JP2009225301A - Method of driving photoelectric conversion apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress generation of a gain difference in a read signal while reducing a chip area. <P>SOLUTION: In a photoelectric conversion apparatus including a capacitor, third wiring for outputting a signal from the capacitor via a switch and a plurality of first wiring between the capacitor and the third wiring, second wiring is provided with a wiring capacity different from that of each of the first wiring. While a pixel signal is output to the third wiring, at least one first wiring and the second wiring are electrically connected to the third wiring. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、光電変換装置の読み出し回路及びその駆動方法に関する。   The present invention relates to a readout circuit of a photoelectric conversion device and a driving method thereof.

光電変換装置は近年デジタルカメラなどに用いられている。この光電変換装置の代表的な種類として、CCD型やMOS型光電変換装置が挙げられる。MOS型光電変換装置は、フォトダイオード等の光電変換素子を含む基本セルである画素が2次元に配置された画素部と、画素部からの信号を保持する容量部と、容量部からの信号を外部へ出力するための共通信号線とを有する。   In recent years, photoelectric conversion devices have been used in digital cameras and the like. Representative types of this photoelectric conversion device include a CCD type and a MOS type photoelectric conversion device. The MOS photoelectric conversion device includes a pixel portion in which pixels, which are basic cells including a photoelectric conversion element such as a photodiode, are two-dimensionally arranged, a capacitor portion that holds a signal from the pixel portion, and a signal from the capacitor portion. And a common signal line for outputting to the outside.

光電変換装置は、多画素化、大判化が進んでおり、これに伴ってスイッチ用トランジスタ数の増加や共通信号線が長くなることによって、共通信号線の容量が大きくなる傾向にある。特許文献1には、共通信号線の容量を低減するため、複数の画素部からの信号をブロック配線に読み出した後、共通信号線へ出力する構成を有する光電変換装置の開示がある。
特開2003−224776号公報
As the number of pixels and the size of the photoelectric conversion device are increasing, the number of switching transistors and the length of the common signal line tend to increase, and the capacitance of the common signal line tends to increase. Patent Document 1 discloses a photoelectric conversion device having a configuration in which signals from a plurality of pixel portions are read out to a block wiring and then output to a common signal line in order to reduce the capacity of the common signal line.
JP 2003-224776 A

特許文献1に記載の方法では、画素数によっては各ブロック配線に均等にスイッチを分配することが難しく、各ブロック配線を均等な長さにすることも難しい。更に、ブロック配線の長さが異なると、読み出した信号にゲイン差が生じてしまう。   In the method described in Patent Document 1, it is difficult to evenly distribute the switches to each block wiring depending on the number of pixels, and it is also difficult to make each block wiring have an equal length. Further, if the lengths of the block wirings are different, a gain difference occurs in the read signal.

そこで本発明においては、ブロック配線を有する光電変換装置において、チップ面積を削減しつつ、読み出し信号のゲイン差の発生を抑制する駆動方法を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a driving method for suppressing the occurrence of a gain difference in a read signal while reducing a chip area in a photoelectric conversion device having a block wiring.

本発明は、複数の光電変換素子と、前記複数の光電変換素子からの信号を保持する複数の容量と、前記複数の容量のそれぞれに接続された第1のスイッチと、それぞれに複数の前記第1のスイッチが接続する、複数の第1の配線と、前記第1の配線とは異なる個数の、複数の第1のスイッチが接続する第2の配線と、第3の配線と、前記複数の第1の配線のそれぞれと前記第3の配線とを接続する、複数の第2のスイッチと、を有する光電変換装置の駆動方法であって、前記第2の配線と前記第3の配線とが電気的に接続されており、前記容量から前記第1のスイッチ、前記第2の配線、前記第2のスイッチを介して前記第3の配線へ信号を読み出している期間に、少なくとも1つの前記第2のスイッチが導通していることを特徴とする。   The present invention provides a plurality of photoelectric conversion elements, a plurality of capacitors for holding signals from the plurality of photoelectric conversion elements, a first switch connected to each of the plurality of capacitors, and a plurality of the first switches. A plurality of first wirings connected to one switch, a second number of second wirings connected to a plurality of first switches, a third number of wirings, and a plurality of the first wirings. A method for driving a photoelectric conversion device, comprising: a plurality of second switches that connect each of the first wirings and the third wiring, wherein the second wirings and the third wirings are And at least one of the first and second wirings in a period of being electrically connected and reading a signal from the capacitor to the third wiring through the first switch, the second wiring, and the second switch. The switch of 2 is conducting.

ブロック配線を有する光電変換装置において、チップ面積を削減しつつ、読み出し信号のゲイン差の発生を抑制することが可能となる。   In a photoelectric conversion device having a block wiring, it is possible to suppress the occurrence of a gain difference in a read signal while reducing the chip area.

容量と、容量からスイッチを介して信号を出力する第3の配線と、容量と第3の配線との間に複数の第1の配線を有する光電変換装置において、第1の配線とは異なる配線容量の第2の配線を設ける。そして、画素信号を第3の配線に出力している間に、第3の配線に電気的に接続する少なくとも1本の第1の配線と第2の配線とを有する。このような構成にすることで、チップ面積を削減しつつ、読み出し信号のゲイン差の発生を抑制することが可能となる。   In a photoelectric conversion device having a capacitor, a third wiring that outputs a signal from the capacitor through a switch, and a plurality of first wirings between the capacitor and the third wiring, a wiring that is different from the first wiring A capacitor second wiring is provided. And while outputting a pixel signal to the 3rd wiring, it has at least 1st wiring and 2nd wiring which are electrically connected to the 3rd wiring. With such a configuration, it is possible to suppress the occurrence of a read signal gain difference while reducing the chip area.

ここで、第1の配線及び第2の配線はブロック配線とも称する。ブロック配線とは、容量に一方の端子が接続したスイッチの他方の端子が、共通に複数個接続したノードを示す。このようなブロック配線を有することで、第3の配線の容量を削減することが可能となり、読み出し信号のゲインの低下の抑制や読み出しスピードの向上が可能となる。   Here, the first wiring and the second wiring are also referred to as block wiring. The block wiring indicates a node in which a plurality of the other terminals of the switch having one terminal connected to the capacitor are connected in common. By having such a block wiring, it is possible to reduce the capacity of the third wiring, and it is possible to suppress a decrease in the gain of the read signal and improve the read speed.

以下、図面を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, it explains in detail using a drawing.

(第1の実施形態)
本実施形態は、異なる配線容量のブロック配線を有する構成とその場合の駆動方法について説明する。
(First embodiment)
In the present embodiment, a configuration having block wirings having different wiring capacitances and a driving method in that case will be described.

図1は、本実施形態を説明する光電変換装置の簡単な回路図である。100は画素領域である。画素領域100には、光電変換素子を1つ含む画素1が配列している。本実施形態では、簡単のため2行8列の16個の画素(1−1から1−16)を配列したが、さらに多数の画素が配列していてもよい。各画素1については、図2を用いて後に詳述する。各画素からの信号を出力するための信号線3(3−1から3−8)が、各画素列に配されている。垂直走査回路9から各画素へ駆動信号を与えるための駆動配線13(13−1、13−2)が各行に対して配されている。更に、各信号線3のそれぞれにスイッチ4(4−1から4−8)、容量2(2−1から2−8)が順に配されている。各信号線3に出力された画素1の信号は、スイッチ4によって容量2に保持される。更に、各容量2にそれぞれ第1のスイッチ5(5−1から5−8)が接続される。第1のスイッチ5は第1の配線14(14−1、14−2)あるいは第2の配線12に接続される。複数の第1の配線14はそれぞれ第2のスイッチ7(7−1、7−2)を介して、また第2の配線12は第3のスイッチ6を介して、1本の第3の配線8に接続される。第1の配線14は2本のみ記載しているが、更に多数の第1の配線が設けられていてもよく、第2の配線12も同様である。水平走査回路10によって、容量2から第3の配線8までの駆動を制御する。つまり、水平走査回路10はスイッチ等を制御する制御手段である。T1(1−1から1−8)およびT2(2−1から2−3)は、各スイッチを駆動するための駆動配線である。ここで、容量2、第1のスイッチ5、第1の配線14、第2の配線12、第2のスイッチ7、第3のスイッチ6、及び第3の配線8までを読み出し回路200と称する。   FIG. 1 is a simple circuit diagram of a photoelectric conversion device illustrating this embodiment. Reference numeral 100 denotes a pixel region. In the pixel region 100, pixels 1 including one photoelectric conversion element are arranged. In this embodiment, 16 pixels (1-1 to 1-16) in 2 rows and 8 columns are arranged for simplicity, but a larger number of pixels may be arranged. Each pixel 1 will be described in detail later with reference to FIG. Signal lines 3 (3-1 to 3-8) for outputting a signal from each pixel are arranged in each pixel column. A drive wiring 13 (13-1, 13-2) for supplying a drive signal from the vertical scanning circuit 9 to each pixel is arranged for each row. Further, a switch 4 (4-1 to 4-8) and a capacitor 2 (2-1 to 2-8) are arranged in order on each signal line 3. The signal of the pixel 1 output to each signal line 3 is held in the capacitor 2 by the switch 4. Furthermore, the first switches 5 (5-1 to 5-8) are connected to the capacitors 2 respectively. The first switch 5 is connected to the first wiring 14 (14-1, 14-2) or the second wiring 12. The plurality of first wirings 14 are respectively connected via the second switch 7 (7-1, 7-2), and the second wiring 12 is connected via the third switch 6 to one third wiring. 8 is connected. Although only two first wirings 14 are described, a larger number of first wirings may be provided, and the second wiring 12 is the same. The horizontal scanning circuit 10 controls driving from the capacitor 2 to the third wiring 8. That is, the horizontal scanning circuit 10 is a control unit that controls a switch and the like. T1 (1-1 to 1-8) and T2 (2-1 to 2-3) are drive wirings for driving each switch. Here, the capacitor 2, the first switch 5, the first wiring 14, the second wiring 12, the second switch 7, the third switch 6, and the third wiring 8 are referred to as a readout circuit 200.

ここで、第1のスイッチ5、第1の配線14と第2の配線12について詳細に説明する。第1のスイッチ5は複数のブロックに分けられる。各ブロックの第1のスイッチ5は、第1の配線14(14−1、14−2)あるいは第2の配線12に接続される。この状態は、複数の第1のスイッチ5の端子が共通接続されているともいえる。複数の第1の配線14はそれぞれ、等しい数の第1のスイッチ5が接続され、長さが等しくなるように設計され、ほぼ等しい配線容量を有する。第2の配線12は、第1の配線14とは、異なる数の第1のスイッチ5が接続され、異なる長さを有し、異なる配線容量を有する。本実施形態では、第2の配線12は第1の配線14よりも少ない第1のスイッチ5が接続され、短い配線とする。この第1の配線14及び第2の配線12はブロック配線とも称する。   Here, the first switch 5, the first wiring 14, and the second wiring 12 will be described in detail. The first switch 5 is divided into a plurality of blocks. The first switch 5 of each block is connected to the first wiring 14 (14-1, 14-2) or the second wiring 12. In this state, it can be said that the terminals of the plurality of first switches 5 are commonly connected. Each of the plurality of first wirings 14 is designed such that the same number of first switches 5 are connected, the lengths thereof are equal, and the wiring capacity is approximately equal. The second wiring 12 is connected to a different number of first switches 5 from the first wiring 14, has a different length, and has a different wiring capacitance. In the present embodiment, the second wiring 12 is connected to the first switch 5 fewer than the first wiring 14 and is a short wiring. The first wiring 14 and the second wiring 12 are also referred to as block wiring.

このような第2の配線12を有することで、画素数に依存せずに第1の配線14に含まれる第1のスイッチ5の数を定めることが可能となり、図14(A)のように余分なチップ面積を必要としないため、チップサイズを小さくすることが可能となる。また、第3の配線8の配線容量を低減することが出来るため、信号読み出し時のゲインの向上や信号読み出しの高速化が可能となる。   By having such a second wiring 12, it is possible to determine the number of first switches 5 included in the first wiring 14 without depending on the number of pixels, as shown in FIG. Since no extra chip area is required, the chip size can be reduced. Further, since the wiring capacity of the third wiring 8 can be reduced, it is possible to improve the gain at the time of signal reading and to speed up the signal reading.

次に、図3を用いて図1の読み出し回路200の駆動方法を説明する。まず、各画素の信号は、次のような2つの経路によって第3の配線に出力される。1つは容量2の信号が第1のスイッチ5と第1の配線と第2のスイッチとをこの順に伝達される経路であり、もう1つは容量2の信号が第1のスイッチ5と第2の配線と第3のスイッチとをこの順に伝達される経路である。図3では、各容量2から信号を第3の配線8に順次出力する場合における、各駆動配線に与えられる駆動パルスが示されている。駆動パルスは2値でHigh(H)レベルの時にスイッチが導通(オン)し、Low(L)レベルの時にはスイッチが非導通(オフ)するものとする。   Next, a driving method of the readout circuit 200 in FIG. 1 will be described with reference to FIG. First, the signal of each pixel is output to the third wiring through the following two paths. One is a path through which the signal of the capacitor 2 is transmitted in this order through the first switch 5, the first wiring, and the second switch, and the other is the signal of the capacitor 2 that is transmitted to the first switch 5 and the second switch. 2 is a path through which the second wiring and the third switch are transmitted in this order. FIG. 3 shows drive pulses applied to the respective drive wirings when signals are sequentially output from the respective capacitors 2 to the third wiring 8. It is assumed that the drive pulse is binary and high (H) level, the switch is conductive (ON), and low (L) level, the switch is non-conductive (OFF).

まず、t1からT2−3のパルスはHとなり、第3のスイッチ6は常にオンしつづける。t2ではT2−1のパルスがHとなり第2のスイッチ7−1がオンとなった状態で、t3〜t5で順次T1−1、1−2、1−3のパルスがHとなり第1のスイッチ5が順次オンとなるため、容量2−1、2−2、2−3に保持された信号が出力される。次に、t6において、T2−1がLとなりT2−2がHとなり、第1の配線14−1ではなく第1の配線14−2と第3の配線8とが接続される。t3〜t5と同様にt7〜t9において、容量2−4.2−5.2−6に保持された信号が出力される。そして、t10においてT2−2のパルスがHの状態で、T1−7がHとなるり、容量2−7に保持された信号が第2の配線12を介して第3の配線8へ出力される。次に、t11においてT2−2のパルスがHの状態で、T1−8がHとなり、容量2−8に保持された信号が第2の配線12を介して第3の配線8へ出力される。   First, the pulse from t1 to T2-3 becomes H, and the third switch 6 is always kept on. At t2, the pulse of T2-1 becomes H and the second switch 7-1 is turned on, and at time t3 to t5, the pulses of T1-1, 1-2, and 1-3 become H sequentially, and the first switch 5 are sequentially turned on, so that the signals held in the capacitors 2-1, 2-2, 2-3 are output. Next, at t6, T2-1 becomes L and T2-2 becomes H, and the first wiring 14-2 and the third wiring 8 are connected instead of the first wiring 14-1. Similar to t3 to t5, the signal held in the capacitor 2.4.2-5.2-6 is output from t7 to t9. At t10, the pulse T2-2 is H, T1-7 becomes H, and the signal held in the capacitor 2-7 is output to the third wiring 8 through the second wiring 12. The Next, at t <b> 11, the pulse of T <b> 2-2 is H, T <b> 1-8 becomes H, and the signal held in the capacitor 2-8 is output to the third wiring 8 through the second wiring 12. .

このように、複数の第1の配線14と第2の配線12のいずれかから第3の配線8へ信号が出力されている期間に、必ず1本の第1の配線14と第2の配線12とが第3の配線8に電気的に接続された状態となっている。具体的には、必ず第2のスイッチ7の1つと第3のスイッチ6とがオンとなっている。このような駆動方法をすることで、配線容量の異なる第2の配線12と第1の配線14とから信号を出力するときのゲイン差の発生を抑制することが可能となる。なお、第3の配線8へ信号が出力されている期間とは、信号が外部に読み出される信号読み出し期間のことである。   Thus, during the period in which a signal is output from any one of the plurality of first wirings 14 and the second wirings 12 to the third wiring 8, the first wiring 14 and the second wiring are always provided. 12 is electrically connected to the third wiring 8. Specifically, one of the second switches 7 and the third switch 6 are always turned on. By using such a driving method, it is possible to suppress the occurrence of a gain difference when signals are output from the second wiring 12 and the first wiring 14 having different wiring capacities. Note that the period in which a signal is output to the third wiring 8 is a signal reading period in which the signal is read to the outside.

ここで、課題であるゲイン差について詳細に説明する。
まず、図14(A)と図14(B)のブロック配線を有する光電変換装置の模式図を用いて、ブロック配線の長さについて説明する。1000はチップであり、100は画素領域、301はブロック配線である。図14(A)に示したように、同一のブロック配線301を用いる方法がある。この方法では、長さyの分だけ余剰分となってしまい、チップの面積を削減することが出来ない。この長さyとは、1つのブロック配線に含まれるスイッチの数をn、ブロック配線の数をx、全画素数をNとするとy=nx−Nである。
Here, the gain difference which is a problem will be described in detail.
First, the length of the block wiring will be described with reference to the schematic diagram of the photoelectric conversion device having the block wiring in FIGS. 14A and 14B. 1000 is a chip, 100 is a pixel region, and 301 is a block wiring. As shown in FIG. 14A, there is a method using the same block wiring 301. In this method, an excess is made by the length y, and the chip area cannot be reduced. The length y is y = nx−N where n is the number of switches included in one block wiring, x is the number of block wirings, and N is the total number of pixels.

チップ面積を削減する方法として、図14(B)に示すような所定の数とは異なる数のスイッチが接続された、配線容量が異なるブロック配線302を設ける方法がある。しかし、配線容量が異なるブロック配線302から信号を読み出す場合には、読み出される信号のゲインも変わってしまう。   As a method of reducing the chip area, there is a method of providing a block wiring 302 having a different wiring capacity to which a number of switches different from a predetermined number as shown in FIG. 14B are connected. However, when a signal is read from the block wiring 302 having a different wiring capacity, the gain of the read signal also changes.

更に、図14(B)のようなチップ面積を削減した場合のゲインの変化について説明する。図1に示すように容量2から第1のスイッチ5を介して配線に信号を出力する場合には、容量2の容量CTと配線容量CHとの容量分割比によって信号のゲインGが決まる。ゲインGは具体的にはCT/(CT+CH)となる。配線容量CHは、容量2の信号を読み出すときに接続される配線の容量(スイッチの容量、寄生容量を含む)である。ここで、CH1は第1の配線14の配線容量、CH2は第2の配線12の配線容量、CH3は第3の配線8の配線容量とする。例えば、図3とは異なる駆動、即ち第1の配線14あるいは第2の配線12から信号が第3の配線8に出力されている期間に、第1の配線14の1本と第2の配線12とが第3の配線8と電気的に接続されていない場合について考える。その時には、配線容量はCH=CH1+CH3あるいはCH=CH2+CH3となる。ここで、配線容量CH1と配線容量CH2とは異なる値であるので、配線容量CHが異なる場合があり、つまりゲインGも異なる場合が生じてしまう。   Further, a change in gain when the chip area is reduced as shown in FIG. 14B will be described. As shown in FIG. 1, when a signal is output from the capacitor 2 to the wiring via the first switch 5, the signal gain G is determined by the capacitance division ratio between the capacitor CT of the capacitor 2 and the wiring capacitor CH. Specifically, the gain G is CT / (CT + CH). The wiring capacitance CH is the capacitance of the wiring connected when reading the signal of the capacitance 2 (including the capacitance of the switch and the parasitic capacitance). Here, CH1 is the wiring capacity of the first wiring 14, CH2 is the wiring capacity of the second wiring 12, and CH3 is the wiring capacity of the third wiring 8. For example, one of the first wirings 14 and the second wiring are driven differently from those in FIG. 3, that is, during a period in which a signal is output from the first wiring 14 or the second wiring 12 to the third wiring 8. Consider a case in which 12 is not electrically connected to the third wiring 8. At that time, the wiring capacity is CH = CH1 + CH3 or CH = CH2 + CH3. Here, since the wiring capacitance CH1 and the wiring capacitance CH2 are different values, the wiring capacitance CH may be different, that is, the gain G may be different.

しかし、図3の駆動においては、常に配線容量はCH=CH1+CH2+CH3となる。従って、ゲインGも常に一定となり、第1の配線14から信号を出力する場合でも、第2の配線12から信号を出力する場合でも、一定のゲインGで信号を出力することが可能となる。   However, in the drive of FIG. 3, the wiring capacity is always CH = CH1 + CH2 + CH3. Accordingly, the gain G is always constant, and it is possible to output a signal with a constant gain G even when a signal is output from the first wiring 14 or a signal is output from the second wiring 12.

また、第2の配線は、第1の配線に比べて接続される第1のスイッチの個数が多く、長くても良い。また、第1の配線と第2の配線の配置は図1の配置に限らず、第2の配線が複数の第1の配線の間に配されていてもよい。   In addition, the number of first switches connected to the second wiring may be longer than that of the first wiring. Further, the arrangement of the first wiring and the second wiring is not limited to the arrangement shown in FIG. 1, and the second wiring may be arranged between the plurality of first wirings.

また、常に一定の配線容量になればよいので、信号を読み出す期間において、2本の第1の配線14と第2の配線12とが第3の配線8に電気的に接続されていてもよい。   In addition, since it is only necessary to always have a constant wiring capacity, the two first wirings 14 and the second wirings 12 may be electrically connected to the third wiring 8 during a signal reading period. .

また、更に、第1の配線、第2の配線とは異なる配線容量の第4の配線を有する場合においても、信号を読み出している期間において、第1の配線と第2の配線と第4の配線とが第3の配線8に電気的に接続されていればよい。   Further, even when the fourth wiring having a wiring capacitance different from that of the first wiring and the second wiring is included, the first wiring, the second wiring, and the fourth wiring are read during the signal reading period. It is only necessary that the wiring is electrically connected to the third wiring 8.

ここで、接続されている配線が多いと配線容量CHが大きくなりゲインGが小さくなってしまうため、本実施形態のように異なる配線は第2の配線のみとし、第1の配線は1本のみが第3の配線8に電気的に接続される構成が好ましい。言い換えれば、ブロック配線となりうる各配線の配線容量の最小公倍数となる組合せで接続することが望ましい。   Here, if there are many connected wirings, the wiring capacitance CH increases and the gain G decreases, so that the only different wiring is the second wiring and only one first wiring is used, as in this embodiment. Is preferably electrically connected to the third wiring 8. In other words, it is desirable to connect in a combination that is the least common multiple of the wiring capacity of each wiring that can be a block wiring.

以上、本実施形態の構成によって、チップ面積を縮小しつつ、信号読み出しのゲイン差の発生を抑制することが可能となる。   As described above, with the configuration of the present embodiment, it is possible to suppress the occurrence of a gain difference in signal readout while reducing the chip area.

なお、t1とt2でのパルスの立ち上がりは同時でもよく、第2のスイッチと第3のスイッチのオンあるいはオフするタイミングと第1のスイッチをオンあるいはオフするタイミングとの間隔は適宜設定可能である。   The rise of the pulses at t1 and t2 may be simultaneous, and the interval between the timing when the second switch and the third switch are turned on or off and the timing when the first switch is turned on or off can be set as appropriate. .

(第2の実施形態)
本実施形態では、第1の実施形態における第3のスイッチの構成が異なる。図4の回路図を用いて本実施形態を説明する。図4において、図1と同様の機能を有する構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, the configuration of the third switch in the first embodiment is different. This embodiment will be described with reference to the circuit diagram of FIG. 4, components having the same functions as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

本実施形態においては、第3のスイッチ6のゲートに固定電圧が供給されていることが特徴である。第3のスイッチ6がN型のMOSトランジスタであった場合には例えば電源電圧VDDが入力され、常にオンの状態である。この図4の構成においても、図3に示す駆動パルスにおいて、T2−3が不要となり、それ以外は同様の駆動パルスを供給することで駆動可能である。このような構成によって、第3のスイッチ6の駆動パルスを供給するための回路構成が不要となり、回路が削減することが可能となる。   The present embodiment is characterized in that a fixed voltage is supplied to the gate of the third switch 6. When the third switch 6 is an N-type MOS transistor, for example, the power supply voltage VDD is input and is always on. Also in the configuration of FIG. 4, T2-3 is not necessary in the drive pulse shown in FIG. 3, and the other drive is possible by supplying the same drive pulse. With such a configuration, a circuit configuration for supplying the driving pulse for the third switch 6 becomes unnecessary, and the circuit can be reduced.

ここで、第3のスイッチ6は常にオンであるため、第3のスイッチ6を設けずに第2の配線12を第3の配線8に直接接続してもよい。しかし、本実施形態のように第3のスイッチ6を設けることで、第1の配線14から信号を読み出す経路と第2の配線12から信号を読み出す経路とでインピーダンスを同一にすることが可能となる。   Here, since the third switch 6 is always on, the second wiring 12 may be directly connected to the third wiring 8 without providing the third switch 6. However, by providing the third switch 6 as in this embodiment, it is possible to make the impedance the same for the path for reading a signal from the first wiring 14 and the path for reading the signal from the second wiring 12. Become.

(第3の実施形態)
本実施形態では、オプティカルブラック画素領域(以下OB画素領域と称する)を有する場合について図5から図7を用いて説明する。図5は光電変換装置の模式図であり、図5に対応する回路図を図6に示す。図7は図6の構成を駆動するための駆動パルスを示す。第1の実施形態と同様の機能を有する構成には同一の符号を付している。
(Third embodiment)
In the present embodiment, a case where an optical black pixel region (hereinafter referred to as an OB pixel region) is provided will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a schematic diagram of a photoelectric conversion device, and a circuit diagram corresponding to FIG. 5 is shown in FIG. FIG. 7 shows drive pulses for driving the configuration of FIG. The components having the same functions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

図5に示す画素領域100に設けられた110は、OB画素領域であり、基準信号を得るための光電変換素子が遮光された画素が配列した領域である。画素領域100のOB画素領域110以外の領域は、光が光電変換素子に入射する有効画素領域120である。このOB画素領域110の信号は第2の配線12から、有効画素領域120の信号は第1の配線14から出力される。   5 provided in the pixel region 100 shown in FIG. 5 is an OB pixel region, which is a region in which pixels in which a photoelectric conversion element for obtaining a reference signal is shielded are arranged. An area other than the OB pixel area 110 in the pixel area 100 is an effective pixel area 120 where light enters the photoelectric conversion element. The signal of the OB pixel region 110 is output from the second wiring 12, and the signal of the effective pixel region 120 is output from the first wiring 14.

図6を用いてより詳細に説明する。図6では画素1はm列配列している。OB画素領域110の画素からの信号が保持される容量2−1及び容量2−2は第1のスイッチ5−1及び5−2を介して第2の配線12に接続される。有効画素領域120の画素からの信号が容量2−3等に保持され、第1のスイッチ5−3等を介してL本の第1の配線14(14−1から14−L)に接続される。   This will be described in more detail with reference to FIG. In FIG. 6, the pixels 1 are arranged in m columns. The capacitor 2-1 and the capacitor 2-2 that hold signals from the pixels in the OB pixel region 110 are connected to the second wiring 12 via the first switches 5-1 and 5-2. A signal from a pixel in the effective pixel region 120 is held in the capacitor 2-3 or the like, and is connected to the L first wirings 14 (14-1 to 14-L) via the first switch 5-3 or the like. The

このような構成の駆動方法について説明する。図7の符号は図3と同様に、各駆動配線に与えられる駆動パルスが示されている。図3とは異なる駆動の部分について特に説明を行う。   A driving method having such a configuration will be described. The reference numerals in FIG. 7 indicate drive pulses applied to the respective drive wirings as in FIG. A portion of driving different from that in FIG. 3 will be particularly described.

図7のt1からT2−1がHレベルになり、第3のスイッチ6が常にオンの状態となっている。t2にてT2−(L−1)のパルスがHとなり、t3、t4でT1−1、T1−2のパルスがHになる。ここで、第1の配線14−(L−1)が接続した状態で、第2の配線12から画素の信号が出力される。本実施形態でも、常に、第1の配線14のいずれか1本と第2の配線12とが第3の配線8に接続されている。   From t1 to T2-1 in FIG. 7, the H level changes from high to low, and the third switch 6 is always on. The pulse of T2- (L-1) becomes H at t2, and the pulse of T1-1 and T1-2 becomes H at t3 and t4. Here, a pixel signal is output from the second wiring 12 in a state where the first wiring 14- (L-1) is connected. Also in this embodiment, any one of the first wirings 14 and the second wiring 12 are always connected to the third wiring 8.

ここで、第1の実施形態(図3)と異なり、まず第2の配線12から信号を出力している。このような駆動方法にすることで、OB画素領域110からの信号を有効画素領域120よりも先に出力することが可能となるため、別途設けられた信号処理回路における処理が容易となる。   Here, unlike the first embodiment (FIG. 3), a signal is first output from the second wiring 12. By adopting such a driving method, a signal from the OB pixel region 110 can be output before the effective pixel region 120, so that processing in a separately provided signal processing circuit is facilitated.

更に、本実施形態では、任意の画素領域から信号を出力する駆動を行っている。即ち、列3(信号線3−3)から列5(信号線3−5)に配されている画素1の信号は読み出さない。具体的には、t5において、列m−5の画素1の信号を出力するためにT1−(m−5)のパルスがHとなる。つまり、T1−3からT1−5等にはHのパルスは入力されずに飛ばされている。このような駆動を行うことで、任意の画素からの信号の出力を可能としている。   Further, in the present embodiment, driving for outputting a signal from an arbitrary pixel region is performed. That is, the signals of the pixels 1 arranged in the column 3 (signal line 3-3) to the column 5 (signal line 3-5) are not read out. Specifically, at t5, the pulse of T1- (m-5) becomes H in order to output the signal of the pixel 1 in the column m-5. That is, the H pulse is skipped without being input from T1-3 to T1-5. By performing such driving, it is possible to output a signal from an arbitrary pixel.

また、本実施形態においても、読み出し期間に接続される第1の配線14はL本あるうちのどの配線であってもよい。例えば、第2の配線12から画素1の信号を出力している間に接続される第1の配線14は14−1であってもよい。しかし、上述した任意の画素から読み出す駆動を考慮に入れると、次に画素1の信号が出力される第1の配線14−(L−1)を選択することが望ましい。このような駆動によって、第2のスイッチ7の切り替え数が削減され、駆動パルスの簡略化を図ることが可能となる。   Also in this embodiment, the first wiring 14 connected in the readout period may be any of the L wirings. For example, the first wiring 14 connected while the signal of the pixel 1 is output from the second wiring 12 may be 14-1. However, in consideration of the drive for reading out from any pixel described above, it is desirable to select the first wiring 14-(L−1) from which the signal of the pixel 1 is output next. By such driving, the number of switching of the second switch 7 is reduced, and the driving pulse can be simplified.

(第4の実施形態)
本実施形態の光電変換装置の模式図を図8に示す。図8に対応する回路図を図9に示し、図10に図9の構成を駆動するための駆動パルスを示す。本実施形態の光電変換装置は、第3の実施形態に更に第2の配線を設け、2本の第2の配線12(12−1及び12−2)を有する構成である。第3の実施形態と同様の機能を有する構成には同一の符号を付し、説明を省略する。
(Fourth embodiment)
A schematic diagram of the photoelectric conversion device of this embodiment is shown in FIG. FIG. 9 shows a circuit diagram corresponding to FIG. 8, and FIG. 10 shows driving pulses for driving the configuration of FIG. The photoelectric conversion device of the present embodiment has a configuration in which a second wiring is further provided in the third embodiment and two second wirings 12 (12-1 and 12-2) are provided. The components having the same functions as those of the third embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

本実施形態の駆動方法を、図10を用いて説明する。図10の符号は図7と同様に、各駆動配線に与えられる駆動パルスが示されている。図7と同様の駆動方法の部分については説明を省略する。   The driving method of this embodiment will be described with reference to FIG. The reference numerals in FIG. 10 indicate the driving pulses applied to the respective driving wirings as in FIG. The description of the same driving method as in FIG. 7 is omitted.

図10のt13において、T2−1からT2−5へ第3の配線に接続する第2の配線が切り替わっている。更に、T2−4はt13以降、第2の配線12−2から信号が出力されている期間も含めてHレベルになっている。つまり、本実施形態においても、常に、第1の配線14のいずれか1本と第2の配線12のいずれか1本とが第3の配線8に接続されている。このような駆動方法によって、容量の異なる配線が複数ある場合においても、最小の配線容量で、信号の読み出しゲインを変えることなく、信号を読み出すことが可能となる。   At t13 in FIG. 10, the second wiring connected to the third wiring is switched from T2-1 to T2-5. Further, T2-4 is at the H level after t13 including a period in which a signal is output from the second wiring 12-2. That is, also in the present embodiment, any one of the first wirings 14 and any one of the second wirings 12 are always connected to the third wiring 8. With such a driving method, even when there are a plurality of wirings having different capacities, signals can be read out with the minimum wiring capacity without changing the signal read gain.

(第5の実施形態)
本実施形態は、第1の実施形態における読み出し回路200を上下に設けたことが特徴である。図11の回路図及び図12の駆動パルスを用いて説明する。図1及び図3と同様の部分については同一の符号を付し、説明を省略する。
(Fifth embodiment)
The present embodiment is characterized in that the readout circuit 200 in the first embodiment is provided vertically. This will be described with reference to the circuit diagram of FIG. 11 and the driving pulse of FIG. Parts similar to those in FIGS. 1 and 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図11では、例えば1つの画素1に1色が対応したカラーフィルタを有している。そのカラーフィルタはベイヤー配列を有している。このような画素領域100を有し、更に画素列ごとに画素領域の上下の読み出し回路200(200−1、200−2)を有する。このような構成によって、信号をより高速に読み出すことが可能となる。   In FIG. 11, for example, one pixel 1 has a color filter corresponding to one color. The color filter has a Bayer array. It has such a pixel region 100, and further has readout circuits 200 (200-1, 200-2) above and below the pixel region for each pixel column. With such a configuration, it becomes possible to read out a signal at higher speed.

また、図12を用いて、複数の画素の信号を加算しながら読み出す場合の駆動方法を説明する。簡単のため、読み出し回路200−1に着目して説明する。   In addition, a driving method in the case of reading while adding signals of a plurality of pixels will be described with reference to FIG. For the sake of simplicity, the description will be given focusing on the reading circuit 200-1.

t1及びt2にてT2−5及びT2−1のパルスがHとなることで、第2の配線12−1と第1の配線14−1とが第3の配線8−1に接続される。更に、t3において、T1−1、T1−3、T1−5のパルスが同時にHとなり、第1のスイッチ5−1、5−3、5−5がオンする。そして、第1の配線14−1を介して第3の配線8−1に3つの青の画素1−1、1−3、1−5の信号が同時に出力されるため、第3の配線8−1にて加算される。次に、t4にてT2−3がHとなり、第3の配線に接続される第1の配線14−1が第1の配線14−3に切り替わる。t5においてT1−7、1−9、1−11のパルスがHとなり、第1のスイッチ5−7、5−9、5−11がオンする。そして、第1の配線14−3を介して第3の配線8−1に、3つの青の画素1−7、1−9、1−11の信号が同時に出力され、第3の配線8−1にて加算される。t6においてT1−13、T1−15がHとなり、画素1−13、1−15の信号が第2の配線12−1を介して第3の配線8−1に同時に出力され、加算される。このような構成及び駆動によって、第3の配線における同色の信号の加算が可能となる。   Since the pulses of T2-5 and T2-1 become H at t1 and t2, the second wiring 12-1 and the first wiring 14-1 are connected to the third wiring 8-1. Further, at t3, the pulses of T1-1, T1-3, and T1-5 simultaneously become H, and the first switches 5-1, 5-3, and 5-5 are turned on. Then, since the signals of the three blue pixels 1-1, 1-3, and 1-5 are simultaneously output to the third wiring 8-1 through the first wiring 14-1, the third wiring 8 Add by -1. Next, T2-3 becomes H at t4, and the first wiring 14-1 connected to the third wiring is switched to the first wiring 14-3. At t5, the pulses of T1-7, 1-9, and 1-11 become H, and the first switches 5-7, 5-9, and 5-11 are turned on. Then, the signals of the three blue pixels 1-7, 1-9, and 1-11 are simultaneously output to the third wiring 8-1 through the first wiring 14-3, and the third wiring 8- 1 is added. At t6, T1-13 and T1-15 become H, and the signals of the pixels 1-13 and 1-15 are simultaneously output to the third wiring 8-1 through the second wiring 12-1, and are added. With such a configuration and driving, signals of the same color in the third wiring can be added.

ここで、第1の配線が接続される第1のスイッチの数をnとし、加算する画素数をmとすると、nはmの倍数であることが望ましい。加算する信号を保持する容量(即ち画素)が異なる第1の配線に接続された場合、2本の第1の配線を第3の配線に接続しなくてはならなくなるためである。   Here, when the number of the first switches to which the first wiring is connected is n and the number of pixels to be added is m, it is desirable that n is a multiple of m. This is because two first wirings must be connected to the third wiring when the capacitors (that is, pixels) holding the signals to be added are connected to different first wirings.

加算する画素数が大きいほど、第1の配線に接続される第1のスイッチの数nが多くなるため、図14(A)に示したような構成を適用すると、長さyの値が大きくなってしまう。従って、本実施形態の構成によって、画素加算を行うような場合においても、チップ面積の増大を抑制することが可能となる。   As the number of added pixels increases, the number n of the first switches connected to the first wiring increases. Therefore, when the configuration as illustrated in FIG. 14A is applied, the value of the length y increases. turn into. Therefore, with the configuration of the present embodiment, it is possible to suppress an increase in chip area even when pixel addition is performed.

(画素回路の一例)
各実施形態において説明した画素の回路の一例を図2を用いて説明する。40は光電変換素子であるフォトダイオード、41は転送用MOSトランジスタ、42はリセット用MOSトランジスタ、44は増幅用MOSトランジスタ、45は選択用MOSトランジスタである。増幅MOSトランジスタ44はソースフォロア回路を構成する。この画素1から信号は次のようにして読み出される。光電変換素子40にて生じた電荷が転送MOSトランジスタ41によって、増幅MOSトランジスタ44のゲートノードに転送される。そして、選択MOSトランジスタ45がオンすることによって、増幅MOSトランジスタ44のゲートノードの電位に応じた信号が信号線3に出力される。リセットMOSトランジスタ42は、ゲートノードのリセット(所定電位への設定)を行う。これら画素のMOSトランジスタは、図1等に示した垂直走査回路9からの駆動信号によって制御される。本発明においては、この構成以外のMOSトランジスタが3つの構成や、MOSトランジスタが複数の光電変換素子で共有化された構成も適用可能である。
(Example of pixel circuit)
An example of the pixel circuit described in each embodiment will be described with reference to FIG. Reference numeral 40 denotes a photodiode as a photoelectric conversion element, 41 denotes a transfer MOS transistor, 42 denotes a reset MOS transistor, 44 denotes an amplification MOS transistor, and 45 denotes a selection MOS transistor. The amplification MOS transistor 44 constitutes a source follower circuit. A signal is read from the pixel 1 as follows. The charge generated in the photoelectric conversion element 40 is transferred to the gate node of the amplification MOS transistor 44 by the transfer MOS transistor 41. When the selection MOS transistor 45 is turned on, a signal corresponding to the potential of the gate node of the amplification MOS transistor 44 is output to the signal line 3. The reset MOS transistor 42 resets the gate node (sets to a predetermined potential). The MOS transistors of these pixels are controlled by a drive signal from the vertical scanning circuit 9 shown in FIG. In the present invention, a configuration in which three MOS transistors other than this configuration are used, and a configuration in which the MOS transistor is shared by a plurality of photoelectric conversion elements are also applicable.

(撮像システムへの適用)
本実施形態では、第1の実施形態から第5の実施形態までで説明してきた光電変換装置を撮像システムに適用した場合について、図13を用いて説明する。撮像システムとは、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラや携帯電話用デジタルカメラである。
(Application to imaging system)
In the present embodiment, the case where the photoelectric conversion device described in the first to fifth embodiments is applied to an imaging system will be described with reference to FIG. The imaging system is a digital still camera, a digital video camera, or a digital camera for mobile phones.

図13はデジタルスチルカメラの構成図である。被写体の光学像は、レンズ802等を含む光学系によって光電変換装置804の撮像面に結像される。レンズ802の外側には、レンズ802のプロテクト機能とメインスイッチを兼ねるバリア801が設けられうる。レンズ802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803が設けられうる。光電変換装置804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805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805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806でアナログ−ディジタル変換される。A/D変換器806から出力される画像データは、信号処理部(画像処理部)807によって各種の補正、データ圧縮などがなされる。光電変換装置804、撮像信号処理回路805、A/D変換器806及び信号処理部807は、タイミング発生部808が発生するタイミング信号にしたがって動作する。ここで、タイミング発生部808から、光電変換装置804の走査回路を介さず、各スイッチ等へ制御信号が直接供給されていてもよい。つまり、タイミング発生部808は第1の実施形態から第5の実施形態における制御手段を兼ねていてもよい。   FIG. 13 is a block diagram of a digital still camera. An optical image of the subject is formed on the imaging surface of the photoelectric conversion device 804 by an optical system including the lens 802 and the like. On the outside of the lens 802, a barrier 801 serving both as a protection function of the lens 802 and a main switch can be provided. The lens 802 can be provided with a stop 803 for adjusting the amount of light emitted therefrom. The imaging signal output from the photoelectric conversion device 804 through a plurality of channels is subjected to various corrections, clamping, and the like by the imaging signal processing circuit 805. Imaging signals output from the imaging signal processing circuit 805 through a plurality of channels are analog-digital converted by an A / D converter 806. The image data output from the A / D converter 806 is subjected to various corrections, data compression, and the like by a signal processing unit (image processing unit) 807. The photoelectric conversion device 804, the imaging signal processing circuit 805, the A / D converter 806, and the signal processing unit 807 operate in accordance with the timing signal generated by the timing generation unit 808. Here, the control signal may be directly supplied from the timing generation unit 808 to each switch or the like without using the scanning circuit of the photoelectric conversion device 804. That is, the timing generation unit 808 may also serve as the control unit in the first to fifth embodiments.

805から808は、光電変換装置804と同一チップ上に形成されてもよい。また、各ブロックは、全体制御・演算部809によって制御される。その他、画像データを一時的に記憶するためのメモリ部810、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811を備える。記録媒体812は、半導体メモリ等を含んで構成され、着脱が可能である。さらに、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813を備えてもよい。   805 to 808 may be formed on the same chip as the photoelectric conversion device 804. Each block is controlled by the overall control / arithmetic unit 809. In addition, a memory unit 810 for temporarily storing image data and a recording medium control interface unit 811 for recording or reading an image on a recording medium are provided. The recording medium 812 includes a semiconductor memory or the like and can be attached and detached. Furthermore, an external interface (I / F) unit 813 for communicating with an external computer or the like may be provided.

次に、図13の動作について説明する。バリア801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806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809が絞り803を開放にする。光電変換装置804から出力された信号は、撮像信号処理回路805をスルーしてA/D変換器806へ提供される。A/D変換器806は、その信号をA/D変換して信号処理部807に出力する。信号処理部807は、そのデータを処理して全体制御・演算部809に提供し、全体制御・演算部809において露出量を決定する演算を行う。全体制御・演算部809は、決定した露出量に基づいて絞りを制御する。   Next, the operation of FIG. 13 will be described. When the barrier 801 is opened, the main power supply, the control system power supply, and the image pickup system circuit such as the A / D converter 806 are sequentially turned on. Thereafter, the overall control / arithmetic unit 809 opens the aperture 803 to control the exposure amount. A signal output from the photoelectric conversion device 804 passes through the imaging signal processing circuit 805 and is provided to the A / D converter 806. The A / D converter 806 A / D converts the signal and outputs it to the signal processing unit 807. The signal processing unit 807 processes the data and provides it to the overall control / calculation unit 809, and the overall control / calculation unit 809 performs computation to determine the exposure amount. The overall control / calculation unit 809 controls the aperture based on the determined exposure amount.

次に、全体制御・演算部809は、光電変換装置804から出力され信号処理部807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802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802を駆動し、距離を演算する。   Next, the overall control / calculation unit 809 extracts a high frequency component from the signal output from the photoelectric conversion device 804 and processed by the signal processing unit 807, and calculates the distance to the subject based on the high frequency component. Thereafter, the lens 802 is driven to determine whether or not it is in focus. If it is determined that the subject is not in focus, the lens 802 is driven again to calculate the distance.

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、光電変換装置804から出力された撮像信号は、撮像信号処理回路805において補正等がされ、A/D変換器806でA/D変換され、信号処理部807で処理される。信号処理部807で処理された画像データは、全体制御・演算部809によりメモリ部810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 photoelectric conversion device 804 is corrected in the imaging signal processing circuit 805, A / D converted by the A / D converter 806, and processed by the signal processing unit 807. The image data processed by the signal processing unit 807 is accumulated in the memory unit 810 by the overall control / arithmetic unit 809.

その後、メモリ部810に蓄積された画像データは、全体制御・演算部809の制御により記録媒体制御I/F部を介して記録媒体812に記録される。また、画像データは、外部I/F部813を通してコンピュータ等に提供されて処理される。   Thereafter, the image data stored in the memory unit 810 is recorded on the recording medium 812 via the recording medium control I / F unit under the control of the overall control / arithmetic unit 809. Further, the image data is provided to a computer or the like through the external I / F unit 813 and processed.

このようにして、本発明の光電変換装置は撮像システムに適用される。本発明の光電変換装置を用いることで、信号のゲインがほぼ一定となるため、撮像信号処理回路805等での処理が容易になる。   Thus, the photoelectric conversion device of the present invention is applied to an imaging system. By using the photoelectric conversion device of the present invention, the gain of the signal becomes almost constant, so that the processing by the imaging signal processing circuit 805 and the like becomes easy.

以上、各実施形態の構成は、限定されたものではなく、例えば、画素が1次元に配列した光電変換装置においても適用可能である。また、各実施形態の構成と駆動方法は限定されるものではなく、それぞれの実施形態における構成や駆動方法については適宜、組合せることが可能である。   As described above, the configuration of each embodiment is not limited, and can be applied to, for example, a photoelectric conversion device in which pixels are arranged one-dimensionally. In addition, the configuration and driving method of each embodiment are not limited, and the configuration and driving method in each embodiment can be appropriately combined.

第1の実施形態を説明する光電変換装置の回路図1 is a circuit diagram of a photoelectric conversion device for explaining a first embodiment. 画素回路の一例Example of pixel circuit 第1の実施形態を説明する駆動パルス図Drive pulse diagram for explaining the first embodiment 第2の実施形態を説明する光電変換装置の回路図Circuit diagram of photoelectric conversion device for explaining the second embodiment 第3の実施形態を説明する光電変換装置の平面模式図Plane schematic diagram of a photoelectric conversion device for explaining a third embodiment 第3の実施形態を説明する光電変換装置の回路図Circuit diagram of photoelectric conversion device for explaining the third embodiment 第3の実施形態を説明する駆動パルス図Drive pulse diagram for explaining the third embodiment 第4の実施形態を説明する光電変換装置の平面模式図Plane schematic diagram of a photoelectric conversion device for explaining a fourth embodiment 第4の実施形態を説明する光電変換装置の回路図Circuit diagram of photoelectric conversion device for explaining the fourth embodiment 第4の実施形態を説明する駆動パルス図Drive pulse diagram for explaining the fourth embodiment 第5の実施形態を説明する光電変換装置の平面模式図Plane schematic diagram of a photoelectric conversion device for explaining a fifth embodiment 第5の実施形態を説明する駆動パルス図Drive pulse diagram for explaining the fifth embodiment 撮像システムを説明するブロック図Block diagram explaining the imaging system (A)ブロック配線を説明する平面模式図、(B)ブロック配線を説明する平面模式図(A) Plane schematic diagram explaining block wiring, (B) Plane schematic diagram explaining block wiring

符号の説明Explanation of symbols

100 画素領域
200 読み出し回路
2 容量
5 第1のスイッチ
6 第3のスイッチ
7 第2のスイッチ
14 第1の配線
12 第2の配線
8 第3の配線
9、10 走査回路
100 pixel region 200 readout circuit 2 capacitance 5 first switch 6 third switch 7 second switch 14 first wiring 12 second wiring 8 third wiring 9, 10 scanning circuit

Claims (9)

複数の光電変換素子と、
前記複数の光電変換素子からの信号を保持する複数の容量と、
前記複数の容量のそれぞれに接続された第1のスイッチと、
それぞれに複数の前記第1のスイッチが接続する複数の第1の配線と、
前記第1の配線とは異なる個数の、複数の第1のスイッチが接続する第2の配線と、
第3の配線と、
前記複数の第1の配線のそれぞれと前記第3の配線とを接続する、複数の第2のスイッチと、を有する光電変換装置の駆動方法であって、
前記第2の配線と前記第3の配線とが電気的に接続されており、
前記容量から前記第1のスイッチ、前記第2の配線、前記第2のスイッチを介して前記第3の配線へ信号を読み出している期間に、少なくとも1つの前記第2のスイッチが導通していることを特徴とする光電変換装置の駆動方法。
A plurality of photoelectric conversion elements;
A plurality of capacitors for holding signals from the plurality of photoelectric conversion elements;
A first switch connected to each of the plurality of capacitors;
A plurality of first wirings connected to each of the plurality of first switches;
A second wiring connected to a plurality of first switches, which is different in number from the first wiring;
A third wiring;
A method for driving a photoelectric conversion device, comprising: a plurality of second switches that connect each of the plurality of first wirings and the third wiring;
The second wiring and the third wiring are electrically connected;
At least one of the second switches is conductive during a period in which a signal is read from the capacitor to the third wiring via the first switch, the second wiring, and the second switch. A method for driving a photoelectric conversion device.
前記第2の配線と前記第3の配線とが第3のスイッチを介して接続されており、
前記容量から前記第1のスイッチ、前記第1の配線、前記第2のスイッチを介して前記第3の配線へ信号を読み出している期間に、前記第3のスイッチが導通し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の駆動方法。
The second wiring and the third wiring are connected via a third switch;
The third switch is conductive during a period in which a signal is read from the capacitor to the third wiring through the first switch, the first wiring, and the second switch. The method for driving a photoelectric conversion device according to claim 1.
前記第2の配線と前記第3の配線とが第3のスイッチを介して接続され、前記第3のスイッチは常に導通していることを特徴とする請求項1あるいは2のいずれか1項に記載の光電変換装置の駆動方法。   3. The device according to claim 1, wherein the second wiring and the third wiring are connected via a third switch, and the third switch is always conductive. A driving method of the photoelectric conversion device. 前記容量から前記第1のスイッチ、前記第1の配線、前記第2のスイッチを介して前記第3の配線へ信号を読み出している期間に、前記導通した第2のスイッチとは異なる第2のスイッチが導通していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光電変換装置の駆動方法。   In a period in which a signal is read from the capacitor to the third wiring through the first switch, the first wiring, and the second switch, a second different from the conductive second switch The method for driving a photoelectric conversion device according to any one of claims 1 to 3, wherein the switch is conductive. 前記光電変換素子に光が入射する領域と前記光電変換素子が遮光された領域とを有し、
前記光が入射する領域の前記光電変換素子の信号は前記第1の配線を介して読み出され、
前記遮光された領域の前記光電変換素子の信号は前記第2の配線を介して読み出されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の光電変換装置の駆動方法。
A region where light is incident on the photoelectric conversion element and a region where the photoelectric conversion element is shielded;
The signal of the photoelectric conversion element in the region where the light is incident is read through the first wiring,
5. The method of driving a photoelectric conversion device according to claim 1, wherein a signal of the photoelectric conversion element in the light-shielded region is read out through the second wiring. 6.
複数の光電変換素子と、
前記複数の光電変換素子からの信号を保持する複数の容量と、
前記複数の容量のそれぞれに接続された第1のスイッチと、
それぞれに複数の前記第1のスイッチが接続する複数の第1の配線と、
前記第1の配線とは異なる個数の、複数の第1のスイッチが接続される第2の配線と、
第3の配線と、
前記複数の第1の配線のそれぞれと前記第3の配線とを接続する、複数の第2のスイッチと、
前記第1のスイッチ、及び前記第2のスイッチを制御する制御手段と、を有する光電変換装置であって、
前記第2の配線と前記第3の配線とが電気的に接続されており、
前記容量から前記第1のスイッチ、前記第2の配線、前記第2のスイッチを介して前記第3の配線へ信号を読み出している期間に、少なくとも1つの前記第2のスイッチが導通していることを特徴とする光電変換装置。
A plurality of photoelectric conversion elements;
A plurality of capacitors for holding signals from the plurality of photoelectric conversion elements;
A first switch connected to each of the plurality of capacitors;
A plurality of first wirings connected to each of the plurality of first switches;
A second wiring connected to a plurality of first switches, which is different in number from the first wiring;
A third wiring;
A plurality of second switches for connecting each of the plurality of first wirings and the third wiring;
And a control means for controlling the first switch and the second switch,
The second wiring and the third wiring are electrically connected;
At least one of the second switches is conductive during a period in which a signal is read from the capacitor to the third wiring via the first switch, the second wiring, and the second switch. A photoelectric conversion device characterized by that.
前記第2の配線と前記第3の配線とが第3のスイッチを介して接続されており、
前記第3のスイッチが常に導通していることを特徴とする請求項6に記載の光電変換装置。
The second wiring and the third wiring are connected via a third switch;
The photoelectric conversion device according to claim 6, wherein the third switch is always conductive.
前記光電変換素子に光が入射する領域と前記光電変換素子が遮光された領域とを有し、
前記第2の配線は、前記遮光された領域の前記光電変換素子からの信号を保持する容量と、前記第1のスイッチを介して接続されていることを特徴とする請求項6あるいは7に記載の光電変換装置。
A region where light is incident on the photoelectric conversion element and a region where the photoelectric conversion element is shielded;
The said 2nd wiring is connected to the capacity | capacitance which hold | maintains the signal from the said photoelectric conversion element of the said light-shielded area | region through the said 1st switch. Photoelectric conversion device.
請求項6乃至8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得られた信号を処理する信号処理部とを有する撮像システム。
The photoelectric conversion device according to any one of claims 6 to 8,
An imaging system comprising: a signal processing unit that processes a signal obtained from the photoelectric conversion device.
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