JP2002320141A - 固体撮像装置および撮像方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノイズが少なく、メカニカルシャッタの走行
時間に依存しない高速な電子式シャッタ機能により、被
写体がゆがんで写ることの無い、固体撮像装置、撮像方
法を提供する。 【解決手段】 図示の画素セルを複数有するＣＭＯＳ型
光電変換装置を備えた固体撮像装置において、フォトダ
イオードＰＤに入射する光量が少ない場合などには、Ｃ
ＭＯＳ型光電変換装置よりノイズ信号，光変換信号の順
で信号を読み出し、フォトダイオードＰＤに入射する光
量が多い場合などには、ＣＭＯＳ型光電変換装置より光
変換信号，ノイズ信号の順で信号を読み出し、光変換信
号とノイズ信号の差の信号から画像信号を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像装置に関
し、特にデジタルスチルカメラ用の画像入力に好適な固
体撮像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、固体撮像装置の光電変換素子（画
素セル）の高精細化が著しく、デジタルスチルカメラで
は既に数百万個の光電変換素子が組み込まれたものが主
流となっている。一方で機器の小型化に対する市場の強
い要求から、固体撮像装置も小型化を余儀なくされ、高
精細化とあいまって１画素あたりの大きさは、ますます
小さくなっている。さらに画質向上の点から今後、より
多くの階調が表現出来る必要がある。

【０００３】このような固体撮像装置の画素面積の縮小
に伴う光変換信号出力の低下と多階調の再現のため、固
体撮像装置においては非常に微弱な信号を正確に検出す
ることが求められる。

【０００４】以上より光電変換信号を増幅して出力する
ことが可能な増幅型の光電変換装置が注目されている。
なかでも、被写体像に応じてフォトダイオードで発生し
た光キャリアをＭＯＳトランジスタ(以下ＭＯＳと略記
することもある)のゲート電極に蓄積し、走査回路から
の駆動タイミングに従って、そのゲート電極の電位変化
を、出力部へ電荷増幅して出力し、光電変換部や、その
周辺回路部を含め全てＣＭＯＳプロセスで実現するＣＭ
ＯＳ型光電変換装置が特に注目されてきている。

【０００５】ところで、前記ＣＭＯＳ型光電変換装置
は、画素内の電荷増幅アンプで信号電荷の増幅を行う反
面、前記アンプの入力ＭＯＳトランジスタのしきい値Ｖ
ｔｈや、アンプゲインのバラツキが、信号のＳ／Ｎの劣
化を招く。特にしきい値Ｖｔｈのバラツキは数ｍＶ以下
に抑えることは現状の製造技術では困難であり、一方、
光変換出力信号の飽和電圧は電源電圧に依存するため、
数Ｖであるのが現状である。従って、両者の比であるＳ
／Ｎは３桁が上限で、市場の要求である７０〜８０ｄＢ
を達成するのは非常に困難であった。

【０００６】この課題を解決する提案が特開２０００−
４３９９号公報でなされた。図７は、特開２０００−４
３９９号公報で示された固体撮像装置の要部構成を示す
ブロック図、図８は、例示的に示された画素セルの構成
を表す回路図である。前記固体撮像装置の要部を構成す
る各回路素子は、半導体集積回路の製造技術によって、
特に制限されないが、単結晶シリコンのような１個の半
導体基板上において、ＣＭＯＳ・ＬＳＩプロセス技術に
よって形成され、一般にＣＭＯＳセンサと称される。

【０００７】まず、図８を用いて各画素セルＳ１１〜Ｓ
ｍｎの構成について説明する。光変換信号電荷を発生す
るフォトダイオードＰＤは、この例ではアノード側が接
地されている。フォトダイオードＰＤのカソード側は、
電荷転送スイッチＴＸを介して、増幅ＭＯＳ Ｍ３のゲ
ートに接続されている。また、前記増幅ＭＯＳ Ｍ３の
ゲートには、これをリセットするためのリセットＭＯＳ
Ｍ１のソースが接続され、リセットＭＯＳ Ｍ１のド
レインは、リセット電圧ＶＲに接続されている。さら
に、前記増幅ＭＯＳ Ｍ３のドレインは、動作電圧ＶＤ
Ｄを供給し、行を選択するための行選択ＭＯＳ Ｍ２に
接続されている。

【０００８】次に、図７，図８を用いて、従来例の要部
構成について説明する。画素セルＳ１１の電荷転送スイ
ッチＴＸのゲートは、横方向に延長して配置される第１
の行選択線（垂直走査線）ＴＸ１に接続される。同じ行
に配置された他の画素セルの同様な電荷転送スイッチの
ゲートも前記第１の行選択線ＴＸ１に共通に接続され、
他の行Ｔｘｉについても同様である。前記リセットＭＯ
Ｓ Ｍ１のゲートは、横方向に延長して配置される第２
の行選択線（垂直走査線）ＲＥＳ１に接続される。同じ
行に配置された他の画素セルの同様なリセットＭＯＳの
ゲートも前記第２の行選択線ＲＥＳ１に共通に接続さ
れ、他の行ＲＥＳｉについても同様である。

【０００９】また、前記行選択ＭＯＳ Ｍ２のゲート
は、横方向に延長して配置される第３の行選択線（垂直
走査線）ＳＥＬ１に接続される。同じ行に配置された他
の画素セルの同様な行選択ＭＯＳのゲートも前記第３の
行選択線ＳＥＬ１に共通に接続され、他の行ＳＥＬｉに
ついても同様である。

【００１０】これら第１〜第３の行選択線は、垂直走査
回路ブロックＶＳＲに接続され、後述する動作タイミン
グに基づいて、信号電圧が供給される。図７に示されて
いる残りの行においても同様な構成の画素セルと、行選
択線が設けられる。これらの行選択線としては、前記垂
直走査回路ブロックＶＳＲに接続されたＴＸ２〜ＴＸ
ｍ，ＲＥＳ２〜ＲＥＳｍ，ＳＥＬ２〜ＳＥＬｍが有り、
同様に信号電圧が供給される。

