(57)【要約】【課題】固体撮像装置において線形読出しから対数読出しに切り替わるタイミングのばらつきを抑制するとともに、精度の高い読出しを行う。【解決手段】第１の光電変換部は、第１の領域において入射光を電荷に光電変換して蓄積する。第２の光電変換部は、第１の領域よりも面積の小さい第２の領域において入射光を電荷に光電変換して蓄積する。電荷電圧変換部は、第１および第２の光電変換部によって光電変換された電荷を電圧に変換するために蓄積する。第１および第２の電荷転送部は、それぞれ第１および第２の光電変換部に蓄積された電荷を電荷電圧変換部に転送する。電荷リセット部は、電荷電圧変換部に蓄積された電荷をリセットする。第１の電荷排出部は、第１の光電変換部に蓄積された電荷を排出する。【選択図】図１
2018152696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の領域において入射光を電荷に光電変換して蓄積する第１の光電変換部と、
前記第１の領域よりも面積の小さい第２の領域において入射光を電荷に光電変換して蓄積する第２の光電変換部と、
前記第１および第２の光電変換部によって光電変換された電荷を電圧に変換するために蓄積する電荷電圧変換部と、
前記第１の光電変換部に蓄積された電荷を前記電荷電圧変換部に転送する第１の電荷転送部と、
前記第２の光電変換部に蓄積された電荷を前記電荷電圧変換部に転送する第２の電荷転送部と、
前記電荷電圧変換部に蓄積された電荷をリセットする電荷リセット部と、
前記第１の光電変換部に蓄積された電荷を排出する第１の電荷排出部と
を具備する固体撮像装置。
【請求項２】
前記第１の電荷排出部によって前記第１の光電変換部に蓄積された電荷を排出させながら前記電荷リセット部のドレインの電位を制御して、前記第２の光電変換部および電荷電圧変換部に前記電荷を飽和レベルまで蓄積させた後に、前記第２の光電変換部を露光させるように駆動する駆動部をさらに具備する請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記第２の光電変換部に蓄積された電荷を排出する第２の電荷排出部をさらに具備し、
前記駆動部は、前記第１の電荷排出部によって前記第１の光電変換部に蓄積された電荷を排出させながら前記電荷リセット部のドレインの電位を制御して前記第２の光電変換部および前記電荷電圧変換部に電荷を飽和レベルまで蓄積させた後に、前記第２の電荷排出部によって前記第２の光電変換部に蓄積された電荷を排出させながら前記電荷リセット部に中間電位を印加して前記電荷電圧変換部に電荷を蓄積させ、さらに、前記電荷リセット部を非導通状態にしてから前記電荷電圧変換部に蓄積された電荷を前記電荷電圧変換部に転送させた後に前記第２の光電変換部を露光させるように駆動する
請求項２記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記電荷電圧変換部に蓄積されている電荷を増幅して当該電荷に応じたレベルの画素信号を出力する信号増幅部をさらに具備する
請求項３記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記電荷電圧変換部の電荷容量を切り換えて前記信号増幅部における増幅度を切り換える変換効率切換部をさらに具備する
請求項４記載の固体撮像装置。
【請求項６】
第１の領域において入射光を電荷に光電変換して蓄積する第１の光電変換部と、
前記第１の領域よりも面積の小さい第２の領域において入射光を電荷に光電変換して蓄積する第２の光電変換部と、
前記第１および第２の光電変換部によって光電変換された電荷を電圧に変換するために蓄積する電荷電圧変換部と、
前記第１の光電変換部に蓄積された電荷を前記電荷電圧変換部に転送する第１の電荷転送部と、
前記第２の光電変換部に蓄積された電荷を前記電荷電圧変換部に転送する第２の電荷転送部と、
前記電荷電圧変換部に蓄積された電荷をリセットする電荷リセット部と、
前記第１の光電変換部に蓄積された電荷を排出する第１の電荷排出部と
を備える固体撮像装置の駆動方法であって、
前記第１の電荷排出部によって前記第１の光電変換部に蓄積された電荷を排出させながら前記電荷リセット部のドレインの電位を制御して、前記第２の光電変換部および電荷電圧変換部に前記電荷を飽和レベルまで蓄積させた後に、前記第２の光電変換部を露光させるように駆動する
固体撮像装置の駆動方法。
【請求項７】
第１の領域において入射光を電荷に光電変換して蓄積する第１の光電変換部と、
前記第１の領域よりも面積の小さい第２の領域において入射光を電荷に光電変換して蓄積する第２の光電変換部と、
前記第１および第２の光電変換部によって光電変換された電荷を電圧に変換するために蓄積する電荷電圧変換部と、
前記第１の光電変換部に蓄積された電荷を前記電荷電圧変換部に転送する第１の電荷転送部と、
前記第２の光電変換部に蓄積された電荷を前記電荷電圧変換部に転送する第２の電荷転送部と、
前記電荷電圧変換部に蓄積された電荷をリセットする電荷リセット部と、
前記第１の光電変換部に蓄積された電荷を排出する第１の電荷排出部と、
前記第１の電荷排出部によって前記第１の光電変換部に蓄積された電荷を排出させながら前記電荷リセット部のドレインの電位を制御して、前記第２の光電変換部および電荷電圧変換部に前記電荷を飽和レベルまで蓄積させた後に、前記第２の光電変換部を露光させるように駆動する駆動部と
を具備する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、固体撮像装置に関する。詳しくは、飽和レベルを超える高照度における信号のばらつきを抑制する固体撮像装置、その駆動方法および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
光電変換部において入射光量に応じて蓄積した電荷を、ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタを介して読み出す一般的なＭＯＳ型イメージセンサでは、その飽和レベルは光電変換部に蓄積可能な電荷量によって制限される。すなわち、光電変換部の飽和レベルを超えるような範囲の光量については正しく検出することができなかった。そこで、従来は、光電変換部で蓄積した電荷を、転送ゲートから電荷電圧変換部、電荷リセット部、ドレイン電源へとオーバーフローさせて、その際の電荷電圧変換部の電圧を信号電圧として検出するという動作（以下、対数読出しと称する。）が用いられてきた。ここで検出された電圧は、入射光量の対数に対応した信号となり、これにより、飽和レベルを超える光量についても検出することが可能となる。
