JP2004236301A - 固体撮像装置およびカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】 画素ピッチが微細化した場合でも、信号伝送回路を容易に微細化できる固体撮像装置を提供する。
【解決手段】 複数の単位画素１が二次元状に配列された撮像部と、撮像部の画素信号が読み出される出力信号線６ａ、６ｂと、駆動パルスに対応した出力により撮像部の画素信号を出力信号線に読み出す信号伝送回路５と、出力信号線の信号が出力される出力部７ａ、７ｂとを備える。撮像部の画素信号を出力信号線に、複数の駆動パルスに基づき各々生成される複数群の読み出しパルスＳ１、Ｓ１１、Ｓ２、Ｓ２１、Ｓ３、Ｓ３１に対応した出力により読み出す構成を有し、同一色の複数画素の画素信号を読み出すために、同一群の読み出しパルスを用いる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、入射光を光電変換するための単位画素が二次元状に配列された固体撮像装置、およびそれを用いた、デジタルスチルカメラ、動画カメラ等のカメラあるいはカメラシステムに関する。

従来のデジタルスチルカメラ等に用いられる固体撮像装置においては、光電変換用の各画素から得られる画素信号を、例えば行毎に蓄積部に転送して蓄積し、次に水平シフトレジスタから出力される読み出しパルスに同期して、行毎の画素信号を順次出力する（例えば特許文献１参照）。

図４は、従来例のＭＯＳ型固体撮像装置８の構成を示す。この固体撮像装置８は、二次元状に配列された画素１と、列方向に画素１を選択する垂直信号伝送回路２と、列方向の垂直信号線３と、各行毎に画素信号を蓄積する行メモリー部４と、行メモリー部４を選択する水平信号伝送回路５と、各行毎に画素信号を出力する出力信号線６と、出力アンプ７により構成されている。

複数の各画素１は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色がベイヤー配列されている。各行の画素１から得られる画素信号は、行毎に行メモリー部４に移され蓄積される。行メモリー部４に蓄積された画素信号は、水平信号伝送回路５から出力される読み出しパルスＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６の順に、順次出力信号線６に読み出されて、出力アンプ７より出力される。

図５は、従来のＭＯＳ型固体撮像装置の出力アンプ７からの出力波形を示す。ｎ行目の出力信号は、図５（ａ）に示すように、水平信号伝送回路５からの読み出しパルスＳ１〜Ｓ６がオンする順に、Ｇ１(n)、Ｂ１(n)、Ｇ２(n)、Ｂ２(n)、 Ｇ３(n)、Ｂ３(n)の信号がアンプ７から出力される。同様にｎ＋１行目の出力信号は、図５（ｂ）に示すように、Ｒ１(n+1)、Ｇ１(n+1)、Ｒ２(n+1)、Ｇ２(n+1) 、Ｒ３(n+1)、Ｇ３(n+1) の信号がアンプ７から順番に出力される。
特開２００１−４５３７８号公報（図１３、図１４）

従来のＭＯＳ型固体撮像装置８における水平信号伝送回路５の具体例を、図６に示す。この回路は、ソースホロアT12、T22、T32、T42と、ブートストラップ用容量C1、C2、C3、C4と、ブートストラップ用容量充電トランジスタT11、T21、T31、T41と、放電トランジスタT13、T14、T23、T24、T33、T34、T43、T44から構成されている。Ｖ１、Ｖ２は駆動パルス、ＶＳＴは水平信号伝送回路のスタートパルス、VDDはＶＤＤ電源を示す。

スタートパルスＶＳＴがブートストラップ用容量充電トランジスタT11のゲートに入力されると、ブートストラップ用容量C1がＶＤＤ電源のプラス方向に充電され、ソースホロアT12がオンする。その後、駆動パルスＶ１がソースホロアT12のドレインに入力されると、ソースホロアT12のゲートには、駆動パルスＶ１の電位とブートストラップ用容量C1両端の電位差がプラスされて印加される状態になり、ソースホロアT12のゲート下の電位が駆動パルスＶ１より大きくできる場合、接点N12に駆動パルスＶ１が出力される。この出力が水平信号伝送回路の読み出しパルスＳ１として利用される。

同時に接点N12の電圧が、次段のブートストラップ用容量充電トランジスタT21のゲートに印加され、ブートストラップ用容量C21が充電され、ソースホロアT22がオンする。

その後駆動パルスＶ２がソースホロアT22のドレインに入力されると、ソースホロアT22のゲートには、駆動パルスＶ２の電位とブートストラップ用容量C2両端の電位差がプラスされて印加される状態になり、ソースホロアT22のゲート下の電位が駆動パルスＶ２より大きくできる場合、接点N22にＶ２パルスが出力される。この出力が水平信号伝送回路の読み出しパルスＳ１１となる。

同時に接点N22の電圧が、次段のブートストラップ用容量充電トランジスタT31のゲートに印加され、ブートストラップ用容量C3が充電され、ソースホロアT32がオンする。この時、同時に接点N22の電圧は、放電トランジスタT13、T14のゲートに加えられ、前段のブートストラップ用容量C1が放電される。

このような動作が繰り返されることにより、水平信号伝送回路は、更に、読み出しパルスＳ２、Ｓ２１などを順次出力する。

上記構成では、第１群の読み出しパルスＳ１、Ｓ２は駆動パルスＶ１に対応し、第２群の読み出しパルスＳ１１、Ｓ２１は駆動パルスＶ２に対応する。読み出しパルスＳ１、Ｓ２と読み出しパルスＳ１１、Ｓ２１の対応する駆動パルスが異なることにより、読み出しパルスＳ１、Ｓ２と、読み出しパルスＳ１１、Ｓ２１の間には波形バラツキが発生する。行メモリー４内の画素信号を出力信号線６に読み出す際に、読み出しパルスの波形バラツキによる出力バラツキが発生しないようにするため、水平信号伝送回路の出力は、駆動パルスＶ１に対応する読み出しパルスＳ１、Ｓ２のみを使用している。したがって、撮像部の水平画素ピッチ内に、Ｓ１を発生する回路ブロックとＳ１１を発生する回路ブロックの、合わせて２つの回路ブロックが設けられるにもかかわらず、一方の出力は、実際には読み出しパルスとして使用されない。

しかしながら、撮像部の水平画素ピッチが微細化し、水平信号伝送回路の微細化が必要になる場合、水平画素ピッチ内に、読み出しパルスＳ１、読み出しパルスＳ１１用の２つの回路ブロックを作ることが困難であり、水平信号伝送回路の微細化に対する障害となる。また、垂直画素ピッチが微細化した場合にも、同様に、垂直信号伝送回路の微細化が困難になる。

本発明は、上記の問題点に鑑み、１画素ピッチ内に信号伝送回路の回路ブロックが１つ配置され、画素ピッチが微細化した場合でも、信号伝送回路を容易に微細化できる固体撮像装置を提供することを目的とする。また、そのような固体撮像装置を搭載したカメラ、およびカメラシステムを提供することを目的とする。

本発明の固体撮像装置は、入射光を光電変換する複数の単位画素が二次元状に配列された撮像部と、前記撮像部の画素信号が読み出される出力信号線と、駆動パルスに対応した出力により前記撮像部の画素信号を出力信号線に読み出す信号伝送回路と、前記出力信号線の信号が出力される出力部とを備える。

そして上記課題を解決するために、前記撮像部の画素信号を前記出力信号線に、複数の前記駆動パルスに基づき各々生成される複数群の読み出しパルスに対応した出力により読み出す構成を有し、同一色の複数画素の画素信号を読み出すために、同一群の前記読み出しパルスを用いることを特徴とする。

本発明の固体撮像装置によれば、画素信号の読み出しに、複数の駆動パルスに基づき各々生成される複数群の読み出しパルスを用いるので、１画素ピッチ内に信号伝送回路の１つの回路ブロックのみを配置すればよく、画素ピッチが微細化した場合でも、信号伝送回路の微細化が容易である。しかも、１つの色の所定の複数画素に対して、同一群の読み出しパルスが割り当てられるので、読み出しパルスの波形バラツキに起因して各色毎の出力にバラツキがあった場合でも、それらの所定画素については、最終出力を独立に調整することが可能である。

本発明の固体撮像装置において、同一の前記出力信号線に、異なる群の前記読み出しパルスを用いて異なる色の画素信号を読み出す構成とすることができる。

また、前記出力信号線と前記出力部を複数組有し、前記撮像部における第１の色の複数画素の画素信号を、第１の前記読み出しパルスに対応した出力により第１の前記出力信号線に読み出し、前記撮像部における第２の色の複数画素の画素信号を、第２の前記読み出しパルスに対応した出力により前記第１の出力信号線または第２の前記出力信号線に読み出す構成とすることができる。

