JP2002165132A - Solid-state image pickup device and its drive method - Google Patents

Solid-state image pickup device and its drive method

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JP2002165132A
JP2002165132A JP2000356659A JP2000356659A JP2002165132A JP 2002165132 A JP2002165132 A JP 2002165132A JP 2000356659 A JP2000356659 A JP 2000356659A JP 2000356659 A JP2000356659 A JP 2000356659A JP 2002165132 A JP2002165132 A JP 2002165132A
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photoelectric
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signals
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Kazuhiro Kawajiri
和廣 川尻
Takashi Mitsuida
▲高▼ 三井田
Shuji Yamamoto
修治 山本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid-state image pickup device that can prevent degrada tion in the quality of images, while capturing photoelectric signals at high speed, based on sampling pixels. SOLUTION: In this device, there are a plurality of photoelectric conversion elements arrayed in rows and columns, a control means which simultaneously selects some specified photoelectric signals from all the signals stored in a first storing means Cms or a second storing means Cmn corresponding to each row, to drive them to output and also simultaneously selects some error signals, corresponding to specified photoelectric signals to drive them to output, first integration circuits 71a and 71b where the specified photoelectric signals that were output simultaneously from the first storing means Cms are input to be added together, and second integration circuits 71a and 71b, where the error signals that were simultaneously output from the second storing means Cmn are input to be added together.

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、固体撮像装置及び
その駆動方法に関し、より詳しくは、ビデオカメラ、電
子カメラ、画像入力カメラ、スキャナ又はファクシミリ
等に用いられるMOS型イメージセンサを備えた固体撮
像装置及びその駆動方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state imaging device and a method of driving the same, and more particularly, to a solid-state imaging device provided with a MOS type image sensor used for a video camera, an electronic camera, an image input camera, a scanner or a facsimile. The present invention relates to an apparatus and a driving method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】CCD型イメージセンサやMOS型イメ
ージセンサなどの半導体イメージセンサは量産性に優れ
ているため、パターンの微細化技術の進展に伴い、多く
の画像入力デバイス装置に適用されている。特に、近
年、CCD型イメージセンサと比べて、消費電力が小さ
く、かつセンサ素子と周辺回路素子とを同じCMOS技
術によって作成できるという利点を有することから、M
OS型イメージセンサが注目されている。
2. Description of the Related Art Semiconductor image sensors such as CCD type image sensors and MOS type image sensors are excellent in mass productivity, and have been applied to many image input device devices with the development of fine pattern technology. In particular, in recent years, there is an advantage that the power consumption is smaller than that of the CCD type image sensor and that the sensor element and the peripheral circuit element can be formed by the same CMOS technology.
OS-type image sensors are receiving attention.

【0003】このような世の中の動向に鑑み、本願発明
者らはMOS型イメージセンサの改良を行い、キャリア
ポケット(高濃度埋込層)を有する閾値変調型センサ素
子を提案した(特許登録番号2935492号)。とこ
ろで、デジタルスチールカメラやビデオカメラ等では、
近年、操作上の利便性から自動露出装置や自動合焦装置
を備えたものが多くなっている。このようなデジタルス
チールカメラ等では、自動露出や自動合焦を行なうため
に、実写する前に予めモニタ画像を取り込む必要があ
る。
In view of such trends in the world, the present inventors have improved a MOS image sensor and have proposed a threshold modulation type sensor element having a carrier pocket (high concentration buried layer) (Patent Registration No. 2935492). issue). By the way, in digital still cameras and video cameras,
In recent years, those equipped with an automatic exposure device and an automatic focusing device have been increasing from the viewpoint of operational convenience. In such digital still cameras and the like, in order to perform automatic exposure and automatic focusing, it is necessary to capture a monitor image in advance before actual shooting.

【0004】このような場合、高速性が要求されるた
め、MOS型イメージセンサを備えたものでは、画素飛
ばしが行なわれている。画素飛ばしとは、全画素のうち
から間引きを行って適当な場所の画素(サンプリング画
素)を選択して情報を取り込み、その情報のみを基にし
て画像を描かせることをいう。
In such a case, since high-speed operation is required, pixels having a MOS image sensor are skipped. Pixel skipping refers to thinning out of all pixels, selecting a pixel (sampling pixel) at an appropriate location, taking in information, and drawing an image based only on that information.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、全画素
のうちから間引きを行ってサンプリング画素のみの情報
を基に画像を描かせているため、正確な情報が得られ
ず、モニタ画像が粗くなるという問題がある。また、読
み出しフレーム数が増加した場合、それに応じて読み出
し速度を上げる必要があるため、光電変換素子に光発生
電荷を蓄積させるための時間が短くなり、結果として光
発生電荷の蓄積量が少なくなる。このため、画像劣化の
原因となるという問題がある。
However, since the image is drawn based on the information of only the sampling pixels by thinning out all the pixels, accurate information cannot be obtained and the monitor image becomes coarse. There's a problem. In addition, when the number of read frames increases, the read speed needs to be increased accordingly, so that the time for accumulating the photo-generated charges in the photoelectric conversion element is shortened, and as a result, the amount of accumulated photo-generated charges is reduced. . For this reason, there is a problem that it causes image degradation.

【0006】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
創作されたものであり、サンプリング画素に基づいて光
電気信号の取り込みを高速に行いつつ、画像の劣化を抑
制することができる固体撮像装置及びその駆動回路を提
供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and is a solid-state imaging device capable of suppressing the deterioration of an image while taking in a photoelectric signal at high speed based on sampling pixels. An apparatus and a driving circuit thereof are provided.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の固体撮像装置は、図1、図2に示すよう
に、行と列に配列された複数の光電変換素子(単位画
素)101と、複数の光電変換素子101と接続して、
複数の特定の光電気信号、及び特定の光電気信号に対応
する複数の誤差信号をそれぞれ選択して加算し、加算し
た光電気信号と誤差信号の差信号を出力する信号出力回
路105と、複数の特定の光電気信号、例えばカラーフ
ィルタの同じ色に対応する複数の光電気信号を同時に選
択して出力させ、及び特定の光電気信号に対応する複数
の誤差信号を同時に選択して出力させる制御手段104
とを有する。
In order to solve the above-mentioned problems, a solid-state imaging device according to the present invention comprises a plurality of photoelectric conversion elements (unit pixels) arranged in rows and columns as shown in FIGS. 101 and a plurality of photoelectric conversion elements 101,
A signal output circuit 105 that selects and adds a plurality of specific photoelectric signals and a plurality of error signals corresponding to the specific photoelectric signals, and outputs a difference signal between the added photoelectric signal and the error signal; Control for simultaneously selecting and outputting a plurality of specific photoelectric signals, for example, a plurality of photoelectric signals corresponding to the same color of a color filter, and simultaneously selecting and outputting a plurality of error signals corresponding to the specific photoelectric signal. Means 104
And

【0008】信号出力回路105には、図4、図6乃至
図8に示すように、誤差信号を含む光電気信号を入力し
て記憶する第1の記憶手段Cmsと、第1の記憶手段C
msと対をなし、光電変換素子101からオフセット後
に出力された誤差信号を記憶する第2の記憶手段Cmn
とが列毎に設けられている。さらに、第1の記憶手段C
msから同時に出力された特定の複数の光電気信号を入
力し、加算するとともに、第2の記憶手段Cmnから同
時に出力された複数の誤差信号を入力し、加算する加算
手段71、71a、71bとが設けられていることを特
徴としている。
As shown in FIGS. 4 and 6 to 8, the signal output circuit 105 receives and stores a photoelectric signal including an error signal in a first storage unit Cms and a first storage unit Cms.
ms, and a second storage unit Cmn that stores the error signal output from the photoelectric conversion element 101 after the offset.
Are provided for each column. Further, the first storage means C
and a plurality of error signals simultaneously output from the second storage unit Cmn, and inputs and adds a plurality of specific photoelectric signals simultaneously output from the second storage unit Cms. Is provided.

【0009】信号出力回路105の詳細な構成例として
以下のものが挙げられる。第1に、図4及び図5に示す
ように、一列に二対の第1の記憶手段Cms及び第2の
記憶手段Cmnを有し、一組の加算手段73a、73b
とを有する場合がある。なお、サンプリングすべき光電
変換素子を含む行に対応する三対以上の第1の記憶手段
Cms及び第2の記憶手段Cmnを接続することも可能
である。
A detailed configuration example of the signal output circuit 105 is as follows. First, as shown in FIGS. 4 and 5, two pairs of a first storage unit Cms and a second storage unit Cmn are provided in a line, and a pair of addition units 73a and 73b are provided.
In some cases. Note that it is also possible to connect three or more pairs of the first storage unit Cms and the second storage unit Cmn corresponding to the row including the photoelectric conversion element to be sampled.

【0010】第2に、図6に示すように、一列に二対の
第1の記憶手段Cms及び第2の記憶手段Cmnを有
し、二組の加算手段71a、71bを有する場合があ
る。二対の第1の記憶手段Cms及び第2の記憶手段C
mnはともに列に並ぶすべての光電変換素子101と接
続され、各列毎に、各一対の記憶手段Cms、Cmnは
異なる一組の加算手段71a、71bと接続されてい
る。
Second, as shown in FIG. 6, there is a case where two pairs of the first storage means Cms and the second storage means Cmn are provided in one line, and two sets of addition means 71a and 71b are provided. Two pairs of first storage means Cms and second storage means C
mn are connected to all the photoelectric conversion elements 101 arranged in a row, and for each row, each pair of storage means Cms and Cmn is connected to a different set of addition means 71a and 71b.

【0011】なお、サンプリングすべき光電変換素子を
含む行に対応する三対以上の第1の記憶手段Cms及び
第2の記憶手段Cmnと対応する三組以上の加算手段と
を設けることも可能である。第3に、図7に示すよう
に、図6と同様に、一列に二対の第1の記憶手段Cms
及び第2の記憶手段Cmnを有し、二組の加算手段71
a、71bを有する場合がある。この場合、図6と異な
り、列に並ぶ光電変換素子の出力と接続する記憶素子を
隣接する列同士で入れ替えるスイッチ73を有してい
る。
It is also possible to provide three or more pairs of first storage means Cms and second storage means Cmn corresponding to the row containing the photoelectric conversion elements to be sampled and three or more sets of addition means corresponding to the rows. is there. Third, as shown in FIG. 7, similarly to FIG. 6, two pairs of the first storage means Cms are arranged in a line.
And second storage means Cmn, and two sets of addition means 71
a, 71b. In this case, unlike FIG. 6, a switch 73 is provided for switching the storage elements connected to the outputs of the photoelectric conversion elements arranged in a row between adjacent rows.

【0012】第4に、図8に示すように、図6及び図7
と同様に、一列に二対の第1の記憶手段Cms及び第2
の記憶手段Cmnを有し、二組の加算手段71a、71
bを有する場合がある。また、図7と同様に、列に並ぶ
光電変換素子101の出力と接続する記憶素子を隣接す
る列同士で入れ替えるスイッチ73を有している。この
場合、図7と異なり、隣接する列で異なる組の加算手段
71a、71b、及び引算手段72a、72bに接続し
ている。
Fourth, as shown in FIG. 8, FIGS.
Similarly, two pairs of the first storage means Cms and the second storage means
Storage means Cmn, and two sets of addition means 71a, 71
b. Further, similarly to FIG. 7, a switch 73 is provided for switching the storage elements connected to the outputs of the photoelectric conversion elements 101 arranged in a row between adjacent rows. In this case, unlike FIG. 7, adjacent pairs are connected to different sets of adding means 71a and 71b and subtracting means 72a and 72b.

【0013】即ち、この発明の固体撮像装置の構成は、
カラーフィルタの色毎に光電気信号等が加算されるよう
に構成されていることを特徴としている。また、特に、
図6乃至図8に示すように、異なる色に対応する光電気
信号が別々の一組の加算手段71a、71bにより加算
されるように構成されていることを特徴としている。光
電変換素子(単位画素)101は、例えば、図3に示す
ように、受光ダイオード111を備え、更に、受光ダイ
オード111に隣接して形成され、受光ダイオード11
1で発生した光発生電荷を蓄積する高濃度埋込層25が
ゲート電極19下方のチャネル領域17b下に形成され
た光信号検出用絶縁ゲート型電界効果トランジスタ11
2を備えていることを特徴としている。
That is, the configuration of the solid-state imaging device of the present invention is as follows.
It is characterized in that a photoelectric signal or the like is added for each color of the color filter. Also, in particular,
As shown in FIG. 6 to FIG. 8, the photoelectric conversion device is characterized in that photoelectric signals corresponding to different colors are added by a separate set of adding means 71a and 71b. For example, as shown in FIG. 3, the photoelectric conversion element (unit pixel) 101 includes a light receiving diode 111, and is formed adjacent to the light receiving diode 111.
1. A high-concentration buried layer 25 for accumulating the photo-generated electric charges generated in step 1 is formed under the channel region 17b below the gate electrode 19, and the insulated-gate field-effect transistor 11 for detecting an optical signal.
2 is provided.

【0014】本発明の駆動方法は、上記の固体撮像装置
を用いて、複数の特定の光電気信号、例えばカラーフィ
ルタの同じ色に対応する複数の光電気信号を同時に選択
し、出力して加算し、及び特定の複数の光電気信号に対
応する誤差信号を同時に選択し、出力して加算すること
を特徴としている。また、場合により、異なる色に対応
する複数の光電気信号を別々の一組の加算手段71a、
71bにより加算することを特徴としている。
According to a driving method of the present invention, a plurality of specific photoelectric signals, for example, a plurality of photoelectric signals corresponding to the same color of a color filter are simultaneously selected, output, and added using the solid-state imaging device. In addition, error signals corresponding to a plurality of specific photoelectric signals are simultaneously selected, output, and added. In some cases, a plurality of opto-electric signals corresponding to different colors are added to a separate set of adding means 71a,
The addition is characterized by 71b.

【0015】以下に、本発明の構成に基づく作用・効果
について説明する。本発明によれば、列毎に設けられた
第1の記憶素子Cmsに記憶された光電気信号や第1の
記憶素子Cmsと対をなす第2の記憶素子Cmnに記憶
された誤差信号のうち特定の光電気信号、例えばカラー
フィルタの同じ色に対応する複数の光電気信号を同時に
選択し、加算手段71、71a、71bに入力して加算
し、さらに特定の光電気信号に対応する誤差信号を同時
に選択し、加算手段71、71a、71bに入力して加
算するように構成されていることを特徴としている。そ
して、加算した光電気信号及び対応する誤差信号との差
信号を出力するように構成されている。
The operation and effect based on the configuration of the present invention will be described below. According to the present invention, of the photoelectric signal stored in the first storage element Cms provided for each column and the error signal stored in the second storage element Cmn paired with the first storage element Cms, A specific photoelectric signal, for example, a plurality of photoelectric signals corresponding to the same color of the color filter are selected at the same time, input to the adding means 71, 71a, 71b, added, and further an error signal corresponding to the specific photoelectric signal. Are simultaneously selected, input to the adding means 71, 71a, 71b and added. Then, it is configured to output a difference signal between the added photoelectric signal and the corresponding error signal.

【0016】即ち、例えば、ベイヤ配列されたカラーフ
ィルタの色配列に対応する光電変換素子(画素)に対し
て画素飛ばしを行なう場合、サンプリングすべき光電変
換素子として隣接する複数の光電変換素子を選択すると
ともに、対応する光電気信号のうち同じ色の光電気信号
を選択して加算する。この場合、選択する同じ色に対応
する光電気信号の数を読み出し速度に比例して増減させ
ることにより、光発生電荷の蓄積量に対応する信号量を
一定に保つことができるとともに、モニタ画像が粗くな
るのを抑制し、より正確な画像を得るようにすることが
できる。
That is, for example, when pixel skipping is performed on a photoelectric conversion element (pixel) corresponding to the color arrangement of a Bayer-arranged color filter, a plurality of adjacent photoelectric conversion elements are selected as photoelectric conversion elements to be sampled. At the same time, photoelectric signals of the same color are selected from the corresponding photoelectric signals and added. In this case, by increasing or decreasing the number of photoelectric signals corresponding to the same color to be selected in proportion to the reading speed, the signal amount corresponding to the amount of accumulated photo-generated charges can be kept constant and the monitor image can be displayed. Roughening can be suppressed, and a more accurate image can be obtained.

