JP4818112B2 - 固体撮像装置、カメラ、自動車および監視装置 - Google Patents
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Description
図1は、実施の形態1におけるカメラシステムの構成を示すブロック図である。同図のカメラシステムは、n個のカメラ101〜10n、表示部20、表示制御部30、電源部40を備える。各カメラは、固体撮像素子11、駆動部12、信号処理部13、判定部14を備える。
本実施の形態におけるカメラシステムの構成は、図1とほぼ同様であるが、固体撮像素子11の代わりに図13に示す固体撮像素子21を備える点が異なる。以下、同じ点は説明を省略して異なる点を中心に説明する。
本実施の形態におけるカメラシステムの構成は、図1とほぼ同様であるが、固体撮像素子11の代わりに図14に示す固体撮像素子31を備える点が異なる。以下、同じ点は説明を省略して異なる点を中心に説明する。
本実施の形態におけるカメラシステムの構成は、故障検出が可能な箇所をできる限り増やすために、機械的なシャッター(以下メカシャッター)を備え、入射光が遮断された状態で、基準信号発生部からリセットされた画素部(OB含む全有効画素)に電荷注入することにより前記画素部から基準信号を出力するよう構成されている。
本実施の形態では、メカシャッターを併用しなくても運用中に全画素の故障検査が可能なカメラシステムについて説明する。
実施の形態4では画素部と基準信号発生部とが1対1で設けられているのに対して、本実施の形態では、画素部と基準信号発生部とが多対1で設けられる例について説明する。
上記実施の形態では基準信号は1種類であるのに対して、本実施の形態では、複数種類の基準信号を用いる構成について説明する。これにより、たまたま基準信号と同じレベルに出力信号が固定されるという故障も検出することができる。
本実施の形態では、故障が検出された場合に即座に復旧可能なカメラシステムについて説明する。
3 水平転送部
4 出力アンプ
5 基準信号発生部
6 垂直走査部
7 水平走査部
8 出力アンプ
11、21、32 固体撮像装置
12 駆動部
13 信号処理部
14 判定部
20 表示部
30 表示制御部
40 電源部
101 カメラ
S1、S3、B1、B3、P1、P3 画素部
Tr1 転送トランジスタ
Tr2 リセットトランジスタ
Tr3 出力トランジスタ
Tr4 選択トランジスタ
Tr5 注入トランジスタ
R1 抵抗
Claims (21)
- 入射光量に応じた信号を生成する複数の光電変換手段と、
前記各光電変換手段で生成された信号を読み出す複数の読み出し手段と、
前記各読み出し手段により読み出された信号を伝送する伝送経路と、
前記各読み出し手段から伝送経路を介して伝送される各信号を出力する出力手段と、
一定の基準信号を生成する生成手段とを備え、
前記基準信号は、前記伝送経路の少なくとも一部分を介して、前記出力手段から出力され、
前記複数の光電変換手段は行列状に配置され、
前記伝送経路は、
前記光電変換手段の各列に対応して設けられ、対応する列の光電変換手段から読み出された信号電荷を転送する複数の垂直転送手段と、
前記複数の垂直転送手段から転送された信号電荷を転送する水平転送手段とを含み、
前記基準信号は、少なくとも1つの垂直転送手段部と水平転送手段を介して前記出力手段から出力され、
前記生成手段は、少なくとも1つの光電変換手段に前記基準信号に対応する基準電荷を注入することを特徴とする固体撮像装置。 - 入射光量に応じた信号を生成する複数の光電変換手段と、
前記各光電変換手段で生成された信号を読み出す複数の読み出し手段と、
前記各読み出し手段により読み出された信号を伝送する伝送経路と、
前記各読み出し手段から伝送経路を介して伝送される各信号を出力する出力手段と、
一定の基準信号を生成する生成手段とを備え、
前記基準信号は、前記伝送経路の少なくとも一部分を介して、前記出力手段から出力され、
前記複数の光電変換手段は行列状に配置され、
前記伝送経路は、
前記光電変換手段の一の行を選択する行選択手段と、
前記光電変換手段の一の列を選択する列選択手段と、
選択された行かつ選択された列の光電変換手段から読み出された信号を伝送する列毎の出力線とを含み、
前記基準信号は、何れかの出力線を介して前記出力手段から出力され、
前記生成手段は、少なくとも1つの光電変換手段に前記基準信号に対応する基準電荷を注入し、
さらに、
前記複数の光電変換手段への入射光を制御するシャッタ手段と、
前記シャッタ手段を遮光するように制御し、かつ、前記複数の光電変換手段のそれぞれに前記基準信号を注入するよう前記生成手段を制御する制御手段とを備える
ことを特徴とする固体撮像装置。 - 前記一定の基準信号は第1レベルと第2レベルの間の固定レベルであり、
第1レベルは入射光量がゼロのとき光電変換手段に生成される信号のレベルであり、
