JP2006080699A - 固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 モニタリングモード時において、複雑な補正処理を必要とせず且つ出力信号線の特性劣化のない固体撮像装置を提供する。
【解決手段】 複数の画素が２次元に配列された撮像部１と、前記撮像部を垂直方向に走査し、映像信号を出力させる前記画素を選択する垂直走査回路７と、前記撮像部を水平方向に走査し、映像信号を出力させる前記画素を選択する水平走査回路８と、前記撮像部の全画素に係る映像信号を出力するための、出力する画素群が各々異なる第１及び第２の水平信号線４−１，４−２と、前記撮像部の特定の画素のみに係る前記映像信号を出力するためのモニタリングモード用水平信号線４−３と、前記第１及び第２の水平信号線を選択する全画素読み出しモード及び前記モニタリングモード用水平信号線を選択するモニタリングモードを設定するモード設定制御部11とで固体撮像装置を構成する。
【選択図】 図 １

Description

この発明は、固体撮像装置に関し、特にその読み出し手法を改良した固体撮像装置に関する。

従来の一般的なＭＯＳ型固体撮像装置は、撮像部、垂直走査回路、列回路、及び水平走査回路から構成されている。そして、撮像部は２次元マトリックス状に配置された複数の画素から構成されており、特に撮像部が高画素数である場合、それらの全画素の映像信号を単一の出力信号線から順次出力すると、高い動作周波数が必要となる。それを回避するためには、撮像部からの映像信号を複数の出力信号線により並列に出力する必要がある。

このように高画素数の固体撮像装置では、動作周波数を抑えるために、複数の出力信号線を設け、該出力信号線から映像信号を並列に出力する構成となるが、該固体撮像装置において、撮像部の一部の領域からの映像信号のみを読み出すモニタリングモード読み出しを行う場合には、前記複数の出力信号線のいずれかの出力信号線を使用することになる。なお、モニタリングモードとは、間引き読み出し・間引き加算読み出し・ブロック読み出しあるいはそれらを組み合わせた読み出し手法のことである。

ここで、間引き読み出しとは、撮像部内の特定された行（あるいは列）からの画素信号のみを周期的に読み出し、それ以外の画素信号の読み出しは省き、間引いて読み出す読み出し手法である。間引き加算読み出しとは、間引き読み出しされた画素信号を更に行（あるいは列）加算して読み出す読み出し手法である。ブロック読み出しとは、撮像部内の行（あるいは列）方向に連続した部分的な撮像領域からの画素信号のみを読み出す読み出し手法である。

図７〜９は、出力信号線を２本有する固体撮像装置において、モニタリングモード読み出し機能を設けた場合の従来技術による構成を示したものである。

例えば、特開平１１−１９１８９１号公報に開示されているような、図７に示す従来の２線出力の固体撮像装置は、２次元マトリクス状に配置された複数の画素Ｐx1-1〜Ｐx3-8からなる、図示例では３×８画素構成の撮像部１と、列方向に配列された画素に共通に接続された垂直信号線２−１〜２−８と、各垂直信号線２−１〜２−８に接続された列回路３−１〜３−８からなる列回路部３と、奇数列の垂直信号２−１，２−３，・・・を列回路３及び列選択トランジスタＳ1-ＳＷ１〜Ｓ1-ＳＷ４を介して接続した第１の水平信号線４−１と、偶数列の垂直信号線２−２，２−４，・・・を列回路部３及び列選択トランジスタＳ2-ＳＷ１〜Ｓ2-ＳＷ４を介して接続した第２の水平信号線４−２と、偶数列の垂直信号線２−２，２−４，・・・を第１の水平信号線４−１に接続するモニタリングモード用列選択トランジスタＭ−ＳＷ２〜Ｍ−ＳＷ８と、第１及び第２の水平信号線４−１，４−２に接続された第１及び第２の出力回路５−１，５−２と、行方向に配列された画素に共通に接続された行選択線６−１，６−２，６−３と、該行選択線６−１，６−２，６−３を介して画素を駆動する垂直走査回路７と、前記各列選択トランジスタＳ1-ＳＷ１〜Ｓ1-ＳＷ４，Ｓ2-ＳＷ１〜Ｓ2-ＳＷ４，Ｍ−ＳＷ２〜Ｍ−ＳＷ８を駆動する水平走査回路８とで構成されている。

このように構成されている固体撮像装置において、全画素読み出しをする場合には、垂直走査回路７から行選択線６−１，６−２，６−３を介して供給される行選択信号により読み出し行を選択し、選択された読み出し行の画素からの映像信号を垂直信号線２−１〜２−８を介して各列回路３−１〜３−８に保持し、水平走査回路８から供給される列選択／非選択信号により、列選択トランジスタＭ−ＳＷ２，４，６，８を非選択状態とし、列選択トランジスタＳ1-ＳＷ１〜４及びＳ2-ＳＷ１〜４を順次選択することにより、奇数列の画素からの映像信号は第１の水平信号線４−１に、偶数列の画素からの映像信号は第２の水平信号線４−２に転送し、第１及び第２の出力回路５−１，５−２から通常読み出し用出力Ｓ1-ＯＵＴ，Ｓ2-ＯＵＴとして並列に出力する。

次に、モニタリングモード読み出しをする場合には、モニタリングモードで読み出される領域内において、垂直走査回路７から供給される行選択信号により読み出し行を選択し、選択された読み出し行の画素からの映像信号を各列回路３−１〜３−８に保持し、水平走査回路８から供給される列選択／非選択信号により、列選択トランジスタＳ1-ＳＷ１〜４，及びＳ2-ＳＷ１〜４を非選択状態とし、列選択トランジスタＭ−ＳＷ２，４，６，８，・・・を順次選択することにより、この例では偶数列の画素からの映像信号を第１の水平信号線４−１に転送し、第１の出力回路５−１からモニタリングモード用出力Ｍ−ＯＵＴとして出力する。

図８に示す構成の従来の固体撮像装置は、列選択トランジスタＳ1-ＳＷ１〜８及びＳ2-ＳＷ１〜８と第１及び第２の水平信号線４−１，４−２との接続態様、及び列回路部３の各列回路３−１〜３−８が映像信号を保持する２つの保持部（図示せず）を有している点が、図７に示した従来例と異なるだけで、他の部分の構成は同様である。すなわち、この従来例では、各列回路３−１〜３−８の一方の保持部が列選択トランジスタＳ1-ＳＷ１〜Ｓ1-ＳＷ８を介して第１の水平信号線４−１に接続され、各列回路３−１〜３−８の他方の保持部が列選択トランジスタＳ2-ＳＷ１〜Ｓ2-ＳＷ８を介して第２の水平信号線４−２に接続されている。

このように構成されている固体撮像装置において、全画素読み出しをする場合には、垂直走査回路７から行選択線６−１〜６−３を介して供給される第１の行選択信号により第１の読み出し行を選択し、選択された画素からの映像信号を垂直信号線２−１〜２−８を介して列回路３−１〜３−８の一方の保持部に、次に、第２の行選択信号により第２の読み出し行を選択し、選択された画素からの映像信号を垂直信号線２−１〜２−８を介して列回路３−１〜３−８の他方の保持部に、それぞれ保持させる。そして、水平走査回路８から供給される列選択／非選択信号により、列選択トランジスタＳ1-ＳＷ１〜８及びＳ2-ＳＷ１〜８を順次選択することにより、各列回路の一方の保持部に保持されている第１の読み出し行に係る画素からの映像信号は第１の水平信号線４−１に、他方の保持部に保持されている第２の読み出し行に係る画素からの映像信号は第２の水平信号線４−２に、それぞれ転送し、第１及び第２の出力回路５−１，５−２から通常読み出し用出力Ｓ1-ＯＵＴ，Ｓ2-ＯＵＴとして並列に出力する。

次に、モニタリングモード読み出しをする場合には、モニタリングモードで読み出される領域内において、垂直走査回路７から供給される行選択信号により読み出し行を選択し、選択された画素からの映像信号を垂直信号線２−１〜２−８を介して列回路３−１〜３−８の一方の保持部に保持し、水平走査回路８から供給される列選択／非選択信号により、列選択トランジスタＳ2-ＳＷ１〜８を非選択状態とし、列選択トランジスタＳ1-ＳＷ１〜８を順次選択することにより、各列回路部の一方の保持部に保持されている映像信号を第１の水平信号線４−１に転送し、第１の出力回路５−１からモニタリングモード用出力Ｍ−ＯＵＴとして出力する。

