JP2010056297A - Solid-state imaging device - Google Patents

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剛 樋口
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To actualize a solid-state imaging device with more improved sensitivity and reduced noise. <P>SOLUTION: The solid-state imaging device includes a pixel array 1 having a plurality of two-dimensionally arranged pixels and a plurality of column signal lines 52 and 53 provided per column. Each pixel includes a photodiodes PD1A, PD1B, PD2A, and PD2B, reading transistors TrG1A, TrG1B, TrG2A, and TrG2B, reference transistors TrR1 and TrT2 connected between the reading transistors and a reference signal line 15, and amplifying transistors TrA1 and TrA2 having gates connected to connection nodes between the reading transistors and the reference transistors. Two adjacent pixels in each column form a group, and each group includes a selecting transistor TsR connected between two amplifying transistors in the group, and one of the two amplifying transistors is connected to the column signal line, and the other is connected to a power supply line. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、固体撮像素子に関し、特にMOS型固体撮像素子に関する。   The present invention relates to a solid-state image sensor, and more particularly to a MOS solid-state image sensor.

近年、デジタルカメラ、デジタルTVカメラ、携帯電話などに、固体撮像素子を使用した撮像装置が広く使用されている。   In recent years, imaging devices using solid-state imaging devices are widely used in digital cameras, digital TV cameras, mobile phones, and the like.

固体撮像素子は、複数のピクセルを2次元に配列したピクセルアレイと、コラムごとに設けられ、ピクセルからの検出信号が出力されるコラム信号線と、コラム信号線に出力された検出信号のAD変換処理などを行う読出回路と、制御処理および信号処理を行う信号処理部と、を有する。   The solid-state imaging device includes a pixel array in which a plurality of pixels are arranged two-dimensionally, a column signal line provided for each column, and a detection signal output from the pixel, and an AD conversion of the detection signal output to the column signal line A reading circuit that performs processing and the like, and a signal processing unit that performs control processing and signal processing.

固体撮像素子の基本構成は、特許文献1から4などに記載されており、広く知られている。   The basic configuration of the solid-state imaging device is described in Patent Documents 1 to 4 and the like, and is widely known.

ピクセル内の各トランジスタの閾値にバラツキがあると、読み出した検出信号がバラツキの分だけ変化する。また、各ピクセルから検出信号を読み出す前にピクセルを初期状態にリセットする必要がある。そこで、リセット信号を印加してピクセルを初期状態にすると共に初期状態に対応する検出信号を読み出して雑音(ノイズ)信号として記憶する。そして、検出信号を読み出し、検出信号から雑音信号を減算するCDS(二重相関サンプリング:Correlated Double Sampling))処理を行った上で検出信号をAD変換する。CDS処理により、トランジスタの閾値のバラツキによる影響が除去される。CDS処理を行う回路は各種提案されている。   If the threshold value of each transistor in the pixel varies, the read detection signal changes by the variation. Further, it is necessary to reset the pixels to the initial state before reading the detection signal from each pixel. Therefore, a reset signal is applied to set the pixel to an initial state, and a detection signal corresponding to the initial state is read and stored as a noise signal. Then, the detection signal is read, and after performing CDS (Correlated Double Sampling) processing for subtracting the noise signal from the detection signal, the detection signal is AD converted. By the CDS process, the influence due to the variation in the threshold value of the transistor is removed. Various circuits for performing CDS processing have been proposed.

図1は、CDS処理を行う場合の、ピクセル11とADC21の従来例の構成を示す図である。図1では、1個のピクセルのみを示したが、コラム方向に複数のピクセル11が配列され、各ピクセルは共通のコラム信号線13に接続され、1本のコラム信号線13に1個のADC回路21が接続される。このようなピクセル11、コラム信号線13およびADC回路21の組みが、ロウ方向に複数組み配列される。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a conventional example of a pixel 11 and an ADC 21 when performing a CDS process. Although only one pixel is shown in FIG. 1, a plurality of pixels 11 are arranged in the column direction, each pixel is connected to a common column signal line 13, and one ADC is connected to one column signal line 13. A circuit 21 is connected. A plurality of sets of such pixels 11, column signal lines 13, and ADC circuits 21 are arranged in the row direction.

