CN106341627B - 摄像装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够维持高帧速率、而且降低水平线噪声的摄像装置。摄像装置具有：像素，包括生成信号的光电变换部、以及源极或漏极中的一方与所述光电变换部电连接并且对光电变换部进行复位的复位晶体管；第1电压生成电路，生成第1电压；第2电压生成电路，生成与第1电压相等的第2电压；以及第1切换电路，具有与第1电压生成电路电连接的第1输入端子、与第2电压生成电路电连接的第2输入端子、以及与复位晶体管的源极或漏极中的另一方电连接的第1输出端子，第1切换电路至少在光电变换部被复位的期间，将第1输入端子及第2输入端子中的一方选择性地与第1输出端子连接，光电变换部被直接或间接地使用第1电压或第2电压而复位。

Description

摄像装置

技术领域

本发明涉及摄像装置(也称为“图像传感器”)。

背景技术

近年来，摄像机及数码相机等得到广泛普及。在这些摄像机及数码相机中使用CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合装置)图像传感器及CMOS(Complementary MetalOxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)图像传感器。其中，CMOS图像传感器成为主流。其理由之一在于，能够在同一芯片内安装外围电路，因而能够从摄像装置高速读出信号，能够实现高速化/高分辨率化。

例如，专利文献1公开了受光部使用有机光电变换膜的摄像装置。另外，专利文献2公开了具有采样保持电路的摄像装置。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2011－228621号公报

【专利文献2】日本特开2011－109282号公报

发明内容

发明要解决的问题

期望进一步抑制在高帧速率摄影时产生的水平线噪声。本发明的非限定性的示例性的一个实施方式提供能够维持高帧速率、而且降低水平线噪声的摄像装置。

用于解决问题的手段

本发明的一个方式的摄像装置具有：多个像素，被配置成二维状；行扫描电路，生成行扫描信号；多条复位电压线，分别配置于每行，并与同一行的像素连接；第1及第2复位电压生成电路，能够通过多条复位电压线与多个像素电连接，并生成复位电压；以及第1切换电路，在奇数帧中将第1及第2复位电压生成电路中的一方和多个像素电连接，在偶数帧中将第1及第2复位电压生成电路中的另一方和多个像素电连接。

发明效果

根据本发明的一个方式，提供能够维持高帧速率、而且降低水平线噪声的摄像装置。

附图说明

图1是表示具有3Tr读出电路的有机CMOS图像传感器的典型的动作定时的时序图。

图2是用于说明随机水平线噪声的产生机理的图。

图3是表示示例性的第1实施方式的摄像装置1的电路结构的示意图。

图4A是表示复位电压生成电路50的示例性的电路结构的示意图。

图4B是表示具有单一的电压控制部的复位电压生成电路的结构的一例的示意图。

图5是表示示例性的第1实施方式的摄像装置1的驱动定时的时序图。

图6是表示示例性的第1实施方式的摄像装置1的另一驱动定时的时序图。

图7是表示示例性的第2实施方式的摄像装置1A的电路结构的示意图。

图8A是表示摄像装置1A具有的参照电压施加电路30的电路结构的典型例的示意图。

图8B是表示具有单一的电压控制部的参照电压施加电路的结构的一例的示意图。

图9是表示示例性的第2实施方式的摄像装置1A的驱动定时的时序图。

图10是表示在连续的各帧扫描期间第1参照电压施加电路60及第2参照电压施加电路61有效的各有效期间的定时图。

图11是表示第2切换电路62的开关的控制定时的另一例的定时图。

图12是表示在连续的各帧扫描期间参照电压施加电路30的开关的控制定时的一例的定时图。

图13A是表示示例性的第3实施方式的摄像装置1B的电路结构的示意图。

图13B是表示具有单一的电压控制部的偏置电路的结构的一例的示意图。

图14是表示示例性的第4实施方式的摄像装置1C的电路结构的示意图。

图15是表示摄像装置1C的第2切换电路62A的开关的控制定时的一例的定时图。

图16是表示第2切换电路62A的开关的控制定时的另一例的定时图。

图17是表示示例性的第5实施方式的摄像装置1D的电路结构的示意图。

图18是表示能够形成反馈路径的像素的示例性的电路结构的示意图。

图19是表示能够形成反馈路径的像素的另一个示例性的电路结构的示意图。

图20A是表示示例性的第6实施方式的摄像装置1E的电路结构的例子的示意图。

图20B是表示示例性的第6实施方式的摄像装置1E的电路结构的另一例的示意图。

图21是表示第6实施方式的电路结构的变形例的示意图。

具体实施方式

首先，在说明本发明的实施方式之前，说明发明人们探讨的现有技术的问题点。

随着近年来的图像传感器的像素数的增加，每1像素的面积减小，受光部的面积缩小。因此，像素敏感度及饱和电子数的降低成为重大问题。作为解决该问题的图像传感器，提出了受光部使用有机光电变换膜的有机CMOS图像传感器。

例如，专利文献1公开的有机CMOS图像传感器在读出电路的上方具有有机光电变换膜。读出电路和包括有机光电变换膜的受光部通过金属配线电连接。根据该有机CMOS图像传感器，即使是像素尺寸缩小，也能够确保受光部的面积，因而能够维持较高的像素敏感度及饱和电子数。

包括有机CMOS图像传感器的CMOS图像传感器通常具有由3个晶体管构成的读出电路(以下称为“3Tr读出电路”)或者由4个晶体管构成的读出电路(以下称为“4Tr读出电路”)。下面，详细地说明各个读出电路。

专利文献1公开的有机CMOS图像传感器具有3Tr读出电路。在该读出电路中，受光部和FD(悬浮扩散)节点被电连接。并且，设有将蓄积于FD节点的电荷复位的复位晶体管。以下，把将蓄积于FD节点的电荷复位称为“将像素复位”。

图1表示具有3Tr读出电路的有机CMOS图像传感器的典型的动作定时。为了简化说明，设垂直方向的像素数为2个。在此，关注于第1行。首先，在时刻t1将像素复位。在本说明书中，把将某1行的量的像素复位称为“行复位”。在图1所示的例子中，第1行的行复位所需要的期间是从时刻t1到t2的期间。通过行复位，位于复位对象的行中的像素内的FD节点的电荷被排出。另外，在1帧期间的开始，在各行中执行的行复位通常被称为电子快门(特别是卷帘快门：rolling shutter)动作。通过调整电子快门动作的期间即行复位的定时，从而控制曝光时间。

从时刻t2到t3是曝光期间。从时刻t2开始曝光，在时刻t3读出与通过曝光产生的电荷对应的信号电平(第1次的信号读出)。然后，再次进行行复位，读出在FD未产生电荷的暗时的信号电平(第2次的信号读出)。该信号电平成为从像素取得像素信号时的基准电平。即，取得在第1次的信号读出中得到的信号电平与在第2次的信号读出中得到的信号电平的差分。然后，在时刻t4进行下一个帧的作为电子快门的行复位。然后，重复相同的动作。并且，对于其它的行，也与第1行一样地依次执行行复位和信号读出。在本说明书中，将从时刻t3到t4的期间称为“信号读出期间”。

在本说明书中，将对于1行的与1个帧对应的期间成为“1帧期间”。在上述示例中，从行复位期间的开始时间点起到信号读出期间的结束时间点为止的期间也可以是“1帧期间”。即，也可以是图1中的从时刻t1到时刻t4的期间。另外，将对于全部的行的与1个帧对应的期间成为“1帧扫描期间”。在上述示例中，从最初的行的行复位期间的开始起到最后的行的信号读出的结束为止的期间也可以是“1帧扫描期间”。

另外，在图1中示出了如下的示例，假定曝光期间最长的设定，在各行中，作为电子快门的行复位是在其前面的帧的信号读出期间之后立即执行的。但是，如上所述，通过将行复位的定时错后，能够缩短曝光期间的长度。

在3Tr读出电路中不进行从受光部向FD的电荷的传输动作，因而即使是受光部未完全耗尽的情况下，也难以产生传输噪声和残像。与此相对，在4Tr读出电路中具有从受光部向FD传输所有的信号电荷(称为“完全传输”)用的传输晶体管。在4Tr读出电路中，若未进行完全传输，则产生不完全传输噪声和残像。因此，要求受光部的完全耗尽。

在有机CMOS传感器中，从其构造上讲完全传输是很困难的，考虑到有机CMOS传感器的构造，可以说3Tr读出电路更容易适用于该传感器。但是，在3Tr读出电路中，对在列方向共同连接的多个像素施加的复位电压、以及对用于将像素的电压信号读出到垂直信号线中的电流源即偏置电路施加的偏置电压，有可能在曝光期间中对于每行而变动。由于这些变动，随机地产生水平线噪声。在本说明书中，将该噪声称为“随机水平线噪声”。特别是在动态图像中，随机水平线噪声在动态图像中反复出现、消失，因而成为使画质劣化的一个重要原因。

下面，参照图2说明随机水平线噪声的产生的机理。图2是用于说明随机水平线噪声的产生机理的图，示意地示出了行复位期间、曝光期间及信号读出期间的各期间中的复位电压的变化。复位电压是用于将像素的FD复位成基准电平的基准电压。基准电压能够从外部供给，也能够在内部生成。在从外部供给基准电压的情况下，基准电压从电源及安装基板受到外部干扰噪声的影响，当在内部生成基准电压的情况下，基准电压受到电压生成电路的晶体管的热噪声及1/f噪声的影响。另外，因复位电压的变动而引起的随机水平线噪声是在3Tr读出电路中产生的，在4Tr读出电路中不产生。下面说明其原因。

在4Tr读出电路中，传输晶体管连接于光电变换部和FD之间。在这样的读出电路中，首先将FD复位并读出基准电平的信号，然后使传输晶体管接通，从光电变换部向FD传输蓄积电荷并读出其信号。取得所读出的信号与基准电平之间的差分作为像素信号。这样，在两次的信号读出之间不存在复位动作，因而不会产生因复位电压的变动而引起的随机水平线噪声。

另一方面，在3Tr读出电路中，光电变换部和FD被电气地分离。如上所述，在1帧期间中，对于各行来说，作为用于将FD设为基准电平的电子快门的行复位、和信号读出期间中的行复位执行了两次。这两次的行复位各自的复位电压由于上述的噪声的影响而变动，当在这些复位电压之间产生偏差时，按照1行单位将随时间而变动的信号偏置被加到像素信号中。该信号偏置被视觉识别为随机水平线噪声。

该随机水平线噪声也有可能由于用于将像素的电压信号读出到垂直信号线中的电流源的偏置线、以及在模拟数字(AD)变换中使用的灯电压线的电压变动等而产生。为了抑制由于这些电压变动而产生的随机水平线噪声，在从FD的复位起到AD变换的结束为止的期间使用采样保持电路的技术已广为公知。例如，在专利文献2公开的4Tr读出电路中采用了这样的技术。

即使是在3Tr读出电路中，在从时刻t1到时刻t4的期间(参照图1)，只要采样保持电路保持复位电压即可。但是，近年来随着帧速率的高速化，有时某帧的信号读出扫描和下一个帧的快门扫描重叠地驱动图像传感器。即，某帧的帧扫描期间和下一帧的帧扫描期间有可能部分重复。从抑制随机水平线噪声的角度考虑，在整个的1帧扫描期间保持复位电压是有益的。但是，在与互相邻接的各帧对应的信号读出扫描和快门扫描重复或者混合存在的驱动方法中，复位电压的保持将会跨越帧。这样，难以同时实现帧速率的高速化和基于采样保持的噪声对策。

如图2所示，在没有复位电压的采样保持时，复位电压不断地变动。在该例中，将作为电子快门的行复位期间中的偏置电压的平均值作为基准，信号读出期间的偏置电压的瞬时值最大变动ΔV1。根据专利文献2的现有技术，采样保持电路在从蓄积电荷的信号读出完成起到基准电平的信号读出完成为止的期间保持复位电压，在除此以外的期间进行采样。通过这样的动作，抑制信号读出期间(图1的t3～t4)的复位电压的变动。

但是，在使用3Tr读出电路的情况下，通过这样的动作也不能抑制因曝光期间(图1的t2～t3)中的噪声而引起的复位电压的变动。在图2的例子中，信号读出期间的复位电压的平均值以作为电子快门的行复位期间中的偏置电压的平均值为基准而变动ΔV2(中央的曲线)。这样，当复位电压在1帧期间中变动时，根据以往的技术不能有效地抑制随机水平线噪声。

鉴于这样的问题，发明人们进行研究的结果是，想到了具有用于消除这种取舍关系的新的构造的摄像装置。

本发明包括以下的项目所记载的摄像装置。

[项目1]

一种摄像装置，具有：

多个像素，被配置成二维状；

行扫描电路，生成行扫描信号；

多条复位电压线，分别按每行配置，并与同一行的像素连接；

第1及第2复位电压生成电路，能够通过多条复位电压线与多个像素电连接，并生成复位电压；以及

第1切换电路，在奇数帧中将第1及第2复位电压生成电路中的一方和多个像素电连接，在偶数帧中将第1及第2复位电压生成电路中的另一方和多个像素电连接。

根据项目1所记载的摄像装置，能够抑制因外部干扰噪声或者热噪声等而引起的复位电压的变动。

[项目2]

一种摄像装置，具有：

多个像素，被配置成二维状；

行扫描电路，生成行扫描信号；

多条列信号线，分别按每列配置，并与同一列的像素连接；

多个反转放大器，分别按每列配置，并与同一列的列信号线连接；

多条反馈信号线，分别按每列配置，并与同一列的反转放大器的输出端子连接；

第1及第2参照电压施加电路，能够通过共用的参照电压线与多个反转放大器的参照电压用输入端子电连接，并生成多个反转放大器的参照电压；以及

第2切换电路，在奇数帧中将第1及第2参照电压施加电路中的一方和多个反转放大器的参照电压用输入端子电连接，在偶数帧中将第1及第2参照电压施加电路中的另一方和多个反转放大器的参照电压用输入端子电连接。

根据项目2所记载的摄像装置，能够抑制因外部干扰噪声或者热噪声等而引起的参照电压的变动。

[项目3]

根据项目2所记载的摄像装置，还具有：

第1及第2偏置电路，分别按每列配置，能够与同一列的列信号线所连接的多个负载部电连接，并生成多个负载部的控制电压；以及

第3切换电路，在奇数帧中将第1及第2偏置电路中的一方和多个负载部电连接，在偶数帧中将第1及第2偏置电路中的另一方和多个负载部电连接。

根据项目3所记载的摄像装置，能够抑制因外部干扰噪声或者热噪声等而引起的偏置电压的变动。

[项目4]

根据项目1～3中任意一个项目所记载的摄像装置，

多个像素分别具有：

光电变换部，对入射光进行光电变换；以及

信号检测电路，包括复位电路和放大电路，检测光电变换部的信号，

放大电路将与在光电变换部产生的电荷对应的信号电压输出到每列的列信号线，

行扫描电路将控制复位电路用的控制信号提供给信号检测电路。

根据项目4所记载的摄像装置，能够提供可以抑制随机水平线噪声的有机CMOS图像传感器。

[项目5]

一种摄像装置，具有：

多个像素，被配置成二维状，并且分别具有光电变换部、栅极与光电变换部连接的放大晶体管、以及将放大晶体管的源级和光电变换部电连接的反馈线；

多条列信号线，分别按每列配置，并与同一列的像素连接；

第4切换电路；以及

第1及第2漏极电压施加电路，能够通过第4切换电路与放大晶体管的漏极电连接，并生成放大晶体管的漏极电压，

放大晶体管的源级与多条列信号线中对应的一条列信号线电连接，

第4切换电路在奇数帧中将第1及第2漏极电压施加电路中的一方和放大晶体管的漏极电连接，在偶数帧中将第1及第2漏极电压施加电路中的另一方和放大晶体管的漏极电连接。

根据项目5所记载的摄像装置，能够抑制因外部干扰噪声或者热噪声等而引起的放大晶体管的漏极电压的变动。

[项目6]

根据项目5所记载的摄像装置，还具有：

第1及第2偏置电路，分别按每列配置，能够与同一列的列信号线所连接的多个负载部电连接，并生成多个负载部的控制电压；以及

第5切换电路，在奇数帧中将第1及第2偏置电路中的一方和多个负载部电连接，在偶数帧中将第1及第2偏置电路中的另一方和多个负载部电连接。

根据项目6所记载的摄像装置，能够更有效地抑制随机水平线噪声。

[项目7]

根据项目2、3、5或者6所记载的摄像装置，

多条列信号线包括按多个像素的每列配置的第1列信号线及第2列信号线，

同一列的像素中至少一部分的像素与第1列信号线连接，

同一列的像素中其它像素与第2列信号线连接。

根据项目7所记载的摄像装置，能够实现高帧速率摄影。

[项目8]

根据项目7所记载的摄像装置，

同一列的像素中至少一部分的像素是配置于多个像素的奇数行的像素，

同一列的像素中其它像素是配置于多个像素的偶数行的像素。

[项目9]

根据项目1～8中任意一个项目所记载的摄像装置，

奇数帧的行扫描期间的一部分与偶数帧的行扫描期间的一部分重复。

根据项目9所记载的摄像装置，能够实现高帧速率摄影。

[项目10]

一种摄像装置，具有：

多个像素，被配置成二维状；

行扫描电路，生成行扫描信号；

多条复位电压线，分别按每行配置，并与同一行的像素连接；

第1及第2复位电压生成电路，能够通过多条复位电压线与多个像素电连接，并生成复位电压；以及

第1切换电路，在行复位期间中将第1及第2复位电压生成电路中的一方和多个像素电连接，在像素信号读出期间中将第1及第2复位电压生成电路中的另一方和多个像素电连接。

根据项目10所记载的摄像装置，能够抑制因外部干扰噪声或者热噪声等而引起的复位电压的变动。

[项目11]

一种摄像装置，具有：

多个像素，被配置成二维状；

行扫描电路，生成行扫描信号；

多条列信号线，分别按每列配置，并与同一列的像素连接；

多个反转放大器，分别按每列配置，并与同一列的列信号线连接；

多条反馈信号线，分别按每列配置，并与同一列的反转放大器的输出端子连接；

第1及第2参照电压施加电路，能够通过共用的参照电压线与多个反转放大器的参照电压用输入端子电连接，并生成多个反转放大器的参照电压；以及

第2切换电路，在行复位期间中将第1及第2参照电压施加电路中的一方和多个反转放大器的参照电压用输入端子电连接，在像素信号读出期间中将第1及第2参照电压施加电路中的另一方和多个反转放大器的参照电压用输入端子电连接。

根据项目11所记载的摄像装置，能够抑制因外部干扰噪声或者热噪声等而引起的参照电压的变动。

[项目12]

根据项目11所记载的摄像装置，还具有：

第1及第2偏置电路，分别按每列配置，能够与同一列的列信号线所连接的多个负载部电连接，并生成多个负载部的控制电压；以及

第3切换电路，在行复位期间中将第1及第2偏置电路中的一方和多个负载部电连接，在像素信号读出期间中将第1及第2偏置电路中的另一方和多个负载部电连接。

根据项目12所记载的摄像装置，能够抑制因外部干扰噪声或者热噪声等而引起的偏置电压的变动。

[项目13]

根据项目10～12中任意一个项目所记载的摄像装置，

多个像素分别具有：

光电变换部，对入射光进行光电变换；以及

信号检测电路，包括复位电路和放大电路，检测光电变换部的信号，

放大电路将与在光电变换部产生的电荷对应的信号电压输出到每列的列信号线，

行扫描电路将控制复位电路用的控制信号提供给信号检测电路。

根据项目13所记载的摄像装置，能够提供可以抑制随机水平线噪声的有机CMOS图像传感器。

[项目14]

一种摄像装置，具有：

多个像素，被配置成二维状，并且分别具有光电变换部、栅极与光电变换部连接的放大晶体管、以及将放大晶体管的源级和光电变换部电连接的反馈线；

多条列信号线，分别按每列配置，并与同一列的像素连接；

第4切换电路；以及

第1及第2漏极电压施加电路，能够通过第4切换电路与放大晶体管的漏极电连接，并生成放大晶体管的漏极电压，

放大晶体管的源级与多条列信号线中对应的一条列信号线电连接，

第4切换电路在行复位期间中将第1及第2漏极电压施加电路中的一方和放大晶体管的漏极电连接，在像素信号读出期间中将第1及第2漏极电压施加电路中的另一方和放大晶体管的漏极电连接。

根据项目14所记载的摄像装置，能够抑制因外部干扰噪声或者热噪声等而引起的放大晶体管的漏极电压的变动。

[项目15]

根据项目14所记载的摄像装置，还具有：

第1及第2偏置电路，分别按每列配置，能够与同一列的列信号线所连接的多个负载部电连接，并生成多个负载部的控制电压；以及

第3切换电路，在行复位期间中将第1及第2偏置电路中的一方和多个负载部电连接，在像素信号读出期间中将第1及第2偏置电路中的另一方和多个负载部电连接。

根据项目15所记载的摄像装置，能够更有效地抑制随机水平线噪声。

[项目16]

根据项目3、6或者12、15所记载的摄像装置，

多个负载部分别包括负载晶体管，第1及第2偏置电路共用多个负载晶体管。

[项目17]

根据项目11、12、14或者15所记载的摄像装置，

多条列信号线包括按多个像素的每列配置的第1列信号线及第2列信号线，

同一列的像素中至少一部分的像素与第1列信号线连接，

同一列的像素中其它像素与第2列信号线连接。

[项目18]

根据项目17所记载的摄像装置，

同一列的像素中至少一部分的像素是配置于多个像素的奇数行的像素，

同一列的像素中其它像素是配置于多个像素的偶数行的像素。

[项目19]

根据项目10、11、12、13、14、15、17或者18中任意一个项目所记载的摄像装置，

行复位期间的一部分与像素信号读出期间的一部分重复。

根据项目19所记载的摄像装置，能够实现高帧速率摄影。

[项目20]

根据项目1或者10所记载的摄像装置，

第1及第2复位电压生成电路包括采样保持电路。

[项目21]

根据项目3、6、12、15或者16所记载的摄像装置，

第1及第2偏置电路包括采样保持电路。

[项目22]

根据项目2、3、11或者12所记载的摄像装置，

第1及第2参照电压施加电路包括采样保持电路。

[项目23]

根据项目5、6、14或者15所记载的摄像装置，

第1及第2漏极电压施加电路包括采样保持电路。

根据上述的本发明的一个方式，能够在1帧期间中保持复位电压(参照图2)，因而能够维持高帧速率，并且抑制在曝光期间产生的随机水平线噪声。其结果是，提供能够降低画质的劣化的摄像装置。

下面，参照附图说明本发明的实施方式。另外，本发明不限于下述的实施方式，能够在不脱离发挥本发明的效果的范围的范围内适当变更。此外，也能够将一个实施方式和其它实施方式进行组合。在下面的说明中，对相同或者相似的构成要素标注相同的参照标号。并且，存在省略重复说明的情况。

另外，在本说明书中，所谓“电连接”不仅是通过配线直接连接的结构，也包括中间经由反转放大器、晶体管、开关元件、源极跟随器等电气元件而连接的结构。

(第1实施方式)

参照图3～图6说明第1实施方式的摄像装置的构造及功能。

图3示意地示出第1实施方式的摄像装置1的电路结构。另外，图3示出了被配置成2×2矩阵状的4个像素14。实际上可将数百万个像素14配置成二维状。

摄像装置1具有多个像素14、驱动电路部、光电变换部控制线16、多条垂直信号线17、和电源配线21。多个像素14在半导体基板上呈二维状即沿行方向和列方向排列而形成感光区域(像素区域)。驱动电路部依次驱动多个像素14，读出被光电变换后的信号电荷。另外，本发明也包括将多个像素14配置成最稠密状态例如蜂窝状的二维状态的结构。

驱动电路部典型地讲包括垂直扫描电路15、多个负载部18、多个列信号处理电路19、水平信号读出电路20、偏置电路40、复位电压施加电路50。垂直扫描电路15也被称为行扫描电路。水平信号读出电路20也被称为列扫描电路。列信号处理电路19也被称为行信号蓄积电路。

像素14具有光电变换部10和信号检测电路。信号检测电路由放大晶体管11、复位晶体管12及寻址晶体管13等构成。寻址晶体管也被称为行选择晶体管。

光电变换部10与像素14内的复位晶体管12的漏电极及放大晶体管11的栅电极电连接，对入射到像素14的光进行光电变换。光电变换部10生成与入射光的光量对应的信号电荷并进行蓄积。

放大晶体管11输出与光电变换部10生成的信号电荷的量相应的信号电压。复位晶体管12将光电变换部10复位。即，将光电变换部10内的信号电荷复位(初始化)。换言之，复位晶体管12将放大晶体管11的栅电极的电压复位。寻址晶体管13选择性地从像素14向垂直信号线17输出信号电压。由此，放大晶体管11的输出电压通过寻址晶体管13从垂直信号线17被读出。

垂直扫描电路15生成扫描信号。垂直扫描电路15通过对应各行的信号线、与配置于各行的像素14电连接。垂直扫描电路15将用于控制寻址晶体管13的接通(ON)及断开(OFF)的行选择信号施加给寻址晶体管13的栅电极。由此，沿列方向扫描并选择读出对象的行。从所选择的行的像素14将信号电压读出到垂直信号线17中。并且，垂直扫描电路15将用于控制复位晶体管12的接通及断开的信号电压，通过复位控制线24施加给复位晶体管12的栅电极。

光电变换部控制线16与所有的像素14共同连接。例如，通过光电变换部控制线16对摄像装置1内的所有的光电变换部10施加同一个正的恒定电压。

垂直信号线17对应像素14的各列而设置。垂直信号线17与对应的列的像素14内的寻址晶体管13的源电极连接。垂直信号线17沿列方向传递从像素14读出的信号电压。

负载部18按每列配置。负载部18包括负载晶体管(未图示)。负载晶体管典型地讲是MOS晶体管。负载晶体管的漏电极与对应各列的垂直信号线17电连接，其源电极与基准电压连接。并且，各列的负载晶体管的栅电极通过共用的控制线与偏置电路40电连接。由负载部18和放大晶体管11形成源级跟随器电路。负载部18作为源级跟随器电流源发挥作用。负载部18所供给的电流量通过偏置电路40提供的电压进行调整。

列信号处理电路19按每列配置。列信号处理电路19通过对应各列的垂直信号线17、与配置于各列的像素14电连接。列信号处理电路19进行以相关双重采样为代表的噪声抑制信号处理及模拟数字变换(AD变换)等。

水平信号读出电路20与多个列信号处理电路19电连接。水平信号读出电路20依次从多个列信号处理电路19将信号读出到水平共用信号线(未图示)中。

电源配线21是源级跟随器电源用的配线，对多个像素14提供规定的电源电压。电源配线21与放大晶体管11的漏电极连接。通过电源配线21对所有像素14的放大晶体管11施加共同的源级跟随器电源电压。

偏置电路40典型地讲具有采样保持电路。偏置电路40生成用于控制多个负载晶体管的接通及断开的控制电压，并通过共用的控制线施加给多个负载晶体管的栅电极。

复位电压生成电路50通过复位电压线25与多个像素14连接。复位电压生成电路50对多个像素14提供用于将FD复位成为基准电平的基准电压。

在摄像装置1中，通过垂直扫描电路15顺序地选择1行的量的像素14。通过所选择的像素14内的光电变换部10进行了光电变换的信号电荷通过放大晶体管11被放大。像素14内的信号电荷通过寻址晶体管13被读出到垂直信号线17。这一系列的动作跨越1帧扫描期间按照每1水平扫描期间反复执行。

(复位电压生成电路50的构造及动作)

图4A示意地表示复位电压生成电路50的示例性的电路结构。图4A示例了复位电压生成电路50、和与从第m-1行到第m+2行(m为1以上的整数)的各行对应的复位电压线25之间的连接关系。

复位电压生成电路50具有第1切换电路51、第1复位电压生成电路52及第2复位电压生成电路53。第1复位电压生成电路52及第2复位电压生成电路53能够通过第1切换电路51与多个像素14电连接。

在图4A示例的结构中，第1切换电路51按每行具有两个开关。例如，在第m-1行配置有开关SWR_1[m-1]和开关SWR_2[m-1]。其中，m为1以上的整数。开关SWR_1[m-1]通过共用的信号线56A与第1复位电压生成电路52连接。开关SWR_2[m-1]通过共用的信号线56B与第2复位电压生成电路53连接。

第1复位电压生成电路52及第2复位电压生成电路53可分别包括采样保持电路。在图示的例子中，第1复位电压生成电路52包括输出缓冲器55A、电容器CAPR1、开关SWR_SH_1及电压控制部54A。另一方面，第2复位电压生成电路53包括输出缓冲器55B、电容器CAPR2、开关SWR_SH_2及电压控制部54B。电容器CAPR1、CAPR2及电压控制部54A、54B也可以位于摄像装置1的外部。

电压控制部54A及54B生成复位电压。由各个电压控制部生成的复位电压的大小相等。此处所谓“相等”，意味着由这些复位电压的差引起的噪声，在所得到的图像中不能识别的程度相等。在开关SWR_SH_1接通时，来自电压控制部54A的输出电压作为复位电压对电容器CAPR1充电。该动作就是采样。在开关SWR_SH_1断开时，采样动作结束，所采样的电压信号被保持在电容器CAPR1中。该动作就是保持(hold)。在第2复位电压生成电路53中，通过与第1复位电压生成电路52同样地将开关SWR_SH_2接通及断开，执行采样及保持。

在本说明书中，把使采样保持电路进行保持动作称为“使电路有效”，把使采样保持电路进行采样动作称为“使电路无效”。并且，将保持期间称为“有效期间”，将采样期间称为“无效期间”。

被保持在电容器CAPR1及CAPR2中的电压信号分别通过输出缓冲器55A及55B输出给第1切换电路51。第1切换电路51例如能够由外围逻辑电路(未图示)进行控制。第1切换电路51进行排他的(或者相辅的)的开关控制，使得在所选择的行中开关SWR_1[m-1]及SWR_2[m-1]中的一方接通、而另一方断开。未选择的行的开关SWR_1[m-1]及SWR_2[m-1]既可以接通，也可以断开。

在开关SWR_1[m-1]接通、SWR_2[m-1]断开时，第1复位电压生成电路52和对应的行(第m-1行)的多个像素14电连接，从第1复位电压生成电路52向这些像素提供复位电压。另一方面，在开关SWR_1[m-1]断开、SWR_2[m-1]接通时，第2复位电压生成电路53和对应的行(第m-1行)的多个像素14电连接，从第2复位电压生成电路53向这些像素提供复位电压。如图4A所示，通过在多个像素14的各行配置开关SWR_1及SWR_2，能够实现更灵活的控制，驱动方法的选择的范围扩大。

在图4A示例的结构中，复位电压生成电路50具有分别包括独立的电压控制部的第1复位电压生成电路52及第2复位电压生成电路53。即，如参照图4A说明的那样，第1复位电压生成电路52及第2复位电压生成电路53分别具有电压控制部54A及电压控制部54B。但是，复位电压生成电路的结构不限于该示例。

图4B表示具有单一的电压控制部的复位电压生成电路的结构的一例。图4B所示的复位电压生成电路54D具有分别包括采样保持电路的第1复位电压生成电路52D及第2复位电压生成电路53D。第1复位电压生成电路52D包括输出缓冲器55A、电容器CAPR1、开关SWR_SH_1及电压控制部54D。第2复位电压生成电路53D包括输出缓冲器55B、电容器CAPR2、开关SWR_SH_2及电压控制部54D。即，在该例中，在第1复位电压生成电路52D及第2复位电压生成电路53D之间共用电压控制部。通过在第1复位电压生成电路52D及第2复位电压生成电路53D之间共用电压控制部，与设置多个电压控制部时相比，能够使驱动电路部小型化。与电压控制部54A、54B一样，电压控制部54D既可以配置在摄像装置1的内部，也可以配置在摄像装置1的外部。这样，也可以通过共用的电压控制部54D生成复位电压。

(1帧扫描期间保持)

图5表示本实施方式的摄像装置1的驱动时序图的一例。在图5中，例如通过箭头“帧n”来表示1帧扫描期间。用斜的虚线表示1帧扫描期间中的各行的行复位的定时，用斜的实线表示各行的信号读出的定时。其中，从第1行到最后一行的对于各行的行复位的期间是行复位期间，从第1行到最后一行的对于各行的信号读出的期间是信号读出期间。在以后的说明中，假设第n个帧(n帧)指偶数帧，第n+1个帧(n+1帧)指奇数帧。

在本说明书中，将信号读出的对象行称为“READ行”，将行复位的对象行称为“SHT行”。第1切换电路51的各开关例如在控制信号为“High”(高电平)时接通，在控制信号为“Low”(低电平)时断开。但是，开关的极性不限于此，当然也可以相反。即，例如在关注于第m-1行时，也可以进行如下的驱动：即开关SWR_1[m-1]及SWR_2[m-1]在控制信号为“High”时断开，在控制信号为“Low”时接通。第1切换电路51通过开关SWR_1[m-1]的接通，将第1复位电压生成电路52和第m-1行的像素14电连接，通过开关SWR_2[m-1]的接通，将第2复位电压生成电路53和第m-1行的像素14电连接。虽然图中未示出，但针对与未选择的行对应的开关SWR_1及SWR_2的控制信号被固定为“Low”或者“High”。

在图5所示的例子中，在第n个帧扫描期间中，在行复位期间将针对SHT行的开关SWR_2的控制信号固定为“High”，在信号读出期间将针对READ行的开关SWR_2的控制信号固定为“High”。如图5中利用斜的虚线及斜的实线示意地示出的那样，通过垂直扫描电路15对读出对象的行的扫描，SHT行及READ行从第1行到最后一行跨越所有行而变化。

如图5所示，在第n个帧扫描期间中，针对第2复位电压生成电路53的开关SWR_SH_2的控制信号被固定为“Low”，开关SWR_SH_2断开。由于开关SWR_SH_2断开，因而通过采样保持电路的保持动作而保持在电容器CAPR2中的电压信号经由第1切换电路51提供给所选择的行的像素14。另一方面，在第n个帧扫描期间中的与第n-1个及第n+1个帧扫描期间不重复的期间中，第1复位电压生成电路52的开关SWR_SH_1由于控制信号被固定为“High”而接通。在开关SWR_SH_1接通的状态时，对电容器CAPR1充电复位电压。即，第1复位电压生成电路52的采样保持电路在第n个帧扫描期间的一部分期间进行电压信号的采样。

与此相对，在第n+1个帧扫描期间中，在行复位期间将针对SHT行的开关SWR_1的控制信号固定为“High”，在信号读出期间将针对READ行的开关SWR_1的控制信号固定为“High”。如上所述，SHT行及READ行从第1行到最后一行跨越所有行而变化。

在第n+1个帧扫描期间中，针对第1复位电压生成电路52的开关SWR_SH_1的控制信号被固定为“Low”，开关SWR_SH_1断开。由于开关SWR_SH_1断开，因而通过采样保持电路的保持动作而保持在电容器CAPR1中的电压信号经由第1切换电路51提供给所选择的行的像素14。另一方面，在第n+1个帧扫描期间中的与第n个及第n+2个帧扫描期间不重复的期间中，第2复位电压生成电路53的开关SWR_SH_2由于控制信号被固定为“High”而接通。在开关SWR_SH_2接通的状态时，对电容器CAPR2充电复位电压。即，第1复位电压生成电路52的采样保持电路在第n个帧扫描期间的一部分期间进行电压信号的采样，而第2复位电压生成电路53的采样保持电路在第n+1个帧扫描期间的一部分期间进行电压信号的采样。

根据上述的驱动方法，能够使用第1切换电路51在第n+1个帧期间和第n个帧期间之间，交替地切换第1复位电压生成电路52和第2复位电压生成电路53而与READ行或者SHT行的多个像素14连接。根据参照图5说明的动作，在整个1帧扫描期间维持采样保持电路的保持动作，因而能够抑制因外部干扰噪声或者热噪声等而引起的复位电压的变动。其结果是，能够有效地抑制随机水平线噪声。另外，也可以在第n个帧扫描期间分别使第1复位电压生成电路52和第2复位电压生成电路53有效和无效，在第n+1个帧扫描期间分别使第1复位电压生成电路52和第2复位电压生成电路53无效和有效。

(行复位期间保持及信号读出期间保持)

参照图6说明与图5所示的驱动方法不同的另一驱动方法。

图6表示本实施方式的摄像装置1的另一驱动时序图的一例。虽然没有图示，但与参照图5说明的示例一样，在此处说明的示例中，也是将针对与未实施行选择的行对应的开关SWR_1及SWR_2的控制信号固定为“Low”或者“High”。

在该驱动方法中，第1切换电路51在1帧扫描期间内的行复位期间中将第1复位电压生成电路52及第2复位电压生成电路53中的一方和选择行的多个像素14电连接，在1帧扫描期间内的像素信号读出期间中将另一方和选择行的多个像素14电连接。

在图6所示的例子中，在各帧扫描期间中，在行复位期间将针对SHT行的开关SWR_2的控制信号固定为“High”。其结果是，多个像素14(SHT行的像素14)与第2复位电压生成电路53电连接。此时，第1复位电压生成电路52与多个像素14(SHT行的像素14)电气断开。

如图6所示，在该例中，针对第2复位电压生成电路53的开关SWR_SH_2的控制信号被固定为“Low”，由此，在行复位期间中第2复位电压生成电路53有效。即，由于开关SWR_SH_2断开，因而通过采样保持电路的保持动作而保持在电容器CAPR2中的复位电压经由第1切换电路51提供给SHT行的像素14。在该例中，在行复位期间以外的期间(SHT空白期间bs)，将针对第2复位电压生成电路53的开关SWR_SH_2的控制信号固定为“High”，由此执行第2复位电压生成电路53的电容器CAPR2的充电即采样。

与此相对，在各帧扫描期间中，在信号读出期间将针对READ行的开关SWR_1的控制信号固定为“High”。其结果是，多个像素14(READ行的像素14)与第1复位电压生成电路52电连接。此时，第2复位电压生成电路53与多个像素14(READ行的像素14)电气断开。

即，在该例中，在信号读出期间中，第1复位电压生成电路52有效。即，针对第1复位电压生成电路52的开关SWR_SH_1的控制信号被固定为“Low”，因而开关SWR_SH_1断开。因此，通过采样保持电路的保持动作而保持在电容器CAPR1中的复位电压经由第1切换电路51提供给READ行的像素14。在该例中，在信号读出期间以外的期间(READ空白期间br)，将针对第1复位电压生成电路52的开关SWR_SH_1的控制信号固定为“High”，由此执行第1复位电压生成电路52的电容器CAPR1的充电即采样。

根据该驱动方法，对于整个行复位期间和整个信号读出期间双方，能够维持第1复位电压生成电路52或者第2复位电压生成电路53任意一方的采样保持电路的保持动作。与参照图5说明的跨越整个1帧扫描期间的保持不同，虽然噪声本身也产生了，但由于噪声均等地叠加在所有行中，因而其结果是不能视觉识别出水平线噪声。该驱动方式例如对于拍摄星空等时的长时间曝光是有效的。另外，也可以在各帧扫描期间的行复位期间分别使第1复位电压生成电路52和第2复位电压生成电路53有效和无效，在信号读出期间分别使第1复位电压生成电路52和第2复位电压生成电路53无效和有效。

(第2实施方式)

参照图7～图12说明本发明的第2实施方式。本实施方式的摄像装置具有包括第2切换电路62的参照电压施加电路30，这一点与第1实施方式的摄像装置1不同。本实施方式适用于列反馈结构的参照电压施加电路。下面，省略与第1实施方式的摄像装置1相同的部分的说明，主要说明参照电压施加电路的构造及动作。

图7示意地示出本发明的第2实施方式的摄像装置1A的电路结构。图8A示意地示出摄像装置1A具有的参照电压施加电路30的电路结构的典型例。图8A示例了参照电压施加电路30和第i列及第i+1列(i为0以上的整数)的反转放大器22之间的连接关系。

如在图7中示意地示出的那样，摄像装置1A具有多个像素14、驱动电路部、光电变换部控制线16、多条垂直信号线17、电源配线21、和多条反馈线23。在图7示例的结构中，驱动电路部典型地讲包括垂直扫描电路15、多个负载部18、多个列信号处理电路19、水平信号读出电路20、多个反转放大器22、参照电压施加电路30、偏置电路40。另外，反转放大器22也被称为反馈放大器。

反转放大器22按每列配置。反转放大器22的负侧的输入端子与对应的垂直信号线17连接。正侧的输入端子通过对于多个像素14的各列共用的参照电压线与参照电压施加电路30电连接。并且，反转放大器22的输出端子通过对应各列设置的多条反馈线23中对应的一条反馈线23与像素14的复位晶体管12的漏极连接。

在寻址晶体管13和复位晶体管12处于接通状态时，反转放大器22在负侧的输入端子接受寻址晶体管13的输出。即，反转放大器22进行反馈动作，使得放大晶体管11的栅极电压达到规定的反馈电压。通过该负反馈控制，能够抑制在复位晶体管12产生的被称为kTC噪声的热噪声。

参照电压施加电路30典型地讲具有采样保持电路。采样保持电路典型地讲包括电容器，采样并保持规定的信号电压。参照电压施加电路30通过共用的参照电压线将反转放大器22用参照电压施加给多个反转放大器22的正侧的输入端子。在如图8A示例的通过利用了反转放大器22的负反馈控制来抑制热噪声的电路结构中，参照电压被用作决定像素的FD的基准电平的电压。因此，从抑制随机水平线噪声的角度考虑，如果能够抑制参照电压的变动则是有益的。

在图8A示例的结构中，参照电压施加电路30具有第1参照电压施加电路60、第2参照电压施加电路61及第2切换电路62。第1参照电压施加电路60及第2参照电压施加电路61能够通过第2切换电路62与多个反转放大器22的正侧的输入端子电连接。

在图8A示例的结构中，第2切换电路62按每列具有开关SWV_1和开关SWV_2。各列的开关SWV_1通过共用的信号线63A与第1参照电压施加电路60连接。各列的开关SWV_2通过共用的信号线63B与第2参照电压施加电路61连接。

第1参照电压施加电路60及第2参照电压施加电路61可分别包括采样保持电路。在图示的例子中，第1参照电压施加电路60包括输出缓冲器65A、电容器CAPV1、开关SWV_SH_1及电压控制部64A。另一方面，第2参照电压施加电路61包括输出缓冲器65B、电容器CAPV2、开关SWV_SH_2及电压控制部64B。电容器CAPV1、CAPV2及电压控制部64A、64B也可以位于摄像装置1A的外部。

第1参照电压施加电路60及第2参照电压施加电路61生成反转放大器22用参照电压。由各个参照电压施加电路生成的参照电压的大小相等。此处所谓“相等”，意味着由这些参照电压的差引起的噪声，在所得到的图像中不能识别的程度相等。在开关SWV_SH_1接通时，对电容器CAPV1充电来自电压控制部64A的输出电压作为参照电压。该动作就是采样。在开关SWV_SH_1断开时，采样动作结束，所采样的电压信号被保持在电容器CAPV1中。该动作就是保持。在第2参照电压施加电路61中，通过与第1参照电压施加电路60同样地将开关SWV_SH_2接通及断开，执行采样及保持。

被保持在电容器CAPV1及CAPV2中的电压信号分别通过输出缓冲器65A及65B输出给第2切换电路62。第2切换电路62例如能够由外围逻辑电路(未图示)进行控制。第2切换电路62进行排他的开关控制，使得开关SWV_1及SWV_2的组中的一方接通、另一方断开。

在开关SWV_1接通、SWV_2断开时，第1参照电压施加电路60与开关SWV1被接通的列的反转放大器22电连接，从第1参照电压施加电路60向该反转放大器22提供参照电压。另一方面，在开关SWV_1断开、SWV_2接通时，第2参照电压施加电路61与开关SWV_2被接通的列的反转放大器22电连接，从第2参照电压施加电路61向该反转放大器22提供参照电压。

在图8A示例的结构中，参照电压施加电路30具有分别包括独立的电压控制部的第1参照电压施加电路60和第2参照电压施加电路61。但是，不限于该示例，也可以使用如图8B所示的参照电压施加电路30D，参照电压施加电路30D具有第1参照电压施加电路60D和第2参照电压施加电路61D，并在第1参照电压施加电路60D和第2参照电压施加电路61D之间共用电压控制部64D。通过共用电压控制部，得到驱动电路部小型化的效果。电压控制部64D既可以配置在摄像装置1A的内部，也可以配置在摄像装置1A的外部。

(1帧扫描期间保持)

图9表示本实施方式的摄像装置1A的驱动时序图的一例。图9中的HD信号是水平扫描信号的起始脉冲。在图9中示出了在设总行数为10、将既不进行行复位也不进行信号读出的空白期间设为HD的周期即1水平扫描期间(1H期间)的一半、设曝光期间为2水平扫描期间(2H期间)时，针对此时第n个帧扫描期间和第n+1个帧扫描期间重合的重叠期间附近的开关SWV_1及SWV_2的控制信号的波形的典型例。图10表示连续的帧之间第1参照电压施加电路60及第2参照电压施加电路61的有效期间。

在此，假设第2切换电路62的开关SWV_1及SWV_2在控制信号为“High”时接通、在控制信号为“Low”时断开进行说明。但是，开关的极性不限于此，当然也可以相反。也可以进行如下的驱动：即开关SWV_1及SWV_2在控制信号为“High”时断开，在控制信号为“Low”时接通。

第2切换电路62在与第n+1个帧对应的行复位期间以及信号读出期间中，将第1参照电压施加电路60及第2参照电压施加电路61中的一方和多个反转放大器22电连接，在与第n个帧对应的行复位期间以及信号读出期间中，将第1参照电压施加电路60及第2参照电压施加电路61中的另一方和多个反转放大器22电连接。

在图9所示的例子中，在与第n个帧对应的行复位期间以及信号读出期间中，将针对开关SWV_2的控制信号固定为“High”，将针对开关SWV_1的控制信号固定为“Low”。由此，第2参照电压施加电路61与多个反转放大器22电连接，第1参照电压施加电路60与多个反转放大器22电气断开。另外，关于在图9及图10的中央附近示出的信号波形(“SWB_1”及“SWB_2”)的详细情况在后面进行说明。

如图10所示，在第n个帧扫描期间中，针对第2参照电压施加电路61的开关SWV_SH_2的控制信号被固定为“Low”，开关SWV_SH_2断开。由于开关SWV_SH_2断开，因而通过采样保持电路的保持动作而保持在电容器CAPV2中的电压信号经由第2切换电路62提供给多个反转放大器22。另一方面，第1参照电压施加电路60的开关SWV_SH_1在第n个帧扫描期间中的与第n-1个及第n+1个帧扫描期间不重复的期间中，由于控制信号被固定为“High”而接通。在开关SWV_SH_1接通的状态时，对电容器CAPV1充电反转放大器22用参照电压。即，第1参照电压施加电路60的采样保持电路在第n个帧扫描期间的一部分期间中进行电压信号的采样。

另一方面，在与第n+1个帧对应的行复位期间以及信号读出期间中，针对开关SWV_1的控制信号被固定为“High”，针对开关SWV_2的控制信号被固定为“Low”。因此，第1参照电压施加电路60与多个反转放大器22电连接，第2参照电压施加电路61与多个反转放大器22电气断开。换言之，第1参照电压施加电路60有效，第2参照电压施加电路61无效。

如图10所示，在第n+1个帧扫描期间中，针对第1参照电压施加电路60的开关SWV_SH_1的控制信号被固定为“Low”，开关SWV_SH_1断开。由于开关SWV_SH_1断开，因而通过采样保持电路的保持动作而保持在电容器CAPV1中的电压信号经由第2切换电路62提供给多个反转放大器22。另一方面，第2参照电压施加电路61的开关SWV_SH_2在第n+1个帧扫描期间中的与第n个及第n+2个帧扫描期间不重复的期间中，由于控制信号被固定为“High”而接通。在开关SWV_SH_2接通的状态时，对电容器CAPV2充电反转放大器22用参照电压。即，第2参照电压施加电路61的采样保持电路在第n+1个帧扫描期间的一部分期间进行电压信号的采样。

如图9所示，这里，在第n个帧中的第10行的信号读出结束以前，开始第n+1个帧的第1行的行复位(作为电子快门的行复位)。即，在该例中，连续的帧扫描期间重复。

在图9及图10所示的例子中，在重叠期间中，在有关第n个帧的信号读出时，第2参照电压施加电路61与多个反转放大器22连接。并且，在有关第n+1个帧的行复位时，第1参照电压施加电路60与多个反转放大器22连接。在此处说明的例子中，设重叠期间为2HD，但重叠期间的长度可以与曝光期间的控制联动地变化。

并且，在重叠期间中，开关SWV_SH_1及开关SWV_SH_2都断开。由此，第1参照电压施加电路60及第2参照电压施加电路61都有效，从各个参照电压施加电路向第2切换电路62提供参照电压。

如参照图1说明的那样，信号读出期间(图1中的时刻t3～t4)可具有基准电平的读出用的FD的复位(图1中的“FD复位”)的期间。在如图8A示例的那样能够通过利用了反转放大器22的负反馈控制抑制热噪声的结构中，在该FD复位的期间中包括用于形成反馈路径的期间，在该反馈路径的一部分中包括反转放大器22。FD的复位不仅可以在信号读出期间执行，而且也可以在电子快门的期间(图1中的时刻t1～t2)执行。根据参照图9及图10说明的驱动方法，能够使用第2切换电路62在与第n+1个帧对应的行复位期间以及信号读出期间、和与第n个帧对应的行复位期间以及信号读出期间之间，交替地切换第1参照电压施加电路60和第2参照电压施加电路61使与多个反转放大器22连接。即，在与第n个帧对应地按各行的每一行进行两次的复位中，能够使用在第2参照电压施加电路61的电容器CAPV2采样的信号电压。另一方面，在与第n+1个帧对应地按各行的每一行进行两次的复位中，能够使用在第1参照电压施加电路60的电容器CAPV1采样的信号电压。

根据参照图9及图10说明的动作，在整个1帧扫描期间维持采样保持电路的保持动作，因而能够抑制因外部干扰噪声或者热噪声等而引起的参照电压的变动。其结果是，能够有效地抑制随机水平线噪声。

(行复位期间保持及信号读出期间保持)

参照图11及图12说明与图9及10图所示的驱动方法不同的另一驱动方法。

图11表示本实施方式的摄像装置1A的第2切换电路62的开关的控制定时的另一例。图12表示与连续的帧对应的参照电压施加电路30的开关的控制定时的一例。并且，在图12中也一并示出了第1参照电压施加电路60及第2参照电压施加电路61有效的定时。关于在图11及图12的中央附近示出的信号波形(“SWB_1”及“SWB_2”)的详细情况在后面进行说明。

在该驱动方法中，第2切换电路62在1帧期间内的行复位期间中将第1参照电压施加电路60及第2参照电压施加电路61中的一方和多个反转放大器22电连接，在像素信号读出期间中将另一方和多个反转放大器22电连接。

在图11所示的例子中串行地进行行复位和信号读出。例如，在各帧期间中，在行复位期间将针对开关SWV_2的控制信号固定为“High”。其结果是，多个反转放大器22与第2参照电压施加电路61电连接。此时，第1参照电压施加电路60与多个反转放大器22电气断开。

如图12所示，在该例中，针对第2参照电压施加电路61的开关SWV_SH_2的控制信号被固定为“Low”，由此在行复位期间中第2参照电压施加电路61有效。即，由于开关SWV_SH_2断开，因而通过采样保持电路的保持动作而保持在电容器CAPV2中的电压信号经由第2切换电路62提供给多个反转放大器22。在该例中，在行复位期间以外的期间，将针对开关SWV_SH_2的控制信号固定为“High”，由此执行电容器CAPV2的充电即采样。

与此相对，在各帧期间中，在信号读出期间将针对开关SWV_1的控制信号固定为“High”(例如参照图11)。其结果是，多个反转放大器22与第1参照电压施加电路60电连接。此时，第2参照电压施加电路61与多个反转放大器22电气断开。

即，在该例中，在信号读出期间中，第1参照电压施加电路60有效。即，针对开关SWV_SH_1的控制信号被固定为“Low”，因而开关SWV_SH_1断开。因此，通过采样保持电路的保持动作而保持在电容器CAPV1中的电压信号经由第2切换电路62提供给多个反转放大器22。在该例中，在信号读出期间以外的期间，将针对开关SWV_SH_1的控制信号固定为“High”，由此执行电容器CAPV1的充电即采样。

根据图12可知，在该例中，在连续的两个帧扫描期间重合的重叠期间中，开关SWV_SH_1和开关SWV_SH_2都断开。由此，第1参照电压施加电路60和第2参照电压施加电路61都有效，从各个参照电压施加电路向第2切换电路62提供参照电压。

根据该驱动方法，对于整个行复位期间和整个信号读出期间双方，能够维持第1参照电压施加电路60或者第2参照电压施加电路61任意一方的采样保持电路的保持动作。与参照图9及图10说明的跨越整个1帧扫描期间的保持不同，虽然噪声本身也产生了，但由于噪声均等地叠加在所有行中，因而其结果是不能视觉识别出水平线噪声。该驱动方式例如对拍摄星空等时的长时间曝光是有效的。

(第3实施方式)

参照上述的图9～图12及图13A、图13B说明本发明的第3实施方式。本实施方式的摄像装置具有包括第2切换电路62的参照电压施加电路30、和包括第3切换电路72的偏置电路40A，这一点与第1实施方式的摄像装置1不同。本实施方式适用于列反馈结构的参照电压施加电路及偏置电路。参照电压施加电路30的构造及动作如在第2实施方式中说明的那样。下面，主要说明偏置电路的构造及动作。

图13A示意地示出本发明的第3实施方式的摄像装置1B的电路结构。图13A示例了包括第3切换电路72的偏置电路40A、和第i列及第i+1列的负载部18之间的连接关系。各种配线与像素14中的各晶体管之间的连接关系，与图7所示的连接关系相同。

在图13A所示例的结构中，偏置电路40A具有第1偏置电路70、第2偏置电路71及第3切换电路72。第1偏置电路70及第2偏置电路71能够通过第3切换电路72与负载部18电连接。

在图13A所示例的结构中，第3切换电路72按每列具有开关SWB_1和开关SWB_2。各列的开关SWB_1通过共用的信号线73A与第1偏置电路70连接。各列的开关SWB_2通过共用的信号线73B与第2偏置电路71连接。

第1偏置电路70及第2偏置电路71分别包括采样保持电路。在图示的例子中，第1偏置电路70包括输出缓冲器75A、电容器CAPB1、开关SWB_SH_1及电压控制部74A。另一方面，第2偏置电路71包括输出缓冲器75B、电容器CAPB2、开关SWB_SH_2及电压控制部74B。电容器CAPB1、CAPB2及电压控制部74A、74B也可以位于摄像装置1B的外部。

第1偏置电路70及第2偏置电路71生成用于控制负载部18的负载晶体管的接通及断开的控制电压。由各个电压控制部生成的控制电压的大小相等。此处所谓“相等”，意味着由这些控制电压的差引起的噪声，在所得到的图像中不能识别的程度相等。在开关SWB_SH_1接通时，对电容器CAPB1充电来自电压控制部74A的输出电压作为控制电压。该动作就是采样。在开关SWB_SH_1断开时，采样动作结束，所采样的电压信号被保持在电容器CAPB1中。该动作就是保持。在第2偏置电路71中，通过与第1偏置电路70一样地将开关SWB_SH_2接通及断开，执行采样及保持。

被保持在电容器CAPB1及CAPB2中的电压信号分别通过输出缓冲器75A及75B输出给第3切换电路72。第3切换电路72例如能够由外围逻辑电路(未图示)进行控制。第3切换电路72进行排他的开关控制，使得开关SWB_1及SWB_2的组中的一方接通、另一方断开。

在开关SWB_1接通、SWB_2断开时，第1偏置电路70与开关SWB_1被接通的列的负载部18电连接，从第1偏置电路70向该负载部18提供控制电压。另一方面，在开关SWB_1断开、SWB_2接通时，第2偏置电路71与开关SWB_2被接通的列的负载部18电连接，从第2偏置电路71向该负载部18提供控制电压。在图13A示例的结构中，各列的负载部18和反转放大器22通过垂直信号线电连接。因此，通过抑制用于控制负载晶体管的接通及断开的控制电压的变动，能够有效地抑制随机水平线噪声。

也可以使用如图13B所示的偏置电路40D，偏置电路40D具有第1偏置电路70D和第2偏置电路71D，并在第1偏置电路70D和第2偏置电路71D之间共用电压控制部74D。通过共用电压控制部，得到驱动电路部小型化的效果。电压控制部74D既可以配置在摄像装置1B的内部，也可以配置在摄像装置1B的外部。

(1帧扫描期间保持)

再次参照图9及图10。在图9及图10中也示出了第1偏置电路70、第2偏置电路71及第3切换电路72各自的各个开关的信号波形。在此，假设第3切换电路72的开关SWB_1及SWB_2在控制信号为“High”时接通、在控制信号为“Low”时断开进行说明。但是，开关的极性不限于此，当然也可以相反。

如已经说明的那样，在图9及图10所示的驱动方法中，第2切换电路62在与第n+1个帧对应地进行各像素的行复位以及信号读出的期间中，将第1参照电压施加电路60及第2参照电压施加电路61中的一方和多个反转放大器22电连接，在与第n个帧对应地进行各像素的行复位以及信号读出的期间中，将第1参照电压施加电路60及第2参照电压施加电路61中的另一方和多个反转放大器22电连接。另外，在此处说明的驱动方法中，第3切换电路72在与第n+1个帧对应地进行各像素的行复位以及信号读出的期间中，将第1偏置电路70及第2偏置电路71中的一方和多个负载晶体管电连接，在与第n个帧对应地进行各像素的行复位以及信号读出的期间中，将第1偏置电路70及第2偏置电路71中的另一方和多个负载晶体管电连接。

如图9所示，在与第n个帧对应地进行各像素的行复位以及信号读出的期间中，将针对开关SWB_2的控制信号固定为“High”，将针对开关SWB_1的控制信号固定为“Low”。由此，第2偏置电路71与多个负载部18电连接，第1偏置电路70与多个负载部18电气断开。

如图10所示，在第n个帧扫描期间中，针对开关SWB_SH_2的控制信号被固定为“Low”，开关SWB_SH_2断开。因此，通过采样保持电路的保持动作而保持在电容器CAPB2中的电压信号经由第3切换电路72提供给多个负载部18。此时，通过将开关SWB_SH_1的控制信号固定为“High”，使开关SWB_SH_1接通。通过开关SWB_SH_1被接通，对电容器CAPB1充电复位电压。即，第1偏置电路70的采样保持电路在第n个帧扫描期间中的与邻接的帧扫描期间不重复的期间中，进行电压信号的采样。

另一方面，在与第n+1个帧对应地进行各像素的行复位以及信号读出的期间中，针对开关SWB_1的控制信号被固定为“High”，针对开关SWB_2的控制信号被固定为“Low”(参照图9)。因此，第1偏置电路70与多个负载部18电连接，第2偏置电路71与多个负载部18电气断开。

如图10所示，在第n+1个帧扫描期间中，针对开关SWB_SH_1的控制信号被固定为“Low”，开关SWB_SH_1断开。因此，通过采样保持电路的保持动作而保持在电容器CAPB1中的电压信号经由第3切换电路72提供给多个负载部18。另一方面，开关SWB_SH_2由于控制信号被固定为“High”而接通。在开关SWB_SH_2接通的状态时，对电容器CAPB2充电控制电压。即，第2偏置电路71的采样保持电路在第n+1个帧扫描期间中的与邻接的帧扫描期间不重复的期间中，进行电压信号的采样。

在图9所示的例子中，连续的帧扫描期间重叠。在该期间中，在与第n个帧对应地进行各像素的信号读出期间，多个负载部18与第2偏置电路71连接。并且，在与第n+1个帧对应地进行各像素的行复位期间，多个负载部18与第1偏置电路70连接。

并且，在重叠期间中，开关SWB_SH_1及开关SWB_SH_2都断开。由此，第1偏置电路70及第2偏置电路71都有效，从各个偏置电路向第3切换电路72提供参照电压。

根据参照图9及图10说明的驱动方法，能够使用第2切换电路62及第3切换电路72，在与第n+1个帧对应地进行各像素的行复位以及信号读出的期间、和在与第n个帧对应地进行各像素的行复位以及信号读出的期间之间，交替地切换第1参照电压施加电路60和第2参照电压施加电路61使与多个反转放大器22连接，而且能够交替地切换第1偏置电路70和第2偏置电路71使与多个负载部18连接。根据参照图9及图10说明的动作，在整个1帧扫描期间维持采样保持电路的保持动作，因而能够抑制因外部干扰噪声或者热噪声等而引起的复位电压的变动。其结果是，能够有效地抑制随机水平线噪声。

再次参照图11及图12说明与图9及10图所示的驱动方法不同的另一驱动方法。

在图11及图12中也一并示出了第1偏置电路70、第2偏置电路71及第3切换电路72各自的各个开关的信号波形。如已经说明的那样，在图11及图12所示的驱动方法中，第2切换电路62在1帧期间内的行复位期间中将第1参照电压施加电路60及第2参照电压施加电路61中的一方和多个反转放大器22电连接，在像素信号读出期间中将第1参照电压施加电路60及第2参照电压施加电路61中的另一方和多个反转放大器22电连接。另外，在此处说明的驱动方法中，第3切换电路72在行复位期间将第1偏置电路70及第2偏置电路71中的一方和多个负载晶体管电连接，在信号读出期间中将第1偏置电路70及第2偏置电路71中的另一方和多个负载晶体管电连接。

在图11所示的例子中串行地进行行复位和信号读出。例如，在各帧期间中，在行复位期间将针对开关SWB_2的控制信号固定为“High”。其结果是，多个负载部18与第2偏置电路71电连接。此时，第1偏置电路70与多个负载部18电气断开。

如图12所示，在该例中，针对第2偏置电路71的开关SWB_SH_2的控制信号被固定为“Low”，由此在行复位期间中第2偏置电路71有效。即，由于开关SWB_SH_2断开，因而通过采样保持电路的保持动作而保持在电容器CAPB2中的电压信号经由第3切换电路72提供给多个负载部18。在该例中，在行复位期间以外的期间，将针对开关SWB_SH_2的控制信号固定为“High”，由此执行电容器CAPV2的充电即采样。

与此相对，在各帧期间中，在信号读出期间将针对开关SWB_1的控制信号固定为“High”(例如参照图11)。其结果是，多个负载部18与第1偏置电路70电连接。此时，第2偏置电路71与多个负载部18电气断开。

即，在该例中，在信号读出期间中，第1偏置电路70有效。即，针对第1偏置电路70的开关SWB_SH_1的控制信号被固定为“Low”，因而开关SWB_SH_1断开。因此，通过采样保持电路的保持动作而保持在电容器CAPB1中的电压信号经由第3切换电路72提供给多个负载部18。在该例中，在信号读出期间以外的期间，将针对开关SWB_SH_1的控制信号固定为“High”，由此执行电容器CAPB1的充电即采样。

根据图12可知，在该例中，在连续的两个帧扫描期间重合的重叠期间中，开关SWB_SH_1和开关SWB_SH_2都断开。由此，第1偏置电路70和第2偏置电路71都有效，从各个偏置电路向第3切换电路72提供负载晶体管的控制电压。

根据该驱动方法，对于整个行复位期间和整个信号读出期间双方，能够维持第1偏置电路70或者第2偏置电路71任意一方的采样保持电路的保持动作。与参照图9及图10说明的跨越整个1帧扫描期间的保持不同，虽然噪声本身也产生了，但由于噪声均等地叠加在所有行中，因而其结果是不能视觉识别出水平线噪声。该驱动方式例如对拍摄星空等时的长时间曝光是有效的。

(第4实施方式)

下面，参照图10、图14及图15说明本发明的第4实施方式的摄像装置。本实施方式的摄像装置与第2实施方式的摄像装置1A之间的主要区别在于，在本实施方式的摄像装置中，按多个像素14的每列设有两条列信号线。在关注于某列时，属于该列的像素14中的至少一部分与按每列设置的两条列信号线中的一条即第1列信号线连接。属于该列的像素14中的其它像素与两条列信号线中的另一条即第2列信号线连接。即，在本实施方式的摄像装置中，一部分像素14的输出通过第1列信号线被读出，其它部分的像素14的输出通过第2列信号线被读出。

如后面参照附图详细说明的那样，典型地讲，多个像素14中被配置于奇数行的一个以上的像素14与第1列信号线连接，被配置于偶数行的一个以上的像素14与第2列信号线连接。本实施方式与第2实施方式一样能够适用于列反馈结构的参照电压施加电路。下面，主要说明与第2实施方式的摄像装置1A之间的区别。

图14示意地示出本发明的第4实施方式的摄像装置1C的电路结构。在图14中，抽取示出了呈二维状排列的多个像素14中某列的4个像素14。在此处示例的结构中，摄像装置1C具有与被配置于奇数行的多个像素14连接的多条垂直信号线17A、和与被配置于偶数行的多个像素14连接的多条垂直信号线17B。

在该例中，摄像装置1C还具有按多个像素14的每列配置了各两条的多条反馈线。在关注于多个像素14的某列时，如图14所示设有独立的反馈线23A及23B。其中，反馈线23A与被配置于奇数行的多个像素14电连接，反馈线23B与被配置于偶数行的多个像素14电连接。另外，为了方便起见，在图14中将对应多个像素14中的某个像素的列而设置的垂直信号线及反馈线这两个组中的一方(垂直信号线17B及反馈线23B)表述为“i列”，将另一方(垂直信号线17A及反馈线23A)表述为“i+1列”。在后述的其它附图中，有时也采用同样的表述区分被配置于同一列的垂直信号线及反馈线的组。

在图14示例的结构中，摄像装置1C具有包括第1参照电压施加电路60、第2参照电压施加电路61及第2切换电路62A的参照电压施加电路30B。第2切换电路62A按多个像素14的每列具有两组的开关的组。其中，开关SWV_21连接于输出端子与反馈线23A连接的反转放大器22的正侧的输入端子、和信号线63A之间，开关SWV_22连接于该输入端子和信号线63B之间。并且，开关SWV_11连接于输出端子与反馈线23B连接的反转放大器22的正侧的输入端子、和信号线63A之间，开关SWV_12连接于该输入端子和信号线63B之间。如图示的那样，各列的开关SWV_11及开关SWV_21通过共用的信号线63A与第1参照电压施加电路60连接。各列的开关SWV_12及开关SWV_22通过共用的信号线63B与第2参照电压施加电路61连接。

第2切换电路62A中的SWV_11和SWV_12的组与上述的第2切换电路62中的SWV_1和SWV_2的组一样被进行排他的开关控制。例如，如果SWV_11接通、则SWV_12断开。这对于第2切换电路62A中的SWV_21和SWV_22的组也一样。

(1帧扫描期间保持)

图15表示本实施方式的摄像装置1C中的第2切换电路62A的开关的控制定时的一例。

在该驱动方法中，使用按每列配置的垂直信号线17A及垂直信号线17B中的一方进行行复位，与此同时使用另一方进行信号读出。在图15所示的例子中，与参照图9说明的示例一样，连续的帧扫描期间重叠。在图15所示的例子中，重叠期间包括两个1H期间。在图15所示的定时例中，在这些1H期间中的第一个1H期间，分别使用垂直信号线17B及垂直信号线17A进行信号读出及行复位，在下一个1H期间，分别使用垂直信号线17A及垂直信号线17B进行信号读出及行复位。另外，关于在图15的中央附近示出的信号波形(“SWB_11”、“SWB_12”、“SWB_21”及“SWB_22”)的详细情况在后面进行说明。

在图15所示的例子中，在与第n个帧对应地进行各像素的行复位以及信号读出的期间中，将针对具有与信号线63B的连接的开关SWV_12及SWV_22的控制信号设为“High”。由此，多个反转放大器22与第2参照电压施加电路61电连接。与此相对，针对具有与信号线63A的连接的开关SWV_11及SWV_21的控制信号被设为“Low”，第1参照电压施加电路60与多个反转放大器22电气断开。

开关SWV_SH_1及开关SWV_SH_2的控制可与参照图10说明的示例一样。如图10所示，其中在第n个帧扫描期间中，针对开关SWV_SH_2的控制信号被固定为“Low”，SWV_SH_2断开。此时，通过采样保持电路的保持动作而保持在电容器CAPV2中的电压信号经由第2切换电路62A提供给多个反转放大器22。另一方面，开关SWV_SH_1由于控制信号被固定为“High”而接通。在开关SWV_SH_1接通的状态时，对电容器CAPV1充电反转放大器22用参照电压。

在与第n+1个帧对应地进行各像素的行复位以及信号读出的期间中，如图15所示，将针对开关SWV_12及SWV_22的控制信号设为“Low”，将第2参照电压施加电路61与多个反转放大器22电气断开。并且，将针对开关SWV_11及SWV_21的控制信号设为“High”，将第1参照电压施加电路60与多个反转放大器22电连接。

再次参照图10。在第n+1个帧扫描期间中，针对开关SWV_SH_1的控制信号被固定为“Low”，开关SWV_SH_1断开。此时，通过采样保持电路的保持动作而保持在电容器CAPV1中的电压信号经由第2切换电路62A提供给多个反转放大器22。另一方面，开关SWV_SH_2由于控制信号被固定为“High”而接通。在开关SWV_SH_2接通的状态时，对电容器CAPV2充电反转放大器22用参照电压。

如上所述，这里，连续的帧扫描期间重叠，该重叠期间包括两个1H期间。首先，关注于第一个1H期间。在该1H期间中，使用多条垂直信号线17B进行有关第n个帧的信号读出。即，偶数行的像素14中被选择的行的像素14的输出通过垂直信号线17B被读出。

如上所述，信号读出期间可以具有基准电平的读出用的FD的复位的期间。FD的复位的期间中的反馈路径的形成是通过将像素14内的放大晶体管11及复位晶体管12接通而执行的。即，该反馈路径在其路径的一部分中包括垂直信号线和反馈线。因此，例如在如图8A所示的在各列分别配置各一条的垂直信号线17和反馈线23的电路结构中，不能在同一列中同时执行作为电子快门的FD复位用的反馈电路的形成、和基准电平的读出时的FD复位用的反馈电路的形成。

与此相对，在本发明的第4实施方式的电路结构中，按多个像素14的每列配置有两条垂直信号线(垂直信号线17A和17B)和两个反转放大器22。因此，能够在同一列中同时执行针对与垂直信号线17A连接的像素14的、作为电子快门的FD复位用的反馈电路的形成，以及针对与垂直信号线17B连接的像素14的、基准电平的读出时的FD复位用的反馈电路的形成。

如上所述，在该例中，在重叠期间的第一个1H期间中，使用垂直信号线17B进行有关第n个帧的信号读出。如图15所示，在该1H期间中，开关SWV_12的控制信号为“High”。因此，第2参照电压施加电路61和与垂直信号线17B的连接的反转放大器22电连接。如图10所示，在第n个帧扫描期间中，第2参照电压施加电路61有效。因此，具有与垂直信号线17B的连接的反转放大器22的正侧的输入端子被施加在电容器CAPV2保持的反转放大器22用参照电压。

并且，其中在该1H期间中，与有关第n个帧的信号读出并行地也执行有关第n+1个帧的行复位。该行复位是使用垂直信号线17A进行的。即，对奇数行中被选择的行执行行复位。如图15所示，在该1H期间中，开关SWV_21的控制信号被设为“High”，具有与垂直信号线17A的连接的反转放大器22、和第1参照电压施加电路60通过开关SWV_21相互电连接。如图10所示，在第n+1个帧扫描期间中，第1参照电压施加电路60有效。因此，具有与垂直信号线17A的连接的反转放大器22的正侧的输入端子被施加在电容器CAPV2保持的反转放大器22用参照电压。

在重叠期间中的下一个1H，垂直信号线17A的作用和垂直信号线17B的作用被切换。即，有关第n个帧的信号读出和有关第n+1个帧的行复位分别使用垂直信号线17A和垂直信号线17B进行。若关注于垂直信号线17A，则在该1H期间中，如图15所示将开关SWV_22的控制信号设为“High”。因此，具有与垂直信号线17A的连接的反转放大器22、和第2参照电压施加电路61电连接。如参照图10可知，此时第2参照电压施加电路61有效，具有与垂直信号线17A的连接的反转放大器22的正侧的输入端子被施加在电容器CAPV2保持的反转放大器22用参照电压。

另一方面，有关第n+1个帧的行复位是使用垂直信号线17B进行的。在关注于垂直信号线17B时，开关SWV_11的控制信号被设为“High”(参照图15)，因而与垂直信号线17B连接的反转放大器22和第1参照电压施加电路60电连接。如参照图10可知，此时第1参照电压施加电路60有效，具有与垂直信号线17B的连接的反转放大器22的正侧的输入端子被施加在电容器CAPV1保持的反转放大器22用参照电压。

并且，在该例中，在重叠期间中，采样保持电路中的开关SWV_SH_1和开关SWV_SH_2都断开。由此，第1参照电压施加电路60和第2参照电压施加电路61都有效，从各个参照电压施加电路向第2切换电路62A提供参照电压。

根据参照图15及图10说明的该驱动方法，在同一列的被配置于奇数行的像素14和被配置于偶数行的像素14中能够并列形成反馈路径，因而实现高帧速率的摄影。

参照图12及图16说明与图10及15图所示的驱动方法不同的另一驱动方法。

图16表示第2切换电路62A的开关SWV_11、SWV_12、SWV_21及SWV_22的控制信号的波形的一例。关于在图16的中央附近示出的信号波形(“SWB_11”、“SWB_12”、“SWB_21”及“SWB_22”)的详细情况在后面进行说明。

在该驱动方法中，在同一列中使用垂直信号线17A和垂直信号线17B中的一方进行行复位，与此同时使用另一方进行信号读出。如图16的下部所示，在该例中，某列的偶数行的一行的信号读出使用第1参照电压施加电路60，该列的奇数行的一行中作为电子快门的行复位使用第2参照电压施加电路61。

关注于图16的左端的1H期间。在该1H期间中，使用垂直信号线17B进行信号读出，使用垂直信号线17A进行行复位。此时，将针对开关SWV_11的控制信号设为“High”，而且使第1参照电压施加电路60有效。并且，将针对开关SWV_22的控制信号设为“High”，而且使第2参照电压施加电路61有效。与此相对，在下一个1H期间中，使用垂直信号线17A进行信号读出，使用垂直信号线17B进行行复位。此时，将开关SWV_21的控制信号设为“High”，而且使第1参照电压施加电路60有效。并且，将开关SWV_12的信号设为“High”，而且使第2参照电压施加电路61有效。第1参照电压施加电路60和第2参照电压施加电路61的开关SWV_SH_1及SWV_SH_2的控制定时，与参照图12说明的第2实施方式的控制定时一样。

根据该驱动方法，除在第2实施方式的“行复位期间保持及信号读出期间保持”中得到的效果以外，由于在同一列的被配置于奇数行的像素14和被配置于偶数行的像素14中能够并列形成反馈路径，因而实现高帧速率的摄影。

(第5实施方式)

参照图10、图12、图15、图16及图17说明本发明的第5实施方式。本实施方式的摄像装置1D还具有包括第3切换电路72A的偏置电路40B，这一点与第4实施方式的摄像装置1C不同。本实施方式与第4实施方式一样适用于列反馈结构的参照电压施加电路。下面，主要说明与第4实施方式的摄像装置1C的区别。

图17示意地示出第5实施方式的摄像装置1D的电路结构。图17所示的第3切换电路72A与上述的第2切换电路62A一样具有两组的开关的组。其中，开关SWB_11连接于与垂直信号线17B连接的负载部18、和对于多个像素14的各列而共用的信号线73A之间，开关SWB_12连接于该负载部18和对于多个像素14的各列而共用的信号线73B之间。并且，开关SWB_21连接于与垂直信号线17A连接的负载部18、和共用的信号线73A之间，开关SWB_22连接于该负载部18和对于多个像素14的各列而共用的信号线73B之间。

各列的开关SWB_11及开关SWB_21通过共用的信号线73A与第1偏置电路70连接。各列的开关SWB_12及开关SWB_22通过共用的信号线73B与第2偏置电路71连接。

(1帧扫描期间保持)

在上述的图15中也一并示出了针对第3切换电路72A的开关的控制信号的信号波形。其中，开关SWB_11、SWB_12、SWB_21及SWB_22的信号波形分别与开关SWV_11、SWV_12、SWV_21及SWV_22的信号波形一致。即，第3切换电路72A的各开关和第2切换电路62A的各开关能够以相同的驱动定时进行控制。

第1偏置电路70及第2偏置电路71的开关SWB_SH_1及SWB_SH_2的控制定时，与参照图10说明的第3实施方式的控制定时一样。

根据该驱动方法，除在第3实施方式的“1帧扫描期间保持”中得到的效果以外，由于在同一列的被配置于奇数行的像素14和被配置于偶数行的像素14中能够并列形成反馈路径，因而实现高帧速率的摄影。

(行复位期间保持及信号读出期间保持)

参照图12及图16说明与图10及15图所示的驱动方法不同的另一驱动方法。

在上述的图16中也一并示出了针对第3切换电路72A的开关的控制信号的波形。其中，开关SWB_11、SWB_12、SWB_21及SWB_22的信号波形分别与开关SWV_11、SWV_12、SWV_21及SWV_22的信号波形一致。即，第3切换电路72A的各开关和第2切换电路62A的各开关能够以相同的驱动定时进行控制。

第1偏置电路70及第2偏置电路71的开关SWB_SH_1及SWB_SH_2的控制定时，与参照图12说明的第3实施方式的控制定时一样。

根据该驱动方法，除在第3实施方式的“行复位期间保持及信号读出期间保持”中得到的效果以外，由于在同一列的被配置于奇数行的像素14和被配置于偶数行的像素14中能够并列形成反馈路径，因而实现高帧速率的摄影。

(第6实施方式)

在上述的第2～第5实施方式中示例了能够形成反馈路径的电路结构，在该反馈路径的一部分中包括与垂直信号线(垂直信号线17、或者垂直信号线17A和17B的组)对应设置的反转放大器22。但是，反馈路径的结构不限于这些示例。例如，也能够适用于如以下说明的反馈路径在像素内封闭的电路结构。

图18表示能够形成反馈路径的像素的电路结构的示例。图18所示的像素14A具有光电变换部10、和检测由光电变换部10生成的信号的信号检测电路SC。如图示的那样，信号检测电路SC包括放大晶体管11和寻址晶体管13。在图18示例的结构中，信号检测电路SC还包括复位晶体管12、反馈晶体管27、第1电容元件28和第2电容元件29。复位晶体管12的源级和漏极中的一方与连接光电变换部10和放大晶体管11的栅极的FD节点连接。复位晶体管12的源级和漏极中的另一方通过反馈线26连接于放大晶体管11和寻址晶体管13之间的节点。反馈晶体管27和第1电容元件28连接于复位晶体管12的源级和漏极之间。换言之，反馈晶体管27和第1电容元件28连接于FD节点和反馈线26之间。如图示的那样，第2电容元件29的一个电极连接于反馈晶体管27和第1电容元件28之间的节点(以下有时称为“节点RD”)。

复位晶体管12的栅极与复位控制线24(在图18中未图示，参照图3)连接，在摄像装置工作时通过复位控制线24被施加复位控制信号RST。垂直扫描电路15(参照图3)通过复位控制线24将复位晶体管12接通，由此，能够将所选择的像素14A的FD节点的电压复位。在该例中，通过将复位晶体管12接通，对FD节点施加反馈线26的电压。

反馈晶体管27的栅极具有与未图示的反馈控制线的连接，在摄像装置工作时通过该反馈控制线被施加反馈控制信号FB。反馈控制线例如与垂直扫描电路15连接。垂直扫描电路能够通过反馈控制线切换反馈晶体管27的接通及断开。

如图示的那样，反馈晶体管27的源级和漏极中的一方通过第1电容元件28与光电变换部10电连接。在将针对寻址晶体管13的栅极的寻址控制信号SEL设为例如高电平，使寻址晶体管13接通、进一步使反馈晶体管27接通时，能够形成将所选择的像素14A的放大晶体管11包括为其中一部分的反馈路径。该反馈路径中的一部分包括连接于放大晶体管11的源级和光电变换部10之间的反馈线26。反馈路径使放大晶体管11的输出负反馈到反馈晶体管27的源级及漏极中未与节点RD连接的一侧。

典型地讲，信号检测电路SC中的第2电容元件29具有比第1电容元件28大的电容值。在摄像装置工作时，对第2电容元件29的电极中未与节点RD连接的一侧的电极施加基准电压VR1(例如0V)。基准电压VR1既可以是固定的电压，也可以是例如脉冲状的电压。

在图18示例的结构中，垂直信号线17通过切换电路90与恒流源91及92连接。在摄像装置工作时，恒流源91及92的一端分别被设定为基准电压(典型地讲是接地(GND))及电源电压VDD。恒流源91及92例如包括具有负载晶体管的负载部。

切换电路90具有连接于恒流源91和垂直信号线17之间的开关S1、以及连接于恒流源92和垂直信号线17之间的开关S2。切换电路90的开关S1及S2被控制成进行排他动作。即，在开关S1接通时、开关S2断开，在开关S1断开时、开关S2接通。如后面所述，在本实施方式中，假设在像素14A的复位时开关S2接通，在从像素14A读出信号时开关S1接通。

具有与放大晶体管11的漏极的连接的电源配线21与第4切换电路82连接。在图示的例子中，第4切换电路82具有开关Ss1、和开关SWI_1及开关SWI_2的组。开关Ss1连接于电源配线21、和在摄像装置工作时被施加规定的电压VA(典型地讲是VDD)的电压线87之间。开关SWI_1连接于电源配线21、和在摄像装置工作时被施加规定的电压(典型地讲是GND)的信号线83A之间。开关SWI_2连接于电源配线21、和在摄像装置工作时被施加规定的电压(典型地讲是GND)的信号线83B之间。信号线83A和83B是对放大晶体管11的漏极提供规定的漏极电压的信号线。在将多个像素14A排列成二维状的结构中，信号线83A和83B分别是在多个像素14A的各列之间共用的信号线。在摄像装置工作时，信号线83A的电压和信号线83B的电压基本相等。此处所谓“相等”，意味着由这些电压的差引起的噪声，在所得到的图像中不能识别的程度相等。这些开关Ss1以及开关SWI_1和开关SWI_2被控制成，在开关Ss1接通时、开关SWI_1和SWI_2断开，在开关Ss1断开时、开关SWI_1和SWI_2中的一方接通。

在读出信号时，使寻址晶体管13接通，将切换电路90的开关S1、和第4切换电路82的开关Ss1接通。由此，电流在从放大晶体管11朝向寻址晶体管13的方向上流过。此时，向垂直信号线17输出与在光电变换部10产生的电荷对应的信号电压。即，能够检测在放大晶体管11被放大的FD节点的电压。因此，可以说信号检测电路SC的一部分中包括放大电路。

与此相对，在像素14A的复位时，使寻址晶体管13接通，将切换电路90的开关S2、和第4切换电路82的开关SWI_1及开关SWI_2中任意一方接通。由此，在放大晶体管11流过与读出信号时反向的电流。此时，通过反馈晶体管27的接通而形成反馈路径，在该反馈路径中包括放大晶体管11、反馈线26、反馈晶体管27及第1电容元件28。因此，通过形成反馈路径能够抑制kTC噪声。

在此，简单说明在像素14A的信号读出时及复位时的动作的典型例。在信号的读出时，在寻址晶体管13被设为接通的状态下，将第4切换电路82的开关Ss1和切换电路90的开关S1接通。由此，对所选择的像素14A的放大晶体管11的漏极提供电压VA。电压VA有可能是大小与电源电压相等的电压。

此时，由放大晶体管11和恒流源91形成源级跟随器，将与蓄积在FD节点的电荷量对应的电压读出到垂直信号线17中。该源级跟随器的放大率约为1倍。

另一方面，在像素14A的复位时，在寻址晶体管13被设为接通的状态下，将复位晶体管12及反馈晶体管27接通。此时，第4切换电路82的开关SWI_1及开关SWI_2中任意一方和切换电路90的开关S2接通。通过将复位晶体管12接通，FD节点和反馈线26通过复位晶体管12相连接，像素14A被复位。由此，可以说信号检测电路SC具有包括复位晶体管12的复位电路。并且，可以说与复位控制线24连接的垂直扫描电路15(参照图3)是提供该复位电路的控制信号的电路。

然后，将复位晶体管12断开。通过将复位晶体管12断开，产生kTC噪声。因此，在复位后的FD节点的电压中施加kTC噪声。但是，由于反馈晶体管27维持接通的状态不变，因而形成了使放大晶体管11的输出负反馈到反馈晶体管27的源级及漏极中的一方的反馈路径的状态继续。因此，如果设反馈中的增益为A，则通过将复位晶体管12断开而产生的kTC噪声被消除成1/(1+A)^1/2的大小。

然后，将反馈控制信号FB的电压电平降低至例如高电平和低电平之间的电平，然后将反馈控制信号FB设为低电平。通过将反馈控制信号FB的电压电平设为比高电平低的电平，反馈晶体管27的动作频带比反馈控制信号FB为高电平时狭窄。在反馈控制信号FB达到低电平时，反馈晶体管27断开，反馈路径的形成被解除。此时，在处于反馈晶体管27的动作频带比放大晶体管11的动作频带低的状态时，通过反馈晶体管27的断开而产生的kTC噪声比不形成反馈路径时减小。如果将由第4切换电路82和放大晶体管11形成的放大器的放大率设为(-D)，则与不形成反馈路径时相比，能够将通过反馈晶体管27的断开而产生的kTC噪声抑制为(1/(1+D))^1/2倍。这样，使用反馈控制信号FB，能够实现反馈晶体管27的频带限制。D的值大于1，能够设定为大约几十～几百的数值。

其中，通过切换针对像素14A的电流，在信号的读出时使放大晶体管11作为源级跟随器发挥作用，在像素14A的复位时使放大晶体管11作为源级接地发挥作用。这样，即使是在各像素14A内形成了反馈路径的情况下，与没有反馈时相比，也能够抑制残留于FD节点的kTC噪声。也可以是，反馈控制信号FB使用倾斜电压，执行诸如使反馈控制信号FB的电压电平从高电平朝向低电平减小的控制。

在图18示例的结构中，信号检测电路SC具有在FD节点和基准电压VR1之间包含第1电容元件28和第2电容元件29的串联连接的电容电路。因此，如果将通过电容电路得到的衰减率设为B，则能够将通过反馈晶体管27的断开而施加在FD节点的电压中的kTC噪声的大小、抑制为不在信号检测电路SC中设置电容电路而将反馈晶体管27直接连接于节点FD时的(1+(1+A·B)·Cfd/C2)^1/2/(1+A·B)倍。这样，通过在信号检测电路SC中设置第1电容元件28和第2电容元件29，能够进一步降低施加在FD节点的电压中的kTC噪声的大小。另外，在上述的式中，Cfd及C2分别表示FD节点的电容值及第2电容元件29的电容值。

如上所述的kTC噪声的抑制也能够适用于如图19所示的像素14B的电路结构中。在图19示例的结构中，复位晶体管12和第1电容元件28并联连接。换言之，在图19所示的例子中，复位晶体管12的源级及漏极中未连接FD节点的一侧与RD节点连接。即使是这样的结构，也能够通过适用上述的动作而降低施加在FD节点的电压中的kTC噪声的大小。另外，在图18示例的结构中，将复位晶体管12的源级及漏极中未连接FD节点的一侧直接连接于反馈线26。因此，能够得到提高用于确保复位晶体管12的驱动力的杂质特性设计的自由度的优点。

下面，参照图20A、图20B、图8A、图10、图12、图14、图15、图16及图17，说明本发明的第6实施方式的摄像装置。

图20A示意地示出第6实施方式的摄像装置1E的电路结构。图20A所示的摄像装置1E具有被配置成二维状的多个像素14A。在此为了避免附图过度复杂，抽取图示了多个像素14A中属于某列的像素14A中的5个像素14A。当然，也可以适用参照图19说明的像素14B来取代像素14A。

在图20A示例的结构中，摄像装置1E与图14所示的摄像装置1C及图17所示的摄像装置1D一样，按多个像素14A的每列具有两条垂直信号线17A和17B。奇数行的像素14A及偶数行的像素14A中的放大晶体管11的源级分别与垂直信号线17A和17B电连接。并非必须按多个像素14A的每列配置两条垂直信号线17A和17B，例如与参照图8A说明的示例一样，当然也能够是按多个像素14A的每列配置一条垂直信号线的结构。

如图20A所示，与按多个像素14A的各列配置有垂直信号线17A和17B相对应，切换电路90o及90e分别连接于垂直信号线17A和17B与恒流源之间。切换电路90o具有开关So1和So2，切换电路90e具有开关Se1和Se2。开关So1和So2分别对应于参照图18说明的开关S1和S2，能够同样地进行控制。并且，开关Se1和Se2也分别对应于参照图18说明的开关S1和S2，并进行同样的控制。

在该例中，与按多个像素14A的每列配置有垂直信号线17A和17B相对应，按多个像素14A的每列配置有两条电源配线21A和21B。如图示的那样，各列的电源配线21A和21B分别与奇数行的像素14A和偶数行的像素14A连接。

在图20A示例的结构中，摄像装置1E包括具有第4切换电路82A、第1漏极电压施加电路80及第2漏极电压施加电路81的漏极电压施加电路80A。其中，与按多个像素14A的各列配置有两条电源配线21A和21B相对应，第4切换电路82A连接于电源配线21A和21B、与信号线83A和83B及电压线87之间。

第4切换电路82A具有一端与电源配线21A连接的开关Sso1、SWI_21及SWI_22、和一端与电源配线21B连接的开关Sse1、SWI_11及SWI_12。如图示的那样，开关Sso1和开关Sse1的另一端与电压线87连接。开关SWI_21及SWI_11的另一端与信号线83A连接，开关SWI_22及SWI_12的另一端与信号线83B连接。

Sso1、SWI_21及SWI_22分别对应于参照图18说明的开关Ss1、SWI_1及SWI_2，并进行同样的控制。另外，开关Sse1、SWI_11及SWI_12同样也分别对应于参照图18说明的开关Ss1、SWI_1及SWI_2，并进行同样的控制。因此，例如如果Sso1接通，则SWI_21及SWI_22断开。

信号线83A及83B与漏极电压施加电路80A连接。在该例中，信号线83A及83B分别与第1漏极电压施加电路80及第2漏极电压施加电路81连接。即，在该例中，第1漏极电压施加电路80及第2漏极电压施加电路81能够通过第4切换电路82A与像素14A的放大晶体管11的漏极电连接。第1漏极电压施加电路80及第2漏极电压施加电路81生成像素14A的放大晶体管11的漏极电压。由各个漏极电压施加电路生成的漏极电压的大小相等。此处所谓“相等”，意味着由这些漏极电压的差引起的噪声，在所得到的图像中不能识别的程度相等。

第1漏极电压施加电路80及第2漏极电压施加电路81分别包括采样保持电路。在图示的例子中，第1漏极电压施加电路80包括输出缓冲器85A、电容器CAPI1、开关SWI_SH_1及电压控制部84A。同样地，第2漏极电压施加电路81也包括输出缓冲器85B、电容器CAPI2、开关SWI_SH_2及电压控制部84B。电容器CAPI1、CAPI2及电压控制部84A、84B也可以位于摄像装置1E的外部。

例如，在开关SWI_SH_1接通时，对电容器CAPI1充电来自电压控制部84A的输出电压(采样)。在开关SWI_SH_1断开时，采样动作结束，所采样的电压信号被保持在电容器CAPI1中(保持)。在第2漏极电压施加电路81中也通过同样的动作执行采样及保持。被保持在电容器CAPI1及CAPI2的电压信号分别通过输出缓冲器85A及85B输出给第4切换电路82A。第4切换电路82A例如由外围逻辑电路(未图示)进行控制。

在将开关SWI_21及开关So2接通时，第1漏极电压施加电路80和电源配线21A电连接。因此，能够将在电容器CAPI1采样的规定的漏极电压(典型地讲是GND)施加给所选择的行(奇数行中的一行)的像素14A的放大晶体管11的漏极。并且，如果将开关Sso1及开关So1接通，能够将所选择的行(奇数行中的一行)的像素14A的输出读出到垂直信号线17A中。同样地，在将开关SWI_22及开关So2接通时，第2漏极电压施加电路81和电源配线21A电连接。因此，能够将在电容器CAPI2采样的规定的漏极电压(典型地讲是GND)施加给所选择的行(奇数行中的一行)的像素14A的放大晶体管11的漏极。通过开关Sse1、开关SWI_11及SWI_22、和开关Se1及Se2的控制，也能够使偶数行的像素14A进行同样的动作。

在该例中，对应多个像素14A的各列设有开关Sso1、SWI_21及SWI_22的组、和开关Sse1、SWI_11及SWI_12的组。因此，能够对属于同一列的两个像素14A并行执行针对其中一个像素的复位和从另一个像素的信号读出。

(1帧扫描期间保持)

在第6实施方式中能够进行与第4及第5实施方式的摄像装置大致相同的动作。例如，能够适用与参照图15及图10说明的动作相同的动作。

例如也可以是，在同一列中，在与第n个帧对应地进行各像素的行复位以及信号读出的期间，连接第2漏极电压施加电路81和垂直信号线17B(或者垂直信号线17A)，在与第n+1个帧对应地进行各像素的行复位以及信号读出的期间，连接第1漏极电压施加电路80和垂直信号线17A(或者垂直信号线17B)。即，也可以按照以下所述控制第4切换电路82A，使得在与第n个帧对应的期间将第2漏极电压施加电路81和偶数行的像素14A中的一个像素14A的放大晶体管11的漏极电连接，在与第n+1个帧对应的期间，将第1漏极电压施加电路80和奇数行的像素14A中的一个像素14A的放大晶体管11的漏极电连接。

在这种情况下，关于像素14A的复位，能够使开关SWI_12及开关Se2的接通及断开对应于图15所示的开关SWV_12的接通及断开。即，只要使开关SWI_12及开关Se2与图15所示的开关SWV_12的接通及断开一样地进行接通/断开动作即可。并且，只要使开关SWI_22及开关So2的接通及断开对应于图15所示的开关SWV_22的接通及断开即可。同样地，使开关SWI_11及开关Se2的接通及断开对应于图15所示的开关SWV_11的接通及断开，使开关SWI_21及开关So2的接通及断开对应于图15所示的开关SWV_21的接通及断开。关于开关SWI_SH_1及SWI_SH_2，只要与图10所示的开关SWV_SH_1及SWV_SH_2一样地进行接通/断开动作即可。另外，关于从像素14A读出信号，例如对于偶数行的像素14A，只要将图15所示的开关SWV_12的接通及断开置换为开关Sse1及开关Se1的接通及断开即可。如果是从奇数行的像素14A读出信号，只要将图15所示的开关SWV_22的接通及断开置换为开关Sso1及开关So1的接通及断开即可。

根据该驱动方法，除在第3实施方式的“1帧扫描期间保持”中得到的效果以外，由于在同一列的被配置于奇数行的像素14A和被配置于偶数行的像素14A中能够并列形成反馈路径，因而实现高帧速率的摄影。

(行复位期间保持及信号读出期间保持)

在第6实施方式中，也能够适用与参照图12及图16说明的动作相同的动作。即，也可以按照以下所述控制第4切换电路82A，使得在1帧期间内的行复位期间中，将第2漏极电压施加电路81、和奇数行(或者偶数行)的像素14A中的一个像素14A的放大晶体管11的漏极电连接，在1帧期间内的像素信号读出期间中，将第1漏极电压施加电路80、和偶数行(或者奇数行)的像素14A中的一个像素14A的放大晶体管11的漏极电连接。

在这种情况下，如在“1帧扫描期间保持”的动作例中说明的那样，关于像素14A的复位，只要使开关SWI_12及开关Se2的接通及断开对应于图16所示的开关SWV_12的接通及断开，使开关SWI_22及开关So2的接通及断开对应于图16所示的开关SWV_22的接通及断开即可。同样地，使开关SWI_11及开关Se2的接通及断开对应于图16所示的开关SWV_11的接通及断开，使开关SWI_21及开关So2的接通及断开对应于图16所示的开关SWV_21的接通及断开。关于开关SWI_SH_1及SWI_SH_2，只要与图12所示的开关SWV_SH_1及SWV_SH_2一样地进行接通/断开动作即可。

根据该驱动方法，对于整个行复位期间和整个信号读出期间双方，能够维持第1漏极电压施加电路80或者第2漏极电压施加电路81任意一方的采样保持电路的保持动作。根据该驱动方法，除在第3实施方式的“行复位期间保持及信号读出期间保持”中得到的效果以外，由于在同一列的被配置于奇数行的像素14A和被配置于偶数行的像素14A中能够并列形成反馈路径，因而实现高帧速率的摄影。

如图20B所示，也可以使用漏极电压施加电路80B取代漏极电压施加电路80A，漏极电压施加电路80B具有第1漏极电压施加电路80D和第2漏极电压施加电路81D，在第1漏极电压施加电路80D和第2漏极电压施加电路81D之间共用电压控制部84D。通过共用电压控制部，能够得到驱动电路部小型化的效果。电压控制部84D既可以配置在摄像装置1E的内部，也可以配置在摄像装置1E的外部。另外，也可以将开关Sso1、SWI_21及SWI_22的组、和开关Sse1、SWI_11及SWI_12的组，分别连接于信号线83A和第1漏极电压施加电路80之间、以及信号线83B和第2漏极电压施加电路81之间，以取代在多个像素14A的各列配置开关Sso1、SWI_21及SWI_22、和开关Sse1、SWI_11及SWI_12。

图21表示第6实施方式的电路结构的变形例。在图21中示出了多个像素14A中的一个，以便避免附图变复杂。

如图21所示，也可以将参照图13A说明的结构适用于在像素14A的复位时使用的恒流源92。在图21示例的结构中，切换电路90的开关S2与图13A所示的偏置电路40A连接。通过与第3实施方式一样地对第3切换电路72进行开关控制，能够抑制像素14A的复位时的偏置电压的变动，有效地抑制随机水平线噪声。当然，也可以使用参照图13B说明的偏置电路40D取代偏置电路40A。

根据第6实施方式，能够抑制因外部干扰噪声或者热噪声等而引起的放大晶体管的漏极电压的变动。并且，在第6实施方式中，各像素的放大晶体管11作为信号检测电路SC中的信号检测电路晶体管和反馈电路的放大晶体管发挥作用，因而不需要按多个像素的每列设置反转放大器。因此，有利于摄像装置的小型化、低功耗化。

产业上的可利用性

本发明的摄像装置能够用于数码静止图像相机、医疗用摄像机、监视用摄像机、车载用摄像机、数字单反相机、数字无反相机等各种摄像机系统以及传感器系统。

标号说明

1、1A、1B、1C、1D摄像装置；10光电变换部；11放大晶体管；12复位晶体管；13寻址晶体管；14、14A、14B像素；15垂直扫描电路；16光电变换部控制线；17垂直信号线；18负载部；19列信号处理电路；20水平信号读出电路；21电源配线；22反转放大器；23、26反馈线；24复位控制线；25复位电压线；27反馈晶体管；28、29电容元件；30、30D、30B参照电压施加电路；40、40A、40B、40D偏置电路；50、50D复位电压施加电路；51第1切换电路；52、52D第1复位电压施加电路；53、53D第2复位电压施加电路；54A、54B、54D电压控制电路；64A、64B、64D电压控制电路；74A、74B、74D电压控制电路；55A、55B、65A、65B、75A、75B输出缓冲器；56A、56B、63A、63B、73A、73B信号线；60、60D第1参照电压生成电路；61、61D第2参照电压生成电路；62、62A第2切换电路；70、70D第1偏置电路；71、71D第2偏置电路；72、72A第3切换电路；80A、80B漏极电压施加电路；80、80D第1漏极电压施加电路；81、81D第2漏极电压施加电路；82、82A第4切换电路；84A、84B、84D电压控制电路；83A、83B信号线；85A、85B输出缓冲器；90、90e、90o切换电路；SC信号检测电路。

Claims (14)

1.一种摄像装置，具有：

像素，包括生成信号的光电变换部、以及源极或漏极中的一方与所述光电变换部电连接并且对所述光电变换部进行复位的复位晶体管；

第1电压生成电路，生成第1电压；

第2电压生成电路，生成与所述第1电压相等的第2电压；以及

第1切换电路，具有与所述第1电压生成电路电连接的第1输入端子、与所述第2电压生成电路电连接的第2输入端子、以及与所述复位晶体管的源极或漏极中的另一方电连接的第1输出端子，

所述第1切换电路至少在所述光电变换部被复位的期间，将所述第1输入端子及所述第2输入端子中的一方与所述第1输出端子连接，

所述光电变换部被直接或间接地使用所述第1电压或所述第2电压而复位。

2.根据权利要求1所述的摄像装置，

所述第1切换电路的所述第1输出端子，通过配线直接与所述复位晶体管的源极或漏极中的所述另一方连接。

3.根据权利要求1所述的摄像装置，

所述像素还具备栅极与所述光电变换部电连接并且读出所述信号的放大晶体管，

所述摄像装置还具备：

反转放大器，具有与所述放大晶体管的源极或漏极中的一方电连接的第3输入端子、与所述第1切换电路的所述第1输出端子电连接的第4输入端子、以及与所述复位晶体管的源极或漏极中的所述另一方电连接的第2输出端子。

4.根据权利要求3所述的摄像装置，

还具备：

负载部，与所述放大晶体管的源极或漏极中的所述一方、以及所述反转放大器的所述第3输入端子连接；

第3电压生成电路，生成第3电压；

第4电压生成电路，生成与所述第3电压相等的第4电压；以及

第2切换电路，具有与所述第3电压生成电路电连接的第5输入端子、与所述第4电压生成电路电连接的第6输入端子、以及第3输出端子，将所述第5输入端子及所述第6输入端子中的一方与所述第3输出端子连接，

所述第2切换电路的所述第3输出端子与所述负载部电连接，

所述负载部基于所述第3电压或所述第4电压而被控制。

5.根据权利要求1所述的摄像装置，

所述像素还具备栅极与所述光电变换部电连接并且读出所述信号的放大晶体管，

所述第1切换电路的所述第1输出端子与所述放大晶体管的源极或漏极中的一方电连接，

所述放大晶体管的源极或漏极中的另一方，与所述复位晶体管的源极或漏极中的所述另一方电连接。

6.根据权利要求5所述的摄像装置，

还具备：

负载部，与所述放大晶体管的源极或漏极中的所述另一方连接；

第3电压生成电路，生成第3电压；

第4电压生成电路，生成与所述第3电压相等的第4电压；以及

第2切换电路，具有：与所述第3电压生成电路电连接的第5输入端子、与所述第4电压生成电路电连接的第6输入端子、以及第3输出端子，将所述第5输入端子及所述第6输入端子中的一方与所述第3输出端子连接，

所述第2切换电路的所述第3输出端子与所述负载部电连接，

所述负载部基于所述第3电压或所述第4电压而被控制。

7.根据权利要求1所述的摄像装置，

所述第1切换电路，在与第1帧对应的第1帧期间所包含的期间中，将所述第1输入端子与所述第1输出端子连接，在与后续于所述第1帧的第2帧对应的第2帧期间所包含的期间中，将所述第2输入端子与所述第1输出端子连接。

8.根据权利要求1所述的摄像装置，

在1帧期间内的第1复位期间、和所述1帧期间内的与所述第1复位期间不同的第2复位期间中，所述光电变换部被复位，

所述第1切换电路，在所述第1复位期间中将所述第1输入端子与所述第1输出端子连接，在所述第2复位期间中将所述第2输入端子与所述第1输出端子连接。

9.根据权利要求1所述的摄像装置，

所述第1电压生成电路和所述第2电压生成电路包括采样保持电路。

10.根据权利要求2所述的摄像装置，

所述第1电压生成电路和所述第2电压生成电路包括采样保持电路。

11.根据权利要求4所述的摄像装置，

所述第3电压生成电路和所述第4电压生成电路包括采样保持电路。

12.根据权利要求6所述的摄像装置，

所述第3电压生成电路和所述第4电压生成电路包括采样保持电路。

13.根据权利要求1所述的摄像装置，

所述第1电压生成电路包括用于保持所述第1电压的第1电容器；

所述第2电压生成电路包括用于保持所述第2电压的、与所述第1电容器不同的第2电容器。

14.根据权利要求4所述的摄像装置，

所述第3电压生成电路包括用于保持所述第3电压的第3电容器；

所述第4电压生成电路包括用于保持所述第4电压的、与所述第3电容器不同的第4电容器。

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