JP2011139181A - Solid-state imaging device - Google Patents

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JP2011139181A JP2009296614A JP2009296614A JP2011139181A JP 2011139181 A JP2011139181 A JP 2011139181A JP 2009296614 A JP2009296614 A JP 2009296614A JP 2009296614 A JP2009296614 A JP 2009296614A JP 2011139181 A JP2011139181 A JP 2011139181A
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祐一 五味
Naohiro Takazawa
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/62Detection or reduction of noise due to excess charges produced by the exposure, e.g. smear, blooming, ghost image, crosstalk or leakage between pixels
    • H04N25/627Detection or reduction of inverted contrast or eclipsing effects

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid-state imaging device capable of reducing a margin without depending on a variation between and among pixels, improving the accuracy of determination associated with the occurrence of a black level depression phenomenon, and suppressing the lowering of a dynamic range. <P>SOLUTION: A difference circuit 29 performs difference processing on a reset signal or a pixel signal after initializing a charge retention unit and an optical signal or a pixel signal after transferring a signal charge to the charge retention unit for each pixel. A variation detection circuit 25 detects a variation value in a reset signal for each pixel. A correction determining circuit 28 compares the variation value with a predetermined threshold. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、固体撮像素子を用いたデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラなどの固体撮像装置に関する。   The present invention relates to a solid-state imaging device such as a digital still camera or a digital video camera using a solid-state imaging device.

近年、周辺回路をオンチップ化できるMOS型固体撮像素子の性能向上はめざましく、普及が進んできている。MOS型固体撮像素子では、画素毎に、光電変換素子に加え、増幅トランジスタ、リセットトランジスタなど複数のトランジスタが設けられているが、画素毎のトランジスタの閾値ばらつきや、リセット時のkTCノイズ(熱ノイズ)が画像の固定パターンノイズやランダムノイズの原因となる。これらのノイズを取り除くために、画素をリセットした直後のリセットレベルと、光電変換素子に蓄積された信号電荷に基づく信号レベルとの差分をとる処理(差分処理)が行われる。この差分処理を行う固体撮像素子では黒沈み現象と称される問題が発生する。   In recent years, the performance improvement of MOS type solid-state imaging devices capable of on-chip peripheral circuits has been remarkable and has been spreading. In a MOS type solid-state imaging device, a plurality of transistors such as an amplification transistor and a reset transistor are provided for each pixel in addition to a photoelectric conversion element. However, variations in transistor threshold values for each pixel and kTC noise (thermal noise) at reset ) Causes fixed pattern noise and random noise in the image. In order to remove these noises, processing (difference processing) is performed in which the difference between the reset level immediately after resetting the pixel and the signal level based on the signal charge accumulated in the photoelectric conversion element is obtained. In a solid-state imaging device that performs this difference processing, a problem called a black sun phenomenon occurs.

以下、黒沈み現象について、図11〜図13を用いて説明する。図11は画素内の構成を示している。光電変換素子PDに蓄積された信号電荷は電荷保持部FDに転送され、電荷保持部FDに蓄積された信号電荷に基づく信号が、増幅トランジスタ及び選択トランジスタを介して垂直信号線に出力される。   Hereinafter, the black sun phenomenon will be described with reference to FIGS. FIG. 11 shows a configuration in the pixel. The signal charge accumulated in the photoelectric conversion element PD is transferred to the charge holding unit FD, and a signal based on the signal charge accumulated in the charge holding unit FD is output to the vertical signal line through the amplification transistor and the selection transistor.

図12(a)は、光量に対するリセットレベルと信号レベルの依存性を示している。図12において、信号レベルを示す縦軸は、光の入射により変化する方向を+方向として示している。図12(a)に示すように、増幅トランジスタから出力される光信号Vsには、光電変換によって生じた信号とリセットレベルのリセット信号Vrとが含まれている。したがって、光信号Vsからリセット信号Vrを差し引くこと(差分処理)により、光電変換によって生じた信号Vs-Vrが得られる。   FIG. 12 (a) shows the dependence of the reset level and signal level on the amount of light. In FIG. 12, the vertical axis indicating the signal level indicates the direction changed by the incidence of light as the + direction. As shown in FIG. 12 (a), the optical signal Vs output from the amplification transistor includes a signal generated by photoelectric conversion and a reset signal Vr at a reset level. Therefore, by subtracting the reset signal Vr from the optical signal Vs (difference processing), a signal Vs−Vr generated by photoelectric conversion is obtained.

図12(b)はVs-Vrの光量依存性を示す。光信号Vsは、入射光量がBよりも強い場合には飽和(図12(a)のVssatのレベル)してしまうため、Vs-Vrも飽和して一定値(図12(b)のVsatのレベル)となる。リセット信号Vrのレベルは、光信号Vsが飽和しても一定のレベル(図中のVr1のレベル)であるが、さらに強い光が入射され、入射光量がCよりも強い場合にはリセット信号Vrが増加してしまう。そのため、Vs-Vrが小さくなり、これが黒沈み現象となる。   FIG. 12 (b) shows the light quantity dependency of Vs−Vr. Since the optical signal Vs is saturated when the incident light intensity is stronger than B (Vssat level in FIG. 12 (a)), Vs-Vr is also saturated and has a constant value (Vsat of FIG. 12 (b)). Level). The level of the reset signal Vr is constant even if the optical signal Vs is saturated (the level of Vr1 in the figure), but if the stronger light is incident and the incident light intensity is stronger than C, the reset signal Vr Will increase. Therefore, Vs-Vr becomes small, and this becomes a black sun phenomenon.

上述したリセット信号Vrの増加は、光電変換素子に非常に強い光が入射した場合に、光リークにより、増幅トランジスタの入力部でリセット信号に光リークノイズ信号が加算されるために生じる。この様子を図11に示す。この状態が、図12において入射光量がCよりも強くなった状態であり、差分処理結果であるVs-Vrは減少する。そして、光リークノイズ信号により、リセット信号Vrのレベルが飽和レベルに達すると(図12の光量E時)、差分処理結果Vs-Vrは0となる。   The increase in the reset signal Vr described above occurs because a light leak noise signal is added to the reset signal at the input portion of the amplification transistor due to light leakage when very strong light is incident on the photoelectric conversion element. This is shown in FIG. This state is a state in which the amount of incident light is stronger than C in FIG. 12, and the difference processing result Vs−Vr decreases. When the level of the reset signal Vr reaches the saturation level due to the light leak noise signal (at the time of the light amount E in FIG. 12), the difference processing result Vs−Vr becomes 0.

このような黒沈み現象が発生すると、例えば太陽を撮影した場合には、図13(a)に示すように、太陽の中心部分が黒い点となり、不自然な画像になる。図13(a)において、太陽が含まれる領域130内の明るさを図12(b)の光量と対応させた概念図を図13(b)に示す。図13(b)中のA〜Eは、図12中の光量A〜Eを表している。このように、強い光が入射した場合は、一般的に、その光が入射した領域の周辺光量は徐々に減少するため、画像としては、強い光が入射した領域を中心としてレベルが変化するドーナツ形状のようなパターンとなる。   When such a black sun phenomenon occurs, for example, when the sun is photographed, as shown in FIG. 13 (a), the central portion of the sun becomes a black dot, resulting in an unnatural image. FIG. 13 (b) shows a conceptual diagram in which the brightness in the region 130 including the sun corresponds to the light quantity in FIG. 12 (b) in FIG. 13 (a). A to E in FIG. 13B represent the light amounts A to E in FIG. In this way, when strong light is incident, generally the amount of light in the periphery of the area where the light is incident gradually decreases, so the image has a donut whose level changes around the area where the strong light is incident. The pattern looks like a shape.

この黒沈み現象を抑制する方法として、特許文献1では、リセットレベルの絶対値を検出し、黒沈み現象が発生したと判定される場合にリセットレベル出力として所定の電圧を出力することが開示されている。   As a method for suppressing the black sun phenomenon, Patent Document 1 discloses that the absolute value of the reset level is detected and a predetermined voltage is output as a reset level output when it is determined that the black sun phenomenon has occurred. ing.

特開2000−287131号公報JP 2000-287131 A

従来技術は、本来のリセットレベルまたは飽和レベルに相当する閾値を設け、検出したリセットレベルがその閾値を超えるか否かによって黒沈み現象が発生したか否かの判定を行っている。この判定を行う回路及び画素にはばらつきがあるため、判定結果には誤差が生じる。従って、この誤差を補償するためにはリセットレベルまたは飽和レベルの閾値にマージンを設けなければならず、このマージン分だけ最終出力のダイナミックレンジが低下してしまうという問題があった。   The prior art provides a threshold corresponding to the original reset level or saturation level, and determines whether or not the black sun phenomenon has occurred depending on whether or not the detected reset level exceeds the threshold. Since there are variations in the circuits and pixels that perform this determination, an error occurs in the determination result. Therefore, in order to compensate for this error, a margin must be provided for the threshold of the reset level or the saturation level, and there is a problem that the dynamic range of the final output is reduced by this margin.