図1に示すように、ピクセル11は、アノードがグランドに接続されたフォトダイオードPDと、フォトダイオードPDのカソードに接続された読み出し用トランジスタTrGと、リセット電圧線15と読み出し用トランジスタTrGの間に接続された基準用(リセット用)トランジスタTrRと、ゲートが読み出し用トランジスタTrGと基準用トランジスタTrRの接続ノードに接続され、一方の被制御電極が電源線14に接続された増幅用トランジスタTrAと、増幅用トランジスタTrAの他方の被制御電極とコラム信号線13の間に接続された選択用トランジスタTrSと、を有する。図示していないピクセル制御回路は、読み出し信号TG、リセット信号RST、選択信号SLCTを発生させ、ドライバ6を介して、同一ロウの全ピクセルの読み出し用トランジスタTrGのゲート、基準用トランジスタTrRのゲートおよび選択用トランジスタTrSのゲートにそれぞれ印加する。リセット電圧線15には常時リセット電圧VRが供給され、電源線14には常時電源電圧が供給される。なお、電源線14にリセット電圧VRが供給されるようにしてもよい。また、電源線14は、ロウ方向に伸びるように配置したり、ロウ方向とコラム方向の両方に伸びる格子状としてもよい。   As shown in FIG. 1, the pixel 11 includes a photodiode PD whose anode is connected to the ground, a read transistor TrG connected to the cathode of the photodiode PD, and a reset voltage line 15 and a read transistor TrG. A connected reference (reset) transistor TrR; an amplifying transistor TrA having a gate connected to a connection node between the readout transistor TrG and the reference transistor TrR and one controlled electrode connected to the power line 14; A selection transistor TrS connected between the other controlled electrode of the amplification transistor TrA and the column signal line 13; A pixel control circuit (not shown) generates a readout signal TG, a reset signal RST, and a selection signal SLCT, and via the driver 6, the gates of the readout transistors TrG, the gates of the reference transistors TrR, and all the pixels in the same row Each is applied to the gate of the selection transistor TrS. The reset voltage line 15 is always supplied with the reset voltage VR, and the power supply line 14 is always supplied with the power supply voltage. Note that the reset voltage VR may be supplied to the power supply line 14. The power supply line 14 may be arranged so as to extend in the row direction, or may have a lattice shape extending in both the row direction and the column direction.

コラム信号線13には、定電流源12およびスイッチ10を介してADC回路21が接続される。   An ADC circuit 21 is connected to the column signal line 13 via the constant current source 12 and the switch 10.

ADC回路21は、比較回路22と、比較回路22の反転(−)入力ノードに接続された第1容量素子C1と、比較回路22の出力ノードと反転入力ノード間に接続されたスイッチSW1と、比較回路22の非反転(+)入力ノードに接続されたキャンセル用容量素子C10と、指示された期間中クロックをカウントするカウンタ24と、を有する。比較回路22は、オペアンプなどで実現される。   The ADC circuit 21 includes a comparison circuit 22, a first capacitance element C1 connected to the inverting (−) input node of the comparison circuit 22, a switch SW1 connected between the output node and the inverting input node of the comparison circuit 22, It has a canceling capacitive element C10 connected to the non-inverting (+) input node of the comparison circuit 22, and a counter 24 that counts the clock during the designated period. The comparison circuit 22 is realized by an operational amplifier or the like.

ここでは、定電流源12、スイッチ10およびADC回路21を合わせて、読出回路25と称する。   Here, the constant current source 12, the switch 10, and the ADC circuit 21 are collectively referred to as a readout circuit 25.

図2は、図1の従来例の動作を示すタイムチャートである。動作は、雑音(ノイズ)読み出し処理、信号(シグナル)読み出し処理、AD変換(ADC)処理の順に行われる。   FIG. 2 is a time chart showing the operation of the conventional example of FIG. The operation is performed in the order of noise reading processing, signal reading processing, and AD conversion (ADC) processing.

ノイズ読み出し処理では、スイッチSW10をオフ(Off)(非導通)に、スイッチSW1をオン(On)(導通)にし、選択信号SLCTをオン(On)(「高(H)」)に、リセット信号RSTをオンにする。読み出し信号TGはオフである。これにより、検出信号を読み出すピクセルのトランジスタTrRおよびTrSがオンする。TrAのゲートにはリセット電圧VRが印加されるので、TrAがオンし、コラム信号線13は雑音信号(リセットノイズ信号)の電圧(Nレベル)に設定される。そして、リセット信号RSTをオフにし、SW1およびSW10をオンにすると、比較回路22の2つの入力ノードの電圧は共にNレベルに設定される。この後、SW1およびSW10をオフする。これにより、C1にはNレベルが保持される。なお、リセット信号RSTをオンにすることにより、TrAのゲート電圧はリセット電圧VRになり、それまでの状態にかかわらず一定の状態にリセットされる。   In the noise reading process, the switch SW10 is turned off (non-conducting), the switch SW1 is turned on (on) (conducting), the selection signal SLCT is turned on (“On” (“high (H)”)), and the reset signal Turn on RST. The read signal TG is off. Thereby, the transistors TrR and TrS of the pixel from which the detection signal is read are turned on. Since the reset voltage VR is applied to the gate of TrA, TrA is turned on, and the column signal line 13 is set to the voltage (N level) of the noise signal (reset noise signal). When the reset signal RST is turned off and SW1 and SW10 are turned on, the voltages at the two input nodes of the comparison circuit 22 are both set to the N level. Thereafter, SW1 and SW10 are turned off. As a result, the N level is held in C1. When the reset signal RST is turned on, the gate voltage of TrA becomes the reset voltage VR, and is reset to a constant state regardless of the previous state.