図９に示す従来の固体撮像装置では、撮像部１が複数の領域、この図示例では第１及び第２の２つの領域１−１，１−２に水平方向に分割されて構成されており、各領域１−１，１−２に対応させて第１及び第２の水平信号線４−１，４−２が設けられている。また、列選択トランジスタＳ1-ＳＷ１〜４及びＳ2-ＳＷ１〜４と第１及び第２の水平信号線４−１，４−２との接続もそれに対応した接続構成となっている。更に水平走査回路８もそれに対応して、２つの領域８−１，８−２に分割されている。それ以外の構成は図７に示した従来例と同様である。

このように構成された固体撮像装置において、全画素読み出しをする場合には、垂直走査回路７から行選択線６−１〜６−３を介して供給される行選択信号により読み出し行を選択し、選択された画素からの映像信号を列回路３−１〜３−８に保持し、２つの領域８−１，８−２に分割されている水平走査回路８から供給される列選択／非選択信号により、撮像部１の各領域１−１，１−２毎に対応して設けられた第１及び第２の水平信号線４−１，４−２に接続された各列選択トランジスタＳ1-ＳＷ１〜４，Ｓ2-ＳＷ１〜４を並列に順次選択することにより、各列回路３−１〜３−８に保持されている画素からの映像信号を第１及び第２の水平信号線４−１，４−２に転送し、第１及び第２の出力回路５−１，５−２から通常読み出し用出力Ｓ1-ＯＵＴ，Ｓ2-ＯＵＴとして並列に出力する。

この従来例において、モニタリングモード読み出しをする場合には、モニタリングモードで読み出される領域内において、垂直走査回路７から行選択線６−１〜６−３を介して供給される行選択信号により読み出し行を選択し、選択された画素からの映像信号を列回路３−１〜３−８に保持し、２つの領域８−１，８−２に分割されている水平走査回路８から供給される列選択／非選択信号により、撮像部１の各領域１−１，１−２毎に対応して設けられた第１及び第２の水平信号線４−１，４−２に接続された各列選択トランジスタＳ1-ＳＷ１〜４あるいはＳ2-ＳＷ１〜４を並列に順次選択することにより、各列回路３−１〜３−８に保持されている画素からの映像信号を第１及び第２の水平信号線４−１，４−２に転送し、第１及び第２の出力回路５−１，５−２からモニタリングモード用出力Ｍ1-ＯＵＴ，Ｍ2-ＯＵＴとして並列に出力する。
特開平１１−１９１８９１号公報

ところで、図９に示した従来例のように、撮像部が複数の領域に分割されて構成されている固体撮像装置においては、モニタリングモード読み出しを行う場合は、映像信号が複数に分割された撮像領域に各々接続された複数の出力信号線（水平信号線）から出力されることになり、出力信号線間の寄生容量バラツキに起因する利得バラツキにより映像信号バラツキが発生する。このような、モニタリングモード時における出力信号線間の寄生容量バラツキに起因する利得バラツキによる映像信号バラツキを抑えるためには、複雑な補正処理を必要とするという問題があった。

また、図７及び図８に示した従来例のように、撮像部が複数の領域に分割されていない構成の固体撮像装置において、モニタリングモード読み出しを行う場合は、複数の出力信号線（水平信号線）のうちの特定の出力信号線をモニタリングモード読み出しにも使用することになり、該出力信号線のみを過度に使用することによる使用頻度の差に起因する出力信号線の特性劣化の発生を避けられないという問題点がある。

更に、前記モニタリングモード時において間引き加算読み出し処理を行う場合、列回路内で加算処理が行われるが、その場合、一般的に複雑な列回路を必要とし、その駆動方法も必然的に複雑となる。また、加算された映像信号をそのまま出力回路に転送すると信号レベルが大きくなり、出力回路の有効な入出力レンジを容易に超えてしまうという問題点がある。