この問題を、図12(a)、(c)を用いて説明する。図12(a)において、レベルVrefが、リセットレベルの出力変動を検出するための検出レベルであるとする。従来技術では、このリセットレベルの出力変動検出は1回のみ行われる。このレベルVrefは、上述したばらつきを考慮し、あるマージン(図12(a)のVref-Vr1)を含むように設定される。この場合、光量がDを超えると、黒沈み現象が発生したと判定され、例えば差分処理後の信号レベルが飽和レベルを確実に超えるようなレベルとなるように補正が行われるため、差分処理結果Vs-Vrの光量依存性は、図12(c)に示すような特性となり、光量がC〜Dの場合に、黒沈み現象が発生してしまう。   This problem will be described with reference to FIGS. 12 (a) and 12 (c). In FIG. 12A, it is assumed that the level Vref is a detection level for detecting the output fluctuation of the reset level. In the prior art, the detection of the output fluctuation at the reset level is performed only once. This level Vref is set to include a certain margin (Vref-Vr1 in FIG. 12A) in consideration of the above-described variation. In this case, if the amount of light exceeds D, it is determined that the black sun phenomenon has occurred, and for example, correction is performed so that the signal level after the difference processing surely exceeds the saturation level. The light quantity dependency of Vs-Vr has characteristics as shown in FIG. 12C, and when the light quantity is C to D, a black sun phenomenon occurs.

そのため、後段の処理回路で差分処理結果Vs-Vrを図12(c)のレベルVbでクリップしていた。従って、本来の飽和レベルであるVsatに対して、閾値のマージン分、ダイナミックレンジが低下してしまっていた。ダイナミックレンジの低下を低減するためには、閾値に設けるマージンを小さくする必要があるが、従来、画素間のばらつきを考慮してマージンを設定する必要があるため、製造上のばらつきなどで決まる限界があった。   Therefore, the difference processing result Vs−Vr is clipped at the level Vb in FIG. Therefore, the dynamic range is reduced by the threshold margin with respect to the original saturation level Vsat. In order to reduce the degradation of the dynamic range, it is necessary to reduce the margin provided in the threshold value. However, conventionally, it is necessary to set the margin in consideration of the variation between pixels. was there.

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、画素間のばらつきに依存せずにマージンを小さくすると共に、黒沈み現象の発生に係る判定の精度を向上することができ、かつダイナミックレンジの低下を低減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。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and can reduce the margin without depending on the variation between pixels, improve the accuracy of determination related to the occurrence of the black sun phenomenon, and It is an object of the present invention to provide a solid-state imaging device that can reduce a decrease in dynamic range.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、入射光を信号電荷に変換して蓄積する光電変換部、前記信号電荷を保持する電荷保持部、前記光電変換部に蓄積された前記信号電荷を前記電荷保持部に転送する転送部、前記電荷保持部に保持された前記信号電荷を増幅して画素信号として出力する増幅部、及び前記電荷保持部の電位を初期化するリセット部を含む画素が二次元状に配列された画素部と、前記電荷保持部を初期化した後の前記画素信号であるリセット信号と、前記信号電荷を前記電荷保持部に転送した後の前記画素信号である光信号との差分処理を画素毎に行い、当該画素の撮像信号を生成する差分処理部と、前記リセット信号の変動値を画素毎に検出する検出部と、前記変動値を所定の閾値と比較する比較部と、を有することを特徴とする固体撮像装置である。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and is a photoelectric conversion unit that converts incident light into signal charge and stores it, a charge holding unit that holds the signal charge, and a photoelectric conversion unit that stores the signal charge. A transfer unit that transfers the signal charge to the charge holding unit, an amplification unit that amplifies the signal charge held in the charge holding unit and outputs it as a pixel signal, and a reset unit that initializes the potential of the charge holding unit A pixel portion in which pixels including the pixel signal are arranged in a two-dimensional manner, a reset signal that is the pixel signal after the charge holding portion is initialized, and the pixel signal after the signal charge is transferred to the charge holding portion A difference processing unit that performs a difference process with respect to an optical signal for each pixel and generates an imaging signal of the pixel, a detection unit that detects a variation value of the reset signal for each pixel, and the variation value as a predetermined threshold value A comparison unit for comparing with A solid-state imaging device, characterized by.

また、本発明の固体撮像装置において、前記検出部は、前記リセット信号を複数回サンプリングし、サンプリングにより得られた信号のレベル差から前記変動値を検出することを特徴とする。   In the solid-state imaging device according to the present invention, the detection unit samples the reset signal a plurality of times, and detects the variation value from a level difference between signals obtained by sampling.

また、本発明の固体撮像装置は、前記変動値の検出結果に基づいて、リセット信号もしくは前記撮像信号を画素毎に補正する補正部をさらに有することを特徴とする。   In addition, the solid-state imaging device of the present invention further includes a correction unit that corrects the reset signal or the imaging signal for each pixel based on the detection result of the variation value.

また、本発明の固体撮像装置は、前記リセット信号が飽和しているか否かを判定する判定部をさらに有し、前記補正部は、前記リセット信号が飽和していると判定された場合に前記リセット信号もしくは前記撮像信号を補正することを特徴とする。   The solid-state imaging device of the present invention further includes a determination unit that determines whether or not the reset signal is saturated, and the correction unit determines that the reset signal is saturated when the reset signal is saturated. The reset signal or the imaging signal is corrected.

また、本発明の固体撮像装置は、前記リセット信号を記憶する記憶部をさらに有し、前記リセット信号を前記画素から行毎に順次出力すると共に、当該リセット信号を前記記憶部に記憶した後、所定領域の全画素において同時に露光を行い、当該露光後に前記光信号を前記画素から行毎に順次出力し、当該光信号と、前記記憶部に記憶されている前記リセット信号との差分処理を行うことにより、前記撮像信号を生成することを特徴とする。   In addition, the solid-state imaging device of the present invention further includes a storage unit that stores the reset signal, and sequentially outputs the reset signal from the pixels for each row, and stores the reset signal in the storage unit. All pixels in a predetermined area are exposed simultaneously, and after the exposure, the optical signal is sequentially output from the pixel for each row, and a difference process between the optical signal and the reset signal stored in the storage unit is performed. Thus, the imaging signal is generated.

本発明によれば、個々の画素毎にリセット信号の変動値を検出し、検出した変動値を所定の閾値と比較することによって、黒沈み現象を検出することが可能となる。これによって、所定の閾値に含まれるマージンについて、画素間のばらつきを考慮する必要がなくなるため、マージンを小さくすると共に、黒沈み現象の発生に係る判定の精度を向上することができ、かつダイナミックレンジの低下を低減することができる。   According to the present invention, it is possible to detect the black sun phenomenon by detecting the fluctuation value of the reset signal for each pixel and comparing the detected fluctuation value with a predetermined threshold value. As a result, there is no need to consider the variation between pixels for the margin included in the predetermined threshold, so that the margin can be reduced, the accuracy of determination relating to the occurrence of the black sun phenomenon can be improved, and the dynamic range can be improved. Can be reduced.

本発明の第1の実施形態による固体撮像装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration of a solid-state imaging device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態による固体撮像装置が備える画素の構成を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a configuration of a pixel included in the solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態による固体撮像装置の動作を示すタイミングチャートである。3 is a timing chart showing the operation of the solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態による固体撮像装置の動作を示すタイミングチャートである。3 is a timing chart showing the operation of the solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態における他の判定方法を説明するためのタイミングチャートである。6 is a timing chart for explaining another determination method according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施形態による固体撮像装置の構成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a solid-state imaging device according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施形態による固体撮像装置の動作を示すタイミングチャートである。6 is a timing chart showing the operation of the solid-state imaging device according to the second embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施形態による固体撮像装置の構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a solid-state imaging device according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施形態による固体撮像装置が備える画素の構成を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram illustrating a configuration of a pixel included in a solid-state imaging device according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施形態による固体撮像装置の動作を示すタイミングチャートである。10 is a timing chart showing the operation of the solid-state imaging device according to the third embodiment of the present invention. 画素の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of a pixel. 光量に対する信号出力の特性を示すグラフである。It is a graph which shows the characteristic of the signal output with respect to light quantity. 黒沈み現象が発生したときの画像を示す参考図である。It is a reference diagram showing an image when the black sun phenomenon occurs.

以下、図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
まず、本発明の第1の実施形態を説明する。図1は、本実施形態による固体撮像装置の構成を示している。図1に示す固体撮像装置は、画像情報を取得するための複数の画素10が二次元行列状に配列された画素部101を有している。ここでは説明を簡単にするために画素10を2行2列に並べた場合を例として説明する。図2は画素10の詳細な構成を示している。
(First embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows the configuration of the solid-state imaging device according to the present embodiment. The solid-state imaging device shown in FIG. 1 has a pixel unit 101 in which a plurality of pixels 10 for acquiring image information are arranged in a two-dimensional matrix. Here, in order to simplify the description, a case where the pixels 10 are arranged in 2 rows and 2 columns will be described as an example. FIG. 2 shows a detailed configuration of the pixel 10.