シグナル読み出し処理では、読み出し信号TGをオン(転送状態)にする。これによりTrGがオンし、フォトダイオードPDの露光量に対応する電荷(検出信号)をTrAのゲートに転送して電圧に変換する。この電圧はTrAで増幅されて、選択用トランジスタTrSを介してコラム信号線13に出力され、コラム信号線13は仮検出信号の電圧に設定される。仮検出信号は、検出信号と雑音信号を合わせた信号で、その電圧は、雑音信号電圧と検出信号電圧の和(N+Sレベル)となる。そして、読み出し信号TGをオフした後、SW10をオンすると、比較回路22の非反転(+)入力ノードの電圧はS+Nレベルに設定される。この時比較回路22の反転(−)入力ノードの電圧はNレベルであり、比較回路22の出力信号は、非反転入力ノードの電圧が反転入力ノードの電圧より低いことを示す低レベルに設定される。ここで、非反転入力ノードの電圧はS+Nレベルであり、反転入力ノードの電圧はNレベルであり、電圧差がSレベル、すなわち仮検出信号電圧から雑音信号電圧を減じた検出信号の電圧に相当する。この状態で、選択信号SLCTがオフされ、SW10がオフされる。   In the signal read process, the read signal TG is turned on (transfer state). Thereby, TrG is turned on, and the charge (detection signal) corresponding to the exposure amount of the photodiode PD is transferred to the gate of TrA and converted into a voltage. This voltage is amplified by TrA and output to the column signal line 13 via the selection transistor TrS, and the column signal line 13 is set to the voltage of the temporary detection signal. The temporary detection signal is a signal obtained by combining the detection signal and the noise signal, and the voltage is the sum (N + S level) of the noise signal voltage and the detection signal voltage. Then, after the read signal TG is turned off and then SW10 is turned on, the voltage at the non-inverting (+) input node of the comparison circuit 22 is set to the S + N level. At this time, the voltage of the inverting (−) input node of the comparison circuit 22 is N level, and the output signal of the comparison circuit 22 is set to a low level indicating that the voltage of the non-inverting input node is lower than the voltage of the inverting input node. The Here, the voltage of the non-inverting input node is S + N level, the voltage of the inverting input node is N level, and the voltage difference is S level, that is, the voltage of the detection signal obtained by subtracting the noise signal voltage from the temporary detection signal voltage. To do. In this state, the selection signal SLCT is turned off and the SW10 is turned off.

ADC処理では、電圧が所定の傾きで上昇する比較信号が容量C10に印加され、C10の容量カップリングにより、比較回路22の非反転入力ノードの電圧がS+Nレベルから上昇を始める。これと同時に、カウンタ24はクロックCLKのカウントを開始する。そして、比較回路22の非反転入力ノードの電圧が反転入力ノードの電圧を上回ると、比較回路22の出力信号が低レベルから高レベルに変化する。カウンタ24は、この変化に応じてカウント動作を停止し、カウント値をAD変換の結果であるデジタル検出データとして出力する。   In the ADC processing, a comparison signal whose voltage rises with a predetermined slope is applied to the capacitor C10, and the voltage of the non-inverting input node of the comparison circuit 22 starts to rise from the S + N level due to the capacitance coupling of C10. At the same time, the counter 24 starts counting the clock CLK. When the voltage at the non-inverting input node of the comparison circuit 22 exceeds the voltage at the inverting input node, the output signal of the comparison circuit 22 changes from a low level to a high level. The counter 24 stops the count operation in response to this change, and outputs the count value as digital detection data that is the result of AD conversion.

PDの信号電圧が同じであっても、増幅用トランジスタTrAの閾値(Vth)のバラツキによりピクセルから読み出した検出信号にバラツキを生じるが、図1の従来例では、あらかじめ雑音レベル(Nレベル)を読み出して記憶しておき、読み出した仮検出信号から雑音レベルを除去して増幅用トランジスタTrAの閾値(Vth)のバラツキの影響を低減している。   Even if the signal voltage of the PD is the same, the detection signal read out from the pixel varies due to the variation in the threshold value (Vth) of the amplifying transistor TrA, but in the conventional example of FIG. 1, the noise level (N level) is set in advance. It is read and stored, and the noise level is removed from the read provisional detection signal to reduce the influence of variation in the threshold value (Vth) of the amplifying transistor TrA.

なお、上記のADC回路は一例であり、ほかにも各種のADC回路が知られている。   The above ADC circuit is an example, and various other ADC circuits are known.

図1の構成例では、1個のピクセルは、1個のフォトダイオードと、4個のトランジスタを有する。言い換えれば、1個のフォトダイオードに対して4個のトランジスタが設けられる。このため、フォトダイオードの面積の比率が小さくなり、感度が低下するという問題があった。そこで、基準用(リセット用)トランジスタTrRと、増幅用トランジスタTrAと、選択用トランジスタTrSと、を共通化して、1個のフォトダイオード当たりのトランジスタ個数を低減することが行われている。   In the configuration example of FIG. 1, one pixel includes one photodiode and four transistors. In other words, four transistors are provided for one photodiode. For this reason, there has been a problem that the ratio of the area of the photodiode is reduced and the sensitivity is lowered. Therefore, the reference (reset) transistor TrR, the amplification transistor TrA, and the selection transistor TrS are commonly used to reduce the number of transistors per photodiode.

図3は、1ピクセル当たり、2個のフォトダイオードを設けた構成例を示す図である。ここでは、複数のフォトダイオードを有するピクセルをシェアードピクセルと称する。図示のように、各シェアードピクセル40は、2個のフォトダイオードPDAおよびPDB、2個の読み出し用トランジスタTrGAおよびTrGBと、基準用(リセット用)トランジスタTrRと、増幅用トランジスタTrAと、選択用トランジスタTrSと、を有する。   FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example in which two photodiodes are provided per pixel. Here, a pixel having a plurality of photodiodes is referred to as a shared pixel. As illustrated, each shared pixel 40 includes two photodiodes PDA and PDB, two readout transistors TrGA and TrGB, a reference (reset) transistor TrR, an amplification transistor TrA, and a selection transistor. TrS.