本発明は、従来の固体撮像装置における上記問題点を解消するためになされたものであり、複雑な補正処理を必要とせず、且つ、出力信号線の特性劣化の生じない固体撮像装置を提供することを目的とする。請求項毎の目的を述べると、請求項１〜３に係る発明は、モニタリングモード時において撮像部が複数の領域に分割されて構成されている場合でも複雑な補正処理を必要とせず、また撮像部が複数の領域に分割されていない構成の場合であっても、出力信号線の特性劣化の発生をなくした固体撮像装置を提供することを目的とする。請求項４及び５に係る発明は、複雑な列回路及びその駆動方法を必要とせず、且つ信号レベルの制御を容易にすることが可能な固体撮像装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、複数の画素が２次元に配列された撮像部と、前記撮像部を垂直方向に走査し、映像信号を出力させる前記画素を選択する垂直走査回路と、前記撮像部を水平方向に走査し、映像信号を出力させる前記画素を選択する水平走査回路と、前記撮像部の全画素に係る映像信号を出力するための、出力する画素群が各々異なる複数の出力信号線からなる第１の出力信号線と、前記撮像部の特定の画素のみに係る前記映像信号を出力するための第２の出力信号線と、前記第１の出力信号線を選択する第１のモード及び前記第２の出力信号線を選択する第２のモードを設定するモード設定制御部とで固体撮像装置を構成するものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る固体撮像装置において、前記第２のモードに係る、前記特定の画素を選択するための水平あるいは垂直走査回路の少なくとも一方を更に有することを特徴とするものである。

請求項３に係る発明は、請求項１に係る固体撮像装置において、前記モード設定制御部は、前記第２のモードとして、映像信号を出力する前記撮像部の画素を水平又は垂直方向の少なくとも一方の方向で間引いて選択する間引き読み出し走査モード、該間引き読み出し走査モードにて出力された、複数の異なる画素の映像信号を加算する間引き加算読み出し走査モード、あるいは、前記撮像部の特定の領域の画素群を選択するブロック読み出し走査モードの少なくとも一つを設定することを特徴とするものである。

請求項４に係る発明は、請求項１又は２に係る固体撮像装置において、前記モード設定制御部は、前記第２のモードとして、映像信号を出力する前記画素を水平又は垂直方向の少なくとも一方の方向で間引いて選択し、出力された、複数の異なる画素の映像信号を加算する間引き加算読み出し走査モードを有し、前記第２の出力信号線は、前記間引き加算読み出し走査モードにおける、加算される画素数と同一の本数の出力信号線を有することを特徴とするものである。

請求項５に係る発明は、請求項１〜３のいずれか１項に係る固体撮像装置において、前記第２の出力信号線は、出力する画素群が各々異なる複数の出力信号線からなり、入力端子に前記第２の出力信号線に係る複数の出力信号線が接続され、その出力端子に、各出力信号線の映像信号を加算又は減算した映像信号を出力する信号演算部を更に有することを特徴とするものである。

請求項６に係る発明は、請求項４に係る固体撮像装置において、入力端子に前記第２の出力信号線に係る複数の出力信号線が接続され、その出力端子に、各出力信号線の映像信号を加算又は減算した映像信号を出力する信号演算部を更に有することを特徴とするものである。

請求項１〜３に係る発明によれば、第２のモード選択時においては、第１のモード選択時に使用する出力信号線を使用することがなく、したがって、出力信号線の使用頻度の差に起因する出力信号線の特性劣化の発生を防止し、また各出力信号線間の寄生容量バラツキに起因する利得バラツキによる映像信号バラツキを補正するための複雑な補正処理を必要としないため、信号処理が容易で低消費電力化が可能となる。特に、請求項２に係る発明によれば、撮像部が複数の領域に分割された固体撮像装置においては、各領域に共通に接続された第２のモード用出力信号線から映像信号を容易に取り出すことができる。請求項４に係る発明によれば、間引き加算読み出し走査モード時において、列回路内で加算する等の複雑な回路構成及びその駆動手段を必要としないという利点が得られる。請求項５及び６に係る発明によれば、信号演算部で映像信号を加算又は減算することで、容易に信号レベルの制御が可能となる。

次に、発明を実施するための最良の形態について図を参照しながら説明する。

図１は、本発明に係る固体撮像装置の実施例１の構成を示す回路構成図である。この実施例は、請求項１に係る発明の実施例に対応するもので、モニタリングモード用水平信号線４−３、及び各列回路３−１〜３−８を前記モニタリングモード用水平信号線４−３に接続するためのモニタリングモード用列選択トランジスタＭ−ＳＷ１〜８を設け、更に垂直走査回路７，水平走査回路８及び列回路部３へモード設定制御信号を送出するモード設定制御部11と、該モード設定制御部11へのモード切換信号を送出するモード切換信号発生部12とを設けた以外の構成は、図７に示した従来例と同様な構成である。

このように構成された固体撮像装置において、モード設定制御部11からのモード設定制御信号により設定された全画素読み出しの動作に関しては、図７に示した従来例と同様であり、その説明は省略する。この構成の固体撮像装置においてモニタリングモード読み出しをする場合には、モード設定制御部11により設定されたモニタリングモードで読み出される領域内において、垂直走査回路７から行選択線６−１〜６−３を介して供給される行選択信号により読み出し行を選択し、選択された読み出し行の画素からの映像信号を垂直信号線２−１〜２−８を介して列回路３−１〜３−８に保持し、水平走査回路８から供給される列選択／非選択信号により、列選択トランジスタＳ1-ＳＷ１〜４及びＳ2-ＳＷ１〜４を非選択状態にし、列選択トランジスタＭ−ＳＷ１〜８を順次選択することにより、モニタリングモード用水平信号線４−３に列回路３−１〜３−８に保持されている前記モニタリングモード映像信号を転送し、該モニタリングモード用水平信号線４−３に接続されたモニタリングモード用出力回路５−３から映像信号をモニタリングモード用出力Ｍ−ＯＵＴとして出力する。

このように構成することにより、モニタリングモード時において全画素読み出し用の水平信号線４−１，４−２を使用する必要がなくなる。モニタリングモード時に全画素読み出しに使用する水平信号線を重複して使用すると、全画素読み出し用水平信号線を過度に使用することになり、前記水平信号線間での使用頻度の差に起因する水平信号線の特性劣化が発生する。これに対して、本実施例のようにモニタリングモード用水平信号線４−３を別個に設けることで、この特性劣化の発生をなくすことができる。

図２は、本発明に係る固体撮像装置の実施例２の構成を示す回路構成図である。この実施例も、請求項１に係る発明の実施例に対応するもので、モニタリングモード用水平信号線４−３及び各列回路３−１〜３−８の一方の保持部を前記モニタリングモード用水平信号線４−３に接続するためのモニタリングモード用列選択トランジスタＭ−ＳＷ１〜８を設け、更に実施例１と同様にモード設定制御部11とモード切換信号発生部12とを設けた以外の構成は、図８に示した従来例と同様な構成である。

このように構成された固体撮像装置において、モード設定制御部11からのモード設定制御信号により設定された全画素読み出しの動作に関しては、図８に示した従来例と同様であり、その説明は省略する。この構成の固体撮像装置においてモニタリングモード読み出しをする場合には、モード設定制御部11により設定されたモニタリングモードで読み出される領域内において、垂直走査回路７から行選択線６−１〜６−３を介して供給される行選択信号により読み出し行を選択し、選択された読み出し行の画素からの映像信号を垂直信号線２−１〜２−８を介して列回路３−１〜３−８の一方の保持部に保持し、水平走査回路８から供給される列選択／非選択信号により、列選択トランジスタＳ1-ＳＷ１〜４及びＳ2-ＳＷ１〜４を非選択状態にし、列選択トランジスタＭ−ＳＷ１〜８を順次選択することにより、モニタリングモード用水平信号線４−３に列回路３−１〜３−８の一方の保持部に保持されている前記モニタリングモード映像信号を転送し、該モニタリングモード用水平信号線４−３に接続されたモニタリングモード用出力回路５−３から映像信号をモニタリングモード用出力Ｍ−ＯＵＴとして出力する。

このように構成することにより、モニタリングモード時において全画素読み出し用の水平信号線４−１，４−２を使用する必要がなくなる。モニタリングモード時に全画素読み出しに使用する水平信号線を重複して使用すると、全画素読み出し用水平信号線を過度に使用することになり、前記水平信号線間での使用頻度の差に起因する水平信号線の特性劣化が発生する。これに対して、本実施例のようにモニタリングモード用水平信号線４−３を別個に設けることで、この特性劣化の発生をなくすことができる。