フォトダイオードPDは、入射光を信号電荷に変換(光電変換)して蓄積する光電変換素子である。増幅トランジスタM4は、フォトダイオードPDで発生した信号電荷をPN接合容量やゲート容量などで保持し、電荷電圧変換し、増幅して画素信号を出力するためのトランジスタである。増幅トランジスタM4のゲート端子が入力部となる。以降、増幅トランジスタM4の入力部を電荷保持部FD と称する。フォトダイオードPDで発生した信号電荷は電荷保持部FDに保持される。転送トランジスタM2は、フォトダイオードPDで発生した信号電荷を電荷保持部FDに転送するためのトランジスタである。リセットトランジスタM3は、電荷保持部FDの電位をリセット(初期化)するためのトランジスタである。選択トランジスタM5は、増幅トランジスタM4の出力である画素信号を垂直信号線11に出力するためのトランジスタである。ここで、フォトダイオードPD以外は遮光されている。   The photodiode PD is a photoelectric conversion element that converts incident light into signal charges (photoelectric conversion) and accumulates the signal charges. The amplification transistor M4 is a transistor for holding a signal charge generated in the photodiode PD by a PN junction capacitance, a gate capacitance, etc., converting the charge to voltage, amplifying it, and outputting a pixel signal. The gate terminal of the amplification transistor M4 is an input section. Hereinafter, the input part of the amplification transistor M4 is referred to as a charge holding part FD. The signal charge generated in the photodiode PD is held in the charge holding unit FD. The transfer transistor M2 is a transistor for transferring the signal charge generated in the photodiode PD to the charge holding unit FD. The reset transistor M3 is a transistor for resetting (initializing) the potential of the charge holding unit FD. The selection transistor M5 is a transistor for outputting the pixel signal, which is the output of the amplification transistor M4, to the vertical signal line 11. Here, light is shielded except for the photodiode PD.

画素電源VDDは、全画素共通に電源を供給するものであり、増幅トランジスタM4のドレイン端子及びリセットトランジスタM3のドレイン端子に電気的に接続されている。リセットトランジスタM3のゲート端子には、リセット動作を制御するためのリセットパルスΦRSが印加される。転送トランジスタM2のゲート端子には、転送動作を制御するための転送パルスΦTRが印加される。選択トランジスタM5のゲート端子には、選択動作を制御するための選択パルスΦSEが印加される。リセットパルスΦRS、転送パルスΦTR、選択パルスΦSEは図1の垂直走査回路12から行毎に供給される。このような画素構成により、光電変換機能、リセット機能、増幅読出し機能、選択機能が実現される。   The pixel power supply VDD supplies power to all pixels in common, and is electrically connected to the drain terminal of the amplification transistor M4 and the drain terminal of the reset transistor M3. A reset pulse ΦRS for controlling the reset operation is applied to the gate terminal of the reset transistor M3. A transfer pulse ΦTR for controlling the transfer operation is applied to the gate terminal of the transfer transistor M2. A selection pulse ΦSE for controlling the selection operation is applied to the gate terminal of the selection transistor M5. The reset pulse ΦRS, the transfer pulse ΦTR, and the selection pulse ΦSE are supplied for each row from the vertical scanning circuit 12 in FIG. With such a pixel configuration, a photoelectric conversion function, a reset function, an amplification read function, and a selection function are realized.

以下、図1に示した他の構成について説明する。垂直走査回路12は、各画素10の駆動に必要な制御信号(リセットパルスΦRS、転送パルスΦTR、選択パルスΦSE)を出力する制御回路である。この制御信号は、信号線13-1、14-1、15-1、13-2、14-2、15-2を介して、単位画素10に行毎に供給される。また、列毎に垂直信号線11が設けられている。   Hereinafter, another configuration shown in FIG. 1 will be described. The vertical scanning circuit 12 is a control circuit that outputs control signals (reset pulse ΦRS, transfer pulse ΦTR, selection pulse ΦSE) necessary for driving each pixel 10. This control signal is supplied to the unit pixel 10 for each row via the signal lines 13-1, 14-1, 15-1, 13-2, 14-2, and 15-2. A vertical signal line 11 is provided for each column.

各列の垂直信号線11はスイッチ16-1、16-2、16-3に接続されている。スイッチ16-1、16-2、16-3はそれぞれ、制御信号Φ20-1、Φ20-2、Φ20-3によってオンとオフを切り替えることが可能なスイッチである。また、スイッチ16-1、16-2、16-3はそれぞれ、メモリ17-1、17-2、17-3に接続されている。メモリ17-1、17-2、17-3は、各列の画素10から出力された信号(電荷保持部FDをリセットしたときのリセット信号、及びフォトダイオードPDに蓄積された信号電荷に基づく光信号)を一時的に保持するメモリである。   The vertical signal line 11 of each column is connected to switches 16-1, 16-2, 16-3. The switches 16-1, 16-2, and 16-3 are switches that can be turned on and off by control signals Φ20-1, Φ20-2, and Φ20-3, respectively. The switches 16-1, 16-2, 16-3 are connected to the memories 17-1, 17-2, 17-3, respectively. The memories 17-1, 17-2, and 17-3 are light signals based on signals output from the pixels 10 in each column (reset signal when the charge holding unit FD is reset and signal charges accumulated in the photodiode PD). Signal) temporarily.

メモリ17-1、17-2、17-3はそれぞれ、水平選択スイッチ18-1、18-2、18-3に接続されている。水平選択スイッチ18-1、18-2、18-3は、オンとオフを切り替えることが可能なスイッチである。1列目の水平選択スイッチ18-1、18-2、18-3は制御信号ΦH-1によって制御され、2列目の水平選択スイッチ18-1、18-2、18-3は制御信号ΦH-2によって制御される。水平選択スイッチ18-1、18-2、18-3はそれぞれ、水平信号線21、22、23に接続されている。水平走査回路24は、水平信号線21、22、23への信号の出力を制御するための制御信号ΦH-1、ΦH-2を出力する制御回路である。   The memories 17-1, 17-2, and 17-3 are connected to horizontal selection switches 18-1, 18-2, and 18-3, respectively. The horizontal selection switches 18-1, 18-2, and 18-3 are switches that can be switched on and off. The horizontal selection switches 18-1, 18-2, 18-3 in the first row are controlled by the control signal ΦH-1, and the horizontal selection switches 18-1, 18-2, 18-3 in the second row are controlled by the control signal ΦH. Controlled by -2. The horizontal selection switches 18-1, 18-2, 18-3 are connected to the horizontal signal lines 21, 22, 23, respectively. The horizontal scanning circuit 24 is a control circuit that outputs control signals ΦH-1 and ΦH-2 for controlling output of signals to the horizontal signal lines 21, 22, and 23.

各画素10において、電荷保持部FDをリセットした直後の画素出力であるリセット信号は、垂直信号線11、スイッチ16-1、16-2を介してメモリ17-1またはメモリ17-2に、後述するように電荷保持部FDをリセットしてからの時間が異なるタイミングで出力される。メモリ17-1、17-2に保存されたリセット信号は、水平選択スイッチ18-1、18-2を介して列順次に水平信号線21、22に出力される。   In each pixel 10, a reset signal which is a pixel output immediately after resetting the charge holding unit FD is transmitted to the memory 17-1 or the memory 17-2 via the vertical signal line 11 and the switches 16-1 and 16-2. Thus, the time after resetting the charge holding unit FD is output at different timings. The reset signals stored in the memories 17-1 and 17-2 are output to the horizontal signal lines 21 and 22 in a column order via the horizontal selection switches 18-1 and 18-2.

変動値検出回路25は、水平信号線21、22に出力される、タイミングの異なる2つのリセット信号(SigR1、SigR2)の差分をとった信号を出力する。変動値検出回路25の出力信号はリセット信号の変動値を示す。また、変動値検出回路25は、必要に応じて、2つのリセット信号(SigR1、SigR2)の差分をとった信号の増幅も行う。出力アンプ26は水平信号線22に出力されたリセット信号(SigR2)を増幅して出力する。   The fluctuation value detection circuit 25 outputs a signal obtained by calculating the difference between two reset signals (SigR1, SigR2) output to the horizontal signal lines 21 and 22 at different timings. The output signal of the fluctuation value detection circuit 25 indicates the fluctuation value of the reset signal. Further, the fluctuation value detection circuit 25 also performs amplification of a signal obtained by taking the difference between the two reset signals (SigR1, SigR2) as necessary. The output amplifier 26 amplifies and outputs the reset signal (SigR2) output to the horizontal signal line 22.

各画素10において、フォトダイオードPDで発生した信号電荷を電荷保持部FDに転送した直後の画素出力である光信号は、垂直信号線11、スイッチ16-3を介してメモリ17-3に出力される。メモリ17-3に保存された光信号は、水平選択スイッチ18-3を介して列順次に水平信号線23に出力される。出力アンプ27は、水平信号線23に出力された光信号(Sig3)を増幅して出力する。   In each pixel 10, the optical signal that is the pixel output immediately after the signal charge generated in the photodiode PD is transferred to the charge holding unit FD is output to the memory 17-3 via the vertical signal line 11 and the switch 16-3. The The optical signals stored in the memory 17-3 are output to the horizontal signal line 23 in a column order via the horizontal selection switch 18-3. The output amplifier 27 amplifies and outputs the optical signal (Sig3) output to the horizontal signal line 23.

