CN103636192B - 固体摄像装置 - Google Patents

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Abstract

维持抗噪性高的信号、且减少芯片上的电容元件的数量来使相对于像素阵列部包含电容元件部的周边电路部的面积比率变小。提供一种固体摄像装置,其具备:多个单位像素,其被二维地排列;多个传输线,由多个单位像素构成的多个像素组分别共用地连接于该多个传输线;以及多个开关,其对各该传输线与其它的两个以上的传输线的导通和断开进行切换,其中,各上述单位像素包含对入射光进行光电变换的光电变换元件和将光电变换后的电荷进行电压变换的电荷电压变换元件,将对该电荷电压变换进行复位时所产生的噪声电压、以及在该噪声电压上加上通过光电变换所产生的信号电荷的信号噪声和电压分别输出到经由上述开关与包含该单位像素的像素组所属的上述传输线连接的不同的其它的传输线。

Description

固体摄像装置
技术领域
本发明涉及一种固体摄像装置。
背景技术
以往,已知有如以CMOS(complementary metal-oxide semiconductor:互补金属氧化物半导体)图像传感器为代表的、将光电变换元件蓄积的信号电荷在像素内变换为信号电压之后输出到信号线的放大型固体摄像装置(例如参照专利文献1。)。在该固体摄像装置中,在全部的垂直信号线上具备两个电容元件,使对像素内的电荷电压变换元件进行复位时所产生的电压(以下称为噪声电压。)、以及在该噪声电压上相加了通过光电变换所产生的信号电荷的电压(以下称为信号噪声和电压。)从像素内的电荷电压变换元件输出而分别保持在上述两个电容元件。
而且,该固体摄像装置在从通过垂直移位寄存器选择的行的全部像素将噪声电压以及信号噪声和电压保持在电容元件之后,从通过水平移位寄存器选择的列所具备的两个电容元件依次输出噪声电压以及信号噪声和电压。
专利文献1:日本特开2000-004399号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,在专利文献1的固体摄像装置中,在CMOS图像传感器的芯片上设置垂直信号线条数两倍的数量的电容元件,因此相对于像素阵列,包含电容元件部的周边电路部的面积比率变大。
本发明是鉴于上述的情况而完成的,目的在于提供一种能够维持抗噪性高的信号、且减少芯片上的电容元件的数量以使相对于像素阵列部包含电容元件部的周边电路部的面积比率变小的固体摄像装置。
用于解决问题的方案
为了达成上述目的,本发明提供以下的方法。
本发明的一种方式提供一种固体摄像装置,具备:多个单位像素,该多个单位像素被二维地排列;多个传输线,由一个以上的单位像素构成的多个像素组分别共用地连接于该多个传输线;以及多个开关,该多个开关对各该传输线与两个以上的其它的传输线的导通和断开进行切换,各上述单位像素包含对入射光进行光电变换的光电变换元件和对光电变换后的信号电荷进行电压变换的电荷电压变换元件,将对该电荷电压变换元件进行复位时产生的噪声电压、以及在该噪声电压上加上通过光电变换所产生的信号电荷而得到的信号噪声和电压分别输出到经由上述开关与包含该单位像素的像素组所属的上述传输线连接的不同的其它的传输线。
根据本方式,对于通过对一个单位像素的电荷电压变换元件进行复位所产生的噪声电压,通过使相应开关导通来将其输出到经由该开关与连接了该单位像素的传输线连接的其它的传输线。另一方面,对于从一个单位像素输出的信号噪声和电压,通过使相应的其它的开关导通来将其输出到经由该其它的开关与连接了该单位像素的传输线连接的、与输出噪声电压的传输线不同的传输线。
即,对于信号电压,能够通过从输出到一个传输线的信号噪声和电压减去输出到其它的传输线的噪声电压来简单地获取,在这种情况下设置在各传输线的电容元件(例如,电容元件或者传输线的寄生电容)是一个即可。
其结果,能够通过从信号噪声和电压减去噪声电压来获得抗噪性高的信号,并且能够通过减少芯片上的电容元件的数量来使相对于像素阵列部包含电容元件部的周边电路部的面积比率变小。
在上述方式中也可以是,各上述开关分别设置在将上述传输线与相对于该传输线等距离地配置的多个其它的传输线进行连接的布线上。
通过这样,能够使由连接传输线之间的布线以及传输线构成的寄生电容几乎相等,能够以高的精确度来获得信号电压。
另外,在上述方式中也可以是,各上述开关被设置成使从各上述单位像素输出的上述噪声电压以及上述信号噪声和电压分别输出到多个上述其它的传输线。
通过这样,能够增加保持噪声电压以及信号噪声和电压的电容元件的电容量。特别是,在将寄生电容利用为电容元件的情况下是有效的。
通过这样,二维排列的多个单位像素被分为分别包含三个以上的传输线的多个组,控制部在各组中择一地选择任一单位像素,对开关进行操作来将噪声电压输出到第一其它的传输线进行保持,对开关进行操作来将信号噪声和电压输出到第二其它的传输线进行保持,读出保持在这两个传输线的噪声电压以及信号噪声和电压。而且,通过依次切换要选择的单位像素并重复上述动作,能够从全部的单位像素获得抗噪性高的信号。
另外,在上述方式中,具备电源电压切换单元,该电源电压切换单元将连接到上述单位像素的电源电压在使来自上述单位像素的电压输出成为可能状态的使能电位、和使来自上述单位像素的电压输出成为停止状态的禁止电位之间进行切换,上述控制部控制上述电源电压切换单元使得在输出来自所选择的单位像素的噪声电压以及信号噪声和电压时将提供给该单位像素的电源电压设为使能电位、将提供给同一组内的其它的上述单位像素的电源电压设为禁止电位。
通过这样,即使对没有被选择的单位像素指示噪声电压或者信号噪声和电压的输出,也不从电源电压被设定为禁止电位的单位像素输出电压,而只从电源电压被设定为使能电位的单位像素输出电压。
发明的效果
根据本发明,能够提供一种能够维持抗噪性高的信号、且减少芯片上的电容元件的数量以使相对于像素阵列部包含电容元件部的周边电路部的面积比率变小的固体摄像装置。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的固体摄像装置的结构的电路图。
图2是表示图1的固体摄像装置所具备的像素的结构的电路图。
图3是表示图1的固体摄像装置的动作的时序图。
图4是表示本发明的第二实施方式所涉及的固体摄像装置的结构的电路图。
图5是表示图4的固体摄像装置的动作的时序图。
图6是表示本发明的第三实施方式所涉及的固体摄像装置的结构的电路图。
图7是表示图6的固体摄像装置的动作的时序图。
具体实施方式
(第一实施方式)
以下参照附图对本发明的第一实施方式所涉及的固体摄像装置进行说明。
如图1所示,本实施方式所涉及的固体摄像装置具备有:具备多个像素P的像素阵列3、垂直移位寄存器4、水平移位寄存器5、定时发生器(电源电压切换单元)7、垂直信号线选择电路10以及控制电路(控制部)11。
像素阵列3是多个像素P排列为矩阵状、即在行方向和列方向排列规定数量的像素而得到的,属于同一列的像素P连接在共用的垂直信号线81、82、83、84、85、86、87、88、89。各垂直信号线81、82、83、84、85、86、87、88、89经由水平信号线选择开关SA1~SB9(后述)连接在共用的水平信号线9A、9B,并经由恒流源连接开关Si1~Si9(后述)与恒流源Ic1~Ic9连接。
垂直移位寄存器4通过从像素阵列3中选择一行并向属于所选择的行的像素P输入后述的脉冲来从各像素P向垂直信号线81、82、83、84、85、86、87、88、89输出信号。
水平移位寄存器5通过对水平信号线选择开关SA1~SB9(后述)输入水平信号线选择脉冲so11~so33,按照水平信号线选择脉冲来驱动水平信号线选择开关SA1~SB9来从垂直信号线81、82、83、84、85、86、87、88、89向水平信号线9A、9B输出信号。
在垂直信号线81、82、83、84、85、86、87、88、89中设置有:恒流源连接开关Si1~Si9,其将各垂直信号线81、82、83、84、85、86、87、88、89与恒流源Ic1~Ic9连接,对垂直信号线与恒流源之间的导通和断开进行切换;垂直信号线选择开关S12~S89,其将各垂直信号线81、82、83、84、85、86、87、88、89与其它的垂直信号线81、82、83、84、85、86、87、88、89连接,对所连接的垂直信号线81、82、83、84、85、86、87、88、89彼此之间的导通和断开进行切换;以及水平信号线选择开关SA1~SB9,其对各垂直信号线81、82、83、84、85、86、87、88、89与水平信号线9A、9B之间的导通和断开进行切换。根据来自后述的垂直信号线选择电路10的垂直信号线选择脉冲sc1~sc3来驱动恒流源连接开关Si1~Si9和垂直信号线选择开关S12~S89。
定时发生器7包含向各像素P提供电源电压的电源,将各像素P的电源电压在使像素P的电压输出成为可能状态的使能电位和使像素P的电压输出成为停止状态的禁止电位之间进行切换。按照基于来自后述的控制电路7的控制信号的电压脉冲VR1~VR3向各像素P提供电源电压,将连接了被提供电源电压的各像素P的各垂直信号线的恒流源连接开关设为接通状态。
在本实施方式中,在提供了电压脉冲VR1的情况下能够进行像素P11、P12、P13的电压输出,在提供了电压脉冲VR2的情况下能够进行像素P21、P22、P23的电压输出,在提供了电压脉冲VR3的情况下能够进行像素P31、P32、P33的电压输出。
此外,为了使像素P的电压输出成为可能状态而向像素P提供例如3.3V左右的电源电压,为了使像素P的电压输出成为停止状态而向像素P提供后述的各像素P的传输晶体管22不会导通的1.0V左右的电源电压。
垂直信号线选择电路10向垂直信号线选择开关S12~S89输出垂直信号线选择脉冲sc1~sc3来驱动垂直信号线选择开关S12~S89。
控制电路11通过按照预先设定的脉冲序列向垂直移位寄存器4、水平移位寄存器5、定时发生器7以及垂直信号线选择电路10输出使其输出上述的各脉冲的控制信号来控制从像素阵列3读出信号的动作。
接着,参照图2说明各像素P的电路结构。
像素P具备有:将接收到的光信号进行光电变换后蓄积信号电荷的光电二极管(PD:光电变换元件)21、传输蓄积在该PD21的信号电荷的传输晶体管22、对通过该传输晶体管22传输的信号电荷进行电压变换的浮置扩散区(FD(Floating Diffusion):电荷电压变换元件)23、将蓄积在FD23的信号电荷以电压而读出的放大晶体管24、连接在与传输晶体管22之间的像素选择晶体管25以及对FD23的电压进行复位的FD复位晶体管26。
放大晶体管24对连接在栅极的FD23的信号电压进行放大、并将该信号输出到源极侧的垂直信号线8。具体地说,当任意列的VR电压为3.3V时,通过从垂直移位寄存器4向FD复位晶体管26的栅极输入FD复位脉冲放大晶体管24的栅极成为有效状态,从而进行读出像素的选择。同时,传输到FD23的信号电荷被排出到FD复位晶体管26的漏极侧。由此FD23的电压被复位。
通过经由像素选择晶体管25向传输晶体管22的栅极输入传输脉冲传输晶体管22将PD21所蓄积的信号电荷从源极侧的PD21向漏极侧的FD23传输。对于向传输晶体管22的信号,通过根据VR的电压使选择晶体管25成为导通或非导通状态来按列进行选择。通过该传输动作来将PD21所蓄积的信号电荷量复位为零。FD23生成与经由传输晶体管22从PD21传输来的信号电荷相应的信号电压。
接着,参照图3的时序图说明这样构成的固体摄像装置的驱动方法。
本实施方式所涉及的固体摄像装置读出与像素P接收到的光信号有关的电压、以及与FD23复位时所产生的噪声有关的电压(以下称为“噪声电压”)。在此,在与像素P接收到的光信号有关的电压中包含上述的与FD23复位时所产生的噪声有关的电压。因而,在本实施方式所涉及的固体摄像装置中,读出噪声电压、以及在与像素P接收到的光信号有关的电压上加上了噪声电压的电压(以下称为“信号噪声和电压”)。
噪声电压以及信号噪声和电压的读出能够大概分类为两个动作,这两个动作是将噪声电压以及信号噪声和电压输出到任一垂直信号线、在垂直信号线的寄生电容中暂时保持该电荷的动作,以及读出所保持的电荷的动作。
首先,将噪声电压以及信号噪声和电压输出到垂直信号线、在垂直信号线的寄生电容中暂时保持该电荷的动作如下这样进行。
此外,在初始状态下,施加垂直信号线复位脉冲设为垂直信号线81、82、83、84、85、86、87、88、89被复位为VCLR电位的状态。
在该状态下,从定时发生器7施加VR1电压而成为输出对象的列的恒流源连接开关Si1、Si4、Si7接通,由此选择属于成为输出对象的行的各像素P中的像素P11、P12、P13。接着,从垂直移位寄存器4向属于成为输出对象的行的各像素P施加FD复位脉冲使FD23的电位复位,使所选择的像素P11、P12、P13的放大晶体管24导通。
然后,所选择的像素P11、P12、P13的放大晶体管24的源极电位分别输出到垂直信号线电容81、84、87,从垂直信号线选择电路10施加垂直信号线选择脉冲sc1,由此垂直信号线选择开关S12、S45、S78接通。由此,属于成为输出对象的行的各像素P中的像素P11成为与垂直信号线82导通的状态、像素P12成为与垂直信号线85导通的状态、像素P13成为与垂直信号线88导通的状态,FD23等复位时所产生的噪声电压输出到垂直信号线82、85、88进行保持。
接着,向通过垂直移位寄存器4所选择的行施加电荷传输脉冲由此蓄积在PD21的信号电荷传输到FD23。之后,通过从垂直信号线选择电路10施加垂直信号线选择脉冲sc3,垂直信号线选择开关S13、S47、S79接通。由此,属于成为输出对象的行的各像素P中的像素P11成为与垂直信号线83导通的状态、像素P12成为与垂直信号线86导通的状态、像素P13成为与垂直信号线89导通的状态。第一行像素P11、P12、P13的FD23中的信号噪声和电压经由放大晶体管24输出到被设为浮置电位状态的垂直信号线83、86、89进行保持。
然后,从保持了噪声电压的垂直信号线82、85、88以及保持了信号噪声和电压的垂直信号线83、86、89读出噪声电压以及信号噪声和电压的动作如下这样进行。
从水平移位寄存器5对水平信号线选择开关SA2、SB3施加水平信号线选择脉冲so11。由此,垂直信号线82与水平信号线9A导通,垂直信号线83与水平信号线9B导通。然后,经由水平信号线9A来读出像素P11的噪声电压,经由水平信号线9B来读出像素P11的信号噪声和电压。
同样地,从水平移位寄存器5对水平信号线选择开关SA5、SB6施加水平信号线选择脉冲so12。由此,垂直信号线85与水平信号线9A导通,垂直信号线85与水平信号线9B导通。然后,经由水平信号线9A来读出像素P12的噪声电压,经由水平信号线9B来读出像素P12的信号噪声和电压。
同样地,从水平移位寄存器5对水平信号线选择开关SA8、SB9施加水平信号线选择脉冲so13。由此,垂直信号线88与水平信号线9A导通,垂直信号线88与水平信号线9B导通。然后,经由水平信号线9A来读出像素P13的噪声电压,经由水平信号线9B来读出像素P13的信号噪声和电压。
接着,从定时发生器7施加VR2电压而成为输出对象的列的恒流源连接开关Si2、Si5、Si8接通,由此选择属于成为输出对象的行的各像素P中的像素P21、P22、P23。接着,通过从垂直移位寄存器4向属于成为输出对象的行的各像素P施加FD复位脉冲使FD23的电位复位,所选择的像素P21、P22、P23的放大晶体管24导通。
而且,所选择的像素P21、P22、P23的放大晶体管24的源极电位分别输出到垂直信号线电容82、85、88,通过从垂直信号线选择电路10施加垂直信号线选择脉冲sc2,垂直信号线选择开关S23、S56、S89接通。由此,属于成为输出对象的行的各像素P中的像素P21成为与垂直信号线83导通的状态、像素P22成为与垂直信号线86导通的状态、像素P23成为与垂直信号线89导通的状态,FD23等复位时所产生的噪声电压输出到垂直信号线83、86、89进行保持。
接着,向通过垂直移位寄存器4所选择的行施加电荷传输脉冲由此蓄积在PD21的信号电荷传输到FD23。之后,通过从垂直信号线选择电路10施加垂直信号线选择脉冲sc1,垂直信号线选择开关S12、S45、S78接通。由此,属于成为输出对象的行的各像素P中的像素P21成为与垂直信号线81导通的状态、像素P22成为与垂直信号线84导通的状态、像素P23成为与垂直信号线87导通的状态。第一行像素P21、P22、P23的FD23中的信号噪声和电压经由放大晶体管24输出到被设为浮置电位状态的垂直信号线81、84、87进行保持。
然后,从保持了噪声电压的垂直信号线83、86、89以及保持了信号噪声和电压的垂直信号线81、84、87读出噪声电压以及信号噪声和电压的动作如下这样进行。
从水平移位寄存器5对水平信号线选择开关SA3、SB1施加水平信号线选择脉冲so21。由此,垂直信号线83与水平信号线9A导通,垂直信号线81与水平信号线9B导通。然后,经由水平信号线9A来读出像素P21的噪声电压,经由水平信号线9B来读出像素P21的信号噪声和电压。
同样地,从水平移位寄存器5对水平信号线选择开关SA6、SB4施加水平信号线选择脉冲so22。由此,垂直信号线86与水平信号线9A导通,垂直信号线84与水平信号线9B导通。然后,经由水平信号线9A来读出像素P22的噪声电压,经由水平信号线9B来读出像素P22的信号噪声和电压。
同样地,从水平移位寄存器5对水平信号线选择开关SA9、SB7施加水平信号线选择脉冲so23。由此,垂直信号线89与水平信号线9A导通,垂直信号线87与水平信号线9B导通。然后,经由水平信号线9A来读出像素P23的噪声电压,经由水平信号线9B来读出像素P23的信号噪声和电压。
接着,从定时发生器7施加VR3电压而成为输出对象的列的恒流源连接开关Si3、Si6、Si9接通,由此选择属于成为输出对象的行的各像素P中的像素P31、P32、P33。接着,通过从垂直移位寄存器4向属于成为输出对象的行的各像素P施加FD复位脉冲使FD23的电位复位,所选择的像素P31、P32、P33的放大晶体管24导通。
然后,所选择的像素P31、P32、P33的放大晶体管24的源极电位分别输出到垂直信号线电容83、86、89,通过从垂直信号线选择电路10施加垂直信号线选择脉冲sc3,垂直信号线选择开关S13、S47、S79接通。由此,属于成为输出对象的行的各像素P中的像素P31成为与垂直信号线81导通的状态、像素P32成为与垂直信号线84导通的状态、像素P33成为与垂直信号线87导通的状态,FD23等复位时所产生的噪声电压输出到垂直信号线81、84、87进行保持。
接着,向通过垂直移位寄存器4所选择的行施加电荷传输脉冲由此将蓄积在PD21的信号电荷传输到FD23。之后,通过从垂直信号线选择电路10施加垂直信号线选择脉冲sc2,垂直信号线选择开关S23、S56、S89接通。由此,属于成为输出对象的行的各像素P中的像素P31成为与垂直信号线82导通的状态、像素P32成为与垂直信号线86导通的状态、像素P33成为与垂直信号线89导通的状态。第一行像素P31、P32、P33的FD23中的信号噪声和电压经由放大晶体管24输出到被设为浮置电位状态的垂直信号线83、86、89进行保持。
然后,从保持了噪声电压的垂直信号线81、84、87以及保持了信号噪声和电压的垂直信号线83、86、89读出噪声电压以及信号噪声和电压的动作如下这样进行。
从水平移位寄存器5对水平信号线选择开关SA1、SB2施加水平信号线选择脉冲so31。由此,垂直信号线81与水平信号线9A导通,垂直信号线83与水平信号线9B导通。然后,经由水平信号线9A来读出像素P31的噪声电压,经由水平信号线9B来读出像素P31的信号噪声和电压。
同样地,从水平移位寄存器5对水平信号线选择开关SA4、SB5施加水平信号线选择脉冲so32。由此,垂直信号线84与水平信号线9A导通,垂直信号线86与水平信号线9B导通。然后,经由水平信号线9A来读出像素P32的噪声电压,经由水平信号线9B来读出像素P32的信号噪声和电压。
同样地,从水平移位寄存器5对水平信号线选择开关SA7、SB8施加水平信号线选择脉冲so33。由此,垂直信号线87与水平信号线9A导通,垂直信号线89与水平信号线9B导通。然后,经由水平信号线9A来读出像素P33的噪声电压,经由水平信号线9B来读出像素P33的信号噪声和电压。
这样,对属于成为输出对象的行的全像素P隔三个进行各像素的噪声电压以及信号噪声和电压的输出和读出,最终进行属于成为输出对象的行的全像素P的噪声电压以及信号噪声和电压的输出和读出。
如以上那样,根据本实施方式,对于对作为一个单位像素的像素P的PD的输出端子进行复位所产生的噪声电压,通过使垂直信号线选择开关导通而将其输出到经由垂直信号线选择开关与连接了该像素P的垂直信号线连接的其它的垂直信号线。另一方面,对于从像素P输出的信号噪声和电压,通过使其它的垂直信号线选择开关导通而将其输出到经由其它的垂直信号线选择开关与连接了该像素P的垂直信号线连接的、与输出噪声电压的垂直信号线不同的垂直信号线。
即,能够通过从输出到一个垂直信号线的信号噪声和电压减去输出到其它的垂直信号线的噪声电压来简单地获取信号电压,在这种情况下,各垂直信号线所要求的电容元件一个即可。因而,如本实施方式那样通过在各垂直信号线的寄生电容中保持噪声电压或者信号噪声和电压,能够设为不另外设置电容元件的结构,除此之外对各垂直信号线只设置一个电容元件就能够容易地获取信号电压。
其结果,能够从信号噪声和电压减去噪声电压来获得抗噪性高的信号,并且能够减少芯片上的电容元件的数量来使相对于像素阵列部包含电容元件部的周边电路部的面积比率变小。
此外,在图1中,作为各垂直信号线所具备的电容元件示意性地表示了C11~C33。
(第二实施方式)
以下参照附图说明本发明的第二实施方式所涉及的固体摄像装置。
在本实施方式中,对与上述的第一实施方式相同的结构附加相同标记,并省略其说明。
如图4所示,在像素阵列3中矩阵状排列的多个像素P中的、属于同一列的像素P连接在共用的垂直信号线81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91,在各垂直信号线81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91上分别设置了对左右相邻的垂直信号线之间的导通或断开进行切换的垂直信号线选择开关S12~S91。
另外,各垂直信号线81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91经由水平信号线选择开关SA1~SB0与水平信号线9A、9B相连接。
接着,参照图5的时序图来说明这样构成的固体摄像装置的驱动方法。
本实施方式所涉及的固体摄像装置中的噪声电压以及信号噪声和电压输出到垂直信号线、在垂直信号线的寄生电容中暂时保持其电荷的动作如下这样进行。
此外,在初始状态下,施加垂直信号线复位脉冲而将垂直信号线81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91设为复位为VCLR电位的状态。
在该状态下,从定时发生器7施加VR1电压而成为输出对象的列的恒流源连接开关Si1、Si4、Si7导通,由此选择属于成为输出对象的行的各像素P中的像素P11、P12、P13。接着,通过从垂直移位寄存器4向属于成为输出对象的行的各像素P施加FD复位脉冲使FD23的电位复位,所选择的像素P11、P12、P13的放大晶体管24导通。
然后,所选择的像素P11、P12、P13的放大晶体管24的源极电位分别输出到垂直信号线电容82、85、88,通过从垂直信号线选择电路10施加垂直信号线选择脉冲sc1,垂直信号线选择开关S12、S45、S78接通。由此,属于成为输出对象的行的各像素P中的像素P11成为与垂直信号线81导通的状态、像素P12成为与垂直信号线84导通的状态、像素P13成为与垂直信号线87导通的状态,FD23等复位时所产生的噪声电压输出到垂直信号线81、84、87进行保持。
接着,向通过垂直移位寄存器4所选择的行施加电荷传输脉冲由此将蓄积在PD21的信号电荷传输到FD23。之后,通过从垂直信号线选择电路10施加垂直信号线选择脉冲sc2,垂直信号线选择开关S23、S56、S89接通。由此,属于成为输出对象的行的各像素P中的像素P11成为与垂直信号线83导通的状态、像素P12成为与垂直信号线86导通的状态、像素P13成为与垂直信号线89导通的状态。第一行像素P11、P12、P13的FD23中的信号噪声和电压经由放大晶体管24输出到被设为浮置电位状态的垂直信号线83、86、89进行保持。
然后,从保持了噪声电压的垂直信号线81、84、87以及保持了信号噪声和电压的垂直信号线83、86、89读出噪声电压以及信号噪声和电压的动作如下这样进行。
从水平移位寄存器5对水平信号线选择开关SA1、SB3施加水平信号线选择脉冲so11。由此,垂直信号线81与水平信号线9A导通,垂直信号线83与水平信号线9B导通。然后,经由水平信号线9A来读出像素P11的噪声电压,经由水平信号线9B来读出像素P11的信号噪声和电压。
同样地,从水平移位寄存器5对水平信号线选择开关SA4、SB6施加水平信号线选择脉冲so12。由此,垂直信号线84与水平信号线9A导通,垂直信号线86与水平信号线9B导通。然后,经由水平信号线9A来读出像素P12的噪声电压,经由水平信号线9B来读出像素P12的信号噪声和电压。
同样地,从水平移位寄存器5对水平信号线选择开关SA7、SB9施加水平信号线选择脉冲so13。由此,垂直信号线87与水平信号线9A导通,垂直信号线89与水平信号线9B导通。然后,经由水平信号线9A来读出像素P13的噪声电压,经由水平信号线9B来读出像素P13的信号噪声和电压。
接着,从定时发生器7施加VR2电压而成为输出对象的列的恒流源连接开关Si2、Si5、Si8接通,由此选择属于成为输出对象的行的各像素P中的像素P21、P22、P23。接着,通过从垂直移位寄存器4向属于成为输出对象的行的各像素P施加FD复位脉冲使FD23的电位复位,所选择的像素P21、P22、P23的放大晶体管24导通。
然后,所选择的像素P21、P22、P23的放大晶体管24的源极电位分别输出到垂直信号线电容83、86、89,通过从垂直信号线选择电路10施加垂直信号线选择脉冲sc2,垂直信号线选择开关S23、S56、S89接通。由此,属于成为输出对象的行的各像素P中的像素P21成为与垂直信号线82导通的状态、像素P22成为与垂直信号线85导通的状态、像素P23成为与垂直信号线88导通的状态,FD23等复位时所产生的噪声电压输出到垂直信号线82、85、88进行保持。
接着,向通过垂直移位寄存器4所选择的行施加电荷传输脉冲由此将蓄积在PD21的信号电荷传输到FD23。之后,通过从垂直信号线选择电路10施加垂直信号线选择脉冲sc3,垂直信号线选择开关S34、S67、S90接通。由此,属于成为输出对象的行的各像素P中的像素P21成为与垂直信号线84导通的状态、像素P22成为与垂直信号线87导通的状态、像素P23成为与垂直信号线90导通的状态。第一行像素P21、P22、P23的FD23中的信号噪声和电压经由放大晶体管24输出到被设为浮置电位状态的垂直信号线84、87、90进行保持。
然后,从保持了噪声电压的垂直信号线82、85、88以及保持了信号噪声和电压的垂直信号线84、87、90读出噪声电压以及信号噪声和电压的动作如下这样进行。
从水平移位寄存器5对水平信号线选择开关SA2、SB4施加水平信号线选择脉冲so21。由此,垂直信号线82与水平信号线9A导通,垂直信号线84与水平信号线9B导通。然后,经由水平信号线9A来读出像素P21的噪声电压,经由水平信号线9B来读出像素P21的信号噪声和电压。
同样地,从水平移位寄存器5对水平信号线选择开关SA5、SB7施加水平信号线选择脉冲so22。由此,垂直信号线85与水平信号线9A导通,垂直信号线87与水平信号线9B导通。然后,经由水平信号线9A来读出像素P22的噪声电压,经由水平信号线9B来读出像素P22的信号噪声和电压。
同样地,从水平移位寄存器5对水平信号线选择开关SA8、SB0施加水平信号线选择脉冲so23。由此,垂直信号线88与水平信号线9A导通,垂直信号线90与水平信号线9B导通。然后,经由水平信号线9A来读出像素P23的噪声电压,经由水平信号线9B来读出像素P23的信号噪声和电压。
接着,从定时发生器7施加VR3电压而成为输出对象的列的恒流源连接开关Si3、Si6、Si9接通,由此选择属于成为输出对象的行的各像素P中的像素P31、P32、P33。接着,通过从垂直移位寄存器4向属于成为输出对象的行的各像素P施加FD复位脉冲使FD23的电位复位,所选择的像素P31、P32、P33的放大晶体管24导通。然后,所选择的像素P31、P32、P33的放大晶体管24的源极电位分别输出到垂直信号线电容84、87、90,通过从垂直信号线选择电路10施加垂直信号线选择脉冲sc3,垂直信号线选择开关S34、S67、S90接通。由此,属于成为输出对象的行的各像素P中的像素P31成为与垂直信号线83导通的状态、像素P32成为与垂直信号线86导通的状态、像素P33成为与垂直信号线89导通的状态,FD23等复位时所产生的噪声电压输出到垂直信号线83、86、89进行保持。
接着,向通过垂直移位寄存器4所选择的行施加电荷传输脉冲由此蓄积在PD21的信号电荷传输到FD23。之后,通过从垂直信号线选择电路10施加垂直信号线选择脉冲sc1,垂直信号线选择开关S45、S78、S01接通。由此,属于成为输出对象的行的各像素P中的像素P31成为与垂直信号线85导通的状态、像素P32成为与垂直信号线88导通的状态、像素P33成为与垂直信号线91导通的状态。第一行像素P31、P32、P33的FD23中的信号噪声和电压经由放大晶体管24输出到被设为浮置电位状态的垂直信号线85、88、91进行保持。
然后,从保持了噪声电压的垂直信号线83、86、89以及保持了信号噪声和电压的垂直信号线85、88、91读出噪声电压以及信号噪声和电压的动作如下这样进行。
从水平移位寄存器5对水平信号线选择开关SA3、SB5施加水平信号线选择脉冲so31。由此,垂直信号线83与水平信号线9A导通,垂直信号线85与水平信号线9B导通。然后,经由水平信号线9A来读出像素P31的噪声电压,经由水平信号线9B来读出像素P31的信号噪声和电压。
同样地,从水平移位寄存器5对水平信号线选择开关SA6、SB8施加水平信号线选择脉冲so32。由此,垂直信号线86与水平信号线9A导通,垂直信号线88与水平信号线9B导通。然后,经由水平信号线9A来读出像素P32的噪声电压,经由水平信号线9B来读出像素P32的信号噪声和电压。
同样地,从水平移位寄存器5对水平信号线选择开关SA9、SB0施加水平信号线选择脉冲so33。由此,垂直信号线89与水平信号线9A导通,垂直信号线90与水平信号线9B导通。然后,经由水平信号线9A来读出像素P33的噪声电压,经由水平信号线9B来读出像素P33的信号噪声和电压。
这样,对属于成为输出对象的行的全像素P隔三个进行各像素的噪声电压以及信号噪声和电压的输出和读出,最终进行属于成为输出对象的行的全像素P的噪声电压以及信号噪声和电压的输出和读出。
如以上那样,根据本实施方式,对于对作为一个单位像素的像素P的PD的输出端子进行复位所产生的噪声电压,通过使垂直信号线选择开关导通来输出到经由垂直信号线选择开关与连接了该像素P的垂直信号线连接的其它的垂直信号线。另一方面,对于从像素P输出的信号噪声和电压,通过使其它的垂直信号线选择开关导通来输出到经由其它的垂直信号线选择开关与连接了该像素P的垂直信号线连接的、与输出噪声电压的垂直信号线不同的垂直信号线。
即,通过从输出到一个垂直信号线的信号噪声和电压减去输出到其它的垂直信号线的噪声电压能够简单地获取信号电压,在这种情况下,各垂直信号线所要求的电容元件一个即可。因而,如本实施方式那样通过在各垂直信号线的寄生电容中保持噪声电压或者信号噪声和电压,能够设为不另外设置电容元件的结构,除此之外在各垂直信号线只设置一个电容元件就能够容易地获取信号电压。
其结果,能够从信号噪声和电压减去噪声电压来获得抗噪性高的信号,并且能够减少芯片上的电容元件的数量来使相对于像素阵列部包含电容元件部的周边电路部的面积比率变小。
此外,在图4中,作为各垂直信号线所具备的电容元件示意性地表示了C11~C33。
另外,根据本实施方式所涉及的固体摄像装置,输出到一个垂直信号线的噪声电压或者信号噪声和电压分别输出到在该垂直信号线的两侧在等距离的位置处邻接的其它的垂直信号线,因此能够使保持各电压的布线的长度几乎相等。因而,在将布线使用为电容元件的情况下,能够使保持各电压的布线的电容均匀,具有能够提高精确度这样的优点。
(第三实施方式)
以下参照附图说明本发明的第三实施方式所涉及的固体摄像装置。
在本实施方式中,对与上述的第一实施方式相同的结构附加相同标记,并省略其说明。
如图6所示,在像素阵列3矩阵状排列的多个像素P中的、属于同一列的像素P连接在共用的垂直信号线80、81、82、83、84、85、86、87…。在此,在本实施方式中,与上述的第一以及第二实施方式不同,对于属于成为输出对象的行的全像素P隔五个进行各像素的噪声电压以及信号噪声和电压的输出和读出。因而,以下说明属于成为输出对象的行的所有像素P中的像素P11~P51的噪声电压以及信号噪声和电压的输出和读出过程。关于属于成为输出对象的行的其它的像素,以相同过程进行噪声电压以及信号噪声和电压的输出以及读出,因此省略其说明。
在各垂直信号线80、81、82、83、84、85、86、87、88分别设置有对与左右相邻的垂直信号线之间的导通或者断开进行切换的垂直信号线选择开关S01~S78。
另外,各垂直信号线80、81、82、83、84、85、86、87、88经由水平信号线选择开关SA1~SB7与水平信号线9A、9B相连接。
参照图7的时序图说明这样构成的固体摄像装置的驱动方法。在本实施方式中,与上述的第一以及第二实施方式不同,对于属于成为输出对象的行的所有像素P隔五个进行各像素的噪声电压以及信号噪声和电压的输出和读出。
本实施方式所涉及的固体摄像装置中的噪声电压以及信号噪声和电压输出到垂直信号线、在垂直信号线的寄生电容中暂时保持其电荷的动作如下这样进行。在初始状态下,施加垂直信号线复位脉冲FD23以及垂直信号线80、81、82、83、84、85、86、87、88成为被复位为VCLR电位的状态。
在该状态下,从定时发生器7施加VR1电压而成为输出对象的列的恒流源连接开关Si1接通,由此选择属于成为输出对象的行的各像素P中的像素P11。接着,通过从垂直移位寄存器4向属于成为输出对象的行的各像素P施加FD复位脉冲使FD23的电位复位,所选择的像素P11的放大晶体管24导通。然后,所选择的像素P11的放大晶体管24的源极电位分别输出到垂直信号线电容82、87,从垂直信号线选择电路10施加垂直信号线选择脉冲sc1以及sc4,由此垂直信号线选择开关S01,S34接通。进一步,从垂直信号线选择电路10施加垂直信号线选择脉冲sc2,垂直信号线选择开关S12接通。由此,属于成为输出对象的行的各像素P中的像素P11成为与垂直信号线80、81导通的状态,FD23等复位时所产生的噪声电压输出到垂直信号线80、81进行保持,之后垂直信号线选择开关S12断开。
接着,向通过垂直移位寄存器4所选择的行施加电荷传输脉冲由此蓄积在PD21的信号电荷传输到FD23。之后,在施加了垂直信号线选择脉冲sc1以及sc4的状态下从垂直信号线选择电路10施加垂直信号线选择脉冲sc3,由此垂直信号线选择开关S23接通。由此,属于成为输出对象的行的各像素P中的像素P11成为与垂直信号线83、84导通的状态。像素P11的FD23中的信号噪声和电压经由放大晶体管24输出到被设为浮置电位状态的垂直信号线83、84进行保持。
然后,从保持了噪声电压的垂直信号线80,81以及保持了信号噪声和电压的垂直信号线83,84读出噪声电压以及信号噪声和电压的动作如下这样进行。
在施加了垂直信号线选择脉冲sc1以及sc4的状态从水平移位寄存器5对水平信号线选择开关SA0、SB3施加水平信号线选择脉冲so11。由此垂直信号线80、81与水平信号线9A导通、垂直信号线83、84与水平信号线9B导通。然后,经由水平信号线9A来读出像素P11的噪声电压,经由水平信号线9B来读出像素P11的信号噪声和电压。
从定时发生器7施加VR2电压而成为输出对象的列的恒流源连接开关Si2接通,由此选择属于成为输出对象的行的各像素P中的像素P21。接着,通过从垂直移位寄存器4向属于成为输出对象的行的各像素P施加FD复位脉冲使FD23的电位复位,所选择的像素P21的放大晶体管24导通。
然后,所选择的像素P21的放大晶体管24的源极电位分别输出到垂直信号线电容83、88,从垂直信号线选择电路10施加垂直信号线选择脉冲sc2以及sc5,由此垂直信号线选择开关S12、S45接通。进一步,从垂直信号线选择电路10施加垂直信号线选择脉冲sc3,垂直信号线选择开关S23接通。由此,属于成为输出对象的行的各像素P中的像素P21成为与垂直信号线81、82导通的状态,FD23等复位时所产生的噪声电压输出到垂直信号线81、82进行保持,之后垂直信号线选择开关S23断开。
接着,向通过垂直移位寄存器4所选择的行施加电荷传输脉冲由此蓄积在PD21的信号电荷传输到FD23。之后,在施加了垂直信号线选择脉冲sc2以及sc5的状态下从垂直信号线选择电路10施加垂直信号线选择脉冲sc4,由此,垂直信号线选择开关S34接通。由此,属于成为输出对象的行的各像素P中的像素P21成为与垂直信号线84、85导通的状态。像素P21的FD23中的信号噪声和电压经由放大晶体管24输出到被设为浮置电位状态的垂直信号线84、85进行保持。
然后,从保持了噪声电压的垂直信号线81、82以及保持了信号噪声和电压的垂直信号线84、85读出噪声电压以及信号噪声和电压的动作如下这样进行。
在施加了垂直信号线选择脉冲sc2以及sc5的状态下从水平移位寄存器5对水平信号线选择开关SA1、SB4施加水平信号线选择脉冲so21。由此,垂直信号线81、82与水平信号线9A导通,垂直信号线84、85与水平信号线9B导通。然后,经由水平信号线9A来读出像素P21的噪声电压,经由水平信号线9B来读出像素P21的信号噪声和电压。
接着,从定时发生器7施加VR3电压而成为输出对象的列的恒流源连接开关Si3接通,由此选择属于成为输出对象的行的各像素P中的像素P31。接着,通过从垂直移位寄存器4向属于成为输出对象的行的各像素P施加FD复位脉冲使FD23的电位复位,所选择的像素P31的放大晶体管24导通。
然后,所选择的像素P31的放大晶体管24的源极电位分别输出到垂直信号线电容84、89,从垂直信号线选择电路10施加垂直信号线选择脉冲sc3以及sc1,由此垂直信号线选择开关S23、S56接通。进一步,从垂直信号线选择电路10施加垂直信号线选择脉冲sc4,垂直信号线选择开关S34接通。由此,属于成为输出对象的行的各像素P中的像素P31成为与垂直信号线82、83导通的状态,FD23等复位时所产生的噪声电压输出到垂直信号线82、83进行保持,之后垂直信号线选择开关S34断开。
接着,向通过垂直移位寄存器4所选择的行施加电荷传输脉冲由此蓄积在PD21的信号电荷传输到FD23。之后,在施加了垂直信号线选择脉冲sc3以及sc1的状态下,从垂直信号线选择电路10施加垂直信号线选择脉冲sc5,由此垂直信号线选择开关S45接通。由此,属于成为输出对象的行的各像素P中的像素P31成为与垂直信号线85、86导通的状态。像素P31的FD23中的信号噪声和电压经由放大晶体管24输出到被设为浮置电位状态的垂直信号线85、86进行保持。
而且,从保持了噪声电压的垂直信号线82、83以及保持了信号噪声和电压的垂直信号线85、86读出噪声电压以及信号噪声和电压的动作如下这样进行。
在施加了垂直信号线选择脉冲sc3以及sc1的状态下,从水平移位寄存器5对水平信号线选择开关SA2、SB5施加水平信号线选择脉冲so31。由此,垂直信号线82,83与水平信号线9A导通,垂直信号线85,86与水平信号线9B导通。然后,经由水平信号线9A来读出像素P31的噪声电压,经由水平信号线9B来读出像素P31的信号噪声和电压。
接着,从该定时发生器7施加VR4电压而成为输出对象的行的恒流源连接开关Si4接通,由此选择属于成为输出对象的行的各像素P中的像素P41。接着,通过从垂直移位寄存器4向属于成为输出对象的行的各像素P施加FD复位脉冲使FD23的电位复位,所选择的像素P41的放大晶体管24导通。
然后,所选择的像素P41的放大晶体管24的源极电位分别输出到垂直信号线电容85,从垂直信号线选择电路10施加垂直信号线选择脉冲sc4以及sc2,由此垂直信号线选择开关S34、S67接通。进一步,从垂直信号线选择电路10施加垂直信号线选择脉冲sc5,垂直信号线选择开关S45接通。由此,属于成为输出对象的行的各像素P中的像素P41成为与垂直信号线83、84导通的状态,FD23等复位时所产生的噪声电压输出到垂直信号线83、84进行保持,之后垂直信号线选择开关S45断开。
接着,向通过垂直移位寄存器4所选择的行施加电荷传输脉冲由此蓄积在PD21的信号电荷传输到FD23。之后,在施加了垂直信号线选择脉冲sc4以及sc2的状态下从垂直信号线选择电路10施加垂直信号线选择脉冲sc1,垂直信号线选择开关S56接通。由此,属于成为输出对象的行的各像素P中的像素P31成为与垂直信号线86、87导通的状态。像素P41的FD23中的信号噪声和电压经由放大晶体管24输出到被设为浮置电位状态的垂直信号线86、87进行保持。
然后,从保持了噪声电压的垂直信号线83,84以及保持了信号噪声和电压的垂直信号线86,87读出噪声电压以及信号噪声和电压的动作如下这样进行。
在施加了垂直信号线选择脉冲sc4以及sc2的状态下,从水平移位寄存器5对水平信号线选择开关SA3、SB6施加水平信号线选择脉冲so41。由此,垂直信号线83、84与水平信号线9A导通,垂直信号线86、87与水平信号线9B导通。然后,经由水平信号线9A来读出像素P41的噪声电压,经由水平信号线9B来读出像素P41的信号噪声和电压。
接着,从定时发生器7施加VR5电压而成为输出对象的列的恒流源连接开关Si5接通,由此选择属于成为输出对象的行的各像素P中的像素P51。接着,通过从垂直移位寄存器4向属于成为输出对象的行的各像素P施加FD复位脉冲使FD23的电位复位,所选择的像素P51的放大晶体管24导通。
然后,所选择的像素P51的放大晶体管24的源极电位分别输出到垂直信号线电容86,从垂直信号线选择电路10施加垂直信号线选择脉冲sc5以及sc3,由此垂直信号线选择开关S45、S78接通。进一步,从垂直信号线选择电路10施加垂直信号线选择脉冲sc1,垂直信号线选择开关S56接通。由此,属于成为输出对象的行的各像素P中的像素P51成为与垂直信号线84、85导通的状态,FD23等复位时所产生的噪声电压输出到垂直信号线84、85进行保持,之后垂直信号线选择开关S56断开。
接着,向通过垂直移位寄存器4所选择的行施加电荷传输脉冲由此蓄积在PD21的信号电荷传输到FD23。之后,在施加了垂直信号线选择脉冲sc5以及sc3的状态下,从垂直信号线选择电路10施加垂直信号线选择脉冲sc2,由此垂直信号线选择开关S67接通。由此,属于成为输出对象的行的各像素P中的像素P51成为与垂直信号线87、88导通的状态。像素P51的FD23中的信号噪声和电压经由放大晶体管24输出到被设为浮置电位状态的垂直信号线87、88进行保持。
然后,从保持了噪声电压的垂直信号线84,85以及保持了信号噪声和电压的垂直信号线87、88读出噪声电压以及信号噪声和电压的动作如下这样进行。
在施加了垂直信号线选择脉冲sc5以及sc3的状态下从水平移位寄存器5对水平信号线选择开关SA4、SB7施加水平信号线选择脉冲so51。由此,垂直信号线84、85与水平信号线9A导通,垂直信号线87、88与水平信号线9B导通。然后,经由水平信号线9A来读出像素P51的噪声电压,经由水平信号线9B来读出像素P51的信号噪声和电压。
如以上那样,根据本实施方式,对于对作为一个单位像素的像素P的PD的输出端子进行复位所产生的噪声电压,使垂直信号线选择开关导通来输出到经由垂直信号线选择开关与连接了该像素P的垂直信号线连接的其它的两条垂直信号线。另一方面,对于从像素P输出的信号噪声和电压,通过使其它的垂直信号线选择开关导通来输出到经由其它的垂直信号线选择开关与连接了该像素P的垂直信号线连接的、与输出噪声电压的垂直信号线不同的两条垂直信号线。
通过这样,在将垂直信号线的寄生电容使用为电容元件的情况下也能够确保足够的电容量,能够处理大的信号电压。
此外,在本实施方式中,将噪声电压以及信号噪声和电压分别输出到并联连接的两条垂直信号线,但是也可以代替它而输出到三个以上的垂直信号线。
附图标记说明
3:像素阵列;4:垂直移位寄存器;5:水平移位寄存器;7:定时发生器;81、82、83、84、85、86、87、88、89:垂直信号线;9A、9B:水平信号线;10:垂直信号线选择电路;11:控制电路;SA1~SB9:水平信号线选择开关;S12~S89:垂直信号线选择开关;SR1~SR9:垂直信号线复位开关;Ic1~Ic9:恒流源;Si1~Si9:恒流源连接开关。

Claims (7)

1.一种固体摄像装置,其特征在于,具备:
多个单位像素,该多个单位像素被二维地排列;
多个传输线,由一个以上的单位像素构成的多个像素组分别共用地连接于该多个传输线;以及
多个开关,该多个开关对各该传输线与两个以上的其它的传输线的导通和断开进行切换,
各上述单位像素包含对入射光进行光电变换的光电变换元件和对光电变换后的电荷进行电压变换的电荷电压变换元件,将对该电荷电压变换元件进行复位时产生的噪声电压、以及在该噪声电压上加上通过光电变换所产生的信号电荷而得到的信号噪声和电压分别输出到经由上述开关与包含该单位像素的像素组所属的上述传输线连接的不同的其它的传输线。
2.根据权利要求1所述的固体摄像装置,其特征在于,
各上述开关分别设置在将上述传输线与相对于该传输线等距离地配置的多个其它的传输线进行连接的布线上。
3.根据权利要求1所述的固体摄像装置,其特征在于,
各上述开关被设置成使从各上述单位像素输出的上述噪声电压以及上述信号噪声和电压分别输出到多个上述其它的传输线。
4.根据权利要求2所述的固体摄像装置,其特征在于,
各上述开关被设置成使从各上述单位像素输出的上述噪声电压以及上述信号噪声和电压分别输出到多个上述其它的传输线。
5.根据权利要求1~4中的任一项所述的固体摄像装置,其特征在于,
还具备控制部,该控制部在经由上述开关连接的包含三个以上的传输线的每组传输线中进行如下动作:从择一地选择出的上述单位像素输出噪声电压并保持在经由上述开关连接的第一其它的传输线上;从所选择的上述单位像素输出信号噪声和电压并保持在经由上述开关连接的第二其它的传输线上;读出保持在上述第一其它的传输线上的噪声电压;以及读出保持在上述第二其它的传输线上的信号噪声和电压。
6.根据权利要求5所述的固体摄像装置,其特征在于,
还具备电源电压切换单元,该电源电压切换单元将连接到上述单位像素的电源电压在使来自上述单位像素的电压输出成为可能状态的使能电位、和使来自上述单位像素的电压输出成为停止状态的禁止电位之间进行切换,
上述控制部控制上述电源电压切换单元使得在输出来自所选择的单位像素的噪声电压以及信号噪声和电压时将提供给该单位像素的电源电压设为使能电位、将提供给同一组内的其它的上述单位像素的电源电压设为禁止电位。
7.根据权利要求1所述的固体摄像装置,其特征在于,具备:
第一传输线,其与属于被二维排列的多个上述单位像素的第一列的像素组连接;
第二传输线,其与属于被二维排列的多个上述单位像素的第二列的像素组连接;
第三传输线,其与属于被二维排列的多个上述单位像素的第三列的像素组连接;
第一开关,其对上述第一传输线与上述第二传输线的导通和断开进行切换;
第二开关,其对上述第二传输线与上述第三传输线的导通和断开进行切换;
第三开关,其对上述第一传输线与上述第三传输线的导通和断开进行切换;以及
控制部,其使上述第一开关和第三开关导通使得从属于上述第一传输线的上述单位像素输出的上述噪声电压和上述信号噪声和电压分别输出到上述第二传输线和上述第三传输线,使上述第二开关和第一开关导通使得从属于上述第二传输线的上述单位像素输出的上述噪声电压和上述信号噪声和电压分别输出到上述第三传输线和上述第一传输线,使上述第三开关和第二开关导通使得从属于上述第三传输线的上述单位像素输出的上述噪声电压和上述信号噪声和电压分别输出到上述第一传输线和上述第二传输线。
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