CN102388604A

CN102388604A - 固体摄像装置

Info

Publication number: CN102388604A
Application number: CN2010800138721A
Authority: CN
Inventors: 杉山行信; 太田庆一; 富部隆志
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 2009-03-30
Filing date: 2010-03-24
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2030-03-24
Also published as: EP2416555A1; US20120002091A1; CN102388604B; KR20110133468A; EP2416555A4; JP2010239253A; TW201127033A; WO2010113722A1; JP5001970B2

Abstract

本发明的一个实施方式所涉及的固体摄像装置(1)是排列有进行光电转换的M个像素部(P(1)～P(16))的固体摄像装置，包含将来自M个像素部(P(1)～P(16))中的不同的像素部的输出信号依次保持的N个保持部(H(1)～H(4))(N小于M)、以及将来自N个保持部(H(1)～H(4))的输出信号依次放大的放大部(30)。

Description

固体摄像装置

技术领域

本发明涉及1维的固体摄像装置。

背景技术

下述专利文献1中，记载有2维配置有进行光电转换的多个像素部的固体摄像装置。另一方面，对于固体摄像装置，作为用于条型码读取等的固体摄像装置，存在1维配置有进行光电转换的多个像素部的固体摄像装置。

专利文献

专利文献1：日本特开2006-217274号公报

发明内容

发明所要解决的问题

1维的固体摄像装置可以通过在上述专利文献1所记载的2维的固体摄像装置中使用2维配置的像素部中的横1行或纵1列实现。

使用2维的固体摄像装置中的横1行的1维的固体摄像装置中，相对于M个像素部具备M个保持部。该固体摄像装置中，因为能够对全像素部同时地进行相对地需要时间的从像素部向保持部的传送，因而可以进行高速读取。然而，由于具备M个保持部，因而电路规模增大。另外，传送时的消耗电力增大。

另一方面，使用2维的固体摄像装置中的纵1列的1维的固体摄像装置中，相对于M个像素部具备1个保持部。该固体摄像装置中，因为保持部仅有1个，因而可以实现小型化、低价格化及低消耗电力化。然而，由于对全像素部依次进行相对地需要时间的从像素部向保持部的传送，因而读取速度变慢。

因此，本发明的目的在于提供一种小型化与高速化可以同时成立的固体摄像装置。

解决问题的技术手段

本发明的固体摄像装置是排列有进行光电转换的M个像素部的固体摄像装置，包含将来自M个像素部中的不同的像素部的输出信号依次保持的N个保持部(N小于M)以及将来自N个保持部的输出信号依次放大的放大部。

根据该固体摄像装置，由于保持部的个数比像素部的个数少，因而可以减小电路规模，从而可以实现小型化、低价格化及低消耗电力化。另外，根据该固体摄像装置，由于具备N个保持部，因而可以对N个像素部并列地进行相对地需要时间的从像素部向保持部的传送，使读取速度的高速化成为可能。

上述的N个保持部中的第n个保持部(n为从1至N的整数)将从M/N个像素部传送的传送信号依次保持，该M/N个像素部是从M个像素部中的第n个像素部起以间隔N个的方式邻接的像素部，上述的放大部优选为周期性地重复进行将从N个保持部读取的读取信号依次放大的读取处理。

根据该固体摄像装置，以利用放大部进行的读取处理的1个周期所需要的读取时间接近从像素部向保持部的传送时间的方式，决定保持部的个数N，从而可以更适当地高速化。

上述的M个像素部优选为分别具备进行光电转换的光电二极管、放大来自光电二极管的输出信号的放大用晶体管、连接于光电二极管与放大用晶体管之间的像素内传送用晶体管、为了重置放大用晶体管而连接于放大用晶体管输入与基准电压端子之间的像素重置用晶体管、以及连接于放大用晶体管的输出侧的传送用晶体管。

通过该构成，因为能够将光电二极管中所产生的电荷暂时保持于放大用晶体管的栅极电容中，因此，在光电二极管中能够开始下次的存储。由此，对全像素部能够大致同时地进行存储的开始及结束，从而能够确保图像取得时的同时性(全域快门)。