補正判定回路28は、変動値検出回路25の出力信号のレベルを所定の閾値と比較することにより、黒沈み現象の発生による補正の必要の有無を判定する回路である。変動値検出回路25の出力信号のレベルが閾値を超えた場合に、補正の必要があると判定される。差分回路29は、光信号に含まれるノイズを除去するために、出力アンプ26、27を介して出力されたリセット信号と光信号の差分をとった信号(撮像信号)を出力する回路である。   The correction determination circuit 28 is a circuit that determines the necessity of correction due to the occurrence of a black sun phenomenon by comparing the level of the output signal of the fluctuation value detection circuit 25 with a predetermined threshold value. When the level of the output signal of the fluctuation value detection circuit 25 exceeds the threshold value, it is determined that correction is necessary. The difference circuit 29 is a circuit that outputs a signal (imaging signal) obtained by taking a difference between the reset signal output through the output amplifiers 26 and 27 and the optical signal in order to remove noise included in the optical signal.

補正回路30は、補正判定回路28によって補正の必要があると判定された場合に、差分回路29の出力信号を、そのレベルが飽和レベル以上になるように補正して出力する回路である。補正判定回路28によって補正の必要がないと判定された場合、補正回路30は差分回路29の出力信号をそのまま出力する。この補正回路30の出力信号が撮像信号となる。補正判定回路28による判定、差分回路29による差分処理、補正回路30による補正処理は画素毎の信号の単位で行われる。   The correction circuit 30 is a circuit that corrects and outputs the output signal of the difference circuit 29 so that the level becomes equal to or higher than the saturation level when the correction determination circuit 28 determines that correction is necessary. When the correction determination circuit 28 determines that there is no need for correction, the correction circuit 30 outputs the output signal of the difference circuit 29 as it is. The output signal of the correction circuit 30 becomes an imaging signal. The determination by the correction determination circuit 28, the difference processing by the difference circuit 29, and the correction processing by the correction circuit 30 are performed in units of signals for each pixel.

次に、固体撮像装置の動作(駆動、黒沈み現象の判定方法、及び補正方法)について、図3に示すタイミングチャートを用いて説明する。図3は、図1におけるリセットパルスΦRS-1、ΦRS-2と転送パルスΦTR-1、ΦTR-2と選択パルスΦSE-1、ΦSE-2と制御信号Φ20-1、Φ20-2、Φ20-3と制御信号ΦH-1、ΦH-2とリセット信号及び光信号(SigR1、SigR2、Sig3)のタイミングチャートを表す。また、図4は、図3の選択パルスΦSE-1、リセットパルスΦRS-1、及び転送パルスΦTR-1を抜き出し、さらに電荷保持部FDの電位変化を記載したものである。   Next, operations of the solid-state imaging device (driving, black sun phenomenon determination method, and correction method) will be described with reference to a timing chart shown in FIG. 3 shows reset pulses ΦRS-1 and ΦRS-2, transfer pulses ΦTR-1 and ΦTR-2, selection pulses ΦSE-1 and ΦSE-2, and control signals Φ20-1, Φ20-2, and Φ20-3 in FIG. And a timing chart of the control signals ΦH-1 and ΦH-2, the reset signal, and the optical signal (SigR1, SigR2, Sig3). FIG. 4 shows the selection pulse ΦSE-1, the reset pulse ΦRS-1, and the transfer pulse ΦTR-1 extracted from FIG. 3, and further describes the potential change of the charge holding unit FD.

以下では、図1の1行目の画素10に関する動作について説明する。その他の行の動作についても1行目と同様である。   Hereinafter, an operation related to the pixels 10 in the first row in FIG. 1 will be described. The operation of other lines is the same as that of the first line.

図4において、まず水平ブランキング(HBL)期間に選択パルスΦSE-1が立ち上がり、選択トランジスタM5がオンする(時刻I)。これにより、画素10から垂直信号線11への信号出力が可能となる。続いて、リセットパルスΦRS-1が立ち上がり、リセットトランジスタM3がオンして電荷保持部FDの電位がVDDに設定される(時刻II)。続いて、リセットパルスΦRS-1が立ち下がり、リセットトランジスタM3がオフする(時刻III)。この時、図4に示すように電荷保持部FDの電位は幾分低下し、ある電圧レベルとなる。この電圧レベルは、黒沈み現象が発生していない状態では、時間が経過しても一定値(図4のVrs_nml)である。電荷保持部FDの電位がVrs_nmlである期間は図4では時刻IV〜Vの期間で表されている。しかし、黒沈み現象が発生している状態では、リセットトランジスタM3がオフした後の電荷保持部FDの電位は時刻IV〜Vの期間で徐々に低下するため、Vrs_nmlで一定とはならない。   In FIG. 4, first, the selection pulse ΦSE-1 rises during the horizontal blanking (HBL) period, and the selection transistor M5 is turned on (time I). Thereby, signal output from the pixel 10 to the vertical signal line 11 is possible. Subsequently, the reset pulse ΦRS-1 rises, the reset transistor M3 is turned on, and the potential of the charge holding unit FD is set to VDD (time II). Subsequently, the reset pulse ΦRS-1 falls, and the reset transistor M3 is turned off (time III). At this time, as shown in FIG. 4, the potential of the charge holding unit FD is somewhat lowered to a certain voltage level. This voltage level is a constant value (Vrs_nml in FIG. 4) even when time passes in a state where the black sun phenomenon does not occur. A period in which the potential of the charge holding portion FD is Vrs_nml is represented by a period from time IV to time V in FIG. However, in the state where the black sun phenomenon has occurred, the potential of the charge holding portion FD after the reset transistor M3 is turned off gradually decreases in the period of time IV to V, and thus does not become constant at Vrs_nml.

この時刻IV〜Vの期間で、制御信号Φ20-1によりスイッチ16-1がオンして1回目のリセット信号がメモリ17-1に保存される(1回目のサンプリング)。続いて、制御信号Φ20-2によりスイッチ16-2がオンして2回目のリセット信号がメモリ17-2に保存される(2回目のサンプリング)。続いて、転送パルスΦTR-1が立ち上がり、転送トランジスタM2がオンする(時刻V)。これにより、フォトダイオードPDで光電変換され、蓄積された信号電荷が電荷保持部FDへ転送されて、その電荷量に応じて電荷保持部FDの電圧が低下する。フォトダイオードPDから電荷保持部FDへの信号電荷の転送が終了した後、転送パルスΦTR-1が立ち下がり、転送トランジスタM2がオフする(時刻VI)。   During this period of time IV to V, the switch 16-1 is turned on by the control signal Φ20-1, and the first reset signal is stored in the memory 17-1 (first sampling). Subsequently, the switch 16-2 is turned on by the control signal Φ20-2, and the second reset signal is stored in the memory 17-2 (second sampling). Subsequently, the transfer pulse ΦTR-1 rises and the transfer transistor M2 is turned on (time V). As a result, the signal charge that has been photoelectrically converted by the photodiode PD and accumulated is transferred to the charge holding unit FD, and the voltage of the charge holding unit FD decreases according to the amount of the charge. After the transfer of the signal charge from the photodiode PD to the charge holding unit FD is completed, the transfer pulse ΦTR-1 falls and the transfer transistor M2 is turned off (time VI).

転送トランジスタM2がオフした後、電荷保持部FDの電圧は幾分低下し、その後、一定値(光信号レベル)となる。電荷保持部FDの電圧が光信号レベルに保たれている期間は図4では時刻VII〜VIIIの期間で表されている。この期間に制御信号Φ20-3によりスイッチ16-3がオンしてメモリ17-3に光信号が保存される。続いて、選択パルスΦSE-1が立ち下がる(時刻VIII)。続いて、水平走査回路24から1列目と2列目の水平選択スイッチ18-1、18-2、18-3に制御信号ΦH-1、ΦH-2が順次出力されて、1回目のリセット信号(SigR1)、2回目のリセット信号(SigR2)及び光信号(Sig3)が水平信号線21、22、23にそれぞれ出力される。   After the transfer transistor M2 is turned off, the voltage of the charge holding unit FD decreases somewhat, and then becomes a constant value (optical signal level). The period in which the voltage of the charge holding unit FD is maintained at the optical signal level is represented by the period from time VII to VIII in FIG. During this period, the switch 16-3 is turned on by the control signal Φ20-3, and the optical signal is stored in the memory 17-3. Subsequently, the selection pulse ΦSE-1 falls (time VIII). Subsequently, the control signals ΦH-1 and ΦH-2 are sequentially output from the horizontal scanning circuit 24 to the horizontal selection switches 18-1, 18-2, and 18-3 in the first and second columns, and the first reset is performed. The signal (SigR1), the second reset signal (SigR2), and the optical signal (Sig3) are output to the horizontal signal lines 21, 22, and 23, respectively.

変動値検出回路25は、異なるタイミングでサンプリングされた2つのリセット信号の差分値、すなわち変動値を出力する。補正判定回路28は、変動値と所定の閾値を比較することにより、黒沈み現象の発生による補正の必要があるか否かを判定し、補正実施の有無を示す制御信号を補正回路30に出力する。水平信号線23に出力された光信号Sig3は出力アンプ27で増幅されて差分回路29に出力される。同時に、水平信号線22に出力されたリセット信号SigR2は出力アンプ26で増幅されて差分回路29に出力される。差分回路29は光信号Sig3及びリセット信号SigR2の差分処理を行い、撮像信号のみを取り出して、この撮像信号を補正回路30に出力する。補正回路30は、前述した補正判定回路28における判定結果に基づき黒沈み補正を実施した後、黒沈み補正後の撮像信号を後段へ出力する。   The fluctuation value detection circuit 25 outputs a difference value between two reset signals sampled at different timings, that is, a fluctuation value. The correction determination circuit 28 compares the fluctuation value with a predetermined threshold value to determine whether correction due to the occurrence of a black sun phenomenon is necessary, and outputs a control signal indicating whether correction is performed or not to the correction circuit 30. To do. The optical signal Sig3 output to the horizontal signal line 23 is amplified by the output amplifier 27 and output to the difference circuit 29. At the same time, the reset signal SigR2 output to the horizontal signal line 22 is amplified by the output amplifier 26 and output to the difference circuit 29. The difference circuit 29 performs a difference process between the optical signal Sig3 and the reset signal SigR2, extracts only the imaging signal, and outputs this imaging signal to the correction circuit 30. The correction circuit 30 performs black sun correction based on the determination result in the correction determination circuit 28 described above, and then outputs the imaging signal after black sun correction to the subsequent stage.

本実施形態においては、図4の時刻V〜VIの期間内にリセットレベルが複数回サンプリングされる。ここでは説明を簡単にするため、2回のサンプリングを行う場合について説明した。したがって、そのサンプリングの回数に応じて、図1のメモリの数、スイッチの数、出力アンプの数などが変わり得る。   In the present embodiment, the reset level is sampled a plurality of times within the period from time V to VI in FIG. Here, in order to simplify the description, the case where sampling is performed twice has been described. Accordingly, the number of memories, the number of switches, the number of output amplifiers, and the like in FIG. 1 can vary depending on the number of samplings.

以下では、変形例として、3回のサンプリングを行う場合の判定方法を説明する。図5に示すように、図4の時刻IV〜Vの期間に相当する期間内の時刻L、M、Nでサンプリングを行い、各時刻でサンプリングされたリセット信号のレベルをVl、Vm、Vnとする。これら3点L、M、Nでサンプリングを行った場合、Vl>Vm=Vnとなる場合がある。そこで、変動値検出回路25は変動値Vl-Vm、Vm-Vnを出力し、補正判定回路28は、変動値Vl-Vm、Vm-Vnのいずれかが正の値である場合に、黒沈み現象の発生による補正の必要があると判定する。   Hereinafter, as a modification, a determination method in the case of performing sampling three times will be described. As shown in FIG. 5, sampling is performed at times L, M, and N within a period corresponding to the period of time IV to V in FIG. 4, and the level of the reset signal sampled at each time is expressed as Vl, Vm, and Vn. To do. When sampling is performed at these three points L, M, and N, Vl> Vm = Vn may be satisfied. Therefore, the fluctuation value detection circuit 25 outputs the fluctuation values Vl-Vm and Vm-Vn, and the correction judgment circuit 28 blacks out when either of the fluctuation values Vl-Vm or Vm-Vn is a positive value. It is determined that correction is necessary due to the occurrence of the phenomenon.

前述したように2回のサンプリングを行う場合、図5の時刻M、Nでサンプリングを行った結果、Vm=Vnとなる場合がある。もし黒沈み現象が発生していて、Vl>Vm=Vnとなる場合でも、時刻M、Nにおける2回のサンプリングの結果から判定を行う場合には、誤判定を行う可能性がある。しかし、上記のように3回のサンプリングを行うことによって、判定精度を向上することができる。サンプリングの回数は2回や3回に限らず、4回以上であってもよい。   As described above, when sampling is performed twice, Vm = Vn may be obtained as a result of sampling at times M and N in FIG. Even if the black sun phenomenon has occurred and Vl> Vm = Vn, there is a possibility that an erroneous determination may be made if the determination is made from the results of sampling twice at times M and N. However, determination accuracy can be improved by performing sampling three times as described above. The number of samplings is not limited to two or three, but may be four or more.

上述したように、本実施形態によれば、画素毎のリセット信号の変動値と所定の閾値とを比較することによって、黒沈み現象が発生しているか否かを判定することが可能となる。個々のリセット信号には、画素間のばらつきによる各画素に固有のノイズ成分が含まれるが、異なるタイミングでサンプリングされたリセット信号の差分である変動値を求めることによって、画素間のばらつきによるノイズ成分の影響を低減することができる。したがって、黒沈み現象の発生に係る判定を行う際の閾値設定に画素間のばらつきを考慮する必要がなくなるため、判定に用いる閾値のマージンを小さくすると共に、黒沈み現象の発生に係る判定の精度を向上することができる。さらに、ダイナミックレンジの低下を低減して、黒沈み補正を行うことができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to determine whether or not the black sun phenomenon has occurred by comparing the variation value of the reset signal for each pixel with a predetermined threshold value. Each reset signal contains a noise component that is unique to each pixel due to variations between pixels, but by obtaining a variation value that is the difference between reset signals sampled at different timings, the noise component due to variations between pixels Can be reduced. Accordingly, since it is not necessary to consider the variation between pixels in the threshold setting when performing the determination related to occurrence of the black sun phenomenon, the threshold margin used for the determination is reduced, and the accuracy of the determination relating to the occurrence of the black sun phenomenon is reduced. Can be improved. Furthermore, it is possible to perform black sun correction by reducing a decrease in dynamic range.

また、リセット信号のサンプリングを複数回行い、変動値の比較を複数回行うことによって、黒沈み現象の発生に係る判定の精度をより向上することができる。   Further, by performing the reset signal sampling a plurality of times and comparing the fluctuation values a plurality of times, it is possible to further improve the accuracy of the determination relating to the occurrence of the black sun phenomenon.

本実施形態においては、変動値検出回路25、差分回路29、補正判定回路28、及び補正回路30を全ての列で共通としたが、これらを列毎に、あるいは、複数列毎に設けてもよい。   In the present embodiment, the fluctuation value detection circuit 25, the difference circuit 29, the correction determination circuit 28, and the correction circuit 30 are common to all columns, but these may be provided for each column or for each of a plurality of columns. Good.

(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。図6は、本実施形態による固体撮像装置の構成を示している。リセット信号飽和判定回路31を設け、補正判定回路28が、リセット信号飽和判定回路31から出力される判定結果を用いるようにしたこと以外は第1の実施形態による固体撮像装置と同じである。リセット信号飽和判定回路31は、リセット信号が飽和しているか否かを判定する。補正判定回路28は、変動値検出回路25からの変動値及びリセット信号飽和判定回路31からの判定結果に基づいて、黒沈み現象の発生による補正の必要の有無を判定する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 shows the configuration of the solid-state imaging device according to the present embodiment. The reset signal saturation determination circuit 31 is provided, and the correction determination circuit 28 is the same as the solid-state imaging device according to the first embodiment except that the determination result output from the reset signal saturation determination circuit 31 is used. The reset signal saturation determination circuit 31 determines whether or not the reset signal is saturated. The correction determination circuit 28 determines whether or not correction is necessary due to the occurrence of the black sun phenomenon based on the variation value from the variation value detection circuit 25 and the determination result from the reset signal saturation determination circuit 31.

図7は、リセットパルスΦRS-1、転送パルスΦTR-1、選択パルスΦSE-1に関して図4と同じであり、電荷保持部FDの電位をリセットした直後から、すぐに電荷保持部FDに収容できる電荷が飽和してしまうほどの大光量の光が固体撮像素子に入射した場合に対応したものである。この場合、図7に示すように、時刻IV〜Vの期間において、電荷保持部FDの電位が最低電位に収束してしまうことがある。   FIG. 7 is the same as FIG. 4 with respect to the reset pulse ΦRS-1, the transfer pulse ΦTR-1, and the selection pulse ΦSE-1, and can be immediately accommodated in the charge holding unit FD immediately after the potential of the charge holding unit FD is reset. This corresponds to the case where a large amount of light that saturates the charge is incident on the solid-state imaging device. In this case, as shown in FIG. 7, the potential of the charge holding unit FD may converge to the lowest potential during the period of time IV to V.

この場合にリセット信号の変動値のみで判定を行っても、リセット信号が変動していないので、黒沈み現象が発生していない(補正の必要がない)と判定されてしまう。そこで、リセット信号の変動値に加えて、リセット信号が飽和しているか否かの判定結果を追加して判定を行うことで、黒沈み現象が発生しているにもかかわらず、黒沈み現象が発生していないと誤判定することなく、適切に黒沈み補正を実施することが可能となる。リセット信号飽和判定回路31は、出力アンプ26の出力信号のレベルが所定の閾値を下回った場合に、リセット信号が飽和していると判定する。   In this case, even if the determination is made only with the variation value of the reset signal, it is determined that the black sun phenomenon does not occur (no correction is necessary) because the reset signal does not vary. Therefore, in addition to the fluctuation value of the reset signal, by adding the determination result of whether the reset signal is saturated or not, the black sun phenomenon occurs even though the black sun phenomenon has occurred. It is possible to appropriately perform the black sun correction without erroneously determining that it has not occurred. The reset signal saturation determination circuit 31 determines that the reset signal is saturated when the level of the output signal of the output amplifier 26 falls below a predetermined threshold.