【００１１】前記増幅ＭＯＳ Ｍ３のソースは、縦方向
に延長して配置される垂直信号線Ｖ１に接続される。同
じ列に配置される画素セルの同様な増幅ＭＯＳ Ｍ３の
ソースも前記垂直信号線Ｖ１に接続される。前記垂直信
号線Ｖ１は、負荷手段である定電流源Ｉ１に接続される
とともに、垂直信号線Ｖ１をリセットするためのＭＯＳ
Ｍ８を介して垂直線リセット電圧ＶＶＲに接続され
る。さらに、前記垂直信号線Ｖ１は、ノイズ信号転送ス
イッチＭ４を介してノイズ信号を一時保持するための容
量ＣＴＮに、また、光変換信号転送スイッチＭ５を介し
て光変換信号を一時保持するための容量ＣＴＳに接続さ
れる。このノイズ信号保持容量ＣＴＮと光変換信号保持
容量ＣＴＳの逆側の端子は接地されている。ノイズ信号
転送スイッチＭ４とノイズ信号保持容量ＣＴＮとの接続
点Ｖ１Ｎと、光変換信号転送スイッチＭ５と光変換信号
保持容量ＣＴＳとの接続点Ｖ１Ｓはそれぞれ、保持容量
リセットスイッチＭ９，Ｍ１０を介してＶＲＣＴに接続
されるとともに、水平転送スイッチＭ６，Ｍ７を介し
て、光変換信号とノイズ信号の差をとるための差動回路
ブロックに接続される。水平転送スイッチＭ６，Ｍ７の
ゲートは列選択線Ｈ１に共通に接続され、水平走査回路
ブロックＨＳＲに接続される。図７に示されている残り
の列Ｖ２〜Ｖｎにおいても同様な構成の読み出し回路が
設けられる。

【００１２】また、各列に接続された垂直信号線リセッ
トスイッチＭ８、ノイズ信号転送スイッチＭ４、光変換
信号転送スイッチＭ５のゲートは、それぞれＶＲＥＳ、
ＴＮ、ＴＳに共通に接続され、後述する動作タイミング
にもとづいてそれぞれφＶＲＥＳ、φＴＮ、φＴＳなる
信号電圧が供給される。

【００１３】次に、従来例の動作について、図９のタイ
ミングチャートを用いて説明する。フォトダイオードＰ
Ｄからの信号電荷の読み出しに先立って、リセットＭＯ
ＳＭ１のゲートへのφＲＥＳ１および、垂直信号線リセ
ットＭＯＳ Ｍ８のゲートへのφＶＲＥＳがハイレベル
となる（〜ｔ２０１参照、以下同様）。これによって、
増幅ＭＯＳ Ｍ３のゲートがＶＲに、垂直信号線Ｖ１〜
ＶｎがＶＶＲにリセットされる。リセットＭＯＳ Ｍ１
のゲートへのφＲＥＳ１および、垂直信号線リセットＭ
ＯＳ Ｍ８のゲートへのφＶＲＥＳがローレベルに復帰
した後に（ｔ２０１）、行選択ＭＯＳ Ｍ２のゲートへ
のφＳＥＬ１および、ノイズ信号転送スイッチＭ４のゲ
ートへのφＴＮがハイレベルとなる（ｔ２０２）。これ
によって、リセットノイズが重畳されたリセット信号
（ノイズ信号）をゲート・ソース間電圧ＶＧＳだけレベ
ルシフトした電圧が、増幅ＭＯＳ Ｍ３のゲインＡ倍さ
れてノイズ信号保持容量ＣＴＮに読み出される。この電
圧Ｖ１Ｎは次式で表される。

【００１４】Ｖ１Ｎ＝Ａ（ＶＲ−ＶＧＳ）……（１） ここで、ゲート・ソース間電圧ＶＧＳは、前述のように
各画素セルごとの増幅ＭＯＳ Ｍ３のしきい値Ｖｔｈの
ばらつきによってばらつく。次に、行選択ＭＯＳ Ｍ２
のゲートへのφＳＥＬ１および、ノイズ信号転送スイッ
チＭ５のゲートへのφＴＮがローレベルに復帰する（ｔ
２０３）。

【００１５】このとき、垂直信号線Ｖ１の電圧は、垂直
信号線につく寄生容量ＣＰと負荷の定電流Ｉ１で決まる
時定数で徐々に放電され降下する。ここで、負荷の定電
流Ｉ１が接続されているために、垂直信号線Ｖ１をリセ
ットする電圧ＶＶＲを高めに設定し、信号読み出し初期
において、増幅ＭＯＳ Ｍ３がオフ状態にあったとして
も、負荷の定電流により垂直信号線の電圧が降下してい
くため、最終的には増幅ＭＯＳ Ｍ３はオン状態とな
り、信号が読み出されることになる。したがって、垂直
信号線のリセット電圧に制限がない。

【００１６】次に、信号電荷の転送に先立って垂直信号
線リセットＭＯＳ Ｍ８のゲートへのφＶＲＥＳがハイ
レベルとなり（ｔ２０４）、垂直信号線が再度ＶＶＲに
リセットされる。これによって、次に光変換信号を読み
出すときの垂直信号線の初期電圧が、ノイズ信号を読み
出したときのそれに等しくなる。従って、高速読み出し
を行う場合のように、ノイズ信号の読み出しと光変換信
号の読み出しとの間に十分な時間がとれない場合におい
ても、ノイズ信号と光変換信号間に出力電圧差が生じな
いため、後述するノイズ除去動作を高精度に行うことが
可能である。

【００１７】次に、電荷転送スイッチＴＸのゲートへの
φＴＸ１がハイレベルとなり（ｔ２０５）、フォトダイ
オードＰＤの光変換信号電荷が、増幅ＭＯＳ Ｍ３のゲ
ートに転送される。電荷転送スイッチＴＸのゲートへの
φＴＸ１がローレベルに（ｔ２０６）、垂直信号線リセ
ットスイッチのゲートへのφＶＲＥＳがローレベルに復
帰した後に（ｔ２０７）、行選択ＭＯＳ Ｍ２のゲート
へのφＳＥＬ１および、光変換信号転送スイッチＭ５の
ゲートへのφＴＳがハイレベルとなる（ｔ２０８）。こ
れによって、光変換信号Ｖｓｉｇをゲート・ソース間電
圧だけレベルシフトした電圧が、増幅ＭＯＳ Ｍ３のゲ
インＡ倍され、光変換信号保持容量ＣＴＳに読み出され
る。この電圧は次式で表される。

【００１８】 Ｖ１Ｓ＝Ａ（Ｖｓｉｇ−ＶＧＳ）……（２） 次に、行選択ＭＯＳ Ｍ２のゲートへのφＳＥＬ１およ
び、光変換信号転送スイッチＭ５のゲートへのφＴＳが
ローレベルに復帰する（ｔ２０９）。このとき、垂直信
号線Ｖ１の電圧は、垂直信号線Ｖ１につく寄生容量ＣＰ
と負荷の定電流Ｉ１で決まる時定数で徐々に放電され降
下する。

【００１９】次に、垂直信号線リセットＭＯＳ Ｍ８の
ゲートへのφＶＲＥＳが再度ハイレベルとなり（ｔ２１
０）、垂直信号線Ｖ１〜Ｖｎがリセットされる。ここま
での動作で、第１行目に接続された画素セルＳ１１〜Ｓ
１ｎのノイズ信号と光変換信号が、それぞれの列に接続
されたノイズ信号保持容量ＣＴＮと光変換信号保持容量
ＣＴＳに保持される。

【００２０】この後、水平走査回路ブロックからの信号
Ｈ１〜Ｈｎによって、各列の水平転送スイッチＭ６，Ｍ
７のゲートが順次ハイレベルとなり（ｔ２１１）、ノイ
ズ信号保持容量ＣＴＮと光変換信号保持容量ＣＴＳに保
持されていた電圧が、順次差動回路ブロックに読み出さ
れる。差動回路ブロックでは、光変換信号Ｖ１Ｓ〜Ｖｎ
Ｓとノイズ信号Ｖ１Ｎ〜ＶｎＮの差がとられ、出力端子
ＶＯＵＴに順次出力される。例えば第１列の出力電圧Ｖ
ＯＵＴは、前記式（２）から式（１）を差し引いた次式
で表される。

【００２１】 ＶＯＵＴ＝Ｖ１Ｓ−Ｖ１Ｎ＝Ａ（Ｖｓｉｇ−ＶＲ）……（３） 従って、固定パターンノイズの原因となる各画素セルご
との増幅ＭＯＳのしきい値Ｖｔｈのばらつきが除去され
た信号が出力される。また、式（３）の右項中Ｖｓｉｇ
及びＶＲには、リセットノイズが加算されているので、
結果としてフォトダイオードＰＤで得られた光電荷が増
幅されて出力電圧ＶＯＵＴとなっている。

【００２２】以上で、第１行目に接続された画素セルの
読み出しが完了する。この後、第２行目の読み出しに先
立って、ノイズ信号保持容量ＣＴＮおよび光変換信号保
持容量ＣＴＳのリセットスイッチＭ９，Ｍ１０のゲート
へのφＣＴＲがハイレベルとなり、ＶＲＣＴにリセット
される。以下同様に、垂直走査回路のブロックＶＳＲか
らの信号によって、第２行目〜第ｍ行目に接続された画
素セルＳ２１〜Ｓｍｎの信号が順次読み出され、全画素
セルの読み出しが完了する。

【００２３】前記式（３）におけるゲインＡは、増幅Ｍ
ＯＳ Ｍ３が電流源Ｉ１を負荷とするソースフォロワ方
式の増幅器で構成されているので、電圧ゲインはほぼ１
である。従って、差動回路ブロックのゲインを１とする
と、光変換信号成分とノイズ信号成分の差電圧がそのま
ま出力されることになる。また、増幅ＭＯＳ Ｍ３のし
きい値のバラツキやリセットＭＯＳ Ｍ１のしきい値の
バラツキ及びリセットノイズ等を除去できるので、高Ｓ
／Ｎの画像信号を得ることができる。

【００２４】また、前述の従来例では、保持容量ＣＴ
Ｎ，ＣＴＳまでの読み出しに、キャパシタ容量の分割電
圧で読み出す方式を採用していないので、保持容量の値
が垂直出力線の寄生容量に影響されず、コンパクトな光
電変換部及び高速読み出しを可能とする。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】特開２０００−００４
３９９号公報に示された光電変換部では、画素の信号を
読み出す際に、まずノイズ信号を読み出し、次にフォト
ダイオードで発生した信号を読み出す。これを１行ずつ
順次行うため、そのままではあとで読み出される行のフ
ォトダイオードほど光の入射時間が長くなってしまうた
め、通常はメカニカルのシャッタと併用している。

【００２６】ただし、この場合に高速で動く被写体を撮
影するとシャッタ幕の速さが有限であるため、スリット
露光となる高速シャッタでは画面の上下または左右で露
光のタイミングが異なるため被写体が歪んで写る。

【００２７】これを図１０を用いて説明する。メカニカ
ルシャッタは画面の上から下に走行するフォーカルプレ
ーンシャッタとし、画面の左から右方向に高速の被写体
像が通過するとき、最初に開き始めるシャッタ幕（以
後、先幕と表記する）が少し開いた時点で、被写体像は
図１０の（ａ）の位置にある。先幕に続いて画面を遮光
し始めるシャッタ幕（以後、後幕と表記する）が閉じ始
めてきた時点で、被写体像は図１０の（ｂ）の位置に移
動している。後幕が閉じる寸前には被写体像は図１０の
（ｃ）の位置に移動している。従って、このとき固体撮
像装置から得られる画像は図１９の（ｄ）のように変形
してしまうことになる。幕速の速いシャッタを使えばあ
る程度改善されるがこのようなシャッタは一般に高価で
ある。

【００２８】本発明は、このような状況のもとでなされ
たもので、ノイズが少なく、メカニカルシャッタの走行
時間に依存しない高速な電子式シャッタ機能により、被
写体が歪んで写ることの無い、固体撮像装置、撮像方法
を提供することを目的とするものである

【００２９】

【課題を解決するための手段】まず、本願発明の解決手
法の概要を説明する。被写体が明るくてフォトダイオー
ドに蓄積される電荷が多い場合には、光変換信号とノイ
ズ信号の読み出しの順序を前記従来例に対して逆にす
る。すなわち、メカニカルシャッタが全開になってから
全画素内の増幅ＭＯＳのゲートを同時にリセットし、そ
れから全フォトダイオードの光変換信号電荷を増幅ＭＯ
Ｓのゲートへ一括して同時に転送する。こうすること
で、メカニカルシャッタの走行速度によらずに、全画素
の光変換信号電荷を同時に増幅ＭＯＳのゲートに保持す
る（電子シャッタ動作といえる）。この光変換信号を読
み出した後、再度ゲートをリセットしてからノイズ信号
を読み出す。このとき、閾値ばらつきＶｔｈについて
は、増幅ＭＯＳのゲートのリセットに依存しないため、
前述の順序でも除去できる。一方、リセットノイズにつ
いては、光変換信号読み出しとノイズ信号読み出しの間
にリセットを行うので重畳されるリセットノイズが両者
で異なる。従って、光変換信号とノイズ信号とが差動回
路に送られると、その出力には両者のリセットノイズの
差分が重畳される。しかしながら、リセットノイズは、
閾値ばらつきに比べて十分小さいので被写体が明るくて
フォトダイオードからの光出力が十分大きい場合は無視
できる。

【００３０】被写体が暗い場合は、レンズの絞りを広げ
たり、シャッタの開放時間を長くしたりするが、それで
も不十分な場合は光電変換出力を増幅する。このとき、
リセットノイズも増幅されてしまうため、リセットノイ
ズが無視できなくなる。このような場合は、前記従来例
に示された読み出しを行えばよい。

【００３１】以上説明したように、本発明では、被写体
が明るいときは、高速の電子シャッタを利用するので、
被写体像が歪んで写ることがなく、被写体像が暗いとき
は、高Ｓ／Ｎの従来例同様の読み出しを行うので、増幅
ＭＯＳのしきい値のバラツキによるノイズ及びリセット
ノイズ等を除去でき、その結果、ノイズが小さく、被写
体像が歪んで写ることの無い固体撮像装置を提供するこ
とができる。

【００３２】詳しくは、前記目的を達成するため、本発
明では、固体撮像装置を次の(１)ないし（４）のとおり
に構成し、撮像方法を次の（５），（６）のとおりに構
成する。

【００３３】（１）被写体像に応じた信号電荷を発生す
るフォトダイオードと、このフォトダイオードで発生し
た信号電荷を転送する電荷転送手段と、この電荷転送手
段により前記フォトダイオードから転送された電荷を入
力端子に受け、画素の出力線に出力する増幅手段と、こ
の増幅手段の入力端子をリセットするリセット手段とを
有する複数の画素セルを備えた固体撮像装置であって、
第１のタイミングにおいて、前記リセット手段を動作さ
せて前記増幅手段の入力端子をリセットして、リセット
電圧を前記出力線に読み出し、第２のタイミングで、前
記電荷転送手段を制御して前記フォトダイオードで発生
した信号電荷を前記増幅手段の入力端子に転送して、そ
れに対応した信号電圧を前記出力線に読み出す第１の駆
動方法と、前記第１のタイミングにおいて、前記リセッ
ト手段を動作させるが、リセット電圧を読み出さず、前
記第２のタイミングで、前記電荷転送手段を制御して前
記フォトダイオードで発生した信号電荷を前記増幅手段
の入力端子に転送して、それに対応した信号電圧を前記
出力線に読み出し、第３のタイミングにおいて、前記リ
セット手段を動作させて増幅手段の入力端子をリセット
して、リセット電圧を前記出力線に読み出す第２の駆動
方法とを切り換える、切り換え手段を備えた固体撮像装
置。

【００３４】（２）前記（１）記載の固体撮像装置にお
いて、前記第１のタイミングまたは、第３のタイミング
において読み出したリセット電圧を一時保持するための
第１の記憶手段と、前記第２タイミングにおいて読み出
した信号電圧を一時保持するための第２の記憶手段と、
前記第１の記憶手段および前記第２の記憶手段の出力を
入力する増幅率可変の差動増幅手段とを有し、前記切り
換え手段による、前記第１の駆動方法と前記第２の駆動
方法の切り換えを前記差動増幅手段の増幅率にもとづい
て行う固体撮像装置。

【００３５】（３）前記（１）記載の固体撮像装置にお
いて、前記切り換え手段による前記第１の駆動方法と前
記第２の駆動方法の切り換えを前記フォトダイオードに
光が入射する時間にもとづいて行う固体撮像装置。

【００３６】（４）前記（１）ないし（３）のいずれか
に記載の固体撮像装置において、フォーカルプレーンシ
ャッタを備えた固体撮像装置。

【００３７】（５）ＣＭＯＳ型光電変換装置を備えた固
体撮像装置における撮像方法であって、前記ＣＭＯＳ型
光電変換装置内のフォトダイオードに入射する光量が少
ない場合には、前記ＣＭＯＳ型光電変換装置より、ノイ
ズ信号，光変換信号の順で信号を読み出し、前記ＣＭＯ
Ｓ型光電変換装置内のフォトダイオードに入射する光量
が多い場合には、前記ＣＭＯＳ型光電変換装置より光変
換信号，ノイズ信号の順で信号を読み出し、光変換信号
とノイズ信号の差の信号から画像信号を形成する撮像方
法。

【００３８】（６）ＣＭＯＳ型光電変換装置を備えた固
体撮像装置における撮像方法であって、前記ＣＭＯＳ型
光電変換装置内のフォトダイオードに光が入射する時間
が長い場合には、前記ＣＭＯＳ型光電変換装置より、ノ
イズ信号，光変換信号の順で信号を読み出し、前記ＣＭ
ＯＳ型光電変換装置内のフォトダイオードに光が入射す
る時間が短い場合には、前記ＣＭＯＳ型光電変換装置よ
り光変換信号，ノイズ信号の順で信号を読み出し、光変
換信号とノイズ信号の差の信号から画像信号を形成する
撮像方法。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を固体撮
像装置の実施例により詳しく説明する。なお、本発明
は、装置の形に限らず、実施例の説明に裏付けられて、
方法の形で実施することもできる。

【００４０】

【実施例】図２は、実施例である“固体撮像装置”の全
体構成を示すブロック図である。図２において、１はレ
ンズのプロテクトとメインスイッチを兼ねるバリア、２
は被写体の光学像を光電変換部４に結像させるレンズ、
３はレンズ２を通った光量を可変するための絞り、４は
レンズ２で結像された被写体像を画像信号に変換する光
電変換部、５は、光電変換部４から出力される画像信号
を増幅するゲイン可変アンプ部及びゲイン値を補正する
ためのゲイン補正回路部等を含む差動増幅部、６は差動
増幅部５より出力される画像信号のアナログ―デジタル
変換を行うＡ／Ｄ変換器、７はＡ／Ｄ変換器６より出力
された画像データに各種の補正を行ったりデータを圧縮
する信号処理部、８は、差動増幅部５，Ａ／Ｄ変換器
６，信号処理部７に、各種タイミング信号を出力するタ
イミング発生部、９は各種演算と固体撮像装置全体を制
御する全体制御・演算部（ＭＰＵ）、１０は画像データ
を一時的に記憶する為のメモリ部、１１は記録媒体１２
に記録または読み出しを行うためのインターフェース
部、１２は画像データの記録または読み出しを行う為の
半導体メモリ等の着脱可能な記録媒体、１３は外部コン
ピュータ等と通信する為のインターフェース部である。

【００４１】次に、前述の構成における撮影時の固体撮
像装置の動作について説明する。バリア１がオープンさ
れるとメイン電源がオンされ、次にコントロール系の電
源がオンし、更にＡ／Ｄ変換器６などの撮像系回路の電
源がオンされる。

【００４２】それから、露光量を制御する為に、全体制
御・演算部９は絞り３を開放にし、光電変換部４から出
力された信号はＡ／Ｄ変換器６で変換された後、信号処
理部７に入力される。そのデータを基に露出の演算を全
体制御・演算部９で行う。この測光を行った結果により
明るさを判断し、その結果に応じて全体制御・演算部９
は絞りを制御する。

【００４３】次に、光電変換部４から出力された信号を
もとに、高周波成分を取り出し被写体までの距離の演算
を全体制御・演算部９で行う。その後、レンズ２を駆動
して合焦か否かを判断し、合焦していないと判断した時
は、再びレンズ２を駆動し測距を行う。

【００４４】そして、合焦が確認された後に本露光が始
まる。露光が終了すると、光電変換部４から出力された
画像信号はＡ／Ｄ変換器６でＡ／Ｄ変換され、信号処理
部７を通り全体制御・演算部９によりメモリ部に書き込
まれる。

【００４５】その後、メモリ部１０に蓄積されたデータ
は、全体制御・演算部９の制御により記録媒体制御Ｉ／
Ｆ部を通り半導体メモリ等の着脱可能な記録媒体１２に
記録される。また、外部Ｉ／Ｆ部１３を通り直接コンピ
ュータ等に入力して画像の加工を行ってもよい。

【００４６】図１は、光電変換部４の構成を示すブロッ
ク図で、各構成要素および信号名などは、図７に示す従
来例とほぼ共通であるので、以下においてもこれらの要
素名および信号名を使う。図７の構成と異なるのは、全
ての画素セルのフォトダイオードの電荷を同時に転送す
るために、全ての転送ＭＯＳ ＴＸのゲートを同時に選
択する信号ＴＸａが、各行ごとの転送パルスＴＸ１〜Ｔ
ＸｍとのＯＲ回路を通して各転送ＭＯＳ ＴＸに接続さ
れていることと、全ての画素の増幅ＭＯＳ Ｍ３のゲー
トを同時にリセットするために、全てのリセットＭＯＳ
Ｍ１ゲートを同時に選択する信号ＲＥＳａが、各行ご
とのリセットパルスＲＥＳ１〜ＲＥＳｍとのＯＲ回路を
通して各リセットＭＯＳ Ｍ１に接続されていることで
ある。

【００４７】図１に示す光電変換部４の画素セルＳ１１
〜Ｓｍｎは、ｍ行×ｎ列となっているが、数値的な限定
は特にない。各画素セルの回路構成は、従来例と同様な
ので、図８およびその説明を援用する。

【００４８】図３は、本実施例における撮像関連部分の
構成を示すブロック図で、シャッタには、メカニカルな
フォーカルプレーンシャッタ（図示せず）を使用する。
図３における光電変換部４は、図１の回路で構成され、
タイミング発生部８からの駆動パルスで動作して光に応
じた信号を出力する。光変換信号出力は増幅率可変の差
動増幅器を有する差動増幅部５で適正な振幅の信号に変
換された後、Ａ／Ｄ変換器６でデジタルデータに変換さ
れてデジタル信号処理部７に送られる。タイミング発生
部８は、後述の２種類の駆動方法のタイミングパルスを
マイクロプロセッサＭＰＵ９からの指示により、適宜切
り換えて光電変換部４に与える。また、ＭＰＵ９からシ
ャッタ時間の情報を得て、光電変換素子の電荷蓄積時間
あるいは、メカニカルシャッタの制御を行う。ＭＰＵ９
は被写体の光量を測定する測光センサ３１の出力をもと
に、レンズ２（図示せず）の絞りとシャッタの開放時
間、および増幅器の増幅率を決定する。ＭＰＵ９は、ま
た、このシャッタ時間、増幅器の増幅率および後述の図
６に示す、操作者が使用するモードの情報を得て、タイ
ミング発生部８への駆動方法の切り換え信号を適宜切り
換える。

【００４９】次に、本実施例における光電変換部４の第
１の駆動方法を図４を用いて、第２の駆動方法を図５を
用いて説明する。

【００５０】 第１の駆動方法 まず、リセットＭＯＳ Ｍ１のゲートへのパルスφＲＥ
Ｓａ、フォトダイオードＰＤの電荷転送スイッチ ＴＸ
のゲートパルスφＴＸａ、および垂直信号線リセットＭ
ＯＳ Ｍ８のゲートへのパルスφＶＲＥＳがハイレベル
となる。これによって、増幅ＭＯＳ Ｍ３のゲートとフ
ォトダイオードＰＤが電圧ＶＲに、垂直信号線Ｖ１〜Ｖ
ｎが電圧ＶＶＲにリセットされる。次に、φＴＸａがロ
ーレベルになり（ｔ１）、フォトダイオードＰＤは光に
応じた電荷の発生が可能になる。

【００５１】続いて、リセットＭＯＳ Ｍ１のゲートへ
のパルスφＲＥＳａ、および垂直信号線リセットＭＯＳ
Ｍ８のゲートパルスφＶＲＥＳがローレベルとなり
（ｔ２）、その後メカニカルシャッタの先幕制御信号φ
Ｓ１がハイレベルになり（ｔ３）、先幕が開き出す。図
２の被写体の光量測定用の測光センサ３１からの出力は
マイクロプロセサＭＰＵ９に入り、ＭＰＵ９はそれに応
じてレンズの絞り３とシャッタ時間を決定する。図３の
タイミング発生部８ではＭＰＵ９からシャッタ時間情報
を受け、ｔ３から時間カウントを開始し、指示された時
間になった時点でメカニカルシャッタの後幕制御信号φ
Ｓ２をハイレベルにして（ｔ４）、後幕を動かし、シャ
ッタを閉じる動作に入る。後幕が走行し終えるとフォト
ダイオードＰＤは後幕により遮光される。ここから、各
画素のノイズ、および光変換信号読み取りに入るが、こ
れは従来例の図９のｔ２０２以降と同じである。

【００５２】すなわち、行選択ＭＯＳ Ｍ２のゲートパ
ルスφＳＥＬ１および、ノイズ信号転送ＭＯＳ Ｍ４の
ゲートパルスφＴＮがハイレベルとなる（ｔ６）。これ
によって、リセットノイズが重畳されたリセット信号
（ノイズ信号）をゲート・ソース間電圧ＶＧＳだけレベ
ルシフトした電圧が増幅ＭＯＳ Ｍ３のゲインＡ倍され
て、ノイズ信号保持容量ＣＴＮに読み出される（ｔ６〜
ｔ７）。この電圧Ｖ１Ｎは次式で表される。

【００５３】 Ｖ１Ｎ＝Ａ（ＶＲ′＋Ｖｒ−ＶＧＳ）……（４） なお、（４）式のＶＲ′はリセットノイズを除いたリセ
ット電圧、Ｖｒはリセットノイズ電圧である。

【００５４】ノイズ信号を読み出した後、垂直信号線リ
セットＭＯＳ Ｍ８のゲートパルスφＶＲＥＳがハイレ
ベルとなり、垂直信号線がリセットされる（ｔ８）。次
にφＴＸ１がハイレベルになりシャッタ開放期間にフォ
トダイオードＰＤに蓄積された電荷が増幅ＭＯＳ Ｍ３
のゲートに転送される（ｔ９〜ｔ１０）。ΦＶＲＥＳが
ローレベルになって（ｔ１４）垂直信号線のリセットが
解除された後、行選択ＭＯＳ Ｍ２のゲートパルスφＳ
ＥＬ１および、光変換信号転送ＭＯＳ Ｍ５のゲートパ
ルスφＴＳがハイレベルとなる（ｔ１２）。これによっ
て、リセットノイズが重畳された光変換信号をゲート・
ソース間電圧ＶＧＳだけレベルシフトした電圧が増幅Ｍ
ＯＳ Ｍ３のゲインＡ倍されて、光変換信号保持容量Ｃ
ＴＳに読み出される（ｔ１２〜ｔ１３）。この電圧Ｖ１
Ｓは次式で表される。

【００５５】 Ｖ１Ｓ＝Ａ（Ｖｓｉｇ′＋Ｖｒ−ＶＧＳ）……（５） （５）式のＶｓｉｇ′はリセットノイズを除いた光変換
信号電圧、Ｖｒはリセットノイズ電圧である。

【００５６】その後、φＶＲＥＳがハイレベルとなり、
垂直信号線がリセットされる（ｔ１４）。

【００５７】この後、水平走査回路ブロックからの信号
Ｈ１〜Ｈｎによって、各列の水平転送スイッチＭ６，Ｍ
７のゲートが順次ハイレベルとなり（ｔ１５）、ノイズ
信号保持容量ＣＴＮと光変換信号保持容量ＣＴＳに保持
されていた電圧が、順次差動部５に読み出される。差動
増幅部５では、光変換信号Ｖ１Ｓ〜ＶｎＳとノイズ信号
Ｖ１Ｎ〜ＶｎＮの差がとられ、出力端子ＶＯＵＴに順次
出力される。例えば第１列の出力電圧ＶＯＵＴは、前記
式（５）から式（４）を差し引いた次式で表される。

【００５８】 ＶＯＵＴ＝Ｖ１Ｓ−Ｖ１Ｎ＝Ａ（Ｖｓｉｇ′−ＶＲ′）……（６） 従って、固定パターンノイズの原因となる各画素セル毎
の増幅ＭＯＳのしきい値Ｖｔｈのばらつきが除去された
信号が出力される。また、式（３）の右項中Ｖｓｉｇ′
及びＶＲ′には、リセットノイズが含まれていないの
で、結果としてフォトダイオードＰＤで得られた光電荷
が増幅されて出力電圧ＶＯＵＴとなっている。

【００５９】以上で、第１行目に接続された画素セルの
読み出しが完了する。この後、第２行目の読み出しに先
立って、ノイズ信号保持容量ＣＴＮおよび光変換信号保
持容量ＣＴＳのリセットスイッチＭ９，Ｍ１０のゲート
へのφＣＴＲがハイレベルとなり、ＶＲＣＴにリセット
される。以下同様に、垂直走査回路のブロックＶＳＲか
らの信号によって、第２行目〜第ｍ行目に接続された画
素セルＳ２１〜Ｓｍｎの信号が順次読み出され、全画素
セルの読み出しが完了する。

【００６０】 第２の駆動方法 第２の駆動方法においては、図５に示すようなタイミン
グで信号を読み出す。まず、リセットＭＯＳ Ｍ１のゲ
ートへのパルスφＲＥＳａ、転送ＭＯＳ ＴＸのゲート
パルスφＴＸａおよび、垂直信号線リセットＭＯＳ Ｍ
８のゲートへのパルスφＶＲＥＳがハイレベルとなる。
これによって、増幅ＭＯＳ Ｍ３のゲートとフォトダイ
オードＰＤがＶＲに、垂直信号線Ｖ１〜ＶｎがＶＶＲに
リセットされる。

【００６１】ここでメカニカルシャッタの先幕制御信号
φＳ１がハイレベルになり、先幕が開き出す（ｔ１０
１）。シャッタの先幕速のばらつきを含めて、シャッタ
が確実に全開となる時間ｔ１０２で、φＴＸａがローレ
ベルになりフォトダイオードＰＤには光に応じた電荷の
発生が可能になる。続いて、リセットＭＯＳ Ｍ１のゲ
ートへのパルスφＲＥＳａ、垂直信号線リセットＭＯＳ
Ｍ８のゲートパルスφＶＲＥＳ、がローレベルとな
り、リセットＭＯＳ Ｍ１のゲートと垂直信号線のリセ
ットが解除される。その後、φＴＸａを再度ハイレベル
にしてフォトダイオードＰＤの電荷を増幅ＭＯＳ Ｍ３
のゲートに転送する（ｔ１０４）。図３の被写体の光量
測定用の測光センサ３１からの出力はマイクロプロセサ
ＭＰＵ９に入り、ＭＰＵ９はそれに応じてレンズの絞り
３とシャッタ時間を決定する。図３のタイミング発生部
８ではＭＰＵ９からシャッタ時間情報を受け、ｔ１０２
から時間カウントを開始し、指示された時間になった時
点でφＴＸａをローレベルにする（ｔ１０５）。ｔ１０
５でフォトダイオードＰＤの電荷の転送が終了した後、
メカニカルシャッタの後幕制御信号φＳ２をハイレベル
にして、後幕を動かしてシャッタを閉じる動作に入る
（t１０２〜ｔ１０５は電子シャッタ動作、ｔ１０
６）。

【００６２】次に、行選択ＭＯＳ Ｍ２のゲートパルス
φＳＥＬ１および、光変換信号転送ＭＯＳ Ｍ５のゲー
トパルスφＴＳがハイレベルとなる（ｔ１０７）。これ
によって、リセットノイズが重畳された光変換信号をゲ
ート・ソース間電圧ＶＧＳだけレベルシフトした電圧が
増幅ＭＯＳ Ｍ３のゲインＡ倍されて、光変換信号保持
容量ＣＴＳに読み出される（ｔ１０７〜ｔ１０８）。こ
の電圧Ｖ１Ｓは次式で表される。

【００６３】 Ｖ１Ｓ＝Ａ（Ｖｓｉｇ′＋Ｖｒ−ＶＧＳ）……（７） （７）式のＶｓｉｇ′はリセットノイズを除いた光変換
信号電圧、Ｖｒはリセットノイズ電圧である。

【００６４】光変換信号を読み出した後、リセットＭＯ
Ｓ Ｍ１のゲートへのパルスφＲＥＳ１、垂直信号線リ
セットＭＯＳ Ｍ８のゲートパルスφＶＲＥＳがハイレ
ベルとなり、リセットＭＯＳ Ｍ１のゲートと垂直信号
線がリセットされる（ｔ１０９）。φＲＥＳ１とφＶＲ
ＥＳがローレベルとなり（ｔ１１０）、増幅ＭＯＳＭ１
のゲートと垂直信号線のリセットが解除された後、行選
択ＭＯＳ Ｍ２のゲートパルスφＳＥＬ１および、ノイ
ズ信号転送ＭＯＳ Ｍ４のゲートパルスφＴＮがハイレ
ベルとなる（ｔ１１１）。これによって、リセットノイ
ズが重畳されたノイズ信号をゲート・ソース間電圧ＶＧ
Ｓだけレベルシフトした電圧が増幅ＭＯＳ Ｍ３のゲイ
ンＡ倍されて、ノイズ信号保持容量ＣＴＮに読み出され
る（ｔ１１１〜ｔ１１２）。この電圧Ｖ１Ｎ′は次式で
表される。

【００６５】 Ｖ１Ｎ′＝Ａ（ＶＲ′＋Ｖｒ′−ＶＧＳ）……（８） （８）式のＶＲ′はリセットノイズを除いたリセット電
圧、Ｖｒ′はリセットノイズ電圧であるが、Ｖ１Ｓを読
み出した後に再度増幅ＭＯＳ Ｍ１のゲートをリセット
しているので（７）式のＶｒとは異なる電圧になる。

【００６６】この後、水平走査回路ブロックからの信号
Ｈ１〜Ｈｎによって、各列の水平転送スイッチＭ６，Ｍ
７のゲートが順次ハイレベルとなり（ｔ１１４）、ノイ
ズ保持容量ＣＴＮと光変換信号保持容量ＣＴＳに保持さ
れていた電圧が、順次差動増幅部５に読み出される。差
動増幅部５では、光変換信号Ｖ１Ｓ〜ＶｎＳとノイズ信
号Ｖ１Ｎ〜ＶｎＮの差がとられ、出力端子ＶＯＵＴに順
次出力される。例えば第１列の出力電圧ＶＯＵＴは、前
記式（７）から式（８）を差し引いた次式で表される。

【００６７】 ＶＯＵＴ＝Ｖ１Ｓ−Ｖ１Ｎ′＝Ａ｛Ｖｓｉｇ−ＶＲ＋（Ｖｒ−Ｖｒ′）｝…… （９） 従って、固定パターンノイズの原因となる各画素セルご
との増幅ＭＯＳのしきい値Ｖｔｈのばらつきが除去され
た信号が出力される。なお、式（９）の右項中（Ｖｒ−
Ｖｒ′）は、リセットノイズであるが、被写体が明るく
てＶｓｉｇが大きい場合は無視できる。結果として、ほ
ぼフォトダイオードＰＤで得られた光電荷が増幅されて
出力電圧ＶＯＵＴとなっている。

【００６８】以上で、第１行目に接続された画素セルの
読み出しが完了する。この後、第１の駆動方法と同様
に、第２行目の読み出しに先立って、ノイズ信号保持容
量ＣＴＮおよび光変換信号保持容量ＣＴＳのリセットス
イッチＭ９，Ｍ１０のゲートへのφＣＴＲがハイレベル
となり、ＶＲＣＴにリセットされる。以下同様に、垂直
走査回路のブロックＶＳＲからの信号によって、第２行
目〜第ｍ行目に接続された画素セルＳ２１〜Ｓｍｎの信
号が順次読み出され、全画素セルの読み出しが完了す
る。

【００６９】前述の第１の駆動方法と第２の駆動方法の
切り換えは、測光センサ３１の出力をもとに決定した、
シャッタの開放時間、増幅器の増幅率および図６に示す
操作者が使用するモードの情報による。

【００７０】図６の各情報は本実施例の固体撮像装置の
操作者がボタンやダイヤルなどの情報入力手段により設
定する。

【００７１】まず駆動方法は自動切り換えかどちらかに
固定かを設定する。

【００７２】固定の場合は、第１の駆動方法か第２の駆
動方法か、を操作者が選択する。

【００７３】自動切り換えの場合は、シャッタの開放時
間で切り換えるか、増幅器の増幅率で切り換えるかを操
作者が選択する。その各々について、予め決められてい
る固定値で切り換えるか、操作者が設定した指定値で切
り換えるかを選択し、後者の場合はその値が操作者によ
り入力される。

【００７４】自動切り換えの場合は、シャッタ開放時
間、または増幅器の増幅率の予め決められている固定
値、あるいは操作者により入力された指定値に対して、
測光センサ３１の出力をもとに決定した、シャッタの開
放時間が長い場合、または増幅器の増幅率が大きい場合
は、第１の駆動方法を選択する。そうでない場合は第２
の駆動方法を選択する。

【００７５】前記増幅率の固定値Ｇは、画像評価などで
得られるＡ／Ｄ変換器入力換算での許容ノイズ電圧をＶ
ａｄとするとき、次式で決める。

【００７６】 Ｇ＝Ｖａｄ／Ａ（Ｖｒ−Ｖｒ′）ｍａｘ……（１０） この式の（Ｖｒ−Ｖｒ′）ｍａｘは、（９）式に示した
第２の駆動方法でのリセットノイズの最大値で、Ａは図
１の増幅ＭＯＳ Ｍ３のゲインである。

【００７７】前記シャッタ開放時間の固定値は、少なく
ともシャッタの先幕が光電変換素子の一端から他端まで
到達する時間よりも長くして、光電変換素子面が確実に
全開になるような値にする。

【００７８】以上説明したように、本実施例によれば、
例えば被写体が明るいときは、高速の電子シャッタを利
用するので、メカニカルのシャッタによって被写体がゆ
がんで写るということがなく、また光変換信号が大きい
のでリセットノイズが無視でき、被写体が暗いときなど
は、高Ｓ／Ｎの従来例と同様の読み出しを行うので、増
幅ＭＯＳのしきい値のバラツキによるノイズ及びリセッ
トノイズ等を除去でき、その結果、ノイズが小さく、被
写体が歪んで写ることの無い固体撮像装置を提供するこ
とができる。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ノイズが小さく、メカニカルシャッタの走行時間に依存
しない高速な電子式シャッタ機能により、被写体が歪ん
で写ることが無い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の要部構成を示すブロック図

【図２】 実施例の全体構成を示すブロック図

【図３】 撮像関連部分の構成を示すブロック図

【図４】 第１の駆動方法のタイミングチャート

【図５】 第２の駆動方法のタイミングチャート

【図６】 駆動方法の切換えの説明図

【図７】 従来例の要部構成を示すブロック図

【図８】 画素セルの回路図

【図９】 従来例のタイミングチャート

【図１０】 従来例の問題点を説明する図

【符号の説明】

Ｍ１ リセットＭＯＳ Ｍ２ 行選択ＭＯＳ Ｍ３ 増幅ＭＯＳ ＰＤ フォトダイオード ＴＸ 電荷転送スイッチ

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 101:00 Ｈ０１Ｌ 27/14 Ａ Ｆターム(参考） 4M118 AA05 AB01 BA14 CA02 DB09 DD09 DD12 FA06 FA32 5C022 AA13 AB51 AC52 AC69 CA00 5C024 BX01 CX03 CX54 CY17 GX03 GY38 GY39 GZ22 HX17 HX29 HX50 HX57

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体像に応じた信号電荷を発生するフ
   ォトダイオードと、このフォトダイオードで発生した信
   号電荷を転送する電荷転送手段と、この電荷転送手段に
   より前記フォトダイオードから転送された電荷を入力端
   子に受け、画素の出力線に出力する増幅手段と、この増
   幅手段の入力端子をリセットするリセット手段とを有す
   る複数の画素セルを備えた固体撮像装置であって、 第１のタイミングにおいて、前記リセット手段を動作さ
   せて前記増幅手段の入力端子をリセットして、リセット
   電圧を前記出力線に読み出し、第２のタイミングで、前
   記電荷転送手段を制御して前記フォトダイオードで発生
   した信号電荷を前記増幅手段の入力端子に転送して、そ
   れに対応した信号電圧を前記出力線に読み出す第１の駆
   動方法と、前記第１のタイミングにおいて、前記リセッ
   ト手段を動作させるが、リセット電圧を読み出さず、前
   記第２のタイミングで、前記電荷転送手段を制御して前
   記フォトダイオードで発生した信号電荷を前記増幅手段
   の入力端子に転送して、それに対応した信号電圧を前記
   出力線に読み出し、第３のタイミングにおいて、前記リ
   セット手段を動作させて増幅手段の入力端子をリセット
   して、リセット電圧を前記出力線に読み出す第２の駆動
   方法とを切り換える、切り換え手段を備えたことを特徴
   とする固体撮像装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の固体撮像装置において、 前記第１のタイミングまたは、第３のタイミングにおい
   て読み出したリセット電圧を一時保持するための第１の
   記憶手段と、 前記第２タイミングにおいて読み出した信号電圧を一時
   保持するための第２の記憶手段と、 前記第１の記憶手段および前記第２の記憶手段の出力を
   入力する増幅率可変の差動増幅手段とを有し、 前記切り換え手段による、前記第１の駆動方法と前記第
   ２の駆動方法の切り換えを前記差動増幅手段の増幅率に
   もとづいて行うことを特徴とする固体撮像装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の固体撮像装置において、
   前記切り換え手段による前記第１の駆動方法と前記第２
   の駆動方法の切り換えを前記フォトダイオードに光が入
   射する時間にもとづいて行うことを特徴とする固体撮像
   装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載の固
   体撮像装置において、フォーカルプレーンシャッタを備
   えたことを特徴とする固体撮像装置。
5. 【請求項５】 ＣＭＯＳ型光電変換装置を備えた固体撮
   像装置における撮像方法であって、前記ＣＭＯＳ型光電
   変換装置内のフォトダイオードに入射する光量が少ない
   場合には、前記ＣＭＯＳ型光電変換装置より、ノイズ信
   号，光変換信号の順で信号を読み出し、前記ＣＭＯＳ型
   光電変換装置内のフォトダイオードに入射する光量が多
   い場合には、前記ＣＭＯＳ型光電変換装置より光変換信
   号，ノイズ信号の順で信号を読み出し、光変換信号とノ
   イズ信号の差の信号から画像信号を形成することを特徴
   とする撮像方法。
6. 【請求項６】 ＣＭＯＳ型光電変換装置を備えた固体撮
   像装置における撮像方法であって、前記ＣＭＯＳ型光電
   変換装置内のフォトダイオードに光が入射する時間が長
   い場合には、前記ＣＭＯＳ型光電変換装置より、ノイズ
   信号，光変換信号の順で信号を読み出し、前記ＣＭＯＳ
   型光電変換装置内のフォトダイオードに光が入射する時
   間が短い場合には、前記ＣＭＯＳ型光電変換装置より光
   変換信号，ノイズ信号の順で信号を読み出し、光変換信
   号とノイズ信号の差の信号から画像信号を形成すること
   を特徴とする撮像方法。