JPH10290400A - 動き検出用固体撮像装置 - Google Patents

動き検出用固体撮像装置

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JPH10290400A
JPH10290400A JP9164825A JP16482597A JPH10290400A JP H10290400 A JPH10290400 A JP H10290400A JP 9164825 A JP9164825 A JP 9164825A JP 16482597 A JP16482597 A JP 16482597A JP H10290400 A JPH10290400 A JP H10290400A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】外部のメモリを必要とせず、かつ画素のサイズ
を小さくすることが可能な動き検出用固体撮像装置を提
供する。 【解決手段】相互に近接する１組の各画素１ａ，１ｂを
１つの感知単位１として扱っている。画素１ｂは、連続
する２つのフレーム期間に、入射光を積分し続け、また
画素１ａは、後半のフレーム期間のみ、入射光を積分す
る。撮像画面上の映像が静止している状態であれば、２
つのフレーム期間の後には、画素１ｂの信号のレベルが
画素１ａのレベルの２倍となる。したがって、画素１ａ
の信号の２倍のものと画素１ｂの信号の差は、０とな
る。また、撮像画面上の映像が動いた状態であれば、画
素１ｂの信号のレベルが画素１ａのレベルの２倍となら
ず、画素１ａの信号の２倍のものと画素１ｂの信号の差
は０とならない。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、撮像画面上の映
像の動きを検出する動き検出用固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】固体撮像装置としては、電荷結合素子
（ＣＣＤ）型のものが主流であり、様々な分野に広く利
用されている。このＣＣＤ型撮像装置では、画素となる
ホトダイオードやＭＯＳダイオードによって光を光電変
換し、ここに蓄積された信号電荷をＣＣＤ転送チャネル
を介して高感度の電荷検出部へ導き、ここで電圧信号に
変換する。このため、Ｓ／Ｎが高く、出力電圧も大きい
と言う利点がある。
【０００３】また、各画素の信号をＸ−Ｙアドレス型の
走査回路によって読み出すと言うＭＯＳ型撮像装置があ
る。この装置としては、画素の信号電荷を直接読み出す
非増幅型のものと、信号電荷そのものを読み出さず、画
素内で信号電荷を増幅してから読み出すと言う増幅型の
ものがある。
【０００４】図１０は、非増幅型固体撮像装置の画素を
示している。同図において、フォトダイオード９１は、
入射した光を光電変換し、その信号電荷を蓄積する。ト
ランジスタ９２は、走査回路からのパルス信号Φxに応
答してオンとなり、フォトダイオード９１の信号電荷を
転送して、信号電圧Ｖsigを出力する。このフォトダイ
オード９１の信号電荷は、転送並びに読み出しによって
排出されるので、パルス信号Φxが信号電荷の読み出し
とリセットを兼ねる。
【０００５】この様な非増幅型固体撮像装置の場合は、
信号電荷の量が小さいので、読み出しラインの寄生容量
の影響を受け易く、読み出しに伴うノイズの影響を無視
することができない。
【０００６】一方、増幅型固体撮像装置の場合は、画素
内で信号電荷を増幅してから読み出すので、読み出しに
伴うノイズの影響を無視することができ、Ｓ／Ｎの点
で、非増幅型のものよりも有利である。また、画素から
の読み出しに伴う信号電荷量に制限はなく、ダイナミッ
クレンジの点で、ＣＣＤよりも有利である。更に、後で
述べる様に、水平方向及び垂直方向の各信号線を駆動す
るだけであって、これらの駆動電圧も低いため、その消
費電力がＣＣＤよりも少ない。
【０００７】この様な増幅型固体撮像装置の各画素は、
入射光に応じた信号電荷を発生する光電変換部と、この
光電変換部の信号電荷を信号電圧に変換して増幅する増
幅部を備えており、光電変換部と増幅部を平面的に配置
した横型と、これらを立体的に配置した縦型に分類され
る。
【０００８】横型の画素の例としては、図１１に示す様
なＡＰＳ型のものが知られている（B.Ackland, et al.,
"Camera on Chips", ISSCC'96, pp.22〜25, Feb.1996.
を参照）。
【０００９】同図において、光電変換部１０１で発生し
た信号電荷は、トランジスタ１０２のゲートに移動さ
れ、このトランジスタ１０２の入力電圧となる。このト
ランジスタ１０２は、インピーダンス変換のために設け
られ、信号の電流増幅を行う。このトランジスタ１０２
の出力は、信号電圧Ｖsigとして、画素選択用のトラン
ジスタ１０３を介して読み出される。読み出し後の排出
期間には、リセット用のトランジスタ１０４をオンにし
て、トランジスタ１０２のゲートに蓄積している信号電
荷をドレインＶDへ排出する。
【００１０】また、縦型の画素の例としては、図１２に
示す様なＣＭＤ型のものが知られている（中村他、「ゲ
ート蓄積型ＭＯＳフォトトランジスタ イメージセン
サ」、テレビジョン学会誌 Vol.41,No.11,pp.1047〜10
53, 1987.を参照）。
【００１１】この画素では、トランジスタ１１１のゲー
トに初期電圧を印加しておき、このゲートに、光電変換
によって発生した信号電荷を蓄積する。読み出し期間に
は、トランジスタ１１１のゲートにパルス信号ΦXを加
えて、トランジスタ１１１の信号電圧Ｖsigを読み出
し、排出期間には、電圧ΦXよりも高いパルス信号ΦRを
トランジスタ１１１のゲートに加えて、このゲートの信
号電荷を基板（図示せず）へ排出する。したがって、こ
のトランジスタ１１１においては、光電変換、信号電荷
の増幅及び画素の選択を共に行うことになる。
【００１２】しかしながら、この画素の場合は、３値の
電圧をトランジスタ１１１のゲートに選択的に加えねば
ならず、そのうちの少なくとも１つが高電圧となる。
【００１３】このため、低電圧の駆動を可能にしたもの
が、この発明の出願人によって、別の発明（特開平８−
７８６５３号）として既に提案されている。ここでは、
図１３に示す様に、トランジスタ１２１のゲートに信号
電荷を蓄積し、このゲートにパルス信号ΦXを印加し
て、信号電圧Ｖsigを読み出し、排出期間には、トラン
ジスタ１２２にパルス信号ΦRを加えて、信号電荷を接
地記号によって示される基板へ排出する。各電圧ΦX,Φ
Rは、共に低くて済む。したがって、低い２値の電圧に
よる駆動が可能である。
【００１４】図１１〜図１３に示す各画素の構成は、図
１４に示す様な共通の模式図で表すことができる。光電
変換部１３１は、光電変換を行うばかりでなく、パルス
信号ΦXに応答して、信号電圧を出力し、またパルス信
号ΦRに応答して、信号電荷を排出する。増幅部１３２
は、信号電圧を入力すると、これを増幅してＶsig出力
する。
【００１５】この様な構成の多数の画素をマトリクス状
に配列することによって、固体撮像装置の撮像画面を形
成し、この撮像画面上の映像に応じて、各画素の信号電
圧を得、これらの画素の信号電圧を映像信号とする。ま
た、各画素の光積分期間は、画素の信号電荷を空にする
ためのリセット動作から、光電変換により画素に蓄積し
た信号電荷を読み出すための読み出し動作までとなる。
なお、リセット動作と読み出し動作が一致することもあ
る。
【００１６】ところで、固体撮像装置によって映像を撮
像するだけでなく、この固体撮像装置の撮像画面上の映
像の動きを検出することがある。例えば、同一視野を連
続的に撮像して、この視野内に人が侵入してきたことを
検出し、この人の侵入に応答して各種の機器を制御した
り、この人の侵入を報知したり記録する。
【００１７】この様な撮像画面上の映像の動きを検出す
るために、例えば図１５に示す様な装置が提案されてい
る。
【００１８】この装置では、図１６に示す各フレーム期
間（Ｆ−１），Ｆ，（Ｆ＋１），……毎に、フレーム期
間の映像信号１４４を固体撮像装置１４１から出力し、
このフレーム期間の映像信号１４４をフレームメモリ１
４２に記憶すると共に、差動増幅器１４３に出力する。
また、フレームメモリ１４２は、フレーム期間の映像信
号１４４を記憶しつつ、１つ前のフレーム期間の映像信
号１４５を差動増幅器１４３に出力する。差動増幅器１
４３は、前後の各フレーム期間の映像信号１４４，１４
５の差を求め、この差を出力する。
【００１９】この差動増幅器１４３による演算は、各画
素単位で行われる。つまり、前後の各フレーム期間毎
に、同じ画素番地（ｉ行，ｊ列）の画素の信号電圧を得
て、これらのフレーム期間の信号電圧の差を求める。
【００２０】例えば、前後の各フレーム期間（Ｆ−
１），（Ｆ）の経過に伴い、撮像画面上の映像に変化が
無ければ、各フレーム期間（Ｆ−１），（Ｆ）におい
て、同じ画素の各信号電圧が変化せず、これらの信号電
圧の差が０となる。また、図１７に示す様に前後の各フ
レーム期間（Ｆ−１），（Ｆ）の経過に伴い、撮像画面
上の映像が変化し、同じ画素番地（ｉ行，ｊ列）の画素
１４６の信号電圧が変化すると、これらのフレーム期間
（Ｆ−１），（Ｆ）の信号電圧の差が０とはならない。
【００２１】したがって、撮像画面上の映像が変化した
ときにのみ、前後の各フレーム期間の信号電圧の差が０
とならず、差動増幅器１４３の出力が変化する。これに
よって、撮像画面上の映像の動きを検出することができ
る。
【００２２】しかしながら、この様な装置においては、
フレームメモリ１４２として、アナログ信号を記憶する
ものを適用する場合、このフレームメモリ１４２から出
力される信号電圧のゲインやリニアリティーを固体撮像
装置１４１から出力される信号電圧と一致させ、かつノ
イズレベルを十分に抑えなければならないので、実現が
極めて困難である。また、フレームメモリ１４２とし
て、デジタル信号を記憶するものを適用する場合、固体
撮像装置１４１から出力される信号電圧をデジタル信号
にＡ／Ｄ変換して、このデジタル信号をフレームメモリ
１４２に記憶し、このフレームメモリ１４２から出力さ
れたデジタル信号をアナログの信号電圧にＤ／Ａ変換せ
ねばならないので、Ａ／Ｄ変換器とＤ／Ａ変換器を必要
とし、回路規模が大きくなり、コストの上昇を避けるこ
とができない。
【００２３】図１８は、撮像画面上の映像の動きを検出
するための他の装置を示している（A.Dickinson, et a
l., "A 256×256 CMOS Active Pixel Image Sensor wit
h Motion Detection",ISSCC95, p.226-227, Feb. 1995.
を参照）。
【００２４】ここでは、複数の画素１５１をマトリクス
状に配列して、これらの画素１５１の配列における垂直
方向の各列毎に、各列増幅器１５２を設けており、水平
方向の各行毎に、１行の各画素１５１の信号電圧を各列
増幅器１５２に伝送し、これらの列増幅器１５２の出力
を差動増幅器１５３に順次伝送している。
【００２５】各画素１５１は、図１９に示す様に構成さ
れており、光電変換素子１５４によって形成された信号
電荷を容量Ｃpに蓄積する。電荷転送トランジスタ１５
５は、そのゲートにパルス信号ΦTを加えられて、オン
となり、この信号電荷を容量Ｃsに転送する。増幅トラ
ンジスタ１５６は、そのゲートに容量Ｃsの電圧を加え
られ、この容量Ｃsの信号電荷に応じた信号電圧Ｖsigを
出力する。選択トランジスタ１５７は、そのゲートにパ
ルス信号ΦVを加えられて、オンとなり、増幅トランジ
スタ１５６の信号電圧Ｖsigを列増幅器１５２へと出力
する。リセットトランジスタ１５８は、そのゲートにパ
ルス信号ΦRを加えられて、オンとなり、容量Ｃsの信号
電荷をドレインＶDへと排出する。
【００２６】一方、列増幅器１５２では、それぞれのタ
イミングで、各パルス信号ΦsA，ΦsBを各選択トランジ
スタ１６１，１６２のゲートに加えて、これらの選択ト
ランジスタ１６１，１６２をオンにし、画素１５１から
の信号電圧Ｖsigを各選択トランジスタ１６１，１６２
を介して各容量ＣA，ＣBに加えて保持する。そして、同
時に、パルス信号ΦHを各トランジスタ１６３，１６４
のゲートに加えて、これらのトランジスタ１６３，１６
４をオンにし、各容量ＣA，ＣBによって保持されている
各信号電圧Ｖsigを各増幅器１６５，１６６を介して差
動増幅器１６７に送出する。
【００２７】差動増幅器１６７は、各容量ＣA，ＣBによ
って保持されている各信号電圧Ｖsigの差を求め、この
差を出力する。
【００２８】この様な装置における各信号のタイミング
を図２０に示す。なお、この場合のフレーム期間は水平
行毎に異なるため、以下ではｉ番目の行について考え
る。
【００２９】このタイミングチャートから明らかな様
に、画素１５１では、フレーム期間（Ｆ−１）の終了直
前であって、このフレーム期間（Ｆ−１）の信号電荷が
容量Ｃsに保持され続けているときに、パルス信号ΦVを
立ち上げて、選択トランジスタ１５７をオンとし、この
フレーム期間（Ｆ−１）の信号電圧Ｖsig（各図１９，
２０の信号電圧１７１）を選択トランジスタ１５７を介
して列増幅器１５２へと出力する。
【００３０】列増幅器１５２では、フレーム期間（Ｆ−
１）の終了直前に、パルス信号ΦsBを立ち上げて、選択
トランジスタ１６２をオンとし、画素１５１からのフレ
ーム期間（Ｆ−１）の信号電圧Ｖsig（各図１９，２０
の信号電圧１７３）を選択トランジスタ１６２を介し容
量ＣBに加えて保持する。
【００３１】引き続いて、画素１５１では、パルス信号
ΦRを立ち上げて、リセットトランジスタ１５８をオン
とし、容量Ｃsの信号電荷をリセットトランジスタ１５
８を介してドレインＶDへと排出し、フレーム期間（Ｆ
−１）の信号電圧Ｖsigを消去する。更に、パルス信号
ΦTを立ち上げて、電荷転送トランジスタ１５５をオン
とし、フレーム期間Ｆとなってから蓄積された容量Ｃp
の信号電荷を電荷転送トランジスタ１５５を介して容量
Ｃsに転送する。これによって、増幅トランジスタ１５
６からはフレーム期間Ｆの信号電圧Ｖsig（各図１９，
２０の信号電圧１７１）が出力される。
【００３２】次に、列増幅器１５２では、パルス信号Φ
sAを立ち上げて、選択トランジスタ１６１をオンとし、
画素１５１からのフレーム期間Ｆの信号電圧Ｖsig（各
図１９，２０の信号電圧１７２）を選択トランジスタ１
６１を介し容量ＣAに加えて保持する。
【００３３】この直後に、パルス信号ΦHを立ち上げ
て、各トランジスタ１６３，１６４をオンにし、各容量
ＣA，ＣBによって保持されている各信号電圧Ｖsig（各
図１９，２０の各信号電圧１７２，１７３）を差動増幅
器１６５に送出する。
【００３４】この差動増幅器１６５は、容量ＣBによっ
て保持されているフレーム期間（Ｆ−１）の信号電圧Ｖ
sigと、容量ＣAによって保持されているフレーム期間Ｆ
の信号電圧Ｖsigの差を求め、この差を出力する。
【００３５】すなわち、フレーム期間（Ｆ−１）の終了
直前に、このフレーム期間（Ｆ−１）の信号電圧Ｖsig
を画素１５１から列増幅器１５２に転送して、このフレ
ーム期間（Ｆ−１）の信号電圧Ｖsigを列増幅器１５２
に保持し、引き続いてフレーム期間Ｆの開始後に、この
フレーム期間Ｆの信号電圧Ｖsigを画素１５１から列増
幅器１５２に転送して、このフレーム期間Ｆの信号電圧
Ｖsigを列増幅器１５２に保持し、差動増幅器１６５に
よって各フレーム期間（Ｆ−１），Ｆの信号電圧Ｖsig
の差を求めている。
【００３６】ここで、撮像画面上の映像が静止していれ
ば、フレーム期間（Ｆ−１）からフレーム期間Ｆへと経
過しても、画素１５１の入射光のレベルが変化しないの
で、各フレーム期間（Ｆ−１），Ｆの信号電圧Ｖsigの
差が０となる。また、映像が動けば、フレーム期間（Ｆ
−１）からフレーム期間Ｆへと経過する間に、画素１５
１の入射光のレベルが変化して、各フレーム期間（Ｆ−
１），Ｆの信号電圧Ｖsigの差が発生する。したがっ
て、この差に基づいて、撮像画面上の映像の動きを検出
することができる。
【００３７】この様な画素１５１から列増幅器１５２へ
の各フレーム期間（Ｆ−１），Ｆの信号電圧Ｖsigの転
送、並びに該各信号電圧Ｖsigの差の出力は、水平方向
の１行における各画素１５１毎に行われ、各行（ｉ−
１），ｉ，（ｉ＋１）毎に繰り返される。
【００３８】しかしながら、この固体撮像装置において
は、各画素１５１毎に、２つの信号電荷を保持するため
の２つの容量Ｃp，Ｃsと、これらの容量Ｃp，Ｃs間に介
在する電荷転送トランジスタ１５５を内蔵せねばなら
ず、このために各画素１５１のサイズが大きくなった。
【００３９】
【発明が解決しようとする課題】この様に図１５に示す
従来の装置では、フレームメモリ１４２として、アナロ
グ信号を記憶するものを適用すると、このフレームメモ
リ１４２から出力される信号電圧のゲインやリニアリテ
ィーを固体撮像装置１４１に対して一致させ、かつノイ
ズレベルを十分に抑えなければならないので、実現が極
めて困難となり、またデジタル信号を記憶するフレーム
メモリ１４２を適用すると、Ａ／Ｄ変換器とＤ／Ａ変換
器を必要とするので、回路規模が大きくなって、コスト
の上昇を避けることができなかった。
【００４０】また、図１８に示す従来の他の装置では、
各画素１５１毎に、２つの容量Ｃp，Ｃs、及び電荷転送
トランジスタ１５５を内蔵するので、各画素１５１のサ
イズが大きくなった。
【００４１】そこで、この発明は、この様な従来技術の
課題を解決するものであって、外部のメモリを必要とせ
ず、かつ画素内に２つの信号電荷を保持する必要がな
く、画素のサイズを小さくすることが可能な動き検出用
固体撮像装置を提供することを目的とする。
【００４２】
【課題を解決するための手段】上記従来の課題を解決す
るために、請求項１に記載の発明は、複数の光電変換手
段をマトリクス状に配列して、撮像画面を形成し、これ
らの光電変換手段の信号に基づいて撮像画面上の映像の
動きを検出する動き検出用固体撮像装置において、各光
電変換手段のうちの相互に空間的に近接する第１及び第
２光電変換手段を１組とし、第１光電変換手段の第１光
積分期間を第２光電変換手段の第２光積分期間よりも短
くすると共に、第１及び第２光積分期間の終了時点を略
一致させ、第１及び第２光積分期間の後に、第１及び第
２光電変換手段の信号を共に読み出し、第１光積分期間
に対する第２光積分期間の比と第１光電変換手段の信号
の積を求め、この積と第２光電変換手段の信号の差に基
づいて撮像画面上の映像の動きを検出している。
【００４３】例えば、請求項２に記載の様に、第１光積
分期間を第２光積分期間の１／２に、第１光積分期間に
対する第２光積分期間の比を２に設定し、第１光電変換
手段の信号の２倍のものと第２光電変換手段の信号の差
に基づいて撮像画面上の映像の動きを検出する。
【００４４】この発明では、相互に空間的に近接する第
１及び第２光電変換手段を１組とし、これらの光電変換
手段を１つの感知単位として扱っており、連続する２つ
のフレーム期間を経過する間に、第１及び第２光電変換
手段の信号に変化が発生すれば、撮像画面上の映像が動
いたものとみなす。