【0017】また、同じ色に対応する複数の光電気信号
を選択して加算しているが、加算手段71、71a、7
1bとして、例えば演算増幅器の入出力間に帰還容量素
子とスイッチとを並列接続した構成を有する所謂スイッ
チトキャパシタを用いることにより、同じ色に対応する
複数の光電気信号を同時に入力させて加算することが可
能である。即ち、同じ色に対応する複数の光電気信号を
記憶している複数の記憶素子Cmsに対して同時に一度
の選択を行なってそれらの光電気信号を出力させるだけ
でよいので、画素一つを選択して画素飛ばしを行なう場
合と同等な時間しか必要としない。従って、モニタ画像
の取り込みを高速に行なうことができる。
Although a plurality of photoelectric signals corresponding to the same color are selected and added, the adding means 71, 71a, 7
As 1b, for example, by using a so-called switched capacitor having a configuration in which a feedback capacitance element and a switch are connected in parallel between the input and output of an operational amplifier, a plurality of photoelectric signals corresponding to the same color are simultaneously input and added. Is possible. In other words, it is only necessary to simultaneously select one memory cell Cms storing a plurality of photoelectric signals corresponding to the same color and to output those photoelectric signals simultaneously. Only the same time as in the case of performing pixel skipping is required. Therefore, it is possible to capture the monitor image at high speed.

【0018】このように、サンプリングすべき光電変換
素子に基づいて光電気信号の取り込みを高速に行いつ
つ、画質の劣化を抑制することができる。また、異なる
色に対応する光電気信号や誤差信号が別々の一組の加算
手段71a、71bにより加算されるように構成されて
いることを特徴としている。従って、同じ色の光電気信
号が異なる加算手段71a、71bを通ることによる画
質のばらつきを抑制することができる。これにより、サ
ンプリングすべき光電変換素子に基づいて光電気信号の
取り込みを高速に行いつつ、画質の劣化を抑制すること
ができる。
As described above, it is possible to suppress the deterioration of the image quality while taking in the photoelectric signal at high speed based on the photoelectric conversion element to be sampled. Further, it is characterized in that the photoelectric signal and the error signal corresponding to the different colors are added by a separate set of adding means 71a and 71b. Therefore, it is possible to suppress a variation in image quality due to a photoelectric signal of the same color passing through different adding units 71a and 71b. Thus, it is possible to suppress the deterioration of the image quality while taking in the photoelectric signal at high speed based on the photoelectric conversion element to be sampled.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照しながら説明する。 (第1の実施の形態)図1を参照して、この発明の第1
の実施の形態である固体撮像装置の要部の回路構成につ
いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) Referring to FIG.
A circuit configuration of a main part of the solid-state imaging device according to the embodiment will be described.

【0020】図1は、カラーフィルタの色配置と対応さ
せた画素の配置と、信号出力回路と、制御回路との接続
関係を示す回路構成図である。カラーフィルタは、図1
に示すように、ベイヤ配列により色配置されている。即
ち、1行目で、R,G,R,G,・・・という順に並
び、2行目でG,B,G,B,・・・という順に並び、
3行目以下はこれらの並びが順次繰り返されている。画
素101は各色に対応するように行と列に配列されてい
る。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a pixel arrangement corresponding to a color arrangement of a color filter, and a connection relationship between a signal output circuit and a control circuit. Fig. 1
As shown in the figure, the colors are arranged in a Bayer arrangement. That is, in the first row, the rows are arranged in the order of R, G, R, G,..., And in the second row, the rows are arranged in the order of G, B, G, B,.
In the third and subsequent rows, these arrangements are sequentially repeated. The pixels 101 are arranged in rows and columns so as to correspond to each color.

【0021】行の選択は垂直走査信号の駆動走査回路
(VSCAN駆動走査回路)と繋がった垂直走査信号の
供給線(VSCAN供給線)21a、21b・・により
行なわれる。また、図4及び図6に示すように、各画素
101の出力端子は列毎にすべて一つの垂直出力線20
a、20b・・に接続している。
A row is selected by vertical scanning signal supply lines (VSCAN supply lines) 21a, 21b,... Connected to a vertical scanning signal driving scanning circuit (VSCAN driving scanning circuit). As shown in FIGS. 4 and 6, the output terminal of each pixel 101 has one vertical output line 20 for each column.
a, 20b...

【0022】制御回路104は信号出力回路105に接
続され、信号出力回路105内の複数の記憶素子を同時
に選択して複数の光電気信号を出力させるタイミングを
制御する。また、光電変換素子101から光電気信号を
記憶素子に入力させるタイミングを制御する制御回路が
設けられている。次に、図2を参照して本発明の実施の
形態におけるMOS型イメージセンサの全体の構成につ
いてさらに詳細に説明する。
The control circuit 104 is connected to the signal output circuit 105, and controls the timing for simultaneously selecting a plurality of storage elements in the signal output circuit 105 and outputting a plurality of photoelectric signals. In addition, a control circuit that controls the timing at which a photoelectric signal is input from the photoelectric conversion element 101 to the storage element is provided. Next, the overall configuration of the MOS image sensor according to the embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG.

【0023】図2は、本発明の実施の形態におけるMO
S型イメージセンサの回路構成図を示す。図2に示すよ
うに、このMOS型イメージセンサは、2次元アレーセ
ンサの構成を採っており、下記する構造の単位画素(光
電変換素子)101が行及び列にマトリクス状に配列さ
れている。
FIG. 2 shows an MO according to the embodiment of the present invention.
1 shows a circuit configuration diagram of an S-type image sensor. As shown in FIG. 2, the MOS image sensor has a two-dimensional array sensor configuration, in which unit pixels (photoelectric conversion elements) 101 having the following structure are arranged in rows and columns in a matrix.

【0024】また、VSCAN駆動走査回路102及び
ドレイン電圧の駆動走査回路(VDD駆動走査回路)1
03が画素領域を挟んでその左右に配置されている。V
SCAN供給線21a,21bはVSCAN駆動走査回
路102から行毎に一つずつでている。各VSCAN供
給線21a,21bは行方向に並ぶ全ての画素101内
のMOSトランジスタ112のゲートに接続されてい
る。
A VSCAN driving scanning circuit 102 and a drain voltage driving scanning circuit (VDD driving scanning circuit) 1
Numerals 03 are arranged on the left and right sides of the pixel region. V
The SCAN supply lines 21a and 21b are provided one by one from the VSCAN drive scanning circuit 102 for each row. Each VSCAN supply line 21a, 21b is connected to the gate of the MOS transistor 112 in all the pixels 101 arranged in the row direction.

【0025】また、ドレイン電圧供給線(VDD供給
線)22a,22bはVDD駆動走査回路103から行
毎に一つずつでている。各VDD供給線22a,22b
は、行方向に並ぶ全ての画素101内の光信号検出用M
OSトランジスタ112のドレインに接続されている。
また、列毎に異なる垂直出力線20a,20bが設けら
れて、各垂直出力線20a,20bは列方向に並ぶ全て
の画素101内のMOSトランジスタ112のソースに
それぞれ接続されている。
The drain voltage supply lines (VDD supply lines) 22a and 22b are provided one by one from the VDD drive scanning circuit 103 for each row. Each VDD supply line 22a, 22b
Is the optical signal detection M in all the pixels 101 arranged in the row direction.
It is connected to the drain of the OS transistor 112.
Further, different vertical output lines 20a and 20b are provided for each column, and the respective vertical output lines 20a and 20b are connected to the sources of the MOS transistors 112 in all the pixels 101 arranged in the column direction.

【0026】さらに、MOSトランジスタ112のソー
ス領域は垂直出力線20a,20bを通して信号出力回
路105と接続している。そして、ソース領域は上記の
信号出力回路105内の入力キャパシタからなるライン
メモリ(記憶素子)と直結している。なお、実際には垂
直出力線20a,20bの途中にはスイッチ素子等が設
けられて信号の流れを制御している。
Further, the source region of the MOS transistor 112 is connected to the signal output circuit 105 through the vertical output lines 20a and 20b. The source region is directly connected to a line memory (storage element) including an input capacitor in the signal output circuit 105. In practice, a switch element or the like is provided in the middle of the vertical output lines 20a and 20b to control the signal flow.

【0027】垂直走査信号(VSCAN)により、遂
次、各画素101内のMOSトランジスタ112を駆動
して、水平走査信号(HSCAN)により誤差信号を含
まない映像信号(Vout )が信号出力回路105から出
力される。
The MOS transistor 112 in each pixel 101 is sequentially driven by the vertical scanning signal (VSCAN), and a video signal (Vout) containing no error signal is output from the signal output circuit 105 by the horizontal scanning signal (HSCAN). Is output.

【0028】次に、図3を参照して、固体撮像装置(M
OS型イメージセンサ)の単位画素(光電変換素子)の
詳細な構造について説明する。図3は、本発明の実施の
形態である固体撮像装置(MOS型イメージセンサ)の
デバイス構造について示す断面図である。図3に示すよ
うに、単位画素(光電変換素子)101内に、受光ダイ
オード111と光信号検出用MOSトランジスタ112
とが隣接して設けられている。MOSトランジスタ11
2としてnチャネルディプレッションMOSトランジス
タ(以下、単にMOSトランジスタと称する場合もあ
る。)を用いている。
Next, referring to FIG. 3, a solid-state imaging device (M
The detailed structure of the unit pixel (photoelectric conversion element) of the OS image sensor will be described. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a device structure of a solid-state imaging device (MOS image sensor) according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, a light receiving diode 111 and an optical signal detecting MOS transistor 112 are provided in a unit pixel (photoelectric conversion element) 101.
Are provided adjacent to each other. MOS transistor 11
2, an n-channel depletion MOS transistor (hereinafter sometimes simply referred to as a MOS transistor) is used.

【0029】これら受光ダイオード111とMOSトラ
ンジスタ112は、それぞれ異なるウエル領域、即ち第
1のウエル領域15aと第2のウエル領域15bに形成
され、それらのウエル領域15a、15bは互いに接続
されている。受光ダイオード111の部分の第1のウエ
ル領域15aは光照射による電荷の発生領域の一部を構
成している。MOSトランジスタ112の部分の第2の
ウエル領域15bはこの領域15bに付与するポテンシ
ャルによってチャネルの閾値電圧を変化させることがで
きるゲート領域を構成している。
The light receiving diode 111 and the MOS transistor 112 are formed in different well regions, that is, a first well region 15a and a second well region 15b, and the well regions 15a and 15b are connected to each other. The first well region 15a in the portion of the light receiving diode 111 forms a part of a charge generation region by light irradiation. The second well region 15b in the portion of the MOS transistor 112 forms a gate region in which the threshold voltage of the channel can be changed by the potential applied to this region 15b.

【0030】受光ダイオード111の部分では、図3に
示すように、p型の基板11上にn型層32aが形成さ
れており、上記した第1のウエル領域15aはこのn型
層32a上に形成されている。また、第1のウエル領域
15aの表層にn型の不純物領域(反対導電型領域)1
7が形成されている。MOSトランジスタ112の部分
では、図3に示すように、p型の基板11は濃度の高
い、厚いp型層11aを含み、そのp型層11a上にn
型層(反対導電型層)32bが形成されている。上記し
たウエル領域15bはこのn型層32b上に形成されて
いる。ウエル領域15bの上方の半導体基板の表面には
ゲート絶縁膜18を介してゲート電極19が形成されて
いる。
In the portion of the light receiving diode 111, as shown in FIG. 3, an n-type layer 32a is formed on a p-type substrate 11, and the first well region 15a is provided on the n-type layer 32a. Is formed. Further, an n-type impurity region (opposite conductivity type region) 1 is formed in the surface layer of the first well region 15a.
7 are formed. In the portion of the MOS transistor 112, as shown in FIG. 3, the p-type substrate 11 includes a thick p-type layer 11a having a high concentration, and the n-type layer 11a is formed on the p-type layer 11a.
A mold layer (opposite conductivity type layer) 32b is formed. The well region 15b is formed on the n-type layer 32b. On the surface of the semiconductor substrate above the well region 15b, a gate electrode 19 is formed via a gate insulating film 18.

【0031】ゲート電極19はリング状を有している。
リング状のゲート電極19の内縁に囲まれるようにウエ
ル領域15bの表層にソース領域16が形成されてい
る。リング状のゲート電極19の外縁を囲むように、か
つウエル領域15bからn型層32aにわたってそれら
の表層にドレイン領域17aが形成されている。受光ダ
イオード111側ではドレイン領域17aが延在して受
光ダイオード111の不純物領域17が形成されてい
る。なお、以下で、ドレイン領域という場合、ドレイン
領域を示す符号として17aと記していても、不純物領
域17を含めた領域を意味することがある。
The gate electrode 19 has a ring shape.
A source region 16 is formed in the surface layer of the well region 15b so as to be surrounded by the inner edge of the ring-shaped gate electrode 19. A drain region 17a is formed on the surface of the ring-shaped gate electrode 19 so as to surround the outer edge and extend from the well region 15b to the n-type layer 32a. On the light receiving diode 111 side, the drain region 17a extends to form the impurity region 17 of the light receiving diode 111. In the following description, the term “drain region” may refer to a region including the impurity region 17 even if the reference numeral 17a is used to indicate the drain region.

【0032】ゲート電極の下で、ソース領域16とドレ
イン領域17aの間の領域がチャネル領域となる。通常
の動作電圧において、チャネル領域をディプレッション
状態に保持するため、チャネル領域に適度な濃度のn型
不純物を導入してn型のチャネルドープ層17bを形成
している。そのn型のチャネルドープ層17b下のウエ
ル領域15b内に、ソース領域16を囲むようにキャリ
アポケット(高濃度埋込層;光発生電荷の蓄積領域)2
5が形成されている。光発生電荷のうち光発生正孔をこ
のキャリアポケット25に集めることができる。
Below the gate electrode, a region between the source region 16 and the drain region 17a becomes a channel region. At a normal operating voltage, in order to keep the channel region in a depletion state, an appropriate concentration of n-type impurity is introduced into the channel region to form an n-type channel doped layer 17b. In the well region 15b below the n-type channel dope layer 17b, a carrier pocket (high-concentration buried layer; a photo-generated charge accumulation region) 2 surrounds the source region 16.
5 are formed. Photogenerated holes among the photogenerated charges can be collected in the carrier pocket 25.

【0033】第1のウエル領域15aと第2のウエル領
域15bとで構成される、受光領域からキャリアポケッ
ト25に至る経路が電荷転送経路となる。また、上記要
素は絶縁膜26により被覆されており、受光ダイオード
111の受光窓24以外の領域は絶縁膜26上に形成さ
れた金属層(遮光膜)23により遮光されている。
The path formed from the first well region 15a and the second well region 15b and extending from the light receiving region to the carrier pocket 25 is a charge transfer path. The above elements are covered with an insulating film 26, and regions other than the light receiving window 24 of the light receiving diode 111 are shielded from light by a metal layer (light shielding film) 23 formed on the insulating film 26.