【０００３】
このような対数読出しを通常の蓄積による読出し（以下、線形読出しと称する。）とともに行う場合、線形読出しから対数読出しに切り替わるタイミングの差が画素ごとにばらつくという問題がある。これは、光電変換部の飽和レベルや、オーバーフローを発生し始めるレベルを決める転送ゲートおよび電荷リセット部のトランジスタの閾値が、画素ごとにばらつくために生じる。そこで、従来は、対数読出しの信号を取得する前に、光電変換部と電荷電圧変換部にドレイン電源から飽和レベルまで電荷を注入し、その後、電荷リセット部をハイレベルとローレベルの中間レベルでリセットする。これにより、電荷リセット部のばらつきを抑制し、画素ごとの電荷電圧変換部のばらつきを抑制する。そして、この状態で転送ゲートを開いて光電変換部の信号（飽和レベル）を電荷電圧変換部に転送して、受光を始めることにより、画素ごとの光電変換部と転送ゲートのばらつきを抑制する。ノイズを読み出す際は、再度、光電変換部と電荷電圧変換部を電荷で満たした状態で転送ゲートを開くとともに電荷リセット部を中間レベルにして、電荷電圧変換部に蓄積された電荷を読み出す。これらの動作を行うことによって、画素ごとのばらつきを抑制し、線形読出しから対数読出しに切り替わるタイミングのばらつきを抑制する（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−０６０６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の従来技術では、線形読出しおよび対数読出しを１つの画素で行う際、画素ごとのばらつきを抑制し、線形読出しから対数読出しに切り替わるタイミングのばらつきを抑制していた。ここで、高照度の光量を対数読出しにより読み出す場合には、光電変換部からドレイン電源まで電荷をオーバーフローさせる必要があるため、光電変換部は小さい方が有利である。一方、光電変換部を小さくした場合、低照度の光量を線形読出しにより読み出すためには感度が不足してしまう。また、上述の従来技術では、ばらつきを抑制するための動作において、ノイズを読み出す際にも光電変換部では受光をしており、高照度の場合は転送ゲートからオーバーフローして、中間レベルによるリセット直後の電荷電圧変換部に混入するおそれがある。
【０００６】
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、固体撮像装置において線形読出しから対数読出しに切り替わるタイミングのばらつきを抑制するとともに、精度の高い読出しを行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、第１の領域において入射光を電荷に光電変換して蓄積する第１の光電変換部と、上記第１の領域よりも面積の小さい第２の領域において入射光を電荷に光電変換して蓄積する第２の光電変換部と、上記第１および第２の光電変換部によって光電変換された電荷を電圧に変換するために蓄積する電荷電圧変換部と、上記第１の光電変換部に蓄積された電荷を上記電荷電圧変換部に転送する第１の電荷転送部と、上記第２の光電変換部に蓄積された電荷を上記電荷電圧変換部に転送する第２の電荷転送部と、上記電荷電圧変換部に蓄積された電荷をリセットする電荷リセット部と、上記第１の光電変換部に蓄積された電荷を排出する第１の電荷排出部とを具備する固体撮像装置およびその駆動方法である。これにより、第１の光電変換部への不要な電荷の混入を回避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、上記第１の電荷排出部によって上記第１の光電変換部に蓄積された電荷を排出させながら上記電荷リセット部のドレインの電位を制御して、上記第２の光電変換部および電荷電圧変換部に上記電荷を飽和レベルまで蓄積させた後に、上記第２の光電変換部を露光させるように駆動する駆動部をさらに具備してもよい。これにより、第２の光電変換部による対数読出し時に、第１の光電変換部に蓄積された電荷を排出させて、第１の光電変換部への不要な電荷の混入を回避す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、上記第２の光電変換部に蓄積された電荷を排出する第２の電荷排出部をさらに具備し、上記駆動部は、上記第１の電荷排出部によって上記第１の光電変換部に蓄積された電荷を排出させながら上記電荷リセット部のドレインの電位を制御して上記第２の光電変換部および上記電荷電圧変換部に電荷を飽和レベルまで蓄積させた後に、上記第２の電荷排出部によって上記第２の光電変換部に蓄積された電荷を排出させながら上記電荷リセット部に中間電位を印加して上記電荷電圧変換部に電荷を蓄積させ、さらに、上記電荷リセット部を非導通状態にしてから上記電荷電圧変換部に蓄積された電荷を上記電荷電圧変換部に転送させた後に上記第２の光電変換部を露光させるように駆動するようにしてもよい。これにより、第２の光電変換部における対数読出し時の中間電位によるリセット動作時に、第２の光電変換部に蓄積された電荷を排出させて、電荷電圧変換部への不要な電荷の混入を回避す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、上記電荷電圧変換部に蓄積されている電荷を増幅して当該電荷に応じたレベルの画素信号を出力する信号増幅部をさらに具備してもよい。また、上記電荷電圧変換部の電荷容量を切り換えて上記信号増幅部における増幅度を切り換える変換効率切換部をさらに具備してもよい。これにより、低照度の信号に対して、電荷電圧変換部の電荷容量を切り換えて、十分な分解能を得るという作用をもたらす。
【００１１】
