面であると
判断して、ローレベルの信号を切替回路１７へ出力す
る。
【００３４】この結果、切替回路１７は、ローレベルの
スイッチングパルスａと、ハイレベルのスイッチングパ
ルスｂを出力すると共に、リセットパルスｃが順次に出
力し、画素部１０を前述したリニアアンプを用いたＡＰ
Ｓの動作に切替制御する。
スイッチングパルスａと、ハイレベルのスイッチングパ
ルスｂを出力すると共に、リセットパルスｃが順次に出
力し、画素部１０を前述したリニアアンプを用いたＡＰ
Ｓの動作に切替制御する。
【００３５】このように、本実施の形態によれば、撮影画
面の明るさ（あるいはダイナミックレンジ）に応じて簡
単にログアンプからリニアアンプへ、あるいはその逆に
切り替えることができ、また、この切り替えに際して
は、画素部１０の各行毎に２個のトランジスタＭ０１０
（Ｍ０２０）及びＭ１１０（Ｍ１２０）を設けるだけで
よいため、画素部１０の開口率の低下やデバイス面積の
増大によるコストの上昇が実質上ない。
面の明るさ（あるいはダイナミックレンジ）に応じて簡
単にログアンプからリニアアンプへ、あるいはその逆に
切り替えることができ、また、この切り替えに際して
は、画素部１０の各行毎に２個のトランジスタＭ０１０
（Ｍ０２０）及びＭ１１０（Ｍ１２０）を設けるだけで
よいため、画素部１０の開口率の低下やデバイス面積の
増大によるコストの上昇が実質上ない。
【００３６】なお、本発明は上記の実施の形態に限定さ
れるものではなく、例えばリニアアンプとして使用する
か、ログアンプとして使用するかの切り替えを手動で行
うようにしてもよい。
れるものではなく、例えばリニアアンプとして使用する
か、ログアンプとして使用するかの切り替えを手動で行
うようにしてもよい。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画素部をリニアアンプを用いた画素動作か、ログアンプ
を用いた画素動作を選択的に行えるため、高画質の撮影
がしたいときにはリニアアンプを用いた画素動作に、高
輝度の物体があるときにはダイナミックレンジの広いロ
グアンプを用いた画素動作というように、一つの装置で
撮影対象に応じた最適な撮像動作を選択することができ
る。
画素部をリニアアンプを用いた画素動作か、ログアンプ
を用いた画素動作を選択的に行えるため、高画質の撮影
がしたいときにはリニアアンプを用いた画素動作に、高
輝度の物体があるときにはダイナミックレンジの広いロ
グアンプを用いた画素動作というように、一つの装置で
撮影対象に応じた最適な撮像動作を選択することができ
る。
【００３８】また、本発明によれば、上記の選択動作は
第１のトランジスタと第２のトランジスタを各行毎に追
加するだけでよいので、画素部の開口率の低下や、固体撮
像装置デバイス面積の増大によるコスト上昇を実質的に
ゼロに抑えることができる。
第１のトランジスタと第２のトランジスタを各行毎に追
加するだけでよいので、画素部の開口率の低下や、固体撮
像装置デバイス面積の増大によるコスト上昇を実質的に
ゼロに抑えることができる。
【００３９】更に、本発明によれば、ログアンプを用い
た画素動作をさせるときには、リセットパルスを不要に
できるため、リセット回路の停止による省電力化を実現
できる。
た画素動作をさせるときには、リセットパルスを不要に
できるため、リセット回路の停止による省電力化を実現
できる。
【図１】本発明の一実施の形態のブロック図である。
【図２】図１中の画素部と負荷トランジスタの各一部の
一実施の形態の回路図である。
一実施の形態の回路図である。
【図３】従来の一画素回路の各例の等価回路図である。
１０ 画素部 １１ 負荷トランジスタ １２ 垂直シフトレジスタ（ＶＳＲ） １３ 水平シフトレジスタ（ＨＳＲ） １４ コラム選択スイッチ １５ 電圧比較回路 １６ 参照電圧入力端子 １７ 切替回路 ２１、２２ スイッチング信号入力端子 ２３、２４ リセットパルス入力端子 Ｍ０１０、Ｍ０２０ リセット回路動作制御用スイッチ
ングトランジスタ Ｍ１１０、Ｍ１２０ リニアアンプ・ログアンプ切替用
トランジスタ Ｍ１１１、Ｍ２１１、Ｍ１２１、Ｍ２２１、Ｍ１１２、
Ｍ２１２、Ｍ１２２、Ｍ２２２ トランジスタ Ｍ１１３、Ｍ２１３、Ｍ１２３、Ｍ２２３ ロー選択ス
イッチ用トランジスタ Ｄ１１、Ｄ２１、Ｄ１２、Ｄ２２ フォトダイオード
ングトランジスタ Ｍ１１０、Ｍ１２０ リニアアンプ・ログアンプ切替用
トランジスタ Ｍ１１１、Ｍ２１１、Ｍ１２１、Ｍ２２１、Ｍ１１２、
Ｍ２１２、Ｍ１２２、Ｍ２２２ トランジスタ Ｍ１１３、Ｍ２１３、Ｍ１２３、Ｍ２２３ ロー選択ス
イッチ用トランジスタ Ｄ１１、Ｄ２１、Ｄ１２、Ｄ２２ フォトダイオード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4M118 AA02 AA04 AA10 AB01 BA14 CA02 DD09 DD12 FA06 5C024 CX00 CX43 GX03 GX16 GY31 HX17 HX20 HX29 HX40 HX50 5F049 MA01 NA20 NB05 UA01 UA05 UA13 UA14
Claims (3)
- 【請求項１】 二次元マトリクス状に配列された複数の
画素をそれぞれ構成する複数のフォトダイオードのカソ
ード電位を、対応するソースフォロワ回路を通して映像
信号として出力する画素部を備えた固体撮像装置におい
て、前記複数のフォトダイオードの各カソード側に設け
られた、リセットパルスによりスイッチングする複数の
リセット用トランジスタと、 前記複数のリセット用トランジスタのうち、同じ行に配
列された複数のリセット用トランジスタのゲートに、こ
のリセット用トランジスタをオン状態となる以前のサブ
スレッショルド領域で動作させるべく電源電圧を同時に
印加するオン状態か、あるいはこの電源電圧の印加を禁
止するオフ状態にスイッチング制御される、各行毎に設