【0034】次に、図4を参照して、図1の画素配置と
対応する信号出力回路105の詳細を説明する。図4は
信号出力回路105の主要部分の回路構成図である。図
4に示すように、一列に二対の第1の記憶手段Cms及
び第2の記憶手段Cmnを有し、一組の加算手段71及
び引算手段72を有する。この実施の形態の信号出力回
路105は、図4に示すように、列毎に、各画素101
から出される誤差信号を含む光電気信号を記憶する第1
の記憶素子Cmsと、各画素101から出力される誤差
信号を記憶する第2の記憶素子Cmnとを一組として、
それらが2組ずつ設けられている。各組の記憶素子Cm
s、Cmnの入力はそれぞれスイッチ素子SWs1及びS
Wn1を介して垂直出力線20a、20b・・と接続して
いる。また、各組の記憶素子Cms、Cmnの出力はそ
れぞれスイッチ素子SWs2、SWn2を介してメモリ出力
配線41、42と接続している。
Next, the details of the signal output circuit 105 corresponding to the pixel arrangement of FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a circuit configuration diagram of a main part of the signal output circuit 105. As shown in FIG. 4, one column has two pairs of first storage means Cms and second storage means Cmn, and has a pair of addition means 71 and subtraction means 72. As shown in FIG. 4, the signal output circuit 105 according to this embodiment includes a pixel 101 for each column.
Storing an opto-electric signal including an error signal output from the first
And a second storage element Cmn that stores an error signal output from each pixel 101 as a set.
They are provided two by two. Each set of storage elements Cm
The inputs of s and Cmn are the switching elements SWs1 and Ss, respectively.
Are connected to vertical output lines 20a, 20b,... Via Wn1. The outputs of the storage elements Cms and Cmn of each set are connected to the memory output wirings 41 and 42 via the switch elements SWs2 and SWn2, respectively.

【0035】入力側のスイッチ素子SWs1、SWn1は、
ともに図示しない制御回路からの制御信号により光電変
換素子から読み出された光電気信号及び誤差信号を記憶
素子に記憶させる際に閉じられる。出力側の一組のスイ
ッチ素子SWs2、SWn2は、ともにHSCAN供給線2
7aa、27ab・・を通して制御回路104と接続
し、もう一つの組のスイッチ素子SWs2、SWn2は、と
もにHSCAN供給線27ba、27bb・・を通して
制御回路104と接続している。水平走査信号(HSC
AN)により列毎に並ぶ2組の第1の記憶素子Cms及
び第2の記憶素子Cmnのうち一組を、かつ複数の列で
同時に選択し、光電気信号等を出力させるタイミングを
制御している。
The switch elements SWs1 and SWn1 on the input side are:
Both are closed when the photoelectric signal and the error signal read from the photoelectric conversion element are stored in the storage element by a control signal from a control circuit (not shown). The pair of switch elements SWs2 and SWn2 on the output side are both HSCAN supply line 2
7aa, 27ab,... Are connected to the control circuit 104, and another set of switch elements SWs2, SWn2 are connected to the control circuit 104 through HSCAN supply lines 27ba, 27bb,. Horizontal scanning signal (HSC
AN), one set of the two sets of the first storage element Cms and the second storage element Cmn arranged in each column is simultaneously selected in a plurality of columns, and the timing of outputting a photoelectric signal or the like is controlled. I have.

【0036】また、列毎に並ぶ第1の記憶素子Cmsの
出力と接続したメモリ出力線41は加算手段71の一方
の入力端子と接続し、列毎に並ぶ第2の記憶素子Cmn
の出力と接続したメモリ出力線42は加算手段71の他
方の入力端子と接続している。加算手段71は、複数同
時に選択される第1の記憶素子Cmsの出力を加算す
る。また、第1の記憶素子Cmsと対応して複数同時に
選択される第2の記憶素子Cmnの出力を加算する。2
つの出力端子からそれぞれ加算された光電気信号及び加
算された誤差信号を出力する。
The memory output line 41 connected to the output of the first storage element Cms arranged in each column is connected to one input terminal of the adding means 71, and the second storage element Cmn arranged in each column.
Is connected to the other input terminal of the adding means 71. The adding means 71 adds the outputs of a plurality of first storage elements Cms that are simultaneously selected. Further, outputs of a plurality of second storage elements Cmn, which are simultaneously selected in correspondence with the first storage element Cms, are added. 2
The added photoelectric signal and the added error signal are output from the two output terminals.

【0037】図4の加算手段71は、図5に示すものと
等価である。即ち、光電気信号用と誤差信号用にそれぞ
れ別々に加算手段73a、73bを設けた構成を有す
る。図4では、加算手段73a、73bをまとめて、2
つの入力端子と対応する2つの出力端子とを備えた演算
増幅器Aiと、帰還容量素子Cif1、Cif2と、スイッチ
素子SWi1、SWi2とにより表している。
The adding means 71 in FIG. 4 is equivalent to that shown in FIG. That is, it has a configuration in which adding means 73a and 73b are separately provided for the photoelectric signal and the error signal. In FIG. 4, the adding means 73a and 73b are
It is represented by an operational amplifier Ai having two input terminals and two corresponding output terminals, feedback capacitance elements Cif1, Cif2, and switch elements SWi1, SWi2.

【0038】図5の加算手段71においては、一方の加
算手段73aの入力端子と、対応する出力端子との間に
並列に帰還容量素子Cif1とスイッチ素子SWi1が接続
されている。また、他方の加算手段73a、73bの入
力端子と、対応する出力端子との間に並列に帰還容量素
子Cif2とスイッチ素子SWi2が接続されている。加算
手段73a、73bとしてこのような所謂スイッチトキ
ャパシタの構成を用いることにより、同じ色に対応する
複数の光電気信号を同時に入力させて加算することが可
能である。帰還容量素子Cif1、Cif2の容量値は例えば
0.5pF程度でよいが、これに限定するものではな
い。
In the adding means 71 of FIG. 5, a feedback capacitance element Cif1 and a switching element SWi1 are connected in parallel between an input terminal of one adding means 73a and a corresponding output terminal. A feedback capacitance element Cif2 and a switch element SWi2 are connected in parallel between the input terminals of the other adding means 73a and 73b and the corresponding output terminals. By using such a so-called switched capacitor configuration as the adding means 73a and 73b, it is possible to simultaneously input and add a plurality of photoelectric signals corresponding to the same color. The capacitance value of the feedback capacitance elements Cif1 and Cif2 may be, for example, about 0.5 pF, but is not limited thereto.

【0039】引算手段72は加算手段71から出力され
た加算された光電気信号と加算された誤差信号とを入力
し、それらの差を演算して光電気信号から誤差信号を除
いた差信号を出力する。引算手段72の出力端子は水平
出力線26を通して映像信号出力端子107と接続され
ている。図4、5では、スイッチ素子SWs1、SWs2、
SWn1、SWn2、SWi1、SWi2を模式的に示している
が、実際には1つ或いは複数のMOSトランジスタから
構成されている。また、第1及び第2の記憶素子Cm
s、Cmn及び帰還容量素子Cif1,Cif2は1つのコン
デンサから構成されている。
The subtracting means 72 receives the added opto-electric signal output from the adding means 71 and the added error signal, calculates the difference between them, and calculates a difference signal obtained by removing the error signal from the opto-electric signal. Is output. The output terminal of the subtracting means 72 is connected to the video signal output terminal 107 through the horizontal output line 26. 4 and 5, the switching elements SWs1, SWs2,
Although SWn1, SWn2, SWi1, and SWi2 are schematically illustrated, they are actually composed of one or a plurality of MOS transistors. Further, the first and second storage elements Cm
s, Cmn and the feedback capacitance elements Cif1 and Cif2 are composed of one capacitor.

【0040】上記の信号処理回路では、緑(G)、赤
(R)、青(B)ともに一組の加算手段71及び引算手
段72で処理されることになる。なお、サンプリングす
べき光電変換素子101を含む行に対応するように、一
組の加算手段71及び引算手段72に三対以上の第1の
記憶手段Cms及び第2の記憶手段Cmnを接続するこ
とも可能である。
In the above-described signal processing circuit, green (G), red (R), and blue (B) are processed by a set of adding means 71 and subtracting means 72. In addition, three or more pairs of the first storage unit Cms and the second storage unit Cmn are connected to one set of the adding unit 71 and the subtracting unit 72 so as to correspond to the row including the photoelectric conversion element 101 to be sampled. It is also possible.

【0041】次に、図1、図2及び図4を参照して本発
明の実施の形態に係る固体撮像装置の光検出動作を説明
する。光検出動作は、掃出期間(初期化期間)−蓄積期
間−読出期間−からなる一連の過程を繰り返し行う。こ
こでは、都合上、初期化期間から説明を始める。この場
合、画素の並びの2行分に対応する記憶素子の並びのう
ち1行分の記憶素子を用いてもよいし、2行分の記憶素
子をすべて用いてもよい。2行分の記憶素子を用いた場
合、光電変換素子101からの出力を2行分ずつ記憶さ
せる。
Next, a light detection operation of the solid-state imaging device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The light detection operation repeatedly performs a series of processes including a sweep period (initialization period), an accumulation period, and a readout period. Here, for convenience, the description starts from the initialization period. In this case, one row of storage elements in the row of storage elements corresponding to the two rows of pixels may be used, or all the rows of storage elements may be used. When two rows of storage elements are used, the output from the photoelectric conversion element 101 is stored for each two rows.

【0042】初期化期間では、全画素101を初期化す
る。次いで、初期化された状態でのソース電位Vpsを
誤差信号Vnとして1行に又は2行にわたって並ぶ画素
101から出力し、信号出力回路105に入力させて第
2の記憶素子Cmnに記憶させる。蓄積期間では、受光
ダイオード111に光照射を行って光発生電荷を生じさ
せ、さらにキャリアポケット25に光発生正孔を蓄積す
る。これにより、MOSトランジスタ112の閾値電圧
が変化するので、次の読出期間においてその閾値電圧の
変化をVpsとして出力させる。
In the initialization period, all the pixels 101 are initialized. Next, the source potential Vps in the initialized state is output as an error signal Vn from the pixels 101 arranged in one or two rows, input to the signal output circuit 105, and stored in the second storage element Cmn. In the accumulation period, light is emitted to the light-receiving diode 111 to generate photo-generated charges, and further, photo-generated holes are accumulated in the carrier pocket 25. As a result, the threshold voltage of the MOS transistor 112 changes, and the change in the threshold voltage is output as Vps in the next reading period.

【0043】読出期間では、MOSトランジスタ112
を動作させて光発生正孔の蓄積量に比例した光電気信号
としてVpsを出力し、1行分又は2行分の並びの第1
の記憶素子Cmsに記憶させる。このソース電圧Vps
は、純粋な光の強度に応じた信号成分Vsの他に、初期
化によっても除ききれない残留電荷による誤差信号成分
Vnが含まれている。
In the reading period, the MOS transistor 112
Is operated to output Vps as a photoelectric signal proportional to the amount of accumulated photo-generated holes, and the first row of one or two rows is output.
Is stored in the storage element Cms. This source voltage Vps
Includes an error signal component Vn due to residual charges that cannot be removed even by initialization, in addition to a signal component Vs corresponding to pure light intensity.

【0044】次いで、1行分ずつ順次、第1及び第2の
記憶素子Cms、Cmnからそれぞれ光電気信号と誤差
信号とを出力し、加算手段71を通して引算手段72に
入力させる。これにより、VsからVnを差し引いた純
粋な光信号のみに比例した映像信号を出力する。次に、
画素飛ばしについて説明する。画素飛ばしも上記と同じ
ように掃出期間(初期化期間)−蓄積期間−読出期間−
からなる一連の過程を繰り返し行う。
Next, the photoelectric signal and the error signal are output from the first and second storage elements Cms and Cmn, respectively, one row at a time, and input to the subtraction means 72 through the addition means 71. As a result, a video signal proportional to only a pure optical signal obtained by subtracting Vn from Vs is output. next,
The pixel skipping will be described. Pixel skipping is also performed in the same manner as described above, ie, the sweep period (initialization period), the accumulation period, the readout period,
Is repeated.

【0045】サンプリング画素として、図9に示すよう
な2行4列にわたって隣接する複数の画素101からな
るサンプリンググループGs1乃至Gs5を用いる。サ
ンプリングは適当な間隔を置いて行なう。各サンプリン
ググループGs1乃至Gs5内の色配置はベイヤ配列の
色配置のRGRG/GBGBに対応するものとする。こ
の場合、選択する同じ色に対応する光電気信号の数を読
み出し速度に比例して増減させているものとする。
As the sampling pixels, sampling groups Gs1 to Gs5 composed of a plurality of pixels 101 adjacent to each other over two rows and four columns as shown in FIG. 9 are used. Sampling is performed at appropriate intervals. It is assumed that the color arrangement in each of the sampling groups Gs1 to Gs5 corresponds to RGRG / GBGB of the Bayer arrangement color arrangement. In this case, it is assumed that the number of photoelectric signals corresponding to the same color to be selected is increased or decreased in proportion to the reading speed.

【0046】初期化期間に2行にわたって並ぶすべての
画素の並びについて誤差信号Vnを列毎に設けられた2
組の第2の記憶素子Cmnに記憶させる。蓄積期間と読
出期間を経て2行にわたって並ぶすべての画素の並びに
ついて光電気信号Vsを列毎に設けられた2組の第1の
記憶素子Cmsに記憶させる。次いで、サンプリンググ
ループGs1に対応する第1及び第2の記憶素子Cm
s、Cmnに記憶された光電気信号及び誤差信号のう
ち、緑(G)に相当する4画素分の光電気信号及び誤差
信号をそれぞれメモリ出力線41、42に同時に出力さ
せ、メモリ出力線41、42を通して加算手段71の2
つの入力端子にそれぞれ入力させる。
An error signal Vn is provided for each column for every row of pixels arranged in two rows during the initialization period.
The data is stored in the second storage element Cmn of the set. The photoelectric signal Vs is stored in two sets of first storage elements Cms provided for each column for all the pixels arranged in two rows after the accumulation period and the readout period. Next, the first and second storage elements Cm corresponding to the sampling group Gs1
Of the photoelectric signal and the error signal stored in s and Cmn, the photoelectric signal and the error signal for four pixels corresponding to green (G) are simultaneously output to the memory output lines 41 and 42, respectively. , 42 through the addition means 71-2
Input to each of the two input terminals.

【0047】光電気信号及び誤差信号は加算手段71で
それぞれ加算され、対応する出力端子に出力される。さ
らに、これらの加算信号出力を引算手段72に入力す
る。これにより、映像信号出力端子107に緑(G)に
相当する差信号が出力される。次いで、赤(R)に相当
する2画素分の光電気信号及び誤差信号について処理
し、赤(R)に相当する差信号を出力させる。次いで、
青(B)に相当する2画素分の光電気信号及び誤差信号
について処理し、青(B)に相当する差信号を出力させ
る。これにより、サンプリンググループGs1に対応す
る領域を代表するカラーモニタ画像の部分が形成され
る。モニタ画像の色構成に関しては、緑(G)、赤
(R)、青(B)について加算画素数の比率は2:1:
1となっており、全画素を対象とする場合と変わらな
い。従って、モニタ画像であっても現実の被写体の色と
ほぼ同じ色となる。
The photoelectric signal and the error signal are added by the adding means 71 and output to the corresponding output terminals. Further, these added signal outputs are input to the subtraction means 72. As a result, a difference signal corresponding to green (G) is output to the video signal output terminal 107. Then, the photoelectric signal and the error signal for two pixels corresponding to red (R) are processed, and a difference signal corresponding to red (R) is output. Then
The photoelectric signal and the error signal for two pixels corresponding to blue (B) are processed, and a difference signal corresponding to blue (B) is output. As a result, a part of the color monitor image representing the area corresponding to the sampling group Gs1 is formed. Regarding the color configuration of the monitor image, the ratio of the number of added pixels for green (G), red (R), and blue (B) is 2: 1:
1, which is the same as the case of targeting all pixels. Therefore, the color of the monitor image is almost the same as the color of the actual subject.