図4は、図3のシェアードピクセル40のフォトダイオードの電荷を読み出す動作を示すタイムチャートである。1個のシェアードピクセル40のフォトダイオードPDAとフォトダイオードPDBの読み出しは時分割で行われ、それぞれの読み出し動作は図2で説明した動作と同様にノイズ読み出し、シグナル読み出し、およびADC動作で構成されるが、図4のタイムチャートではADC動作は省略している。   FIG. 4 is a time chart showing an operation of reading the charge of the photodiode of the shared pixel 40 of FIG. The readout of the photodiode PDA and the photodiode PDB of one shared pixel 40 is performed in a time-sharing manner, and each readout operation is configured by noise readout, signal readout, and ADC operation, similar to the operation described in FIG. However, the ADC operation is omitted in the time chart of FIG.

フォトダイオードPDAの電荷を読み出す時には、読み出し対象の行のシェアードピクセルのSLCTおよびRSTをオンにし、TGAおよびTGBをオフにする。この時、ほかの行のシェアードピクセルのSLCT、RST、TGAおよびTGBはすべてオフ状態にする。その後、RSTをオフにしてノイズ読み出し動作を行う。次に、TGAをオンにした後、再びTGAをオフにしてシグナル読み出し動作を行う。この後、SLCT、RST、TGAおよびTGBをオフにしてADC動作を行い、フォトダイオードPDAの電荷を読み出し動作が終了する。   When reading the charge of the photodiode PDA, the SLCT and RST of the shared pixel in the row to be read are turned on, and the TGA and TGB are turned off. At this time, the SLCT, RST, TGA, and TGB of the shared pixels in other rows are all turned off. Thereafter, the noise reading operation is performed with RST turned off. Next, after turning on the TGA, the TGA is turned off again to perform a signal read operation. Thereafter, SLCT, RST, TGA, and TGB are turned off to perform an ADC operation, and the operation of reading the charge of the photodiode PDA is completed.

次に、フォトダイオードPDBの電荷を読み出す時には、読み出し対象の行のシェアードピクセルのSLCTおよびRSTをオンにし、TGAおよびTGBをオフにする。この時、ほかの行のシェアードピクセルのSLCT、RST、TGAおよびTGBはすべてオフ状態にする。その後、RSTをオフにしてノイズ読み出し動作を行う。次に、TGBをオンにした後、再びTGBをオフにしてシグナル読み出し動作を行う。この後、SLCT、RST、TGAおよびTGBをオフにしてADC動作を行い、フォトダイオードPDBの電荷を読み出し動作が終了する。以下、読み出し対象の列の位置を変化させて上記の動作を繰り返す。   Next, when reading the charge of the photodiode PDB, the SLCT and RST of the shared pixel in the read target row are turned on, and the TGA and TGB are turned off. At this time, the SLCT, RST, TGA, and TGB of the shared pixels in other rows are all turned off. Thereafter, the noise reading operation is performed with RST turned off. Next, after the TGB is turned on, the TGB is turned off again to perform a signal read operation. Thereafter, SLCT, RST, TGA, and TGB are turned off to perform an ADC operation, and the charge reading operation of the photodiode PDB is completed. Thereafter, the above operation is repeated by changing the position of the column to be read.

図3のピクセル構成では、1シェアードピクセルに2個のフォトダイオードと5個のトランジスタが含まれるので、1個のフォトダイオード当たり2.5個のトランジスタが設けられることになり、フォトダイオードの面積の比率を相対的に大きくして、感度を向上することができる。なお、1シェアードピクセルに4個のフォトダイオードを設ける構成も提案されている。図3のピクセル構成は、フォトダイオードの寄生容量が小さく、変換ゲインが高いため、高感度であるという利点を有する。   In the pixel configuration of FIG. 3, since one shared pixel includes two photodiodes and five transistors, 2.5 transistors are provided for each photodiode. Sensitivity can be improved by relatively increasing the ratio. A configuration in which four photodiodes are provided in one shared pixel has also been proposed. The pixel configuration of FIG. 3 has the advantage of high sensitivity since the parasitic capacitance of the photodiode is small and the conversion gain is high.

図5は、図3の構成で、2個のシェアードピクセル40のコラム信号線13および電源線14との接続コンタクトの配置および配線例を示す図である。図5において、参照番号31は一方のシェアードピクセルのTrAのゲート信号線を、32は一方のシェアードピクセルのTrSのゲート信号線を、33は他方のシェアードピクセルのTrAのゲート信号線を、34は他方のシェアードピクセルのTrSのゲート信号線を、示す。また、参照番号37と38はTrAの電源線14とのコンタクトを、39はTrSのコラム信号線13とのコンタクトを、示す。図5に示すように、1個のシェアードピクセル40に対して、2本のゲート信号線および2個(隣接のシェアードピクセルも考慮すれば、1.5個)のコンタクトを配置する必要があり、共有回路のレイアウト面積が大きくなる。共有回路のレイアウト面積が大きくなると、フォトダイオードの面積の比率が小さくなり、感度が低下するという問題を生じる。   FIG. 5 is a diagram showing an arrangement and wiring example of connection contacts between the column signal line 13 and the power supply line 14 of the two shared pixels 40 in the configuration of FIG. In FIG. 5, reference numeral 31 denotes a TrA gate signal line of one shared pixel, 32 denotes a TrS gate signal line of one shared pixel, 33 denotes a TrA gate signal line of the other shared pixel, and 34 denotes a gate signal line of the other shared pixel TrA. The gate signal line of the TrS of the other shared pixel is shown. Reference numerals 37 and 38 denote contacts with the TrA power supply line 14, and 39 denotes a contact with the TrS column signal line 13. As shown in FIG. 5, it is necessary to arrange two gate signal lines and two contacts (1.5 if considering adjacent shared pixels) for one shared pixel 40, The layout area of the shared circuit is increased. When the layout area of the shared circuit is increased, the ratio of the area of the photodiode is decreased, which causes a problem that sensitivity is lowered.