本発明の固体撮像装置は、次のような他の構成とすることもできる。すなわち、入射光を光電変換する複数の単位画素が二次元状に配列された撮像部と、前記撮像部の画素の行毎の画素信号が読み出される垂直信号線と、前記撮像部の画素信号を駆動パルスに対応した出力により前記垂直信号線に読み出す垂直信号伝送回路と、前記垂直信号線に読み出された行毎の画素信号が読み出される出力信号線と、前記垂直信号線に読み出された行毎の画素信号を前記駆動パルスに対応した出力により前記出力信号線に読み出す水平信号伝送回路と、前記出力信号線の信号を出力する出力部とを備える。そして、前記出力信号線と前記出力部を複数組有し、前記撮像部の画素信号を、複数の前記駆動パルスに基づき各々生成される複数群の読み出しパルスに対応した出力により読み出す構成を有し、同一行における第１の色の複数画素の画素信号を、第１の前記駆動パルスに基づき前記水平信号伝送回路が生成する第１の読み出しパルスに対応した出力により第１の前記出力信号線に読み出し、前記同一行における第２の色の複数画素の画素信号を、第２の前記駆動パルスに基づき前記水平信号伝送回路が生成する第２の読み出しパルスに対応した出力により第１の前記出力信号線または第２の前記出力信号線に読み出す構成とする。

この構成によれば、同一行内において、１つの色の特定の複数画素に対して、信号伝送回路からの１つの読み出しパルスと１つの出力信号線が割り当てられるので、読み出しパルスの波形バラツキに起因して各色毎の出力にバラツキがあった場合でも、それらの特定画素については色毎に最終出力を独立に調整することができる。そのため、それらの特定色の画素に関しては、１つの水平画素ピッチ内に水平信号伝送回路の１つの回路ブロックのみを配置すればよく、画素ピッチが微細化した場合でも、水平信号伝送回路の微細化が容易である。

上記構成において好ましくは、同一行における前記第１の色の全ての画素の画素信号を各々、前記第１の読み出しパルスに対応した出力により前記第１の出力信号線に読み出し、前記同一行における前記第２の色の全ての画素の画素信号を各々、前記第２の読み出しパルスに対応した出力により第１の前記出力信号線または第２の前記出力信号線に読み出す構成とする。それにより、読み出しパルスの波形バラツキに起因して色毎の出力に出力バラツキがあった場合でも、全ての色毎の最終出力を独立に調整することができる。そのため、１つの水平画素ピッチ内に水平信号伝送回路の１つの回路ブロックのみを配置すればよく、画素ピッチが微細化した場合でも、信号伝送回路の全ての部分で微細化が容易である。

本発明の固体撮像装置は、以下のように更に他の構成とすることもできる。すなわち、入射光を光電変換する複数の単位画素が二次元状に配列された撮像部と、前記撮像部の画素の行毎の画素信号が読み出される垂直信号線と、前記撮像部の画素信号を駆動パルスに対応した出力により前記垂直信号線に読み出す垂直信号伝送回路と、前記垂直信号線に読み出された行毎の画素信号が読み出される出力信号線と、前記垂直信号線に読み出された行毎の画素信号を前記駆動パルスに対応した出力により前記出力信号線に読み出す水平信号伝送回路と、前記出力信号線の信号を出力する出力部とを備える。そして、前記撮像部の画素信号を、複数の前記駆動パルスに基づき各々生成される複数群の読み出しパルスに対応した出力により読み出す構成を有し、色配列が同じである第１の色配列の複数行の前記画素について、第１の前記駆動パルスに基づき前記垂直信号伝送回路が生成する第３の読み出しパルスに対応した出力により前記垂直信号線に画素信号を読み出し、色配列が同じである第２の色配列の複数行について、第２の前記駆動パルスに基づき前記垂直信号伝送回路が生成する第４の読み出しパルスに対応した出力により前記垂直信号線に画素信号を読み出す構成とする。

この構成によれば、撮像部において色配列が同じである特定の２つ以上の配列行の画素信号を垂直信号線に読み出す場合に、垂直信号伝送回路の同一の読み出しパルスに対応した出力により読み出すことができ、読み出しパルスの波形バラツキに起因して色配列の異なる行毎の出力に出力バラツキがあった場合でも、特定の同一の色配列の行毎に最終出力を独立に調整することができる。そのため、１つの垂直画素ピッチ内に信号伝送回路の１つの回路ブロックのみを配置すればよく、垂直画素ピッチが微細化した場合でも、信号伝送回路の微細化が容易である。

上記の構成において好ましくは、前記第１の色配列の全ての行について各々、前記第３の読み出しパルスに対応した出力により前記垂直信号線に画素信号を読み出し、前記第２の色配列の全ての行について各々、前記第４の読み出しパルスに対応した出力により前記垂直信号線に画素信号を読み出す構成とする。それにより、読み出しパルスの波形バラツキに起因して配列の異なる行毎の出力に出力バラツキがあった場合でも、全ての同一配列の行毎に最終出力を独立に調整することができる。そのため、１つの垂直画素ピッチ内に信号伝送回路の１つの回路ブロックのみを配置すればよく、画素ピッチが微細化した場合でも、信号伝送回路の全ての部分で微細化が容易になる。

以上の構成は、画素信号が行毎に読み出される場合について記載されたが、以下のように画素信号が列毎に読み出される場合にも、本発明を同様に適用できる。

すなわち、本発明の固体撮像装置は、入射光を光電変換する複数の単位画素が二次元状に配列された撮像部と、前記撮像部の画素の列毎の画素信号が読み出される水平信号線と、前記撮像部の画素信号を駆動パルスに対応した出力により前記水平信号線に読み出す水平信号伝送回路と、前記水平信号線に読み出された列毎の画素信号が読み出される出力信号線と、前記水平信号線に読み出された列毎の画素信号を前記駆動パルスに対応した出力により前記出力信号線に読み出す垂直信号伝送回路と、前記出力信号線の信号を出力する出力部とを備える構成としてもよい。そして、前記出力信号線と前記出力部を複数組有し、前記撮像部の画素信号を、複数の前記駆動パルスに基づき各々生成される複数群の読み出しパルスに対応した出力により読み出す構成を有し、同一列における第１の色の複数画素の画素信号を、第１の前記駆動パルスに基づき前記垂直信号伝送回路が生成する第１の読み出しパルスに対応した出力により第１の前記出力信号線に読み出し、前記同一列における第２の色の複数画素の画素信号を、第２の前記駆動パルスに基づき前記垂直信号伝送回路が生成する第２の読み出しパルスに対応した出力により第１の前記出力信号線または第２の前記出力信号線に読み出す構成とする。

この構成によれば、同一列内において、１つの色の特定の複数の画素信号に対して、信号伝送回路の１つの読み出しパルスと１つの出力信号線が割り当てられる。従って、読み出しパルスの波形バラツキに起因して色毎の出力に出力バラツキがあった場合でも、最終出力を独立に調整することができる。そのため、特定の画素については、１つの垂直画素ピッチ内に信号伝送回路の１つの回路ブロックのみを配置すればよく、画素ピッチが微細化した場合でも、信号伝送回路の微細化を容易に実現できる。

上記の構成において好ましくは、同一列における前記第１の色の全ての画素の画素信号を各々、前記第１の読み出しパルスに対応した出力により前記第１の出力信号線に読み出し、前記同一列における前記第２の色の全ての画素の画素信号を各々、前記第２の読み出しパルスに対応した出力により第１の前記出力信号線または第２の前記出力信号線に読み出す構成とする。

それにより、読み出しパルスの波形バラツキに起因して色毎の出力に出力バラツキがあった場合でも、全ての色毎の最終出力を独立に調整することができる。そのため、画素ピッチが微細化した場合でも、１つの垂直画素ピッチ内に信号伝送回路の１つの回路ブロックのみでよくなり、信号伝送回路の全ての部分で微細化を実現することができる。

また、本発明の固体撮像装置は、次のような他の構成とすることもできる。すなわち、入射光を光電変換する複数の単位画素が二次元状に配列された撮像部と、前記撮像部の画素の列毎の画素信号が読み出される水平信号線と、前記撮像部の画素信号を駆動パルスに対応した出力により前記水平信号線に読み出す水平信号伝送回路と、前記水平信号線に読み出された列毎の画素信号が読み出される出力信号線と、前記水平信号線に読み出された列毎の画素信号を前記駆動パルスに対応した出力により前記出力信号線に読み出す垂直信号伝送回路と、前記出力信号線の信号を出力する出力部とを備える。そして、前記撮像部の画素信号を、複数の前記駆動パルスに基づき各々生成される複数群の読み出しパルスに対応した出力により読み出す構成を有し、色配列が同じである第１の色配列の複数列の前記画素について、第１の前記駆動パルスに基づき前記水平信号伝送回路が生成する第３の読み出しパルスに対応した出力により前記水平信号線に画素信号を読み出し、色配列が同じである第２の色配列の複数列について、第２の前記駆動パルスに基づき前記水平信号伝送回路が生成する第４の読み出しパルスに対応した出力により前記水平信号線に画素信号を読み出す構成とする。

この構成によれば、撮像部において配列が同じである特定の２つ以上の列を水平信号線に読み出す場合に、同一の前記水平信号伝送回路の読み出しパルスに対応した出力により読み出すことができ、配列の異なる列毎の出力に出力バラツキがあった場合でも、特定の同一配列の列毎に最終出力を独立に調整することができる。そのため、１つの水平画素ピッチ内に信号伝送回路の１つの回路ブロックのみを配置すればよい部分ができ、水平画素ピッチが微細化した場合でも、信号伝送回路の微細化が容易である。

