JPH06113206A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
- Publication number
- JPH06113206A JPH06113206A JP4281129A JP28112992A JPH06113206A JP H06113206 A JPH06113206 A JP H06113206A JP 4281129 A JP4281129 A JP 4281129A JP 28112992 A JP28112992 A JP 28112992A JP H06113206 A JPH06113206 A JP H06113206A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- random
- sample
- pixel
- reset
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 回路規模を簡単化できると共に、ダイナミッ
クレンジも拡大することが可能な固体撮像素子を提供す
る。 【構成】 水平方向及び垂直方向に配列された複数の画
素を有し、各画素には光電変換素子、この光電変換素子
に蓄積された電荷を掃き出すためのリセットスイッチ、
前記電荷を信号としてサンプルホールドするためのサン
プルホールド回路を備えると共に、指定された画素のリ
セットスイッチを駆動するためのランダムリセット回路
と、指定された画素の信号を前記サンプルホールド回路
にサンプルホールドするためのランダムサンプル回路
と、指定された画素のサンプルホールド回路の信号を読
み出すためのランダムアクセス回路とを備えた固体撮像
素子において、前記ランダムリセット回路及び前記ラン
ダムアクセス回路のうち、水平アドレスを指定するため
の回路及び垂直アドレスを指定するための回路をそれぞ
れ共通化する。
クレンジも拡大することが可能な固体撮像素子を提供す
る。 【構成】 水平方向及び垂直方向に配列された複数の画
素を有し、各画素には光電変換素子、この光電変換素子
に蓄積された電荷を掃き出すためのリセットスイッチ、
前記電荷を信号としてサンプルホールドするためのサン
プルホールド回路を備えると共に、指定された画素のリ
セットスイッチを駆動するためのランダムリセット回路
と、指定された画素の信号を前記サンプルホールド回路
にサンプルホールドするためのランダムサンプル回路
と、指定された画素のサンプルホールド回路の信号を読
み出すためのランダムアクセス回路とを備えた固体撮像
素子において、前記ランダムリセット回路及び前記ラン
ダムアクセス回路のうち、水平アドレスを指定するため
の回路及び垂直アドレスを指定するための回路をそれぞ
れ共通化する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固体撮像素子に関し、特
にランダムリセット回路、ランダムサンプル回路及びラ
ンダムアクセス回路を備え、画素ごとにリセット動作、
サンプルホールド動作及びアクセス動作を行う方式の固
体撮像素子に関するものである。
にランダムリセット回路、ランダムサンプル回路及びラ
ンダムアクセス回路を備え、画素ごとにリセット動作、
サンプルホールド動作及びアクセス動作を行う方式の固
体撮像素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２５はこの種の固体撮像素子の一例を
示した概略構成図である。図中１はＨ（水平）方向・Ｖ
（垂直）方向に配列された複数の画素を有する撮像領
域、２は撮像領域１を構成する一つの画素、３，４及び
５はそれぞれランダムアクセス回路、ランダムリセット
回路及びランダムサンプル回路のＨ方向デコーダ、６は
Ｈ方向アドレス線、７，８，及び９はそれぞれランダム
アクセス回路、ランダムリセット回路及びランダムサン
プル回路のＶ方向デコーダ、１０はＶ方向アドレス線、
１１はデータ線、１２は出力回路、１３は固体撮像素子
の出力端子、１４はＨ方向デコーダの制御線、１５はＶ
方向デコーダの制御線である。
示した概略構成図である。図中１はＨ（水平）方向・Ｖ
（垂直）方向に配列された複数の画素を有する撮像領
域、２は撮像領域１を構成する一つの画素、３，４及び
５はそれぞれランダムアクセス回路、ランダムリセット
回路及びランダムサンプル回路のＨ方向デコーダ、６は
Ｈ方向アドレス線、７，８，及び９はそれぞれランダム
アクセス回路、ランダムリセット回路及びランダムサン
プル回路のＶ方向デコーダ、１０はＶ方向アドレス線、
１１はデータ線、１２は出力回路、１３は固体撮像素子
の出力端子、１４はＨ方向デコーダの制御線、１５はＶ
方向デコーダの制御線である。
【０００３】図２６は上記画素２の具体的な回路構成を
示した図で、Ｄ１・Ｃ１は光電変換素子であるところの
フォトダイオード及び蓄積容量、Ｔ１はフォトダイオー
ドＤ１をリセットするためのリセットトランジスタ、Ｔ
２・Ｔ３は初段のソースフォロア回路、Ｔ４はサンプル
トランジスタ、Ｃ２はサンプル容量、Ｔ５・Ｔ６は二段
目のソースフォロア回路、Ｔ７はゲートがＶ方向アクセ
スアドレス線に接続されたＶ方向アクセスパストランジ
スタ、Ｔ８はゲートがＨ方向アクセスアドレス線に接続
されたＨ方向アクセスパストランジスタ、Ｔ９はゲート
がＶ方向リセットアドレス線に接続されたＶ方向リセッ
トパストランジスタ、Ｔ１０はゲートがＨ方向リセット
アドレス線に接続されたＨ方向リセットパストランジス
タ、Ｔ１１はゲートがＶ方向サンプルアドレス線に接続
されたＶ方向サンプルパストランジスタ、Ｔ１２はゲー
トがＨ方向サンプルアドレス線に接続されたＨ方向サン
プルパストランジスタ、１６はデータ線１１に接続され
た画素の出力端子である。
示した図で、Ｄ１・Ｃ１は光電変換素子であるところの
フォトダイオード及び蓄積容量、Ｔ１はフォトダイオー
ドＤ１をリセットするためのリセットトランジスタ、Ｔ
２・Ｔ３は初段のソースフォロア回路、Ｔ４はサンプル
トランジスタ、Ｃ２はサンプル容量、Ｔ５・Ｔ６は二段
目のソースフォロア回路、Ｔ７はゲートがＶ方向アクセ
スアドレス線に接続されたＶ方向アクセスパストランジ
スタ、Ｔ８はゲートがＨ方向アクセスアドレス線に接続
されたＨ方向アクセスパストランジスタ、Ｔ９はゲート
がＶ方向リセットアドレス線に接続されたＶ方向リセッ
トパストランジスタ、Ｔ１０はゲートがＨ方向リセット
アドレス線に接続されたＨ方向リセットパストランジス
タ、Ｔ１１はゲートがＶ方向サンプルアドレス線に接続
されたＶ方向サンプルパストランジスタ、Ｔ１２はゲー
トがＨ方向サンプルアドレス線に接続されたＨ方向サン
プルパストランジスタ、１６はデータ線１１に接続され
た画素の出力端子である。
【０００４】以上の画素２においては、まずＨ方向リセ
ットパルスφＨｒ及びＶ方向リセットパルスφＶｒが印
加され、Ｈ方向リセットパストランジスタＴ１０及びＶ
方向リセットパストランジスタＴ９がオンされる。これ
により、リセットトランジスタＴ１がオンし、蓄積容量
Ｃ１に蓄積されている電荷が掃き出される。次いで、リ
セットトランジスタＴ１がオフされ、フォトダイオード
Ｄ１が必要なだけ露光されて、蓄積容量Ｃ１に電荷が蓄
積される。このとき、初段のソースフォロア回路Ｔ２・
Ｔ３によって電荷量が電圧値に変換されているので、Ｈ
方向サンプルパルスφＨｓ及びＶ方向サンプルパルスφ
Ｖｓが印加され、Ｈ方向サンプルパストランジスタＴ１
２及びＶ方向サンプルパストランジスタＴ１１をオンす
ることでサンプルトランジスタＴ４がオンし、その電圧
値がサンプル容量Ｃ２に保持される。この後、サンプル
トランジスタＴ４はオフされる。サンプル容量Ｃ２に保
持された電圧値は、再度サンプルパルスによってサンプ
ルトランジスタＴ４がオンするまで保持される。そし
て、サンプル容量Ｃ２に保持された電圧値は、Ｈ方向ア
クセスパルスφＨａ及びＶ方向アクセスパルスφＶａを
加え、Ｈ方向アクセスパストランジスタＴ８及びＶ方向
アクセスパストランジスタＴ７をオンすることで、画素
の出力端子１６から出力される。出力された電圧値はデ
ータ線１１、出力回路１２及び固体撮像素子の出力端子
１３を通って、画像信号として固体撮像素子から出力さ
れる。
ットパルスφＨｒ及びＶ方向リセットパルスφＶｒが印
加され、Ｈ方向リセットパストランジスタＴ１０及びＶ
方向リセットパストランジスタＴ９がオンされる。これ
により、リセットトランジスタＴ１がオンし、蓄積容量
Ｃ１に蓄積されている電荷が掃き出される。次いで、リ
セットトランジスタＴ１がオフされ、フォトダイオード
Ｄ１が必要なだけ露光されて、蓄積容量Ｃ１に電荷が蓄
積される。このとき、初段のソースフォロア回路Ｔ２・
Ｔ３によって電荷量が電圧値に変換されているので、Ｈ
方向サンプルパルスφＨｓ及びＶ方向サンプルパルスφ
Ｖｓが印加され、Ｈ方向サンプルパストランジスタＴ１
２及びＶ方向サンプルパストランジスタＴ１１をオンす
ることでサンプルトランジスタＴ４がオンし、その電圧
値がサンプル容量Ｃ２に保持される。この後、サンプル
トランジスタＴ４はオフされる。サンプル容量Ｃ２に保
持された電圧値は、再度サンプルパルスによってサンプ
ルトランジスタＴ４がオンするまで保持される。そし
て、サンプル容量Ｃ２に保持された電圧値は、Ｈ方向ア
クセスパルスφＨａ及びＶ方向アクセスパルスφＶａを
加え、Ｈ方向アクセスパストランジスタＴ８及びＶ方向
アクセスパストランジスタＴ７をオンすることで、画素
の出力端子１６から出力される。出力された電圧値はデ
ータ線１１、出力回路１２及び固体撮像素子の出力端子
１３を通って、画像信号として固体撮像素子から出力さ
れる。
【０００５】図２７は図２５の固体撮像素子を用いた固
体撮像装置の一例を示したブロック図である。図２７に
おいて、１７は固体撮像素子、１８は比較器、１９は制
御信号発生器、２０は露光量を調節するための手段とし
て設けられたシャッターと絞り、２１はアドレスメモ
リ、２２は画像信号線である。
体撮像装置の一例を示したブロック図である。図２７に
おいて、１７は固体撮像素子、１８は比較器、１９は制
御信号発生器、２０は露光量を調節するための手段とし
て設けられたシャッターと絞り、２１はアドレスメモ
リ、２２は画像信号線である。
【０００６】次に、上記従来装置の動作について説明す
る。まず、固体撮像素子１７のランダムリセット回路を
動作させて全画素のフォトダイオードＤ１及び蓄積容量
Ｃ１の電荷が所定の順序でリセットされ、ある露光条件
で１回目の露光が行われる。露光が終了すると、ランダ
ムサンプル回路を動作させて全画素のフォトダイオード
Ｄ１及び蓄積容量Ｃ１に蓄積されている電荷が電圧変換
されて所定の順序でサンプルホールドされる。次いで、
ランダムアクセス回路を動作させて全画素がサンプルホ
ールドされている画像信号が所定の順序で読み出され、
固体撮像素子１７から出力される。一方、比較器１８で
は制御信号発生器１９から所定の基準信号を受け取って
画像信号との比較が行われ、その比較結果は制御信号発
生器１９に戻される。
る。まず、固体撮像素子１７のランダムリセット回路を
動作させて全画素のフォトダイオードＤ１及び蓄積容量
Ｃ１の電荷が所定の順序でリセットされ、ある露光条件
で１回目の露光が行われる。露光が終了すると、ランダ
ムサンプル回路を動作させて全画素のフォトダイオード
Ｄ１及び蓄積容量Ｃ１に蓄積されている電荷が電圧変換
されて所定の順序でサンプルホールドされる。次いで、
ランダムアクセス回路を動作させて全画素がサンプルホ
ールドされている画像信号が所定の順序で読み出され、
固体撮像素子１７から出力される。一方、比較器１８で
は制御信号発生器１９から所定の基準信号を受け取って
画像信号との比較が行われ、その比較結果は制御信号発
生器１９に戻される。
【０００７】ここで、所定の基準信号を低く設定し、暗
い部分を検出できるようにしたときの動作について説明
する。制御信号発生器１９では現在比較している信号が
所定の基準信号より低く、２回目の露光が必要と判断さ
れた場合、その画素のアドレスをアドレスメモリ２１に
記憶させる。このとき、制御信号発生器１９は比較器１
８から送られてくる情報から２回目の露光条件を計算す
る。全画素の画像信号の比較が終了すると、アドレスメ
モリ２１に記憶された画素がリセットされ、制御信号発
生器１９で計算された露光条件で２回目の露光が開始さ
れる。２回目の露光では露光時間を長くするか、シャッ
ターと絞り２０を調節するかして、露光量を増加させ
る。次いで、アドレスメモリ２１に記憶された画素の信
号がサンプルホールドされる。そして、全画素の信号が
所定の順序で読み出され、固体撮像素子１７から出力さ
れる。この画素信号は画像信号線２２を通して信号処理
回路等に出力される。以上により、暗い部分の感度を高
めることができるので、ダイナミックレンジを拡大する
ことができる。もちろん、所定の基準信号を高く設定
し、明るい部分が検出できるようにすることもできる。
い部分を検出できるようにしたときの動作について説明
する。制御信号発生器１９では現在比較している信号が
所定の基準信号より低く、２回目の露光が必要と判断さ
れた場合、その画素のアドレスをアドレスメモリ２１に
記憶させる。このとき、制御信号発生器１９は比較器１
８から送られてくる情報から２回目の露光条件を計算す
る。全画素の画像信号の比較が終了すると、アドレスメ
モリ２１に記憶された画素がリセットされ、制御信号発
生器１９で計算された露光条件で２回目の露光が開始さ
れる。２回目の露光では露光時間を長くするか、シャッ
ターと絞り２０を調節するかして、露光量を増加させ
る。次いで、アドレスメモリ２１に記憶された画素の信
号がサンプルホールドされる。そして、全画素の信号が
所定の順序で読み出され、固体撮像素子１７から出力さ
れる。この画素信号は画像信号線２２を通して信号処理
回路等に出力される。以上により、暗い部分の感度を高
めることができるので、ダイナミックレンジを拡大する
ことができる。もちろん、所定の基準信号を高く設定
し、明るい部分が検出できるようにすることもできる。
【０００８】この明るい部分を検出できるようにする場
合は、２回目の露光の時に露光時間を短くしたり、シャ
ッターと絞り２０が調節したりして、露光量を減少させ
る。これにより、明るい部分が飽和して白く飛んでしま
うことを防ぎ、ダイナミックレンジを拡大することがで
きる。更に、同一画素が同時に明るい部分と暗い部分に
なることはないので、制御信号発生器１９から低い設定
の基準信号と高い設定の基準信号を比較器１８に送るこ
とで、明るい部分と暗い部分の判定を行うことができ
る。こうした判定により、それぞれに２回目の露光条件
を決めることができるので、明るい部分と暗い部分の両
方のダイナミックレンジも拡大することが可能である。
合は、２回目の露光の時に露光時間を短くしたり、シャ
ッターと絞り２０が調節したりして、露光量を減少させ
る。これにより、明るい部分が飽和して白く飛んでしま
うことを防ぎ、ダイナミックレンジを拡大することがで
きる。更に、同一画素が同時に明るい部分と暗い部分に
なることはないので、制御信号発生器１９から低い設定
の基準信号と高い設定の基準信号を比較器１８に送るこ
とで、明るい部分と暗い部分の判定を行うことができ
る。こうした判定により、それぞれに２回目の露光条件
を決めることができるので、明るい部分と暗い部分の両
方のダイナミックレンジも拡大することが可能である。
【０００９】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来の固体撮像素子にあっては、ダイナミックの拡大
という利点を有する反面、ランダムリセット回路、ラン
ダムサンプル回路及びランダムアクセス回路それぞれに
画素を指定するためのＨ方向デコーダ及びＶ方向デコー
ダを備える必要があるために、回路構成が複雑化し、固
体撮像素子の規模が大きくなるという問題点があった。
記従来の固体撮像素子にあっては、ダイナミックの拡大
という利点を有する反面、ランダムリセット回路、ラン
ダムサンプル回路及びランダムアクセス回路それぞれに
画素を指定するためのＨ方向デコーダ及びＶ方向デコー
ダを備える必要があるために、回路構成が複雑化し、固
体撮像素子の規模が大きくなるという問題点があった。
【００１０】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたもので、その目的は回路規模を簡単化でき
ると共に、ダイナミックレンジも拡大することが可能な
固体撮像素子を提供することにある。
めになされたもので、その目的は回路規模を簡単化でき
ると共に、ダイナミックレンジも拡大することが可能な
固体撮像素子を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、水平方
向及び垂直方向に配列された複数の画素を有し、各画素
には光電変換素子、この光電変換素子に蓄積された電荷
を掃き出すためのリセットスイッチ、前記電荷を信号と
してサンプルホールドするためのサンプルホールド回路
を備えると共に、指定された画素のリセットスイッチを
駆動するためのランダムリセット回路と、指定された画
素の信号を前記サンプルホールド回路にサンプルホール
ドするためのランダムサンプル回路と、指定された画素
のサンプルホールド回路の信号を読み出すためのランダ
ムアクセス回路とを備えた固体撮像素子において、前記
ランダムリセット回路及び前記ランダムアクセス回路の
うち、水平アドレスを指定するための回路及び垂直アド
レスを指定するための回路をそれぞれ共通化したことを
特徴とする固体撮像素子によって達成される。
向及び垂直方向に配列された複数の画素を有し、各画素
には光電変換素子、この光電変換素子に蓄積された電荷
を掃き出すためのリセットスイッチ、前記電荷を信号と
してサンプルホールドするためのサンプルホールド回路
を備えると共に、指定された画素のリセットスイッチを
駆動するためのランダムリセット回路と、指定された画
素の信号を前記サンプルホールド回路にサンプルホール
ドするためのランダムサンプル回路と、指定された画素
のサンプルホールド回路の信号を読み出すためのランダ
ムアクセス回路とを備えた固体撮像素子において、前記
ランダムリセット回路及び前記ランダムアクセス回路の
うち、水平アドレスを指定するための回路及び垂直アド
レスを指定するための回路をそれぞれ共通化したことを
特徴とする固体撮像素子によって達成される。
【００１２】また、本発明の目的は水平方向及び垂直方
向に配列された複数の画素を有し、各画素には光電変換
素子、この光電変換素子に蓄積された電荷を掃き出すた
めのリセットスイッチ、前記電荷を信号としてサンプル
ホールドするためのサンプルホールド回路を備えると共
に、指定された画素のリセットスイッチを駆動するため
のランダムリセット回路と、指定された画素の信号を前
記サンプルホールド回路にサンプルホールドするための
ランダムサンプル回路と、指定された画素のサンプルホ
ールド回路の信号を読み出すためのランダムアクセス回
路とを備えた固体撮像素子において、前記ランダムリセ
ット回路、ランダムサンプル回路及びランダムアクセス
回路のうち、水平アドレスを指定するための回路及び垂
直アドレスを指定するための回路をそれぞれ共通化する
と共に、指定された画素のランダムリセット回路、ラン
ダムサンプル回路及びランダムアクセス回路を動作させ
るためのスイッチ素子をそれぞれ設け、かつこのスイッ
チ素子のうちランダムリセット回路及びランダムアクセ
ス回路を動作させるためのスイッチ素子の制御端子を共
通にしたことを特徴とする固体撮像素子によって達成さ
れる。
向に配列された複数の画素を有し、各画素には光電変換
素子、この光電変換素子に蓄積された電荷を掃き出すた
めのリセットスイッチ、前記電荷を信号としてサンプル
ホールドするためのサンプルホールド回路を備えると共
に、指定された画素のリセットスイッチを駆動するため
のランダムリセット回路と、指定された画素の信号を前
記サンプルホールド回路にサンプルホールドするための
ランダムサンプル回路と、指定された画素のサンプルホ
ールド回路の信号を読み出すためのランダムアクセス回
路とを備えた固体撮像素子において、前記ランダムリセ
ット回路、ランダムサンプル回路及びランダムアクセス
回路のうち、水平アドレスを指定するための回路及び垂
直アドレスを指定するための回路をそれぞれ共通化する
と共に、指定された画素のランダムリセット回路、ラン
ダムサンプル回路及びランダムアクセス回路を動作させ
るためのスイッチ素子をそれぞれ設け、かつこのスイッ
チ素子のうちランダムリセット回路及びランダムアクセ
ス回路を動作させるためのスイッチ素子の制御端子を共
通にしたことを特徴とする固体撮像素子によって達成さ
れる。
【００１３】更に、本発明の目的は水平方向及び垂直方
向に配列された複数の画素を有し、各画素には光電変換
素子、この光電変換素子に蓄積された電荷を掃き出すた
めのリセットスイッチ、前記電荷を信号としてサンプル
ホールドするためのサンプルホールド回路を備えると共
に、指定された画素のリセットスイッチを駆動するため
のランダムリセット回路と、指定された画素の信号を前
記サンプルホールド回路にサンプルホールドするための
ランダムサンプル回路と、指定された画素のサンプルホ
ールド回路の信号を読み出すためのランダムアクセス回
路とを備えた固体撮像素子において、前記ランダムリセ
ット回路、ランダムサンプル回路及びランダムアクセス
回路のうち、水平アドレスを指定するための回路または
垂直アドレスを指定するための回路のいずれか一方を共
通化したことを特徴とする固体撮像素子によって達成さ
れる。
向に配列された複数の画素を有し、各画素には光電変換
素子、この光電変換素子に蓄積された電荷を掃き出すた
めのリセットスイッチ、前記電荷を信号としてサンプル
ホールドするためのサンプルホールド回路を備えると共
に、指定された画素のリセットスイッチを駆動するため
のランダムリセット回路と、指定された画素の信号を前
記サンプルホールド回路にサンプルホールドするための
ランダムサンプル回路と、指定された画素のサンプルホ
ールド回路の信号を読み出すためのランダムアクセス回
路とを備えた固体撮像素子において、前記ランダムリセ
ット回路、ランダムサンプル回路及びランダムアクセス
回路のうち、水平アドレスを指定するための回路または
垂直アドレスを指定するための回路のいずれか一方を共
通化したことを特徴とする固体撮像素子によって達成さ
れる。
【００１４】また、本発明の目的は、水平方向及び垂直
方向に配列された複数の画素を有し、各画素には光電変
換素子、この光電変換素子に蓄積された電荷を掃き出す
ためのリセットスイッチ、前記電荷を信号としてサンプ
ルホールドするためのサンプルホールド回路を備えると
共に、指定された画素のリセットスイッチを駆動するた
めのランダムリセット回路と、指定された画素の信号を
前記サンプルホールド回路にサンプルホールドするため
のランダムサンプル回路と、指定された画素のサンプル
ホールド回路の信号を読み出すためのランダムアクセス
回路とを備えた固体撮像素子において、前記ランダムリ
セット回路、ランダムサンプル回路及びランダムアクセ
ス回路のうち、水平アドレスを指定するための回路及び
垂直アドレスを指定するための回路をそれぞれ共通化す
ると共に、指定された画素のランダムリセット回路、ラ
ンダムサンプル回路及びランダムアクセス回路を動作さ
せるためのスイッチ素子を設けたことを特徴とする固体
撮像素子によって達成される。
方向に配列された複数の画素を有し、各画素には光電変
換素子、この光電変換素子に蓄積された電荷を掃き出す
ためのリセットスイッチ、前記電荷を信号としてサンプ
ルホールドするためのサンプルホールド回路を備えると
共に、指定された画素のリセットスイッチを駆動するた
めのランダムリセット回路と、指定された画素の信号を
前記サンプルホールド回路にサンプルホールドするため
のランダムサンプル回路と、指定された画素のサンプル
ホールド回路の信号を読み出すためのランダムアクセス
回路とを備えた固体撮像素子において、前記ランダムリ
セット回路、ランダムサンプル回路及びランダムアクセ
ス回路のうち、水平アドレスを指定するための回路及び
垂直アドレスを指定するための回路をそれぞれ共通化す
ると共に、指定された画素のランダムリセット回路、ラ
ンダムサンプル回路及びランダムアクセス回路を動作さ
せるためのスイッチ素子を設けたことを特徴とする固体
撮像素子によって達成される。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。 ［第１実施例］図１は本発明の固体撮像素子の第１実施
例を示した回路構成図である。なお、図１では図２５に
示した従来の固体撮像素子と同一部分は同一符号を付
し、その詳細な説明は省略する。図１において、２８は
ランダムアクセス回路及びランダムリセット回路のうち
Ｈ方向アドレスを指定するための回路を共通化したＨ方
向アクセスリセットアドレスデコーダ、２９はランダム
アクセス回路及びランダムリセット回路のうちＶ方向ア
ドレスを指定するための回路を共通化したＶ方向アクセ
スリセットアドレスデコーダである。その他の構成は図
２５の従来のものと同じである。
て詳細に説明する。 ［第１実施例］図１は本発明の固体撮像素子の第１実施
例を示した回路構成図である。なお、図１では図２５に
示した従来の固体撮像素子と同一部分は同一符号を付
し、その詳細な説明は省略する。図１において、２８は
ランダムアクセス回路及びランダムリセット回路のうち
Ｈ方向アドレスを指定するための回路を共通化したＨ方
向アクセスリセットアドレスデコーダ、２９はランダム
アクセス回路及びランダムリセット回路のうちＶ方向ア
ドレスを指定するための回路を共通化したＶ方向アクセ
スリセットアドレスデコーダである。その他の構成は図
２５の従来のものと同じである。
【００１６】図２は上記固体撮像素子の画素２の具体的
な回路構成を示した図である。この実施例では、Ｈ方向
アクセスパストランジスタＴ８及びＨ方向リセットパス
トランジスタＴ１０のゲートはすべてＨ方向アクセスリ
セットデコーダ２８のＨ方向アドレス線６に接続されて
いる。また、Ｖ方向アクセスパストランジスタＴ７及び
Ｖ方向リセットパストランジスタＴ９のゲートもすべて
Ｖ方向アクセスリセットデコーダ２９のＶ方向アドレス
線１０に接続されている。これにより、Ｈ方向アクセス
リセットアドレスパルスφＨa/r 及びＶ方向アクセスリ
セットアドレスパルスφＶa/r により選択された画素に
おいては、サンプルホールドされている画像信号を読み
出すとともに、画素のリセットを同時に行うように構成
されている。
な回路構成を示した図である。この実施例では、Ｈ方向
アクセスパストランジスタＴ８及びＨ方向リセットパス
トランジスタＴ１０のゲートはすべてＨ方向アクセスリ
セットデコーダ２８のＨ方向アドレス線６に接続されて
いる。また、Ｖ方向アクセスパストランジスタＴ７及び
Ｖ方向リセットパストランジスタＴ９のゲートもすべて
Ｖ方向アクセスリセットデコーダ２９のＶ方向アドレス
線１０に接続されている。これにより、Ｈ方向アクセス
リセットアドレスパルスφＨa/r 及びＶ方向アクセスリ
セットアドレスパルスφＶa/r により選択された画素に
おいては、サンプルホールドされている画像信号を読み
出すとともに、画素のリセットを同時に行うように構成
されている。
【００１７】図３は上記固体撮像素子の画素２の配列を
示した図で、ここでは３行３列を例として説明する。図
中（１１），（１２），（１３），…（３２），（３
３）は行列で示した画素であり、例えば（１３）は１が
Ｖ方向アドレス、３がＨ方向アドレスを示す。
示した図で、ここでは３行３列を例として説明する。図
中（１１），（１２），（１３），…（３２），（３
３）は行列で示した画素であり、例えば（１３）は１が
Ｖ方向アドレス、３がＨ方向アドレスを示す。
【００１８】図４は時間経過に対応した画素毎のランダ
ムアクセス回路（Ａで示す）、ランダムリセット回路
（Ｒで示す）及びランダムサンプル回路（Ｓで示す）の
動作状態と、図２７に示した比較器１８による基準信号
と対応する画素の画像信号との比較結果を表した図であ
る。比較結果の〇は一致、×は不一致である。以下、図
４に基づいて本実施例の固体撮像素子の動作について説
明する。図４において、まずある露光条件で１回目の露
光が行われた後、ランダムサンプル回路を動作させて全
画素のフォトダイオードＤ１及び蓄積容量Ｃ１に蓄積さ
れている電荷が電圧変換され、所定の順序でサンプルホ
ールドされる。この後、ランダムアクセス回路を動作さ
せて、全画素がサンプルホールドされている画像信号が
所定の順序で読み出されると共に、画素のリセットが同
時に行われ、再露光が開始される。この場合、１回目の
読み出しで比較器１８の比較結果では、画素（１２），
（１３）及び（２３）では×となっており、画素の信号
は基準信号に合っていない。従って、このときはこれら
の画素のアドレスは、アドレスメモリ２１に記憶され
る。そして適当な露光時間の経過後、画素（１２）の信
号電荷をサンプルホールドするわけであるが、本実施例
においてはランダムアクセス回路及びランダムリセット
回路は同時に動作するものの、ランダムサンプル回路は
独立して動作させることが可能である。従って、画素
（３１）のランダムアクセス回路及びランダムリセット
回路の動作と同時に、アドレスメモリ２１の情報を基に
画素（１２）のランダムサンプル回路を動作させて再露
光した信号電荷がサンプルホールドされる。画素（１
３）及び（２３）についても同様の手順で再露光が行わ
れる。そして、２回目の読み出しとして、全画素がサン
プルホールドされている画像信号が所定の順序で読み出
される。
ムアクセス回路（Ａで示す）、ランダムリセット回路
（Ｒで示す）及びランダムサンプル回路（Ｓで示す）の
動作状態と、図２７に示した比較器１８による基準信号
と対応する画素の画像信号との比較結果を表した図であ
る。比較結果の〇は一致、×は不一致である。以下、図
４に基づいて本実施例の固体撮像素子の動作について説
明する。図４において、まずある露光条件で１回目の露
光が行われた後、ランダムサンプル回路を動作させて全
画素のフォトダイオードＤ１及び蓄積容量Ｃ１に蓄積さ
れている電荷が電圧変換され、所定の順序でサンプルホ
ールドされる。この後、ランダムアクセス回路を動作さ
せて、全画素がサンプルホールドされている画像信号が
所定の順序で読み出されると共に、画素のリセットが同
時に行われ、再露光が開始される。この場合、１回目の
読み出しで比較器１８の比較結果では、画素（１２），
（１３）及び（２３）では×となっており、画素の信号
は基準信号に合っていない。従って、このときはこれら
の画素のアドレスは、アドレスメモリ２１に記憶され
る。そして適当な露光時間の経過後、画素（１２）の信
号電荷をサンプルホールドするわけであるが、本実施例
においてはランダムアクセス回路及びランダムリセット
回路は同時に動作するものの、ランダムサンプル回路は
独立して動作させることが可能である。従って、画素
（３１）のランダムアクセス回路及びランダムリセット
回路の動作と同時に、アドレスメモリ２１の情報を基に
画素（１２）のランダムサンプル回路を動作させて再露
光した信号電荷がサンプルホールドされる。画素（１
３）及び（２３）についても同様の手順で再露光が行わ
れる。そして、２回目の読み出しとして、全画素がサン
プルホールドされている画像信号が所定の順序で読み出
される。
【００１９】このように本実施例では、ランダムリセッ
ト回路及びランダムアクセス回路のうち、Ｈ方向アドレ
スを指定する回路及びＶ方向アドレスを指定する回路を
それぞれ共通化したことにより、固体撮像素子の構成を
大幅に簡単化でき、規模を縮少することができる。しか
も、ランダムサンプル回路は独立して動作するために固
体撮像素子のダイナミックレンジは従来同様に拡大する
ことができる。 ［第２実施例］図５は本発明の第２実施例における画素
毎のランダムアクセス回路、ランダムリセット回路及び
ランダムサンプル回路の動作状態と、比較器１８による
基準信号と対応する画素の画像信号との比較結果を表し
た図である。なお、ここでは第１実施例に示した固体撮
像素子を用いるものとする。また、本実施例ではランダ
ムアクセス回路を動作させ、複数の画素のサンプルホー
ルド回路の信号を所定の順序で読み出す時の繰り返し時
間が２つに分割され、一方がランダムアクセス回路及び
ランダムリセット回路が動作する時間、もう一方がラン
ダムサンプル回路が動作する時間に割り当てられてい
る。更に、図５（ａ），（ｂ）は一連の動作を示し、図
５（ａ）の後に図５（ｂ）が続いている。
ト回路及びランダムアクセス回路のうち、Ｈ方向アドレ
スを指定する回路及びＶ方向アドレスを指定する回路を
それぞれ共通化したことにより、固体撮像素子の構成を
大幅に簡単化でき、規模を縮少することができる。しか
も、ランダムサンプル回路は独立して動作するために固
体撮像素子のダイナミックレンジは従来同様に拡大する
ことができる。 ［第２実施例］図５は本発明の第２実施例における画素
毎のランダムアクセス回路、ランダムリセット回路及び
ランダムサンプル回路の動作状態と、比較器１８による
基準信号と対応する画素の画像信号との比較結果を表し
た図である。なお、ここでは第１実施例に示した固体撮
像素子を用いるものとする。また、本実施例ではランダ
ムアクセス回路を動作させ、複数の画素のサンプルホー
ルド回路の信号を所定の順序で読み出す時の繰り返し時
間が２つに分割され、一方がランダムアクセス回路及び
ランダムリセット回路が動作する時間、もう一方がラン
ダムサンプル回路が動作する時間に割り当てられてい
る。更に、図５（ａ），（ｂ）は一連の動作を示し、図
５（ａ）の後に図５（ｂ）が続いている。
【００２０】動作は第１実施例と同様にランダムアクセ
ス回路を動作させて１回目の読み出しが行われ、比較器
１８では読み出された画素信号と基準信号が比較され
る。この比較結果においては、画素（１２），（１３）
及び（２３）が基準信号に合わず、これらの画素のアド
レスはアドレスメモリ２１に記憶される。一方、ランダ
ムリセット回路はランダムアクセス回路と同時に動作す
るので、すでに再露光が始まっている。そして、適当な
露光時間の経過後、ランダムサンプル回路を動作させる
わけであるが、本実施例ではランダムアクセス回路及び
ランダムリセット回路が動作している時間と、ランダム
サンプル回路が動作している時間が独立しているので、
画素（３１）のランダムアクセス回路及びランダムリセ
ット回路が動作した後に、アドレスメモリ２１の情報を
基に画素（１２）のランダムサンプル回路を動作させ、
再露光した信号電荷がサンプルホールドされる。画素
（１３）及び（２３）についても同様の手順で再露光が
行われる。そして、２回目の読み出しとして、全画素が
サンプルホールドされている画像信号が所定の順序で読
み出される。
ス回路を動作させて１回目の読み出しが行われ、比較器
１８では読み出された画素信号と基準信号が比較され
る。この比較結果においては、画素（１２），（１３）
及び（２３）が基準信号に合わず、これらの画素のアド
レスはアドレスメモリ２１に記憶される。一方、ランダ
ムリセット回路はランダムアクセス回路と同時に動作す
るので、すでに再露光が始まっている。そして、適当な
露光時間の経過後、ランダムサンプル回路を動作させる
わけであるが、本実施例ではランダムアクセス回路及び
ランダムリセット回路が動作している時間と、ランダム
サンプル回路が動作している時間が独立しているので、
画素（３１）のランダムアクセス回路及びランダムリセ
ット回路が動作した後に、アドレスメモリ２１の情報を
基に画素（１２）のランダムサンプル回路を動作させ、
再露光した信号電荷がサンプルホールドされる。画素
（１３）及び（２３）についても同様の手順で再露光が
行われる。そして、２回目の読み出しとして、全画素が
サンプルホールドされている画像信号が所定の順序で読
み出される。
【００２１】本実施例においても、ランダムリセット回
路及びランダムアクセス回路のうちＨ方向アドレスを指
定する回路及びＶ方向アドレスを指定する回路をそれぞ
れ共通化したことにより、固体撮像素子の構成を簡単化
できるばかりでなく、ダイナミックレンジも拡大するこ
とができる。 ［第３実施例］図６は本発明の固体撮像素子の第３実施
例を示した図である。図６において、２３はランダムア
クセス回路、ランダムリセット回路及びランダムサンプ
ル回路のうちＨ方向アドレスを指定するための回路を共
通化したＨ方向共通アドレスデコーダ、２９はランダム
アクセス回路及びランダムリセット回路のうちＶ方向ア
ドレスを指定するための回路を共通化したＶ方向アクセ
スリセットアドレスデコーダである。その他の構成は第
１実施例と同じである。
路及びランダムアクセス回路のうちＨ方向アドレスを指
定する回路及びＶ方向アドレスを指定する回路をそれぞ
れ共通化したことにより、固体撮像素子の構成を簡単化
できるばかりでなく、ダイナミックレンジも拡大するこ
とができる。 ［第３実施例］図６は本発明の固体撮像素子の第３実施
例を示した図である。図６において、２３はランダムア
クセス回路、ランダムリセット回路及びランダムサンプ
ル回路のうちＨ方向アドレスを指定するための回路を共
通化したＨ方向共通アドレスデコーダ、２９はランダム
アクセス回路及びランダムリセット回路のうちＶ方向ア
ドレスを指定するための回路を共通化したＶ方向アクセ
スリセットアドレスデコーダである。その他の構成は第
１実施例と同じである。
【００２２】図７は図６の固体撮像素子の画素２の構成
を示した図である。この例では、Ｈ方向アクセスパスト
ランジスタＴ８、Ｈ方向リセットパストランジスタＴ１
０及びＨ方向サンプルパストランジスタＴ１２のゲート
はすべてＨ方向共通デコーダ２３のＨ方向アドレス線６
に接続されている。また、Ｖ方向アクセスパストランジ
スタＴ７及びＶ方向リセットパストランジスタＴ９のゲ
ートもすべてＶ方向アクセスリセットデコーダ２９のＶ
方向アドレス線１０に接続されている。これにより、Ｈ
方向共通アドレスパルスφＨｃで選択されたＶ方向一列
の画素すべてのＨ方向アクセスパストランジスタＴ８、
Ｈ方向リセットパストランジスタＴ１０及びＨ方向サン
プルパストランジスタＴ１２がオン状態となる。また、
Ｖ方向アクセスリセットアドレスパルスφＶa/r により
選択された画素においては、サンプルホールドしている
画像信号を読み出すとともに、画素のリセットを同時に
行うように構成されている。なお、固体撮像素子の画素
の配列は、図３に示したように３行３列のものとする。
を示した図である。この例では、Ｈ方向アクセスパスト
ランジスタＴ８、Ｈ方向リセットパストランジスタＴ１
０及びＨ方向サンプルパストランジスタＴ１２のゲート
はすべてＨ方向共通デコーダ２３のＨ方向アドレス線６
に接続されている。また、Ｖ方向アクセスパストランジ
スタＴ７及びＶ方向リセットパストランジスタＴ９のゲ
ートもすべてＶ方向アクセスリセットデコーダ２９のＶ
方向アドレス線１０に接続されている。これにより、Ｈ
方向共通アドレスパルスφＨｃで選択されたＶ方向一列
の画素すべてのＨ方向アクセスパストランジスタＴ８、
Ｈ方向リセットパストランジスタＴ１０及びＨ方向サン
プルパストランジスタＴ１２がオン状態となる。また、
Ｖ方向アクセスリセットアドレスパルスφＶa/r により
選択された画素においては、サンプルホールドしている
画像信号を読み出すとともに、画素のリセットを同時に
行うように構成されている。なお、固体撮像素子の画素
の配列は、図３に示したように３行３列のものとする。
【００２３】図８は時間経過に対応した画素毎のランダ
ムアクセス回路（Ａで示す）、ランダムリセット回路
（Ｒで示す）及びランダムサンプル回路（Ｓで示す）の
動作状態と、比較器１８による基準信号と対応する画素
の画像信号との比較結果を表した図である。図８を用い
て本実施例の固体撮像素子の動作を説明する。まず、あ
る露光条件で１回目の露光が行われた後、ランダムサン
プル回路を動作させて全画素のフォトダイオードＤ１及
び蓄積容量Ｃ１に蓄積されている電荷が電圧変換され、
所定の順序でサンプルホールドされる。次に、ランダム
アクセス回路を動作させて全画素がサンプルホールドさ
れている画像信号が所定の順序で読み出されると共に、
画素のリセットが同時に行われ、再露光が開始される。
この場合、１回目の読み出しで、比較器１８の比較結果
は図８に示す如く画素（１２），（１３）及び（２３）
は基準信号に合わないことがわかるので、これらの画素
のアドレスはアドレスメモリ２１に記憶される。適当な
露光時間の経過後、画素（１２）の信号電荷をサンプル
ホールドするわけであるが、本実施例においてはＨ方向
のアドレスデコーダを共通にしているので、以後画素
（１２）のＨ方向アドレスが選択されるのは、画素（２
２），（３２）…のランダムアクセス回路が動作してい
る時になる。例えば、画素（３２）のランダムアクセス
回路が動作している時とすると、この時にはアドレスメ
モリ２１の情報を基にランダムサンプル回路のＶ方向デ
コーダにより画素（１２）のランダムサンプル回路を動
作させて再露光した信号電荷がサンプルホールドされ
る。画素（１３）及び（２３）についても同様の手順で
サンプルホールドが行われる。そして、２回目の読み出
しとして全画素がサンプルホールドされている画像信号
が所定の順序で読み出される。本実施例では、ランダム
アクセス回路及びランダムリセット回路のＶ方向アドレ
スデコーダを共通化すると共に、Ｈ方向のアドレスデコ
ーダを共通にしたことにより、固体撮像素子の構成を簡
単化できると共に、ダイナミックレンジも拡大すること
ができる。 ［第４実施例］本発明の第４実施例を図５に基づいて説
明する。この実施例は固体撮像素子として図６に示した
第３実施例の固体撮像素子を用いたときの例である。図
５において、まず第３実施例と同様に１回目の読み出し
が行われ、比較器１８では画素信号と基準信号の比較が
行われる。比較器１８の比較結果では、画素（１２），
（１３）及び（２３）が基準信号に合わないことがわか
る。一方、すでに画素のリセットが行われ、再露光が始
まっている。そして、画素（３１）のランダムアクセス
回路が動作した後、画素（１２）のランダムサンプル回
路を動作させて再露光した信号電荷がサンプルホールド
される。画素（１３）及び（２３）についても同様の手
順でサンプルホールドが行われる。次に、２回目の読み
出しとして全画素がサンプルホールドされている画像信
号が所定の順序で読み出される。ここで、第３実施例で
は、ある画素の再露光の時間の設定、即ちランダムリセ
ット回路の動作及びランダムサンプル回路の動作が同じ
Ｈ方向アドレスが指定された時に制限されてしまうた
め、露光時間の設定が水平走査期間単位に限定されてし
まうのであるが、本実施例ではランダムアクセス回路及
びランダムリセット回路が動作している時間と、ランダ
ムサンプル回路が動作している時間が独立しているの
で、Ｈ方向アドレス及びＶ方向アドレスを指定し直すこ
とで、画素信号を所定の順序で読み出す時の繰り返し時
間単位の露光時間の設定が可能となる。 ［第５実施例］図９は本発明の固体撮像素子の第５実施
例を示した図である。図９において、２４はランダムア
クセス回路、ランダムリセット回路及びランダムサンプ
ル回路のうちＶ方向アドレスを指定するための回路を共
通化したＶ方向共通アドレスデコーダ、２８はランダム
アクセス回路及びランダムリセット回路のうちＨ方向ア
ドレスを指定するための回路を共通化したＨ方向アクセ
スリセットアドレスデコーダである。図１０は上記図９
の固体撮像素子の画素２を示した図で、Ｖ方向アクセス
パストランジスタＴ７、Ｖ方向リセットパストランジス
タＴ９及びＶ方向サンプルパストランジスタＴ１１のゲ
ートはすべてＶ方向共通デコーダ２４のＶ方向アドレス
線１０に接続されている。更に、Ｈ方向アクセスパスト
ランジスタＴ８及びＨ方向リセットパストランジスタＴ
１０のゲートはすべてＨ方向アクセスリセットデコーダ
２８のＨ方向アドレス線６に接続されている。これによ
り、Ｖ方向共通アドレスパルスφＶｃにより選択された
Ｈ方向一列の画素すべてのＶ方向アクセスパストランジ
スタＴ７、Ｖ方向リセットパストランジスタＴ９及びＶ
方向サンプルパストランジスタＴ１１がオン状態とな
る。また、Ｈ方向アクセスリセットアドレスパルスφＨ
a/r により選択された画素においては、サンプルホール
ドしている画像信号を読み出すと共に、画素のリセット
を同時に行うように構成されている。固体撮像素子の画
素の配列は図３に示したように３行３列のものとする。
ムアクセス回路（Ａで示す）、ランダムリセット回路
（Ｒで示す）及びランダムサンプル回路（Ｓで示す）の
動作状態と、比較器１８による基準信号と対応する画素
の画像信号との比較結果を表した図である。図８を用い
て本実施例の固体撮像素子の動作を説明する。まず、あ
る露光条件で１回目の露光が行われた後、ランダムサン
プル回路を動作させて全画素のフォトダイオードＤ１及
び蓄積容量Ｃ１に蓄積されている電荷が電圧変換され、
所定の順序でサンプルホールドされる。次に、ランダム
アクセス回路を動作させて全画素がサンプルホールドさ
れている画像信号が所定の順序で読み出されると共に、
画素のリセットが同時に行われ、再露光が開始される。
この場合、１回目の読み出しで、比較器１８の比較結果
は図８に示す如く画素（１２），（１３）及び（２３）
は基準信号に合わないことがわかるので、これらの画素
のアドレスはアドレスメモリ２１に記憶される。適当な
露光時間の経過後、画素（１２）の信号電荷をサンプル
ホールドするわけであるが、本実施例においてはＨ方向
のアドレスデコーダを共通にしているので、以後画素
（１２）のＨ方向アドレスが選択されるのは、画素（２
２），（３２）…のランダムアクセス回路が動作してい
る時になる。例えば、画素（３２）のランダムアクセス
回路が動作している時とすると、この時にはアドレスメ
モリ２１の情報を基にランダムサンプル回路のＶ方向デ
コーダにより画素（１２）のランダムサンプル回路を動
作させて再露光した信号電荷がサンプルホールドされ
る。画素（１３）及び（２３）についても同様の手順で
サンプルホールドが行われる。そして、２回目の読み出
しとして全画素がサンプルホールドされている画像信号
が所定の順序で読み出される。本実施例では、ランダム
アクセス回路及びランダムリセット回路のＶ方向アドレ
スデコーダを共通化すると共に、Ｈ方向のアドレスデコ
ーダを共通にしたことにより、固体撮像素子の構成を簡
単化できると共に、ダイナミックレンジも拡大すること
ができる。 ［第４実施例］本発明の第４実施例を図５に基づいて説
明する。この実施例は固体撮像素子として図６に示した
第３実施例の固体撮像素子を用いたときの例である。図
５において、まず第３実施例と同様に１回目の読み出し
が行われ、比較器１８では画素信号と基準信号の比較が
行われる。比較器１８の比較結果では、画素（１２），
（１３）及び（２３）が基準信号に合わないことがわか
る。一方、すでに画素のリセットが行われ、再露光が始
まっている。そして、画素（３１）のランダムアクセス
回路が動作した後、画素（１２）のランダムサンプル回
路を動作させて再露光した信号電荷がサンプルホールド
される。画素（１３）及び（２３）についても同様の手
順でサンプルホールドが行われる。次に、２回目の読み
出しとして全画素がサンプルホールドされている画像信
号が所定の順序で読み出される。ここで、第３実施例で
は、ある画素の再露光の時間の設定、即ちランダムリセ
ット回路の動作及びランダムサンプル回路の動作が同じ
Ｈ方向アドレスが指定された時に制限されてしまうた
め、露光時間の設定が水平走査期間単位に限定されてし
まうのであるが、本実施例ではランダムアクセス回路及
びランダムリセット回路が動作している時間と、ランダ
ムサンプル回路が動作している時間が独立しているの
で、Ｈ方向アドレス及びＶ方向アドレスを指定し直すこ
とで、画素信号を所定の順序で読み出す時の繰り返し時
間単位の露光時間の設定が可能となる。 ［第５実施例］図９は本発明の固体撮像素子の第５実施
例を示した図である。図９において、２４はランダムア
クセス回路、ランダムリセット回路及びランダムサンプ
ル回路のうちＶ方向アドレスを指定するための回路を共
通化したＶ方向共通アドレスデコーダ、２８はランダム
アクセス回路及びランダムリセット回路のうちＨ方向ア
ドレスを指定するための回路を共通化したＨ方向アクセ
スリセットアドレスデコーダである。図１０は上記図９
の固体撮像素子の画素２を示した図で、Ｖ方向アクセス
パストランジスタＴ７、Ｖ方向リセットパストランジス
タＴ９及びＶ方向サンプルパストランジスタＴ１１のゲ
ートはすべてＶ方向共通デコーダ２４のＶ方向アドレス
線１０に接続されている。更に、Ｈ方向アクセスパスト
ランジスタＴ８及びＨ方向リセットパストランジスタＴ
１０のゲートはすべてＨ方向アクセスリセットデコーダ
２８のＨ方向アドレス線６に接続されている。これによ
り、Ｖ方向共通アドレスパルスφＶｃにより選択された
Ｈ方向一列の画素すべてのＶ方向アクセスパストランジ
スタＴ７、Ｖ方向リセットパストランジスタＴ９及びＶ
方向サンプルパストランジスタＴ１１がオン状態とな
る。また、Ｈ方向アクセスリセットアドレスパルスφＨ
a/r により選択された画素においては、サンプルホール
ドしている画像信号を読み出すと共に、画素のリセット
を同時に行うように構成されている。固体撮像素子の画
素の配列は図３に示したように３行３列のものとする。
【００２４】図１１は時間経過に対応した画素毎のラン
ダムアクセス回路（Ａで示す）、ランダムリセット回路
（Ｒで示す）及びランダムサンプル回路（Ｓで示す）の
動作状態と、比較器１８による基準信号と対応する画素
の画像信号との比較結果を表した図である。本実施例の
動作を図１１に基づいて説明する。まず、ある露光条件
で１回目の露光が行われた後、ランダムサンプル回路を
動作させて全画素のフォトダイオードＤ１及び蓄積容量
Ｃ１に蓄積されている電荷が電圧変換され、所定の順序
でサンプルホールドされる。次に、ランダムアクセス回
路を動作させて全画素がサンプルホールドされている画
像信号が所定の順序で読み出されると共に、画素のリセ
ットが同時に行われ、再露光が開始される。これが１回
目の読み出しで、比較器１８の比較結果では画素（１
１）及び（２１）が基準信号に合わないことがわかるの
で、これらの画素のアドレスはアドレスメモリ２１に記
憶される。適当な露光時間の経過後、画素（１１）の信
号電荷をサンプルホールドするわけであるが、本実施例
においてはＶ方向のアドレスデコーダを共通にしている
ので、画素（１１）のＶ方向アドレスが選択されるの
は、現在かあるいは一垂直走査期間後となる。ここで
は、現在Ｖ方向アドレスが選択されている場合を示して
おり、画素（１３）のランダムアクセス回路が動作して
いる時に、アドレスメモリ２１の情報を基にランダムサ
ンプル回路のＨ方向デコーダにより画素（１１）のラン
ダムサンプル回路を動作させ、再露光した信号電荷がサ
ンプルホールドされる。画素（２１）についても同様の
手順でサンプルホールドが行われる。そして、２回目の
読み出しとして、全画素がサンプルホールドされている
画像信号が所定の順序で読み出される。本実施例におい
てもランダムアクセス回路及びランダムリセット回路の
Ｈ方向アドレスデコーダを共通化すると共に、Ｖ方向の
アドレスデコーダを共通化したことにより、固体撮像素
子の構成を簡単化できると共に、ダイナミックレンジも
拡大することができる。 ［第６実施例］本発明の第６実施例を図５に基づいて説
明する。この実施例は固体撮像素子として図９に示した
第５実施例の固体撮像素子を用いたときの例である。ま
ず、第５実施例と同様に１回目の読み出しが行われ、比
較器１８では画素信号と基準信号の比較が行われる。比
較器１８の比較結果では、画素（１２），（１３）及び
（２３）が基準信号に合わないことがわかる。一方、す
でに画素のリセットが行われ、再露光が始まっている。
そして、画素（３１）のランダムアクセス回路が動作し
た後、画素（１２）のランダムサンプル回路を動作させ
て再露光した信号電荷がサンプルホールドされる。画素
（１３）及び（２３）についても同様の手順でサンプル
ホールドが行われる。次に、２回目の読み出しとして全
画素がサンプルホールドされている画像信号が所定の順
序で読み出される。ここで、第５実施例では、ある画素
の再露光の時間の設定、即ちランダムリセット回路の動
作及びランダムサンプル回路の動作が同じＶ方向アドレ
スが指定された時に制限されてしまうため、露光時間の
設定が現在の水平走査期間内か垂直走査期間毎の一水平
走査期間内に限定されてしまうのであるが、本実施例で
はランダムアクセス回路及びランダムリセット回路が動
作している時間と、ランダムサンプル回路が動作してい
る時間が独立しているので、Ｈ方向アドレス及びＶ方向
アドレスを指定し直すことで、画素信号を所定の順序で
読み出す時の繰り返し時間単位の露光時間の設定が可能
となる。 ［第７実施例］図１２は本発明の固体撮像素子の第７実
施例を示した図である。図１２において、２３はランダ
ムアクセス回路、ランダムリセット回路及びランダムサ
ンプル回路のうちＨ方向アドレスを指定するための回路
を共通化したＨ方向共通アドレスデコーダ、２４はラン
ダムアクセス回路、ランダムリセット回路及びランダム
サンプル回路のうちＶ方向アドレスを指定するための回
路を共通化したＶ方向共通アドレスデコーダ、２７は全
画素のサンプルコントロールパストランジスタＴ１７の
ゲートに接続されるサンプルコントロール線、３０は全
画素のアクセスコントロールパストランジスタＴ１３の
ゲート及び全画素のリセットコントロールパストランジ
スタＴ１５のゲートに接続されるアクセスリセットコン
トロール線である。
ダムアクセス回路（Ａで示す）、ランダムリセット回路
（Ｒで示す）及びランダムサンプル回路（Ｓで示す）の
動作状態と、比較器１８による基準信号と対応する画素
の画像信号との比較結果を表した図である。本実施例の
動作を図１１に基づいて説明する。まず、ある露光条件
で１回目の露光が行われた後、ランダムサンプル回路を
動作させて全画素のフォトダイオードＤ１及び蓄積容量
Ｃ１に蓄積されている電荷が電圧変換され、所定の順序
でサンプルホールドされる。次に、ランダムアクセス回
路を動作させて全画素がサンプルホールドされている画
像信号が所定の順序で読み出されると共に、画素のリセ
ットが同時に行われ、再露光が開始される。これが１回
目の読み出しで、比較器１８の比較結果では画素（１
１）及び（２１）が基準信号に合わないことがわかるの
で、これらの画素のアドレスはアドレスメモリ２１に記
憶される。適当な露光時間の経過後、画素（１１）の信
号電荷をサンプルホールドするわけであるが、本実施例
においてはＶ方向のアドレスデコーダを共通にしている
ので、画素（１１）のＶ方向アドレスが選択されるの
は、現在かあるいは一垂直走査期間後となる。ここで
は、現在Ｖ方向アドレスが選択されている場合を示して
おり、画素（１３）のランダムアクセス回路が動作して
いる時に、アドレスメモリ２１の情報を基にランダムサ
ンプル回路のＨ方向デコーダにより画素（１１）のラン
ダムサンプル回路を動作させ、再露光した信号電荷がサ
ンプルホールドされる。画素（２１）についても同様の
手順でサンプルホールドが行われる。そして、２回目の
読み出しとして、全画素がサンプルホールドされている
画像信号が所定の順序で読み出される。本実施例におい
てもランダムアクセス回路及びランダムリセット回路の
Ｈ方向アドレスデコーダを共通化すると共に、Ｖ方向の
アドレスデコーダを共通化したことにより、固体撮像素
子の構成を簡単化できると共に、ダイナミックレンジも
拡大することができる。 ［第６実施例］本発明の第６実施例を図５に基づいて説
明する。この実施例は固体撮像素子として図９に示した
第５実施例の固体撮像素子を用いたときの例である。ま
ず、第５実施例と同様に１回目の読み出しが行われ、比
較器１８では画素信号と基準信号の比較が行われる。比
較器１８の比較結果では、画素（１２），（１３）及び
（２３）が基準信号に合わないことがわかる。一方、す
でに画素のリセットが行われ、再露光が始まっている。
そして、画素（３１）のランダムアクセス回路が動作し
た後、画素（１２）のランダムサンプル回路を動作させ
て再露光した信号電荷がサンプルホールドされる。画素
（１３）及び（２３）についても同様の手順でサンプル
ホールドが行われる。次に、２回目の読み出しとして全
画素がサンプルホールドされている画像信号が所定の順
序で読み出される。ここで、第５実施例では、ある画素
の再露光の時間の設定、即ちランダムリセット回路の動
作及びランダムサンプル回路の動作が同じＶ方向アドレ
スが指定された時に制限されてしまうため、露光時間の
設定が現在の水平走査期間内か垂直走査期間毎の一水平
走査期間内に限定されてしまうのであるが、本実施例で
はランダムアクセス回路及びランダムリセット回路が動
作している時間と、ランダムサンプル回路が動作してい
る時間が独立しているので、Ｈ方向アドレス及びＶ方向
アドレスを指定し直すことで、画素信号を所定の順序で
読み出す時の繰り返し時間単位の露光時間の設定が可能
となる。 ［第７実施例］図１２は本発明の固体撮像素子の第７実
施例を示した図である。図１２において、２３はランダ
ムアクセス回路、ランダムリセット回路及びランダムサ
ンプル回路のうちＨ方向アドレスを指定するための回路
を共通化したＨ方向共通アドレスデコーダ、２４はラン
ダムアクセス回路、ランダムリセット回路及びランダム
サンプル回路のうちＶ方向アドレスを指定するための回
路を共通化したＶ方向共通アドレスデコーダ、２７は全
画素のサンプルコントロールパストランジスタＴ１７の
ゲートに接続されるサンプルコントロール線、３０は全
画素のアクセスコントロールパストランジスタＴ１３の
ゲート及び全画素のリセットコントロールパストランジ
スタＴ１５のゲートに接続されるアクセスリセットコン
トロール線である。
【００２５】図１３は上記図１２の固体撮像素子の画素
２を示した図である。ここでは、ゲートがＨ方向アドレ
ス線６に接続されたＨ方向アドレスパストランジスタＴ
２０及びゲートがＶ方向アドレス線１０に接続されたＶ
方向アドレスパストランジスタＴ１９が直列に接続され
ると共に、そのトランジスタＴ１９の出力端子はアクセ
スパストランジスタＴ１４、リセットパストランジスタ
Ｔ１６及びサンプルパストランジスタＴ１８のゲートに
接続されている。これにより、Ｈ方向共通アドレスパル
スφＨｃ及びＶ方向共通アドレスパルスφＶｃにより選
択された一つ画素のアクセスパストランジスタＴ１４、
リセットパストランジスタＴ１６及びサンプルパストラ
ンジスタＴ１８がオンする。更に、アクセスリセットコ
ントロールパルスφＣa/r 及びサンプルコントロールパ
ルスφＣｓにより、それぞれランダムアクセス回路、ラ
ンダムリセット回路及びランダムサンプル回路が選択さ
れ動作するように構成されている。固体撮像素子の画素
の配列は図３に示したように３行３列のものとする。
２を示した図である。ここでは、ゲートがＨ方向アドレ
ス線６に接続されたＨ方向アドレスパストランジスタＴ
２０及びゲートがＶ方向アドレス線１０に接続されたＶ
方向アドレスパストランジスタＴ１９が直列に接続され
ると共に、そのトランジスタＴ１９の出力端子はアクセ
スパストランジスタＴ１４、リセットパストランジスタ
Ｔ１６及びサンプルパストランジスタＴ１８のゲートに
接続されている。これにより、Ｈ方向共通アドレスパル
スφＨｃ及びＶ方向共通アドレスパルスφＶｃにより選
択された一つ画素のアクセスパストランジスタＴ１４、
リセットパストランジスタＴ１６及びサンプルパストラ
ンジスタＴ１８がオンする。更に、アクセスリセットコ
ントロールパルスφＣa/r 及びサンプルコントロールパ
ルスφＣｓにより、それぞれランダムアクセス回路、ラ
ンダムリセット回路及びランダムサンプル回路が選択さ
れ動作するように構成されている。固体撮像素子の画素
の配列は図３に示したように３行３列のものとする。
【００２６】図１４は時間経過に対応した画素毎のラン
ダムアクセス回路（Ａで示す）、ランダムリセット回路
（Ｒで示す）及びランダムサンプル回路（Ｓで示す）の
動作状態、選択されているアクセスリセットコントロー
ルパルスφＣa/r 及びサンプルコントロールパルスφＣ
ｓ、比較器１８による基準信号と対応する画素の画像信
号との比較結果を表した図である。なお、ここではラン
ダムアクセス回路を動作させ、複数の画素のサンプルホ
ールド回路の信号を所定の順序で読み出す時の繰り返し
時間が２つに分割され、一方がランダムアクセス回路及
びランダムリセット回路が動作する時間、もう一方がラ
ンダムサンプル回路が動作する時間に割り当てられてい
る。更に、図１４は一連の動作を示し、図１４（ａ）の
後に図１４（ｂ）が続いている。本実施例の動作を図１
４に基づいて説明する。まず、ある露光条件で１回目の
露光が行われた後、ランダムサンプル回路を動作させて
全画素のフォトダイオードＤ１及び蓄積容量Ｃ１に蓄積
されている電荷が電圧変換され、所定の順序でサンプル
ホールドされる。次に、ランダムアクセス回路を動作さ
せて全画素がサンプルホールドされている画像信号が所
定の順序で読み出されると共に、画素のリセットが同時
に行われ、再露光が開始される。これが１回目の読み出
しで、比較器１８の比較結果では画素（１２），（１
３）及び（２３）が基準信号に合わないことがわかるの
で、これらの画素のアドレスはアドレスメモリ２１に記
憶される。適当な露光時間の経過後、画素（１２）の信
号電荷をサンプルホールドするわけであるが、本実施例
においてはランダムアクセス回路及びランダムリセット
回路が動作している時間と、ランダムサンプル回路が動
作している時間が独立しているので、画素（３１）のラ
ンダムアクセス回路及びランダムリセット回路が動作し
た後に、まずアドレスメモリ２１の情報を基にＨ方向共
通アドレスデコーダ２３及びＶ方向共通アドレスデコー
ダ２４により画素（１２）が選択される。次いで、サン
プルコントロールパルスφＣｓによりランダムサンプル
回路を動作させ、再露光した信号電荷がサンプルホール
ドされる。画素（１３）及び（２３）についても同様の
手順でサンプルホールドが行われる。そして、２回目の
読み出しとして全画素がサンプルホールドされている画
像信号が所定の順序で読み出される。本実施例では、Ｈ
方向のアドレスデコーダ及びＶ方向のアドレスデコーダ
をそれぞれ共通化すると共に、ランダムアクセス回路及
びランダムリセット回路のアクセスリセットコントロー
ル線を共通にしたことにより、固体撮像素子の構成を簡
単化でき、またダイナミックレンジも拡大することがで
きる。 ［第８実施例］図１５は本発明の固体撮像素子の第８実
施例を示した図である。図１５において、２３はランダ
ムアクセス回路、ランダムリセット回路及びランダムサ
ンプル回路のうちＨ方向アドレスを指定するための回路
を共通化したＨ方向共通アドレスデコーダである。図１
６は上記図１５の固体撮像素子の画素２を示した図で、
Ｈ方向アクセスパストランジスタＴ８、Ｈ方向リセット
パストランジスタＴ１０及びＨ方向サンプルパストラン
ジスタＴ１２のゲートはすべてＨ方向共通デコーダ２３
のＨ方向アドレス線６に接続されている。これにより、
Ｈ方向共通アドレスパルスφＨｃにより選択されたＶ方
向一列の画素すべてのＨ方向アクセスパストランジスタ
Ｔ８、Ｈ方向リセットパストランジスタＴ１０及びＨ方
向サンプルパストランジスタＴ１２がオン状態となる。
固体撮像素子の画素の配列は図３に示したように３行３
列のものとする。図１７は時間経過に対応した画素毎の
ランダムアクセス回路（Ａで示す）、ランダムリセット
回路（Ｒで示す）およびランダムサンプル回路（Ｓで示
す）の動作状態と、比較器１８による基準信号と対応す
る画素の画像信号との比較結果を表した図である。本実
施例の動作を図１７に基づいて説明する。まず、ある露
光条件で１回目の露光が行われた後、ランダムサンプル
回路を動作させて全画素のフォトダイオードＤ１及び蓄
積容量Ｃ１に蓄積されている電荷が電圧変換され、所定
の順序でサンプルホールドされる。次に、ランダムアク
セス回路を動作させて全画素がサンプルホールドされて
いる画像信号が所定の順序で読み出される。これが１回
目の読み出しで、比較器１８の比較結果では、画素（１
２），（１３）及び（２３）が基準信号に合わないこと
がわかるので、これらの画素のアドレスはアドレスメモ
リ２１に記憶される。本実施例においては、Ｈ方向のア
ドレスデコーダを共通にしているので、次に画素（１
２）のＨ方向アドレスが選択されるのは、画素（２２）
のランダムアクセス回路が動作している時になる。この
時アドレスメモリ２１の情報を基にランダムリセット回
路のＶ方向デコーダにより画素（１２）のランダムリセ
ット回路を動作させ、再露光が開始される。画素（１
３）及び（２３）についても同様の手順で再露光が行わ
れる。適当な露光時間の経過後、画素（１２）の信号電
荷をサンプルホールドするわけであるが、本実施例にお
いては同じく画素（１２）のＨ方向アドレスが選択され
ている画素（３２）のランダムアクセス回路が動作して
いる時に、アドレスメモリ２１の情報を基にランダムサ
ンプル回路のＶ方向デコーダにより画素（１２）のラン
ダムサンプル回路を動作させ、再露光した信号電荷がサ
ンプルホールドされる。画素（１３）及び（２３）につ
いても同様の手順でサンプルホールドが行われる。そし
て２回目の読み出しとして全画素がサンプルホールドさ
れている画像信号が所定の順序で読み出される。本実施
例では、Ｈ方向のアドレスデコーダを共通化したことに
より固体撮像素子の構成を簡単化でき、またダイナミッ
クレンジも拡大することができる。 ［第９実施例］本発明の第９実施例を図１８に基づいて
説明する。図１８は時間経過に対応した画素毎のランダ
ムアクセス回路（Ａで示す）、ランダムリセット回路
（Ｒで示す）およびランダムサンプル回路（Ｓで示す）
の動作状態と、比較器１８による基準信号と対応する画
素の画像信号との比較結果を表した図である。なお、こ
こでは第８実施例の固体撮像素子を用いるものとする。
また、本実施例ではランダムアクセス回路を動作させ、
複数の画素のサンプルホールド回路の信号を所定の順序
で読み出す時の繰り返し時間が３つに分割され、各分割
された時間がそれぞれランダムアクセス回路が動作する
時間、ランダムサンプル回路が動作する時間及びランダ
ムリセット回路が動作する時間に割り当てられている。
更に、図１８は一連の動作を示し、図１８（ａ）の後に
図１８（ｂ）が続いている。図１８において、まず１回
目の読み出しが行われ、比較器１８では画素信号と基準
信号の比較が行われる。比較器１８の比較結果では、画
素（１２），（１３）及び（２３）が基準信号に合わな
いことがわかるので、画素（１２）のランダムアクセス
回路が動作した後、画素（１２）のランダムリセット回
路を動作させて再露光が開始される。画素（１３）及び
（２３）についても同様の手順で再露光が行われる。そ
して、画素（３１）のランダムアクセス回路が動作した
後、画素（１２）のランダムサンプル回路を動作させ、
再露光した信号電荷がサンプルホールドされる。画素
（１３）及び（２３）についても同様の手順でサンプル
ホールドが行われる。次に、２回目の読み出しとして全
画素がサンプルホールドされている画像信号が所定の順
序で読み出される。ここで、第８実施例では、ある画素
の再露光の時間の設定、即ちランダムリセット回路の動
作及びランダムサンプル回路の動作が同じＨ方向アドレ
スが指定された時に制限されてしまうため、露光時間の
設定が水平走査期間単位に限定されてしまうのである
が、本実施例ではランダムアクセス回路が動作している
時間、ランダムサンプル回路が動作している時間及びラ
ンダムリセット回路が動作している時間が独立している
ので、Ｈ方向アドレス及びＶ方向アドレスを指定し直す
ことで、画素信号を所定の順序で読み出す時の繰り返し
時間単位の露光時間の設定が可能となる。 ［第１０実施例］図１９は本発明の固体撮像素子の第１
０実施例を示した図である。図１９において、２４はラ
ンダムアクセス回路、ランダムリセット回路及びランダ
ムサンプル回路のうちＶ方向アドレスを指定するための
回路を共通化したＶ方向共通アドレスデコーダである。
図２０は図１９の固体撮像素子の画素２を示した図で、
Ｖ方向アクセスパストランジスタＴ７、Ｖ方向リセット
パストランジスタＴ９及びＶ方向サンプルパストランジ
スタＴ１１のゲートはすべてＶ方向共通デコーダ２４の
Ｖ方向アドレス線１０に接続されている。これにより、
Ｖ方向共通アドレスパルスφＶｃにより選択されたＨ方
向一列の画素すべてのＶ方向アクセスパストランジスタ
Ｔ７、Ｖ方向リセットパストランジスタＴ９及びＶ方向
サンプルパストランジスタＴ１１がオン状態となる。固
体撮像素子の画素の配列は図３に示したように３行３列
のものとする。図２１は時間経過に対応した画素毎のラ
ンダムアクセス回路（Ａで示す）、ランダムリセット回
路（Ｒで示す）およびランダムサンプル回路（Ｓで示
す）の動作状態と、比較器１８による基準信号と対応す
る画素の画像信号との比較結果を表した図である。本実
施例の動作を図２１に基づいて説明する。まず、ある露
光条件で１回目の露光が行われた後、ランダムサンプル
回路を動作させて全画素のフォトダイオードＤ１及び蓄
積容量Ｃ１に蓄積されている電荷が電圧変換され、所定
の順序でサンプルホールドされる。次に、ランダムアク
セス回路を動作させて全画素がサンプルホールドされて
いる画像信号が所定の順序で読み出される。これが１回
目の読み出しで、比較器１８の比較結果では、画素（１
１）及び（２１）が基準信号に合わないことがわかるの
で、これらの画素のアドレスはアドレスメモリ２１に記
憶される。本実施例においては、Ｖ方向のアドレスデコ
ーダを共通にしているので、画素（１１）のＶ方向アド
レスが選択されるのは、現在かあるいは一垂直走査期間
後となる。
ダムアクセス回路（Ａで示す）、ランダムリセット回路
（Ｒで示す）及びランダムサンプル回路（Ｓで示す）の
動作状態、選択されているアクセスリセットコントロー
ルパルスφＣa/r 及びサンプルコントロールパルスφＣ
ｓ、比較器１８による基準信号と対応する画素の画像信
号との比較結果を表した図である。なお、ここではラン
ダムアクセス回路を動作させ、複数の画素のサンプルホ
ールド回路の信号を所定の順序で読み出す時の繰り返し
時間が２つに分割され、一方がランダムアクセス回路及
びランダムリセット回路が動作する時間、もう一方がラ
ンダムサンプル回路が動作する時間に割り当てられてい
る。更に、図１４は一連の動作を示し、図１４（ａ）の
後に図１４（ｂ）が続いている。本実施例の動作を図１
４に基づいて説明する。まず、ある露光条件で１回目の
露光が行われた後、ランダムサンプル回路を動作させて
全画素のフォトダイオードＤ１及び蓄積容量Ｃ１に蓄積
されている電荷が電圧変換され、所定の順序でサンプル
ホールドされる。次に、ランダムアクセス回路を動作さ
せて全画素がサンプルホールドされている画像信号が所
定の順序で読み出されると共に、画素のリセットが同時
に行われ、再露光が開始される。これが１回目の読み出
しで、比較器１８の比較結果では画素（１２），（１
３）及び（２３）が基準信号に合わないことがわかるの
で、これらの画素のアドレスはアドレスメモリ２１に記
憶される。適当な露光時間の経過後、画素（１２）の信
号電荷をサンプルホールドするわけであるが、本実施例
においてはランダムアクセス回路及びランダムリセット
回路が動作している時間と、ランダムサンプル回路が動
作している時間が独立しているので、画素（３１）のラ
ンダムアクセス回路及びランダムリセット回路が動作し
た後に、まずアドレスメモリ２１の情報を基にＨ方向共
通アドレスデコーダ２３及びＶ方向共通アドレスデコー
ダ２４により画素（１２）が選択される。次いで、サン
プルコントロールパルスφＣｓによりランダムサンプル
回路を動作させ、再露光した信号電荷がサンプルホール
ドされる。画素（１３）及び（２３）についても同様の
手順でサンプルホールドが行われる。そして、２回目の
読み出しとして全画素がサンプルホールドされている画
像信号が所定の順序で読み出される。本実施例では、Ｈ
方向のアドレスデコーダ及びＶ方向のアドレスデコーダ
をそれぞれ共通化すると共に、ランダムアクセス回路及
びランダムリセット回路のアクセスリセットコントロー
ル線を共通にしたことにより、固体撮像素子の構成を簡
単化でき、またダイナミックレンジも拡大することがで
きる。 ［第８実施例］図１５は本発明の固体撮像素子の第８実
施例を示した図である。図１５において、２３はランダ
ムアクセス回路、ランダムリセット回路及びランダムサ
ンプル回路のうちＨ方向アドレスを指定するための回路
を共通化したＨ方向共通アドレスデコーダである。図１
６は上記図１５の固体撮像素子の画素２を示した図で、
Ｈ方向アクセスパストランジスタＴ８、Ｈ方向リセット
パストランジスタＴ１０及びＨ方向サンプルパストラン
ジスタＴ１２のゲートはすべてＨ方向共通デコーダ２３
のＨ方向アドレス線６に接続されている。これにより、
Ｈ方向共通アドレスパルスφＨｃにより選択されたＶ方
向一列の画素すべてのＨ方向アクセスパストランジスタ
Ｔ８、Ｈ方向リセットパストランジスタＴ１０及びＨ方
向サンプルパストランジスタＴ１２がオン状態となる。
固体撮像素子の画素の配列は図３に示したように３行３
列のものとする。図１７は時間経過に対応した画素毎の
ランダムアクセス回路（Ａで示す）、ランダムリセット
回路（Ｒで示す）およびランダムサンプル回路（Ｓで示
す）の動作状態と、比較器１８による基準信号と対応す
る画素の画像信号との比較結果を表した図である。本実
施例の動作を図１７に基づいて説明する。まず、ある露
光条件で１回目の露光が行われた後、ランダムサンプル
回路を動作させて全画素のフォトダイオードＤ１及び蓄
積容量Ｃ１に蓄積されている電荷が電圧変換され、所定
の順序でサンプルホールドされる。次に、ランダムアク
セス回路を動作させて全画素がサンプルホールドされて
いる画像信号が所定の順序で読み出される。これが１回
目の読み出しで、比較器１８の比較結果では、画素（１
２），（１３）及び（２３）が基準信号に合わないこと
がわかるので、これらの画素のアドレスはアドレスメモ
リ２１に記憶される。本実施例においては、Ｈ方向のア
ドレスデコーダを共通にしているので、次に画素（１
２）のＨ方向アドレスが選択されるのは、画素（２２）
のランダムアクセス回路が動作している時になる。この
時アドレスメモリ２１の情報を基にランダムリセット回
路のＶ方向デコーダにより画素（１２）のランダムリセ
ット回路を動作させ、再露光が開始される。画素（１
３）及び（２３）についても同様の手順で再露光が行わ
れる。適当な露光時間の経過後、画素（１２）の信号電
荷をサンプルホールドするわけであるが、本実施例にお
いては同じく画素（１２）のＨ方向アドレスが選択され
ている画素（３２）のランダムアクセス回路が動作して
いる時に、アドレスメモリ２１の情報を基にランダムサ
ンプル回路のＶ方向デコーダにより画素（１２）のラン
ダムサンプル回路を動作させ、再露光した信号電荷がサ
ンプルホールドされる。画素（１３）及び（２３）につ
いても同様の手順でサンプルホールドが行われる。そし
て２回目の読み出しとして全画素がサンプルホールドさ
れている画像信号が所定の順序で読み出される。本実施
例では、Ｈ方向のアドレスデコーダを共通化したことに
より固体撮像素子の構成を簡単化でき、またダイナミッ
クレンジも拡大することができる。 ［第９実施例］本発明の第９実施例を図１８に基づいて
説明する。図１８は時間経過に対応した画素毎のランダ
ムアクセス回路（Ａで示す）、ランダムリセット回路
（Ｒで示す）およびランダムサンプル回路（Ｓで示す）
の動作状態と、比較器１８による基準信号と対応する画
素の画像信号との比較結果を表した図である。なお、こ
こでは第８実施例の固体撮像素子を用いるものとする。
また、本実施例ではランダムアクセス回路を動作させ、
複数の画素のサンプルホールド回路の信号を所定の順序
で読み出す時の繰り返し時間が３つに分割され、各分割
された時間がそれぞれランダムアクセス回路が動作する
時間、ランダムサンプル回路が動作する時間及びランダ
ムリセット回路が動作する時間に割り当てられている。
更に、図１８は一連の動作を示し、図１８（ａ）の後に
図１８（ｂ）が続いている。図１８において、まず１回
目の読み出しが行われ、比較器１８では画素信号と基準
信号の比較が行われる。比較器１８の比較結果では、画
素（１２），（１３）及び（２３）が基準信号に合わな
いことがわかるので、画素（１２）のランダムアクセス
回路が動作した後、画素（１２）のランダムリセット回
路を動作させて再露光が開始される。画素（１３）及び
（２３）についても同様の手順で再露光が行われる。そ
して、画素（３１）のランダムアクセス回路が動作した
後、画素（１２）のランダムサンプル回路を動作させ、
再露光した信号電荷がサンプルホールドされる。画素
（１３）及び（２３）についても同様の手順でサンプル
ホールドが行われる。次に、２回目の読み出しとして全
画素がサンプルホールドされている画像信号が所定の順
序で読み出される。ここで、第８実施例では、ある画素
の再露光の時間の設定、即ちランダムリセット回路の動
作及びランダムサンプル回路の動作が同じＨ方向アドレ
スが指定された時に制限されてしまうため、露光時間の
設定が水平走査期間単位に限定されてしまうのである
が、本実施例ではランダムアクセス回路が動作している
時間、ランダムサンプル回路が動作している時間及びラ
ンダムリセット回路が動作している時間が独立している
ので、Ｈ方向アドレス及びＶ方向アドレスを指定し直す
ことで、画素信号を所定の順序で読み出す時の繰り返し
時間単位の露光時間の設定が可能となる。 ［第１０実施例］図１９は本発明の固体撮像素子の第１
０実施例を示した図である。図１９において、２４はラ
ンダムアクセス回路、ランダムリセット回路及びランダ
ムサンプル回路のうちＶ方向アドレスを指定するための
回路を共通化したＶ方向共通アドレスデコーダである。
図２０は図１９の固体撮像素子の画素２を示した図で、
Ｖ方向アクセスパストランジスタＴ７、Ｖ方向リセット
パストランジスタＴ９及びＶ方向サンプルパストランジ
スタＴ１１のゲートはすべてＶ方向共通デコーダ２４の
Ｖ方向アドレス線１０に接続されている。これにより、
Ｖ方向共通アドレスパルスφＶｃにより選択されたＨ方
向一列の画素すべてのＶ方向アクセスパストランジスタ
Ｔ７、Ｖ方向リセットパストランジスタＴ９及びＶ方向
サンプルパストランジスタＴ１１がオン状態となる。固
体撮像素子の画素の配列は図３に示したように３行３列
のものとする。図２１は時間経過に対応した画素毎のラ
ンダムアクセス回路（Ａで示す）、ランダムリセット回
路（Ｒで示す）およびランダムサンプル回路（Ｓで示
す）の動作状態と、比較器１８による基準信号と対応す
る画素の画像信号との比較結果を表した図である。本実
施例の動作を図２１に基づいて説明する。まず、ある露
光条件で１回目の露光が行われた後、ランダムサンプル
回路を動作させて全画素のフォトダイオードＤ１及び蓄
積容量Ｃ１に蓄積されている電荷が電圧変換され、所定
の順序でサンプルホールドされる。次に、ランダムアク
セス回路を動作させて全画素がサンプルホールドされて
いる画像信号が所定の順序で読み出される。これが１回
目の読み出しで、比較器１８の比較結果では、画素（１
１）及び（２１）が基準信号に合わないことがわかるの
で、これらの画素のアドレスはアドレスメモリ２１に記
憶される。本実施例においては、Ｖ方向のアドレスデコ
ーダを共通にしているので、画素（１１）のＶ方向アド
レスが選択されるのは、現在かあるいは一垂直走査期間
後となる。
【００２７】図２１では現在Ｖ方向アドレスが選択され
ている場合を示しており、画素（１２）のランダムアク
セス回路が動作している時になる。この時、アドレスメ
モリ２１の情報を基にランダムリセット回路のＨ方向デ
コーダにより画素（１１）のランダムリセット回路を動
作させ、再露光が開始される。画素（２１）についても
同様の手順で再露光が開始される。適当な露光時間の経
過後、画素（１１）の信号電荷をサンプルホールドする
わけであるが、本実施例においては同じく画素（１１）
のＶ方向アドレスが選択されている画素（１３）のラン
ダムアクセス回路が動作している時に、アドレスメモリ
２１の情報を基にランダムサンプル回路のＨ方向デコー
ダにより画素（１１）のランダムサンプル回路を動作さ
せ、再露光した信号電荷がサンプルホールドされる。画
素（２１）についても同様の手順でサンプルホールドが
行われる。そして、２回目の読み出しとして全画素がサ
ンプルホールドしている画像信号が所定の順序で読み出
される。本実施例では、Ｖ方向のアドレスデコーダを共
通化したことにより、固体撮像素子の構成を簡単かでき
ると共に、ダイナミックレンジも拡大することができ
る。 ［第１１実施例］本発明の第１１実施例を図１８に基づ
いて説明する。この実施例は固体撮像素子として図１９
に示した第１０実施例の固体撮像素子を用いたときの例
である。図１８において、まず１回目の読み出しが行わ
れ、比較器１８では画素信号と基準信号の比較が行われ
る。比較器１８の比較結果では、画素（１２），（１
３）及び（２３）が基準信号に合わないことがわかるの
で、画素（１２）のランダムアクセス回路が動作した
後、画素（１２）のランダムリセット回路を動作させて
再露光が開始される。画素（１３）及び（２３）につい
ても同様の手順で再露光が行われる。そして、画素（３
１）のランダムアクセス回路が動作した後、画素（１
２）のランダムサンプル回路を動作させ、再露光した信
号電荷がサンプルホールドされる。画素（１３）及び
（２３）についても同様の手順でサンプルホールドが行
われる。次に、２回目の読み出しとして全画素がサンプ
ルホールドされている画像信号が所定の順序で読み出さ
れる。ここで、第１０実施例では、ある画素の再露光の
時間の設定、即ちランダムリセット回路の動作及びラン
ダムサンプル回路の動作が同じＶ方向アドレスが指定さ
れた時に制限されてしまうため、露光時間の設定が現在
の水平走査期間内か垂直走査期間毎の一水平走査期間内
に限定されてしまうのであるが、本実施例ではランダム
アクセス回路が動作している時間、ランダムサンプル回
路が動作している時間及びランダムリセット回路が動作
している時間が独立しているので、Ｈ方向アドレス及び
Ｖ方向アドレスを指定し直すことで、画素信号を所定の
順序で読み出す時の繰り返し時間単位の露光時間の設定
が可能となる。 ［第１２実施例］図２２は本発明の固体撮像素子の第１
２実施例を示した図である。図２２において、２３はラ
ンダムアクセス回路、ランダムリセット回路及びランダ
ムサンプル回路のうちＨ方向アドレスを指定するための
回路を共通化したＨ方向共通アドレスデコーダ、２４は
ランダムアクセス回路、ランダムリセット回路及びラン
ダムサンプル回路のうちＶ方向アドレスを指定するため
の回路を共通化したＶ方向共通アドレスデコーダ、２５
は全画素のアクセスコントロールパストランジスタＴ１
３のゲートに接続されるアクセスコントロール線、２６
は全画素のリセットコントロールパストランジスタＴ１
５のゲートに接続されるリセットコントロール線、２７
は全画素のリセットコントロールパストランジスタＴ１
７のゲートに接続されるサンプルコントロール線であ
る。
ている場合を示しており、画素（１２）のランダムアク
セス回路が動作している時になる。この時、アドレスメ
モリ２１の情報を基にランダムリセット回路のＨ方向デ
コーダにより画素（１１）のランダムリセット回路を動
作させ、再露光が開始される。画素（２１）についても
同様の手順で再露光が開始される。適当な露光時間の経
過後、画素（１１）の信号電荷をサンプルホールドする
わけであるが、本実施例においては同じく画素（１１）
のＶ方向アドレスが選択されている画素（１３）のラン
ダムアクセス回路が動作している時に、アドレスメモリ
２１の情報を基にランダムサンプル回路のＨ方向デコー
ダにより画素（１１）のランダムサンプル回路を動作さ
せ、再露光した信号電荷がサンプルホールドされる。画
素（２１）についても同様の手順でサンプルホールドが
行われる。そして、２回目の読み出しとして全画素がサ
ンプルホールドしている画像信号が所定の順序で読み出
される。本実施例では、Ｖ方向のアドレスデコーダを共
通化したことにより、固体撮像素子の構成を簡単かでき
ると共に、ダイナミックレンジも拡大することができ
る。 ［第１１実施例］本発明の第１１実施例を図１８に基づ
いて説明する。この実施例は固体撮像素子として図１９
に示した第１０実施例の固体撮像素子を用いたときの例
である。図１８において、まず１回目の読み出しが行わ
れ、比較器１８では画素信号と基準信号の比較が行われ
る。比較器１８の比較結果では、画素（１２），（１
３）及び（２３）が基準信号に合わないことがわかるの
で、画素（１２）のランダムアクセス回路が動作した
後、画素（１２）のランダムリセット回路を動作させて
再露光が開始される。画素（１３）及び（２３）につい
ても同様の手順で再露光が行われる。そして、画素（３
１）のランダムアクセス回路が動作した後、画素（１
２）のランダムサンプル回路を動作させ、再露光した信
号電荷がサンプルホールドされる。画素（１３）及び
（２３）についても同様の手順でサンプルホールドが行
われる。次に、２回目の読み出しとして全画素がサンプ
ルホールドされている画像信号が所定の順序で読み出さ
れる。ここで、第１０実施例では、ある画素の再露光の
時間の設定、即ちランダムリセット回路の動作及びラン
ダムサンプル回路の動作が同じＶ方向アドレスが指定さ
れた時に制限されてしまうため、露光時間の設定が現在
の水平走査期間内か垂直走査期間毎の一水平走査期間内
に限定されてしまうのであるが、本実施例ではランダム
アクセス回路が動作している時間、ランダムサンプル回
路が動作している時間及びランダムリセット回路が動作
している時間が独立しているので、Ｈ方向アドレス及び
Ｖ方向アドレスを指定し直すことで、画素信号を所定の
順序で読み出す時の繰り返し時間単位の露光時間の設定
が可能となる。 ［第１２実施例］図２２は本発明の固体撮像素子の第１
２実施例を示した図である。図２２において、２３はラ
ンダムアクセス回路、ランダムリセット回路及びランダ
ムサンプル回路のうちＨ方向アドレスを指定するための
回路を共通化したＨ方向共通アドレスデコーダ、２４は
ランダムアクセス回路、ランダムリセット回路及びラン
ダムサンプル回路のうちＶ方向アドレスを指定するため
の回路を共通化したＶ方向共通アドレスデコーダ、２５
は全画素のアクセスコントロールパストランジスタＴ１
３のゲートに接続されるアクセスコントロール線、２６
は全画素のリセットコントロールパストランジスタＴ１
５のゲートに接続されるリセットコントロール線、２７
は全画素のリセットコントロールパストランジスタＴ１
７のゲートに接続されるサンプルコントロール線であ
る。
【００２８】図２３は上記第１２実施例の固体撮像素子
の画素２を示した図で、ゲートがＨ方向アドレス線６に
接続されたＨ方向アドレスパストランジスタＴ２０及び
ゲートがＶ方向アドレス線１０に接続されたＶ方向アド
レスパストランジスタＴ１９が直列に接続されると共
に、そのトランジスタＴ１９の出力がゲートを共通に接
続したアクセスパストランジスタＴ１４、リセットパス
トランジスタＴ１６及びサンプルパストランジスタＴ１
８のゲートに接続されている。これにより、Ｈ方向共通
アドレスパルスφＨｃ及びＶ方向共通アドレスパルスφ
Ｖｃにより選択された一つ画素のアクセスパストランジ
スタＴ１４、リセットパストランジスタＴ１６及びサン
プルパストランジスタＴ１８がオンする。そして、アク
セスコントロールパルスφＣａ、リセットコントロール
パルスφＣｒ及びサンプルコントロールパルスφＣｓに
より、それぞれランダムアクセス回路、ランダムリセッ
ト回路及びランダムサンプル回路が選択され動作するよ
うに構成されている。固体撮像素子の画素の配列は図３
に示したように３行３列のものとする。
の画素２を示した図で、ゲートがＨ方向アドレス線６に
接続されたＨ方向アドレスパストランジスタＴ２０及び
ゲートがＶ方向アドレス線１０に接続されたＶ方向アド
レスパストランジスタＴ１９が直列に接続されると共
に、そのトランジスタＴ１９の出力がゲートを共通に接
続したアクセスパストランジスタＴ１４、リセットパス
トランジスタＴ１６及びサンプルパストランジスタＴ１
８のゲートに接続されている。これにより、Ｈ方向共通
アドレスパルスφＨｃ及びＶ方向共通アドレスパルスφ
Ｖｃにより選択された一つ画素のアクセスパストランジ
スタＴ１４、リセットパストランジスタＴ１６及びサン
プルパストランジスタＴ１８がオンする。そして、アク
セスコントロールパルスφＣａ、リセットコントロール
パルスφＣｒ及びサンプルコントロールパルスφＣｓに
より、それぞれランダムアクセス回路、ランダムリセッ
ト回路及びランダムサンプル回路が選択され動作するよ
うに構成されている。固体撮像素子の画素の配列は図３
に示したように３行３列のものとする。
【００２９】図２４は時間経過に対応した画素毎のラン
ダムアクセス回路（Ａで示す）、ランダムリセット回路
（Ｒで示す）及びランダムサンプル回路（Ｓで示す）の
動作状態、選択されているアクセスコントロールパルス
φＣａ、リセットコントロールパルスφＣｒ及びサンプ
ルコントロールパルスφＣｓ、比較器１８による基準信
号と対応する画素の画像信号との比較結果をそれぞれ表
した図である。なお、ここではランダムアクセス回路を
動作させ、複数の画素のサンプルホールド回路の信号を
所定の順序で読み出すときの繰り返し時間が３つに分割
され、各分割された時間がそれぞれランダムアクセス回
路が動作する時間、ランダムサンプル回路が動作する時
間及びランダムリセット回路が動作する時間に割り当て
られている。また、図２４は固体撮像素子の一連の動作
を示し、図２４（ａ）の後に図２４（ｂ）が続いてい
る。
ダムアクセス回路（Ａで示す）、ランダムリセット回路
（Ｒで示す）及びランダムサンプル回路（Ｓで示す）の
動作状態、選択されているアクセスコントロールパルス
φＣａ、リセットコントロールパルスφＣｒ及びサンプ
ルコントロールパルスφＣｓ、比較器１８による基準信
号と対応する画素の画像信号との比較結果をそれぞれ表
した図である。なお、ここではランダムアクセス回路を
動作させ、複数の画素のサンプルホールド回路の信号を
所定の順序で読み出すときの繰り返し時間が３つに分割
され、各分割された時間がそれぞれランダムアクセス回
路が動作する時間、ランダムサンプル回路が動作する時
間及びランダムリセット回路が動作する時間に割り当て
られている。また、図２４は固体撮像素子の一連の動作
を示し、図２４（ａ）の後に図２４（ｂ）が続いてい
る。
【００３０】本実施例の動作を図２４に基づいて説明す
る。まず、ある露光条件で１回目の露光が行われた後、
ランダムサンプル回路を動作させて全画素のフォトダイ
オードＤ１及び蓄積容量Ｃ１に蓄積されている電荷が電
圧変換され、所定の順序でサンプルホールドされる。次
に、ランダムアクセス回路を動作させて全画素がサンプ
ルホールドされている画像信号が所定の順序で読み出さ
れる。これが１回目の読み出しで、比較器１８の比較結
果では画素（１２），（１３）及び（２３）が基準信号
に合わないことがわかるので、これらの画素のアドレス
はアドレスメモリ２１に記憶される。本実施例において
は、ランダムアクセス回路が動作している時間、ランダ
ムサンプル回路が動作している時間及びランダムリセッ
ト回路が動作している時間が独立しているので、画素
（１２）のランダムアクセス回路及びランダムリセット
回路が動作した後に、アドレスメモリ２１の情報を基に
Ｈ方向共通アドレスデコーダ２３及びＶ方向共通アドレ
スデコーダ２４により画素（１２）が選択される。次い
で、リセットコントロールパルスφＣｒによりランダム
リセット回路を動作させ、再露光が開始される。画素
（１３）及び（２３）についても同様の手順で再露光が
行われる。適当な露光時間の経過後、画素（１２）の信
号電荷をサンプルホールドするわけであるが、本実施例
においては画素（３１）のランダムアクセス回路が動作
した後に、アドレスメモリ２１の情報を基にＨ方向共通
アドレスデコーダ２３及びＶ方向共通アドレスデコーダ
２４により画素（１２）が選択される。その後、サンプ
ルコントロールパルスφＣｓによりランダムサンプル回
路を動作させ、再露光した信号電荷がサンプルホールド
される。画素（１３）及び（２３）についても同様の手
順でサンプルホールドが行われる。そして、２回目の読
み出しとして、全画素がサンプルホールドしている画像
信号が所定の順序で読み出される。本実施例において
も、Ｈ方向のアドレスデコーダ及びＶ方向のアドレスデ
コーダをそれぞれ共通化したことにより、固体撮像素子
の構成を簡単化できると共に、ダイナミックレンジも拡
大することができる。
る。まず、ある露光条件で１回目の露光が行われた後、
ランダムサンプル回路を動作させて全画素のフォトダイ
オードＤ１及び蓄積容量Ｃ１に蓄積されている電荷が電
圧変換され、所定の順序でサンプルホールドされる。次
に、ランダムアクセス回路を動作させて全画素がサンプ
ルホールドされている画像信号が所定の順序で読み出さ
れる。これが１回目の読み出しで、比較器１８の比較結
果では画素（１２），（１３）及び（２３）が基準信号
に合わないことがわかるので、これらの画素のアドレス
はアドレスメモリ２１に記憶される。本実施例において
は、ランダムアクセス回路が動作している時間、ランダ
ムサンプル回路が動作している時間及びランダムリセッ
ト回路が動作している時間が独立しているので、画素
（１２）のランダムアクセス回路及びランダムリセット
回路が動作した後に、アドレスメモリ２１の情報を基に
Ｈ方向共通アドレスデコーダ２３及びＶ方向共通アドレ
スデコーダ２４により画素（１２）が選択される。次い
で、リセットコントロールパルスφＣｒによりランダム
リセット回路を動作させ、再露光が開始される。画素
（１３）及び（２３）についても同様の手順で再露光が
行われる。適当な露光時間の経過後、画素（１２）の信
号電荷をサンプルホールドするわけであるが、本実施例
においては画素（３１）のランダムアクセス回路が動作
した後に、アドレスメモリ２１の情報を基にＨ方向共通
アドレスデコーダ２３及びＶ方向共通アドレスデコーダ
２４により画素（１２）が選択される。その後、サンプ
ルコントロールパルスφＣｓによりランダムサンプル回
路を動作させ、再露光した信号電荷がサンプルホールド
される。画素（１３）及び（２３）についても同様の手
順でサンプルホールドが行われる。そして、２回目の読
み出しとして、全画素がサンプルホールドしている画像
信号が所定の順序で読み出される。本実施例において
も、Ｈ方向のアドレスデコーダ及びＶ方向のアドレスデ
コーダをそれぞれ共通化したことにより、固体撮像素子
の構成を簡単化できると共に、ダイナミックレンジも拡
大することができる。
【００３１】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、ラン
ダムリセット回路、ランダムサンプル回路あるいはラン
ダムアクセス回路をそれぞれ動作させるＨ方向デコーダ
やＶ方向デコーダを共通に用いることにより、ダイナミ
ックレンジを拡大できると共に固体撮像素子の回路規模
の縮小が可能となり、装置の小型化やコストの低減を実
現できるという効果がある。
ダムリセット回路、ランダムサンプル回路あるいはラン
ダムアクセス回路をそれぞれ動作させるＨ方向デコーダ
やＶ方向デコーダを共通に用いることにより、ダイナミ
ックレンジを拡大できると共に固体撮像素子の回路規模
の縮小が可能となり、装置の小型化やコストの低減を実
現できるという効果がある。
【図１】本発明の固体撮像素子の第１実施例を示した回
路構成図である。
路構成図である。
【図２】図１の実施例の画素の構成を示した回路図であ
る。
る。
【図３】固体撮像素子の画素の配列を示した図である。
【図４】図１の実施例の固体撮像素子の動作を示した図
である。
である。
【図５】本発明の第２実施例及び第４実施例を示した図
である。
である。
【図６】本発明の固体撮像素子の第３実施例を示した回
路構成図である。
路構成図である。
【図７】図６の実施例の画素の構成を示した回路図であ
る。
る。
【図８】図６の実施例の固体撮像素子の動作を示した図
である。
である。
【図９】本発明の固体撮像素子の第５実施例を示した回
路構成図である。
路構成図である。
【図１０】図９の実施例の画素の構成を示した回路図で
ある。
ある。
【図１１】図９の実施例の固体撮像素子の動作を示した
図である。
図である。
【図１２】本発明の固体撮像素子の第７実施例を示した
回路構成図である。
回路構成図である。
【図１３】図１２の実施例の画素の構成を示した回路図
である。
である。
【図１４】図１２の実施例の固体撮像素子の動作を示し
た図である。
た図である。
【図１５】本発明の固体撮像素子の第８実施例を示した
回路構成図である。
回路構成図である。
【図１６】図１５の実施例の画素の構成を示した回路図
である。
である。
【図１７】図１５の実施例の固体撮像素子の動作を示し
た図である。
た図である。
【図１８】本発明の第９実施例及び第１１実施例を示し
た図である。
た図である。
【図１９】本発明の固体撮像素子の第１０実施例を示し
た回路構成図である。
た回路構成図である。
【図２０】図１９の実施例の画素の構成を示した回路図
である。
である。
【図２１】図１９の実施例の固体撮像素子の動作を示し
た図である。
た図である。
【図２２】本発明の固体撮像素子の第１２実施例を示し
た回路構成図である。
た回路構成図である。
【図２３】図２２の実施例の画素の構成を示した回路図
である。
である。
【図２４】図２２の実施例の固体撮像素子の動作を示し
た図である。
た図である。
【図２５】従来例の固体撮像素子を示した回路構成図で
ある。
ある。
【図２６】図２５の固体撮像素子の画素の構成を示した
回路図である。
回路図である。
【図２７】固体撮像素子を用いた固体撮像装置の一構成
例を示したブロック図である。
例を示したブロック図である。
１ 撮像領域 ２ 画素 ３〜５ Ｈ方向デコーダ ７〜９ Ｖ方向デコーダ ６ Ｈ方向アドレス線 １０ Ｖ方向アドレス線 １２ 出力回路 ２３ Ｈ方向共通アドレスデコーダ ２４ Ｖ方向共通アドレスデコーダ ２８ Ｈ方向アクセスリセットアドレスデコーダ ２９ Ｖ方向アクセスリセットアドレスデコーダ Ｄ１ フォトダイオード Ｃ１ 蓄積容量
Claims (6)
- 【請求項１】 水平方向及び垂直方向に配列された複数
の画素を有し、各画素には光電変換素子、この光電変換
素子に蓄積された電荷を掃き出すためのリセットスイッ
チ、前記電荷を信号としてサンプルホールドするための
サンプルホールド回路を備えると共に、指定された画素
のリセットスイッチを駆動するためのランダムリセット
回路と、指定された画素の信号を前記サンプルホールド
回路にサンプルホールドするためのランダムサンプル回
路と、指定された画素のサンプルホールド回路の信号を
読み出すためのランダムアクセス回路とを備えた固体撮
像素子において、前記ランダムリセット回路及び前記ラ
ンダムアクセス回路のうち、水平アドレスを指定するた
めの回路及び垂直アドレスを指定するための回路をそれ
ぞれ共通化したことを特徴とする固体撮像素子。 - 【請求項２】 請求項１の固体撮像素子において、更に
前記ランダムサンプル回路の水平アドレスを指定するた
めの回路を共通化したことを特徴とする請求項１の固体
撮像素子。 - 【請求項３】請求項１の固体撮像素子において、更に前
記ランダムサンプル回路の垂直アドレスを指定するため
の回路を共通化したことを特徴とする請求項１の固体撮
像素子。 - 【請求項４】 水平方向及び垂直方向に配列された複数
の画素を有し、各画素には光電変換素子、この光電変換
素子に蓄積された電荷を掃き出すためのリセットスイッ
チ、前記電荷を信号としてサンプルホールドするための
サンプルホールド回路を備えると共に、指定された画素
のリセットスイッチを駆動するためのランダムリセット
回路と、指定された画素の信号を前記サンプルホールド
回路にサンプルホールドするためのランダムサンプル回
路と、指定された画素のサンプルホールド回路の信号を
読み出すためのランダムアクセス回路とを備えた固体撮
像素子において、前記ランダムリセット回路、ランダム
サンプル回路及びランダムアクセス回路のうち、水平ア
ドレスを指定するための回路及び垂直アドレスを指定す
るための回路をそれぞれ共通化すると共に、指定された
画素のランダムリセット回路、ランダムサンプル回路及
びランダムアクセス回路を動作させるためのスイッチ素
子をそれぞれ設け、かつこのスイッチ素子のうちランダ
ムリセット回路及びランダムアクセス回路を動作させる
ためのスイッチ素子の制御端子を共通にしたことを特徴
とする固体撮像素子。 - 【請求項５】 水平方向及び垂直方向に配列された複数
の画素を有し、各画素には光電変換素子、この光電変換
素子に蓄積された電荷を掃き出すためのリセットスイッ
チ、前記電荷を信号としてサンプルホールドするための
サンプルホールド回路を備えると共に、指定された画素
のリセットスイッチを駆動するためのランダムリセット
回路と、指定された画素の信号を前記サンプルホールド
回路にサンプルホールドするためのランダムサンプル回
路と、指定された画素のサンプルホールド回路の信号を
読み出すためのランダムアクセス回路とを備えた固体撮
像素子において、前記ランダムリセット回路、ランダム
サンプル回路及びランダムアクセス回路のうち、水平ア
ドレスを指定するための回路または垂直アドレスを指定
するための回路のいずれか一方を共通化したことを特徴
とする固体撮像素子。 - 【請求項６】 水平方向及び垂直方向に配列された複数
の画素を有し、各画素には光電変換素子、この光電変換
素子に蓄積された電荷を掃き出すためのリセットスイッ
チ、前記電荷を信号としてサンプルホールドするための
サンプルホールド回路を備えると共に、指定された画素
のリセットスイッチを駆動するためのランダムリセット
回路と、指定された画素の信号を前記サンプルホールド
回路にサンプルホールドするためのランダムサンプル回
路と、指定された画素のサンプルホールド回路の信号を
読み出すためのランダムアクセス回路とを備えた固体撮
像素子において、前記ランダムリセット回路、ランダム
サンプル回路及びランダムアクセス回路のうち、水平ア
ドレスを指定するための回路及び垂直アドレスを指定す
るための回路をそれぞれ共通化すると共に、指定された
画素のランダムリセット回路、ランダムサンプル回路及
びランダムアクセス回路を動作させるためのスイッチ素
子を設けたことを特徴とする固体撮像素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28112992A JP3359063B2 (ja) | 1992-09-28 | 1992-09-28 | 固体撮像素子 |
| US08/554,461 US5872596A (en) | 1992-09-28 | 1995-11-07 | Device for widening the dynamic range of solid-state image pickup elements |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28112992A JP3359063B2 (ja) | 1992-09-28 | 1992-09-28 | 固体撮像素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06113206A true JPH06113206A (ja) | 1994-04-22 |
| JP3359063B2 JP3359063B2 (ja) | 2002-12-24 |
Family
ID=17634774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28112992A Expired - Fee Related JP3359063B2 (ja) | 1992-09-28 | 1992-09-28 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3359063B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010141929A (ja) * | 2010-03-10 | 2010-06-24 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Ｍｏｓ型センサ及びその駆動方法 |
| US8164652B2 (en) | 2000-05-26 | 2012-04-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | MOS sensor and drive method thereof |
-
1992
- 1992-09-28 JP JP28112992A patent/JP3359063B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8164652B2 (en) | 2000-05-26 | 2012-04-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | MOS sensor and drive method thereof |
| JP2010141929A (ja) * | 2010-03-10 | 2010-06-24 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Ｍｏｓ型センサ及びその駆動方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3359063B2 (ja) | 2002-12-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5872596A (en) | Device for widening the dynamic range of solid-state image pickup elements | |
| JP4389190B2 (ja) | 画素内局所露光制御機能を有するｃｍｏｓアクティブピクセルセンサ | |
| US6606121B1 (en) | Local auto-adaptive optic sensor | |
| US8013919B2 (en) | CMOS image sensor with increased dynamic range based on multiple exposure periods of varying lengths | |
| US5631704A (en) | Active pixel sensor and imaging system having differential mode | |
| US5296696A (en) | Solid state image pickup apparatus and driving method | |
| JP2787710B2 (ja) | 光電変換装置の信号補正装置 | |
| US6377303B2 (en) | Strobe compatible digital image sensor with low device count per pixel analog-to-digital conversion | |
| US6999374B2 (en) | CMOS image sensor having row decoder capable of shutter timing control | |
| US6522357B2 (en) | Method and apparatus for increasing retention time in image sensors having an electronic shutter | |
| JP2935901B2 (ja) | 撮像装置 | |
| US6903772B1 (en) | Image sensor | |
| JP2603252B2 (ja) | 撮像装置 | |
| JP2003046864A (ja) | 固体撮像装置およびその駆動方法 | |
| JPH11275468A (ja) | サンプリング制御機構搭載型イメージセンサ | |
| JP3359063B2 (ja) | 固体撮像素子 | |
| JP3042643B2 (ja) | 固体撮像装置及び固体撮像装置の駆動方法 | |
| JP3441741B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH04207589A (ja) | 撮像装置及び撮像方法 | |
| KR19990072919A (ko) | 고체촬상장치,그구동방법및카메라 | |
| JP2000023041A (ja) | 撮像装置 | |
| JP2505768B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH11298797A (ja) | 画像検出装置 | |
| JP3011284B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP3332375B2 (ja) | 撮像装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071011 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081011 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091011 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091011 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101011 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101011 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111011 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |