JP2003032548A - 固体撮像装置及びそれを用いた撮像システム - Google Patents

固体撮像装置及びそれを用いた撮像システム

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JP2003032548A JP2001212301A JP2001212301A JP2003032548A JP 2003032548 A JP2003032548 A JP 2003032548A JP 2001212301 A JP2001212301 A JP 2001212301A JP 2001212301 A JP2001212301 A JP 2001212301A JP 2003032548 A JP2003032548 A JP 2003032548A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フォトダイオードからの光信号電荷を増幅す
る増幅素子の負荷となるMOSトランジスタのドレイン電
圧を一定にする固体撮像装置を提供する。 【解決手段】 フォトダイオードD11〜D33は、アノード
側が接地され、カソード側が増幅MOS M311〜M333のゲー
トに接続される。増幅MOS M311〜M333のゲートには、リ
セットMOS M211〜M233のソースが接続される。増幅MOS
M311〜M333のドレインは、電源電圧を供給する選択MOS
M411〜M433に接続される。増幅MOS M311,M312,M313のソ
ースは、垂直信号線V1に接続される。垂直信号線V1は、
定電圧手段3であるゲート接地MOS M71を介して負荷MOS
M51に接続される。M71のゲートはゲート電圧を供給す
る電圧入力端子6に接続される。負荷MOS M51〜M53のソ
ースは共通のGNDライン4に、ゲートは入力MOS M50のゲ
ートに接続されると共に電圧入力端子5に接続される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特にビデオカメ
ラ、デジタルスチルカメラ、イメージスキャナ用のイメ
ージ入力装置に広範に用いられる固体撮像装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、高解像化のため、微細化プロセス
を用いた光電変換素子のセルサイズ縮小が精力的に行わ
れる一方、光電変換信号出力が低下することなどから、
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
固体撮像装置が注目されている。このような増幅型光電
変換装置には、MOS型、AMI、CMD、BASIS等がある。この
うち、MOS型は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、その電位変化を出力部へ
電荷増幅して出力するものである。近年では、このMOS
型のうち、光電変換部や、その周辺回路部を含め全てCM
OSプロセスで実現するCMOS型固体撮像装置が特に注目さ
れてきている。
【0003】図18に従来のCMOS型固体撮像装置のブロ
ック図を示す。図18において、1は画素部、2は垂直
走査を行うための垂直走査回路ブロック、D11〜D33はフ
ォトダイオード、M211〜M233はフォトダイオードの電荷
をリセットするためのリセットMOS、M311〜M333はフォ
トダイオードの電荷を増幅するための増幅MOS、M411〜M
433は行を選択するための選択MOS、V1〜V3は垂直信号
線、M51〜M53は増幅MOSの負荷となる負荷MOS、M50は負
荷MOSに流す定電流を設定するための入力MOS、5は入力
MOSのゲート電圧を設定するための電圧入力端子であ
る。
【0004】以下に動作を説明する。フォトダイオード
D11〜D33に光が入射されると光信号電荷が発生し蓄積さ
れる。信号の読み出しは垂直シフトレジスタ2によって
垂直走査しながら行ごとに順次、垂直信号線V1〜V3に読
み出される。まず、1行目が選択されると選択MOS M411
〜M431のゲートPSEL1がハイレベルとなり、増幅MOS M31
1〜M331がアクティブとなる。これによって、1行目の
信号が垂直信号線V1〜V3に読み出される。次に、リセッ
トMOS M211〜M231のゲートPRES1がハイレベルとなりフ
ォトダイオードD11〜D31に蓄積された電荷がリセットさ
れる。次に、2行目が選択され同様にして2行目の信号
が垂直信号線V1〜V3に読み出される。3行目以降も同様
にして垂直信号線V1〜V3に順次読み出される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような読み出し動作において、光信号が大きいほど垂直
信号線V1〜V3上の電圧は低くなる。また、垂直信号線V1
〜V3は負荷MOS M51〜M53のドレインに接続されているた
め、垂直信号線上の電圧が変化すると、MOSトランジス
タのチャネル長変調効果によって負荷MOSの電流値が変
化する。従って、ある行を読み出しているときに共通の
GNDライン4に流れる電流は、光が入射されている画素
数、あるいは入射される光量によって変化することにな
る。
【0006】一方で、チップサイズ等の制約からGNDラ
イン4の配線幅は有限の値しかとれず、あるインピーダ
ンスを持つ。また、負荷MOSに流す定電流の値は、入力M
OS M50のゲートと絶対的なGND(例えば外部基板の接地
電位)との間に入力電圧5を与えることにより設定して
いるため、GNDライン4のインピーダンスと流れる電流
で決まる電圧降下によって、設定電流の値が変化するこ
とになる。従って、光が入射されている画素が多いほ
ど、また、入射されている光量が大きいほどGNDライン
4の電圧降下が小さく負荷MOSの設定電流が多くなる。
【0007】結果的に光が入射されていない画素におい
ても負荷MOSの電流値が大きくなり、増幅MOSのゲート・
ソース間電圧が大きくなる。この現象によって、強い光
が入射されている画素を含む行と、そうでない行とのダ
ーク画素およびオプティカル・ブラック(OB)画素の出
力電圧が異なり、強いスポット光が入射された画像で、
スポットの左右に白っぽい帯が発生するという問題があ
った。
【0008】そこで本発明は、フォトダイオードからの
光信号電荷を増幅して出力する増幅素子の負荷となるMO
Sトランジスタのドレイン電圧を一定にする定電圧手段
を設けた固体撮像装置及びそれを用いた撮像システムを
提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明は、光信号を信号電荷に変換して蓄積する光
電変換素子と、この蓄積された前記信号電荷を増幅する
増幅素子と、この増幅素子における前記信号電荷をリセ
ットするリセット素子とを画素の構成要素として含む固
体撮像装置であって、前記増幅素子の出力に接続され、
前記増幅素子に電流を供給する負荷素子と、この負荷素
子の前記増幅素子の出力側の主電極領域の電圧を一定に
する定電圧手段とを備えることを特徴とする。
【0010】以上の構成によって、強い光が入射されて
いる画素を含む行の信号を読み出す場合においても、増
幅素子の負荷となる負荷素子の増幅素子の出力側の主電
極領域の電圧が一定となるので、垂直信号線の電圧変化
によって負荷素子に流れる定電流の値が変化することは
ない。このため、光が入射されている画素の数、あるい
は入射されている光量によってGNDラインの電圧降下量
が変化することはなく、負荷素子の設定電流は一定に保
たれる。
【0011】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0012】(第1の実施の形態)図1は、本発明の固
体撮像装置の第1の実施の形態のブロック図である。上
記固体撮像装置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形成され
る。また、図1では簡単のため3行3列の画素アレイと
しているが、このサイズに限定したものではない。
【0013】図1を用いて、本発明の固体撮像装置の構
成について説明する。光信号電荷を発生するフォトダイ
オードD11〜D33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D11〜D33のカソード側は、増幅
MOS M311〜M333のゲートに接続されている。また、上記
増幅MOS M311〜M333のゲートには、これをリセットする
ためのリセットMOS M211〜M233のソースが接続され、リ
セットMOS M211〜M233のドレインは、リセット電源に接
続されている。さらに、上記増幅MOS M311〜M333のドレ
インは、電源電圧を供給するための選択MOS M411〜M433
に接続されている。上記リセットMOS M211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)PRES1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 M221,M231のゲートも上記第
1の行選択線PRES1に共通に接続される。上記選択MOS M
411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)PSEL1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選択MOS M421,M431のゲ
ートも上記第2の行選択線PSEL1に共通に接続される。
これら第1〜第2の行選択線は、垂直走査回路ブロック
2に接続され、後述する動作タイミングにもとづいて信
号電圧が供給される。図1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。これらの行選択線には、上記垂直走査回路ブロック
2により形成されたPRES2〜PRES3、PSEL2〜PSEL3が供給
される。
【0014】上記増幅MOS M311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 M312,M313のソー
スも上記垂直信号線V1に接続される。上記垂直信号線V1
は、定電圧手段3であるゲート接地MOS M71を介して負
荷素子である負荷MOS M51に接続される。M71のゲートは
ゲート電圧を供給する電圧入力端子6に接続される。図
1に示されている残りの垂直信号線V2〜V3においても同
様に増幅MOS、ゲート接地MOS、負荷MOSが接続される。
さらに、上記負荷MOS M51〜M53のソースは共通のGNDラ
イン4に、ゲートは入力MOS M50のゲートに接続される
と共に電圧入力端子5に接続される。
【0015】次に、動作を説明する。フォトダイオード
D11〜D33に光が入射されると光信号電荷が発生し蓄積さ
れる。信号の読み出しは垂直シフトレジスタ2によって
垂直走査しながら行ごとに順次、垂直信号線V1〜V3に読
み出される。まず、1行目が選択されると選択MOS M411
〜M431のゲートPSEL1がハイレベルとなり、増幅MOS M31
1〜M331がアクティブとなる。これによって1行目の信
号が垂直信号線V1〜V3に読み出される。次に、リセット
MOS M211〜M231のゲートPRES1がハイレベルとなりフォ
トダイオードD11〜D31に蓄積された電荷がリセットされ
る。次に、2行目が選択され同様にして2行目の信号が
垂直信号線V1〜V3に読み出される。3行目以降も同様に
して垂直信号線V1〜V3に順次読み出される。
【0016】上記のような動作で例えば1行目を読み出
しているとき、各垂直信号線V1〜V3に読み出される信号
電圧が変化しても、負荷MOS M51〜M53のドレイン電圧
は、ゲート接地MOS M71〜M73のソース電圧で決定される
ため変化しない。このため、非常に大きい信号電荷を読
み出す場合においても、負荷MOS M51〜M53の電流値の変
化を小さく保つことができる。従って、光が入射されて
いる画素の数、あるいは入射される光量によってGNDラ
イン4の電圧降下量が変化することはないため、どの行
を読み出している場合においても負荷MOS M51〜M53の設
定電流が一定に保たれる。上記構成によれば、強い光が
入射されている画素を含む行と、そうでない行とのダー
ク画素およびOB画素の出力電圧が等しくなり、強いス
ポット光が入射された画像において白っぽい帯が発生す
るという問題はなく、鮮明な画像を得ることができる。
【0017】(第2の実施の形態)図2は、本発明の固
体撮像装置の第2の実施の形態のブロック図である。第
2の実施の形態の画素部1は、第1の実施の形態に対し
てフォトダイオードD11〜D33のカソード側と増幅MOS M3
11〜M333のゲートとの間にフォトダイオードに蓄積され
た光信号電荷を転送するための転送MOS M111〜M133を追
加した構成となっている。
【0018】上記転送MOS M111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)PTX1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
転送MOS M121,M131のゲートも上記第3の行選択線PTX1
に共通に接続される。第3の行選択線も第1、第2の行
選択線と同様に、垂直走査回路ブロック2に接続され、
後述する動作タイミングにもとづいて信号電圧が供給さ
れる。上記以外の画素部構成については図1と同様であ
り、同じ構成要素については同じ番号を附している。
【0019】さらに上記垂直信号線V1は、ノイズ信号転
送スイッチM11を介してノイズ信号を一時保持するため
の容量CTN1に、また、光信号転送スイッチM21を介して
光信号を一時保持するための容量CTS1に同時に接続され
る。ノイズ信号保持容量CTN1と光信号保持容量CTS1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M1
1とノイズ信号保持容量CTN1との接続点と、光信号転送
スイッチM21と光信号保持容量CTS1との接続点はそれぞ
れ、保持容量リセットスイッチM31、M32を介し接地され
ると共に、水平転送スイッチM41、M42を介して、光信号
とノイズ信号の差をとるための差動回路ブロック8に接
続される。
【0020】水平転送スイッチM41、M42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7に接
続される。図2に示されている残りの列V2〜V3において
も同様な構成の読み出し回路が設けられる。また、各列
に接続されたノイズ信号転送スイッチM11〜M13、光信号
転送スイッチM21〜M23のゲートは、PTN、PTSにそれぞれ
共通に接続され、後述する動作タイミングにもとづいて
それぞれ信号電圧が供給される。
【0021】次に、図3を参照して本実施の形態の動作
について説明する。フォトダイオードD11〜D33からの光
信号電荷の読み出しに先立って、リセットMOS M211〜M2
31のゲートPRES1がハイレベルとなる。これによって、
増幅MOS M311〜M331のゲートがリセット電源にリセット
される。リセットMOS M211〜M231のゲートPRES1がロウ
レベルに復帰した後に、選択MOS M411〜M431のゲートPS
EL1、ノイズ信号転送スイッチM11〜M13のゲートPTNがハ
イレベルとなる。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)がノイズ信号保持容
量CTN1〜CTN3に読み出される。次に、ノイズ信号転送ス
イッチM11〜M13のゲートPTNがロウレベルに復帰する。
【0022】次に、転送MOS M111〜M131のゲートPTX1が
ハイレベルとなり、フォトダイオードD11〜D33の光信号
電荷が、増幅MOS M311〜M331のゲートに転送される。転
送MOS M111〜M131のゲートPTX1がロウレベルに復帰した
後に、光信号転送スイッチM21〜M23のゲートPTSがハイ
レベルとなる。これによって、光信号が光信号保持容量
CTS1〜CTS3に読み出される。次に光信号転送スイッチM2
1〜M23のゲートPTSがロウレベルに復帰する。ここまで
の動作で、第1行目に接続された画素セルのノイズ信号
と光信号が、それぞれの列に接続されたノイズ信号保持
容量CTN1〜CTN3と光信号保持容量CTS1〜CTS3に保持され
る。
【0023】次に、リセットMOS M211〜M231のゲートPR
ES1および転送MOS M111〜M131のゲートPTX1がハイレベ
ルとなり、フォトダイオードD11〜D33の光信号電荷がリ
セットされる。この後、水平走査回路ブロックからの信
号H1〜H3によって、各列の水平転送スイッチM41〜M46の
ゲートが順次ハイレベルとなり、ノイズ保持容量CTN1〜
CTN3と光信号保持容量CTS1〜CTS3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、光信号とノイズ信号の差がとられ、出力端
子OUTに順次出力される。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。
【0024】その後、第2行目の読み出しに先立って、
ノイズ信号保持容量CTN1〜CTN3および光信号保持容量CT
S1〜CTS3のリセットスイッチM31〜M36のゲートPCTRがハ
イレベルとなり、GNDにリセットされる。以下同様に、
垂直走査回路ブロックからの信号によって第2行目以降
に接続された画素セル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。
【0025】上記のような動作で例えば1行目を読み出
しているとき、各垂直信号線V1〜V3に読み出される信号
電圧が変化しても、負荷MOS M51〜M53のドレイン電圧
は、ゲート接地MOS M71〜M73のソース電圧で決定される
ため変化しない。このため、非常に大きい信号電荷を読
み出す場合においても、負荷MOS M51〜M53の電流値の変
化を小さく保つことができる。従って、光が入射されて
いる画素の数、あるいは入射される光量によってGNDラ
イン4の電圧降下量が変化することはないため、どの行
を読み出している場合においても負荷MOS M51〜M53の設
定電流が一定に保たれる。
【0026】上記構成によれば、強い光が入射されてい
る画素を含む行と、そうでない行とのダーク画素および
OB画素の出力電圧が等しくなり、強いスポット光が入
射された画像において白っぽい帯が発生するという問題
はなく、鮮明な画像を得ることができる。
【0027】(第3の実施の形態)図4は、本発明の固
体撮像装置の第3の実施の形態のブロック図である。本
実施の形態では、画素部1の構成が異なる。この例で
は、増幅MOS M311〜M333のドレインは直接、電源に接続
されている。上記増幅MOS M311のソースは、縦方向に延
長して配置される垂直信号線V1に選択MOS M411を介して
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 M312,M313のソースも上記垂直信号線V1に選択MOS M
412,M413を介して接続される。図4に示されている残り
の垂直信号線V2〜V3においても同様に増幅MOS、選択MOS
が接続される。
【0028】本実施の形態の動作については第2の実施
の形態と同様であり同様の効果がある。
【0029】(第4の実施の形態)図5は、本発明の固
体撮像装置の第4の実施の形態のブロック図である。本
実施の形態では、第1の実施の形態に対して定電圧手段
3の構成が異なる。この構成では、ゲート接地MOS M71
〜M73のゲート電圧と負荷の定電流を設定する入力MOS M
50のゲート電圧を独立に与える必要がない。
【0030】(第5の実施の形態)図6は、本発明の固
体撮像装置の第5の実施の形態のブロック図である。本
実施の形態では、第1の実施の形態に対して定電圧手段
3の構成が異なる。
【0031】(第6の実施の形態)図7は、本発明の固
体撮像装置の第6の実施の形態のブロック図である。本
実施の形態の画素部1は、第3の実施の形態と同様の構
成となっている。垂直信号線V1は、垂直信号線V1を負荷
から切り離すためのスイッチM81とゲート接地MOS M71を
介して負荷素子である負荷MOS M51に接続される。ま
た、上記垂直信号線V1はクリップトランジスタM310にク
リップ動作を制御するためのスイッチM410を介して接続
される。図7に示されている残りの垂直信号線V2〜V3に
おいても同様に増幅MOS、スイッチ、ゲート接地MOS、負
荷MOS、クリップトランジスタおよび制御スイッチが接
続される。上記スイッチM81〜M83のゲートおよび上記ゲ
ート接地MOSM71〜M73のゲートは、制御信号入力端子9
およびゲート電圧を供給する電圧入力端子6に、また、
上記クリップトランジスタM310〜M330のゲートおよび上
記制御スイッチM410〜M430のゲートは、クリップ電圧入
力端子VCLIPおよび制御信号入力端子PSELにそれぞれ共
通に接続され、後述する動作タイミングにもとづいてそ
れぞれ信号電圧が供給される。上記負荷MOS M51〜M53の
ソースは共通のGNDライン4に、ゲートは入力MOS M50の
ゲートに接続されると共に電圧入力端子5に接続され
る。
【0032】さらに、上記垂直信号線V1は、クランプ容
量C01と転送スイッチM21を介して信号を一時保持するた
めの容量CT1に接続され、水平転送スイッチM41を介して
帰還系に帰還容量CFとリセットスイッチM0が接続された
演算増幅器10の反転端子に接続される。演算増幅器1
0の正転端子はリファレンス電圧VREFに接続される。信
号保持容量CT1の逆側の端子は接地されている。クラン
プ容量C01と転送スイッチM21との接続点はクランプスイ
ッチM31を介してクランプ電源に接続される。
【0033】水平転送スイッチM41のゲートは列選択線H
1に接続され、水平走査回路ブロック5に接続される。図
7に示されている残りの列V2〜V3においても同様な構成
の読み出し回路が設けられる。また、各列に接続された
クランプスイッチM31〜M33のゲートおよび転送スイッチ
M21〜M23のゲートは、クランプ信号入力端子PC0Rおよび
転送信号入力端子PTにそれぞれ共通に接続され、後述す
る動作タイミングにもとづいてそれぞれ信号電圧が供給
される。
【0034】次に、図8を参照して本実施の形態の動作
について説明する。フォトダイオードD11〜D33からの光
信号電荷の読み出しに先立って、リセットMOS M211〜M2
31のゲートPRES1がハイレベルとなる。これによって、
増幅MOS M311〜M331のゲートがリセット電源にリセット
される。リセットMOS M211〜M231のゲートPRES1がロウ
レベルに復帰すると同時にスイッチM81〜M83のゲート制
御信号9がハイレベルとなり、さらにクランプスイッチ
M31〜M33のゲートPC0Rがハイレベルになった後に、選択
MOS M411〜M431のゲートPSEL1およびクリップ制御信号P
SELがハイレベルとなる。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)が垂直信号
線V1〜V3に読み出されクランプ容量C01〜C03にクランプ
される。同時に転送スイッチM21〜M23のゲートPTがハイ
レベルとなり、信号保持容量CT1〜CT3がクランプ電圧に
リセットされる。次に、クランプスイッチM31〜M33のゲ
ートPC0Rがロウレベルに復帰する。
【0035】次に、転送MOS M111〜M131のゲートPTX1が
ハイレベルとなり、フォトダイオードD11〜D33の光信号
電荷が、増幅MOS M311〜M331のゲートに転送されると同
時に光信号が垂直信号線V1〜V3に読み出される。このと
きクリップトランジスタM310〜M330は制御信号によりア
クティブとなっているため、増幅MOS M311〜M331のゲー
ト電圧がクリップ電圧VCLIPよりも低い場合には、垂直
信号線の電圧はクリップ電圧VCLIPから決まる電圧にク
リップされる。次に、転送MOS M111〜M131のゲートPTX1
がロウレベルに復帰した後、転送スイッチM21〜M23のゲ
ートPTがロウレベルとなる。これによって、リセット信
号からの変化分(光信号)が信号保持容量CT1〜CT3に読
み出される。ここまでの動作で、第1行目に接続された
画素セルの光信号が、それぞれの列に接続された信号保
持容量CT1〜CT3に保持される。
【0036】次に、リセットMOS M211〜M231のゲートPR
ES1および転送MOS M111〜M131のゲートPTX1がハイレベ
ル、スイッチM81〜M83のゲート制御信号9がロウレベル
となり、フォトダイオードD11〜D33の光信号電荷がリセ
ットされる。この後、水平走査回路ブロックからの信号
H1〜H3によって、各列の水平転送スイッチM41〜M46のゲ
ートが順次ハイレベルとなり、信号保持容量CT1〜CT3に
保持されていた電圧が、順次演算増幅器の帰還容量CFに
読み出され、出力端子OUTに順次出力される。各列の信
号読み出しの合間でリセットスイチM0によって帰還容量
CFの電荷がリセットされる。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。以下同様に、垂直
走査回路ブロックからの信号によって第2行目以降に接
続された画素セル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。
【0037】上記のような動作で例えば1行目を読み出
しているとき、各垂直信号線V1〜V3に読み出される信号
電圧が変化しても、負荷MOS M51〜M53のドレイン電圧
は、ゲート接地MOS M71〜M73のソース電圧で決定される
ため変化しない。またゲート接地MOS M71〜M73のドレイ
ン電圧はクリップトランジスタM310〜M330によりクリッ
プされるため、OFFすることはない。このため、非常に
大きい信号電荷を読み出す場合においても、負荷MOS M5
1〜M53の電流値の変化を小さく保つことができる。従っ
て、光が入射されている画素の数、あるいは入射される
光量によってGNDライン4の電圧降下量が変化すること
はないため、どの行を読み出している場合においても負
荷MOS M51〜M53の設定電流が一定に保たれる。
【0038】上記構成によれば、強い光が入射されてい
る画素を含む行と、そうでない行とのダーク画素および
OB画素の出力電圧が等しくなり、強いスポット光が入
射された画像において白っぽい帯が発生するという問題
はなく、鮮明な画像を得ることができる。
【0039】本実施の形態においては、垂直信号線V1を
負荷から切り離すためのスイッチM81〜M83を設けている
が、ゲート接地MOS M71〜M73のゲートに入力する電圧6
をゲート接地電圧とGNDとの間でパルス動作させる構成
でも同様の効果がある。
【0040】(第7の実施の形態)図9は、本発明の固
体撮像装置の第7の実施の形態のブロック図である。本
実施の形態では、画素部1の構成を1次元のラインセン
サーとした場合である。画素部1の構成は第1の実施の
形態に対して行を選択する選択MOSがない構成であり、
増幅MOS M313〜M333のドレインが直接、電源に接続され
ている。フォトダイオードD11〜D33に光が入射されると
光信号電荷が発生し蓄積されると同時に、増幅MOS M313
〜M333の出力ラインV4〜V6に出力される。次に、リセッ
トMOS M211〜M231のゲートPRESがハイレベルとなりフォ
トダイオードD11〜D31に蓄積された電荷がリセットされ
る。
【0041】上記のような動作で、各垂直信号線V4〜V6
に読み出される信号電圧が変化しても、負荷MOS M51〜M
53のドレイン電圧は、ゲート接地MOS M71〜M73のソース
電圧で決定されるため変化しない。このため、非常に大
きい信号電荷を読み出す場合においても、負荷MOS M51
〜M53の電流値の変化を小さく保つことができる。従っ
て、光が入射されている画素の数、あるいは入射される
光量によってGNDライン4の電圧降下量が変化すること
はないため、どの行を読み出している場合においても負
荷MOS M51〜M53の設定電流が一定に保たれる。
【0042】上記構成によれば、強い光が入射されてい
る画素の数によってダーク画素およびOB画素の出力電
圧が変化することがないため、後段でOBをクランプす
る回路を設ける必要がなく回路が単純になる。
【0043】(第8の実施の形態)図10は、本発明の
固体撮像装置の例えば第6の実施の形態の固体撮像装置
を用いた撮像システムのブロック図である。11は固体
撮像装置、12は固体撮像装置の出力信号の振幅をコン
トロールするためのプログラマブル・ゲインアンプ(PG
A)、13はADコンバータ(ADC)、14はデジタル出力
である。本発明の固体撮像装置を用いた場合、強い光が
入射されている画素を含む行と、そうでない行との水平
OB画素の出力が変化することがないため、水平OBを
クランプする必要がなく図10のようにDC直結で構成で
きる。これによって、水平OBクランプレベルが行ごと
にずれることによって発生する横スジ等は発生せず、簡
潔なブロック構成で高画質の撮像システムを構成でき
る。
【0044】(第9の実施の形態)図11を参照して、
本発明の固体撮像素子をビデオカメラに適用した場合の
一実施の形態について詳述する。
【0045】図11は、本発明の固体撮像素子をビデオ
カメラに適用した場合を示すブロック図で、101は撮
影レンズで焦点調節を行うためのフォーカスレンズ10
1A、ズーム動作を行うズームレンズ101B、結像用
のレンズ101Cを備えている。
【0046】102は絞り、103は撮像面に結像され
た被写体像を光電変換して電気的な撮像信号に変換する
固体撮像素子、104は固体撮像素子103より出力さ
れた撮像信号をサンプルホールドし、さらに、レベルを
アンプするサンプルホールド回路(S/H回路)であ
り、映像信号を出力する。
【0047】105はサンプルホールド回路104から
出力された映像信号にガンマ補正、色分離、ブランキン
グ処理等の所定の処理を施すプロセス回路で、輝度信号
Yおよびクロマ信号Cを出力する。プロセス回路5から
出力されたクロマ信号Cは、色信号補正回路121で、
ホワイトバランス及び色バランスの補正がなされ、色差
信号R−Y,B−Yとして出力される。
【0048】また、プロセス回路105から出力された
輝度信号Yと、色信号補正回路121から出力された色
差信号R−Y,B−Yは、エンコーダ回路(ENC回
路)124で変調され、標準テレビジョン信号として出
力される。そして、図示しないビデオレコーダ、あるい
は電子ビューファインダ等のモニタEVFへと供給され
る。
【0049】次いで、106はアイリス制御回路で有
り、サンプルホールド回路104から供給される映像信
号に基づいてアイリス駆動回路107を制御し、映像信
号のレベルが所定レベルの一定値となるように、絞り1
02の開口量を制御すべくigメータを自動制御するも
のである。
【0050】114は、サンプルホールド回路4から出
力された映像信号中より合焦検出を行うために必要な高
周波成分を抽出する異なった帯域制限のバンドパスフィ
ルタ(BPF)である。第1のバンドパスフィルタ11
3(BPF1)、及び第2のバンドパスフィルタ114
(BPF2)から出力された信号は、ゲート回路115
及びフォーカスゲート枠信号で各々でゲートされ、ピー
ク検出回路116でピーク値が検出されてホールドされ
ると共に、論理制御回路117に入力される。
【0051】この信号を焦点電圧と呼び、この焦点電圧
によってフォーカスを合わせている。また、118はフ
ォーカスレンズ101Aの移動位置を検出するフォーカ
スエンコーダ、119はズームレンズ101Bの焦点距
離を検出するズームエンコーダ、120は絞り102の
開口量を検出するアイリスエンコーダである。これらの
エンコーダの検出値は、システムコントロールを行う論
理制御回路117へと供給される論理制御回路117
は、設定された合焦検出領域内に相当する映像信号に基
づいて、被写体に対する合焦検出を行い焦点調節を行
う。即ち、各々のバンドパスフィルタ113,114よ
り供給された高周波成分のピーク値情報を取り込み、高
周波成分のピーク値が最大となる位置へとフォーカスレ
ンズ101Aを駆動すべくフォーカス駆動回路9にフォ
ーカスモータ110の回転方向、回転速度、回転/停止
等の制御信号を供給し、これを制御する。
【0052】(第10の実施の形態)図12を参照し
て、本発明の固体撮像素子をスチルカメラに適用した場
合の一実施の形態について詳述する。
【0053】図12は、本発明の固体撮像素子を「スチ
ルビデオカメラ」に適用した場合を示すブロック図であ
る。101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、102は被写体の光学像を固体撮像素子1
04に結像させるレンズ、103はレンズ102を通っ
た光量を可変するための絞り、104はレンズ102で
結像された被写体を画像信号として取り込むための固体
撮像素子、106は固体撮像素子104から撮像信号処
理回路105を介して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、107はA/D変換
器106より出力された画像データに各種の補正を行う
と共にデータを圧縮する信号処理部である。また、10
8は固体撮像素子104、撮像信号処理回路105、A
/D変換器106、信号処理部107に、各種タイミン
グ信号を出力するタイミング発生部、109は各種演算
とスチルビデオカメラ全体を制御する全体制御・演算
部、110は画像データを一時的に記憶するためのメモ
リ部、111は記録媒体に記録又は読み出しを行うため
のインターフェース部、112は画像データの記録又は
読み出しを行うための半導体メモリ等の着脱可能な記録
媒体、113は外部コンピュータ等と通信するためのイ
ンターフェース部である。
【0054】次に、前述の構成における撮影時のスチル
ビデオカメラの動作について、説明する。
【0055】バリア101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、さ
らに、A/D変換器106などの撮像系回路の電源がオ
ンされる。
【0056】それから、露光量を制御するために、全体
制御・演算部109は絞り103を開放にし、固体撮像
素子104から出力された信号はA/D変換器106で
変換された後、信号処理部107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109で行
う。
【0057】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109は絞りを
制御する。
【0058】次に、固体撮像素子104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109で行う。その後、レン
ズを駆動して合焦か否かを判断し、合焦していないと判
断したときは、再びレンズを駆動し測距を行う。
【0059】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、固体撮像素子104から出力
された画像信号はA/D変換器106でA−D変換さ
れ、信号処理部107を通り全体制御・演算109によ
りメモリ部に書き込まれる。その後、メモリ部110に
蓄積されたデータは、全体制御・演算部109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112に記録される。又外部I/F部1
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。
【0060】(第11の実施の形態)図13,14を参
照して、本発明の固体撮像素子をシートフィード式の原
稿画像記録装置に適用した場合の一実施の形態について
詳述する。
【0061】図13は、原稿画像を読み取る原稿画像読
取装置の概略図である。101は、密着型のイメージセ
ンサ(以下“CIS”とも呼ぶ)であり、固体撮像素子
102、セルフォックレンズ103、LEDアレイ10
4及びコンタクトガラス105から構成されている。
【0062】搬送ローラ106は、CIS101の前後
に配置されており、原稿を配置させるために使用され
る。コンタクトシート107は、原稿をCIS101に
接触させる為に使用される。110は、制御回路であ
り、CIS101からの信号の処理を行う。
【0063】原稿検知レバー108は、原稿が差し込ま
れたことを検知するためのレバーであり、原稿が差し込
まれたことを検知すると、原稿検知レバー108が傾く
ことにより、原稿検知センサー109の出力が変化する
ことにより、その状態を制御回路110内のCPU21
5に伝達することにより、原稿が差し込まれたと判断し
て、原稿搬送ローラ106駆動用モータ(図示せず)を
駆動させることにより、原稿搬送を開始させ読み取り動
作を行う。
【0064】図14は、図13の制御回路110を詳細
に説明するための電気的構成を示すブロック図である。
以下に図14を用いて、その回路動作を説明する。
【0065】図14において、101はイメージセンサ
(図13のCIS)であり、光源である各色R,G,B
のLED202も一体化されており、CIS101のコ
ンタクトガラス105上を原稿を搬送させながら、LE
D制御(ドライブ)回路203にて1ライン毎に各色
R,G,BのLED202を切り替えて点灯させること
により、R,G,B線順次のカラー画像を読み取ること
が可能である。
【0066】AMP204は、CIS201より出力さ
れた信号を増幅させる増幅器であり、205はこの増幅
出力のA/D変換を行って、例えば8ビットのデジタル
出力を得るA/D変換器である。シェーディングRAM
206は、キャリブレーション用のシートを予め読み取
ることにより、シェーディング補正用のデータが記憶さ
れており、シェーディング補正回路207は、シェーデ
ィングRAM206のデータに基づいて読み取られた画
像信号のシェーディング補正を行う。ピーク検知回路2
08は、読み取られた画像データにおけるピーク値を、
ライン毎に検知する回路であり、原稿の先端を検知する
為に使用される。
【0067】ガンマ変換回路209は、ホストコンピュ
ータより予め設定されたガンマーカーブに従って読み取
られた画像データのガンマ変換を行う。
【0068】バッファRAM210は、実際の読み取り
動作とホストコンピュータとの通信におけるタイミング
を合せる為に、画像データを1次的に記憶させるための
RAMであり、パッキング/バッファRAM制御回路2
11は、ホストコンピュータより予め設定された画像出
力モード(2値、4ビット多値、8ビット多値、24ビ
ット多値)に従ったパッキング処理を行った後に、その
データをバッファRAM210に書き込む処理と、イン
ターフェース回路212にバッファRAM210から画
像データを読み込んで出力させる。
【0069】インターフェース回路212は、パーソナ
ルコンピュータなどの本実施の形態に係る画像読み取り
装置のホスト装置となる外部装置との間でコントロール
信号の受容や画像信号の出力を行う。
【0070】215は、例えばマイクロコンピュータ形
態のCPUであり、処理手順を格納したROM215A
及び作業用のRAM215Bを有し、ROM215Aに
格納された手順に従って、各部の制御を行う。
【0071】216は、例えば水晶発振器、214は、
CPU215の設定に応じて発振器216の出力を分周
して動作の基準となる各種タイミング信号を発生するタ
イミング信号発生回路である。213は、インターフェ
ース回路212を介して制御回路と接続される外部装置
であり、外部装置の一例としてはパーソナルコンピュー
タ等が挙げられる。
【0072】(第12の実施の形態)図15,16を参
照して、本発明の固体撮像素子を通信機能等を有する原
稿画像読み取り装置に適用した場合の一実施の形態につ
いて詳述する。
【0073】図15は、画像読取装置の画像処理部の構
成を示すブロック図である。リーダ部101は、不図示
の原稿画像を読み取り、その原稿画像に応じた画像デー
タをプリンタ部102及び画像入出力制御部103へ出
力する。プリンタ部102は、リーダ部101及び画像
入出力制御部103からの画像データに応じた画像を記
録紙上に記録する。
【0074】画像入出力制御部103は、リーダ部10
1に接続されており、ファクシミリ部104、ファイル
部105、コンピュータインターフェース部107、フ
ォーマッタ部108、イメージメモリ部109、コア部
110等からなる。これらの内、ファクシミリ部104
は、電話回線113を介して受信した圧縮画像データを
伸長した画像データをコア部110へ転送し、またコア
部110から転送された画像データを圧縮した圧縮画像
データを電話回線113を介して送信する。このファク
シミリ部104にはハードディスク112が接続されて
おり、受信した圧縮画像データを一時的に保存すること
ができる。
【0075】ファイル部105には光磁気ディスクドラ
イブユニット106が接続されており、ファイル部10
5は、コア部110から転送された画像データを圧縮
し、その画像データをそれを検索する為のキーワードと
共に光磁気ディスクドライブユニット106にセットさ
れた光磁気ディスクに記憶させる。また、ファイル部1
05は、コア部110を介して転送されたキーワードに
基づいて、光磁気ディスクに記憶されている圧縮画像デ
ータを検索する。そして、検索された圧縮画像データを
読み出して伸長し、伸長された画像データをコア部11
0へ転送する。
【0076】コンピュータインターフェース部107
は、パーソナルコンピュータ又はワークステーション
(PC/WS)111とコア部110との間のインター
フェースである。
【0077】また、フォーマッタ部108は、PC/W
S111から転送された画像を表わすコードデータをプ
リンタ部102で記録できる画像データに展開するもの
であり、イメージメモリ部109は、PC/WS111
から転送されたデータを一時的に記憶するものである。
【0078】コア部110は、リーダ部101、ファク
シミリ部104、ファイル部105、コンピュータイン
ターフェース部107、フォーマッタ部108、イメー
ジメモリ部109のそれぞれの間のデータの流れを制御
する。
【0079】図16は、図15のリーダ部1及びプリン
タ部102の断面構成を示す図である。リーダ部101
の原稿給送装置201は、不図示の原稿を最終ページか
ら順に1枚ずつプラテンガラス202上ヘ給送し、原稿
の読み取り動作終了後、プラテンガラス202上の原稿
を排出するものである。また、原稿がプラテンガラス2
02上ヘ搬送されると、ランプ203を点灯し、スキャ
ナユニット204の移動を開始させて、原稿を露光走査
する。
【0080】この露光走査による原稿からの反射光は、
ミラー205,206,207及びレンズ208によっ
て、固体撮像素子209へ導かれる。このように、走査
された原稿の画像は固体撮像素子209によって読み取
られる。この固体撮像素子209から出力される画像デ
ータは、A/D変換、シェーディング補正等の処理が施
された後、プリンタ部102又はコア部110へ転送さ
れる。
【0081】プリンタ部102のレーザドライバ321
は、レーザ発光部301を駆動し、リーダ部101から
出力された画像データに応じたレーザ光をレーザ発光部
301により発光させる。
【0082】このレーザ光は感光ドラム302の異なる
位置に照射され、感光ドラム302にはこれらのレーザ
光に応じた潜像が形成される。この感光ドラム302の
潜像の部分には、現像機303によって現像剤が付着さ
れる。
【0083】そして、レーザ光照射開始と同期したタイ
ミングで、カセット304及びカセット305のいずれ
かから記録しを給紙し、それを転写部306へ搬送し、
感光ドラム302に付着現像材をこの記録紙上に転写す
る。現像材の乗った記録紙は定着部307に搬送され、
定着部307における熱と圧力により現像材が記録紙上
に定着される。
【0084】定着部307を通過した記録紙は排出ロー
ラ308によって排出され、ソータ320は排出された
記録紙をそれぞれのピンに収納して記録紙の仕分けを行
う。
【0085】尚、ソータ320は、仕分けが設定されて
いない場合には、排出ローラ308まで記録紙を搬送し
た後、排出ローラ308の回転方向を逆転させ、フラッ
パ309によってそれを再給紙搬送路310へ導く。
【0086】また、多重記録が設定されていない場合に
は、記録紙を排出ローラ308まで搬送しないように、
フラッパ309によってそれを再給紙搬送路310へ導
く。再給紙搬送路310へ導かれた記録紙は上述したタ
イミングと同じタイミングで転写部306へ給紙され
る。
【0087】(第13の実施の形態)図17を参照し
て、本発明の固体撮像素子を用いた、例えば実施の形態
9のビデオカメラを有するカメラ制御システムについて
詳述する。本実施の形態では、実施の形態9のビデオカ
メラに限らず、本発明の固体撮像素子を用いたスチルカ
メラであってもよい。
【0088】図17は、カメラ制御システムを示す概略
構成ブロック図である。110は映像データおよびカメ
ラ制御情報(ステータス情報も含む)をデジタル伝送す
るネットワークであり、n台の映像送信端末112(1
12―1〜112―n)が接続している。
【0089】各映像送信端末112(112―1〜11
2―n)には、カメラ制御装置114(114―1〜1
14―n)を介してカメラ116(116―1〜116
―n)が接続されている。カメラ制御装置114(11
4―1〜114―n)は、映像送信端末112ビデオカ
メラ116(116―1〜116―n)からの制御信号
に従い、接続するビデオカメラ116(116―1〜1
16―n)のパン、チルト、ズーム、フォーカス及び絞
りなどを制御する。
【0090】また、ビデオカメラ116(116―1〜
116―n)は、カメラ制御装置114(114―1〜
114―n)から電源が供給されており、カメラ制御装
置114(114―1〜114―n)は、外部からの制
御信号に従い、ビデオカメラ116(116―1〜11
6―n)の電源のON/OFFが制御される。
【0091】また、ネットワーク110には、映像送信
端末112(112―1〜112―n)からネットワー
ク110に送出された映像情報を受信し、表示する映像
受信端末118(118―1〜118―m)が接続され
ている。各映像受信端末118(118―1〜118―
m)には、ビットマップディスプレイあるいはCRTな
どで構成されるモニタ120(120―1〜120―
m)が接続されている。
【0092】ここで、ネットワーク110は、有線であ
る必要はなく、無線LAN装置などを利用した無線ネッ
トワークでもよい。この場合、映像受信端末118は、
モニタ120と一体化して携帯型の映像受信端末装置と
することができる。
【0093】映像送信端末112(112―1〜112
―n)は、接続するカメラ116(116―1〜116
―n)の出力映像信号をH.261などの所定の圧縮方
式で圧縮し、ネットワーク110を介して、映像要求元
の映像受信端末118又はすべての映像受信端末118
に送信する。
【0094】映像受信端末118は、ネットワーク11
0、映像送信端末112及びカメラ制御装置114を介
して任意のカメラ116の種々のパラメータ(撮影方
位、撮影倍率、フォーカス及び絞りなど)と共に、電力
供給のON/OFF制御が可能である。
【0095】ここで、映像送信端末112は、モニタを
接続し、圧縮映像を伸長する映像伸長装置を設けること
で、映像受信端末として兼用することができる。一方、
映像受信端末118は、カメラ制御装置114およびビ
デオカメラ116を接続し、映像圧縮装置を設けること
で、映像送信端末として兼用することができる。これら
の端末には、映像送信又は映像受信に必要なソフトウエ
アを記録するROMが備えられている。
【0096】以上の構成によって、映像送信端末112
は、ネットワーク110を経由して遠隔地の映像受信端
末118に映像信号を伝送すると共に、映像受信端末1
18から伝送されるカメラ制御信号を受けて、カメラ1
16のパン、チルトなどの制御を実行する。
【0097】また、映像受信端末118は、映像送信端
末112にカメラ制御信号を発信し、カメラ制御信号を
受信した映像送信端末112は、そのカメラ制御信号の
内容に応じてカメラ16を制御すると共に、そのカメラ
116の現在の状態を返送する。
【0098】映像受信端末118は、映像送信端末11
2から送られてくる映像データを受信し、所定の処理を
施してモニタ120の表示画面上に撮影映像をリアルタ
イムに表示する。
【0099】以上説明したように、フォトダイオードか
らの光信号電荷を増幅する増幅素子とその負荷となる負
荷素子とをゲート接地MOSを介して接続することによっ
て、強い光が入射されている画素を含む行と、そうでな
い行とのダーク画素およびOB画素の出力電圧が等しく
なり、強いスポット光が入射された画像において白っぽ
い帯が発生するという問題はなく、鮮明な画像を得るこ
とができる。また、本発明の固体撮像装置を用いた撮像
システムにおいて、強い光が入射されている画素を含む
行と、そうでない行との水平OB画素の出力が変化する
ことがないため、水平OBをクランプする必要がない。
これによって、水平OBクランプレベルが行ごとにずれ
ることによって発生する横スジ等は発生せず、簡潔なブ
ロック構成で高画質の撮像システムを構成できる。
【0100】
【発明の効果】本発明は、高画質な画像を得ることが可
能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示す固体撮像装置
のブロック図である。
【図2】第2の実施の形態を示す固体撮像装置のブロッ
ク図である。
【図3】第2の実施の形態の動作を説明するためのタイ
ミング図である。
【図4】第3の実施の形態を示す固体撮像装置のブロッ
ク図である。
【図5】第4の実施の形態を示す固体撮像装置のブロッ
ク図である。
【図6】第5の実施の形態を示す固体撮像装置のブロッ
ク図である。
【図7】第6の実施の形態を示す固体撮像装置のブロッ
ク図である。
【図8】第6の実施の形態の動作を説明するためのタイ
ミング図である。
【図9】第7の実施の形態を示す固体撮像装置のブロッ
ク図である。
【図10】第8の実施の形態を示す撮像システムのブロ
ック図である。
【図11】第9の実施の形態である、本発明の固体撮像
素子をビデオカメラに適用した場合を示すブロック図で
ある。
【図12】第10の実施の形態である、本発明の固体撮
像素子をスチルビデオカメラに適用した場合を示すブロ
ック図である。
【図13】第11の実施の形態である、原稿画像を読み
取る原稿画像読取装置の概略図である。
【図14】図13の制御回路110を詳細に説明するた
めの電気的構成を示すブロック図である。
【図15】第12の実施の形態である、画像読取装置の
画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図16】図15のリーダ部101及びプリンタ部10
2の断面構成を示す図である。
【図17】第13の実施の形態である、カメラ制御シス
テムを示す概略構成ブロック図である。
【図18】従来例の固体撮像装置のブロック図である。
【符号の説明】
1 画素部 2 垂直走査回路ブロック 3 定電圧手段 4 GNDライン 5 電圧入力端子 6 制御パルス線 7 水平走査回路ブロック 8 差動回路ブロック 9 制御信号入力端子 10 演算増幅器 11 固体撮像装置 12 プログラマブル・ゲインアンプ 13 ADコンバータ 14 デジタル出力 D11〜D13 フォトダイオード M111〜M133 転送MOS M211〜M233 リセットMOS M311〜M333 増幅MOS M411〜M433 選択MOS M11〜M13 ノイズ信号転送スイッチ M21〜M23 光信号転送スイッチ M31〜M36 保持容量リセットスイッチ M41〜M46 水平転送スイッチ M50 入力MOS M51〜M53 負荷MOS M71〜M73 ゲート接地MOS V1〜V3 垂直出力線 PRES1〜PRES3 第1の行選択線 PSEL1〜PSEL3 第2の行選択線 PTX1〜PTX3 第3の行選択線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樋山 拓己 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 4M118 AA10 AB01 BA14 CA02 DB09 DD09 DD12 FA06 FA33 GA01 GB09 5C024 CX03 GX03 GY36 5F049 MA01 MB03 NA04 NA20 NB05 RA08 RA10 SS03 UA20

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光信号を信号電荷に変換して蓄積する光
    電変換素子と、この蓄積された前記信号電荷を増幅する
    増幅素子と、この増幅素子における前記信号電荷をリセ
    ットするリセット素子とを画素の構成要素として含む固
    体撮像装置であって、 前記増幅素子の出力に接続され、前記増幅素子に電流を
    供給する負荷素子と、 この負荷素子の前記増幅素子の出力側の主電極領域の電
    圧を一定にする定電圧手段とを備えることを特徴とする
    固体撮像装置。
  2. 【請求項2】 特定の画素を選択する選択素子を画素の
    構成要素としてさらに含むことを特徴とする請求項1記
    載の固体撮像装置。
  3. 【請求項3】 前記光電変換素子に蓄積された信号電荷
    を読み出し転送する転送素子を画素の構成要素としてさ
    らに含み、 前記増幅素子が、前記転送素子から転送された信号電荷
    を増幅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。
  4. 【請求項4】 前記負荷素子が、MOSトランジスタで
    あって、前記出力側主電極領域がドレインであることを
    特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の固体撮
    像装置。
  5. 【請求項5】 前記定電圧手段は、前記負荷素子に直列
    に接続されたゲート接地のMOSトランジスタであるこ
    とを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の固
    体撮像装置。
  6. 【請求項6】 結像光学系によって結像された像、又は
    密着配置されて露光された原稿の画像を光電変換する請
    求項1〜5のいずれかに記載の固体撮像装置と、 この固体撮像装置からの出力信号を処理する信号処理回
    路とを有することを特徴とする撮像システム。
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