上述的M个像素部优选为分别具备进行光电转换的光电二极管、放大来自光电二极管的输出信号的第1放大用晶体管、以及放大来自第1放大用晶体管的输出信号的第2放大用晶体管，第1放大用晶体管的尺寸小于第2放大用晶体管的尺寸。

通过该构成，可以不降低光电二极管的灵敏度，而能够缩短从像素部向保持部的信号传送的时间(2段放大器)。

上述的固体摄像装置优选为还包含在M个像素部的排列方向上，配置于大致中央的输入输出电极。

例如，如果由于像素数增加而使芯片的长度方向上的长度变长，则由于热收缩等而产生输入输出电极的剥离。然而，根据该固体摄像装置，因为输入输出电极配置于大致中央，因而可以降低由于热收缩等引起的剥离。

发明的效果

根据本发明，可以同时实现固体摄像装置的小型化与高速化。

附图说明

图1是显示本发明的实施方式所涉及的固体摄像装置的构成的图。

图2是本发明的实施方式所涉及的固体摄像装置的电路图。

图3是图2所示的像素部的电路图。

图4是图2所示的保持电路的电路图。

图5是图2所示的放大部的电路图。

图6是显示本实施方式的固体摄像装置中的各信号波形的时序图。

图7是显示本实施方式的固体摄像装置的动作的图。

图8是本发明的变形例所涉及的像素部的电路图。

图9是本发明的变形例所涉及的保持电路的电路图。

符号的说明

1 固体摄像装置

10 受光部

20 保持部

30 放大部

40 输出选择部

50 输出选择部用时序产生部

60 偏压产生部

70 保持部用时序产生部

80 电极垫

C1 IC芯片

P(m) 像素部

PD(m) 光电二极管

Ta(m)、Ta2(m)、Ta3(m) 传送用晶体管

Tamp(m) 放大用晶体管(第1放大用晶体管)

Tamp2(m) 第2放大用晶体管

Th(m) 像素内传送用晶体管

Tr(m)、Tt(m) 晶体管

I1(m) 定电流源

H(n) 保持电路(保持部)

Cn(n)、Cs(n) 电容元件

SWn1(n)、SWn2(n)、SWs1(n)、SWs2(n) 开关

I(n)、I2(n) 定电流源

An、As 放大器

Asn 误差放大器

R1～R4 电阻元件

SWs、SWn 开关

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的优选的实施方式进行详细的说明。还有，在各附图中，对相同或相当的部分标以相同的符号。

图1是显示本发明的实施方式所涉及的固体摄像装置的构成的图，图2是本发明的实施方式所涉及的固体摄像装置的电路图。图1及图2所示的固体摄像装置1具备受光部10、保持部20、放大部30、输出选择部40、输出选择部用时序产生部50、偏压产生部60、保持部用时序产生部70、以及电极垫(输入输出电极)80。

受光部10用于对入射的光的像进行摄像，具有横1行即在IC芯片C1的长度方向上排列的M个像素部P(1)～P(M＝16)。像素部P(1)～P(M)具有共通的构成，具有产生对应于入射光量的量的电荷的光电二极管以及保持该电荷的像素内电荷保持部。受光部10根据从输出选择部40输出的控制信号(下述的Trans信号、Reset信号、Hold(m)信号及Address(m)信号)，进行从光电二极管向像素内电荷保持部的电荷的像素内传送以及从像素内电荷保持部向保持部20的电荷的传送等。输出选择部40接收来自输出选择部用时序产生部50的控制信号，控制电荷的像素内传送以及向保持部20的电荷的传送等的时序。还有，受光部10中的像素部P(1)～P(M)接收由偏压产生部60生成的偏压电压(下述的基准电压Vb1、Vb2)而动作。