図３は、本発明に係る固体撮像装置の実施例３の構成を示す回路構成図である。この実施例は、請求項１及び２に係る発明の実施例に対応するもので、モニタリングモード用水平信号線４−３，各列回路３−１〜３−８をモニタリングモード用水平信号線４−３に接続するためのモニタリングモード用列選択トランジスタＭ−ＳＷ１〜８，及び該モニタリングモード用列選択トランジスタＭ−ＳＷ１〜８を駆動するモニタリングモード用水平走査回路９を設け、更に実施例１と同様にモード設定制御部11とモード切換信号発生部12とを設けた構成になっている。それ以外の構成は、図９に示した従来例と同様な構成である。

このように構成された固体撮像装置において、モード設定制御部11からのモード設定制御信号により設定された全画素読み出しの動作に関しては、図９に示した従来例と同様であり、その説明は省略する。この構成の固体撮像装置においてモニタリングモード読み出しをする場合には、モード設定制御部11により設定されたモニタリングモードで読み出される領域内において、垂直走査回路７から行選択線６−１〜６−３を介して供給される行選択信号により読み出し行を選択し、選択された読み出し行の画素からの映像信号を垂直信号線２−１〜２−８を介して列回路３−１〜３−８に保持し、水平走査回路８から供給される列選択／非選択信号により、列選択トランジスタＳ1-ＳＷ１〜４及びＳ2-ＳＷ１〜４を非選択状態とし、列選択トランジスタＭ−ＳＷ１〜８をモニタリングモード用水平走査回路９により順次選択することにより、モニタリングモード用水平信号線４−３に列回路３−１〜３−８に保持されているモニタリングモード映像信号を転送し、前記モニタリングモード用水平信号線４−３に接続されたモニタリングモード用出力回路５−３から映像信号をモニタリングモード用出力Ｍ−ＯＵＴとして出力する。

このように構成することにより、モニタリングモード時において、図９に示した従来例のように複数の水平信号線を使用する必要がなくなる。複数の水平信号線を用いて映像信号を出力すると、水平信号線間の寄生容量バラツキに起因する利得バラツキによる映像信号バラツキが発生する。これに対して、本実施例のようにモニタリングモード用の別個の水平信号線４−３及び別個の水平走査回路９を設けることで、映像信号バラツキを補正するための複雑な補正処理をなくすことができる。

図４は、本発明に係る固体撮像装置の実施例４の構成を示す回路構成図である。この実施例は、請求項３及び４に係る発明の実施例に対応するもので、モニタリングモードの間引き加算（この実施例では、２行加算）読み出しに対応するように構成したものである。図４から明らかなように、２本のモニタリングモード用の第１及び第２の水平信号線４−３−１，４−３−２が設けられており、各列回路３−１〜３−８の一方の保持部をモニタリングモード用の第１の水平選択線４−３−１に接続するためのモニタリングモード用列選択トランジスタＭ1-ＳＷ１〜８，及び各列回路３−１〜３−８の他方の保持部をモニタリングモード用の第２の水平選択線４−３−２に接続するためのモニタリングモード用列選択トランジスタＭ2-ＳＷ１〜８が設けられている。それ以外の構成は図３に示した実施例３と同様な構成である。