第2レベルは前記光電変換手段に生成される前記第1レベルより高い信号のレベルである
ことを特徴とする請求項1または2記載の固体撮像装置。 - 前記固体撮像装置は、さらに、
前記出力手段から出力された基準信号が、正常とされる上限値と下限値との範囲内にあるか否かを判定し、範囲外である場合に検知信号を出力する判定手段を備える
ことを特徴とする請求項1または2に記載の固体撮像装置。 - 前記生成手段は、最後に選択される行かつ最後に選択される列に位置する光電変換手段に前記基準信号に対応する基準電荷を注入する
ことを特徴とする請求項2記載の固体撮像装置。 - 前記基準信号が与えられる光電変換手段は遮光されている
ことを特徴とする請求項1または2記載の固体撮像装置。 - 前記固体撮像装置は、さらに、
前記判定手段から検知信号が出力された場合、外部に故障を警告する警告手段を備える
ことを特徴とする請求項4記載の固体撮像装置。 - 前記制御手段は、固体撮像装置の電源オン直後、電源オフ直前の少なくとも一方のタイミングで、遮光するよう前記シャッタ手段を制御し、かつ前記基準信号を注入するよう前記生成手段を制御する
ことを特徴とする請求項2記載の固体撮像装置。 - 前記固体撮像装置は車載され、
前記制御手段は、車速がしきい値以下のときに少なくとも一度は、遮光するよう前記シャッタ手段を制御し、かつ前記基準信号を注入するよう前記生成手段を制御する
ことを特徴とする請求項2記載の固体撮像装置。 - 前記制御手段は、定期的に遮光するよう前記シャッタ手段を制御し、かつ前記基準信号を注入するよう前記生成手段を制御する
ことを特徴とする請求項2記載の固体撮像装置。 - 請求項1または2記載の、M(Mは2以上)個の固体撮像装置と、
前記M個の固体撮像装置から出力される基準信号に基づいて故障を判定する判定手段と、
M個の固体撮像装置のうちm(mは1以上)個の固体撮像装置の出力信号を処理する信号処理手段と、
前記m個の固体撮像装置の何れかが故障と判定されたとき、信号処理手段への出力元として、故障と判定された固体撮像装置から故障と判定されていない固体撮像装置へ切り換える切換制御手段と
を備えることを特徴とするカメラ。 - 請求項1または2記載の固体撮像装置を備えることを特徴とするカメラ。
- 請求項11記載のカメラを備えることを特徴とする自動車。
- 請求項11記載のカメラを備えることを特徴とする監視装置。
- 前記生成手段は、前記少なくとも1つの光電変換手段に付加された、
前記基準電荷を供給する供給電極と、
前記基準電荷を一定の電荷量にそろえるための制御電極とを備えることを特徴とする、請求項1記載の固体撮像装置。 - 前記制御電極には、一定の電圧が印加されることを特徴とする請求項15記載の固体撮像装置。
- 前記生成手段は、
ゲート電極に第1の電圧が印加された注入トランジスタを有し、
前記注入トランジスタの出力する第2の電圧は前記少なくとも1つの光電変換手段に印加されることを特徴とする請求項2記載の固体撮像装置。 - 入射光量に応じた信号を生成する複数の光電変換手段と、
前記各光電変換手段で生成された信号を読み出す複数の読み出し手段と、
前記各読み出し手段により読み出された信号を伝送する伝送経路と、
前記各読み出し手段から伝送経路を介して伝送される各信号を出力する出力手段と、
一定の基準信号を生成する生成手段とを備え、
前記基準信号は、前記伝送経路の少なくとも一部分を介して、前記出力手段から出力され、
前記複数の光電変換手段は行列状に配置され、
前記伝送経路は、
前記光電変換手段の一の行を選択する行選択手段と、
前記光電変換手段の一の列を選択する列選択手段と、
選択された行かつ選択された列の光電変換手段から読み出された信号を伝送する列毎の出力線とを含み、
前記基準信号は、何れかの出力線を介して前記出力手段から出力され、
前記生成手段は、少なくとも1つの光電変換手段に前記基準信号に対応する基準電荷を注入し、
前記生成手段は、ゲート電極に第1の電圧が印加された注入トランジスタを有し、
前記注入トランジスタの出力する第2の電圧は前記少なくとも1つの光電変換手段に印加され、
前記各読み出し手段は、
前記各光電変換手段で生成された信号電荷を浮遊拡散層に転送する転送トランジスタと、
前記浮遊拡散層の電位をリセットするリセットトランジスタと、
前記浮遊拡散層に転送された前記信号電荷を電圧に変換して前記伝送経路に出力する出力トランジスタとを有することを特徴とする固体撮像装置。 - 前記第1の電圧は、固定値であることを特徴とする請求項18記載の固体撮像装置。
- 前記第1の電圧は、電荷注入時のみ印加されるパルスであることを特徴とする請求項18記載の固体撮像装置。
- 前記生成手段はさらに、
前記注入トランジスタの出力する第2の電圧を前記少なくとも1つの光電変換手段に印加するか否かを制御するスイッチを有することを特徴とする請求項17または18記載の固体撮像装置。
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