また、本技術の第２の側面は、第１の領域において入射光を電荷に光電変換して蓄積する第１の光電変換部と、上記第１の領域よりも面積の小さい第２の領域において入射光を電荷に光電変換して蓄積する第２の光電変換部と、上記第１および第２の光電変換部によって光電変換された電荷を電圧に変換するために蓄積する電荷電圧変換部と、上記第１の光電変換部に蓄積された電荷を上記電荷電圧変換部に転送する第１の電荷転送部と、上記第２の光電変換部に蓄積された電荷を上記電荷電圧変換部に転送する第２の電荷転送部と、上記電荷電圧変換部に蓄積された電荷をリセットする電荷リセット部と、上記第１の光電変換部に蓄積された電荷を排出する第１の電荷排出部と、上記第１の電荷排出部によって上記第１の光電変換部に蓄積された電荷を排出させながら上記電荷リセット部のドレインの電位を制御して、上記第２の光電変換部および電荷電圧変換部に上記電荷を飽和レベルまで蓄積させた後に、上記第２の光電変換部を露光させるように駆動する駆動部とを具備する電子機器である。これにより、第２の光電変換部による対数読出し時に、第１の光電変換部に蓄積された電荷を排出させて、第１の光電変換部への不要な電荷の混入を回避するという作用をもたらす。
【発明の効果】
【００１２】
本技術によれば、固体撮像装置において線形読出しから対数読出しに切り替わるタイミングのばらつきを抑制するとともに、精度の高い読出しを行うことができ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】
【００１３】
【図１】本技術の実施の形態における固体撮像装置１０の一構成例を示す図である。
【図２】本技術の実施の形態における画素アレイ部１００の各画素の動作を説明するための回路構成例を示す図である。
【図３】本技術の実施の形態における画素アレイ部１００の各画素の光応答特性の例を示す図である。
【図４】本技術の実施の形態における画素アレイ部１００の各画素の読出しタイミングの例を示す図である。
【図５】図４に対応する高照度時のポテンシャル例を示す図である。
【図６】図４に対応する低照度時のポテンシャル例を示す図である。
【図７】本技術の実施の形態の画素アレイ部１００の各画素における電荷排出部１８０の動作例を示す図である。
【図８】本技術の第１の実施の形態における画素アレイ部１００の各画素の構成例を示す図である。
【図９】本技術の第１の実施の形態の変形例における画素アレイ部１００の各画素の構成例を示す図である。
【図１０】本技術の第２の実施の形態における画素アレイ部１００の各画素の構成例を示す図である。
【図１１】本技術の第２の実施の形態の動作状態におけるポテンシャル例を示す図である。
【図１２】本技術の第２の実施の形態における画素アレイ部１００の各画素の光応答特性の例を示す図である。
【図１３】本技術の第２の実施の形態における画素アレイ部１００の各画素の読出しタイミングの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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（光電変換部に電荷排出部を設けた例）
２．第２の実施の形態（画素間に電荷電圧制御部を設けた例）
【００１５】
＜１．第１の実施の形態＞
［固体撮像装置の構成］
図１は、本技術の実施の形態における固体撮像装置１０の一構成例を示す図である。この固体撮像装置１０は、例えばＭＯＳ型イメージセンサにより構成され、入射光を光電変換して、画像信号を生成することにより画像を撮像するものである。この固体撮像装置１０は、画素アレイ部１００、垂直駆動部２２０、カラム処理部２３０、水平駆動部２４０、システム制御部２５０、信号処理部２８０、および、データ格納部２９０を備える。
【００１６】
画素アレイ部１００は、被写体から入射した光量に応じた電荷を生成して蓄積する光電変換部を有する画素を、横方向（行方向）および縦方向（列方向）に２次元に配置したものである。この画素アレイ部１００では、行方向に配列された画素からなる画素行ごとに画素駆動線２２９が行方向に沿って配線され、列方向に配列された画素からなる画素列ごとに垂直信号線（ＶＳＬ）２３９が列方向に沿って配線される。
【００１７】
垂直駆動部２２０は、シフトレジスタやアドレスデコーダなどからなり、複数の画素駆動線２２９を介して各画素に信号等を供給することにより、画素アレイ部１００の各画素を駆動するものである。この垂直駆動部２２０は、選択制御部２２１、リセット制御部２２２、転送制御部２２３、リセットドレイン制御部２２４、および電荷排出制御部２２５を備える。選択制御部２２１は、後述する画素選択部に印可される選択信号ＳＥＬを制御するものである。リセット制御部２２２は、後述する電荷リセット部に印可されるリセット信号ＲＳＴを制御するものである。転送制御部２２３は、後述する電荷転送部に印可される転送信号ＴＲＧを制御するものである。リセットドレイン制御部２２４は、後述する電荷リセット部のリセットドレインの電位を制御するものである。電荷排出制御部２２５は、後述する電荷排出部に印可される排出信号ＯＦＧを制御するものである。なお、垂直駆動部２２０は、特許請求の範囲に記載の駆動部の一例である。
【００１８】
カラム処理部２３０は、画素アレイ部１００の画素列ごとに垂直信号線２３９を介して各画素から信号を読み出して、ノイズ除去処理、相関二重サンプリング処理、ＡＤ（Analog to Digital）変換処理などを行って画素信号を生成するものである。
【００１９】
水平駆動部２４０は、シフトレジスタやアドレスデコーダなどからなり、カラム処理部２３０の画素列に対応する単位回路を順番に選択するものである。この水平駆動部２４０による選択走査により、カラム処理部２３０において単位回路ごとに信号処理された画素信号が順番に信号処理部２８０に出力される。
【００２０】
システム制御部２５０は、各種の駆動信号を生成するタイミングジェネレータなどからなり、タイミングジェネレータで生成された駆動信号に基づいて、垂直駆動部２２０、カラム処理部２３０、および、水平駆動部２４０の駆動制御を行うものである。
【００２１】
信号処理部２８０は、カラム処理部２３０から供給された画素信号に対して演算処理等の信号処理を行い、各画素信号からなる画像信号を出力するものである。
【００２２】
データ格納部２９０は、信号処理部２８０によって処理された画像信号を格納するものである。
【００２３】
［回路構成］
図２は、本技術の実施の形態における画素アレイ部１００の各画素の動作を説明するための回路構成例を示す図である。ここでは、画素アレイ部１００の各画素の構成を説明する前に、前提となる基本構成について説明する。まず、画素アレイ部１００の各画素は、光電変換部１１０、電荷転送部１２０、電荷電圧変換部１３０、電荷リセット部１４０、信号増幅部１５０、画素選択部１６０、定電流源１７０、および、電荷排出部１８０を備えることを想定する。
