【手続補正書】
【提出日】平成21年10月9日(2009.10.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号を信号電荷に変換する光電変換素子と当該光電変換素子で光電変換された信号電
荷を転送する転送ゲートとを含む単位画素が行列状に２次元配置されてなる画素アレイ部
と、
第１露光時間に前記単位画素に蓄積された信号電荷を読み出して第１映像信号として前
記画素アレイ部から出力すべく駆動する第１駆動手段と、
前記第１露光時間の期間中に、前記第１映像信号を出力する単位画素に前記転送ゲート
を駆動する時間間隔によって決まる第２露光時間に比例して蓄積された信号電荷を読み出
して前記第１映像信号と異なる感度の第２映像信号として前記画素アレイ部から出力すべ
く駆動する第２駆動手段と
を備えることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記第２駆動手段は、前記第１露光時間の期間中に、前記第１映像信号を出力する単位
画素に前記転送ゲートを駆動する時間間隔によって決まる複数の露光時間に比例して蓄積
される信号電荷を読み出して前記第１映像信号と異なる複数の感度の映像信号として前記
画素アレイ部から順次出力すべく駆動する
ことを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項３】
光信号を信号電荷に変換する光電変換素子と当該光電変換素子で光電変換された信号電
荷を転送する転送ゲートとを含む単位画素が行列状に２次元配置されてなる画素アレイ部
を有する固体撮像装置の駆動方法であって、
第１露光時間に前記単位画素に蓄積された信号電荷を読み出して第１映像信号として前
記画素アレイ部から出力し、
前記第１露光時間の期間中に、前記第１映像信号を出力する単位画素に前記転送ゲート
を駆動する時間間隔によって決まる第２露光時間に比例して蓄積された信号電荷を読み出
して前記第１映像信号と異なる感度の第２映像信号として前記画素アレイ部から出力する
ことを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
【請求項４】
前記第１露光時間の期間中に、前記第１映像信号を出力する単位画素に前記転送ゲート
を駆動する時間間隔によって決まる複数の露光時間に比例して蓄積される信号電荷を読み
出して前記第１映像信号と異なる複数の感度の映像信号として前記画素アレイ部から順次
出力する
ことを特徴とする請求項３記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項５】
光信号を信号電荷に変換する光電変換素子と当該光電変換素子で光電変換された信号電
荷を転送する転送ゲートとを含む単位画素が行列状に２次元配置されてなる固体撮像装置
と、
被写体からの光を前記固体撮像装置の撮像面上に導く光学系とを具備し、
前記固体撮像装置は、
光信号を信号電荷に変換する光電変換素子と当該光電変換素子で光電変換された信号電
荷を転送する転送ゲートとを含む単位画素が行列状に２次元配置されてなる画素アレイ部
と、
第１露光時間に前記単位画素に蓄積された信号電荷を読み出して第１映像信号として前
記画素アレイ部から出力すべく駆動する第１駆動手段と、
前記第１露光時間の期間中に、前記第１映像信号を出力する単位画素に前記転送ゲート
を駆動する時間間隔によって決まる第２露光時間に比例して蓄積された信号電荷を読み出
して前記第１映像信号と異なる感度の第２映像信号として前記画素アレイ部から出力すべ
く駆動する第２駆動手段とを備える
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
光信号を信号電荷に変換する光電変換素子と当該光電変換素子で光電変換された信号電
荷を転送する転送ゲートとを含む単位画素が行列状に２次元配置されてなる画素アレイ部
と、
前記転送ゲートの制御電極に第１制御電圧を供給する第１供給電圧制御手段と、
前記転送ゲートの制御電極に前記第１制御電圧とは異なる電圧値の１つ又は複数の第２
制御電圧を順次供給する第２供給電圧制御手段と、
前記複数の第２制御電圧のいずれか１つ又は複数の供給に先行して、当該いずれか１つ
又は複数の個々の第２制御電圧と同じ電圧値の第３制御電圧を1回又は複数回供給する第
３供給電圧制御手段と、
前記第１制御電圧が供給された際に前記転送ゲートによって転送される信号電荷を読み
出すべく駆動する第１駆動手段と、
前記第２制御電圧が順次供給された際に前記転送ゲートによって転送される信号電荷を
１回以上読み出すべく駆動する第２駆動手段と
を備えることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項７】
前記第２制御電圧は、前記光電変換素子に蓄積された電荷の一部を保持したまま、その
保持量を超えた蓄積電荷を前記転送ゲートによって転送できる電圧である
ことを特徴とする請求項６記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記第１制御電圧の供給および前記第２制御電圧の供給の前に、前記転送ゲートによっ
て転送された電荷を蓄積するフローティングディフュージョンを所定電位にリセットする
リセット手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項６記載の固体撮像装置。
【請求項９】
前記第３供給電圧制御手段は、前記第３制御電圧が前記第２制御電圧の複数の供給に先
行するとき、当該複数の供給の各々において等しい時間間隔で前記第３制御電圧を複数回
供給する
ことを特徴とする請求項６記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
前記第３供給電圧制御手段は、前記複数の供給間において異なる時間間隔で前記第３制
御電圧を供給する
ことを特徴とする請求項９記載の固体撮像装置。
【請求項１１】
前記第２供給電圧制御手段は、前記複数の供給間において異なる電圧値の前記第２制御
電圧を供給する
ことを特徴とする請求項６記載の固体撮像装置。
【請求項１２】
前記単位画素は、前記光電変換素子から前記転送ゲートによって転送された信号電荷を
信号電圧として増幅して出力する増幅トランジスタを有し、
前記第１，第２駆動手段は、前記転送ゲートによって前記増幅トランジスタに転送され
た信号電荷を当該増幅トランジスタを介して読み出すべく駆動する
ことを特徴とする請求項６記載の固体撮像装置。
【請求項１３】
前記光電変換素子から前記転送ゲートによって転送された信号電荷を転送する電荷転送
部を有し、
前記第１，第２駆動手段は、前記転送ゲートによって前記電荷転送部に転送された信号
電荷を当該電荷転送部を介して読み出すべく駆動する
ことを特徴とする請求項６記載の固体撮像装置。
【請求項１４】
前記第１，第２駆動手段は、
前記転送ゲートによって転送される信号電荷を読み出すべく、前記単位画素の２次元配
列における１行または複数行を順次走査で選択して前記転送ゲートに前記第１乃至第３制
御電圧を供給する手段と、
１行または複数行を選択して前記転送ゲートに前記第１乃至第３制御電圧を供給する動
作を、前記順次走査による選択行に先行して複数回実行する手段とを有する
ことを特徴とする請求項６記載の固体撮像装置。
【請求項１５】
光信号を信号電荷に変換する光電変換素子と当該光電変換素子で光電変換された信号電
荷を転送する転送ゲートとを含む単位画素が行列状に２次元配置されてなる固体撮像装置
の駆動方法であって、
前記転送ゲートの制御電極に第１制御電圧を供給するとともに、前記第１制御電圧とは
異なる電圧値の第２制御電圧を１回又は複数回供給し、
前記複数の第２制御電圧のいずれか１つ又は複数の供給に先行して、当該いずれか１つ
又は複数の個々の第２制御電圧と同じ電圧値の第３制御電圧を1回又は複数回供給し、
前記第１制御電圧が供給された際に前記転送ゲートによって転送される信号電荷を読み
出し、
前記第２制御電圧を順次供給した際に前記転送ゲートによって転送される信号電荷を１
回以上読み出す
ことを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
【請求項１６】
前記第２制御電圧は、前記光電変換素子に蓄積された電荷の一部を保持したまま、その
保持量を超えた蓄積電荷を前記転送ゲートによって転送できる電圧である
ことを特徴とする請求項１５記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項１７】
前記第１制御電圧の供給および前記第２制御電圧の供給の前に、前記転送ゲートによっ
て転送された電荷を蓄積するフローティングディフュージョンを所定電位にリセットする
ことを特徴とする請求項１５記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項１８】
前記第３制御電圧が前記第２制御電圧の複数の供給に先行するとき、当該複数の供給の
各々において等しい時間間隔で前記第３制御電圧を複数回供給する
ことを特徴とする請求項１５記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項１９】
前記複数の供給間において異なる電圧値の前記第２制御電圧を供給する
ことを特徴とする請求項１５記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項２０】
光信号を信号電荷に変換する光電変換素子と当該光電変換素子で光電変換された信号電
荷を転送する転送ゲートとを含む単位画素が行列状に２次元配置されてなる固体撮像装置
と、
被写体からの光を前記固体撮像装置の撮像面上に導く光学系とを具備し、
前記固体撮像装置は、
前記転送ゲートの制御電極に第１制御電圧を供給する第１供給電圧制御手段と、
前記転送ゲートの制御電極に前記第１制御電圧とは異なる電圧値の１つ又は複数の第２
制御電圧を順次供給する第２供給電圧制御手段と、
前記複数の第２制御電圧のいずれか１つ又は複数の供給に先行して、当該いずれか１つ
又は複数の個々の第２制御電圧と同じ電圧値の第３制御電圧を1回又は複数回供給する第
３供給電圧制御手段と、
前記第１制御電圧が供給された際に前記転送ゲートによって転送される信号電荷を読み
出すべく駆動する第１駆動手段と、
前記第２制御電圧が順次供給された際に前記転送ゲートによって転送される信号電荷を
１回以上読み出すべく駆動する第２駆動手段とを備える
ことを特徴とする撮像装置。