保持部20具备具有共通的构成的N个保持电路H(1)～H(N＝4)。还有，权利要求所述的保持部是该保持电路H(1)～H(N)。保持电路H(1)～H(N)中的第n个保持电路(n＝1～N)连接于从像素部P(1)～P(M)中的第n个像素部起以间隔N个的方式邻接的M/N个像素部。例如，在M＝16，N＝4的情况下，第1个保持电路H(1)连接于从第1个像素部P(1)起以间隔4个的方式邻接的4个像素部P(1)、P(5)、P(9)、P(13)，第2个保持电路H(2)连接于从第2个像素部P(2)起以间隔4个的方式邻接的4个像素部P(2)、P(6)、P(10)、P(14)。另外，第3个保持电路H(3)连接于从第3个像素部P(3)起以间隔4个的方式邻接的4个像素部P(3)、P(7)、P(11)、P(15)，第4个保持电路H(4)连接于从第4个像素部P(4)起以间隔4个的方式邻接的4个像素部P(4)、P(8)、P(12)、P(16)。

保持电路H(1)～H(N)依次接收从所连接的M/N个像素部传送的电压，并保持这些电压值。另外，保持电路H(1)～H(N)可以保持表示重叠了杂音成分的信号成分的电压值，并且也保持表示杂音成分的电压值。保持电路H(1)～H(N)根据来自保持部用时序产生部70的控制信号(下述的set_s(n)信号、set_n(n)信号及shift(n)信号)，控制保持的时序。

放大部30依次接收从保持部20即保持电路H(1)～H(N)读取出的电压，周期性地重复进行放大这些电压值的读取处理。例如，对从保持电路H(1)～H(4)依次读取的像素部P(1)、P(2)、P(3)、P(4)的电压值依次放大/输出后，再对从保持电路H(1)～H(4)依次读取的像素部P(5)、P(6)、P(7)、P(8)的电压值依次放大/输出，之后，再对从保持电路H(1)～H(4)依次读取的像素部P(9)、P(10)、P(11)、P(12)的电压值依次放大/输出，再之后，再对从保持电路H(1)～H(4)依次读取的像素部P(13)、P(14)、P(15)、P(16)的电压值依次放大/输出。放大部30将放大了的电压经由电极垫80而向外部输出。

其次，对像素部P(1)～P(M)、保持电路H(1)～H(N)及放大部30进行详细的说明。

在此，就实用性而言，可以考虑例如具备M＝2800个像素部与N＝8个保持电路的固体摄像装置。然而，以下，为了说明的简略化，使像素部的个数为M＝16，保持电路的个数为N＝4。

图3是像素部P(1)～P(16)的电路图。在图3中，显示第m个像素部P(m)代表16个像素部P(1)～P(16)(m＝1～16)。像素部P(m)采用APS(Active Pixel Sensor)方式，具有光电二极管PD(m)、MOS晶体管Tt(m)、Tr(m)、Th(m)、Ta(m)、Tamp(m)。

在光电二极管PD(m)的阴极，经由串联连接的晶体管Tt(m)及晶体管Tr(m)而输入基准电压Vb1，阳极接地。晶体管Tt(m)与晶体管Tr(m)之间的节点(node)，经由像素内传送用晶体管Th(m)而连接于放大用晶体管Tamp(m)的栅极。向放大用晶体管Tamp(m)的漏极输入基准电压Vb2，源极经由传送用晶体管Ta(m)而连接于配线L(n)。

向晶体管Tt(m)的栅极输入Trans信号，向晶体管Tr(m)的栅极输入Reset信号。另外，向晶体管Th(m)的栅极输入Hold(m)信号，向晶体管Ta(m)的栅极输入Address(m)信号。这些Trans信号、Reset信号、Hold(m)信号、Address(m)信号从输出选择部40供给。另外，基准电压Vb1、Vb2从偏压产生部60供给。

如果Reset信号、Trans信号为高电平，则光电二极管PD(1)～PD(16)被重置为基准电位(Vb1)。如果Trans信号为低电平，则对应于外部光量在光电二极管PD(1)～PD(16)中产生电荷并开始存储。如果Trans信号、Hold(1)～(16)信号为高电平，则进行从光电二极管PD(1)～PD(16)向放大用晶体管Tamp(1)～(16)的栅极电容(像素内电荷保持部)的电荷的像素内传送。由此，实现了全像素部中的存储的开始、结束大致同时地进行的全域快门模式的动作。

对应于放大用晶体管Tamp(m)的栅极电容所保持的电荷的量的电压值，通过关闭晶体管Ta(m)，而作为信号成分向配线L(n)依次输出。还有，通过使Reset信号与Hold(m)信号为高电平，从而放大用晶体管Tamp(m)的栅极电容被重置。通过在该状态下关闭晶体管Ta(m)，从而可以从像素部P(m)向配线L(n)输出噪声成分。

图4是保持电路H(1)～H(4)的电路图。在图4中，显示第n个保持电路H(n)代表4个保持电路H(1)～H(4)(n＝1～4)。

保持电路H(n)具有用于保持从像素部P(m)输出的信号成分的电容元件Cs(n)、以及开关SWs1(n)、SWs2(n)。另外，保持电路H(n)具有用于保持从像素部P(m)输出的噪声成分的电容元件Cn(n)、以及开关SWn1(n)、SWn2(n)。另外，保持电路H(n)具有定电流源I(n)。

开关SWs1(n)与开关SWs2(n)串联连接于配线L(n)与配线out_s之间。在开关SWs1(n)与开关SWs2(n)之间的节点，连接有电容元件Cs(n)的一端，电容元件Cs(n)的另一端接地。同样，开关SWn1(n)与开关SWn2(n)连接于配线L(n)与配线out_n之间。在开关SWn1(n)与开关SWn2(n)之间的节点，连接有电容元件Cn(n)的一端，电容元件Cn(n)的另一端接地。

开关SWs1(n)根据set_s(n)信号进行开闭，开关SWn1(n)根据set_n(n)信号进行开闭。另外，开关SWs2(n)、SWn2(n)根据shift(n)信号进行开闭。set_s信号、set_n信号、shift(n)信号从保持部用时序产生部70供给。

定电流源I(n)连接于配线L(n)。这样，由于定电流源I(n)不是设置于像素部P(m)的输出段，而是设置于保持电路H(n)的输入段，因而在像素部P(m)与保持电路H(n)之间授受电流信号。电流信号与电压信号相比，由于因配线等的电容造成的信号劣化少，因此，根据该构成，可以降低因配线L(n)等的电容造成的信号劣化。

该保持电路H(n)中，通过根据set_s信号闭/开开关SWs1(n)，从而将从像素部P(m)输出的信号成分存储/保持于电容元件Cs(n)。然后，如果根据shift(n)信号关闭开关SWs2(n)，则将由电容元件Cs(n)保持的电压值向配线out_s输出。另一方面，通过根据set_n闭/开开关SWn1(n)，从而将从像素部P(m)输出的噪声成分存储/保持于电容元件Cn(n)。然后，如果根据shiht(n)信号关闭开关SWn2(n)，则将由电容元件Cn(n)保持的电压值输出至配线out_n。

图5是放大部30的电路图。图5所示的放大部30具有放大器As、An，差动放大器Asn，开关SWs、SWn，及电阻元件R1～R4。

放大器As的输入端子连接于配线out_s，输出端子经由电阻元件R1而连接于差动放大器Asn的反转输入端子。同样，放大器An的输入端子连接于配线out_n，输出端子经由电阻元件R2而连接于差动放大器Asn的非反转输入端子。差动放大器Asn的非反转输入端子经由电阻元件R3接地，在差动放大器Asn的非反转输入端子输入有将放大器An的输出信号由电阻元件R2、R3的串联电路进行分压了的电压。另外，在差动放大器Asn的输出端子与反转输入端子之间连接有反馈用电阻元件R4，差动放大器Asn的输出端子连接于视频输出配线Video。

另外，在放大器As、An的输入端子与接地电位之间，分别连接有开关SWs、SWn。开关SWs、SWn根据Hreset信号而开闭。在开关SWs、SWn闭合时，分别重置放大器As、An的输入端子。

在开关SWs、SWn断开时，接收从保持电路H(n)输出的信号成分及噪声成分，输出由差动放大器Asn除去了噪声成分的信号成分。

其次，说明本实施方式的固体摄像装置1的动作。图6是显示固体摄像装置中的各信号波形的时序图，图7是显示固体摄像装置的动作的图。

(像素部P(1)～P(16)的重置及电荷存储)