【００２４】
光電変換部１１０は、ＰＮ接合のフォトダイオード（ＰＤ：Photo Diode）であり、入射光量に応じた電荷を生成して蓄積するものである。
【００２５】
電荷転送部１２０は、転送信号ＴＲＧに従って、光電変換部１１０に蓄積された電荷を電荷電圧変換部１３０に転送するものである。電荷転送部１２０に印可される転送信号ＴＲＧがＨレベルになると、電荷転送部１２０は導通状態となり、光電変換部１１０に蓄積されている電荷が、電荷電圧変換部１３０に転送される。ただし、電荷転送部１２０は、例えば、デプレッショントランジスタなどから構成されており、非導通状態であっても一部の電荷を転送するオーバーフローパスを構成している。このため、光電変換部１１０が飽和すると、光電変換部１１０からオーバーフローした電荷がオーバーフローパスを介して電荷電圧変換部１３０に転送される。
【００２６】
電荷電圧変換部１３０は、電荷転送部１２０のドレインと電荷リセット部１４０のソースの間に形成される浮遊拡散（ＦＤ：Floating Diffusion）容量である。この電荷電圧変換部１３０は、電荷転送部１２０から転送された電荷を蓄積する。
【００２７】
電荷リセット部１４０は、リセット信号ＲＳＴに従って、電荷電圧変換部１３０に蓄積される電荷をリセットするものである。電荷リセット部１４０に印可されるリセット信号ＲＳＴがＨレベルになると、電荷リセット部１４０は導通状態となり、電荷電圧変換部１３０に蓄積された電荷をリセットする。また、電荷リセット部１４０は、デプレッショントランジスタなどから構成されており、非導通状態であっても一部の電荷を転送するオーバーフローパスを構成している。このため、電荷電圧変換部１３０が飽和すると、オーバーフローパスが、電荷電圧変換部１３０からオーバーフローした電荷を電荷リセット部１４０のドレイン（リセットドレイン）に転送する。
【００２８】
信号増幅部１５０は、電荷電圧変換部１３０に蓄積されている電荷を増幅して、その電荷に応じたレベルの画素信号を出力するものである。この信号増幅部１５０は、ゲート電極が電荷電圧変換部１３０に接続され、ドレインが電源電圧Ｖｄｄに接続されており、光電変換部１１０における光電変換によって得られる電荷を読み出す読出し回路、すなわち、いわゆるソースフォロワ回路の入力部となる。つまり、この信号増幅部１５０は、ソースが画素選択部１６０を介して垂直信号線２３９に接続されることにより、垂直信号線２３９の一端に接続される定電流源１７０とソースフォロワ回路を構成する。
【００２９】
画素選択部１６０は、画素アレイ部１００におけるいずれかの画素を選択するものである。この画素選択部１６０は、信号増幅部１５０のソースと垂直信号線２３９との間に接続され、そのゲート電極には選択信号ＳＥＬが供給される。選択信号ＳＥＬがＨレベルになると、画素選択部１６０は導通状態となって、いわゆる画素が選択状態となる。画素が選択状態とされると、信号増幅部１５０から出力される信号が垂直信号線２３９を介してカラム処理部２３０に読み出される。
【００３０】
電荷排出部１８０は、オーバーフローゲート信号ＯＦＧに従って、光電変換部１１０に蓄積された電荷を排出するものである。上述のように、従来技術では、ばらつきを抑制するための動作において、ノイズを読み出す際にも光電変換部では受光をしており、高照度の場合は転送ゲートからオーバーフローして、中間レベルによるリセット直後の電荷電圧変換部に混入するおそれがある。そのため、この実施の形態では、電荷排出部１８０を設けて、対数読出し時のリセット動作中に開いておくことにより、受光による光電変換部１１０内の電荷を選択的に排出する。
【００３１】
［光応答特性］
図３は、本技術の実施の形態における画素アレイ部１００の各画素の光応答特性の例を示す図である。入射光量が比較的低照度である場合には、出力信号は入射光量に線形なリニア（線形）信号となる。このような低照度における読出しを、上述のように線形読出しと称する。
【００３２】
一方、入射光量が比較的高照度である場合には、光電変換部１１０で蓄積した電荷が、電荷転送部１２０から電荷電圧変換部１３０、電荷リセット部１４０、リセットドレインへとオーバーフローする。そのため、このとき検出される電圧は、入射光量の対数に対応した対数信号となる。このような高照度における読出しを、上述のように対数読出しと称する。
【００３３】
線形読出しから対数読出しに切り替わるタイミングの差のばらつきを抑制するために、ノイズを読み出す際は、光電変換部１１０と電荷電圧変換部１３０を電荷で満たした状態で電荷リセット部１４０を中間レベルにした後に、電荷転送部１２０を開く。これにより電荷電圧変換部１３０に蓄積された電荷をノイズとして読み出すが、その際にも光電変換部１１０では受光をしており、高照度の場合は電荷転送部１２０からオーバーフローして、中間レベルによるリセット直後の電荷電圧変換部１３０に混入するおそれがある。そこで、この実施の形態では、電荷排出部１８０を設けて、対数読出し時のリセット動作中に開いておくことにより、受光による光電変換部１１０内の電荷を選択的に排出する。
【００３４】
［読出しタイミング］
図４は、本技術の実施の形態における画素アレイ部１００の各画素の読出しタイミングの例を示す図である。図５は、図４に対応する高照度時のポテンシャル例を示す図である。図６は、図４に対応する低照度時のポテンシャル例を示す図である。なお、ここでは、電荷排出部１８０を設けない場合の動作例を示している。
【００３５】
時刻ｔａにおいて、リセットドレイン制御部２２４は、電荷リセット部１４０のドレインであるリセットドレインの電圧ＶＲＤを、リセット電位Ｖｒｓｔから、光電変換部１１０において電荷が飽和する際の電圧Ｖｍｉｄに、変更する。この結果、状態Ｓａで示されるように、光電変換部１１０、電荷転送部１２０、電荷電圧変換部１３０、電荷リセット部１４０、および、リセットドレインが電荷で満たされる状態となる。
【００３６】
時刻ｔｂにおいて、リセットドレイン制御部２２４は、リセットドレイン電圧ＶＲＤをリセット電圧Ｖｒｓｔに戻す。このとき、電荷転送部１２０および電荷リセット部１４０は、非導通状態のままである。この結果、状態Ｓｂで示されるように、光電変換部１１０、および、電荷電圧変換部１３０は、それぞれの飽和レベルとなる。
【００３７】
時刻ｔｃにおいて、リセット制御部２２２は、リセット信号ＲＳＴに中間電位を印可する。これに応じて、電荷リセット部１４０は、中間電位となる状態でオンの状態となる。この結果、状態Ｓｃで示されるように、電荷電圧変換部１３０に電荷リセット部１４０の中間電位により蓄積される電荷が残される。
【００３８】
時刻ｔｄにおいて、リセット制御部２２２は、リセット信号ＲＳＴをＬレベルにする。これに応じて、電荷リセット部１４０は非導通状態となる。この結果、状態Ｓｄで示されるように、電荷電圧変換部１３０には、電荷リセット部１４０の中間電位により蓄積される電荷が蓄積された状態となる。
【００３９】
時刻ｔｅにおいて、転送制御部２２３は転送信号ＴＲＧをＨレベルにする。これに応じて、電荷転送部１２０は、導通状態となる。
【００４０】
時刻ｔｆにおいて、転送制御部２２３は転送信号ＴＲＧをＬレベルにする。この結果、状態Ｓｆで示されるように、電荷電圧変換部１３０には、光電変換部１１０の飽和レベルの電荷と、電荷リセット部１４０の中間電位により蓄積される電荷とが加算された状態の電荷が、蓄積される。すなわち、光電変換部１１０の飽和電荷量に対応する電荷が電荷電圧変換部１３０に蓄積された状態となる。
【００４１】
そして、時刻ｔｆ乃至ｔｇにおいて露光状態となり、光電変換部１１０において露光時間に応じた電荷が蓄積される。なお、露光時間は、時刻ｔｆ乃至ｔｇ間の長さを自由に設定することができる。
【００４２】
露光時間が経過すると、高照度時においては、図５の状態Ｓｇで示されるように、光電変換部１１０および電荷電圧変換部１３０は、それぞれ飽和レベルとなる。電荷転送部１２０および電荷リセット部１４０は、非導通状態であっても電荷を転送するオーバーフローパスが形成されており、電荷電圧変換部１３０には入射光量に比例した電流が流れることになる。このような電荷電圧変換部１３０における電圧は、入射光量の対数に応じた値となることが知られている。時刻ｔｇにおいて、選択制御部２２１は、選択信号ＳＥＬをＨレベルにする。この結果、画素選択部１６０は導通状態となって、いわゆる画素が選択状態となる。時刻ｔ（Ｓ２）において、カラム処理部２３０は、このときの電荷電圧変換部１３０の電位を高照度における信号Ｓ２として読み出す。
【００４３】
一方、低照度時においては、時刻ｔｇにおいて、図６の状態Ｓｇで示されるように、露光時間に応じた電荷が光電変換部１１０に蓄積されているが、低照度時において光電変換部１１０に蓄積された電荷が飽和することはない。そこで、時刻ｔ（Ｓ２）において、カラム処理部２３０は、このときの電荷電圧変換部１３０の電位を高照度における信号Ｓ２として読み出す。すなわち、高照度の場合、状態Ｓｆにおいて、電荷電圧変換部１３０に蓄積された電荷がそのまま信号Ｓ２として読み出される。
【００４４】
時刻ｔｈにおいて、リセット制御部２２２がリセット信号ＲＳＴをＨレベルにすると、電荷リセット部１４０は導通状態となる。この結果、状態Ｓｈで示されるように、電荷電圧変換部１３０に蓄積されていた電荷が、電荷リセット部１４０を経由してリセットドレインに排出される。
【００４５】
時刻ｔｉにおいて、リセット制御部２２２がリセット信号ＲＳＴをＬレベルにすると、電荷リセット部１４０は非導通状態となる。
【００４６】
時刻ｔ（Ｎ１）において、カラム処理部２３０は、電荷電圧変換部１３０の電位を低照度におけるノイズ信号Ｎ１として読み出す。
【００４７】
時刻ｔｊにおいて、転送制御部２２３が転送信号ＴＲＧをＨレベルにすると、電荷転送部１２０は導通状態となる。この結果、状態Ｓｊで示されるように、光電変換部１１０に蓄積されている電荷が電荷電圧変換部１３０に転送される。
【００４８】
時刻ｔｋにおいて、転送制御部２２３は、転送信号ＴＲＧの発生を停止する。これにより、電荷転送部１２０はオフの状態となり、光電変換部１１０に蓄積された電荷が転送されない状態となる。この結果、状態Ｓｋで示されるように、光電変換部１１０から読み出された電荷が電荷電圧変換部１３０に蓄積された状態となる。
【００４９】
そこで、時刻ｔ（Ｓ１）において、カラム処理部２３０は、このときの電荷電圧変換部１３０の電位を低照度における信号Ｓ１として読み出す。
【００５０】
時刻ｔｌにおいて、リセットドレイン制御部２２４は、リセットドレイン電圧ＶＲＤを、リセット電位Ｖｒｓｔから、光電変換部１１０において電荷が飽和する際の電圧Ｖｍｉｄに、再び変更する。この結果、状態Ｓｌで示されるように、状態Ｓａにおけるときと同様に、光電変換部１１０、電荷電圧変換部１３０、および、リセットドレインがいずれもＶｍｉｄになり、電荷で満たされる状態となる。
【００５１】
さらに、時刻ｔｍにおいて、リセットドレイン制御部２２４は、リセットドレイン電圧ＶＲＤをリセット電圧Ｖｒｓｔに戻す。このとき、電荷転送部１２０および電荷リセット部１４０は、非導通状態のままである。その結果、状態Ｓｍで示されるように、光電変換部１１０および電荷電圧変換部１３０は、それぞれの飽和レベルとなる。
【００５２】
時刻ｔｎにおいて、リセット制御部２２２は、リセット信号ＲＳＴに中間電位を印可する。また、転送制御部２２３は、転送信号ＴＲＧをＨレベルにする。この結果、状態Ｓｎで示されるように、電荷リセット部１４０の中間電位により蓄積される電荷が電荷電圧変換部１３０に残される。
【００５３】
時刻ｔｏにおいて、転送制御部２２３は転送信号ＴＲＧをＬレベルにする。これに応じて、電荷転送部１２０は非導通状態となる。
【００５４】
時刻ｔｐにおいて、リセット制御部２２２はリセット信号ＲＳＴをＬレベルにする。これに応じて、電荷リセット部１４０は非導通状態となる。
【００５５】
時刻ｔ（Ｎ２）において、カラム処理部２３０は、電荷電圧変換部１３０の電位を高照度時のノイズ信号Ｎ２として読み出す。これにより、画素信号のＳ２よりノイズ信号Ｎ２が減算されることにより、各画素について、電荷リセット部１４０の閾値Ｖｔｈのばらつきにより生じる影響を抑制することができる。
【００５６】
すなわち、カラム処理部２３０は、低照度時の画像信号を（Ｓ１−Ｎ１）として出力し、高照度時の画像信号を（Ｓ２−Ｎ２）として出力する。
【００５７】
図７は、本技術の実施の形態の画素アレイ部１００の各画素における電荷排出部１８０の動作例を示す図である。ここまでの説明では電荷排出部１８０を設けない場合の動作例を示したが、ここでは電荷排出部１８０を設けた場合の動作例について説明する。この例では、対数読出し時のリセット動作中に電荷排出部１８０を開いておくことにより、受光による光電変換部１１０内の電荷を選択的に排出する。
【００５８】
状態Ｓｑは、上述の状態Ｓｌに相当する状態であり、光電変換部１１０、電荷電圧変換部１３０、および、リセットドレインがいずれもＶｍｉｄになり、電荷で満たされる状態である。
【００５９】
その後、リセットドレイン制御部２２４は、リセットドレイン電圧ＶＲＤをリセット電圧Ｖｒｓｔに戻す。このとき、電荷転送部１２０および電荷リセット部１４０は、非導通状態のままである。その結果、光電変換部１１０および電荷電圧変換部１３０は、それぞれの飽和レベルとなる。そして、電荷排出制御部２２５はオーバーフローゲート信号ＯＦＧをＨレベルにする。これに応じて、電荷排出部１８０は導通状態となる。これにより、状態Ｓｒに示すように、光電変換部１１０に蓄積された電荷が電荷排出部１８０を介して排出される。
【００６０】
そして、リセット制御部２２２は、リセット信号ＲＳＴに中間電位を印可する。また、転送制御部２２３は、転送信号ＴＲＧを一旦Ｈレベルにした後にＬレベルにする。この結果、状態Ｓｓで示されるように、電荷リセット部１４０の中間電位により蓄積される電荷が電荷電圧変換部１３０に残される。
【００６１】
その後、リセット制御部２２２はリセット信号ＲＳＴをＬレベルにする。これに応じて、電荷リセット部１４０は非導通状態となる。この状態において、カラム処理部２３０によって高照度時のノイズ信号Ｎ２が対数読出しにより読み出される。
【００６２】
このように、対数読出し時のリセット動作中に電荷排出部１８０を開いて、受光による光電変換部１１０内の電荷を排出することにより、電荷転送部１２０から電荷がオーバーフローして電荷電圧変換部１３０に混入することを回避することができる。
【００６３】
［画素の構成］
図８は、本技術の第１の実施の形態における画素アレイ部１００の各画素の構成例を示す図である。上述のように、高照度の光量を対数読出しにより読み出す場合には、光電変換部からドレイン電源まで電荷をオーバーフローさせる必要があるため、光電変換部は小さい方が有利である。一方、光電変換部を小さくした場合、低照度の光量を線形読出しにより読み出すためには感度が不足してしまう。そこで、この実施の形態では、１つの画素内に、第１の領域において入射光を電荷に光電変換して蓄積する第１の光電変換部１１１と、第１の領域よりも面積の小さい第２の領域において入射光を電荷に光電変換して蓄積する第２の光電変換部１１２とを備える。すなわち、１つの画素領域において、サイズの異なる大小の光電変換部１１１および１１２を配置する。なお、光電変換部１１１および１１２は、特許請求の範囲に記載の第１および第２の光電変換部の一例である。
【００６４】
光電変換部１１１および１１２に対応して、それぞれ電荷転送部１２１および１２２が設けられる。電荷転送部１２１には転送信号ＴＧＬが、電荷転送部１２２には転送信号ＴＧＳが、それぞれ転送制御部２２３によって供給される。一方、電荷電圧変換部１３０、電荷リセット部１４０、信号増幅部１５０および画素選択部１６０は、上述の回路構成と同様であり、１つの画素において共有される。なお、光電変換部１１１および１１２は、特許請求の範囲に記載の第１および第２の電荷転送部の一例である。
【００６５】
また、この例では、電荷排出部１８１は、光電変換部１１１にのみ接続され、光電変換部１１２には接続されない。電荷排出部１８１は、電荷排出制御部２２５から供給されるオーバーフローゲート信号ＯＦＧＬに従って、光電変換部１１１に蓄積された電荷を排出する。なお、電荷排出部１８１は、特許請求の範囲に記載の第１の電荷排出部の一例である。
【００６６】
この第１の実施の形態の構成例において、大面積の光電変換部１１１は、通常の線形読出しを行うことによって、比較的低照度の信号を取得する。一方、小面積の光電変換部１１２は、対数読出しを用いることによって比較的高照度の信号を対数により取得する。そして、各画素領域においてそれぞれの照度に適した読出しにより取得した信号を、信号処理部２８０によって合成することにより、高ダイナミックレンジな画像を撮像することが可能となる。
【００６７】
このような、サイズの異なる大小の光電変換部１１１および１１２を配置した場合、対数読出しを行う小面積の光電変換部１１２の信号が、大面積の光電変換部１１１に混入してしまうと、そこから予期せぬ個所にオーバーフローしてしまうおそれがある。その点、この実施の形態では、大面積の光電変換部１１１に電荷排出部１８１を接続することにより、光電変換部１１２において対数読出しを行う際には、電荷排出部１８１を開いて光電変換部１１１から電荷を排出する。これにより、対数読出し時の光電変換部１１１への電荷の混入を回避する。
【００６８】
このように、本技術の第１の実施の形態では、１つの画素内にサイズの異なる光電変換部１１１および１１２を配置して、大面積の光電変換部１１１にのみ電荷排出部１８１を接続する。そして、光電変換部１１２において対数読出しを行う際には、電荷排出部１８１を開いて光電変換部１１１から電荷を排出することにより、対数読出し時の光電変換部１１１への電荷の混入を回避して、誤動作を防止することができる。
【００６９】
［変形例］
図９は、本技術の第１の実施の形態の変形例における画素アレイ部１００の各画素の構成例を示す図である。この変形例では、大面積の光電変換部１１１に電荷排出部１８１を接続するとともに、画素内に配置された小面積の光電変換部１１２にも電荷排出部１８２を接続する。なお、電荷排出部１８２は、特許請求の範囲に記載の第２の電荷排出部の一例である。
【００７０】
上述のように、ばらつきを抑制するための動作において、ノイズを読み出す際にも受光をしており、小面積の光電変換部１１２が対数読出しを行うときは高照度であるため、オーバーフローした電荷が中間リセット後の電荷電圧変換部１３０に混入するおそれがある。そこで、小面積の光電変換部１１２に接続された電荷排出部１８２を、対数読出し時のリセット動作中に開いておくことにより、受光による光電変換部１１２内の電荷を選択的に排出する。これにより、電荷リセット部１４０の中間電位によるリセット時の信号の混入を抑制する。
【００７１】
このように、本技術の第１の実施の形態の変形例では、小面積の光電変換部１１２に電荷排出部１８２を接続し、対数読出し時のリセット動作中に開いておくことにより、受光による光電変換部１１２内の電荷を選択的に排出する。これにより、電荷リセット部１４０の中間電位によるリセット時の信号の混入を抑制することができる。
