CN103609097A - 固体摄像装置用信号处理装置以及固体摄像装置 - 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而缩小芯片大小。提供一种固体摄像装置(1)，其具备比并联连接在第二传输线(7)的单位读出数多的电容元件(C)，连接有多个像素(3)的多个第一传输线(5)并联连接在第二传输线(7)，固体摄像装置(1)进行如下步骤：通过切换像素(3)以及电容元件(C)来将从一个像素(3)输出的噪声信号经由第二传输线(7)传输到一个电容元件(C)进行保持的动作重复单位读出数次；以及通过切换像素(3)以及电容元件(C)来将从一个像素(3)输出的信号噪声和信号经由第二传输线(7)传输到一个电容元件(C)进行保持之后同时输出从同一像素(3)输出且保持在不同电容元件(C)中的噪声信号以及信号噪声和信号的动作重复单位读出数次。

Description

固体摄像装置用信号处理装置以及固体摄像装置
技术领域
本发明涉及一种固体摄像装置用信号处理装置以及固体摄像装置。
背景技术
以往，已知如以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，全部的垂直信号线具备两个电容元件，该两个电容元件用于从像素内的电荷电压变换元件输出将像素内的电荷电压变换元件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叠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。)而分别保持它们。
而且，该固体摄像装置为如下结构：在将来自通过垂直移位寄存器选择的行的全部的像素的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输出噪声电压以及信号噪声和电压，通过计算这些电压的差来进行噪声消除。
专利文献1：日本特开2000─4399号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，专利文献1的固体摄像装置存在如下问题：在CMOS图像传感器的芯片上设置数量为垂直信号线条数两倍的电容元件，因此电容元件部的面积比率相对于像素阵列变大。
本发明是鉴于上述的事情而完成的，目的在于提供一种能够维持抗噪性高的信号并且减少芯片上的电容元件的数量而缩小芯片大小的固体摄像装置用信号处理装置以及固体摄像装置。
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。
本发明的一个方式提供一种固体摄像装置用信号处理装置，其与像素阵列部相连接，在该像素阵列部中多个像素组分别共用连接的多个第一传输线中的各个第一传输线经由第一开关并联连接在第二传输线，并经由该第二传输线将噪声信号以及信号噪声和信号以每次输出单位读出数地轮流地输出，其中，上述像素组是由二维排列的多个单位像素内的一个以上的上述单位像素构成的，该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，能够将上述电荷电压变换元件复位时所产生的上述噪声信号以及在该噪声信号上叠加通过光电变换所产生的信号的上述信号噪声和信号分开输出，该固体摄像装置用信号处理装置具备：电容元件，其并联连接到上述第二传输线，比单位读出数多；第二开关，其设置在各该电容元件与上述第二传输线之间；第三开关，其选择性地同时输出保持在各该电容元件内的两个该电容元件中的信号；以及控制部，其控制上述第二开关以及上述第三开关，在由上述单位读出数个的上述像素组构成的被指定的读出组中，该控制部进行第一步骤以及第二步骤，其中，在上述第一步骤中，通过控制上述第二开关将从上述像素组内的一个上述单位像素输出到上述第二传输线的噪声信号传输到一个上述电容元件进行保持，切换上述像素组以及上述电容元件来重复实施该动作单位读出数次；在上述第二步骤中，控制第二开关来将从上述像素组内的一个上述单位像素输出到上述第二传输线的信号噪声和信号传输到其它的一个上述电容元件进行保持，之后控制上述第三开关使从同一上述单位像素输出并保持在不同上述电容元件中的一个噪声信号以及一个信号噪声和信号同时输出，切换上述像素组以及上述电容元件来实施该动作单位读出数次。
根据本方式，对于通过将全部的单位像素的电荷电压变换元件进行复位所产生的噪声信号，控制部通过在第一步骤中控制单位像素以及第一开关，指定的读出组内的单位读出数个噪声信号经由第一传输线逐个地读出到第二传输线，通过第二开关的操作从第二传输线逐个地传输到电容元件进行保持。电容元件准备得比单位读出数多，因此单位读出数个的噪声信号全部传输到电容元件进行保持后还剩下没有保持噪声信号的一个以上的电容元件。
在该状态下，控制部通过在第二步骤中控制单位像素以及第一开关来从某个单位像素经由第一传输线将信号噪声和信号读出到第二传输线，通过第二开关的操作从第二传输线传输到剩下的电容元件进行保持。这之后，控制部通过操作第三开关来输出保持在电容元件的信号噪声和信号以及与输出了该信号噪声和信号的单位像素相对应而保持在其它的电容元件的噪声信号。而且，通过重复它来输出单位读出数个的信号噪声和信号以及噪声信号，因此通过在其后级从信号噪声和信号减去噪声信号能够获得S/N比高的信号。
在这种情况下，根据本方式，不需要如以往那样准备单位像素数两倍的电容元件，只要准备对单位读出数加一个以上的数的数量即可，能够削减部件数量并且抑制该部件所占的比例，能够缩小芯片大小。
在上述方式中也可以是，上述电容元件具备上述单位读出数个的噪声用电容元件以及两个以上的信号用电容元件，上述控制部在上述第一步骤中使从上述单位像素输出的噪声信号传输到上述噪声用电容元件进行保持，并且在上述第二步骤中使从与上述信号用电容元件数量相同的不同的上述单位像素输出的信号噪声和信号传输到不同的上述信号用电容元件进行保持。
通过这样，能够在第二步骤中从一个信号用电容元件输出一个单位像素的信号噪声和信号的时间带使其它的单位像素的信号噪声和信号输出到其它的信号用电容元件进行保持，能够实现处理的高速化。
另外，在上述方式中也可以是，上述电容元件具备上述单位读出数个的噪声用电容元件以及三个以上的信号用电容元件，上述控制部在上述第一步骤中使从上述单位像素输出的噪声信号传输到上述噪声用电容元件进行保持，并且在上述第二步骤中使从与上述信号用电容元件数量相同的不同的上述单位像素输出的信号噪声和信号随机地传输到不同的上述信号用电容元件进行保持。
通过这样，能够在第二步骤中从一个信号用电容元件输出一个单位像素的信号噪声和信号的时间带使其它的单位像素的信号噪声和信号输出到其它的信号用电容元件进行保持，能够实现处理的高速化。在这种情况下，三个以上的信号用电容元件不是以固定的顺序使用而是随机地使用，因此能够难以看到由包含信号用电容元件的每列的偏差所产生的固定图案噪声。
另外，在上述方式中也可以是，上述电容元件具备上述单位读出数个的共用电容元件以及一个以上的信号用电容元件，上述控制部在上述第一步骤中使从上述单位像素输出的噪声信号传输到上述共用电容元件进行保持，并且在上述第二步骤中使从数量比上述信号用电容元件多一个的不同的上述单位像素输出的信号噪声和信号轮流地传输到某个上述信号用电容元件或者通过紧挨着的之前的第三开关的操作而输出了噪声信号的上述共用电容元件来进行保持。
通过这样，能够在第二步骤中从一个信号用电容元件输出一个单位像素的信号噪声和信号的时间带使其它的单位像素的信号噪声和信号输出到其它的信号用电容元件或者共用电容元件进行保持，能够实现处理的高速化。在该情况下，不是轮流地使用信号用电容元件或者特定的共用电容元件而是依次替换所使用的共用电容元件，因此能够难以看到由包含信号用电容元件的每列的偏差所产生的固定图案噪声。
本发明的另一种方式提供一种固体摄像装置，具备：上述任一项所记载的固体摄像装置用信号处理装置；以及上述像素阵列部，其与该固体摄像装置用信号处理装置连接，该像素阵列部具备：二维排列的多个单位像素，该单位像素包含对入射光进行光电变换的上述光电变换元件以及对光电变换后的信号电荷进行电压变换的上述电荷电压变换元件，能够分开输出该电荷电压变换元件复位时所产生的噪声信号以及在该噪声信号上叠加通过光电变换所产生的信号的信号噪声和信号；多个上述第一传输线，由一个以上的上述单位像素构成的多个像素组分别共用地连接多个上述第一传输线；上述第一开关，其设置于各该第一传输线；以及上述第二传输线，上述第一传输线分别经由上述第一开关并联连接到上述第二传输线。
在上述方式中也可以是，上述像素阵列部与包含上述电容元件、上述第二开关以及上述第三开关的噪声消除电路部分别装载于不同的芯片，这些芯片通过上述第二传输线相连接。
通过这样，从包含像素阵列的芯片去掉了占大面积的电容元件，因此能够从包含像素阵列的芯片上极力减少对光电变换没有贡献的部分。包含装载电容元件的噪声消除电路的芯片能够配置在包含像素阵列的芯片的背面侧，作为整体能够实现从正面看的投影面积的缩小。
发明的效果
根据本发明，起到如下效果：能够维持抗噪性高的信号并且减少芯片上的电容元件的数量而缩小芯片大小。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的固体摄像装置的结构的俯视图。
图2是表示图1的固体摄像装置所具备的像素的结构的俯视图。
图3是表示图1的固体摄像装置的动作的时序图。
图4是表示噪声输出晶体管以及信号输出晶体管形成源极跟随器的图1的固体摄像装置的变形例的局部结构的俯视图。
图5是表示图4的变形例所涉及的固体摄像装置的动作的时序图。
图6是表示具备三个信号用电容元件的图1的固体摄像装置的变形例的局部结构的俯视图。
图7是表示图6的变形例所涉及的固体摄像装置的动作的时序图。
图8是表示将信号用电容元件和噪声用电容元件设为共用的图1的固体摄像装置的变形例的局部结构的俯视图。
图9是表示图8的变形例所涉及的固体摄像装置的动作的时序图。
图10是表示图8的变形例所涉及的固体摄像装置的另一个动作的时序图。
图11的(a)～(d)是说明图10的时序图的时刻t1～t4的向电容元件的噪声电压以及信号噪声和电压的输入输出的图。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的一个实施方式所涉及的固体摄像装置1。
本实施方式所涉及的固体摄像装置1装载于内窥镜、数码照相机等摄影装置中，如图1所示，固体摄像装置1所具备的电路由两个电路模块2a、2b构成。
一个电路模块2a由像素阵列以及扫描部构成。即，一个电路模块2a具备有像素阵列4，该像素阵列4包含正方排列的m行n列的像素(单位像素、像素组)3、将属于同一列的像素3共通连接的垂直信号线(第一传输线)5、设置在各该垂直信号线5的列选择晶体管(第一开关)6以及水平信号线(第二传输线)7，垂直信号线5经由该列选择晶体管6并联地共通连接于该水平信号线(第二传输线)7。另外，一个电路模块2a具备有扫描部，该扫描部包含从像素阵列4中选择一行并使所选择的行的像素3的电压输出到垂直信号线5的第一扫描单元8、以及选择一个垂直信号线5并使电压从所选择的垂直信号线5输出到水平信号线7的第二扫描单元9。该电路模块2a也可以构成为从像素3向水平信号线7输出电流、将该电流通过设置在水平信号线7的未图示的电流电压变换元件来变换为电压进行输出。
另一个电路模块2b由噪声消除电路构成。即，另一个电路模块2b具备并联连接在水平信号线7的多个电容元件CSeven、CSodd、CN1～CNn(以下将这些电容元件统称为电容元件C。)、设置在该各电容元件C与水平信号线7之间的输入晶体管(第二开关)10、11以及设置在各电容元件C与输出端子12、13之间的的输出晶体管(第三开关)14、15。另外，另一个电路模块2b具备选择使来自水平信号线7的电压输入的电容元件C的第三扫描单元16、选择输出电压的电容元件C的第四扫描单元17以及控制第一～第四扫描单元8、9、16、17的动作的控制电路(控制部)18。本发明所涉及的固体摄像装置用信号处理装置与电路模块2b相当。
图2表示各像素3的电路结构的一个例子。如图2所示，像素3具备：光电二极管(PD、光电荷变换元件)31，其对接收到的光信号进行光电变换来蓄积信号电荷；传输晶体管(传输单元)32，其传输蓄积在该PD31中的信号电荷；浮置扩散区(FD、电荷电压变换元件)33，其蓄积通过该传输晶体管32传输来的信号电荷；放大晶体管34，其将蓄积在该FD33中的信号电荷以电压读出；像素选择晶体管35，其连接在该放大晶体管34与垂直信号线5之间；以及复位晶体管36，其将FD33的电压复位为复位电压Vrst。
通过从第一扫描单元8向作为开关进行动作的各晶体管32、35、36输入脉冲φt、φx、φr来驱动像素3。即，首先，通过向传输晶体管32输入脉冲φt，PD31此前蓄积的信号电荷传输到FD33。FD33通过蓄积传输来的信号电荷来生成与该信号电荷的量相应的信号电压。接着，通过向像素选择晶体管35输入脉冲φx，FD33所生成的信号电压经由放大晶体管34输出到垂直信号线5。通过向复位晶体管36输入脉冲φr使FD33的电压复位到复位电压Vrst。
在此，在向像素3的复位晶体管36输入脉冲Φr之后、接着向像素选择晶体管35输入脉冲Φx。由此，像素3将不包含PD31的信号电压的电压、即将伴随复位晶体管36的复位动作而保持在FD33的噪声电压(噪声信号)输出到垂直信号线5。之后，在像素3中向传输晶体管32以及像素选择晶体管35输入脉冲φt、φx。由此，像素3将在噪声电压上重叠了信号电压的信号噪声和电压(信号噪声和信号)输出到垂直信号线5。
附图标记19是向垂直信号线5提供恒电流的恒流电路元件。在通过恒流电路元件19向各垂直信号线5提供恒电流的状态下按顺序通过第二扫描单元9对第一列的列选择晶体管6到第n列的列选择晶体管6输入脉冲，由此从各垂直信号线5向水平信号线7输出电压。输出到水平信号线7的电压经由信号放大输出电路20传输到第二电路模块2b。
作为电容元件，具备有像素阵列4的列的数量(单位读出数)的噪声用电容元件CN1～CNn以及两个信号用电容元件CSeven、CSodd。以下将连接于噪声用电容元件CN1～CNn的输入晶体管10以及输出晶体管14分别称为噪声输入晶体管以及噪声输出晶体管，将连接于信号用电容元件CSeven、CSodd的输入晶体管11以及输出晶体管15分别称为信号输入晶体管以及信号输出晶体管。噪声用电容元件CN1～CNn经由噪声输出晶体管14并联连接在第一输出端子12。信号用电容元件CSeven、CSodd经由信号输出晶体管15并联连接在第二输出端子13。
控制电路18按照预先设定的脉冲序列将输出各脉冲的控制信号输出到第一～第四扫描单元8、9、16、17，由此控制来自像素阵列4的电压的读出动作。
接着，参照图3的时序图说明由该控制电路18控制的固体摄像装置1的动作。
本实施方式所涉及的固体摄像装置1按顺序执行从像素3读出噪声电压的第一步骤以及从像素3读出信号噪声和电压的第二步骤。
在第一步骤中，固体摄像装置1通过第一扫描单元8来选择第一行的像素3，将噪声电压从所选择的第一行的n个像素3(读出组)读出到垂直信号线5。
接着，将读出的噪声电压从垂直信号线5传输到噪声用电容元件CN1～CNn。具体地说，第二扫描单元9向第一列的列选择晶体管6输入脉冲φH1、与此同时第三扫描单元16向第一列的噪声输入晶体管10输入脉冲φN1_in。由此，第一列的像素3的噪声电压保持到第一列的噪声用电容元件CN1。同样地，固体摄像装置1将第二列～第n列的像素3的噪声电压分别保持到第二列～第n列的噪声用电容元件CN2～CNn。
接着，在第二步骤中，固体摄像装置1将信号噪声和电压从第一行的n个像素3读出到垂直信号线5。
接着，将读出的信号噪声和电压从垂直信号线5传输到信号用电容元件CSeven、CSodd中的一个，与该传输同步地从信号用电容元件CSeven、CSodd的另一个输出信号噪声和电压。具体地说，首先，第二扫描单元9向第一列的列选择晶体管6输入脉冲φH1，与此同时第三扫描单元16向一个信号输入晶体管11输入脉冲φSeven_in。由此，从第一列的垂直信号线5读出到水平信号线7的信号噪声和电压传输给一个信号用电容元件CSeven。
接着，第二扫描单元9向第二列的列选择晶体管6输入脉冲φH2，与此同时第三扫描单元16向另一个信号输入晶体管11输入脉冲φSodd_in。由此，将从第二列的垂直信号线5读出到水平信号线7的信号噪声和电压传输给另一个信号用电容元件CSodd。与这些脉冲φH2、φSodd_in的输入同时地，第四扫描单元17向第一列的噪声输出晶体管14输入脉冲φSeven_out并且向一个信号输出晶体管15输入脉冲φN1_out。由此，将从第一行第一列的像素3读出的噪声电压以及信号噪声和电压从第一输出端子12以及第二输出端子13同时地进行输出。
同样地，固体摄像装置1重复如下动作：将第j(j=3，4，…，n)列的像素3的信号噪声和电压保持到一个信号用电容元件CSeven/Csodd，将紧挨着的之前的保持在另一个信号用电容元件CSodd/CSeven的第j–1列的像素3的信号噪声和电压与该像素3的噪声电压同时输出。
在从电容元件CSodd、CSeven、CN1～CNn输出了第一行的全部列的像素3的噪声电压以及信号噪声和电压之后，固体摄像装置1对第二行～第m行也重复相同的动作。由此，输出全部的像素3的噪声电压以及信号噪声和电压。输出的同一像素3的噪声电压以及信号噪声和电压通过未图示的外部的信号处理部进行处理，通过从信号噪声和电压减去噪声电压来计算各像素3的实际的信号电压。
此外，在图3中，IN表示被输入来自水平信号线7的电压的第二电路模块2b的输入端子23中的电压，OUT(N)以及OUT(S)分别表示第一输出端子12以及第二输出端子13的电压。
这样，根据本实施方式，为了获得各像素3的噪声电压以及信号噪声和电压，电容元件C的数量是像素3的列数上加2的数量即可。由此，与具备像素3的列数的两倍数量的电容元件的以往的固体摄像装置相比能够缩小电路的面积。特别是，在以往的固体摄像装置中电容元件占据电路整体的面积大，因此削减该电容元件的数量对固体摄像装置1整体的小型化有效。
并且，由像素阵列以及扫描部构成的第一电路模块2a和由噪声消除电路构成的第二电路模块2b构成在不同的芯片上，将包含第二电路模块2b的芯片配置在包含第一电路模块2a的芯片的背面侧，由此作为整体能够缩小从正面看的投影面积。
此外，在本实施方式中，设为从像素3读出的噪声电压保持在与该像素3的列相对应的列的噪声用电容元件CN1～CNn，但是也可以代替它而保持在任意的列的噪声用电容元件CN1～CNn。在这种情况下，只要例如控制电路18将哪个列的像素3的噪声电压保持在哪个列的噪声用电容元件CN1～CNn对应起来进行存储即可。
另外，在本实施方式中，设为具备两个信号用电容元件CSeven、CSodd，但是信号用电容元件只要至少具备一个即可。在只具备一个信号用电容元件的情况下，在各步骤中信号噪声和电压向电容元件的输入、来自电容元件的信号噪声和电压的输出必须按照顺序时间分割地执行，因此与上述的实施方式相比动作速度变慢，但是与上述的固体摄像装置1相比能够实现进一步的小型化。
另外，在本实施方式中也可以构成为各输出晶体管14、15形成源极跟随器。具体地说，如图4所示，具备连接在各输出晶体管14、15与各电容元件C之间的电流放大晶体管21。该电流放大晶体管21的漏极与电源电压连接。当向各输出晶体管14、15输入脉冲φSeven_out、φSodd_out、φNj_out时，作为电流放大晶体管21的栅极电压的各电容元件C所保持的电压不会被电容分配而通过各输出晶体管14、15的漏极输出。此外，在图4中，省略控制电路18的图示。
在图4所示的变形例中，相当于第一输出端子12以及第二输出端子13的端子为差动放大器22的输入端子。差动放大器22对信号噪声和电压减去噪声电压得到的差进行放大而输出。图5是表示本变形例所涉及的固体摄像装置的动作的时序图。在图5中，OUT表示输出端子24的电压，即差动放大器22的输出。
通过这样，各电容元件C所保持的电压不产生由于电容分配而增益下降地输入到差动放大器22，以在芯片内2b进行了噪声相减的状态输出。由此，能够获得S/N比高的信号。
另外，在本实施方式中，设为具备两个信号用电容元件CSeven、CSodd，但是也可以代替它而具备三个以上的信号用电容元件。在图6中示出具备三个信号用电容元件CS1～CS3的结构。这样构成的本变形例所涉及的固体摄像装置能够如图7所示那样进行动作。即，不是将从像素3读出的信号噪声和电压以规则的顺序保持在信号用电容元件CS1～CS3，而是以不规则的顺序随机地保持在信号用电容元件CS1～CS3。此外，在图6中，省略了控制电路18的图示。
在将信号用电容元件CS1～CS3以规则的顺序使用的情况下，以包含信号用电容元件CS1～CS3的每列的保持电路的偏差为起因的竖条纹的固定图案噪声出现在图像中。另一方面，根据本变形例，通过将信号用电容元件CS1～CS3以不规则的顺序进行使用，由此能够难以看见固定图案噪声。
另外，在本实施方式中，设为将电容元件C区别为噪声电压用以及信号噪声和电压用来使用，但是也可以代替它而如图8所示那样将噪声电压用以及信号噪声和电压用设为共用的共用电容元件C1～Cn+2。在该结构中，各共用电容元件C1～Cn+2经由噪声输出晶体管14连接在第一输出端子(在图示的例子中为差动放大器22的反转端子(﹣))、经由信号输出晶体管15连接在第二输出端子(在图示的例子中为差动放大器22的非反转端子(+))。此外，在图8中，省略控制电路18的图示。
这样构成的本变形例所涉及的固体摄像装置能够如图9所示那样进行动作。即，在第一步骤中，将从各像素3读出的噪声电压输入到任意的相互不同的电容元件。固体摄像装置事先对在哪个列的电容元件中保持哪个列的像素3的噪声电压进行存储。在第一步骤结束的时间点，存在两个没有保持噪声电压的电容元件(信号用电容元件)。
在第二步骤中，固体摄像装置将最初读出的两个像素3的信号噪声和电压分别输入到没有保持噪声电压的电容元件。而且，将同一像素3的噪声电压以及信号噪声和电压从电容元件同时输入到差动放大器22中。随着进行信号噪声和电压的读出，没有保持噪声电压的空的电容元件增加。因而，对于第三个以后从像素3读出的信号噪声和电压，能够保持在空的电容元件中的任意的电容元件。
根据这样构成的本变形例，也通过不规则地选择保持噪声电压以及信号噪声和电压的电容元件而能够难以看到出现在图像中的固定图案噪声。
此外，在图8中示出具备n+2个电容元件的结构，但是在本变形例中，电容元件也只要具备对一次在第一步骤中读出的信号电压的数量至少加1个的数量即可，只要至少具备n+1个电容元件即可。
另外，在本实施方式中，也可以采用多个像素共享部分结构的像素共享型。具体地说，在图2所示的像素3的结构中放大晶体管34、像素选择晶体管35以及复位晶体管36由多个像素来共享。在该结构中，以由共享同一放大晶体管34、像素选择晶体管35以及复位晶体管36的多个像素构成的像素组为单位连接到垂直信号线5。
另外，在图8所示的结构中，还能够如图10所示那样进行动作。即，也可以如图11的(a)～(d)所示那样在噪声电压的读出以及信号噪声和电压的读出中使用两个相邻的电容元件。
在包含电容元件和电流放大晶体管的每列的保持电路的制造偏差中包含元件之间的距离分离导致的半导体制造工序上(光刻、蚀刻等)的全局偏差。即，通过如图10以及图11所示那样按顺序使用配置在接近的位置的每列的保持电路来进行噪声电压以及信号噪声和电压的读出，能够使用于噪声电压的读出的每列的保持电路与用于信号噪声和电压的读出的每列的保持电路的制造偏差极小化，能够进一步减小固定图案噪声。
另外，在本实施方式中，说明了由矩阵状地正方排列的像素3构成的像素阵列4，但是像素3的排列不限于该排列，能够适当进行变更。例如，对像素3被蜂窝状排列而成的像素阵列也能够应用本实施方式。
附图标记说明
1：固体摄像装置；2a：电路模块、像素阵列以及扫描部；2b：电路模块、噪声消除电路部；3：像素；4：像素阵列；5：垂直信号线(第一传输线)；6：列选择晶体管(第一开关)；7：水平信号线(第二传输线)；8：第一扫描单元；9：第二扫描单元；10：噪声输入晶体管(第二开关)；11：信号输入晶体管(第二开关)；12：第一输出端子；13：第二输出端子；14：噪声输出晶体管(第三开关)；15：信号输出晶体管(第三开关)；16：第三扫描单元；17：第四扫描单元；18：控制电路；19：恒流电路元件；20：信号放大输出电路；21：电流放大晶体管；22：差动放大器；23：输入端子；24：输出端子；31：光电二极管(光电荷变换元件)；32：传输晶体管；33：浮置扩散区(电荷电压变换元件)；34：放大晶体管；35：像素选择晶体管；36：复位晶体管；CSeven、CSodd、CS1～CS3：电容元件、信号用电容元件；CN1～CNn：电容元件、噪声用电容元件；C1～Cn+2：电容元件、共用电容元件。

Claims (6)