図6は、感度を一層向上した固体撮像素子のピクセル構成例を示す図である。図6のピクセル構成例は、図3の構成例において、選択トランジスタTrSを除いた構成を有する。なお、リセット電圧線15は、行の端にスイッチを設けて、行ごとに独立して電圧を供給可能なように構成する。そこで、図6では、隣接する行の一方のシェアードピクセルを40−1で、他方のシェアードピクセルを40−2で表し、各シェアードピクセルの要素および信号に1または2を付して表している。   FIG. 6 is a diagram illustrating a pixel configuration example of a solid-state imaging device with further improved sensitivity. The pixel configuration example of FIG. 6 has a configuration in which the selection transistor TrS is excluded from the configuration example of FIG. The reset voltage line 15 is configured such that a switch is provided at the end of the row so that a voltage can be supplied independently for each row. Therefore, in FIG. 6, one shared pixel in an adjacent row is represented by 40-1, the other shared pixel is represented by 40-2, and elements and signals of each shared pixel are represented by 1 or 2.

図7は、図6のシェアードピクセル40のフォトダイオードの電荷を読み出す動作を示すタイムチャートである。各シェアードピクセル40のフォトダイオードPDAとフォトダイオードPDBの読み出しは時分割で行われ、それぞれの読み出し動作は図2で説明した動作と同様にノイズ読み出し、シグナル読み出し、およびADC動作で構成されるが、図7のタイムチャートではADC動作は省略している。   FIG. 7 is a time chart showing an operation of reading the charge of the photodiode of the shared pixel 40 of FIG. The readout of the photodiode PDA and the photodiode PDB of each shared pixel 40 is performed in a time-sharing manner, and each readout operation is configured by noise readout, signal readout, and ADC operation, similar to the operation described in FIG. The ADC operation is omitted in the time chart of FIG.

シェアードピクセル40−1のフォトダイオードPD1Aの電荷を読み出す時には、読み出し対象の行のシェアードピクセル40−1のVR1を高(High)にし、RST1をオンにし、TG1AおよびTG1Bをオフにする。この時、シェアードピクセル40−2を含むほかの行のシェアードピクセルのVR2を低(Low)にし、RST2をオンにし、TG2AおよびTG2Bをオフにする。その後、RST1をオフにしてノイズ読み出し動作を行う。次に、TG1Aをオンにした後、再びTG1Aをオフにしてシグナル読み出し動作を行う。この後、RST1をオンして、ADC動作を行い、フォトダイオードPD1Aの電荷を読み出し動作が終了する。   When reading the charge of the photodiode PD1A of the shared pixel 40-1, VR1 of the shared pixel 40-1 of the row to be read is set high (High), RST1 is turned on, and TG1A and TG1B are turned off. At this time, VR2 of the shared pixels in the other rows including the shared pixel 40-2 is set to low (Low), RST2 is turned on, and TG2A and TG2B are turned off. Thereafter, RST1 is turned off and a noise reading operation is performed. Next, after turning on TG1A, TG1A is turned off again to perform a signal read operation. Thereafter, RST1 is turned on to perform an ADC operation, and the charge reading operation of the photodiode PD1A is completed.

次に、シェアードピクセル40−1のフォトダイオードPD1Bの電荷を読み出す時には、読み出し対象の行のシェアードピクセル40−1のVR1をHighにし、RST1をオンにし、TG1AおよびTG1Bをオフにする。この時、シェアードピクセル40−2を含むほかの行のシェアードピクセルのVR2を低(Low)にし、RST2をオンにし、TG2AおよびTG2Bをオフにする。その後、RST1をオフにしてノイズ読み出し動作を行う。次に、TG1Bをオンにした後、再びTG1Bをオフにしてシグナル読み出し動作を行う。この後、RST1をオンして、ADC動作を行い、フォトダイオードPD1Bの電荷を読み出し動作が終了する。   Next, when reading the charge of the photodiode PD1B of the shared pixel 40-1, VR1 of the shared pixel 40-1 in the row to be read is set high, RST1 is turned on, and TG1A and TG1B are turned off. At this time, VR2 of the shared pixels in the other rows including the shared pixel 40-2 is set to low (Low), RST2 is turned on, and TG2A and TG2B are turned off. Thereafter, RST1 is turned off and a noise reading operation is performed. Next, after turning on TG1B, TG1B is turned off again to perform a signal read operation. Thereafter, RST1 is turned on to perform an ADC operation, and the operation of reading the charge of the photodiode PD1B is completed.

