JP3449468B2 - 固体撮像装置およびその駆動方法 - Google Patents
固体撮像装置およびその駆動方法Info
- Publication number
- JP3449468B2 JP3449468B2 JP12551899A JP12551899A JP3449468B2 JP 3449468 B2 JP3449468 B2 JP 3449468B2 JP 12551899 A JP12551899 A JP 12551899A JP 12551899 A JP12551899 A JP 12551899A JP 3449468 B2 JP3449468 B2 JP 3449468B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- scanning
- partial
- motion detection
- scanning circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/18—Complementary metal-oxide-semiconductor [CMOS] image sensors; Photodiode array image sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/47—Image sensors with pixel address output; Event-driven image sensors; Selection of pixels to be read out based on image data
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
- H04N25/77—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像装置およ
びその駆動方法に関し、特に、動き検出機能を備えたＭ
ＯＳ型固体撮像装置とその駆動方法に関するものであ
る。
びその駆動方法に関し、特に、動き検出機能を備えたＭ
ＯＳ型固体撮像装置とその駆動方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】光電変換手段を含むピクセルを２次元ア
レイ状に配置したＭＯＳ型固体撮像装置において、該固
体撮像装置が、動き検出機能をも備えている場合があ
る。すなわち、単にセンサアレイに投影されたシーンを
電気信号に変換するだけではなくて、センサアレイに投
影されたシーン内で何かが動いた場合に、それを検出
し、何らかの信号を出力する機能を備えたＭＯＳ型固体
撮像装置である。そのような動き検出機能を有するＭＯ
Ｓ型固体撮像装置を本明細書においては以下単に動きセ
ンサと呼ぶことにする。
レイ状に配置したＭＯＳ型固体撮像装置において、該固
体撮像装置が、動き検出機能をも備えている場合があ
る。すなわち、単にセンサアレイに投影されたシーンを
電気信号に変換するだけではなくて、センサアレイに投
影されたシーン内で何かが動いた場合に、それを検出
し、何らかの信号を出力する機能を備えたＭＯＳ型固体
撮像装置である。そのような動き検出機能を有するＭＯ
Ｓ型固体撮像装置を本明細書においては以下単に動きセ
ンサと呼ぶことにする。
【０００３】動き検出機能を有しない従来の固体撮像装
置の基本構成とその動作について、図８、図９を参照し
て以下に説明する。図８は、通常のＭＯＳ型固体撮像装
置の基本構成図であり、図９は固体撮像装置のセンサア
レイを構成するピクセルの構成図である。図８に示すよ
うに、通常のＭＯＳ型固体撮像装置は、画像の明るさを
電気信号に変換するピクセルを２次元アレイ状に敷き詰
めたセンサアレイ８０１（光電変換部）と、光電変換さ
れた信号を走査するＹ走査回路８０２、Ｘ走査回路８０
３（走査部）と、信号を一時的に蓄えるラインメモリ８
０４からなる。センサアレイ８０１は、光電変換素子を
含むピクセル（図８中に記載なし）が２次元に多数配列
されたものである。センサアレイ８０１上に投影された
像がピクセル内で光電変換され、画素を構成する信号に
変換される。Ｙ走査回路８０２から発するＹ走査信号８
０７により、最上段から最下端の方向に、１行毎にセン
サアレイ８０１上のピクセルを一斉にアクセスする。こ
うして一行分の信号が一斉に読み出される。図８におい
て複数存在する行信号８０５がそれである。この１行分
の信号はラインメモリ８０４に蓄えられる。このライン
メモリ８０４は例えばスイッチドキャパシタにより構成
される。一般に行信号はアナログ信号であるので、これ
を１行分の画素数に相当した個数のスイッチドキャパシ
タに蓄えておくことができる。蓄えられた信号はＸ走査
回路８０３からのＸ走査信号８０８によって順次アクセ
スされ、出力信号８０６がセンサ外へ出力される。
置の基本構成とその動作について、図８、図９を参照し
て以下に説明する。図８は、通常のＭＯＳ型固体撮像装
置の基本構成図であり、図９は固体撮像装置のセンサア
レイを構成するピクセルの構成図である。図８に示すよ
うに、通常のＭＯＳ型固体撮像装置は、画像の明るさを
電気信号に変換するピクセルを２次元アレイ状に敷き詰
めたセンサアレイ８０１（光電変換部）と、光電変換さ
れた信号を走査するＹ走査回路８０２、Ｘ走査回路８０
３（走査部）と、信号を一時的に蓄えるラインメモリ８
０４からなる。センサアレイ８０１は、光電変換素子を
含むピクセル（図８中に記載なし）が２次元に多数配列
されたものである。センサアレイ８０１上に投影された
像がピクセル内で光電変換され、画素を構成する信号に
変換される。Ｙ走査回路８０２から発するＹ走査信号８
０７により、最上段から最下端の方向に、１行毎にセン
サアレイ８０１上のピクセルを一斉にアクセスする。こ
うして一行分の信号が一斉に読み出される。図８におい
て複数存在する行信号８０５がそれである。この１行分
の信号はラインメモリ８０４に蓄えられる。このライン
メモリ８０４は例えばスイッチドキャパシタにより構成
される。一般に行信号はアナログ信号であるので、これ
を１行分の画素数に相当した個数のスイッチドキャパシ
タに蓄えておくことができる。蓄えられた信号はＸ走査
回路８０３からのＸ走査信号８０８によって順次アクセ
スされ、出力信号８０６がセンサ外へ出力される。
【０００４】光電変換を担うピクセルは、通常は、図９
に示すように構成される。図９においてはフォトダイオ
ード９０１がバイアスｎＭＯＳＦＥＴ９０２によってバ
イアスされていて常に光電流を流す構成になっている。
バイアスはバイアス端子９０５によって供給される。バ
イアスｎＭＯＳＦＥＴ９０２のソース電圧を、アンプｎ
ＭＯＳＦＥＴ９０３によって低インピーダンスで出力す
る。選択ｎＭＯＳＦＥＴ９０４はスイッチとして動作
し、該画素をアクセスする際に、図８中のＹ走査回路８
０２（図９中に記載なし）によって選択端子９０６を経
由してＯＮ状態となる。このとき、ピクセル出力９０７
の信号が現われる。以上が簡単な固体撮像装置の基本構
成とその動作である。これをもとに動きセンサを構成し
た場合、一般に以下のような構成が知られている。
に示すように構成される。図９においてはフォトダイオ
ード９０１がバイアスｎＭＯＳＦＥＴ９０２によってバ
イアスされていて常に光電流を流す構成になっている。
バイアスはバイアス端子９０５によって供給される。バ
イアスｎＭＯＳＦＥＴ９０２のソース電圧を、アンプｎ
ＭＯＳＦＥＴ９０３によって低インピーダンスで出力す
る。選択ｎＭＯＳＦＥＴ９０４はスイッチとして動作
し、該画素をアクセスする際に、図８中のＹ走査回路８
０２（図９中に記載なし）によって選択端子９０６を経
由してＯＮ状態となる。このとき、ピクセル出力９０７
の信号が現われる。以上が簡単な固体撮像装置の基本構
成とその動作である。これをもとに動きセンサを構成し
た場合、一般に以下のような構成が知られている。
【０００５】図１０は、そのような従来型の動きセンサ
の基本構成を示す図である。以下では同図を用いてその
動作原理を説明する。図１０の従来の動きセンサは図８
の型の通常のＭＯＳ型固体撮像装置に差分回路１００７
を追加して構成される。なお、センサアレイ１００１を
構成するピクセルの回路構成は図９と同じである。
の基本構成を示す図である。以下では同図を用いてその
動作原理を説明する。図１０の従来の動きセンサは図８
の型の通常のＭＯＳ型固体撮像装置に差分回路１００７
を追加して構成される。なお、センサアレイ１００１を
構成するピクセルの回路構成は図９と同じである。
