(57)【要約】【課題】撮像素子の画素に制御信号を伝達する信号線の故障を検出する。【解決手段】転送制御信号線は、照射された光に応じて生成された電荷の電荷保持部への転送を制御する転送制御信号を伝達する。リセット制御信号線電荷保持部のリセットを制御するリセット制御信号を伝達する。試験信号生成部は、転送制御信号線およびリセット制御信号線の故障を検出するための試験電圧と伝達された転送制御信号とに基づいて転送試験信号を生成し、試験電圧と伝達されたリセット制御信号とに基づいてリセット試験信号を生成する。試験電圧生成部は、転送試験信号およびリセット制御信号が生成される際に転送試験電圧およびリセット試験電圧を試験電圧としてそれぞれ供給する。故障検出部は、生成された転送試験信号およびリセット試験信号に基づいて転送制御信号線およびリセット制御信号線の故障を検出する。【選択図】図２６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転送された電荷を保持する電荷保持部と、
照射された光に応じて生成された電荷の前記電荷保持部への転送を制御する転送制御信号を伝達する転送制御信号線と、
前記電荷保持部のリセットを制御するリセット制御信号を伝達するリセット制御信号線と、
前記転送制御信号線および前記リセット制御信号線の故障を検出するための試験電圧と前記伝達された転送制御信号とに基づいて転送試験信号を生成し、前記試験電圧と前記伝達されたリセット制御信号とに基づいてリセット試験信号を生成する試験信号生成部と、
前記転送試験信号が生成される際に転送試験電圧を前記試験電圧として前記試験信号生成部に供給し、前記リセット試験信号が生成される際にリセット試験電圧を前記試験電圧として前記試験信号生成部に供給する試験電圧生成部と、
前記生成された転送試験信号および前記生成されたリセット試験信号に基づいて前記転送制御信号線および前記リセット制御信号線の故障を検出する故障検出部と
を具備する撮像素子。
【請求項２】
前記試験電圧生成部は、前記転送試験信号が生成される際に前記試験信号生成部に供給する試験電圧を前記転送試験電圧から当該転送試験電圧とは異なる電圧に変化させる請求項１記載の撮像素子。
【請求項３】
前記故障検出部は、前記転送試験信号が前記転送試験電圧とは異なる場合に前記転送制御信号線の故障を検出する請求項１記載の撮像素子。
【請求項４】
前記故障検出部は、前記リセット試験信号が前記リセット試験電圧とは異なる場合に前記転送制御信号線の故障を検出する請求項１記載の撮像素子。
【請求項５】
前記故障検出部は、前記リセット試験信号が前記リセット試験電圧とは異なる場合に前記リセット制御信号線の故障を検出する請求項１記載の撮像素子。
【請求項６】
前記試験電圧生成部は、前記リセットの際に前記電荷保持部に印加される電圧であるリセット電圧を前記転送試験電圧として供給する請求項１記載の撮像素子。
【請求項７】
前記試験電圧生成部は、前記電荷保持部に保持された電荷に応じた画像信号のダイナミックレンジの範囲の電圧を前記リセット試験電圧として供給する請求項１記載の撮像素子。
【請求項８】
前記電荷保持部は画素に配置されて当該画素において前記電荷保持部に保持された電荷に応じた画像信号が生成される請求項１記載の撮像素子。
【請求項９】
前記試験信号生成部は、前記試験電圧を保持するキャパシタと、前記キャパシタに保持された試験電圧に応じた故障信号を生成する信号生成部と、前記転送制御信号に基づいて前記試験電圧を前記キャパシタに印加して前記信号生成部に前記転送試験信号を生成させる転送試験信号生成部と、前記リセット制御信号に基づいて前記試験電圧を前記キャパシタに印加して前記信号生成部に前記リセット試験信号を生成させるリセット制御信号生成部とを備える請求項８記載の撮像素子。
【請求項１０】
前記生成された画像信号の前記画素からの出力を制御する画素選択制御信号を前記画素に伝達する画素選択制御信号線をさらに具備し、
前記試験信号生成部は、前記伝達された画素選択制御信号に基づいて前記転送試験信号および前記リセット試験信号を出力し、
前記故障検出部は、前記出力された転送試験信号および前記出力されたリセット試験信号に基づいて前記画素選択制御信号線の故障をさらに検出する
請求８記載の撮像素子。
【請求項１１】
前記故障検出部は、前記転送試験信号が前記転送試験電圧とは異なる場合に前記画素選択制御信号線の故障を検出する請求項１０記載の撮像素子。
【請求項１２】
前記故障検出部は、前記リセット試験信号が前記リセット試験電圧とは異なる場合に前記画素選択制御信号線の故障を検出する請求項１０記載の撮像素子。
【請求項１３】
前記転送制御信号および前記リセット制御信号を生成して前記転送制御信号線および前記リセット制御信号線を介してそれぞれ伝達させる制御信号生成部をさらに具備する請求項８記載の撮像素子。
【請求項１４】
前記転送制御信号線は、前記制御信号生成部、前記画素および前記試験信号生成部の順に共通に接続される信号線により構成され、
前記リセット制御信号線は、前記制御信号生成部、前記画素および前記試験信号生成部の順に共通に接続される信号線により構成される
請求項１３記載の撮像素子。
【請求項１５】
前記転送制御信号および前記リセット制御信号を生成する第２の制御信号生成部と、
前記転送試験信号および前記リセット試験信号を生成する第２の試験信号生成部と
をさらに具備し、
前記転送制御信号線は、前記制御信号生成部、前記試験信号生成部、前記画素、前記第２の試験信号生成部および前記第２の制御信号生成部の順に共通に接続される信号線により構成され、
前記リセット制御信号線は、前記制御信号生成部、前記試験信号生成部、前記画素、前記第２の試験信号生成部および前記第２の制御信号生成部の順に共通に接続される信号線により構成される
請求項１３記載の撮像素子。
【請求項１６】
前記画素が行列形状に配置され、
前記試験信号生成部が前記行毎に配置され、
前記転送制御信号線は、前記行毎に配置されて前記画素および前記試験信号生成部に前記転送制御信号を伝達し、
前記リセット制御信号線は、前記行毎に配置されて前記画素および前記試験信号生成部に前記リセット制御信号を伝達し、
前記故障検出部は、前記複数の試験信号生成部から出力された転送試験信号および前記複数の試験信号生成部から出力されたリセット試験信号に基づく前記複数の転送制御信号線および前記複数のリセット制御信号線の故障を検出する
請求項８記載の撮像素子。
【請求項１７】
前記故障検出部の検出結果に基づいて、前記転送制御信号線および前記リセット制御信号線のうちの少なくとも１つが故障した前記行の情報である故障情報を生成する故障情報生成部をさらに具備する請求項１６記載の撮像素子。
【請求項１８】
前記生成された故障情報に基づいて前記出力された画像信号を補正する補正部をさらに具備する請求項１７記載の撮像素子。
【請求項１９】
前記制御信号生成部と前記画素および前記試験信号生成部とは異なる半導体チップに形成され、
前記転送制御信号線は、接続部を介して前記異なる半導体チップ間における前記転送制御信号を伝達し、
前記リセット制御信号線は、接続部を介して前記異なる半導体チップ間における前記リセット制御信号を伝達する
請求項８記載の撮像素子。
【請求項２０】
転送された電荷を保持する電荷保持部と、
照射された光に応じて生成された電荷の前記電荷保持部への転送を制御する転送制御信号を伝達する転送制御信号線と、
前記電荷保持部に保持された電荷のリセットを制御するリセット制御信号を前記画素に伝達するリセット制御信号線と、
前記転送制御信号線および前記リセット制御信号線の故障を検出するための試験電圧と前記伝達された転送制御信号とに基づいて転送試験信号を生成し、前記試験電圧と前記伝達されたリセット制御信号とに基づいてリセット試験信号を生成する試験信号生成部と、
前記転送試験信号が生成される際に転送試験電圧を前記試験電圧として前記試験信号生成部に供給し、前記リセット試験信号が生成される際にリセット試験電圧を前記試験電圧として前記試験信号生成部に供給する試験電圧生成部と、
前記生成された転送試験信号および前記生成されたリセット試験信号に基づいて前記転送制御信号線および前記リセット制御信号線の故障を検出する故障検出部と、
前記電荷保持部に保持された電荷に応じて生成された画像信号を処理する処理回路と
を具備する撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、撮像素子および撮像装置に関する。詳しくは、自身の故障を検出する撮像素子および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画素が行列形状に配置されて構成された画素アレイ部を有する撮像素子において、自身の故障を検出するための試験画素が使用されている。例えば、画素アレイ部から出力された画像信号をデジタルの信号に変換するアナログデジタル変換器に対して、試験画素が生成した試験電圧を入力することにより、アナログデジタル変換器の試験を行う撮像素子が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この撮像素子においては、各行に配置された試験画素毎に異なる試験電圧が生成され、この試験電圧をアナログデジタル変換することにより、アナログデジタル変換器の機能の試験が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第８８２３８５０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の従来技術は、アナログデジタル変換後の信号と試験電圧との比較を行うことにより、アナログデジタル変換器の直線性等の試験を行う。このため、試験の際に異常な信号が検出された場合において、アナログデジタル変換器と画素アレイ部の画素に制御信号を伝達する信号線とのどちらに原因があるのかを判別できず、信号線の断線等の故障を検出できないという問題がある。
【０００５】
本技術はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、撮像素子の画素に制御信号を伝達する信号線の故障を検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本技術は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第１の側面は、転送された電荷を保持する電荷保持部と、照射された光に応じて生成された電荷の上記電荷保持部への転送を制御する転送制御信号を伝達する転送制御信号線と、上記電荷保持部のリセットを制御するリセット制御信号を伝達するリセット制御信号線と、上記転送制御信号線および上記リセット制御信号線の故障を検出するための試験電圧と上記伝達された転送制御信号とに基づいて転送試験信号を生成し、上記試験電圧と上記伝達されたリセット制御信号とに基づいてリセット試験信号を生成する試験信号生成部と、上記転送試験信号が生成される際に転送試験電圧を上記試験電圧として上記試験信号生成部に供給し、上記リセット試験信号が生成される際にリセット試験電圧を上記試験電圧として上記試験信号生成部に供給する試験電圧生成部と、上記生成された転送試験信号および上記生成されたリセット試験信号に基づいて上記転送制御信号線および上記リセット制御信号線の故障を検出する故障検出部とを具備する撮像素子である。これにより、転送試験信号およびリセット試験信号が生成される際にそれぞれ異なる試験電圧が供給されるという作用をもたらす。
【０００７】
また、この第１の側面において、上記試験電圧生成部は、上記転送試験信号が生成される際に上記試験信号生成部に供給する試験電圧を上記転送試験電圧から当該転送試験電圧とは異なる電圧に変化させてもよい。これにより、転送試験電圧が生成される際に試験電圧が変化するという作用をもたらす。
【０００８】
また、この第１の側面において、上記故障検出部は、上記転送試験信号が上記転送試験電圧とは異なる場合に上記転送制御信号線の故障を検出してもよい。これにより、転送試験信号と転送試験電圧とが異なる電圧の場合に転送制御信号線の故障が検出されるという作用をもたらす。
【０００９】
また、この第１の側面において、上記故障検出部は、上記リセット試験信号が上記リセット試験電圧とは異なる場合に上記転送制御信号線の故障を検出してもよい。これにより、リセット試験信号とリセット試験電圧とが異なる場合に転送制御信号線の故障が検出されるという作用をもたらす。
【００１０】
また、この第１の側面において、上記故障検出部は、上記リセット試験信号が上記リセット試験電圧とは異なる場合に上記リセット制御信号線の故障を検出してもよい。これにより、リセット試験信号とリセット試験電圧とが異なる場合にリセット制御信号線の故障が検出されるという作用をもたらす。
【００１１】
また、この第１の側面において、上記試験電圧生成部は、上記リセットの際に上記電荷保持部に印加される電圧であるリセット電圧を上記転送試験電圧として供給してもよい。これにより、リセット電圧が転送試験電圧として供給されるという作用をもたらす。
【００１２】
また、この第１の側面において、上記試験電圧生成部は、上記電荷保持部に保持された電荷に応じた画像信号のダイナミックレンジの範囲の電圧を上記リセット試験電圧として供給してもよい。これにより、画像信号のダイナミックレンジの範囲の電圧がリセット試験電圧として供給されるという作用をもたらす。
【００１３】
また、この第１の側面において、上記電荷保持部は画素に配置されて当該画素において上記電荷保持部に保持された電荷に応じた画像信号が生成されてもよい。これにより、画素に配置された電荷保持部の電荷に応じた画像信号が生成されるという作用をもたらす。
【００１４】
また、この第１の側面において、上記試験信号生成部は、上記試験電圧を保持するキャパシタと、上記キャパシタに保持された試験電圧に応じた故障信号を生成する信号生成部と、上記転送制御信号に基づいて上記試験電圧を上記キャパシタに印加して上記信号生成部に上記転送試験信号を生成させる転送試験信号生成部と、上記リセット制御信号に基づいて上記試験電圧を上記キャパシタに印加して上記信号生成部に上記リセット試験信号を生成させるリセット制御信号生成部とを備えてもよい。これにより、キャパシタに保持された試験電圧に応じた転送試験信号およびリセット試験信号が生成されるという作用をもたらす。
【００１５】
また、この第１の側面において、上記生成された画像信号の上記画素からの出力を制御する画素選択制御信号を上記画素に伝達する画素選択制御信号線をさらに具備し、上記試験信号生成部は、上記伝達された画素選択制御信号に基づいて上記転送試験信号および上記リセット試験信号を出力し、上記故障検出部は、上記出力された転送試験信号および上記出力されたリセット試験信号に基づいて上記画素選択制御信号線の故障をさらに検出してもよい。これにより、転送試験信号およびリセット試験信号に基づいて画素選択制御信号線の故障が検出されるという作用をもたらす。
【００１６】
また、この第１の側面において、上記故障検出部は、上記転送試験信号が上記転送試験電圧とは異なる場合に上記画素選択制御信号線の故障を検出してもよい。これにより、転送試験信号と転送試験電圧とが異なる場合に画素選択制御信号線の故障が検出されるという作用をもたらす。
【００１７】
また、この第１の側面において、上記故障検出部は、上記リセット試験信号が上記リセット試験電圧とは異なる場合に上記画素選択制御信号線の故障を検出してもよい。これにより、リセット試験信号とリセット試験電圧とが異なる場合に画素選択制御信号線の故障が検出されるという作用をもたらす。
【００１８】
また、この第１の側面において、上記転送制御信号および上記リセット制御信号を生成して上記転送制御信号線および上記リセット制御信号線を介してそれぞれ伝達させる制御信号生成部をさらに具備してもよい。これにより、制御信号生成部により転送制御信号およびリセット制御信号が生成されるという作用をもたらす。
【００１９】
また、この第１の側面において、上記転送制御信号線は、上記制御信号生成部、上記画素および上記試験信号生成部の順に共通に接続される信号線により構成され、上記リセット制御信号線は、上記制御信号生成部、上記画素および上記試験信号生成部の順に共通に接続される信号線により構成されてもよい。これにより、試験信号生成部は、転送制御信号線およびリセット制御信号線の端部に配置されるという作用をもたらす。
【００２０】
また、この第１の側面において、上記転送制御信号および上記リセット制御信号を生成する第２の制御信号生成部と、上記転送試験信号および上記リセット試験信号を生成する第２の試験信号生成部とをさらに具備し、上記転送制御信号線は、上記制御信号生成部、上記試験信号生成部、上記画素、上記第２の試験信号生成部および上記第２の制御信号生成部の順に共通に接続される信号線により構成され、上記リセット制御信号線は、上記制御信号生成部、上記試験信号生成部、上記画素、上記第２の試験信号生成部および上記第２の制御信号生成部の順に共通に接続される信号線により構成されてもよい。これにより、試験信号生成部は、転送制御信号線およびリセット制御信号線の両端部に配置されるという作用をもたらす。
【００２１】
また、この第１の側面において、上記画素が行列形状に配置され、上記試験信号生成部が上記行毎に配置され、上記転送制御信号線は、上記行毎に配置されて上記画素および上記試験信号生成部に上記転送制御信号を伝達し、上記リセット制御信号線は、上記行毎に配置されて上記画素および上記試験信号生成部に上記リセット制御信号を伝達し、上記故障検出部は、上記複数の試験信号生成部から出力された転送試験信号および上記複数の試験信号生成部から出力されたリセット試験信号に基づく上記複数の転送制御信号線および上記複数のリセット制御信号線の故障を検出してもよい。これにより、行毎に配置された転送制御信号線およびリセット制御信号線の故障が行毎に配置された試験信号生成部により生成された試験信号により検出されるという作用をもたらす。
【００２２】
また、この第１の側面において、上記故障検出部の検出結果に基づいて、上記転送制御信号線および上記リセット制御信号線のうちの少なくとも１つが故障した上記行の情報である故障情報を生成する故障情報生成部をさらに具備してもよい。これにより、故障した行の情報が故障情報として生成されるという作用をもたらす。
【００２３】
また、この第１の側面において、上記生成された故障情報に基づいて上記出力された画像信号を補正する補正部をさらに具備してもよい。これにより、故障を生じた行の画像信号が補正されるという作用をもたらす。
【００２４】
また、この第１の側面において、上記制御信号生成部と上記画素および上記試験信号生成部とは異なる半導体チップに形成され、上記転送制御信号線は、接続部を介して上記異なる半導体チップ間における上記転送制御信号を伝達し、上記リセット制御信号線は、接続部を介して上記異なる半導体チップ間における上記リセット制御信号を伝達してもよい。これにより、異なる半導体チップ間に配置された接続部により転送制御信号およびリセット制御信号が伝達されるという作用をもたらす。
【００２５】
また、本技術の第２の側面は、転送された電荷を保持する電荷保持部と、照射された光に応じて生成された電荷の上記電荷保持部への転送を制御する転送制御信号を伝達する転送制御信号線と、上記電荷保持部に保持された電荷のリセットを制御するリセット制御信号を上記画素に伝達するリセット制御信号線と、上記転送制御信号線および上記リセット制御信号線の故障を検出するための試験電圧と上記伝達された転送制御信号とに基づいて転送試験信号を生成し、上記試験電圧と上記伝達されたリセット制御信号とに基づいてリセット試験信号を生成する試験信号生成部と、上記転送試験信号が生成される際に転送試験電圧を上記試験電圧として上記試験信号生成部に供給し、上記リセット試験信号が生成される際にリセット試験電圧を上記試験電圧として上記試験信号生成部に供給する試験電圧生成部と、上記生成された転送試験信号および上記生成されたリセット試験信号に基づいて上記転送制御信号線および上記リセット制御信号線の故障を検出する故障検出部と、上記電荷保持部に保持された電荷に応じて生成された画像信号を処理する処理回路とを具備する撮像装置である。これにより、転送試験信号およびリセット試験信号が生成される際にそれぞれ異なる試験電圧が供給されるという作用をもたらす。
【発明の効果】
【００２６】
本技術によれば、撮像素子の画素に制御信号を伝達する信号線の故障を検出するという優れた効果を奏し得る。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本技術の第１の実施の形態における撮像装置１の構成例を示す図である。
【図２】本技術の第１の実施の形態における画素１１０の構成例を示す図である。
【図３】本技術の第１の実施の形態における試験信号生成部１２０の構成例を示す図である。
【図４】本技術の実施の形態における垂直走査部２１０の構成例を示す図である。
【図５】本技術の第１の実施の形態におけるアナログデジタル変換ユニット２３０の構成例を示す図である。
【図６】本技術の実施の形態におけるアナログデジタル変換部２３１の構成例を示す図である。
【図７】本技術の第１の実施の形態における故障検出部２８０の構成例を示す図である。
【図８】本技術の実施の形態における画素アレイ部１０および駆動部２０の構成例を示す図である。
【図９】本技術の実施の形態における接続部１６０の構成例を示す図である。
【図１０】本技術の実施の形態における接続部１６０の他の構成例を示す図である。
【図１１】本技術の実施の形態における画像信号および試験信号の生成の一例を示す図である。
【図１２】本技術の実施の形態における転送制御信号線が故障した際の試験信号の一例を示す図である。
【図１３】本技術の実施の形態におけるリセット制御信号線が故障した際の試験信号の一例を示す図である。
【図１４】本技術の実施の形態における画素選択制御信号線が故障した際の試験信号の一例を示す図である。
【図１５】本技術の実施の形態における画素選択制御信号線が故障した際の試験信号の他の例を示す図である。
【図１６】本技術の第２の実施の形態における撮像装置１の構成例を示す図である。
【図１７】本技術の第３の実施の形態における撮像装置１の構成例を示す図である。
【図１８】本技術の第３の実施の形態における画素ユニット４１０の構成例を示す図である。
【図１９】本技術の第３の実施の形態における故障検出ユニット４２０の構成例を示す図である。
【図２０】本技術の第３の実施の形態におけるアナログデジタル変換ユニット２３０の構成例を示す図である。
【図２１】本技術の第４の実施の形態における撮像装置１の構成例を示す図である。
【図２２】本技術の第４の実施の形態における故障検出部２８０の構成例を示す図である。
【図２３】本技術の第５の実施の形態における撮像装置１の構成例を示す図である。
【図２４】本技術の第６の実施の形態における画素アレイ部１０の構成例を示す図である。
【図２５】本技術の第６の実施の形態における故障検出部２８０の構成例を示す図である。
【図２６】本技術の第７の実施の形態における画素１１０の構成例を示す図である。
【図２７】車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
【図２８】撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態と称する）について説明する。説明は以下の順序により行う。
１．第１の実施の形態（撮像素子が複数の半導体チップにより構成される場合の例）
２．第２の実施の形態（撮像素子が１つの半導体チップにより構成される場合の例）
３．第３の実施の形態（画素アレイ部が複数の画素ユニットにより構成される場合の例）
４．第４の実施の形態（試験信号のアナログデジタル変換を省略する場合の例）
５．第５の実施の形態（故障した行の画像信号を補正する場合の例）
６．第６の実施の形態（行毎に異なる試験電圧を生成する場合の例）
７．第７の実施の形態（画素において信号線の故障を検出する場合の例）
【００２９】
＜１．第１の実施の形態＞
［撮像装置の構成］
図１は、本技術の第１の実施の形態における撮像装置１の構成例を示す図である。この撮像装置１は、画素アレイ部１０と、駆動部２０とを備える。また、駆動部２０は、垂直走査部＃１（２１０）および垂直走査部＃２（２２０）と、アナログデジタル（ＡＤ）変換ユニット２３０と、試験電圧生成部２４０と、参照信号生成部２５０と、制御部２６０と、信号処理部２７０と、故障検出部２８０とを備える。
【００３０】
画素アレイ部１０は、照射された光に応じた画像信号を生成する画素１１０が行列形状に配置されて構成されたものである。また、この画素アレイ部１０には、画素１１０に制御信号を伝達する信号線である信号線２１が行毎に配置され、それぞれの行に配置された画素１１０に対して共通に配線される。後述するように、信号線２１には、転送制御信号を伝達する転送制御信号線とリセット制御信号を伝達するリセット制御信号線と画素１１０からの画像信号の出力を制御する画素選択制御信号線とが含まれる。また、画素アレイ部１０には、画素１１０により生成された画像信号を伝達するための信号線１１が列毎に配置され、それぞれの列に配置された画素１１０に対して共通に配線される。
【００３１】
また、画素アレイ部１０には、信号線２１の故障を検出するための試験信号を生成する試験信号生成部１２０および１３０が行毎に配置される。この試験信号生成部１２０および１３０は、各行の両端に配置され、画素１１０と同様に信号線１１および２１が配線される。また、試験信号生成部１２０および１３０には、試験電圧を伝達する信号線２２がさらに配線される。ここで、試験電圧とは、上述の転送制御信号線およびリセット制御信号線の故障を検出するための信号である。試験信号生成部１２０および１３０は、転送試験信号およびリセット試験信号を試験信号として生成する。転送試験信号は試験電圧および転送制御信号に基づいて生成され、リセット試験信号は試験電圧およびリセット制御信号に基づいて生成される。画素１１０および試験信号生成部１２０等の構成の詳細については後述する。なお、試験信号生成部１３０は、特許請求の範囲に記載の第２の試験信号生成部の一例である。
【００３２】
垂直走査部＃１（２１０）および＃２（２２０）は、画素１１０の制御信号を生成し、信号線２１を介して出力するものである。この垂直走査部＃１（２１０）および＃２（２２０）は、上述の転送制御信号、リセット制御信号および画素選択制御信号を制御信号として生成する。また、垂直走査部＃１（２１０）および＃２（２２０）は、同一の制御信号を生成し、同時に信号線２１に対して出力する。制御信号の生成に冗長性を持たせるためである。垂直走査部＃１（２１０）および＃２（２２０）の構成の詳細については後述する。なお、垂直走査部＃１（２１０）は、特許請求の範囲に記載の制御信号生成部の一例である。垂直走査部＃２（２２０）は、特許請求の範囲に記載の第２の制御信号生成部の一例である。
【００３３】
アナログデジタル変換ユニット２３０は、画素１１０により生成された画像信号をデジタルの画像信号に変換するものである。このアナログデジタル変換ユニット２３０は、アナログデジタル変換を行うアナログデジタル変換部２３１が画素アレイ部１０の列毎に配置され、それぞれに信号線１１が配線される。また、アナログデジタル変換ユニット２３０には、試験信号生成部１２０等により生成された試験信号のアナログデジタル変換を行うためのアナログデジタル変換部２３１がさらに配置される。アナログデジタル変換により生成されたデジタルの画像信号は、信号処理部２７０に対して出力される。一方、デジタルの試験信号は、故障検出部２８０に対して出力される。アナログデジタル変換ユニット２３０の構成の詳細については後述する。
【００３４】
試験電圧生成部２４０は、試験電圧を生成し、信号線２２を介して試験信号生成部１２０および１３０に対して出力するものである。この試験電圧生成部２４０は、転送試験電圧およびリセット試験電圧を試験電圧として生成する。転送試験電圧およびリセット試験電圧は、それぞれ電圧が異なる試験電圧である。転送試験電圧は試験信号生成部１２０等において転送試験信号が生成される際に生成される試験電圧であり、リセット試験電圧は試験信号生成部１２０等においてリセット試験信号が生成される際に生成される試験電圧である。試験電圧の詳細については後述する。
【００３５】
参照信号生成部２５０は、参照信号を生成し、アナログデジタル変換ユニット２３０に対して出力するものである。この参照信号は、信号線２３を介して出力される。この参照信号として、電圧がランプ状に低下する信号を使用することができる。参照信号生成部２５０は、後述するアナログデジタル変換部２３１におけるアナログデジタル変換の開始と同期して参照信号の生成を開始する。
【００３６】
制御部２６０は、撮像装置１の全体を制御するものである。この制御部２６０は、垂直走査部＃１（２１０）および＃２（２２０）を制御するための共通の制御信号を生成し、信号線２４を介して垂直走査部＃１（２１０）および＃２（２２０）に出力する。また、制御部２６０は、アナログデジタル変換ユニット２３０に配置されたアナログデジタル変換部２３１を制御するための共通の制御信号を生成し、信号線２５を介して全てのアナログデジタル変換部２３１に対して出力する。
【００３７】
故障検出部２８０は、試験信号生成部１２０等から出力された故障信号に基づいて信号線２１の故障を検出するものである。この故障検出部２８０は、転送試験信号およびリセット試験信号に基づいて転送試験信号線、リセット試験信号線および画素選択制御信号線の故障を検出する。故障の検出は、試験信号生成部１２０等から出力された試験信号と正常時の試験信号とを比較することにより行うことができる。故障検出部２８０の構成の詳細については後述する。
【００３８】
同図の撮像装置１においては、画素アレイ部１０および駆動部２０は、異なる半導体チップに形成される。画素アレイ部１０は、画像信号の生成を行うため、比較的高い電源電圧により動作する。一方、駆動部２０は、デジタル的な信号処理を行う。このため、駆動部２０には、高速な処理が要求され、比較的低い電源電圧が供給される。このように、画素アレイ部１０および駆動部２０は、性質が異なる回路によりそれぞれ構成される。そこで、画素アレイ部１０および駆動部２０を分離し、それぞれに適したプロセスにより製造される半導体チップに形成する。その後、これらの半導体チップを貼り合わせることにより、撮像装置１を構成する。これにより、撮像装置１のコストパフォーマンスを向上させることができる。この場合、信号線１１、２１および２２は、異なる半導体チップ間の信号伝達を行うこととなる。
【００３９】
なお、画素アレイ部１０、垂直走査部＃１（２１０）および＃２（２２０）、アナログデジタル変換ユニット２３０、試験電圧生成部２４０、参照信号生成部２５０、制御部２６０および故障検出部２８０は、撮像素子を構成する。
【００４０】
信号処理部２７０は、アナログデジタル変換部２３１から出力されたデジタルの画像信号を処理するものである。この処理として、例えば、複数のアナログデジタル変換部２３１から出力されたデジタルの画像信号を順次転送する水平転送を行うことができる。なお、信号処理部２７０は、特許請求の範囲に記載の処理回路の一例である。
【００４１】
［画素の構成］
図２は、本技術の第１の実施の形態における画素１１０の構成例を示す図である。同図は、画素アレイ部１０の第１行に配置された画素１１０を例として表した図である。この画素１１０は、光電変換部１１１と、電荷保持部１１２と、電荷転送部１１３と、リセット部１１４と、信号生成部１１５と、信号出力部１１６とを備える。なお、電荷転送部１１３、リセット部１１４、信号生成部１１５および信号出力部１１６には、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタを使用することができる。このＭＯＳトランジスタのソースおよびゲート間に閾値電圧以上の電圧を印加することにより、電荷転送部１１３、リセット部１１４および信号出力部１１６を導通させることができる。この閾値以上の電圧の信号をオン信号と称する。
【００４２】
また、画素１１０には信号線２１および１１が配線される。このうち、信号線２１は、転送制御信号線ＴＲ（Transfer）、リセット制御信号線ＲＳＴ（Reset)および画素選択制御信号線ＳＥＬ（select）の３つの信号線が含まれる。転送制御信号線ＴＲは、後述する電荷転送部１１３における電荷の転送を制御する信号である転送制御信号を伝達する信号線である。リセット制御信号線ＲＳＴは、リセット部１１４におけるリセットを制御する信号であるリセット制御信号を伝達する信号線である。画素選択制御信号線ＳＥＬは、信号出力部１１６における画像信号の出力を制御する信号である画素選択制御信号を伝達する信号線である。前述のように、これらの信号線は、行毎に配置される。同図においては、行番号を付してこれらを識別する。例えば、ＳＥＬ１は、画素アレイ部１０の第１行に配置された画素選択制御信号線ＳＥＬを表す。また、画素１１０には、電源線Ｖｄｄおよび接地線が配線される。電源線Ｖｄｄは、信号生成部１１５の動作に必要となる電源を供給するとともに、後述するリセット電圧を供給する電源線である。
【００４３】
光電変換部１１１のアノードは接地され、カソードは電荷転送部１１３のソースに接続される。電荷転送部１１３のゲートは転送制御信号線ＴＲ１に接続され、ドレインはリセット部１１４のドレイン、信号生成部１１５のゲートおよび電荷保持部１１２の一端に接続される。電荷保持部１１２の他の一端は、接地される。リセット部１１４のゲートはリセット制御信号線ＲＳＴ１に接続され、ソースは電源線Ｖｄｄに接続される。信号生成部１１５のドレインは電源線Ｖｄｄに接続され、ソースは信号出力部１１６のドレインに接続される。信号出力部１１６のゲートは画素選択制御信号線ＳＥＬ１に接続され、ソースは信号線１１に接続される。
【００４４】
光電変換部１１１は、照射された光に応じた電荷を生成し保持するものである。この光電変換部１１１には、フォトダイオードを使用することができる。
【００４５】
電荷転送部１１３は、光電変換部１１１に保持された電荷を電荷保持部１１２に転送するものである。この電荷転送部１１３は、光電変換部１１１と電荷保持部１１２との間を導通させることにより、電荷の転送を行う。電荷転送部１１３は、転送制御信号線ＴＲ１を介して伝達された転送制御信号により制御される。具体的には、オン信号が転送制御信号として入力された場合に、電荷転送部１１３が導通状態になり、電荷の転送が行われる。
【００４６】
電荷保持部１１２は、電荷転送部１１３により転送された電荷を保持するものである。すなわち、電荷保持部１１２は、光電変換部１１１により生成された電荷を保持する。この電荷保持部１１２には、半導体基板の拡散層に形成されたフローティングディフージョン領域を使用することができる。この電荷保持部１１２は、電荷−電圧変換手段でもある。すなわち、電荷保持部１１２は浮遊容量であるため、電荷保持部１１２の２つの電極のうち信号生成部１１５に接続された側の電極の電圧は、電荷保持部１１２に保持された電荷量に応じた電圧になる。
【００４７】
リセット部１１４は、電荷保持部１１２に保持された電荷を排出してリセットするものである。リセット部１１４は、電荷保持部１１２に電源線Ｖｄｄから供給される電圧であるリセット電圧を印加することにより、電荷の排出を行う。リセット部１１４は、電荷転送部１１３と同様に、リセット制御信号線ＲＳＴ１を介して伝達されたリセット制御信号により制御される。
【００４８】
信号生成部１１５は、電荷保持部１１２に保持された電荷に応じた信号を画像信号として生成するものである。この信号生成部１１５は、電荷−電圧変換手段である電荷保持部１１２の電圧を増幅することにより、画像信号を生成する。
【００４９】
信号出力部１１６は、信号生成部１１５により生成された画像信号を信号線１１に対して出力するものである。信号出力部１１６においても、電荷転送部１１３と同様に、画素選択制御信号線ＳＥＬ１を介して伝達された画素選択制御信号により制御される。
【００５０】
［試験信号生成部の構成］
図３は、本技術の第１の実施の形態における試験信号生成部１２０の構成例を示す図である。この試験信号生成部１２０の構成は、図２において説明した画素１１０における光電変換部１１１を省略したものと同様の構成である。また、この試験信号生成部１２０には、信号線２２が配線され、試験電圧が供給される。同図の電荷転送部１１３およびリセット部１１４のドレインは、信号線２２に共通に接続される。
【００５１】
同図の試験信号生成部１２０におけるリセット試験電圧および転送試験信号の生成について説明する。リセット試験信号は、以下の手順により生成される。まず、試験電圧生成部２４０がリセット試験電圧を試験信号生成部１２０に対して供給する。次にリセット制御信号線ＲＳＴ１からオン信号か入力されてリセット部１１４が導通し、リセット試験電圧が電荷保持部１１２に保持される。この保持された電圧に応じた信号がリセット試験信号として信号生成部１１５により生成される。この場合には、リセット試験電圧に略等しい電圧のリセット試験信号が生成される。リセット試験信号は、信号出力部１１６により信号線１１に対して出力される。リセット試験電圧には、リセット電圧を使用することができる。リセット試験電圧をリセット電圧と併用することにより、撮像装置１の構成を簡略化することができる。
【００５２】
一方、転送試験信号は、以下の手順により生成される。まず、試験電圧生成部２４０が転送試験電圧を生成し、信号線２２を介して試験信号生成部１２０に供給する。次に、転送制御信号線ＴＲ１からオン信号が入力されて電荷転送部１１３が導通し、転送試験電圧が電荷保持部１１２に保持される。この電荷保持部１１２に保持された電圧に応じた信号が転送試験信号として信号生成部１１５により生成される。この場合、電荷保持部１１２には、転送試験電圧が保持されているため、転送試験電圧に略等しい電圧の転送試験信号が生成される。転送試験電圧には、画素１１０における画像信号のダイナミックレンジの範囲の電圧を適用することができる。これにより、転送試験信号のアナログデジタル変換等の処理を容易に行うことができる。
【００５３】
上述のように、試験電圧生成部２４０は、リセット試験信号と転送試験信号とが生成される間に試験電圧をリセット試験電圧から転送試験電圧に変更する。この際、故障検出部２８０における制御信号線の故障検出処理が行われる前に、試験電圧生成部２４０は、試験電圧の変更を行う。制御信号線の故障により、電荷転送部１１３およびリセット部１１４の動作に異常を生じた場合には、電荷保持部１１２の電圧が試験電圧に応じて変化することとなる。そこで、この変化をリセット試験信号に反映させ、故障検出部２８０において検出することにより、転送制御信号線ＴＲおよびリセット制御信号線ＲＳＴの故障の検出を行うことができる。このように、試験電圧生成部２４０は、リセット試験信号が生成される際に、試験電圧をリセット試験電圧から異なる電圧の試験電圧に変更する。
【００５４】
このように、画素１１０と同様の構成の試験信号生成部１２０を追加することにより、信号線２１の故障を検出することができ、画素アレイ部１０のレイアウト等の変更を軽減することができる。なお、試験信号生成部１３０の構成は試験信号１２０の構成と同様であるため、説明を省略する。
【００５５】
なお、電荷転送部１１３は、特許請求の範囲に記載の転送試験信号生成部の一例である。リセット部１１４は、特許請求の範囲に記載のリセット試験信号生成部の一例である。また、電荷保持部１１２は、特許請求の範囲に記載のキャパシタの一例である。
【００５６】
［垂直走査部の構成］
図４は、本技術の実施の形態における垂直走査部２１０の構成例を示す図である。この垂直走査部２１０は、アドレスデコーダ２１１と、画素駆動部２１２とを備える。
【００５７】
アドレスデコーダ２１１は、画素アレイ部１０の行を選択する信号を生成し、画素駆動部２１２に対して出力するものである。このアドレスデコーダ２１１は、画素アレイ部１０の行に対応する複数の信号線により画素駆動部２１２と接続され、これらの信号線を順次選択して信号を出力することにより、画素アレイ部１０の行を選択する。アドレスデコーダ２１１には、例えば、シフトレジスタを使用することができる。
【００５８】
画素駆動部２１２は、画素１１０の制御信号を生成し、信号線２１を介して出力するものである。この画素駆動部２１２は、前述した転送制御信号、リセット制御信号および画素選択制御信号を制御信号として生成し、同図に表した転送制御信号線ＴＲ、リセット制御信号線ＲＳＴおよび画素選択制御信号線ＳＥＬに対してそれぞれ出力する。画素駆動部２１２は、これらの信号線のうちアドレスデコーダ２１１により選択された行の画素１１０に配線された信号線２１に生成した制御信号を出力する。
【００５９】
なお、垂直走査部２２０の構成は垂直走査部２１０と同様であるため、説明を省略する。
【００６０】
［アナログデジタル変換ユニットの構成］
図５は、本技術の第１の実施の形態におけるアナログデジタル変換ユニット２３０の構成例を示す図である。このアナログデジタル変換ユニット２３０は、定電流電源２３２と、アナログデジタル（ＡＤ）変換部２３１とを備える。これら定電流電源２３２およびアナログデジタル変換部２３１は、信号線１１毎に配置される。
【００６１】
定電流電源２３２は、信号線１１と接地との間に接続され、画素１１０および試験信号生成部１２０および１３０における信号出力部１１６の負荷を構成するものである。
【００６２】
アナログデジタル変換部２３１は、画像信号および試験信号のアナログデジタル変換を行うものである。このアナログデジタル変換部２３１は、制御部２６０により制御され、参照信号生成部２５０により生成された参照信号および画像信号等の比較を行い、比較結果に基づいて生成したデジタルの信号をアナログデジタル変換の結果として出力する。同図に表したアナログデジタル変換部２３１のうち、画素１１０に接続されたアナログデジタル変換部２３１は、デジタルの画像信号を生成する。同図においては、両端以外の位置に配置されたアナログデジタル変換部２３１がデジタルの画像信号を生成し、信号線２６を介して信号処理部２７０に対して出力する。一方、試験信号生成部１２０等に接続されたアナログデジタル変換部２３１は、デジタルの試験信号を生成する。同図においては、両端に配置されたアナログデジタル変換部２３１がデジタルの試験信号を生成し、信号線２７および２８を介して故障検出部２８０に対して出力する。
【００６３】
［アナログデジタル変換部の構成］
図６は、本技術の実施の形態におけるアナログデジタル変換部２３１の構成例を示す図である。このアナログデジタル変換部２３１は、キャパシタ３０１および３０２と、比較部３０３と、カウント部３０４とを備える。
【００６４】
キャパシタ３０１および３０２は、結合キャパシタである。キャパシタ３０１は、信号線１１と比較部３０３の入力との間に接続され、画像信号または試験信号を比較部３０３に伝達する。また、キャパシタ３０２は、信号線２３と比較部３０３の入力との間に接続され、参照信号を比較部３０３に伝達する。
【００６５】
比較部３０３は、画像信号または試験信号と参照信号とを比較するものである。この比較部３０３は、比較結果をカウント部３０４に対して出力する。具体的には、画像信号等の電圧が参照信号の電圧より低い場合に値「０」を出力し、画像信号等の電圧が参照信号の電圧より高くなった場合に値「１」を比較の結果として出力することができる。
【００６６】
カウント部３０４は、アナログデジタル変換部２３１におけるアナログデジタル変換の開始から比較部３０３からの比較の結果の出力までを計時するものである。この計時は、不図示のクロック信号をカウントすることにより行う。アナログデジタル変換部２３１におけるアナログデジタル変換の開始とともに参照信号生成部２５０からランプ状に電圧が低下する参照信号の出力が開始され、比較部３０３において画像信号等と比較される。その後、比較部３０３の出力が値「０」から「１」に遷移した際に、カウント部３０４は、カウントを停止する。この際の画像信号等の電圧は、参照信号の電圧と略等しい値となる。参照信号の電圧は、カウント部３０４のカウント値と一対一に対応するため、そのカウント値は、画像信号等の電圧に相当するデジタルの値となる。このデジタルの値が画像信号等のアナログデジタル変換の結果として出力される。このように、アナログデジタル変換部２３１におけるアナログデジタル変換が実行される。カウント部３０４は、制御部２６０からの制御信号により制御されて、上述のアナログデジタル変換を行う。
【００６７】
アナログデジタル変換部２３１が画像信号のアナログデジタル変換を行う際には、画素１１０の固有のノイズを除去するため、相関二重サンプリング（Correlated Double Sampling：ＣＤＳ）が行われる。このＣＤＳは、次のように行うことができる。まず、画素１１０におけるリセット時に信号線１１に出力される信号であるリセット時の画像信号のアナログデジタル変換を行い、変換結果をカウント部３０４に保持する。次に、カウント部３０４に保持されたカウント値のビット反転を行う。次に、光電変換部１１１により生成された電荷が電荷保持部１１２に転送された際に生成された画像信号のアナログデジタル変換を行う。この際、カウント部３０４は、ビット反転されたカウント値を初期値としてカウントを開始することとなり、画像信号からリセット時の画像信号の減算が行われる。これにより、ＣＤＳが実行される。ＣＤＳ実行後のデジタルの画像信号は、信号処理部２７０に対して出力される。
【００６８】
また、アナログデジタル変換部２３１が、試験信号のアナログデジタル変換を行う際には、リセット後に信号線１１に出力されるリセット試験信号のアナログデジタル変換と、電荷転送の後に信号線１１に出力される転送試験信号のアナログデジタル変換とが順に行われ、デジタルのリセット試験信号および転送試験信号が故障検出部２８０に対して出力される。
【００６９】
このように、アナログデジタル変換部２３１は、接続される画素１１０および試験信号生成部１２０等から出力される信号のアナログデジタル変換を行い、変換後のデジタルの信号を出力する。
【００７０】
［故障検出部の構成］
図７は、本技術の第１の実施の形態における故障検出部２８０の構成例を示す図である。この故障検出部２８０は、試験電圧保持部２８１と、比較部＃１（２８２）および＃２（２８３）と、故障情報生成部２８４とを備える。
【００７１】
試験電圧保持部２８１は、試験電圧生成部２４０により生成される試験電圧を保持するものである。この試験電圧保持部２８１は、転送制御試験電圧およびリセット制御試験電圧に相当するデジタルの値を保持し、比較部＃１（２８２）および＃２（２８３）に対して出力する。
【００７２】
比較部＃１（２８２）および＃２（２８３）は、試験信号および試験電圧の比較を行うものである。比較部＃１（２８２）は、信号線２７に接続される。この比較部＃１（２８２）には、試験信号生成部１２０により生成された試験信号がアナログデジタル変換されて入力される。一方、比較部＃２（２８３）は、信号線２８に接続される。この比較部＃２（２８３）には、試験信号生成部１３０により生成された試験信号がアナログデジタル変換されて入力される。
【００７３】
図３において説明したように、正常時には、転送試験電圧およびリセット試験電圧に略等しい電圧の転送試験信号およびリセット試験信号が試験信号生成部１２０等から出力される。しかし、転送制御信号線ＴＲおよびリセット制御信号線ＲＳＴに断線等の故障を生じた場合には、転送試験電圧およびリセット試験電圧とは異なる値の転送試験信号およびリセット試験信号が試験信号生成部１２０等から出力されることとなる。同図の比較部＃１（２８２）等は、転送試験信号およびリセット試験信号と転送試験電圧およびリセット試験電圧との比較を行い、比較結果を故障情報生成部２８４に対して出力する。
【００７４】
故障情報生成部２８４は、比較部＃１（２８２）および＃２（２８３）から出力された比較結果に基づいて転送制御信号線ＴＲ等の故障の情報である故障情報を生成し出力するものである。この故障情報生成部２８４は、例えば、転送試験信号および転送試験電圧が異なる場合に転送制御信号線ＴＲの故障を検出することができる。この場合、故障情報生成部２８４は、転送制御信号線ＴＲに故障が生じた旨を故障情報として出力することができる。また、垂直走査部＃１（２１０）等における制御信号の出力対象行を保持する行カウンタ等を保持することにより、故障を生じた行の情報を生成することも可能である。
【００７５】
［画素アレイ部および駆動部の構成］
図８は、本技術の実施の形態における画素アレイ部１０および駆動部２０の構成例を示す図である。同図は、画素アレイ部１０および駆動部２０における信号線２１および信号線１１の結線状態を表したものである。画素選択制御信号線ＳＥＬを例に挙げて信号線２１の結線状態を説明する。
【００７６】
画素選択制御信号線ＳＥＬは、配線１７０、２９１および２９２と接続部１６０とにより構成される。配線１７０は、画素アレイ部１０に形成され、画素１１０および試験信号生成部１２０等の信号出力部１１６のゲートに共通に配線される。配線２９１および２９２は、駆動部２０に形成され、垂直走査部＃１（２１０）および＃２（２２０）にそれぞれ接続される。接続部１６０は、配線１７０と配線２９１および２９２とを接続するものである。この接続部１６０は、異なる半導体チップ間における信号の伝達を行うものである。信号線１１においても、信号線２１と同様に、接続部１６０により信号の伝達が行われる。この接続部１６０には、例えば、半導体チップを貫通するビアまたは半導体チップの表面に形成されて加熱圧着により接続されるパッドを使用することができる。転送制御信号線ＴＲおよびリセット制御信号線ＲＳＴも上述の画素選択制御信号線ＳＥＬと同様な構成にすることができる。
【００７７】
同図において、配線１７０において、試験信号生成部１２０および１３０の間、すなわち複数の画素１１０が配置された領域に断線等の故障を生じた場合であっても、垂直走査部＃１（２１０）および＃２（２２０）から出力された制御信号がそれぞれ伝達される。このため、制御信号の伝達が途切れることはなく、正常に画像信号が生成される。同図に表したように、信号線２１は、垂直走査部＃１（２１０）、試験信号生成部１２０、画素１１０、試験信号生成部１３０および垂直走査部＃２（２２０）の順に共通に接続される。これにより、配線１７０が試験信号生成部１２０および１３０の間において断線した場合には、試験信号生成部１２０等による故障の検出は行われず、不要な故障情報の出力を避けることができる。
【００７８】
これに対し、信号線２１に配置された２つの接続部１６０において接続不良等の故障を生じた場合には、垂直走査部＃１（２１０）および＃２（２２０）から出力された制御信号が配線１７０に伝達されない。このような場合には、試験信号生成部１２０等による故障検出を行うことができる。また、接続部１６０のうちの１つが故障した場合には、他方の接続部１６０を介して制御信号が伝達されるため、画素１１０における画像信号の生成を行うことができ、試験信号生成部１２０等による故障検出は行われない。しかし、撮像装置１の信頼性を向上させるためには、１つの接続部１６０が故障した状態を検出する必要がある。このような場合、制御信号の伝達時間を利用して故障の検出を行うことができる。故障した接続部１６０の近傍に配置された試験信号生成部１２０等は、垂直走査部＃１（２１０）等から出力された制御信号の伝達に時間がかかるため、故障していない側の接続部１６０の近傍に配置された試験信号生成部１２０等と比べて出力される試験信号のセトリングタイムが長くなる。このセトリングタイムより短い期間に故障検出部２８０における故障の検出を行うことにより、１つの接続部１６０が故障した状態を検出することができる。
【００７９】
［接続部の構成］
図９は、本技術の実施の形態における接続部１６０の構成例を示す図である。同図は、撮像装置１の断面構成を示す模式図であり、画素アレイ部１０および駆動部２０の接合部分における信号線２１の構成を表したものである。
【００８０】
同図におけるａは、接続部１６０が２つの貫通ビアにより構成された例を表したものである。画素アレイ部１０は、絶縁層１９１および１９５とウェル領域１９２により構成される。ウェル領域１９２はＰ型半導体により構成され、信号出力部１１６のドレインおよびソース領域にそれぞれ該当するＮ型半導体領域１９３および１９４が形成される。絶縁層１９５には、信号出力部１１６のゲートを構成する電極１９６、ビアプラグ１７１および１７３ならびに配線１７２が形成される。このうちビアプラグ１７１および１７３ならびに配線１７２は、配線１７０を構成する。
【００８１】
接続部１６０は、画素アレイ部１０の絶縁層１９５および１９１にそれぞれ形成されたパッド１６１および１６３と、貫通ビア１６２および１６４と、駆動部２０に形成されたパッド１６５とにより構成される。パッド１６１にはビアプラグ１７３が接続される。貫通ビア１６２によりパッド１６１および１６３が接続され、貫通ビア１６４によりパッド１６３および１６５が接続される。
【００８２】
同図の駆動部２０は、信号線２１近傍の構成を簡略化して表したものである。同図の配線２９１は、パッド１６５と垂直走査部２１０との間を接続する。このように、パッド１６１、１６３および１６５が貫通ビア１６２および１６４により接続され、制御信号が伝達される。
【００８３】
同図におけるｂは、接続部１６０が１つの貫通ビアにより構成された例を表したものである。同図におけるｂでは、貫通ビア１６４がパッド１６１および１６５の間を接続する。同図におけるａの方式と比較して、製造工程を短縮することができ、接続部１６０が占有する領域を縮小することができる。
【００８４】
図１０は、本技術の実施の形態における接続部１６０の他の構成例を示す図である。同図の接続部１６０は、パッド１６６および１６７により構成される。パッド１６６は画素アレイ部１０のチップ表面に形成され、パッド１６７は駆動部２０のチップ表面に形成される。画素アレイ部１０および駆動部２０が加熱圧着により接合される際に、パッド１６６および１６７が電気的に接合し、信号の伝達を行うことができる。図９において説明した貫通ビアとは異なり半導体チップにスルーホールを形成する必要がないため、接続部１６０をチップの任意の位置に配置することができる。
【００８５】
このように貫通ビア１６２および１６４ならびに加熱圧着により接合するパッド１６６および１６７により構成された接続部１６０により、異なるチップ間の信号の伝達を行うことができる。しかし、このような接続部１６０は、異なるチップ間に形成されるため、応力が集中して接続不良等の故障を生じやすくなる。そこで画素アレイ部１０に試験信号生成部１２０等を配置し、故障の検出を行う。なお、試験信号生成部１２０等による故障の検出は、撮像装置１の初期不良の検出においても有効である。
【００８６】
［画像信号および試験信号の生成］
図１１は、本技術の実施の形態における画像信号および試験信号の生成の一例を示す図である。同図においてＳＥＬ１、ＲＳＴ１およびＴＲ１は、画素アレイ部１０の第１行に配置された画素選択制御信号線ＳＥＬ、リセット制御信号線ＲＳＴおよび転送制御信号線ＴＲの制御信号を表す。これらは２値化された波形のうち値「１」の部分がオン信号の入力を表す。また、ＳＥＬ２、ＲＳＴ２およびＴＲ２は、画素アレイ部１０の第２行に配置された上記信号線の制御信号を表す。また、Ｖｔｅｓｔは、試験電圧生成部２４０から供給される試験電圧を表す。この試験電圧の波形のうち、高い電圧の部分はリセット試験電圧の供給を表し、低い電圧の部分は転送試験電圧の供給を表す。電荷保持部（画素）および画像信号は、第１行に配置された画素１１０の電荷保持部１１２の電圧および画像信号を表す。電荷保持部（試験信号生成部）および試験信号は、第１行に配置された試験信号生成部１２０の電荷保持部１１２の電圧および試験信号を表す。また、同図においては、電源線Ｖｄｄにより画素１１０に供給される電圧（以下、Ｖｄｄと称する）と等しい値のリセット試験電圧が試験信号生成部１２０に供給される場合を想定する。
【００８７】
Ｔ０において、全ての制御信号線は値「０」の状態であり、試験電圧生成部２４０は、リセット試験電圧であるＶｄｄを供給する。この状態は、初期状態に該当する。
【００８８】
Ｔ１乃至Ｔ５において、リセット制御信号線ＲＳＴ１および転送制御信号線ＴＲ１からオン信号が入力され、画素１１０の電荷保持部１１２および光電変換部１１１がリセットされる。これにより、第１行に配置された画素１１０の露光が開始される。このリセットにより、画素１１０の電荷保持部１１２の電圧がＶｄｄに上昇する。試験信号生成部１２０の電荷保持部１１２もリセットされ、電圧がＶｄｄに上昇する（Ｔ１）。その後、リセット制御信号線ＲＳＴ１および転送制御信号線ＴＲ１からのオン信号の入力が停止される（Ｔ２乃至Ｔ５）。画素１１０および試験信号生成部１２０の電荷保持部１１２の電圧は、Ｖｄｄのまま維持される。なお、画素アレイ部１０の第２行に配置された画素１１０等の動作については後述する。
【００８９】
Ｔ５乃至Ｔ７において、リセット制御信号線ＲＳＴ１からオン信号が入力されて画素１１０および試験信号生成部１２０の電荷保持部１１２が再度リセットされる（Ｔ５）。また、画素選択制御信号線ＳＥＬ１からオン信号が入力されて画素１１０の電荷保持部１１２の電圧に応じた画像信号が出力される。同様に、試験信号生成部１２０の電荷保持部１１２の電圧に応じた試験信号が出力される。この試験信号は、リセット試験信号に該当する。この画素選択制御信号線ＳＥＬ１からのオン信号の入力は、Ｔ１１まで継続する。その後、リセット制御信号線ＲＳＴ１からのオン信号の入力が停止される（Ｔ６）。これにより、画素１１０の電荷保持部１１２の電圧に応じたリセット時の画像信号が出力される。同時に、試験信号生成部１２０の電荷保持部１１２の電圧に応じたリセット試験電圧が生成されて出力される。一方、試験電圧生成部２４０は、供給する試験電圧をリセット試験電圧から転送試験電圧に遷移させる（Ｔ６乃至Ｔ７）。
【００９０】
Ｔ７乃至Ｔ８において、画素１１０から出力されたリセット時の画像信号がアナログデジタル変換され、変換結果がカウント部３０４に保持される。同時に、試験信号生成部１２０から出力されたリセット試験電圧がアナログデジタル変換されて故障検出部２８０に対して出力される。
【００９１】
Ｔ８乃至Ｔ９において、転送制御信号線ＴＲ１からオン信号が入力され、光電変換部１１１により生成された電荷が電荷保持部１１２に転送される。この転送された電荷に応じた画像信号が出力される。一方、試験信号生成部１２０においては、転送試験電圧が電荷保持部１１２に印加され、転送試験信号が生成されて出力される。
【００９２】
Ｔ９乃至Ｔ１０において、画素１１０から出力された画像信号がアナログデジタル変換され、デジタルの画像信号が信号処理部２７０に対して出力される。一方、試験信号生成部１２０から出力された転送試験信号がアナログデジタル変換され、故障検出部２８０に対して出力される。
【００９３】
Ｔ１０乃至Ｔ１１において、試験電圧生成部２４０が試験電圧を転送試験電圧からリセット試験電圧に遷移させる。その後、画素選択制御信号線ＳＥＬ１へのオン信号の入力が停止される（Ｔ１１）。
【００９４】
なお、Ｔ３乃至Ｔ１８において、画素選択制御信号線ＳＥＬ２、リセット制御信号線ＲＳＴ２および転送制御信号線ＴＲ２に対してＴ１乃至Ｔ１１と同様に制御信号が入力され、第２行における画像信号および試験信号の生成が行われる。このように露光および画像信号の生成が行毎に順次行われる駆動方式は、ローリングシャッタ方式と称される。画素アレイ部１０の全ての行に対してローリングシャッタ方式の駆動を行うことにより、１画面分の画像信号を生成することができる。なお、試験信号生成部１３０においても、試験信号生成部１２０と同様に試験信号が生成される。
【００９５】
このように、画素選択制御信号線ＳＥＬ、リセット制御信号線ＲＳＴおよび転送制御信号線ＴＲにより制御信号が伝達された際には、同図に表したリセット試験信号および転送試験信号が生成される。しかし、信号線の故障により制御信号が正常に伝達されない場合には、同図とは異なる試験信号が生成される。
【００９６】
［転送制御信号線が故障した際の試験信号］
図１２は、本技術の実施の形態における転送制御信号線が故障した際の試験信号の一例を示す図である。同図におけるａは、転送制御信号線ＴＲ１の故障により、転送制御信号が値「１」に固定された場合、すなわち、転送制御信号線ＴＲ１の「１」縮退故障時の波形を表したものである。これは、転送制御信号線ＴＲ１と電源線Ｖｄｄとの間で短絡を生じた場合等が該当する。また、同図におけるｂは、転送制御信号線ＴＲ１の故障により、転送制御信号が値「０」に固定された場合、すなわち、転送制御信号線ＴＲ１の「０」縮退故障時の波形を表したものである。これは、転送制御信号線ＴＲ１に断線を生じた場合等が該当する。同図において、点線により表した波形は、故障を生じていない場合の波形を表したものである。この波形は、図１１において説明した波形に該当する。
【００９７】
同図におけるａにおいては、転送制御信号線ＴＲ１から常時オン信号が入力される。このため、Ｔ６乃至Ｔ８において、リセット試験信号は、試験電圧生成部２４０から供給される転送試験電圧と略同じ電圧の信号となる。すなわち、リセット試験信号がリセット試験電圧とは異なる電圧になる。この場合には、図７において説明した比較部＃１（２８２）および＃２（２８３）によりリセット試験信号およびリセット試験電圧の比較が行われ、転送制御信号線ＴＲ１の故障が検出される。
【００９８】
同図におけるｂにおいては、転送制御信号線ＴＲ１からのオン信号の入力が行われないため、Ｔ８乃至Ｔ１０において、転送試験信号は、リセット試験電圧と略同じ電圧の信号となる。すなわち、転送試験信号が転送試験電圧とは異なる電圧となる。この場合には、比較部＃１（２８２）および＃２（２８３）により転送試験信号および転送試験電圧の比較が行われ、転送制御信号線ＴＲ１の故障が検出される。
【００９９】
［リセット制御信号線が故障した際の試験信号］
図１３は、本技術の実施の形態におけるリセット制御信号線が故障した際の試験信号の一例を示す図である。同図におけるａはリセット制御信号線ＲＳＴの「１」縮退故障時の波形を表したものであり、同図におけるｂはリセット制御信号線ＲＳＴの「０」縮退故障時の波形を表したものである。
【０１００】
同図におけるａにおいては、リセット制御信号線ＲＳＴ１から常時オン信号が入力されるため、Ｔ６乃至Ｔ８において、リセット試験信号は、転送試験電圧と略同じ電圧の信号となる。すなわち、リセット試験信号がリセット試験電圧とは異なる電圧になる。この場合には、比較部＃１（２８２）および＃２（２８３）によりリセット試験信号およびリセット試験電圧の比較が行われる。
【０１０１】
同図におけるｂにおいては、リセット制御信号線ＲＳＴ１からのオン信号の入力が行われないため、Ｔ６乃至Ｔ８において、リセット試験信号は、以前の転送制御信号が入力された際に電荷保持部１１２に保持された転送試験電圧と略同じ電圧の信号となる。すなわち、リセット試験信号がリセット試験電圧とは異なる電圧になる。この場合には、比較部＃１（２８２）および＃２（２８３）によりリセット試験信号およびリセット試験電圧の比較が行われる。なお、同図におけるｂにおいては、Ｔ１乃至Ｔ２において、試験電圧生成部２４０が転送試験電圧を供給している際に第１行において露光を開始した場合を想定したものである。
【０１０２】
［画素選択制御信号線が故障した際の試験信号］
図１４は、本技術の実施の形態における画素選択制御信号線が故障した際の試験信号の一例を示す図である。同図は、画素選択制御信号線ＳＥＬ１は故障しておらず、画素選択制御信号線ＳＥＬ２において「１」縮退故障を生じた時の波形を表したものである。また、電荷保持部＃１および＃２は、それぞれ第１行および第２行に配置された試験信号生成部１２０の電荷保持部１１２の電圧を表したものである。画素選択制御信号線ＳＥＬ２から常時オン信号が入力されるため、Ｔ３乃至Ｔ１５において、第２行に配置された試験信号生成部１２０の電荷保持部１１２の電圧に応じた信号が信号線１１に対して出力される。これにより、Ｔ８乃至Ｔ１１において、第１行に配置された試験信号生成部１２０の信号出力部１１６は、オフ状態となり、転送試験信号は、リセット試験電圧と略同じ電圧の信号となる。すなわち、転送試験信号が転送試験電圧とは異なる電圧となる。この場合、比較部＃１（２８２）および＃２（２８３）により転送試験信号および転送試験電圧の比較が行われる。
【０１０３】
一方、Ｔ１２乃至Ｔ１８において、第２行に配置された試験信号生成部１２０からは、正常なリセット試験信号および転送試験信号が出力される。
【０１０４】
このように、画素選択制御信号線ＳＥＬにおける「１」縮退故障の検出は、故障を生じた行において正常な転送試験信号が出力され、これ以外の行においてリセット試験電圧に略等しい電圧の転送試験信号が出力されることにより行うことができる。
【０１０５】
図１５は、本技術の実施の形態における画素選択制御信号線が故障した際の試験信号の他の例を示す図である。同図は、画素選択制御信号線ＳＥＬ１において「０」縮退故障を生じた時の波形を表したものである。画素選択制御信号線ＳＥＬ１からのオン信号の入力が行われないため、略等しい電圧のリセット試験信号および転送試験信号が出力される。すなわち、リセット試験信号がリセット試験電圧とは異なる電圧になる。この場合には、比較部＃１（２８２）および＃２（２８３）によりリセット試験信号およびリセット試験電圧の比較が行われる。
【０１０６】
図１２乃至１５において説明したように、比較部＃１（２８２）および＃２（２８３）により、リセット試験信号および転送試験信号とリセット試験電圧および転送試験電圧との比較を行うことにより、転送制御信号線ＲＴ、リセット制御信号線ＲＳＴおよび画素選択制御信号線ＳＥＬの故障を検出することができる。
【０１０７】
このように、本技術の第１の実施の形態では、試験電圧が印加された試験信号生成部により転送制御信号およびリセット制御信号から、転送試験信号およびリセット試験信号がそれぞれ生成される。これら転送試験信号およびリセット試験信号を正常時の転送試験信号およびリセット試験信号と比較することにより、転送制御信号線およびリセット制御信号線の故障を検出することができる。
【０１０８】
＜２．第２の実施の形態＞
上述の第１の実施の形態では、垂直走査部＃１（２１０）および＃２（２２０）の２つの垂直走査部から画素アレイ部１０に制御信号を供給していた。これに対し、１つの垂直走査部により制御信号の供給を行ってもよい。本技術の第２の実施の形態では、垂直走査部を１つに削減する点において上述の第１の実施の形態と異なる。
【０１０９】
［撮像装置の構成］
図１６は、本技術の第２の実施の形態における撮像装置１の構成例を示す図である。同図の撮像装置１は、以下の点で図１において説明した撮像装置１と異なる。同図の撮像装置１は、垂直走査部＃２（２２０）を備える必要はない。また、同図の撮像装置１は、画素アレイ部１０、垂直走査部２１０、アナログデジタル変換ユニット２３０、試験電圧生成部２４０、参照信号生成部２５０、制御部２６０、信号処理部２７０および故障検出部２８０が同一の半導体チップに形成される。
【０１１０】
同図の画素アレイ部１０には、行毎に試験信号生成部１２０が配置される。また、信号線２１は、垂直走査部２１０、画素１１０および試験信号生成部１２０の順に共通に接続される。すなわち、試験信号生成部１２０は、信号線２１の終端部に接続される。これにより、信号線２１の故障の検出精度を向上させることができる。
【０１１１】
同図のアナログデジタル変換ユニット２３０は、１つの信号線１１により伝達された試験信号のアナログデジタル変換を行い、信号線２７を介して故障検出部２８０に対して出力する。同図の故障検出部２８０は、信号線２７により伝達されたデジタルの試験信号に基づいて故障の検出を行う。同図の撮像装置１は、１つの半導体チップにより構成されるため、信号線２１の接続部１６０を備える必要はない。このため、図１の撮像装置１と比較して、信号線２１の故障の発生率が低下する。そこで、２つの垂直走査部のうちの１つを省略することが可能となる。これにより、撮像装置１の構成を簡略化することができる。
【０１１２】
これ以外の撮像装置１の構成は本技術の第１の実施の形態における撮像装置１と同様であるため、説明を省略する。
【０１１３】
このように、本技術の第１の実施の形態によれば、撮像装置１を同一の半導体チップに形成して垂直走査部を１つに削減することにより、撮像装置１の構成を簡略化することができる。
【０１１４】
＜３．第３の実施の形態＞
上述の第１の実施の形態では、画素アレイ部１０の行毎に画像信号の生成を順次行い、画像信号のアナログデジタル変換を行毎に行っていた。これに対し、画素アレイ部１０の画素１１０を複数の領域に分割し、分割した領域毎に画像信号の生成およびアナログデジタル変換を行ってもよい。本技術の第３の実施の形態では、領域毎に画像信号の生成等を行う点において上述の第１の実施の形態と異なる。
【０１１５】
［撮像装置の構成］
図１７は、本技術の第３の実施の形態における撮像装置１の構成例を示す図である。同図の撮像装置１は、複数のアナログデジタル変換ユニット２３０を備える点で、図１において説明した撮像装置１と異なる。
【０１１６】
同図の画素アレイ部１０は、画素１１０の代わりに画素ユニット４１０が行列形状に配置される。また、試験信号生成部１２０および１３０の代わりに故障検出ユニット４２０が行毎に配置される。また、信号線２１および２２が図１において説明した画素アレイ部１０と同様に、画素ユニット４１０および故障検出ユニット４２０に対して配線される。
【０１１７】
同図の撮像装置１において、アナログデジタル変換ユニット２３０は、画素アレイ部１０に配置された画素ユニット４１０および故障検出ユニット４２０毎に配置され、画像信号等のアナログデジタル変換をそれぞれ行い、変換後の画像信号等を信号処理部２７０または故障検出部２８０に対してそれぞれ出力する。画素ユニット４１０および故障検出ユニット４２０と、これらに対応するアナログデジタル変換ユニット２３０とは、信号線１１により個別に配線される。
【０１１８】
［画素ユニットの構成］
図１８は、本技術の第３の実施の形態における画素ユニット４１０の構成例を示す図である。この画素ユニット４１０は、画素１１０が行列形状に配置されて構成される。同図は、１０×１０個の画素１１０が配置される場合を想定したものである。画素選択制御信号線ＳＥＬおよびリセット制御信号線ＲＳＴは、行毎に配置され、１行に配置された画素１１０に対して共通に配線される。同図においては、これら画素選択制御信号線ＳＥＬおよびリセット制御信号線ＲＳＴに画素ユニット４１０の行番号および画素１１０の行番号を付して識別する。例えば、画素選択制御信号線ＳＥＬ１＿２は、第１行の画素ユニット４１０の第２行の画素１１０に配線される画素選択制御信号線ＳＥＬを表す。
【０１１９】
一方、転送制御信号線ＴＲは、画素１１０毎に配置される。同図においては、画素ユニット４１０の行番号および画素１１０の番号を付してこれらの転送制御信号線ＴＲを識別する。例えば、転送制御信号線ＴＲ１＿２は、第１行の画素ユニット４１０の第１行第２列に配置された画素１１０に配線される転送制御信号線ＴＲを表す。なお、これらの画素選択制御信号線ＳＥＬ、リセット制御信号線ＲＳＴおよび転送制御信号線ＴＲは、同一行に配置された画素ユニット４１０に共通に配線される。
【０１２０】
また、画素ユニット４１０には、信号線１１が列毎に配置され、列に配置された画素１１０に共通に配線される。
【０１２１】
［故障検出ユニットの構成］
図１９は、本技術の第３の実施の形態における故障検出ユニット４２０の構成例を示す図である。この故障検出ユニット４２０は、試験信号生成部１２０が、行列形状に配置されて構成される。また、故障検出ユニット４２０には、図１８において説明した画素選択制御信号線ＳＥＬ、リセット制御信号線ＲＳＴおよび転送制御信号線ＴＲが同様に配置され、各試験信号生成部１２０に配線される。また、各試験信号生成部１２０には、信号線２２が共通に配線され、試験電圧が供給される。
【０１２２】
［アナログデジタル変換ユニットの構成］
図２０は、本技術の第３の実施の形態におけるアナログデジタル変換ユニット２３０の構成例を示す図である。同図のアナログデジタル変換ユニット２３０は、選択部２３３をさらに備え、１つのアナログデジタル変換部２３１を備える点で図５において説明したアナログデジタル変換ユニット２３０と異なる。
【０１２３】
選択部２３３は、画素ユニット４１０または故障検出ユニット４２０との間に配線された信号線１１を選択するものである。この選択部２３３は、選択した信号線１１により伝達された画像信号等をアナログデジタル変換部２３１に対して出力する。また、選択部２３３は、画素ユニット４１０等の列毎に配置された信号線１１を順に選択する。図１８において説明した画素選択制御信号線ＳＥＬによる画素１１０等の行の選択と選択部２３３による画素１１０等の列の選択とにより、画素ユニット４１０等の画素１１０が１つ選択され、画像信号がアナログデジタル変換部２３１に伝達される。
【０１２４】
画素ユニット４１０における画像信号の生成は、配置された画素１１０において、ローリングシャッタ方式の処理により行われる。具体的には、図１８において、第１行第１列に配置された画素１１０から第１０行第１０列に配置された画素１１０に対して図１１におけるＴ１乃至Ｔ１１の処理が順次行われる。また、この第１行第１列に配置された画素１１０から第１０行第１０列に配置された画素１１０までの処理は、画素アレイ部１０に配置された全ての画素ユニット４１０に対して同時に実行される。
【０１２５】
本技術の第１の実施の形態における撮像装置１では、画素アレイ部１０に配置された全ての画素１１０に対して行単位のローリングシャッタ方式の処理が実行される。この場合に、第１行と最終行とは露光期間が異なるため、動きのある物体の撮像を行った際に画像に歪みを生じる。本技術の第３の実施の形態の撮像装置１においても同様の歪が発生する。しかし、画素ユニット４１０毎に画素単位のローリングシャッタ方式の処理が実行されるため、露光期間の差は比較的小さくなる。このため、画像の歪みを軽減することができる。
【０１２６】
また、本技術の第３の実施の形態の撮像装置１においては、転送制御信号線ＴＲ等は、垂直走査部＃１（２１０）、試験信号生成部１２０、画素１１０、試験信号生成部１２０および垂直走査部＃２（２２０）の順に配線され、故障の検出が行われる。
【０１２７】
これ以外の撮像装置１の構成は本技術の第１の実施の形態における撮像装置１と同様であるため、説明を省略する。
【０１２８】
このように、本技術の第３の実施の形態によれば、画素アレイ部１０の領域毎に画像信号の生成を行うことにより、画像信号の画質を向上させることができる。
【０１２９】
＜４．第４の実施の形態＞
上述の第１の実施の形態では、試験信号生成部１２０等から出力された試験信号のアナログデジタル変換を行っていた。これに対し、試験信号生成部１２０等から出力された試験信号を直接使用して故障検出を行ってもよい。本技術の第４の実施の形態では、試験信号のアナログデジタル変換を省略する点において上述の第１の実施の形態と異なる。
【０１３０】
［撮像装置の構成］
図２１は、本技術の第４の実施の形態における撮像装置１の構成例を示す図である。同図の撮像装置１は、試験信号生成部１２０および１３０から出力された試験信号に対応するアナログデジタル変換部２３１を備える必要はない、各試験信号生成部１２０により生成された試験信号は、故障検出部２８０にそれぞれ伝達される点で、図１において説明した撮像装置１と異なる。
【０１３１】
［故障検出部の構成］
図２２は、本技術の第４の実施の形態における故障検出部２８０の構成例を示す図である。同図の故障検出部２８０は、試験電圧保持部２８１ならびに比較部＃１（２８２）および＃２（２８３）の代わりに信号整形部２８５およびエンコーダ２８６を備える点で、図７において説明した故障検出部２８０と異なる。また、同図の故障検出部２８０は、故障情報生成部２８４の代わりに故障情報生成部２８７を備える。
【０１３２】
信号整形部２８５は、試験信号生成部１２０および１３０から出力されたそれぞれの試験信号を整形するものである。この信号整形部２８５は、所定の閾値と比較することにより、試験信号をＨレベルまたはＬレベルのデジタルの試験信号に整形する。信号整形部２８５には、信号線１２毎に配置されたコンパレータを使用することができる。
【０１３３】
エンコーダ２８６は、信号整形部２８５により整形されたデジタルの試験信号を符号化するものである。このエンコーダ２８６は、信号整形部２８５を介して試験信号を伝達する信号線１２毎に試験信号の符号化を行う。具体時には、試験信号が入力された際に、当該試験信号を伝達した信号線１２が接続された試験信号生成部１２０等の行の番号を生成して出力する。例えば、図１２におけるａのＴ７乃至Ｔ８において、Ｌレベルの転送試験信号が入力された際に、エンコーダ２８６は、このＬレベルの信号検出し、当該転送試験信号を伝達した信号線１２に対応する行の番号を出力する。
【０１３４】
故障情報生成部２８７は、エンコーダ２８６により出力された行の番号から故障情報を生成し、出力するものである。
【０１３５】
これ以外の撮像装置１の構成は本技術の第１の実施の形態における撮像装置１と同様であるため、説明を省略する。
【０１３６】
このように、本技術の第４の実施の形態によれば、試験信号生成部１２０等から出力された試験信号の符号化を行って故障検出を行うことにより、試験信号のアナログデジタル変換を省略することができる。これにより、撮像装置１の構成を簡略化することができる。
【０１３７】
＜５．第５の実施の形態＞
上述の第１の実施の形態では、制御信号線の故障を検出し、故障情報を出力していた。これに対し、故障を生じた行における画像信号の補正を行ってもよい。本技術の第４の実施の形態では、故障情報に基づく画像信号の補正を行う点において上述の第１の実施の形態と異なる。
【０１３８】
［撮像装置の構成］
図２３は、本技術の第５の実施の形態における撮像装置１の構成例を示す図である。同図の撮像装置１は、補正部２９０をさらに備える点で、図１において説明した撮像装置１と異なる。
【０１３９】
補正部２９０は、制御信号の故障を生じた行に配置された画素１１０により生成される画像信号を補正するものである。この補正部２９０は、故障検出部２８０から出力された故障情報に基づいて故障を生じた行を特定し、画像信号の補正を行う。画像信号の補正は画像信号の補間により行うことができる。この補間は、例えば、故障を生じた行の前後の行の画像信号の平均値を生成することにより行うことができる。補正部２９０は、故障を生じた行の前後の行の画像信号をラインメモリに保持し、保持した画像信号の平均値を生成し、故障を生じた行の画像信号として出力する。これにより、画像信号の画質の低下を軽減することができる。
【０１４０】
これ以外の撮像装置１の構成は本技術の第１の実施の形態における撮像装置１と同様であるため、説明を省略する。
【０１４１】
このように、本技術の第５の実施の形態によれば、制御信号の故障を生じた行の画像信号の補正を行うことにより、画素信号の画質の低下を軽減することができる。
【０１４２】
＜６．第６の実施の形態＞
上述の第１の実施の形態では、試験信号生成部１２０等に対して同一の試験電圧を印加していた。これに対し、行毎に異なる試験電圧を印加してもよい。本技術の第６の実施の形態では、行毎に異なる試験電圧を印加することにより、行毎に異なる電圧の試験信号を生成する点において上述の第１の実施の形態と異なる。
【０１４３】
［画素アレイ部１０の構成］
図２４は、本技術の第６の実施の形態における画素アレイ部１０の構成例を示す図である。同図の画素アレイ部１０は、複数の抵抗１４０をさらに備える点で、図１において説明した画素アレイ部１０と異なる。
【０１４４】
抵抗１４０は、試験電圧生成部２４０から出力された試験電圧を分圧する抵抗である。この抵抗１４０は、画素アレイ部１０において信号線２２と接地との間に行毎に配置され、試験電圧を行毎に分圧する。分圧された試験電圧は、各行の試験信号生成部１２０および１３０に対して印加される。試験信号生成部１２０等は、印加された試験信号に応じた電圧の試験信号を生成し、出力する。なお、同図の画素アレイ部１０においては、試験信号生成部１２０および１３０の間にも抵抗１４０を配置している。これにより、試験信号生成部１２０および１３０に対して異なる試験電圧を印加することができる。
【０１４５】
［故障検出部の構成］
図２５は、本技術の第６の実施の形態における故障検出部２８０の構成例を示す図である。同図の故障検出部２８０は、試験信号変換部２８８をさらに備える点で、図７において説明した故障検出部２８０と異なる。また、同図の故障検出部２８０は、故障情報生成部２８４の代わりに故障情報生成部２８９を備える。
【０１４６】
試験信号変換部２８８は、試験信号生成部１２０等から出力された試験信号を行の情報に変換するものである。この試験信号変換部２８８は、画素アレイ部１０において分圧された試験電圧を保持するテーブルを有し、保持した試験電圧と入力された試験信号とを比較することにより、試験信号を生成した試験信号生成部１２０等が配置された行を特定し、当該行の番号を行の情報として故障情報生成部２８９に対して出力する。これにより、故障を生じた行の特定を容易に行うことができる。
【０１４７】
故障情報生成部２８９は、試験信号変換部２８８から出力された行の情報に基づいて、故障を生じた行の特定を行い、故障情報を生成する。
【０１４８】
これ以外の撮像装置１の構成は本技術の第１の実施の形態における撮像装置１と同様であるため、説明を省略する。
【０１４９】
このように、本技術の第６の実施の形態によれば、行毎に異なる試験電圧を試験信号生成部１２０等に対して供給することにより、行毎に異なる電圧の試験信号を生成させ、故障を生じた行の特定を行う。これにより、撮像装置１の構成を簡略化することができる。
【０１５０】
＜７．第７の実施の形態＞
上述の第１の実施の形態では、試験信号生成部１２０等により、試験信号を生成していた。これに対し、試験信号および画像信号を生成する画素１１０を配置し、当該画素において制御信号線の故障を検出してもよい。本技術の第７の実施の形態では、試験信号生成部１２０等を省略する点において上述の第１の実施の形態と異なる。
【０１５１】
［画素の構成］
図２６は、本技術の第７の実施の形態における画素１１０の構成例を示す図である。同図の画素１１０は、診断部１１７をさらに備える点で、図２において説明した画素１１０と異なる。また、同図の画素１１０には、信号線２２が配線され試験電圧が供給される。また、信号線２１には、診断部１１７に制御信号を伝達する診断制御信号線ＥＮ（Enable）がさらに配置される。その診断部１１７には、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタを使用することができる。なお、同図においては、試験電圧生成部２４０および故障検出部２８０をさらに記載し、画素１１０との関係を表している。
【０１５２】
診断部１１７のソースは光電変換部１１１のカソードに接続され、ゲートは診断制御信号線ＥＮに接続される。診断部１１７のドレインは、信号線２２に接続される。また、リセット部１１４のドレインにおいても信号線２２に接続される。
【０１５３】
診断部１１７は、画素１１０を故障検出モードに移行させるものである。この診断部１１７は、信号線２２と電荷転送部１１３との間を導通させることにより、電荷転送部１１３のドレインに試験電圧を印加する。診断制御信号線ＥＮからオン信号を入力することにより診断部１１７を導通状態にすることができる。これ以外の画素１１０の構成は図２において説明した画素１１０と同様であるため説明を省略する。なお、同図の電荷転送部１１３およびリセット部１１４は、特許請求の範囲に記載の試験信号生成部の一例である。
【０１５４】
本技術の第７の実施の形態における垂直走査部＃１（２１０）および＃２（２２０）は、診断部１１７の制御信号を生成し、診断制御信号線ＥＮを介して出力する。また、本技術の第７の実施の形態の試験電圧生成部２４０は、画素１１０のリセット電圧、例えば、電源線Ｖｄｄから供給される電圧と試験電圧とを生成し、出力する。
【０１５５】
本技術の第７の実施の形態における制御信号線の故障の検出は、次のように行うことができる。まず、垂直走査部＃１（２１０）および＃２（２２０）が診断制御信号線ＥＮにオン信号を出力する。同時に試験電圧生成部２４０が試験電圧を生成して出力する。次に、転送制御信号線ＴＲ、リセット制御信号線ＲＳＴおよび画素選択制御信号線ＳＥＬに対して制御信号を入力することにより、試験信号を生成することができる。なお、画素１１０において通常の画像信号の生成を行う際には、試験電圧生成部２４０は、リセット電圧を生成して出力する。
【０１５６】
本技術の第７の実施の形態における画素アレイ部１０は、試験信号生成部１２０等を備える必要はない。例えば、画素アレイ部１０の全ての画素１１０を同図の画素１１０により構成することができる。また、例えば、画素アレイ部１０に配置される画素１１０のうち、各行の両端に配置される画素１１０を同図の画素１１０により構成することもできる。
【０１５７】
これ以外の撮像装置１の構成は本技術の第１の実施の形態における撮像装置１と同様であるため、説明を省略する。
【０１５８】
このように、本技術の第７の実施の形態によれば、通常の画素１１０により制御信号線の故障検出を行うため、試験信号生成部を省略することができ、画素アレイ部１０の構成を簡略化することができる。
＜移動体への応用例＞
【０１５９】
本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
【０１６０】
図２７は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
【０１６１】
車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図２７に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークI/F(interface)１２０５３が図示されている。
【０１６２】
駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
【０１６３】
ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
【０１６４】
車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
【０１６５】
撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
【０１６６】
車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
【０１６７】
マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むADAS(Advanced Driver Assistance System)の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
【０１６８】
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
【０１６９】
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
【０１７０】
音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図２７の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
【０１７１】
図２８は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。図２８では、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４、１２１０５を有する。
【０１７２】
撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４、１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２、１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
【０１７３】
なお、図２８には、撮像部１２１０１乃至１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２、１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２、１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１乃至１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
【０１７４】
撮像部１２１０１乃至１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１乃至１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
【０１７５】
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１乃至１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１乃至１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０km/h以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
【０１７６】
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１乃至１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
【０１７７】
撮像部１２１０１乃至１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１乃至１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１乃至１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１乃至１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
【０１７８】
以上、本開示に係る技術が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、撮像部１２０３１に適用され得る。具体的には、図１の撮像装置１は、撮像部１２０３１に適用することができる。撮像部１２０３１に本開示に係る技術を適用することにより、撮像部１２０３１に配置された撮像素子の制御信号の故障を検出することができる。
【０１７９】
なお、上述の実施の形態は本技術を具現化するための一例を示したものであり、実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本技術の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本技術は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。
【０１８０】
また、上述の実施の形態において説明した処理手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよく、また、これら一連の手順をコンピュータに実行させるためのプログラム乃至そのプログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。この記録媒体として、例えば、ＣＤ（Compact Disc）、ＭＤ（MiniDisc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、メモリカード、ブルーレイディスク（Blu-ray（登録商標）Disc）等を用いることができる。
【０１８１】
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって、限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。
【０１８２】
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）転送された電荷を保持する電荷保持部と、
照射された光に応じて生成された電荷の前記電荷保持部への転送を制御する転送制御信号を伝達する転送制御信号線と、
前記電荷保持部のリセットを制御するリセット制御信号を伝達するリセット制御信号線と、
前記転送制御信号線および前記リセット制御信号線の故障を検出するための試験電圧と前記伝達された転送制御信号とに基づいて転送試験信号を生成し、前記試験電圧と前記伝達されたリセット制御信号とに基づいてリセット試験信号を生成する試験信号生成部と、
前記転送試験信号が生成される際に転送試験電圧を前記試験電圧として前記試験信号生成部に供給し、前記リセット試験信号が生成される際にリセット試験電圧を前記試験電圧として前記試験信号生成部に供給する試験電圧生成部と、
前記生成された転送試験信号および前記生成されたリセット試験信号に基づいて前記転送制御信号線および前記リセット制御信号線の故障を検出する故障検出部と
を具備する撮像素子。
（２）前記試験電圧生成部は、前記転送試験信号が生成される際に前記試験信号生成部に供給する試験電圧を前記転送試験電圧から当該転送試験電圧とは異なる電圧に変化させる前記（１）に記載の撮像素子。
（３）前記故障検出部は、前記転送試験信号が前記転送試験電圧とは異なる場合に前記転送制御信号線の故障を検出する前記（１）または（２）に記載の撮像素子。
（４）前記故障検出部は、前記リセット試験信号が前記リセット試験電圧とは異なる場合に前記転送制御信号線の故障を検出する前記（１）または（２）に記載の撮像素子。
（５）前記故障検出部は、前記リセット試験信号が前記リセット試験電圧とは異なる場合に前記リセット制御信号線の故障を検出する前記（１）または（２）に記載の撮像素子。
（６）前記試験電圧生成部は、前記リセットの際に前記電荷保持部に印加される電圧であるリセット電圧を前記転送試験電圧として供給する前記（１）から（５）の何れかに記載の撮像素子。
（７）前記試験電圧生成部は、前記電荷保持部に保持された電荷に応じた画像信号のダイナミックレンジの範囲の電圧を前記リセット試験電圧として供給する前記（１）から（５）の何れかに記載の撮像素子。
（８）前記電荷保持部は画素に配置されて当該画素において前記電荷保持部に保持された電荷に応じた画像信号が生成される前記（１）に記載の撮像素子。
（９）前記試験信号生成部は、前記試験電圧を保持するキャパシタと、前記キャパシタに保持された試験電圧に応じた故障信号を生成する信号生成部と、前記転送制御信号に基づいて前記試験電圧を前記キャパシタに印加して前記信号生成部に前記転送試験信号を生成させる転送試験信号生成部と、前記リセット制御信号に基づいて前記試験電圧を前記キャパシタに印加して前記信号生成部に前記リセット試験信号を生成させるリセット制御信号生成部とを備える前記（８）に記載の撮像素子。
（１０）前記生成された画像信号の前記画素からの出力を制御する画素選択制御信号を前記画素に伝達する画素選択制御信号線をさらに具備し、
前記試験信号生成部は、前記伝達された画素選択制御信号に基づいて前記転送試験信号および前記リセット試験信号を出力し、
前記故障検出部は、前記出力された転送試験信号および前記出力されたリセット試験信号に基づいて前記画素選択制御信号線の故障をさらに検出する前記（８）または（９）に記載の撮像素子。
（１１）前記故障検出部は、前記転送試験信号が前記転送試験電圧とは異なる場合に前記画素選択制御信号線の故障を検出する前記（１０）に記載の撮像素子。
（１２）前記故障検出部は、前記リセット試験信号が前記リセット試験電圧とは異なる場合に前記画素選択制御信号線の故障を検出する前記（１０）に記載の撮像素子。
（１３）前記転送制御信号および前記リセット制御信号を生成して前記転送制御信号線および前記リセット制御信号線を介してそれぞれ伝達させる制御信号生成部をさらに具備する前記（８）から（１２）の何れかに記載の撮像素子。
（１４）前記転送制御信号線は、前記制御信号生成部、前記画素および前記試験信号生成部の順に共通に接続される信号線により構成され、
前記リセット制御信号線は、前記制御信号生成部、前記画素および前記試験信号生成部の順に共通に接続される信号線により構成される
前記（１３）に記載の撮像素子。
（１５）前記転送制御信号および前記リセット制御信号を生成する第２の制御信号生成部と、
前記転送試験信号および前記リセット試験信号を生成する第２の試験信号生成部と
をさらに具備し、
前記転送制御信号線は、前記制御信号生成部、前記試験信号生成部、前記画素、前記第２の試験信号生成部および前記第２の制御信号生成部の順に共通に接続される信号線により構成され、
前記リセット制御信号線は、前記制御信号生成部、前記試験信号生成部、前記画素、前記第２の試験信号生成部および前記第２の制御信号生成部の順に共通に接続される信号線により構成される
前記（１３）に記載の撮像素子。
（１６）前記画素が行列形状に配置され、
前記試験信号生成部が前記行毎に配置され、
前記転送制御信号線は、前記行毎に配置されて前記画素および前記試験信号生成部に前記転送制御信号を伝達し、
前記リセット制御信号線は、前記行毎に配置されて前記画素および前記試験信号生成部に前記リセット制御信号を伝達し、
前記故障検出部は、前記複数の試験信号生成部から出力された転送試験信号および前記複数の試験信号生成部から出力されたリセット試験信号に基づく前記複数の転送制御信号線および前記複数のリセット制御信号線の故障を検出する
前記（９）から（１５）の何れかに記載の撮像素子。
（１７）前記故障検出部の検出結果に基づいて、前記転送制御信号線および前記リセット制御信号線のうちの少なくとも１つが故障した前記行の情報である故障情報を生成する故障情報生成部をさらに具備する前記（１６）に記載の撮像素子。
（１８）前記生成された故障情報に基づいて前記出力された画像信号を補正する補正部をさらに具備する前記（１７）に記載の撮像素子。
（１９）前記制御信号生成部と前記画素および前記試験信号生成部とは異なる半導体チップに形成され、
前記転送制御信号線は、接続部を介して前記異なる半導体チップ間における前記転送制御信号を伝達し、
前記リセット制御信号線は、接続部を介して前記異なる半導体チップ間における前記リセット制御信号を伝達する
前記（８）から（１８）の何れかに記載の撮像素子。
（２０）転送された電荷を保持する電荷保持部と、
照射された光に応じて生成された電荷の前記電荷保持部への転送を制御する転送制御信号を伝達する転送制御信号線と、
前記電荷保持部に保持された電荷のリセットを制御するリセット制御信号を前記画素に伝達するリセット制御信号線と、
前記転送制御信号線および前記リセット制御信号線の故障を検出するための試験電圧と前記伝達された転送制御信号とに基づいて転送試験信号を生成し、前記試験電圧と前記伝達されたリセット制御信号とに基づいてリセット試験信号を生成する試験信号生成部と、
前記転送試験信号が生成される際に転送試験電圧を前記試験電圧として前記試験信号生成部に供給し、前記リセット試験信号が生成される際にリセット試験電圧を前記試験電圧として前記試験信号生成部に供給する試験電圧生成部と、
前記生成された転送試験信号および前記生成されたリセット試験信号に基づいて前記転送制御信号線および前記リセット制御信号線の故障を検出する故障検出部と、
前記電荷保持部に保持された電荷に応じて生成された画像信号を処理する処理回路と
を具備する撮像装置。
【符号の説明】
【０１８３】
１  撮像装置
１０  画素アレイ部
１１  信号線
２０  駆動部
２１  信号線
１１０  画素
１１１  光電変換部
１１２  電荷保持部
１１３  電荷転送部
１１４  リセット部
１１５  信号生成部
１１６  信号出力部
１１７  診断部
１２０、１３０  試験信号生成部
１４０  抵抗
１６０  接続部
２１０、２２０  垂直走査部
２１１  アドレスデコーダ
２１２  画素駆動部
２３０  アナログデジタル変換ユニット
２３１  アナログデジタル変換部
２３２  定電流電源
２３３  選択部
２４０  試験電圧生成部
２５０  参照信号生成部
２６０  制御部
２７０  信号処理部
２８０  故障検出部
２８１  試験電圧保持部
２８４  故障情報生成部
２８５  信号整形部
２８６  エンコーダ
２８７、２８９  故障情報生成部
２８８  試験信号変換部
２９０  補正部
４１０  画素ユニット
４２０  故障検出ユニット
１２０３１  撮像部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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