このように構成された固体撮像装置において、モード設定制御部11からのモード設定制御信号により設定された全画素読み出しの動作に関しては、図９に示した従来例と同様であり、その説明は省略する。この構成の固体撮像装置においてモニタリングモードの間引き加算読み出しを行う場合には、モード設定制御部11により設定されたモニタリングモードで読み出される領域内において、垂直走査回路７から行選択線６−１〜６−３を介して供給される第１の行選択信号により第１の読み出し行を選択し、選択された読み出し行の画素からの映像信号を垂直信号線２−１〜２−８を介して列回路３−１〜３−８の一方の保持部に、次に、第２の行選択信号により第２の読み出し行を選択し、選択された読み出し行の画素からの映像信号を垂直信号線２−１〜２−８を介して列回路３−１〜３−８の他方の保持部に、それぞれ保持し、水平走査回路８から供給される列選択／非選択信号により、列選択トランジスタＳ1-ＳＷ１〜４及びＳ2-ＳＷ１〜４を非選択状態とし、列選択トランジスタＭ1-ＳＷ１〜８及びＭ2-ＳＷ１〜８をモニタリングモード用水平走査回路９により順次選択することにより、列回路３−１〜３−８の一方及び他方の保持部に保持されているモニタリングモード映像信号を、モニタリングモード用の第１及び第２の水平信号線４−３−１，４−３−２にそれぞれ転送し、該水平信号線４−３−１，４−３−２に接続されたモニタリングモード用の第１及び第２の出力回路５−３−１，５−３−２から該映像信号を、モニタリングモード用出力Ｍ1-ＯＵＴ，Ｍ2-ＯＵＴとして並列に出力する。図示してはいないが該出力回路５−３−１，５−３−２の後段に増幅器等を共通に接続することにより容易に（２行）加算された信号を得ることができる。

このように構成することにより、間引き加算読み出し時に行加算される各行からの映像信号を、それぞれ対応したモニタリングモード用の第１及び第２の水平信号線から並列に取り出すことができる。なお、本例ではモニタリングモード用の水平信号線を２本設けた例を示したが、更に増やしても構わない。また、本実施例においては、モード設定制御部11の制御や出力信号の取り出し方により、通常の間引き読み出し、あるいはブロック読み出しを行うことができる。

次に、本発明に係る固体撮像装置の実施例５について説明する。この実施例は、モニタリングモード用の水平信号線に接続される出力回路部の構成に関するもので、請求項１〜４に係る発明の実施例に対応するものである。図５は、図１〜図３に示した実施例１〜３に対するモニタリングモード用の出力回路部の構成を示す回路構成図である。この実施例に係るモニタリングモード用の出力回路部は、図５に示すように、モニタリングモード用水平信号線４−３にモニタリングモード用出力回路５−３を介して電流を（加）減算できる電流電圧変換部13が接続されている。この電流電圧変換部13は、可変電流源13−１と増幅器13−２と抵抗13−３とからなる一般的な電流電圧増幅器で構成されている。

このように構成されたモニタリングモード用の出力回路部においては、モニタリングモード用水平信号線４−３に転送された映像信号は、モニタリングモード用出力回路５−３を介して電流電圧変換部13の入力部に転送されて読み出される。

このような構成にすることにより、列加算（水平方向の画素信号の加算）をした場合においても、電流を（加）減算することで容易に信号レベルを制御し、有効な入出力レンジ内におさめることが可能となる。なお、画素からの信号が電流モードである場合には、モニタリングモード用出力回路５−３は省略可能である。

次に、本発明に係る固体撮像装置の実施例６について説明する。この実施例は、図４に示した実施例４におけるモニタリングモード用の間引き加算（この実施例では２行加算）読み出しに対応した出力回路部の構成に関するもので、請求項５及び６に係る発明の実施例に対応するものである。この実施例に係るモニタリングモード用の出力回路部は、図６に示すように、モニタリングモード用の第１及び第２の水平信号線４−３−１，４−３−２にモニタリングモード用の第１及び第２の出力回路５−３−１，５−３−２を介して電流を（加）減算できる電流電圧変換部14が接続されて構成されている。この電流電圧変換部14は、図５に示した実施例５と同様な、可変電流源14−１と増幅器14−２と抵抗14−３の他に、モニタリングモード用の第２の出力回路５−３−２の出力端をモニタリングモード用の第１の出力回路５−３−１の出力端に接続するためのスイッチ15とで構成されている。なお、スイッチ15はモード設定制御部11からモードに応じて出力される駆動信号ΦＭＩＸでＯＮ・ＯＦＦ制御されるようになっている。

このように構成された実施例６における出力回路部においては、モニタリングモード用の第１及び第２の水平信号線４−３−１，４−３−２及びモニタリングモード用の第１及び第２の出力回路５−３−１，５−３−２を介して転送された映像信号は、電流電圧変換部14の入力部に入力され、駆動信号ΦＭＩＸによりスイッチ15をＯＮすることにより２行加算されて読み出される。