けられた第１のスイッチング用トランジスタと、 前記複数のリセット用トランジスタのうち、同じ行に配
列された複数のリセット用トランジスタのゲートに、前
記リセットパルスを同時に印加するオン状態か、前記リ
セットパルスの通過を阻止するオフ状態にスイッチング
制御される、各行毎に設けられた第２のスイッチング用
トランジスタとを有し、手動又は自動により前記第１及
び第２のスイッチング用トランジスタの一方をオン状
態、他方をオフ状態に選択制御することを特徴とする固
体撮像装置。 - 【請求項２】 前記映像信号の１フィールド又は１フレ
ーム内の最大輝度と最小輝度の差を求め、その差が予め
設定した参照電圧以上かどうかに応じて異なる論理値の
信号を出力する電圧比較回路と、前記電圧比較回路の出
力信号の論理値に応じて前記第１及び第２のスイッチン
グ用トランジスタの一方をオン状態、他方をオフ状態に
選択制御するスイッチング信号を出力する切替回路とを
有することを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。 - 【請求項３】 前記切替回路は、前記差が前記参照電圧
以上である撮像場面のダイナミックレンジが大きいとき
の第１の論理値の前記電圧比較回路の出力信号が入力さ
れたときには、前記第１のスイッチング用トランジスタ
をオン、前記第２のスイッチング用トランジスタをオフ
とするスイッチング信号を出力して前記画素部をログア
ンプによる動作をさせ、前記差が前記参照電圧未満であ
る撮像場面のダイナミックレンジが小さいときの第２の
論理値の前記電圧比較回路の出力信号が入力されたとき
には、前記第１のスイッチング用トランジスタをオフ、
前記第２のスイッチング用トランジスタをオンとするス
イッチング信号を出力すると共に、前記リセットパルス
を出力して前記画素部をリニアアンプによる動作をさせ
ることを特徴とする請求項２記載の固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000154023A JP4306090B2 (ja) | 2000-05-25 | 2000-05-25 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000154023A JP4306090B2 (ja) | 2000-05-25 | 2000-05-25 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001339639A true JP2001339639A (ja) | 2001-12-07 |
| JP4306090B2 JP4306090B2 (ja) | 2009-07-29 |
Family
ID=18659181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000154023A Expired - Fee Related JP4306090B2 (ja) | 2000-05-25 | 2000-05-25 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4306090B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004062274A1 (ja) * | 2002-12-27 | 2004-07-22 | Sharp Kabushiki Kaisha | 固体撮像装置 |
| JP2006050544A (ja) * | 2004-07-05 | 2006-02-16 | Konica Minolta Holdings Inc | 固体撮像装置及びこれを備えたカメラ |
| US7888715B2 (en) | 2004-12-24 | 2011-02-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Active pixel sensor with coupled gate transfer transistor |
| WO2013027326A1 (ja) * | 2011-08-23 | 2013-02-28 | コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 | 固体撮像装置 |
-
2000
- 2000-05-25 JP JP2000154023A patent/JP4306090B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004062274A1 (ja) * | 2002-12-27 | 2004-07-22 | Sharp Kabushiki Kaisha | 固体撮像装置 |
| EP1580987A1 (en) * | 2002-12-27 | 2005-09-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Solid-state imaging device |
| EP1580987A4 (en) * | 2002-12-27 | 2007-10-24 | Sharp Kk | SOLID STATE IMAGE DEVICE |
| CN100380933C (zh) * | 2002-12-27 | 2008-04-09 | 夏普株式会社 | 固态摄像装置 |
| US7502060B2 (en) | 2002-12-27 | 2009-03-10 | Sharp Kabushiki Kaisha | Solid-state imaging device providing wide dynamic range and high low-illuminance sensitivity |
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