(57)【要約】【課題】高感度画素と低感度画素の感度比を、変化させることができる固体撮像素子を提供する。【解決手段】第１の光電変換素子３５０と第２の光電変換素子３６０がそれぞれ正方格子状に配列され、互いに配列ピッチの１／２だけ行方向Ｘ及び列方向Ｙにずれた位置に配列されている。光電変換素子３５０、３６０の検出電荷は、複数の垂直転送部３１０、水平転送部３２０を経て、出力部３４０に送られる。光電変換素子３５０、３６０の上方にカラーフィルタが設けられ、カラーフィルタは、それぞれベイヤー配列となっている。光電変換素子３５０の電荷読み出し領域と第２光電変換素子３６０の電荷読み出し領域は、それぞれ、異なる位置関係にある垂直転送電極に対応する位置に設けられる。【選択図】図７
2008270832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板表面に行方向とこれに直交する列方向に配設された複数の光電変換素子を含む固体撮像素子であって、
前記光電変換素子の上方に配列されたカラーフィルタと、
前記光電変換素子からの電荷を前記列方向に転送する垂直転送部と、
前記垂直転送部からの電荷を、前記行方向に転送する水平転送部と、
前記水平転送部によって転送される電荷に応じた信号を出力する出力部とを有し、
前記光電変換素子は、行方向とこれに直交する列方向に正方格子状に配設された複数の第１光電変換素子と、行方向とこれに直交する列方向に正方格子状に配設された複数の第２光電変換素子とを含み、
前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子は、同一の配設ピッチで、かつ、互いに配設ピッチの１／２だけ行方向及び列方向にずれた位置に配設されており、
前記第１の光電変換素子の上方に配列されたカラーフィルタと、前記第２の光電変換素子の上方に配列されたカラーフィルタとは、それぞれベイヤー配列となっており、
前記垂直転送部は、列方向に配設された複数の前記光電変換素子に対応して前記半導体基板に形成された複数本の垂直転送チャネルと、前記垂直転送チャネルの各々を平面視上交差するように形成された複数本の垂直転送電極と、前記光電変換素子の電荷を前記垂直転送チャネルに読み出す電荷読み出し領域とを含み、
前記垂直転送チャネルは、前記光電変換素子の間を全体として列方向に延在する蛇行形状を呈するものであり、
前記垂直転送電極は、前記光電変換素子に対応してそれぞれ複数本設けられ、かつ、電変換素子の間を全体として行方向に延在する蛇行形状を呈するものであり、
前記第１光電変換素子に対応する前記電荷読み出し領域と前記第２光電変換素子に対応する前記電荷読み出し領域は、それぞれ、異なる位置関係にある前記垂直転送電極に対応する位置に設けられる固体撮像素子。
【請求項２】
請求項１記載の固体撮像素子であって、
前記第１光電変換素子は、相対的に高い光電変換感度を有し、前記第２の光電変換素子は、相対的に低い光電変換感度を有する固体撮像素子。
【請求項３】
請求項１又は２記載の固体撮像素子であって、
前記電荷読み出し領域での電荷読み出しを指示する読み出しパルスは、前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子とに印加される読み出しパルスが撮像シーンに応じて変化する露光時間制御パルスを含む固体撮像素子。
【請求項４】
請求項３載の固体撮像素子であって、
前記露光時間制御パルスは、前記光電変換素子にその露光時間制御パルスの前までに蓄積された電荷を前記垂直転送チャネルを介して外部に掃き出すためのものである固体撮像素子。
【請求項５】
請求項３記載の固体撮像素子であって、
前記露光時間制御パルスは、前記光電変換素子にその露光時間制御パルスの前までに蓄積された電荷を前記信号電荷として前記垂直転送チャネルに読み出すためのものである固体撮像素子。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項記載の固体撮像素子であって、
同一の位置関係で隣接する前記第１光電変換素子及び前記第２光電変換素子は、同一の相対分光感度特性を有するものである固体撮像素子。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項記載の固体撮像素子を備える撮像装置であって、
前記第１光電変換素子の露光時間と前記第２光電変換素子の露光時間を変更する露光時間制御部と、
前記固体撮像素子から出力される撮像信号に基づく信号処理を行う信号処理部を備え、
前記信号処理部が行う信号処理は、前記第１光電変換素子からの信号に基づく高感度画像信号と前記第２光電変換素子からの信号に基づく低感度撮像信号との合成信号を生成する合成処理を含み
前記露光時間制御部は、撮影シーンの種別を判別し、判別したシーンの種別に応じて前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子から前記垂直転送チャネルへの電荷読み出しタイミングを変更することによって、前記第１光電変換素子の露光時間と前記第２光電変換素子の露光時間を変更するものである撮像装置。
【請求項８】
請求項７記載の撮像装置であって、
前記露光時間制御部は、撮影シーンの輝度分布を求め、求めた輝度分布に基づいて撮影シーンの種別を判別するものである撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板表面に行方向とこれに直交する列方向に配設された複数の光電変換素子を含む固体撮像素子、及びこのような固体撮像素子を備える撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラに利用される固体撮像素子は、光電変換素子によって画像信号に対応する電荷を検出するため、一般にダイナミックレンジを広げるのが困難である。そこで、広ダイナミックレンジの画像を得るため、相対的に高感度の光電変換素子（以下、「高感度画素」と記述する場合もある。）と、相対的に低感度の光電変換素子（以下、「低感度画素」と記述する場合もある。）を有する固体撮像素子を利用することが提案されている（特許文献１〜３参照）。
【０００３】
感度の異なる光電変換信号は、光電変換素子の開口面積を変化させたり（例えば特許文献３参照）、光電変換素子上方に設けたフィルタの光透過率を変化させたり（例えば特許文献１、特許文献２参照）、同じく光電変換素子上方に設けたマイクロレンズの形状を変化させたりする（例えば特許文献３参照）ことによって得ることができる。
【０００４】
しかし、特許文献１−３に示される固体撮像素子の高感度画素と低感度画素の感度比は、固体撮像素子の構造に依存するため、変化させることができない。したがって、シーンに応じて最適なダイナミックレンジで撮影することが困難である。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−６９４９１号公報
【特許文献２】特開２０００−３１６１６３号公報
【特許文献３】特開２００１−８１０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、高感度画素と低感度画素の感度比を、変化させることができる固体撮像素子を提供することを目的とする。また、撮影シーンに応じてダイナミックレンジを変化させることができる撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の固体撮像素子は、半導体基板表面に行方向とこれに直交する列方向に配設された複数の光電変換素子を含む固体撮像素子であって、前記光電変換素子の上方に配列されたカラーフィルタと、前記光電変換素子からの電荷を前記列方向に転送する垂直転送部と、前記垂直転送部からの電荷を、前記行方向に転送する水平転送部と、前記水平転送部によって転送される電荷に応じた信号を出力する出力部とを有し、前記光電変換素子は、行方向とこれに直交する列方向に正方格子状に配設された複数の第１光電変換素子と、行方向とこれに直交する列方向に正方格子状に配設された複数の第２光電変換素子とを含み、前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子は、同一の配設ピッチで、かつ、互いに配設ピッチの１／２だけ行方向及び列方向にずれた位置に配設されており、前記第１の光電変換素子の上方に配列されたカラーフィルタと、前記第２の光電変換素子の上方に配列されたカラーフィルタとは、それぞれベイヤー配列となっており、前記垂直転送部は、列方向に配設された複数の前記光電変換素子に対応して前記半導体基板に形成された複数本の垂直転送チャネルと、前記垂直転送チャネルの各々を平面視上交差するように形成された複数本の垂直転送電極と、前記光電変換素子の電荷を前記垂直転送チャネルに読み出す電荷読み出し領域とを含み、前記垂直転送チャネルは、前記光電変換素子の間を全体として列方向に延在する蛇行形状を呈するものであり、前記垂直転送電極は、前記光電変換素子に対応してそれぞれ複数本設けられ、かつ、電変換素子の間を全体として行方向に延在する蛇行形状を呈するものであり、前記第１光電変換素子に対応する前記電荷読み出し領域と前記第２光電変換素子に対応する前記電荷読み出し領域は、それぞれ、異なる位置関係にある前記垂直転送電極に対応する位置に設けられるものである。
【０００８】
本発明によれば、光電変換素子がいわゆるハニカム配列である固体撮像素子について、第１光電変換素子からの垂直転送チャネルへの電荷読み出しタイミングと、第２光電変換素子からの垂直転送チャネルへの電荷読み出しタイミングとを独立に制御することができる。したがって、固体撮像素子の駆動パルスを制御することにより、第１光電変換素子への電荷蓄積時間と第２光電変換素子への電荷蓄積時間の少なくとも一方を変化させることができ、蓄積電荷に基づく高感度画像信号と低感度画像信号との感度比を変更することができる。
【０００９】
本発明の固体撮像素子は、前記第１光電変換素子が、相対的に高い光電変換感度を有し、前記第２の光電変換素子が、相対的に低い光電変換感度を有するものを含む。
【００１０】
本発明の固体撮像素子は、前記電荷読み出し領域での電荷読み出しを指示する読み出しパルスが、前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子とに印加される読み出しパルスが撮像シーンに応じて変化する露光時間制御パルスを含むものを含む。
【００１１】
本発明の固体撮像素子は、前記露光時間制御パルスが、前記光電変換素子にその露光時間制御パルスの前までに蓄積された電荷を前記垂直転送チャネルを介して外部に掃き出すためのものであるものを含む。本発明によれば、第１光電変換素子又は第２光電変換素子の少なくとも一方の電荷蓄積開始時点を制御することができるので、両画像信号の感度比を制御することができる。
【００１２】
本発明の固体撮像素子は、前記露光時間制御パルスが、前記光電変換素子にその露光時間制御パルスの前までに蓄積された電荷を前記信号電荷として前記垂直転送チャネルに読み出すためのものであるものを含む。本発明によれば、第１光電変換素子又は第２光電変換素子の少なくとも一方の電荷蓄積終了時点を制御することができるので、両画像信号の感度比を制御することができる。
【００１３】
本発明の固体撮像素子は、同一の位置関係で隣接する前記第１光電変換素子及び前記第２光電変換素子は、同一の相対分光感度特性を有するものであるものを含む。
【００１４】
本発明の撮像装置は、上記した固体撮像素子を備える撮像装置であって、前記第１光電変換素子の露光時間と前記第２光電変換素子の露光時間を変更する露光時間制御部と、前記固体撮像素子から出力される撮像信号に基づく信号処理を行う信号処理部を備え、前記信号処理部が行う信号処理は、前記第１光電変換素子からの信号に基づく高感度画像信号と前記第２光電変換素子からの信号に基づく低感度撮像信号との合成信号を生成する合成処理を含み、前記露光時間制御部は、撮影シーンの種別を判別し、判別したシーンの種別に応じて前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子から前記垂直転送チャネルへの電荷読み出しタイミングを変更することによって、前記第１光電変換素子の露光時間と前記第２光電変換素子の露光時間を変更するものである。
【００１５】
本発明によれば、撮影シーンに応じて高感度画像信号と低感度画像信号との感度比を変更することができるので、広ダイナミックレンジの良好な画像を得ることができる。
【００１６】
本発明の撮像装置は、前記露光時間制御部が、撮影シーンの輝度分布を求め、求めた輝度分布に基づいて撮影シーンの種別を判別するものであるものを含む。
【発明の効果】
【００１７】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、高感度画素と低感度画素の感度比を、変化させることができる固体撮像素子を提供することができる。また、撮影シーンに応じてダイナミックレンジを変化させることができる撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１９】
（第１の実施の形態）
図１に、本発明の第１の実施の形態の固体撮像素子の概略構成を示す。図１の固体撮像素子１００は、半導体基板表面に行方向（図１のＸ方向）とこれに直交する列方向（図１のＹ方向）に正方格子状に配設された複数の光電変換素子１５０、１６０（図１では、一部にのみ符号を付してある。以下、「画素」と記述する場合もある。）によって、光強度を電荷信号に変換し蓄積するものであり、光電変換素子１５０、１６０からの電荷を列方向に転送する垂直転送部１１０（図１では、一部にのみ符号を付してある。）と、垂直転送部１１０からの電荷を行方向に転送する水平転送部１２０と、水平転送部１２０によって転送される電荷に応じた信号１４１を出力する出力部１４０を含むものである。
【００２０】
第１光電変換素子１５０は、相対的に高感度の画像信号を得るための信号電荷を蓄積するもので、市松状に配置されている。また、第２光電変換素子１６０は、相対的に低感度の画像信号を得るための信号電荷を蓄積するもので、第１光電変換素子１５０が配置されていない位置に市松状に配置されている。第１光電変換素子１５０は、第２光電変換素子１６０より高い光電変換感度を有する。光電変換感度を変化させるには、光電変換素子の受光面の面積を変化させてもよいし、光電変換素子上方に設けたマイクロレンズによって、集光面積を変化させてもよい。これらの方法は、いずれも周知であるので説明を省略する。なお、図１の例では、素子の面積効率を考慮して第１光電変換素子１５０と第２光電変換素子１６０とで光電変換感度に差を設けているが、同一の光電変換感度であってもよい。同一の光電変換感度とすると、設計及び製造が簡単になる。
【００２１】
また、図１の固体撮像素子１００は、カラー画像信号を検出するために、第１光電変換素子１５０及び第２光電変換素子１６０の上方にカラーフィルタ（図示せず）を有する。カラーフィルタの配列方法は任意であるが、同一の位置関係で隣接する第１光電変換素子１５０及び第２光電変換素子１６０は、同一の色とする。図１では、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色のカラーフィルタを備えており、それぞれ、赤色光、緑色光、青色光に対応する電荷を蓄積する。
【００２２】
垂直転送部１１０は、第１光電変換素子１５０及び第２光電変換素子１６０からの電荷を列方向に転送するもので、半導体基板に形成された複数本の垂直転送チャネル（図示せず）、垂直転送チャネルの上層に形成された複数本の垂直転送電極１１１〜１１３、第１光電変換素子１５０及び第２光電変換素子１６０の電荷を垂直転送チャネルに読み出す第１電荷読み出し領域１５１及び第２電荷読み出し領域１６１（図１では、模式的に矢印で示してある。）を含む。
【００２３】
垂直転送チャネルは、第１光電変換素子１５０及び第２光電変換素子１６０の側方に列方向に延在する一定幅の直線状領域であり、その上層に形成された垂直転送電極１１１〜１１３によって、電荷が蓄積され、転送される領域が区分される。垂直転送電極１１１〜１１３は、第１光電変換素子１５０及び第２光電変換素子１６０それぞれに対応して３つ設けられ（図１では、１行分の光電変換素子に対応するもののみに符合を付してある。）、同一行の光電変換素子の同一の位置関係にある垂直転送電極は、電極配線１２１〜１２３（図１では、１行分の光電変換素子に対応するもののみに符合を付してある。）によって電気的に接続されている。垂直転送電極１１１〜１１３は、多結晶シリコン等で形成される。
【００２４】
垂直転送電極１１１〜１１３には、端子１３１〜１３３を介して３相の垂直転送パルスが印加され、垂直転送チャネルの電荷が列方向に転送される。垂直転送パルスは、垂直転送部１１０と水平転送部１２０の間の転送電極１１４〜１１６にも印加され、垂直転送パルスの１周期毎に、１行分の第１光電変換素子１５０及び第２光電変換素子１６０で検出された電荷が、水平転送部１２０に送られる。
【００２５】
第１電荷読み出し領域１５１は、垂直転送電極１１１に対応する位置に設けられ、第１光電変換素子１５０から垂直転送チャネルへの電荷読み出しは、端子１３１に印加される第１相の垂直転送パルスに読み出しパルスを重畳させることによって行う。また、第２電荷読み出し領域１６１は、垂直転送電極１１２に対応する位置に設けられ、第２光電変換素子１６０から垂直転送チャネルへの電荷読み出しは、端子１３２に印加される第２相の垂直転送パルスに読み出しパルスを重畳させることによって行う。したがって、第１光電変換素子１５０からの垂直転送チャネルへの電荷読み出しタイミングと、第２光電変換素子１６０からの垂直転送チャネルへの電荷読み出しタイミングとを独立に制御することができる。
【００２６】
水平転送部１２０は、垂直転送部１１０からの電荷を、行方向に転送するものであり、水平転送チャネル及び水平転送電極（いずれも図示せず）を含む。水平転送電極には、端子１３４、１３５を介して２相の水平転送パルスが印加され、垂直転送部１１０から転送された、１行分の光電変換素子１５０、１６０の信号電荷が、出力部１４０に転送される。出力部１４０は、フローティングデフュージョンアンプ構成となっており、転送された電荷に対応する電圧信号１４１が出力される。
【００２７】
また、図１の固体撮像素子１００は、光電変換素子１５０、１６０に蓄積された電荷を掃き出すオーバーフロードレイン領域（図示せず）を有しており、オーバーフロードレイン電極端子１３６に、掃き出しパルスを印加すると、光電変換素子１５０、１６０に蓄積された電荷が半導体基板に掃き出される。オーバーフロードレイン電極端子１３６には、レリーズボタンの操作に応答して所定のタイミングでパルスが印加され、光電変換素子１５０、１６０の電荷蓄積時間が制御される。
【００２８】
なお、図１では記載していないが、垂直転送チャネルの間には、チャネルストップが形成される。また、図１では、垂直転送電極１１１〜１１３を第１光電変換素子１５０及び第２光電変換素子１６０に比べて大きく示しているが、実際には、もっと小さい。
