JP2001346104A - Solid-state image pickup device and image pickup device using it - Google Patents

Solid-state image pickup device and image pickup device using it

Info

Publication number
JP2001346104A
JP2001346104A JP2000166038A JP2000166038A JP2001346104A JP 2001346104 A JP2001346104 A JP 2001346104A JP 2000166038 A JP2000166038 A JP 2000166038A JP 2000166038 A JP2000166038 A JP 2000166038A JP 2001346104 A JP2001346104 A JP 2001346104A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pixel
solid
photoelectric conversion
signal
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000166038A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoichi Kato
洋一 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2000166038A priority Critical patent/JP2001346104A/en
Publication of JP2001346104A publication Critical patent/JP2001346104A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid-state image pickup device that monitors an incident luminous quantity at image pickup in real time with high accuracy so as to attain optimum exposure control at all times. SOLUTION: A 1st solid-state image pickup element 10 having a photo diode 11 and a reset drain 15 as a photo diode PD2 and a 2nd solid-state image pickup element 20 having a photo diode 21 and a reset drain 25 whose incident face side is shaded are arranged to a light receiving section 120 of the solid-state image pickup element 100 in a matrix form. A difference signal output section 150 outputs an electric signal Ip in response to a difference between an electric signal charge Iout from the photo diode PD2 of the 1st solid-state image pickup element 10 and an electric signal charge Idark from the reset drain 25.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、入射光量をモニタ
することができる固体撮像装置及びこれを用いた撮影装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state imaging device capable of monitoring the amount of incident light and an imaging device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】光電変換部としてフォトダイオードを用
い、このフォトダイオードにて生成された電荷に応じた
信号を増幅用トランジスタにて電流増幅して出力する固
体撮像装置において、同一画素の電荷リセット用のトラ
ンジスタの主電極(リセットドレイン)の一部にモニタ
用の光電変換部を形成しておき、撮影時の入射光量をこ
のモニタ用の光電変換部でモニタし、得られた電気信号
に基づいて露出制御等を行うようにした固体撮像装置
が、本件出願人によって提案されている(特開平11−
204769号公報)。
2. Description of the Related Art In a solid-state image pickup device which uses a photodiode as a photoelectric conversion unit and amplifies a current corresponding to a charge generated by the photodiode with an amplifying transistor and outputs the amplified signal, the charge of the same pixel is reset. A monitoring photoelectric conversion unit is formed in a part of the main electrode (reset drain) of the transistor of FIG. 1, and the incident light amount at the time of photographing is monitored by the monitoring photoelectric conversion unit, and based on the obtained electric signal. A solid-state imaging device for performing exposure control and the like has been proposed by the present applicant (Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-1999).
204767).

【0003】この固体撮像装置では、撮影時、各画素に
実際に入射した光量をリアルタイムでモニタできるた
め、常に、その撮影状況に応じた最適な露出制御(シャ
ッタ速度制御、絞り制御等)を行うことができる。
In this solid-state imaging device, the amount of light actually incident on each pixel can be monitored in real time during photographing. Therefore, optimal exposure control (shutter speed control, aperture control, etc.) according to the photographing situation is always performed. be able to.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、イメ
ージセンサ等の固体撮像装置において、露出制御の更な
る高性能化が求められている。
In recent years, in solid-state imaging devices such as image sensors, there has been a demand for higher performance exposure control.

【0005】例えば、固体撮像装置において、実際の入
射光量をリアルタイムで高精度にモニタすることで、T
TL調光によるスピードライト光量等の制御、シャッタ
速度と絞りの組み合わせ等の自動制御等に反映させて、
常に、最適な露出の撮影を可能にすることが求められて
いる。本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、
撮影時の入射光量をリアルタイムで高精度にモニタする
ことで、常に、最適な露出制御を可能にした固体撮像装
置を提供することを目的とする。
For example, in a solid-state imaging device, the actual incident light amount is monitored in real time with high accuracy, so that T
Reflected in control of the speedlight light amount by TL dimming, automatic control of the combination of shutter speed and aperture, etc.
There is always a need to be able to shoot with optimal exposure. The present invention has been made in view of such circumstances,
An object of the present invention is to provide a solid-state imaging device capable of always performing optimal exposure control by monitoring the amount of incident light at the time of photographing with high accuracy in real time.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1の発明は、入射光に応じた信号電荷を各々
生成する第1の光電変換部及び第2の光電変換部を有す
る第1の画素と、入射光に応じた信号電荷を生成する第
3の光電変換部と入射面側が遮光された第4の光電変換
部とを有する第2の画素とが、受光部にマトリックス状
に配置された固体撮像装置において、前記第2の光電変
換部からの信号電荷と前記第4の光電変換部からの信号
電荷との差分に応じた電気信号を出力する差分信号出力
部を備えたものである。これにより、第2の光電変換部
にて得られた入射光に応じた電気信号を、露光制御時の
モニタ用の信号として用いるに当たって、暗電流等のノ
イズ成分を除去した電気信号が差分信号出力部から得ら
れる。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 has a first photoelectric conversion unit and a second photoelectric conversion unit which respectively generate signal charges corresponding to incident light. One pixel, a second pixel having a third photoelectric conversion unit that generates signal charges corresponding to incident light, and a second pixel having a fourth photoelectric conversion unit whose incident surface side is shielded from light are arranged in a matrix on the light receiving unit. The arranged solid-state imaging device includes a differential signal output unit that outputs an electric signal according to a difference between the signal charge from the second photoelectric conversion unit and the signal charge from the fourth photoelectric conversion unit. It is. Accordingly, when the electric signal corresponding to the incident light obtained by the second photoelectric conversion unit is used as a monitor signal at the time of exposure control, the electric signal from which noise components such as dark current have been removed is output as a differential signal output. Obtained from the department.

【0007】又、請求項2の発明は、前記第1の画素
が、増幅用トランジスタからなり前記第1の光電変換部
から該増幅用トランジスタの制御電極に供給された信号
電荷に応じた電気信号を出力する出力部と、前記第1の
光電変換部で生成された信号電荷を前記制御電極に供給
するための第1の転送部と、前記第1の光電変換部で生
成された信号電荷を排出するためのリセットドレインと
を備えると共に、前記第2の光電変換部が前記リセット
ドレインを構成する半導体領域に形成され、前記第2の
画素が、増幅用トランジスタからなり前記第3の光電変
換部から該増幅用トランジスタの制御電極に供給された
信号電荷に応じた電気信号を出力する出力部と、前記第
3の光電変換部で生成された信号電荷を前記制御電極に
供給するための第2の転送部と、前記第3の光電変換部
で生成された信号電荷を排出するためのリセットドレイ
ンとを備えると共に、前記第4の光電変換部が前記リセ
ットドレインを構成する半導体領域に形成され、該半導
体領域の上面が遮光板で覆われている。これにより、増
幅型の固体撮像装置において、第2の光電変換部にて得
られた入射光に応じた電気信号を、露光制御時のモニタ
用の信号として用いるに当たって、暗電流等のノイズ成
分を除去した電気信号が差分信号出力部から得られる。
According to a second aspect of the present invention, the first pixel is composed of an amplifying transistor, and the electric signal corresponding to the signal charge supplied from the first photoelectric converter to the control electrode of the amplifying transistor. An output unit for outputting the signal charge generated by the first photoelectric conversion unit, a first transfer unit for supplying the signal charge generated by the first photoelectric conversion unit to the control electrode, and a signal charge generated by the first photoelectric conversion unit. A reset drain for discharging, the second photoelectric conversion unit is formed in a semiconductor region constituting the reset drain, and the second pixel is formed of an amplifying transistor, and the third photoelectric conversion unit And an output unit for outputting an electric signal corresponding to the signal charge supplied to the control electrode of the amplifying transistor, and a second unit for supplying the signal charge generated by the third photoelectric conversion unit to the control electrode. A transfer unit, and a reset drain for discharging a signal charge generated by the third photoelectric conversion unit; and the fourth photoelectric conversion unit is formed in a semiconductor region forming the reset drain. The upper surface of the semiconductor region is covered with a light shielding plate. Thus, in the amplification type solid-state imaging device, when an electric signal corresponding to the incident light obtained by the second photoelectric conversion unit is used as a signal for monitoring at the time of exposure control, noise components such as dark current are reduced. The removed electric signal is obtained from the difference signal output unit.

【0008】又、請求項3の発明は、前記受光部に設け
られた前記第1、第2の画素は、前記第1の画素を含む
第1の画素群と、前記第2の画素のみからなる第2の画
素群とに分けられ、前記差分信号出力部は、前記第1の
画素群からの信号電荷と、前記第2の画素群からの信号
電荷との差分に応じた電気信号を出力するものである。
これにより、複数の第1の画素を有する第1の画素群か
らの電気信号と、複数の第2の画素を有する第2の画素
群からの電気信号とを比較することで、差分を表す電気
信号の検出精度を高めることができる。
According to a third aspect of the present invention, the first and second pixels provided in the light receiving section include a first pixel group including the first pixel and only the second pixel. A second pixel group, and the difference signal output unit outputs an electric signal corresponding to a difference between the signal charge from the first pixel group and the signal charge from the second pixel group. Is what you do.
Accordingly, by comparing the electric signal from the first pixel group having the plurality of first pixels with the electric signal from the second pixel group having the plurality of second pixels, the electric signal representing the difference is obtained. Signal detection accuracy can be improved.

【0009】又、請求項4の発明は、前記第1の画素群
と、前記第2の画素群とが、前記受光部において、互い
に異なる行を構成しているものである。受光部に第1、
第2の画素がマトリックス状に配置された固体撮像装置
において、前記差分を表す電気信号を、簡易に得ること
ができる。
According to a fourth aspect of the present invention, the first pixel group and the second pixel group form different rows in the light receiving section. The first in the light receiving section,
In the solid-state imaging device in which the second pixels are arranged in a matrix, an electric signal representing the difference can be easily obtained.

【0010】又、請求項5の発明は、前記第1、第2の
画素の入射面に、色フィルタが所定の配列パターンで形
成され、前記第1の画素群と前記第2の画素群とは、該
第1の画素群での色フィルタの割合と該第2の画素群で
の色フィルタの割合が互いに一致するように、分けられ
たものである。これにより、色フィルタの影響を受けず
に、前記差分を表す電気信号を得ることができる。
According to a fifth aspect of the present invention, a color filter is formed in a predetermined arrangement pattern on an incident surface of the first and second pixels, and the first pixel group and the second pixel group are Are divided so that the ratio of the color filters in the first pixel group and the ratio of the color filters in the second pixel group match each other. Thus, an electric signal representing the difference can be obtained without being affected by the color filter.

【0011】又、請求項6の発明は、前記受光部が複数
の領域に分割され、前記差分信号出力部は、各領域毎に
前記差分に応じた電気信号を出力するものである。これ
により、分割測光が行われる固体撮像装置において、前
記差分を表す電気信号を、分割された領域毎に得ること
ができる。又、請求項7の発明は、請求項1から請求項
6の何れかに記載の固体撮像装置と、シャッタ部と、該
シャッタ部の開閉タイミングを制御する制御手段とを有
し、前記制御手段が、前記差分信号出力部から出力され
た電気信号に基づいて、前記シャッタ部の開閉タイミン
グを制御するものである。これにより、撮影装置におい
て、モニタされた入射光量に応じたシャッタ制御が可能
になる。
According to a sixth aspect of the present invention, the light receiving section is divided into a plurality of areas, and the difference signal output section outputs an electric signal corresponding to the difference for each area. Thereby, in the solid-state imaging device in which the divided photometry is performed, the electric signal representing the difference can be obtained for each divided region. According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the solid-state imaging device according to any one of the first to sixth aspects, a shutter unit, and a control unit for controlling opening / closing timing of the shutter unit. Controls the opening / closing timing of the shutter unit based on the electric signal output from the difference signal output unit. Thereby, in the photographing device, shutter control according to the monitored incident light amount can be performed.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】(第1の実施形態)以下、本発明
の第1の実施形態について、図1から図7を用いて説明
する。図1は、第1の実施形態の固体撮像装置100
(図5)に配置された第1の画素10(図5中、「a」
で示す)のデバイス構造を示すもので、このうち図1
(a)は第1の画素10の平面図、図1(b)は図1
(a)のX−X線に沿った断面図、図1(c)は図1
(a)のY−Y線に沿った断面図である。又、図2は第
1の画素10の回路図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows a solid-state imaging device 100 according to the first embodiment.
The first pixel 10 (“a” in FIG. 5) arranged in FIG.
(Shown in FIG. 1).
FIG. 1A is a plan view of the first pixel 10, and FIG.
1A is a cross-sectional view taken along line XX, and FIG.
It is sectional drawing along the YY line of (a). FIG. 2 is a circuit diagram of the first pixel 10.

【0013】又、図3は、固体撮像装置100に配置さ
れた第2の画素20(図5中、「b」で示す)のデバイ
ス構造を示すもので、このうち図3(a)は第2の画素
20の平面図、図3(b)は図3(a)のX−X線に沿
った断面図、図3(c)は図3(a)のY−Y線に沿っ
た断面図である。又、図4は第2の画素20の回路図で
ある。
FIG. 3 shows a device structure of a second pixel 20 (indicated by "b" in FIG. 5) arranged in the solid-state imaging device 100, of which FIG. 2B is a plan view of the pixel 20, FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line XX of FIG. 3A, and FIG. 3C is a cross-sectional view taken along line YY of FIG. FIG. FIG. 4 is a circuit diagram of the second pixel 20.

【0014】第1の画素10は、図1(a)に示すよう
に、入射光に応じた電荷を生成して蓄積するフォトダイ
オード11(第1の光電変換部;PD1)と、そのゲー
ト領域12Aに受け取った信号電荷に応じた電気信号V
outを出力する接合型電界効果トランジスタ(JFE
T)12と、フォトダイオード11によって生成・蓄積
された信号電荷をJFET12のゲート領域12Aに供
給(転送)するための転送用トランジスタ(Tr1)1
3と、JFET12のゲート領域12Aに供給(転送)
された信号電荷をリセットドレイン15を介して排出す
るためのリセット用トランジスタ(Tr2)14と、リ
セットドレイン15に寄生したフォトダイオードPD2
(第2の光電変換部)と、画素を区画する領域に形成さ
れたスイッチMOSトランジスタ(Tr3)18とによ
って構成されている。
As shown in FIG. 1A, the first pixel 10 has a photodiode 11 (first photoelectric conversion unit; PD1) that generates and accumulates charges according to incident light, and a gate region thereof. 12A, an electric signal V corresponding to the signal charge received
out type junction field effect transistor (JFE
T) 12 and a transfer transistor (Tr1) 1 for supplying (transferring) signal charges generated and accumulated by the photodiode 11 to the gate region 12A of the JFET 12.
3 and supply (transfer) to the gate region 12A of the JFET 12
A reset transistor (Tr2) 14 for discharging the generated signal charges through the reset drain 15, and a photodiode PD2 parasitic on the reset drain 15.
(A second photoelectric conversion unit) and a switch MOS transistor (Tr3) 18 formed in a region that partitions pixels.

【0015】これらフォトダイオード11、JFET1
2、P型の転送用トランジスタ13、P型のリセット用
トランジスタ14は、図1(b)、(c)に示すよう
に、P型半導体基板1上のN型半導体層2に形成されて
いる。又、1画素分のフォトダイオード11、JFET
12、転送用トランジスタ13、リセット用トランジス
タ14は、高濃度のN型(N+)不純物拡散層3によっ
て囲まれている。
The photodiode 11, JFET1
2, the P-type transfer transistor 13 and the P-type reset transistor 14 are formed in the N-type semiconductor layer 2 on the P-type semiconductor substrate 1 as shown in FIGS. 1B and 1C. . In addition, photodiode 11 for one pixel, JFET
12, the transfer transistor 13, and the reset transistor 14 are surrounded by a high-concentration N-type (N +) impurity diffusion layer 3.

【0016】ここで、フォトダイオード11は、図1
(c)に示すように、N型半導体層2に形成されたP型
不純物拡散層(電荷蓄積領域)4と、このP型不純物拡
散層4の上方に形成された高濃度のN型不純物拡散層5
とによって構成され、入射光に応じて生成された信号電
荷がP型不純物拡散層(電荷蓄積領域)4に蓄積され
る。JFET12は、図1(b)に示すように、N型半
導体層2に形成されたP型不純物拡散層6がゲート(ゲ
ート領域12A)を構成し、P型不純物拡散層6中に形
成されたN型不純物拡散層7がソースを構成し、同じく
P型不純物拡散層6中に形成されたN型不純物拡散層8
がチャネルを構成している。このJFET12には、フ
ォトダイオード11で生成・蓄積された信号電荷が、転
送用トランジスタ13を介して、そのゲート領域12A
に供給(転送)され、供給(転送)された信号電荷に応
じた電気信号Voutが、ソース7から、垂直信号線16
を介して出力される。
Here, the photodiode 11 corresponds to FIG.
As shown in (c), a P-type impurity diffusion layer (charge storage region) 4 formed in the N-type semiconductor layer 2 and a high concentration N-type impurity diffusion layer formed above the P-type impurity diffusion layer 4. Layer 5
The signal charge generated according to the incident light is stored in the P-type impurity diffusion layer (charge storage region) 4. In the JFET 12, as shown in FIG. 1B, the P-type impurity diffusion layer 6 formed in the N-type semiconductor layer 2 forms a gate (gate region 12A), and is formed in the P-type impurity diffusion layer 6. N-type impurity diffusion layer 7 constitutes a source, and N-type impurity diffusion layer 8 also formed in P-type impurity diffusion layer 6.
Constitute a channel. The signal charge generated and stored in the photodiode 11 is transferred to the gate region 12A of the JFET 12 through the transfer transistor 13.
An electric signal Vout corresponding to the supplied (transferred) signal charge is supplied from the source 7 to the vertical signal line 16.
Is output via.

【0017】転送用トランジスタ(Tr1)13は、第
1の転送部として機能するもので、図1(a)に示すよ
うに、ソースがフォトダイオード11の電荷蓄積領域
(P型不純物拡散層)4にて構成され、ドレインがJF
ET12のゲート領域12Aを構成するP型不純物拡散
層6にて構成されている。又、これらソースとドレイン
との間にゲート電極13Cが形成されている。この転送
用トランジスタ13は、フォトダイオード11のP型電
荷蓄積領域(P型不純物拡散層)4に蓄積されている信
号電荷をJFET12のゲート領域12Aに供給(転
送)する機能を有する。
The transfer transistor (Tr1) 13 functions as a first transfer unit. As shown in FIG. 1A, the source of the transfer transistor (Tr1) is a charge storage region (P-type impurity diffusion layer) 4 of the photodiode 11. And the drain is JF
It is composed of a P-type impurity diffusion layer 6 constituting the gate region 12A of the ET 12. A gate electrode 13C is formed between the source and the drain. The transfer transistor 13 has a function of supplying (transferring) signal charges stored in the P-type charge storage region (P-type impurity diffusion layer) 4 of the photodiode 11 to the gate region 12A of the JFET 12.

【0018】リセット用トランジスタ(Tr2)14
は、図1(a)、(b)に示すように、ソースがJFE
T12のゲート領域12Aを構成するP型不純物拡散層
6にて構成され、ドレイン(リセットドレイン15)が
P型不純物拡散層9にて構成されている。そして、これ
らソースとドレイン(リセットドレイン15)との間に
ゲート電極14Cが形成されている。このように構成さ
れたリセット用トランジスタ14は、JFET12のゲ
ート領域12Aの電位をリセットする機能を有する。
Reset transistor (Tr2) 14
As shown in FIGS. 1A and 1B, the source is JFE
The P-type impurity diffusion layer 6 constituting the gate region 12A of T12 is configured, and the drain (reset drain 15) is configured by the P-type impurity diffusion layer 9. A gate electrode 14C is formed between the source and the drain (reset drain 15). The reset transistor 14 thus configured has a function of resetting the potential of the gate region 12A of the JFET 12.

【0019】ところで、第1の画素10では、フォトダ
イオード11以外の部分を遮光するリセットドレイン配
線17(図1(a)の右上がり斜線で示す)が、フォト
ダイオード11以外の部分(リセットドレイン15の上
方)で除去されて開口17Aが設けられている。この開
口17Aからリセットドレイン15を構成するP型不純
物拡散層9に光が入射し得る構成となって、この部分に
フォトダイオードPD2が形成される(寄生されたフォ
トダイオード)。
Meanwhile, in the first pixel 10, a reset drain wiring 17 (shown by oblique lines rising to the right in FIG. 1A) that shields portions other than the photodiode 11 is provided with a portion other than the photodiode 11 (reset drain 15). (Above) is provided with an opening 17A. Light is allowed to enter the P-type impurity diffusion layer 9 forming the reset drain 15 from the opening 17A, and the photodiode PD2 is formed in this portion (parasitic photodiode).

【0020】フォトダイオードPD2で生成された信号
電荷は、詳細は後述するように、リセット用トランジス
タ14、スイッチMOSトランジスタ(Tr3)18の
働きによって、固体撮像装置100の同一の行に含まれ
る画素(第1の画素群)からの電気信号Ioutとして、
一定のタイミングで、差分信号出力部150側に送られ
る(第1の画素群の出力)。
As will be described in detail later, the signal charge generated by the photodiode PD2 is controlled by the reset transistor 14 and the switch MOS transistor (Tr3) 18 so that the pixels (pixels) included in the same row of the solid-state imaging device 100 can be used. As an electric signal Iout from the first pixel group),
At a certain timing, the signal is sent to the difference signal output unit 150 side (output of the first pixel group).

【0021】このように構成された画素10には、図2
に示すように、垂直走査回路70(図5)から各種の駆
動パルスが入力され、又、所定の電圧が供給される。具
体的には、フォトダイオード(光電変換部)11には定
電圧源VDDが接続されて逆バイアスが掛けられる。又、
転送用トランジスタ(Tr1)13のゲート電極(転送
ゲート13C)には、駆動パルスφTGが供給され、リ
セット用トランジスタ(Tr2)14のゲート電極(リ
セットゲート14C)には駆動パルスφRSGが、その
ドレイン(リセットドレイン)には駆動パルスφRSD
が、各々、供給される。又、JFET12のソース(ノ
ードN1側)は、定電流源を介して定電圧源VSSに接続
されており(共に図示省略)、この定電流源の働きによ
って、JFET12のソースに定電流Ibiasが流れ、ソ
ースホロワが行われる。
FIG. 2 shows the structure of the pixel 10 of FIG.
As shown in FIG. 5, various drive pulses are input from the vertical scanning circuit 70 (FIG. 5), and a predetermined voltage is supplied. Specifically, a constant voltage source VDD is connected to the photodiode (photoelectric conversion unit) 11, and a reverse bias is applied. or,
The drive pulse φTG is supplied to the gate electrode (transfer gate 13C) of the transfer transistor (Tr1) 13 and the drive pulse φRSG is supplied to the gate electrode (reset gate 14C) of the reset transistor (Tr2) 14 at its drain ( Drive pulse φRSD
Are each supplied. The source (node N1 side) of the JFET 12 is connected to a constant voltage source VSS via a constant current source (both are not shown). With the function of the constant current source, a constant current Ibias flows to the source of the JFET 12. , Source follower is done.

【0022】この第1の画素10では、JFET12
は、そのソースホロワ動作によってソースの電位(ノー
ドN1の電位)Voutが、該JFET12のゲート領域
12Aに蓄えられている電荷が示す信号を増幅した電気
信号となる(電流増幅)。そして、供給される駆動パル
スφTG、φRSG、φRSDの波形を制御すること
で、JFET12のソース(ノードN1側)に現れる電
気信号Voutを一定のタイミングで出力する。又、第1
の画素10では、上記と異なる一定のタイミングで、フ
ォトダイオードPD2(リセットドレイン15)で生成
・蓄積された信号電荷が、リセットドレイン配線17を
介して、電気信号Ioutの形で差分信号出力部150側
に供給される。
In the first pixel 10, the JFET 12
The source follower operation causes the source potential (potential of the node N1) Vout to become an electric signal obtained by amplifying the signal indicated by the electric charge stored in the gate region 12A of the JFET 12 (current amplification). By controlling the waveforms of the supplied drive pulses φTG, φRSG, and φRSD, the electric signal Vout appearing at the source (on the node N1 side) of the JFET 12 is output at a constant timing. Also, the first
In the pixel 10, the signal charge generated and accumulated in the photodiode PD2 (reset drain 15) at a certain timing different from the above is supplied via the reset drain wiring 17 to the differential signal output unit 150 in the form of an electric signal Iout. Supplied to the side.

【0023】第2の画素20は、図3、図4に示すよう
に、基本的な構造は、上記した第1の実施の形態と同じ
であり、フォトダイオード(第3の光電変換部)21
と、JFET22と、転送用トランジスタ(第2の転送
部)23と、リセット用トランジスタ24とによって構
成されている。この第2の画素20では、フォトダイオ
ード21以外の部位が、リセットドレイン配線17によ
って覆われている。従って、第2の画素20では、第1
の画素10のような寄生フォトダイオードPD2は形成
されない(図4)。よって、リセットドレイン25のP
型不純物拡散層29は、リセットドレイン15のP型不
純物拡散層9と異なり、暗電流等のノイズ成分にのみ応
じた信号電荷を生成することになる(遮光された第4の
光電変換部として機能する)。尚、第2の画素20の他
の構成要素については、図1に示した第1の画素10の
対応する要素と同一の符号を付してその説明は省略す
る。
As shown in FIGS. 3 and 4, the second pixel 20 has the same basic structure as that of the first embodiment, and has a photodiode (third photoelectric conversion unit) 21.
, JFET 22, transfer transistor (second transfer unit) 23, and reset transistor 24. In the second pixel 20, portions other than the photodiode 21 are covered by the reset drain wiring 17. Therefore, in the second pixel 20, the first pixel
The parasitic photodiode PD2 like the pixel 10 is not formed (FIG. 4). Therefore, P of the reset drain 25
Unlike the P-type impurity diffusion layer 9 of the reset drain 15, the P-type impurity diffusion layer 29 generates signal charges corresponding only to noise components such as dark current (functions as a light-shielded fourth photoelectric conversion unit). Do). The other components of the second pixel 20 are denoted by the same reference numerals as those of the corresponding components of the first pixel 10 shown in FIG. 1, and description thereof will be omitted.

【0024】又、第2の画素20にも、第1の画素10
と同様に、垂直走査回路70(図5)から各種の駆動パ
ルスが入力され、又、所定の電圧が供給される(図
4)。この第2の画素20において、所定のタイミング
でリセットドレイン25に残った電荷(暗電流等のノイ
ズ成分を含んだ信号電荷)は、1つの行を構成する画素
(第2の画素群)でまとめて、所定のタイミングで電気
信号Idarkとして、差分信号出力部150側に出力され
る(第2の画素群の出力)。
The second pixel 20 also has the first pixel 10
Similarly to the above, various driving pulses are input from the vertical scanning circuit 70 (FIG. 5), and a predetermined voltage is supplied (FIG. 4). In the second pixel 20, charges (signal charges including noise components such as dark current) remaining in the reset drain 25 at a predetermined timing are collected by the pixels (second pixel group) forming one row. Then, it is output to the difference signal output unit 150 as an electric signal Idark at a predetermined timing (output of the second pixel group).

【0025】差分信号出力部150(図5)では、前記
した電気信号Ioutと、電気信号Idarkとが比較され、
差分を示す電気信号(光電流)Ipが、モニタされた光
量を示す電気信号Ioutから暗電流等のノイズ成分を除
去した値(測光電流プロパー)として出力される。図5
は、第1の画素10、第2の画素20が配置された固体
撮像装置100の回路図である。
In the difference signal output section 150 (FIG. 5), the electric signal Iout is compared with the electric signal Idark.
The electric signal (photocurrent) Ip indicating the difference is output as a value (photometric current proper) obtained by removing noise components such as dark current from the electric signal Iout indicating the monitored light amount. FIG.
1 is a circuit diagram of a solid-state imaging device 100 in which a first pixel 10 and a second pixel 20 are arranged.

【0026】第1の実施の形態の固体撮像装置100で
は、受光部120に前述したモニタ機能を有する第1の
画素10(図1)と、モニタ機能を有しない第2の画素
20(図3)がマトリックス状に(図示例では、4×
6)配列されている。図では、モニタ機能を有する第1
の画素10(図中、「a」で示す)が1行目、3行目、
モニタ機能を有さない第2の画素20(図中、「b」で
示す)が2行目、4行目に配置されている。
In the solid-state imaging device 100 according to the first embodiment, the first pixel 10 (FIG. 1) having the above-described monitoring function and the second pixel 20 having no monitoring function (FIG. ) Are arranged in a matrix (in the illustrated example, 4 ×
6) They are arranged. In the figure, the first having the monitor function
Pixel 10 (indicated by “a” in the figure) is in the first row, the third row,
A second pixel 20 having no monitor function (indicated by “b” in the figure) is arranged in the second and fourth rows.

【0027】尚、マトリクス配置の各行において、当該
行の画素内の全てのリセット用トランジスタ(Tr2)
14のゲート電極14C、スイッチMOSトランジスタ
(Tr3)18のゲート電極18Cは、各行毎に共通接
続され、これらリセット用トランジスタ(Tr2)1
4、スイッチMOSトランジスタ(Tr3)18は全て
同時にオン・オフ可能になっている(図1参照)。
In each row of the matrix arrangement, all reset transistors (Tr2) in the pixels of the row are used.
The gate electrode 14C of 14 and the gate electrode 18C of the switch MOS transistor (Tr3) 18 are commonly connected for each row, and these reset transistors (Tr2) 1
4. The switch MOS transistor (Tr3) 18 can be turned on and off at the same time (see FIG. 1).

【0028】図1、図5からも明らかなように、各行毎
に、当該行の全てのリセット用トランジスタ(Tr2)
14、スイッチMOSトランジスタ(Tr3)18がオ
ン(導通状態にある)している場合には、当該行の全て
の画素のJFET12,22のゲート領域12A,22
A及びリセットドレイン15,25が当該行のリセット
ドレイン配線17に対して電気的に接続された状態とな
り、画素間のスイッチMOSトランジスタ(Tr3)1
8によって当該行の全てのJFET12,22のゲート
領域12A,22A及びリセットドレイン15,25が
電気的に接続される。
As is clear from FIGS. 1 and 5, for each row, all the reset transistors (Tr2) in the row are used.
14. When the switch MOS transistor (Tr3) 18 is on (in a conductive state), the gate regions 12A and 22 of the JFETs 12 and 22 of all the pixels in the row are used.
A and the reset drains 15 and 25 are electrically connected to the reset drain wiring 17 of the row, and the switch MOS transistor (Tr3) 1 between pixels
8 electrically connects the gate regions 12A and 22A and the reset drains 15 and 25 of all the JFETs 12 and 22 in the row.

【0029】又、各行毎に、当該行の全てのリセット用
トランジスタ(Tr2)14、スイッチMOSトランジ
スタ(Tr3)18がオフしている(遮断状態にある)
場合には、当該行の全ての画素のJFET12,22の
ゲート領域12A,22Aが当該行のリセットドレイン
配線17に対して電気的に遮断された状態となる。従っ
て、各行毎に、当該行のリセットドレイン配線17に、
JFET12,22のゲート領域12A,22Aの電荷
を、リセットドレイン15,25を介して排出させると
ともに当該ゲート領域12A,22Aの電位を制御する
ための駆動信号φRSDを与えることができる。
In each row, all reset transistors (Tr2) 14 and switch MOS transistors (Tr3) 18 in the row are turned off (in a cutoff state).
In this case, the gate regions 12A and 22A of the JFETs 12 and 22 of all the pixels in the row are electrically disconnected from the reset drain lines 17 in the row. Therefore, for each row, the reset drain wiring 17 of the row is
Charges in the gate regions 12A and 22A of the JFETs 12 and 22 can be discharged through the reset drains 15 and 25, and a drive signal φRSD for controlling the potentials of the gate regions 12A and 22A can be given.

【0030】ここで、モニタ機能を有する前記第1の画
素10を含む各行に着目すると、当該行の全てのリセッ
ト用トランジスタ(Tr2)14、スイッチMOSトラ
ンジスタ(Tr3)18がオンしている場合には、画素
間のスイッチMOSトランジスタ(Tr3)18によっ
て当該行の全てのJFET12のゲート領域12A及び
リセットドレイン15が電気的に接続される。このと
き、当該行の第1の画素10のリセットドレイン15
は、隣接する画素のリセット用トランジスタ(Tr2)
14、スイッチMOSトランジスタ(Tr3)18及び
リセットドレイン15を経由して、当該行のリセットド
レイン配線17(L1,L3)に対して電気的に接続さ
れる。
Attention is paid to each row including the first pixel 10 having the monitor function. When all the reset transistors (Tr2) 14 and the switch MOS transistors (Tr3) 18 in the row are turned on. The gate regions 12A and the reset drains 15 of all the JFETs 12 in the row are electrically connected by a switch MOS transistor (Tr3) 18 between pixels. At this time, the reset drain 15 of the first pixel 10 in the row is used.
Is a reset transistor (Tr2) of an adjacent pixel
14, the switch MOS transistor (Tr3) 18 and the reset drain 15 are electrically connected to the reset drain wiring 17 (L1, L3) of the row.

【0031】この結果、第1の画素10において前記開
口17Aから入射した光に応じて発生した信号電荷(モ
ニタされた入射光量を示す)による電気信号Ioutを、
当該行のリセットドレイン配線17(L1,L3)から
出力させることができる。又、モニタ機能を有しない前
記第2の画素20を含む各行に着目すると、当該行の全
てのリセット用トランジスタ(Tr2)24、スイッチ
MOSトランジスタ(Tr3)18がオンしている場合
には、画素間のスイッチMOSトランジスタ(Tr3)
18によって当該行の全てのJFET22のゲート領域
22A及びリセットドレイン25が電気的に接続され
る。このとき、当該行の第2の画素20のリセットドレ
イン25は、隣接する画素のリセット用トランジスタ
(Tr2)24、スイッチMOSトランジスタ(Tr
3)18及びリセットドレイン25を経由して、当該行
のリセットドレイン配線17(L2,L4)に対して電
気的に接続される。
As a result, the electric signal Iout due to the signal charge (indicating the monitored incident light amount) generated in the first pixel 10 according to the light incident from the opening 17A is
The data can be output from the reset drain wiring 17 (L1, L3) of the row. Focusing on each row including the second pixel 20 having no monitor function, if all reset transistors (Tr2) 24 and switch MOS transistors (Tr3) 18 in the row are on, the pixel Switch MOS transistor (Tr3) between
18 electrically connects the gate regions 22A and the reset drains 25 of all the JFETs 22 in the row. At this time, the reset drain 25 of the second pixel 20 of the row is connected to the reset transistor (Tr2) 24 and the switch MOS transistor (Tr) of the adjacent pixel.
3) Via the 18 and the reset drain 25, it is electrically connected to the reset drain wiring 17 (L2, L4) of the row.

【0032】この結果、第2の画素20においては、リ
セットドレイン25のP型不純物拡散層29にて発生し
た信号電荷による電気信号Idarkを、当該行のリセット
ドレイン配線17(L2,L4)から出力させることが
できる。尚、固体撮像装置100の周辺回路、例えば、
垂直走査回路70,水平走査回路80等の周辺回路構成
は、従来の固体撮像装置と同じであり、その詳細な説明
は省略する。
As a result, in the second pixel 20, the electric signal Idark due to the signal charge generated in the P-type impurity diffusion layer 29 of the reset drain 25 is output from the reset drain wiring 17 (L2, L4) of the row. Can be done. Note that peripheral circuits of the solid-state imaging device 100, for example,
The configuration of peripheral circuits such as the vertical scanning circuit 70 and the horizontal scanning circuit 80 is the same as that of a conventional solid-state imaging device, and a detailed description thereof will be omitted.

【0033】又、固体撮像装置100では、モニタ機能
を有する第1の画素10を含む各行(図5の1行目、3
行目)、モニタ機能を有しない第2の画素20を含む各
行(2行目、4行目)のリセットドレイン配線17(L
1〜L4)は、MOSFET等からなる選択スイッチS
b1-4を介して垂直走査回路70の当該行の各駆動パル
スφRSDの出力部にそれぞれ接続される。
In the solid-state imaging device 100, each row including the first pixel 10 having a monitor function (the first row and the third row in FIG. 5).
Row), the reset drain wiring 17 (L) of each row (second row, fourth row) including the second pixel 20 having no monitor function.
1 to L4) are selection switches S composed of MOSFETs and the like.
Each of the driving pulses φRSD of the corresponding row of the vertical scanning circuit 70 is connected to the output section of each driving pulse φRSD via b1-4.

【0034】又、当該各行のリセットドレイン配線17
(L1〜L4)は、選択スイッチSa1-4を介して、差
分信号出力部150に接続されている。各選択スイッチ
Sb1-4のゲート電極には駆動パルスφMONが印加さ
れ、各選択スイッチSa1-4のゲート電極には駆動パル
スφMONをインバータ91で反転したパルスが印加さ
れる。
The reset drain wiring 17 of each row
(L1 to L4) are connected to the difference signal output unit 150 via the selection switch Sa1-4. A drive pulse φMON is applied to the gate electrode of each selection switch Sb1-4, and a pulse obtained by inverting the drive pulse φMON by the inverter 91 is applied to the gate electrode of each selection switch Sa1-4.

【0035】前記各選択スイッチSa1-4及び各選択ス
イッチSb1-4により、当該行の各画素のJFET1
2、22のゲート領域12A、22Aの電荷をリセット
ドレイン15,25を介して排出させるとともに当該ゲ
ート領域15、25の電位を制御する状態(駆動信号φ
RSDが供給される状態)と、当該行のリセットドレイ
ン配線17(L1〜L4)に現れた信号を外部(差分信
号出力部150側)に出力させる状態とを切り替えるこ
とができる。すなわち、選択スイッチSa1-4、Sb1-4
のオン/オフを制御することで、第1の画素10のリセ
ットドレイン15、第2の画素20のリセットドレイン
25で発生した電気信号(Iout、Idark)を選択的に
差分信号出力部150に出力させることができる。
By the selection switches Sa1-4 and Sb1-4, the JFET1 of each pixel in the row is set.
The state in which the charges in the gate regions 12A and 22A are discharged through the reset drains 15 and 25 and the potentials of the gate regions 15 and 25 are controlled (driving signal φ
It is possible to switch between a state where the RSD is supplied and a state where the signal appearing on the reset drain wiring 17 (L1 to L4) of the row is output to the outside (to the difference signal output unit 150 side). That is, the selection switches Sa1-4, Sb1-4
, And selectively outputs the electric signals (Iout, Idark) generated at the reset drain 15 of the first pixel 10 and the reset drain 25 of the second pixel 20 to the difference signal output unit 150. Can be done.

【0036】電気信号Iout、Idarkを比較して、その
差分を示す信号Ipを出力する差分信号出力部150
は、図5に示すように、電流アンプ152、153、ア
ンプ154によって構成され、その出力端子151か
ら、電気信号Iout、Idarkの差分に応じた電気信号I
pが出力される。具体的には、モニタ機能を有する第1
の画素10(図5の「a」)が接続されたリセットドレ
イン配線17(L1,L3)と、モニタ機能を有しない
第2の画素20(図5の「b」)が接続されたリセット
ドレイン配線17(L2,L4)を各々まとめた出力線
L11,L12は、各々、差分信号出力部150の電流
アンプ152、153の一方の端子に接続され、電流電
圧変化される。このとき電流アンプ152、153の他
方の端子にはリセット電圧が印可されている。ここで、
モニタ機能を有する第1の画素10のリセット電極に供
給される電圧と、モニタ機能を有しない第2の画素20
のリセット電極に供給される電圧は同じ値にされ、動作
に支障はないような構成となっている。このため電流ア
ンプ152、153では、電気信号Iout、Idarkが、
リセット電圧を基準に電流電圧変換される。
The difference signal output unit 150 compares the electric signals Iout and Idark and outputs a signal Ip indicating the difference.
Is composed of current amplifiers 152, 153 and an amplifier 154, as shown in FIG. 5, and outputs from an output terminal 151 an electric signal I corresponding to a difference between the electric signals Iout and Idark.
p is output. Specifically, the first having a monitor function
And the reset drain line 17 (L1, L3) to which the pixel 10 ("a" in FIG. 5) is connected, and the reset drain line to which the second pixel 20 ("b" in FIG. 5) having no monitor function is connected. The output lines L11 and L12 in which the wirings 17 (L2 and L4) are combined are connected to one terminals of the current amplifiers 152 and 153 of the difference signal output unit 150, respectively, to change the current and the voltage. At this time, a reset voltage is applied to the other terminals of the current amplifiers 152 and 153. here,
The voltage supplied to the reset electrode of the first pixel 10 having a monitor function and the voltage of the second pixel 20 having no monitor function
The voltages supplied to the reset electrodes are set to the same value so that the operation is not hindered. Therefore, in the current amplifiers 152 and 153, the electric signals Iout and Idark are
Current-voltage conversion is performed based on the reset voltage.

【0037】電流電圧変換された電気信号は、電流アン
プ154の端子に、各々、入力される。ここで電流アン
プ154は、入力インビーダンスが非常に低いものが用
いられる。電流アンプ152、153で電流電圧変換さ
れ、アンプ154で減算処理された電気信号は、光電流
(電気信号Iout)から暗電流等のノイズ成分更にはフ
ォトダイオード11、21で電荷がオーバーフローした
ときに生じ得る電流分を差し引いた測光電流ブロパー
(電気信号Ip=Iout−Idark)となる。
The electric signals subjected to the current-voltage conversion are input to the terminals of the current amplifier 154, respectively. Here, as the current amplifier 154, one having very low input impedance is used. The electric signal that has been subjected to current-voltage conversion by the current amplifiers 152 and 153 and subjected to the subtraction processing by the amplifier 154 is used when a charge component overflows from the photocurrent (electric signal Iout) to a noise component such as a dark current and the photodiodes 11 and 21. The photometric current bhopper (electric signal Ip = Iout-Idark) is obtained by subtracting a possible current.

【0038】この差分信号出力部150にて得られた電
気信号Ipは、固体撮像装置100の露光時間の決定に
用いられる。すなわち、フォトダイオード11で生成・
蓄積される信号電荷の値(光の強度)をリセットドレイ
ンに寄生したフォトダイオードPD2からの信号電荷に
基づいてモニタし、このモニタの結果(電気信号Ip)
を用いた露光制御が行われる。
The electric signal Ip obtained by the difference signal output section 150 is used for determining the exposure time of the solid-state imaging device 100. That is, it is generated by the photodiode 11.
The value (intensity of light) of the accumulated signal charge is monitored based on the signal charge from the photodiode PD2 parasitic on the reset drain, and the result of this monitoring (electric signal Ip)
Exposure control using is performed.

【0039】次に、固体撮像装置100が用いられた撮
影装置500の一例について、図6を用いて説明する。
撮影装置500では、固体撮像装置100が遮光用シャ
ッタ501の付いた暗箱502の中に配置され、コント
ローラ503によって、シャッタ501とスピードライ
ト510が制御される。
Next, an example of a photographing apparatus 500 using the solid-state imaging device 100 will be described with reference to FIG.
In the imaging device 500, the solid-state imaging device 100 is disposed in a dark box 502 with a light-blocking shutter 501, and the controller 501 controls the shutter 501 and the speedlight 510.

【0040】固体撮像装置100内の差分信号出力部1
50の出力端子151は、光電流積分回路505及びコ
ンパレータ506を有する光電流処理回路504に接続
されている。
The differential signal output unit 1 in the solid-state imaging device 100
The output terminal 151 of 50 is connected to a photocurrent processing circuit 504 having a photocurrent integration circuit 505 and a comparator 506.

【0041】光電流積分回路505は、更に、オペアン
プ507、コンデンサCL及びリセット用スイッチ50
8にて構成されている。ここで、リセット用スイッチ5
08は、そのゲート電極に受けたリセット信号φRST
に応答してコンデンサCLの電荷を放電させ、もって、
光電流積分回路505をリセットする。
The photocurrent integration circuit 505 further includes an operational amplifier 507, a capacitor CL, and a reset switch 50.
8. Here, the reset switch 5
08 is the reset signal φRST received at the gate electrode.
Discharges the charge of the capacitor CL in response to
The photocurrent integration circuit 505 is reset.

【0042】出力端子151から光電流積分回路505
に供給された電気信号(光電流)Ipは、積分されて電
圧Vipに変換される。変換された電圧Vipは、コン
パレータ506にて参照電圧Vcと比較され、電圧Vi
pが参照電圧Vcより小さくなった時点で、シャッタ5
01を閉じる制御信号がコントローラ503側に出力さ
れるようになっている。
From the output terminal 151, the photocurrent integrating circuit 505
Is integrated and converted into a voltage Vip. The converted voltage Vip is compared with the reference voltage Vc by the comparator 506, and the voltage Vi is
When p becomes smaller than the reference voltage Vc, the shutter 5
01 is output to the controller 503 side.

【0043】このように第1、第2の画素10、20を
用いた固体撮像装置100では、フォトダイオード1
1,21を用いた撮影時の適正な露出時間(シャッタ5
01の開閉時間)を、リセットドレイン15に寄生した
フォトダイオードPD2でリアルタイムでモニタされた
電気信号Ip(Iout−Idark)に基づいて制御するこ
とができるので、常に、撮影状況の変化に応じて適正な
露光時間が得られる。
As described above, in the solid-state imaging device 100 using the first and second pixels 10 and 20, the photodiode 1
Exposure time during shooting using shutters 1 and 21 (shutter 5
01 opening / closing time) can be controlled based on the electric signal Ip (Iout-Idark) monitored in real time by the photodiode PD2 parasitic on the reset drain 15, so that it is always appropriate in accordance with a change in the photographing situation. Exposure time can be obtained.

【0044】ここで、撮像装置500を用いて静止画を
撮像する場合の固体撮像装置100の動作タイミングに
ついて、図7のタイミングチャートに従って説明する。
図7において、T1〜T8間では選択スイッチSb1が
オンされ、T8以後には選択スイッチSb2、Sb3…が
順次オンする。このとき選択スイッチSa1-4は、選択
スイッチSb1-4の逆の状態となる。
Here, the operation timing of the solid-state imaging device 100 when capturing a still image using the imaging device 500 will be described with reference to the timing chart of FIG.
In FIG. 7, the selection switch Sb1 is turned on between T1 and T8, and the selection switches Sb2, Sb3. At this time, the selection switch Sa1-4 is in a state opposite to that of the selection switch Sb1-4.

【0045】以下、選択スイッチSb1がオンされた状
態(T1〜T8間)での垂直走査と水平走査について説
明する。先ず、T1〜T4で垂直走査が行われる。具体
的には、T1時点では、信号Sb1がロウレベルからハ
イレベル(信号Sa1はハイレベルからロウレベル)に
切り替えられる。このとき、信号RSG1、信号RSD1
は共にロウレベルとなる。
The vertical scanning and the horizontal scanning when the selection switch Sb1 is turned on (between T1 and T8) will be described below. First, vertical scanning is performed at T1 to T4. Specifically, at time T1, the signal Sb1 is switched from a low level to a high level (the signal Sa1 is switched from a high level to a low level). At this time, the signal RSG1, the signal RSD1
Are both low level.

【0046】この状態では、選択スイッチSb1はオ
ン、選択スイッチSa1はオフとなり、各画素のリセッ
トドレイン15が垂直走査回路70に接続され、該垂直
走査回路70から各第1の画素10にハイレベルの駆動
パルスRSG1が供給される。一方で、選択スイッチS
a1がオフとなるのに伴い、各第1の画素10は、電流
出力線L1から切り離される。尚、JFET12のゲー
トはT1時点に至る前にリセット電位VGLに固定されて
いる。
In this state, the selection switch Sb1 is turned on, the selection switch Sa1 is turned off, the reset drain 15 of each pixel is connected to the vertical scanning circuit 70, and the vertical scanning circuit 70 supplies a high level signal to each first pixel 10. Is supplied. On the other hand, the selection switch S
As a1 turns off, each first pixel 10 is disconnected from the current output line L1. Note that the gate of the JFET 12 is fixed to the reset potential VGL before reaching the time point T1.

【0047】T1時点からT2時点の間で、信号RSD
1がハイレベルとなり、その後、T2時点となったとき
に信号RSG1がハイレベルとなると、リセット用トラ
ンジスタ(Tr2)14がオンし、増幅部(JFET1
2)のリセットドレイン15にハイレベルの信号RSD
1が供給されてゲートが読み出し電圧レベルVGHとな
る。この時点では、転送用トランジスタ(Tr1)13
はオフであるため、出力信号Voutは、暗電流等のノイ
ズ成分に応じた信号レベルVdarkとなる。
Between the time T1 and the time T2, the signal RSD
When the signal RSG1 becomes high level at the time point T2, the reset transistor (Tr2) 14 is turned on and the amplifying section (JFET1
2) A high level signal RSD is applied to the reset drain 15
1 is supplied and the gate is at the read voltage level VGH. At this point, the transfer transistor (Tr1) 13
Is off, the output signal Vout has a signal level Vdark corresponding to a noise component such as a dark current.

【0048】ここで、図5に示す2ライン目に着目する
と、図7のT1〜T8間では、選択スイッチSb2に供
給される選択パルスSb2がロウレベルであるため、リ
セット用トランジスタ(Tr2)24のゲートがハイレ
ベルの電位(Vref)に固定され、測光電流のみ(図7
では2ライン目にはモニタ機能を有しない第2の画素2
0「b」が配置されている)がリセットドレイン用配線
17(L2)を通じて出力される。この電気信号Idark
は暗電流等のノイズ成分を示す。
Here, paying attention to the second line shown in FIG. 5, since the selection pulse Sb2 supplied to the selection switch Sb2 is at a low level between T1 and T8 in FIG. 7, the reset transistor (Tr2) 24 The gate is fixed at a high level potential (Vref), and only the photometric current (FIG. 7)
In the second line, the second pixel 2 having no monitor function
0 “b” are output through the reset drain wiring 17 (L2). This electric signal Idark
Indicates a noise component such as dark current.

【0049】T3時点に至ると、出力キャパシタCtj
…にて交流結合された信号出力線の片側が、暗電流等の
ノイズ成分を示す信号レベルにクランプされる。T4時
点に至ると、転送用トランジスタ(Tr1)13がオフ
からオンに転じ、この転送用トランジスタ(Tr1)1
3のオンによって、フォトダイオード11の信号電荷が
JFET12のゲート領域12Aに転送される。
At time T3, the output capacitor Ctj
Are clamped to a signal level indicating a noise component such as a dark current. At time T4, the transfer transistor (Tr1) 13 turns from off to on, and the transfer transistor (Tr1) 1
By turning on 3, the signal charge of the photodiode 11 is transferred to the gate region 12A of the JFET 12.

【0050】これにより垂直信号線81,82…(図
5)に接続された出力キャパシタCtj…が充電され、
該出力信号線のうち、暗電流等のノイズ成分を示す信号
レベルにクランプされた側は、レベル補正され、補正後
された信号電圧Voutが出力される。T6時点以降では
水平走査(図5に示す例では、1列〜6列)が行われ
る。
(FIG. 5), the output capacitors Ctj... Connected to the vertical signal lines 81, 82.
The side of the output signal line which is clamped to a signal level indicating a noise component such as a dark current is level-corrected, and the corrected signal voltage Vout is output. After T6, horizontal scanning (in the example shown in FIG. 5, 1 to 6 rows) is performed.

【0051】先ず、T6時点で、1列目の画素の水平信
号線81にRSTHが供給されて、当該水平出力線に残
っている電荷が排除される(リセット)。T7時点に至
ると、1列目の水平出力線と水平走査回路80との間に
配置されたトランジスタHj(図5)がオフからオンに
切り替わり、1列目の画素の出力キャパシタCtjに充
電されていた信号が水平出力線に出力される。
First, at time T6, RSTH is supplied to the horizontal signal line 81 of the pixel in the first column, and the charge remaining on the horizontal output line is eliminated (reset). At time T7, the transistor Hj (FIG. 5) disposed between the horizontal output line of the first column and the horizontal scanning circuit 80 switches from off to on, and the output capacitor Ctj of the pixel in the first column is charged. The output signal is output to the horizontal output line.

【0052】以後、次の水平出力線(2列目)の読み出
し動作が開始され、順次、水平走査が行われる。以上説
明したように、第1の実施の形態の固体撮像装置100
では、受光部120に、モニタ機能を有する第1の画素
10とモニタ機能を有しない第2の画素20とが、マト
リックス状に配置されて、第1の画素10で得られた入
射光に応じた電気信号Ioutと第2の画素20で得られ
た電気信号Idarkとの差分を表す電気信号Ipが得ら
れ、この電気信号Ipを露光制御時のモニタ用の信号と
して用いるので、暗電流等のノイズ成分の影響を受けず
に、露出制御が可能になる。
Thereafter, the read operation of the next horizontal output line (second column) is started, and horizontal scanning is performed sequentially. As described above, the solid-state imaging device 100 according to the first embodiment
In the light receiving unit 120, a first pixel 10 having a monitoring function and a second pixel 20 not having a monitoring function are arranged in a matrix, and the first pixel 10 having a monitoring function is arranged in accordance with incident light obtained by the first pixel 10. The electric signal Ip representing the difference between the obtained electric signal Iout and the electric signal Idark obtained by the second pixel 20 is obtained, and this electric signal Ip is used as a signal for monitoring during exposure control. Exposure can be controlled without being affected by noise components.

【0053】(第2の実施の形態)次に、本発明の第2
の実施の形態について、図8を用いて説明する。この第
2の実施の形態の固体撮像装置200では、その受光部
220に、前述した第1の実施形態の第1の画素10
(図中、○で囲んだ画素)、第2の画素20(△で囲ん
だ画素)がマトリックス状に配置され、第1、第2の画
素10、20の入射面に、所定のパターンで色フィルタ
(例えば、「R」「G」「B」)が配置されている(図
示例では、ベイヤ配列)。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described.
The embodiment will be described with reference to FIG. In the solid-state imaging device 200 according to the second embodiment, the light receiving section 220 includes the first pixel 10 according to the first embodiment described above.
(Pixels surrounded by a circle in the figure) and second pixels 20 (pixels surrounded by a triangle) are arranged in a matrix, and the incident surfaces of the first and second pixels 10 and 20 are colored in a predetermined pattern. Filters (for example, “R”, “G”, “B”) are arranged (in the illustrated example, Bayer arrangement).

【0054】このように受光部220が構成された固体
撮像装置200においても、第1の画素10で得られた
電気信号Ioutと、第2の画素20で得られた電気信号
Idarkとの差分が、差分信号出力部250にて得られる
ようになっている。ところで、電気信号Iout、Idark
は、入射面に配置された色フィルタの種類に応じてその
値が異なってくる。
In the solid-state imaging device 200 having the light receiving section 220 as described above, the difference between the electric signal Iout obtained from the first pixel 10 and the electric signal Idark obtained from the second pixel 20 is also obtained. , And a difference signal output unit 250. By the way, electric signals Iout, Idark
Varies depending on the type of the color filter arranged on the incident surface.

【0055】このため、第1の画素10を含むK1、K
2、K3、K4行(第1の画素群)と、第2の画素20
を含むM1、M2行(第2の画素群)とで、含まれる色
フィルタの割合が互いに一致するように、受光部220
が、行単位で(水平方向に)分割されている。すなわ
ち、差分信号出力部250では、電流アンプ252の一
方の端子にK1、K2、K3、K4行が接続され、電流
アンプ253の一方の端子にM1、M2が接続されてい
る。
For this reason, K1 and K1 including the first pixel 10
Rows 2, K3 and K4 (first pixel group) and second pixel 20
And the light receiving unit 220 so that the ratio of the color filters included in the rows M1 and M2 (the second pixel group) including
Are divided on a line-by-line basis (in the horizontal direction). That is, in the differential signal output unit 250, rows K 1, K 2, K 3, and K 4 are connected to one terminal of the current amplifier 252, and M 1 and M 2 are connected to one terminal of the current amplifier 253.

【0056】ここで、K1行、M1行、K4行は、色フ
ィルタに関して同じ配列であり、K2行、K3行、M2
行が同じ配列である。従って、差分信号出力部250の
電流アンプ252の一方の端子に接続されるラインL2
1上の画素と、電流アンプ253の一方の端子に接続さ
れるラインL22上の画素は、含まれる色フィルタの比
率が同じとなり、得られる電気信号Iout、Idarkの値
には、色フィルタの相違による差異が影響しない。
Here, rows K1, M1 and K4 have the same arrangement with respect to the color filters, and rows K2, K3 and M2
The rows are in the same array. Therefore, the line L2 connected to one terminal of the current amplifier 252 of the differential signal output unit 250
1 and the pixel on the line L22 connected to one terminal of the current amplifier 253 have the same ratio of the included color filters, and the values of the obtained electric signals Iout and Idark are different from those of the color filters. Has no effect.

【0057】尚、上記実施の形態では、受光部220と
してベイヤ配列された受光部を例にあげて説明している
が、色フィルタの配列は、これに限られず、他の配列で
あってもよい。 (第3の実施形態)次に、本発明の第3の実施の形態に
ついて、図9を用いて説明する。
In the above embodiment, the light receiving section 220 is described as an example of a light receiving section arranged in a Bayer array. However, the arrangement of the color filters is not limited to this. Good. Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0058】この第3の実施の形態の固体撮像装置30
0は、受光部320が3つの領域320A,320B,
320Cに分割され、これに合わせて、3つの差分信号
出力部350A,350B,350Cが3つの領域32
0A,320B,320C毎に、電気信号Iout、Idar
kの差分を示す電気信号Ip1,Ip2,Ip3を出力
するようになっている。
The solid-state imaging device 30 of the third embodiment
0 indicates that the light receiving unit 320 has three regions 320A, 320B,
320C, and three difference signal output units 350A, 350B, and 350C are divided into three regions 32C.
0A, 320B, 320C, the electric signals Iout, Idar
Electric signals Ip1, Ip2, and Ip3 indicating the difference of k are output.

【0059】具体的には、固体撮像装置300では、受
光部320に、前述した第2の実施形態と同様に、第1
の画素10(図中、○で囲んだ画素)、第2の画素20
(△で囲んだ画素)がマトリックス状に配置され、第
1、第2の画素10、20の入射面には、所定のパター
ンで色フィルタ(例えば、「R」「G」「B」)が配置
されている(ベイヤ配列)。
Specifically, in the solid-state imaging device 300, the light receiving section 320 has the first
Pixel 10 (the pixel circled in the figure) and the second pixel 20
(Pixels surrounded by △) are arranged in a matrix, and color filters (for example, “R”, “G”, and “B”) are arranged in a predetermined pattern on the incident surfaces of the first and second pixels 10 and 20. Are arranged (Bayer arrangement).

【0060】ところで、この第3の実施の形態では、3
つの領域320A,320B,320C毎に、3つの差
分信号出力部350A,350B,350Cから電気信
号Iout、Idarkの差分を示す電気信号Ip1,Ip
2,Ip3を出力させるため、領域320Aにのみ第1
の画素10を含むD1行、D2行、領域320Bにのみ
第1の画素10を含むE1行、E2行、領域320Cに
のみ第1の画素10を含むF1行、F2行、領域320
A,320B,320Cの何れにも第1の画素10を含
まないS1行、S2行が形成されている。
Incidentally, in the third embodiment, 3
Electric signals Ip1 and Ip indicating the difference between the electric signals Iout and Idark from the three difference signal output units 350A, 350B and 350C for each of the three regions 320A, 320B and 320C.
2, Ip3, so that the first
Row D1, row D2 including pixel 10 and row E1, row E2 including first pixel 10 only in region 320B, and row F1, row F2, and region 320 including first pixel 10 only in region 320C.
Rows S1 and S2 that do not include the first pixel 10 are formed in any of A, 320B, and 320C.

【0061】そして、差分信号出力部350Aでは、電
流アンプ352Aの一方の端子にD1、D2行のライン
L31が接続され、電流アンプ353Aの一方の端子に
S1、S2のラインL34が接続されている。又、差分
信号出力部350Bでは、電流アンプ352Bの一方の
端子にE1、E2行のラインL32が接続され、電流ア
ンプ353Bの一方の端子にS1、S2のラインL34
が接続されている。
In the difference signal output section 350A, one terminal of the current amplifier 352A is connected to the line L31 of the D1 and D2 rows, and one terminal of the current amplifier 353A is connected to the line L34 of S1 and S2. . In the differential signal output unit 350B, the line L32 of the E1 and E2 rows is connected to one terminal of the current amplifier 352B, and the line L34 of S1 and S2 is connected to one terminal of the current amplifier 353B.
Is connected.

【0062】又、差分信号出力部350Cでは、電流ア
ンプ352Cの一方の端子にF1、F2行のラインL3
3が接続され、電流アンプ353Cの一方の端子にS
1、S2のラインL34が接続されている。
In the differential signal output section 350C, one terminal of the current amplifier 352C is connected to the line L3 of the F1 and F2 rows.
3 is connected to one terminal of the current amplifier 353C.
1, the line L34 of S2 is connected.

【0063】この結果、領域320A,320B,32
0Cの各領域で、色フィルタの影響を受けずに、かつ、
電気信号Iout、Idarkの差分に応じた電気信号Ip
1,Ip2,Ip3が、個別に出力される。尚、この第
3の実施の形態でも、受光部320としてベイヤ配列さ
れた受光部を例にあげて説明しているが、色フィルタの
配列は、これに限られず、他の配列であってもよい。
As a result, the areas 320A, 320B, 32
In each area of 0C, without being affected by the color filter, and
The electric signal Ip according to the difference between the electric signals Iout and Idark
1, Ip2 and Ip3 are individually output. In the third embodiment, the light receiving section 320 is described as a light receiving section arranged in a Bayer array as an example. However, the arrangement of the color filters is not limited to this. Good.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上説明したように請求項1、2の発明
によれば、第1の画素で得られた入射光に応じた電気信
号と第2の画素で得られた電気信号との差分を表す電気
信号が得られ、暗電流等のノイズ成分の影響を受けない
電気信号をモニタ用の信号として用いることができる。
この結果、固体撮像装置において、入射光量をリアルタ
イムで高精度にモニタすることができ、TTL調光によ
るスピードライト光量等の制御、シャッタ速度と絞りの
組み合わせ等の自動制御等に反映させた最適な露出制御
が可能になる。
As described above, according to the first and second aspects of the present invention, the difference between the electric signal corresponding to the incident light obtained at the first pixel and the electric signal obtained at the second pixel. Is obtained, and an electric signal which is not affected by noise components such as dark current can be used as a monitor signal.
As a result, in the solid-state imaging device, the amount of incident light can be monitored in real time with high accuracy, and the optimal exposure reflected in control of the speedlight light amount by TTL dimming, automatic control of the combination of shutter speed and aperture, and the like. Control becomes possible.

【0065】又、請求項3の発明によれば、第1、第2
の画素が、第1の画素を含む第1の画素群と、第2の画
素のみからなる第2の画素群とに分けられるので、第
1、第2の画素群からの信号電荷を互いに比較して、そ
の差分に応じた電気信号を出力でき、差分を表す電気信
号の検出精度を高めることができる。又、請求項4の発
明によれば、受光部に第1、第2の画素がマトリックス
状に配置された固体撮像装置において、前記差分を表す
電気信号を精度良く簡易に得ることができる。
According to the third aspect of the present invention, the first and the second
Are divided into a first pixel group including the first pixel and a second pixel group including only the second pixel, so that signal charges from the first and second pixel groups are compared with each other. As a result, an electric signal corresponding to the difference can be output, and the detection accuracy of the electric signal representing the difference can be improved. According to the fourth aspect of the present invention, in a solid-state imaging device in which first and second pixels are arranged in a matrix in a light receiving section, an electric signal representing the difference can be easily and accurately obtained.

【0066】又、請求項5の発明によれば、第1、第2
の画素の入射面に、色フィルタが所定の配列パターンで
形成された場合でも、色フィルタの影響を受けずに、前
記差分を表す電気信号を精度良く得ることができる。
又、請求項6の発明によれば、分割された領域毎に、前
記差分を表す電気信号が得られるので、分割測光が行わ
れる固体撮像装置において、前記差分を表す電気信号を
当該分割された領域毎に得て、露出制御の精度を高める
ことができる。
According to the fifth aspect of the present invention, the first and the second
Even when a color filter is formed in a predetermined arrangement pattern on the incident surface of the pixel, an electric signal representing the difference can be obtained with high accuracy without being affected by the color filter.
According to the invention of claim 6, since the electric signal representing the difference is obtained for each of the divided regions, the electric signal representing the difference is divided by the solid-state imaging device in which the divided photometry is performed. The accuracy of the exposure control can be obtained for each region to improve the accuracy of the exposure control.

【0067】又、請求項7によれば、差分信号出力部か
ら出力された電気信号に基づいて、シャッタ部の開閉タ
イミングが制御されるので、撮影装置において、モニタ
された入射光量に応じた精度の高いシャッタ制御が可能
になる。
According to the present invention, since the opening / closing timing of the shutter is controlled based on the electric signal output from the difference signal output unit, the accuracy of the photographing apparatus according to the monitored incident light amount is improved. High shutter control is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施形態の第1の画素10のデバイス構
造を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a device structure of a first pixel 10 according to a first embodiment.

【図2】第1の画素10の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of the first pixel 10;

【図3】第2の画素20のデバイス構造を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a device structure of a second pixel 20.

【図4】第2の画素20の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a second pixel 20.

【図5】第1、第2の画素10、20を用いた固体撮像
装置100の概略を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram schematically showing a solid-state imaging device 100 using first and second pixels 10 and 20.

【図6】固体撮像装置100が用いられた撮影装置50
0を示すブロック図である。
FIG. 6 is a photographing apparatus 50 using the solid-state imaging device 100;
FIG.

【図7】第1、第2の画素10、20に供給される駆動
パルスの波形を示すタイミングチャートである。
FIG. 7 is a timing chart showing waveforms of driving pulses supplied to first and second pixels 10 and 20.

【図8】第1、第2の画素10、20を用いた固体撮像
装置200の概略を示す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram schematically showing a solid-state imaging device 200 using first and second pixels 10 and 20.

【図9】第1、第2の画素10、20を用いた固体撮像
装置300の概略を示す回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram schematically illustrating a solid-state imaging device 300 using first and second pixels 10 and 20.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,20 画素 11,21 フォトダイオード(光電変換部) 12,22 増幅用トランジスタ(JFET) 12A,22A ゲート領域(制御電極) 13,23 転送用トランジスタ(Tr1) 14,24 リセット用トランジスタ(Tr2G) 15,25 リセットドレイン 17 リセットドレイン配線 17A 開口 100,200,300 固体撮像装置 500 撮影装置 10, 20 pixels 11, 21 Photodiode (photoelectric conversion unit) 12, 22, Amplifying transistor (JFET) 12A, 22A Gate region (control electrode) 13, 23 Transfer transistor (Tr1) 14, 24 Reset transistor (Tr2G) 15, 25 reset drain 17 reset drain wiring 17A opening 100, 200, 300 solid-state imaging device 500 imaging device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 27/146 H04N 9/07 D 27/14 A H04N 9/07 H01L 27/14 A D Fターム(参考) 2H054 AA01 4M118 AA09 AA10 AB01 BA14 CA04 CA22 DD09 DD10 DD12 FA06 FA33 GB06 GC08 GC14 5C024 CX32 CX56 CY17 EX12 EX31 EX52 GX14 GY31 GZ10 GZ36 HX17 HX29 HX40 5C065 BB08 BB18 CC02 DD15 DD17 EE05 EE06 EE10 EE18 GG22──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 27/146 H04N 9/07 D 27/14 A H04N 9/07 H01L 27/14 A D F term (reference) ) 2H054 AA01 4M118 AA09 AA10 AB01 BA14 CA04 CA22 DD09 DD10 DD12 FA06 FA33 GB06 GC08 GC14 5C024 CX32 CX56 CY17 EX12 EX31 EX52 GX14 GY31 GZ10 GZ36 HX17 HX29 HX40 5C065 BB08 BB18 CC05 DD15 DD17 DD18 DD17 DD

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入射光に応じた信号電荷を各々生成する
第1の光電変換部及び第2の光電変換部を有する第1の
画素と、入射光に応じた信号電荷を生成する第3の光電
変換部と入射面側が遮光された第4の光電変換部とを有
する第2の画素とが、受光部にマトリックス状に配置さ
れた固体撮像装置において、 前記第2の光電変換部からの信号電荷と前記第4の光電
変換部からの信号電荷との差分に応じた電気信号を出力
する差分信号出力部を備えていることを特徴とする固体
撮像装置。
1. A first pixel having a first photoelectric conversion unit and a second photoelectric conversion unit that respectively generate signal charges according to incident light, and a third pixel that generates signal charges according to incident light. In a solid-state imaging device in which a photoelectric conversion unit and a second pixel having a fourth photoelectric conversion unit whose incident surface side is shielded from light are arranged in a matrix in a light receiving unit, a signal from the second photoelectric conversion unit is provided. A solid-state imaging device comprising: a difference signal output unit that outputs an electric signal according to a difference between the charge and the signal charge from the fourth photoelectric conversion unit.
【請求項2】 前記第1の画素は、増幅用トランジスタ
からなり前記第1の光電変換部から該増幅用トランジス
タの制御電極に供給された信号電荷に応じた電気信号を
出力する出力部と、前記第1の光電変換部で生成された
信号電荷を前記制御電極に供給するための第1の転送部
と、前記第1の光電変換部で生成された信号電荷を排出
するためのリセットドレインとを備えると共に、前記第
2の光電変換部が前記リセットドレインを構成する半導
体領域に形成され、 前記第2の画素は、増幅用トランジスタからなり前記第
3の光電変換部から該増幅用トランジスタの制御電極に
供給された信号電荷に応じた電気信号を出力する出力部
と、前記第3の光電変換部で生成された信号電荷を前記
制御電極に供給するための第2の転送部と、前記第3の
光電変換部で生成された信号電荷を排出するためのリセ
ットドレインとを備えると共に、前記第4の光電変換部
が前記リセットドレインを構成する半導体領域に形成さ
れ、該半導体領域の上面が遮光板で覆われていることを
特徴とする請求項1に記載の固体撮像装置。
An output unit configured to output an electric signal corresponding to a signal charge supplied from the first photoelectric conversion unit to a control electrode of the amplification transistor; A first transfer unit for supplying the signal charge generated by the first photoelectric conversion unit to the control electrode; a reset drain for discharging the signal charge generated by the first photoelectric conversion unit; And the second photoelectric conversion unit is formed in a semiconductor region forming the reset drain, and the second pixel is formed of an amplification transistor, and the third photoelectric conversion unit controls the amplification transistor from the third photoelectric conversion unit. An output unit that outputs an electric signal corresponding to the signal charge supplied to the electrode; a second transfer unit that supplies the signal charge generated by the third photoelectric conversion unit to the control electrode; 3 A reset drain for discharging signal charges generated by the photoelectric conversion unit, and the fourth photoelectric conversion unit is formed in a semiconductor region constituting the reset drain, and an upper surface of the semiconductor region is a light-shielding plate. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the solid-state imaging device is covered.
【請求項3】 前記受光部に設けられた前記第1、第2
の画素は、前記第1の画素を含む第1の画素群と、前記
第2の画素のみからなる第2の画素群とに分けられ、 前記差分信号出力部は、前記第1の画素群からの信号電
荷と、前記第2の画素群からの信号電荷との差分に応じ
た電気信号を出力することを特徴とする請求項1又は請
求項2に記載の固体撮像装置。
3. The first and second light-receiving parts provided in the light-receiving part.
Are divided into a first pixel group including the first pixel and a second pixel group including only the second pixel, and the difference signal output unit includes a first pixel group from the first pixel group. 3. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein an electrical signal corresponding to a difference between the signal charge of the second pixel group and the signal charge from the second pixel group is output. 4.
【請求項4】 前記第1の画素群と、前記第2の画素群
とは、前記受光部において、互いに異なる行を構成して
いることを特徴とする請求項3に記載の固体撮像装置。
4. The solid-state imaging device according to claim 3, wherein the first pixel group and the second pixel group form different rows in the light receiving unit.
【請求項5】 前記第1、第2の画素の入射面には、色
フィルタが所定の配列パターンで形成され、 前記第1の画素群と前記第2の画素群とは、該第1の画
素群での色フィルタの割合と該第2の画素群での色フィ
ルタの割合が互いに一致するように、分けられているこ
とを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の固体撮像
装置。
5. A color filter is formed in a predetermined arrangement pattern on an incident surface of each of the first and second pixels, and the first pixel group and the second pixel group are arranged in the first pixel group and the second pixel group. The solid-state imaging device according to claim 3, wherein the ratio of the color filter in the pixel group and the ratio of the color filter in the second pixel group are separated from each other. .
【請求項6】 前記受光部は複数の領域に分割され、 前記差分信号出力部は、各領域毎に前記差分に応じた電
気信号を出力することを特徴とする請求項1から請求項
5の何れかに記載の固体撮像装置。
6. The light receiving unit according to claim 1, wherein the light receiving unit is divided into a plurality of regions, and the difference signal output unit outputs an electric signal corresponding to the difference for each region. The solid-state imaging device according to any one of the above.
【請求項7】 請求項1から請求項6の何れかに記載の
固体撮像装置と、シャッタ部と、該シャッタ部の開閉タ
イミングを制御する制御手段とを有し、 前記制御手段が、前記差分信号出力部から出力された電
気信号に基づいて、前記シャッタ部の開閉タイミングを
制御することを特徴とする撮影装置。
7. The solid-state imaging device according to claim 1, comprising: a shutter unit; and a control unit that controls opening / closing timing of the shutter unit. An image capturing apparatus, wherein the opening and closing timing of the shutter unit is controlled based on an electric signal output from a signal output unit.
JP2000166038A 2000-06-02 2000-06-02 Solid-state image pickup device and image pickup device using it Pending JP2001346104A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000166038A JP2001346104A (en) 2000-06-02 2000-06-02 Solid-state image pickup device and image pickup device using it

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000166038A JP2001346104A (en) 2000-06-02 2000-06-02 Solid-state image pickup device and image pickup device using it

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001346104A true JP2001346104A (en) 2001-12-14

Family

ID=18669416

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000166038A Pending JP2001346104A (en) 2000-06-02 2000-06-02 Solid-state image pickup device and image pickup device using it

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001346104A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005073683A1 (en) * 2004-02-02 2005-08-11 Hamamatsu Photonics K.K. Photodetector device
JP2006311307A (en) * 2005-04-28 2006-11-09 Hamamatsu Photonics Kk Solid-state imaging device
KR100749097B1 (en) 2006-05-25 2007-08-14 (주) 픽셀플러스 Image sensor pixel having photodiode with coupling capacitor and method for sensing a signal
WO2007139256A1 (en) * 2006-05-25 2007-12-06 Pixelplus Co., Ltd. Image sensor pixel having pinned photodiode with coupling capacitor and method for sensing a signal thereof
CN111062415A (en) * 2019-11-12 2020-04-24 中南大学 Target object image extraction method and system based on contrast difference and storage medium

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005073683A1 (en) * 2004-02-02 2005-08-11 Hamamatsu Photonics K.K. Photodetector device
US7800038B2 (en) 2004-02-02 2010-09-21 Hamamatsu Photonis K.K. Photodetector device
JP2006311307A (en) * 2005-04-28 2006-11-09 Hamamatsu Photonics Kk Solid-state imaging device
KR100749097B1 (en) 2006-05-25 2007-08-14 (주) 픽셀플러스 Image sensor pixel having photodiode with coupling capacitor and method for sensing a signal
WO2007139253A1 (en) * 2006-05-25 2007-12-06 Pixelplus Co., Ltd. Image sensor pixel having photodiode with coupling capacitor and method for sensing a signal
WO2007139256A1 (en) * 2006-05-25 2007-12-06 Pixelplus Co., Ltd. Image sensor pixel having pinned photodiode with coupling capacitor and method for sensing a signal thereof
CN111062415A (en) * 2019-11-12 2020-04-24 中南大学 Target object image extraction method and system based on contrast difference and storage medium

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7489352B2 (en) Wide dynamic range pinned photodiode active pixel sensor (APS)
US7394492B2 (en) Solid state image pickup device, method of driving solid state image pickup device, and camera using the solid state image pickup device
US9490291B2 (en) Solid state imaging device and camera system
US7545425B2 (en) Solid-state image pickup device and camera system
US20060102827A1 (en) Solid-state imaging device
KR100616044B1 (en) Solid-state image pickup device and driving method therefor
JP2003525543A (en) High sensitivity storage pixel sensor with automatic exposure detection
JP5012188B2 (en) Solid-state imaging device
JPH08149376A (en) Solid-state image pickup device
KR20010034571A (en) Active linear sensor
US20080315272A1 (en) Image sensor with gain control
US20080049128A1 (en) Solid-state device for high-speed photographing and camera provided with the solid-state imaging device as imaging device
JP2000059688A (en) Photoelectric converter
JPH077677A (en) Photoelectric converter
JP2005065184A (en) Solid state image sensor and its driving method, and video camera and still camera using it
US20010045508A1 (en) Pixel structure for imaging devices
JP2001346104A (en) Solid-state image pickup device and image pickup device using it
JP2000209508A (en) Solid-state image pickup device
US7372489B2 (en) Signal processing circuit and solid-state image pickup device
US20040252215A1 (en) Solid state imaging device
JPH0834558B2 (en) High quality camcorder
JP3628970B2 (en) Solid-state imaging device and driving method thereof
KR19990072919A (en) Solid state image pickup device, driving method therefor and camera
JP2002198505A (en) Solid-state image pickup device
US8098315B2 (en) Solid state imaging apparatus, solid state imaging device driving method and camera