JP2008124548A - Solid-state imaging device and drive method thereof, and camera - Google Patents

Solid-state imaging device and drive method thereof, and camera Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid-state imaging device which suppresses the influence of a noise due to a drive pulse that drives pixels in the next row and is substantially free of deterioration in image. <P>SOLUTION: The solid-state imaging device includes an imaging region 10, wherein a plurality of first pixels 21A and a plurality of second pixels 21B, each having a photoelectric converter 11 and outputting a signal corresponding to the luminance of incident light, in a selected state of being arranged in a matrix form; a plurality of first memories 50 which each store signals of first pixels 21A, in a selected state among the plurality of first pixels 21A as digital signals; and a plurality of digital memories 51 which are connected to the first digital memories 50, respectively in parallel and store signals of second pixels 21B, in a selected state from among the plurality of second pixels 21B as digital signals. The signals stored in the first digital memories 50 and the signals stored in the second digital memories 51 are read out in sequence, to the horizontal signal lines, respectively. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、固体撮像装置、その駆動方法及びカメラに関し、特に、ハイビジョンカメラ等に使用する固体撮像装置、その駆動方法及びそれを用いたカメラに関する。   The present invention relates to a solid-state imaging device, a driving method thereof, and a camera, and more particularly, to a solid-state imaging device used for a high-vision camera and the like, a driving method thereof, and a camera using the same.

高精細なハイビジョン用の固体撮像装置を駆動する場合には、水平ブランキング期間と、水平有効期間と、水平ブランキング期間及び水平有効期間を合計した水平駆動期間との３つの期間のすべてが、従来よりも、極端に短くなる。このため、ハイビジョン用の固体撮像装置においては画素から信号を読み出して行メモリへ信号を蓄積する動作及び行メモリから信号を出力する動作を高速で行う必要がある。従って、行メモリに蓄積された信号が不安定な値を示し、行メモリから読み出された信号により作成される画像の画質が大幅に劣化するという問題が生じる。   When driving a high-definition high-definition solid-state imaging device, all three periods of a horizontal blanking period, a horizontal effective period, and a horizontal driving period obtained by adding the horizontal blanking period and the horizontal effective period are It becomes extremely shorter than before. For this reason, in a high-definition solid-state imaging device, it is necessary to perform an operation of reading signals from pixels and accumulating signals in a row memory and an operation of outputting signals from the row memory at high speed. Therefore, the signal accumulated in the row memory shows an unstable value, and there arises a problem that the image quality of the image created by the signal read from the row memory is greatly deteriorated.

行メモリへの信号の蓄積及び行メモリからの信号の読み出し時間を確保する方法として、次のような方法が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。図６は従来例に係る固体撮像装置の一例を示している。図６に示すように、従来の固体撮像装置は、垂直出力線８に２組の行メモリが設けられている。具体的には、容量素子であるＣＴＮ１及びＣＴＳ１と、ＣＴＮ２及びＣＴＳ２である。   The following method is known as a method for securing the signal accumulation time in the row memory and the signal readout time from the row memory (see, for example, Patent Document 1). FIG. 6 shows an example of a conventional solid-state imaging device. As shown in FIG. 6, the conventional solid-state imaging device is provided with two sets of row memories on the vertical output line 8. Specifically, CTN1 and CTS1, which are capacitive elements, and CTN2 and CTS2.

このように、行メモリを２組設けることにより、行メモリへの信号の蓄積と行メモリからの信号の出力とを平行して行うことが可能となる。例えば、ｎ＋１行目の単位画素からの信号及びノイズ成分をそれぞれＣＴＳ２及びＣＴＮ２に蓄積する。この際に、あらかじめＣＴＳ１及びＳＴＮ１に蓄積されたｎ行目の画素の信号及びノイズ成分を読み出しその差分を作動アンプ２１を介して出力する。これにより、行メモリへの信号の蓄積及び行メモリからの信号の出力の時間を十分確保することができ、行メモリから読み出された信号により作成される画像の画質の劣化を抑えることが可能となる。
特開２００１−４５３７５号公報 In this way, by providing two sets of row memories, it is possible to perform signal accumulation in the row memory and output of signals from the row memory in parallel. For example, signals and noise components from the unit pixels in the (n + 1) th row are accumulated in CTS2 and CTN2, respectively. At this time, the pixel signals and noise components stored in the CTS1 and STN1 in advance are read out and the difference is output via the operational amplifier 21. As a result, it is possible to secure sufficient time for signal accumulation in the row memory and output of the signal from the row memory, and it is possible to suppress deterioration of the image quality of the image created by the signal read from the row memory. It becomes.
JP 2001-45375 A

しかしながら、前記従来の固体撮像装置には、ｎ行目の信号が蓄積されたアナログメモリから信号を読み出す水平転送期間中に、並行して、ＶDD及びｎ＋１行目のリセットパルス等の駆動パルスをｎ＋１行目の画素に印加して、ｎ＋１行目の画素の信号をアナログメモリに蓄積する動作を行うと、アナログメモリからの出力にｎ＋１行目の駆動パルスの立ち上がり及び立ち下がりのノイズが重畳する場合があり、画像の劣化が十分改善することができないという問題がある。 However, in the conventional solid-state imaging device, during the horizontal transfer period in which the signal is read from the analog memory in which the signal in the n-th row is accumulated, a drive pulse such as a reset pulse in V DD and the n + 1-th row is provided in parallel. When applied to the pixels in the (n + 1) th row and the signal of the pixels in the (n + 1) th row is stored in the analog memory, the rising and falling noises of the driving pulse in the (n + 1) th row are superimposed on the output from the analog memory. In some cases, image degradation cannot be sufficiently improved.

本発明は、前記従来の問題を解決し、次の行の画素を駆動する駆動パルスによるノイズの影響を抑え、画像の劣化がほとんど生じない固体撮像装置を実現できるようにすることを目的とする。   An object of the present invention is to solve the above-described conventional problems, to suppress the influence of noise caused by a driving pulse for driving pixels in the next row, and to realize a solid-state imaging device in which image degradation hardly occurs. .

前記の目的を達成するため、本発明は固体撮像装置を、デジタルメモリからなり、互いに並列に接続された２つの行メモリを備えた構成とする。   In order to achieve the above object, according to the present invention, a solid-state imaging device includes a digital memory and includes two row memories connected in parallel to each other.

