JP6923240B1 - Solid-state image sensor and driving method of solid-state image sensor - Google Patents

Solid-state image sensor and driving method of solid-state image sensor Download PDF

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Abstract

【課題】製造コストを抑制し、解像度が高く、鮮明な画像の取得し、かつ、動体を検出することが可能な固体撮像装置を提供すること。【解決手段】固体撮像装置は、露光した光の強度に応じた電圧に変換する光電圧変換回路と、前記光電圧変換回路に接続された第１の端子及び第２の端子を有する第１の容量素子と、第２の端子と定電圧線との間に配置された第１のスイッチと、前記露光した光の強度に応じた情報を読み出す読み出し回路と、第２の端子と前記読み出し回路との間に配置された第２のスイッチと、を有する。【選択図】図７PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid-state image sensor capable of suppressing a manufacturing cost, acquiring a clear image with high resolution, and detecting a moving object. A solid-state imaging device has a first optical voltage conversion circuit that converts a voltage according to the intensity of exposed light, and a first terminal and a second terminal connected to the optical voltage conversion circuit. A capacitive element, a first switch arranged between the second terminal and a constant voltage line, a read-out circuit that reads out information according to the intensity of the exposed light, and a second terminal and the read-out circuit. It has a second switch arranged between the two. [Selection diagram] FIG. 7

Description

本実施形態は固体撮像装置に関する。 The present embodiment relates to a solid-state image sensor.

固体撮像装置を備えた電子機器が広く普及している。当該電子機器は、例えば、携帯情報端末、デジタルカメラなどである。固体撮像装置は、画像を撮像する機能を有する。また、例えば、一定時間（フレーム期間）毎に撮像した画像（フレーム）において、フレーム間差分法に基づき、フレーム間の画像データの差分を用いることで、動いている被写体（動体）を撮像する機能も有する。 Electronic devices equipped with a solid-state image sensor are widely used. The electronic device is, for example, a mobile information terminal, a digital camera, or the like. The solid-state image sensor has a function of capturing an image. Further, for example, in an image (frame) captured at regular time intervals (frame period), a function of capturing a moving subject (moving object) by using the difference of image data between frames based on the frame-to-frame difference method. Also has.

例えば、特許文献１は、過渡現象検知回路が受光素子信号の変化を検知したとき、露光量測定回路が当該受光素子信号を用いて露光強度を測定するように構成された画像センサ用の画素回路およびその作動方法を開示する。 For example, in Patent Document 1, when a transient phenomenon detection circuit detects a change in a light receiving element signal, an exposure amount measuring circuit is configured to measure an exposure intensity using the light receiving element signal. And its operation method are disclosed.

特表２０１６−５３３１４０号公報Special Table 2016-533140 Gazette

例えば、固体撮像装置において、動体はフレーム間の画像データの差分を用いることで検出されるため、当該フレームの画像データと、当該フレームに対して一つ前のフレームの画像データとが必要である。よって、少なくとも当該フレームに対して１つ前のフレームの画像データは、記憶装置（メモリ）に保存される。すなわち、固体撮像装置が動体を検出するためには、少なくとも、フレーム間の画像データの差分を生成する回路、及び固体撮像装置は記憶装置（メモリ）を備える必要がある。その結果、固体撮像装置に実装する部材が増加し、製造工程及び製造コストも増加する。また、動体を検出する固体撮像装置の駆動方法において、フレーム間の画像データの差分を生成する時間が必要なため、解像度が高く、鮮明な画像を取得することが困難である。 For example, in a solid-state image sensor, a moving object is detected by using the difference in image data between frames, so that the image data of the frame and the image data of the frame immediately before the frame are required. .. Therefore, at least the image data of the frame immediately before the frame is stored in the storage device (memory). That is, in order for the solid-state image sensor to detect a moving object, at least a circuit for generating a difference in image data between frames and the solid-state image sensor need to include a storage device (memory). As a result, the number of members mounted on the solid-state image sensor increases, and the manufacturing process and manufacturing cost also increase. Further, in the driving method of the solid-state image sensor that detects a moving object, it is difficult to acquire a clear image with high resolution because it takes time to generate a difference in image data between frames.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、製造コストを抑制し、解像度が高く、鮮明な画像を取得可能な、動体を検出することが可能な固体撮像装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a solid-state image sensor capable of detecting a moving object, which can suppress a manufacturing cost, have a high resolution, and can acquire a clear image. ..

本実施形態に係る固体撮像装置は、露光した光の強度に応じた電圧に変換する光電圧変換回路と、前記光電圧変換回路に接続された第１の端子及び第２の端子を有する第１の容量素子と、前記第２の端子と定電圧線との間に配置された第１のスイッチと、前記露光した光の強度に応じた情報を読み出す読み出し回路と、前記第２の端子と前記読み出し回路との間に配置された第２のスイッチと、を有する。 The solid-state imaging device according to the present embodiment has a first optical voltage conversion circuit that converts light into a voltage corresponding to the intensity of exposed light, and a first terminal and a second terminal connected to the optical voltage conversion circuit. The capacitive element, the first switch arranged between the second terminal and the constant voltage line, the read-out circuit for reading information according to the intensity of the exposed light, the second terminal, and the above. It has a second switch, which is located between the readout circuit.

本実施形態に係る固体撮像装置の駆動方法は、露光した光の強度に応じた電圧に変換する光電圧変換回路と、前記光電圧変換回路に接続された第１の端子及び第２の端子を有する第１の容量素子と、前記第２の端子と定電圧線との間に配置された第１のスイッチと前記第２の端子に電気的に接続された第２のスイッチと、前記第２のスイッチに電気的に接続された読み出し回路と、を含む固体撮像装置の駆動方法であって、前記第１のスイッチをオンすることで、前記第２の端子に前記定電圧線を接続し、前記第２の端子に定電圧を供給し、前記第１のスイッチをオフした後、前記電圧の変化量に応じた電圧を、前記定電圧を基準とした差分値として前記第２の端子に発生させ、前記第２のスイッチをオンすることで、前記読み出し回路に前記差分値に応じた電圧を転送する。 In the driving method of the solid-state imaging device according to the present embodiment, an optical voltage conversion circuit that converts a voltage according to the intensity of the exposed light, and a first terminal and a second terminal connected to the optical voltage conversion circuit are connected. A first capacitive element having a first capacitance element, a first switch arranged between the second terminal and a constant voltage line, a second switch electrically connected to the second terminal, and the second switch. A method of driving a solid-state imaging device including a readout circuit electrically connected to the switch of the above, wherein the constant voltage line is connected to the second terminal by turning on the first switch. After supplying a constant voltage to the second terminal and turning off the first switch, a voltage corresponding to the amount of change in the voltage is generated in the second terminal as a difference value based on the constant voltage. Then, by turning on the second switch, the voltage corresponding to the difference value is transferred to the read circuit.

本実施形態によれば、製造コストを抑制し、解像度が高く、鮮明な画像を取得可能な、動体を検出することが可能な固体撮像装置を提供することができる。 According to the present embodiment, it is possible to provide a solid-state image sensor capable of detecting a moving object, which can suppress manufacturing costs, have high resolution, and can acquire a clear image.

本実施形態に係る固体撮像装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the solid-state image sensor which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るイメージセンサの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the image sensor which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る画素回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the pixel circuit which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る固体撮像装置の駆動方法を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the driving method of the solid-state image sensor which concerns on this embodiment. 図５（Ａ）は本実施形態に係る電流電圧変換回路の出力特性を示すタイミングチャートであり、図５（Ｂ）は本実施形態に係る駆動方法を説明するためのタイミングチャートである。FIG. 5A is a timing chart showing the output characteristics of the current-voltage conversion circuit according to the present embodiment, and FIG. 5B is a timing chart for explaining the driving method according to the present embodiment. 本実施形態に係る固体撮像装置の駆動方法を説明するためのフローチャート図である。It is a flowchart for demonstrating the driving method of the solid-state image sensor which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る画素の駆動方法を説明するための回路図である。It is a circuit diagram for demonstrating the driving method of the pixel which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る画素の駆動方法を説明するための回路図である。It is a circuit diagram for demonstrating the driving method of the pixel which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る画素の駆動方法を説明するための回路図である。It is a circuit diagram for demonstrating the driving method of the pixel which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る画素回路の駆動方法を説明するための回路図である。It is a circuit diagram for demonstrating the driving method of the pixel circuit which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る固体撮像装置の駆動方法を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the driving method of the solid-state image sensor which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る画素の駆動方法を説明するための回路図である。It is a circuit diagram for demonstrating the driving method of the pixel which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るイメージセンサの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the image sensor which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る画素回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the pixel circuit which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るイメージセンサの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the image sensor which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る画素回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the pixel circuit which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る固体撮像装置の駆動方法を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the driving method of the solid-state image sensor which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る固体撮像装置の駆動方法を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the driving method of the solid-state image sensor which concerns on this embodiment.

以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照し、説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎない。つまり、当業者が、発明の主旨を保ち、適宜変更することによって容易に想到し得る構成は、当然に本発明の範囲に含有される構成である。図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合がある。しかし、これらはあくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。 Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The disclosure is just an example. That is, a configuration that can be easily conceived by a person skilled in the art by maintaining the gist of the invention and appropriately modifying the invention is naturally included in the scope of the present invention. In order to clarify the explanation, the drawings may be schematically represented by the width, thickness, shape, etc. of each part as compared with the actual aspect. However, these are merely examples and do not limit the interpretation of the present invention.

以下の説明において、本発明の一実施形態に係る固体撮像装置は、トランジスタ、容量素子及び抵抗素子などを含む。トランジスタ、容量素子及び抵抗素子などの構造、トランジスタ、容量素子及び抵抗素子などを形成する膜、層、及び各部分の材料は、本発明の技術分野で通常使用される公知技術を採用することができる。 In the following description, the solid-state imaging device according to the embodiment of the present invention includes a transistor, a capacitive element, a resistance element, and the like. As the structure of a transistor, a capacitive element, a resistance element, etc., the film, the layer, and the material of each part forming the transistor, the capacitive element, the resistance element, etc., a known technique usually used in the technical field of the present invention may be adopted. can.

なお、本明細書等における「第１」、「第２」、「第３」などの序数は、説明を簡潔にするためだけに用いられており、限定的に解釈されるべきではない。また、本明細書等において、同一、または類似する複数の構成のそれぞれを区別して表記する際には、アルファベットの小文字を用いる。 It should be noted that the ordinal numbers such as "first", "second", and "third" in the present specification and the like are used only for the sake of brevity and should not be construed in a limited manner. Further, in the present specification and the like, lowercase letters of the alphabet are used when each of a plurality of identical or similar configurations is distinguished and described.

なお、以下の各実施形態は、技術的な矛盾を生じない限り、互いに組み合わせることができる。 The following embodiments can be combined with each other as long as there is no technical contradiction.

本実施形態に係るイメージセンサは、例えば、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサである。本実施形態に係る固体撮像装置は、画像を取得可能、かつ、動体を検出することが可能であり、携帯情報端末、デジタルカメラなどの電子機器に適用することができる。本実施形態において、行方向は第１の方向（Ｄ１）と呼ばれ、列方向は第２の方向（Ｄ２）と呼ばれる。本実施形態において、データは値と呼ばれ、例えば、画像データは画像値と呼ばれ、露光データは露光値と呼ばれ、増幅データは増幅値と呼ばれ、差分データは差分値と呼ばれる。また、本実施形態において、データは、電圧または電圧値、及び、電流または電流値を含んでよく、電圧または電圧値、及び、電流または電流値と呼ばれてもよい。 The image sensor according to the present embodiment is, for example, a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor and a CCD (Charge Coupled Device) image sensor. The solid-state image sensor according to the present embodiment can acquire an image and detect a moving object, and can be applied to an electronic device such as a personal digital assistant or a digital camera. In this embodiment, the row direction is called the first direction (D1) and the column direction is called the second direction (D2). In this embodiment, the data is called a value, for example, the image data is called an image value, the exposure data is called an exposure value, the amplified data is called an amplified value, and the difference data is called a difference value. Further, in the present embodiment, the data may include a voltage or a voltage value and a current or a current value, and may be referred to as a voltage or a voltage value and a current or a current value.

１．第１実施形態
図１は本実施形態に係る固体撮像装置１０の全体構成を示すブロック図である。図２は本実施形態に係るイメージセンサ１００の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る固体撮像装置１０の構成、及びイメージセンサ１００の構成は、図１及び図２に示す構成に限定されない。 1. 1. First Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a solid-state image sensor 10 according to the present embodiment. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the image sensor 100 according to the present embodiment. The configuration of the solid-state image sensor 10 and the configuration of the image sensor 100 according to the present embodiment are not limited to the configurations shown in FIGS. 1 and 2.

１−１．固体撮像装置１０の全体構成
図１に示すように、固体撮像装置１０は、例えば、イメージセンサ１００、イメージシグナルプロセッサ（Ｉｍａｇｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ、ＩＳＰ）２００、及び表示パネル３００を有する。イメージセンサ１００は、ＩＳＰ２００に接続される。ＩＳＰ２００は、表示パネル３００に接続される。 1-1. Overall Configuration of Solid-State Image Sensor 10 As shown in FIG. 1, the solid-state image sensor 10 includes, for example, an image sensor 100, an image signal processor (ISP) 200, and a display panel 300. The image sensor 100 is connected to the ISP 200. The ISP 200 is connected to the display panel 300.

１−２．イメージセンサ１００の構成
図１及び図２に示すように、イメージセンサ１００は、画素部１１０、行選択走査回路１２０、読み出し回路１３０、及び制御回路１４０を有する。 1-2. Configuration of Image Sensor 100 As shown in FIGS. 1 and 2, the image sensor 100 includes a pixel unit 110, a row selection scanning circuit 120, a readout circuit 130, and a control circuit 140.

１−２−１．画素部１１０の構成
図１に示すように、画素部１１０は、複数の画素１５０を有する。各画素は光電変換素子４２を有する。複数の画素１５０は、行（ロウ）方向と列（カラム）方向（Ｙ行Ｘ列）のマトリクス状に配置される。Ｙ及びＸはそれぞれ独立に設定される正の自然数である。 1-2-1. Configuration of Pixel Unit 110 As shown in FIG. 1, the pixel unit 110 has a plurality of pixels 150. Each pixel has a photoelectric conversion element 42. The plurality of pixels 150 are arranged in a matrix of a row (low) direction and a column (column) direction (Y row and X column). Y and X are positive natural numbers that are set independently of each other.

なお、複数の画素１５０は、例えば、赤色カラーフィルタを有するＲ画素、緑色カラーフィルタを有するＧＲ画素、青色カラーフィルタを有するＢ画素及び緑色カラーフィルタを有するＧＢ画素に分類されてもよい。例えば、奇数行目は、Ｒ画素とＧＲ画素を交互に繰り返し、偶数行目はＧＢ画素とＢ画素を交互に繰り返し配置されてもよい（いわゆるベイヤー配置）。 The plurality of pixels 150 may be classified into, for example, an R pixel having a red color filter, a GR pixel having a green color filter, a B pixel having a blue color filter, and a GB pixel having a green color filter. For example, in the odd-numbered rows, R pixels and GR pixels may be alternately repeated, and in the even-numbered rows, GB pixels and B pixels may be alternately and repeatedly arranged (so-called Bayer arrangement).

画素部１１０は、図に示されていないが、定電圧線１７４、及びグランド線１７８に接続する。 Although not shown in the figure, the pixel unit 110 is connected to the constant voltage line 174 and the ground line 178.

本実施形態では、定電圧ＶＣが定電圧線１７４に供給され、グランドＧＮＤがグランド線１７８に供給される。供給する電圧は、ここで示した電圧に限定されない。例えば、グランドＧＮＤは、アースであってもよく、０Ｖなどの基準電圧であってもよい。本実施形態において、定電圧ＶＣは第１の初期化データとも呼ばれる。 In this embodiment, the constant voltage VC is supplied to the constant voltage line 174, and the ground GND is supplied to the ground line 178. The voltage to be supplied is not limited to the voltage shown here. For example, the ground GND may be ground or may have a reference voltage such as 0V. In this embodiment, the constant voltage VC is also referred to as the first initialization data.

１−２−２．制御回路１４０の構成
図１及び図２に示すように、制御回路１４０は、行選択走査回路１２０、読み出し回路１３０、画素部１１０、及びＩＳＰ２００に接続する。制御回路１４０は、行選択走査回路１２０の行選択を制御するための信号を行選択走査回路１２０に送信し、読み出し回路１３０から送信される信号を制御するための信号を読み出し回路１３０に送信する。 1-2-2. Configuration of Control Circuit 140 As shown in FIGS. 1 and 2, the control circuit 140 is connected to the row selection scanning circuit 120, the readout circuit 130, the pixel unit 110, and the ISP 200. The control circuit 140 transmits a signal for controlling the row selection of the row selection scanning circuit 120 to the row selection scanning circuit 120, and transmits a signal for controlling the signal transmitted from the readout circuit 130 to the readout circuit 130. ..