補正判定回路28は、以下のように判定を行う。補正判定回路28は、まず変動値と所定の閾値を比較することにより、黒沈み現象の発生による補正の必要があるか否かを判定する。変動値が閾値を超えた場合、補正判定回路28は、補正の必要があると判定する。また、変動値が閾値を超えていない場合、補正判定回路28は、リセット信号飽和判定回路31からの判定結果に基づいて、黒沈み現象の発生による補正の必要があるか否かを判定する。リセット信号が飽和している場合、補正判定回路28は、補正の必要があると判定する。また、リセット信号が飽和していない場合、補正判定回路28は、補正の必要がないと判定する。   The correction determination circuit 28 performs determination as follows. First, the correction determination circuit 28 compares the fluctuation value with a predetermined threshold value to determine whether correction due to the occurrence of a black sun phenomenon is necessary. When the variation value exceeds the threshold value, the correction determination circuit 28 determines that correction is necessary. When the variation value does not exceed the threshold value, the correction determination circuit 28 determines whether correction due to the occurrence of the black sun phenomenon is necessary based on the determination result from the reset signal saturation determination circuit 31. When the reset signal is saturated, the correction determination circuit 28 determines that correction is necessary. If the reset signal is not saturated, the correction determination circuit 28 determines that no correction is necessary.

上述したように、本実施形態によれば、画素毎の変動値と、リセット信号が飽和しているか否かの判定結果とから黒沈み現象が発生しているか否かを判定することが可能となる。したがって、黒沈み現象の発生に係る判定を行う際の閾値設定に画素間のばらつきを考慮する必要がなくなるため、判定に用いる閾値のマージンを小さくすると共に、黒沈み現象の発生に係る判定の精度を向上することができる。さらに、ダイナミックレンジの低下を低減して、黒沈み補正を行うことができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to determine whether or not the black sun phenomenon has occurred from the variation value for each pixel and the determination result of whether or not the reset signal is saturated. Become. Accordingly, since it is not necessary to consider the variation between pixels in the threshold setting when performing the determination related to occurrence of the black sun phenomenon, the threshold margin used for the determination is reduced, and the accuracy of the determination relating to the occurrence of the black sun phenomenon is reduced. Can be improved. Furthermore, it is possible to perform black sun correction by reducing a decrease in dynamic range.

本実施形態においても、第1の実施形態と同様に、変動値検出回路25、差分回路29、補正判定回路28、及び補正回路30を全ての列で共通としたが、これらを列毎に、あるいは、複数列毎に設けてもよい。   Also in this embodiment, as in the first embodiment, the fluctuation value detection circuit 25, the difference circuit 29, the correction determination circuit 28, and the correction circuit 30 are common to all columns, but these are for each column. Or you may provide for every several columns.

(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態を説明する。本実施形態は、電荷保持部FDを画素内メモリとして使用し、全画素の露光期間を同一としたグローバルシャッタ動作を行う場合に適用されるものである。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. This embodiment is applied to the case where the charge holding unit FD is used as an in-pixel memory and a global shutter operation is performed with the same exposure period for all pixels.

図8は、本実施形態による固体撮像装置の構成を示している。図8に示す固体撮像装置は、複数の画素40が二次元行列状に配列された画素部102を有している。ここでは説明を簡単にするために画素40を3行3列に並べた場合を例として説明する。図9は画素40の詳細な構成を示している。   FIG. 8 shows the configuration of the solid-state imaging device according to the present embodiment. The solid-state imaging device shown in FIG. 8 includes a pixel unit 102 in which a plurality of pixels 40 are arranged in a two-dimensional matrix. Here, in order to simplify the description, a case where the pixels 40 are arranged in 3 rows and 3 columns will be described as an example. FIG. 9 shows a detailed configuration of the pixel 40.

画素40は、第1の実施形態、第2の実施形態の画素10の構成に対して、フォトダイオードPDをリセットするためのリセットトランジスタM6及びリセット電位を作るための画素電源VDD2を追加したものである。リセットトランジスタM6は、垂直走査回路12からのリセットパルスΦRS_PDにより制御される。   The pixel 40 is obtained by adding a reset transistor M6 for resetting the photodiode PD and a pixel power supply VDD2 for generating a reset potential to the configuration of the pixel 10 of the first embodiment and the second embodiment. is there. The reset transistor M6 is controlled by a reset pulse ΦRS_PD from the vertical scanning circuit 12.

以下、図8に示した他の構成について説明する。図8において、図1に示した構成と同じ構成については、同一の符号を付与し、説明を省略する。図8では、垂直走査回路12から各画素40の駆動に必要な制御信号(リセットパルスΦRS、転送パルスΦTR、選択パルスΦSE、リセットパルスΦRS_PD)を出力する信号線をまとめて信号線13としている。   Hereinafter, another configuration illustrated in FIG. 8 will be described. 8, the same components as those illustrated in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In FIG. 8, signal lines for outputting control signals (reset pulse ΦRS, transfer pulse ΦTR, selection pulse ΦSE, reset pulse ΦRS_PD) necessary for driving each pixel 40 from the vertical scanning circuit 12 are collectively referred to as a signal line 13.

各列の垂直信号線11はスイッチ280-1、280-2に接続されている。スイッチ280-1、280-2はそれぞれ、制御信号Φ50-1、Φ50-2によってオンとオフを切り替えることが可能なスイッチである。また、スイッチ280-1、280-2はそれぞれ、メモリ41-1、41-2に接続されている。メモリ41-1、41-2は、各列の画素40から出力された信号(電荷保持部FDをリセットしたときのリセット信号、及びフォトダイオードPDに蓄積された信号電荷に基づく光信号)を一時的に保持するメモリである。   The vertical signal line 11 of each column is connected to switches 280-1 and 280-2. The switches 280-1 and 280-2 are switches that can be turned on and off by control signals Φ50-1 and Φ50-2, respectively. The switches 280-1 and 280-2 are connected to the memories 41-1 and 41-2, respectively. The memories 41-1 and 41-2 temporarily receive signals output from the pixels 40 in each column (reset signals when the charge holding unit FD is reset and optical signals based on the signal charges accumulated in the photodiode PD). It is a memory that holds it automatically.

メモリ41-1、41-2はそれぞれ、水平選択スイッチ150-1、150-2に接続されている。水平選択スイッチ150-1、150-2は、オンとオフを切り替えることが可能なスイッチである。1列目の水平選択スイッチ150-1、150-2は制御信号ΦH-1、ΦH-11によって制御され、2列目の水平選択スイッチ150-1、150-2は制御信号ΦH-2、ΦH-22によって制御され、3列目の水平選択スイッチ150-1、150-2は制御信号ΦH-3、ΦH-33によって制御される。水平選択スイッチ150-1、150-2はそれぞれ、水平信号線190、200に接続されている。水平走査回路42は、水平信号線190、200への信号の出力を制御するための制御信号ΦH-1、ΦH-11、ΦH-2、ΦH-22、ΦH-3、ΦH-33を出力する制御回路である。   The memories 41-1 and 41-2 are connected to the horizontal selection switches 150-1 and 150-2, respectively. The horizontal selection switches 150-1 and 150-2 are switches that can be switched on and off. The horizontal selection switches 150-1 and 150-2 in the first column are controlled by control signals ΦH-1 and ΦH-11, and the horizontal selection switches 150-1 and 150-2 in the second column are controlled by signals ΦH-2 and ΦH. The horizontal selection switches 150-1 and 150-2 in the third column are controlled by control signals ΦH-3 and ΦH-33. The horizontal selection switches 150-1 and 150-2 are connected to horizontal signal lines 190 and 200, respectively. The horizontal scanning circuit 42 outputs control signals ΦH-1, ΦH-11, ΦH-2, ΦH-22, ΦH-3, and ΦH-33 for controlling the output of signals to the horizontal signal lines 190 and 200. It is a control circuit.

各画素10において、電荷保持部FDをリセットした直後の画素出力であるリセット信号は、垂直信号線11、スイッチ280-1、280-2を介してメモリ41-1またはメモリ41-2に、後述するように電荷保持部FDをリセットしてからの時間が異なるタイミングで出力される。メモリ41-1、メモリ41-2に保存されたリセット信号は、水平選択スイッチ150-1、150-2を介して列順次に水平信号線190、200に出力される。   In each pixel 10, a reset signal which is a pixel output immediately after resetting the charge holding unit FD is transmitted to the memory 41-1 or the memory 41-2 via the vertical signal line 11 and the switches 280-1 and 280-2. Thus, the time after resetting the charge holding unit FD is output at different timings. The reset signals stored in the memory 41-1 and the memory 41-2 are output to the horizontal signal lines 190 and 200 in column order via the horizontal selection switches 150-1 and 150-2.

また、各画素10において、フォトダイオードPDで発生した信号電荷を電荷保持部FDに転送した直後の画素出力である光信号は、垂直信号線11、スイッチ280-2を介してメモリ41-2に出力される。メモリ41-2に保存された光信号は、水平選択スイッチ150-2を介して列順次に水平信号線200に出力される。   In each pixel 10, an optical signal that is a pixel output immediately after the signal charge generated in the photodiode PD is transferred to the charge holding unit FD is sent to the memory 41-2 via the vertical signal line 11 and the switch 280-2. Is output. The optical signals stored in the memory 41-2 are output to the horizontal signal line 200 in column order via the horizontal selection switch 150-2.

変動値検出回路32は、水平信号線190、200に出力される、タイミングの異なる2つのリセット信号(Sig1、Sig2)の差分をとった信号を出力する。また、変動値検出回路32は、必要に応じて、2つのリセット信号(Sig1、Sig2)の差分をとった信号の増幅も行う。   The fluctuation value detection circuit 32 outputs a signal obtained by taking a difference between two reset signals (Sig1, Sig2) output to the horizontal signal lines 190, 200 at different timings. Further, the fluctuation value detection circuit 32 also performs amplification of a signal obtained by taking the difference between the two reset signals (Sig1, Sig2) as necessary.

リセット信号飽和判定回路38は、水平信号線200に出力されたリセット信号(Sig2)が飽和しているか否かを判定する。補正判定回路33は、変動値検出回路32からの変動値及びリセット信号飽和判定回路38からの判定結果に基づいて、黒沈み現象の発生による補正の必要の有無を判定する。補正判定回路33が行う判定の方法は第2の実施形態と同様である。   The reset signal saturation determination circuit 38 determines whether or not the reset signal (Sig2) output to the horizontal signal line 200 is saturated. The correction determination circuit 33 determines the necessity of correction due to the occurrence of the black sun phenomenon based on the variation value from the variation value detection circuit 32 and the determination result from the reset signal saturation determination circuit. The determination method performed by the correction determination circuit 33 is the same as in the second embodiment.

ADC39は、水平信号線200に出力されたリセット信号及び光信号(Sig2)をA-D変換(アナログ−デジタル変換)するAD変換器である。補正回路34は、補正判定回路33によって補正の必要があると判定された場合に、ADC39から出力されたリセット信号を、そのレベルが飽和レベル以上になるように補正して出力する回路である。補正判定回路33によって補正の必要がないと判定された場合、補正回路34はリセット信号をそのまま出力する。   The ADC 39 is an AD converter that performs A-D conversion (analog-digital conversion) on the reset signal and the optical signal (Sig2) output to the horizontal signal line 200. The correction circuit 34 is a circuit that, when the correction determination circuit 33 determines that correction is necessary, corrects and outputs the reset signal output from the ADC 39 so that the level becomes equal to or higher than the saturation level. When the correction determination circuit 33 determines that correction is not necessary, the correction circuit 34 outputs the reset signal as it is.

フレームメモリ36は、補正回路34から出力されたリセット信号を一時的に保持するメモリである。加算器37は、光信号に含まれるノイズを除去するために、ADC39から出力された光信号から、フレームメモリ36から読み出されたリセット信号を減算した信号を出力する回路である。この加算器37の出力信号が撮像信号となる。リセット信号飽和判定回路38による判定、補正判定回路33による判定、補正回路34による補正処理、加算器37による減算は画素毎の信号の単位で行われる。   The frame memory 36 is a memory that temporarily holds the reset signal output from the correction circuit 34. The adder 37 is a circuit that outputs a signal obtained by subtracting the reset signal read from the frame memory 36 from the optical signal output from the ADC 39 in order to remove noise included in the optical signal. The output signal of the adder 37 becomes an imaging signal. The determination by the reset signal saturation determination circuit 38, the determination by the correction determination circuit 33, the correction processing by the correction circuit 34, and the subtraction by the adder 37 are performed in units of signals for each pixel.

次に、固体撮像装置の動作について、図10に示すタイミングチャートを用いて説明する。まず、全行のPDリセットパルスΦRS_PDが立ち上がり、リセットトランジスタM6がオンする。これにより、全画素のフォトダイオードPDがリセット状態となる。続いて、選択パルスΦSEL-1が立ち上がり、選択トランジスタM5がオンする。これにより、1行目の画素が選択された状態となる。   Next, the operation of the solid-state imaging device will be described using the timing chart shown in FIG. First, the PD reset pulse ΦRS_PD of all rows rises, and the reset transistor M6 is turned on. As a result, the photodiodes PD of all the pixels are reset. Subsequently, the selection pulse ΦSEL-1 rises and the selection transistor M5 is turned on. As a result, the pixels in the first row are selected.

続いて、FDリセットパルスΦRS-1が立ち上がり、リセットトランジスタM3がオンして電荷保持部FDがリセットされる。続いて、制御信号Φ50-1、Φ50-2がこの順にスイッチ280-1、280-2に出力され、電荷保持部FDをリセットしてからの時間が異なる2回のタイミングでメモリ41-1、41-2にリセット信号が保存される。続いて、選択パルスΦSEL-1が立ち下がり、選択トランジスタM5がオフすることにより、1行目の画素が選択された状態が終了する。   Subsequently, the FD reset pulse ΦRS-1 rises, the reset transistor M3 is turned on, and the charge holding unit FD is reset. Subsequently, the control signals Φ50-1, Φ50-2 are output to the switches 280-1, 280-2 in this order, and the memory 41-1, The reset signal is stored in 41-2. Subsequently, when the selection pulse ΦSEL-1 falls and the selection transistor M5 is turned off, the state where the pixels in the first row are selected ends.

続いて、水平走査回路42から列順次にスイッチ150-1、150-2に制御信号ΦH-1、ΦH-11、ΦH-2、ΦH-22、ΦH-3、ΦH-33の順にパルスが出力され、メモリ41-1、41-2から2つのリセット信号が列順次に水平信号線190、200にそれぞれ出力される。これらのリセット信号(Sig1、Sig2)は変動値検出回路32に出力され、変動値検出回路32において、これらの差分をとった信号からリセット信号の変動値が検出され、その結果が補正判定回路33に出力される。これと同時に、1つのリセット信号(Sig2)がリセット信号飽和判定回路38に出力され、リセット信号飽和判定回路38において、リセット信号が飽和しているか否かが判定され、判定結果が補正判定回路33に出力される。   Subsequently, pulses are sequentially output from the horizontal scanning circuit 42 to the switches 150-1 and 150-2 in the order of the control signals ΦH-1, ΦH-11, ΦH-2, ΦH-22, ΦH-3, and ΦH-33. Then, two reset signals are output from the memories 41-1 and 41-2 to the horizontal signal lines 190 and 200, respectively, in column order. These reset signals (Sig1, Sig2) are output to the fluctuation value detection circuit 32, and the fluctuation value detection circuit 32 detects the fluctuation value of the reset signal from the signal obtained by taking the difference between them, and the result is the correction determination circuit 33. Is output. At the same time, one reset signal (Sig2) is output to the reset signal saturation determination circuit 38. In the reset signal saturation determination circuit 38, it is determined whether or not the reset signal is saturated, and the determination result is the correction determination circuit 33. Is output.

補正判定回路33は、リセット信号の変動値と、リセット信号が飽和しているか否かの判定結果とに基づいて、黒沈み現象の発生による補正を行うか否かを判定する。補正判定回路33による判定の結果は補正回路34に出力される。これと同時に、1つのリセット信号がADC回路39でA-D変換され、補正判定回路33による判定の結果に基づき、補正回路34において、このリセット信号の補正が行われ、補正後のリセット信号がフレームメモリ36に保存される。ここで、黒沈み現象が発生しており、補正の必要があると判定された場合、リセット信号は、黒沈み現象が発生しないような信号レベルに補正され、フレームメモリ36に保存される。黒沈み現象が発生しておらず、補正の必要がないと判定された場合、リセット信号は補正されず、そのままフレームメモリ36に保存される。   The correction determination circuit 33 determines whether or not to perform correction due to the occurrence of the black sun phenomenon based on the fluctuation value of the reset signal and the determination result of whether or not the reset signal is saturated. The result of determination by the correction determination circuit 33 is output to the correction circuit 34. At the same time, one reset signal is AD-converted by the ADC circuit 39. Based on the result of determination by the correction determination circuit 33, the correction circuit 34 corrects this reset signal, and the corrected reset signal is stored in the frame memory. Stored in 36. Here, when it is determined that the black sun phenomenon has occurred and correction is necessary, the reset signal is corrected to a signal level that does not cause the black sun phenomenon and is stored in the frame memory 36. If it is determined that the black sun phenomenon has not occurred and correction is not necessary, the reset signal is not corrected and is stored in the frame memory 36 as it is.

2行目、3行目の画素についても同様の動作を繰り返し、全画素分のリセット信号がフレームメモリ36に保存される。続いて、全行のPDリセットパルスΦRS-PDが立ち下がり、リセットトランジスタM6がオフすることにより、全画素のフォトダイオードPDのリセットが終了し、全画素のフォトダイオードPDへの露光が開始される。   The same operation is repeated for the pixels in the second and third rows, and reset signals for all the pixels are stored in the frame memory 36. Subsequently, the PD reset pulse ΦRS-PD of all rows falls and the reset transistor M6 is turned off, so that the reset of the photodiode PD of all the pixels is completed and the exposure to the photodiode PD of all the pixels is started. .

所望の露光期間が経過すると、全行の転送パルスΦTXが立ち上がり、全画素において、フォトダイオードPDで露光により発生した信号電荷が電荷保持部FDに転送され、露光が終了する。続いて、全行のPDリセットパルスΦRS-PDが立ち上がり、リセットトランジスタM6がオンする。これにより、全画素のフォトダイオードPDがリセット状態となる。続いて、選択パルスΦSEL-1が立ち上がり、選択トランジスタM5がオンする。これにより、1行目の画素が選択された状態となる。   When the desired exposure period elapses, the transfer pulse ΦTX of all rows rises, the signal charges generated by the exposure by the photodiode PD are transferred to the charge holding unit FD in all pixels, and the exposure ends. Subsequently, the PD reset pulse ΦRS-PD for all rows rises, and the reset transistor M6 is turned on. As a result, the photodiodes PD of all the pixels are reset. Subsequently, the selection pulse ΦSEL-1 rises and the selection transistor M5 is turned on. As a result, the pixels in the first row are selected.

この状態で、制御信号Φ50-2がスイッチ280-2に出力され、メモリ41-2に光信号が保存される。続いて、選択パルスΦSEL-1が立ち下がり、選択トランジスタM5がオフすることにより、1行目の画素が選択された状態が終了する。続いて、水平走査回路42から列順次にスイッチ150-2に制御信号ΦH-11、ΦH-22、ΦH-33の順にパルスが出力され、メモリ41-2から光信号が列順次に水平信号線200に出力される。   In this state, the control signal Φ50-2 is output to the switch 280-2, and the optical signal is stored in the memory 41-2. Subsequently, when the selection pulse ΦSEL-1 falls and the selection transistor M5 is turned off, the state where the pixels in the first row are selected ends. Subsequently, pulses are output in the order of the control signals ΦH-11, ΦH-22, and ΦH-33 from the horizontal scanning circuit 42 to the switch 150-2 in the column order, and the optical signals are output from the memory 41-2 to the horizontal signal line in the column order. Output to 200.

水平信号線200に出力された光信号はADC39でA-D変換され、加算器37に出力される。加算器37において、前述したフレームメモリ36に保存されたリセット信号が光信号から減算されて撮像信号が取り出される。その後、2行目についても1行目と同様な動作が行われる。3行目についても2行目の動作が終了した後、1行目、2行目と同様の動作が行われ、全画素分の撮像信号が取得される。   The optical signal output to the horizontal signal line 200 is A / D converted by the ADC 39 and output to the adder 37. In the adder 37, the reset signal stored in the frame memory 36 described above is subtracted from the optical signal, and the imaging signal is extracted. Thereafter, the same operation as the first line is performed for the second line. For the third row, after the operation of the second row is completed, the same operation as that of the first and second rows is performed, and imaging signals for all pixels are acquired.

上述したように、本実施形態によれば、電荷保持部FDを画素内メモリとして使用し、全画素の露光期間を同一としたグローバルシャッタ動作を行う場合も、第1及び第2の実施形態と同様にダイナミックレンジの低下を低減して、黒沈み補正を行うことができる。   As described above, according to the present embodiment, when the charge holding unit FD is used as an in-pixel memory and the global shutter operation is performed with the same exposure period for all the pixels, the first and second embodiments are also used. Similarly, it is possible to perform black sun correction by reducing a decrease in dynamic range.

本実施形態では変動値検出回路32、ADC39、補正判定回路33、補正回路34を全画素列に対し共通としたが、これらの一部もしくは全てを列毎に設けても良い。また、本実施形態ではフォトダイオードPDのリセットを行うために、フォトダイオードPDのリセット専用のリセットトランジスタM6を設けたが、このリセットトランジスタM6を設けず、転送トランジスタM2とリセットトランジスタM3を同時にオンすることでフォトダイオードPDをリセットする画素についても本発明は適用可能である。   In the present embodiment, the fluctuation value detection circuit 32, the ADC 39, the correction determination circuit 33, and the correction circuit 34 are common to all the pixel columns. However, some or all of these may be provided for each column. In this embodiment, in order to reset the photodiode PD, the reset transistor M6 dedicated for resetting the photodiode PD is provided. However, the reset transistor M6 is not provided, and the transfer transistor M2 and the reset transistor M3 are simultaneously turned on. Thus, the present invention is also applicable to a pixel that resets the photodiode PD.

以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。   As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the above-described embodiments, and includes design changes and the like without departing from the gist of the present invention. .

10,40・・・画素、12・・・垂直走査回路、16-1,16-2,16-3,280-1,280-2・・・スイッチ、17-1,17-2,17-3,41-1,41-2・・・メモリ、18-1,18-2,18-3, 150-1,150-2・・・水平選択スイッチ、25,32・・・変動値検出回路(検出部)、26,27・・・出力アンプ、28,33・・・補正判定回路(比較部)、29・・・差分回路(差分処理部)、30,34・・・補正回路(補正部)、31,38・・・リセット信号飽和判定回路(判定部)、34・・・ADC、36・・・フレームメモリ(記憶部)、37・・・加算器(差分処理部)、24,42・・・水平走査回路、101,102・・・画素部、M2・・・転送トランジスタ(転送部)、M3・・・リセットトランジスタ(リセット部)、M4・・・増幅トランジスタ(増幅部)、M5・・・選択トランジスタ、M6・・・リセットトランジスタ、PD・・・フォトダイオード(光電変換部)、FD・・・電荷保持部   10,40 ... pixel, 12 ... vertical scanning circuit, 16-1,16-2,16-3,280-1,280-2 ... switch, 17-1,17-2,17-3,41- 1,41-2 ... Memory, 18-1, 18-2, 18-3, 150-1, 150-2 ... Horizontal selection switch, 25, 32 ... Fluctuation value detection circuit (detection unit), 26 , 27 ... Output amplifier, 28, 33 ... Correction determination circuit (comparison unit), 29 ... Difference circuit (difference processing unit), 30, 34 ... Correction circuit (correction unit), 31, 38 ... Reset signal saturation determination circuit (determination unit), 34 ... ADC, 36 ... Frame memory (storage unit), 37 ... Adder (difference processing unit), 24,42 ... Horizontal scanning Circuit, 101, 102 ... Pixel part, M2 ... Transfer transistor (transfer part), M3 ... Reset transistor (reset part), M4 ... Amplification transistor (amplification part), M5 ... Selection transistor, M6 ... Reset transistor, PD ... Photodiode (photoelectric converter), FD Charge holding portion

Claims (5)

入射光を信号電荷に変換して蓄積する光電変換部、前記信号電荷を保持する電荷保持部、前記光電変換部に蓄積された前記信号電荷を前記電荷保持部に転送する転送部、前記電荷保持部に保持された前記信号電荷を増幅して画素信号として出力する増幅部、及び前記電荷保持部の電位を初期化するリセット部を含む画素が二次元状に配列された画素部と、
前記電荷保持部を初期化した後の前記画素信号であるリセット信号と、前記信号電荷を前記電荷保持部に転送した後の前記画素信号である光信号との差分処理を画素毎に行い、当該画素の撮像信号を生成する差分処理部と、
前記リセット信号の変動値を画素毎に検出する検出部と、
前記変動値を所定の閾値と比較する比較部と、
を有することを特徴とする固体撮像装置。
A photoelectric conversion unit that converts incident light into signal charge and stores it, a charge holding unit that holds the signal charge, a transfer unit that transfers the signal charge stored in the photoelectric conversion unit to the charge holding unit, and the charge holding An amplifying unit that amplifies the signal charge held in the unit and outputs it as a pixel signal, and a pixel unit in which pixels including a reset unit that initializes the electric potential of the charge holding unit are two-dimensionally arranged,
Difference processing between the reset signal that is the pixel signal after initialization of the charge holding unit and the optical signal that is the pixel signal after transferring the signal charge to the charge holding unit is performed for each pixel, and A difference processing unit that generates an imaging signal of the pixel;
A detection unit for detecting a variation value of the reset signal for each pixel;
A comparison unit for comparing the fluctuation value with a predetermined threshold;
A solid-state imaging device.
前記検出部は、前記リセット信号を複数回サンプリングし、サンプリングにより得られた信号のレベル差から前記変動値を検出することを特徴とする請求項1に記載の固体撮像装置。   The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the detection unit samples the reset signal a plurality of times, and detects the variation value from a level difference between signals obtained by sampling. 前記変動値の検出結果に基づいて、前記リセット信号もしくは前記撮像信号を画素毎に補正する補正部をさらに有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の固体撮像装置。   The solid-state imaging device according to claim 1, further comprising a correction unit that corrects the reset signal or the imaging signal for each pixel based on the detection result of the variation value. 前記リセット信号が飽和しているか否かを判定する判定部をさらに有し、
前記補正部は、前記リセット信号が飽和していると判定された場合に前記リセット信号もしくは前記撮像信号を補正する
ことを特徴とする請求項3に記載の固体撮像装置。
A determination unit for determining whether or not the reset signal is saturated;
The solid-state imaging device according to claim 3, wherein the correction unit corrects the reset signal or the imaging signal when it is determined that the reset signal is saturated.
前記リセット信号を記憶する記憶部をさらに有し、
前記リセット信号を前記画素から行毎に順次出力すると共に、当該リセット信号を前記記憶部に記憶した後、所定領域の全画素において同時に露光を行い、当該露光後に前記光信号を前記画素から行毎に順次出力し、当該光信号と、前記記憶部に記憶されている前記リセット信号との差分処理を行うことにより、前記撮像信号を生成する
ことを特徴とする請求項3または請求項4に記載の固体撮像装置。
A storage unit for storing the reset signal;
The reset signal is sequentially output from the pixel for each row, and after the reset signal is stored in the storage unit, exposure is simultaneously performed on all pixels in a predetermined region, and the optical signal is output from the pixel to the row after the exposure. 5. The imaging signal is generated by sequentially outputting the image signal and performing a difference process between the optical signal and the reset signal stored in the storage unit. Solid-state imaging device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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