【０００６】Ｙ走査回路１００２から発するＹ走査信号
１００９により、最上段から最下端の方向に、１行毎に
センサアレイ１００１上のピクセルをアクセスする。つ
まり、１行分の信号が一斉に読み出され、この１行分の
信号１００５がラインメモリ１００４に蓄えられる。続
いて、同じ行をもう一度アクセスする。２回目にアクセ
スされた信号１００８を受けて、差分回路１００７が、
最初に蓄えた信号とこの新しい信号とを差分する。この
差分計算は１行分の信号について一斉に行われる。な
お、差分計算を処理する差分回路１００７は、回路上
は、差動アンプを１行分の画素数に相当した数だけ用意
しておけば良い（図１０において１個１個の差分回路が
差動アンプでできているとしてよい）。各ピクセルの差
分された値（差動回路１００７の各出力）はＸ走査回路
１００３から送られるＸ走査信号１０１０によって順次
アクセスされ、出力信号１００６がセンサ外へ出力され
る。
１００９により、最上段から最下端の方向に、１行毎に
センサアレイ１００１上のピクセルをアクセスする。つ
まり、１行分の信号が一斉に読み出され、この１行分の
信号１００５がラインメモリ１００４に蓄えられる。続
いて、同じ行をもう一度アクセスする。２回目にアクセ
スされた信号１００８を受けて、差分回路１００７が、
最初に蓄えた信号とこの新しい信号とを差分する。この
差分計算は１行分の信号について一斉に行われる。な
お、差分計算を処理する差分回路１００７は、回路上
は、差動アンプを１行分の画素数に相当した数だけ用意
しておけば良い（図１０において１個１個の差分回路が
差動アンプでできているとしてよい）。各ピクセルの差
分された値（差動回路１００７の各出力）はＸ走査回路
１００３から送られるＸ走査信号１０１０によって順次
アクセスされ、出力信号１００６がセンサ外へ出力され
る。
【０００７】このような基本構成と動作によって、動き
センサが実現される。ある一定の時間間隔をおいて同一
ピクセルの信号を読み出し、その値の差分を取るので、
差分回路１００７の出力としては光の強度変化が生じた
箇所にだけ信号が非ゼロの信号があることになる。これ
をもって動き検出とみなす。（実際には動物体が存在し
なくとも、背景光が変化しただけでも、信号を発生して
しまうので、厳密には動物体検出とはいえないのである
が、本発明ではそこまで厳密なことには拘泥していな
い。）
センサが実現される。ある一定の時間間隔をおいて同一
ピクセルの信号を読み出し、その値の差分を取るので、
差分回路１００７の出力としては光の強度変化が生じた
箇所にだけ信号が非ゼロの信号があることになる。これ
をもって動き検出とみなす。（実際には動物体が存在し
なくとも、背景光が変化しただけでも、信号を発生して
しまうので、厳密には動物体検出とはいえないのである
が、本発明ではそこまで厳密なことには拘泥していな
い。）
【０００８】また、図１０の構成によって、もともとの
図８のＭＯＳ型固体撮像装置の機能が損なわれていない
ことに注意すべきである。すなわち、図１０の従来の動
きセンサは、ただ単に普通の固体撮像装置として動作さ
せることも可能である。すなわち、通常の固体撮像装置
の場合と同様に、Ｙ走査信号によって１行分ずつのピク
セルを順次アクセスし、その出力信号を差分回路１００
７を介して読み出すことである。尚、以上の構成の動き
センサは例えば、文献「1995 IEEE International Soli
d-State Circuits Conference Digest of Technical Pa
pers, pp.226-227“A 256 x256 CMOS Active Pixel Ima
ge Sensor with Motion Detection," A.Dickinson他」
に詳しい。
図８のＭＯＳ型固体撮像装置の機能が損なわれていない
ことに注意すべきである。すなわち、図１０の従来の動
きセンサは、ただ単に普通の固体撮像装置として動作さ
せることも可能である。すなわち、通常の固体撮像装置
の場合と同様に、Ｙ走査信号によって１行分ずつのピク
セルを順次アクセスし、その出力信号を差分回路１００
７を介して読み出すことである。尚、以上の構成の動き
センサは例えば、文献「1995 IEEE International Soli
d-State Circuits Conference Digest of Technical Pa
pers, pp.226-227“A 256 x256 CMOS Active Pixel Ima
ge Sensor with Motion Detection," A.Dickinson他」
に詳しい。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１０
に示した従来の動きセンサには次のような問題がある。
第１の問題点は、動きを検出するには１フレーム周期程
度の時間がかかってしまうという点である。ここで、
「１フレーム周期」という語の意味は、Ｙ走査回路が第
１行から最終行までを走査し終わるのに必要な時間のこ
とである。言い換えれば、１画面分の信号を出力するの
に必要な時間のことである。例えばもしもセンサアレイ
の下端で画像の時間的な変化があったとする。これを検
出するには、従来方式の場合、Ｙ走査回路が最上段の行
から順番にアクセスしてきて、ようやく最終段近辺にな
ってその検出ができる、ということになるからである。
よって、従来の動きセンサはその検出速度がフレーム周
期の影響を受け、画像の検出が遅いという欠点がある。
第２の問題点は、動きを検出した後、その検出領域を含
むごく小さな領域のみを部分的に読み出したい場合がよ
くあるが、従来技術ではこの要求に応えることができな
いことである。第３の問題点は、従来の動きセンサで
は、通常動作を行っているときには動き検出を行うこと
ができず、また動き検出動作を行っているときには、通
常モードの走査ができないことである。
に示した従来の動きセンサには次のような問題がある。
第１の問題点は、動きを検出するには１フレーム周期程
度の時間がかかってしまうという点である。ここで、
「１フレーム周期」という語の意味は、Ｙ走査回路が第
１行から最終行までを走査し終わるのに必要な時間のこ
とである。言い換えれば、１画面分の信号を出力するの
に必要な時間のことである。例えばもしもセンサアレイ
の下端で画像の時間的な変化があったとする。これを検
出するには、従来方式の場合、Ｙ走査回路が最上段の行
から順番にアクセスしてきて、ようやく最終段近辺にな
ってその検出ができる、ということになるからである。
よって、従来の動きセンサはその検出速度がフレーム周
期の影響を受け、画像の検出が遅いという欠点がある。
第２の問題点は、動きを検出した後、その検出領域を含
むごく小さな領域のみを部分的に読み出したい場合がよ
くあるが、従来技術ではこの要求に応えることができな
いことである。第３の問題点は、従来の動きセンサで
は、通常動作を行っているときには動き検出を行うこと
ができず、また動き検出動作を行っているときには、通
常モードの走査ができないことである。
【００１０】本発明の課題は、上述した従来技術の問題
点を解決することであって、その目的は、第１に、“動
き”が発生した場合には直ちにこれを検出して即座に動
き検出信号を発生しうるようにすることであり、第２
に、“動き”の検出された部分を含む狭い領域のみの読
み出しを可能ならしめることであり、第３に、通常モー
ドの走査を行いつつ同時に動きの検出ができるようにす
ることであり、第４に、動き検出信号に基づく部分的な
読み出しと通常動作の光電変換部全体の読み出しとを独
立して同時に行い得るようにすることである。
点を解決することであって、その目的は、第１に、“動
き”が発生した場合には直ちにこれを検出して即座に動
き検出信号を発生しうるようにすることであり、第２
に、“動き”の検出された部分を含む狭い領域のみの読
み出しを可能ならしめることであり、第３に、通常モー
ドの走査を行いつつ同時に動きの検出ができるようにす
ることであり、第４に、動き検出信号に基づく部分的な
読み出しと通常動作の光電変換部全体の読み出しとを独
立して同時に行い得るようにすることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明によれば、光電変換領域内にマトリックス状
に配列された光電変換手段を含む複数のピクセルと、前
記光電変換領域内に分散配置された１乃至複数個の動き
検出回路と、前記光電変換領域の特定の領域のピクセル
の行を順次アクセスして前記ピクセルの信号を順次信号