上記の構成において好ましくは、前記第１の色配列の全ての列について各々、前記第３の読み出しパルスに対応した出力により前記水平信号線に画素信号を読み出し、前記第２色配列の全ての列について各々、前記第４の読み出しパルスに対応した出力により前記水平信号線に画素信号を読み出す構成とする。

それにより、読み出しパルスの波形バラツキに起因して配列の異なる列毎の出力に出力バラツキがあった場合でも、全ての同一配列の列毎に最終出力を独立に調整することができる。従って、１つの垂直画素ピッチ内に信号伝送回路の１つの回路ブロックのみを配置すればよく、画素ピッチが微細化した場合でも、信号伝送回路の全ての部分で微細化が容易である。

以上のいずれかの構成の固体撮像装置を備えたカメラまたはカメラシステムを構成することができる。

以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるＭＯＳ型固体撮像装置１０の構成を示す。図４に示した従来例と同様の要素については、同一の参照番号を付して重複した説明を省略する。

この固体撮像装置１０の構成は、行メモリー部４に蓄積された画素信号を読み出すために２本の出力信号線６ａ、６ｂを有する点、及び水平信号伝送回路５から出力される読み出しパルスの使い方が異なる点で、従来例と相違する。出力信号線６ａ、６ｂに各々、出力アンプ７ａ、７ｂが接続されている。出力信号線６ａには、読み出しスイッチ９ａを介して行メモリー部４の蓄積位置（Ｇ／Ｒ）が接続され、出力信号線６ｂには、読み出しスイッチ９ｂを介して蓄積位置（Ｂ／Ｇ）が接続されている。

複数の画素１は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色をベイヤー配列したものであり、従来と同様の構成である。各行の画素１から行毎の画素信号が行メモリー部４に移された後、従来例の場合と異なり、水平信号伝送回路５からの第１群の読み出しパルスＳ１、Ｓ２、Ｓ３にそれぞれ応じて出力信号線６ａに読み出され、第２群読み出しパルスＳ１１、Ｓ２１、Ｓ３１にそれぞれ応じて６ｂに読み出される。従って、行メモリー部４に蓄積された同一行内の異なる色が、出力信号線６ａ、６ｂに別々に読み出される。例えば、ｎ行目の場合、行メモリー部４に蓄えられていた緑（Ｇ）が出力信号線６ａに、青（Ｂ）が出力信号線６ｂに読み出される。それにより、出力信号線６ａ、６ｂには、それぞれ同一の色信号が連続して行メモリー部４から読み出され、出力アンプ７ａ、７ｂにはそれぞれ異なる色が出力される。

図２は、上記のＭＯＳ型固体撮像装置１０の出力アンプにおける出力波形を示す。ｎ行目の画素信号として、出力アンプ７ａからは図２（ａ）に示すように、Ｇ１(n)、Ｇ２(n) 、Ｇ３(n)の順に、出力アンプ７ｂからは図２（ｂ）に示すように、Ｂ１ (n)、Ｂ２(n) 、Ｂ３(n)の順に出力される。またｎ＋１行目の画素信号として、出力アンプ７ａからは図２（ａ）に示すように、Ｒ１(n+1)、Ｒ２(n+1)、Ｒ３(n+1)の順に、出力アンプ７ｂからは図２（ｂ）に示すように、Ｇ１(n+1)、Ｇ２(n+1)、Ｇ３(n+1)の順に出力される。このように、出力アンプ７ａ、７ｂの各出力信号としては、同一行において同一の色信号が連続して出力される。

上記のＭＯＳ型固体撮像装置１０の水平信号伝送回路５の構成及び動作は、図６に示した従来例の回路と同様である。従来例との相違は、接点N12、接点N22、接点N32、接点N42から夫々出力されるパルスを全て使用することである。つまり、従来例の場合は使用されていなかった駆動パルスＶ２に対応するパルスも、水平信号伝送回路の読み出しパルスＳ１１、Ｓ２１として使用する。従って読み出しパルスＳ１、Ｓ２が図１における読み出しスイッチ９ａに供給され、読み出しパルスＳ１１、Ｓ２１が読み出しスイッチ９ｂに供給される。

本実施の形態の構成では、図１の読み出しパルスＳ１、Ｓ２、Ｓ３は駆動パルスＶ１に対応し、読み出しパルスＳ１１、Ｓ２１、Ｓ３１は駆動パルスＶ２に対応する。読み出しパルスＳ１、Ｓ２、Ｓ３により、同一の色信号が行メモリー４から出力信号線６ａに読み出された後に、出力アンプ７ａから出力される。また、読み出しパルスＳ１１、Ｓ２１、Ｓ３１により、同一の色の信号（出力信号線６ａに読み出される信号とは異なる）が、行メモリー４から出力信号線６ｂに読み出された後に、出力アンプ７ａから出力される。