如图6所示，在时刻t1之前，即在Reset信号及Trans信号为高电平的期间，进行像素部P(1)～P(16)的光电二极管PD(1)～PD(16)的重置。如果Trans信号在时刻t1变为低电平，则结束光电二极管PD(1)～PD(16)的重置。

接着，在期间t1～t5，进行16个光电二极管PD(1)～PD(16)中的电荷的存储。在存储期间t1～t5中，期间t2～t3通过使Reset信号及Hold(1)～Hold(16)信号为高电平，从而重置放大用晶体管Tamp(1)～Tamp(16)的栅极电容。另外，在存储期间t1～t5的最后的期间，即在期间t4～t5，如果Trans信号及Hold(1)～Hold(16)信号为高电平，则进行从光电二极管PD(1)～PD(16)向各个像素的放大用晶体管Tamp(1)～Tamp(16)的栅极电容(像素内电荷保持部)的电荷的像素内传送。

接着，在时刻t6，如果Trans信号及Reset信号为高电平，则光电二极管PD(1)～PD(16)被重置为重置电位(Vb1)。

(由像素部P(1)及保持电路H(1)的电荷传送及电荷读取)

在期间t7～t8，如果Address(1)信号及set_s(1)信号为高电平，则将对应于保持于像素部P(1)的放大用晶体管Tamp(1)栅极电容的电荷的电荷(信号成分)，传送至保持电路H(1)的电容元件Cs(1)。

接着，在期间t9～t11，如果Hold(1)信号为高电平，则重置放大用晶体管Tamp(1)的栅极电容。另外，在期间t10～t12，如果Address(1)信号及set_n(1)信号为高电平，则将来自像素部P(1)的噪声成分传送至保持电路H(1)的电容元件Cn(1)。

接着，在期间t12～t14，如果shift(1)信号为高电平，则信号成分从保持电路H(1)的电容元件Cs(1)被读取至放大部30，并且噪声成分从电容元件Cn(1)被读取至放大部30。于是，由放大部30，从信号成分中除去噪声成分并输出。

(由像素部P(2)及保持电路H(2)的电荷传送及电荷读取)

在期间t8～t10，如果Address(2)信号及set_s(2)信号为高电平，则将对应于保持于像素部P(2)的放大用晶体管Tamp(2)栅极电容的电荷的电荷(信号成分)，传送至保持电路H(2)的电容元件Cs(2)。

接着，在期间t11～t13，如果Hold(2)信号为高电平，则重置放大用晶体管Tamp(2)的栅极电容。另外，在期间t12～t14，如果Address(2)信号及set_n(2)信号为高电平，则将来自像素部P(2)的噪声成分传送至保持电路H(2)的电容元件Cn(2)。

接着，在期间t14～t15，如果shift(2)信号为高电平，则信号成分从保持电路H(2)的电容元件Cs(2)被读取至放大部30，并且噪声成分从电容元件Cn(2)被读取至放大部30。于是，由放大部30，从信号成分中除去噪声成分并输出。

这样，由像素部P(1)～P(16)及保持电路H(1)～H(4)的电荷传送及电荷读取，对于像素部P(1)～P(16)依次进行。

如图7所示，像素部P(1)～P(16)，通过使传送开示时刻依次延迟，从而依次进行电荷的传送。

保持电路H(1)依次保持从像素部P(1)、P(5)、P(9)、P(13)传送的电压，并依次进行读取，这些像素部P(1)、P(5)、P(9)、P(13)是从像素部P(1)起以间隔4个的方式邻接的像素部。保持电路H(2)依次保持从像素部P(2)、P(6)、P(10)、P(14)传送的电压，并依次进行读取，这些像素部P(2)、P(6)、P(10)、P(14)是从像素部P(2)起以间隔4个的方式邻接的像素部。保持电路H(3)依次保持从像素部P(3)、P(7)、P(11)、P(15)传送的电压，并依次进行读取，这些像素部P(3)、P(7)、P(11)、P(15)是从像素部P(3)起以间隔4个的方式邻接的像素部。保持电路H(4)依次保持从像素部P(4)、P(8)、P(12)、P(16)传送的电压，并依次进行读取，这些像素部P(4)、P(8)、P(12)、P(16)是从像素部P(4)起以间隔4个的方式邻接的像素部。

