JP2003219274A

JP2003219274A - 固体撮像素子及び撮像装置

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Publication number: JP2003219274A
Application number: JP2002018521A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Takahashi; 秀和高橋
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-01-28
Filing date: 2002-01-28
Publication date: 2003-07-31
Anticipated expiration: 2022-01-28
Also published as: JP4040312B2

Abstract

(57)【要約】【課題】固体撮像素子の小型化を課題とする。【解決手段】各々が複数の光電変換部を有し、異なる
用途に用いられる複数の光電変換領域と、前記光電変換
領域が形成されている半導体基板の温度温情を得る温度
回路とを有する固体撮像素子であって、前記固体撮像素
子外部へ信号を出力する第１の端子を有し、前記複数の
光電変換領域からの信号と、前記温度測定回路からの信
号は、共通の前記第１の端子から出力されることを特徴
とする固体撮像素子を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被写体からの光信
号を受光する固体撮像素子及びそれを用いた撮像装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体基板上に複数のフォトダイオ−ド
を配置した光電変換領域やフォトダイオ−ドからの信号
を読み出す読み出し回路を形成した固体撮像素子（例え
ば、測定用のＡＦセンサ）は、周囲温度の影響によっ
て、特性が変化する。

【０００３】そのため、固体撮像素子内に、固体撮像素
子の温度を測定する温度測定回路を有している。

【０００４】また、例えば測光用のＡＥセンサと測距用
のＡＦセンサ等の異なる用途のセンサを同一の半導体基
板上に形成した固体撮像素子がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、固体撮
像素子内に光電変換領域や読み出し回路の他に温度測定
回路まで配置すると回路規模が増大する課題や、回路が
多くなり配線が増えることによるノイズ等の課題が生じ
る。

【０００６】また、同じような課題が異なる用途の複数
のセンサを同一の半導体基板上に形成した固体撮像素子
にも当てはまる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、一手段として、各々が複数の光電変換部を有し、
異なる用途に用いられる複数の光電変換領域と、前記光
電変換領域が形成されている半導体基板の温度温情を得
る温度回路とを有する固体撮像素子であって、前記固体
撮像素子外部へ信号を出力する第１の端子を有し、前記
複数の光電変換領域からの信号と、前記温度測定回路か
らの信号は、共通の前記第１の端子から出力されること
を特徴とする固体撮像素子を提供する。

【０００８】また、複数の光電変換部を有する光電変換
領域と、前記光電変換領域が形成されている半導体基板
の温度情報を得る温度回路と、前記光電変換領域を駆動
する駆動回路とを有する固体撮像素子であって、前記光
電変換領域からの信号を前記固体撮像素子外部へ出力す
るための第１の端子と、前記駆動回路を駆動するための
ディジタル信号を前記固体撮像素子内部へ入力するため
の第２の端子とを有し、前記光電変換領域からの信号と
前記温度測定回路からの信号は、共通の前記第１の端子
から出力されるとともに、前記第２の端子は、前記第１
の端子が配置されている辺と対向する辺に配置されてい
ることを特徴とする固体撮像素子を提供する。

【０００９】また、各々が複数の光電変換部を有し、異
なる用途に用いられる複数の光電変換領域と、前記複数
の光電変換領域を駆動する駆動回路とを有する固体撮像
素子であって、前記複数の光電変換領域からの信号を前
記固体撮像素子外部へ出力するための第１の端子と、前
記駆動回路を駆動するためのディジタル信号を前記固体
撮像素子内部へ入力するための第２の端子とを有し、前
記複数の光電変換領域からの信号は、共通の前記第１の
端子から出力されるとともに、前記第２の端子は、前記
第１の端子が配置されている辺と対向する辺に配置され
ていることを特徴とする固体撮像素子を提供する。

【００１０】また、上記の固体撮像素子と、前記固体撮
像素子からの信号を処理する信号処理回路とを有するこ
とを特徴とする撮像装置を提供する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて詳細に説明する。