このように構成することにより、行加算をした場合においても、電流を（加）減算することで容易に信号レベルを制御し、有効な入出力レンジ内におさめることが可能となる。なお、画素からの信号が電流モードである場合には、モニタリングモード用の第１及び第２の出力回路５−３−１，５−３−２は省略可能である。

本発明に係る固体撮像装置の実施例１の構成を示す回路構成図である。 本発明の実施例２の構成を示す回路構成図である。 本発明の実施例３の構成を示す回路構成図である。 本発明の実施例４の構成を示す回路構成図である。 本発明の実施例５に係る固体撮像装置のモニタリングモード用の出力回路部の構成を示す回路構成図である。 本発明の実施例６に係る固体撮像装置のモニタリングモード用の出力回路部の構成を示す回路構成図である。 従来の固体撮像装置の構成例を示す回路構成図である。 従来の固体撮像装置の他の構成例を示す回路構成図である。 従来の固体撮像装置の更に他の構成例を示す回路構成図である。

符号の説明

１ 撮像部
２−１〜２−８ 垂直信号線
３ 列回路部
３−１〜３−８ 列回路
４−１ 第１の水平信号線
４−２ 第２の水平信号線
４−３ モニタリングモード用水平信号線
４−３−１ モニタリングモード用の第１の水平信号線
４−３−２ モニタリングモード用の第２の水平信号線
５−１ 第１の出力回路
５−２ 第２の出力回路
５−３ モニタリングモード用出力回路
５−３−１ モニタリングモード用の第１の出力回路
５−３−２ モニタリングモード用の第２の出力回路
６−１〜６−３ 行選択線
７ 垂直走査回路
８ 水平走査回路
９ モニタリングモード用水平走査回路
11 モード設定制御部
12 モード切換信号発生部
13，14 電流電圧変換部
15 スイッチ

Claims (6)

1. 複数の画素が２次元に配列された撮像部と、前記撮像部を垂直方向に走査し、映像信号を出力させる前記画素を選択する垂直走査回路と、前記撮像部を水平方向に走査し、映像信号を出力させる前記画素を選択する水平走査回路と、前記撮像部の全画素に係る映像信号を出力するための、出力する画素群が各々異なる複数の出力信号線からなる第１の出力信号線と、前記撮像部の特定の画素のみに係る前記映像信号を出力するための第２の出力信号線と、前記第１の出力信号線を選択する第１のモード及び前記第２の出力信号線を選択する第２のモードを設定するモード設定制御部とを有する固体撮像装置。
2. 前記第２のモードに係る、前記特定の画素を選択するための水平あるいは垂直走査回路の少なくとも一方を更に有することを特徴とする請求項１に係る固体撮像装置。
3. 前記モード設定制御部は、前記第２のモードとして、映像信号を出力する前記撮像部の画素を水平又は垂直方向の少なくとも一方の方向で間引いて選択する間引き読み出し走査モード、該間引き読み出し走査モードにて出力された、複数の異なる画素の映像信号を加算する間引き加算読み出し走査モード、あるいは、前記撮像部の特定の領域の画素群を選択するブロック読み出し走査モードの少なくとも一つを設定することを特徴とする請求項１に係る固体撮像装置。
4. 前記モード設定制御部は、前記第２のモードとして、映像信号を出力する前記画素を水平又は垂直方向の少なくとも一方の方向で間引いて選択し、出力された、複数の異なる画素の映像信号を加算する間引き加算読み出し走査モードを有し、前記第２の出力信号線は、前記間引き加算読み出し走査モードにおける、加算される画素数と同一の本数の出力信号線を有することを特徴とする請求項１又は２に係る固体撮像装置。
5. 前記第２の出力信号線は、出力する画素群が各々異なる複数の出力信号線からなり、入力端子に前記第２の出力信号線に係る複数の出力信号線が接続され、その出力端子に、各出力信号線の映像信号を加算又は減算した映像信号を出力する信号演算部を更に有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に係る固体撮像装置。
6. 入力端子に前記第２の出力信号線に係る複数の出力信号線が接続され、その出力端子に、各出力信号線の映像信号を加算又は減算した映像信号を出力する信号演算部を更に有することを特徴とする請求項４に係る固体撮像装置。

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