出力線に読み出す部分Ｙ走査回路と、前記特定の領域を
通る信号出力線を順次選択して前記特定の領域の信号を
読み出す部分Ｘ走査回路と、を備え、前記部分Ｙ走査回
路と前記部分Ｘ走査回路とは、前記動き検出回路の検出
信号により該検出信号を発した動き検出回路に係る特定
の領域を走査することを特徴とする固体撮像装置、が提
供される。そして、好ましくは、前記固体撮像装置は、
前記光電変換領域の全てのピクセルの行を順次アクセス
して前記ピクセルの信号を順次信号出力線に読み出す全
体Ｙ走査回路と、前記光電変換領域を通る全ての信号出
力線を順次選択して順次信号を読み出す全体Ｘ走査回路
と、をさらに有する。また、好ましくは、前記ピクセル
が、前記部分Ｙ走査回路または前記全体Ｙ走査回路によ
りそれぞれアクセスされる２つのスイッチを備え、２つ
のスイッチによって読み出された信号はそれぞれ異なる
信号出力線に出力される。また、好ましくは、前記部分
Ｘ走査回路と前記部分Ｙ走査回路とからなる部分走査部
と、前記全体Ｘ走査回路と全体Ｙ走査回路からなる全体
走査部とは、独立に動作する。
め、本発明によれば、光電変換領域内にマトリックス状
に配列された光電変換手段を含む複数のピクセルと、前
記光電変換領域内に分散配置された１乃至複数個の動き
検出回路と、前記光電変換領域の特定の領域のピクセル
の行を順次アクセスして前記ピクセルの信号を順次信号
出力線に読み出す部分Ｙ走査回路と、前記特定の領域を
通る信号出力線を順次選択して前記特定の領域の信号を
読み出す部分Ｘ走査回路と、を備え、前記部分Ｙ走査回
路と前記部分Ｘ走査回路とは、前記動き検出回路の検出
信号により該検出信号を発した動き検出回路に係る特定
の領域を走査することを特徴とする固体撮像装置、が提
供される。そして、好ましくは、前記固体撮像装置は、
前記光電変換領域の全てのピクセルの行を順次アクセス
して前記ピクセルの信号を順次信号出力線に読み出す全
体Ｙ走査回路と、前記光電変換領域を通る全ての信号出
力線を順次選択して順次信号を読み出す全体Ｘ走査回路
と、をさらに有する。また、好ましくは、前記ピクセル
が、前記部分Ｙ走査回路または前記全体Ｙ走査回路によ
りそれぞれアクセスされる２つのスイッチを備え、２つ
のスイッチによって読み出された信号はそれぞれ異なる
信号出力線に出力される。また、好ましくは、前記部分
Ｘ走査回路と前記部分Ｙ走査回路とからなる部分走査部
と、前記全体Ｘ走査回路と全体Ｙ走査回路からなる全体
走査部とは、独立に動作する。
【００１２】また、上記の目的を達成するため、本発明
によれば、光電変換領域内にマトリックス状に配列され
た光電変換手段を含む複数のピクセルと、前記光電変換
領域内に分散配置された１乃至複数個の動き検出回路
と、前記光電変換領域の特定の領域のピクセルの行を順
次アクセスして前記ピクセルの信号を順次信号出力線に
読み出す部分Ｙ走査回路と、前記特定の領域を通る信号
出力線を順次選択して前記特定の領域の信号を読み出す
部分Ｘ走査回路と、を備えた固体撮像装置の駆動方法で
あって、前記動き検出回路は動きを検出したときにはそ
の動き検出信号を前記部分Ｙ走査回路と前記部分Ｘ走査
回路とに伝達し、これにより前記部分Ｙ走査回路と前記
部分Ｘ走査回路とはその動き検出信号を発した動き検出
回路の係る特定の領域の走査を開始することを特徴とす
る固体撮像装置の駆動方法、が提供される。
によれば、光電変換領域内にマトリックス状に配列され
た光電変換手段を含む複数のピクセルと、前記光電変換
領域内に分散配置された１乃至複数個の動き検出回路
と、前記光電変換領域の特定の領域のピクセルの行を順
次アクセスして前記ピクセルの信号を順次信号出力線に
読み出す部分Ｙ走査回路と、前記特定の領域を通る信号
出力線を順次選択して前記特定の領域の信号を読み出す
部分Ｘ走査回路と、を備えた固体撮像装置の駆動方法で
あって、前記動き検出回路は動きを検出したときにはそ
の動き検出信号を前記部分Ｙ走査回路と前記部分Ｘ走査
回路とに伝達し、これにより前記部分Ｙ走査回路と前記
部分Ｘ走査回路とはその動き検出信号を発した動き検出
回路の係る特定の領域の走査を開始することを特徴とす
る固体撮像装置の駆動方法、が提供される。
【００１３】［作用］本発明の固体撮像装置では、光電
変換領域内にピクセルとは別に動き検出回路が分散配置
されているので、“動き”が発生した場合には固体撮像
装置が通常モードで動作しているのか動きセンサモード
で動作しているのかに関係なく直ちにこれを検出するこ
とができる。そしてこれにより生成された動き検出信号
は直ちに特定のピクセルを走査することのできる部分Ｘ
走査回路と部分Ｙ走査回路とに伝達されるので、光電変
換領域内の動きのあった特定の領域の画像読み出しが可
能となる。また、ピクセルに部分Ｙ走査回路と全体Ｙ走
査回路とがそれぞれアクセスすることのできる２つのス
イッチを設けそれぞれのスイッチがそのピクセルの出力
信号を別々の出力信号線に出力することができるように
構成した場合には、全画面の走査と、動き検出信号に基
づく部分領域の走査とを並行して同時に行うことが可能
になる。
変換領域内にピクセルとは別に動き検出回路が分散配置
されているので、“動き”が発生した場合には固体撮像
装置が通常モードで動作しているのか動きセンサモード
で動作しているのかに関係なく直ちにこれを検出するこ
とができる。そしてこれにより生成された動き検出信号
は直ちに特定のピクセルを走査することのできる部分Ｘ
走査回路と部分Ｙ走査回路とに伝達されるので、光電変
換領域内の動きのあった特定の領域の画像読み出しが可
能となる。また、ピクセルに部分Ｙ走査回路と全体Ｙ走
査回路とがそれぞれアクセスすることのできる２つのス
イッチを設けそれぞれのスイッチがそのピクセルの出力
信号を別々の出力信号線に出力することができるように
構成した場合には、全画面の走査と、動き検出信号に基
づく部分領域の走査とを並行して同時に行うことが可能
になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、図面を参考にして本発明の
実施の形態について説明する。図１は、本発明の第１の
実施の形態を示す基本構成図である。同図において、多
角形状のセンサアレイ１０１が全部で１６個マトリック
ス状に配置されて光電変換部を形成している。この１６
個のセンサアレイ１０１の内部にはピクセルが２次元ア
レイ状に多数敷き詰められている。また、個々のピクセ
ルの構成は図９と同一である。各センサアレイ１０１の
間隙には動き検出回路１０２が配置されている。同図に
おいては動き検出回路１０２は全部で３ｘ３個（９個）
配置されている。これは言い換えれば、図８におけるセ
ンサアレイ８０１の中に適当な間隔をおいて動き検出回
路１０２を配置した構成となっている。すなわち、図１
においては図８におけるセンサアレイが４ｘ４個（１６
個）のセンサアレイ１０１に分割されており、その間隙
に動き検出回路１０２が３ｘ３個（９個）埋め込まれた
形となっている。
実施の形態について説明する。図１は、本発明の第１の
実施の形態を示す基本構成図である。同図において、多
角形状のセンサアレイ１０１が全部で１６個マトリック
ス状に配置されて光電変換部を形成している。この１６
個のセンサアレイ１０１の内部にはピクセルが２次元ア
レイ状に多数敷き詰められている。また、個々のピクセ
ルの構成は図９と同一である。各センサアレイ１０１の
間隙には動き検出回路１０２が配置されている。同図に
おいては動き検出回路１０２は全部で３ｘ３個（９個）
配置されている。これは言い換えれば、図８におけるセ
ンサアレイ８０１の中に適当な間隔をおいて動き検出回
路１０２を配置した構成となっている。すなわち、図１
においては図８におけるセンサアレイが４ｘ４個（１６
個）のセンサアレイ１０１に分割されており、その間隙
に動き検出回路１０２が３ｘ３個（９個）埋め込まれた
形となっている。
【００１５】図１において、各センサアレイ１０１は第
１のＸ走査回路１０３と第１のＹ走査回路１０４とによ
って、順次アクセスされる。つまり、動き検出回路が存
在しなかった場合（図８）と全く同様に第１行目から最
終行までが順次アクセスされる。この際、センサアレイ
が分割されていることには無関係に走査は最上端から最
下端へ行われる。
１のＸ走査回路１０３と第１のＹ走査回路１０４とによ
って、順次アクセスされる。つまり、動き検出回路が存
在しなかった場合（図８）と全く同様に第１行目から最
終行までが順次アクセスされる。この際、センサアレイ
が分割されていることには無関係に走査は最上端から最
下端へ行われる。