この構成によれば、駆動パルスＶ１、Ｖ２の波形バラツキの影響により出力信号線６ａ、６ｂ間の信号にバラツキが加わった場合においても、同一行内の各色については、出力アンプ７ａ、７ｂで信号バラツキを最終的に調整することができる。したがって、信号伝送回路の出力としては、駆動パルスＶ１、Ｖ２の両方に対応した出力を利用することができる。そのため、撮像部の水平画素ピッチ内に、信号伝送回路の１つの回路ブロック（たとえば、読み出しパルスＳ１用の回路ブロックのみ）を配置すればよく、撮像部の水平画素ピッチが微細化した場合でも、水平の信号伝送回路の微細化が容易である。

また、この構成の回路を垂直の信号伝送回路に用いた場合、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の配列に対してＶ１に対応した出力を利用し、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）の配列に対してＶ２に対応した出力を利用するようにすれば、垂直の画素ピッチが微細化した場合にも、水平の場合と同様に、垂直の信号伝送回路の微細化が容易である。

本実施の形態では、各行において、各色は全て同一の水平信号線に読み出しており、この場合が最も効果が大きいが、少なくとも２つの同一の信号を同一の水平信号線に読み出す場合においても、同様に微細化を容易にする効果が得られる。

また、本実施の形態では、各行の同一の異なる色は別々の水平信号線に読み出している。この場合、固体撮像装置内部で色別の出力が得られるため、固体撮像装置の外部回路で色の選択をするための回路を少なくすることができる。したがって、固体撮像装置の外部回路を縮小化する効果が最も大きい。これに対して、各行の２種類以上の色の画素信号を、色毎に異なる駆動パルスで同一の水平信号線に読み出す構成としてもよい。その場合は、読み出した後に、固体撮像装置の外部回路で色別に分類して、バラツキ補正を行う。その結果、上述の例と同様の効果が得られる。すなわち、信号伝送回路の各ブロックから出力されるパルスを全て用いることができ、撮像部の画素ピッチ内に、信号伝送回路の１つの回路ブロックのみを配置すればよいので、信号伝送回路の微細化が容易である。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２におけるＭＯＳ型固体撮像装置１０の構成を示す。図４に示した従来例と同様の要素については、同一の参照番号を付して重複した説明を省略する。本実施の形態は、２種類以上の色の画素信号を、色毎に異なる駆動パルスで同一の水平信号線に読み出す場合における、最も簡素な構成である。

本実施の形態では、従来例の図４と同様、一本の出力信号線６に全ての画素信号を読み出す。但し、各読み出しスイッチ９に対してそれぞれ、水平信号伝送回路５が生成する全ての読み出しパルスＳ１、Ｓ１１、Ｓ２、Ｓ２１、Ｓ３、Ｓ３１が供給される。それにより、各行の２種類以上の色の画素信号を、色毎に異なる駆動パルスで同一の出力信号線６に読み出し、その後、固体撮像装置の外部回路で色別に分類してバラツキ補正を行う。

また本実施の形態は、各行の信号を行メモリ部に入力し、水平の出力信号線に読み出す場合の例であるが、各列の信号を列メモリ部に入力し、垂直の出力信号線に読み出す場合にも、同様に本発明を適用することができる。

また本実施の形態は、Ｒ、Ｇ、Ｂの原色カラーフィルターを用いた例であるが、シアン（Ｃｙ）、マゼンタ（Ｍｇ）、イエロー（Ｙｅ）、グリーン（Ｇ）などの補色カラーフィルターの場合にも、同様に本発明を適用できる。

また本実施の形態においては、信号伝送回路の出力が駆動パルスと直接一致す場合が示されているが、信号伝送回路の出力が、駆動パルスに対応して出力される別のパルス、たとえば、駆動パルスがマルチプレクサに入ることで、マルチプレクサから別の読み出しパルスが発生するなどのような場合にも、同様に本発明を適用できる。

また本実施の形態においては、光学的に黒の画素（オプチカル、ブラック）を示していないが、撮像部の周辺や撮像部内に光学的に黒の画素の領域があった場合に、水平の出力信号線内に、色信号以外に光学的に黒の画素の信号が読み出される場合でも、同様に本発明を適用できる。

本発明の固体撮像装置は、読み出しパルスの波形バラツキに起因して各色毎の出力にバラツキがあった場合でも、それらの所定画素については、最終出力を独立に調整することができ、所定画素については、１画素ピッチ内に信号伝送回路の１つの回路ブロックのみを配置すればよい。したがって、画素ピッチが微細化した場合でも、信号伝送回路の微細化が容易であるので、デジタルスチルカメラ、動画カメラ等のカメラに有用である。

本発明の実施の形態１におけるＭＯＳ型固体撮像装置の構成を示す図 図１のＭＯＳ型固体撮像装置における出力アンプの出力波形図 本発明の実施の形態２におけるＭＯＳ型固体撮像装置の構成を示す図 従来例のＭＯＳ型固体撮像装置の構成を示す図 図３のＭＯＳ型固体撮像装置における出力アンプの出力波形図 従来例のＭＯＳ型固体撮像装置の水平信号伝送回路を示す回路図

符号の説明

１ 画素
２ 垂直信号伝送回路
３ 垂直信号線
４ 行メモリー部
５ 水平信号伝送回路
６、６ａ、６ｂ 出力信号線
７ａ、７ｂ 出力アンプ
８、１０ 固体撮像装置
９、９ａ、９ｂ 読み出しスイッチ
C1、C2、C3、C4 ブートストラップ用容量
VDD ＶＤＤ電源
T12、T22、T32、T42 ソースホロア
T11、T21、T31、T41 ブートストラップ用容量充電トランジスタタ
T13、T14、T23、T24、T33、T34、T43、T44 放電トランジスタ
Ｖ１、Ｖ２ 駆動パルス
ＶＳＴ スタートパルス

Claims (12)

1. 入射光を光電変換する複数の単位画素が二次元状に配列された撮像部と、前記撮像部の画素信号が読み出される出力信号線と、駆動パルスに対応した出力により前記撮像部の画素信号を出力信号線に読み出す信号伝送回路と、前記出力信号線の信号が出力される出力部とを備えた固体撮像装置において、
   前記撮像部の画素信号を前記出力信号線に、複数の前記駆動パルスに基づき各々生成される複数群の読み出しパルスに対応した出力により読み出す構成を有し、
   同一色の複数画素の画素信号を読み出すために、同一群の前記読み出しパルスを用いることを特徴とする固体撮像撮像装置。
2. 同一の前記出力信号線に、異なる群の前記読み出しパルスを用いて異なる色の画素信号を読み出す請求項１に記載の固体撮像装置。
3. 前記出力信号線と前記出力部を複数組有し、
   前記撮像部における第１の色の複数画素の画素信号を、第１の前記読み出しパルスに対応した出力により第１の前記出力信号線に読み出し、前記撮像部における第２の色の複数画素の画素信号を、第２の前記読み出しパルスに対応した出力により前記第１の出力信号線または第２の前記出力信号線に読み出す請求項１に記載の固体撮像装置。
4. 入射光を光電変換する複数の単位画素が二次元状に配列された撮像部と、前記撮像部の画素の行毎の画素信号が読み出される垂直信号線と、前記撮像部の画素信号を駆動パルスに対応した出力により前記垂直信号線に読み出す垂直信号伝送回路と、前記垂直信号線に読み出された行毎の画素信号が読み出される出力信号線と、前記垂直信号線に読み出された行毎の画素信号を前記駆動パルスに対応した出力により前記出力信号線に読み出す水平信号伝送回路と、前記出力信号線の信号を出力する出力部とを備えた固体撮像装置において、
   前記出力信号線と前記出力部を複数組有し、
   前記撮像部の画素信号を、複数の前記駆動パルスに基づき各々生成される複数群の読み出しパルスに対応した出力により読み出す構成を有し、
   同一行における第１の色の複数画素の画素信号を、第１の前記駆動パルスに基づき前記水平信号伝送回路が生成する第１の読み出しパルスに対応した出力により第１の前記出力信号線に読み出し、前記同一行における第２の色の複数画素の画素信号を、第２の前記駆動パルスに基づき前記水平信号伝送回路が生成する第２の読み出しパルスに対応した出力により第１の前記出力信号線または第２の前記出力信号線に読み出すことを特徴とする固体撮像装置。
5. 同一行における前記第１の色の全ての画素の画素信号を、前記第１の読み出しパルスに対応した出力により前記第１の出力信号線に読み出し、前記同一行における前記第２の色の全ての画素の画素信号を各々、前記第２の読み出しパルスに対応した出力により第１の前記出力信号線または第２の前記出力信号線に読み出す請求項４に記載の固体撮像装置。
6. 入射光を光電変換する複数の単位画素が二次元状に配列された撮像部と、前記撮像部の画素の行毎の画素信号が読み出される垂直信号線と、前記撮像部の画素信号を駆動パルスに対応した出力により前記垂直信号線に読み出す垂直信号伝送回路と、前記垂直信号線に読み出された行毎の画素信号が読み出される出力信号線と、前記垂直信号線に読み出された行毎の画素信号を前記駆動パルスに対応した出力により前記出力信号線に読み出す水平信号伝送回路と、前記出力信号線の信号を出力する出力部とを備えた固体撮像装置において、
   前記撮像部の画素信号を、複数の前記駆動パルスに基づき各々生成される複数群の読み出しパルスに対応した出力により読み出す構成を有し、
   色配列が同じである第１の色配列の複数行の前記画素について、第１の前記駆動パルスに基づき前記垂直信号伝送回路が生成する第３の読み出しパルスに対応した出力により前記垂直信号線に画素信号を読み出し、色配列が同じである第２の色配列の複数行について、第２の前記駆動パルスに基づき前記垂直信号伝送回路が生成する第４の読み出しパルスに対応した出力により前記垂直信号線に画素信号を読み出すことを特徴とする固体撮像装置。
7. 前記第１の色配列の全ての行について各々、前記第３の読み出しパルスに対応した出力により前記垂直信号線に画素信号を読み出し、前記第２の色配列の全ての行について各々、前記第４の読み出しパルスに対応した出力により前記垂直信号線に画素信号を読み出す請求項６に記載の固体撮像装置。
8. 入射光を光電変換する複数の単位画素が二次元状に配列された撮像部と、前記撮像部の画素の列毎の画素信号が読み出される水平信号線と、前記撮像部の画素信号を駆動パルスに対応した出力により前記水平信号線に読み出す水平信号伝送回路と、前記水平信号線に読み出された列毎の画素信号が読み出される出力信号線と、前記水平信号線に読み出された列毎の画素信号を前記駆動パルスに対応した出力により前記出力信号線に読み出す垂直信号伝送回路と、前記出力信号線の信号を出力する出力部とを備えた固体撮像装置において、
   前記出力信号線と前記出力部を複数組有し、
   前記撮像部の画素信号を、複数の前記駆動パルスに基づき各々生成される複数群の読み出しパルスに対応した出力により読み出す構成を有し、
   同一列における第１の色の複数画素の画素信号を、第１の前記駆動パルスに基づき前記垂直信号伝送回路が生成する第１の読み出しパルスに対応した出力により第１の前記出力信号線に読み出し、前記同一列における第２の色の複数画素の画素信号を、第２の前記駆動パルスに基づき前記垂直信号伝送回路が生成する第２の読み出しパルスに対応した出力により第１の前記出力信号線または第２の前記出力信号線に読み出すことを特徴とする固体撮像装置。
9. 同一列における前記第１の色の全ての画素の画素信号を各々、前記第１の読み出しパルスに対応した出力により前記第１の出力信号線に読み出し、前記同一列における前記第２の色の全ての画素の画素信号を各々、前記第２の読み出しパルスに対応した出力により第１の前記出力信号線または第２の前記出力信号線に読み出す請求項８に記載の固体撮像装置。
10. 入射光を光電変換する複数の単位画素が二次元状に配列された撮像部と、前記撮像部の画素の列毎の画素信号が読み出される水平信号線と、前記撮像部の画素信号を駆動パルスに対応した出力により前記水平信号線に読み出す水平信号伝送回路と、前記水平信号線に読み出された列毎の画素信号が読み出される出力信号線と、前記水平信号線に読み出された列毎の画素信号を前記駆動パルスに対応した出力により前記出力信号線に読み出す垂直信号伝送回路と、前記出力信号線の信号を出力する出力部とを備えた固体撮像装置において、
    前記撮像部の画素信号を、複数の前記駆動パルスに基づき各々生成される複数群の読み出しパルスに対応した出力により読み出す構成を有し、
    色配列が同じである第１の色配列の複数列の前記画素について、第１の前記駆動パルスに基づき前記水平信号伝送回路が生成する第３の読み出しパルスに対応した出力により前記水平信号線に画素信号を読み出し、色配列が同じである第２の色配列の複数列について、第２の前記駆動パルスに基づき前記水平信号伝送回路が生成する第４の読み出しパルスに対応した出力により前記水平信号線に画素信号を読み出すことを特徴とする固体撮像装置。
11. 前記第１の色配列の全ての列について各々、前記第３の読み出しパルスに対応した出力により前記水平信号線に画素信号を読み出し、前記第２色配列の全ての列について各々、前記第４の読み出しパルスに対応した出力により前記水平信号線に画素信号を読み出す請求項１０に記載の固体撮像装置。
12. 請求項１から１１のいずれか１項に記載の固体撮像装置を備えたカメラ。

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