【0048】次に、サンプリンググループGs1と同じ
行でサンプリンググループGs1から適当な間隔だけ離
れた領域にあるサンプリンググループGs2に対応する
記憶素子を選択して色毎に光電気信号及び誤差信号を出
力して同じように処理し、3色の映像信号をそれぞれ映
像信号出力端子107に出力させ、その領域を代表する
カラー映像の部分を形成する。
Next, a storage element corresponding to the sampling group Gs2 in the same row as the sampling group Gs1 and located at an appropriate distance from the sampling group Gs1 is selected to output a photoelectric signal and an error signal for each color. The same process is performed to output the three color video signals to the video signal output terminal 107, respectively, to form a color video portion representative of the region.

【0049】第1行目及び第2行目の画素飛ばしが終了
すると、図示しないスイッチにより記憶素子Cms、C
mnの両電極を接地して初期化し、続いて、図9に示す
ように、次のサンプリング行である第5行目及び第6行
目に並ぶすべての画素101からの信号を列毎に設けら
れた信号出力回路105の記憶素子に記憶させる。そし
て、上記と同様にして、サンプリンググループGs3内
の3色の色信号を取り出す。このようにして、順次すべ
ての行及び列にわたるサンプリンググループGs1乃至
Gs5の3色の色信号を読み出し、モニタ画像を描かせ
て、自動露出や自動合焦を行なう。
When the pixel skipping of the first and second rows is completed, the storage elements Cms and Cms are operated by switches (not shown).
mn of both electrodes are grounded and initialized, and then, as shown in FIG. 9, signals from all pixels 101 arranged in the next sampling row, the fifth row and the sixth row, are provided for each column. The stored data is stored in the storage element of the signal output circuit 105. Then, in the same manner as above, the three color signals in the sampling group Gs3 are extracted. In this way, the color signals of the three colors of the sampling groups Gs1 to Gs5 extending over all the rows and columns are sequentially read out, and a monitor image is drawn to perform automatic exposure and automatic focusing.

【0050】上記のように、第1の実施の形態である固
体撮像装置においては、行と列に配列された光電変換素
子101の並びに対して列毎に設けられた2対の第1の
記憶素子Cms及び第2の記憶素子Cmnと、これらの
出力がそれぞれ接続された一組の加算手段73a、73
bと、加算手段73a、73bに接続された引算手段7
2と、記憶素子Cms、Cmnの出力を選択する制御手
段104とを有する。
As described above, in the solid-state imaging device according to the first embodiment, two pairs of first memories provided for each column with respect to the arrangement of the photoelectric conversion elements 101 arranged in rows and columns. The element Cms and the second storage element Cmn, and a pair of adding means 73a and 73 connected to their outputs, respectively.
b and the subtraction means 7 connected to the addition means 73a, 73b
2 and control means 104 for selecting the outputs of the storage elements Cms and Cmn.

【0051】その駆動方法においては、ベイヤ配列され
たカラーフィルタの色配列に対応する光電変換素子(画
素)101の並びに対して、2行分の光電気信号と誤差
信号とを記憶させ、サンプリング画素として隣接する2
行4列の画素を選択するとともに、対応する光電気信号
及び誤差信号のうち同じ色の複数の光電気信号及び誤差
信号をそれぞれ同時に選択して加算し、さらに加算した
光電気信号と対応する誤差信号との差信号を出力してい
る。
In the driving method, two rows of photoelectric signals and error signals are stored with respect to the arrangement of the photoelectric conversion elements (pixels) 101 corresponding to the color arrangement of the color filters arranged in the Bayer arrangement. 2 adjacent as
A pixel in row 4 is selected, a plurality of photoelectric signals and error signals of the same color are simultaneously selected and added from the corresponding photoelectric signal and error signal, respectively, and the added photoelectric signal and error corresponding to the error are further selected. The difference signal from the signal is output.

【0052】この場合、選択する同じ色に対応する光電
気信号の数を読み出し速度に比例して増減させることに
より、光発生電荷の蓄積量に対応する信号量を一定に保
つことができるとともに、モニタ画像が粗くなるのを抑
制し、より正確な画像を得るようにすることができる。
また、加算手段73a、73bとして所謂スイッチトキ
ャパシタを用いることにより、同じ色に対応する複数の
光電気信号を同時に入力させて加算することが可能であ
る。即ち、同じ色に対応する複数の光電気信号を記憶し
ている複数の記憶素子Cms、Cmnに対して同時に選
択を行なってそれらの光電気信号を出力させるだけでよ
いので、画素一つを選択して画素飛ばしを行なう場合と
同等な時間しか必要としない。従って、モニタ画像の取
り込みを高速に行なうことができる。
In this case, by increasing or decreasing the number of photoelectric signals corresponding to the same color to be selected in proportion to the reading speed, the signal amount corresponding to the amount of accumulated photo-generated charges can be kept constant, It is possible to suppress the monitor image from becoming coarse and obtain a more accurate image.
Further, by using so-called switched capacitors as the adding means 73a and 73b, it is possible to simultaneously input and add a plurality of photoelectric signals corresponding to the same color. That is, since it is only necessary to simultaneously select a plurality of storage elements Cms and Cmn storing a plurality of photoelectric signals corresponding to the same color and output the photoelectric signals, one pixel is selected. Only the same time as in the case of performing pixel skipping is required. Therefore, it is possible to capture the monitor image at high speed.

【0053】このように、サンプリング画素に基づいて
光電気信号の取り込みを高速に行いつつ、画質の劣化を
抑制することができる。 (比較例)図11は、上記第1の実施の形態に対する比
較例である。この場合、特定の光電気信号、例えば第1
列目(R1)と第3列目(R3)の、赤色(R)に対応
する光電気信号同士を加算し、或いは緑色(G)に対応
する光電気信号同士を加算している例である。
As described above, the deterioration of the image quality can be suppressed while capturing the photoelectric signal at high speed based on the sampling pixels. (Comparative Example) FIG. 11 is a comparative example with respect to the first embodiment. In this case, a specific photoelectric signal, for example, the first
This is an example in which photoelectric signals corresponding to red (R) in the column (R1) and third column (R3) are added, or photoelectric signals corresponding to green (G) are added. .

【0054】図11に示すように、スイッチ素子SW1
を介して特定の列に対応する記憶素子Cms同士が直列
接続されるように配線141により回路接続が行なわれ
ている。加算された光電気信号は演算増幅器172に入
力されて増幅される。なお、誤差信号に関しては図示し
ていないが、光電気信号と同じように加算される。さら
に、加算された信号を引算手段に入力し、それらの差信
号が出力される。
As shown in FIG. 11, the switching element SW1
The circuit connection is performed by the wiring 141 so that the storage elements Cms corresponding to a specific column are connected in series via the. The added photoelectric signal is input to the operational amplifier 172 and amplified. Although the error signal is not shown, it is added in the same manner as the photoelectric signal. Further, the added signal is input to the subtraction means, and a difference signal between them is output.

【0055】この比較例では、加算のための回路接続が
複雑であるし、また記憶素子Cmsに接続されたスイッ
チ素子SW2乃至SW5等の浮遊容量の影響により光電
気信号に誤差を含み易い。 (第2の実施の形態)図6は、第2の実施の形態である
固体撮像装置の信号出力回路105を示す回路構成図で
ある。
In this comparative example, the circuit connection for addition is complicated, and an error is likely to be included in the photoelectric signal due to the influence of the stray capacitance of the switch elements SW2 to SW5 connected to the storage element Cms. (Second Embodiment) FIG. 6 is a circuit configuration diagram showing a signal output circuit 105 of a solid-state imaging device according to a second embodiment.

【0056】図6に示すように、一列に二対の第1の記
憶手段Cms及び第2の記憶手段Cmnを有し、二組の
加算手段71a、71b及び対応する二組の引算手段7
2a、72bを有することを特徴としている。列毎に設
けられた二対の第1の記憶手段Cms及び第2の記憶手
段Cmnはともに同じ列に並ぶすべての光電変換素子1
01と接続されている。各列毎に、一対の記憶手段Cm
s、Cmnはメモリ出力線41a、42aを通して一組
の加算手段71a及び引算手段72aと接続され、他の
一対の記憶手段Cms、Cmnはメモリ出力線41b、
42bを通して他の一組の加算手段71b及び引算手段
72bと接続されている。加算手段71a、71bの出
力を引算手段72a、72bに接続する場合、2つの引
算手段72a、72bにそれぞれ加算手段71a、71
bの2つずつの出力を接続する。
As shown in FIG. 6, two pairs of first storage means Cms and second storage means Cmn are provided in one line, and two sets of addition means 71a and 71b and two corresponding sets of subtraction means 7 are provided.
2a and 72b. The two pairs of the first storage means Cms and the second storage means Cmn provided for each column are all the photoelectric conversion elements 1 arranged in the same column.
01 is connected. For each column, a pair of storage means Cm
s and Cmn are connected to a pair of adding means 71a and subtracting means 72a through memory output lines 41a and 42a, and the other pair of storage means Cms and Cmn are connected to memory output lines 41b and
The other pair of adding means 71b and subtracting means 72b are connected through 42b. When the outputs of the adding means 71a, 71b are connected to the subtracting means 72a, 72b, the two subtracting means 72a, 72b are respectively connected to the adding means 71a, 71b.
Connect two outputs of b.

【0057】なお、三対以上の第1の記憶手段Cms及
び第2の記憶手段Cmnと、対応する三組以上の加算手
段及び引算手段とを設けることも可能である。なお、他
の構成は、第1の実施の形態と同じであるので、説明を
省略する。次に、上記信号出力回路105を用いて光信
号の検出動作及び画素飛ばしについて説明する。
It is also possible to provide three or more pairs of the first storage means Cms and the second storage means Cmn, and three or more corresponding addition means and subtraction means. Note that the other configuration is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted. Next, an operation of detecting an optical signal and skipping pixels using the signal output circuit 105 will be described.

【0058】なお、光信号を検出する場合、2組の記憶
素子、加算手段及び引算手段のうち何れか1組の記憶素
子及び加算手段及び引算手段を用いる。光信号の検出動
作については第1の実施の形態と同様なので、説明を省
略する。画素飛ばしの動作においては、説明を簡単にす
るため、第1の実施の形態と同様に、サンプリング画素
として、図9に示すような2行4列にわたって隣接する
複数の画素101からなるサンプリンググループGs1
乃至Gs5を用いる。サンプリングは適当な間隔を置い
て行なう。この場合も、選択する同じ色に対応する光電
気信号の数を読み出し速度に比例して増減させているも
のとする。
When an optical signal is detected, any one of two sets of storage elements, addition means and subtraction means is used. The operation of detecting the optical signal is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted. In the pixel skipping operation, as in the first embodiment, a sampling group Gs1 including a plurality of pixels 101 adjacent to each other over two rows and four columns as shown in FIG.
To Gs5. Sampling is performed at appropriate intervals. Also in this case, it is assumed that the number of photoelectric signals corresponding to the same color to be selected is increased or decreased in proportion to the reading speed.

【0059】初期化期間と、蓄積期間と、読出期間とを
経て2行にわたって並ぶすべての画素の並びについて光
電気信号Vsを列毎に設けられた2組の第1の記憶素子
Cmsに記憶させるとともに、誤差信号Vnを同じく2
組の第2の記憶素子Cmnに記憶させる。第1行目に並
ぶ光電変換素子101の信号R11、G12・・を記憶
させる場合、第1及び第2の記憶素子Cms、Cmnの
入力側のスイッチを制御して、R11は下の記憶素子
に、G12は上の記憶素子に・・というように、2行に
並ぶ記憶素子の並びに対して上下交互に順に記憶させ
る。第2行目に並ぶ光電変換素子101の信号G21、
B22・・を記憶させる場合も、同様に、G21は上の
記憶素子に、B22は下の記憶素子に上下交互に順に記
憶させる。これにより、緑(G)の記憶素子Cms、C
mnの出力はすべて上の加算手段71aに接続され、赤
(R)及び青(B)の記憶素子Cms、Cmnの出力は
すべて下の加算手段71bに接続されることになる。
The photoelectric signal Vs is stored in two sets of first storage elements Cms provided for each column for all the pixels arranged in two rows after the initialization period, the accumulation period, and the readout period. At the same time, the error signal Vn is
The data is stored in the second storage element Cmn of the set. When storing the signals R11, G12,... Of the photoelectric conversion elements 101 arranged in the first row, the switches on the input side of the first and second storage elements Cms, Cmn are controlled, and R11 is stored in the lower storage element. , G12 store the upper and lower storage elements alternately in the upper row of the storage elements in two rows. The signal G21 of the photoelectric conversion element 101 arranged in the second row,
Similarly, when B22 is stored, G21 is stored in the upper storage element, and B22 is stored in the lower storage element in an alternately upper and lower order. Thereby, the green (G) storage elements Cms, Cms
All the outputs of mn are connected to the upper adding means 71a, and the outputs of the red (R) and blue (B) storage elements Cms and Cmn are all connected to the lower adding means 71b.

【0060】次いで、サンプリンググループGs1に対
応する記憶素子Cms、Cmnに記憶された光電気信号
及び誤差信号のうち、緑(G)に相当する4画素分の光
電気信号及び誤差信号を出力させる。この場合、緑
(G)に相当する光電気信号及び誤差信号は、すべて上
の加算手段71aにそれぞれ入力される。光電気信号及
び誤差信号は上の加算手段71aで4画素分加算され
て、上の加算手段71aの2つの出力端子からそれぞれ
出力される。さらに、加算された光電気信号と誤差信号
とは引き算手段72a、72bに入力されて引き算さ
れ、緑(G)に相当する差信号が出力される。
Next, among the photoelectric signals and error signals stored in the storage elements Cms and Cmn corresponding to the sampling group Gs1, photoelectric signals and error signals for four pixels corresponding to green (G) are output. In this case, the photoelectric signal and the error signal corresponding to green (G) are all input to the upper adding means 71a. The photoelectric signal and the error signal are added by four pixels in the upper adding means 71a, and are output from two output terminals of the upper adding means 71a. Further, the added photoelectric signal and error signal are input to subtraction means 72a and 72b and subtracted, and a difference signal corresponding to green (G) is output.

【0061】次いで、赤(R)に相当する2画素分の光
電気信号及び誤差信号について下の加算手段71及び対
応する引算手段72bにより処理し、赤(R)に相当す
る差信号を出力させる。次いで、青(B)に相当する2
画素分の光電気信号及び誤差信号について下の加算手段
71及び対応する引算手段72bにより処理し、青
(B)に相当する差信号を出力させる。これにより、サ
ンプリンググループGs1に対応する領域を代表するカ
ラーモニタ画像の部分が形成される。モニタ画像の色構
成に関しては、緑(G)、赤(R)、青(B)について
加算画素数の比率は2:1:1となっており、全画素を
対象とする場合と変わらない。従って、モニタ画像であ
っても現実の被写体の色とほぼ同じ色となる。
Next, the photoelectric signal and the error signal for two pixels corresponding to red (R) are processed by the lower adding means 71 and the corresponding subtracting means 72b, and a difference signal corresponding to red (R) is output. Let it. Next, 2 corresponding to blue (B)
The photoelectric signal and the error signal for the pixel are processed by the lower adding means 71 and the corresponding subtracting means 72b to output a difference signal corresponding to blue (B). As a result, a part of the color monitor image representing the area corresponding to the sampling group Gs1 is formed. Regarding the color configuration of the monitor image, the ratio of the number of added pixels for green (G), red (R), and blue (B) is 2: 1: 1, which is the same as that for all pixels. Therefore, the color of the monitor image is almost the same as the color of the actual subject.

【0062】次いで、サンプリンググループGs2乃至
Gs5に関しても順次、上記と同様に、光電気信号及び
誤差信号について色毎に加算処理と引算処理を行い、3
色の映像信号をそれぞれ映像信号出力端子107に出力
させ、その領域を代表するカラー映像の部分を形成す
る。このようにして、順次すべての行及び列にわたるサ
ンプリンググループの映像信号を読み出し、モニタ画像
を描かせて、自動露出や自動合焦を行なう。
Next, for the sampling groups Gs2 to Gs5, an addition process and a subtraction process are sequentially performed on the photoelectric signal and the error signal for each color in the same manner as described above.
The color video signals are output to the video signal output terminal 107, respectively, to form a color video portion representing the area. In this manner, the video signals of the sampling groups covering all the rows and columns are sequentially read out, a monitor image is drawn, and automatic exposure and automatic focusing are performed.

【0063】上記のように、第2の実施の形態である固
体撮像装置においては、一列に二対の第1の記憶手段C
ms及び第2の記憶手段Cmnを有し、二組の加算手段
71a、71b及び対応する引算手段72a、72bを
有している。その駆動方法は、第1の実施の形態と同様
に、カラーフィルタの色配列に対応する光電変換素子
(画素)101の並びに対して、2行4列の隣接する複
数の画素101からなるサンプリンググループGs1乃
至Gs5を選択するとともに、対応する光電気信号及び
誤差信号のうち同じ色の複数の光電気信号及び誤差信号
をそれぞれ同時に選択して加算している。
As described above, in the solid-state imaging device according to the second embodiment, two pairs of the first storage means C are arranged in a line.
ms and a second storage means Cmn, and two sets of addition means 71a and 71b and corresponding subtraction means 72a and 72b. The driving method is the same as in the first embodiment, except that the arrangement of the photoelectric conversion elements (pixels) 101 corresponding to the color arrangement of the color filters corresponds to a sampling group including a plurality of adjacent pixels 101 in 2 rows and 4 columns. Gs1 to Gs5 are selected, and a plurality of photoelectric signals and error signals of the same color among corresponding photoelectric signals and error signals are simultaneously selected and added.

【0064】この場合、選択すべき同じ色に対応する光
電気信号の数を読み出し速度に比例して増減させること
により、光発生電荷の蓄積量に対応する信号量を一定に
保つことができるとともに、モニタ画像が粗くなるのを
抑制し、より正確な画像を得るようにすることができ
る。また、同じ色に対応する複数の光電気信号に対して
同時に一度の選択を行なってそれらの光電気信号を出力
させるだけでよいので、画素一つを選択して画素飛ばし
を行なう場合と同等な時間しか必要としない。従って、
モニタ画像の取り込みを高速に行なうことができる。
In this case, by increasing or decreasing the number of photoelectric signals corresponding to the same color to be selected in proportion to the reading speed, the signal amount corresponding to the amount of accumulated photo-generated charges can be kept constant. In addition, it is possible to suppress the monitor image from becoming coarse and obtain a more accurate image. In addition, since it is only necessary to simultaneously select a plurality of photoelectric signals corresponding to the same color once and to output those photoelectric signals, it is equivalent to selecting one pixel and skipping pixels. Only needs time. Therefore,
The monitor image can be captured at high speed.

【0065】このように、サンプリング画素に基づいて
光電気信号の取り込みを高速に行いつつ、画像の劣化を
抑制することができる。さらに、第2の実施の形態で
は、加算し、差信号を取り出す場合、特に、色毎に別々
の加算手段71a又は71bと引算手段72a又は72
bで処理している。これにより、同一色の信号に対して
異なる加算手段を通すことにより生じる増幅度のばらつ
きに起因する色合いのばらつきを抑制することができ
る。
As described above, it is possible to suppress the deterioration of the image while taking in the photoelectric signal at high speed based on the sampling pixels. Further, in the second embodiment, when adding and extracting a difference signal, in particular, separate addition means 71a or 71b and subtraction means 72a or 72 are separately provided for each color.
b. Thereby, it is possible to suppress the variation in the color tone due to the variation in the amplification degree caused by passing the same color signal through different adding means.

【0066】(第3の実施の形態)図7を参照してこの
発明の第3の実施の形態を説明する。図7は、第3の実
施の形態である固体撮像装置の信号出力回路を示す回路
構成図である。図7に示すように、一列に少なくとも二
対の第1の記憶手段Cms及び第2の記憶手段Cmnを
有し、2組の加算回路71a、71bを有することを特
徴としている。なお、図7では、上下の加算回路71
a、71bにはともに一対ずつの記憶素子しか示してい
ない。
(Third Embodiment) A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a circuit configuration diagram illustrating a signal output circuit of the solid-state imaging device according to the third embodiment. As shown in FIG. 7, at least two pairs of the first storage means Cms and the second storage means Cmn are provided in one row, and two sets of addition circuits 71a and 71b are provided. In FIG. 7, the upper and lower addition circuits 71
Both a and 71b show only one pair of storage elements.

【0067】二対の第1の記憶手段Cms及び第2の記
憶手段Cmnを用いる場合、メモリ出力線41a、42
aを通して上の加算回路71aに一対の記憶素子Cm
s、Cmnを接続し、例えば、4行分の緑(G)の信号
を記憶する。メモリ出力線41b、42bを通して下の
加算回路71bにもう一対の記憶素子Cms、Cmnを
並列に接続し、2行分の赤(R)と2行分の青(B)の
信号をそれぞれ異なる記憶手段に記憶する。
When two pairs of the first storage means Cms and the second storage means Cmn are used, the memory output lines 41a, 42
a and a pair of storage elements Cm
s and Cmn are connected to store, for example, green (G) signals for four rows. Another pair of storage elements Cms and Cmn are connected in parallel to the lower addition circuit 71b through the memory output lines 41b and 42b, and two rows of red (R) and two rows of blue (B) signals are respectively stored differently. Store in the means.

【0068】さらに、一列に並ぶ光電変換素子101の
出力と接続する二対の記憶素子Cms、Cmnを隣接す
る列同士で入れ替える接続切替スイッチ73を有するこ
とを特徴としている。 接続切替スイッチ73は第1列
目の垂直出力線20aと第2列目の垂直出力線20bと
の間、第3列目の垂直出力線20cと第4列目の垂直出
力線20dとの間というように全列にわたって設けられ
ている。第3の実施の形態である固体撮像装置において
も、カラーフィルタは、緑(G)と赤(R)と青(B)
とがベイヤ配列されてなり、行及び列に配列された光電
変換素子101は複数の色を有するカラーフィルタの各
色に対応している。第1及び第2の実施の形態と同様
に、列毎の二対の記憶手段Cms、Cmnの入力はそれ
ぞれ同一の列内のすべての光電変換素子101の出力と
接続されている。
Further, it is characterized in that it has a connection changeover switch 73 for exchanging two pairs of storage elements Cms and Cmn connected to the outputs of the photoelectric conversion elements 101 arranged in one row between adjacent rows. The connection switch 73 is provided between the vertical output line 20a in the first column and the vertical output line 20b in the second column, and between the vertical output line 20c in the third column and the vertical output line 20d in the fourth column. Thus, it is provided over all rows. Also in the solid-state imaging device according to the third embodiment, the color filters are green (G), red (R), and blue (B).
Are arranged in a Bayer array, and the photoelectric conversion elements 101 arranged in rows and columns correspond to each color of a color filter having a plurality of colors. As in the first and second embodiments, the inputs of the two pairs of storage means Cms and Cmn for each column are connected to the outputs of all the photoelectric conversion elements 101 in the same column.

【0069】また、緑(G)に対応する信号を記憶する
一対の記憶手段Cms、Cmnは、上側の加算手段71
aに接続され、赤(R)と青(B)にそれぞれ対応する
信号を記憶する他の一対の記憶手段Cms、Cmnは、
下側の加算手段71bに接続されている。引算手段72
a、72bは、上下の加算手段71a、71bに対して
それぞれ一つずつ接続されている。
A pair of storage means Cms and Cmn for storing a signal corresponding to green (G) is provided by an upper addition means 71.
a, and another pair of storage means Cms and Cmn for storing signals corresponding to red (R) and blue (B), respectively.
It is connected to the lower addition means 71b. Subtraction means 72
a and 72b are respectively connected to the upper and lower adding means 71a and 71b.

【0070】上側の加算手段71aに接続された記憶素
子Cms、Cmnの出力側のスイッチ素子SWs2は、
水平出力線27aa、27ba、・・を介して制御回路
104により開閉のタイミングが制御される。下側の加
算手段71bに接続された記憶素子Cms、Cmnの出
力側のスイッチ素子SWs2は、水平出力線27ab、
27bb、・・を介して制御回路104により開閉のタ
イミングが制御される。
The switching element SWs2 on the output side of the storage elements Cms and Cmn connected to the upper addition means 71a is
The opening / closing timing is controlled by the control circuit 104 via the horizontal output lines 27aa, 27ba,. The switch element SWs2 on the output side of the storage elements Cms and Cmn connected to the lower addition means 71b is connected to the horizontal output line 27ab,
The timing of opening and closing is controlled by the control circuit 104 via 27bb,.

【0071】なお、他の構成は、第2の実施の形態と同
じであるので、説明を省略する。また、上記では二対の
記憶手段を設けているが、二対以上、三対乃至四対の第
1の記憶手段Cms及び第2の記憶手段Cmnを設ける
ことも可能である。但し、三対又は四対の記憶手段を用
いる場合、第4の実施の形態で説明する接続切換スイッ
チ73を設ける必要がある。
The other configuration is the same as that of the second embodiment, and the description is omitted. Although two pairs of storage units are provided in the above description, it is also possible to provide two or more, three to four pairs of first storage units Cms and second storage units Cmn. However, when three or four pairs of storage means are used, it is necessary to provide the connection changeover switch 73 described in the fourth embodiment.

【0072】三対の第1の記憶手段Cms及び第2の記
憶手段Cmnを用いる場合、上の加算回路71aに一対
の記憶素子Cms、Cmnを接続し、下の加算回路71
bに二対の記憶素子Cms、Cmnを並列に接続する。
この場合、一対の記憶手段には4行分の緑(G)の信号
を記憶し、他の二対の記憶手段には2行分の赤(R)と
2行分の青(B)の信号をそれぞれ異なる記憶手段に記
憶する。
When three pairs of first storage means Cms and second storage means Cmn are used, a pair of storage elements Cms and Cmn are connected to the upper addition circuit 71a, and the lower addition circuit 71
b, two pairs of storage elements Cms and Cmn are connected in parallel.
In this case, four rows of green (G) signals are stored in one pair of storage means, and two rows of red (R) and two rows of blue (B) are stored in the other two pairs of storage means. The signals are stored in different storage means.

【0073】また、四対の第1の記憶手段Cms及び第
2の記憶手段Cmnを用いる場合、上の加算回路71a
に二対の記憶素子Cms、Cmnを並列に接続し、下の
加算回路71bにも二対の記憶素子Cms、Cmnを並
列に接続する。この場合、二対の記憶手段には4行分の
緑(G)の信号を記憶し、他の二対の記憶手段には2行
分の赤(R)と2行分の青(B)の信号をそれぞれ異な
る記憶手段に記憶する。
When four pairs of the first storage means Cms and the second storage means Cmn are used, the addition circuit 71a
Are connected in parallel with two pairs of storage elements Cms and Cmn, and the lower addition circuit 71b is also connected in parallel with two pairs of storage elements Cms and Cmn. In this case, two rows of storage means store four rows of green (G) signals, and the other two pairs of storage means store two rows of red (R) and two rows of blue (B). Are stored in different storage means.

【0074】次に、上記信号出力回路を用いて光信号の
検出動作及び画素飛ばしについて説明する。この場合、
二対の記憶手段を用いているとする。光信号を検出する
場合、2組の記憶素子、加算手段及び引算手段のうち何
れか1組の記憶素子及び加算手段及び引算手段を用い
る。光信号の検出動作については第1の実施の形態と同
様なので、説明を省略する。
Next, the operation of detecting an optical signal and skipping pixels using the signal output circuit will be described. in this case,
Assume that two pairs of storage means are used. When detecting an optical signal, any one of the two sets of storage elements, addition means and subtraction means is used. The operation of detecting the optical signal is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted.

【0075】画素飛ばしについては、上記第1及び第2
の実施の形態と同様に、蓄積期間−読出期間−掃出期間
(初期化期間)からなる一連の過程を繰り返し行う。こ
の場合は、サンプリンググループとして、図10に示す
ような4行4列にわたって隣接する画素101からなる
サンプリンググループGs1乃至Gs5を用いる。各サ
ンプリンググループGs1乃至Gs5はベイヤ配列の色
配置のRGRG/GBGB/RGRG/GBGBに対応
するものとする。サンプリングは適当な間隔を置いて行
なう。
As for the pixel skipping, the first and second pixels are used.
A series of processes consisting of an accumulation period, a reading period, and a sweeping period (initialization period) are repeatedly performed in the same manner as in the first embodiment. In this case, the sampling groups Gs1 to Gs5 including the pixels 101 adjacent to each other over four rows and four columns as shown in FIG. 10 are used. It is assumed that each of the sampling groups Gs1 to Gs5 corresponds to RGRG / GBGB / RGRG / GBGB in the color arrangement of the Bayer array. Sampling is performed at appropriate intervals.

【0076】初期化期間、蓄積期間、及び読出期間を経
て、4行にわたって並ぶすべての画素の並びについて第
1行目(R11,G12,R13,G14,・・)と第
3行目(R31,G32,R33,G34,・・)、第
2行目(G21,B22,G23,B24,・・)と第
4行目(G41,B42,G43,B44,・・)とい
うように2行ずつ行に並ぶすべての画素の並びについて
光電気信号Vsを列毎に設けられた信号出力回路105
の2組の第1の記憶素子Cmsに記憶させるとともに、
誤差信号Vnを同じく2組の第2の記憶素子Cmnに記
憶させる。
After the initialization period, the accumulation period, and the readout period, the first row (R11, G12, R13, G14,...) And the third row (R31, G32, R33, G34,...), The second row (G21, B22, G23, B24,...) And the fourth row (G41, B42, G43, B44,. The signal output circuit 105 provided with the photoelectric signal Vs for each column with respect to the arrangement of all the pixels
Are stored in two sets of first storage elements Cms, and
The error signal Vn is also stored in two sets of second storage elements Cmn.

【0077】第1行目の信号(R11,G12,R1
3,G14,・・)を読み出すときは、R11は下側の
第1列目の一対の記憶素子に、G12は上側の第2列目
の一対の記憶素子に、というように、順次、上下の記憶
手段に交互に記憶させる。第3行目(R31,G32,
R33,G34,・・)を読み出すときは、R31は下
側の第1列目の一対の記憶素子に、G32は上側の第2
列目の一対の記憶素子にというように、順次、上下の記
憶手段に交互に記憶させる。この場合、2行分の信号が
一つの記憶手段に入力されるが、記憶手段は電荷を順次
蓄積することができるので、任意数の信号を一つの記憶
手段に入力させて加算信号として記憶させることができ
る。同じ色の信号であれば、任意数の信号を一つの記憶
手段に入力させても何ら問題はない。
The signals (R11, G12, R1) in the first row
(3, G14,...), R11 is a pair of storage elements in the lower first column, G12 is a pair of storage elements in the upper second column, and so on. Are alternately stored in the storage means. The third line (R31, G32,
When reading R33, G34,...), R31 is a pair of storage elements in the lower first column, and G32 is a second storage element in the upper column.
The data is sequentially and alternately stored in the upper and lower storage means, such as in a pair of storage elements in a column. In this case, signals for two rows are input to one storage means, but the storage means can sequentially accumulate electric charges, so that an arbitrary number of signals are input to one storage means and stored as an addition signal. be able to. As long as the signals have the same color, there is no problem even if an arbitrary number of signals are input to one storage means.

【0078】次に、第2行目の信号(G21,B22,
G23,B24,・・)を読み出すときは、G21は上
側の第1列目の一対の記憶素子に、B22は下側の第2
列目の一対の記憶素子にというように、順次、上下の記
憶手段に交互に記憶させる。第4行目(G41,B4
2,G43,B44,・・)を読み出すときは、G41
は上側の第2列目の一対の記憶素子に、B42は下側の
第1列目の一対の記憶素子にというように、順次、上下
の記憶手段に交互に記憶させる。このようにすることに
より、緑色(G)に対応する信号はすべて上側の加算手
段71aに接続された記憶素子に記憶される。赤色
(R)及び青色(B)に対応する信号はすべて下側の加
算手段71bに接続された記憶素子に、かつ色毎に異な
る記憶手段に記憶される。
Next, the signals (G21, B22,
G23, B24,...), G21 is a pair of storage elements in the first column on the upper side, and B22 is a second storage element on the lower side.
The data is sequentially and alternately stored in the upper and lower storage means, such as in a pair of storage elements in a column. 4th line (G41, B4
, G43, B44,...)
Are stored alternately in the upper and lower storage means, such as in the pair of storage elements in the upper second column and B42 in the pair of storage elements in the lower first column. In this way, all the signals corresponding to green (G) are stored in the storage element connected to the upper addition means 71a. All signals corresponding to red (R) and blue (B) are stored in storage elements connected to the lower addition means 71b and in storage means different for each color.

【0079】次いで、サンプリンググループGs1に対
応する記憶素子Cms、Cmnに記憶された光電気信号
及び誤差信号のうち、緑(G)に相当する8画素分の光
電気信号及び誤差信号を出力させる。この場合、緑
(G)に相当する8画素分の光電気信号及び誤差信号
は、すべて上の加算手段71aに入力されて加算され
る。さらに、これらの加算信号出力のうち光電気信号同
士を引算手段72aの正入力端子に、誤差信号同士を同
じく負入力端子に入力する。これにより、水平出力線2
6aを通して映像信号出力端子107に緑(G)に相当
する差信号が出力される。
Next, among the photoelectric signals and error signals stored in the storage elements Cms and Cmn corresponding to the sampling group Gs1, photoelectric signals and error signals for eight pixels corresponding to green (G) are output. In this case, the photoelectric signal and the error signal for eight pixels corresponding to green (G) are all input to the upper addition means 71a and added. Further, among these added signal outputs, the photoelectric signals are input to the positive input terminal of the subtraction means 72a, and the error signals are input to the negative input terminal of the subtraction means 72a. Thereby, the horizontal output line 2
A difference signal corresponding to green (G) is output to the video signal output terminal 107 through 6a.

【0080】次に、赤(R)に相当する4画素分の光電
気信号及び誤差信号を出力させる。この場合、赤(R)
に相当する光電気信号及び誤差信号は、すべて下の加算
手段71bに入力され、加算される。次いで、赤(R)
に相当する4画素分の光電気信号及び誤差信号を引算手
段72bに入力させて処理し、赤(R)に相当する差信
号を出力させる。
Next, a photoelectric signal and an error signal for four pixels corresponding to red (R) are output. In this case, red (R)
Are all input to the lower addition means 71b and added. Next, red (R)
Are input to the subtraction means 72b for processing, and a difference signal corresponding to red (R) is output.

【0081】次いで、青(B)に相当する光電気信号及
び誤差信号を出力させる。この場合、青(B)に相当す
る光電気信号及び誤差信号は、すべて下の加算手段71
bに入力され、加算される。次いで、青(B)に相当す
る4画素分の光電気信号及び誤差信号を引算手段72b
に入力させて処理し、青(B)に相当する差信号を出力
させる。
Next, a photoelectric signal and an error signal corresponding to blue (B) are output. In this case, the photoelectric signal and the error signal corresponding to blue (B) are all added to the lower adder 71.
b and added. Next, the photoelectric signal and the error signal for four pixels corresponding to blue (B) are subtracted by the subtraction means 72b.
, And outputs a difference signal corresponding to blue (B).

【0082】これにより、サンプリンググループGs1
に対応する領域を代表するカラーモニタ画像の部分が形
成される。次いで、サンプリンググループGs2乃至G
s5に関しても順次、上記と同様に、光電気信号及び誤
差信号について色毎に加算処理と引算処理を行い、3色
の映像信号をそれぞれ映像信号出力端子107に出力さ
せ、その領域を代表するカラー映像の部分を形成する。
Thus, the sampling group Gs1
Are formed in a color monitor image representative of the area corresponding to. Next, the sampling groups Gs2 to Gs2
Similarly for s5, similarly to the above, an addition process and a subtraction process are performed on the photoelectric signal and the error signal for each color, and video signals of three colors are output to the video signal output terminal 107, respectively, to represent the area. Form part of a color image.

【0083】このようにして、順次すべての行及び列に
わたるサンプリンググループの映像信号を読み出し、モ
ニタ画像を描かせて、自動露出や自動合焦を行なう。上
記のように、第3の実施の形態である固体撮像装置にお
いても、第1及び第2の実施の形態と同様に、カラーフ
ィルタの色配列に対応する光電変換素子(画素)101
に対して画素飛ばしを行なう場合、サンプリング画素と
して隣接する複数の画素101を選択するとともに、対
応する光電気信号のうち同じ色の複数の光電気信号を同
時に選択して加算している。
As described above, the video signals of the sampling groups covering all the rows and columns are sequentially read out, and a monitor image is drawn to perform automatic exposure and automatic focusing. As described above, also in the solid-state imaging device according to the third embodiment, as in the first and second embodiments, the photoelectric conversion element (pixel) 101 corresponding to the color arrangement of the color filter.
In the case of skipping pixels, a plurality of adjacent pixels 101 are selected as sampling pixels, and a plurality of photoelectric signals of the same color among corresponding photoelectric signals are simultaneously selected and added.

【0084】この場合、選択する同じ色に対応する光電
気信号の数を読み出し速度に比例して増減させることに
より、光発生電荷の蓄積量に対応する信号量を一定に保
つことができるとともに、モニタ画像が粗くなるのを抑
制し、より正確な画像を得るようにすることができる。
また、同じ色に対応する複数の光電気信号に対して同時
に一度の選択を行なってそれらの光電気信号を出力させ
るだけでよいので、画素一つを選択して画素飛ばしを行
なう場合と同等な時間しか必要としない。従って、モニ
タ画像の取り込みを高速に行なうことができる。
In this case, by increasing or decreasing the number of photoelectric signals corresponding to the same color to be selected in proportion to the reading speed, the signal amount corresponding to the amount of accumulated photo-generated charges can be kept constant, It is possible to suppress the monitor image from becoming coarse and obtain a more accurate image.
In addition, since it is only necessary to simultaneously select a plurality of photoelectric signals corresponding to the same color once and to output those photoelectric signals, it is equivalent to selecting one pixel and skipping pixels. Only needs time. Therefore, it is possible to capture the monitor image at high speed.

【0085】このように、サンプリング画素に基づいて
光電気信号の取り込みを高速に行いつつ、画像の劣化を
抑制することができる。また、上記の第1及び第2の実
施の形態と同様に、カラーフィルタの色毎に光電気信号
等が加算されるように構成されているが、第3の実施の
形態の場合、特に、異なる色に対応する光電気信号が別
々の一組の加算手段71a、71bにより加算されるよ
うに構成されている。これにより、同一色の信号に対し
て異なる加算手段を通すことにより生じる増幅度のばら
つきに起因する色合いのばらつきを抑制することができ
る。
As described above, it is possible to suppress the deterioration of the image while taking in the photoelectric signal at high speed based on the sampling pixels. Further, similar to the above-described first and second embodiments, the configuration is such that a photoelectric signal or the like is added for each color of the color filter. In the third embodiment, in particular, Photoelectric signals corresponding to different colors are configured to be added by separate sets of adding means 71a and 71b. Thereby, it is possible to suppress the variation in the color tone due to the variation in the amplification degree caused by passing the same color signal through different adding means.

【0086】(第4の実施の形態)図8を参照してこの
発明の第4の実施の形態を説明する。図8は、第4の実
施の形態である固体撮像装置の信号出力回路を示す回路
構成図である。第3の実施の形態では、二対以上、三対
又は四対の記憶素子を用いているが、第4の実施の形態
においても、同様に少なくとも二対、即ち二対以上、三
対又は四対の記憶素子を用いる。
(Fourth Embodiment) A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a circuit configuration diagram illustrating a signal output circuit of the solid-state imaging device according to the fourth embodiment. In the third embodiment, two or more, three, or four pairs of storage elements are used. However, in the fourth embodiment, at least two pairs, that is, two or more, three, or four pairs are similarly used. A pair of storage elements is used.

【0087】第4の実施の形態において、第3の実施の
形態と異なるところは、第1列目の記憶素子は上側がメ
モリ出力線41a、42aを通して、また下側がメモリ
出力線41c、42cを通してともに上側の加算手段7
1aに並列に接続されている。第2列目の記憶素子は上
側がメモリ出力線41b、42bを通して、また下側が
メモリ出力線41d、42dを通してともに下側の加算
手段71bに並列に接続され、第3列目以下の記憶素子
は第1列目と第2列目の接続関係と同じように、順次、
上下ともに交互に上下の加算手段71a、71bに接続
されている点である。
In the fourth embodiment, the difference from the third embodiment is that the storage elements in the first column have the upper side through the memory output lines 41a and 42a and the lower side through the memory output lines 41c and 42c. Both upper addition means 7
1a is connected in parallel. The storage elements in the second column are connected in parallel to the lower addition means 71b through the memory output lines 41b and 42b on the upper side and through the memory output lines 41d and 42d on the lower side, and the storage elements in the third and lower columns are connected in parallel. In the same manner as the connection relationship of the first column and the second column,
The point is that the upper and lower adding means 71a and 71b are alternately connected to each other.

【0088】また、接続切替スイッチ73を有している
点である。以下に、接続切替スイッチ73の制御動作に
ついて説明する。接続切替スイッチ73はスイッチSW
t1、SWt2、SWt3及びSWt4とで構成されている。ス
イッチSWt1は第1列目の垂直出力線20aと第1列目
の記憶素子Cms、Cmnとの間の導通、非導通を切り
換える。スイッチSWt3は第2列目の垂直出力線20b
と第2列目の記憶素子Cms、Cmnとの間の導通、非
導通を切り換える。スイッチSWt2は第1列目及び第2
列目の垂直出力線20a及び20bにわたってスイッチ
SWt1の後とスイッチSWt3の前との間に接続され、第
1列目の垂直出力線20aと第2列目の記憶素子Cm
s、Cmnとの導通、非導通を切り換える。スイッチS
Wt4は第1列目及び第2列目の垂直出力線20a及び2
0bにわたってスイッチSWt1の前とスイッチSWt3の
後との間に接続され、第2列目の垂直出力線20bと第
1列目の記憶素子Cms、Cmnとの導通、非導通を切
り換える。
Further, it has a connection switch 73. Hereinafter, the control operation of the connection switch 73 will be described. The connection changeover switch 73 is a switch SW
It is composed of t1, SWt2, SWt3 and SWt4. The switch SWt1 switches between conduction and non-conduction between the vertical output line 20a in the first column and the storage elements Cms and Cmn in the first column. The switch SWt3 is connected to the second column vertical output line 20b.
And the second column of storage elements Cms and Cmn are switched between conduction and non-conduction. The switch SWt2 is connected to the first column and the second column.
The first column vertical output line 20a and the second column storage element Cm are connected between after the switch SWt1 and before the switch SWt3 across the vertical output lines 20a and 20b in the columns.
Switches between conduction and non-conduction with s and Cmn. Switch S
Wt4 is the vertical output lines 20a and 20a of the first and second columns.
It is connected between before the switch SWt1 and after the switch SWt3 over 0b, and switches between conduction and non-conduction between the vertical output line 20b in the second column and the storage elements Cms and Cmn in the first column.

【0089】スイッチSWt1及びSWt3を開き、かつス
イッチSWt2及びSWt4を閉じることにより、第1列目
の垂直出力線20aが第2列目の記憶素子Cms、Cm
nに接続され、第2列目の垂直出力線20bが第1列目
の記憶素子Cms、Cmnに接続される。また、スイッ
チSWt1及びSWt3を閉じ、かつスイッチSWt2及びS
Wt4を開くことにより、第1列目の垂直出力線20aは
第1列目の記憶素子に接続され、第2列目の垂直出力線
20bは第2列目の記憶素子に接続される。以下、第3
列目の垂直出力線20c、第4列目の垂直出力線20d
・・についても同様である。
By opening the switches SWt1 and SWt3 and closing the switches SWt2 and SWt4, the vertical output line 20a in the first column is connected to the storage elements Cms and Cm in the second column.
n, and the vertical output line 20b in the second column is connected to the storage elements Cms and Cmn in the first column. Further, the switches SWt1 and SWt3 are closed, and the switches SWt2 and SWt are closed.
By opening Wt4, the first column vertical output line 20a is connected to the first column storage element, and the second column vertical output line 20b is connected to the second column storage element. Hereinafter, the third
The vertical output line 20c in the column, the vertical output line 20d in the fourth column
... is the same.

【0090】他の構成は第3の実施の形態と同様である
ので、説明を省略する。図8中、第3の実施の形態と同
じ符号で示すものは、第3の実施の形態と同じものを示
す。次に、上記信号出力回路を用いて光信号の検出動作
及び画素飛ばしについて説明する。光信号を検出する場
合、接続切換スイッチ73を、例えば、第1列目の垂直
出力線20aは第1列目の記憶素子に、第2列目の垂直
出力線20bは第2列目の記憶素子にそれぞれ接続され
るように設定し、二対の記憶素子のうち一対の記憶素子
と、2組の加算手段及び引算手段を用いる。
The other configuration is the same as that of the third embodiment, and the description is omitted. In FIG. 8, components denoted by the same reference numerals as those in the third embodiment indicate the same components as those in the third embodiment. Next, an operation of detecting an optical signal and skipping pixels using the signal output circuit will be described. When an optical signal is detected, the connection changeover switch 73 is set, for example, the first column vertical output line 20a is stored in the first column storage element, and the second column vertical output line 20b is stored in the second column storage. The storage elements are set so as to be connected to the respective elements, and a pair of storage elements of the two pairs of storage elements and two sets of addition means and subtraction means are used.

【0091】光信号の検出動作については、他の実施の
形態と異なり、映像信号である差信号は一行の並びに対
して、順次、上下の加算手段に交互に出力される。それ
以外は、第1の実施の形態と同様なので、説明を省略す
る。画素飛ばしについては、上記第1及び第2の実施の
形態と同様に、蓄積期間−読出期間−掃出期間(初期化
期間)からなる一連の過程を繰り返し行う。
In the operation of detecting an optical signal, different from the other embodiments, the difference signal, which is a video signal, is sequentially output to the upper and lower adding means in a row. Otherwise, the configuration is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted. As for the pixel skipping, a series of processes including an accumulation period, a readout period, and a sweeping period (initialization period) are repeatedly performed as in the first and second embodiments.

【0092】この場合は、二対の記憶手段を用いる。ま
た、サンプリンググループとして、図10に示すような
4行4列にわたって隣接する画素101からなるサンプ
リンググループGs1乃至Gs5を用いる。各サンプリ
ンググループGs1乃至Gs5はベイヤ配列の色配置の
RGRG/GBGB/RGRG/GBGBに対応するも
のとする。サンプリングは適当な間隔を置いて行なう。
In this case, two pairs of storage means are used. Further, as the sampling groups, sampling groups Gs1 to Gs5 including the pixels 101 adjacent to each other over four rows and four columns as shown in FIG. 10 are used. It is assumed that each of the sampling groups Gs1 to Gs5 corresponds to RGRG / GBGB / RGRG / GBGB in the color arrangement of the Bayer array. Sampling is performed at appropriate intervals.

【0093】初期化期間、蓄積期間、及び読出期間を経
て、4行にわたって並ぶすべての画素の並びについて第
1行目(R11,G12,R13,G14,・・)と第
3行目(R31,G32,R33,G34,・・)、第
2行目(G21,B22,G23,B24,・・)と第
4行目(G41,B42,G43,B44,・・)とい
うように2行ずつ行に並ぶすべての画素の並びについて
光電気信号Vsを列毎に設けられた信号出力回路105
の2組の第1の記憶素子Cmsに記憶させるとともに、
誤差信号Vnを同じく2組の第2の記憶素子Cmnに記
憶させる。
After the initialization period, accumulation period, and readout period, the first row (R11, G12, R13, G14,...) And the third row (R31, G32, R33, G34,...), The second row (G21, B22, G23, B24,...) And the fourth row (G41, B42, G43, B44,. The signal output circuit 105 provided with the photoelectric signal Vs for each column with respect to the arrangement of all the pixels
Are stored in two sets of first storage elements Cms, and
The error signal Vn is also stored in two sets of second storage elements Cmn.

【0094】この場合、第1行目の信号(R11,G1
2,R13,G14,・・)を読み出すときは、接続切
換スイッチ73のSWt1、SWt3を開き、SWt
2、SWt4を閉じておき、R11は第2列目の上側の
一対の記憶素子に、G12は第1列目の上側の一対の記
憶素子に、というように、順次、列を入れ換えて記憶さ
せる。第3行目の信号(R31,G32,R33,G3
4,・・)を読み出すときは、接続切換スイッチ73は
第1行目と同様にしておき、R31は第2列目の上側の
一対の記憶素子に、G32は第1列目の上側の一対の記
憶素子にというように、順次、列を入れ換えて記憶させ
る。
In this case, the first row of signals (R11, G1
2, R13, G14,...), SWt1 and SWt3 of the connection switch 73 are opened and SWt1 is read.
2, SWt4 is closed, R11 is stored in the upper pair of storage elements in the second column, G12 is stored in the upper pair of storage elements in the first column, and so on. . The signals in the third row (R31, G32, R33, G3
When reading (4,...), The connection switch 73 is set in the same manner as in the first row, R31 is in the upper pair of storage elements in the second column, and G32 is in the upper pair of storage elements in the first column. The columns are sequentially exchanged and stored in the storage element.

【0095】次に、第2行目の信号(G21,B22,
G23,B24,・・)を読み出すときは、接続切換ス
イッチ73のSWt1、SWt3を閉じ、SWt2、S
Wt4を開いておき、G21は第1列目の下側の一対の
記憶素子に、B22は第2列目の下側の一対の記憶素子
にというように、順次、配列通りに記憶させる。第4行
目(G41,B42,G43,B44,・・)を読み出
すときは、接続切換スイッチ73は第2行目のときと同
様にしておき、G41は第1列目の下側の一対の記憶素
子に、B42は第2列目の下側の一対の記憶素子に、と
いうように、順次、配列通りに記憶させる。このように
することにより、緑色(G)に対応する信号はすべて上
側の加算手段71aに接続された記憶素子に記憶され
る。赤色(R)及び青色(B)に対応する信号はすべて
下側の加算手段71bに接続された記憶素子に記憶され
る。
Next, the signals (G21, B22,
G23, B24,...), SWt1 and SWt3 of the connection changeover switch 73 are closed, and SWt2 and St
With Wt4 opened, G21 is stored in the lower pair of storage elements in the first column, B22 is stored in the lower pair of storage elements in the second column, and so on, sequentially in an array. When reading the fourth row (G41, B42, G43, B44,...), The connection changeover switch 73 is set in the same manner as in the second row, and G41 is a pair of lower storage elements in the first column. Then, B42 is sequentially stored in the lower pair of storage elements in the second column in an array. In this way, all the signals corresponding to green (G) are stored in the storage element connected to the upper addition means 71a. All the signals corresponding to red (R) and blue (B) are stored in the storage element connected to the lower addition means 71b.

【0096】次いで、サンプリンググループGs1に対
応する記憶素子Cms、Cmnに記憶された光電気信号
及び誤差信号のうち、緑(G)に相当する8画素分の光
電気信号及び誤差信号を出力させる。この場合、緑
(G)に相当する8画素分の光電気信号及び誤差信号
は、すべて上の加算手段71aに入力されて加算され
る。さらに、これらの加算信号出力のうち光電気信号同
士を引算手段72aの正入力端子に、誤差信号同士を同
じく負入力端子に入力する。これにより、水平出力線2
6aを通して映像信号出力端子107に緑(G)に相当
する差信号が出力される。
Next, among the photoelectric signals and error signals stored in the storage elements Cms and Cmn corresponding to the sampling group Gs1, a photoelectric signal and an error signal for eight pixels corresponding to green (G) are output. In this case, the photoelectric signal and the error signal for eight pixels corresponding to green (G) are all input to the upper addition means 71a and added. Further, among these added signal outputs, the photoelectric signals are input to the positive input terminal of the subtraction means 72a, and the error signals are input to the negative input terminal of the subtraction means 72a. Thereby, the horizontal output line 2
A difference signal corresponding to green (G) is output to the video signal output terminal 107 through 6a.

【0097】次に、赤(R)に相当する4画素分の光電
気信号及び誤差信号を出力させる。この場合、赤(R)
に相当する光電気信号及び誤差信号は、すべて下の加算
手段71bに入力され、加算される。次いで、赤(R)
に相当する4画素分の光電気信号及び誤差信号を引算手
段72bに入力させて処理し、赤(R)に相当する差信
号を出力させる。
Next, a photoelectric signal and an error signal for four pixels corresponding to red (R) are output. In this case, red (R)
Are all input to the lower addition means 71b and added. Next, red (R)
Are input to the subtraction means 72b for processing, and a difference signal corresponding to red (R) is output.

【0098】次いで、青(B)に相当する光電気信号及
び誤差信号を出力させる。この場合、青(B)に相当す
る光電気信号及び誤差信号は、すべて下の加算手段71
bに入力され、加算される。次いで、青(B)に相当す
る4画素分の光電気信号及び誤差信号を引算手段72b
に入力させて処理し、青(B)に相当する差信号を出力
させる。
Next, a photoelectric signal and an error signal corresponding to blue (B) are output. In this case, the photoelectric signal and the error signal corresponding to blue (B) are all added to the lower adder 71.
b and added. Next, the photoelectric signal and the error signal for four pixels corresponding to blue (B) are subtracted by the subtraction means 72b.
, And outputs a difference signal corresponding to blue (B).

【0099】これにより、サンプリンググループGs1
に対応する領域を代表するカラーモニタ画像の部分が形
成される。次いで、サンプリンググループGs2乃至G
s5に関しても順次、上記と同様に、光電気信号及び誤
差信号について色毎に加算処理と引算処理を行い、3色
の映像信号をそれぞれ映像信号出力端子107に出力さ
せ、その領域を代表するカラー映像の部分を形成する。
Thus, the sampling group Gs1
Are formed in a color monitor image representative of the area corresponding to. Next, the sampling groups Gs2 to Gs2
Similarly for s5, similarly to the above, an addition process and a subtraction process are performed on the photoelectric signal and the error signal for each color, and video signals of three colors are output to the video signal output terminal 107, respectively, to represent the area. Form part of a color image.

【0100】このようにして、順次すべての行及び列に
わたるサンプリンググループの映像信号を読み出し、モ
ニタ画像を描かせて、自動露出や自動合焦を行なう。上
記のように、第4の実施の形態である固体撮像装置にお
いても、第1及び第2の実施の形態と同様に、カラーフ
ィルタの色配列に対応する光電変換素子(画素)101
に対して画素飛ばしを行なう場合、サンプリング画素と
して隣接する複数の画素101を選択するとともに、対
応する光電気信号のうち同じ色の複数の光電気信号を同
時に選択して加算している。
In this manner, the video signals of the sampling groups covering all the rows and columns are sequentially read out, and a monitor image is drawn to perform automatic exposure and automatic focusing. As described above, also in the solid-state imaging device according to the fourth embodiment, as in the first and second embodiments, the photoelectric conversion element (pixel) 101 corresponding to the color array of the color filter.
In the case of skipping pixels, a plurality of adjacent pixels 101 are selected as sampling pixels, and a plurality of photoelectric signals of the same color among corresponding photoelectric signals are simultaneously selected and added.

【0101】この場合、選択する同じ色に対応する光電
気信号の数を読み出し速度に比例して増減させることに
より、光発生電荷の蓄積量に対応する信号量を一定に保
つことができるとともに、モニタ画像が粗くなるのを抑
制し、より正確な画像を得るようにすることができる。
また、同じ色に対応する複数の光電気信号に対して同時
に一度の選択を行なってそれらの光電気信号を出力させ
るだけでよいので、画素一つを選択して画素飛ばしを行
なう場合と同等な時間しか必要としない。従って、モニ
タ画像の取り込みを高速に行なうことができる。
In this case, by increasing or decreasing the number of photoelectric signals corresponding to the same color to be selected in proportion to the reading speed, the signal amount corresponding to the amount of accumulated photo-generated charges can be kept constant, It is possible to suppress the monitor image from becoming coarse and obtain a more accurate image.
In addition, since it is only necessary to simultaneously select a plurality of photoelectric signals corresponding to the same color once and to output those photoelectric signals, it is equivalent to selecting one pixel and skipping pixels. Only needs time. Therefore, it is possible to capture the monitor image at high speed.

【0102】このように、サンプリング画素に基づいて
光電気信号の取り込みを高速に行いつつ、画像の劣化を
抑制することができる。また、上記の第1及び第2の実
施の形態と同様に、カラーフィルタの色毎に光電気信号
等が加算されるように構成されている。特に、第4の実
施の形態の場合、異なる色に対応する光電気信号が別々
の一組の加算手段71a、71bにより加算されるよう
に構成されている。これにより、同一色の信号に対して
異なる加算手段を通すことにより生じる増幅度のばらつ
きに起因する色合いのばらつきを抑制することができ
る。
As described above, it is possible to suppress the deterioration of the image while taking in the photoelectric signal at high speed based on the sampling pixels. Further, similarly to the first and second embodiments, the configuration is such that a photoelectric signal or the like is added for each color of the color filter. In particular, in the case of the fourth embodiment, the configuration is such that photoelectric signals corresponding to different colors are added by a separate set of adding means 71a and 71b. Thereby, it is possible to suppress the variation in the color tone caused by the variation in the amplification degree caused by passing the same color signal through different adding means.

【0103】以上、実施の形態によりこの発明を詳細に
説明したが、この発明の範囲は上記実施の形態に具体的
に示した例に限られるものではなく、この発明の要旨を
逸脱しない範囲の上記実施の形態の変更はこの発明の範
囲に含まれる。例えば、上記実施の形態では、隣接する
2行にわたる8つの画素を一つのグループとして、或い
は4行にわたる16個の画素を一つのグループとしてサ
ンプリングし、画素飛ばしを行なっているが、これに限
られない。任意の行にわたって隣接する任意の数の画素
を1グループとしてサンプリングすることができる。
Although the present invention has been described in detail with reference to the embodiments, the scope of the present invention is not limited to the examples specifically shown in the above embodiments, and the scope of the present invention does not depart from the gist of the present invention. Modifications of the above embodiment are included in the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, eight pixels over two adjacent rows are sampled as one group, or 16 pixels over four rows are sampled as one group, and pixel skipping is performed. Absent. Any number of pixels adjacent over any row can be sampled as a group.

【0104】また、光電変換素子(単位画素)101と
してキャリアポケット25を有する閾値変調型のものを
用いているが、これに限られない。
The photoelectric conversion element (unit pixel) 101 is of a threshold modulation type having a carrier pocket 25, but is not limited to this.

【0105】[0105]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
カラーフィルタの色配列に対応する光電変換素子(画
素)に対して画素飛ばしを行なう場合、サンプリング画
素として隣接する複数の画素を選択するとともに、対応
する光電気信号のうち同じ色の光電気信号を選択して加
算するように構成されている。
As described above, according to the present invention,
When pixel skipping is performed on a photoelectric conversion element (pixel) corresponding to a color array of a color filter, a plurality of adjacent pixels are selected as sampling pixels, and a photoelectric signal of the same color among corresponding photoelectric signals is output. It is configured to select and add.

【0106】この場合、選択する同じ色に対応する光電
気信号の数を読み出し速度に比例して増減させることに
より、光発生電荷の蓄積量に対応する信号量を一定に保
つことができるとともに、モニタ画像が粗くなるのを抑
制し、より正確な画像を得るようにすることができる。
また、同じ色に対応する複数の光電気信号を選択して加
算しているが、加算回路として所謂スイッチトキャパシ
タを用いることにより、同じ色に対応する複数の光電気
信号を記憶している複数の記憶素子に対して同時に一度
の選択を行なってそれらの光電気信号を出力させるだけ
でよいので、モニタ画像の取り込みを高速に行なうこと
ができる。
In this case, by increasing or decreasing the number of photoelectric signals corresponding to the same color to be selected in proportion to the reading speed, the signal amount corresponding to the amount of accumulated photo-generated charges can be kept constant. It is possible to suppress the monitor image from becoming coarse and obtain a more accurate image.
In addition, a plurality of photoelectric signals corresponding to the same color are selected and added. By using a so-called switched capacitor as an adding circuit, a plurality of photoelectric signals corresponding to the same color are stored. Since it is only necessary to simultaneously select the storage element once and output those photoelectric signals, the monitor image can be captured at high speed.

【0107】このように、サンプリング画素に基づいて
光電気信号の取り込みを高速に行いつつ、画像の劣化を
抑制することができる。また、異なる色に対応する光電
気信号や誤差信号が別々の一組の加算回路により加算し
ている。従って、加算回路が異なることによる画質のば
らつきを抑制することができる。これにより、サンプリ
ング画素に基づいて光電気信号の取り込みを高速に行い
つつ、画像の劣化を抑制することができる。
As described above, the deterioration of the image can be suppressed while the photoelectric signal is taken in at a high speed based on the sampling pixels. Further, photoelectric signals and error signals corresponding to different colors are added by a separate set of addition circuits. Therefore, it is possible to suppress the variation in the image quality due to the different addition circuits. This makes it possible to suppress the deterioration of the image while taking in the photoelectric signal at high speed based on the sampling pixels.

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

【図1】この発明の第1の実施の形態に係る固体撮像装
置の要部の回路構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a circuit configuration of a main part of a solid-state imaging device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の第1の実施の形態に係る固体撮像装
置の全体の回路構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an overall circuit configuration of the solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention;

【図3】この発明の第1の実施の形態に係る固体撮像装
置の光電変換素子の構造を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a structure of a photoelectric conversion element of the solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention.

【図4】この発明の第1の実施の形態に係る固体撮像装
置の信号処理回路の要部を示す回路構成図である。
FIG. 4 is a circuit configuration diagram showing a main part of a signal processing circuit of the solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention;

【図5】この発明の第1の実施の形態に係る信号処理回
路内の加算手段の例を示す構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating an example of an adding unit in the signal processing circuit according to the first embodiment of the present invention;

【図6】この発明の第2の実施の形態に係る固体撮像装
置の信号処理回路の要部を示す回路構成図である。
FIG. 6 is a circuit diagram illustrating a main part of a signal processing circuit of a solid-state imaging device according to a second embodiment of the present invention;

【図7】この発明の第3の実施の形態に係る固体撮像装
置の信号処理回路の要部を示す回路構成図である。
FIG. 7 is a circuit configuration diagram showing a main part of a signal processing circuit of a solid-state imaging device according to a third embodiment of the present invention.

【図8】この発明の第4の実施の形態に係る固体撮像装
置の信号処理回路の要部を示す回路構成図である。
FIG. 8 is a circuit diagram illustrating a main part of a signal processing circuit of a solid-state imaging device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】この発明の第1乃至第2の実施の形態に係る固
体撮像装置の光電気信号のサンプリング例を示す模式図
である。
FIG. 9 is a schematic diagram showing a sampling example of a photoelectric signal of the solid-state imaging device according to the first and second embodiments of the present invention;

【図10】この発明の第3乃至第4の実施の形態に係る
固体撮像装置の光電気信号のサンプリング例を示す模式
図である。
FIG. 10 is a schematic diagram showing a sampling example of a photoelectric signal of the solid-state imaging device according to the third and fourth embodiments of the present invention.