【００４５】例えば、第２光積分期間を連続する２つの
フレーム期間とし、第１光積分期間を後半のフレーム期
間とすると、第２光電変換手段は、連続する２つのフレ
ーム期間の間、入射光を積分し続け、この積分された光
の量に対応する信号を出力する。また、第１光電変換手
段は、後半のフレーム期間の間のみ、入射光を積分し、
この積分された光の量に対応する信号を出力する。
【００４６】このため、撮像画面上の映像が静止してい
る状態であって、連続する２つのフレーム期間に、同一
画素とみなす第１及び第２光電変換手段に同じ量の各光
が入射し続けた場合は、２つのフレーム期間の後に、第
１及び第２光電変換手段の信号を共に読み出すと、第２
光電変換手段の信号のレベルが第１光電変換手段の信号
のレベルの２倍となる。したがって、第１光電変換手段
の信号の２倍のものと第２光電変換手段の信号の差は０
となる。
【００４７】また、撮像画面上の映像が動いたことによ
って、連続する２つのフレーム期間に、第１及び第２光
電変換手段に入射する各光の量に相異が発生した場合
は、２つのフレーム期間の後に、第１及び第２光電変換
手段の信号を共に読み出すと、第２光電変換手段の信号
のレベルが第１光電変換手段の信号のレベルの２倍とな
らず、第１光電変換手段の信号の２倍のものと第２光電
変換手段の信号間に、差が発生する。
【００４８】したがって、２つのフレーム期間毎に、第
１光電変換手段の信号の２倍のものと第２光電変換手段
の信号の差に基づいて、撮像画面上の映像の動きを検出
することができる。
【００４９】この発明と従来の装置を比較すると、従来
の装置では、連続する２つのフレーム期間の信号の差を
求めるために、１つ前のフレーム期間の信号を記憶した
り保持しているが、これに対して、この発明では、連続
する２つのフレーム期間に、第２光電変換手段による光
積分を続けると共に、後半のフレーム期間のみに、第１
光光電変換手段による光積分を行い、第１光電変換手段
の信号の２倍のものと第２光電変換手段の信号の差を求
めているので、外部のメモリを必要とせず、かつ画素内
に２種類の信号電荷を保持する必要がない。
【００５０】請求項３に記載の様に、マトリクス状に配
列された各光電変換手段を第１及び第２光電変換手段か
らなる各組に分け、これらの組毎に、第１及び第２光積
分期間を個別に設定しても良い。
【００５１】また、請求項４に記載の様に、第１及び第
２光積分期間を第１及び第２光電変換手段のリセットで
開始して、第１及び第２光電変換手段の信号の読み出し
で終了し、また、これらのリセット及び読み出しを各光
電変換手段のマトリクス状の配列における水平方向の各
行単位で行う様にしても構わない。
【００５２】更に、請求項５に記載の様に、各光電変換
手段のマトリクス状の配列における水平方向の各行毎
に、水平方向に並ぶ各光電変換手段の信号の読み出しを
共通の読み出し手段によって行い、水平方向に並ぶ各光
電変換手段のうちの第１光電変換手段のリセットを第１
リセット手段によって行うと共に、水平方向に並ぶ各光
電変換手段うちの第２光電変換手段のリセットを第２リ
セット手段によって行っても構わない。
【００５３】また、請求項６及び７に記載の様に、光電
変換手段は、光電変換、及び信号の蓄積を行うもの、あ
るいは光電変換、及び信号の蓄積に加え、更に信号の増
幅を行うもの等である。
【００５４】更に、請求項８に記載の様に、読み出され
た光電変換手段の信号から、この光電変換手段の電荷排
出後の該光電変換手段の出力を差し引いて、この光電変
換手段の信号を補正する相関２重サンプリング手段を更
に備えても構わない。この場合は、両者の差を改めて信
号電圧とすることによって、画素内のトランジスタのし
きい値やコンダクタンスのバラツキの影響を排除するこ
とができ、このバラツキを原因とする画素の固定パター
ンノイズを抑制することができる。
【００５５】また、請求項９に記載の様に、撮像画面上
に、１組の第１及び第２光電変換手段の離間距離に対応
する分離幅を有する光学ローパスフィルタを配置しても
良い。この場合は、光学ローパスフィルタによって、第
１及び第２画素との位置ずれがキャンセルされ、撮像画
面上の映像の動きの検出精度が向上する。
【００５６】一方、この発明は、請求項１０に記載の様
に、複数の光電変換手段をマトリクス状に配列して、撮
像画面を形成し、マトリクス状の配列の各列に沿ってそ
れぞれの垂直ＣＣＤを配置し、これらの列毎に、列に並
ぶ各光電変換手段をリセットすることによって、これら
の光電変換手段の信号電荷を該列の垂直ＣＣＤを通じて
転送し取り出す動き検出用固体撮像装置において、マト
リクス状の配列の各列毎に、第１光電変換手段及び第２
光電変換手段を交互に配置して列を形成し、第２光電変
換手段の第２光積分期間の途中で、第１光電変換手段を
リセットして、第１光電変換手段の第１光積分期間を開
始すると共に、第２光電変換手段の第２光積分期間を継
続し、第１及び第２光積分期間の終了時点で、第１及び
第２光電変換手段を共にリセットし、第１及び第２光電
変換手段の信号電荷を垂直ＣＣＤを通じて取り出し、第
１光積分期間に対する第２光積分期間の比と第１光電変
換手段の信号電荷の積を求め、この積と第２光電変換手
段の信号電荷の差に基づいて撮像画面上の映像の動きを
検出している。
【００５７】ここでは、ＣＣＤを適用した固体撮像装置
によって、動きを検出しており、列に並ぶ第１及び第２
光電変換手段を１つの感知単位とし、第１及び第２光積
分期間を終了した後に、第１光積分期間に対する第２光
積分期間の比と第１光電変換手段の信号電荷の積を求
め、この積と第２光電変換手段の信号電荷の差が発生す
れば、撮像画面上の映像が動いたとみなす。
【００５８】請求項１１に記載の様に、第１水平ＣＣＤ
及び第２水平ＣＣＤを更に備え、各列毎に、第１及び第
２光電変換手段の信号電荷を該列の垂直ＣＣＤを通じて
第１及び第２水平ＣＣＤに伝送し、第１光電変換手段の
信号電荷を第１水平ＣＣＤを通じて取り出すと共に、第
２光電変換手段の信号電荷を第２水平ＣＣＤを通じて取
り出しても良い。
【００５９】この場合は、第１水平ＣＣＤから取り出さ
れた第１光電変換手段の信号電荷と、第２水平ＣＣＤか
ら取り出された第２光電変換手段の信号電荷に基づい
て、撮像画面上の映像の動きを検出する。
【００６０】請求項１２に記載の様に、水平ＣＣＤを更
に備え、各列毎に、第１及び第２光電変換手段の信号電
荷を該列の垂直ＣＣＤを通じて水平ＣＣＤに伝送し、第
１及び第２光電変換手段の信号電荷を水平ＣＣＤを通じ
て交互に転送し、第１及び第２光電変換手段の信号電荷
の少なくとも一方を遅延して、第１及び第２光電変換手
段の信号電荷を相互のタイミングを一致させて取り出し
ても良い。
【００６１】更に、請求項１３に記載の様に、撮像画面
上の映像の明るさが周期的に変化する場合、第１光電変
換手段の第１光積分期間を該映像の明るさの周期の整数
倍に設定しても構わない。この場合は、第１光電変換手
段の第１光積分期間は、映像の明るさの周期的な変化に
同期し、この明るさの周期を複数回連続的に含み、これ
に伴い、第２光電変換手段の第２光積分期間も、映像の
明るさの周期的な変化に同期し、この明るさの周期を複
数回連続的に含むので、第１光電変換手段の信号の２倍
のものと第２光電変換手段の信号の差を求めると、映像
の明るさの周期的な変化が相殺され、この差には、撮像
画面上の映像の動きによる変化分だけが現れる。
【００６２】また、請求項１４に記載の様に、撮像画面
上の映像の動きを検出したことを示す検出信号と、この
撮像画面上の映像を示す各光電変換手段の信号を切り換
えて出力しても良い。この場合は、撮像画面上の映像の
動きを検出するときにのみ、第１及び第２の光電変換素
子を１つの画素として扱い、撮像画面上の映像を撮像す
るときには、各光電変換素子を個別の各画素として扱
う。
【００６３】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を添付
図面を参照して説明する。
【００６４】図１は、この発明の固体撮像装置の第１実
施形態を示している。この第１実施形態では、複数の画
素１ａ，１ｂをマトリクス状に配列して、撮像画面を形
成している。これらの画素１ａ，１ｂは、図１４に示す
ものと同様の構成であって、光電変換部１３１及び増幅
部１３２を備え、パルス信号ΦXに応答して、信号電圧
Ｖsigを出力し、またパルス信号ΦRに応答して、信号電
荷を排出する。更に、先に述べた様に図１４が図１１〜
図１３に示す各画素の構成を共通に表す模式図であるか
ら、これらの画素１ａ，１ｂは、図１１〜図１３に示す
各画素等とも共通する。
【００６５】このマトリクス状の配列における水平方向
の各行ｉ，（ｉ＋１），……毎に、各画素１ａ，１ｂを
交互に配列し、相互に隣接する２つの画素１ａ，１ｂを
１つの感知単位１として扱っている。
【００６６】読み出し回路２からは、水平方向の各行へ
とそれぞれの読み出し信号線３を導出している。この読
み出し回路２は、各読み出し信号線３を通じてそれぞれ
のパルス信号ΦX(i)，ΦX(i+1)，……を順次送出する。
これによって、各行毎に、パルス信号ΦXが各画素１
ａ，１ｂの光電変換部１３１に同時に加えられ、これら
の画素１ａ，１ｂの光電変換部１３１から信号電圧をＶ
sigが出力される。
【００６７】また、第１リセット回路４からは、水平方
向の各行へとそれぞれの第１リセット信号線４ａを導出
している。この第１リセット回路４は、各画素１ａに対
応しており、各第１リセット信号線４ａを通じてそれぞ
れのパルス信号ΦR1(i)，ΦR 1(i+1)，……を順次送出す
る。これによって、各行毎に、パルス信号ΦR1が各画素
１ａの光電変換部１３１に同時に加えられ、これらの画
素１ａの光電変換部１３１から信号電荷が排出される。
【００６８】同様に、第２リセット回路５からは、水平
方向の各行へとそれぞれの第２リセット信号線５ａを導
出している。この第２リセット回路５は、各画素１ｂに
対応しており、各第２リセット信号線５ａを通じてそれ
ぞれのパルス信号ΦR2(i)，ΦR2(i+1)，……を順次送出
する。これによって、各行毎に、パルス信号ΦR2が各画
素１ｂの光電変換部１３１に同時に加えられ、これらの
画素１ｂの光電変換部１３１から信号電荷が排出され
る。
【００６９】また、各感知単位１の配列における垂直方
向の各列ｊ，（ｊ＋１），……毎に、各垂直信号線６
ａ，６ｂを配列している。各垂直信号線６ａ，６ｂは、
各画素１ａ，１ｂと同様に、２本を１組とし、一方の垂
直信号線６ａを１列の各画素１ａの増幅部１３２に接続
すると共に、他方の垂直信号線６ｂを１列の各画素１ｂ
の増幅部１３２に接続している。
【００７０】各垂直信号線６ａは、各第１選択トランジ
スタ７を介して第１水平信号線９に接続され、各垂直信
号線６ｂは、各第２選択トランジスタ８を介して第２水
平信号線１０に接続されている。第１及び第２選択トラ
ンジスタ７，８も、各画素１ａ，１ｂと同様に、２個を
１組としている。
【００７１】水平走査回路１１は、第１及び第２選択ト
ランジスタ７，８からなる各組を順次選択し、その度
に、第１及び第２選択トランジスタ７，８のゲートに水
平走査信号を加え、第１及び第２選択トランジスタ７，
８をオンにして、各垂直信号線６ａ，６ｂを第１及び第
２水平信号線９，１０に接続する。
【００７２】第１及び水平信号線９，１０は、第１及び
第２増幅器１２，１３を介して差動増幅器１４に接続さ
れている。第１増幅器１２のゲインは、第２増幅器１３
のものの２倍に設定されている。
【００７３】次に、この様な構成の固体撮像装置の動作
を図２のタイミングチャートに従って述べる。
【００７４】まず、フレーム期間（Ｆ−１）の開始に際
し、読み出し回路２は、各読み出し信号線３を通じてそ
れぞれのパルス信号ΦX(i)，ΦX(i+1)，……を順次送出
する。これに応答して、各行毎に、各画素１ａ，１ｂの
光電変換部１３１は、それぞれの信号電圧Ｖsigを出力
する。
【００７５】これらのパルス信号ΦX(i)，ΦX(i+1)，…
…と同期して、第１リセット回路４は、各第１リセット
信号線４ａを通じてそれぞれのパルス信号ΦR1(i)，Φ
R1(i+1)，……を順次送出する。これに応答して、各行
毎に、各画素１ａの光電変換部１３１は、信号電荷を排
出する。同様に、第２リセット回路５は、各第２リセッ
ト信号線５ａを通じてそれぞれのパルス信号ΦR2(i)，
ΦR2(i+1)，…… を順次送出し、各行毎に、各画素１ｂ
の光電変換部１３１から信号電荷を排出する。
【００７６】したがって、フレーム期間（Ｆ−１）の開
始に際し、全ての各画素１ａ，１ｂの信号電荷が排出さ
れ、これらの画素１ａ，１ｂがリセットされる。
【００７７】こうして全ての各画素１ａ，１ｂをリセッ
トしてから、これらの各画素１ａ，１ｂ毎に、光電変換
並びに信号電荷の蓄積を行い、入射した光量に応じた信
号電荷を蓄積する。
【００７８】次に、フレーム期間（Ｆ−１）の終了、及
び後半のフレーム期間Ｆの開始に際しては、第１リセッ
ト回路４のみを起動し、この第１リセット回路４から各
第１リセット信号線４ａを通じてそれぞれのパルス信号
ΦR1(i)，ΦR1(i+1)，……を順次送出する。これに応答
して、各行毎に、各画素１ａの光電変換部１３１は、信
号電荷を排出する。
【００７９】したがって、後半のフレーム期間Ｆにおい
ては、このフレーム期間Ｆの開始のときに各画素１ａの
信号電荷を一旦排出してから、これらの画素１ａによる
信号電荷の蓄積を再度行うことになる。ただし、各画素
１ｂによる信号電荷の蓄積を間断なく続行する。
【００８０】次に、フレーム期間Ｆの終了に際しては、
フレーム期間（Ｆ−１）の開始のときと同様に、読み出
し回路２から各パルス信号ΦX(i)，ΦX(i+1)，……を順
次伝送して、各行毎に、各画素１ａ，１ｂの光電変換部
１３１からそれぞれの信号電圧Ｖsigを出力させる。ま
た、第１リセット回路４から各パルス信号ΦR1(i)，Φ
R1(i+1)，……を順次送出して、各行毎に、各画素１ａ
の光電変換部１３１から信号電荷を排出させ、同様に、
第２リセット回路５から各パルス信号ΦR2(i)，ΦR2(i+
1)，…… を順次送出して、各行毎に、各画素１ｂの光
電変換部１３１から信号電荷を排出させる。
【００８１】すなわち、各画素１ｂは、各フレーム期間
（Ｆ−１），Ｆを通じて信号電荷の蓄積を行い、フレー
ム期間Ｆの終了のときに、読み出し回路２からのパルス
信号ΦXに応答して、蓄積した信号電荷に対応する信号
電圧Ｖsigを出力する。また、各画素１ａは、各フレー
ム期間（Ｆ−１），Ｆの度にリセットされて、信号電荷
を排出するので、フレーム期間Ｆの終了のときに、読み
出し回路２からのパルス信号ΦXに応答して、フレーム
期間Ｆのみに蓄積した信号電荷に対応する信号電圧Ｖ
sigを出力する。
【００８２】各行毎に、各画素１ａの信号電圧Ｖ
sigは、各垂直信号線６ａに送出され、各画素１ｂの信
号電圧Ｖsigは、各垂直信号線６ｂに送出されれる。
【００８３】一方、フレーム期間Ｆの終了に際し、読み
出し回路２から各パルス信号ΦX(i)，ΦX(i+1)，……が
出力される度に、水平走査回路１１は、第１及び第２選
択トランジスタ７，８からなる各組を順次選択して、選
択した第１及び第２選択トランジスタ７，８のゲートに
水平走査信号を加え、第１及び第２選択トランジスタ
７，８をオンにして、各垂直信号線６ａ，６ｂを第１及
び第２水平信号線９，１０に接続する。
【００８４】例えば、読み出し回路２からパルス信号Φ
X(i)が出力されている間に、水平走査回路１１は、第１
及び第２選択トランジスタ７，８からなる各組を順次選
択し、選択した第１及び第２選択トランジスタ７，８を
オンにして、各垂直信号線６ａ，６ｂを第１及び第２水
平信号線９，１０に接続する。このとき、パルス信号Φ
X(i)に応答して、ｉ行目の各組の各画素１ａ，１ｂから
それぞれの信号電圧Ｖsigが出力されているので、これ
らの組が順次選択され、選択された組の各画素１ａ，１
ｂの信号電圧Ｖsigが第１及び第２選択トランジスタ
７，８を介して第１及び第２水平信号線９，１０に伝送
される。
【００８５】そして、１組の各画素１ａ，１ｂの信号電
圧Ｖsigのうちの前者は、第１増幅器１２によって２倍
の増幅率で増幅され、また後者は、第２増幅器１３によ
って増幅され、画素１ａの信号電圧Ｖsigの２倍のもの
と画素１ｂの信号電圧Ｖsigが差動増幅器１４に加えら
れる。差動増幅器１４は、両者の信号電圧Ｖsigの差を
求め、この差を出力する。
【００８６】各画素１ａ，１ｂの信号電圧Ｖsigの差
は、ｉ行目の各組毎に求められ、これらの組の各画素１
ａ，１ｂの信号電圧Ｖsigの差が差動増幅器１４から順
次出力される。
【００８７】この様な動作は、各行毎に繰り返されて、
全ての組の各画素１ａ，１ｂの信号電圧Ｖsigの差が差
動増幅器１４から順次出力される。
【００８８】また、この様な各組の各画素１ａ，１ｂの
信号電圧Ｖsigの差を求める動作は、２つのフレーム期
間の度に繰り返される。