【００７２】
＜２．第２の実施の形態＞
上述の第１の実施の形態では、低照度時には大面積の光電変換部１１１により通常の読出しを行い、高照度時には小面積の光電変換部１１２により対数読出しを行っていた。このとき、照度が低すぎる場合には大面積の光電変換部１１１によっても十分な分解能を得ることができず、正確な読出しが困難なことが生じ得る。そこで、この第２の実施の形態では、光電変換部１１１および１１２の間に変換効率切換部を設け、照度が低すぎる場合に変換効率を向上させて、精度の高い読出しを行う。
【００７３】
［画素の構成］
図１０は、本技術の第２の実施の形態における画素アレイ部１００の各画素の構成例を示す図である。なお、固体撮像装置１０の全体構成については、上述の第１の実施の形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００７４】
この第２の実施の形態では、上述の第１の実施の形態の変形例と同様に、サイズの異なる大小の光電変換部１１１および１１２に対して、それぞれ電荷排出部１８１および１８２が接続される。そして、光電変換部１１１および１１２のそれぞれに接続される電荷転送部１２１および１２２の間に、変換効率切換部１９０を設ける。この変換効率切換部１９０は、電荷電圧変換部１３０に蓄積される電荷から電圧への変換効率を切り換えるものである。この変換効率切換部１９０は、垂直駆動部２２０から供給される変換効率切換信号ＦＤＧによって制御され、トランジスタとしてオンオフ動作を行う。これにより、電荷電圧変換部１３０の電荷容量を切り換えて、信号増幅部１５０におけるゲイン（増幅度）を切り換えることができる。
【００７５】
図１１は、本技術の第２の実施の形態の動作状態におけるポテンシャル例を示す図である。
【００７６】
同図におけるａは、小面積の光電変換部１１２による対数読出しの際の状態を示している。上述のように、高照度の信号に対しては、小面積の光電変換部１１２によって対数読出しが行われる。その際には、変換効率切換部１９０は開いておく必要がある。すなわち、変換効率切換信号ＦＤＧをＨレベルとして、電荷電圧変換部１３０の容量を上述の第１の実施の形態と同様の状態とする。
【００７７】
同図におけるｂは、大面積の光電変換部１１１による高感度読出しの際の状態を示している。低照度の信号に対して、より高感度に信号を取得するために、変換効率切換部１９０を閉じておくことにより、電荷電圧変換部１３０の容量を小さくする。すなわち、変換効率切換信号ＦＤＧをＬレベルとして、変換効率切換部１９０を閉じた状態とする。これにより、低照度の信号に対して十分な分解能を得ることができる。
【００７８】
同図におけるｃは、大面積の光電変換部１１１による通常感度読出しの際の状態を示している。高い分解能を得る必要がない程度の照度の信号に対しては、変換効率切換部１９０を開いておくことにより、大面積の光電変換部１１１による通常感度読出しを行う。すなわち、変換効率切換信号ＦＤＧをＨレベルとして、電荷電圧変換部１３０の容量を上述の第１の実施の形態と同様の状態とする。
【００７９】
図１２は、本技術の第２の実施の形態における画素アレイ部１００の各画素の光応答特性の例を示す図である。ここでは、高感度読出しの対象となる光量を低照度、対数読出しの対象となる光量を高照度とし、両者の間のつなぎの範囲を中照度としている。
【００８０】
同図におけるａは、小面積の光電変換部１１２による対数読出しの光応答特性を示している。このとき、変換効率切換部１９０は開いた状態であり、高照度の信号を対数により取得する。高照度の信号に対しては、大面積の光電変換部１１１による読出しでは飽和してしまい、光量によらず値が一定となってしまうが、この対数読出しによれば光量に応じた信号量を取得することができる。
【００８１】
同図におけるｂは、大面積の光電変換部１１１による高感度読出しの光応答特性を示している。このとき、変換効率切換部１９０は閉じた状態であり、低照度の信号に対して十分な分解能を得ることができる。
【００８２】
同図におけるｃは、大面積の光電変換部１１１による通常感度読出しの光応答特性を示している。このとき、変換効率切換部１９０は開いた状態であり、高照度と低照度の間のつなぎの範囲の中照度の信号を、低照度の場合よりも分解能は落としつつ受光可能な光量範囲を広げて取得する。この中照度の領域における応答は、駆動によって変化する。
【００８３】
信号処理部２８０は、光電変換部１１２の対数読出しにより得られた信号および光電変換部１１１の通常感度読出しにより得られた信号に対して、変換効率の比を掛けることにより、高感度読出しの信号レベルに揃えて画をつくることになる。
【００８４】
［読出しタイミング］
図１３は、本技術の第２の実施の形態における画素アレイ部１００の各画素の読出しタイミングの例を示す図である。
【００８５】
まず、大面積の光電変換部１１１についてリセットが行われた後に、露光が行われる（８０１）。この露光により、低照度および中照度における信号およびノイズの読出しが行われる（８０２乃至８０５）。すなわち、変換効率切換部１９０が開いた状態で中照度のノイズが通常感度により読み出される（８０２）。その後、変換効率切換部１９０が閉じた状態で低照度のノイズおよび信号が高感度により読み出される（８０３、８０４）。そして、再び変換効率切換部１９０が開いた状態で中照度の信号が通常感度により読み出される（８０５）。
【００８６】
この間、光電変換部１１１に接続される電荷排出部１８１はオフ状態であり、光電変換部１１２に接続される電荷排出部１８２はオン状態である。すなわち、大面積の光電変換部１１１において露光および読出しが行われる一方で、小面積の光電変換部１１２においては電荷が排出されるため、読出しは行われない。
【００８７】
その後、光電変換部１１１に接続される電荷排出部１８１はオン状態になり、光電変換部１１２に接続される電荷排出部１８２はオフ状態になる。これにより、大面積の光電変換部１１１においては、電荷が排出されるため、読出しは行われなくなる。そして、電荷リセット部１４０の中間電位によるリセットが行われた後に、小面積の光電変換部１１２において露光が行われる（８０６）。この露光により、高照度における信号およびノイズの対数読出しが行われる（８０７、８０８）。ただし、電荷リセット部１４０の中間電位によるリセット時の信号の混入を抑制するために、ノイズの対数読出し（８０８）の際には、光電変換部１１２に接続される電荷排出部１８２はオン状態になる。なお、この対数読出しにおいては、変換効率切換部１９０は開いた状態（オン状態）である。