具体的に本発明に係る固体撮像装置は、それぞれが光電変換部を有し、選択状態において入射光の輝度に応じた信号を出力する複数の第１画素及び複数の第２画素をマトリックス状に配置した撮像領域と、それぞれが複数の第１画素のうちの選択状態の第１画素の信号をデジタル信号として蓄積する複数の第１デジタルメモリと、それぞれが各第１デジタルメモリと並列に接続され且つ複数の第２画素のうちの選択状態の第２画素の信号をデジタル信号として蓄積する複数の第２デジタルメモリとを備え、各第１デジタルメモリに蓄積されたデジタル信号を読み出す動作と、複数の第２画素のうちの選択状態の第２画素の信号を各第２デジタルメモリにそれぞれ蓄積する動作とは、少なくとも一部が並行して行われ、各第２デジタルメモリに蓄積されたデジタル信号を読み出す動作と、複数の第１画素のうちの選択状態の第１画素の信号を各第１デジタルメモリにそれぞれ蓄積する動作とは、少なくとも一部が並行して行われることを特徴とする。   Specifically, the solid-state imaging device according to the present invention includes a plurality of first pixels and a plurality of second pixels that each have a photoelectric conversion unit and output a signal corresponding to the luminance of incident light in a selected state in a matrix. The arranged imaging regions, a plurality of first digital memories each storing a signal of a first pixel in a selected state among the plurality of first pixels as digital signals, and each connected in parallel with each first digital memory And a plurality of second digital memories for storing the signals of the second pixels in a selected state among the plurality of second pixels as digital signals, and an operation of reading the digital signals stored in the first digital memories, The operation of accumulating the signal of the second pixel in the selected state among the second pixels in each second digital memory is performed at least partially in parallel, The operation of reading the accumulated digital signal and the operation of accumulating the signal of the first pixel in the selected state among the plurality of first pixels in each first digital memory are performed at least partially in parallel. It is characterized by.

本発明の固体撮像装置によれば、それぞれが複数の第１画素のうちの選択状態の第１画素の信号をデジタル信号として蓄積する複数の第１デジタルメモリと、それぞれが各第１デジタルメモリと並列に接続され且つ複数の第２画素のうちの選択状態の第２画素の信号をデジタル信号として蓄積する複数の第２デジタルメモリとを備えているため、画素から信号を読み出しデジタルメモリに蓄積する動作と、デジタルメモリに蓄積された信号を出力する動作とを並行して行うことが可能となる。従って、画素から信号を読み出しデジタルメモリに蓄積する動作を垂直ブランキング期間外の水平駆動期間において、水平ブランキング期間内に終了させる必要がないので、信号をデジタルメモリへ蓄積する時間を十分確保することができる。また、各画素からの信号をデジタル信号として蓄積するため、各メモリから信号を読み出す際に、駆動パルスに由来するノイズが重畳したとしても、読み出す信号が変化しにくい。その結果、次の行の画素を駆動する駆動パルスによるノイズの影響を抑え、画像の劣化がほとんど生じない固体撮像装置を実現することが可能となる。   According to the solid-state imaging device of the present invention, the plurality of first digital memories each storing the signal of the first pixel selected from the plurality of first pixels as a digital signal, and each of the first digital memories A plurality of second digital memories that are connected in parallel and that store a signal of a second pixel in a selected state of the plurality of second pixels as a digital signal, so that signals are read from the pixels and stored in the digital memory The operation and the operation of outputting the signal stored in the digital memory can be performed in parallel. Therefore, it is not necessary to finish the operation of reading out signals from the pixels and storing them in the digital memory within the horizontal blanking period in the horizontal driving period outside the vertical blanking period, so that a sufficient time for storing signals in the digital memory is secured. be able to. Further, since signals from each pixel are stored as digital signals, even when noise derived from drive pulses is superimposed when signals are read from each memory, the signals to be read are unlikely to change. As a result, it is possible to realize a solid-state imaging device in which the influence of noise caused by the driving pulse for driving the pixels in the next row is suppressed and image degradation hardly occurs.

本発明の固体撮像装置において、複数の第１画素は、撮像領域の奇数行にそれぞれ配置され、複数の第２画素は、撮像領域の偶数行にそれぞれ配置され、複数の第１デジタルメモリ及び複数の第２デジタルメモリは、撮像領域の列ごとにそれぞれ配置されており、複数の第１画素のうち一の奇数行に配置された第１画素は、同時に選択状態とされ、複数の第２画素のうち一の偶数行に配置された第２画素は、同時に選択状態とされ、各第１デジタルメモリに蓄積されたデジタル信号を読み出す動作と、各第２デジタルメモリに蓄積されたデジタル信号を読み出す動作とは、交互に行われることが好ましい。   In the solid-state imaging device of the present invention, the plurality of first pixels are arranged in odd rows of the imaging region, and the plurality of second pixels are arranged in even rows of the imaging region, and the plurality of first digital memories and the plurality of first pixels are arranged. The second digital memory is arranged for each column of the imaging region, and the first pixels arranged in one odd row among the plurality of first pixels are simultaneously selected, and the plurality of second pixels The second pixels arranged in one even row are simultaneously selected, read the digital signal stored in each first digital memory, and read the digital signal stored in each second digital memory. The operation is preferably performed alternately.

本発明の固体撮像装置は、それぞれが、各第１の画素及び各第２の画素と各第１デジタルメモリ及び各第２デジタルメモリとの間に設けられ、各第１の画素及び各第２の画素からの信号を受け、該信号をデジタル信号に変換する複数のアナログデジタル変換部をさらに備えていることが好ましい。   Each of the solid-state imaging devices of the present invention is provided between each first pixel and each second pixel and each first digital memory and each second digital memory, and each first pixel and each second pixel is provided. It is preferable to further include a plurality of analog-digital conversion units that receive signals from the pixels and convert the signals into digital signals.

本発明の固体撮像装置において、各第１デジタルメモリ及び各第２デジタルメモリは、互いに異なるアナログデジタル変換部とそれぞれ接続されていることが好ましい。   In the solid-state imaging device of the present invention, it is preferable that each first digital memory and each second digital memory are respectively connected to different analog-digital conversion units.

本発明の固体撮像装置において、一の第１デジタルメモリと該一の第１デジタルメモリと並列に接続された第２デジタルメモリとは、一のアナログデジタル変換部と接続されていることが好ましい。アナログデジタル変換部を第１デジタルメモリと第２のデジタルメモリとで共通とすることにより、回路規模を小さくすることができ、アナログデジタル変換部に起因するノイズがメモリから出力される信号に重畳し、画質が劣化することを抑えることができる。また、アナログデジタル変換部の誤差による画像のばらつきを小さくすることができる。   In the solid-state imaging device of the present invention, it is preferable that one first digital memory and a second digital memory connected in parallel with the one first digital memory are connected to one analog-digital conversion unit. By making the analog-digital converter common to the first digital memory and the second digital memory, the circuit scale can be reduced, and noise caused by the analog-digital converter is superimposed on the signal output from the memory. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the image quality. In addition, it is possible to reduce image variations due to errors in the analog-digital conversion unit.

本発明の固体撮像装置は、各第１画素及び各第２画素を駆動する複数の駆動パルス線をさらに備え、各第１デジタルメモリに蓄積された信号を読み出す動作又は各第２デジタルメモリに蓄積された信号を読み出す動作は、複数の駆動パルス線のうちの少なくとも１つに駆動パルスが印加されている場合には停止することが好ましい。このような構成とすることにより、駆動パルスに起因するノイズがメモリから出力される信号に重畳し、画質が劣化することを抑えることができる。   The solid-state imaging device of the present invention further includes a plurality of drive pulse lines for driving each first pixel and each second pixel, and reads out signals accumulated in each first digital memory or accumulates in each second digital memory. It is preferable that the operation of reading out the signal is stopped when a drive pulse is applied to at least one of the plurality of drive pulse lines. With such a configuration, it is possible to suppress noise caused by the drive pulse from being superimposed on a signal output from the memory and degrading image quality.

また、各第１画素及び各第２画素は、それぞれ複数の駆動パルスによって駆動され、各第１デジタルメモリに蓄積された信号を読み出す動作又は各第２デジタルメモリに蓄積された信号を読み出す動作は、複数の駆動パルスのうちの少なくとも１つの立ち上がり時及び立ち下がり時において停止することが好ましい。このような構成とすることにより、駆動パルスに起因するノイズがメモリから出力される信号に重畳することを防止できると共に、メモリから信号を出力する時間の増大を抑えることができる。   In addition, each first pixel and each second pixel are driven by a plurality of driving pulses, and an operation of reading a signal accumulated in each first digital memory or an operation of reading a signal accumulated in each second digital memory is performed. It is preferable to stop at the time of rising and falling of at least one of the plurality of drive pulses. With such a configuration, it is possible to prevent noise caused by the drive pulse from being superimposed on a signal output from the memory, and to suppress an increase in time for outputting a signal from the memory.

本発明の固体撮像装置において、各第１デジタルメモリ及び各第２デジタルメモリは、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ又はフラッシュメモリであることが好ましい。   In the solid-state imaging device of the present invention, each first digital memory and each second digital memory is preferably a DRAM, an SRAM, or a flash memory.

本発明のカメラは、本発明の固体撮像装置を備えていることを特徴とする。   The camera of the present invention includes the solid-state imaging device of the present invention.

本発明に係る固体撮像装置の駆動方法は、光電変換部を含み行列状に配置された複数の画素と、各画素の信号を列ごとにそれぞれ受ける複数の第１デジタルメモリ及び複数の第２デジタルメモリとを備えた固体撮像装置の駆動方法を対象とし、一の行に配置された画素を選択状態として、一の行に配置された画素の信号をデジタル信号に変換した後、各第１デジタルメモリに蓄積するステップ（ａ）と、各第１デジタルメモリに蓄積されたデジタル信号を順次読み出し且つ出力するステップ（ｂ）と、一の行と隣接する行に配置された画素を選択状態として、一の行と隣接する行に配置された画素の信号をデジタル信号に変換した後、第２デジタルメモリに蓄積するステップ（ｃ）と、第２デジタルメモリに蓄積されたデジタル信号を順次読み出し且つ出力するステップ（ｄ）とを備え、ステップ（ｂ）とステップ（ｃ）とは、少なくとも一部を並行して行い、ステップ（ｄ）とステップ（ａ）とは、少なくとも一部を並行して行うことを特徴とする。   A driving method of a solid-state imaging device according to the present invention includes a plurality of pixels arranged in a matrix including a photoelectric conversion unit, a plurality of first digital memories and a plurality of second digital signals respectively receiving a signal of each pixel for each column. A method for driving a solid-state imaging device including a memory, a pixel arranged in one row is selected, a signal of the pixel arranged in one row is converted into a digital signal, and then each first digital Step (a) for accumulating in memory, step (b) for sequentially reading out and outputting digital signals accumulated in each first digital memory, and pixels arranged in one row and adjacent rows are selected, Step (c) of converting the signals of the pixels arranged in one row and adjacent rows into digital signals and storing them in the second digital memory, and sequentially reading the digital signals stored in the second digital memory And outputting step (d), wherein step (b) and step (c) are performed at least partially in parallel, and step (d) and step (a) are performed at least partially in parallel. It is characterized by being performed.

本発明の固体撮像装置の駆動方法によれば、ステップ（ｂ）とステップ（ｃ）とは、少なくとも一部を並行して行い、ステップ（ｄ）とステップ（ａ）とは、少なくとも一部を並行して行うため、画素から信号を読み出しデジタルメモリに蓄積する動作と、デジタルメモリに蓄積された信号を出力する動作とを並行して行うことが可能となる。従って、画素から信号を読み出しデジタルメモリに蓄積する動作を垂直ブランキング期間外の水平駆動期間において、水平ブランキング期間内に終了させる必要がないので、信号をデジタルメモリへ蓄積する時間を十分確保することができる。また、各画素からの信号をデジタル信号として蓄積するため、各メモリから信号を読み出す際に、駆動パルスに由来するノイズが重畳したとしても、読み出す信号が変化しにくい。その結果、次の行の画素を駆動する駆動パルスによるノイズの影響を抑え、画像の劣化がほとんど生じない固体撮像装置を実現することが可能となる。   According to the method for driving a solid-state imaging device of the present invention, step (b) and step (c) are performed at least partially in parallel, and step (d) and step (a) are performed at least partially. Since it is performed in parallel, it is possible to perform in parallel the operation of reading a signal from the pixel and storing it in the digital memory and the operation of outputting the signal stored in the digital memory. Therefore, it is not necessary to finish the operation of reading out signals from the pixels and storing them in the digital memory within the horizontal blanking period in the horizontal driving period outside the vertical blanking period, so that a sufficient time for storing the signals in the digital memory is secured. be able to. Further, since signals from each pixel are stored as digital signals, even when noise derived from drive pulses is superimposed when signals are read from each memory, the signals to be read are unlikely to change. As a result, it is possible to realize a solid-state imaging device in which the influence of noise caused by the driving pulse for driving the pixels in the next row is suppressed and image degradation hardly occurs.

本発明の固体撮像装置の駆動方法において、ステップ（ａ）において、画素に駆動パルスを印加し、ステップ（ｄ）は、ステップ（ａ）において、駆動パルスが立ち上がる際には、信号の読み出し又は出力を停止し、ステップ（ｃ）において、画素に駆動パルスを印加し、ステップ（ｂ）は、ステップ（ｃ）において、駆動パルスが立ち上がる際には、信号の読み出し又は出力を停止することが好ましい。このような構成とすることにより、駆動パルスによるノイズの影響をさらに低減することが可能となる。   In the driving method of the solid-state imaging device of the present invention, a driving pulse is applied to the pixel in step (a), and step (d) reads or outputs a signal when the driving pulse rises in step (a). In step (c), a drive pulse is applied to the pixel. In step (b), when the drive pulse rises in step (c), it is preferable to stop reading or outputting a signal. With such a configuration, it is possible to further reduce the influence of noise caused by the drive pulse.

本発明に係る固体撮像装置によれば、行デジタルメモリへの信号の蓄積及び行デジタルメモリからの信号の読み出しを安定して行うことが可能な高画質の固体撮像装置を実現できる。   According to the solid-state imaging device of the present invention, it is possible to realize a high-quality solid-state imaging device capable of stably storing signals in the row digital memory and reading signals from the row digital memory.

（一実施形態）
本発明の第一実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係る固体撮像装置の回路構成を示している。図１に示すように本実施形態の固体撮像装置は、複数の増幅型単位画素２１がマトリックス状に配列された撮像領域１０を備えている。図には撮像領域１０が２行３列の場合を示しているが、行数及び列数は任意に設定してよい。 (One embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a circuit configuration of a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the solid-state imaging device of the present embodiment includes an imaging region 10 in which a plurality of amplification type unit pixels 21 are arranged in a matrix. Although the figure shows a case where the imaging region 10 has 2 rows and 3 columns, the number of rows and the number of columns may be arbitrarily set.

各画素２１は、半導体基板上に形成された、フォトダイオードからなる光電変換（ＰＤ）部１１と、読み出しトランジスタ１２を介在させてＰＤ部１１と接続され、ＰＤ部１１の電荷を蓄積するフローティングディフュージョン（ＦＤ）部１７とを有している。ＦＤ部１７は、リセットトランジスタ１３を介在させてＶDD電源１６と接続されると共に、検出トランジスタ１４を介在させて垂直信号線１５と接続されている。 Each pixel 21 is connected to the PD unit 11 with a photoelectric conversion (PD) unit 11 formed of a photodiode formed on a semiconductor substrate and a readout transistor 12 interposed therebetween, and a floating diffusion that accumulates charges of the PD unit 11. (FD) part 17. The FD portion 17 is connected to the VDD power source 16 with the reset transistor 13 interposed, and is connected to the vertical signal line 15 with the detection transistor 14 interposed.

読み出しトランジスタ１２のゲートは、読み出しパルス線３１と接続され、リセットトランジスタ１３のゲートは、リセットパルス線３２と接続されている。読み出しパルス線３１及びリセットパルス線３２は、行ごとに設けられており、垂直信号線１５は列ごとに設けられている。   The gate of the read transistor 12 is connected to the read pulse line 31, and the gate of the reset transistor 13 is connected to the reset pulse line 32. The read pulse line 31 and the reset pulse line 32 are provided for each row, and the vertical signal line 15 is provided for each column.

垂直信号線１５には、各画素のアナログ信号をデジタル信号に変換する第１アナログデジタル変換部５２、第２アナログデジタル変換部５３と１行分の信号を蓄積する行メモリである第１デジタルメモリ５０と第２デジタルメモリ５１とが接続されており、第１デジタルメモリ５０と第２デジタルメモリ５１とは並列に接続されている。第１デジタルメモリ５０と第２デジタルメモリ５１の出力端子は、共に水平制御トランジスタ２５を介在させて水平信号線２６と接続されており、水平信号線２６は出力アンプ２７と接続されている。   The vertical signal line 15 includes a first analog-to-digital conversion unit 52 and a second analog-to-digital conversion unit 53 that convert an analog signal of each pixel into a digital signal, and a first digital memory that is a row memory that accumulates signals for one row. 50 and the second digital memory 51 are connected, and the first digital memory 50 and the second digital memory 51 are connected in parallel. The output terminals of the first digital memory 50 and the second digital memory 51 are both connected to the horizontal signal line 26 through the horizontal control transistor 25, and the horizontal signal line 26 is connected to the output amplifier 27.

読み出しトランジスタ１２及びリセットトランジスタ１３は、それぞれ垂直シフトレジスタ４１によって駆動され、水平制御トランジスタ２５は、水平シフトレジスタ４２によって駆動される。垂直シフトレジスタ４１及び水平シフトレジスタ４２は、タイミング発生器４０によって駆動される。   The read transistor 12 and the reset transistor 13 are each driven by a vertical shift register 41, and the horizontal control transistor 25 is driven by a horizontal shift register 42. The vertical shift register 41 and the horizontal shift register 42 are driven by the timing generator 40.

以下に、本実施形態の固体撮像装置の動作について説明する。図２は本実施形態の固体撮像装置における垂直ブランキング期間外の水平駆動期間のタイミングを示している。なお、図にはｎ＋１（但しｎは、正の整数である。）行目を駆動するタイミングについて示しているが、ｎ行目を駆動する場合には、信号を蓄積するデジタルメモリ及び信号を出力するデジタルメモリが逆になるだけで同一である。   Hereinafter, the operation of the solid-state imaging device of the present embodiment will be described. FIG. 2 shows the timing of the horizontal drive period outside the vertical blanking period in the solid-state imaging device of the present embodiment. Note that the timing of driving the n + 1th row (where n is a positive integer) is shown in the figure, but when driving the nth row, a digital memory for storing signals and a signal are output. The digital memory is the same just by reversing.

水平駆動期間は、水平ブランキング期間と水平有効期間とからなる。タイミングＴ1から水平ブランキング期間が開始され、ｎ＋１行目に配置された各画素２１Ｂから信号を読み出して第２アナログデジタル変換部５３によりアナログ信号がデジタル信号に変換された後に第２デジタルメモリ５１へ蓄積する動作が開始される。ｎ＋１行目の画素信号の読み出し動作は、ｎ＋１行目の各画素２１Ｂを選択状態とする動作、ＦＤ部１７をリセットする動作、ＰＤ部１１の電荷を読み出す動作、ＰＤ部１１の電荷を増幅する動作及びｎ＋１行目の各画素２１Ｂを非選択状態とする動作等を含む一連の動作からなる。 The horizontal drive period includes a horizontal blanking period and a horizontal effective period. A horizontal blanking period is started from timing T 1, a signal is read from each pixel 21 B arranged in the (n + 1) th row, and after the analog signal is converted into a digital signal by the second analog-digital conversion unit 53, the second digital memory 51. The operation of accumulating is started. The pixel signal reading operation of the (n + 1) th row is an operation of selecting each pixel 21B of the (n + 1) th row, an operation of resetting the FD unit 17, an operation of reading out the charge of the PD unit 11, and amplifying the charge of the PD unit 11. The operation includes a series of operations including an operation and an operation for deselecting each pixel 21B in the (n + 1) th row.

タイミングＴ2においてＶDD電源１６にハイ（“Ｈ”）レベルの電圧が印加された状態において、リセットパルス線３２にリセットパルスが印加される。これにより、リセットトランジスタ１３がオン状態となりＦＤ部１７がリセットされると同時に検出トランジスタ１４が選択状態となる。 In a state where a high (“H”) level voltage is applied to the V DD power supply 16 at timing T 2 , a reset pulse is applied to the reset pulse line 32. As a result, the reset transistor 13 is turned on and the FD portion 17 is reset, and at the same time, the detection transistor 14 is selected.

次に、タイミングＴ3において読み出しパルス線３１に読み出しパルスが印加され、読み出しトランジスタ１２がオン状態となる。これにより、ＰＤ部１１の電荷がＦＤ部１７に読み出され、ＰＤ部１１から読み出された電荷による信号が検出トランジスタ１４を介して垂直信号線１５に出力される。垂直信号線１５に出力された信号は、第２アナログデジタル変換部５３によりアナログ信号がデジタル信号に変換された後に、第２デジタルメモリ５１に蓄積される。 Next, at timing T 3 , a read pulse is applied to the read pulse line 31 and the read transistor 12 is turned on. As a result, the charge of the PD unit 11 is read to the FD unit 17, and a signal based on the charge read from the PD unit 11 is output to the vertical signal line 15 via the detection transistor 14. The signal output to the vertical signal line 15 is stored in the second digital memory 51 after the analog signal is converted into a digital signal by the second analog-digital converter 53.

次に、タイミングＴ4において水平ブランキング期間が終了した後、ＶDD電源１６の電圧をロー（“Ｌ”）レベルとし、続いて、タイミングＴ5においてリセットパルス線３２に再びリセットパルスを印加する。これによりＦＤ部１７の電位が“Ｌ”レベルとなるため、検出トランジスタ１４が非選択状態となる。次に、タイミングＴ7においてＶDD電源１６の電圧を“Ｈ”レベルとし、これによりｎ＋１行目の各画素２１Ｂから信号を読み出して第２アナログデジタル変換部５３を通して第２デジタルメモリ５１に蓄積する動作が終了する。 Next, after the horizontal blanking period ends at timing T 4 , the voltage of the V DD power supply 16 is set to a low (“L”) level, and then a reset pulse is applied to the reset pulse line 32 again at timing T 5 . . As a result, the potential of the FD portion 17 becomes “L” level, and the detection transistor 14 is in a non-selected state. Next, at the timing T 7 , the voltage of the V DD power supply 16 is set to the “H” level, whereby a signal is read from each pixel 21 B in the (n + 1) th row and stored in the second digital memory 51 through the second analog / digital conversion unit 53. The operation ends.

一方、タイミングＴ4において水平ブランキング期間が終了した後、既に第１デジタルメモリ５０に蓄積されていたｎ行目の各画素２１Ａの信号を水平信号線２６に読み出す動作が開始され、水平信号線２６に読み出された信号は出力アンプ２７から順次出力される。これにより、水平ブランキング期間終了後の水平有効期間においてｎ＋１行目の画素２１Ｂの信号を読み出して第２デジタルメモリ５１に蓄積する動作の一部と、第１デジタルメモリ５０に蓄積されたｎ行目の画素２１Ａの信号を出力する動作とが並行して行われる。 On the other hand, after the horizontal blanking period ends at timing T 4 , an operation of reading the signal of each pixel 21 A in the n-th row already stored in the first digital memory 50 to the horizontal signal line 26 is started. The signals read to 26 are sequentially output from the output amplifier 27. As a result, in the horizontal effective period after the end of the horizontal blanking period, a part of the operation of reading the signal of the pixel 21B in the (n + 1) th row and storing it in the second digital memory 51, and the n rows stored in the first digital memory 50 The operation of outputting the signal of the eye pixel 21A is performed in parallel.

従来の各列にアナログメモリを２つ並列に設けた固体撮像装置においても、メモリへの信号の蓄積と、メモリからの信号の読み出しとを平行して行うことができる。しかし、アナログメモリを用いた場合には、ｎ行目の信号が蓄積されたアナログメモリから信号を読み出す水平転送期間中に、並行して、ＶDD及びｎ＋１行目のリセットパルス等を画素に印加して、ｎ＋１行目の画素の信号をアナログメモリに蓄積する動作を行うと、ｎ行目の画素の信号をアナログメモリから読み出す際にｎ＋１行目の画素の駆動信号の立ち上がりや立ち下がりのノイズが重畳する場合があり、画像の劣化を十分改善することができなかった。 Even in a conventional solid-state imaging device in which two analog memories are provided in parallel in each column, accumulation of signals in the memory and readout of signals from the memory can be performed in parallel. However, when an analog memory is used, V DD and the reset pulse for the (n + 1) th row are applied to the pixels in parallel during the horizontal transfer period in which the signal is read from the analog memory in which the nth row signal is stored. When the operation of accumulating the pixel signal of the (n + 1) th row in the analog memory is performed, when the signal of the pixel of the (n + 1) th row is read from the analog memory, the rising or falling noise of the drive signal of the pixel of the (n + 1) th row is detected. May overlap, and image deterioration cannot be sufficiently improved.

本実施形態の固体撮像装置は、画素からの信号をデジタル信号に変換した後、デジタルメモリにデジタル信号として蓄積している。このため、メモリから信号を読み出す際に、駆動パルスの立ち上がりや立ち下がりのノイズがデジタルメモリの信号に重畳したとしても、デジタル値が反転する確率は非常に小さく、画像の劣化が生じるおそれを大幅に低減できる。   The solid-state imaging device according to the present embodiment converts a signal from a pixel into a digital signal and then stores the digital signal in a digital memory. For this reason, when reading out a signal from the memory, even if noise at the rise or fall of the drive pulse is superimposed on the signal in the digital memory, the probability that the digital value is inverted is very small, and there is a significant risk of image degradation Can be reduced.

このように、本実施形態の固体撮像装置においては、画素から信号を読み出してデジタルメモリに蓄積する動作とデジタルメモリから信号を読み出す動作とを並行して行うことができるため、画素から信号を読み出してメモリに蓄積する動作の一部を水平ブランキング期間外の水平有効期間に行うことができると同時に、ノイズの重畳を大幅に低減することができる。従って、画素から信号を読み出してメモリに蓄積する動作に時間的な余裕を持たせることができるので、デジタルメモリに安定した信号を蓄積することができ、その結果、固体撮像装置の画質を大幅に向上させることができる。  As described above, in the solid-state imaging device according to the present embodiment, the operation of reading out a signal from the pixel and storing it in the digital memory and the operation of reading out the signal from the digital memory can be performed in parallel. Thus, a part of the operation stored in the memory can be performed in the horizontal effective period outside the horizontal blanking period, and at the same time, noise superposition can be greatly reduced. Accordingly, since it is possible to allow time for the operation of reading out the signal from the pixel and storing it in the memory, it is possible to store a stable signal in the digital memory. As a result, the image quality of the solid-state imaging device is greatly improved. Can be improved.

なお、ｎ行目の画素２１Ａの信号を第１デジタルメモリ５０に蓄積しｎ＋１行目の画素２１Ｂの信号を第２デジタルメモリ５１に蓄積する例を示したが、メモリへの信号の蓄積は交互に行われればよく、ｎ行目の画素２１Ａの信号を第２デジタルメモリ５１に蓄積しｎ＋１行目の画素２１Ｂの信号を第１デジタルメモリ５０に蓄積してもよい。
（一実施形態の第１変形例）
図３は本発明の一実施形態の第１変形例に係る固体撮像装置の回路構成を示している。図３に示すように本変形例の固体撮像装置は、アナログデジタル変換部５４を、第１デジタルメモリ５０と第２デジタルメモリ５１とで共用する構成となっている。この構成をとることで、アナログデジタル変換したときの行間の画質のばらつきを低減することができるため、さらに画質を大幅に向上させることができる。 Although an example in which the signal of the pixel 21A in the nth row is accumulated in the first digital memory 50 and the signal of the pixel 21B in the (n + 1) th row is accumulated in the second digital memory 51 is shown, the accumulation of the signals in the memory is alternately performed. The signal of the pixel 21A in the nth row may be accumulated in the second digital memory 51, and the signal of the pixel 21B in the n + 1th row may be accumulated in the first digital memory 50.
(First Modification of One Embodiment)
FIG. 3 shows a circuit configuration of a solid-state imaging device according to a first modification of one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the solid-state imaging device according to this modification has a configuration in which the analog-digital conversion unit 54 is shared by the first digital memory 50 and the second digital memory 51. By adopting this configuration, it is possible to reduce variations in image quality between rows when analog-to-digital conversion is performed, so that the image quality can be further greatly improved.

（一実施形態の第２変形例）
図４は本発明の一実施形態の第２変形例に係る固体撮像装置における垂直ブランキング期間外の水平駆動期間のタイミングを示している。本変形例の固体撮像装置は、一実施形態の固体撮像装置と同じ回路構成を有している。本変形例の固体撮像装置においては、リセットパルス線３２にリセットパルスが印加されている場合に、水平シフトレジスタ４２の動作及び出力アンプ２７からの信号の出力動作を停止している。 (Second Modification of One Embodiment)
FIG. 4 shows the timing of the horizontal drive period outside the vertical blanking period in the solid-state imaging device according to the second modification of the embodiment of the present invention. The solid-state imaging device of this modification has the same circuit configuration as the solid-state imaging device of one embodiment. In the solid-state imaging device of this modification, when the reset pulse is applied to the reset pulse line 32, the operation of the horizontal shift register 42 and the output operation of the signal from the output amplifier 27 are stopped.

ｎ＋１行目の各画素２１Ｂから信号を読み出して各第２メモリ２４に蓄積する動作と、各第１メモリ２３からｎ行目の各画素２１Ａの信号を出力する動作とを並行して行う場合には、ｎ＋１行目の各画素２１Ｂに対してリセットパルス線３２からリセットパルスが印加された際に、リセットパルスの飛び込み波形が第１デジタルメモリ５０から出力されるｎ行目の画素２１Ａの信号にノイズとなって重畳するおそれがある。ノイズが発生した場合には、最終的に出力アンプ２７から出力される信号にノイズが含まれる、作成した画像に著しい画質の劣化が生じてしまう。   When the operation of reading out the signal from each pixel 21B in the (n + 1) th row and storing it in each second memory 24 and the operation of outputting the signal of each pixel 21A in the nth row from each first memory 23 are performed in parallel. Indicates that when a reset pulse is applied from the reset pulse line 32 to each pixel 21B in the (n + 1) th row, the jump waveform of the reset pulse is the signal of the pixel 21A in the nth row output from the first digital memory 50. There is a risk of superimposing noise. When noise occurs, the signal finally output from the output amplifier 27 includes noise, resulting in significant degradation of image quality in the created image.

本変形例の固体撮像装置においては、リセットパルス線３２に駆動パルスが印加されている際に、水平シフトレジスタ４２の動作を停止させ、第１メモリ２３に蓄積されたｎ行目の画素２１Ａの信号を水平信号線２６に読み出す動作及び水平信号線２６に読み出された信号を出力アンプ２７から出力する動作を停止している。このため、出力アンプ２７から出力される信号にリセットパルスに起因したノイズが発生することはないので、高画質の画像を得ることが可能となる。   In the solid-state imaging device of the present modification, the operation of the horizontal shift register 42 is stopped when the drive pulse is applied to the reset pulse line 32, and the n-th row of pixels 21 </ b> A accumulated in the first memory 23 is stopped. The operation for reading the signal to the horizontal signal line 26 and the operation for outputting the signal read to the horizontal signal line 26 from the output amplifier 27 are stopped. For this reason, noise due to the reset pulse does not occur in the signal output from the output amplifier 27, so that a high-quality image can be obtained.

なお、ｎ行目の画素２１Ａの信号を第１デジタルメモリ５０から読み出す動作について説明したが、ｎ＋１行目の画素２１Ｂの信号を第２デジタルメモリ５１から読み出す際にも同様に水平シフトレジスタ４２の動作を停止している。   Although the operation of reading the signal of the pixel 21A in the n-th row from the first digital memory 50 has been described, the signal of the pixel 21B in the n + 1-th row is also read out from the second digital memory 51 in the same manner. The operation has stopped.

また、リセットパルス線以外に水平有効期間において駆動パルスが印加される他の駆動パルス線を備えている場合には、他の駆動パルス線に駆動パルスが印加された場合に、水平シフトレジスタの動作を停止させてもよい。   In addition to the reset pulse line, if there is another drive pulse line to which the drive pulse is applied in the horizontal effective period, the operation of the horizontal shift register when the drive pulse is applied to the other drive pulse line May be stopped.

本変形例においては、信号の出力動作を水平シフトレジスタを停止することにより行ったが、出力アンプの動作を停止することにより行ってもよい。   In this modification, the signal output operation is performed by stopping the horizontal shift register, but it may be performed by stopping the operation of the output amplifier.

（一実施形態の第３変形例）
図５は本発明の一実施形態の第３変形例に係る固体撮像装置における垂直ブランキング期間外の水平駆動期間のタイミングを示している。本変形例の固体撮像装置は、一実施形態の固体撮像装置と同じ回路構成を有している。本変形例の固体撮像装置においては、リセットパルス線３２等の駆動パルス線における駆動パルスの立ち上がり及び立ち下がりの際に、水平シフトレジスタ４２の動作及び出力アンプ２７からの信号出力を停止している。 (Third Modification of One Embodiment)
FIG. 5 shows the timing of the horizontal drive period outside the vertical blanking period in the solid-state imaging device according to the third modification of the embodiment of the present invention. The solid-state imaging device of this modification has the same circuit configuration as the solid-state imaging device of one embodiment. In the solid-state imaging device according to this modification, the operation of the horizontal shift register 42 and the signal output from the output amplifier 27 are stopped when the drive pulse rises and falls on the drive pulse line such as the reset pulse line 32. .

駆動パルスによるノイズが発生しやすいのは、駆動パルスの立ち上がり及び立ち下がりの際である。従って、駆動パルスが立ち上がる際及び立ち下がる際にメモリからの信号の読み出しを停止することにより、駆動パルスに起因するノイズがほとんどない信号を得られると共に、出力の停止時間を短くすることができる。   Noise due to the drive pulse is likely to occur at the rise and fall of the drive pulse. Accordingly, by stopping reading of the signal from the memory when the drive pulse rises and falls, a signal with almost no noise due to the drive pulse can be obtained, and the output stop time can be shortened.

その結果、メモリに蓄積された信号を水平信号線に読み出す動作を、余裕を持って行うことが可能となり、画像を正確に出力することができ、高画質化することができる。また、読み出し動作の時間を短くすることにより、水平有効期間を短くし、一行の信号を読み出す時間を短くすることも可能である。このようにすれば、単位時間内に出力できるフレーム数を増やすことができるので、画像出力を高速化することができる。   As a result, the operation of reading the signal accumulated in the memory to the horizontal signal line can be performed with a margin, the image can be output accurately, and the image quality can be improved. In addition, by shortening the time of the reading operation, the horizontal effective period can be shortened, and the time for reading out one row of signals can be shortened. In this way, since the number of frames that can be output within a unit time can be increased, the image output can be speeded up.

本変形例においては、リセットパルス線３２の立ち上がり及び立ち下がりだけでなく、ＶDD電源１６の立ち上がりにおいても出力を停止しているため、ＶDD電源１６に起因するノイズの発生を抑えることもできる。 In this variation, not only the rise and fall of the reset pulse line 32, since the output is stopped even at the rising of the V DD power supply 16, it is also possible to suppress the generation of noise due to the V DD power supply 16 .

第２変形例及び第３変形例において示した駆動方法は、第１変形例に示した固体撮像装置に適用してもよい。   The driving methods shown in the second modification and the third modification may be applied to the solid-state imaging device shown in the first modification.

一実施形態及び各変形例に示したデジタルメモリは、容量を用いたものであるが、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）又はフラッシュメモリ等を用いてもよい。この場合には、容量のリークによりデジタルメモリが誤動作を起こし、偽信号が画像として現れることを抑えることができ、より画像劣化を防ぐことができる。   The digital memory shown in the embodiment and each modification uses a capacity, but a dynamic random access memory (DRAM), a static random access memory (SRAM), a flash memory, or the like may be used. In this case, it is possible to prevent the digital memory from malfunctioning due to the capacity leak and to prevent the false signal from appearing as an image, thereby further preventing image deterioration.

なお、一実施形態及び各変形例においてｎ行目とｎ＋１行目とを順次読み出す場合について説明したが、これに代えて、ｎ行目と任意のｍ行目と組み合わせて読み出す構成であっても同様の効果が得られる。すなわち、隣接していない行を読出す構成とした場合においても同様の効果が得られる。   In addition, although the case where the nth row and the (n + 1) th row are sequentially read has been described in one embodiment and each modification, instead of this, a configuration in which the nth row and an arbitrary mth row are combined may be read. Similar effects can be obtained. That is, the same effect can be obtained even when the configuration is such that non-adjacent rows are read.

本発明に係る固体撮像装置及びカメラは、次の行の画素を駆動する駆動パルスによるノイズの影響を抑え、画像の劣化がほとんど生じない固体撮像装置を実現でき、ハイビジョンカメラ等に使用する固体撮像装置及びそれを用いたカメラ等に有用である。   The solid-state imaging device and camera according to the present invention can realize a solid-state imaging device that suppresses the influence of noise caused by driving pulses that drive pixels in the next row and hardly causes image degradation, and is used for a high-vision camera or the like. It is useful for an apparatus and a camera using the apparatus.

本発明の一実施形態に係る固体撮像装置を示す回路図である。1 is a circuit diagram illustrating a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る固体撮像装置における垂直ブランキング期間外の水平駆動期間のタイミングを示すタイミングチャートである。6 is a timing chart illustrating timings in a horizontal driving period outside a vertical blanking period in the solid-state imaging device according to the embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態の第１変形例に係る固体撮像装置を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the solid-state imaging device which concerns on the 1st modification of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の第２変形例に係る固体撮像装置における垂直ブランキング期間外の水平駆動期間のタイミングを示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the timing of the horizontal drive period outside the vertical blanking period in the solid-state imaging device concerning the 2nd modification of one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態の第３変形例に係る固体撮像装置における垂直ブランキング期間外の水平駆動期間のタイミングを示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the timing of the horizontal drive period outside the vertical blanking period in the solid-state imaging device concerning the 3rd modification of one embodiment of the present invention. 従来のＭＯＳトランジスタで構成された固体撮像装置の一例である。It is an example of the solid-state imaging device comprised by the conventional MOS transistor.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 撮像領域
１１ 光電変換部
１２ 読み出しトランジスタ
１３ リセットトランジスタ
１４ 検出トランジスタ
１５ 垂直信号線
１６ ＶDD電源
１７ フローティングディフュージョン部
２１ 画素
２１Ａ 画素
２１Ｂ 画素
２３ 第１メモリ
２４ 第２メモリ
２５ 水平制御トランジスタ
２６ 水平信号線
２７ 出力アンプ
３１ 読み出しパルス線
３２ リセットパルス線
４０ タイミング発生器
４１ 垂直シフトレジスタ
４２ 水平シフトレジスタ
５０ 第１デジタルメモリ
５１ 第２デジタルメモリ
５２ 第１アナログデジタル変換部
５３ 第２アナログデジタル変換部
５４ アナログデジタル変換部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image pick-up area 11 Photoelectric conversion part 12 Read transistor 13 Reset transistor 14 Detection transistor 15 Vertical signal line 16 V DD power supply 17 Floating diffusion part 21 Pixel 21A Pixel 21B Pixel 23 First memory 24 Second memory 25 Horizontal control transistor 26 Horizontal signal line 27 Output Amplifier 31 Read Pulse Line 32 Reset Pulse Line 40 Timing Generator 41 Vertical Shift Register 42 Horizontal Shift Register 50 First Digital Memory 51 Second Digital Memory 52 First Analog Digital Converter 53 Second Analog Digital Converter 54 Analog Digital Conversion unit

Claims (11)

それぞれが光電変換部を有し、選択状態において入射光の輝度に応じた信号を出力する複数の第１画素及び複数の第２画素をマトリックス状に配置した撮像領域と、
それぞれが前記複数の第１画素のうちの選択状態の第１画素の信号をデジタル信号として蓄積する複数の第１デジタルメモリと、
それぞれが前記各第１デジタルメモリと並列に接続され且つ前記複数の第２画素のうちの選択状態の第２画素の信号をデジタル信号として蓄積する複数の第２デジタルメモリとを備え、
前記各第１デジタルメモリに蓄積されたデジタル信号を読み出す動作と、前記複数の第２画素のうちの選択状態の第２画素の信号を前記各第２デジタルメモリにそれぞれ蓄積する動作とは、少なくとも一部が並行して行われ、
前記各第２デジタルメモリに蓄積されたデジタル信号を読み出す動作と、前記複数の第１画素のうちの選択状態の第１画素の信号を前記各第１デジタルメモリにそれぞれ蓄積する動作とは、少なくとも一部が並行して行われることを特徴とする固体撮像装置。 An imaging region in which each has a photoelectric conversion unit and a plurality of first pixels and a plurality of second pixels that output signals according to the luminance of incident light in a selected state are arranged in a matrix,
A plurality of first digital memories each storing a signal of a first pixel in a selected state of the plurality of first pixels as a digital signal;
A plurality of second digital memories each connected in parallel with each of the first digital memories and storing a signal of a selected second pixel of the plurality of second pixels as a digital signal;
An operation of reading a digital signal stored in each of the first digital memories and an operation of storing a signal of a second pixel in a selected state among the plurality of second pixels in each of the second digital memories are at least Some are done in parallel,
The operation of reading the digital signal stored in each of the second digital memories and the operation of storing the signal of the first pixel in a selected state among the plurality of first pixels in each of the first digital memories are at least A solid-state imaging device characterized in that a part thereof is performed in parallel. 前記複数の第１画素は、前記撮像領域の奇数行にそれぞれ配置され、
前記複数の第２画素は、前記撮像領域の偶数行にそれぞれ配置され、
前記複数の第１デジタルメモリ及び複数の第２デジタルメモリは、前記撮像領域の列ごとにそれぞれ配置されており、
前記複数の第１画素のうち一の奇数行に配置された第１画素は、同時に選択状態とされ、
前記複数の第２画素のうち一の偶数行に配置された第２画素は、同時に選択状態とされ、
前記各第１デジタルメモリに蓄積されたデジタル信号を読み出す動作と、前記各第２デジタルメモリに蓄積されたデジタル信号を読み出す動作とは、交互に行われることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。 The plurality of first pixels are respectively arranged in odd rows of the imaging region,
The plurality of second pixels are arranged in even rows of the imaging region,
The plurality of first digital memories and the plurality of second digital memories are arranged for each column of the imaging region,
The first pixels arranged in one odd row of the plurality of first pixels are simultaneously selected,
Second pixels arranged in one even row of the plurality of second pixels are simultaneously selected,
2. The operation of reading a digital signal stored in each of the first digital memories and an operation of reading a digital signal stored in each of the second digital memories are alternately performed. Solid-state imaging device. それぞれが、前記各第１の画素及び各第２の画素と前記各第１デジタルメモリ及び各第２デジタルメモリとの間に設けられ、前記各第１の画素及び各第２の画素からの信号を受け、該信号をデジタル信号に変換する複数のアナログデジタル変換部をさらに備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の固体撮像装置。   Each is provided between each first pixel and each second pixel and each first digital memory and each second digital memory, and a signal from each first pixel and each second pixel. The solid-state imaging device according to claim 1, further comprising a plurality of analog-digital conversion units that receive the signal and convert the signal into a digital signal. 前記各第１デジタルメモリ及び各第２デジタルメモリは、互いに異なる前記アナログデジタル変換部とそれぞれ接続されていることを特徴とする請求項３に記載の固体撮像装置。   4. The solid-state imaging device according to claim 3, wherein each of the first digital memories and each of the second digital memories is connected to the different analog-digital conversion units. 一の前記第１デジタルメモリと該一の第１デジタルメモリと並列に接続された第２デジタルメモリとは、一の前記アナログデジタル変換部と接続されていることを特徴とする請求項３に記載の固体撮像装置。   4. The one first digital memory and a second digital memory connected in parallel to the one first digital memory are connected to the one analog-to-digital conversion unit. Solid-state imaging device. 前記各第１画素及び各第２画素を駆動する複数の駆動パルス線をさらに備え、
前記各第１デジタルメモリに蓄積された信号を読み出す動作又は前記各第２デジタルメモリに蓄積された信号を読み出す動作は、前記複数の駆動パルス線のうちの少なくとも１つに駆動パルスが印加されている場合には停止することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の固体撮像装置。 A plurality of drive pulse lines for driving the first pixels and the second pixels;
The operation of reading the signal stored in each first digital memory or the operation of reading the signal stored in each second digital memory is performed by applying a drive pulse to at least one of the plurality of drive pulse lines. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the solid-state imaging device is stopped when it is present. 前記各第１画素及び各第２画素は、それぞれ複数の駆動パルスによって駆動され、
前記各第１デジタルメモリに蓄積された信号を読み出す動作又は前記各第２デジタルメモリに蓄積された信号を読み出す動作は、前記複数の駆動パルスのうちの少なくとも１つの立ち上がり時及び立ち下がり時において停止することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の固体撮像装置。 Each of the first pixels and the second pixels is driven by a plurality of driving pulses,
The operation of reading the signal stored in each first digital memory or the operation of reading the signal stored in each second digital memory is stopped at the time of rising and falling of at least one of the plurality of drive pulses. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein: 前記各第１デジタルメモリ及び前記各第２デジタルメモリは、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ又はフラッシュメモリであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の固体撮像装置。   The solid-state imaging device according to claim 1, wherein each of the first digital memories and each of the second digital memories is a DRAM, an SRAM, or a flash memory. 請求項１から８のいずれか１項に記載の固体撮像装置を備えていることを特徴とするカメラ。   A camera comprising the solid-state imaging device according to claim 1. 光電変換部を含み行列状に配置された複数の画素と、前記各画素の信号を列ごとにそれぞれ受ける複数の第１デジタルメモリ及び複数の第２デジタルメモリとを備えた固体撮像装置の駆動方法であって、
一の行に配置された前記画素を選択状態として、前記一の行に配置された画素の信号をデジタル信号に変換した後、前記各第１デジタルメモリに蓄積するステップ（ａ）と、
前記各第１デジタルメモリに蓄積されたデジタル信号を順次読み出し且つ出力するステップ（ｂ）と、
前記一の行と隣接する行に配置された前記画素を選択状態として、前記一の行と隣接する行に配置された画素の信号をデジタル信号に変換した後、前記第２デジタルメモリに蓄積するステップ（ｃ）と、
前記第２デジタルメモリに蓄積されたデジタル信号を順次読み出し且つ出力するステップ（ｄ）とを備え、
前記ステップ（ｂ）と前記ステップ（ｃ）とは、少なくとも一部を並行して行い、
前記ステップ（ｄ）と前記ステップ（ａ）とは、少なくとも一部を並行して行うことを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。 A driving method for a solid-state imaging device, comprising: a plurality of pixels arranged in a matrix including a photoelectric conversion unit; and a plurality of first digital memories and a plurality of second digital memories each receiving a signal of each pixel for each column Because
A step (a) of converting the signals of the pixels arranged in the one row into digital signals after the pixels arranged in one row are in a selected state, and storing them in the first digital memories;
Sequentially reading and outputting the digital signals stored in each of the first digital memories;
The pixel arranged in the row adjacent to the one row is selected, the signal of the pixel arranged in the row adjacent to the one row is converted into a digital signal, and then stored in the second digital memory. Step (c);
(D) sequentially reading and outputting the digital signals stored in the second digital memory,
The step (b) and the step (c) are performed at least partially in parallel,
The step (d) and the step (a) are performed at least partially in parallel, and the driving method of the solid-state imaging device, 前記ステップ（ａ）において、前記画素に駆動パルスを印加し、
前記ステップ（ｄ）は、前記ステップ（ａ）において、前記駆動パルスが立ち上がる際には、前記信号の読み出し又は出力を停止し、
前記ステップ（ｃ）において、前記画素に駆動パルスを印加し、
前記ステップ（ｂ）は、前記ステップ（ｃ）において、前記駆動パルスが立ち上がる際には、前記信号の読み出し又は出力を停止することを特徴とする請求項１０に記載の固体撮像装置の駆動方法。 In the step (a), a driving pulse is applied to the pixel,
The step (d) stops reading or outputting the signal when the drive pulse rises in the step (a),
In the step (c), a driving pulse is applied to the pixel,
The solid-state imaging device driving method according to claim 10, wherein the step (b) stops reading or outputting the signal when the driving pulse rises in the step (c).
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