【００２９】
図２は、本発明の実施の形態のデジタルカメラの概略構成を示す図である。図２のデジタルカメラは、撮像部１、アナログ信号処理部２、Ａ／Ｄ変換部３、駆動部４、ストロボ５、デジタル信号処理部６、圧縮／伸張処理部７、表示部８、システム制御部９、内部メモリ１０、メディアインタフェース１１、記録メディア１２、操作部１３を含んで構成される。デジタル信号処理部６、圧縮／伸張処理部７、表示部８、システム制御部９、内部メモリ１０、及びメディアインタフェース１１は、システムバス２０に接続されている。
【００３０】
撮像部１は、撮影レンズ１ａ等の光学系及び図１に示す固体撮像素子１００を含み、被写体の撮影を行うものであって、アナログの撮像信号を出力する。撮像部１で得られた撮像信号は、アナログ信号処理部２に送られ、所定のアナログ信号処理が施され、Ａ／Ｄ変換部３でデジタル信号に変換された後、いわゆるＲＡＷ画像データとしてデジタル信号処理部６に送られる。ＲＡＷ画像データは、撮像部１からの撮像信号の形式のままデジタル化したデジタル画像データである。
【００３１】
撮影に際しては、駆動部４を介して撮像部１が制御される。固体撮像素子１００は、入射光に対応して発生し、蓄積された信号電荷に基づいたアナログ電圧信号を出力するものである。固体撮像素子１００は、操作部１３の一部であるレリーズボタン（図示せず）の操作によるレリーズスイッチ（図示せず）オンを契機として、所定のタイミングで、駆動部４に含まれるタイミングジェネレータ（図２ではＴＧと記載）からの駆動信号によって駆動される。駆動部４は、システム制御部９の制御に基づいて所定の駆動信号を出力するものであり、メカニカルシャッタ１ｂの駆動信号、アナログ信号処理部２及びＡ／Ｄ変換部３に対する駆動信号も出力する。
【００３２】
ストロボ５は、被写体の輝度が所定値以下の場合等に動作するものであり、システム制御部９によって制御される。
【００３３】
デジタル信号処理部６は、Ａ／Ｄ変換部３からのデジタル画像データに対して、操作部１３によって設定された動作モードに応じたデジタル信号処理を行うものである。デジタル信号処理部６が行う処理には、黒レベル補正処理（ＯＢ処理）、リニアマトリクス補正処理（撮像部からの原色信号に対して、撮像素子の光電変換特性に起因する混色成分を除去する補正を行う処理。ＲＢＧ入力に対する３×３のマトリクス演算による。）、ホワイトバランス調整処理（ゲイン調整）、ガンマ補正処理、画像合成処理、同時化処理、Ｙ／Ｃ変換処理等が含まれる。デジタル信号処理部６の画像合成処理については、後述する。
【００３４】
デジタル信号処理部６は、例えばＤＳＰで構成される。圧縮／伸張処理部７は、デジタル信号処理部６で得られたＹ／Ｃデータに対して圧縮処理を施すとともに、記録メディア１２から得られた圧縮画像データに対して伸張処理を施すものである。
【００３５】
表示部８は、例えばＬＣＤ表示装置を含んで構成され、撮影され、デジタル信号処理を経た画像データに基づく画像を表示する。記録メディアに記録された圧縮画像データを伸張処理して得た画像データに基づく画像の表示も行う。また、撮影時のスルー画像、デジタルカメラの各種状態、操作に関する情報の表示等も可能である。
【００３６】
内部メモリ１０は、例えばＤＲＡＭであり、デジタル信号処理部６、システム処理部９のワークメモリとして利用される他、記録メディアに１２に記録される撮影画像データを一時的に記憶するバッファメモリ、表示部８への表示画像データのバッファメモリとしても利用される。メディアインタフェース１１は、メモリカード等の記録メディア１２との間のデータの入出力を行うものである。
【００３７】
システム制御部９は、撮影動作を含むデジタルカメラ全体の制御を行う。システム制御部９は、具体的には所定のプログラムによって動作するプロセッサを主体に構成される。システム制御部９が行う処理には、撮影シーンの種別を判別するシーン判別処理、判別したシーンの種別に応じて第１光電変換素子又は第２光電変換素子から垂直転送チャネルへの電荷読み出しタイミングを変更し、第１光電変換素子の露光時間又は第２光電変換素子の露光時間を変更する露光時間制御処理が含まれる。
【００３８】
操作部１３は、デジタルカメラ使用時の各種操作を行うもので、デジタルカメラの動作モード（撮影モード、再生モード等）、撮影時の撮影方法、撮影条件、設定等を行う。操作部１３は、それぞれの機能に対応する操作部材を設けてもよいが、表示部８の表示と連動して操作部材を共用してもよい。また、操作部１３には、撮影動作を起動するためのレリーズボタンも含まれる。
【００３９】
次に、固体撮像素子１００の駆動について説明する。図３に、固体撮像素子１００の駆動を説明するためのタイミングチャートを示す。図３には、垂直同期信号ＶＤ、端子１３６に印加されるオーバーフロードレインパルス（以下「ＯＦＤパルス」と記述する。）φＯＦＤ、端子１３１に印加される駆動パルスφＶ１、端子１３２に印加される駆動パルスφＶ２、端子１３３に印加される駆動パルスφＶ３、出力信号ＶＯＵＴ、メカニカルシャッタの開閉状態が示されている。この例では、第１光電変換素子１５０と第２光電変換素子１６０の光電変換感度が４：１に形成されており、システム制御部９のシーン判別処理により、高感度画像信号と低感度画像信号の感度比を１６：１として画像信号を取得するように設定された場合を示す。
【００４０】
操作部１３のレリーズボタン（図示せず）を押すと、露出値の設定、オートフォーカス制御が行われた後、時刻ｔ１で、ＯＦＤパルスφＯＦＤが端子１３６に印加され、第１光電変換素子１５０及び第２光電変換素子１６０にそれまで蓄積されていた電荷が掃き出される。そして、入射光に応じた電荷の蓄積を開始する。この間、端子１３１〜１３３には第１〜３相の垂直転送パルスが周期的に印加されるが、時刻ｔ２で、第２相の垂直転送パルスに第２光電変換素子１６０から垂直転送チャネルへの電荷読み出しを指示する読み出しパルス１６１ｂが重畳される。この読み出しパルス１６１ｂは、第２光電変換素子１６０の露光時間を第１光電変換素子１５０の露光時間に対して変化させるための露光時間制御パルスであり、時刻ｔ２で第２光電変換素子１６０の蓄積電荷は再び掃き出される。したがって、第２光電変換素子１６０は、時刻ｔ２から再度電荷の蓄積を開始することになる。
【００４１】
この例では、第１光電変換素子１５０及び第２光電変換素子１６０の露光時間を同じにすると、高感度画像信号と低感度画像信号の感度比が４：１になるので、高感度画像信号と低感度画像信号の感度比を１６：１とするために、第２光電変換素子の露光時間を第１光電変換素子１５０の露光時間の１／４とする。すなわち、第１光電変換素子１５０の露光時間は、時刻ｔ１からメカニカルシャッタが閉となる時刻ｔ３までの時間であるので、時刻ｔ２は、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間が、時刻ｔ１から時刻ｔ３までの時間の１／４となるように決定される。
【００４２】
時刻ｔ３でメカニカルシャッタが閉となると、第１光電変換素子１５０及び第２光電変換素子１６０の電荷蓄積が停止する。この時点で、第１光電変換素子１５０及び第２光電変換素子１６０には、１６：１の信号電荷が蓄積されている。ただし、この値は第１光電変換素子１５０及び第２光電変換素子１６０の飽和蓄積量を越えない場合であり、実際には第１光電変換素子１５０については、飽和蓄積電荷量を超えている場合が多いので、実際の電荷蓄積量は異なる。
【００４３】
その後、時刻ｔ４で、垂直転送チャネルに残っている電荷を掃き出すため、通常動作時のものと比較して充分高い周波数の垂直転送パルスの印加を開始する。高速の垂直転送パルスが時刻ｔ５まで印加されると、垂直転送チャネル内には電荷がほぼない状態となる。
【００４４】
高速の垂直転送パルスの印加を停止した後、時刻ｔ６で、第１相の垂直転送パルスに第１相読み出しパルス１５１ａを重畳し、第２相の垂直転送パルスに第２相読み出しパルス１６１ａを重畳する。なお、第１相読み出しパルス１５１ａと第２相読み出しパルス１６１ａとは、同一周期の垂直転送パルスに重畳されるもので、厳密には同時刻ではない。
【００４５】
第１相読み出しパルス１５１ａ及び第２相読み出しパルス１６１ａが印加されると、垂直転送チャネルには、第１光電変換素子１５０及び第２光電変換素子１６０に蓄積された信号電荷が読み出される。そして、通常の周波数の垂直転送パルスによって転送され、１行分の信号電荷が水平転送部１２０に転送されると、水平転送パルス（図示せず）によって水平転送され、出力部１４０に送られ、出力信号ＶＯＵＴとしてアナログ信号処理部２に送られる。このような転送は、垂直転送チャネルに読み出された全ての信号電荷が出力部１４０に送られるまで繰り返される。
【００４６】
なお、出力信号ＶＯＵＴは、時刻ｔ６で垂直転送チャネルに読み出された信号電荷が出力される時刻ｔ７までは、不要な信号であるので、時刻ｔ６で垂直転送チャネルに読み出された信号電荷が水平転送部に転送されるまでの水平転送パルスを停止し、水平転送部１２０に設けたドレイン部から掃き出してもよい。
【００４７】
次に、デジタル信号処理部６の画像合成処理について説明する。デジタル信号処理部６は、第１光電変換素子１５０の蓄積電荷に基づく高感度画像データと第２光電変換素子１６０の蓄積電荷に低感度画像データに対して、別々にＯＢ処理、リニアマトリクス補正処理、ホワイトバランス調整処理、ガンマ補正処理を行ったあと、同一の相対分光感度特性を有し、同一の位置関係で隣接する第１光電変換素子１５０と第２光電変換素子１６０の画像データを合成する。合成方法の一例を（１）式に示す。
【００４８】
Ｓｃ＝αＳＨ＋（１−α）ＳＬ              （１）
【００４９】
ここで、Ｓｃは合成信号であり、ＳＨ及びＳＬは、高感度画像データ及び低感度画像データである。カラー画像の場合は、赤色、緑色、青色毎に求められる。αは合成比率を決定する係数であり、０＜α＜１に設定される。α値は、撮影シーンに応じて定められる。
【００５０】
以上の説明では、第１光電変換素子１５０と第２光電変換素子１６０の光電変換感度が４：１に形成されているものとしたが、４：１に限定されるものではなく同一の光電変換感度であってもよい。どのような光電変換感度比であっても、露光時間制御パルスである読み出しパルス１６１ｂを重畳するタイミングを制御することによって、高感度画像データと低感度画像データの感度比を制御することができる。
【００５１】
また、露光時間時間制御パルスを第１相の垂直転送パルスに重畳して、第１光電変換素子１５０の露光時間を変化させてもよい。この場合は、第１光電変換素子１５０と第２光電変換素子１６０の光電変換感度の比を充分大きくしておく（必要とする画像信号の最大感度比以上である必要がある。）ことが好ましい。
【００５２】
露光時間時間制御パルスを第１相の垂直転送パルスに重畳する場合の固体撮像素子１００の駆動について説明する。図４に、その場合の固体撮像素子１００の駆動を説明するためのタイミングチャートを示す。図４には、図３と同様、垂直同期信号ＶＤ、端子１３６に印加されるＯＦＤパルスφＯＦＤ、端子１３１に印加される駆動パルスφＶ１、端子１３２に印加される駆動パルスφＶ２、端子１３３に印加される駆動パルスφＶ３、出力信号ＶＯＵＴ、メカニカルシャッタの開閉状態が示されている。
【００５３】
図４における時刻ｔ１１、ｔ１３〜ｔ１７は、図３における時刻ｔ１、ｔ３〜ｔ７と同様のタイミングであるので、説明を省略する。時刻ｔ１２は、読み出しパルス１５１ｂを第１相の垂直転送パルスに重畳するタイミングであり、時刻ｔ１２で第１光電変換素子１５０の蓄積電荷は再び掃き出される。したがって、第１光電変換素子１５０は、時刻ｔ１２から再度電荷の蓄積を開始することになる。この場合、読み出しパルス１５１ｂは、第１光電変換素子１５０の露光時間を第２光電変換素子１６０の露光時間に対して変化させるための露光時間制御パルスである。
【００５４】
読み出しパルス１５１ｂが重畳されない場合は、第１光電変換素子１５０と第２光電変換素子１６０の光電変換感度に一致する感度比の画像信号が得られるが、読み出しパルス１５１ｂを重畳し、その重畳時刻を遅らせるにしたがって、得られる画像信号の感度比を小さくすることができる。
【００５５】
図３及び図４に示すような固体撮像素子１００の駆動においては、メカニカルシャッタの駆動が必要であるが、メカニカルシャッタがない場合、あるいは動画撮影時等にようにメカニカルシャッタを駆動しない場合の制御について説明する。図５に、その場合の固体撮像素子１００の駆動を説明するためのタイミングチャートを示す。図４には、垂直同期信号ＶＤ、端子１３６に印加されるＯＦＤパルスφＯＦＤ、端子１３１に印加される駆動パルスφＶ１、端子１３２に印加される駆動パルスφＶ２、端子１３３に印加される駆動パルスφＶ３、出力信号ＶＯＵＴが示されている。
【００５６】
この例では、垂直同期信号に同期してＯＦＤパルスφＯＦＤが印加され、第１光電変換素子１５０及び第２光電変換素子１６０の電荷が掃き出され、入射光量に応じた電荷の蓄積を開始する。
【００５７】
第１光電変換素子１５０の読み出しパルス１５２ｂ、１５２ｃは、垂直同期信号に同期して第１相の垂直転送パルスに重畳され、ＯＦＤパルスφＯＦＤ印加時（時刻ｔ２３、ｔ２６等）と読み出しパルス１５２ｂ、１５２ｃ重畳時（ｔ２２、ｔ２５等）との期間に、第１光電変換素子１５０に蓄積された電荷が垂直転送チャネルに読み出される。そして、次の読み出しパルス１５２ｂ、１５２ｃ重畳時までの期間に、順次水平転送部１２０に転送され、出力部１４０から出力される。
【００５８】
第２光電変換素子１６０の読み出しパルス１６２ｂ、１６２ｃは、垂直同期信号ＶＤの間の設定された時刻（この例では時刻ｔ２１、ｔ２４等）に第２相の垂直転送パルスに重畳され、ＯＦＤパルスφＯＦＤ印加時（時刻ｔ２３、ｔ２６等）と読み出しパルス１６２ｂ、１６２ｃ重畳時との期間に、第２光電変換素子１６０に蓄積された電荷が垂直転送チャネルに読み出される。そして、次の読み出しパルス１６２ｂ、１６２ｃ重畳時までの期間に、順次水平転送部１２０に転送され、出力部１４０から出力される。読み出しパルス１６２ｂ、１６２ｃは、第２光電変換素子１６０の露光時間を制御するものである。
【００５９】
図５の例では、読み出しパルス１５２ｂ重畳時（時刻ｔ２２）までに第１光電変換素子１５０に蓄積された電荷に応じた画像信号が、時刻ｔ２２ｂから時刻ｔ２５ｂまでの期間に出力され、ＯＦＤパルスφＯＦＤ印加時（時刻ｔ２３）から読み出しパルス１５２ｂ重畳時（時刻ｔ２４）までに第２光電変換素子１６０に蓄積された電荷に応じた出力信号ＶＯＵＴが、時刻ｔ２４ｃから時刻ｔ２７ｃ（図示せず。図示しない読み出しパルス１６２ｄに対応する時刻）までの期間に出力される。
【００６０】
図５から明かなように、第２光電変換素子１６０の蓄積電荷が、第１光電変換素子１５０の蓄積電荷より、一定時間だけ早く出力されるので、それぞれの電荷に基づく高感度画像データと低感度画像データとの合成は、一定時間分だけシフトさせたデータ同志について行われる。早く出力される時間は、読み出しパルス１６２ｂ、１６２ｃの重畳時刻から読み出しパルス１５２ｂ、１５２ｃ重畳時時刻までの時間である。この時間は、後述するシーンに応じて決定される高感度画像データと低感度画像データとの感度比に応じて決定されるので、デジタル信号処理部６は、システム制御部９からシフトすべきデータを取得し、合成処理を行う。
【００６１】
次に、システム制御部９が行うシーン判別処理、及び判別したシーンの種別に応じて第１光電変換素子１５０又は第２光電変換素子１６０から垂直転送チャネルへの電荷読み出しタイミングを変更し、第１光電変換素子１５０の露光時間又は第２光電変換素子１６０の露光時間を変更する露光時間制御処理について説明する。
【００６２】
シーン判別処理は、撮影時の露出制御及びオートフォーカス制御に利用する撮影画像データの輝度分布を利用して行う。輝度分布を知るには、第２光電変換素子１６０からの信号電荷に基づく撮像データを利用する。そして、システム制御部９及びデジタル信号処理部３によりヒストグラムを生成する。第２光電変換素子１６０からの信号電荷に基づく撮像データを利用するのは、広範囲の輝度値を取得するためである。
【００６３】
次いで、生成したヒストグラムから、低輝度側のピーク及び高輝度側のピークを判別し、それぞれのピーク輝度値を取得する。広ダイナミックレンジの撮影を行う必要がある撮影シーンは、室内の被写体と窓の外の被写体が含まれるシーンのように、低輝度側と高輝度側にピークを有する輝度分布を持つことが多いので、このようなシーンにおける高輝度側の輝度範囲が撮像範囲となるように、高感度画像データと低感度画像データの感度比を設定する。
【００６４】
具体的には、低輝度側のピーク値が第１光電変換素子１５０によって撮影できる輝度範囲の中央であると仮定し、高輝度側のピーク値が第２光電変換素子１６０の撮影可能範囲の中央となるように第２光電変換素子１６０の要撮像範囲を求める。そして、低輝度側のピーク値の２倍の輝度範囲と、第２光電変換素子１６０の要撮像範囲との比により、高感度画像データと低感度画像データの感度比を決定する。
【００６５】
生成したヒストグラムが明確なピークを有しない場合は、デフォルトの感度比、例えば４：１とする。この場合、図３の説明において、前提としたように、第１光電変換素子１５０と第２光電変換素子１６０の光電変換感度が４：１であるとすると、露出時間の変更は不要である。
【００６６】
なお、高感度画像データと低感度画像データの感度比は、細かく設定する必要はなく、４：１、８：１、１６：１、３２：１４段階程度に切換えることができれば充分である。
【００６７】
（第２の実施の形態）
以上、固体撮像素子１００として、第１光電変換素子１５０及び第２光電変換素子１６０を、３相の垂直転送パルスで駆動し、全画素読み出しが可能なものを利用したが、１行おきの光電変換素子の蓄積電荷を２フレームに分けて読出すインタレース型のものでもよい。
【００６８】
図６に、本発明の第２の実施の形態の固体撮像素子の概略構成を示す。図６の固体撮像素子２００は、図１の固体撮像素子１００と同様、半導体基板表面に行方向（図６のＸ方向）とこれに直交する列方向（図６のＹ方向）に正方格子状に配設された複数の光電変換素子２５０、２６０によって、光強度を電荷信号に変換し蓄積するものであり、光電変換素子からの電荷を列方向に転送する垂直転送部２１０と、垂直転送部２１０からの電荷を行方向に転送する水平転送部２２０と、水平転送部２２０によって転送される電荷に応じた信号２４１を出力する出力部２４０を含むものである。
【００６９】
第１光電変換素子２５０及び第２光電変換素子２６０は、相対的に高感度の画像信号を得るための信号電荷及び相対的に高感度の画像信号を得るための信号電荷を蓄積するもので、市松状に配置されている。具体的な構成は、図１の固体撮像素子１００の第１光電変換素子１５０及び第２光電変換素子１６０と同様であるので説明を省略する。
【００７０】
垂直転送部２１０は、第１光電変換素子２５０及び第２光電変換素子２６０からの電荷を列方向に転送するもので、半導体基板に形成された複数本の垂直転送チャネル（図示せず）、垂直転送チャネルの上層に形成された複数本の垂直転送電極２１１〜２１４、第１光電変換素子２５０及び第２光電変換素子２６０の電荷を垂直転送チャネルに読み出す第１電荷読み出し領域２５１及び第２電荷読み出し領域２６１（図６では、模式的に矢印で示してある。）を含む。
【００７１】
垂直転送部２１０は、図１の固体撮像素子１００の垂直転送部１１０とほぼ同様の構成を有するが、垂直転送電極２１１〜２１４の数、及び配置が異なる。垂直転送電極２１１〜２１４は、２行分の、第１光電変換素子２５０及び第２光電変換素子２６０に対応して４つ設けられる。垂直転送電極２１１〜２１４には、端子２３１〜２３４を介して４相の垂直転送パルスが印加され、垂直転送チャネルの電荷が列方向に転送される。垂直転送パルスは、垂直転送部２１０と水平転送部２２０の間の転送電極２１５〜２１８にも印加され、垂直転送パルスの１周期毎に、１行分の第１光電変換素子２５０及び第２光電変換素子２６０で検出された電荷が、水平転送部２２０に送られる。
【００７２】
第１電荷読み出し領域２５１は、垂直転送電極２１１及び２１３に対応する位置に設けられ、第１光電変換素子２５０から垂直転送チャネルへの電荷読み出しは、端子２３１に印加される第１相の垂直転送パルス及び端子２３３に印加される第３相の垂直転送パルスに読み出しパルスを重畳させることによって行う。また、第２電荷読み出し領域２６１は、垂直転送電極２１２及び２１４に対応する位置に設けられ、第２光電変換素子２６０から垂直転送チャネルへの電荷読み出しは、端子２３２に印加される第２相の垂直転送パルス及び端子２３４に印加される第４相の垂直転送パルスに読み出しパルスを重畳させることによって行う。したがって、第１光電変換素子２５０からの垂直転送チャネルへの電荷読み出しタイミングと、第２光電変換素子２６０からの垂直転送チャネルへの電荷読み出しタイミングとを独立に制御することができる。
【００７３】
水平転送部２２０は、図１の固体撮像素子１００の水平転送部１２０と同様の構成を有し、端子２３５、２３６を介して２相の水平転送パルスが印加される水平転送電極（図示せず）を有する。出力部２４０が、フローティングデフュージョンアンプ構成となっている点、オーバーフロードレイン領域（図示せず）を有しており、オーバーフロードレイン電極端子２３７に、掃き出しパルスを印加すると、光電変換素子２５０、２６０に蓄積された電荷が半導体基板に掃き出される点も、図１の固体撮像素子１００と同様である。
【００７４】
図６の固体撮像素子２００は、奇数行の第１光電変換素子２５０及び第２光電変換素子２６０と、偶数行の第１光電変換素子２５０及び第２光電変換素子２６０とに分けて蓄積された信号電荷を読み出す。奇数行の第１光電変換素子２５０及び第２光電変換素子２６０の信号電荷を読み出す場合は、第１相の垂直転送パルス及び第２相の垂直転送パルスに読み出しパルスを重畳する。そして、読み出した信号電荷を水平転送部２２０を介して出力した後、偶数行の第１光電変換素子２５０及び第２光電変換素子２６０の信号電荷を読み出すために、第３相の垂直転送パルス及び第４相の垂直転送パルスに読み出しパルスを重畳する。読み出した信号電荷は、同様に水平転送部２２０を介して出力される。
【００７５】
ただし、第１光電変換素子２５０又は第２光電変換素子２６０の露光時間を制御するために、ＯＦＤパルスφＯＦＤメカニカルシャッタ閉の間に重畳される読み出しパルスは、全ての行の第１光電変換素子２５０及び第２光電変換素子２６０に対して同一タイミング（正確には同一周期の転送パルスに対して）で重畳される。また、図６の固体撮像素子２００は、第１光電変換素子２５０と第２光電変換素子２６０とに分けて蓄積された信号電荷を読み出すこともできる。第１光電変換素子２５０の信号電荷を読み出す場合は、第１相の垂直転送パルス及び第３相の垂直転送パルスに読み出しパルスを重畳し、第２光電変換素子２６０の信号電荷を読み出す場合には、第２相の垂直転送パルス及び第４相の垂直転送パルスに読み出しパルスを重畳すればよい。
【００７６】
（第３の実施の形態）
以上、光電変換素子が正方格子状に配設された固体撮像素子について説明したが、正方格子配列に限らない。図７に、本発明の第３の実施の形態の固体撮像素子の概略構成を示す。図７の固体撮像素子３００は、いわゆるハニカム構造の固体撮像素子である。
【００７７】
図７の固体撮像素子は、半導体基板表面に行方向（図７のＸ方向）とこれに直交する列方向（図７のＹ方向）に配設された複数の光電変換素子３５０、３６０（図７では、一部にのみ符号を付してある。以下、「画素」と記述する場合もある。）によって、光強度を電荷信号に変換し蓄積するものであり、光電変換素子３５０、３６０からの電荷を列方向に転送する垂直転送部３１０（図７では、一部にのみ符号を付してある。）と、垂直転送部３１０からの電荷を行方向に転送する水平転送部３２０と、水平転送部３２０によって転送される電荷に応じた信号３４１を出力する出力部３４０を含むものである。
【００７８】
第１光電変換素子３５０及び第２光電変換素子３６０は、それぞれ、行方向とこれに直交する列方向に正方格子状に配設されている。第１光電変換素子３５０の配設ピッチと第２光電変換素子３６０の配設ピッチは、同じであり、第１光電変換素子３５０と第２光電変換素子３６０は、互いに配設ピッチの１／２だけ行方向及び列方向にずれた位置に配設されている。第１光電変換素子３５０及び第２光電変換素子３６０光電変換感度を変化させるには、光電変換素子の受光面の面積を変化させてもよいし、光電変換素子上方に設けたマイクロレンズによって、集光面積を変化させてもよい。これらの方法は、いずれも周知であるので説明を省略する。
【００７９】
また、図７の固体撮像素子は、カラー画像信号を検出するために、第１光電変換素子３５０及び第２光電変換素子３６０の上方にカラーフィルタ（図示せず）を有する。カラーフィルタの配列方法は任意であるが、同一の位置関係で隣接する第１光電変換素子３５０及び第２光電変換素子３６０は、同一の色とする。図７では、カラーフィルタが、第１光電変換素子３５０及び第２光電変換素子３６０それぞれについてベイヤー配列となっており、対応する光電変換素子は、それぞれ、赤色光、緑色光、青色光に対応する電荷を検出する。
【００８０】
垂直転送部３１０は、第１光電変換素子３５０及び第２光電変換素子３６０からの電荷を列方向に転送するもので、半導体基板上に形成された複数本の垂直転送チャネル（図示せず）、垂直転送チャネルの各々を平面視上交差するように形成された複数本の垂直転送電極３１１〜３１４、第１光電変換素子３５０及び第２光電変換素子３６０の電荷を垂直転送チャネルに読み出す電荷読み出し領域３５１、３６１（図７では、模式的に矢印で示してある。）を含む。
【００８１】
垂直転送チャネルは、第１光電変換素子３５０及び第２光電変換素子３６０の間を全体として列方向に延在する蛇行形状を呈するものであり、その上方に形成された垂直転送電極３１１〜３１４によって、電荷が蓄積、転送される領域が区分される。垂直転送電極３１１〜３１４は、第１光電変換素子３５０及び第２光電変換素子３６０それぞれに対応して４つ設けられ（図では、１行分の高感度画素に対応するもののみに符合を付してある。）、第１光電変換素子３５０及び第２光電変換素子３６０の間を全体として行方向に延在する蛇行形状を呈するものである。図７では、電荷が蓄積、転送される領域区分の形状を接続して記載してあるが、実際には、ほぼ同一の幅の導電体で形成される。
【００８２】
垂直転送電極３１１〜３１４には、端子３３１〜３３４を介して４相の垂直転送パルスが印加され、垂直転送チャネルの電荷が列方向に転送される。垂直転送パルスは、垂直転送部３１０と水平転送部３２０の間の転送電極３１５、３１６にも印加され、垂直転送パルスの１周期毎に、１行分の第１光電変換素子３５０及び第２光電変換素子３６０で検出された電荷が、水平転送部３２０に送られる。
【００８３】
第１電荷読み出し領域３５１は、垂直転送電極３１１に対応する位置に設けられ、第１光電変換素子３５０から垂直転送チャネルへの電荷読み出しは、端子３３１に印加される第１相の垂直転送パルスに読み出しパルスを重畳させることによって行う。また、第２電荷読み出し領域３６１は、垂直転送電極３１３に対応する位置に設けられ、第２光電変換素子１６０から垂直転送チャネルへの電荷読み出しは、端子３３３に印加される第３相の垂直転送パルスに読み出しパルスを重畳させることによって行う。したがって、第１光電変換素子３５０からの垂直転送チャネルへの電荷読み出しタイミングと、第２光電変換素子３６０からの垂直転送チャネルへの電荷読み出しタイミングとを独立に制御することができる。
【００８４】
水平転送部３２０は、垂直転送部３１０からの電荷を、行方向に転送するものであり、水平転送チャネル及び水平転送電極（いずれも図示せず）を含む。水平転送電極には、端子３３５、３３６を介して２相の水平転送パルスが印加され、垂直転送部３１０から転送された、１行分の第１光電変換素子３５０の信号電荷及び１行分の第２光電変換素子３６０の信号電荷が、出力部３４０に転送される。出力部３４０は、フローティングデフュージョンアンプ構成となっており、転送された電荷に対応する電圧信号３４１が出力される。
【００８５】
また、図７の固体撮像素子３００は、光電変換素子３５０、３６０に蓄積された電荷を掃き出すオーバーフロードレイン領域（図示せず）を有しており、オーバーフロードレイン電極端子３３７に、掃き出しパルスを印加すると、光電変換素子３５０、３６０に蓄積された電荷が半導体基板に掃き出される。オーバーフロードレイン電極端子３３７には、レリーズボタンの操作に応答して所定のタイミングでパルスが印加され、光電変換素子３５０、３６０の電荷蓄積時間が制御される。
【００８６】
なお、図７では記載していないが、垂直転送チャネルの間には、チャネルストップが形成される。また、図７では、垂直転送電極３３１〜３３４を第１光電変換素子３５０及び第２光電変換素子３６０に比べて大きく示しているが、実際には、もっと小さい。
【００８７】
図７の固体撮像素子３００は、図３〜図５を用いて説明した、固体撮像素子１００の動作と同様の動作を行うことができる。例えば、図３のような動作を行う場合は、露光時間制御のために第２相の垂直転送パルスに重畳される読み出しパルス１６１ｂに対応するものとして、端子３３３に印加される第３相の垂直転送パルスに読み出しパルスを重畳する。また、第１光電変換素子１５０の信号電荷の読み出しパルス１５１ａに対応するものとして、端子３３１に印加される第１相の垂直転送パルスに読み出しパルスを重畳し、第２光電変換素子１６０の信号電荷の読み出しパルス１６１ａに対応するものとして、端子３３３に印加される第３相の垂直転送パルスに読み出しパルスを重畳する。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の第１の実施の形態の固体撮像素子の概略構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態のデジタルカメラの概略構成を示す図
【図３】本発明の固体撮像素子の駆動の一例を説明するためのタイミングチャートを示す図
【図４】本発明の固体撮像素子の駆動の他の例を説明するためのタイミングチャートを示す図
【図５】本発明の固体撮像素子の駆動のさらに他の例を説明するためのタイミングチャートを示す図
【図６】本発明の第２の実施の形態の固体撮像素子の概略構成を示す図
【図７】本発明の第３の実施の形態の固体撮像素子の概略構成を示す図
【符号の説明】
【００８９】
１・・・撮像部
１ａ・・・撮影レンズ
１ｂ・・・メカニカルシャッタ
２・・・アナログ信号処理部
３・・・Ａ／Ｄ変換部
４・・・駆動部
５・・・ストロボ
６・・・デジタル信号処理部
７・・・圧縮／伸張処理部
８・・・表示部
９・・・システム制御部
１０・・・内部メモリ
１１・・・メディアインタフェース
１２・・・記録メディア
１３・・・操作部
２０・・・システムバス
１００、２００、３００・・・固体撮像素子
１１０、２１０、３１０・・・垂直転送部
１２０、２２０、３２０・・・水平転送部
１４０、２４０、３４０・・・出力部
１５０、２５０、３５０・・・第１光電変換素子
１５１、２５１、３５１・・・第１電荷読み出し領域
１６０、２６０、３６０・・・第２光電変換素子
１６１、２６１、３６１・・・第２電荷読み出し領域
１１１〜１１３、２１１〜２１４、３１１〜３１４・・・垂直転送電極
１３６、２３７、３３７・・・オーバーフロードレイン電極端子
【図１】
2008270832.tif 000003
【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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