【００１２】（実施の形態１）図１は、実施の形態１を
説明するための図である。

【００１３】同図において、１００はＳｉ半導体基板上
に複数の回路部を形成した固体撮像素子（ＣＭＯＳプロ
セスによって形成したＣＭＯＳセンサ）、１０１は位相
差検出型の測距を行うための複数の光電変換部を含む光
電変換領域を有するＡＦ回路ブロック、１０２は測光を
行うための複数の光電変換部を含む光電変換領域を有す
るＡＥ回路ブロック、１０３は固体撮像素子の温度を監
視するための温度計回路ブロック、１０４は出力信号を
選択するためのマルチプレクサ（ＭＰＸ）、１０５は蓄
積時間を制御するためのＡＧＣ回路、１０６は各回路ブ
ロックの基準電位を発生するための電源回路である。

【００１４】１０７は外部マイコンとの通信回路（Ｉ／
Ｏ）と光電変換領域を駆動するための駆動回路であるタ
イミング発生器（Ｔ／Ｇ）で構成されるロジック回路で
ある。ここで、ロジック回路からは、シフトパルス（φ
Ｈ）を共通にＡＦ回路ブロック１０１とＡＥ回路ブロッ
クに印加するとともに、スタ−トパルスをＡＦ回路ブロ
ックとＡＥ回路ブロックに別々に印加する構成となって
いる。つまり、シフトパルスは、ＡＦ回路ブロックとＡ
Ｅ回路ブロックの両方に同時に印加されるが、スタ−ト
パルスがＡＦ回路ブロックとＡＥ回路ブロックに個別に
印加できるようになっているために、例えば、ＡＦ回路
ブロックからの信号を読み出した後に、ＡＥ回路ブロッ
クからの信号を読み出すことが可能となる。

【００１５】１０８はＡＦ信号を増幅するための信号増
幅回路、１０９は外部に設けられたＡＤコンバータ内蔵
のマイコンである。

【００１６】１０１のＡＦ回路ブロックは、３点ＡＦ
（３つの位置でオートフォーカス）を行うために、１１
０のＡＦ回路ペア３組で構成されている。１１０のＡＦ
回路ペアは１１０Ａと１１０Ｂの２つのＡＦリニアセン
サ回路で構成され、位相差検出方式によるオートフォー
カスを可能としている。１０２のＡＥ回路ブロックは、
４分割評価測光（全体測光と３点スポット測光）を行う
ために、１１０のＡＥ回路４つと、Ｉｓ補償回路、信号
増幅回路、シフトレジスタで構成されている。

【００１７】次に各回路についての詳細な説明を行う。

【００１８】図２にＡＦ回路ブロックを構成するＡＦリ
ニアセンサ回路（１１０Ａ、１１０Ｂ）の具体的な回路
図を示す。同図に示したＣＭＯＳリニア型ＡＦセンサ
は、本出願人により特開２０００−１８０７０６号、特
開２０００−７８４７２号等で提案した回路である。同
図において、１は光電変換を行う光電変換部であるＰＮ
接合フォトダイオード、２はＰＮフォトダイオードの電
位をＶＲＥＳにリセットするリセット用ＭＯＳトランジ
スタ、３はＰＮフォトダイオードで発生した電荷を増幅
するための差動増幅回路、４は差動増幅回路の出力電圧
をメモリーするためのＭＯＳ容量、５はメモリスイッチ
用ＭＯＳトランジスタ、６は４のメモリーに保持された
電荷の増幅読み出しを行うためのソースフォロワ回路で
ある。ここで、６のソースフォロワ回路の出力を３の差
動増幅回路にフィードバックかけることにより、出力電
圧のオフセットバラツキとゲイン低下を抑えることが可
能となる。

【００１９】７はクランプ容量、８はクランプ電位を入
力するためのＭＯＳスイッチであり、６と７でクランプ
回路を構成している。９〜１２はスイッチ用ＭＯＳトラ
ンジスタ、１３は最小値検出用差動増幅器、１４は最大
値検出用差動増幅器であり、それぞれの差動増幅器は電
圧フォロワ回路を構成している。１５は最小値出力用Ｍ
ＯＳスイッチ、１６は最大値出力用ＭＯＳスイッチ、１
７はＯＲゲート、１８、１９は定電流用ＭＯＳトランジ
スタ、２０は走査回路（シフトレジスタ）である。１４
の最小値検出回路には最終段がＮＭＯＳのソースフォロ
ワ回路、１５の最大値検出回路には最終段がＰＭＯＳの
ソースフォロワ回路が用いられている。２１は画素から
のＡＦ信号が出力される共通出力線である。

【００２０】本回路構成において、最大値検出回路と最
小値検出回路の前段にフィードバック型のノイズクラン
プ回路を設けることにより、フォトダイオードで発生す
るリセットノイズと、センサアンプ、最大値検出回路、
最小値検出回路で発生するＦＰＮの除去が可能となって
いる。また、最終出力段がソースフォロワ形式である電
圧フォロワ回路を画素毎に構成し、最大値出力時には各
電圧フォロワの出力段の定電流源をオフにして、定電流
源に接続された出力線に共通接続することにより、映像
信号の最小値を得ることができる。

【００２１】また、ＡＦ像信号出力時には、各電圧フォ
ロワの出力段の定電流源をオンにして、２０のシフトレ
ジスタを駆動パルス（φＨ，φＨｓ）で走査させて、各
電圧フォロワ回路を出力線に順番に接続することによ
り、シリアルなＡＦ像信号を得ることができる。この動
作により、最大値検出回路とＡＦ像信号出力回路が兼用
となるため、チップの小型化が可能となる。

【００２２】図３にＡＥ回路ブロック１０２を構成する
光電流対数圧縮出力型のＡＥ回路の回路図を示す。同図
において、１１２はＣＭＯＳ差動増幅器、１１３は光電
変換部であるＰＮ接合フォトダイオード、１１４はＰＮ
接合ダイオード、１１５はシフトレジスタで制御される
ＭＯＳスイッチである。１１３のＰＮ接合フォトダイオ
ード両端の電位は基準電位Ｖｃになるため、両端間の電
位はゼロバイアス状態となる。従って、空乏層の広がり
が抑えられるため、空乏層からの暗電流の発生が抑えら
れる。フォトダイオードで発生した光電流が１１４のＰ
Ｎ接合ダイオードを流れることにより、電流電圧変換さ
れる。

【００２３】このとき、ダイオードの電流電圧特性によ
り、次式に従う対数変換出力が行われる。

【００２４】Ｖｏｕｔ＝Ｖｃ＋（ｋＴ／ｑ）ｌｎ（Ｉｐ
／Ｉｓ）ここでｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度、ｑは素電荷
量、Ｉ_Ｐは光電流、Ｉ _Ｓはダイオードの逆方向飽和電流
である。

【００２５】この式により、Ｉ_ＳがばらつくとＡＥ特性
もばらつくことが理解できる。従って、ばらつきを抑え
るために、１１１のＩ_Ｓ補正回路が必要となる。また、
上式から解るようにＶ_ＯＵＴはＴに依存するため、正確
な測光値を求めるためには、固体撮像素子の温度の正確
な測定が必須となる。

【００２６】図４に１０３の温度計回路の回路図を示
す。同図において、１１６はＰＮ接合ダイオード、１１
７は定電流源、１１８はＣＭＯＳ差動増幅器である。本
実施例における温度計回路はＰＮ接合ダイオードの内蔵
電圧の温度特性（約−２ｍＶ／℃）を利用した回路であ
り、次段のＣＭＯＳ増幅回路により、Ｒ２／Ｒ１倍のゲ
インを掛けてＭＰＸへ出力する。固体撮像素子の温度を
直接測定することで、固体撮像素子の暗電流補正のデー
タとＡＥ回路の感度の補正データして用いること可能と
なる。それにより、高精度な測光性能と測距性能の実現
が可能となる。

【００２７】本実施の形態では、ＡＥ回路とＡＦ回路と
温度計回路が同一半導体基板上に形成されており、それ
ぞれの回路からの出力信号をマルチプレクス回路で選択
することにより、共通の出力端子からそれぞれの信号を
固体撮像素子から時系列に出力することを特徴とする。
また、ＡＦ回路とＡＥ回路のそれぞれのシフトレジスタ
用制御パルス（φＨｓ、φＨ）を兼用させたことも特徴
である。制御パルスの兼用により、１０７のロジック回
路の縮小化が可能となる。

【００２８】次に、本実施の形態における固体撮像素子
の動作シーケンスを図５の動作フローチャートを用いて
説明する。

【００２９】先ず、固体撮像素子の電源を投入して、各
回路ブロック（ＡＦ回路、ＡＥ回路、温度計回路他）を
スタンバイ状態とする。

【００３０】次のリセット期間において、フォトダイオ
ードに蓄積されている電荷のリセットを行う。

【００３１】リセット終了後、第１回目の温度信号読み
出しを行う。この温度信号読み出しと同時にＡＦ用フォ
トダイオードでの光電荷の蓄積を開始する。また、蓄積
開始と同時に、全画素あるいは一部の画素からの最大値
信号と最小値信号のモニタによる蓄積時間制御を行う。
ＡＧＣ回路において最大値信号と最小値信号の差分演算
を行い、その差信号と基準電位（ＶＢＢ）の比較演算に
よりコンパレータ出力が反転するまで蓄積は続けられ
る。但し、システムで設定された最大蓄積時間に達した
場合には、コンパレータ出力が反転しない状態でも、そ
の時点で蓄積は終了される（超低輝度撮影状態の場合、
超低コントラスト被写体の場合等）。

【００３２】蓄積終了時の差信号のレベルに応じて信号
増幅回路のゲインが決定され、ＡＦ回路ブロックからの
ＡＦ像信号を増幅して外部へ出力する。このように、蓄
積時間制御とゲイン制御により、センサのダイナミック
レンジを拡大することで幅広い輝度範囲でのオートフォ
ーカスが可能となる。

【００３３】ＡＦ信号の読み出しが終了した後、ＭＰＸ
を切り替えて、ＡＥ信号の読み出しを行う。本実施の形
態では多分割ＡＥであるため、ＡＥ用のシフトレジスタ
を駆動させて順次読み出しを行う。

【００３４】ＡＥ信号の読み出しが終了した後、ＭＰＸ
を切り替えて、２度目の温度信号の読み出しを行い、そ
の後、電源を切断してセンサ動作を終了させる。

【００３５】本実施例において、温度計出力をＡＦ信号
出力とＡＥ信号出力の前と後で、計２回行う駆動である
ことを特徴とする。これはＡＥ回路とＡＦ回路が動作す
る前後で固体撮像素子の温度が異なることでの温度測定
誤差を低減させるためである。撮像装置の電源をオンし
た直後において固体撮像素子の温度は周囲温度と同じで
あるが、その後、消費電流による発熱により固体撮像素
子温度は上昇する。十分時間が経ち、パッケージの放熱
と固体撮像素子の発熱の均衡がとれると、固体撮像素子
温度は一定になる。

【００３６】従って、従来のようパッケージの温度から
固体撮像素子の温度を推測する方法や、温度測定を一回
しか行わない場合には、固体撮像素子の測定温度に誤差
が生じる。この測定誤差を低減するためには、本実施の
形態に提案したように、固体撮像素子自身の温度を数回
測定する手段が有効となる。固体撮像素子の温度による
補正を行うためには、最も簡単には２つの温度信号の平
均値を用いてＡＥ信号とＡＦ信号の温度補正を行えばよ
いが、２つの温度信号に重み付けを行うことにより更に
正確な温度補正が可能となる。

【００３７】本実施の形態における回路形式により、温
度信号の出力が可能であり、小型かつ高性能な測光と測
距の両方の用途を持った固体撮像素子が実現できた。ま
た、本実施の形態における駆動により、正確な固体撮像
素子の温度測定が可能となった。

【００３８】本実施の形態ではＣＭＯＳセンサで説明し
たが、ＣＭＯＳセンサのみならず、例えばＣＣＤ、ＢＡ
ＳＩＳ、ＳＩＴ、ＣＭＤ、ＡＭＩ等にも当然ながら応用
可能である。

【００３９】（実施の形態２）図６は、実施の形態２を
説明するための動作フローチャートである。

【００４０】実施の形態１においては１回の動作におい
て温度出力を２回行っていたが、本実施の形態では温度
出力を３回行う駆動であることを特徴とする。１回目と
２回目の温度信号を用いてＡＦ用補正データとし、２回
目と３回目の温度信号を用いてＡＥ用補正データとす
る。本実施の形態により、更なる正確な温度補正が可能
となる。また、本実施の形態においては温度出力を３回
行っているが、４回以上読み出しても良い。

【００４１】ここで、上記以外の点については、実施の
形態１と同じである。

【００４２】本実施の形態の駆動により、上記の実施の
形態１以上に正確な固体撮像素子温度出力が行える測光
と測距の両方の用途を持った固体撮像素子が実現でき
た。

【００４３】（実施の形態３）図７は、実施の形態３を
説明するための固体撮像素子の回路ブロック図である。

【００４４】本実施の形態において、実施の形態１で施
した駆動パルスの兼用以外に、ＡＦ回路用シフトレジス
タとＡＥ回路用シフトレジスタを兼用したことを特徴と
する。本実施例のように、駆動パルスと駆動回路を兼用
することにより、固体撮像素子の縮小がさらに可能とな
る。

【００４５】また、本実施の形態の回路において、ＡＥ
回路の基準電位と温度計回路の基準電位を兼用すること
が可能であるため、電源回路の縮小化によるチップサイ
ズの縮小も同時に実現できる。

【００４６】本実施の形態において、実施の形態１の固
体撮像素子よりさらに縮小化された測光と測距の両方の
用途を持った固体撮像素子が実現できた。

【００４７】（実施の形態４）図８は、実施の形態２を
説明するための固体撮像素子の平面レイアウトを示した
ものである。実施の形態１で説明した図１と同じ構成に
ついては、同じ番号を付している。

【００４８】同図において、１１９はディジタル系の入
出力端子群、１２０はアナログ系の入出力端子群であ
る。１１９のディジタル系入出力端子は、ディジタル回
路電源用のＤＶＤＤ端子と接地電位用のＤＧＮＤ端子、
マスタークロック入力用のＭＣＬＫ端子、マイコンから
の通信信号入力用のＣＬＫ１端子とＣＬＫ２端子、マイ
コンへの通信信号出力用のＭＯＮ端子から成る。

【００４９】１２０のアナログ系入出力端子は、アナロ
グ回路電源用のＡＶＤＤ端子と接地電位用のＡＧＮＤ端
子、アナログ信号（ＡＥ信号、ＡＦ信号、温度信号）出
力用のＳＯＵＴ端子、基準電圧モニタ用のＶｃ端子とＶ
ＲＥＳ端子とＶＧＲ端子から成る。

【００５０】マスタークロックであるＭＣＬＫは数ＭＨ
ｚ以上と高速であるため、立ち上がり時と立下り時のク
ロックノイズの影響が大きくなる。そのため、本実施の
形態において、ディジタル系の端子は固体撮像素子の上
側に配置し、アナログ系の端子は固体撮像素子の下側に
配置する（つまり、ディジタル系入出力端子を、アナロ
グ系入出力端子が設けられている辺と対向する辺に設け
る）ことで、アナログ信号へクロックノイズがのる影響
を低減している。

【００５１】また、本実施の形態では、実施の形態１と
同様にＡＥ信号、ＡＦ信号、及び温度信号をＭＰＸを介
して共通の出力端子（ＳＯＵＴ）から固体撮像素子外部
へ出力しているため、それぞれを別々の出力端子から出
力する場合と比較して、いずれかの回路からの信号を読
み出すための配線長は、長くしなければならない（本実
施の形態では、ＡＦ回路からの信号を読み出す配線は、
引き伸ばされている）。

【００５２】このため、固体撮像素子内の回路からの信
号を読み出す配線と、他のディジタル信号を入出力する
配線とが交差する可能性があるが、本実施の形態では、
ディジタル系の端子は固体撮像素子の上側に配置し、ア
ナログ系の端子は固体撮像素子の下側に配置するように
することによって、各回路（ＡＥ回路、ＡＦ回路、温度
計回路）からの信号を読み出す配線と、ディジタル信号
を入出力する配線とは交差することがないようにした。

【００５３】本実施の形態では、ディジタル系の端子群
とアナログ系の端子群とを対向する別々に辺に設けると
ともに、ＡＥ回路、ＡＦ回路及び温度計回路からの信号
を共通の出力端子より出力するように構成したことによ
り、ディジタル系信号とアナログ系信号の干渉がなくな
るため、ノイズの低減された出力信号を得ることが可能
となるとともに、小型化を実現することが可能となっ
た。

【００５４】本実施の形態では、ＡＥ回路ブロック１０
１、ＡＦ回路ブロック１０２、温度計回路１０３とが固
体撮像素子内に設けられた構成を説明したが、固体撮像
素子内に温度計回路を設けず、ＡＥ回路ブロックとＡＦ
回路ブロックを設けた構成であってもよいし、また、上
記で説明したようなＡＥ回路ブロックＡＦ回路ブロック
を設けず、被写体画像を最終的に得るための被写体像を
撮像する撮像回路ブロック（複数の光電変換部を２次元
状に配列した構成）と温度計回路とを設ける構成であっ
ても良い。また、上記で説明したような温度計回路ブロ
ックとＡＦ回路ブロックを設けず、ＡＥ回路ブロックと
撮像回路ブロックとを設ける構成であっても良い。

【００５５】（実施の形態５）実施の形態１〜４で説明
した測光回路ブロック、測距回路ブロック、及び温度計
回路を有した固体撮像素子を用いた撮像装置について説
明する。図９は、実施の形態５を説明するための固体撮
像素子をレンズシャッタディジタルコンパクトカメラ
（撮像装置）に用いた場合の一実施形態を示すブロック
図である。図８において、２０１はレンズのプロテクト
とメインスイッチを兼ねるバリア、２０２は被写体の光
学像を固体撮像素子２０４に結像するレンズ、２０３は
レンズ２０２を通った光量を可変するための絞り、２０
４はレンズ２０２で結像された被写体を画像信号として
取り込むための固体撮像素子である。

【００５６】また、２０５は上記の実施の形態１〜４で
説明した固体撮像素子である。例えば、図１の実施形態
のものを用いるものとする。２０６は固体撮像素子２０
４や固体撮像素子２０５から出力される画像信号、測光
信号、測距信号をアナログ−ディジタル変換するＡ／Ｄ
変換器、２０８はＡ／Ｄ変換器２０７より出力された画
像データに各種の補正やデータを圧縮する信号処理部、
２０９は固体撮像素子２０４、撮像信号処理回路２０
６、Ａ／Ｄ変換器２０７、信号処理部２０８等に各種タ
イミング信号を出力するタイミング発生部、２１０は各
種演算とカメラ全体を制御する全体制御・演算部、２１
１は画像データを一時的に記憶するためのメモリー部で
ある。

【００５７】更に、２１２は記録媒体に記録または読み
出しを行うためのインターフェース部、２１３は画像デ
ータの記録または読み出しを行うための半導体メモリー
等の着脱可能な記録媒体、２１４は外部コンピュータ等
と通信するためのインターフェース部である。

【００５８】次に、このようなレンズシャッタディジタ
ルコンパクトカメラの撮影時の動作について説明する。
バリア２０１がオープンされるとメイン電源がオンさ
れ、次にコントロール系の電源がオンし、更にＡ／Ｄ変
換器２０７等の撮像系回路の電源がオンされる。

【００５９】固体撮像素子２０５のＡＦ回路ブロックか
ら出力された信号をもとに三角測距法により被写体まで
の距離の演算を全体制御・演算部２１０で行う。その
後、レンズ２０２の繰り出し量を算出し、レンズ２０２
を所定の位置まで駆動させて合焦させる。

【００６０】次いで、露光量を制御するために、固体撮
像素子２０５のＡＥセンサから出力された信号をＡ／Ｄ
変換器２０７で変換した後、信号処理部２０８に入力
し、そのデータを基に露出の演算を全体制御・演算部２
１０で行う。

【００６１】この測光を行った結果により明るさを判断
し、その結果に応じて全体制御・演算部２１０は絞り２
０３とシャッタスピードを調節する。

【００６２】その後、露光条件が整った後に固体撮像素
子２０４での本露光が始まる。露光が終了すると、固体
撮像素子２０４から出力された画像信号はＡ／Ｄ変換器
２０７でＡ−Ｄ変換され、信号処理部２０８を通り全体
制御・演算２１０によりメモリー部２１１に書き込まれ
る。その後、メモリー部２１１に蓄積されたデータは全
体制御・演算部２１０の制御により記録媒体制御Ｉ／Ｆ
部２１２を通り着脱可能な記録媒体２１３に記録され
る。また、外部Ｉ／Ｆ部２１４を通り直接コンピュータ
等に入力してもよい。

【００６３】なお、本実施の形態の固体撮像素子２０５
はディジタルコンパクトカメラだけでなく、銀塩カメラ
等にも使用できる。

【００６４】

【発明の効果】本発明によれば、固体撮像素子の小型化
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１を説明するための図であ
る。

【図２】図１のＡＦ回路を詳細にあらわす図である。

【図３】図１のＡＥ回路を詳細にあらわす図である。

【図４】図１の温度計回路を詳細にあらわす図である。

【図５】本発明の実施の形態１を説明するための動作フ
ローチャートである。

【図６】本発明の実施の形態２を説明する動作フローチ
ャートである。

【図７】本発明の実施の形態３を説明するための図であ
る。

【図８】本発明の実施の形態４を説明するための図であ
る。

【図９】本発明の実施の形態５を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１ＰＮフォトダイオード２リセットＭＯＳトランジスタ３ＣＭＯＳ差動増幅回路４ＭＯＳ容量５メモリスイッチ用ＭＯＳトランジスタ６ソースフォロワ回路７クランプ容量８クランプＭＯＳスイッチ９〜１２ＭＯＳスイッチ１３最小値検出用差動増幅器１４最大値検出用差動増幅器１５、１６ＭＯＳスイッチ１７ＯＲ回路１８、１９定電流ＭＯＳトランジスタ２０走査回路２１共通出力線３０他分割フォトダイオード４０、４２ＡＦ用フォトダイオードアレイ６０マイコン６２データ線６４、６６ドライバ７０半導体基板７２ＡＥ用信号増幅回路７４ＡＦ用信号増幅回路７５信号補正回路７６ラッチ回路７８マルチプレクサ８０ロジック回路１００固体撮像素子１０１ＡＦ回路ブロック１０２ＡＥ回路ブロック１０３温度計回路１０４マルチプレクス回路１０５ＡＧＣ回路１０６電源回路１０７ロジック回路１０８信号増幅回路１０９マイコン１１０ＡＦ回路１１０Ａ、１１０ＢＡＦリニアセンサ回路１１１ＡＥ回路１１２、１１８差動増幅アンプ１１３ＰＮ接合フォトダイオード１１４、１１６ＰＮ接合ダイオード１１５スイッチ用ＭＯＳトランジスタ１１７定電流源１１９ディジタル系入出力端子１２０アナログ系入出力端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各々が複数の光電変換部を有し、異なる
用途に用いられる複数の光電変換領域と、前記光電変換
領域が形成されている半導体基板の温度情報を得る温度
回路とを有する固体撮像素子であって、前記固体撮像素子外部へ信号を出力する第１の端子を有
し、前記複数の光電変換領域からの信号と、前記温度回路か
らの信号は、共通の前記第１の端子から出力されること
を特徴とする固体撮像素子。
【請求項２】請求項１において、前記複数の光電変換
領域は、測光用の光電変換領域と測距用の光電変換領域
であることを特徴とする固体撮像素子。
【請求項３】請求項１又は２において、前記光電変換
領域を駆動するための駆動回路と、前記駆動回路を駆動
するためのディジタル信号を前記固体撮像素子内部へ入
力するための第２の端子とを有し、前記第２の端子は、
前記第１の端子が配置されている辺と対向する辺に配置
されていることを特徴とする固体撮像素子。
【請求項４】請求項３において、前記駆動回路は、前
記複数の光電変換領域からの信号を出力するための複数
の走査回路に共通の駆動パルスを印加することを特徴と
する固体撮像素子。
【請求項５】請求項２において、前記第１の出力端子
から温度回路からの信号、測距用の光電変換領域からの
信号、測光用の光電変換領域からの信号、温度回路から
の信号の順番に読み出すように制御する駆動回路を有す
ることを特徴とする固体撮像素子。
【請求項６】複数の光電変換部を有する光電変換領域
と、前記光電変換領域が形成されている半導体基板の温
度情報を得る温度回路と、前記光電変換領域を駆動する
駆動回路とを有する固体撮像素子であって、前記光電変換領域からの信号を前記固体撮像素子外部へ
出力するための第１の端子と、前記駆動回路を駆動する
ためのディジタル信号を前記固体撮像素子内部へ入力す
るための第２の端子とを有し、前記光電変換領域からの信号と前記温度測定回路からの
信号は、共通の前記第１の端子から出力されるととも
に、前記第２の端子は、前記第１の端子が配置されてい
る辺と対向する辺に配置されていることを特徴とする固
体撮像素子。
【請求項７】請求項６において、前記光電変換領域用
の電源信号を前記固体撮像素子内部へ入力する第３の端
子と、前記駆動回路用の電源信号を前記固体撮像素子内
部へ入力する第４の端子とを有し、前記前記第４の端子
は、前記第３の端子が配置されている辺と対向する辺に
配置されていることを特徴とする固体撮像素子。
【請求項８】請求項６又は７において、前記第１の端
子と、前記光電変換領域及び前記温度回路とを接続する
配線と、前記第２の端子と前記駆動回路とを接続する配
線は、交差していないことを特徴とする固体撮像素子。
【請求項９】各々が複数の光電変換部を有し、異なる
用途に用いられる複数の光電変換領域と、前記複数の光
電変換領域を駆動する駆動回路とを有する固体撮像素子
であって、前記複数の光電変換領域からの信号を前記固体撮像素子
外部へ出力するための第１の端子と、前記駆動回路を駆動するためのディジタル信号を前記固
体撮像素子内部へ入力するための第２の端子とを有し、前記複数の光電変換領域からの信号は、共通の前記第１
の端子から出力されるとともに、前記第２の端子は、前
記第１の端子が配置されている辺と対向する辺に配置さ
れていることを特徴とする固体撮像素子。
【請求項１０】請求項９において、前記複数の光電変
換領域は、測光用の光電変換領域と測距用の光電変換領
域であることを特徴とする固体撮像素子。
【請求項１１】請求項１乃至１０のいずれか１項の固
体撮像素子と、前記固体撮像素子からの信号を処理する
信号処理回路とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１２】請求項１１において、前記固体撮像素
子からの信号に基づいて、測光及び測距のための演算を
行う制御回路を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１３】請求項１１又は１２において、被写体
像を結像するレンズを有することを特徴とする撮像装
置。