【図11】従来例に係る固体撮像装置の要部の回路構成
を示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a circuit configuration of a main part of a solid-state imaging device according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

15a 第1のウエル領域 15b 第2のウエル領域 15c チャネルドープ層 16 ソース領域 17 不純物領域 17a ドレイン領域 17b チャネルドープ層(チャネル領域) 18 ゲート絶縁膜 19 ゲート電極 20a 乃至20h、20aa、20ab、20ba、2
0bb 垂直出力線 21a乃至21d VSCAN供給線 22a、22b VDD供給線 25 キャリアポケット(高濃度埋込層) 26、26a、26b 水平出力線 27a乃至27h、27aa、27ab、27ba、2
7bb HSCAN供給線 30a、30b 昇圧電圧供給線 41、41a乃至41d、42、42a乃至42d メ
モリ出力線 71 加算手段 71a 第1の加算手段 71b 第2の加算手段 72 引算手段 72a 第1の引算手段 72b 第2の引算手段 101 単位画素(光電変換素子) 102 VSCAN駆動走査回路 103 VDD駆動走査回路 104 HSCAN入力走査回路 105 信号出力回路 107 映像信号出力端子 111 受光ダイオード 112 光信号検出用絶縁ゲート型電界効果トランジス
タ(光信号検出用MOSトランジスタ) Ai 演算増幅器 Cms 第1の記憶素子 Cmn 第2の記憶素子 Cif1 第1の帰還容量素子 Cif2 第2の帰還容量素子 SWi1、SWi2、SWn1、SWn2、SWs1、SWs2 ス
イッチ素子
15a first well region 15b second well region 15c channel dope layer 16 source region 17 impurity region 17a drain region 17b channel dope layer (channel region) 18 gate insulating film 19 gate electrode 20a to 20h, 20aa, 20ab, 20ba, 2
0bb Vertical output lines 21a to 21d VSCAN supply line 22a, 22b VDD supply line 25 Carrier pocket (high concentration buried layer) 26, 26a, 26b Horizontal output lines 27a to 27h, 27aa, 27ab, 27ba, 2
7bb HSCAN supply line 30a, 30b Step-up voltage supply line 41, 41a to 41d, 42, 42a to 42d Memory output line 71 Addition means 71a First addition means 71b Second addition means 72 Subtraction means 72a First subtraction Means 72b Second subtraction means 101 Unit pixel (photoelectric conversion element) 102 VSCAN drive scan circuit 103 VDD drive scan circuit 104 HSCAN input scan circuit 105 Signal output circuit 107 Video signal output terminal 111 Light receiving diode 112 Insulated gate for optical signal detection Type field-effect transistor (MOS transistor for detecting an optical signal) Ai Operational amplifier Cms First storage element Cmn Second storage element Cif1 First feedback capacitance element Cif2 Second feedback capacitance element SWi1, SWi2, SWn1, SWn2, SWs1 , SWs2 switch element

───────────────────────────────────────────────────── 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) H04N 9/07 H04N 9/07 C 5C065 1/028 C // H04N 1/028 H01L 27/14 A (72)発明者 山本 修治 神奈川県横浜市港北区新横浜3丁目17番6 号 イノテック株式会社内 Fターム(参考) 2H048 BA02 BB02 BB46 4M118 AA10 AB01 BA14 BA30 CA03 FA06 FA34 FA42 FA50 GB07 GB11 GC08 GC14 5B047 AB04 BB04 BC01 BC07 CB05 DA06 DC11 5C024 BX01 CY15 DX01 GX03 GY31 GZ25 GZ26 HX13 HX28 HX29 5C051 AA01 BA02 DA06 DB01 DB06 DB13 DB14 DB18 DC02 DC03 DC07 DE02 EA01 5C065 AA03 BB48 CC01 CC08 DD15 DD17 EE05 EE06 GG11 GG21 GG22 GG24 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H04N 9/07 H04N 9/07 C 5C065 1/028 C // H04N 1/028 H01L 27/14 A (72 Inventor Shuji Yamamoto 3-17-6 Shin-Yokohama, Kohoku-ku, Yokohama City, Kanagawa Prefecture F-term in Inotech Co., Ltd. CB05 DA06 DC11 5C024 BX01 CY15 DX01 GX03 GY31 GZ25 GZ26 HX13 HX28 HX29 5C051 AA01 BA02 DA06 DB01 DB06 DB13 DB14 DB18 DC02 DC03 DC07 DE02 EA01 5C065 AA03 BB48 CC01 CC08 DD15 DD17 EE05 GG24 GG11

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 行と列に配列された複数の光電変換素子
と、 前記列毎に設けられ、前記光電変換素子から出力された
誤差信号を含む光電気信号を記憶する第1の記憶手段
と、 前記列毎に設けられて前記第1の記憶手段と対をなし、
前記光電変換素子からオフセット後に出力された誤差信
号を記憶する第2の記憶手段と、 前記各列に対応するすべての第1の記憶手段及び第2の
記憶手段に記憶された信号のうち特定の複数の前記光電
気信号を同時に選択して出力させ、及び前記特定の複数
の光電気信号に対応する複数の前記誤差信号を同時に選
択して出力させる制御手段と、 前記第1の記憶手段から同時に出力された特定の複数の
光電気信号を入力し、加算する第1の加算手段と、 前記第2の記憶手段から同時に出力された複数の誤差信
号を入力し、加算する第2の加算手段と、 前記第1の加算手段からの出力信号と前記第2の加算手
段からの出力信号とを入力し、前記2つの出力信号の差
信号を出力する引算手段とを有することを特徴とする固
体撮像装置。
A plurality of photoelectric conversion elements arranged in rows and columns; and a first storage means provided for each of the columns and storing a photoelectric signal including an error signal output from the photoelectric conversion element. , Provided for each of the columns, and paired with the first storage means;
A second storage unit for storing an error signal output after the offset from the photoelectric conversion element, and a specific one of signals stored in all the first storage unit and the second storage unit corresponding to each column. Control means for simultaneously selecting and outputting a plurality of said photoelectric signals, and simultaneously selecting and outputting a plurality of said error signals corresponding to said specific plurality of photoelectric signals; and First adding means for inputting and adding a specific plurality of output photoelectric signals, and second adding means for inputting and adding a plurality of error signals simultaneously output from the second storage means; And a subtraction means for inputting an output signal from the first addition means and an output signal from the second addition means and outputting a difference signal between the two output signals. Imaging device.
【請求項2】 前記光電変換素子は、前記受光ダイオー
ドと前記受光ダイオードに隣接する光信号検出用絶縁ゲ
ート型電界効果トランジスタとを備え、かつ前記光信号
検出用絶縁ゲート型電界効果トランジスタはゲート電極
下方のチャネル領域下に前記受光ダイオードで発生した
光発生電荷を蓄積する高濃度埋込層を備えていることを
特徴とする請求項1記載の固体撮像装置。
2. The photoelectric conversion element includes the light receiving diode and an insulated gate field effect transistor for detecting an optical signal adjacent to the light receiving diode, and the insulated gate field effect transistor for detecting an optical signal includes a gate electrode. 2. The solid-state imaging device according to claim 1, further comprising a high-concentration buried layer for storing photo-generated charges generated by the light-receiving diode below a lower channel region.
【請求項3】 前記第1の加算手段は、正入力端子、前
記第1の記憶手段の出力端子と接続する負入力端子及び
出力端子を有する第1の演算増幅器と、前記第1の演算
増幅器の負入力端子と出力端子との間に並列接続された
第1の帰還容量素子及び第1のスイッチ素子とを有し、 前記第2の加算手段は、正入力端子、前記第2の記憶手
段の出力端子と接続する負入力端子及び出力端子を有す
る第2の演算増幅器と、前記第2の演算増幅器の負入力
端子と出力端子との間に並列接続された第2の帰還容量
素子及び第2のスイッチ素子とを有することを特徴とす
る請求項1又は2記載の固体撮像装置。
3. The first operational amplifier, comprising: a first operational amplifier having a positive input terminal, a negative input terminal connected to an output terminal of the first storage means, and an output terminal; A first feedback capacitance element and a first switch element connected in parallel between a negative input terminal and an output terminal of the second input means, the second adding means includes a positive input terminal, and the second storage means. A second operational amplifier having a negative input terminal and an output terminal connected to the output terminal of the second operational amplifier; a second feedback capacitance element connected in parallel between the negative input terminal and the output terminal of the second operational amplifier; The solid-state imaging device according to claim 1, further comprising two switch elements.
【請求項4】 前記列及び行に配列された光電変換素子
は複数の色を有するカラーフィルタの各色に対応し、前
記特定の光電気信号は同じ色に対応する光電気信号であ
ることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一に記載の
固体撮像装置。
4. The photoelectric conversion elements arranged in the columns and rows correspond to respective colors of a color filter having a plurality of colors, and the specific photoelectric signal is a photoelectric signal corresponding to the same color. The solid-state imaging device according to claim 1.
【請求項5】 前記列毎にサンプリングすべき前記光電
変換素子を含む行数に対応する複数組の前記第1の記憶
手段及び前記第2の記憶手段が設けられていることを特
徴とする請求項1乃至4の何れか一に記載の固体撮像装
置。
5. A plurality of sets of said first storage means and said second storage means corresponding to the number of rows including said photoelectric conversion elements to be sampled for each column are provided. Item 5. The solid-state imaging device according to any one of Items 1 to 4.
【請求項6】 前記一列内の複数組の記憶手段のうちす
べての組は前記同じ列に並ぶすべての光電変換素子の出
力と接続されていることを特徴とする請求項5記載の固
体撮像装置。
6. The solid-state imaging device according to claim 5, wherein all of the plurality of sets of storage means in one row are connected to outputs of all photoelectric conversion elements arranged in the same row. .
【請求項7】 1組の前記第1の加算手段、前記第2の
加算手段、及び前記引算手段を有し、前記一列内のすべ
ての組の第1の記憶手段及び第2の記憶手段は前記1組
の第1の加算手段、第2の加算手段、及び引算手段に接
続されていることを特徴とする請求項5又は6記載の固
体撮像装置。
7. A set of the first addition means, the second addition means, and the subtraction means, wherein the first storage means and the second storage means of all the sets in the column are provided. The solid-state imaging device according to claim 5, wherein the first unit is connected to the set of the first adding unit, the second adding unit, and the subtracting unit.
【請求項8】 前記カラーフィルタの色は緑と赤と青の
3種類からなり、かつ2組の前記第1の加算手段、前記
第2の加算手段、及び前記引算手段を有していることを
特徴とする請求項5又は6記載の固体撮像装置。
8. The color filter has three colors of green, red, and blue, and has two sets of the first addition means, the second addition means, and the subtraction means. 7. The solid-state imaging device according to claim 5, wherein:
【請求項9】 前記一列内に2組又は4組の記憶手段を
有し、該一列内の2組又は4組の記憶手段のうち1組ず
つ又は2組ずつそれぞれ、異なる組の前記第1の加算手
段、前記第2の加算手段、及び前記引算手段に接続し、
かつ隣接する前記列で同じ組の前記第1の加算手段、前
記第2の加算手段、及び前記引算手段に接続しているこ
とを特徴とする請求項8記載の固体撮像装置。
9. The storage device according to claim 1, wherein two or four sets of storage means are provided in the one row, and one or two sets of the first and second sets of the two or four storage means in the one row are respectively different. Connected to the addition means, the second addition means, and the subtraction means,
9. The solid-state imaging device according to claim 8, wherein adjacent columns are connected to the same set of the first addition unit, the second addition unit, and the subtraction unit.
【請求項10】 前記一列内に2組又は4組の記憶手段
を有し、該一列内の2組又は4組の記憶手段は同じ組の
前記第1の加算手段、前記第2の加算手段、及び前記引
算手段に接続し、かつ隣接する前記列で異なる組の前記
第1の加算手段、前記第2の加算手段、及び前記引算手
段に接続していることを特徴とする請求項8記載の固体
撮像装置。
10. The apparatus according to claim 1, wherein two or four sets of storage means are provided in the one row, and two or four sets of storage means in the one row are the same set of the first addition means and the second addition means. And a different set of the first addition means, the second addition means, and the subtraction means in adjacent columns. 9. The solid-state imaging device according to 8.
【請求項11】 前記列に並ぶ光電変換素子の出力と接
続する前記記憶素子を隣接する前記列同士で入れ替える
スイッチを有していることを特徴とする請求項9又は1
0記載の固体撮像装置。
11. A switch according to claim 9, further comprising a switch for switching the storage elements connected to the outputs of the photoelectric conversion elements arranged in the column between adjacent columns.
0. The solid-state imaging device according to 0.
【請求項12】 請求項1乃至11記載の固体撮像装置
の駆動方法において、 サンプリングすべき前記光電変換素子を含む前記行に並
ぶすべての前記光電変換素子から前記光電気信号を出力
し、前記行に並ぶすべての光電変換素子に対応する並び
の第1の記憶手段に記憶させるとともに、前記行に並ぶ
すべての光電変換素子からオフセット後に前記誤差信号
を出力し、前記複数の第1の記憶手段に対応する複数の
第2の記憶手段に記憶させ、 前記すべての第1の記憶手段に記憶された信号のうち前
記特定の複数の光電気信号を同時に選択し、出力して加
算し、 前記すべての第2の記憶手段に記憶された信号のうち前
記特定の複数の光電気信号に対応する前記誤差信号を同
時に選択し、出力して加算し、 前記加算した光電気信号と、前記加算した誤差信号との
差信号を出力することを特徴とする固体撮像装置の駆動
方法。
12. The method for driving a solid-state imaging device according to claim 1, wherein all of the photoelectric conversion elements arranged in the row including the photoelectric conversion element to be sampled output the photoelectric signal, and And storing the error signal after offsetting from all the photoelectric conversion elements arranged in the row, and outputting the error signal to the plurality of first storage means. The corresponding plurality of second storage means are stored in the plurality of second storage means, and the specific plurality of photoelectric signals are simultaneously selected from among the signals stored in all the first storage means, output, and added, The error signals corresponding to the specific plurality of photoelectric signals are simultaneously selected from the signals stored in the second storage means, output, and added, and the added photoelectric signal and the addition Method for driving the solid-state imaging device and outputs a difference signal between the error signal.
【請求項13】 前記光電気信号及び前記対応する誤差
信号を、前記カラーフィルタの色毎に、異なる前記第1
の加算手段及び前記第2の加算手段と、対応する前記引
算手段とにより処理することを特徴とする請求項12記
載の固体撮像装置の駆動方法。
13. The method according to claim 1, wherein the photoelectric signal and the corresponding error signal are different for each color of the color filter.
13. The driving method for a solid-state imaging device according to claim 12, wherein the processing is performed by the addition unit and the second addition unit, and the corresponding subtraction unit.
【請求項14】 前記カラーフィルタは緑と赤と青とが
ベイヤ配列されてなり、前記緑に対応する前記光電気信
号及び前記誤差信号を1組の前記第1の加算手段及び前
記第2の加算手段と、対応する前記引算手段とにより処
理し、前記赤と青に対応する前記光電気信号及び前記誤
差信号を別の1組の前記第1の加算手段及び前記第2の
加算手段と、対応する前記引算手段とにより処理するこ
とを特徴とする請求項13記載の固体撮像装置の駆動方
法。
14. The color filter has a Bayer arrangement of green, red and blue, and combines the photoelectric signal and the error signal corresponding to the green with a set of the first addition means and the second signal. Adding means, and the corresponding subtracting means, and processing the photoelectric signal and the error signal corresponding to the red and blue by another set of the first adding means and the second adding means; 14. The driving method of a solid-state imaging device according to claim 13, wherein the processing is performed by the corresponding subtraction unit.
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