下称为“FD”)206。传送晶体管204和205被分别设置在PD 202和203与FD 206之间。分别通过传送脉冲ΦΤΧ1和Φ TX2驱动传送晶体管204和
205。当传送脉冲ΦΤΧ1和ΦΤΧ2被设置在高电平(H电平)时，传送晶体管204和205用作将通过H) 202和203所生成的电荷传送至FD 206的传送部。
[0030]放大晶体管207和复位晶体管209被连接至FD 206。来自放大晶体管207的输出，经由选择晶体管208被输出至与列电路103所连接的列输出线217。恒流源210被连接至列输出线217。FD 206、放大晶体管207和恒流源210构成浮置扩散放大器。当选择脉冲
被设置成H电平时，选择晶体管208被接通以将来自H)的、通过FD 206被转换成电压并且通过放大晶体管207被放大的信号，输出至列电路103。复位晶体管209是在复位脉冲Φ RES被设置成H电平时被接通的复位部，并且使用电源电压VDD复位FD 206等。注意，如列电路一样，对于每一列配置恒流源210。
[0031]在本实施例中，尽管传送晶体管204和205被分别连接至H) 202和203，但是H)202和203共享由FD 206、复位晶体管209、放大晶体管207和选择晶体管208等所构成的信号读出电路。
[0032]接着说明各列电路103的结构。设置在列电路103中的放大器211，放大经由列输出线217从选择晶体管208输出至列电路103的像素信号。注意，从低噪声的角度出发，放大器211可以是具有增益的放大器。然而，这并非必需的。从放大器211输出的模拟信号，被输入至比较器212的一个输入端子。从基准信号生成电路104所提供的基准信号(斜坡信号)Vslope，被输入至比较器212的另一输入端子。比较器212将来自放大器211的输出的电压水平，即，作为放大后模拟信号的像素信号和基准信号Vslope的电压水平进行比较，并且根据来自放大器211的输出的电压水平和基准信号Vslope的电压水平之间的大小关系，输出比较输出Cout。
[0033]比较输出Cout取用两个值，即，低电平(L电平)和高电平(H电平)。在本实施例中，当基准信号Vslope的电压水平等于或者小于放大器211的输出时，比较输出Cout取值L电平。当基准信号Vslope的电压水平高于放大器211的输出时，比较输出Cout取值H电平。计数器213是能够在向上计数和向下计数之间进行切换的计数器，并且是在输入时钟CLK时对时钟CLK进行向上或者向下计数的可预设计数器。在开始生成基准信号Vslope的同时，将时钟CLK输入至计数器213。当比较输出Cout是H电平时，计数器213进行计数操作(向上计数或者向下计数)。当比较输出Cout被设置成L电平时，计数器213同时停止计数操作。可以通过一般电路实现计数器213。计数器213将输入至比较器212的模拟信号数字转换成数字信号。
[0034]如上所述，放大器211和计数器213构成单斜率型模拟/数字转换器。计数器213的输出端子设置有用于存储来自计数器213的计数值的存储器214?216。也就是说，存储器214?216存储通过模拟/数字转换(A/D转换)所获得的数字信号。存储器214?216具有下面的功能。存储器214存储作为A/D转换FD206的复位信号(N信号)电平的结果所获得的值。存储器215存储通过从通过叠加来自H) 202的像素信号和来自FD 206的N信号所获得的信号(以下称为S (A)+N信号)，减去FD 206的N信号所获得的值(以下称为S(A)信号)。存储器216存储通过从通过叠加来自H) 203的像素信号S(B)、N信号和S(A)信号所获得的信号(以下称为S (A+B)+N信号)，减去N信号所获得的值(以下称为S(A+B)信号)。根据来自水平选择电路105的信号，选择存储在存储器215和216中的数字信号，并且经由水平输出线106和输出放大器107，从图像传感器100读出该数字信号。可以通过从存储在存储器216中的来自H) 202和PD203的S(A+B)数字信号，减去存储在存储器215中的来自H) 202的数字信号S(A)，获得来自H) 203的图像信号S(B)。
[0035]如图3A和3B所示，用于使得光聚焦于H)的微透镜被配置在像素单元101中。如图3A所示，可以针对H) 202和203分别配置微透镜。可选地，如图3B所示，PD 202和203可以共享微透镜。当如图3B所示，共享微透镜时，可以通过使用H) 202和203获得用于焦点检测的信号和图像信号。
[0036]接着参考图4的时序图，说明图像传感器的操作。从水平同步脉冲Hsync从H电平变成L电平的时刻到水平同步脉冲Hsync再次变成H电平的时刻的间隔，表示与用于像素单元101的一个行的读出操作相关联的操作定时。按照列进行从一个行的像素的像素信号的读出、以及A/D转换。下面是该操作的概略说明。通过将选择脉冲OSEL从L电平改变成H电平，接通选择晶体管208以将在列方向上被配置在像素单元101的一个行上的像素分别连接至列电路103。此后，在完成来自一个行的像素的信号的A/D转换的时刻t402，通过将复位脉冲ORES设置成H电平，再次接通复位晶体管209。同时，通过将选择脉冲(J)SEL设置成L电平，来再次断开选择晶体管208。通过上述操作，完成从一个行上的像素的读出操作。按照该时序图，依次说明本实施例的操作。注意，下面说明与本实施例相关的一部分，但是省略对从像素的一般读出操作的说明。
[0037]首先，在时刻t401，复位脉冲Φ RES从H电平变成L电平，以将复位晶体管209从ON状态改变成OFF状态，从而解除FD 206的复位状态。当在时刻t401断开复位晶体管209时，将复位信号(N信号)的电压存储在FD 206中。此时，由于选择脉冲Φ SEL处于H电平，因而选择晶体管208处于0N，并且经由放大器211，将与FD 206中的N信号相对应的电压，输入至比较器212的一个输入端子。此后，开始N信号的A/D转换。在时刻t403，基准信号生成电路104生成随着时间的经过而从初始值开始减小的斜坡信号Vslope。斜坡信号Vslope被输入至比较器212的另一输入端子。在开始斜坡信号Vslope的生成的同时，向计数器213提供时钟CLK。
[0038]当在开始计数器213被设置成向下计数模式时，计数器213的计数值根据所提供的时钟CLK的数量而减小。在时刻t405，当输入至比较器212的斜坡信号Vslope的电压水平与N信号的相一致时，将来自比较器212的输出Cout从H电平反转成L电平。当输出Cout被设置成L电平时，计数器213同时停止向下计数操作。获得计数器213从初始值开始直到时刻t405所计数的值，作为通过对N信号进行A/D转换所获得的数字值。时刻t404表示对N信号进行A/D转换所需的预定时刻。从生成斜坡信号Vslope的时刻t403到时刻t404的间隔，是N信号读出期。在时刻t404，将与通过对N信号进行A/D转换所获得的数字值相对应的、计数器213的计数值，复制至存储器214。计数器213的计数值被复制至存储器214的时刻，可以与时刻t404之后的期间T406(稍后说明)重叠。
[0039]在时刻t404之后的时间段T406，传送脉冲ΦTXl被设置成H电平以接通传送晶体管204，从而将经过了光电转换的、并且被存储在H) 202中的像素信号传送至FD 206。结果，将通过叠加来自H) 202的像素信号和N信号所获得的S (A)+N信号，存储在FD 206中。经由放大器211，将与FD 206中的S (A) +N信号相对应的电压输入至比较器212的一个输入端子。在这种状态下，在时刻t407，基准信号生成电路104开始生成随着时间的经过而从初始值开始减小的基准信号(斜坡信号)Vslope。在开始斜坡信号Vslope的生成的同时，向计数器213提供时钟CLK以使得计数器213进行计数操作。在这种状态下，如果计数器213预先被设置处于向上计数模式，则计数器213的计数值根据所提供的时钟CLK的数量而增大。在时刻t409，当输入至比较器212的斜坡信号Vslope的电压水平，与S(A)信号的相一致时，比较器212将输出Cout从H电平反转成L电平。在将输出Cout被设置成L电平的同时，计数器213停止向上计数操作。计数器213获得从通过向下计数操作所获得的与N信号相对应的初始值开始直到时刻t409的通过计数器213所计数的值，作为与通过从S (A) +N信号减去N信号所获得的S (A)信号相对应的值。时刻t408表示对S (A)信号进行A/D转换所需的预定时刻。从时刻t407到时刻t408的间隔，是用于S(A)信号的读出期。随后，在时刻t408，在S(A)信号读出期结束之后，将通过对S(A)信号进行A/D转换所获得的计数器213的值，复制至存储器215。在水平传送期T414期间，通过水平选择电路105按照列、顺次选择被存储在存储器215中的S(A)信号的值，这些值从存储器215被顺次输出，并且被输出至水平输出线106。
[0040]在时刻t408之后，在S (A+B)信号的A/D转换之前，将存储在存储器214中的N信号的值设置在计数器213中。以下两个时间段可以与时间段T410(稍后说明)重叠:将与通过对S (A)信号进行A/D转换所获得的数字值相对应的计数器213的值复制至存储器