【００８９】これまでの動作を図３（ａ），（ｂ）を参
照して説明すると、図３（ａ）の撮像画面１５における
垂直方向のｊ列における１番目からｎ番目までの各感知
単位１（ａ1j〜ａnj）においては、図３（ｂ）に示す様
に時間の経過に伴い、連続する２つのフレーム期間の度
に、これらの感知単位１の各画素１ａ，１ｂの読み出し
がなされると共に、これらの感知単位１の画素１ｂのリ
セットがなされ、１つのフレーム期間の度に、これらの
感知単位１の画素１ａのリセットがなされる。
【００９０】ここで、１組の各画素１ａ，１ｂのうちの
画素１ｂは、各フレーム期間（Ｆ−１），Ｆを通じて信
号電荷の蓄積を行い、フレーム期間Ｆの終了のときに、
各フレーム期間（Ｆ−１），Ｆに蓄積した信号電荷に対
応する信号電圧Ｖsigを出力する。また、画素１ａは、
各フレーム期間（Ｆ−１），Ｆの度にリセットされるの
で、フレーム期間Ｆの終了のときに、フレーム期間Ｆの
みに蓄積した信号電荷に対応する信号電圧Ｖsigを出力
する。
【００９１】したがって、画素１ａによる信号電荷の蓄
積期間は、画素１ｂによる信号電荷の蓄積期間の１／２
である。このため、撮像画面上の映像が静止した状態で
あって、１つの感知単位１とみなされる各画素１ａ，１
ｂに同じ量の光が入射している場合は、画素１ａからの
信号電圧Ｖsigが画素１ｂからの信号電圧Ｖsigの１／２
となる。これらの画素１ａ，１ｂの信号電圧Ｖsigをそ
れぞれの増幅器１２，１３によって増幅し、画素１ａの
信号電圧Ｖsigを画素１ｂの信号電圧Ｖsigの２倍の増幅
率で増幅しているので、各増幅器１２，１３の出力が相
互に等しくなり、差動増幅器１４によって求められる差
が０となる。
【００９２】また、撮像画面上の映像が動いている状態
であって、フレーム期間（Ｆ−１）からフレーム期間Ｆ
１へと経過する間に、１つの感知単位１とみなされる各
画素１ａ，１ｂに入射する光の量が変化した場合は、画
素１ａからの信号電圧Ｖsigが画素１ｂからの信号電圧
Ｖsigの１／２とならず、画素１ａの信号電圧Ｖsigを画
素１ｂの信号電圧Ｖsigの２倍の増幅率で増幅しても、
画素１ａの信号電圧Ｖs igの２倍のものと画素１ｂの信
号電圧Ｖsigが相互に等しくならず、差動増幅器１４に
よって求められる差が０とはならない。
【００９３】したがって、差動増幅器１４の出力に基づ
いて、撮像画面上の映像が動いているか否かを検出する
ことができ、少なくとも１組の各画素１ａ，１ｂについ
ての差動増幅器１４の出力が０でなければ、撮像画面上
の映像が動いているとみなすことができる。
【００９４】なお、この固体撮像装置から通常の映像信
号を得るには、第２増幅器１３の出力を出力線１６を介
し映像信号として取り出せば良い。ただし、この第２増
幅器１３の出力は、各画素１ｂの信号電圧Ｖsigを増幅
したものであって、他の各画素１ａの信号電圧Ｖsigを
含まないので、撮像画面の解像度が全ての各画素１ａ，
１ｂによる撮像画面のものの１／２となる。
【００９５】図４は、この発明の固体撮像装置の第２実
施形態を示している。この第２実施形態では、図１の装
置における出力線１６の代わりに、第１、第２及び第３
トランジスタ２１，２２，２３、増幅器２４を設け、ま
たリセット回路制御部２５を増設している。
【００９６】また、撮像画面上の映像の動きを検出する
ときには、図１の装置と同様の動作を行い、通常の映像
信号を得るときには、次の様な動作を行う。
【００９７】まず、リセット回路制御部２５は、第１及
び第２リセット回路４，５の動作を切り換え、第１及び
第２リセット回路４，５による各画素１ａ，１ｂのリセ
ットを各フレーム期間毎に行わせる。これに伴い、読み
出し回路２による各画素１ａ，１ｂの信号電圧Ｖsigの
読み出しも各フレーム期間毎に行う。
【００９８】したがって、各画素１ａ，１ｂは、各フレ
ーム期間毎に、リセット、信号電荷の蓄積、及び信号電
圧Ｖsigの出力を繰り返すことになる。
【００９９】水平走査回路１１は、図１の装置と同様に
動作し、第１及び第２選択トランジスタ７，８からなる
各組を順次選択し、選択した第１及び第２選択トランジ
スタ７，８をオンにして、各垂直信号線６ａ，６ｂを第
１及び第２水平信号線９，１０に接続する。
【０１００】このため、１行における各画素１ａ，１ｂ
からなる各組が順次選択され、選択された組の各画素１
ａ，１ｂの信号電圧Ｖsigが第１及び第２水平信号線
９，１０に伝送される。
【０１０１】各画素１ａ，１ｂの信号電圧Ｖsigが第１
及び第２水平信号線９，１０に伝送されている期間にお
いて、パルス信号ΦS1は、水平走査回路１１によって水
平方向の各画素が順次選択される周期Ｔ（図示せず）と
同周期、同位相でオンするため、第１トランジスタ２１
及び第２トランジスタ２２によって各画素１ａ，１ｂの
信号が周期Ｔ毎にサンプリングされる。パルス信号ΦS2
は、パルス信号ΦS1よりも位相がＴ／２だけ遅れてオン
する。これに応答して、画素１ａの画信号は、第３トラ
ンジスタ２３によって再度サンプリングされ、対となる
画素１ｂの画素信号よりもＴ／２だけ遅れる。すなわ
ち、周期Ｔの前半Ｔ／２で画素１ｂの画素信号が、その
後半Ｔ／２で画素１ａの画素信号が得られる。
【０１０２】この様な第１乃至第３トランジスタ２１〜
２３のサンプリング動作は、１行における各画素１ａ，
１ｂからなる各組毎に行われ、各行毎に繰り返される。
これによって、全ての組の各画素１ａ，１ｂが交互に選
択されて、これらの画素１ａ，１ｂの信号電圧Ｖsigが
増幅器２４から順次出力される。
【０１０３】こうして全ての各画素１ａ，１ｂの信号電
圧Ｖsigを取り出せば、無駄となる画素が無くなるの
で、撮像画面の解像度が劣化せずに済む。ただし、この
場合は、第１及び第２リセット回路４，５、及び読み出
し回路２の動作が撮像画面上の映像の動きを検出すると
きの動作とは異なるので、通常の映像信号を得ながら、
撮像画面上の映像の動きを検出することはできない。
【０１０４】図５は、この発明の固体撮像装置の第３実
施形態を示している。この第３実施形態では、図１の装
置における全ての各垂直信号線６ａ，６ｂに、各相関２
重サンプリング（ＣＤＳ）回路３１を挿入している。
【０１０５】相関２重サンプリング回路３１は、画素か
らの信号電圧Ｖsigを入力すると共に、画素の信号電荷
が排出された後にも、画素からの信号電圧を入力し、両
者の信号電圧の差、つまり読み出し期間の信号電圧Ｖ
sigと信号電荷排出後の信号電圧Ｖresの差を求めて、こ
の差の信号電圧を出力する。この差の信号電圧は、読み
出し期間と信号電荷排出後の各信号電圧の差であるか
ら、各画素毎に、この差を求めれば、各画素のしきい値
のバラツキ（信号電荷排出後の各信号電圧のバラツキに
相当する）をキャンセルすることができ、このバラツキ
を原因とする各画素の固定パターンノイズ（ＦＰＮ）が
抑制される。
【０１０６】相関２重サンプリング回路３１は、クラン
プ回路及びサンプルホールド回路からなる。
【０１０７】クランプ回路は、クランプコンデンサ３
２、及びクランプトランジスタ３３を備えている。読み
出し期間には、画素からの信号電圧Ｖsigをクランプコ
ンデンサ３２に入力して、クランプトランジスタ３３を
オンにすることによって、信号電圧Ｖsigをクランプ電
圧ＶCPに変換し、引き続いてクランプトランジスタ３３
をオフにする。
【０１０８】そして、信号電荷排出後には、この画素か
らの信号電圧Ｖresをクランプコンデンサ３２に入力し
て、クランプ電圧ＶCP−（信号電圧Ｖsig−信号電圧Ｖ
res）を形成し、この差の信号電圧を保持する。例え
ば、クランプ電圧ＶCPが接地電位であれば、信号電圧
[−（Ｖsig−Ｖres）]を保持することとなる。
【０１０９】サンプルホールド回路は、サンプルトラン
ジスタ３４、及びサンプルホールドコンデンサ３５を備
えている。クランプ回路によって上記差の信号電圧[−
（Ｖsig−Ｖres）]が形成されてから、サンプルトラン
ジスタ３４は、オンとなって、この差の信号電圧[−
（Ｖsig−Ｖres）]をサンプルホールドコンデンサ３５
に加える。サンプルホールドコンデンサ３５は、この差
の信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]を保持しつつ選択トラ
ンジスタ７（又は選択トランジスタ８）に加える。
【０１１０】この様な動作は、水平方向の１行の各画素
について行われ、これによって各画素の信号電荷に基づ
くそれぞれの信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]が各選択ト
ランジスタ７（及び各選択トランジスタ８）に加えられ
る。
【０１１１】図６は、この発明の固体撮像装置の第４実
施形態を示している。この第４実施形態では、各感知単
位１の配列における垂直方向の各列ｊ，（ｊ＋１），…
…毎に、各画素１ａ，１ｂを交互に配列し、縦方向で相
互に隣接する２つの画素１ａ，１ｂを１つの感知単位１
として扱っている。
【０１１２】これに伴い、２行毎に、読み出し回路２の
各読み出し信号線３を導出し、それぞれを２行の各画素
１ａ，１ｂに接続している。また、第１リセット回路４
の各第１リセット信号線４ａを奇数行の各画素１ａに接
続し、第２リセット回路５の各第２リセット信号線５ａ
を偶数行の各画素１ｂに接続している。
【０１１３】なお、各画素１ａ，１ｂの配列、つまり後
半のフレーム期間のみに信号電荷を蓄積する画素と、連
続する２つのフレーム期間に信号電荷を蓄積する画素の
配列を多様に変形することができる。例えば、各画素１
ａ，１ｂを斜めに配列しても構わない、あるいは、隣接
する３個以上の各画素を適宜に組み合わせて、１つの感
知単位として扱っても良い。
【０１１４】ところで、１つの感知単位１として扱われ
る１組の各画素１ａ，１ｂは、僅かながら相互に離間し
ている。このため、各画素１ａ，１ｂの信号電圧Ｖsig
の差は、撮像画面上の映像の動きによってのみ生じると
は限らず、撮像画面上の映像の光強度のむらによっても
生じ、いずれのときにも差動増幅器１４の出力が０とは
ならならないので、これが映像の動きを検出する上での
エラーとなる。
【０１１５】この様なエラーを防止するには、図７及び
図８に示す様に、この発明の固体撮像装置における撮像
画面４１上に、複屈折特性を有する複屈折板４２を重ね
れば良い。
【０１１６】この複屈折板４２は、例えば水晶であり、
その表面の法線が結晶に特有な光学軸→ｑと角度αで交
わる様に切り出されたものである。この複屈折板４２に
垂直に入射した光束→ｌは、常光線→ｌoと異常光線→
ｌeに分離し、常光線→ｌoと異常光線→ｌeの分離距離
ｄは、次式（１）に示す様に複屈折板４２の厚さｗと角
度δによって決まる。角度δは、常光線→ｌoと異常光
線→ｌeの各屈折率と角度αに依存し、水晶の場合は、
α＝４４.８°で、tanδが最大値５.８７６×１０-3で
ある。 ｄ＝ｗ・tanδ ……（１） ここで、分離距離ｄを１組の各画素１ａ，１ｂの離間距
離に一致させれば、先の映像の光強度のむらを原因とす
る動きの検出エラーを防止することができる。
【０１１７】すなわち、図８に示す様に撮像レンズ４３
を介して入射した光束は、複屈折板４２を介して撮像画
面４１上に入射し、この撮像画面４１上に映像を形成す
る。この複屈折板４２による分離距離ｄを１組の各画素
１ａ，１ｂの離間距離に一致させておくと、この複屈折
板４２を介した全ての光束が撮像画面４１上で分離距離
ｄを隔て入射するので、各画素１ａ，１ｂに入射する光
の量が同一となり、映像の光強度のむらを原因とする動
きの検出エラーを防止することができる。
【０１１８】また、人工の光源のもとで、この固体撮像
装置による動きの検出を行う場合は、各画素１ａ，１ｂ
に入射する光量の変化が撮像画面上の映像の動きを原因
とするのか、人工の光源の光強度の周期的な変化を原因
とするものかを識別する必要がある。
【０１１９】このためには、図９に示す様にフレーム期
間を人工の光源の光強度の周期の整数倍に設定する。こ
れによって、フレーム期間における人工の光源の光強度
の平均値は、各フレーム期間に共通のものとなり、各フ
レーム期間の度に変化することがない。これによって、
各画素１ａ，１ｂに入射する光量の変化を撮像画面上の
映像の動きを原因とするものと特定することができ、映
像の動きを誤り無く検出することできる。
【０１２０】なお、これまでの各実施形態においては、
各画素１ａ，１ｂとして、図１４の増幅型のものを例示
しているが、図１０に示す非増幅型のものを適用するこ
とも可能である。ただし、この場合は、読み出し用のパ
ルス信号とリセット用のパルス信号を共通化する必要が
あり、連続する２つのフレーム期間のうちの後半のフレ
ーム期間の開始に際しては、各画素１ａから読み出され
た信号電圧を切り捨てる必要がある。
【０１２１】図２１は、この発明の固体撮像装置の第５
実施形態を示している。この固体撮像装置は、ＣＣＤを
適用したものであって、撮像部５１、蓄積部５２、第１
及び第２水平ＣＣＤ５３，５４、第１及び第２増幅器５
５，５６、及び差動増幅器５７を備えている。
【０１２２】撮像部５１は、各画素を２ｍ行ｎ列のマト
リクス状に配列したものであり、各列６１毎に、図２２
に示す様に各画素６２ａ，６２ｂを交互に配列し、また
各列に沿って、それぞれの垂直ＣＣＤ６３を配置してい
る。これらの画素６２ａ，６２ｂは、光電変換部６４及
び移送ゲート部６５を備えており、列に並ぶ各画素６２
ａ，６２ｂの光電変換部６４がそれぞれの移送ゲート部
６５を通じて垂直ＣＣＤ６３に接続されている。
【０１２３】各画素６２ａ，６２ｂの光電変換部６４
は、光電変換を行って、それぞれの信号電荷を形成して
蓄積する。これらの画素６２ａ，６２ｂの信号電荷は、
それぞれの移送ゲート部６５を通じて垂直ＣＣＤ６３に
移送される。各列６１毎に、垂直ＣＣＤ６３は、２ｍ個
の各画素６２ａ，６２ｂからの信号電荷を受け取り、こ
れらの信号電荷を蓄積しつつ転送する。
【０１２４】各列毎に、各画素６２ａ，６２ｂの移送ゲ
ート部６５及び垂直ＣＣＤ６３を転送電極制御信号線群
６６を通じて制御しており、各画素６２ａの移送ゲート
部６５と各画素６２ｂの移送ゲート部６５は、相互に異
なる各転送電極制御信号線６６ａ，６６ｂによって制御
されている。これによって、各画素６２ａの移送ゲート
部６５と各画素６２ｂの移送ゲート部６５を別々に制御
することができ、各画素６２ａの信号電荷のみを該各画
素６２ａの移送ゲート部６５を通じて各垂直ＣＣＤ６３
に移送して転送したり、各画素６２ａ，６２ｂの信号電
荷を該各画素６２ａ，６２ｂの移送ゲート部６５を通じ
て各垂直ＣＣＤ６３に移送して転送することができる。
【０１２５】蓄積部５２は、ｎ列の各垂直ＣＣＤ６７を
備えている。これらの垂直ＣＣＤ６７は、ｍ個の各画素
の信号電荷を蓄積しつつ転送する。したがって、この蓄
積部５２では、ｍ行ｎ列の各画素の信号電荷、つまり撮
像部５１の１／２の各画素の信号電荷を蓄積しつつ、転
送することができる。
【０１２６】次に、この第５実施形態の固体撮像装置の
動作を図２３のタイミングチャートに従って説明する。
【０１２７】まず、フレーム期間Ｆにおいて、各画素６
２ａ，６２ｂの光電変換部６４による光電変換並びに信
号電荷の蓄積は、時点ｔ1から開始される。このフレー
ム期間Ｆの途中の時点ｔ3、つまりフレーム期間Ｆの１
／２に達したときに、各画素６２ａのみをリセットし
て、これらの画素６２ａの信号電荷を各垂直ＣＣＤ６３
から蓄積部５２の各垂直ＣＣＤ６７へと順次転送する。
これらの画素６２ａの信号電荷は、図２３の矢印７１，
７２に示す様に、時点ｔ3から時点ｔ4までは通常の転送
速度で転送され、時点ｔ4から時点ｔ6までは高速の転送
速度で転送される。そして、これらの画素６２ａの信号
電荷は、第１水平ＣＣＤ５３、第１増幅器５５及び差動
増幅器５７を通じて排出される。
【０１２８】時点ｔ3から時点ｔ5までは、各画素６２ａ
の光電変換部６４による光電変換並びに信号電荷の蓄積
が再開されると共に、各画素６２ｂの光電変換部６４に
よる光電変換並びに信号電荷の蓄積が継続される。
【０１２９】したがって、各画素６２ａの光電変換部６
４による蓄積をフレーム期間Ｆの１／２の期間だけ行
い、各画素６２ｂの光電変換部６４による蓄積をフレー
ム期間Ｆだけ行うことになり、各画素６２ａの蓄積期間
が各画素６２ｂの蓄積期間の１／２となる。
【０１３０】次に、時点ｔ5で、全ての各画素６２ａ，
６２ｂをリセットして、これらの画素６２ａ，６２ｂの
信号電荷を各垂直ＣＣＤ６３から蓄積部５２の各垂直Ｃ
ＣＤ６７へと順次転送する。
【０１３１】これらの画素６２ａ，６２ｂの信号電荷
は、図２３の矢印７３，７４に示す様に、次のフレーム
期間（Ｆ＋１）の時点ｔ5から時点ｔ6までは高速の転送
速度で転送され、時点ｔ6から時点ｔ8までは通常の転送
速度で転送される。そして、各画素６２ａの信号電荷
は、第１水平ＣＣＤ５３に転送されて、ここから第１増
幅器５５及び差動増幅器５７へと伝達され、また各画素
６２ｂの信号電荷は、第２水平ＣＣＤ５４に転送され
て、ここから第２増幅器５６及び差動増幅器５７へと伝
達される。
【０１３２】例えば、第１行の各画素６２ａの信号電荷
を第１水平ＣＣＤ５３を通じて転送しているときには、
同様のタイミングで第２行の各画素６２ｂの信号電荷を
第２水平ＣＣＤ５４を通じて転送し、また第ｉ行の各画
素６２ａの信号電荷を第１水平ＣＣＤ５３を通じて転送
しているときには、同様のタイミングで第（ｉ＋１）行
の各画素６２ｂの信号電荷を第２水平ＣＣＤ５４を通じ
て転送している。したがって、差動増幅器５７は、撮像
画面の列に沿って上下に隣接する１組の各画素６２ａ，
６２ｂの信号電荷を第１及び第２増幅器５５，５６を介
して同時に入力することになり、これらの画素６２ａ，
６２ｂの信号電荷の差(Ｖout)を出力する。この様な差
動増幅器５７の出力Ｖoutは、上下に隣接する全ての組
の各画素６２ａ，６２ｂの信号電荷について逐次形成さ
れる。
【０１３３】なお、時点ｔ6からｔ8までの期間におい
て、撮像部５１の各垂直ＣＣＤ６３及び蓄積部５２の各
垂直ＣＣＤ６７は、１フレーム期間におけるｍ回の各水
平走査期間Ｈの度に、２回の転送動作を行って、１フレ
ーム期間に合計２ｍ回の転送動作を行い、これによって
２ｍ行ｎ列の全ての各画素６２ａ，６２ｂの信号電荷を
読み出す。また、時点ｔ１から時点ｔ5までと、時点ｔ5
から時点ｔ9までは、等価であり、これらの期間の動作
が１フレーム期間毎に繰り返される。
【０１３４】さて、各画素６２ａからの信号電荷を第１
増幅器５５によって増幅し、また各画素６２ｂからの信
号電荷を第２増幅器５６によって増幅しており、第１増
幅器５５のゲインを第２増幅器５６のものの２倍に設定
している。また、先に述べた様に各画素６２ａの蓄積期
間は、各画素６２ｂの蓄積期間の１／２である。このた
め、撮像画面上の映像が静止した状態であって、１つの
感知単位とみなされる各画素６２ａ，６２ｂに同じ量の
光が入射している場合は、画素６２ａからの信号電荷が
画素１ｂからの信号電荷の１／２となり、２倍のゲイン
の第１増幅器５５の出力と第２増幅器５６の出力が相互
に等しくなり、差動増幅器５７によって求められる差が
０となる。
【０１３５】また、撮像画面上の映像が動いている状態
であって、１つの感知単位とみなされる各画素６２ａ，
６２ｂに入射する光の量に差が発生した場合は、画素６
２ａからの信号電荷が画素１ｂからの信号電荷の１／２
ではなくなり、２倍のゲインの第１増幅器５５の出力と
第２増幅器５６の出力が相互に等しくならず、これらの
出力の差が差動増幅器５７から出力され、映像の動きが
検出される。
【０１３６】図２４は、この発明の固体撮像装置の第６
実施形態を示している。この固体撮像装置では、図２１
に示した装置における第１及び第２水平ＣＣＤ５３，５
４の代わりに、１つの水平ＣＣＤ８１を備え、更にバッ
ファ８２、及び同時化並びに時間伸長回路８３を設けて
いる。
【０１３７】ここでは、撮像部５１及び蓄積部５２の動
作が図２１の装置と全く同様であり、フレーム期間Ｆの
途中の時点ｔ3で、各画素６２ａのみをリセットして、
これらの画素６２ａの信号電荷を排出し、時点ｔ5で、
全ての各画素６２ａ，６２ｂをリセットして、これらの
画素６２ａ，６２ｂの信号電荷を各垂直ＣＣＤ６３から
蓄積部５２の各垂直ＣＣＤ６７へと順次転送する。この
様な転送動作を１フレーム期間に２ｍ回繰り返すので
（１フレーム期間における各水平走査期間Ｈの回数が
ｍ）、１水平走査期間Ｈの半分の周期Ｈ／２に同期し
て、奇数行の各画素６２ａの信号電荷及び偶数行の各画
素６２ｂの信号電荷が水平ＣＣＤ８１に交互に与えられ
る。
【０１３８】奇数行の各画素６２ａの信号電荷及び偶数
行の各画素６２ｂの信号電荷は、水平ＣＣＤ８１を通じ
て交互に転送され、更にバッファ８２を介して同時化並
びに時間伸長回路８３へ伝送される。この同時化並びに
時間伸長回路８３の動作を図２５のタイミングチャート
に従って述べる。
【０１３９】バッファ８２は、第ｉ行の各画素６２ａの
信号電荷Ａi、及び第（ｉ＋１）行の各画素６２ｂの信
号電荷Ｂ(i+1)を周期Ｈ／２に同期して交互に出力する
（図２５（ａ）に示す）。同時化並びに時間伸長回路８
３は、周期Ｈに同期して、画素６２ａの信号電荷Ａｉ及
び画素６２ｂの信号電荷Ｂ(i+1)を共に入力すると、信
号電荷Ａｉを周期Ｈだけ遅延すると共に、信号電荷Ｂ(i
+1)を周期Ｈ／２だけ遅延して、これらの信号電荷Ａ
ｉ，Ｂ(i+1)を同時化し、更に、これらの信号電荷Ａ
ｉ，Ｂ(i+1)の期間を２倍に伸長してから、これらの信
号電荷Ａｉ，Ｂ(i+1)を出力する。これによって、同時
化並びに時間伸長回路８３からは、信号電荷Ａｉに対応
する周期Ｈの信号Ａｏ（図２５（ｂ）に示す）、及び信
号電荷Ｂ(i+1)に対応する周期Ｈの信号Ｂｏ（図２５
（ｃ）に示す）が同時に出力される。
【０１４０】これらの信号Ａｏ，Ｂｏは、増幅率２Ｇの
第１増幅器５５及び増幅率Ｇの第２増幅器５６によって
それぞれ増幅されてから、差動増幅器５７に加えられ
る。この差動増幅器５７は、信号Ｂｏから信号Ａｏの２
倍のものを差し引いて、この差（Ｖout）を出力する。
【０１４１】したがって、図２１の装置と同様に、映像
に動きが無い場合は、差動増幅器５７の出力Ｖoutが実
質的に０になり、また映像に動きがある場合は、この出
力Ｖoutが０から外れて、信号を得ることができ、映像
の動きを検出される。
【０１４２】なお、第５及び第６実施形態の固体撮像装
置においても、人工光源のもとで、撮像画面上の映像の
動きを検出する場合は、各画素６２ａの信号電荷の蓄積
期間（フレーム期間の１／２の期間）を人工の光源の光
強度の周期の整数倍に設定すれば、映像の動きを誤りな
く検出することができる。
【０１４３】また、第５実施形態の固体撮像装置におい
ては、図４の装置と同様に、第１及び第２ＣＣＤ５３，
５４と第１及び第２増幅器５５，５６間に、第１、第２
及び第３トランジスタ２１，２２，２３を設けると共
に、フレーム期間途中の各画素６２ａのリセットを行わ
ずに、各画素６２ａ，６２ｂを各フレーム期間毎に共に
リセットし、第１及び第２ＣＣＤ５３，５４の出力を第
１、第２及び第３トランジスタ２１，２２，２３を介し
て交互に取り出せば、通常の映像信号を得ることができ
る。
【０１４４】あるいは、第５実施形態の固体撮像装置に
おいては、フレーム期間途中の各画素６２ａのリセット
を行わずに、各画素６２ａ，６２ｂを各フレーム期間毎
に共にリセットするだけで、バッファ８２から通常の映
像信号を得ることができる。
【０１４５】
【発明の効果】以上説明した様に、この発明の動き検出
用固体撮像装置によれば、２つのフレーム期間毎に、第
１光電変換手段の信号の２倍のものと第２光電変換手段
の信号の差に基づいて、撮像画面上の映像の動きを検出
することができる。
【０１４６】この発明と従来の装置を比較すると、従来
の装置では、連続する２つのフレーム期間の信号の差を
求めるために、１つ前のフレーム期間の信号を記憶した
り保持しているが、これに対して、この発明では、連続
する２つのフレーム期間に、第２光電変換手段による光
積分を続けると共に、後半のフレーム期間のみに、第１
光光電変換手段による光積分を行い、第１光電変換手段
の信号の２倍のものと第２光電変換手段の信号の差を求
めているので、外部のメモリを必要とせず、かつ画素内
に２種類の信号電荷を保持する必要がない。
【０１４７】また、この発明の装置は、容易に実現する
ことができ、回路規模が大きくなることもなく、コスト
の上昇を抑えることができる。更に、画素として、通常
のものを利用することができるので、画素のサイズが大
きくなることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の固体撮像装置の第１実施形態を示す
ブロック図
【図２】図１の装置における各信号のタイミングを示す
タイミングチャート
【図３】（ａ）は図１の装置における撮像画面を示す
図、（ｂ）は図１の装置における読み出しとリセットの
タイミングを示す図
【図４】この発明の固体撮像装置の第２実施形態を示す
ブロック図
【図５】この発明の固体撮像装置の第３実施形態を示す
ブロック図
【図６】この発明の固体撮像装置の第４実施形態を示す
ブロック図
【図７】この発明の固体撮像装置の撮像画面に重ねられ
る複屈折板を概略的に示す図
【図８】この発明の固体撮像装置の撮像画面に図７の複
屈折板を重ねた状態を示す図
【図９】この発明における固体撮像装置のフレーム期間
を説明するために用いた図