【００８８】
このように、本技術の第２の実施の形態によれば、光電変換部１１１および１１２の間に変換効率切換部１９０を設けて、低照度の信号に対して変換効率を向上させて、精度の高い読出しを行うことができる。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）第１の領域において入射光を電荷に光電変換して蓄積する第１の光電変換部と、
前記第１の領域よりも面積の小さい第２の領域において入射光を電荷に光電変換して蓄積する第２の光電変換部と、
前記第１および第２の光電変換部によって光電変換された電荷を電圧に変換するために蓄積する電荷電圧変換部と、
前記第１の光電変換部に蓄積された電荷を前記電荷電圧変換部に転送する第１の電荷転送部と、
前記第２の光電変換部に蓄積された電荷を前記電荷電圧変換部に転送する第２の電荷転送部と、
前記電荷電圧変換部に蓄積された電荷をリセットする電荷リセット部と、
前記第１の光電変換部に蓄積された電荷を排出する第１の電荷排出部と
を具備する固体撮像装置。
（２）前記第１の電荷排出部によって前記第１の光電変換部に蓄積された電荷を排出させながら前記電荷リセット部のドレインの電位を制御して、前記第２の光電変換部および電荷電圧変換部に前記電荷を飽和レベルまで蓄積させた後に、前記第２の光電変換部を露光させるように駆動する駆動部をさらに具備する前記（１）に記載の固体撮像装置。
（３）前記第２の光電変換部に蓄積された電荷を排出する第２の電荷排出部をさらに具備し、
前記駆動部は、前記第１の電荷排出部によって前記第１の光電変換部に蓄積された電荷を排出させながら前記電荷リセット部のドレインの電位を制御して前記第２の光電変換部および前記電荷電圧変換部に電荷を飽和レベルまで蓄積させた後に、前記第２の電荷排出部によって前記第２の光電変換部に蓄積された電荷を排出させながら前記電荷リセット部に中間電位を印加して前記電荷電圧変換部に電荷を蓄積させ、さらに、前記電荷リセット部を非導通状態にしてから前記電荷電圧変換部に蓄積された電荷を前記電荷電圧変換部に転送させた後に前記第２の光電変換部を露光させるように駆動する
前記（２）に記載の固体撮像装置。
（４）前記電荷電圧変換部に蓄積されている電荷を増幅して当該電荷に応じたレベルの画素信号を出力する信号増幅部をさらに具備する
前記（３）に記載の固体撮像装置。
（５）前記電荷電圧変換部の電荷容量を切り換えて前記信号増幅部における増幅度を切り換える変換効率切換部をさらに具備する
前記（４）に記載の固体撮像装置。
（６）第１の領域において入射光を電荷に光電変換して蓄積する第１の光電変換部と、
前記第１の領域よりも面積の小さい第２の領域において入射光を電荷に光電変換して蓄積する第２の光電変換部と、
前記第１および第２の光電変換部によって光電変換された電荷を電圧に変換するために蓄積する電荷電圧変換部と、
前記第１の光電変換部に蓄積された電荷を前記電荷電圧変換部に転送する第１の電荷転送部と、
前記第２の光電変換部に蓄積された電荷を前記電荷電圧変換部に転送する第２の電荷転送部と、
前記電荷電圧変換部に蓄積された電荷をリセットする電荷リセット部と、
前記第１の光電変換部に蓄積された電荷を排出する第１の電荷排出部と
を備える固体撮像装置の駆動方法であって、
前記第１の電荷排出部によって前記第１の光電変換部に蓄積された電荷を排出させながら前記電荷リセット部のドレインの電位を制御して、前記第２の光電変換部および電荷電圧変換部に前記電荷を飽和レベルまで蓄積させた後に、前記第２の光電変換部を露光させるように駆動する
固体撮像装置の駆動方法。
（７）第１の領域において入射光を電荷に光電変換して蓄積する第１の光電変換部と、
前記第１の領域よりも面積の小さい第２の領域において入射光を電荷に光電変換して蓄積する第２の光電変換部と、
前記第１および第２の光電変換部によって光電変換された電荷を電圧に変換するために蓄積する電荷電圧変換部と、
前記第１の光電変換部に蓄積された電荷を前記電荷電圧変換部に転送する第１の電荷転送部と、
前記第２の光電変換部に蓄積された電荷を前記電荷電圧変換部に転送する第２の電荷転送部と、
前記電荷電圧変換部に蓄積された電荷をリセットする電荷リセット部と、
前記第１の光電変換部に蓄積された電荷を排出する第１の電荷排出部と、
前記第１の電荷排出部によって前記第１の光電変換部に蓄積された電荷を排出させながら前記電荷リセット部のドレインの電位を制御して、前記第２の光電変換部および電荷電圧変換部に前記電荷を飽和レベルまで蓄積させた後に、前記第２の光電変換部を露光させるように駆動する駆動部と
を具備する電子機器。
【符号の説明】
【００９３】
１０  固体撮像装置
１００  画素アレイ部
１１０〜１１２  光電変換部
１２０〜１２２  電荷転送部
１３０  電荷電圧変換部
１４０  電荷リセット部
１５０  信号増幅部
１６０  画素選択部
１７０  定電流源
１８０〜１８２  電荷排出部
１９０  変換効率切換部
２２０  垂直駆動部
２２１  選択制御部
２２２  リセット制御部
２２３  転送制御部
２２４  リセットドレイン制御部
２２５  電荷排出制御部
２２９  画素駆動線
２３０  カラム処理部
２３９  垂直信号線
２４０  水平駆動部
２５０  システム制御部
２８０  信号処理部
２９０  データ格納部
【図１】
2018152696.tif 000003
【図２】
2018152696.tif 000004
【図３】
2018152696.tif 000005
【図４】
2018152696.tif 000006
【図５】
2018152696.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
2018152696.tif 000010
【図９】
2018152696.tif 000011
【図１０】
2018152696.tif 000012
【図１１】
2018152696.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2018152696.tif 000015