1.一种固体摄像装置用信号处理装置，其与像素阵列部相连接，在该像素阵列部中多个像素组分别共用连接的多个第一传输线中的各个第一传输线经由第一开关并联连接在第二传输线，并经由该第二传输线将噪声信号以及信号噪声和信号以每次输出单位读出数地轮流地输出，其中，上述像素组是由二维排列的多个单位像素内的一个以上的上述单位像素构成的，该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，能够将上述电荷电压变换元件复位时所产生的上述噪声信号以及在该噪声信号上叠加通过光电变换所产生的信号的上述信号噪声和信号分开输出，该固体摄像装置用信号处理装置的特征在于，具备：
电容元件，其并联连接到上述第二传输线，比单位读出数多；
第二开关，其设置在各该电容元件与上述第二传输线之间；
第三开关，其选择性地同时输出保持在各该电容元件内的两个该电容元件中的信号；以及
控制部，其控制上述第二开关以及上述第三开关，
在由上述单位读出数个的上述像素组构成的被指定的读出组中，该控制部进行第一步骤以及第二步骤，其中，在上述第一步骤中，通过控制上述第二开关将从上述像素组内的一个上述单位像素输出到上述第二传输线的噪声信号传输到一个上述电容元件进行保持，切换上述像素组以及上述电容元件来重复实施该动作单位读出数次；在上述第二步骤中，控制第二开关来将从上述像素组内的一个上述单位像素输出到上述第二传输线的信号噪声和信号传输到其它的一个上述电容元件进行保持，之后控制上述第三开关使从同一上述单位像素输出并保持在不同上述电容元件中的一个噪声信号以及一个信号噪声和信号同时输出，切换上述像素组以及上述电容元件来实施该动作单位读出数次。
2.根据权利要求1所述的固体摄像装置用信号处理装置，其特征在于，
上述电容元件具备上述单位读出数个的噪声用电容元件以及两个以上的信号用电容元件，
上述控制部在上述第一步骤中使从上述单位像素输出的噪声信号传输到上述噪声用电容元件进行保持，并且在上述第二步骤中使从与上述信号用电容元件数量相同的不同的上述单位像素输出的信号噪声和信号传输到不同的上述信号用电容元件进行保持。
3.根据权利要求1所述的固体摄像装置用信号处理装置，其特征在于，
上述电容元件具备上述单位读出数个的噪声用电容元件以及三个以上的信号用电容元件，
上述控制部在上述第一步骤中使从上述单位像素输出的噪声信号传输到上述噪声用电容元件进行保持，并且在上述第二步骤中使从与上述信号用电容元件数量相同的不同的上述单位像素输出的信号噪声和信号随机地传输到不同的上述信号用电容元件进行保持。
4.根据权利要求1所述的固体摄像装置用信号处理装置，其特征在于，
上述电容元件具备上述单位读出数个的共用电容元件以及一个以上的信号用电容元件，
上述控制部在上述第一步骤中使从上述单位像素输出的噪声信号传输到上述共用电容元件进行保持，并且在上述第二步骤中使从数量比上述信号用电容元件多一个的不同的上述单位像素输出的信号噪声和信号轮流地传输到某个上述信号用电容元件或者通过紧挨着的之前的第三开关的操作而输出了噪声信号的上述共用电容元件来进行保持。
5.一种固体摄像装置，其特征在于，具备：
根据权利要求1～4中的任一项所述的固体摄像装置用信号处理装置；以及
上述像素阵列部，其与该固体摄像装置用信号处理装置连接，
该像素阵列部具备：
二维排列的多个单位像素，该单位像素包含对入射光进行光电变换的上述光电变换元件以及对光电变换后的信号电荷进行电压变换的上述电荷电压变换元件，能够分开输出该电荷电压变换元件复位时所产生的噪声信号以及在该噪声信号上叠加通过光电变换所产生的信号的信号噪声和信号；
多个上述第一传输线，由一个以上的上述单位像素构成的多个像素组分别共用地连接多个上述第一传输线；
上述第一开关，其设置于各该第一传输线；以及
上述第二传输线，上述第一传输线分别经由上述第一开关并联连接到上述第二传输线。
6.根据权利要求5所述的固体摄像装置，其特征在于，
上述像素阵列部与包含上述电容元件、上述第二开关以及上述第三开关的噪声消除电路部分别装载于不同的芯片，
这些芯片通过上述第二传输线相连接。
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