【図１０】非増幅型固体撮像装置の画素を示す回路図
【図１１】増幅型固体撮像装置の横型の画素を例示する
回路図
【図１２】増幅型固体撮像装置の縦型の画素を例示する
回路図
【図１３】増幅型固体撮像装置の画素の他の例を示す回
路図
【図１４】図１１乃至図１３の回路を模式的に示すブロ
ック図
【図１５】従来の装置の一例を示すブロック図
【図１６】図１５の装置における各信号のタイミングを
示すタイミングチャート
【図１７】撮像画面上の動きを示す図
【図１８】従来の装置の他の例を示すブロック図
【図１９】図１８の装置における画素及び列増幅器の構
成を示す図
【図２０】図１８の装置における各信号のタイミングを
示すタイミングチャート
【図２１】この発明の固体撮像装置の第５実施形態を示
すブロック図
【図２２】図２１の固体撮像装置における撮像部を示す
ブロック図
【図２３】図２１の固体撮像装置の動作を説明するため
に用いたタイミングチャート
【図２４】この発明の固体撮像装置の第６実施形態を示
すブロック図
【図２５】図２４の固体撮像装置の動作を説明するため
に用いたタイミングチャート
【符号の説明】
１ 感知単位 １ａ，１ｂ 画素 ２ 読み出し回路 ３ 読み出し信号線 ４ 第１リセット回路 ４ａ 第１リセット信号線 ５ 第２リセット回路 ５ａ 第２リセット信号線 ６ａ，６ｂ 垂直信号線 ７ 第１選択トランジスタ ８ 第２選択トランジスタ ９ 第１水平信号線 １０ 第２水平信号線 １１ 水平走査回路 １２ 第１増幅器 １３ 第２増幅器 １４ 差動増幅器 １６ 出力線 ２１ 第１トランジスタ ２２ 第２トランジスタ ２３ 第３トランジスタ ２４ 増幅器 ３１ 相関２重サンプリング回路 ３２ クランプコンデンサ ３３ クランプトランジスタ ３４ サンプルトランジスタ ３５ サンプルホールドコンデンサ ５１ 撮像部 ５２ 蓄積部 ５３ 第１水平ＣＣＤ ５４ 第２水平ＣＣＤ ５５ 第１増幅器 ５６ 第２増幅器 ５７ 差動増幅器 ６２ａ，６２ｂ 画素 ６３，６７ 垂直ＣＣＤ ６４ 光電変換部 ６５ 移送ゲート部 ６６ 転送電極制御信号線群 ８１ 水平ＣＣＤ ８２ バッファ ８３ 同時化並びに時間伸長回路

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の光電変換手段をマトリクス状に配
    列して、撮像画面を形成し、これらの光電変換手段の信
    号に基づいて撮像画面上の映像の動きを検出する動き検
    出用固体撮像装置において、 各光電変換手段のうちの相互に空間的に近接する第１及
    び第２光電変換手段を１組とし、 第１光電変換手段の第１光積分期間を第２光電変換手段
    の第２光積分期間よりも短くすると共に、第１及び第２
    光積分期間の終了時点を略一致させ、 第１及び第２光積分期間の後に、第１及び第２光電変換
    手段の信号を共に読み出し、 第１光積分期間に対する第２光積分期間の比と第１光電
    変換手段の信号の積を求め、この積と第２光電変換手段
    の信号の差に基づいて撮像画面上の映像の動きを検出す
    る動き検出用固体撮像装置。
  2. 【請求項２】 第１光積分期間を第２光積分期間の１／
    ２に、第１光積分期間に対する第２光積分期間の比を２
    に設定し、 第１光電変換手段の信号の２倍のものと第２光電変換手
    段の信号の差に基づいて撮像画面上の映像の動きを検出
    する請求項１に記載の動き検出用固体撮像装置。
  3. 【請求項３】 マトリクス状に配列された各光電変換手
    段を第１及び第２光電変換手段からなる各組に分け、 これらの組毎に、第１及び第２光積分期間を個別に設定
    する請求項１又は２に記載の動き検出用固体撮像装置。
  4. 【請求項４】 第１及び第２光積分期間は、第１及び第
    ２光電変換手段のリセットで開始されて、第１及び第２
    光電変換手段の信号の読み出しで終了し、 これらのリセット及び読み出しは、各光電変換手段のマ
    トリクス状の配列における水平方向の各行単位で行われ
    る請求項１乃至３のうちのいずれかに記載の動き検出用
    固体撮像装置。
  5. 【請求項５】 各光電変換手段のマトリクス状の配列に
    おける水平方向の各行毎に、 水平方向に並ぶ各光電変換手段の信号の読み出しを共通
    の読み出し手段によって行い、 水平方向に並ぶ各光電変換手段のうちの第１光電変換手
    段のリセットを第１リセット手段によって行うと共に、
    水平方向に並ぶ各光電変換手段うちの第２光電変換手段
    のリセットを第２リセット手段によって行う請求項４に
    記載の動き検出用固体撮像装置。
  6. 【請求項６】 光電変換手段は、光電変換、及び信号の
    蓄積を行う請求項１乃至５のうちのいずれかに記載の動
    き検出用固体撮像装置。
  7. 【請求項７】 光電変換手段は、光電変換、及び信号の
    蓄積に加え、更に信号の増幅を行う請求項１乃至５のう
    ちのいずれかに記載の動き検出用固体撮像装置。
  8. 【請求項８】 読み出された光電変換手段の信号から、
    この光電変換手段の電荷排出後の該光電変換手段の出力
    を差し引いて、この光電変換手段の信号を補正する相関
    ２重サンプリング手段を更に備える請求項１乃至７のう
    ちのいずれかに記載の動き検出用固体撮像装置。
  9. 【請求項９】 撮像画面上に、１組の第１及び第２光電
    変換手段の離間距離に対応する分離幅を有する光学ロー
    パスフィルタを配置した請求項１乃至８のうちのいずれ
    かに記載の動き検出用固体撮像装置。
  10. 【請求項１０】 複数の光電変換手段をマトリクス状に
    配列して、撮像画面を形成し、マトリクス状の配列の各
    列に沿ってそれぞれの垂直ＣＣＤを配置し、これらの列
    毎に、列に並ぶ各光電変換手段をリセットすることによ
    って、これらの光電変換手段の信号電荷を該列の垂直Ｃ
    ＣＤを通じて転送し取り出す動き検出用固体撮像装置に
    おいて、 マトリクス状の配列の各列毎に、第１光電変換手段及び
    第２光電変換手段を交互に配置して列を形成し、 第２光電変換手段の第２光積分期間の途中で、第１光電
    変換手段をリセットして、第１光電変換手段の第１光積
    分期間を開始すると共に、第２光電変換手段の第２光積
    分期間を継続し、第１及び第２光積分期間の終了時点
    で、第１及び第２光電変換手段を共にリセットし、第１
    及び第２光電変換手段の信号電荷を垂直ＣＣＤを通じて
    取り出し、 第１光積分期間に対する第２光積分期間の比と第１光電
    変換手段の信号電荷の積を求め、この積と第２光電変換
    手段の信号電荷の差に基づいて撮像画面上の映像の動き
    を検出する動き検出用固体撮像装置。
  11. 【請求項１１】 第１水平ＣＣＤ及び第２水平ＣＣＤを
    更に備え、 各列毎に、第１及び第２光電変換手段の信号電荷を該列
    の垂直ＣＣＤを通じて第１及び第２水平ＣＣＤに伝送
    し、第１光電変換手段の信号電荷を第１水平ＣＣＤを通
    じて取り出すと共に、第２光電変換手段の信号電荷を第
    ２水平ＣＣＤを通じて取り出す請求項１０に記載の動き
    検出用固体撮像装置。
  12. 【請求項１２】 水平ＣＣＤを更に備え、 各列毎に、第１及び第２光電変換手段の信号電荷を該列
    の垂直ＣＣＤを通じて水平ＣＣＤに伝送し、第１及び第
    ２光電変換手段の信号電荷を水平ＣＣＤを通じて交互に
    転送し、第１及び第２光電変換手段の信号電荷の少なく
    とも一方を遅延して、第１及び第２光電変換手段の信号
    電荷を相互のタイミングを一致させて取り出す請求項１
    ０に記載の動き検出用固体撮像装置。
  13. 【請求項１３】 撮像画面上の映像の明るさが周期的に
    変化する場合、第１光電変換手段の第１光積分期間を該
    映像の明るさの周期の整数倍に設定する請求項１乃至１
    ２のうちのいずれかに記載の動き検出用固体撮像装置。
  14. 【請求項１４】 撮像画面上の映像の動きを検出したこ
    とを示す検出信号と、この撮像画面上の映像を示す各光
    電変換手段の信号を切り換えて出力する請求項１乃至１
    ３のうちのいずれかに記載の動き検出用固体撮像装置。
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