放大部30将从保持电路H(1)～H(4)依次读取的像素部P(1)、P(2)、P(3)、P(4)的电压值依次放大/输出后，再将从保持电路H(1)～H(4)依次读取的像素部P(5)、P(6)、P(7)、P(8)的电压值依次放大/输出，之后，再将从保持电路H(1)～H(4)依次读取的像素部P(9)、P(10)、P(11)、P(12)的电压值依次放大/输出，再之后，再将从保持电路H(1)～H(4)依次读取的像素部P(13)、P(14)、P(15)、P(16)的电压值依次放大/输出。即，放大部30周期性地重复进行依次接收从保持电路H(1)～H(4)读取的电压并放大这些电压值的读取处理。

使放大部30的读取处理的1个周期为ta，从各像素部P(1)～P(16)向各保持电路H(1)～H(4)的传送时间为tb，则读取处理的1个周期ta与传送时间tb被设定为满足：

tb＝3×ta＝(N-1)×ta。

由此，放大部30在从保持电路H(1)～H(4)中的任意的保持电路进行读取时，可以在其它的保持电路进行传送，从而可以确保充分的传送时间tb。

根据本实施方式的固体摄像装置1，由于保持电路H(1)～H(4)的个数比像素部P(1)～P(16)的个数少，因而可以减小电路规模，从而使小型化、低价格化及传送时的低消耗电力化成为可能。另外，根据本实施方式的固体摄像装置1，因为具备4个保持电路，因而可以对4个像素部并列地进行相对地需要时间的从像素部P(1)～P(16)向保持电路H(1)～H(4)的传送，使读取速度的高速化成为可能。

另外，以由放大部30的读取处理的1个周期所需要的读取时间ta，为从各像素部P(1)～P(M)向各保持电路H(1)～H(N)的传送时间tb的(1/(N-1))倍的方式，决定保持电路的个数N，因而即使传送时间比较长，也可以更适当地高速化。

在此，如使用专利文献1所记载的2维的固体摄像装置中的纵1列的1维的固体摄像装置所述，在相对于M个像素部具备1个保持电路的方式中，难以将保持电路相对于像素部接近地配置。

然而，根据本实施方式的固体摄像装置1，因为各保持电路H(1)～H(4)可以相对于像素部P(1)～P(16)比较近地配置，因而可以缩短从像素部P(1)～P(16)至保持电路H(1)～H(4)的配线，而可以减小配线电容。其结果，可以缩短传送时间，使读取速度的高速化成为可能。

另外，如使用专利文献1所记载的2维的固体摄像装置中的横1行的1维的固体摄像装置所述，在相对于M个像素部具备M个保持电路的方式中，由于IC芯片形状，保持用电容元件为细长的形状，电容值的偏差变大。

然而，根据本实施方式的固体摄像装置1，因为各保持电路H(1)～H(4)中的保持用电容元件Cs(1)～Cs(4)、Cn(1)～Cn(4)可以为相对上的正方形状，因而可以相对地降低电容值的偏差，其结果，可以降低保持电路H(1)～H(4)的偏差。

其次，针对本实施方式的固体摄像装置1的布局，使用图1进行详细的说明。受光部10即16个像素部P(1)～P(16)，在IC芯片C1的长度方向上排列成1列，另外，输出选择部40也邻接于像素部P(1)～P(16)，而在IC芯片C1的长度方向上排列成1列。在这些像素部P(1)～P(16)及输出选择部40的下部，配置有保持部20、放大部30、输出选择部用时序产生部50、偏压产生部60、保持部用时序产生部70以及电极垫(输入输出电极)80。

电极垫80配置于IC芯片C1的长度方向的中央附近。就在电极垫80的一侧方的附近配置有放大部30，就在放大部30的附近配置有保持部20。另外，就在保持部20的附近，配置有保持部用时序产生部70。另一方面，在电极垫80的另一侧方，配置有偏压产生部60及输出选择部用时序产生部50。

该IC芯片C1在长度方向上具有长的横长形状。这样的横长形状中，因装配步骤等的热处理，使IC芯片C1在长度方向上大幅地伸缩，其结果，产生电极垫的剥离。然而，根据本实施方式的固体摄像装置1，由于将电极垫80配置于IC芯片C1的长度方向的中央附近，因而可以降低因热收缩所造成的剥离。

还有，本发明并不限定于上述的本实施方式，可以进行各种各样的变形。例如，本实施方式中，如图3所示，像素部P(m)采用具备1个放大用晶体管Tamp(m)的1段放大器构成，但是，像素部也可以为具备多个放大用晶体管的形态。在图8中，显示采用具备2个放大用晶体管的2段放大器构成的像素部。

如图8所示，2段放大器构成的像素部P(m)，在1段放大器构成的像素部P(m)中还具备晶体管Tamp2(m)、Ta2(m)、Ta3(m)及定电流源I1(m)。晶体管Ta(m)的发射体，经由晶体管Ta2(m)而连接于第2放大用晶体管Tamp2(m)的栅极，在第2放大用晶体管Tamp2(m)的栅极，经由晶体管Ta3(m)而输入基准电压Vb3。第2放大用晶体管Tamp2(m)的集电极接地，发射体连接于配线L(n)。在晶体管Ta(m)的发射体连接有定电流源I1(m)。向晶体管Ta2(m)、Ta3(m)的栅极输入Address(m)信号。

连接于该2段放大器构成的像素部P(m)的保持电路H(n)，如图9所示，有必要在图4所示的保持电路H(n)中具备取代定电流源I(n)的连接于基准电压Vb4的定电流源I2(n)。

但是，图3所示的1段放大器构成中，若放大用晶体管Tamp(m)的尺寸变大，则起因于放大用晶体管Tamp(m)的栅极电容，光电二极管PD(m)的电荷电压转换系数变差，灵敏度变差。因此，无法使放大用晶体管Tamp(m)的尺寸变大，并且流动于配线L(n)的电流受限制。

因此，图8所示的2段放大器构成中，减小第1放大用晶体管Tamp(m)的尺寸，并且使第2放大用晶体管Tamp2(m)的尺寸比第1放大用晶体管Tamp(m)的尺寸大。

通过该构成，可以不使光电二极管PD(m)的灵敏度降低，并且可以向配线L(n)供给比较大的电流。其结果，可以缩短向保持电路H(n)的信号传送的时间。

产业上的利用可能性

可以适用于同时实现固体摄像装置的小型化与高速化的用途中。

Claims

1.一种固体摄像装置，其特征在于，

是排列有进行光电转换的M个像素部的固体摄像装置，

包含：

N个保持部，将来自所述M个像素部中的不同的像素部的输出信号依次保持，其中，N小于M；以及

放大部，将来自所述N个保持部的输出信号依次放大。

2.如权利要求1所述的固体摄像装置，其特征在于，

所述N个保持部中的第n个保持部将从M/N个像素部传送的传送信号依次保持，该M/N个像素部是从所述M个像素部中的第n个像素部起以间隔N个的方式邻接的像素部，

所述放大部周期性地重复进行将从所述N个保持部读取的读取信号依次放大的读取处理，

其中，n是从1至N的整数。

3.如权利要求1所述的固体摄像装置，其特征在于，

所述M个像素部分别包含：

光电二极管，其进行光电转换；

放大用晶体管，其放大来自所述光电二极管的输出信号；

像素内传送用晶体管，其连接于所述光电二极管与所述放大用晶体管之间；

像素重置用晶体管，其为了重置所述放大用晶体管而连接于所述放大用晶体管输入与基准电压端子之间；以及

传送用晶体管，其连接于所述放大用晶体管的输出侧。

4.如权利要求1所述的固体摄像装置，其特征在于，

所述M个像素部分别包含：

光电二极管，其进行光电转换；

第1放大用晶体管，其放大来自所述光电二极管的输出信号；以及

第2放大用晶体管，其放大来自所述第1放大用晶体管的输出信号，

所述第1放大用晶体管的尺寸小于所述第2放大用晶体管的尺寸。

5.如权利要求1所述的固体摄像装置，其特征在于，

还包含输入输出电极，其在所述M个像素部的排列方向上，配置于大致中央。