図２に示すように、制御回路１４０は、バイパス信号線１６４に接続する。制御回路１４０は、ＩＳＰ２００からバイパス信号線を制御するための信号を受信する。制御回路１４０は、受信した信号を用いて、バイパス信号線１６４にバイパス信号ＢＰを供給する。 As shown in FIG. 2, the control circuit 140 is connected to the bypass signal line 164. The control circuit 140 receives a signal for controlling the bypass signal line from the ISP 200. The control circuit 140 supplies the bypass signal BP to the bypass signal line 164 using the received signal.

１−２−３．行選択走査回路１２０の構成
図１または図２に示すように、行選択走査回路１２０は、例えば、画素部１１０に対して行方向に隣接する位置に配置される。行選択走査回路１２０は、複数の水平信号線に接続する。複数の水平信号線は、例えば、初期化信号線１６２、データ転送信号線１６６、及びデータ読み出し信号線１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃ、１７２ｄ、・・・を含む。本実施形態では、複数の水平信号線は、列方向に互いに隣接する。水平信号線は、同じ行に設けられた複数の画素に接続される。例えば、第１の水平信号線は画素１５０の画素回路ＰＸａに接続され、第１の水平信号線の列方向に隣接する第２の水平信号線は第１の水平信号線とは異なる画素１５０の画素回路ＰＸａに接続される。本実施形態では、行選択走査回路１２０は、選択回路と呼ばれる。 1-2-3. Configuration of Row Selection Scanning Circuit 120 As shown in FIG. 1 or FIG. 2, the row selection scanning circuit 120 is arranged at a position adjacent to the pixel unit 110 in the row direction, for example. The row selection scanning circuit 120 connects to a plurality of horizontal signal lines. The plurality of horizontal signal lines include, for example, an initialization signal line 162, a data transfer signal line 166, and a data read signal line 172a, 172b, 172c, 172d, .... In this embodiment, the plurality of horizontal signal lines are adjacent to each other in the column direction. The horizontal signal line is connected to a plurality of pixels provided on the same line. For example, the first horizontal signal line is connected to the pixel circuit PXa of the pixel 150, and the second horizontal signal line adjacent to the column direction of the first horizontal signal line is a pixel 150 different from the first horizontal signal line. It is connected to the pixel circuit PXa. In this embodiment, the row selection scanning circuit 120 is called a selection circuit.

図２に示すように、行選択走査回路１２０は、初期化信号線１６２、データ転送信号線１６６、及び複数のデータ読み出し信号線１７２に接続する。 As shown in FIG. 2, the row selection scanning circuit 120 is connected to an initialization signal line 162, a data transfer signal line 166, and a plurality of data read signal lines 172.

行選択走査回路１２０は、制御回路１４０から、行選択走査回路１２０の行選択を制御するための信号を受信する。行選択走査回路１２０は、受信した信号を用いて、初期化信号線１６２に初期化信号ＤＣを供給し、データ転送信号線１６６にデータ転送信号ＧＳを供給し、データ読み出し信号線１７２にデータ読み出し信号ＲＥ（ｚ）を供給する。本実施形態では、数値ｚは行の番号を示す整数である。本実施形態では、例えば、初期化信号ＤＣ、データ転送信号ＧＳ、及びデータ読み出し信号ＲＥ（ｚ）が、各画素を制御する制御信号である。数値ｚは１からＹの整数である。 The row selection scanning circuit 120 receives a signal from the control circuit 140 for controlling the row selection of the row selection scanning circuit 120. The row selection scanning circuit 120 supplies the initialization signal DC to the initialization signal line 162, supplies the data transfer signal GS to the data transfer signal line 166, and reads data to the data read signal line 172 using the received signal. The signal RE (z) is supplied. In this embodiment, the numerical value z is an integer indicating the row number. In the present embodiment, for example, the initialization signal DC, the data transfer signal GS, and the data read signal RE (z) are control signals that control each pixel. The numerical value z is an integer from 1 to Y.

すなわち、行選択走査回路１２０は、当該制御信号を用いて、読み出し対象となる画素を行単位で選択する。当該制御信号は、例えば、１行目、２行目、３行目、・・・、Ｙ行目のように、行毎に順次入力され、各行に接続された複数の画素を、行毎に順次選択する。例えば、１行目に接続された複数の画素は、初期化信号ＤＣ、データ転送信号ＧＳ、及びデータ読み出し信号ＲＥ（１）を供給され、２行目に接続された複数の画素は、初期化信号ＤＣ、データ転送信号ＧＳ、及びデータ読み出し信号ＲＥ（２）を供給され、３行目に接続された複数の画素は、初期化信号ＤＣ、データ転送信号ＧＳ、及びデータ読み出し信号ＲＥ（３）を供給され、４行目に接続された複数の画素は、初期化信号ＤＣ、データ転送信号ＧＳ、及びデータ読み出し信号ＲＥ（４）を供給され、ｚ行目に接続された複数の画素は、初期化信号ＤＣ、データ転送信号ＧＳ、及びデータ読み出し信号ＲＥ（ｚ）を供給され、最終行（Ｙ行目）に接続された複数の画素は、初期化信号ＤＣ、データ転送信号ＧＳ、及びデータ読み出し信号ＲＥ（Ｙ）を供給される。 That is, the row selection scanning circuit 120 uses the control signal to select pixels to be read out row by row. The control signal is sequentially input for each line, for example, the first line, the second line, the third line, ..., The Y line, and a plurality of pixels connected to each line are input for each line. Select sequentially. For example, the plurality of pixels connected to the first line are supplied with the initialization signal DC, the data transfer signal GS, and the data read signal RE (1), and the plurality of pixels connected to the second line are initialized. The signal DC, the data transfer signal GS, and the data read signal RE (2) are supplied, and the plurality of pixels connected to the third line are the initialization signal DC, the data transfer signal GS, and the data read signal RE (3). The plurality of pixels connected to the fourth row are supplied with the initialization signal DC, the data transfer signal GS, and the data read signal RE (4), and the plurality of pixels connected to the zth row are The initialization signal DC, the data transfer signal GS, and the data read signal RE (z) are supplied, and the plurality of pixels connected to the last line (Yth line) are the initialization signal DC, the data transfer signal GS, and the data. The read signal RE (Y) is supplied.

当該制御信号は、行毎にランダムに入力されてよく、複数の行に同時に入力されてもよい。 The control signal may be randomly input for each line, or may be input to a plurality of lines at the same time.

行選択走査回路１２０が、所望の行を選択すると、選択した行に接続された各画素は、選択した行に接続された各画素に対応した露光信号を用いて、垂直信号を生成する。選択した行に接続された各画素は、垂直信号を、各画素から各画素に接続された垂直信号線に送信する。 When the row selection scanning circuit 120 selects a desired row, each pixel connected to the selected row generates a vertical signal using the exposure signal corresponding to each pixel connected to the selected row. Each pixel connected to the selected row transmits a vertical signal from each pixel to a vertical signal line connected to each pixel.

１−２−４．読み出し回路１３０の構成
図１または図２に示すように、読み出し回路１３０は、例えば、画素部１１０に対して列方向に隣接する位置に配置される。読み出し回路１３０は、例えば、複数のＡＤ変換回路１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ及び１３２ｄを有する。 1-2-4. Configuration of Readout Circuit 130 As shown in FIG. 1 or FIG. 2, the readout circuit 130 is arranged at a position adjacent to the pixel portion 110 in the column direction, for example. The reading circuit 130 has, for example, a plurality of AD conversion circuits 132a, 132b, 132c and 132d.

読み出し回路１３０は、複数の垂直信号線１８２（図２）、及びＩＳＰ２００に接続する。垂直信号線１８２は、同じ列に設けられた複数の画素に接続される。例えば、第１の垂直信号線はＧ画素２１１、Ｒ画素２０９及びＡＤ変換回路１３２ａに接続され、第１の垂直信号線の行方向に隣接する第２の垂直信号線はＢ画素２１２、Ｇ画素２１３及びＡＤ変換回路１３２ｂに接続される。ＡＤ変換回路１３２は、アナログデータをデジタルデータに変換する機能を有する。 The readout circuit 130 is connected to a plurality of vertical signal lines 182 (FIG. 2) and an ISP 200. The vertical signal line 182 is connected to a plurality of pixels provided in the same row. For example, the first vertical signal line is connected to the G pixel 211, the R pixel 209 and the AD conversion circuit 132a, and the second vertical signal line adjacent to the row direction of the first vertical signal line is the B pixel 212, the G pixel. It is connected to 213 and the AD conversion circuit 132b. The AD conversion circuit 132 has a function of converting analog data into digital data.

読み出し回路１３０は、各画素から、複数の垂直信号線のそれぞれに送信された垂直信号を受信する。複数のＡＤ変換回路１３２が、複数の垂直信号をデジタル信号に変換する。デジタル信号はデジタルデータを含む。デジタルデータは、例えば、画像データを、コンピューターで処理可能な０と１の２進法で書き換えたデータである。読み出し回路１３０は、デジタル信号をＩＳＰ２００に送信する。デジタル信号はイメージセンサ１００から送信される信号（出力データ）である。詳細は後述するが、垂直信号は、第３の増幅データ（図１０）を含む。 The readout circuit 130 receives a vertical signal transmitted from each pixel to each of the plurality of vertical signal lines. A plurality of AD conversion circuits 132 convert a plurality of vertical signals into digital signals. Digital signals include digital data. Digital data is, for example, data obtained by rewriting image data in a binary system of 0 and 1 that can be processed by a computer. The readout circuit 130 transmits a digital signal to the ISP 200. The digital signal is a signal (output data) transmitted from the image sensor 100. Although details will be described later, the vertical signal includes a third amplified data (FIG. 10).

１−２−５．画素の回路構成
図３は本実施形態に係る画素回路ＰＸａの構成を示す回路図である。本実施形態に係る画素回路ＰＸａの構成は、図２に示す構成に限定されない。図１及び図２と同一、又は類似する構成の説明は、省略されることがある。 1-2-5. Pixel Circuit Configuration FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a pixel circuit PXa according to the present embodiment. The configuration of the pixel circuit PXa according to the present embodiment is not limited to the configuration shown in FIG. Descriptions of configurations that are the same as or similar to those in FIGS. 1 and 2 may be omitted.

図３に示すように、本実施形態に係る画素回路ＰＸａは、光電圧変換回路３５０、スイッチ３０２（第１のスイッチ）、スイッチ３０４（第４のスイッチ）、スイッチ３０６（第３のスイッチ）、スイッチ３１２（第２のスイッチ）、第１の容量素子３２２、第２の容量素子３２４、及び増幅回路３３０を有する。 As shown in FIG. 3, the pixel circuit PXa according to the present embodiment includes an optical voltage conversion circuit 350, a switch 302 (first switch), a switch 304 (fourth switch), and a switch 306 (third switch). It has a switch 312 (second switch), a first capacitive element 322, a second capacitive element 324, and an amplifier circuit 330.

光電圧変換回路３５０は、露光した光の強度に応じた電圧に変換する回路である。光電圧変換回路３５０は、少なくとも、露光した光の強度を検出する素子（回路）と、当該素子によって生成された電流、電圧などを増幅し電圧を生成する素子（回路）から構成される。本実施形態では、光電圧変換回路３５０は、露光した光によって電流が発生する光電変換素子４２、及び、電流を電圧に変換する電流電圧変換回路３０１から構成される。本実施形態に係る光電圧変換回路３５０の構成は一例であって、光電圧変換回路３５０の構成はこの構成に限定されない。光電圧変換回路３５０において、露光した光の強度を検出する素子は、例えば、光によって電気伝導度が変化する素子が用いられてもよく、露光した光の特性（例えば、光の波長）を電気的な信号に変換するタイプの素子が用いられてもよく、電流を生成する素子でもよく、電圧を生成する素子でもよい。また、当該素子によって生成された電流、電圧などを増幅し電圧を生成する素子（回路）は、例えば、電圧を電圧に変換する増幅回路であってよく、電流を電圧に変換する増幅回路であってもよい。 The optical voltage conversion circuit 350 is a circuit that converts a voltage according to the intensity of the exposed light. The optical voltage conversion circuit 350 is composed of at least an element (circuit) that detects the intensity of exposed light and an element (circuit) that amplifies the current, voltage, and the like generated by the element to generate a voltage. In the present embodiment, the optical voltage conversion circuit 350 includes a photoelectric conversion element 42 that generates a current due to the exposed light, and a current-voltage conversion circuit 301 that converts the current into a voltage. The configuration of the optical voltage conversion circuit 350 according to the present embodiment is an example, and the configuration of the optical voltage conversion circuit 350 is not limited to this configuration. In the optical voltage conversion circuit 350, for example, an element whose electrical conductivity changes depending on the light may be used as an element for detecting the intensity of the exposed light, and the characteristic of the exposed light (for example, the wavelength of the light) is charged with electricity. An element of a type that converts a light signal into a light signal may be used, an element that generates a current, or an element that generates a voltage. Further, the element (circuit) that amplifies the current, voltage, etc. generated by the element and generates a voltage may be, for example, an amplifier circuit that converts a voltage into a voltage, and is an amplifier circuit that converts a current into a voltage. You may.

光電変換素子４２はグランド線１７８と電流電圧変換回路３０１との間に設けられる。光電変換素子４２の第１の端子はグランド線１７８に電気的に接続され、光電変換素子４２の第２の端子は電流電圧変換回路３０１と電気的に接続される。電流電圧変換回路３０１は光電変換素子４２とノードＡ（ｎｏｄｅＡ）との間に設けられ、光電変換素子４２とノードＡに電気的に接続される。第１の容量素子３２２はノードＡとノードＢ（ｎｏｄｅＢ）との間に設けられる。第１の容量素子３２２の第１の端子はノードＡに電気的に接続され、第１の容量素子３２２の第２の端子はノードＢに電気的に接続される。スイッチ３０２はノードＢと定電圧線１７４との間に設けられる。スイッチ３０２の第１の端子はノードＢに電気的に接続され、スイッチ３０２の第２の端子は定電圧線１７４に電気的に接続される。スイッチ３０４はノードＡとノードＢとの間に設けられる。スイッチ３０４の第１の端子はノードＡに電気的に接続され、スイッチ３０４の第２の端子はノードＢに電気的に接続される。スイッチ３０６はノードＢとノードＣとの間に設けられる。スイッチ３０６の第１の端子はノードＢに電気的に接続され、スイッチ３０６の第２の端子はノードＣ（ｎｏｄｅＣ）に電気的に接続される。第２の容量素子３２４はノードＣとグランド線１７８との間に設けられる。第２の容量素子３２４の第１の端子はグランド線１７８に電気的に接続され、第２の容量素子３２４の第２の端子はノードＣに電気的に接続される。増幅回路３３０はノードＣとノードＥ（ｎｏｄｅＥ）との間に設けられ、ノードＣとノードＥ（ｎｏｄｅＥ）に電気的に接続される。スイッチ３１２はノードＥと垂直信号線１８２との間に設けられる。スイッチ３１２の第１の端子はノードＥに電気的に接続され、スイッチ３１２の第２の端子は垂直信号線１８２に電気的に接続される。 The photoelectric conversion element 42 is provided between the ground wire 178 and the current-voltage conversion circuit 301. The first terminal of the photoelectric conversion element 42 is electrically connected to the ground wire 178, and the second terminal of the photoelectric conversion element 42 is electrically connected to the current-voltage conversion circuit 301. The current-voltage conversion circuit 301 is provided between the photoelectric conversion element 42 and the node A (nodeA), and is electrically connected to the photoelectric conversion element 42 and the node A. The first capacitive element 322 is provided between the node A and the node B (nodeB). The first terminal of the first capacitive element 322 is electrically connected to the node A, and the second terminal of the first capacitive element 322 is electrically connected to the node B. The switch 302 is provided between the node B and the constant voltage line 174. The first terminal of the switch 302 is electrically connected to the node B, and the second terminal of the switch 302 is electrically connected to the constant voltage line 174. The switch 304 is provided between the node A and the node B. The first terminal of the switch 304 is electrically connected to the node A, and the second terminal of the switch 304 is electrically connected to the node B. The switch 306 is provided between the node B and the node C. The first terminal of the switch 306 is electrically connected to the node B, and the second terminal of the switch 306 is electrically connected to the node C (nodeC). The second capacitive element 324 is provided between the node C and the ground wire 178. The first terminal of the second capacitance element 324 is electrically connected to the ground wire 178, and the second terminal of the second capacitance element 324 is electrically connected to the node C. The amplifier circuit 330 is provided between the node C and the node E (nodeE), and is electrically connected to the node C and the node E (nodeE). The switch 312 is provided between the node E and the vertical signal line 182. The first terminal of switch 312 is electrically connected to node E and the second terminal of switch 312 is electrically connected to vertical signal line 182.