【００１６】一方、各動き検出回路１０２は「動きを検
出した」という信号を、第２のＸ走査回路への信号１０
７、第２のＹ走査回路への信号１０８として、それぞ
れ、第２のＸ走査回路１０５と第２のＹ走査回路１０６
とに伝える。図１中に設けた信号１０７、１０８の伝わ
る信号線を、それぞれ、検出信号Ｘ線、検出信号Ｙ線と
呼ぶことにする。第２のＸ走査回路１０５と第２のＹ走
査回路１０６は光電変換領域内の全ピクセルを走査する
のではなくて、動き検出信号を発生した動き検出回路近
傍の局所的な矩形領域のみを走査するためのものであ
る。すなわち、図２で示すような領域の画像の走査が実
行される。
出した」という信号を、第２のＸ走査回路への信号１０
７、第２のＹ走査回路への信号１０８として、それぞ
れ、第２のＸ走査回路１０５と第２のＹ走査回路１０６
とに伝える。図１中に設けた信号１０７、１０８の伝わ
る信号線を、それぞれ、検出信号Ｘ線、検出信号Ｙ線と
呼ぶことにする。第２のＸ走査回路１０５と第２のＹ走
査回路１０６は光電変換領域内の全ピクセルを走査する
のではなくて、動き検出信号を発生した動き検出回路近
傍の局所的な矩形領域のみを走査するためのものであ
る。すなわち、図２で示すような領域の画像の走査が実
行される。
【００１７】図２は、部分領域の走査範囲を説明する図
である。図２においては動き検出回路２０２Ａが動き検
出信号を発生して検出信号Ｘ線２０７Ａと検出信号Ｙ線
２０８Ａとが活性化される。続いて、第２のＸ走査回路
２０５と第２のＹ走査回路２０６とが、斜め線でハッチ
された領域２１１を走査する。この局所的な画像信号は
局所領域信号２１０として出力される。なお、この局所
領域２１１の大きさは、あらかじめ ｍピクセル ｘ
ｎピクセル（ｍ、ｎは固体撮像装置を構成するピクセル
数を超えない任意の整数）の大きさであるというように
画像を取得したい領域をセットできるようにしておく。
また、センサアレイの分割数をいくつにするかは自由で
あって、図１、及び、図２では１６分割してあるが、こ
れは単なる一例である。また、動き検出回路の配置位
置、配置数（少なくとも１つ以上）についても同様で、
固体撮像装置の目的、用途に応じて変更は生じる。
である。図２においては動き検出回路２０２Ａが動き検
出信号を発生して検出信号Ｘ線２０７Ａと検出信号Ｙ線
２０８Ａとが活性化される。続いて、第２のＸ走査回路
２０５と第２のＹ走査回路２０６とが、斜め線でハッチ
された領域２１１を走査する。この局所的な画像信号は
局所領域信号２１０として出力される。なお、この局所
領域２１１の大きさは、あらかじめ ｍピクセル ｘ
ｎピクセル（ｍ、ｎは固体撮像装置を構成するピクセル
数を超えない任意の整数）の大きさであるというように
画像を取得したい領域をセットできるようにしておく。
また、センサアレイの分割数をいくつにするかは自由で
あって、図１、及び、図２では１６分割してあるが、こ
れは単なる一例である。また、動き検出回路の配置位
置、配置数（少なくとも１つ以上）についても同様で、
固体撮像装置の目的、用途に応じて変更は生じる。
【００１８】動き検出回路の構成の一例を図３に示す。
厳密にいえば、この回路は入射光の時間変化を検出する
回路であって、像の動きそのものを検出できるわけでは
ないが、ここでは問題としない。さて、この回路の詳細
は文献"Analog VLSI and Neural Systems"、Addison We
sley、C.Mead著に記されているので、ここではごく簡単
にその動作を説明するにとどめる。フォトダイオード３
０１に照射される光の強度が時間的に変化したとする。
第１のｐＭＯＳＦＥＴ３０２を流れる電流にも変化が生
じるため、第１のｐＭＯＳＦＥＴ３０２のドレイン電圧
（これはまた同ｐＭＯＳＦＥＴのゲート電圧に等しい）
も同時に変化する。よってアンプ３０３の正入力に変化
が生じる。アンプ３０３の出力３０６は第２のｐＭＯＳ
ＦＥＴ３０４を経由して負帰還しているので、出力３０
６は入力電圧に追従しようとする。しかし適当な容量値
の容量素子３０５が帰還ループに接続されているので、
負入力の電圧が正入力の電圧と等しくなるまでにはある
程度時間がかかる。よってこの過渡期にはアンプ３０３
の正入力と負入力の電圧値には大きな差が存在している
ことになり、アンプ３０３からは極めて大きな信号が出
力される。時間がある程度経過すると正入力と負入力の
電圧値は結局等しくなる。
厳密にいえば、この回路は入射光の時間変化を検出する
回路であって、像の動きそのものを検出できるわけでは
ないが、ここでは問題としない。さて、この回路の詳細
は文献"Analog VLSI and Neural Systems"、Addison We
sley、C.Mead著に記されているので、ここではごく簡単
にその動作を説明するにとどめる。フォトダイオード３
０１に照射される光の強度が時間的に変化したとする。
第１のｐＭＯＳＦＥＴ３０２を流れる電流にも変化が生
じるため、第１のｐＭＯＳＦＥＴ３０２のドレイン電圧
（これはまた同ｐＭＯＳＦＥＴのゲート電圧に等しい）
も同時に変化する。よってアンプ３０３の正入力に変化
が生じる。アンプ３０３の出力３０６は第２のｐＭＯＳ
ＦＥＴ３０４を経由して負帰還しているので、出力３０
６は入力電圧に追従しようとする。しかし適当な容量値
の容量素子３０５が帰還ループに接続されているので、
負入力の電圧が正入力の電圧と等しくなるまでにはある
程度時間がかかる。よってこの過渡期にはアンプ３０３
の正入力と負入力の電圧値には大きな差が存在している
ことになり、アンプ３０３からは極めて大きな信号が出
力される。時間がある程度経過すると正入力と負入力の
電圧値は結局等しくなる。
【００１９】結局、図３に示される動き検出回路の出力
変化をプロットすると図４のようになる。図４には入射
光強度が時間的に減少したときの振る舞いを示したが、
入射光の強度が時間的に増加したときも同様である。図
４から分かるように、本回路は入射光の強度に時間変化
があった瞬間に極めて大きな出力を出す回路となってい
る。なお、このように入射光の時間変化を検出するとい
う機能をアナログ回路で実現するにはまだ他にもいろい
ろな方策がある。実際、前述の文献"Analog VLSI and N
eural Systems"にも動きセンサの事例が記載されてい
る。
変化をプロットすると図４のようになる。図４には入射
光強度が時間的に減少したときの振る舞いを示したが、
入射光の強度が時間的に増加したときも同様である。図
４から分かるように、本回路は入射光の強度に時間変化
があった瞬間に極めて大きな出力を出す回路となってい
る。なお、このように入射光の時間変化を検出するとい
う機能をアナログ回路で実現するにはまだ他にもいろい
ろな方策がある。実際、前述の文献"Analog VLSI and N
eural Systems"にも動きセンサの事例が記載されてい
る。
【００２０】図５に、図３の動き検出回路と、図１で示
した第２のＸ走査回路、第２のＹ走査回路、検出信号Ｘ
線、検出信号Ｙ線との接続方法の一例を示す。図５にお
いては動き検出回路５０１は四角形で記してあるが、こ
の具体的構成方法については既に述べた。検出信号Ｘ線
５０７が縦方向に走り、検出信号Ｙ線５０８が水平方向
に走っている。またセンサアレイ、第１のＸ走査回路、
第１のＹ走査回路は図５の中では便宜上省略してある。
さて、まず動き検出回路５０１の出力は容量素子５０２
を介して３つのｐＭＯＳＦＥＴの接続ノードに伝達され
る。容量素子５０２はＡＣ結合を行うためのものであ
る。引き上げ用ｐＭＯＳＦＥＴ５０３によって、容量素
子５０２の右側の端子は電源電位に引き上げられてい
る。しかし、この引き上げ用ｐＭＯＳＦＥＴ５０３の駆
動力を小さくしておくことで、動き検出回路５０１から
のＡＣ成分を第１、第２のバッファｐＭＯＳＦＥＴ５０
９、５１０に伝達させることができる。第１、第２のバ
ッファｐＭＯＳＦＥＴ５０９、５１０によって、その信
号は検出信号Ｘ線５０７、検出信号Ｙ線５０８が活性化
される。なお、検出信号Ｘ線、検出信号Ｙ線に接続され
た引き抜きｎＭＯＳＦＥＴ５０４は、検出信号Ｘ線、検
出信号Ｙ線の電位を緩やかにグランドレベルへ落とすた
めのものでありそのゲート入力は適当な値にバイアスさ
れている。
した第２のＸ走査回路、第２のＹ走査回路、検出信号Ｘ
線、検出信号Ｙ線との接続方法の一例を示す。図５にお
いては動き検出回路５０１は四角形で記してあるが、こ
の具体的構成方法については既に述べた。検出信号Ｘ線
５０７が縦方向に走り、検出信号Ｙ線５０８が水平方向
に走っている。またセンサアレイ、第１のＸ走査回路、
