JP2008060269A - Photoelectric conversion apparatus, and imaging apparatus - Google Patents

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俊明 小野
Hidekazu Takahashi
秀和 高橋
Tomoyuki Noda
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photoelectric conversion apparatus which can obtain a high quality image while suppressing generation of a false signal. <P>SOLUTION: The photoelectric conversion apparatus comprises a pixel array region 100, a constant current source region 200 having a plurality of constant current sources arranged to be connected to a plurality of column signal lines respectively, and a differential circuit region 300. The photoelectric conversion apparatus further comprises a first ground pattern 201 for the constant current source region 200, and a second ground pattern 301 for the differential circuit region 300. Inside of a region CA including the constant current source region 200 and the differential circuit region 300, the first ground pattern 201 and the second ground pattern 301 are separated from each other. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、光電変換装置及び撮像装置に関する。   The present invention relates to a photoelectric conversion device and an imaging device.

図2は、光電変換装置(固体撮像装置)の一例を示す図である。図2に示す光電変換装置30は、画素アレイ領域100、定電流源領域200、列アンプ領域300、保持容量領域400、出力アンプ領域450を含む。画素アレイ領域100は、複数の画素部6がXY方向にマトリックス状に配列され、複数の列信号線PVを通して信号を出力する画素アレイを含む領域である。各画素部6は、例えば、フォトダイオード1、電荷転送トランジスタ2、リセットトランジスタ3、増幅トランジスタ4、選択トランジスタ5を含んで構成されうる。定電流源領域200は、複数の列信号線PVにそれぞれ接続された複数の定電流源7がX方向に配列されて構成された領域である。列アンプ領域300は、複数の列アンプ部11がX方向に配列された領域である。各列アンプ部11は、例えば、差動増幅器8、クランプ容量9、帰還容量10、クランプ制御スイッチCSを含んで構成されうる。各列アンプ部11は、光信号レベルとリセットレベルとの差分に応じた信号を出力する差分回路(クランプCDS回路)となりうる。保持容量領域400は、複数の保持容量部18がX方向に配列された領域である。各保持容量部18は、リセットレベル書込トランジスタ12、光信号レベル書込トランジスタ13、リセットレベル保持容量14、光信号レベル保持容量15、リセットレベル転送トランジスタ16、光信号レベル転送トランジスタ17を含んで構成されうる。出力アンプ領域450は、出力アンプ19を含む。
特開2003−51989号公報 特開2005−223559号公報
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a photoelectric conversion device (solid-state imaging device). The photoelectric conversion device 30 illustrated in FIG. 2 includes a pixel array region 100, a constant current source region 200, a column amplifier region 300, a storage capacitor region 400, and an output amplifier region 450. The pixel array region 100 is a region including a pixel array in which a plurality of pixel portions 6 are arranged in a matrix in the XY direction and a signal is output through a plurality of column signal lines PV. Each pixel unit 6 can be configured to include, for example, a photodiode 1, a charge transfer transistor 2, a reset transistor 3, an amplification transistor 4, and a selection transistor 5. The constant current source region 200 is a region in which a plurality of constant current sources 7 respectively connected to a plurality of column signal lines PV are arranged in the X direction. The column amplifier region 300 is a region where a plurality of column amplifier units 11 are arranged in the X direction. Each column amplifier unit 11 may be configured to include, for example, a differential amplifier 8, a clamp capacitor 9, a feedback capacitor 10, and a clamp control switch CS. Each column amplifier unit 11 can be a difference circuit (clamp CDS circuit) that outputs a signal corresponding to the difference between the optical signal level and the reset level. The storage capacitor region 400 is a region in which a plurality of storage capacitor units 18 are arranged in the X direction. Each holding capacitor unit 18 includes a reset level writing transistor 12, an optical signal level writing transistor 13, a reset level holding capacitor 14, an optical signal level holding capacitor 15, a reset level transfer transistor 16, and an optical signal level transfer transistor 17. Can be configured. The output amplifier area 450 includes the output amplifier 19.
JP 2003-51989 JP 2005-223559 A

図2に例示するような光電変換装置において、画素アレイ領域100の一部に光が入射した場合を考える。例えば、画素アレイ領域100の中央部のみに光が入射し、画素アレイ領域100の周辺部には全く光が入射していないものと仮定する。このとき、理想的な光電変換装置であれば、画素アレイ領域100の中央部では多くの光信号電荷が発生しているため、光信号レベルが高いレベルとなり、光信号レベル保持容量15には高い電位が書き込まれる。一方、画素アレイ領域100の周辺部では光信号電荷が発生していないため、光信号レベルはリセットレベルと同一のレベルとなり、光信号レベル保持容量15にはリセットレベル保持容量14と等しい電位が書き込まれる。その結果、図11に例示的に示すように、画面中央部の出力は白、画面周辺部の出力は黒の画像が光電変換装置から出力されうる。   Consider a case where light is incident on a part of the pixel array region 100 in the photoelectric conversion device illustrated in FIG. For example, it is assumed that light is incident only on the central portion of the pixel array region 100 and no light is incident on the peripheral portion of the pixel array region 100. At this time, in the case of an ideal photoelectric conversion device, since a large amount of optical signal charge is generated in the central portion of the pixel array region 100, the optical signal level is high and the optical signal level holding capacitor 15 is high. A potential is written. On the other hand, since no optical signal charge is generated in the peripheral portion of the pixel array region 100, the optical signal level is the same as the reset level, and the optical signal level holding capacitor 15 is written with the same potential as the reset level holding capacitor 14. It is. As a result, as illustrated in FIG. 11, a white image can be output from the center of the screen, and a black image can be output from the photoelectric conversion device at the periphery of the screen.

しかしながら、実際の画像は図11に例示するようにはならず、図12、図13に例示するように、画面周辺部の信号レベルに偽信号が発生することによって、画素アレイ領域上の光強度分布(光学像)と光電変換装置から出力される画像とは異なってしまう。   However, the actual image does not have to be illustrated in FIG. 11, and as illustrated in FIGS. 12 and 13, the light intensity on the pixel array region is generated by generating a false signal at the signal level at the periphery of the screen. The distribution (optical image) and the image output from the photoelectric conversion device are different.

本発明は、上記の課題認識を契機としてなされたものであり、例えば、偽信号の発生を抑えた高品質の画像を得ることができる光電変換装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made with the above problem recognition as an opportunity, and an object thereof is to provide a photoelectric conversion apparatus that can obtain, for example, a high-quality image in which generation of false signals is suppressed.

本発明の光電変換装置は、複数の画素部が配列され、複数の列信号線を通して信号を出力する画素アレイと、前記複数の列信号線にそれぞれ接続された複数の定電流源と、前記複数の列信号線にそれぞれ接続されて、光信号レベルとリセットレベルとの差分に応じた信号を出力する複数の差分回路と、前記複数の定電流源が配列された第1領域のための第1グランドパターンと、前記複数の差分回路が配列された第2領域のための第2グランドパターンとを備え、前記第1グランドパターンの少なくとも一部が前記第1領域に配され、前記第2グランドパターンの少なくとも一部が前記第2領域に配されており、前記第1領域及び前記第2領域を含む領域の内側において、少なくとも前記第1領域と前記第2領域との間で、前記第1グランドパターンと前記第2グランドパターンとが互いに分離されていることを特徴とする。   The photoelectric conversion device of the present invention includes a pixel array in which a plurality of pixel units are arranged and outputs a signal through a plurality of column signal lines, a plurality of constant current sources respectively connected to the plurality of column signal lines, and the plurality of the plurality of column signal lines. A plurality of differential circuits that are respectively connected to the column signal lines and output a signal corresponding to the difference between the optical signal level and the reset level; and a first region for the first region in which the plurality of constant current sources are arranged. A second ground pattern for a second region in which the plurality of differential circuits are arranged, and at least a part of the first ground pattern is disposed in the first region; At least a portion of the first ground is disposed in the second region, and the first ground is disposed at least between the first region and the second region inside the region including the first region and the second region. Characterized in that said the turn second ground pattern are separated from each other.

本発明によれば、例えば、偽信号の発生を抑えた高品質の画像を得ることができる。   According to the present invention, for example, it is possible to obtain a high-quality image in which generation of false signals is suppressed.

以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態の光電変換装置(固体撮像装置)について説明する。   Hereinafter, a photoelectric conversion device (solid-state imaging device) according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

本発明の好適な実施形態の光電変換装置(固体撮像装置)30は、図2に例示されるような回路構成を有する。回路構成に関しては、既に説明したとおりである。以下、図2を参照しながら光電変換装置30の動作を説明する。   A photoelectric conversion device (solid-state imaging device) 30 according to a preferred embodiment of the present invention has a circuit configuration as illustrated in FIG. The circuit configuration is as already described. Hereinafter, the operation of the photoelectric conversion device 30 will be described with reference to FIG.

フォトダイオード(光電変換部)1は、光を受けて電荷を発生する。リセットトランジスタ3は、浮遊拡散部(フローティングディフュージョン)FDの電位を所定電位にリセットする。電荷転送トランジスタ2は、光信号の読み出し時に、ゲートに提供される転送パルスに従って、フォトダイオード1で発生した電荷を浮遊拡散部FDに転送する。浮遊拡散部FDの電位は、それに転送された電荷の量によって決定される。増幅トランジスタ4は、定電流源7とともにソースフォロア回路を構成し、行選択信号によって制御される選択トランジスタ5が活性化されたときに、浮遊拡散部FDの電位に対応した信号を増幅して列信号線PVに出力する。   The photodiode (photoelectric conversion unit) 1 receives light and generates electric charges. The reset transistor 3 resets the potential of the floating diffusion portion (floating diffusion) FD to a predetermined potential. The charge transfer transistor 2 transfers charges generated in the photodiode 1 to the floating diffusion portion FD in accordance with a transfer pulse provided to the gate when reading an optical signal. The potential of the floating diffusion FD is determined by the amount of charge transferred to it. The amplification transistor 4 constitutes a source follower circuit together with the constant current source 7, and amplifies a signal corresponding to the potential of the floating diffusion portion FD when the selection transistor 5 controlled by the row selection signal is activated. Output to the signal line PV.

ここで、画素部6からの信号の読み出しは、リセットレベルの読み出しと、光信号レベルの読み出しを含む。リセットレベルは、リセットトランジスタ3によって浮遊拡散部FDの電位をリセットした後であって電荷転送トランジスタが活性化される前に増幅トランジスタ4及び選択トランジスタ5を介して列信号線PVに出力される。光信号レベルは、フォトダイオード1で発生した電荷が電荷転送トランジスタ2を介して浮遊拡散部FDに転送された状態で、増幅トランジスタ4及び選択トランジスタ5を介して列信号線PVに出力される。   Here, reading of the signal from the pixel unit 6 includes reading of the reset level and reading of the optical signal level. The reset level is output to the column signal line PV through the amplification transistor 4 and the selection transistor 5 after the potential of the floating diffusion portion FD is reset by the reset transistor 3 and before the charge transfer transistor is activated. The optical signal level is output to the column signal line PV via the amplification transistor 4 and the selection transistor 5 in a state where the charge generated in the photodiode 1 is transferred to the floating diffusion portion FD via the charge transfer transistor 2.

列信号線PVに出力された信号(リセットレベル、光信号レベル)は、列アンプ部11によって増幅される。列アンプ部11は、列信号線PVに出力された信号をクランプ容量9と帰還容量10との比で定まる反転ゲインで増幅する。より具体的には、リセットレベルの読み出し時にクランプ制御スイッチCSをオンにし差動増幅器8の出力及び反転入力端子を基準電位VREFにし、その後にクランプ制御スイッチCSをオフにすることによってクランプ容量9にリセットレベルが書き込まれる。次いで、電荷転送トランジスタ2が活性化されてフォトダイオード1で発生した電荷が電荷転送トランジスタ2を介して浮遊拡散部FDに転送されると、光信号レベルが列信号線PVに現れる。そして、列アンプ部11は、クランプ容量9に書き込まれたリセットレベルと光信号レベルとの差分を反転増幅して出力する。   The signal (reset level, optical signal level) output to the column signal line PV is amplified by the column amplifier unit 11. The column amplifier unit 11 amplifies the signal output to the column signal line PV with an inversion gain determined by the ratio of the clamp capacitor 9 and the feedback capacitor 10. More specifically, when the reset level is read, the clamp control switch CS is turned on, the output and the inverting input terminal of the differential amplifier 8 are set to the reference potential VREF, and then the clamp control switch CS is turned off, so that the clamp capacitor 9 is turned on. The reset level is written. Next, when the charge transfer transistor 2 is activated and the charge generated in the photodiode 1 is transferred to the floating diffusion FD via the charge transfer transistor 2, the optical signal level appears on the column signal line PV. The column amplifier unit 11 inverts and amplifies the difference between the reset level written in the clamp capacitor 9 and the optical signal level and outputs the result.

クランプ制御スイッチCSをオンした時の出力(列アンプ部11のリセットレベル)は、リセットレベル書込トランジスタ12を介してリセットレベル保持容量14に書き込まれる。また、列アンプ部11にクランプ容量9に書き込まれたリセットレベルと光信号レベルとの差分が入力された時の出力(列アンプ部11の光信号レベル)は、光信号レベル書込トランジスタ13を介して光信号レベル保持容量15に書き込まれる。   The output when the clamp control switch CS is turned on (the reset level of the column amplifier unit 11) is written to the reset level holding capacitor 14 via the reset level write transistor 12. The output when the difference between the reset level written in the clamp capacitor 9 and the optical signal level is input to the column amplifier unit 11 (the optical signal level of the column amplifier unit 11) is supplied to the optical signal level write transistor 13. To the optical signal level holding capacitor 15.

リセットレベル、光信号レベルがリセットレベル保持容量14、光信号レベル保持容量15にそれぞれ書き込まれた後、列順次でリセットレベル転送トランジスタ16、光信号レベル転送トランジスタ17が活性化される。これにより、列アンプ部11のリセットレベル、光信号レベルが列順次で、出力アンプ19に提供される。出力アンプ19は、列アンプ部11の光信号レベルとリセットレベルとの差分を演算して画素信号として出力する。   After the reset level and the optical signal level are written to the reset level holding capacitor 14 and the optical signal level holding capacitor 15, respectively, the reset level transfer transistor 16 and the optical signal level transfer transistor 17 are activated in the column order. Thereby, the reset level and the optical signal level of the column amplifier unit 11 are provided to the output amplifier 19 in the column order. The output amplifier 19 calculates the difference between the optical signal level of the column amplifier unit 11 and the reset level and outputs it as a pixel signal.

ここで、前述の偽信号の発生の原因を説明する。   Here, the cause of the generation of the false signal will be described.

グランドパターンに電流が流れたとき、グランドパターンの抵抗が大きいと、電圧降下によって、例えば、グランドパッド20に近い部分と遠い部分とで電位に差が発生する。したがって、グランドパターンは、できる限り低抵抗であることが望ましい。よって、グランドパターンの幅ができるだけ大きくなるように、定電流源領域200、列アンプ領域300、保持容量領域400に共通の連続的に広がるグランドパターン501が配置されうる。これを図3に例示する。このような配置により、グランドパッド20に近い部分と遠い部分との間における電位差を最小化することができる。   When a current flows through the ground pattern, if the resistance of the ground pattern is large, for example, a potential difference occurs between a portion near the ground pad 20 and a portion far from the ground pad 20 due to a voltage drop. Therefore, it is desirable that the ground pattern has as low resistance as possible. Therefore, a common and continuously extending ground pattern 501 can be arranged in the constant current source region 200, the column amplifier region 300, and the storage capacitor region 400 so that the width of the ground pattern is as large as possible. This is illustrated in FIG. With such an arrangement, the potential difference between the portion close to and far from the ground pad 20 can be minimized.

このようなグランドパターンの配置を有する光電変換装置において、偽信号が発生する原因を説明する。前述のように、画素アレイ領域100の中央部のみに光が入射し、画素アレイ領域100の周辺部には全く光が入射していないものと仮定する。この場合、画素アレイ領域100の中央部では多くの光信号電荷が発生しているため、光信号レベルは大きく変化する。また、画素アレイ領域100の周辺部では光信号電荷が発生していないため、光信号レベルはリセットレベルと同等の電位となる。   The reason why the false signal is generated in the photoelectric conversion device having such a ground pattern arrangement will be described. As described above, it is assumed that light is incident only on the central portion of the pixel array region 100 and no light is incident on the peripheral portion of the pixel array region 100. In this case, since a large amount of optical signal charge is generated in the central portion of the pixel array region 100, the optical signal level changes greatly. In addition, since no optical signal charge is generated in the peripheral portion of the pixel array region 100, the optical signal level is equal to the reset level.

この光信号レベルが、列アンプ部11へ送られる。このとき、画素アレイ領域の中央部に相当する列のクランプ容量9の電位は、初期状態の低い電位から高い電位へと大きく変動することになる。その変動によって、列アンプ部11のグランド電位が変動してしまう場合がある。   This optical signal level is sent to the column amplifier unit 11. At this time, the potential of the clamp capacitor 9 in the column corresponding to the central portion of the pixel array region greatly varies from a low potential in the initial state to a high potential. The fluctuation may cause the ground potential of the column amplifier unit 11 to fluctuate.

図3に示すグランドパターン配置例では、列アンプ領域300と定電流源領域200とが共通の連続的に広がるグランドパターン501で接続されている。したがって、定電流源領域200と列アンプ領域300との間の抵抗値は、定電流源領域200とグランドパッド20との間の抵抗値よりも小さい。そのため、列アンプ部11のグランドの電位変動が収束する前に、定電流源領域200へ伝播し、定電流源7のグランド電位を変動させてしまう。   In the ground pattern arrangement example shown in FIG. 3, the column amplifier region 300 and the constant current source region 200 are connected by a common continuously spreading ground pattern 501. Therefore, the resistance value between the constant current source region 200 and the column amplifier region 300 is smaller than the resistance value between the constant current source region 200 and the ground pad 20. Therefore, before the ground potential fluctuation of the column amplifier unit 11 converges, it propagates to the constant current source region 200 and fluctuates the ground potential of the constant current source 7.

この結果、画素アレイ領域100の周辺部の画素からの信号を読み出すときの定電流源7の電流量は、本来の電流量とはわずかにずれ、画素からの信号もずれた値となってしまう。よって、固体撮像装置から出力される画像の周辺部では、光信号電荷が発生していない場合においても、リセットレベルと光信号レベルとが異なる値となってしまい、偽信号が発生してしまう。   As a result, the current amount of the constant current source 7 when reading signals from the pixels in the peripheral portion of the pixel array region 100 is slightly different from the original current amount, and the signals from the pixels are also shifted. . Therefore, in the peripheral part of the image output from the solid-state imaging device, even when no optical signal charge is generated, the reset level and the optical signal level are different from each other, and a false signal is generated.

また、リセットレベル書込トランジスタ12を介してリセットレベル保持容量14にリセットレベルを書き込み、光信号レベル書込トランジスタ13を介して光信号レベル保持容量15に光信号レベルが書き込まれる場合においても同様である。画素アレイ領域の中央部に相当する列については、光信号レベル保持容量15には高い電位が書き込まれるので、光信号レベル保持容量15の電位保持側ノード15aの電位は初期状態の低い電位から高い電位へと大きく変動することになる。その変動によって光信号レベル保持容量15のグランド側ノード15bの電位も少し高い電位へと変動することになる。そして、同じように、定電流源領域200へ伝播し、定電流源7のグランド電位を変動させてしまう。また、列アンプ領域300へ伝播し、列アンプ部11のグランド電位を変動させてしまう。よって、最終的に偽信号が発生してしまう。   The same applies when the reset level is written to the reset level holding capacitor 14 via the reset level writing transistor 12 and the optical signal level is written to the optical signal level holding capacitor 15 via the optical signal level writing transistor 13. is there. For the column corresponding to the central portion of the pixel array region, since a high potential is written in the optical signal level storage capacitor 15, the potential of the potential holding side node 15a of the optical signal level storage capacitor 15 is increased from a low potential in the initial state. It will fluctuate greatly to the potential. Due to the change, the potential of the ground-side node 15b of the optical signal level holding capacitor 15 also changes to a slightly higher potential. Similarly, it propagates to the constant current source region 200 and changes the ground potential of the constant current source 7. Further, the signal propagates to the column amplifier region 300 and changes the ground potential of the column amplifier unit 11. Therefore, a false signal is finally generated.

通常の画像の撮影時は、このわずかなずれは問題とならないが、夜景など、画面の大部分が暗い画像を撮影している時は、問題となる。夜景撮影においては、画面の大半は黒一色であるので、黒レベルのわずかなずれが目立ちやすい。また、夜景撮影においては、光量が少ないため、固体撮像装置の出力に大きくゲインをかけるので、わずかなずれが増幅されてしまう。
このため、本来は黒一色であるべき背景が、前景のライトや照明などの明るい被写体によって偽信号が発生し、まだらな黒の背景になりうる。
This slight shift is not a problem when shooting a normal image, but it is a problem when shooting a dark image such as a night view. In night scene shooting, most of the screen is black, so a slight shift in the black level tends to stand out. In night scene shooting, since the amount of light is small, a large gain is applied to the output of the solid-state imaging device, so that a slight deviation is amplified.
For this reason, the background that should originally be black can generate a false signal due to a bright subject such as a foreground light or illumination, resulting in a mottled black background.

以下、上記の課題認識を基礎としてなされた改良されたグランドパターンを例示的に説明する。
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態の光電変換装置におけるグランドパターンの配置を例示する図である。本発明の第1実施形態の光電変換装置30におけるグランドパターン502は、定電流源領域(第1領域に対応する。)200のための第1グランドパターン201、列アンプ領域(第2領域に対応する。)300のための第2グランドパターン301、保持容量領域(第3領域に対応する。)400のための第3グランドパターン401及び共通グランドパターン510を含む。第2領域に差分回路が含まれる場合には、第2領域を差分回路領域とよぶこともできる。
Hereinafter, an improved ground pattern based on the above problem recognition will be described as an example.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram illustrating the arrangement of ground patterns in the photoelectric conversion device according to the first embodiment of the present invention. The ground pattern 502 in the photoelectric conversion device 30 according to the first embodiment of the present invention includes a first ground pattern 201 for the constant current source region (corresponding to the first region) 200 and a column amplifier region (corresponding to the second region). The second ground pattern 301 for 300, the third ground pattern 401 for the storage capacitor region (corresponding to the third region) 400, and the common ground pattern 510 are included. When the second area includes a difference circuit, the second area can also be referred to as a difference circuit area.

第1、第2グランドパターン301、401は、定電流源領域200、列アンプ領域300及び保持容量領域400を含む領域CAの内側では互いに分離されていて、領域CAの外側では共通グランドパターン510によって電気的に接続されている。他の観点では、第1、第3パターン201、301は、定電流源領域200の、列アンプ領域300及び保持容量領域400を含む領域CAの内側では互いに分離されていて、領域CAの外側では共通グランドパターン510によって電気的に接続されている。他の観点では、第1、第2、第3パターン201、301、401は、定電流源領域200の、列アンプ領域300及び保持容量領域400を含む領域CAの内側では互いに分離され、領域CAの外側では共通グランドパターン510で電気的に接続されている。このようなグランドパターン502によれば、第1、第2、第3グランドパターン間における電位変動の伝播が低減され、偽信号の発生を抑制することができる。   The first and second ground patterns 301 and 401 are separated from each other inside the region CA including the constant current source region 200, the column amplifier region 300, and the storage capacitor region 400, and outside the region CA by the common ground pattern 510. Electrically connected. From another viewpoint, the first and third patterns 201 and 301 are separated from each other inside the constant current source region 200 inside the region CA including the column amplifier region 300 and the storage capacitor region 400, and outside the region CA. The common ground pattern 510 is electrically connected. In another aspect, the first, second, and third patterns 201, 301, and 401 are separated from each other inside the area CA including the column amplifier area 300 and the storage capacitor area 400 in the constant current source area 200, and the area CA In the outside, the common ground pattern 510 is electrically connected. According to such a ground pattern 502, propagation of potential fluctuations between the first, second, and third ground patterns is reduced, and generation of false signals can be suppressed.

ここで、領域CAは、少なくとも第1領域及び第2領域を含んでおり、第1領域と第2領域の間に配される中間領域も含んでいる。一般的に、定電流源、差分回路、列アンプなどは、構成要素の一部(トランジスタ等の素子)が半導体基板に配される場合が多く、グランドパターンは、半導体基板の素子形成面を基準にして上方に配される。したがって、第1グランドパターンと第2グランドパターンとの分離は、素子形成面を基準とすると、第1領域の上、中間領域の上、第2領域の上のいずれかでなされていると表現することもできる。また、第1グランドパターンと第2グランドパターンとの間の領域は、第1領域及び/又は第2領域とオーバーラップしていてもよい。   Here, the area CA includes at least a first area and a second area, and also includes an intermediate area arranged between the first area and the second area. In general, a constant current source, a differential circuit, a column amplifier, etc. often have a part of components (elements such as transistors) arranged on a semiconductor substrate, and the ground pattern is based on the element formation surface of the semiconductor substrate. And arranged above. Therefore, the first ground pattern and the second ground pattern are separated from each other on the first region, the intermediate region, or the second region with reference to the element formation surface. You can also The region between the first ground pattern and the second ground pattern may overlap the first region and / or the second region.

偽信号の発生を更に効果的に防止するためには、共通グランドパターン510の抵抗を十分に小さくすべきである。   In order to prevent the generation of false signals more effectively, the resistance of the common ground pattern 510 should be sufficiently small.

図4は、シミュレーションで求めた共通グランドパターン510の抵抗値と偽信号レベルとの関係を示す図である。横軸は、列アンプ領域300のための第2グランドパターン301の抵抗値で正規化した共通グランドパターン510の抵抗値である。縦軸は、画素アレイ領域100の中央部(光が入射する部分)の画素部から読み出される光信号レベルで正規化した画素アレイ領域100の周辺部(光が入射しない部分)の画素部から読み出される光信号レベルに生じる偽信号レベルである。ここで、列アンプ領域300のための第2グランドパターン301の抵抗値は、画素アレイ領域100の行に沿った方向(X方向)における第2グランドパターン301の両端間の抵抗値であり、図1では、長さL1で示される部分の抵抗値である。また、共通グランドターン510の抵抗値は、共通グランドパターン510の全体のうち保持容量領域400のための第3グランドパターン401とグランドパッド20との間の抵抗値であり、図1では、近似的に、長さL2で示される部分の抵抗値である。共通グランドパターン510の抵抗値をこのように評価する理由は、保持容量領域400のための第3グランドパターン510の電位変動が列アンプ領域300のための第2グランドパターン301の電位に与える影響に起因する偽信号を評価するためである。   FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the resistance value of the common ground pattern 510 and the false signal level obtained by simulation. The horizontal axis represents the resistance value of the common ground pattern 510 normalized by the resistance value of the second ground pattern 301 for the column amplifier region 300. The vertical axis is read from the pixel portion of the peripheral portion (the portion where no light is incident) of the pixel array region 100 normalized by the optical signal level read from the pixel portion of the central portion (the portion where the light is incident) of the pixel array region 100. This is a false signal level generated in the optical signal level. Here, the resistance value of the second ground pattern 301 for the column amplifier region 300 is a resistance value between both ends of the second ground pattern 301 in the direction along the row of the pixel array region 100 (X direction). 1 is the resistance value of the portion indicated by the length L1. Further, the resistance value of the common ground turn 510 is a resistance value between the third ground pattern 401 and the ground pad 20 for the storage capacitor region 400 in the entire common ground pattern 510. In FIG. And the resistance value of the portion indicated by the length L2. The reason for evaluating the resistance value of the common ground pattern 510 in this way is that the potential fluctuation of the third ground pattern 510 for the storage capacitor region 400 has an influence on the potential of the second ground pattern 301 for the column amplifier region 300. This is to evaluate the resulting false signal.

光電変換装置30から出力された画素信号は、その後段に配置された画像処理部でデジタル処理されて出力されうる。画像処理部が10bitのデジタル処理を行う場合、光信号(画素信号)の分解能は、1/1024である。光が入射している部分、すなわち、画素アレイ領域100の中央部の画素部から読み出される光信号レベルに対して偽信号レベルが1/1024以下であれば出力画像の画質は許容レベルであろう。   The pixel signal output from the photoelectric conversion device 30 can be digitally processed and output by an image processing unit disposed in the subsequent stage. When the image processing unit performs 10-bit digital processing, the resolution of the optical signal (pixel signal) is 1/1024. If the false signal level is 1/1024 or less with respect to the light signal level read from the light incident portion, that is, the pixel portion at the center of the pixel array region 100, the image quality of the output image will be an acceptable level. .

図4より、共通グランドパターン510の正規化された抵抗値が1のとき(すなわち、共通グランドパターン510の抵抗値が列アンプ領域300のための第2グランドパターン301の抵抗値と同じであるとき。)、偽信号レベルは、光信号の最大レベルの1/1024以下になる。   4, when the normalized resistance value of the common ground pattern 510 is 1 (that is, when the resistance value of the common ground pattern 510 is the same as the resistance value of the second ground pattern 301 for the column amplifier region 300). .), The false signal level is 1/1024 or less of the maximum level of the optical signal.

以上の検討より、画像処理部が10bitのデジタル処理を行う場合は、共通グランドパターン510の抵抗値は、列アンプ領域300のための第2グランドパターン301の抵抗値よりも小さいことが好ましいと言える。換言すると、共通グランドパターン510のうち第3グランドパターン401とグランドパッド20との間の部分の長さL2を幅W2で除した値が第2グランドパターン301の長さL1を幅W1で除した値よりも小さいことが好ましい。   From the above discussion, when the image processing unit performs 10-bit digital processing, it can be said that the resistance value of the common ground pattern 510 is preferably smaller than the resistance value of the second ground pattern 301 for the column amplifier region 300. . In other words, the value obtained by dividing the length L2 of the portion of the common ground pattern 510 between the third ground pattern 401 and the ground pad 20 by the width W2 divided the length L1 of the second ground pattern 301 by the width W1. Preferably it is smaller than the value.

また、画像処理部が14bitのデジタル処理を行っている時の分解能は1/16382である。この場合は、偽信号レベルは、光信号の最大レベルの1/16382以下であることが好ましい。図4より、共通グランドパターン510の正規化された抵抗値が0.2のとき(すなわち、共通グランドパターン510の抵抗値が列アンプ領域300のための第2グランドパターン301の抵抗値の1/5であるとき。)、光信号の最大レベルの偽信号レベルは1/16382以下になる。   The resolution when the image processing unit is performing 14-bit digital processing is 1/16382. In this case, it is preferable that the false signal level is 1/16382 or less of the maximum level of the optical signal. 4, when the normalized resistance value of the common ground pattern 510 is 0.2 (that is, the resistance value of the common ground pattern 510 is 1 / of the resistance value of the second ground pattern 301 for the column amplifier region 300). 5), the maximum false signal level of the optical signal is 1/16382 or less.

よって、画像処理部が14bitのデジタル処理を行う場合は、共通グランドパターン510の抵抗値は、列アンプ領域300のための第2グランドパターン301の抵抗値の1/5よりも小さければよい。換言すると、共通グランドパターン510のうち第3グランドパターン401とグランドパッド20との間の部分の長さL2を幅W2で除した値が第2グランドパターン301の長さL1を幅W1で除した値の1/5よりも小さいことが好ましい。   Therefore, when the image processing unit performs 14-bit digital processing, the resistance value of the common ground pattern 510 only needs to be smaller than 1/5 of the resistance value of the second ground pattern 301 for the column amplifier region 300. In other words, the value obtained by dividing the length L2 of the portion of the common ground pattern 510 between the third ground pattern 401 and the ground pad 20 by the width W2 divided the length L1 of the second ground pattern 301 by the width W1. It is preferably smaller than 1/5 of the value.

[第2実施形態]
図5は、本発明の第2実施形態の光電変換装置におけるグランドパターンの配置を例示する図である。この実施形態では、共通グランドパターン510の抵抗値が第1実施形態における共通グランドパターン510よりも小さい。具体的には、第1グランドパターン201、第2グランドパターン301、第3グランドパターン401がグランドパッド20の近傍まで引き回されて、共通グランドパターン510に接続されている。このようなグランドパターンの配置によれば、例えば、共通グランドパターン510の抵抗値を列アンプ領域300のための第2グランドパターン301の抵抗値の1/5以下にすることが容易である。
[Second Embodiment]
FIG. 5 is a diagram illustrating the arrangement of ground patterns in the photoelectric conversion device according to the second embodiment of the present invention. In this embodiment, the resistance value of the common ground pattern 510 is smaller than that of the common ground pattern 510 in the first embodiment. Specifically, the first ground pattern 201, the second ground pattern 301, and the third ground pattern 401 are routed to the vicinity of the ground pad 20 and connected to the common ground pattern 510. According to such a ground pattern arrangement, for example, the resistance value of the common ground pattern 510 can be easily reduced to 1/5 or less of the resistance value of the second ground pattern 301 for the column amplifier region 300.

[第3実施形態]
図6は、本発明の第3実施形態の光電変換装置におけるグランドパターンの配置を例示する図である。この実施形態では、定電流源領域200のための第1グランドパターン201、列アンプ領域300のための第2グランドパターン301、保持容量領域400のための第3グランドパターン401が相互に完全に分離されている。また、グランドパッドも個別に提供されている。すなわち、定電流源領域200のための第1グランドパッド21、列アンプ領域300のための第2グランドパッド22、保持容量領域400のための第3グランドパッド23が個別に設けられている。
[Third Embodiment]
FIG. 6 is a diagram illustrating the arrangement of ground patterns in the photoelectric conversion device according to the third embodiment of the present invention. In this embodiment, the first ground pattern 201 for the constant current source region 200, the second ground pattern 301 for the column amplifier region 300, and the third ground pattern 401 for the storage capacitor region 400 are completely separated from each other. Has been. A ground pad is also provided separately. That is, the first ground pad 21 for the constant current source region 200, the second ground pad 22 for the column amplifier region 300, and the third ground pad 23 for the storage capacitor region 400 are individually provided.

この構成により、光電変換装置内において、第1、第2、第3グランドパターン間の共通インピーダンスは0となっており、グランド電位の変動の伝播を最小に抑えることが可能となる。   With this configuration, the common impedance between the first, second, and third ground patterns is 0 in the photoelectric conversion device, and propagation of ground potential fluctuations can be minimized.

[第4実施形態]
図7は、本発明の第4実施形態の光電変換装置の回路構成を例示する図である。図8は、本発明の第4実施形態の光電変換装置におけるグランドパターンの配置を例示する図である。
[Fourth Embodiment]
FIG. 7 is a diagram illustrating a circuit configuration of a photoelectric conversion apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 8 is a diagram illustrating the arrangement of ground patterns in the photoelectric conversion device according to the fourth embodiment of the present invention.

図7に示す固体撮像装置40は、画素アレイ領域100、定電流源領域200、クランプCDS領域600、出力アンプ領域450を含む。画素アレイ領域100は、複数の画素部6がXY方向にマトリックス状に配列された領域である。各画素部6は、例えば、フォトダイオード1、電荷転送トランジスタ2、リセットトランジスタ3、増幅トランジスタ4、選択トランジスタ5を含んで構成されうる。定電流源領域200は、複数の定電流源7がX方向に配列されて構成された領域である。クランプCDS領域600は、複数のクランプCDS部(差分回路)42がX方向に配列された領域である。各クランプCDS部42は、クランプ容量9、クランプ容量リセットトランジスタ41、光信号レベル保持容量15、光信号レベル転送トランジスタ17を含む。出力アンプ領域450は、出力アンプ19'を含む。この構成では、クランプCDS部42によって、光信号レベルとリセットレベルとの差分に相当する信号が光信号レベル保持容量15に書き込まれ、光信号レベル転送トランジスタ17を介して列順次で出力アンプ19'に提供される。   The solid-state imaging device 40 illustrated in FIG. 7 includes a pixel array region 100, a constant current source region 200, a clamp CDS region 600, and an output amplifier region 450. The pixel array region 100 is a region in which a plurality of pixel portions 6 are arranged in a matrix in the XY direction. Each pixel unit 6 can be configured to include, for example, a photodiode 1, a charge transfer transistor 2, a reset transistor 3, an amplification transistor 4, and a selection transistor 5. The constant current source region 200 is a region configured by arranging a plurality of constant current sources 7 in the X direction. The clamp CDS region 600 is a region where a plurality of clamp CDS portions (difference circuits) 42 are arranged in the X direction. Each clamp CDS unit 42 includes a clamp capacitor 9, a clamp capacitor reset transistor 41, an optical signal level holding capacitor 15, and an optical signal level transfer transistor 17. The output amplifier region 450 includes the output amplifier 19 ′. In this configuration, a signal corresponding to the difference between the optical signal level and the reset level is written to the optical signal level holding capacitor 15 by the clamp CDS unit 42, and the output amplifier 19 ′ is sequentially output via the optical signal level transfer transistor 17. Provided to.

定電流源領域200のための第1グランドパターン201とクランプCDS領域600のための第2グランドパターン601とは、定電流源領域200及びクランプCDS領域600を含む領域CA'の内側で互いに分離されることが好ましい。これにより、クランプCDS領域600で発生したグランド電位の変動が定電流領域200のグランド電位に及ぼす影響を抑えることが可能である。   The first ground pattern 201 for the constant current source region 200 and the second ground pattern 601 for the clamp CDS region 600 are separated from each other inside the region CA ′ including the constant current source region 200 and the clamp CDS region 600. It is preferable. Thereby, it is possible to suppress the influence of the fluctuation of the ground potential generated in the clamp CDS region 600 on the ground potential of the constant current region 200.

[第5実施形態]
図9は、本発明の第5実施形態の光電変換装置おけるグランドパターン504の配置を例示する図である。この実施形態の光電変換装置は、定電流源領域200、列アンプ領域300、保持容量領域400がそれぞれ上下に配置されていて、信号電荷の読み出しを2チャンネル(あるいはそれ以上)同時に行う。
[Fifth Embodiment]
FIG. 9 is a diagram illustrating the arrangement of the ground pattern 504 in the photoelectric conversion device according to the fifth embodiment of the present invention. In the photoelectric conversion device of this embodiment, the constant current source region 200, the column amplifier region 300, and the storage capacitor region 400 are respectively arranged above and below, and signal charges are read out simultaneously by two channels (or more).

このような構成の光電変換装置においても、第1実施形態と同様に、共通グランドパターンの抵抗値を小さくすることにより、偽信号の発生を抑止することができる。   Also in the photoelectric conversion device having such a configuration, generation of a false signal can be suppressed by reducing the resistance value of the common ground pattern as in the first embodiment.

[第6実施形態]
図10は、本発明の第6実施形態の光電変換装置おけるグランドパターン505の配置を例示する図である。この実施形態では、共通グランドパターン501の抵抗値が第5実施形態よりも小さくされている。具体的には、第1グランドパターン201、第2グランドパターン301、第3グランドパターン401がグランドパッド20の近傍まで引き回されて、共通グランドパターン510に接続されている。
[Sixth Embodiment]
FIG. 10 is a diagram illustrating the arrangement of the ground pattern 505 in the photoelectric conversion device according to the sixth embodiment of the present invention. In this embodiment, the resistance value of the common ground pattern 501 is smaller than that of the fifth embodiment. Specifically, the first ground pattern 201, the second ground pattern 301, and the third ground pattern 401 are routed to the vicinity of the ground pad 20 and connected to the common ground pattern 510.

このようなグランドパターンの配置によれば、例えば、共通グランドパターン510の抵抗値を列アンプ領域300のための第2グランドパターン301の抵抗値の1/5以下にすることが容易である。   According to such an arrangement of the ground pattern, for example, the resistance value of the common ground pattern 510 can be easily set to 1/5 or less of the resistance value of the second ground pattern 301 for the column amplifier region 300.

[適用例]
図14は、本発明の好適な実施形態の撮像装置の概略構成を示す図である。撮像装置400は、第1〜第6実施形態の光電変換装置に代表される固体撮像装置1004を備える。
[Application example]
FIG. 14 is a diagram showing a schematic configuration of an imaging apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. The imaging device 400 includes a solid-state imaging device 1004 typified by the photoelectric conversion devices of the first to sixth embodiments.

被写体の光学像は、レンズ1002によって固体撮像装置1004の撮像面に結像する。レンズ1002の外側には、レンズ002のプロテクト機能とメインスイッチを兼ねるバリア1001が設けられうる。レンズ1002には、それから出射される光の光量を調節するための絞り1003が設けられうる。固体撮像装置1004から複数チャンネルで出力される撮像信号は、撮像信号処理回路1005によって各種の補正、クランプ等の処理が施される。撮像信号処理回路1005から複数チャンネルで出力される撮像信号は、A/D変換器6でアナログ−ディジタル変換される。A/D変換器1006から出力される画像データは、信号処理部(画像処理部)1007によって各種の補正、データ圧縮などがなされる。固体撮像装置1004、撮像信号処理回路1005、A/D変換器1006及び信号処理部1007は、タイミング発生部1008が発生するタイミング信号にしたがって動作する。   An optical image of the subject is formed on the imaging surface of the solid-state imaging device 1004 by the lens 1002. On the outside of the lens 1002, a barrier 1001 serving both as a protection function of the lens 002 and a main switch can be provided. The lens 1002 can be provided with a diaphragm 1003 for adjusting the amount of light emitted therefrom. The imaging signal output from the solid-state imaging device 1004 through a plurality of channels is subjected to various corrections, clamping, and the like by the imaging signal processing circuit 1005. Imaging signals output from the imaging signal processing circuit 1005 through a plurality of channels are analog-digital converted by the A / D converter 6. The image data output from the A / D converter 1006 is subjected to various corrections, data compression, and the like by a signal processing unit (image processing unit) 1007. The solid-state imaging device 1004, the imaging signal processing circuit 1005, the A / D converter 1006, and the signal processing unit 1007 operate according to the timing signal generated by the timing generation unit 1008.

ブロック1005〜1008は、固体撮像素子1004と同一チップ上に形成されてもよい。撮像装置400の各ブロックは、全体制御・演算部1009によって制御される。撮像装置400は、その他、画像データを一時的に記憶するためのメモリ部1010、記録媒体への画像の記録又は読み出しのための記録媒体制御インターフェース部1011を備える。記録媒体1012は、半導体メモリ等を含んで構成され、着脱が可能である。撮像装置400は、外部コンピュータ等と通信するための外部インターフェース(I/F)部1013を備えてもよい。   The blocks 1005 to 1008 may be formed on the same chip as the solid-state image sensor 1004. Each block of the imaging apparatus 400 is controlled by the overall control / arithmetic unit 1009. In addition, the imaging apparatus 400 includes a memory unit 1010 for temporarily storing image data and a recording medium control interface unit 1011 for recording or reading an image on a recording medium. The recording medium 1012 includes a semiconductor memory or the like and can be attached and detached. The imaging apparatus 400 may include an external interface (I / F) unit 1013 for communicating with an external computer or the like.

次に、図14に示す撮像装置400の動作について説明する。バリア1001のオープンに応じて、メイン電源、コントロール系の電源、A/D変換器1006等の撮像系回路の電源が順にオンする。その後、露光量を制御するために、全体制御・演算部1009が絞り1003を開放にする。固体撮像装置1004から出力された信号は、撮像信号処理回路1005をスルーしてA/D変換器1006へ提供される。A/D変換器1006は、その信号をA/D変換して信号処理部1007に出力する。信号処理部1007は、そのデータを処理して全体制御・演算部1009に提供し、全体制御・演算部1009において露出量を決定する演算を行う。全体制御・演算部1009は、決定した露出量に基づいて絞りを制御する。   Next, the operation of the imaging apparatus 400 illustrated in FIG. 14 will be described. When the barrier 1001 is opened, the main power source, the control system power source, and the power source of the imaging system circuit such as the A / D converter 1006 are sequentially turned on. Thereafter, the overall control / calculation unit 1009 opens the aperture 1003 in order to control the exposure amount. A signal output from the solid-state imaging device 1004 passes through the imaging signal processing circuit 1005 and is provided to the A / D converter 1006. The A / D converter 1006 A / D converts the signal and outputs it to the signal processing unit 1007. The signal processing unit 1007 processes the data and provides it to the overall control / arithmetic unit 1009, and the overall control / arithmetic unit 1009 performs an operation for determining the exposure amount. The overall control / calculation unit 1009 controls the aperture based on the determined exposure amount.

次に、全体制御・演算部1009は、固体撮像装置1004から出力され信号処理部1007で処理された信号にから高周波成分を取り出して、高周波成分に基づいて被写体までの距離を演算する。その後、レンズ1002を駆動して、合焦か否かを判断する。合焦していないと判断したときは、再びレンズ1002を駆動し測距を行う。   Next, the overall control / calculation unit 1009 extracts a high frequency component from the signal output from the solid-state imaging device 1004 and processed by the signal processing unit 1007, and calculates the distance to the subject based on the high frequency component. Thereafter, the lens 1002 is driven to determine whether or not it is in focus. When it is determined that the subject is not in focus, the lens 1002 is driven again to perform distance measurement.

そして、合焦が確認された後に本露光が始まる。露光が終了すると、固体撮像装置1004から出力された撮像信号は、撮像信号処理回路1005において補正等がされ、A/D変換器1006でA/D変換され、信号処理部1007で処理される。信号処理部1007で処理された画像データは、全体制御・演算1009によりメモリ部1010に蓄積される。   Then, after the in-focus state is confirmed, the main exposure starts. When the exposure is completed, the imaging signal output from the solid-state imaging device 1004 is corrected and the like in the imaging signal processing circuit 1005, A / D converted by the A / D converter 1006, and processed by the signal processing unit 1007. The image data processed by the signal processing unit 1007 is accumulated in the memory unit 1010 by the overall control / calculation 1009.

その後、メモリ部1010に蓄積された画像データは、全体制御・演算部9の制御により記録媒体制御I/F部を介して記録媒体1012に記録される。また、画像データは、外部I/F部1013を通してコンピュータ等に提供されて処理されうる。   Thereafter, the image data stored in the memory unit 1010 is recorded on the recording medium 1012 via the recording medium control I / F unit under the control of the overall control / calculation unit 9. The image data can be provided to a computer or the like through the external I / F unit 1013 and processed.

本発明の第1実施形態の光電変換装置におけるグランドパターンの配置を例示する図である。It is a figure which illustrates arrangement | positioning of the ground pattern in the photoelectric conversion apparatus of 1st Embodiment of this invention. 光電変換装置(固体撮像装置)の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a photoelectric conversion apparatus (solid-state imaging device). 光電変換装置のグランドパターンの配置を例示する図である。It is a figure which illustrates arrangement | positioning of the ground pattern of a photoelectric conversion apparatus. シミュレーションで求めた共通グランドパターンの抵抗値と偽信号レベルとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the resistance value of the common ground pattern calculated | required by simulation, and a false signal level. 本発明の第2実施形態の光電変換装置におけるグランドパターンの配置を例示する図である。It is a figure which illustrates arrangement | positioning of the ground pattern in the photoelectric conversion apparatus of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態の光電変換装置におけるグランドパターンの配置を例示する図である。It is a figure which illustrates arrangement | positioning of the ground pattern in the photoelectric conversion apparatus of 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態の光電変換装置の回路構成を例示する図である。It is a figure which illustrates the circuit structure of the photoelectric conversion apparatus of 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態の光電変換装置におけるグランドパターンの配置を例示する図である。It is a figure which illustrates arrangement | positioning of the ground pattern in the photoelectric conversion apparatus of 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態の光電変換装置おけるグランドパターンの配置を例示する図である。It is a figure which illustrates arrangement | positioning of the ground pattern in the photoelectric conversion apparatus of 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6実施形態の光電変換装置おけるグランドパターンの配置を例示する図である。It is a figure which illustrates arrangement | positioning of the ground pattern in the photoelectric conversion apparatus of 6th Embodiment of this invention. 画素アレイ領域の中央部のみに光が入射した時の本来の画像である。This is an original image when light is incident only on the central portion of the pixel array region. 画素アレイ領域の中央部のみに光が入射した時に偽信号が発生して画面周辺部が黒く沈んでしまった場合の画像である。This is an image when a false signal is generated when light is incident only on the central portion of the pixel array region and the peripheral portion of the screen sinks black. 画素アレイ領域の中央部のみに光が入射した時に偽信号が発生して画面周辺部が白く浮いてしまった場合の画像である。This is an image when a false signal is generated when light is incident only on the central portion of the pixel array region, and the peripheral portion of the screen floats white. 本発明の好適な実施形態の撮像装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an imaging apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1...フォトダイオード
2...電荷転送トランジスタ
3...リセットトランジスタ
4...増幅トランジスタ
5...選択トランジスタ
6...画素部
7...定電流源
8...差動増幅器
9...クランプ容量
10...帰還容量
11...列アンプ部
12...リセットレベル書込トランジスタ
13...光信号レベル書込トランジスタ
14...リセットレベル保持容量
15...光信号レベル保持容量
15a...電位保持側ノード
15b...グランド側ノード
16...リセットレベル転送トランジスタ
17...光信号レベル転送トランジスタ
18...保持容量部
19...出力アンプ
20...グランドパッド
21...定電流源領域のグランドパッド
22...列アンプ領域のグランドパッド
23...保持容量領域のグランドパッド
41...クランプ容量リセットトランジスタ
42...クランプCDS部
100...画素アレイ領域
200...定電流源領域
201...定電流源のための第1グランドパターン
300...列アンプ領域
301...列アンプ領域のための第2グランドパターン
400...保持容量領域
401...保持容量領域のための第3グランドパターン
501〜505 グランドパターン
510...共通グランドパターン
600...クランプCDS領域
601...クランプCDS領域のための第2グランドパターン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Photodiode 2 ... Charge transfer transistor 3 ... Reset transistor 4 ... Amplification transistor 5 ... Selection transistor 6 ... Pixel part 7 ... Constant current source 8 ... Differential Amplifier 9 ... Clamp capacitor 10 ... Feedback capacitor 11 ... Column amplifier 12 ... Reset level write transistor 13 ... Optical signal level write transistor 14 ... Reset level holding capacitor 15 .. Optical signal level holding capacitor 15a ... potential holding node 15b ... ground side node 16 ... reset level transfer transistor 17 ... optical signal level transfer transistor 18 ... holding capacitor unit 19 ... output Amplifier 20 ... Ground pad 21 ... Ground pad 22 in constant current source region ... Ground pad 23 in column amplifier region ... Ground pad 41 in storage capacitor region ... Clamp capacitance reset transistor 42 ... Clamp CDS part 100 ... Pixel array area 200 ... Constant current source region 201 ... First ground pattern 300 for constant current source ... Column amplifier region 301 ... Second ground pattern 400 for column amplifier region ... Retention capacitance region 401... Third ground pattern 501 to 505 for the storage capacitor region Ground pattern 510. Common ground pattern 600... Clamp CDS region 601... Second ground pattern for clamp CDS region

Claims (10)

複数の画素部が配列され、複数の列信号線を通して信号を出力する画素アレイと、
前記複数の列信号線にそれぞれ接続された複数の定電流源と、
前記複数の列信号線にそれぞれ接続されて、光信号レベルとリセットレベルとの差分に応じた信号を出力する複数の差分回路と、
前記複数の定電流源が配列された第1領域のための第1グランドパターンと、
前記複数の差分回路が配列された第2領域のための第2グランドパターンと、
を備え、
前記第1グランドパターンの少なくとも一部が前記第1領域に配され、
前記第2グランドパターンの少なくとも一部が前記第2領域に配されており、
前記第1領域及び前記第2領域を含む領域の内側において、少なくとも前記第1領域と前記第2領域との間で、前記第1グランドパターンと前記第2グランドパターンとが互いに分離されていることを特徴とする光電変換装置。
A pixel array in which a plurality of pixel portions are arranged and outputs signals through a plurality of column signal lines;
A plurality of constant current sources respectively connected to the plurality of column signal lines;
A plurality of differential circuits connected to the plurality of column signal lines, respectively, for outputting a signal corresponding to the difference between the optical signal level and the reset level;
A first ground pattern for a first region in which the plurality of constant current sources are arranged;
A second ground pattern for the second region in which the plurality of differential circuits are arranged;
With
At least a portion of the first ground pattern is disposed in the first region;
At least a portion of the second ground pattern is disposed in the second region;
Inside the region including the first region and the second region, the first ground pattern and the second ground pattern are separated from each other at least between the first region and the second region. A photoelectric conversion device characterized by the above.
前記複数の差分回路から出力される信号をそれぞれ保持する複数の保持容量部と、
前記複数の保持容量部が配列された第3領域のための第3グランドパターンと、
を更に備え、前記第2領域及び前記第3領域を含む領域の内側において前記第2グランドパターンと前記第3グランドパターンとが互いに分離されていることを特徴とする請求項1に記載の光電変換装置。
A plurality of holding capacitor units respectively holding signals output from the plurality of difference circuits;
A third ground pattern for a third region in which the plurality of storage capacitor portions are arranged;
The photoelectric conversion according to claim 1, further comprising: the second ground pattern and the third ground pattern separated from each other inside a region including the second region and the third region. apparatus.
前記第1領域及び前記第2領域を含む領域の外側において前記第1グランドパターンと前記第2グランドパターンとが電気的に接続されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の光電変換装置。   3. The photoelectric conversion according to claim 1, wherein the first ground pattern and the second ground pattern are electrically connected outside a region including the first region and the second region. apparatus. 前記第2領域及び前記第3領域を含む領域の外側において前記第2グランドパターンと前記第3グランドパターンとが電気的に接続されていることを特徴とする請求項2に記載の光電変換装置。   3. The photoelectric conversion device according to claim 2, wherein the second ground pattern and the third ground pattern are electrically connected outside a region including the second region and the third region. 前記第1領域、前記第2領域及び前記第3領域を含む領域の外側において前記第1グランドパターン、前記第2グランドパターン及び前記第3グランドパターンが電気的に接続されていることを特徴とする請求項2に記載の光電変換装置。   The first ground pattern, the second ground pattern, and the third ground pattern are electrically connected outside a region including the first region, the second region, and the third region. The photoelectric conversion device according to claim 2. 前記第1領域及び前記第2領域を含む領域の外側において前記第1グランドパターンと前記第2グランドパターンとを電気的に接続する共通グランドパターンを更に備え、
前記共通グランドパターンがグランドパッドに接続されていることを特徴とする請求項1に記載の光電変換装置。
A common ground pattern that electrically connects the first ground pattern and the second ground pattern outside a region including the first region and the second region;
The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the common ground pattern is connected to a ground pad.
前記第1領域、前記第2領域及び前記第3領域を含む領域の外側において前記第1グランドパターン、前記第2グランドパターン及び前記第3グランドパターンを電気的に接続する共通グランドパターンを更に備え、
前記共通グランドパターンがグランドパッドに接続されていることを特徴とする請求項2に記載の光電変換装置。
A common ground pattern that electrically connects the first ground pattern, the second ground pattern, and the third ground pattern outside a region including the first region, the second region, and the third region;
The photoelectric conversion device according to claim 2, wherein the common ground pattern is connected to a ground pad.
前記第1グランドパターン、前記第2グランドパターンがそれぞれ第1グランドパッド、第2グランドパッドに接続されていることを特徴とする請求項1に記載の光電変換装置。   2. The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the first ground pattern and the second ground pattern are connected to a first ground pad and a second ground pad, respectively. 前記第1グランドパターン、前記第2グランドパターン、第3グランドパターンがそれぞれ第1グランドパッド、第2グランドパッド、第3グランドパッドに接続されていることを特徴とする請求項2に記載の光電変換装置。   3. The photoelectric conversion according to claim 2, wherein the first ground pattern, the second ground pattern, and the third ground pattern are connected to a first ground pad, a second ground pad, and a third ground pad, respectively. apparatus. 請求項1乃至9のいずれか1項に記載の光電変換装置と、
前記光電変換装置から出力される画像を処理する画像処理部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
The photoelectric conversion device according to any one of claims 1 to 9,
An image processing unit for processing an image output from the photoelectric conversion device;
An imaging apparatus comprising:
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