JP2007208322A - 固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画素に接続されている制御用信号線に関連した不具合を検出することができる固体撮像装置を提供する。
【解決手段】１以上の画素からなる画素アレイ１０１を有する固体撮像装置１００であって、画素に接続されている制御用信号線に生じる電位を検出する第１のＨレベル検出回路１０４、第１のＬレベル検出回路１０５、第２のＨレベル検出回路１０８、第２のＬレベル検出回路１０９を備える。第１のＨレベル検出回路１０４、第２のＨレベル検出回路１０８は、御用信号線にＨレベルの電位を供給しているときに生じる電位を検出する。第１のＬレベル検出回路１０５、第２のＬレベル検出回路１０９は、御用信号線にＬレベルの電位を供給しているときに生じる電位を検出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、不具合を検出する機能を有する固体撮像装置に関し、特に、画素に接続されている制御線に関連した不具合を検出する機能を有する固体撮像装置に関する。

従来、固体撮像装置の故障を検出する技術が色々と提案されている。その中の一つとして、各画素のフォトダイオードに電荷を電気的に注入し、そのフォトダイオードから信号を読み出すことによって、読み出し回路の故障を検出する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−００８２３７号公報

しかしながら、従来の技術においても、画素に接続されている制御用信号線（以下、制御線と呼称する。）のリークや、制御線を駆動する駆動回路の故障などによって、制御線に流れる信号の波形が正常状態からずれると、残像増加、水平シェーディングの増加、横線の固定パターンノイズなどが生じる。そして、制御線のリークや駆動回路の故障などのように、制御線に関連した不具合を検出することができないという問題がある。

そこで、本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、画素に接続されている制御線に関連した不具合を検出することができる固体撮像装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明に係わる固体撮像装置は、（ａ）１以上の画素からなる画素アレイを有する固体撮像装置であって、前記画素に接続されている制御用信号線に生じる電位を検出する電位検出手段を備えることを特徴とする。

これによって、制御線のリークなどをモニタすることができる。さらに、制御線をモニタすることにより、出力画像に異常が発生する前に、装置の故障を検出することができる。

また、本発明は、固体撮像装置以外に、固体撮像装置を備えるカメラ、固体撮像装置を備える画像認識装置、画像認識装置を備える自動車、画像認識装置を備えるロボット、画像認識装置を備える監視装置としても実現されるとしてもよい。

本発明によれば、制御線に生じる電位を検出する電位検出回路を備え、制御線に生じる電位の変化を検出することによって、制御線の電位リークや、制御線を駆動する駆動回路の故障などを検出することができる。結果、信頼性が高い固体撮像装置、カメラ、画像認識装置を提供することができる。また、これらを適用することにより、安全性に優れた自動車、ロボット、監視装置を得ることもできる。

（実施の形態）
以下、本発明に係わる実施の形態について図面を参照しながら説明する。

本実施の形態における固体撮像装置は、下記（ａ）〜（ｋ）に示される特徴を備える。

（ａ）１以上の画素からなる画素アレイを有する固体撮像装置であって、画素に接続されている制御用信号線（以下、制御線とも呼称する。）に生じる電位を検出する電位検出機能を備えることを特徴とする。

（ｂ）制御用信号線と電気的に接続されている状態をイネーブル状態とし、制御用信号線と電気的に切断されている状態をディセーブル状態とした場合において、イネーブル信号のレベルに応じてイネーブル状態およびディセーブル状態のいずれかに切り替わり、イネーブル状態のときに、制御用信号線を駆動する駆動機能を備える。

（ｃ）電位検出機能と駆動機能とを制御して、制御用信号線が駆動されている状態で制御用信号線に生じる電位を電位検出機能に検出させる制御機能を備える。

（ｄ）駆動機能は、制御用信号線を駆動する電位と異なる電位で、制御用信号線に隣接する他の制御用信号線を駆動する。

（ｅ）固体撮像装置は、画素アレイを挟んで制御用信号線の両側に、電位検出機能と駆動機能との組が個別に接続されている。

（ｆ）制御機能は、制御用信号線の第１の側に接続されている電位検出機能および駆動機能の組と、制御用信号線の第２の側に接続されている電位検出機能および駆動機能の組とを択一的に使用して、制御用信号線に生じる電位を検出させる。

（ｇ）電位検出機能で検出された電位と所定の電位とを比較することにより故障判定を行う判定機能を備える。

（ｈ）判定機能は、所定の電位を所定の範囲の上限値および下限値のいずれかとする。

（ｉ）電位検出機能は、制御用信号線にＨレベルの電位を供給しているときに生じる電位を検出するＨレベル検出機能と、制御用信号線にＬレベルの電位を供給しているときに生じる電位を検出するＬレベル検出機能とを備える。

（ｊ）制御機能は、Ｈレベル検出機能とＬレベル検出機能とを択一的に使用して、Ｈレベルの電位を供給しているときに生じる第１の電位と、Ｌレベルの電位を供給しているときに生じる第２の電位とを検出させる。

（ｋ）判定機能は、第１の電位と第２の電位との変化に基づいて故障判定を行う。

以上の点を踏まえて本実施の形態における固体撮像装置について説明する。

図１は、本実施の形態における固体撮像装置の構成を示す図である。図１に示されるように、固体撮像装置１００は、画素アレイ１０１、第１の行選択回路１０２、第１の行制御線駆動回路１０３、第１のＨレベル検出回路１０４、第１のＬレベル検出回路１０５、第２の行選択回路１０６、第２の行制御線駆動回路１０７、第２のＨレベル検出回路１０８、第２のＬレベル検出回路１０９、ノイズキャンセル回路１１０、マルチプレクサ１１１、列選択回路１１２、出力アンプ１１３、判定回路１６４、制御部１６５などを備える。

画素アレイ１０１は、マトリックス状に配列された画素から構成される。
第１の行選択回路１０２は、画素アレイ１０１に対して読み出し対象となる画素の行を選択する。

第１の行制御線駆動回路１０３は、画素アレイ１０１に対して第１の行選択回路１０２で選択された行の画素を制御する制御線群を駆動する。

第１のＨレベル検出回路１０４は、画素アレイ１０１を構成する画素を制御する制御線群のうち検出対象となる制御線のＨレベルの電位を検出する回路である。

第１のＬレベル検出回路１０５は、画素アレイ１０１を構成する画素を制御する制御線群のうち検出対象となる制御線のＬレベルの電位を検出する回路である。

第２の行選択回路１０６は、画素アレイ１０１に対して読み出し対象となる行を選択する。

第２の行制御線駆動回路１０７は、画素アレイ１０１に対して第２の行選択回路１０６で選択された行の画素を制御する制御線群を駆動する。

第２のＨレベル検出回路１０８は、画素アレイ１０１を構成する画素を制御する制御線群のうち検出対象となる制御線のＨレベルの電位を検出する回路である。

第２のＬレベル検出回路１０９は、画素アレイ１０１を構成する画素を制御する制御線群のうち検出対象となる制御線のＬレベルの電位を検出する回路である。

ノイズキャンセル回路１１０は、画素アレイ１０１から出力された信号に含まれるノイズを除去し、除去後の信号をマルチプレクサ１１１に出力する。

マルチプレクサ１１１は、列選択回路１１２で選択された列方向に配置されている画素を選択し、選択した画素から出力された信号を出力する。

列選択回路１１２は、画素アレイ１０１に対して読み出し対象となる列を選択する。
出力アンプ１１３は、マルチプレクサ１１１から出力された信号を増幅して出力する。

判定回路１６４は、出力アンプ１１３から出力された信号に基づいて、検出対象となる制御線に不具合が生じているか否かを判定する。

制御部１６５は、第１の行制御線駆動回路１０３、第１のＨレベル検出回路１０４、第１のＬレベル検出回路１０５、第２の行制御線駆動回路１０７、第２のＨレベル検出回路１０８、第２のＬレベル検出回路１０９を個別に制御する。

図２は、本実施の形態における固体撮像装置の画素の構成を示す図である。図２に示されるように、画素１２６は、ＰＤ１１４、転送Ｔｒ１１５、リセットＴｒ１１７、増幅Ｔｒ１１８、選択Ｔｒ１１９を備える。

ＰＤ１１４は、入射光を光電変換するフォトダイオードである。
転送Ｔｒ１１５は、ゲートが転送Ｔｒ制御端子１２０と、ドレインがＰＤ１１４と、ソースが接続点ＦＤ１１６と接続されているＭＯＳトランジスタである。

リセットＴｒ１１７は、ゲートがリセットＴｒ制御端子１２１、ドレインがＶＤＤ１２５と、ソースが接続点ＦＤ１１６と接続されているＭＯＳトランジスタである。

増幅Ｔｒ１１８は、ゲートが接続点ＦＤ１１６と、ドレインがＶＤＤ１２５と、ソースが選択Ｔｒ１１９のドレインと接続されているＭＯＳトランジスタである。

選択Ｔｒ１１９は、ゲートが選択Ｔｒ制御端子１２２と、ドレインが増幅Ｔｒ１１８のソースと、ソースが出力端子１２３と接続されている。

図３は、本実施の形態における固体撮像装置の詳細な構成を示す図である。図３に示されるように、第１の行選択回路１０２は、行選択信号線１３１を介して、第１の行制御線駆動回路１０３、第１のＨレベル検出回路１０４、第１のＬレベル検出回路１０５を１行分選択する。

第２の行選択回路１０６は、行選択信号線１３２を介して、第２の行制御線駆動回路１０７、第２のＨレベル検出回路１０８、第２のＬレベル検出回路１０９を１行分選択する。

第１の行制御線駆動回路１０３は、転送Ｔｒ制御線１２７、リセットＴｒ制御線１２８、選択Ｔｒ制御線１２９を駆動する。これによって、画素１２６に蓄積されている電荷に応じた画素信号が、垂直読み出し線１３０を介して出力される。

第１のＨレベル検出回路１０４は、転送Ｔｒ制御線１２７に接続されている。そして、Ｈレベル検出回路リセット信号線１４２を介して、Ｈレベルの電位が入力されて、リセットする。その後、Ｈレベル検出回路入力信号線１４４を介して、Ｈレベルの電位が入力されると、転送Ｔｒ制御線１２７に生じる電位を検出する。検出した電位を、垂直読み出し線１３０を介して、検出信号として出力する。

第１のＬレベル検出回路１０５は、転送Ｔｒ制御線１２７に接続されている。そして、Ｌレベル検出回路リセット信号線１４３を介して、Ｌレベルの電位が入力されて、リセットする。その後、Ｌレベル検出回路入力信号線１４５を介して、Ｌレベルの電位が入力されると、転送Ｔｒ制御線１２７に生じる電位を検出する。検出した電位を、垂直読み出し線１３０を介して、検出信号として出力する。

第２のＨレベル検出回路１０８は、転送Ｔｒ制御線１２７に接続されている。そして、Ｈレベル検出回路リセット信号線１４２を介して、Ｈレベルの電位が入力されて、リセットする。その後、Ｈレベル検出回路入力信号線１４７を介して、Ｈレベルの電位が入力されると、転送Ｔｒ制御線１２７に生じる電位を検出する。検出した電位を、垂直読み出し線１３０を介して、検出信号として出力する。

第２のＬレベル検出回路１０９は、転送Ｔｒ制御線１２７に接続されている。そして、Ｌレベル検出回路リセット信号線１４３を介して、Ｌレベルの電位が入力されて、リセットする。その後、Ｌレベル検出回路入力信号線１４６を介して、Ｌレベルの電位が入力されると、転送Ｔｒ制御線１２７に生じる電位を検出する。検出した電位を、垂直読み出し線１３０を介して、検出信号として出力する。

図４は、本実施の形態における第１のＨレベル検出回路の各行における電位検出回路の構成を示す図である。図４に示されるように、第１のＨレベル検出回路１０４は、行ごとに電位検出回路を有する。電位検出回路は、レベル保持容量４３ａ、入力Ｔｒ４４ａ、入力選択Ｔｒ４５ａ、リセットＴｒ１７ａ、増幅Ｔｒ１８ａ、選択Ｔｒ１９ａを備える。なお、第２のＨレベル検出回路１０８については、第１のＨレベル検出回路１０４の構成と同様のため、説明を省略する。

レベル保持容量４３ａは、検出した電位に応じた電荷を保持するキャパシタである。一端が入力選択Ｔｒ４５ａのソース、リセットＴｒ１７ａのドレイン、増幅Ｔｒ１８ａのゲートと接続されている。他端がＧＮＤ１２４と接続されている。

入力Ｔｒ４４ａは、ｎチャンネルのＭＯＳトランジスタである。ドレインがＶＤＤ１２５と接続されている。ゲートが入力端子４６ａと接続されている。ソースが入力選択Ｔｒ４５ａのドレインと接続されている。

入力選択Ｔｒ４５ａは、ｎチャンネルのＭＯＳトランジスタである。ドレインが入力Ｔｒ４４ａのソースと接続されている。ゲートが入力選択Ｔｒ制御端子４７ａと接続されている。ソースがレベル保持容量４３ａの一端、リセットＴｒ１７ａのドレイン、増幅Ｔｒ１８ａのゲートと接続されている。

リセットＴｒ１７ａは、ｎチャンネルのＭＯＳトランジスタである。ドレインがレベル保持容量４３ａの一端、入力選択Ｔｒ４５ａのソース、増幅Ｔｒ１８ａのゲートと接続されている。ゲートがリセットＴｒ制御端子２１ａと接続されている。ソースがＧＮＤ１２４と接続されている。

増幅Ｔｒ１８ａは、ｎチャンネルのＭＯＳトランジスタである。ドレインがＶＤＤ１２５と接続されている。ゲートがレベル保持容量４３ａの一端、入力選択Ｔｒ４５ａのソース、リセットＴｒドレインと接続されている。ソースが選択Ｔｒ１９ａのドレインと接続されている。

選択Ｔｒ１９ａは、ｎチャンネルのＭＯＳトランジスタである。ドレインが増幅Ｔｒ１８ａのソースと接続されている。ゲートが選択Ｔｒ制御端子２２ａと接続されている。ソースが出力端子２３ａと接続されている。

また、入力端子４６ａは、転送Ｔｒ制御線１２７と接続されている。入力選択Ｔｒ制御端子４７ａは、Ｈレベル検出回路入力信号線１４４と接続されている。リセットＴｒ制御端子２１ａは、Ｈレベル検出回路リセット信号線１４２と接続されている。選択Ｔｒ制御端子２２ａは、行選択信号線１３１と接続されている。出力端子２３ａは、垂直読み出し線１３０と接続されている。

図５は、本実施の形態における第１のＬレベル検出回路の各行における電位検出回路の構成を示す図である。図５に示されるように、第１のＬレベル検出回路１０５は、行ごとに電位検出回路を備える。電位検出回路は、レベル保持容量４３ｂ、入力Ｔｒ４４ｂ、入力選択Ｔｒ４５ｂ、リセットＴｒ１７ｂ、増幅Ｔｒ１８ｂ、選択Ｔｒ１９ｂを備える。なお、第２のＬレベル検出回路１０９については、第１のＬレベル検出回路１０５の構成と同様のため、説明を省略する。

レベル保持容量４３ｂは、検出した電位に応じた電荷を保持するキャパシタである。一端が入力選択Ｔｒ４５ｂのソース、リセットＴｒ１７ｂのドレイン、増幅Ｔｒ１８ｂのゲートと接続されている。他端がＧＮＤ１２４と接続されている。

入力Ｔｒ４４ｂは、ｐチャンネルのＭＯＳトランジスタである。ソースが入力選択Ｔｒ４５ｂのドレインと接続されている。ゲートが入力端子４６ｂと接続されている。ドレインがＧＮＤ１２４と接続されている。

入力選択Ｔｒ４５ｂは、ｐチャンネルのＭＯＳトランジスタである。ソースがリセットＴｒ１７ｂのドレイン、レベル保持容量４３ｂの一端、増幅Ｔｒ１８ｂのゲートと接続されている。ゲートが入力選択Ｔｒ制御端子４７ｂと接続されている。ドレインが入力Ｔｒ４４ｂのソースと接続されている。

リセットＴｒ１７ｂは、ｐチャンネルのＭＯＳトランジスタである。ソースがＶＤＤ１２５と接続されている。ゲートがリセットＴｒ制御端子２１ｂと接続されている。ドレインが入力選択Ｔｒ４５ｂのソース、レベル保持容量４３ｂの一端、増幅Ｔｒ１８ｂのゲートと接続されている。

増幅Ｔｒ１８ｂは、ｎチャンネルのＭＯＳトランジスタである。ドレインがＶＤＤ１２５と接続されている。ゲートがレベル保持容量４３ｂの一端、リセットＴｒ１７ｂのドレイン、入力選択Ｔｒ４５ｂのソースと接続されている。ソースが選択Ｔｒ１９ｂのドレインと接続されている。

選択Ｔｒ１９ｂは、ｎチャンネルのＭＯＳトランジスタである。ドレインが増幅Ｔｒ１８ｂのソースと接続されている。ゲートが選択制御端子２２ｂと接続されている。ソースが出力端子２３ｂと接続されている。

また、入力端子４６ｂは、転送Ｔｒ制御線１２７と接続されている。入力選択Ｔｒ制御端子４７ｂは、Ｌレベル検出回路入力信号線１４５と接続されている。リセットＴｒ制御端子２１ｂは、Ｌレベル検出回路リセット信号線１４３と接続されている。選択Ｔｒ制御端子２２ｂは、行選択信号線１３１と接続されている。出力端子２３ｂは、垂直読み出し線１３０と接続されている。

図６は、本実施の形態における第１の行制御線駆動回路の構成を示す図である。図６に示されるように、第１の行制御線駆動回路１０３は、行ごとに、ＡＮＤゲート１４８ａ〜１４８ｃ、ＯＲゲート１４９ａ〜１４９ｃ、トライステートバッファ１５０を備える。なお、第２の行制御線駆動回路１０７については、第１の行制御線駆動回路１０３の構成と同様のため、説明を省略する。

ＡＮＤゲート１４８ａは、第１の入力端子が転送Ｔｒ制御パルス入力端子１５２と接続されている。第２の入力端子が行選択信号入力端子１５１と接続されている。出力端子がＯＲゲート１４９ａの第２の入力端子と接続されている。そして、行選択信号入力端子１５１と転送Ｔｒ制御パルス入力端子１５２とからＨレベルの電位が入力されると、Ｈレベルの電位をＯＲゲート１４９ａに出力する。それ以外の場合は、Ｌレベルの電位をＯＲゲート１４９ａに出力する。

ＡＮＤゲート１４８ｂは、第１の入力端子がリセットＴｒ制御パルス入力端子１５３と接続されている。第２の入力端子が行選択信号入力端子１５１と接続されている。出力端子がＯＲゲート１４９ｂの第２の入力端子と接続されている。そして、行選択信号入力端子１５１とリセットＴｒ制御パルス入力端子１５３とからＨレベルの電位が入力されると、Ｈレベルの電位をＯＲゲート１４９ｂに出力する。それ以外の場合は、Ｌレベルの電位をＯＲゲート１４９ｂに出力する。

ＡＮＤゲート１４８ｃは、第１の入力端子が選択Ｔｒ制御パルス入力端子１５４と接続されている。第２の入力端子が行選択信号入力端子１５１と接続されている。出力端子がＯＲゲート１４９ｃの第２の入力端子と接続されている。そして、行選択信号入力端子１５１と選択Ｔｒ制御パルス入力端子１５４とからＨレベルの電位が入力されると、Ｈレベルの電位をＯＲゲート１４９ｃに出力する。それ以外の場合は、Ｌレベルの電位をＯＲゲート１４９ｃに出力する。

ＯＲゲート１４９ａは、第１の入力端子が第１種制御線レベル設定信号入力端子１５５と接続されている。第２の入力端子がＡＮＤゲート１４８ａの出力端子と接続されている。出力端子がトライステートバッファ１５０の入力端子と接続されている。そして、ＡＮＤゲート１４８ａと第１種制御線レベル設定信号入力端子１５５とからＬレベルの電位が入力されると、Ｌレベルの電位をトライステートバッファ１５０に出力する。それ以外の場合は、Ｈレベルの電位をトライステートバッファ１５０に出力する。

ＯＲゲート１４９ｂは、第１の入力端子が第２種制御線レベル設定信号入力端子１５６と接続されている。第２の入力端子がＡＮＤゲート１４８ｂの出力端子と接続されている。出力端子がリセットＴｒ制御信号出力端子１５９と接続されている。そして、ＡＮＤゲート１４８ｂと第２種制御線レベル設定信号入力端子１５６とからＬレベルの電位が入力されると、Ｌレベルの電位をリセットＴｒ制御信号出力端子１５９に出力する。それ以外の場合は、Ｈレベルの電位をリセットＴｒ制御信号出力端子１５９に出力する。

ＯＲゲート１４９ｃは、第１の入力端子が第２種制御線レベル設定信号入力端子１５６と接続されている。第２の入力端子がＡＮＤゲート１４８ｃの出力端子と接続されている。出力端子が選択Ｔｒ制御信号出力端子１６０と接続されている。そして、ＡＮＤゲート１４８ｃと第２種制御線レベル設定信号入力端子１５６とからＬレベルの電位が入力されると、Ｌレベルの電位を選択Ｔｒ制御信号出力端子１６０に出力する。それ以外の場合は、Ｈレベルの電位を選択Ｔｒ制御信号出力端子１６０に出力する。

トライステートバッファ１５０は、入力端子がＯＲゲート１４９ａと接続されている。出力端子が転送Ｔｒ制御信号出力端子１５８と接続されている。制御端子が出力イネーブル信号入力端子１５７と接続されている。そして、出力イネーブル信号入力端子１５７からＨレベルの電位が入力されると、ＯＲゲート１４９ａから出力される電位を転送Ｔｒ制御信号出力端子１５８に出力する。一方、出力イネーブル信号入力端子１５７からＬレベルの電位が入力されると、ＯＲゲート１４９ａから出力される電位を転送Ｔｒ制御信号出力端子１５８に出力しない。

また、行選択信号入力端子１５１は、行選択信号線１３１と接続されている。転送Ｔｒ制御パルス入力端子１５２は、転送Ｔｒ制御パルス線１３３と接続されている。リセットＴｒ制御パルス入力端子１５３は、リセットＴｒ制御パルス線１３４と接続されている。選択Ｔｒ制御パルス入力端子１５４は、選択Ｔｒ制御パルス線１３５と接続されている。第１種制御線レベル設定信号入力端子１５５は、第１種制御線レベル設定信号線１３６と接続されている。第２種制御線レベル設定信号入力端子１５６は、第２種制御線レベル設定信号線１３７と接続されている。出力イネーブル信号入力端子１５７は、出力イネーブル信号線１３８と接続されている。転送Ｔｒ制御信号出力端子１５８は、転送Ｔｒ制御線１２７と接続されている。リセットＴｒ制御信号出力端子１５９は、リセットＴｒ制御線１２８と接続されている。選択Ｔｒ制御信号出力端子１６０は、選択Ｔｒ制御線１２９と接続されている。

なお、第１の行制御線駆動回路１０３は、転送Ｔｒ制御線１２７を駆動する電位とは異なる電位で、転送Ｔｒ制御線１２７に隣接する他の制御線、すなわち、リセットＴｒ制御線１２８や選択Ｔｒ制御線１２９を駆動する。

図７は、本実施の形態における固体撮像装置の検出時のタイミングチャートの一例を示す図である。ここでは、上から順に、行選択信号は、行選択信号線１３１に供給される電位である。出力イネーブル信号は、出力イネーブル信号線１３８に供給される電位である。第１種制御線レベル設定信号は、第１種制御線レベル設定信号線１３６に供給される電位である。第２種制御線レベル設定信号は、第２種制御線レベル設定信号線１３７に供給される電位である。Ｈレベル検出回路リセット信号は、Ｈレベル検出回路リセット信号線１４２に供給される電位である。Ｌレベル検出回路リセット信号は、Ｌレベル検出回路リセット信号線１４３に供給される電位である。Ｈレベル検出回路入力信号は、Ｈレベル検出回路入力信号線１４４に供給される電位である。Ｌレベル検出回路入力信号は、Ｌレベル検出回路入力信号線１４５に供給される電位である。画素転送Ｔｒ制御信号は、転送Ｔｒ制御線１２７に供給される電位である。画素リセットＴｒ制御信号は、リセットＴｒ制御線１２８に供給される電位である。画素選択Ｔｒ制御信号は、選択Ｔｒ制御線１２９に供給される電位である。Ｈレベル検出回路容量電位は、レベル保持容量４３ａに蓄積されている電荷に応じた電位である。Ｌレベル検出回路容量電位は、レベル保持容量４３ｂに蓄積されている電荷に応じた電位である。Ｈレベル検出回路出力電位は、出力端子２３ａから出力される電位である。Ｌレベル検出回路出力電位は、出力端子２３ｂから出力される電位である。

図７に示されるように、先ず、制御部１６５は、期間Ｔ１（時間ｔ１〜ｔ２）において、出力イネーブル信号線１３８にＨレベルの電位を供給する。また、第１種制御線レベル設定信号線１３６にＬレベルの電位を供給する。また、第２種制御線レベル設定信号線１３７にＬレベルの電位を供給する。

これに応じて、第１の行制御線駆動回路１０３は、転送Ｔｒ制御線１２７にＬレベルの電位を供給する。リセットＴｒ制御線１２８にＬレベルの電位を供給する。選択Ｔｒ制御線１２９にＬレベルの電位を供給する。

また、制御部１６５は、Ｈレベル検出回路リセット信号線１４２にＨレベルの電位を供給する。Ｌレベル検出回路リセット信号線１４３にＬレベルの電位を供給する。

これに応じて、第１のＨレベル検出回路１０４は、Ｈレベル検出回路リセット信号線１４２に接続されているリセットＴｒ制御端子２１ａを介して、リセットＴｒ１７ａのゲートにＨレベルの電位が印加される。これに伴い、レベル保持容量４３ａに蓄積されている電荷が放電される。一方、第１のＬレベル検出回路１０５は、Ｌレベル検出回路リセット信号線１４３に接続されているリセットＴｒ制御端子２１ｂを介して、リセットＴｒ１７ｂのゲートにＬレベルの電位が印加される。これに伴い、レベル保持容量４３ｂに電荷が充電される。

次に、制御部１６５は、期間Ｔ２（時間ｔ２〜ｔ５）において、出力イネーブル信号線１３８にＨレベルの電位を供給する。また、第１種制御線レベル設定信号線１３６にＨレベルの電位を供給する。また、第２種制御線レベル設定信号線１３７にＬレベルの電位を供給する。

これに応じて、第１の行制御線駆動回路１０３は、転送Ｔｒ制御線１２７にＨレベルの電位を供給する。リセットＴｒ制御線１２８にＬレベルの電位を供給する。選択Ｔｒ制御線１２９にＬレベルの電位を供給する。これに伴い、第１のＨレベル検出回路１０４は、転送Ｔｒ制御線１２７に接続されている入力端子４６ａを介して、入力Ｔｒ４４ａのゲートにＨレベルの電位が印加される。このとき、転送Ｔｒ制御線１２７に不具合がある場合は、入力Ｔｒ４４ａのゲートに印加される電位が低くなる。

さらに、制御部１６５は、時間ｔ３〜ｔ４において、Ｈレベル検出回路入力信号線１４４にＨレベルの電位を供給する。

これに応じて、第１のＨレベル検出回路１０４は、Ｈレベル検出回路入力信号線１４４に接続されている入力選択Ｔｒ制御端子４７ａを介して、入力選択Ｔｒ４５ａのゲートにＨレベルの電位が印加される。これに伴い、レベル保持容量４３ａの両端に生じる電位差、すなわち、入力選択Ｔｒ４５ａのソースとＧＮＤ１２４との間に生じた電位差に応じた電荷がレベル保持容量４３ａに充電される。このとき、転送Ｔｒ制御線１２７に不具合がある場合は、入力Ｔｒ４４ａのゲートに印加される電位が低くなり、レベル保持容量４３ａに蓄積される電荷の量が不十分となる。

次に、制御部１６５は、期間Ｔ３（時間ｔ５〜ｔ８）において、出力イネーブル信号線１３８にＨレベルの電位を供給する。第１種制御線レベル設定信号線１３６にＬレベルの電位を供給する。第２種制御線レベル設定信号線１３７にＨレベルの電位を供給する。

これに応じて、第１の行制御線駆動回路１０３は、転送Ｔｒ制御線１２７にＬレベルの電位を供給する。リセットＴｒ制御線１２８にＨレベルの電位を供給する。選択Ｔｒ制御線１２９にＨレベルの電位を供給する。これに伴い、第１のＬレベル検出回路１０５は、転送Ｔｒ制御線１２７に接続されている入力端子４６ｂを介して、入力Ｔｒ４４ｂのゲートにＬレベルの電位が印加される。このとき、転送Ｔｒ制御線１２７に不具合がある場合は、入力Ｔｒ４４ｂのゲートに印加される電位が高くなる。

さらに、制御部１６５は、時間ｔ６〜ｔ７において、Ｌレベル検出回路入力信号線１４５にＬレベルの電位を供給する。

これに応じて、第１のＬレベル検出回路１０５は、Ｌレベル検出回路入力信号線１４５に接続されている入力選択Ｔｒ制御端子４７ｂを介して、入力選択Ｔｒ４５ｂのゲートにＬレベルの電位が印加される。これに伴い、レベル保持容量４３ｂに蓄積されている電荷が放電される。このとき、転送Ｔｒ制御線１２７に不具合がある場合は、入力Ｔｒ４４ｂのゲートに印加される電位が高くなり、レベル保持容量４３ｂの放電が不十分となる。

次に、第１の行選択回路１０２は、行選択信号線１３１にＨレベルの電位を供給する。
これに応じて、第１のＨレベル検出回路１０４は、行選択信号線１３１に接続されている選択Ｔｒ制御端子２２ａを介して、選択Ｔｒ１９ａのゲートにＨレベルの電位が印加される。これに伴い、増幅Ｔｒ１８ａ、選択Ｔｒ１９ａを介して、ＶＤＤ１２５から供給される電位が出力端子２３ａから出力される。一方、第１のＬレベル検出回路１０５は、行選択信号線１３１に接続されている選択Ｔｒ制御端子２２ｂを介して、選択Ｔｒ１９ｂのゲートにＨレベルの電位が印加される。これに伴い、増幅Ｔｒ１８ｂ、選択Ｔｒ１９ｂを介して、ＶＤＤ１２５から供給される電位が出力端子２３ｂから出力される。

ここで、増幅Ｔｒ１８ａのゲートに印加される電位、すなわち、レベル保持容量４３ａに蓄積されている電荷に応じて、出力端子２３ａから出力される電位の大きさが変わる。同様に、増幅Ｔｒ１８ｂのゲートに印加される電位、すなわち、レベル保持容量４３ｂに蓄積されている電荷に応じて、出力端子２３ｂから出力される電位の大きさが変わる。

例えば、転送Ｔｒ制御線１２７に不具合がある場合は、第１のＨレベル検出回路１０４は、レベル保持容量４３ｂが十分に充電されないので、正常時に比べて低い電位が出力端子２３ｂから出力される。一方、第１のＬレベル検出回路１０５は、レベル保持容量４３ｂが十分に放電されないので、正常時に比べて高い電位が出力端子２３ｂから出力される。

すなわち、第１のＨレベル検出回路１０４から出力される電位と第１のＬレベル検出回路１０５から出力される電位とが所定の範囲内であるか否かを判定することにより、転送Ｔｒ制御線１２７に不具合があるか否かを特定することができる。

以上、本実施の形態に係わる固体撮像装置によれば、第１のＨレベル検出回路１０４や第２のＨレベル検出回路１０８のようなＨレベル検出回路を備えることによって、検出対象となる制御線にＨレベルの電位を供給しているときに、その制御線に生じる電位を検出することができる。また、第１のＬレベル検出回路１０５や第２のＬレベル検出回路１０９のようなＬレベル検出回路を備えることによって、検出対象となる制御線にＬレベルの電位を供給しているときに、その制御線に生じる電位を検出することができる。

さらに、第１のＨレベル検出回路１０４と第１のＬレベル検出回路１０５とを択一的に使用して検出することによって、Ｈレベルの電位を供給しているときに生じる電位と、Ｌレベルの電位を供給しているときに生じる電位との変化を検出することができる。

さらに、第１のＨレベル検出回路１０４および第１のＬレベル検出回路１０５の組み合わせ（以下、第１の組み合わせと呼称する。）と、第２のＨレベル検出回路１０８および第２のＬレベル検出回路１０９の組み合わせ（以下、第２の組み合わせと呼称する。）とを択一的に使用して検出することによって、制御線による不具合と駆動回路による不具合とを切り分けることができる。

例えば、検出対象となる制御線に生じる電位を検出する場合において、第１の組み合わせを使用して異常な検出信号が得られても、第２の組み合わせを使用して正常な検出信号が得られると、制御線に不具合がなく、第１の行制御線駆動回路１０３に不具合があると判断することができる。また、第１の組み合わせを使用して正常な検出信号が得られても、第２の組み合わせを使用して異常な検出信号が得られると、第２の行制御線駆動回路１０７に不具合があると判断することができる。さらに、第１の組み合わせを使用しても、第２の組み合わせを使用しても、異常な検出信号が得られれば、制御線に不具合があると判断することができる。これは、制御線に不具合があれば、第１の組み合わせを使用しても、第２の組み合わせを使用しても、異常な検出信号が得られるためである。また、第１の行制御線駆動回路１０３と第２の行制御線駆動回路１０７との両方に不具合が生じるよりも、制御線に不具合が生じる可能性の方が遥かに高いためである。

結果、制御線の電位リークや、制御線を駆動する駆動回路の故障などを検出することができる。そして、信頼性が高い固体撮像装置、カメラ、画像認識装置を提供することができる。また、これらを適用することにより、安全性に優れた自動車、ロボット、監視装置を得ることもできる。

（第１の変形例）
なお、図８に示されるように、制御部１６５は、Ｈレベルの電位を供給してから電位を検出するまでの期間Ｔａ、Ｌレベルの電位を供給してから電位を検出するまでの期間Ｔｂを固定にする代わりに可変にするとしてもよい。これによって、制御線駆動の応答性が検出でき、第１の行制御線駆動回路１０３や第２の行制御線駆動回路１０７のような駆動回路の異常を検出することができる。

（第２の変形例）
なお、図９に示されるように、判定回路１６４にメモリ２６５を付加する。さらに、メモリ２６５に初期値、または前回検出時の値を保持しておく。そして、判定回路１６４は、検出電位とメモリ２６５に保持されている初期値、または前回検出時の値とを比較し、変化が一定以上であれば故障と判定するとしてもよい。これによって、各行の素子特性のばらつきと経時変化を分離することができる。

（第３の変形例）
なお、図１０に示されるように、判定回路１６４は、各行の検出対象となる制御線に生じる検出電位単独で故障判定を行うのではなく、全行の検出対象となる制御線に生じる検出電位の分布に基づいて故障判定を行うようにしてもよい。例えば、図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示されるように、検出電位がなだらかに変化する場合は、正常であると判定する。図１０（ｃ）に示されるように、検出電位が突然変化する場合は、その変化する行に故障が発生していると判定する。これによって、固体撮像装置の仕上がりが不均一による特性シェーディングと故障とを分離することができる。

（第４の変形例）
なお、第１のＨレベル検出回路１０４や第１のＬレベル検出回路１０５のように、各行に電位検出回路を設ける代わりに、図１１に示される第１のＨレベル検出回路３０４や第１のＬレベル検出回路３０５のように、全行で電位検出回路を共有するとしてもよい。このとき、各行の信号線と電位検出回路との接続を第１の行マルチプレクサ３６１で切り替えるとしてもよい。これによって、チップ全体の回路規模を縮小することができる。

なお、第１のＨレベル検出回路３０４は、第１のＨレベル検出回路１０４の１行分の回路に該当する（例えば、図４参照。）。第１のＬレベル検出回路３０５は、第１のＬレベル検出回路１０５の１行分の回路に該当する（例えば、図５参照。）。第２のＨレベル検出回路３０８は、第１のＨレベル検出回路３０４と同一の構成により説明を省略する。また、第２のＬレベル検出回路３０９は、第１のＬレベル検出回路３０５と同一の構成要素により説明を省略する。また、第２の行マルチプレクサ３６２は、第１の行マルチプレクサ３６１と同一の構成要素により説明を省略する。

（第５の変形例）
なお、図１２に示されるように、検出信号を画素信号と同じ経路で読み出す代わりに、画素に蓄積されている電荷に応じた画素信号を読み出す信号線の経路とは異なる信号線の経路で、電位検出回路で検出された検出信号を読み出すとしてもよい。具体的には、第１のＨレベル検出回路３０４、第１のＬレベル検出回路３０５から読み出すように、画素信号と別の経路で読み出すとしてもよい。

（第６の変形例）
なお、図１３に示されるように、故障判定を判定回路１６４で行う代わりに、電位検出回路で故障判定を行うとしてもよい。このとき、電位検出回路は、レベル保持容量４３ｃ、入力選択Ｔｒ４４ｃ、入力選択Ｔｒ４５ｃ、トライステートバッファ４８ｃ、ＯＲゲート４９ｃ、コンパレータ５０ｃ、コンパレータ５１ｃ、インバータ５２ｃを備える。

レベル保持容量４３ｃは、キャパシタである。一端が入力選択Ｔｒ４４ｃのソース、入力選択Ｔｒ４５ｃのソース、コンパレータ５０ｃの第２の入力端子、コンパレータ５１ｃの第１の入力端子と接続されている。他端がＧＮＤ１２４と接続されている。

入力選択Ｔｒ４４ｃは、ｎチャンネルのＭＯＳトランジスタである。ドレインが入力端子４６ｃと接続されている。ゲートが入力選択Ｔｒ制御端子４７ｃと接続されている。ソースが入力選択Ｔｒ４５ｃのドレイン、レベル保持容量４３ｃの一端、コンパレータ５０ｃの第２の入力端子、コンパレータ５１ｃの第１の入力端子と接続されている。

入力選択Ｔｒ４５ｃは、ｐチャンネルのＭＯＳトランジスタである。ソースが入力端子４６ｃと接続されている。ゲートがインバータ５２ｃの出力端子と接続されている。ドレインが入力選択Ｔｒ４４ｃのソース、レベル保持容量４３ｃの一端、コンパレータ５０ｃの第２の入力端子、コンパレータ５１ｃの第１の入力端子と接続されている。

トライステートバッファ４８ｃは、入力端子がＯＲゲート４９ｃの出力端子と接続されている。制御端子が出力バッファ制御端子５７ｃと接続されている。出力端子が出力端子２３ｃと接続されている。

ＯＲゲート４９ｃは、第１の入力端子がコンパレータ５０ｃの出力端子と接続されている。第２の入力端子がコンパレータ５１ｃの出力端子と接続されている。出力端子がトライステートバッファ４８ｃの入力端子と接続されている。

コンパレータ５０ｃは、第１の入力端子から入力される信号と第２の入力端子から入力される信号とを比較した結果を出力する。第１の入力端子がＨ基準電位入力端子５４ｃと接続されている。第２の入力端子がレベル保持容量４３ｃの一端、入力選択Ｔｒ４４ｃのソース、入力選択Ｔｒ４５ｃのドレインと接続されている。出力端子がＯＲゲート４９ｃの第１の入力端子と接続されている。

コンパレータ５１ｃは、第１の入力端子から入力される信号と第２の入力端子から入力される信号とを比較した結果を出力する。第１の入力端子がＬ基準電位入力端子５５ｃと接続されている。第２の入力端子がレベル保持容量４３ｃの一端、入力選択Ｔｒ４４ｃのソース、入力選択Ｔｒ４５ｃのドレインと接続されている。出力端子がＯＲゲート４９ｃの第２の入力端子と接続されている。

インバータ５２ｃは、入力端子が入力選択Ｔｒ制御端子４７ｃと接続されている。出力端子が入力選択Ｔｒ４５ｃのゲートと接続されている。

また、検出電位がＨ基準電位とＬ基準電位との間にないときは、Ｈレベルの電位を出力する。さらに、各行の電位検出回路を多入力のＯＲゲートに接続すれば、いずれかの行で発生した故障を瞬時に見つけ外部に知らせることができる。

なお、第２のＨレベル検出回路４０８は、第１のＨレベル検出回路４０４と同一の構成要素により説明を省略する。第２のＬレベル検出回路４０９は、第１のＬレベル検出回路４０５と同一の構成要素により説明を省略する。

（第７の変形例）
なお、図１４に示されるように、駆動状態で電位を検出する代わりに、フローティング状態で電位を検出するとしてもよい。このとき、図１５に示されるように、制御部１６５は、トライステートバッファ１５０の出力をイネーブル状態にして、Ｈレベルの電位で転送Ｔｒ制御線１２７を駆動する。その後、トライステートバッファ１５０の出力をディセーブル状態、すなわち、転送Ｔｒ制御線１２７をフローティング状態にする。そして、一定期間経過後に、第１のＨレベル検出回路１０４は、フローティング状態の転送Ｔｒ制御線１２７に生じる電位を検出する。

同様に、制御部１６５は、トライステートバッファ１５０の出力をイネーブル状態にして、Ｌレベルの電位で転送Ｔｒ制御線１２７を駆動する。その後、トライステートバッファ１５０の出力をディセーブル状態、すなわち、転送Ｔｒ制御線１２７をフローティング状態にする。そして、一定期間経過後に、第１のＬレベル検出回路１０５は、フローティング状態の転送Ｔｒ制御線１２７に生じる電位を検出する。

そして、制御部１６５は、検出信号を画素信号と同様に読み出し、検出信号を判定回路１６４に送り、検出電位が所定の範囲内であるか否かを判定させる。以上の動作のタイミングチャートを図１６に示す。

例えば、転送Ｔｒ制御線１２７がＨレベルの電位で駆動されている状態において、転送Ｔｒ制御線１２７とグランドとの間、または転送Ｔｒ制御線１２７と他の制御線との間にリークがあると、検出電位が下がる。そこで、判定回路１６４において、検出電位がＶＤＤ−０．３とＶＤＤ＋０．３との間にあるか否かを判定することにより、故障を検出することができる。

すなわち、検出対象となる制御線に生じる電位を検出する場合において、第１のＨレベル検出回路１０４および第１のＬレベル検出回路１０５の組み合わせを使用して異常な検出信号が得られても、フローティング状態にした制御線に生じる電位に不具合がなければ、第１の行制御線駆動回路１０３に不具合があると判断することができる。一方、フローティング状態にした制御線に生じる電位に不具合があれば、制御線に不具合があると判断することができる。これは、制御線に不具合があれば、フローティング状態にした制御線が保有する僅かな容量であっても、その容量の変化に影響が現れるためである。

ここでは、転送Ｔｒ制御線１２７の電位を検出するとしたが、他の制御線に電位検出回路を接続すれば、同様に、他の制御線についても故障を検出することができる。または、複数の制御線を１つの電位検出回路に入力できるようにしてもよい。

（第８の変形例）
なお、図１７に示されるように、制御部１６５は、駆動後に制御線をフローティング状態にしてから電位を検出するまでの期間Ｔｃや期間Ｔｄを変化させ、判定回路１６４は、期間が異なるときの電位の差を用いて故障判定を行うとしてもよい。これによって、素子特性の固体ばらつきと故障とを分離することができる。

（第９の変形例）
なお、図１８に示されるように、判定回路６６４は、制御線の電位を検出して故障判定を行う代わりに、通常の画素信号を用いて故障判定を行うとしてもよい。

具体的には、判定回路６６４は、第１の行制御線駆動回路６０３と第２の行制御線駆動回路６０７とを交互に使用して、所定の画素から画素信号を交互に読み出させ、交互に読み出させた画素信号に基づいて故障判定を行う。このとき、画素アレイ１０１の制御線は、第１の行制御線駆動回路６０３、第２の行制御線駆動回路６０７で択一的に駆動されている。

ここで、第１の行制御線駆動回路６０３は、判定回路６６４から第１の出力イネーブル信号線６６６を介して供給される出力イネーブル信号に応じて、イネーブル状態およびディセーブル状態のいずれかに出力を切り替える機能を有する。同様に、第２の行制御線駆動回路６０７は、判定回路６６４から第２の出力イネーブル信号線６６７を介して供給される出力イネーブル信号に応じて、イネーブル状態およびディセーブル状態のいずれかに出力を切り替える機能を有する。

先ず、判定回路６６４は、第１の行制御線駆動回路６０３の出力をイネーブル状態にし、第２の行制御線駆動回路６０７の出力をディセーブル状態にする。すなわち、第１の行制御線駆動回路６０３のみで制御線を駆動して中央画素の信号を読み出す。

次に、第１の行制御線駆動回路６０３の出力をディセーブル状態にし、第２の行制御線駆動回路６０７の出力をイネーブル状態にする。すなわち、第２の行制御線駆動回路６０７のみで制御線を駆動して中央画素の信号を読み出す。

なお、２回の信号読み出し時において、中央画素への入射光の強さをほぼ同じにする。そして、読み出された２つの信号に一定以上の差があれば、第１の行制御線駆動回路６０３、第２の行制御線駆動回路６０７に故障が発生したと判定することができる。

なお、同じ強さの光を入射する代わりに、暗状態、すなわち、光を入射しないようにしてもよい。

（第１０の変形例）
なお、制御線を駆動する駆動回路を第１の行制御線駆動回路６０３および第２の行制御線駆動回路６０７のいずれかに切り替えて中央の画素から画素信号を読み出す代わりに、各駆動回路を用いて両端の画素から画素信号を読み出すとしてもよい。

例えば、第１の行制御線駆動回路６０３で両端の画素から画素信号を読み出し、それらの画素信号の差が第２の行制御線駆動回路６０７を用いて読み出したときと比べて、一定値以上に大きければ、第１の行制御線駆動回路６０３に故障が発生したと判定することができる。

なお、一方の駆動回路に故障が発見されたときは、以降の通常撮像において、他方の駆動回路のみを使用して画素信号を読み出すとしてもよい。すなわち、故障している駆動回路の出力をディセーブル状態にする。

（第１１の変形例）
なお、図１９に示されるように、実施の形態における固体撮像装置や第１の変形例から第１０の変形例のいずれかにおける固体撮像装置を、撮像部７６９に備えるカメラとしてもよい。そして、故障が検出されれば、エラー表示部７７４にそのことが表示される。これによって、ユーザは、実際に画像に明らかな異常が発生する前に、撮像部７６９の故障を知ることができ、修理、部品交換などの対応をあらかじめとることができる。

（第１２の変形例）
なお、図２０に示されるように、実施の形態における固体撮像装置や第１の変形例から第１０の変形例のいずれかにおける固体撮像装置を、撮像部８６９に備える画像認識装置としてもよい。そして、故障情報が認識部８７５に送られ、認識部８７５において故障が発見された行の画素についての情報が無条件に認識には使用されない。または、周辺行の画素信号と大きな差がある場合は、認識には使用されないなどの処理を行うことにより、画像認識の信頼性・安全性が向上する。

（第１３の変形例）
なお、図２１に示されるように、第１１の変形例におけるカメラ（図中のカメラ８７６に該当する。）を搭載した自動車の安全装置としてもよい。この安全装置では、カメラ８７６により車両周辺を撮像し、進行方向に障害物を検出したら、アラーム８７９やモニタ８８０などを介してドライバーに危険を伝える。このような安全装置では、カメラ８７６が故障し出力画像に異常が発生すると、誤認識につながる。例えば、障害物がないのにあるとドライバーに伝える。また、カメラ８７６の故障を初期段階で検出すると、安全装置の動作を停止するとともに、部品交換の必要性をドライバーに知らせるとしてもよい。

（第１４の変形例）
なお、図２２に示されるように、第１１の変形例におけるカメラ（図中のカメラ９７６に該当する。）を備えるロボットとしてもよい。そして、ロボットを危険領域での遠隔操作作業に使用する場合、カメラ９７６が故障し画像に乱れが発生すると、オペレータの操作に支障をきたす。出力画像の異常の前に、故障が検出できるので、作業前に部品交換を行うことができる。また、ビルなどでの巡回監視にも使える。このときには、カメラからの撮像画像を使った画像認識により、ロボットが自律移動するとともに、侵入者の有無を検出する。出力画像の中で異常が含まれる可能性がある領域がわかれば、より信頼性が高い画像認識でき、巡回監視の安全性が高まる。

（第１５の変形例）
なお、図２３に示されるように、第１２の変形例における画像認識装置を備える監視装置８８１としてもよい。玄関付近や窓などの他の出入り口にも同様に設置できる監視装置は、留守中または睡眠中などに撮像装置で得られた画像を認識処理することにより侵入者の有無を検出する。この撮像装置に、実施の形態における固体撮像装置や第１の変形例から第１０の変形例のいずれかにおける固体撮像装置を使えば、長期間安全に使用できる監視装置が実現できる。

（その他の変形例）
なお、本発明に係わる固体撮像装置は、１チップで実装されているとしてもよいし、複数のチップで実装されているとしてもよい。例えば、制御部と制御部を除く部分とに、それぞれ別々のチップに実装されているとしてもよい。

本発明は、不具合を検出する機能を有する固体撮像装置などとして、特に、画素に接続されている制御線に関連した不具合を検出する機能を有する固体撮像装置などとして、利用することができる。

本発明に係わる実施の形態における固体撮像装置の構成を示す図 本発明に係わる実施の形態における固体撮像装置の画素の構成を示す図 本発明に係わる実施の形態における固体撮像装置の詳細な構成を示す図 本発明に係わる実施の形態における固体撮像装置のＨレベル検出回路の各行における電位検出回路の構成を示す図 本発明に係わる実施の形態における固体撮像装置のＬレベル検出回路の各行における電位検出回路の構成を示す図 本発明に係わる実施の形態における固体撮像装置の行制御線駆動回路の構成を示す図 本発明に係わる実施の形態における固体撮像装置の検出時のタイミングチャートの一例を示す図 本発明に係わる第１の変形例における固体撮像装置の検出時のタイミングチャートの一例を示す図 本発明に係わる第２の変形例における固体撮像装置の構成を示す図 本発明に係わる第３の変形例における固体撮像装置の行ごとの検出電位を示す図であり、（ａ）は、正常状態を示す図、（ｂ）は、正常状態を示す図、（ｃ）は、故障状態を示す図 本発明に係わる第４の変形例における固体撮像装置の構成を示す図 本発明に係わる第５の変形例における固体撮像装置の構成を示す図 本発明に係わる第６の変形例における固体撮像装置の電位検出回路の構成を示す図 本発明に係わる第７の変形例における固体撮像装置の構成を示す図 本発明に係わる第７の変形例における固体撮像装置の詳細な構成を示す図 本発明に係わる第７の変形例における固体撮像装置の検出時のタイミングチャートの一例を示す図 本発明に係わる第８の変形例における固体撮像装置の検出時のタイミングチャートの一例を示す図 本発明に係わる第９の変形例における固体撮像装置の構成を示す図 本発明に係わる第１１の変形例におけるカメラの構成を示す図 本発明に係わる第１２の変形例における認識装置の構成を示す図 本発明に係わる第１３の変形例におけるカメラ搭載自動車の安全装置部分の構成を示す図 本発明に係わる第１４の変形例におけるロボットの概要を示す図 本発明に係わる第１５の変形例における監視装置の概要を示す図

符号の説明

１００ 固体撮像装置
１０１ 画素アレイ
１０２ 第１の行選択回路
１０３ 第１の行制御線駆動回路
１０４ 第１のＨレベル検出回路
１０５ 第１のＬレベル検出回路
１０６ 第２の行選択回路
１０７ 第２の行制御線駆動回路
１０８ 第２のＨレベル検出回路
１０９ 第２のＬレベル検出回路
１１０ ノイズキャンセル回路
１１１ マルチプレクサ
１１２ 列選択回路
１１３ 出力アンプ
１６４ 判定回路

Claims (22)

1. １以上の画素からなる画素アレイを有する固体撮像装置であって、
   前記画素に接続されている制御用信号線に生じる電位を検出する電位検出手段
   を備えることを特徴とする固体撮像装置。
2. 前記制御用信号線と電気的に接続されている状態をイネーブル状態とし、前記制御用信号線と電気的に切断されている状態をディセーブル状態とした場合において、
   前記固体撮像装置は、さらに、イネーブル信号のレベルに応じて前記イネーブル状態および前記ディセーブル状態のいずれかに切り替わり、前記イネーブル状態のときに、前記制御用信号線を駆動する駆動手段
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
3. 前記固体撮像装置は、さらに、前記電位検出手段と前記駆動手段とを制御して、前記制御用信号線が駆動されている状態で前記制御用信号線に生じる電位を前記電位検出手段に検出させる制御手段
   を備えることを特徴とする請求項２に記載の固体撮像装置。
4. 前記制御手段は、前記駆動手段に前記制御用信号線を駆動させてから前記電位検出手段に検出させるまでの期間を可変とする
   ことを特徴とする請求項３に記載の固体撮像装置。
5. 前記固体撮像装置は、さらに、前記電位検出手段と前記駆動手段とを制御して、前記駆動手段を前記イネーブル状態から前記ディセーブル状態に切り替えて、フローティング状態の前記制御用信号線に生じる電位を前記電位検出手段に検出させる制御手段
   を備えることを特徴とする請求項２に記載の固体撮像装置。
6. 前記制御手段は、前記駆動手段をディセーブル状態に切り替えてから前記制御用信号線に生じる電位を前記電位検出手段に検出させるまでの期間を可変とする
   ことを特徴とする請求項５に記載の固体撮像装置。
7. 前記駆動手段は、前記制御用信号線を駆動する電位とは異なる電位で、前記制御用信号線に隣接する他の制御用信号線を駆動する
   ことを特徴とする請求項２に記載の固体撮像装置。
8. 前記固体撮像装置は、さらに、前記電位検出手段に検出させる複数の制御用信号線の中から１つの制御用信号線を選択し、選択した制御用信号線を前記電位検出手段と接続するマルチプレクサ
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
9. 前記固体撮像装置は、さらに、前記画素に蓄積されている電荷に応じた画素信号を読み出す信号線の経路とは異なる信号線の経路で、前記電位検出手段で検出された検出信号を読み出す
   ことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
10. 前記電位検出手段は、検出した電位と所定の電位との比較を行い、比較結果を出力する
    ことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
11. 前記固体撮像装置は、さらに、前記画素アレイを挟んで前記制御用信号線の両側に、前記駆動手段が個別に接続されている
    ことを特徴とする請求項２に記載の固体撮像装置。
12. 前記固体撮像装置は、さらに、前記制御用信号線の両側に個別に接続されている前記駆動手段を交互に使用して、所定の画素から画素信号を交互に読み出させ、交互に読み出させた画素信号に基づいて故障判定を行う判定手段
    を備えることを特徴とする請求項１１に記載の固体撮像装置。
13. 前記固体撮像装置は、さらに、前記電位検出手段で検出された電位と所定の電位とを比較することにより故障判定を行う判定手段
    を備えることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
14. 前記判定手段は、前記所定の電位を所定の範囲の上限値および下限値のいずれかとする
    ことを特徴とする請求項１３に記載の固体撮像装置。
15. 前記判定手段は、所定の閾値および前回検出されたときの電位のいずれかを前記所定の電位とする
    ことを特徴とする請求項１３に記載の固体撮像装置。
16. 前記固体撮像装置は、さらに、
    前記所定の電位の値を記憶する記憶手段
    を備えることを特徴とする請求項１５に記載の固体撮像装置。
17. 前記固体撮像装置は、さらに、
    各行で検出された複数の電位の分布に基づいて故障判定を行う判定手段
    を備えることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
18. 請求項１に記載の固体撮像装置を備えることを特徴とするカメラ。
19. 請求項１に記載の固体撮像装置を備えることを特徴とする画像認識装置。
20. 請求項１９に記載の画像認識装置を備えることを特徴とする自動車。
21. 請求項１９に記載の画像認識装置を備えることを特徴とするロボット。
22. 請求項１９に記載の画像認識装置を備えることを特徴とする監視装置。

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