第１のＹ走査回路は図５の中では便宜上省略してある。
さて、まず動き検出回路５０１の出力は容量素子５０２
を介して３つのｐＭＯＳＦＥＴの接続ノードに伝達され
る。容量素子５０２はＡＣ結合を行うためのものであ
る。引き上げ用ｐＭＯＳＦＥＴ５０３によって、容量素
子５０２の右側の端子は電源電位に引き上げられてい
る。しかし、この引き上げ用ｐＭＯＳＦＥＴ５０３の駆
動力を小さくしておくことで、動き検出回路５０１から
のＡＣ成分を第１、第２のバッファｐＭＯＳＦＥＴ５０
９、５１０に伝達させることができる。第１、第２のバ
ッファｐＭＯＳＦＥＴ５０９、５１０によって、その信
号は検出信号Ｘ線５０７、検出信号Ｙ線５０８が活性化
される。なお、検出信号Ｘ線、検出信号Ｙ線に接続され
た引き抜きｎＭＯＳＦＥＴ５０４は、検出信号Ｘ線、検
出信号Ｙ線の電位を緩やかにグランドレベルへ落とすた
めのものでありそのゲート入力は適当な値にバイアスさ
れている。
【００２１】以上のような構成によって、いずれかの動
き検出回路が入射光強度の変化を検出した時に、第２の
Ｘ走査回路５０５、第２のＹ走査回路５０６は３ｘ３個
の動き検出回路のうち、いずれの動き検出回路が動きを
検出したのかを判定し、その動き検出回路の近傍を走査
することを開始することができる。尚、この例では動き
検出回路が入射光強度の減少を検出した時に検出信号が
検出信号Ｘ線５０７と検出信号Ｙ線５０８とが活性化さ
れる構成となっている。入射光強度の増加を検出したと
きに対応させるためには、図５の構成でのトランジスタ
の極性を反転させたものをもう一組追加すればよいこと
は明らかである。
き検出回路が入射光強度の変化を検出した時に、第２の
Ｘ走査回路５０５、第２のＹ走査回路５０６は３ｘ３個
の動き検出回路のうち、いずれの動き検出回路が動きを
検出したのかを判定し、その動き検出回路の近傍を走査
することを開始することができる。尚、この例では動き
検出回路が入射光強度の減少を検出した時に検出信号が
検出信号Ｘ線５０７と検出信号Ｙ線５０８とが活性化さ
れる構成となっている。入射光強度の増加を検出したと
きに対応させるためには、図５の構成でのトランジスタ
の極性を反転させたものをもう一組追加すればよいこと
は明らかである。
【００２２】ここで、今まで述べてきた本発明の第１の
実施例について、簡単にまとめる。図１において、全画
面の走査は第１のＸ走査回路、第１のＹ走査回路からな
る走査部が担う。部分領域の走査は、センサアレイ近傍
に取り付けた動き検出回路の検出信号を受けた、第２の
Ｘ走査回路、第２のＹ走査回路からなる走査部が担う。
動き検出回路の検出信号は、センサアレイ間を垂直、水
平方向に走る検出信号Ｘ線、検出信号Ｙ線を介して第２
のＸ、Ｙ走査回路へ伝達される。また、センサアレイを
構成するピクセルは、図９に示すように、１つの出力回
路を持つのみなので、図１の構成においては、全画面の
信号と部分領域の信号を同時に出力することはできな
い。しかし、選択回路が設けられ、第１のＸ走査回路、
第１のＹ走査回路の走査部と、第２のＸ走査回路、第２
のＹ走査回路の走査部を選択することができるように構
成されているので、全画面と、部分領域を必要に応じて
切り換えて走査することができる。なお、第１のＸ走査
回路と第１のＹ走査回路の走査部が走査を行っている際
に、動き検出回路が動きを検出した場合には、直ちに第
１のＸ走査回路、第１のＹ走査回路の走査部での走査を
停止させ、第２のＸ走査回路、第２のＹ走査回路の走査
部を開始させるように構成することができる。
実施例について、簡単にまとめる。図１において、全画
面の走査は第１のＸ走査回路、第１のＹ走査回路からな
る走査部が担う。部分領域の走査は、センサアレイ近傍
に取り付けた動き検出回路の検出信号を受けた、第２の
Ｘ走査回路、第２のＹ走査回路からなる走査部が担う。
動き検出回路の検出信号は、センサアレイ間を垂直、水
平方向に走る検出信号Ｘ線、検出信号Ｙ線を介して第２
のＸ、Ｙ走査回路へ伝達される。また、センサアレイを
構成するピクセルは、図９に示すように、１つの出力回
路を持つのみなので、図１の構成においては、全画面の
信号と部分領域の信号を同時に出力することはできな
い。しかし、選択回路が設けられ、第１のＸ走査回路、
第１のＹ走査回路の走査部と、第２のＸ走査回路、第２
のＹ走査回路の走査部を選択することができるように構
成されているので、全画面と、部分領域を必要に応じて
切り換えて走査することができる。なお、第１のＸ走査
回路と第１のＹ走査回路の走査部が走査を行っている際
に、動き検出回路が動きを検出した場合には、直ちに第
１のＸ走査回路、第１のＹ走査回路の走査部での走査を
停止させ、第２のＸ走査回路、第２のＹ走査回路の走査
部を開始させるように構成することができる。
【００２３】ここで、複数の動き検出回路の検出信号が
並行して発せられ、その検出信号に係る走査領域が競合
する場合の動作について説明する。ある領域の走査が行
われている際に、新たな動き検出信号が発せられた場合
には、現に走査が行われている領域の走査が予定されて
いる走査範囲を走査し終えた時点で停止せしめられ、続
いて新たに発せられた動き検出信号に係る領域の走査が
開始される。この場合に、２つの走査領域が競合関係に
ない場合には、すなわち、両走査領域を走るＸ走査線と
Ｙ走査線との間に共通するものがない場合には、両領域
の走査を並行して同時に行うようにすることができる。
複数の動き検出信号が同時に発生した場合には、予め決
められた順番、例えばピクセルに割り当てられた番地の
順番に従って順次走査領域が選択される。
並行して発せられ、その検出信号に係る走査領域が競合
する場合の動作について説明する。ある領域の走査が行
われている際に、新たな動き検出信号が発せられた場合
には、現に走査が行われている領域の走査が予定されて
いる走査範囲を走査し終えた時点で停止せしめられ、続
いて新たに発せられた動き検出信号に係る領域の走査が
開始される。この場合に、２つの走査領域が競合関係に
ない場合には、すなわち、両走査領域を走るＸ走査線と
Ｙ走査線との間に共通するものがない場合には、両領域
の走査を並行して同時に行うようにすることができる。
複数の動き検出信号が同時に発生した場合には、予め決
められた順番、例えばピクセルに割り当てられた番地の
順番に従って順次走査領域が選択される。
【００２４】続いて、本発明の第２の実施の形態につい
て説明をする。図６は、本発明の第２の実施の形態を示
す基本構成図である。第１の実施の形態との差は、第１
の実施の形態の基本構成図（図１）においてはそのセン
サアレイ１０１が図９に示す通常のピクセルを２次元ア
レイ状に並べて構成されているのに対し、図６において
は、そのセンサアレイ６０１は図７に示されるピクセル
を２次元アレイ状に配置した構成となっている点であ
る。図７は、本発明の第２の実施の形態における固体撮
像装置を構成するピクセルの構成図である。図７に図示
されたピクセルおいては、図９に図示されたそれに対し
て、新しく第２の選択ｎＭＯＳＦＥＴ７０５が追加され
ている。これに対応して、第１の選択ｎＭＯＳＦＥＴ７
０４がＯＮした場合には第１のピクセル出力線にピクセ
ル出力７０９が現れ、また第２の選択ｎＭＯＳＦＥＴ７
０５がＯＮした場合には第２の出力線にピクセル出力７
１０が現われる。第１、第２の選択ｎＭＯＳＦＥＴ７０
４、７０５が同時にＯＮした場合は第１、第２のピクセ
ル出力線の両方に同時にピクセル出力７０９、７１０が
現れることとなる。
て説明をする。図６は、本発明の第２の実施の形態を示
す基本構成図である。第１の実施の形態との差は、第１
の実施の形態の基本構成図（図１）においてはそのセン
サアレイ１０１が図９に示す通常のピクセルを２次元ア
レイ状に並べて構成されているのに対し、図６において
は、そのセンサアレイ６０１は図７に示されるピクセル
を２次元アレイ状に配置した構成となっている点であ
る。図７は、本発明の第２の実施の形態における固体撮
像装置を構成するピクセルの構成図である。図７に図示
されたピクセルおいては、図９に図示されたそれに対し
て、新しく第２の選択ｎＭＯＳＦＥＴ７０５が追加され
ている。これに対応して、第１の選択ｎＭＯＳＦＥＴ７
０４がＯＮした場合には第１のピクセル出力線にピクセ
ル出力７０９が現れ、また第２の選択ｎＭＯＳＦＥＴ７
０５がＯＮした場合には第２の出力線にピクセル出力７
１０が現われる。第１、第２の選択ｎＭＯＳＦＥＴ７０
４、７０５が同時にＯＮした場合は第１、第２のピクセ
ル出力線の両方に同時にピクセル出力７０９、７１０が
現れることとなる。
【００２５】図６に図示された固体撮像装置において
も、図１と同様にＸ、Ｙについてそれぞれ２つの走査回
路を備えており、一つは通常の走査用すなわち、普通の
全領域の画像信号を出力するためのもの、もう一組は部
分的な領域のみを走差するためのものである。しかし、
図１に示された第１の実施の形態とは異なって、図６の
固体撮像装置においてはセンサアレイ６０１は図７のピ
クセルを２次元アレイ状に配置させたものである。よっ
て、図６に図示された構成においては、全領域走査に対
する信号と部分領域走査に対する信号との両方を並列に
かつ独立のタイミングで出力することができる。
も、図１と同様にＸ、Ｙについてそれぞれ２つの走査回
路を備えており、一つは通常の走査用すなわち、普通の
全領域の画像信号を出力するためのもの、もう一組は部
分的な領域のみを走差するためのものである。しかし、
図１に示された第１の実施の形態とは異なって、図６の
固体撮像装置においてはセンサアレイ６０１は図７のピ
クセルを２次元アレイ状に配置させたものである。よっ
て、図６に図示された構成においては、全領域走査に対
する信号と部分領域走査に対する信号との両方を並列に
かつ独立のタイミングで出力することができる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、光電変
換領域内に分散して動き検出回路を配置し、その動き検
出信号によって部分領域を走査する第２のＸ、Ｙ走査回
路による走査を開始させるようにしたものであるので、
フレーム周期とは無関係に“動き”を検出することがで
き、従来例に比較して動き検出動作を高速化することが
できる。また、通常モードの動作時、すなわち全光電変
換領域を走査中においても動きの検出を行うことが可能
となる。さらに、第２のＸ、Ｙ走査回路を設けたことに
より、動きの検出された部分領域のみの画像の切り出し
を行うことが可能となる。また、各ピクセルが２つの独
立な選択ｎＭＯＳＦＥＴを備え、２つの出力信号線に出
力信号を出力できるようにした実施の形態のよれば、通
常の全画面走査と部分領域走査を独立して並列に実行で
きる。
換領域内に分散して動き検出回路を配置し、その動き検
出信号によって部分領域を走査する第２のＸ、Ｙ走査回
路による走査を開始させるようにしたものであるので、
フレーム周期とは無関係に“動き”を検出することがで
き、従来例に比較して動き検出動作を高速化することが
できる。また、通常モードの動作時、すなわち全光電変
換領域を走査中においても動きの検出を行うことが可能
となる。さらに、第２のＸ、Ｙ走査回路を設けたことに
より、動きの検出された部分領域のみの画像の切り出し
を行うことが可能となる。また、各ピクセルが２つの独
立な選択ｎＭＯＳＦＥＴを備え、２つの出力信号線に出
力信号を出力できるようにした実施の形態のよれば、通
常の全画面走査と部分領域走査を独立して並列に実行で
きる。
【図１】図１は本発明の第１の実施の形態の基本構成
図。
図。
【図２】図２は部分領域の走査という概念を説明する
図。
図。
【図３】図３は動き検出回路の構成例を示す図。
【図４】図４は図３の動き検出回路の入射光時間変化に
対する出力変化を説明する図。
対する出力変化を説明する図。
【図５】図５は動き検出回路と検出信号Ｘ線、検出信号
Ｙ線との接続を示す図。
Ｙ線との接続を示す図。
【図６】図６は本発明の第２の実施の形態の基本構成
図。
図。
【図７】図７は第２の実施の形態におけるピクセル構成
を示す図。
を示す図。
【図８】図８は通常のＭＯＳ型固体撮像装置の基本構成
図。
図。
【図９】図９は通常のＭＯＳ型固体撮像装置におけるピ
クセル構成を示す図。
クセル構成を示す図。
【図１０】図１０は従来の動きセンサの基本構成図。
１０１、２０１、６０１、８０１、１００１ センサア
レイ １０２、２０２、２０２Ａ、５０１、６０２ 動き検出
回路 １０３、２０３、６０３ 第１のＸ走査回路 １０４、２０４、６０４ 第１のＹ走査回路 １０５、２０５、５０５、６０５ 第２のＸ走査回路 １０６、２０６、５０６、６０６ 第２のＹ走査回路 １０７、６０７ 第２のＸ走査回路への信号 １０８、６０８ 第２のＹ走査回路への信号 １０９、２０９、６０９ 全領域信号 １１０、２１０、６１０ 局所領域信号 ２０７、２０７Ａ、５０７ 検出信号Ｘ線 ２０８、２０８Ａ、５０８ 検出信号Ｙ線 ２１１ 局所領域 ３０１、７０１、９０１ フォトダイオード ３０２ 第１のｐＭＯＳＦＥＴ ３０３ アンプ ３０４ 第２のｐＭＯＳＦＥＴ ３０５ 容量素子 ３０６ 出力 ５０２ 容量素子 ５０３ 引き上げ用ｐＭＯＳＦＥＴ ５０４ 引き抜きｎＭＯＳＦＥＴ ５０９ 第１のバッファｐＭＯＳＦＥＴ ５１０ 第２のバッファｐＭＯＳＦＥＴ ７０２、９０２ バイアスｎＭＯＳＦＥＴ ７０３、９０３ アンプｎＭＯＳＦＥＴ ７０４ 第１の選択ｎＭＯＳＦＥＴ ７０５ 第２の選択ｎＭＯＳＦＥＴ ７０６、９０５ バイアス端子 ７０７ 第１の選択ｎＭＯＳＦＥＴ ７０８ 第２の選択ｎＭＯＳＦＥＴ ７０９ 第１のピクセル出力 ７１０ 第２のピクセル出力 ８０２、１００２ Ｙ走査回路 ８０３、１００３ Ｘ走査回路 ８０４、１００４ ラインメモリ ８０５、１００５ 行信号 ８０６、１００６ 出力信号 ８０７、１００９ Ｙ走査信号 ８０８、１０１０ Ｘ走査信号 ９０４ 選択ｎＭＯＳＦＥＴ ９０６ 選択端子 ９０７ ピクセル出力 １００７ 差分回路 １００８ ２回目にアクセスされた行信号
レイ １０２、２０２、２０２Ａ、５０１、６０２ 動き検出
回路 １０３、２０３、６０３ 第１のＸ走査回路 １０４、２０４、６０４ 第１のＹ走査回路 １０５、２０５、５０５、６０５ 第２のＸ走査回路 １０６、２０６、５０６、６０６ 第２のＹ走査回路 １０７、６０７ 第２のＸ走査回路への信号 １０８、６０８ 第２のＹ走査回路への信号 １０９、２０９、６０９ 全領域信号 １１０、２１０、６１０ 局所領域信号 ２０７、２０７Ａ、５０７ 検出信号Ｘ線 ２０８、２０８Ａ、５０８ 検出信号Ｙ線 ２１１ 局所領域 ３０１、７０１、９０１ フォトダイオード ３０２ 第１のｐＭＯＳＦＥＴ ３０３ アンプ ３０４ 第２のｐＭＯＳＦＥＴ ３０５ 容量素子 ３０６ 出力 ５０２ 容量素子 ５０３ 引き上げ用ｐＭＯＳＦＥＴ ５０４ 引き抜きｎＭＯＳＦＥＴ ５０９ 第１のバッファｐＭＯＳＦＥＴ ５１０ 第２のバッファｐＭＯＳＦＥＴ ７０２、９０２ バイアスｎＭＯＳＦＥＴ ７０３、９０３ アンプｎＭＯＳＦＥＴ ７０４ 第１の選択ｎＭＯＳＦＥＴ ７０５ 第２の選択ｎＭＯＳＦＥＴ ７０６、９０５ バイアス端子 ７０７ 第１の選択ｎＭＯＳＦＥＴ ７０８ 第２の選択ｎＭＯＳＦＥＴ ７０９ 第１のピクセル出力 ７１０ 第２のピクセル出力 ８０２、１００２ Ｙ走査回路 ８０３、１００３ Ｘ走査回路 ８０４、１００４ ラインメモリ ８０５、１００５ 行信号 ８０６、１００６ 出力信号 ８０７、１００９ Ｙ走査信号 ８０８、１０１０ Ｘ走査信号 ９０４ 選択ｎＭＯＳＦＥＴ ９０６ 選択端子 ９０７ ピクセル出力 １００７ 差分回路 １００８ ２回目にアクセスされた行信号
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04N 5/30 - 5/335
H01L 27/14
H01L 29/76
Claims (10)
- 【請求項１】 光電変換領域内にマトリックス状に配列
された複数のピクセルと、前記光電変換領域内に分散配
置された１乃至複数個の動き検出回路と、前記光電変換
領域の特定の領域のピクセルの行を順次アクセスして前
記ピクセルの信号を順次信号出力線に読み出す部分Ｙ走
査回路と、前記特定の領域を通る信号出力線を順次選択
して前記特定の領域の信号を読み出す部分Ｘ走査回路
と、を備え、前記部分Ｙ走査回路と前記部分Ｘ走査回路
とは、前記動き検出回路の検出信号により該検出信号を
発した動き検出回路に係る特定の領域を走査するように
構成されたことを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項２】 前記光電変換領域の全てのピクセルの行
を順次アクセスして前記ピクセルの信号を順次信号出力
線に読み出す全体Ｙ走査回路と、前記光電変換領域を通
る全ての信号出力線を順次選択して全光電変換領域の信
号を読み出す全体Ｘ走査回路と、をさらに備えたことを
特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。 - 【請求項３】 前記ピクセルが、前記部分Ｙ走査回路ま
たは前記全体Ｙ走査回路によりそれぞれアクセスされる
２つのスイッチを備え、２つのスイッチによって読み出
された信号はそれぞれ異なる信号出力線に出力されるこ
とを特徴とする請求項２記載の固体撮像装置。 - 【請求項４】 前記部分Ｘ走査回路と前記部分Ｙ走査回
路とからなる部分走査部と、前記全体Ｘ走査回路と全体
Ｙ走査回路からなる全体走査部とは、独立に動作するこ
とを特徴とする請求項３記載の固体撮像装置。 - 【請求項５】 光電変換領域内にマトリックス状に配列
された複数のピクセルと、前記光電変換領域内に分散配
置された１乃至複数個の動き検出回路と、前記光電変換
領域の特定の領域のピクセルの行を順次アクセスして前
記ピクセルの信号を順次信号出力線に読み出す部分Ｙ走
査回路と、前記特定の領域を通る信号出力線を順次選択
して前記特定の領域の信号を読み出す部分Ｘ走査回路
と、を備えた固体撮像装置の駆動方法であって、前記動
き検出回路は動きを検出したときにはその動き検出信号
を前記部分Ｙ走査回路と前記部分Ｘ走査回路とに伝達
し、これにより前記部分Ｙ走査回路と前記部分Ｘ走査回
路とはその動き検出信号を発した動き検出回路の係る特
定の領域の走査を開始することを特徴とする固体撮像装
置の駆動方法。 - 【請求項６】 光電変換領域内にマトリックス状に配列
された複数のピクセルと、前記光電変換領域内に分散配
置された１乃至複数個の動き検出回路と、前記光電変換
領域の特定の領域のピクセルの行を順次アクセスして前
記ピクセルの信号を順次信号出力線に読み出す部分Ｙ走
査回路と、前記特定の領域を通る信号出力線を順次選択
して前記特定の領域の信号を読み出す部分Ｘ走査回路
と、前記光電変換領域の全てのピクセルの行を順次アク
セスして前記ピクセルの信号を順次信号出力線に読み出
す全体Ｙ走査回路と、前記光電変換領域を通る全ての信
号出力線を順次選択して全光電変換領域の信号を読み出
す全体Ｘ走査回路と、を備えた固体撮像装置の駆動方法
であって、前記動き検出回路は動きを検出したときには
その動き検出信号を前記部分Ｙ走査回路と前記部分Ｘ走
査回路とに伝達し、これにより前記部分Ｙ走査回路と前
記部分Ｘ走査回路とはその動き検出信号を発した動き検
出回路の係る特定の領域の走査を開始することを特徴と
する固体撮像装置の駆動方法。 - 【請求項７】 前記全体Ｙ走査回路と前記全体Ｘ走査回
路とが光電変換領域全体の走査を行っている際に、前記
動き検出回路が動きを検出したときには、前記全体Ｙ走
査回路と前記全体Ｘ走査回路との走査が停止され、動き
を検出した動き検出回路に係る領域の走査が前記部分Ｙ
走査回路と前記部分Ｘ走査回路とによって開始されるこ
とを特徴とする請求項６記載の固体撮像装置の駆動方
法。 - 【請求項８】 前記部分Ｙ走査回路と前記部分Ｘ走査回
路とが走査を行っている際に、その走査の原因を提供し
た動き検出回路以外の動き検出回路が動き検出信号を発
生した場合には、現在進行している走査の終了を待って
新たに生起した動き検出信号に係る走査を開始すること
を特徴とする請求項５または６記載の固体撮像装置の駆
動方法。 - 【請求項９】 前記部分Ｙ走査回路と前記部分Ｘ走査回
路とが走査を行っている際に、その走査の原因を提供し
た動き検出回路以外の動き検出回路が動き検出信号を発
生した場合であって、現在走査中の領域とこれから走査
しようとする領域との間に共通の行線および列線が存在
していない場合には新たに生起した動き検出信号の係る
走査が直ちに開始されることを特徴とする請求項５また
は６記載の固体撮像装置の駆動方法。 - 【請求項１０】 複数の動き検出回路が同時に動き検出
信号を発生した場合には所定の順序に従ってそれぞれの
動き検出回路に係る領域の走査が行われることを特徴と
する請求項５または６記載の固体撮像装置の駆動方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12551899A JP3449468B2 (ja) | 1999-05-06 | 1999-05-06 | 固体撮像装置およびその駆動方法 |
| US09/563,208 US6410900B1 (en) | 1999-05-06 | 2000-05-02 | Solid-state image sensor and method of driving the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12551899A JP3449468B2 (ja) | 1999-05-06 | 1999-05-06 | 固体撮像装置およびその駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000316127A JP2000316127A (ja) | 2000-11-14 |
| JP3449468B2 true JP3449468B2 (ja) | 2003-09-22 |
Family
ID=14912144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12551899A Expired - Fee Related JP3449468B2 (ja) | 1999-05-06 | 1999-05-06 | 固体撮像装置およびその駆動方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6410900B1 (ja) |
| JP (1) | JP3449468B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11514581B2 (en) | 2017-11-14 | 2022-11-29 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Image capturing device, image capturing method, and image capturing system |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4914548B2 (ja) * | 2001-09-26 | 2012-04-11 | 本田技研工業株式会社 | 光電変換セル、撮像装置、撮像方法及び撮像装置の駆動方法 |
| CN100394606C (zh) * | 2001-12-05 | 2008-06-11 | 浜松光子学株式会社 | 光探测装置、成像装置和测距图像捕捉装置 |
| JP3965049B2 (ja) | 2001-12-21 | 2007-08-22 | 浜松ホトニクス株式会社 | 撮像装置 |
| TW550528B (en) * | 2002-03-29 | 2003-09-01 | Chi Mei Optoelectronics Corp | Display device |
| EP1586856B1 (en) * | 2003-01-22 | 2013-01-09 | Hamamatsu Photonics K.K. | Optical sensing device |
| JP2004289709A (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-14 | Toshiba Corp | 撮像装置、撮像方法 |
| US6982406B2 (en) * | 2003-04-03 | 2006-01-03 | Pao Jung Chen | Simple CMOS light-to-current sensor |
| US7825982B2 (en) * | 2004-06-17 | 2010-11-02 | Aptina Imaging Corporation | Operation stabilized pixel bias circuit |
| US7598979B2 (en) * | 2005-09-21 | 2009-10-06 | Aptina Imaging Corporation | Imaging device with blur reduction system including a primary array and at least one navigation array |
| US7626626B2 (en) * | 2006-01-13 | 2009-12-01 | Micron Technology, Inc. | Method and apparatus providing pixel storage gate charge sensing for electronic stabilization in imagers |
| US20080291314A1 (en) * | 2007-05-25 | 2008-11-27 | Motorola, Inc. | Imaging device with auto-focus |
| JP2015195235A (ja) | 2014-03-31 | 2015-11-05 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子、電子機器、および撮像方法 |
| CN108827461B (zh) * | 2018-04-25 | 2019-05-03 | 上海芯仑光电科技有限公司 | 像素采集电路及光流传感器 |
| EP3595295B1 (en) | 2018-07-11 | 2024-04-17 | IniVation AG | Array of cells for detecting time-dependent image data |
| JP6818724B2 (ja) * | 2018-10-01 | 2021-01-20 | キヤノン株式会社 | 放射線撮像装置、その制御方法及び放射線撮像システム |
| WO2022122156A1 (en) * | 2020-12-10 | 2022-06-16 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Method and system for reducing blur |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08292998A (ja) | 1995-04-20 | 1996-11-05 | Mitsubishi Electric Corp | 画像検出装置及び画像検出方法 |
| WO1997007629A1 (en) * | 1995-08-11 | 1997-02-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Mos solid-state image pickup device |
| JP4229481B2 (ja) * | 1996-07-31 | 2009-02-25 | オリンパス株式会社 | 撮像表示システム |
| JP3521109B2 (ja) * | 1997-02-17 | 2004-04-19 | シャープ株式会社 | 動き検出用固体撮像装置 |
| JPH118805A (ja) | 1997-06-16 | 1999-01-12 | Nikon Corp | 動き検出用固体撮像装置 |
| JPH10313426A (ja) | 1997-03-10 | 1998-11-24 | Nikon Corp | 動き検出用固体撮像装置 |
-
1999
- 1999-05-06 JP JP12551899A patent/JP3449468B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-05-02 US US09/563,208 patent/US6410900B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11514581B2 (en) | 2017-11-14 | 2022-11-29 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Image capturing device, image capturing method, and image capturing system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000316127A (ja) | 2000-11-14 |
| US6410900B1 (en) | 2002-06-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3449468B2 (ja) | 固体撮像装置およびその駆動方法 | |
| US5955753A (en) | Solid-state image pickup apparatus and image pickup apparatus | |
| JP2768686B2 (ja) | トランジスタ・イメージ・センサ・アレイとこれを用いて像を検出する方法並びに電圧信号を感知する装置および方法 | |
| JP5959829B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| US20020018131A1 (en) | Image pickup apparatus | |
| CN206313891U (zh) | 图像传感器 | |
| US7116367B2 (en) | Solid-state image pickup apparatus having a reset transistor controlled by an output line | |
| JPS6161586B2 (ja) | ||
| US6933973B1 (en) | CMOS image sensor having block scanning capability | |
| WO2010080096A1 (en) | Image sensor with controllable transfer gate voltages | |
| EP3808072B1 (en) | Image sensor | |
| JP6274904B2 (ja) | 固体撮像装置及び撮像システム | |
| JP4087971B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| US6486912B1 (en) | Image sensor with sampling control system | |
| Oba et al. | A 1/4 inch 330 K square pixel progressive scan CMOS active pixel image sensor | |
| JP2006186467A (ja) | 物理情報取得方法および物理情報取得装置 | |
| JP4385479B2 (ja) | 撮像装置 | |
| JPH04281681A (ja) | Ｘ‐ｙアドレス型固体撮像装置 | |
| KR100595801B1 (ko) | 고체 촬상 장치, 그 구동 방법 및 카메라 | |
| US20100289934A1 (en) | Imaging device and method | |
| US11653117B2 (en) | Imaging device | |
| JP2000188723A (ja) | 画像処理装置 | |
| WO2004038803A1 (en) | Imaging device | |
| JP2915483B2 (ja) | 光電変換装置 | |
| JP5177198B2 (ja) | 物理情報取得方法および物理情報取得装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070711 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080711 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090711 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100711 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110711 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110711 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120711 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120711 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130711 Year of fee payment: 10 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |