JP2006060569A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 撮像素子の撮像面の画素はPD、FD、転送トランジスタ、リセットトランジスタ、増幅トランジスタ、及び行選択トランジスタを備える。PDの容量CFDがFDの容量CPDより大きくなるように形成する。PDに蓄積される電荷が第1FD電荷量QFMAX1以下である場合は、FDの容量CFDに基づいて受光量を認識する。PDに蓄積される電荷が第1FD電荷量QFMAX1以上である場合は、FDの容量CFDとPDの容量CPDに基づいて受光量を認識する。
【選択図】 図3
Description
図1は、本発明の一実施形態を適用した撮像装置の全体構成を模式的に示した図である。
11 撮像部
15 垂直読出し線
17 列選択トランジスタ
20 画素
21 フォトダイオード(PD)
22 フローティングディフュージョン(FD)
23 転送トランジスタ
24 リセットトランジスタ
25 増幅トランジスタ
26 行選択トランジスタ
27 電源線
30 相関二重サンプリング/サンプルホールド(CDS/SH)回路
40 撮像装置
41 信号処理回路
ΦT 転送信号線
ΦR リセット信号線
ΦSR 行選択信号線
ΦSHP 第1SH信号線
ΦSHD 第2SH信号線
Claims (7)
- 受光量に応じた電荷を発生させて蓄積する光電変換手段と、
電荷を蓄積可能で、蓄積した電荷に応じて電位が変わるフローティングディフュージョンと、
前記光電変換手段で蓄積した電荷を前記フローティングディフュージョンに転送する転送手段と、
定圧の駆動電源に接続され、前記フローティングディフュージョンの電位を駆動電源の電位にリセットするリセット手段と、
前記フローティングディフュージョンの電位に応じた電気信号を出力する増幅手段と、
前記リセット手段により前記フローティングディフュージョンがリセットされた状態において前記増幅手段から出力される電気信号であるリセット電気信号を取得した後に、前記転送手段により電荷が転送された状態において前記増幅手段から出力される電気信号である受光電気信号を取得し、前記受光電気信号と前記リセット電気信号に基づいて、画素信号を生成する画素信号生成手段と、
前記画素信号が予め設定される高出力領域と低出力領域とのいずれかの領域に属するかに応じて、前記受光量を認識する受光量認識手段とを備える
ことを特徴とする撮像装置。 - 前記フローティングディフュージョンがリセットされた時の電位と電荷が空乏化された状態における前記光電変換手段の電位との第1電位差に、前記フローティングディフュージョンの容量であるFD容量を乗じて求められる第1FD電荷量が、前記光電変換手段に蓄積可能な信号電荷である光電飽和電荷量より小さく、
前記光電変換手段に蓄積された電荷が前記第1FD電荷量より大きい場合に前記画素信号が前記高出力領域に属すると前記受光量認識手段において設定されることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記受光量認識手段において、前記画素信号が前記低出力領域に属する場合に前記FD容量に基づいて受光量が認識され、前記画素信号が前記高出力領域に属する場合に前記FD容量及び前記光電変換手段の容量に基づいて受光量が認識されることを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
- 前記画素信号が前記画素信号生成手段から信号電圧として出力され、前記信号電圧が第1電位差より小さい範囲では前記低出力領域に属し、前記切替え電圧より大きい範囲では前記高出力領域に属することが前記受光量認識手段に判断されることを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
- 前記受光量認識手段において、前記信号電圧が前記低出力領域に属する場合に前記FD容量に前記信号電圧を乗じて求まる電荷に基づいて前記受光量が認識され、前記信号電圧が前記高出力領域に属する場合に前記FD容量と前記光電変換手段の容量との合計容量に前記信号電圧を乗じて求まる電荷に基づいて前記受光量が認識されることを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。
- 受光量に応じた電荷を発生させて蓄積する光電変換手段と、
電荷を蓄積可能で、蓄積した電荷に応じて電位が変わるフローティングディフュージョンと、
前記光電変換手段で蓄積した電荷を前記フローティングディフュージョンに転送する転送手段と、
定圧の駆動電源に接続され、前記フローティングディフュージョンの電位を駆動電源の電位にリセットするリセット手段と、
前記フローティングディフュージョンの電位に応じた電気信号を出力する増幅手段と、
前記リセット手段により前記フローティングディフュージョンがリセットされた状態において前記増幅手段から出力される電気信号であるリセット電気信号を取得した後に、前記転送手段により電荷が転送された状態において前記増幅手段から出力される電気信号である受光電気信号を取得し、前記受光電気信号と前記リセット電気信号に基づいて、画素信号を生成する画素信号生成手段と、
前記フローティングディフュージョンがリセットされた時の電位と電荷が空乏化された状態における前記光電変換手段の電位との第1電位差に、前記フローティングディフュージョンの容量であるFD容量を乗じて求められる第1FD電荷量が、前記光電変換手段に蓄積可能な信号電荷である光電飽和電荷量より小さい
ことを特徴とする固体撮像素子。 - 前記画素信号が予め設定される高出力領域と低出力領域とのいずれかの領域に属するかに応じて前記受光量を認識する受光量認識手段に、前記画素信号を出力することを特徴とする請求項6に記載の固体撮像素子。
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JP2004241005A JP2006060569A (ja) | 2004-08-20 | 2004-08-20 | 撮像装置 |
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JP2004241005A JP2006060569A (ja) | 2004-08-20 | 2004-08-20 | 撮像装置 |
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ID=36107678
Family Applications (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2004
- 2004-08-20 JP JP2004241005A patent/JP2006060569A/ja not_active Withdrawn
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