光電変換素子４２は、露光された光の強度に基づき生成した電力に対応した露光信号を生成する。光の強度は明るさと呼んでもよい。露光した光の強度は、露光強度と呼んでもよい。本実施形態では、光電変換素子４２はフォトダイオード（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）である。本実施形態において、露光信号は露光された被写体に対応した画像データを含むアナログデータであり、画像データは、露光データと呼ばれる。また、本実施形態では、電圧、電流、露光信号、データは、情報と呼ばれる場合がある。 The photoelectric conversion element 42 generates an exposure signal corresponding to the electric power generated based on the intensity of the exposed light. The intensity of light may be called brightness. The intensity of the exposed light may be referred to as the exposure intensity. In this embodiment, the photoelectric conversion element 42 is a photodiode (Photo Diode). In the present embodiment, the exposure signal is analog data including image data corresponding to the exposed subject, and the image data is called exposure data. Further, in the present embodiment, the voltage, current, exposure signal, and data may be referred to as information.

詳細は後述するが、電流電圧変換回路３０１は、露光信号を増幅し、露光信号を増幅した第１の増幅信号を生成する。電流電圧変換回路３０１の増幅特性（入出力特性）は、例えば、対数特性である。本実施形態において、第１の増幅信号は第１の増幅データを含む。 Although the details will be described later, the current-voltage conversion circuit 301 amplifies the exposure signal and generates a first amplified signal obtained by amplifying the exposure signal. The amplification characteristic (input / output characteristic) of the current-voltage conversion circuit 301 is, for example, a logarithmic characteristic. In this embodiment, the first amplified signal includes the first amplified data.

スイッチ３０２は、初期化信号線１６２に電気的に接続され、初期化信号ＤＣによって制御される。スイッチ３０２は、ノードＢを初期化する機能を有する。例えば、初期化信号ＤＣがローレベル（Ｌｏｗ Ｌｅｖｅｌ、Ｌレベル）のとき、スイッチ３０２はノードＢと定電圧線１７４とを非導通とさせる。初期化信号ＤＣがハイレベル（Ｈｉｇｈ Ｌｅｖｅｌ、Ｈレベル）のとき、スイッチ３０２はノードＢと定電圧線１７４とを導通する。本実施形態では、スイッチ３０２がノードＢと定電圧線１７４とを非導通とさせる状態を、スイッチ３０２は非導通状態であるものとし、スイッチ３０２がノードＢと定電圧線１７４とを導通させる状態を、スイッチ３０２は導通状態であるものとする。 The switch 302 is electrically connected to the initialization signal line 162 and is controlled by the initialization signal DC. The switch 302 has a function of initializing the node B. For example, when the initialization signal DC is at low level (Low Level, L level), the switch 302 makes the node B and the constant voltage line 174 non-conducting. When the initialization signal DC is at a high level (High Level, H level), the switch 302 conducts the node B and the constant voltage line 174. In the present embodiment, it is assumed that the switch 302 makes the node B and the constant voltage line 174 non-conducting, the switch 302 is the non-conducting state, and the switch 302 conducts the node B and the constant voltage line 174. It is assumed that the switch 302 is in a conductive state.

なお、本実施形態では、導通状態とは、スイッチがオン（ＯＮ）の状態を示すものとし、非導通状態とは、スイッチがオフ（ＯＦＦ）の状態を示すものとする。 In the present embodiment, the conductive state indicates a state in which the switch is on (ON), and the non-conducting state indicates a state in which the switch is off (OFF).

第１の容量素子３２２は、第１の増幅信号に応じて定電圧ＶＣから変化した差分信号を保持する。本実施形態において、差分信号は差分データを含む。 The first capacitive element 322 holds a difference signal changed from the constant voltage VC in response to the first amplified signal. In the present embodiment, the difference signal includes the difference data.

スイッチ３０４は、バイパス信号線１６４に電気的に接続され、バイパス信号ＢＰによって制御される。例えば、バイパス信号ＢＰがローレベル（Ｌｏｗ Ｌｅｖｅｌ、Ｌレベル）のとき、スイッチ３０４はノードＡとノードＢとを非導通とさせる。バイパス信号ＢＰがハイレベル（Ｈｉｇｈ Ｌｅｖｅｌ、Ｈレベル）のとき、スイッチ３０４はノードＡとノードＢとを導通させる。本実施形態では、スイッチ３０４がノードＡとノードＢとを非導通とさせる状態を、スイッチ３０４は非導通状態であるものとし、スイッチ３０４がノードＡとノードＢとを導通させる状態を、スイッチ３０４は導通状態であるものとする。 The switch 304 is electrically connected to the bypass signal line 164 and is controlled by the bypass signal BP. For example, when the bypass signal BP is at low level (Low Level, L level), the switch 304 makes node A and node B non-conducting. When the bypass signal BP is at a high level (High Level, H level), the switch 304 conducts the node A and the node B. In the present embodiment, it is assumed that the switch 304 makes the node A and the node B non-conducting, the switch 304 is the non-conducting state, and the switch 304 conducts the node A and the node B. Is in a conductive state.

スイッチ３０６は、データ転送信号線１６６に電気的に接続され、データ転送信号ＧＳによって制御される。例えば、データ転送信号ＧＳがローレベル（Ｌｏｗ Ｌｅｖｅｌ、Ｌレベル）のとき、スイッチ３０６はノードＢとノードＣとを非導通とさせる。データ転送信号ＧＳがハイレベル（Ｈｉｇｈ Ｌｅｖｅｌ、Ｈレベル）のとき、スイッチ３０６はノードＢとノードＣとを導通させる。本実施形態では、スイッチ３０６がノードＢとノードＣとを非導通とさせる状態を、スイッチ３０６は非導通状態であるものとし、スイッチ３０６がノードＢとノードＣとを導通させる状態を、スイッチ３０６は導通状態であるものとする。 The switch 306 is electrically connected to the data transfer signal line 166 and is controlled by the data transfer signal GS. For example, when the data transfer signal GS is at low level (Low Level, L level), the switch 306 makes node B and node C non-conducting. When the data transfer signal GS is at a high level (High Level, H level), the switch 306 conducts the node B and the node C. In the present embodiment, the state in which the switch 306 makes the node B and the node C non-conducting is assumed to be the non-conducting state of the switch 306, and the state in which the switch 306 conducts the node B and the node C is the state in which the switch 306 is made conductive. Is in a conductive state.

第２の容量素子３２４は、第１の増幅信号に応じて定電圧ＶＣから変化した差分信号を保持する。 The second capacitive element 324 holds a difference signal that has changed from the constant voltage VC in response to the first amplified signal.

詳細は後述するが、増幅回路３３０は、差分信号を増幅し、第３の増幅信号を生成する。本実施形態において、第３の増幅信号は第３の増幅データを含み、第３の増幅信号は垂直信号である。 Although the details will be described later, the amplifier circuit 330 amplifies the difference signal and generates a third amplified signal. In the present embodiment, the third amplified signal includes the third amplified data, and the third amplified signal is a vertical signal.

スイッチ３１２は、読み出し信号線１７２に電気的に接続され、読み出し信号ＲＥ（ｚ）によって制御される。例えば、読み出し信号ＲＥ（ｚ）がローレベル（Ｌｏｗ Ｌｅｖｅｌ、Ｌレベル）のとき、スイッチ３１２はノードＥと垂直信号線１８２とを非導通とさせる。読み出し信号ＲＥ（ｚ）がハイレベル（Ｈｉｇｈ Ｌｅｖｅｌ、Ｈレベル）のとき、スイッチ３１２はノードＥと垂直信号線１８２とを導通させる。本実施形態では、スイッチ３１２がノードＥと垂直信号線１８２とを非導通とさせる状態を、スイッチ３１２は非導通状態であるものとし、スイッチ３１２がノードＥと垂直信号線１８２とを導通させる状態を、スイッチ３１２は導通状態であるものとする。 The switch 312 is electrically connected to the read signal line 172 and is controlled by the read signal RE (z). For example, when the read signal RE (z) is at a low level (Low Level, L level), the switch 312 causes the node E and the vertical signal line 182 to be non-conducting. When the read signal RE (z) is at a high level (High Level, H level), the switch 312 conducts the node E and the vertical signal line 182. In the present embodiment, it is assumed that the switch 312 makes the node E and the vertical signal line 182 non-conducting, the switch 312 is the non-conducting state, and the switch 312 conducts the node E and the vertical signal line 182. It is assumed that the switch 312 is in a conductive state.

保持回路３４０は、第１の保持部３４２及び第２の保持部３４４を有する。第１の保持部３４２は、電流電圧変換回路３０１によって送信される第１の増幅信号を保持する機能を有する。本実施形態では、第１の保持部３４２は、例えば、第１の容量素子３２２、スイッチ３０４、及びスイッチ３０２を有する。第１の保持部３４２は、少なくとも第１の容量素子３２２を有していればよい。第２の保持部３４４は、差分値を保持する機能を有する。本実施形態では、第２の保持部３４４は、例えば、第２の容量素子３２４及びスイッチ３０６を有する。第２の保持部３４４は、少なくとも第２の容量素子３２４を有していればよい。 The holding circuit 340 has a first holding portion 342 and a second holding portion 344. The first holding unit 342 has a function of holding the first amplified signal transmitted by the current-voltage conversion circuit 301. In the present embodiment, the first holding unit 342 includes, for example, a first capacitive element 322, a switch 304, and a switch 302. The first holding portion 342 may have at least the first capacitive element 322. The second holding unit 344 has a function of holding the difference value. In this embodiment, the second holding unit 344 includes, for example, a second capacitive element 324 and a switch 306. The second holding portion 344 may have at least a second capacitive element 324.

なお、画素回路ＰＸａは、スイッチ３０４に係る構成及び機能を備えていなくてよい（省略されてよい）。スイッチ３０４に係る構成及び機能を省略することで、画素回路ＰＸａは、少ない素子数で構成され、スイッチ３０４に係る構成及び機能によって消費される電力を削減することができる。また、画素回路ＰＸａは、増幅回路３３０を備えていなくてよく（省略されてよく）、第２の保持部３４４及び増幅回路３３０を備えていなくもよい（省略されてもよい）。増幅回路３３０に係る構成及び機能を省略することで、第２の保持部３４４に保持した差分値を直接、スイッチ３１２に送信することができる。その結果、画素回路ＰＸａは、少ない素子数で構成され、増幅回路３３０に係る構成及び機能によって消費される電力を削減することができる。 The pixel circuit PXa does not have to have the configuration and functions related to the switch 304 (may be omitted). By omitting the configuration and function related to the switch 304, the pixel circuit PXa is configured with a small number of elements, and the power consumed by the configuration and function related to the switch 304 can be reduced. Further, the pixel circuit PXa may not include the amplification circuit 330 (may be omitted), and may not include the second holding portion 344 and the amplification circuit 330 (may be omitted). By omitting the configuration and function related to the amplifier circuit 330, the difference value held in the second holding unit 344 can be directly transmitted to the switch 312. As a result, the pixel circuit PXa is configured with a small number of elements, and the power consumed by the configuration and functions of the amplifier circuit 330 can be reduced.

１−３．ＩＳＰ２００の構成
ＩＳＰ２００は、イメージセンサ１００（読み出し回路１３０）から、複数の読み出し信号をデジタル化した複数のデジタル信号を受信し、表示パネル３００に含まれる各画素の表示するデータに対応する複数の画像データを生成する。 1-3. Configuration of ISP200 The ISP200 receives a plurality of digital signals obtained by digitizing a plurality of read signals from the image sensor 100 (read circuit 130), and a plurality of images corresponding to the data displayed by each pixel included in the display panel 300. Generate data.

１−４．表示パネル３００の構成
表示パネル３００は、例えば、複数の画像データ受信し、撮像した被写体の画像を表示する。 1-4. Configuration of Display Panel 300 The display panel 300 receives, for example, a plurality of image data and displays an image of a captured subject.

光電変換素子４２は、露光した光の強度に基づく露光データ（露光電流）を生成する。電流電圧変換回路３０１（図３）は、当該露光電流を増幅する。行選択走査回路１２０が、スイッチ３０６をオフし、スイッチ３０２をオンすることで、ノードＢに定電圧線１７４を接続し、ノードＢに定電圧ＶＣが供給される。次に、行選択走査回路１２０が、スイッチ３０６、及びスイッチ３０２をオフした後、当該露光電圧の変化量に応じた電圧が、定電圧ＶＣを基準とした差分値としてノードＢに発生する。さらに、行選択走査回路１２０が、スイッチ３０２をオフし、スイッチ３０６をオンすることで、当該差分値がノードＢから第２の容量素子３２４に転送される。行選択走査回路１２０は、当該差分値の転送終了後、スイッチ３０６をオフする。また、増幅回路３３０は、当該差分値を増幅し、ノードＢに供給する。さらに、行選択走査回路１２０は、スイッチ３１２をオンすることで、当該差分値に応じて増幅された電圧を読み出し回路１３０に送信する。換言すると、増幅回路３３０は、当該差分値に応じた電圧を増幅した増幅電圧を生成し、増幅電圧を読み出し回路１３０に送信する。本実施形態では、露光電圧の変化量に応じた電圧は、増幅された前記露光電圧の変化量であり、差分値に応じた電圧は、増幅回路３３０を用いて、当該差分値に応じた電圧を増幅した増幅電圧である。実施形態に係る固体撮像装置１０は、第１のフレームの露光と、第１のフレームに続く第２のフレームにおける露光とを続けて実行する。 The photoelectric conversion element 42 generates exposure data (exposure current) based on the intensity of the exposed light. The current-voltage conversion circuit 301 (FIG. 3) amplifies the exposure current. When the row selection scanning circuit 120 turns off the switch 306 and turns on the switch 302, the constant voltage line 174 is connected to the node B, and the constant voltage VC is supplied to the node B. Next, after the row selection scanning circuit 120 turns off the switch 306 and the switch 302, a voltage corresponding to the amount of change in the exposure voltage is generated in the node B as a difference value with reference to the constant voltage VC. Further, the row selection scanning circuit 120 turns off the switch 302 and turns on the switch 306, so that the difference value is transferred from the node B to the second capacitive element 324. The row selection scanning circuit 120 turns off the switch 306 after the transfer of the difference value is completed. Further, the amplifier circuit 330 amplifies the difference value and supplies it to the node B. Further, the row selection scanning circuit 120 transmits the voltage amplified according to the difference value to the reading circuit 130 by turning on the switch 312. In other words, the amplifier circuit 330 generates an amplifier voltage obtained by amplifying the voltage corresponding to the difference value, and transmits the amplifier voltage to the read circuit 130. In the present embodiment, the voltage corresponding to the change amount of the exposure voltage is the amplified change amount of the exposure voltage, and the voltage corresponding to the difference value is the voltage corresponding to the difference value using the amplifier circuit 330. Is the amplified voltage. The solid-state image sensor 10 according to the embodiment continuously executes the exposure of the first frame and the exposure in the second frame following the first frame.

その結果、本実施形態に係る固体撮像装置１０は、大容量の記憶装置を備えることなく、フレーム間の画像データの差分を生成し、動体を検出することができる。また、本実施形態に係る固体撮像装置１０は、大容量の記憶装置を備えないため、固体撮像装置１０に実装する部材の数が少なく、固体撮像装置１０の製造工程及び製造コストは抑制される。 As a result, the solid-state image sensor 10 according to the present embodiment can generate a difference in image data between frames and detect a moving object without providing a large-capacity storage device. Further, since the solid-state image sensor 10 according to the present embodiment does not include a large-capacity storage device, the number of members mounted on the solid-state image sensor 10 is small, and the manufacturing process and manufacturing cost of the solid-state image sensor 10 are suppressed. ..

また、監視カメラのようにカメラが固定されていると、各フレーム間の画像データの差分データは、ほとんどが０近辺の値であるため、フレーム毎の画像データの容量より、データの度数分布に偏りが生じる。その結果、例えば、本実施形態に係る固体撮像装置１０を用いることで得られる差分データを圧縮することによって、差分データの容量を少なくし、転送するデータの容量を抑制することができる。 Further, when the camera is fixed like a surveillance camera, most of the difference data of the image data between each frame is a value near 0, so that the frequency distribution of the data is based on the capacity of the image data for each frame. There is a bias. As a result, for example, by compressing the difference data obtained by using the solid-state image sensor 10 according to the present embodiment, the capacity of the difference data can be reduced and the capacity of the data to be transferred can be suppressed.

１−５．固体撮像装置１０の第１の駆動方法
図４は、本実施形態に係る固体撮像装置１０の第１の駆動方法を示すタイミングチャートであり、図５（Ａ）は本実施形態に係る１行１列目の画素の電流電圧変換回路３０１の出力特性を示すタイミングチャートであり、図５（Ｂ）は本実施形態に係る１行１列目の画素の駆動方法を説明するためのタイミングチャートであり、図６は本実施形態に係る固体撮像装置１０の第１の駆動方法を説明するためのフローチャート図であり、図７〜図１０は本実施形態に係る画素の第１の駆動方法を説明するための回路図である。本実施形態に係る固体撮像装置１０の第１の駆動方法は図４〜図１０に示す構成に限定されない。図１〜図３と同一、又は類似する構成の説明は、省略されることがある。 1-5. 1st Driving Method of Solid-State Imaging Device 10 FIG. 4 is a timing chart showing a first driving method of the solid-state imaging device 10 according to the present embodiment, and FIG. 5A is a row 1 according to the present embodiment. It is a timing chart which shows the output characteristic of the current-voltage conversion circuit 301 of the pixel of a column | FIG. , FIG. 6 is a flowchart for explaining the first driving method of the solid-state image sensor 10 according to the present embodiment, and FIGS. 7 to 10 explain the first driving method of the pixels according to the present embodiment. It is a circuit diagram for. The first driving method of the solid-state image sensor 10 according to the present embodiment is not limited to the configurations shown in FIGS. 4 to 10. Descriptions of configurations that are the same as or similar to those in FIGS. 1 to 3 may be omitted.

図１〜図３を用いて説明したように、例えば、各信号は、制御回路１４０、行選択走査回路１２０から供給される。図４及び図５（Ｂ）に示すように、初期化信号ＤＣがローレベル（Ｌｏｗ Ｌｅｖｅｌ、Ｌレベル）からハイレベル（Ｈｉｇｈ Ｌｅｖｅｌ、Ｈレベル）に変化し、再度、ＬレベルからＨレベルに変化する間の期間が１フレーム期間（Ｔｆ）である。本実施形態では、例えば、１フレーム期間（Ｔｆ）は所定期間と呼ばれる。図４は、一例として、１行目〜Ｙ行目の各画素を駆動するためのタイミングチャートを示し、図５（Ａ）、図５（Ｂ）は１フレームから６フレームの動作状態を示す。ここでは、１行目の水平走査線に接続される１行１列目の画素の第１の駆動方法を説明する。１行目の水平走査線に接続されるその他の複数の画素の第１の駆動方法は１列目の画素の第１の駆動方法と同様であり、２行目の水平走査線〜最終行（Ｙ行目）の走査信号線に接続される複数の画素の第１の駆動方法は、各行を順に走査する以外は、１行目の水平走査線に接続される複数の画素の第１の駆動方法と同様であるから、ここでの詳細な説明は省略する。 As described with reference to FIGS. 1 to 3, for example, each signal is supplied from the control circuit 140 and the row selection scanning circuit 120. As shown in FIGS. 4 and 5 (B), the initialization signal DC changes from a low level (Low Level, L level) to a high level (High Level, H level), and then changes from the L level to the H level again. The period between them is one frame period (Tf). In this embodiment, for example, one frame period (Tf) is called a predetermined period. FIG. 4 shows, as an example, a timing chart for driving each pixel in the first to Yth rows, and FIGS. 5 (A) and 5 (B) show operating states of frames 1 to 6. Here, the first driving method of the pixels of the first row and the first column connected to the horizontal scanning line of the first row will be described. The first driving method of the other plurality of pixels connected to the horizontal scanning line of the first row is the same as the first driving method of the pixels of the first column, and the horizontal scanning line of the second row to the last row ( The first driving method of the plurality of pixels connected to the scanning signal line of the Yth line) is the first driving of the plurality of pixels connected to the horizontal scanning line of the first line, except that each line is scanned in sequence. Since it is the same as the method, detailed description here will be omitted.

図６に示すように、固体撮像装置１０が駆動を開始すると、固体撮像装置１０はステップ３１（Ｓ３１）を実行する。ステップ３１（Ｓ３１）では、図４に示す第１のフレームの差分値初期化期間Ｔ１Ｆ１において、固体撮像装置１０が第１のフレーム期間中にノードＢを初期化する。本実施形態では、各フレームの期間を示す場合は、期間及びフレーム番号を併記し、各フレームの各行の期間を示す場合は、期間、フレーム番号及び行番号を併記する。例えば、第１のフレームの差分値初期化期間は、第１のフレームの差分値初期化期間Ｔ１Ｆ１と記載され、第１のフレームの第１行目の差分値初期化期間は、期間Ｔ１Ｆ１（１）と記載される。後述される期間Ｔ２、期間Ｔ３、期間Ｔ４及び期間Ｔ５も、期間Ｔ１と同様に記載される。 As shown in FIG. 6, when the solid-state image sensor 10 starts driving, the solid-state image sensor 10 executes step 31 (S31). In step 31 (S31), in the difference value initialization period T1 F1 of the first frame shown in FIG. 4, the solid-state image sensor 10 initializes the node B during the first frame period. In the present embodiment, when indicating the period of each frame, the period and the frame number are described together, and when indicating the period of each line of each frame, the period, the frame number and the line number are described together. For example, the difference value initialization period of the first frame is described as the difference value initialization period T1 F1 of the first frame, and the difference value initialization period of the first line of the first frame is the period T1 F1. It is described as (1). The period T2, the period T3, the period T4, and the period T5, which will be described later, are also described in the same manner as the period T1.

図４に示すように、期間Ｔ１Ｆ１では、初期化信号ＤＣは、ＬレベルからＨレベルに変化し、バイパス信号ＢＰ、データ転送信号ＧＳ、データ読み出し信号ＲＥ（１）、データ読み出し信号ＲＥ（２）、データ読み出し信号ＲＥ（Ｙ−１）及びデータ読み出し信号ＲＥ（Ｙ）はＬレベルが維持される。 As shown in FIG. 4, in the period T1 F1 , the initialization signal DC changes from the L level to the H level, and the bypass signal BP, the data transfer signal GS, the data read signal RE (1), and the data read signal RE (2). ), The data read signal RE (Y-1) and the data read signal RE (Y) are maintained at the L level.

図７に示すように、期間Ｔ１では、スイッチ３０２は導通状態であり、スイッチ３０４、スイッチ３０６、及びスイッチ３１２は非導通状態である。期間Ｔ１では、スイッチ３０２が導通状態となり、定電圧ＶＣ（第１の初期化データ）が定電圧線１７４からノードＢ、第１の容量素子３２２の第２の端子、スイッチ３０６の第１の端子、及びスイッチ３０４の第２の端子に供給される。固体撮像装置１０がステップ３１（Ｓ３１）を実行する前は、ノードＢは一つ前のフレームの差分データを保持している。固体撮像装置１０がステップ３１（Ｓ３１）を実行すると、ノードＢに保持されるデータは、一つ前のフレームの差分データから定電圧ＶＣに変化し、第１の容量素子３２２の第２の端子、スイッチ３０６の第１の端子、及びスイッチ３０４の第２の端子が定電圧ＶＣに初期化される。 As shown in FIG. 7, during the period T1, the switch 302 is in the conductive state, and the switch 304, the switch 306, and the switch 312 are in the non-conducting state. In the period T1, the switch 302 is in a conductive state, and the constant voltage VC (first initialization data) is from the constant voltage line 174 to the node B, the second terminal of the first capacitance element 322, and the first terminal of the switch 306. , And is supplied to the second terminal of the switch 304. Before the solid-state image sensor 10 executes step 31 (S31), the node B holds the difference data of the previous frame. When the solid-state image sensor 10 executes step 31 (S31), the data held in the node B changes from the difference data of the previous frame to a constant voltage VC, and the second terminal of the first capacitive element 322 changes. , The first terminal of the switch 306 and the second terminal of the switch 304 are initialized to the constant voltage VC.

次に、図６に示すように、固体撮像装置１０はステップ３３（Ｓ３３）を実行する。ステップ３３（Ｓ３３）では、図４に示す第１のフレームの露光期間Ｔ２Ｆ１（期間Ｔ２）において、固体撮像装置１０が、被写体を露光し、第１のフレーム期間の露光データ及び第１のフレームの増幅データ（図５（Ａ））を取得する。 Next, as shown in FIG. 6, the solid-state image sensor 10 executes step 33 (S33). In step 33 (S33), in the exposure period T2 F1 (period T2) of the first frame shown in FIG. 4, the solid-state image sensor 10 exposes the subject, and the exposure data in the first frame period and the first frame. (Fig. 5 (A)) is acquired.

図４に示すように、期間Ｔ２Ｆ１では、初期化信号ＤＣは、ＨレベルからＬレベルに変化し、バイパス信号ＢＰ、データ転送信号ＧＳ、データ読み出し信号ＲＥ（１）、データ読み出し信号ＲＥ（２）、データ読み出し信号ＲＥ（Ｙ−１）及びデータ読み出し信号ＲＥ（Ｙ）はＬレベルが維持される。 As shown in FIG. 4, in the period T2 F1 , the initialization signal DC changes from the H level to the L level, and the bypass signal BP, the data transfer signal GS, the data read signal RE (1), and the data read signal RE (2). ), The data read signal RE (Y-1) and the data read signal RE (Y) are maintained at the L level.

図８に示すように、期間Ｔ２では、スイッチ３０２、スイッチ３０４、スイッチ３０６、及びスイッチ３１２は非導通状態である。その結果、ノードＢが初期化された後の期間Ｔ２では、スイッチ３０２が非導通状態となり、光電変換素子４２が露光データを含む露光信号を生成し、露光信号を電流電圧変換回路３０１に送信する。続いて、電流電圧変換回路３０１は、露光信号を増幅し、第１のフレーム期間の増幅データを含む第１の増幅信号（図５（Ａ））を、ノードＡに出力する。その結果、ノードＡには増幅した第１の増幅データを含む第１の増幅信号（図５（Ａ））が供給され、ノードＢには第１の増幅信号に応じて定電圧ＶＣから変化した第１のフレーム期間の差分データを含む第１のフレーム期間の差分信号（図５（Ｂ））が供給される。 As shown in FIG. 8, during the period T2, the switch 302, the switch 304, the switch 306, and the switch 312 are in a non-conducting state. As a result, in the period T2 after the node B is initialized, the switch 302 is in a non-conducting state, the photoelectric conversion element 42 generates an exposure signal including the exposure data, and transmits the exposure signal to the current-voltage conversion circuit 301. .. Subsequently, the current-voltage conversion circuit 301 amplifies the exposure signal and outputs the first amplification signal (FIG. 5A) including the amplification data of the first frame period to the node A. As a result, the first amplified signal (FIG. 5 (A)) including the amplified first amplified data is supplied to the node A, and the node B changes from the constant voltage VC in response to the first amplified signal. A difference signal (FIG. 5 (B)) of the first frame period including the difference data of the first frame period is supplied.

次に、図６に示すように、固体撮像装置１０はステップ３５（Ｓ３５）を実行する。ステップ３５（Ｓ３５）では、図４に示す第１のフレームの差分データ転送期間Ｔ３Ｆ１（期間Ｔ３）において、固体撮像装置１０が、第１のフレームの差分データＶｆｂ１を含む差分信号を第２の容量素子３２４に転送する。第１のフレームの差分データＶｆｂ１は、一つ前のフレームにおける増幅データＶｆａ０（図５（Ａ））と第１のフレームの増幅データＶｆａ１との変化量に応じて定電圧ＶＣから変化した差分データである。第１のフレームの差分データＶｆｂ１は、１フレーム期間（所定期間）において取得されるデータである。 Next, as shown in FIG. 6, the solid-state image sensor 10 executes step 35 (S35). In step 35 (S35), in the difference data transfer period T3 F1 (period T3) of the first frame shown in FIG. 4, the solid-state image sensor 10 secondly transmits the difference signal including the difference data Vfb1 of the first frame. Transfer to the capacitive element 324. The difference data Vfb1 of the first frame is the difference data changed from the constant voltage VC according to the amount of change between the amplified data Vfa0 (FIG. 5 (A)) in the previous frame and the amplified data Vfa1 in the first frame. Is. The difference data Vfb1 of the first frame is data acquired in one frame period (predetermined period).

図４に示すように、期間Ｔ３Ｆ１では、データ転送信号ＧＳは、ＬレベルからＨレベルに変化し、バイパス信号ＢＰ、初期化信号ＤＣ、データ読み出し信号ＲＥ（１）、データ読み出し信号ＲＥ（２）、データ読み出し信号ＲＥ（Ｙ−１）及びデータ読み出し信号ＲＥ（Ｙ）はＬレベルが維持される。 As shown in FIG. 4, during the period T3 F1 , the data transfer signal GS changes from the L level to the H level, and the bypass signal BP, the initialization signal DC, the data read signal RE (1), and the data read signal RE (2). ), The data read signal RE (Y-1) and the data read signal RE (Y) are maintained at the L level.

図９に示すように、期間Ｔ３では、スイッチ３０６は導通状態であり、スイッチ３０２、スイッチ３０４、及びスイッチ３１２は非導通状態である。その結果、スイッチ３０６が導通状態となり、第１のフレームの差分データＶｆｂ１を含む第１のフレームの差分信号がノードＢからノードＣに転送され、第１のフレームの差分データＶｆｂ１を含む第１のフレームの差分信号が第２の容量素子３２４に保存される。 As shown in FIG. 9, during the period T3, the switch 306 is in a conductive state, and the switch 302, the switch 304, and the switch 312 are in a non-conducting state. As a result, the switch 306 becomes conductive, the difference signal of the first frame including the difference data Vfb1 of the first frame is transferred from the node B to the node C, and the first frame including the difference data Vfb1 of the first frame is transferred. The frame difference signal is stored in the second capacitive element 324.

次に、図６に示すように、固体撮像装置１０はステップ３７（Ｓ３７）を実行する。ステップ３７（Ｓ３７）では、図４に示す第２のフレームの差分値初期化期間Ｔ１Ｆ２（期間Ｔ１）において、固体撮像装置１０が当該フレームのノードＢを初期化する。ステップ３７（Ｓ３７）の駆動方法はステップ３１（Ｓ３１）の駆動方法と比較すると、第２の容量素子３２４（ノードＣ）が定電圧ＶＣから変化した第１のフレームの差分データＶｆｂ１を含む第１のフレームの差分信号を保存している点において異なる。ステップ３７（Ｓ３７）の駆動方法において、上記以外は、ステップ３１（Ｓ３１）の駆動方法と同様であるから、ここでの詳細な説明は省略する。 Next, as shown in FIG. 6, the solid-state image sensor 10 executes step 37 (S37). In step 37 (S37), in the difference value initialization period T1 F2 (period T1) of the second frame shown in FIG. 4, the solid-state image sensor 10 initializes the node B of the frame. Compared with the driving method of step 31 (S31), the driving method of step 37 (S37) is the first including the difference data Vfb1 of the first frame in which the second capacitive element 324 (node C) is changed from the constant voltage VC. The difference is that the difference signal of the frame of is stored. The driving method in step 37 (S37) is the same as the driving method in step 31 (S31) except for the above, and thus detailed description thereof will be omitted here.

次に、図６に示すように、固体撮像装置１０はステップ３９（Ｓ３９）を実行する。ステップ３９（Ｓ３９）では、図４に示す第２のフレームの露光期間Ｔ２Ｆ２（期間Ｔ２）において、固体撮像装置１０が、被写体を露光し、第２のフレームの露光データ及び第２のフレームの第１の増幅データを取得する。 Next, as shown in FIG. 6, the solid-state image sensor 10 executes step 39 (S39). In step 39 (S39), in the exposure period T2 F2 (period T2) of the second frame shown in FIG. 4, the solid-state image sensor 10 exposes the subject, and the exposure data of the second frame and the exposure data of the second frame Acquire the first amplified data.

また、ステップ３３（Ｓ３３）と同様に、ステップ３９（Ｓ３９）において、ノードＢが初期化された後の第２のフレームの露光期間Ｔ２Ｆ２では、スイッチ３０２の第１の端子と第２の端子とが非導通状態となり、光電変換素子４２が第２のフレーム期間の露光データを含む露光信号を生成し、第２のフレーム期間の露光データを含む露光信号を電流電圧変換回路３０１に送信する。続いて、電流電圧変換回路３０１は、第２のフレーム期間の露光データを含む露光信号を増幅し、第２のフレーム期間の第１の増幅データを含む第２のフレーム期間の第１の増幅信号（図５（Ａ））を、ノードＡに送信する。その結果、ノードＡには増幅した第２のフレーム期間の第１の増幅データを含む第２のフレーム期間の第１の増幅信号（図５（Ａ））が供給され、ノードＢには増幅した第２のフレーム期間の増幅データを含む第１の増幅信号（図５（Ａ））に応じて定電圧ＶＣから変化した第２のフレーム期間の差分データを含む第２のフレーム期間の差分信号（図５（Ｂ））が供給される。 Further, similarly to step 33 (S33), in step 39 (S39), in the exposure period T2 F2 of the second frame after the node B is initialized, the first terminal and the second terminal of the switch 302 are used. The photoelectric conversion element 42 generates an exposure signal including the exposure data in the second frame period, and transmits the exposure signal including the exposure data in the second frame period to the current-voltage conversion circuit 301. Subsequently, the current-voltage conversion circuit 301 amplifies the exposure signal including the exposure data in the second frame period, and the first amplification signal in the second frame period including the first amplification data in the second frame period. (FIG. 5 (A)) is transmitted to node A. As a result, the first amplification signal (FIG. 5A) of the second frame period including the first amplification data of the amplified second frame period was supplied to the node A, and the node B was amplified. The difference signal of the second frame period including the difference data of the second frame period changed from the constant voltage VC according to the first amplification signal (FIG. 5 (A)) including the amplification data of the second frame period (the difference signal of the second frame period. FIG. 5 (B)) is supplied.

図６に示すように、固体撮像装置１０は、ステップ３７とステップ３９と並行してステップ４１（Ｓ４１）を実行する。ステップ４１（Ｓ４１）では、図４に示す第１のフレームのデータ転送期間Ｔ５Ｆ１（期間Ｔ５）において、固体撮像装置１０が、第１のフレームの差分データを含む第１のフレームの差分信号を増幅し、垂直信号線１８２に転送する。 As shown in FIG. 6, the solid-state image sensor 10 executes step 41 (S41) in parallel with step 37 and step 39. In step 41 (S41), in the data transfer period T5 F1 (period T5) of the first frame shown in FIG. 4, the solid-state image sensor 10 transmits the difference signal of the first frame including the difference data of the first frame. It is amplified and transferred to the vertical signal line 182.

図４に示すように、期間Ｔ４Ｆ１（１）では、データ読み出し信号ＲＥ（１）はＬレベルからＨレベルに変化し、バイパス信号ＢＰ、初期化信号ＤＣ、データ転送信号ＧＳ、及びデータ読み出し信号ＲＥ（２）からデータ読み出し信号ＲＥ（Ｙ）はＬレベルが維持される。 As shown in FIG. 4, in the period T4 F1 (1), the data read signal RE (1) changes from the L level to the H level, and the bypass signal BP, the initialization signal DC, the data transfer signal GS, and the data read signal. The L level of the data read signal RE (Y) from RE (2) is maintained.

図１０に示すように、期間Ｔ４Ｆ１（１）では、スイッチ３１２は導通状態であり、スイッチ３０４、及びスイッチ３０６は非導通状態である。その結果、増幅回路３３０は第１のフレームの差分データを含む第１のフレームの差分信号を増幅した第３の増幅データを含む第３の増幅信号をノードＥ、垂直信号線１８２に供給（送信、転送）する。 As shown in FIG. 10, during the period T4 F1 (1), the switch 312 is in the conductive state, and the switch 304 and the switch 306 are in the non-conducting state. As a result, the amplifier circuit 330 supplies (transmits) a third amplified signal including the third amplified data obtained by amplifying the difference signal of the first frame including the difference data of the first frame to the node E and the vertical signal line 182. ,Forward.

続いて、図４に示すように、データ読み出し信号ＲＥ（１）はＨレベルからＬレベルに変化し、バイパス信号ＢＰ、データ転送信号ＧＳ及びデータ読み出し信号ＲＥ（２）からデータ読み出し信号ＲＥ（Ｙ）はＬレベルが維持される。 Subsequently, as shown in FIG. 4, the data read signal RE (1) changes from the H level to the L level, and the data read signal RE (Y) is transmitted from the bypass signal BP, the data transfer signal GS, and the data read signal RE (2). ) Maintains the L level.

本実施形態に係る固体撮像装置１０は、図４に示すように、データ転送期間Ｔ５Ｆ１では、１行目の水平走査線に接続されるその他の複数の画素の駆動に続き、２行目の水平走査線に接続される複数の画素の駆動、３行目の水平走査線に接続される複数の画素の駆動、・・・、Ｙ行目の水平走査線に接続される複数の画素の駆動を順に実行する。第１のフレームの２行目以降のデータ転送期間Ｔ４Ｆ１（２）〜Ｔ４Ｆ１（Ｙ）における駆動方法は期間Ｔ４Ｆ１（１）における駆動方法と同様であるから、ここでの詳細な説明は省略する。 As shown in FIG. 4, in the solid-state image sensor 10 according to the present embodiment, in the data transfer period T5 F1 , following the driving of the other plurality of pixels connected to the horizontal scanning line in the first row, the second row Drive of multiple pixels connected to the horizontal scan line, drive of multiple pixels connected to the horizontal scan line of the third line, ..., Drive of multiple pixels connected to the horizontal scan line of the Yth line Are executed in order. Since the driving method in the data transfer period of the second row and subsequent T4 F1 (2) ~T4 F1 ( Y) of the first frame is the same as the driving method in the period T4 F1 (1), a detailed description here Omit.

次に、図６に示すように、固体撮像装置１０はステップ４５（Ｓ４５）を実行する。ステップ４５（Ｓ４５）において、図４に示す第２のフレームの差分データ転送期間Ｔ３Ｆ２（期間Ｔ３）は、固体撮像装置１０が、定電圧ＶＣから変化した第２のフレームの差分データＶｆｂ２を含む第２のフレームの差分信号を第２の容量素子３２４に保存する期間である。第２のフレームの差分データＶｆｂ２は、一つ前のフレームにおける第１の増幅データＶｆａ１（図５（Ａ））と第２のフレームの第１の増幅データＶｆａ２（図５（Ａ））との変化量に応じて定電圧ＶＣから変化した差分データである。第２のフレームの差分データＶｆｂ２は、１フレーム期間（所定期間）において取得されるデータである。ステップ４５（Ｓ４５）の駆動方法は、ステップ３５（Ｓ３５）の駆動方法における期間Ｔ３Ｆ１を期間Ｔ３Ｆ２に置き換え、第１のフレームの露光データを第２のフレームの露光データに置き換え、第１のフレームの第１の増幅データを第２のフレームの第１の増幅データに置き換え、第１のフレームの第１の増幅信号を第２のフレームの第１の増幅信号に置き換え、第１のフレームの差分データＶｆｂ１を第２のフレームの差分データＶｆｂ２に置き換えた駆動方法である。ステップ４５（Ｓ４５）の駆動方法において、上記以外の駆動方法はステップ３５（Ｓ３５）の駆動方法と同様であるから、ここでの説明は省略する。 Next, as shown in FIG. 6, the solid-state image sensor 10 executes step 45 (S45). In step 45 (S45), the difference data transfer period T3 F2 (period T3) of the second frame shown in FIG. 4 includes the difference data Vfb2 of the second frame in which the solid-state image sensor 10 has changed from the constant voltage VC. This is the period for storing the difference signal of the second frame in the second capacitive element 324. The difference data Vfb2 in the second frame is the first amplified data Vfa1 (FIG. 5 (A)) in the previous frame and the first amplified data Vfa2 (FIG. 5 (A)) in the second frame. It is the difference data changed from the constant voltage VC according to the amount of change. The difference data Vfb2 of the second frame is the data acquired in one frame period (predetermined period). In the driving method of step 45 (S45), the period T3 F1 in the driving method of step 35 (S35) is replaced with the period T3 F2 , the exposure data of the first frame is replaced with the exposure data of the second frame, and the first The first amplified data of the frame is replaced with the first amplified data of the second frame, the first amplified signal of the first frame is replaced with the first amplified signal of the second frame, and the first amplified signal of the first frame is replaced. This is a driving method in which the difference data Vfb1 is replaced with the difference data Vfb2 of the second frame. In the driving method of step 45 (S45), the driving methods other than the above are the same as the driving method of step 35 (S35), and thus the description thereof will be omitted here.

次に、図６に示すように、固体撮像装置１０はステップ４７（Ｓ４７）を実行する。ステップ４７（Ｓ４７）において、図４に示す期間Ｔ１Ｆ３（期間Ｔ１）は、固体撮像装置１０が当該フレームのノードＢを初期化する期間である。ステップ４７（Ｓ４７）の駆動方法はステップ３１（Ｓ３１）の駆動方法と比較すると、期間Ｔ１Ｆ１を期間Ｔ１Ｆ３に置き換え、第２の容量素子３２４（ノードＣ）が定電圧ＶＣから変化した第２フレームの差分データＶｆｂ２を含む第２のフレームの差分信号を保存している点において異なる。ステップ４７（Ｓ４７）の駆動方法において、上記以外の駆動方法は、ステップ３１（Ｓ３１）の駆動方法と同様であるから、ここでの詳細な説明は省略する。 Next, as shown in FIG. 6, the solid-state image sensor 10 executes step 47 (S47). In step 47 (S47), the period T1 F3 (period T1) shown in FIG. 4 is a period during which the solid-state image sensor 10 initializes the node B of the frame. Compared with the driving method of step 31 (S31), the driving method of step 47 (S47) replaces the period T1 F1 with the period T1 F3 , and the second capacitive element 324 (node C) is changed from the constant voltage VC. The difference is that the difference signal of the second frame including the frame difference data Vfb2 is stored. In the driving method of step 47 (S47), the driving methods other than the above are the same as the driving method of step 31 (S31), and therefore detailed description thereof will be omitted here.

次に、図６に示すように、固体撮像装置１０はステップ４９（Ｓ４９）を実行する。図４に示すように、ステップ４９（Ｓ４９）において、第３のフレームの露光期間Ｔ２Ｆ３（期間Ｔ２）は、固体撮像装置１０が、被写体を露光し、第３のフレームの露光データを取得する期間である。ステップ４９（Ｓ４９）の駆動方法は、ステップ３９（Ｓ３９）の駆動方法における期間Ｔ２Ｆ２を期間Ｔ２Ｆ３に置き換え、第２のフレーム期間の露光データを第３のフレーム期間の露光データに置き換え、第２のフレーム期間の増幅データを第３のフレーム期間の増幅データに置き換え、第２のフレーム期間の第１の増幅信号を第３のフレーム期間の第１の増幅信号に置き換え、第２のフレーム期間の差分データを第３のフレーム期間の差分データ（図５（Ｂ））に置き換え、第２のフレームの差分信号を第３のフレームの差分信号に置き換えた駆動方法である。ステップ４９（Ｓ４９）の駆動方法において、上記以外の駆動方法はステップ３９（Ｓ３９）の駆動方法と同様であるから、ここでの説明は省略する。第３のフレームの差分データＶｆｂ３（図５（Ｂ））は、第２のフレームの増幅データＶｆａ２（図５（Ａ））と第３のフレームの増幅データＶｆａ３（図５（Ａ））との変化量に応じて定電圧ＶＣから変化した差分データである。第３のフレームの差分データＶｆｂ３は、１フレーム期間（所定期間）において取得されるデータである。 Next, as shown in FIG. 6, the solid-state image sensor 10 executes step 49 (S49). As shown in FIG. 4, in step 49 (S49), in the exposure period T2 F3 (period T2) of the third frame, the solid-state image sensor 10 exposes the subject and acquires the exposure data of the third frame. The period. In the driving method of step 49 (S49), the period T2 F2 in the driving method of step 39 (S39) is replaced with the period T2 F3 , the exposure data of the second frame period is replaced with the exposure data of the third frame period, and the first The amplified data of the second frame period is replaced with the amplified data of the third frame period, the first amplified signal of the second frame period is replaced with the first amplified signal of the third frame period, and the second frame period is replaced. This is a driving method in which the difference data of the third frame is replaced with the difference data of the third frame period (FIG. 5B), and the difference signal of the second frame is replaced with the difference signal of the third frame. In the driving method of step 49 (S49), the driving methods other than the above are the same as the driving method of step 39 (S39), and thus the description thereof will be omitted here. The difference data Vfb3 (FIG. 5 (B)) of the third frame is the amplification data Vfa2 (FIG. 5 (A)) of the second frame and the amplification data Vfa3 (FIG. 5 (A)) of the third frame. It is the difference data changed from the constant voltage VC according to the amount of change. The difference data Vfb3 of the third frame is the data acquired in one frame period (predetermined period).

次に、図６に示すように、固体撮像装置１０は、ステップ４７（Ｓ４７）、ステップ４９（Ｓ４９）と並行してステップ５１（Ｓ５１）を実行する。ステップ５１（Ｓ５１）において、図４に示す第２のフレームの１行目のデータ転送期間Ｔ４Ｆ２（１）（期間Ｔ４）は、固体撮像装置１０が、第２のフレームの差分データＶｆｂ２を含む第２のフレームの差分信号を転送し、第２のフレームの差分データＶｆｂ２を含む第２のフレームの差分信号を増幅する期間である。ステップ５１（Ｓ５１）の駆動方法は、ステップ４１（Ｓ４１）の駆動方法における期間Ｔ４Ｆ１（ｚ）を期間Ｔ４Ｆ２（ｚ）に置き換え、第１のフレームの差分データＶｆｂ１を第２のフレームの差分データＶｆｂ２に置き換え、第１のフレームの差分信号を第２のフレームの差分信号に置き換え、第１のフレームの第３の増幅データを第２のフレームの第３の増幅データに置き換え、第１のフレームの第３の増幅信号を第２のフレームの第３の増幅信号に置き換えた駆動方法である。ステップ５１（Ｓ５１）の駆動方法において、上記以外の駆動方法はステップ４１（Ｓ４１）の駆動方法と同様であるから、ここでの説明は省略する。 Next, as shown in FIG. 6, the solid-state image sensor 10 executes step 51 (S51) in parallel with step 47 (S47) and step 49 (S49). In step 51 (S51), in the data transfer period T4 F2 (1) (period T4) of the first row of the second frame shown in FIG. 4, the solid-state imaging device 10 includes the difference data Vfb2 of the second frame. This is a period in which the difference signal of the second frame is transferred and the difference signal of the second frame including the difference data Vfb2 of the second frame is amplified. In the driving method of step 51 (S51), the period T4 F1 (z) in the driving method of step 41 (S41) is replaced with the period T4 F2 (z), and the difference data Vfb1 of the first frame is replaced with the difference of the second frame. Replaced with data Vfb2, replaced the difference signal of the first frame with the difference signal of the second frame, replaced the third amplified data of the first frame with the third amplified data of the second frame, and the first This is a driving method in which the third amplified signal of the frame is replaced with the third amplified signal of the second frame. In the driving method of step 51 (S51), the driving methods other than the above are the same as the driving method of step 41 (S41), and thus the description thereof will be omitted here.

読み出し回路１３０は、例えば、ステップ４１（Ｓ４１）の読み出し信号ＲＥ（ｚ）がＨの時に、差分信号を増幅した第３の増幅信号をデジタル化したデジタル信号を生成する。読み出し回路１３０は、固体撮像装置１０に含まれる複数の画素に対して生成した複数の差分信号を増幅した第３の増幅信号をデジタル化した複数のデジタル信号を生成し、生成した複数のデジタル信号をＩＳＰ２００に送信する。ＩＳＰ２００は、イメージセンサ１００（読み出し回路１３０）から、当該複数のデジタル信号を受信し、表示パネル３００に含まれる各画素の表示するデータに対応する複数の差分データを生成し、複数の画像データを表示パネル３００に送信する。表示パネル３００は、例えば、複数の差分データ受信し、差分データに基づく画像を表示する。 For example, when the read signal RE (z) in step 41 (S41) is H, the read circuit 130 generates a digital signal obtained by digitizing the third amplified signal obtained by amplifying the difference signal. The readout circuit 130 generates a plurality of digital signals obtained by digitizing a third amplified signal obtained by amplifying a plurality of difference signals generated for a plurality of pixels included in the solid-state image sensor 10, and generates a plurality of digital signals. To the ISP200. The ISP 200 receives the plurality of digital signals from the image sensor 100 (read circuit 130), generates a plurality of difference data corresponding to the data displayed by each pixel included in the display panel 300, and generates a plurality of image data. It is transmitted to the display panel 300. The display panel 300 receives, for example, a plurality of difference data and displays an image based on the difference data.

また、例えば、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、第４のフレーム期間においては、ステップ３３（Ｓ３３）における第１のフレームの露光期間Ｔ２Ｆ１（期間Ｔ２）、及び、ステップ３９（Ｓ３９）における第２のフレームの露光期間Ｔ２Ｆ２（期間Ｔ２）と同様に、電流電圧変換回路３０１は、第４のフレーム期間の露光データを含む露光信号を増幅し、第４のフレーム期間の増幅データを含む第１の増幅信号（図５（Ａ））を、ノードＡに送信する。その結果、ノードＡには第４のフレーム期間の第１の増幅データを含む第１の増幅信号（図５（Ａ））が供給され、ノードＢには第４のフレーム期間の第１の増幅データを含む第１の増幅信号（図５（Ａ））に応じて定電圧ＶＣから変化した第４のフレーム期間の差分データを含む第４のフレーム期間の差分信号（図５（Ｂ））が供給される。さらに、期間Ｔ２Ｆ１及びＴ２Ｆ２と同様に第４のフレームの露光期間に続く第５のフレームの露光期間においては、電流電圧変換回路３０１は、第５のフレーム期間の露光データを含む露光信号を増幅し、第５のフレーム期間の第１の増幅データを含む第１の増幅信号（図５（Ａ））を、ノードＡに送信する。その結果、ノードＡには第５のフレーム期間の第１の増幅データを含む第１の増幅信号（図５（Ａ））が供給され、ノードＢには第５のフレーム期間の第１の増幅データを含む第１の増幅信号（図５（Ａ））に応じて定電圧ＶＣから変化した第５のフレーム期間の差分データを含む第５のフレームの差分信号（図５（Ｂ））が供給される。さらに、期間Ｔ２Ｆ１及びＴ２Ｆ２と同様に第５のフレームの露光期間に続く第６のフレームの露光期間においては、電流電圧変換回路３０１は、第６のフレームの露光データを含む露光信号を増幅し、第６のフレームの第１の増幅データ含む第１位の増幅信号（図５（Ａ））を、ノードＡに送信する。その結果、ノードＡには第６のフレームの第１の増幅データ含む増幅信号（図５（Ａ））が供給され、ノードＢには増幅した第６のフレームの第１の増幅データを含む第１の増幅信号（図５（Ａ））に応じて定電圧ＶＣから変化した第６のフレームの差分データを含む第６のフレームの差分信号（図５（Ｂ））が供給される。 Further, for example, as shown in FIGS. 5 (A) and 5 (B), in the fourth frame period, the exposure period T2 F1 (period T2) of the first frame in step 33 (S33) and Similar to the exposure period T2 F2 (period T2) of the second frame in step 39 (S39), the current-voltage conversion circuit 301 amplifies the exposure signal including the exposure data of the fourth frame period, and the fourth frame. The first amplified signal (FIG. 5 (A)) containing the amplified data of the period is transmitted to the node A. As a result, the node A is supplied with the first amplification signal (FIG. 5 (A)) containing the first amplification data in the fourth frame period, and the node B is supplied with the first amplification in the fourth frame period. The difference signal (FIG. 5 (B)) of the fourth frame period including the difference data of the fourth frame period changed from the constant voltage VC according to the first amplified signal (FIG. 5 (A)) containing the data. Be supplied. Further, in the exposure period of the fifth frame following the exposure period of the fourth frame as in the periods T2 F1 and T2 F2 , the current-voltage conversion circuit 301 outputs an exposure signal including the exposure data of the fifth frame period. The first amplified signal (FIG. 5 (A)) that is amplified and contains the first amplified data in the fifth frame period is transmitted to the node A. As a result, the node A is supplied with the first amplification signal (FIG. 5 (A)) containing the first amplification data in the fifth frame period, and the node B is supplied with the first amplification in the fifth frame period. A fifth frame difference signal (FIG. 5 (B)) containing the fifth frame period difference data changed from the constant voltage VC according to the first amplified signal (FIG. 5 (A)) containing the data is supplied. Will be done. Further, in the exposure period of the sixth frame following the exposure period of the fifth frame as in the periods T2 F1 and T2 F2 , the current-voltage conversion circuit 301 amplifies the exposure signal including the exposure data of the sixth frame. Then, the first-position amplification signal (FIG. 5 (A)) including the first amplification data of the sixth frame is transmitted to the node A. As a result, the node A is supplied with the amplification signal (FIG. 5 (A)) containing the first amplification data of the sixth frame, and the node B is the third including the first amplification data of the amplified sixth frame. The difference signal of the sixth frame (FIG. 5 (B)) including the difference data of the sixth frame changed from the constant voltage VC according to the amplification signal of 1 (FIG. 5 (A)) is supplied.

また、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、第３のフレーム期間においては、ステップ３５（Ｓ３５）における第１のフレームの差分データ転送期間Ｔ３Ｆ１（期間Ｔ３）、及び、ステップ４５（Ｓ４５）における第２のフレームの差分データ転送期間Ｔ３Ｆ２と同様に、固体撮像装置１０が、第３のフレームの差分データＶｆｂ３を含む差分信号を第２の容量素子３２４に保存する。さらに、期間Ｔ３Ｆ１及びＴ３Ｆ２と同様に第３のフレームの露光期間に続く第４のフレーム期間においては、固体撮像装置１０は、第４のフレームの差分データＶｆｂ４を含む差分信号を第２の容量素子３２４に保存する。さらに、期間Ｔ３Ｆ１及びＴ３Ｆ２と同様に第４のフレームの露光期間に続く第５のフレーム期間においては、固体撮像装置１０は、第５のフレームの差分データＶｆｂ５を含む差分信号を第２の容量素子３２４に保存する。さらに、期間Ｔ３Ｆ１及びＴ３Ｆ２と同様に第５のフレームの露光期間に続く第６のフレーム期間においては、固体撮像装置１０は、第６のフレームの差分データＶｆｂ６を含む差分信号を第２の容量素子３２４に保存する。第３の差分データＶｆｂ３は、第３の増幅データＶｆｂ３（図５（Ａ））と第４の増幅データＶｆａ４（図５（Ａ））との変化量に応じて定電圧ＶＣから変化した差分データである。第４の差分データＶｆｂ４は、第３の増幅データＶｆｂ３（図５（Ａ））と第４の増幅データＶｆａ４（図５（Ａ））との変化量に応じて定電圧ＶＣから変化した差分データである。第５の差分データＶｆｂ５は、第４の増幅データＶｆｂ４（図５（Ａ））と第５の増幅データＶｆａ５（図５（Ａ））との変化量に応じて定電圧ＶＣから変化した差分データである。第６の差分データＶｆｂ６は、第５の増幅データＶｆｂ５（図５（Ａ））と第６の増幅データＶｆａ６（図５（Ａ））との変化量に応じて定電圧ＶＣから変化した差分データである。第１の差分データＶｆｂ１、第２の差分データＶｆｂ２、及び第３の差分データＶｆｂ３と同様に、第４の差分データＶｆｂ４、第５の差分データＶｆｂ５、及び第６の差分データＶｆｂ６はそれぞれが１フレーム期間（所定期間）において取得されるデータである。 Further, as shown in FIGS. 5A and 5B, in the third frame period, the difference data transfer period T3 F1 (period T3) of the first frame in step 35 (S35) and Similar to the difference data transfer period T3 F2 of the second frame in step 45 (S45), the solid-state imaging device 10 stores the difference signal including the difference data Vfb3 of the third frame in the second capacitance element 324. Further, in the fourth frame period following the exposure period of the third frame as in the periods T3 F1 and T3 F2 , the solid-state image sensor 10 transmits the difference signal including the difference data Vfb4 of the fourth frame to the second frame. It is stored in the capacitive element 324. Further, in the fifth frame period following the exposure period of the fourth frame as in the periods T3 F1 and T3 F2 , the solid-state image sensor 10 transmits the difference signal including the difference data Vfb5 of the fifth frame to the second frame. It is stored in the capacitive element 324. Further, in the sixth frame period following the exposure period of the fifth frame as in the periods T3 F1 and T3 F2 , the solid-state image sensor 10 transmits the difference signal including the difference data Vfb6 of the sixth frame to the second frame. It is stored in the capacitive element 324. The third difference data Vfb3 is the difference data changed from the constant voltage VC according to the amount of change between the third amplified data Vfb3 (FIG. 5 (A)) and the fourth amplified data Vfa4 (FIG. 5 (A)). Is. The fourth difference data Vfb4 is the difference data changed from the constant voltage VC according to the amount of change between the third amplification data Vfb3 (FIG. 5 (A)) and the fourth amplification data Vfa4 (FIG. 5 (A)). Is. The fifth difference data Vfb5 is the difference data changed from the constant voltage VC according to the amount of change between the fourth amplification data Vfb4 (FIG. 5 (A)) and the fifth amplification data Vfa5 (FIG. 5 (A)). Is. The sixth difference data Vfb6 is the difference data changed from the constant voltage VC according to the amount of change between the fifth amplification data Vfb5 (FIG. 5 (A)) and the sixth amplification data Vfa6 (FIG. 5 (A)). Is. Similar to the first difference data Vfb1, the second difference data Vfb2, and the third difference data Vfb3, the fourth difference data Vfb4, the fifth difference data Vfb5, and the sixth difference data Vfb6 are 1 respectively. It is the data acquired in the frame period (predetermined period).

１−６．固体撮像装置１０の第２の駆動方法
図１１は、本実施形態に係る固体撮像装置１０の第２の駆動方法を示すタイミングチャートであり、図１２は本実施形態に係る画素の第２の駆動方法を説明するための回路図である。本実施形態に係る固体撮像装置１０の第２の駆動方法は、フレーム毎の画像データを取得する駆動方法である。本実施形態に係る固体撮像装置１０の第２の駆動方法は図１１〜図１２に示す構成に限定されない。図１〜図１０と同一、又は類似する構成の説明は、省略されることがある。 1-6. A second driving method of the solid-state image sensor 10 FIG. 11 is a timing chart showing a second driving method of the solid-state image sensor 10 according to the present embodiment, and FIG. 12 is a second driving method of the pixels according to the present embodiment. It is a circuit diagram for demonstrating the method. The second driving method of the solid-state image sensor 10 according to the present embodiment is a driving method for acquiring image data for each frame. The second driving method of the solid-state image sensor 10 according to the present embodiment is not limited to the configurations shown in FIGS. 11 to 12. Descriptions of configurations that are the same as or similar to those in FIGS. 1 to 10 may be omitted.

図１１に示すように、本実施形態に係る固体撮像装置１０の第２の駆動方法は、図４〜図１０に示した第１の駆動方法と比較して、バイパス信号ＢＰはＨレベルを維持し、バイパス信号線１６４にＨレベルを供給し、初期化信号ＤＣはＬレベルを維持し、初期化信号線１６２にＬレベルを供給し、露光データを初期化する期間である期間Ｔ１を有していない。図１２に示すように、本実施形態に係る固体撮像装置１０の第２の駆動方法では、スイッチ３０２は非導通状態であり、スイッチ３０４は導通状態であり、電流電圧変換回路３０１は、露光データを含む露光信号を増幅し、第１の増幅データを含む第１の増幅信号（図５（Ａ））を、ノードＢに送信（供給）する。 As shown in FIG. 11, in the second driving method of the solid-state imaging device 10 according to the present embodiment, the bypass signal BP maintains the H level as compared with the first driving method shown in FIGS. 4 to 10. Then, the bypass signal line 164 is supplied with the H level, the initialization signal DC maintains the L level, the initialization signal line 162 is supplied with the L level, and has a period T1 which is a period for initializing the exposure data. Not. As shown in FIG. 12, in the second driving method of the solid-state imaging device 10 according to the present embodiment, the switch 302 is in the non-conducting state, the switch 304 is in the conducting state, and the current-voltage conversion circuit 301 is exposed data. The exposure signal including the above is amplified, and the first amplification signal (FIG. 5A) including the first amplification data is transmitted (supplied) to the node B.

次に、図１１に示すように、本本実施形態に係る固体撮像装置１０の第２の駆動方法における期間Ｔ３Ｆ１の駆動方法では、図４、図６及び図９に示した第１の駆動方法における期間Ｔ３Ｆ１の駆動方法と比較して、バイパス信号ＢＰはＨレベルを維持し、初期化信号ＤＣはＬレベルを維持し、スイッチ３０２は非導通状態であり、スイッチ３０４は導通状態であり、固体撮像装置１０は、第１のフレームの第１の増幅信号を第２の容量素子３２４に保存する。本実施形態に係る固体撮像装置１０の第２の駆動方法における期間Ｔ３Ｆ１の駆動方法では、上記以外の駆動方法は、図４、図６及び図９に示した第１の駆動方法における期間Ｔ３Ｆ１の駆動方法と同様であるから、ここでの説明は省略する。 Next, as shown in FIG. 11, in the driving method of the period T3 F1 in the second driving method of the solid-state imaging device 10 according to the present embodiment, the first driving method shown in FIGS. 4, 6 and 9 Compared with the driving method of the period T3 F1 in the above period, the bypass signal BP maintains the H level, the initialization signal DC maintains the L level, the switch 302 is in the non-conducting state, and the switch 304 is in the conducting state. The solid-state image sensor 10 stores the first amplified signal of the first frame in the second capacitive element 324. In the driving method of the period T3 F1 in the second driving method of the solid-state image sensor 10 according to the present embodiment, the driving methods other than the above are the period T3 in the first driving method shown in FIGS. 4, 6 and 9. Since it is the same as the driving method of F1, the description here will be omitted.

図１１に示すように、本実施形態に係る固体撮像装置１０の第２の駆動方法における期間Ｔ５Ｆ１の駆動方法では、第２の駆動方法における期間Ｔ３Ｆ１と同様に、バイパス信号ＢＰはＨレベルを維持し、初期化信号ＤＣはＬレベルを維持し、スイッチ３０２は非導通状態であり、スイッチ３０４は導通状態であり、固体撮像装置１０は、転送された第１のフレームの第１の増幅データを含む第１のフレームの第１の増幅信号を増幅した第１の増幅データを含む第３の増幅信号をノードＥ、垂直信号線１８２に供給（送信）する。第２の駆動方法における期間Ｔ５Ｆ１においても、第１の駆動方法における期間Ｔ５Ｆ１と同様に、固体撮像装置１０は第１の駆動方法における期間Ｔ４Ｆ１（ｚ）を実行する。本実施形態に係る固体撮像装置１０の第２の駆動方法における期間Ｔ５Ｆ１及びＴ４Ｆ１（ｚ）の駆動方法では、図４、図１０に示した第１の駆動方法における期間Ｔ５Ｆ１及びＴ４Ｆ１（ｚ）の駆動方法と同様であるから、ここでの説明は省略する。 As shown in FIG. 11, in the driving method of the period T5 F1 in the second driving method of the solid-state imaging device 10 according to the present embodiment, the bypass signal BP is H level as in the period T3 F1 in the second driving method. The initialization signal DC maintains the L level, the switch 302 is in the non-conducting state, the switch 304 is in the conductive state, and the solid-state imaging device 10 is the first amplification of the transferred first frame. A third amplified signal including the first amplified data obtained by amplifying the first amplified signal of the first frame containing the data is supplied (transmitted) to the node E and the vertical signal line 182. In the period T5 F1 in the second driving method, the solid-state image sensor 10 executes the period T4 F1 (z) in the first driving method as in the period T5 F1 in the first driving method. In the driving method of the period T5 F1 and T4 F1 in the second driving method of the solid-state imaging device 10 according to the present embodiment (z), Figure 4, the period in the first driving method shown in FIG. 10 T5 F1 and T4 F1 Since it is the same as the driving method of (z), the description here will be omitted.

次に、読み出し回路１３０は、各増幅信号をデジタル化したデジタル信号を生成することを、固体撮像装置１０に含まれる複数の画素に対して実行し、生成した複数の増幅信号をデジタル化した複数のデジタル信号をＩＳＰ２００に送信する。ＩＳＰ２００は、イメージセンサ１００（読み出し回路１３０）から、当該複数のデジタル信号を受信し、表示パネル３００に含まれる各画素の表示するデータに対応する複数の画像データを生成し、複数の画像データを表示パネル３００に送信する。表示パネル３００は、例えば、複数の画像データ受信し、撮像した被写体の画像を表示する。 Next, the readout circuit 130 executes the generation of a digital signal obtained by digitizing each amplification signal for the plurality of pixels included in the solid-state image sensor 10, and digitizes the plurality of generated amplification signals. Digital signal is transmitted to ISP200. The ISP 200 receives the plurality of digital signals from the image sensor 100 (read circuit 130), generates a plurality of image data corresponding to the data displayed by each pixel included in the display panel 300, and generates the plurality of image data. It is transmitted to the display panel 300. The display panel 300 receives, for example, a plurality of image data and displays an image of the captured subject.

以上説明したように、本実施形態に係る固体撮像装置１０の第２の駆動方法では、バイパス信号ＢＰはＨレベルを維持し、初期化信号ＤＣはＬレベルを維持し、スイッチ３０２は非導通状態であり、スイッチ３０４は導通状態であり、固体撮像装置１０は、フレーム毎の画像データを取得し、撮像した被写体の画像を表示することができる。 As described above, in the second driving method of the solid-state image sensor 10 according to the present embodiment, the bypass signal BP maintains the H level, the initialization signal DC maintains the L level, and the switch 302 is in a non-conducting state. The switch 304 is in a conductive state, and the solid-state image sensor 10 can acquire image data for each frame and display an image of the captured subject.

２．第２実施形態
図１３は本実施形態に係るイメージセンサ１００Ｂの構成を示すブロック図である。図１４は本実施形態に係る画素回路ＰＸｂの構成を示す回路図である。本実施形態に係る固体撮像装置１０は、図１に示すイメージセンサ１００の代わりに、図１３に示すイメージセンサ１００Ｂを用いることができる。イメージセンサ１００Ｂの構成は、図１３に示す構成に限定されない。本実施形態に係る固体撮像装置１０は図１３及び図１４に示す構成に限定されない。図１〜図１２と同一、又は類似する構成の説明は、省略されることがある。 2. The second embodiment FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the image sensor 100B according to the present embodiment. FIG. 14 is a circuit diagram showing the configuration of the pixel circuit PXb according to the present embodiment. The solid-state image sensor 10 according to the present embodiment can use the image sensor 100B shown in FIG. 13 instead of the image sensor 100 shown in FIG. The configuration of the image sensor 100B is not limited to the configuration shown in FIG. The solid-state image sensor 10 according to the present embodiment is not limited to the configuration shown in FIGS. 13 and 14. Descriptions of configurations that are the same as or similar to those in FIGS. 1 to 12 may be omitted.

２−１．イメージセンサ１００Ｂの構成
図１３に示すように、イメージセンサ１００Ｂの構成は、イメージセンサ１００の構成に対して、画素回路ＰＸａと画素回路ＰＸｂとが交互に配置されている構成を有する。イメージセンサ１００Ｂの構成において、それ以外の構成は、イメージセンサ１００の構成と同様であるから、ここでの説明は省略する。 2-1. Configuration of Image Sensor 100B As shown in FIG. 13, the configuration of the image sensor 100B has a configuration in which pixel circuits PXa and pixel circuits PXb are alternately arranged with respect to the configuration of the image sensor 100. In the configuration of the image sensor 100B, other configurations are the same as the configuration of the image sensor 100, and thus the description thereof will be omitted here.

図１４に示すように、本実施形態に係る画素回路ＰＸｂは、画素回路ＰＸａに対して、スイッチ３０４及び第１の容量素子３２２を有しておらず、電流電圧変換回路３０１の出力端子が、ノードＢに接続される。それ以外の構成は、画素回路ＰＸａと同様であるから、ここでの説明は省略する。 As shown in FIG. 14, the pixel circuit PXb according to the present embodiment does not have the switch 304 and the first capacitance element 322 with respect to the pixel circuit PXa, and the output terminal of the current-voltage conversion circuit 301 has. Connected to node B. Since the other configurations are the same as those of the pixel circuit PXa, the description here will be omitted.

２−２．イメージセンサ１００Ｂの駆動方法
イメージセンサ１００Ｂの駆動方法について説明する。イメージセンサ１００Ｂの駆動方法は、例えば、図４、図７〜図１０を用いて説明した固体撮像装置１０の第１の駆動方法に対して、バイパス信号ＢＰがなく、電流電圧変換回路３０１の出力端子がノードＢに接続され、光電変換素子４２は露光データを含む露光信号を生成し、生成した露光信号を増幅した第１の増幅信号がノードＢに送信（供給）され、第１の増幅信号がノードＣに送信（供給または転送）され、増幅回路３３０を用いて増幅される駆動方法である。イメージセンサ１００ｂの駆動方法は、ノードＢに生成した第１の増幅データを送信した後は、図４、図７〜図１０を用いて説明した固体撮像装置１０の第１の駆動方法と同様の駆動方法を用いることができる。よって、ここでの詳細な説明は省略する。 2-2. Driving Method of Image Sensor 100B A driving method of the image sensor 100B will be described. The driving method of the image sensor 100B is, for example, the output of the current-voltage conversion circuit 301 without the bypass signal BP as compared with the first driving method of the solid-state imaging device 10 described with reference to FIGS. 4, 7 to 10. The terminal is connected to the node B, the photoelectric conversion element 42 generates an exposure signal including the exposure data, and the first amplification signal that amplifies the generated exposure signal is transmitted (supplied) to the node B, and the first amplification signal. Is transmitted (supplied or transferred) to the node C, and is amplified by using the amplifier circuit 330. The driving method of the image sensor 100b is the same as the first driving method of the solid-state image sensor 10 described with reference to FIGS. 4 and 7 to 10 after transmitting the first amplified data generated to the node B. A driving method can be used. Therefore, detailed description here will be omitted.

画素回路ＰＸｂはフレーム毎の画像データを取得し、固体撮像装置１０は撮像した被写体の画像を表示することができる。一方、画素回路ＰＸａはフレーム間の画像データの差分を生成し、固体撮像装置１０は動体を検出することができる。したがって、固体撮像装置１０は、撮像した被写体の画像を表示する機能と動体を検出する機能とを同一フレームで実行することができる。また、固体撮像装置１０の第２の駆動方法で説明した通り、画素回路ＰＸａでは、バイパス信号ＢＰはＨレベルを維持し、初期化信号ＤＣはＬレベルを維持することによって、固体撮像装置１０は被写体の画像データも取得することができる。その結果、画素回路ＰＸａ及び画素回路ＰＸｂを備える固体撮像装置１０は、すべての画素で撮像した被写体の画像を表示することができる。 The pixel circuit PXb acquires image data for each frame, and the solid-state image sensor 10 can display an image of the captured subject. On the other hand, the pixel circuit PXa generates a difference in image data between frames, and the solid-state image sensor 10 can detect a moving object. Therefore, the solid-state image sensor 10 can execute the function of displaying the image of the captured subject and the function of detecting a moving object in the same frame. Further, as described in the second driving method of the solid-state image sensor 10, in the pixel circuit PXa, the bypass signal BP maintains the H level and the initialization signal DC maintains the L level, whereby the solid-state image sensor 10 Image data of the subject can also be acquired. As a result, the solid-state image sensor 10 including the pixel circuit PXa and the pixel circuit PXb can display the image of the subject captured by all the pixels.

本実施形態に係る固体撮像装置１０は、例えば、フレーム間の画像データの差分のみを取得したい場合、本実施形態に係る固体撮像装置１０は、画素回路ＰＸａを駆動し、画素回路ＰＸｂを駆動しないように、各画素を制御することができる。また、例えば、低消費電力で動体を検出せずに被写体を撮像したい場合、本実施形態に係る固体撮像装置１０は、画素回路ＰＸｂを駆動し、画素回路ＰＸａを駆動しないように、各画素を制御することができる。 For example, when the solid-state image sensor 10 according to the present embodiment wants to acquire only the difference between image data between frames, the solid-state image sensor 10 according to the present embodiment drives the pixel circuit PXa and does not drive the pixel circuit PXb. As such, each pixel can be controlled. Further, for example, when it is desired to image a subject without detecting a moving object with low power consumption, the solid-state image sensor 10 according to the present embodiment drives the pixel circuit PXb and drives each pixel so as not to drive the pixel circuit PXa. Can be controlled.

３．第３実施形態
図１５は本実施形態に係るイメージセンサ１００Ｃの構成を示すブロック図であり、図１６は本実施形態に係る画素回路ＰＸｃの構成を示す回路図であり、図１７は本実施形態に係る固体撮像装置１０の第３の駆動方法を示すタイミングチャートであり、図１８は本実施形態に係る固体撮像装置１０の第４の駆動方法を示すタイミングチャートである。本実施形態に係る固体撮像装置１０は、図１に示すイメージセンサ１００の代わりに、図１５に示すイメージセンサ１００Ｃを用いることができる。イメージセンサ１００Ｃの構成は図１５に示す構成に限定されず、固体撮像装置１０の画素回路の構成の構成は図１６に示す構成に限定されず、固体撮像装置１０の駆動方法は図１７及び図１８に示す駆動方法に限定されない。図１〜図１４と同一、又は類似する構成の説明は、省略されることがある。 3. 3. Third Embodiment FIG. 15 is a block diagram showing the configuration of the image sensor 100C according to the present embodiment, FIG. 16 is a circuit diagram showing the configuration of the pixel circuit PXc according to the present embodiment, and FIG. 17 is a circuit diagram showing the configuration of the pixel circuit PXc according to the present embodiment. FIG. 18 is a timing chart showing a third driving method of the solid-state image sensor 10 according to the present embodiment, and FIG. 18 is a timing chart showing a fourth driving method of the solid-state image sensor 10 according to the present embodiment. The solid-state image sensor 10 according to the present embodiment can use the image sensor 100C shown in FIG. 15 instead of the image sensor 100 shown in FIG. The configuration of the image sensor 100C is not limited to the configuration shown in FIG. 15, the configuration of the pixel circuit of the solid-state image sensor 10 is not limited to the configuration shown in FIG. 16, and the driving method of the solid-state image sensor 10 is shown in FIGS. 17 and 17. The driving method is not limited to that shown in 18. Descriptions of configurations that are the same as or similar to those in FIGS. 1 to 14 may be omitted.

３−１．イメージセンサ１００Ｃの構成
図１５に示すように、イメージセンサ１００Ｃの構成は、イメージセンサ１００の構成に対して、画素回路ＰＸａが画素回路ＰＸｃに置き換わり、データ転送信号ＧＳがない構成を有する。イメージセンサ１００は画素回路ＰＸａを用いることで、初期化信号線１６２を各行で共有し、初期化信号ＤＣ（ｚ）を各行に共通に供給するのに対し、イメージセンサ１００Ｃは画素回路ＰＸｃを用いることで、データ転送信号ＧＳを用いることなく、初期化信号線１６２を行ごとに電気的に接続し、初期化信号ＤＣ（ｚ）を行ごとに供給する。イメージセンサ１００Ｃの構成において、それ以外の構成は、イメージセンサ１００の構成と同様であるから、ここでの説明は省略する。 3-1. Configuration of Image Sensor 100C As shown in FIG. 15, the configuration of the image sensor 100C has a configuration in which the pixel circuit PXa is replaced with the pixel circuit PXc and there is no data transfer signal GS with respect to the configuration of the image sensor 100. The image sensor 100 uses the pixel circuit PXa to share the initialization signal line 162 in each line and supplies the initialization signal DC (z) to each line in common, whereas the image sensor 100C uses the pixel circuit PXc. As a result, the initialization signal line 162 is electrically connected line by line and the initialization signal DC (z) is supplied line by line without using the data transfer signal GS. In the configuration of the image sensor 100C, other configurations are the same as the configuration of the image sensor 100, and thus the description thereof will be omitted here.

図１５に示すように、具体的には、イメージセンサ１００Ｃでは、初期化信号線１６２ａが第１行目の複数の画素回路ＰＸｃに電気的に接続され、初期化信号ＤＣ（１）が第１行目の複数の画素回路ＰＸｃに供給され、初期化信号線１６２ｂが第２行目の複数の画素回路ＰＸｃに電気的に接続され、初期化信号ＤＣ（２）が第２行目の複数の画素回路ＰＸｃに供給される。第１行目の複数の画素回路ＰＸｃ及び第２行目の複数の画素回路ＰＸｃと同様の構成が、第３行目の複数の画素回路ＰＸｃから最終行目（第Ｙ行目）の複数の画素回路ＰＸｃまで繰り返される。 As shown in FIG. 15, specifically, in the image sensor 100C, the initialization signal line 162a is electrically connected to the plurality of pixel circuits PXc in the first line, and the initialization signal DC (1) is the first. It is supplied to the plurality of pixel circuits PXc in the second line, the initialization signal line 162b is electrically connected to the plurality of pixel circuits PXc in the second line, and the initialization signal DC (2) is a plurality of the plurality of pixel circuits DC (2) in the second line. It is supplied to the pixel circuit PXc. The same configuration as the plurality of pixel circuits PXc in the first line and the plurality of pixel circuits PXc in the second line is obtained from the plurality of pixel circuits PXc in the third line to the plurality of final lines (Yth line). It is repeated up to the pixel circuit PXc.

図１６に示すように、本実施形態に係る画素回路ＰＸｃは、画素回路ＰＸａに対して、スイッチ３０６及び第２の容量素子３２４に係る構成及び機能を有しておらず、増幅回路３３０がノードＢ（ｎｏｄｅＢ）とノードＥ（ｎｏｄｅＥ）との間に電気的に接続される。すなわち、増幅回路３３０は、第１の容量素子３２２の第２の端子及びスイッチ３０４の第２の端子と、スイッチ３１２の第１の端子との間に電気的に接続される。それ以外の構成は、画素回路ＰＸａと同様であるから、ここでの説明は省略する。 As shown in FIG. 16, the pixel circuit PXc according to the present embodiment does not have the configuration and functions related to the switch 306 and the second capacitive element 324 with respect to the pixel circuit PXa, and the amplifier circuit 330 is a node. It is electrically connected between B (nodeB) and node E (nodeE). That is, the amplifier circuit 330 is electrically connected between the second terminal of the first capacitive element 322 and the second terminal of the switch 304 and the first terminal of the switch 312. Since the other configurations are the same as those of the pixel circuit PXa, the description here will be omitted.

３−２．固体撮像装置１０の第３の駆動方法
図１７を用いて、イメージセンサ１００Ｃを有する固体撮像装置１０の第３の駆動方法について説明する。イメージセンサ１００Ｃの駆動方法では、例えば、図４、図７〜図１０を用いて説明した固体撮像装置１０の第１の駆動方法に対して、データ転送信号ＧＳがなく、初期化信号ＤＣ（ｚ）が各行の初めに行ごとに送信（供給）され、ノードＢに各フレーム期間の差分信号（図５（Ｂ））が供給されると、増幅回路３３０がノードＢに供給された差分信号を、容量またはスイッチなどの素子を介さずに増幅する方法である。イメージセンサ１００Ｃの駆動方法は、増幅回路３３０に差分信号を送信した後は、図４〜図１０を用いて説明した固体撮像装置１０の第１の駆動方法と同様の駆動方法を用いることができる。第３の駆動方法の説明では、第１の駆動方法と同様の駆動方法の説明は、必要に応じて追加する。 3-2. Third Driving Method of the Solid-State Image Sensor 10 A third driving method of the solid-state image sensor 10 having the image sensor 100C will be described with reference to FIG. In the driving method of the image sensor 100C, for example, there is no data transfer signal GS and the initialization signal DC (z) is different from the first driving method of the solid-state imaging device 10 described with reference to FIGS. 4 and 7 to 10. ) Is transmitted (supplied) line by line at the beginning of each line, and when the difference signal for each frame period (FIG. 5 (B)) is supplied to the node B, the amplifier circuit 330 transmits the difference signal supplied to the node B. It is a method of amplifying without using an element such as a capacitance or a switch. As the driving method of the image sensor 100C, after transmitting the difference signal to the amplifier circuit 330, the same driving method as the first driving method of the solid-state image sensor 10 described with reference to FIGS. 4 to 10 can be used. .. In the description of the third driving method, the description of the driving method similar to the first driving method will be added as necessary.

図１７に示すように、第３の駆動方法における第１のフレームの差分値初期化期間Ｔ１Ｆ１（期間Ｔ１）では、図４に示す第１の駆動方法における第１のフレームの差分値初期化期間Ｔ１Ｆ１と同様に、ノードＢが初期化される期間である。また、図１７に示すように、第３の駆動方法における第１のフレームの露光期間Ｔ２Ｆ１（期間Ｔ２）では、図４に示す第１の駆動方法における第１のフレームの露光期間Ｔ２Ｆ１（期間Ｔ２）と同様に、固体撮像装置１０が、被写体を露光し、第１のフレーム期間の露光データ及び第１のフレームの増幅データ（図５（Ａ））が取得される期間である。よって、ここでの詳細な説明は省略する。 As shown in FIG. 17, in the difference value initialization period T1 F1 (period T1) of the first frame in the third driving method, the difference value initialization of the first frame in the first driving method shown in FIG. 4 Period T1 Similar to F1 , this is the period during which node B is initialized. Further, as shown in FIG. 17, the exposure period of the first frame in the third driving method T2 F1 (period T2), the exposure period of the first frame in the first driving method shown in FIG. 4 T2 F1 ( Similar to the period T2), the solid-state image sensor 10 exposes the subject, and the exposure data of the first frame period and the amplification data of the first frame (FIG. 5A) are acquired. Therefore, detailed description here will be omitted.

図１７に示すように、第３の駆動方法では、第１のフレームの１行目の露光期間Ｔ２Ｆ１（１）の後に、第１のフレームの１行目のデータ転送期間Ｔ４Ｆ１（１）が実行される。第３の駆動方法における期間Ｔ４Ｆ１（１）の駆動方法では、固体撮像装置１０の第１の駆動方法における期間Ｔ４Ｆ１（１）と同様の駆動方法を用いることができる。よって、ここでの詳細な説明は省略する。２行目以降の駆動方法も、１行目の駆動方法と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。 As shown in FIG. 17, in the third driving method, after the exposure period T2 F1 (1) in the first row of the first frame, the data transfer period T4 F1 (1) in the first row of the first frame Is executed. In the third driving method of the period T4 F1 (1) in the driving method, the period T4 F1 (1) in the first driving method of the solid-state imaging device 10 and can use the same driving method. Therefore, detailed description here will be omitted. The driving method of the second and subsequent lines is the same as the driving method of the first line, and detailed description here will be omitted.

３−３．固体撮像装置１０の第４の駆動方法
図１８を用いて、イメージセンサ１００Ｃを有する固体撮像装置１０の第４の駆動方法について説明する。イメージセンサ１００Ｃの駆動方法では、例えば、図１１〜図１２を用いて説明した固体撮像装置１０の第２の駆動方法に対して、データ転送信号ＧＳがなく、初期化信号ＤＣにＬレベルが送信（供給）され、ノードＢに各フレーム期間の差分信号（図５（Ｂ））が供給されると、増幅回路３３０がノードＢに供給された差分信号を、容量またはスイッチなどの素子を介さずに増幅する方法である。イメージセンサ１００Ｃの第４の駆動方法において、それ以外の構成は、固体撮像装置１０の第２の駆動方法と同様であるから、ここでの説明は省略する。 3-3. Fourth Driving Method of Solid-State Image Sensor 10 FIG. 18 will be described with reference to FIG. 18 as a fourth driving method of the solid-state image sensor 10 having an image sensor 100C. In the driving method of the image sensor 100C, for example, there is no data transfer signal GS and the L level is transmitted to the initialization signal DC with respect to the second driving method of the solid-state imaging device 10 described with reference to FIGS. 11 to 12. When (supplied) and the difference signal for each frame period (FIG. 5 (B)) is supplied to the node B, the amplifier circuit 330 transmits the difference signal supplied to the node B without passing through an element such as a capacitance or a switch. It is a method of amplifying to. In the fourth driving method of the image sensor 100C, the other configurations are the same as those of the second driving method of the solid-state image sensor 10, so the description thereof is omitted here.

以上説明したように、本実施形態に係るイメージセンサ１００Ｃを有する固体撮像装置１０では、イメージセンサ１００を有する固体撮像装置１０に対して、スイッチ３０６及び第２の容量素子３２４に係る構成及び機能を省略し、増幅回路３３０がノードＢに供給された差分信号を、容量またはスイッチなどの素子を介さずに直接増幅することができる。したがって、少ない素子数で構成された画素回路を用いて、差分データを供給することができる。 As described above, in the solid-state image sensor 10 having the image sensor 100C according to the present embodiment, the configuration and functions related to the switch 306 and the second capacitive element 324 are provided with respect to the solid-state image sensor 10 having the image sensor 100. Omitted, the amplifier circuit 330 can directly amplify the difference signal supplied to the node B without using an element such as a capacitance or a switch. Therefore, the difference data can be supplied by using the pixel circuit configured with a small number of elements.

以上、本発明について図面を参照しながら説明したが、本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、各実施形態の固体撮像装置を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除または設計変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。さらに、上述した各実施形態は、相互に矛盾がない限り適宜組み合わせが可能であり、各実施形態に共通する技術事項については、明示の記載がなくても各実施形態に含まれる。 Although the present invention has been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified without departing from the spirit of the present invention. For example, a device in which a person skilled in the art appropriately adds, deletes, or changes the design based on the solid-state image sensor of each embodiment is also included in the scope of the present invention as long as it has the gist of the present invention. .. Further, each of the above-described embodiments can be appropriately combined as long as there is no contradiction with each other, and technical matters common to each embodiment are included in each embodiment even if there is no explicit description.

また、上述した各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。 Further, even if other effects different from the effects brought about by the above-described embodiments of the above-described embodiments, those that are clear from the description of the present specification or those that can be easily predicted by those skilled in the art are referred to. Naturally, it is understood that it is brought about by the present invention.

１０：固体撮像装置、４２：光電変換素子、１００：イメージセンサ、１００ｂ：イメージセンサ、１１０：画素部、１２０：行選択走査回路、１３０：読み出し回路、１３２：変換回路、１３２ａ：変換回路、１３２ｂ：変換回路、１３２ｃ：変換回路、１３２ｄ：変換回路、１４０：制御回路、１５０：画素、１６２：初期化信号線、１６４：バイパス信号線、１６６：データ転送信号線、１７２：信号線、１７４：定電圧線、１７８：グランド線、１８２：垂直信号線、２００：イメージシグナルプロセッサ（Ｉｍａｇｅ：Ｓｉｇｎａｌ：Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ、ＩＳＰ）、２０９：Ｒ画素、２１１：Ｇ画素、２１２：Ｂ画素、Ｇ２１３：画素、３００：表示パネル、３０１：電流電圧変換回路、３０２：スイッチ、３０４：スイッチ、３０６：スイッチ、３１２：スイッチ、３２２：第１の容量素子、３２４：第２の容量素子、３３０：増幅回路、３４０：保持回路、３４２：第１の保持部、３４４：第２の保持部、３５０：光電圧変換回路 10: Solid-state imaging device, 42: Photoelectric conversion element, 100: Image sensor, 100b: Image sensor, 110: Pixel part, 120: Row selection scanning circuit, 130: Read circuit, 132: Conversion circuit, 132a: Conversion circuit, 132b : Conversion circuit, 132c: Conversion circuit, 132d: Conversion circuit, 140: Control circuit, 150: Pixel, 162: Initialization signal line, 164: Bypass signal line, 166: Data transfer signal line, 172: Signal line, 174: Constant voltage line, 178: ground line, 182: vertical signal line, 200: image signal processor (Image: Signal: Processor, ISP), 209: R pixel, 211: G pixel, 212: B pixel, G213: pixel, 300 : Display panel, 301: Current-voltage conversion circuit, 302: Switch, 304: Switch, 306: Switch, 312: Switch, 322: First capacitive element, 324: Second capacitive element, 330: Amplifier circuit, 340: Holding circuit, 342: 1st holding part, 344: 2nd holding part, 350: Optical voltage conversion circuit

Claims (11)

露光した光の強度に応じた電圧に変換する光電圧変換回路と、
前記光電圧変換回路に接続された第１の端子及び第２の端子を有する第１の容量素子と、
前記第２の端子と定電圧線との間に配置され、オフの時は前記定電圧線と前記第２の端子とを非導通とし、オンの時は前記定電圧線と前記第２の端子とを導通させる第１のスイッチであって、一定周期でオンとなるようにオンとオフとを繰り返す前記第１のスイッチと、
前記露光した光の強度に応じた情報を読み出す読み出し回路と、
前記第２の端子と前記読み出し回路との間に配置された第２のスイッチと、
を有する、固体撮像装置。 An optical voltage conversion circuit that converts the voltage according to the intensity of the exposed light,
A first capacitive element having a first terminal and a second terminal connected to the optical voltage conversion circuit, and
It is arranged between the second terminal and the constant voltage line, and when it is off, the constant voltage line and the second terminal are made non-conducting, and when it is on, the constant voltage line and the second terminal are made non-conducting. The first switch that conducts the above-mentioned first switch, which repeats on and off so as to be turned on at a fixed cycle.
A readout circuit that reads out information according to the intensity of the exposed light, and
A second switch arranged between the second terminal and the read circuit,
A solid-state image sensor. 前記第２の端子と前記第２のスイッチとの間に接続された増幅回路を有する、
請求項１に記載の固体撮像装置。 It has an amplifier circuit connected between the second terminal and the second switch.
The solid-state image sensor according to claim 1. 前記増幅回路と前記第２の端子との間に設けられ、前記増幅回路に電気的に接続された第３の端子を含む第２の容量素子と、
前記第２の端子と前記第３の端子との間に設けられた第３のスイッチと、
を有する、
請求項２に記載の固体撮像装置。 A second capacitive element provided between the amplifier circuit and the second terminal and including a third terminal electrically connected to the amplifier circuit.
A third switch provided between the second terminal and the third terminal,
Have,
The solid-state image sensor according to claim 2. 前記第１の端子と前記第２の端子との間に配置される第４のスイッチを有する、
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の固体撮像装置。 It has a fourth switch located between the first terminal and the second terminal.
The solid-state image sensor according to any one of claims 1 to 3. 前記固体撮像装置は、
前記第１の端子と前記第２の端子との間に配置される第４のスイッチ、及び、選択回路を有し、
前記選択回路は、
前記第４のスイッチをオフする場合、前記第２のスイッチ及び前記第３のスイッチをオフし、前記第１のスイッチをオンすることで、前記第２の端子に前記定電圧線を接続し、前記第２の端子に定電圧を供給し、前記第２のスイッチ及び前記第３のスイッチをオフしたまま、前記第１のスイッチをオフすることで、前記電圧の変化量に応じた電圧を、前記第２の端子に供給された前記定電圧を基準とした差分値として前記第２の端子に発生させ、前記差分値を前記第１の容量素子に設定し、前記第２のスイッチ及び前記第１のスイッチをオフしたまま、前記第３のスイッチをオンすることで、前記第２の端子と前記第３の端子とを接続し、前記差分値を前記第２の容量素子に転送し、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチをオフしたまま、前記第３のスイッチをオフし、前記第１のスイッチ及び前記第３のスイッチをオフしたまま、前記第２のスイッチをオンすることで、前記差分値に応じた電圧を前記増幅回路で増幅した後に、前記読み出し回路に送信し、
前記第４のスイッチをオンする場合、前記第１のスイッチ、前記第２のスイッチ及び前記第３のスイッチをオフし、前記第２の端子に前記定電圧を供給せず、前記電圧の変化量に応じた電圧を前記第１の端子に転送し、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチをオフしたまま、前記第３のスイッチをオンすることで、前記第２の端子と前記第３の端子とを接続し、前記電圧の変化量に応じた電圧を前記第２の容量素子に転送し、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチをオフしたまま、前記第３のスイッチをオフし、前記第１のスイッチ及び第３のスイッチをオフしたまま、前記第２のスイッチをオンすることで、前記電圧の変化量に応じた電圧を前記増幅回路で増幅した後に、前記読み出し回路に送信する、
請求項３に記載の固体撮像装置。 The solid-state image sensor
It has a fourth switch and a selection circuit arranged between the first terminal and the second terminal.
The selection circuit
When turning off the fourth switch, before Symbol turns off the second switch and the third switch, by turning on the first switch, and connect the constant-voltage line to the second terminal , the the second terminal supplies a constant voltage, while turning off the pre-Symbol second switch and said third switch, by turning off the first switch, depending on the variation of the voltage voltage, the raises to the second terminal of the second of the constant voltage supplied to the terminal as a difference value based on, sets the difference value to said first capacitor, before Symbol second switches and while turning off the first switch, the third switch by turning on said second terminal and connected to said third terminal, the said difference value second capacitor transferred to, while turning off the first switch and the second switch while the third switch is turned off and turns off the pre-Symbol first switch and the third switch, the second By turning on the switch of, the voltage corresponding to the difference value is amplified by the amplification circuit and then transmitted to the read circuit.
When turning on the fourth switch, before Symbol first switch, said second switches and OFF said third switch, without supplying the constant voltage to said second terminal, the change of the voltage transfer the voltage corresponding to the amount to the first terminal, prior Symbol while the first switch and turn off the second switch, by turning on the third switch, and said second terminal The third terminal is connected to the third terminal, a voltage corresponding to the amount of change in the voltage is transferred to the second capacitance element, and the first switch and the second switch are left off. turning off the switch before Symbol while off the first switch and the third switch, by turning on the second switch, and amplifies the voltage according to the amount of change in the voltage at the amplifier circuit Later, it is transmitted to the read circuit.
The solid-state image sensor according to claim 3. 前記固体撮像装置は、選択回路を有し、
前記選択回路は、
前記第２のスイッチをオフし、前記第１のスイッチをオンすることで、前記第２の端子に前記定電圧線を接続し、前記第２の端子に定電圧を供給し、
前記第２のスイッチ及び前記第１のスイッチをオフすることで、前記電圧の変化量に応じた電圧を、前記第２の端子に供給された前記定電圧を基準とした差分値として前記第２の端子に発生させ、前記差分値を前記第１の容量素子に設定し、
前記第２のスイッチをオンすることで、前記差分値に応じた電圧を増幅した後に、
前記読み出し回路に送信する、
請求項１に記載の固体撮像装置。 The solid-state image sensor has a selection circuit and has a selection circuit.
The selection circuit
By turning off the second switch and turning on the first switch, the constant voltage line is connected to the second terminal, and a constant voltage is supplied to the second terminal.
By turning off the second switch and the first switch, the voltage corresponding to the amount of change in the voltage is used as a difference value based on the constant voltage supplied to the second terminal. The difference value is set in the first capacitive element, and the difference value is set in the first capacitive element.
By turning on the second switch, after amplifying the voltage corresponding to the difference value,
Send to the read circuit,
The solid-state image sensor according to claim 1. 前記光電圧変換回路は、入出力特性が対数特性である回路を含む、
請求項１〜請求項６の何れか一項に記載の固体撮像装置。 The optical voltage conversion circuit includes a circuit whose input / output characteristics are logarithmic characteristics.
The solid-state image sensor according to any one of claims 1 to 6. 露光した光の強度に応じた電圧に変換する光電圧変換回路と、
前記光電圧変換回路に接続された第１の端子及び第２の端子を有する第１の容量素子と、
前記第２の端子と定電圧線との間に配置され、オフの時は前記定電圧線と前記第２の端子とを非導通とし、オンの時は前記定電圧線と前記第２の端子とを導通させる第１のスイッチであって、一定周期でオンとなるようにオンとオフとを繰り返す前記第１のスイッチと、
前記第２の端子に電気的に接続された第２のスイッチと、
前記第２のスイッチに電気的に接続された読み出し回路と、
を含む固体撮像装置の駆動方法であって、
前記第１のスイッチをオンすることで、前記第２の端子に前記定電圧線を接続し、前記第２の端子に定電圧を供給し、
前記第１のスイッチをオフすることで、前記第２の端子と前記定電圧線とを非導通にし、前記第２の端子に前記定電圧を供給せず、
前記第１のスイッチをオフした後、前記電圧の変化量に応じた電圧を、前記定電圧を基準とした差分値として前記第２の端子に発生させ、
前記第２のスイッチをオンすることで、前記読み出し回路に前記差分値に応じた電圧を転送する、固体撮像装置の駆動方法。 An optical voltage conversion circuit that converts the voltage according to the intensity of the exposed light,
A first capacitive element having a first terminal and a second terminal connected to the optical voltage conversion circuit, and
It is arranged between the second terminal and the constant voltage line, and when it is off, the constant voltage line and the second terminal are made non-conducting, and when it is on, the constant voltage line and the second terminal are made non-conducting. The first switch that conducts the above-mentioned first switch, which repeats on and off so as to be turned on at a fixed cycle.
A second switch electrically connected to the second terminal,
A read circuit electrically connected to the second switch,
It is a driving method of a solid-state image sensor including
By turning on the first switch, the constant voltage line is connected to the second terminal, and a constant voltage is supplied to the second terminal.
By turning off the first switch, the second terminal and the constant voltage line are made non-conducting, and the constant voltage is not supplied to the second terminal.
After turning off the first switch, a voltage corresponding to the amount of change in the voltage is generated at the second terminal as a difference value based on the constant voltage.
A method for driving a solid-state image sensor, which transfers a voltage corresponding to the difference value to the read circuit by turning on the second switch. 前記第２の端子と前記第２のスイッチとの間に接続された増幅回路と、
を有し、
前記差分値に応じた電圧は、前記増幅回路を用いて、前記差分値を増幅した増幅電圧である、
請求項８に記載の固体撮像装置の駆動方法。 An amplifier circuit connected between the second terminal and the second switch,
Have,
The voltage corresponding to the difference value is an amplification voltage obtained by amplifying the difference value by using the amplifier circuit.
The method for driving a solid-state image sensor according to claim 8. 前記増幅回路と前記第２の端子との間に設けられ、前記増幅回路に電気的に接続された第３の端子を含む第２の容量素子と、
前記第２の端子と前記第３の端子との間に設けられた第３のスイッチと、
を有し、
前記差分値を前記第２の端子に発生させた後、前記第３のスイッチをオンし、前記差分値を前記第２の端子と前記第３の端子に転送し、前記差分値を前記第１の容量素子に設定する
請求項９に記載の固体撮像装置の駆動方法。 A second capacitive element provided between the amplifier circuit and the second terminal and including a third terminal electrically connected to the amplifier circuit.
A third switch provided between the second terminal and the third terminal,
Have,
After generating the difference value in the second terminal, the third switch is turned on, the difference value is transferred to the second terminal and the third terminal, and the difference value is transferred to the first terminal. The method for driving a solid-state image sensor according to claim 9, which is set in the capacitive element of the above. 前記第１の端子と前記第２の端子との間に配置される第４のスイッチを有し、
前記第１のスイッチをオフし、前記第４のスイッチをオンすることで、前記第１の端子に前記定電圧を供給せず、前記差分値に応じた電圧を前記第１の端子から前記第２の端子に転送し、前記差分値に応じた電圧を増幅し、
前記第２のスイッチをオンすることで、増幅された前記差分値に応じた電圧を前記読み出し回路に送信する、
請求項８〜請求項１０の何れか一項に記載の固体撮像装置の駆動方法。 It has a fourth switch located between the first terminal and the second terminal.
By turning off the first switch and turning on the fourth switch, the constant voltage is not supplied to the first terminal, and a voltage corresponding to the difference value is applied from the first terminal to the first terminal. Transfer to terminal 2 and amplify the voltage according to the difference value.
By turning on the second switch, a voltage corresponding to the amplified difference value is transmitted to the read circuit.
The method for driving a solid-state image sensor according to any one of claims 8 to 10.
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