以下、読み出し対象の列の位置を変化させて上記の動作を繰り返す。従って、次のシェアードピクセル40−2のフォトダイオードPD2AおよびPD2Bの電荷を読み出す時には、図6のVR1をLowにし、RST1をオンにする。   Thereafter, the above operation is repeated by changing the position of the column to be read. Therefore, when reading the charges of the photodiodes PD2A and PD2B of the next shared pixel 40-2, VR1 in FIG. 6 is set to Low and RST1 is turned on.

以上のように、図6および図7に示した従来例では、読み出し対象外の行のシェアードピクセルでは、リセット電圧VRをLowに、リセット用トランジスタTrRをオンにすることにより、増幅用トランジスタTrAのゲート電圧をLowにしてTrAをオフに、すなわち高抵抗にすることで、読み出し対象のシェアードピクセルの信号のみがコラム信号線13に出力される。   As described above, in the conventional example shown in FIGS. 6 and 7, in the shared pixel of the row that is not to be read, the reset voltage VR is set to Low and the reset transistor TrR is turned on, whereby the amplification transistor TrA is turned on. Only the signal of the shared pixel to be read is output to the column signal line 13 by setting the gate voltage to Low and turning off TrA, that is, high resistance.

図6に示した従来例では、図3の従来例に比べて選択用トランジスタTrSが除かれているので、1個のフォトダイオード当たりのトランジスタの個数は2個となる。これにより、フォトダイオードの面積の比率を高めて感度を向上できる。   In the conventional example shown in FIG. 6, since the selection transistor TrS is removed as compared with the conventional example of FIG. 3, the number of transistors per one photodiode is two. Thereby, the ratio of the area of the photodiode can be increased to improve the sensitivity.

しかし、読み出し対象外のシェアードピクセルのVRが低く過ぎると、露光中のフォトダイオードの電荷が読み出し用トランジスタTrGAまたはTrGBを通してコラム信号線に漏れることがある。逆に、VRが高過ぎると、読み出し用トランジスタTrGAまたはTrGBの抵抗が十分に高くならず、読み出し時に対象外のシェアードピクセルからのノイズが増加するという問題があった。   However, if the VR of the shared pixel that is not the readout target is too low, the charge of the photodiode being exposed may leak to the column signal line through the readout transistor TrGA or TrGB. On the other hand, if VR is too high, the resistance of the reading transistor TrGA or TrGB is not sufficiently high, and there is a problem that noise from a shared pixel that is not a target increases during reading.

図8は、図6の構成で、2個のシェアードピクセル40−1、40−2のコラム信号線13および電源線14との接続コンタクトの配置および配線例を示す図である。図8に示すように、図5の場合に比べて、配線が1本低減されるので、共有回路のレイアウト面積を小さくして、フォトダイオードの面積の比率を大きくして、感度を向上できる。   FIG. 8 is a diagram showing an arrangement and wiring example of connection contacts between the column signal line 13 and the power supply line 14 of the two shared pixels 40-1 and 40-2 in the configuration of FIG. As shown in FIG. 8, since one wiring is reduced as compared with the case of FIG. 5, the layout area of the shared circuit can be reduced, the ratio of the photodiode area can be increased, and the sensitivity can be improved.

特開2006−217245号公報JP 2006-217245 A 特開2007−115994号公報JP 2007-115994 A 特開2000−078475号公報JP 2000-077845 特開2001−024948号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-024948

上記のように、図6のピクセル構成は、少しではあるが共有回路のレイアウト面積を小さくして、感度を若干向上できるが、ノイズが増加するという問題がある。   As described above, although the pixel configuration of FIG. 6 can slightly improve the sensitivity by reducing the layout area of the shared circuit, the noise increases.

固体撮像素子は、一層の感度向上と、ノイズの低減が求められている。   Solid-state imaging devices are required to further improve sensitivity and reduce noise.

第1の態様の固体撮像素子は、2次元に配列された複数のピクセルを有するピクセルアレイと、前記ピクセルアレイの各コラムごとに設けられた複数のコラム信号線と、を備える固体撮像素子であって、各ピクセルは、フォトダイオードと、前記フォトダイオードに接続された読み出し用トランジスタと、前記読み出し用トランジスタと基準信号線の間に接続された基準用トランジスタと、ゲートが前記読み出し用トランジスタおよび基準用トランジスタの接続ノードに接続される増幅用トランジスタと、を備え、各コラムの隣接する2個の前記ピクセルがグループをなし、各グループは、前記グループの2個の前記増幅用トランジスタの間に接続された選択用トランジスタを備え、前記2個の増幅用トランジスタの一方が前記コラム信号線に接続され、他方が電源線に接続されている。   A solid-state imaging device according to a first aspect is a solid-state imaging device including a pixel array having a plurality of pixels arranged two-dimensionally and a plurality of column signal lines provided for each column of the pixel array. Each pixel includes a photodiode, a reading transistor connected to the photodiode, a reference transistor connected between the reading transistor and a reference signal line, and a gate having the reading transistor and the reference transistor An amplifying transistor connected to a connection node of the transistors, two adjacent pixels in each column form a group, and each group is connected between the two amplifying transistors of the group A selection transistor, and one of the two amplification transistors is the column signal line. Is connected, the other is connected to the power supply line.

第2の態様の固体撮像素子は、2次元に配列された複数のピクセルを有するピクセルアレイと、前記ピクセルアレイの各コラムごとに設けられた複数のコラム信号線と、を備える固体撮像素子であって、各ピクセルは、フォトダイオードと、前記フォトダイオードに接続された読み出し用トランジスタと、前記読み出し用トランジスタと基準信号線の間に接続された基準用トランジスタと、ゲートが前記読み出し用トランジスタおよび基準用トランジスタの接続ノードに接続される増幅用トランジスタと、を備え、各コラムの隣接する2個の前記ピクセルがグループをなし、各グループの2個の前記増幅用トランジスタは接続され、前記2個の増幅用トランジスタの一方が前記コラム信号線に接続され、他方が電源線に接続されている。   A solid-state imaging device according to a second aspect is a solid-state imaging device including a pixel array having a plurality of pixels arranged two-dimensionally and a plurality of column signal lines provided for each column of the pixel array. Each pixel includes a photodiode, a reading transistor connected to the photodiode, a reference transistor connected between the reading transistor and a reference signal line, and a gate having the reading transistor and the reference transistor An amplifying transistor connected to a connection node of the transistors, two adjacent pixels in each column form a group, and the two amplifying transistors in each group are connected, and the two amplifying transistors One of the transistors for use is connected to the column signal line, and the other is connected to the power supply line.

第1の実施形態の固体撮像素子は、コラム方向に隣接する2個のピクセルがグループをなし、各グループの選択用トランジスタを共有にし、共有回路部分のレイアウト面積を低減してフォトダイオードの面積比率を大きくすることにより、感度が一層向上する。   In the solid-state imaging device of the first embodiment, two pixels adjacent in the column direction form a group, the selection transistors of each group are shared, the layout area of the shared circuit portion is reduced, and the photodiode area ratio By increasing the value, sensitivity is further improved.

第2の実施形態の固体撮像素子は、コラム方向に隣接する2個のピクセルがグループをなし、各グループの増幅用トランジスタの出力ノードを共有することにより、読み出し対象外のグループの読み出し経路を一層高抵抗にして、ノイズを低減できる。   In the solid-state imaging device of the second embodiment, two pixels adjacent in the column direction form a group, and the output node of the amplification transistor of each group is shared, so that the readout path of the group that is not the readout target is further increased. Noise can be reduced by using high resistance.

図9は、実施形態の固体撮像素子の一般的な構成を示すブロック図である。図9に示すように、固体撮像素子は、複数のピクセルを2次元に配列したピクセルアレイ1と、制御処理および信号処理を行うシグナルプロセッサ2と、内部で使用する各種電圧を発生する内部電圧発生回路3と、シグナルプロセッサ2からの信号に従って検出データ読み出す行(ロウ)を選択する選択信号を出力するシフトレジスタ4と、選択信号からピクセルの検出信号を読み出すための各種制御信号を生成するピクセル制御回路列5と、制御信号をピクセル内のトランジスタに印加するドライバ列6と、ピクセルアレイ1から1行のピクセルの検出信号を同時に読み出すピクセル読出し回路列7と、読み出した1行のピクセルの検出信号をデジタルデータ(検出データ)に変換するADC回路列8と、ADC回路列8でAD変換された1行のピクセルの検出データをシグナルプロセッサに転送するバス回路9と、バス回路9を動作させるためのシフトレジスタ10と、を有する。   FIG. 9 is a block diagram illustrating a general configuration of the solid-state imaging device of the embodiment. As shown in FIG. 9, the solid-state imaging device includes a pixel array 1 in which a plurality of pixels are two-dimensionally arranged, a signal processor 2 that performs control processing and signal processing, and internal voltage generation that generates various voltages used internally. Pixel control that generates a circuit 3, a shift register 4 that outputs a selection signal for selecting a row from which detection data is read in accordance with a signal from the signal processor 2, and various control signals for reading a pixel detection signal from the selection signal A circuit row 5, a driver row 6 for applying a control signal to the transistors in the pixel, a pixel readout circuit row 7 for simultaneously reading out detection signals for one row of pixels from the pixel array 1, and a detection signal for the read pixels in one row Is converted to digital data (detection data) by ADC circuit array 8 and ADC circuit array 8 performs AD conversion. Having a bus circuit 9 for transferring the detection data of the row of pixels to the signal processor, a shift register 10 for operating the bus circuit 9, a.

ピクセルアレイ1は、横方向を行(ロウ)方向と称し、縦方向を列(コラム)方向と称する。ピクセル制御回路列5およびドライバ列は、コラム方向に同一の回路が行数分配列されており、活性化される回路が1つずつシフトする。ピクセル読出し回路列7およびADC回路列8は、ロウ方向に同一の回路が列数分配列されており、すべての回路が並列で動作する。   In the pixel array 1, the horizontal direction is referred to as a row direction, and the vertical direction is referred to as a column direction. In the pixel control circuit column 5 and the driver column, the same circuits are arranged in the column direction by the number of rows, and the activated circuits are shifted one by one. In the pixel readout circuit array 7 and the ADC circuit array 8, the same circuits are arranged in the row direction by the number of columns, and all the circuits operate in parallel.

固体撮像素子の基本構成は、広く知られているので、これ以上の説明は省略する。   Since the basic configuration of the solid-state imaging device is widely known, further explanation is omitted.

図10は、第1実施形態の固体撮像素子のピクセルアレイ1を形成するピクセルグループ51の構成を示す図である。図10では、1個のピクセルグループのみを示したが、コラム方向に複数のピクセルグループ51が配列され、各ピクセルグループは共通の第1コラム線52および第2コラム線53に接続される。2本のコラム線52および53は、スイッチユニット54および55を介して電源VDDまたは読出回路55に接続される。スイッチユニット54は2個のスイッチSW11とSW12を有し、スイッチユニット55は2個のスイッチSW21とSW22を有し、スイッチSW11とSW21が対応した動作を行い、スイッチSW12とSW22が対応した動作を行う。すなわち、スイッチSW11とSW21が導通(オン)状態の時には、スイッチSW12とSW22が非導通(オフ)状態になり、第1コラム線52は読出回路25に接続した状態になり、第2コラム線53は電源VDDに接続された状態になる。スイッチSW11とSW21がオフ状態の時には、スイッチSW12とSW22がオン状態になり、第1コラム線52は電源VDDに接続した状態になり、第2コラム線53は読出回路25に接続された状態になる。   FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a pixel group 51 that forms the pixel array 1 of the solid-state imaging device according to the first embodiment. Although only one pixel group is shown in FIG. 10, a plurality of pixel groups 51 are arranged in the column direction, and each pixel group is connected to a common first column line 52 and second column line 53. Two column lines 52 and 53 are connected to power supply VDD or readout circuit 55 via switch units 54 and 55. The switch unit 54 includes two switches SW11 and SW12, and the switch unit 55 includes two switches SW21 and SW22. The switches SW11 and SW21 perform corresponding operations, and the switches SW12 and SW22 perform corresponding operations. Do. That is, when the switches SW11 and SW21 are in the conductive (on) state, the switches SW12 and SW22 are in the nonconductive (off) state, the first column line 52 is connected to the readout circuit 25, and the second column line 53 is connected. Is connected to the power supply VDD. When the switches SW11 and SW21 are in the off state, the switches SW12 and SW22 are in the on state, the first column line 52 is connected to the power supply VDD, and the second column line 53 is connected to the readout circuit 25. Become.

上記のようなピクセルグループ51の列、第1および第2コラム線52、53および読出回路25の組みが、ロウ方向に複数組み配列される。   A plurality of sets of columns of pixel groups 51, first and second column lines 52 and 53, and readout circuits 25 as described above are arranged in the row direction.

図10に示すように、ピクセルグループ51は、第1シェアードピクセルと、第2シェアードピクセルと、選択用トランジスタTrSと、を有する。第1シェアードピクセルは、アノードがグランドに接続された2個のフォトダイオードPD1A、PD1Bと、フォトダイオードPD1Aのカソードに接続された読み出し用トランジスタTrG1Aと、フォトダイオードPD1Bのカソードに接続された読み出し用トランジスタTrG1Bと、リセット電圧線15と2個の読み出し用トランジスタTrG1AおよびTrG1Bの間に接続された基準用(リセット用)トランジスタTrR1と、ゲートが2個の読み出し用トランジスタTrG1AおよびTrG1Bと基準用トランジスタTrR1の接続ノードに接続され、一方の被制御電極が第2コラム線53に接続された増幅用トランジスタTrA1と、を有する。第2シェアードピクセルは、アノードがグランドに接続された2個のフォトダイオードPD2A、PD2Bと、フォトダイオードPD2Aのカソードに接続された読み出し用トランジスタTrG2Aと、フォトダイオードPD2Bのカソードに接続された読み出し用トランジスタTrG2Bと、リセット電圧線15と2個の読み出し用トランジスタTrG2AおよびTrG2Bの間に接続された基準用(リセット用)トランジスタTrR2と、ゲートが2個の読み出し用トランジスタTrG2AおよびTrG2Bと基準用トランジスタTrR2の接続ノードに接続され、一方の被制御電極が第1コラム線52に接続された増幅用トランジスタTrA2と、を有する。増幅用トランジスタTrA1の他方の被制御電極は選択用トランジスタTrSの非制御電極の一方に、増幅用トランジスタTrA2の他方の被制御電極は選択用トランジスタTrSの非制御電極の他方に、それぞれ接続される。従って、1個のピクセルグループ51は、4個のフォトダイオードPD1A、PD1B、PD2AおよびPD2Bを有し、4個のフォトダイオードPD1A、PD1B、PD2AおよびPD2Bに蓄積された電荷は時分割で読み出される。   As illustrated in FIG. 10, the pixel group 51 includes a first shared pixel, a second shared pixel, and a selection transistor TrS. The first shared pixel includes two photodiodes PD1A and PD1B whose anodes are connected to the ground, a reading transistor TrG1A connected to the cathode of the photodiode PD1A, and a reading transistor connected to the cathode of the photodiode PD1B. TrG1B, a reference (reset) transistor TrR1 connected between the reset voltage line 15 and the two readout transistors TrG1A and TrG1B, a gate having two readout transistors TrG1A and TrG1B and the reference transistor TrR1 An amplifying transistor TrA1 connected to the connection node and having one controlled electrode connected to the second column line 53; The second shared pixel includes two photodiodes PD2A and PD2B whose anodes are connected to the ground, a reading transistor TrG2A connected to the cathode of the photodiode PD2A, and a reading transistor connected to the cathode of the photodiode PD2B. TrG2B, a reference (reset) transistor TrR2 connected between the reset voltage line 15 and the two read transistors TrG2A and TrG2B, a gate having two read transistors TrG2A and TrG2B, and a reference transistor TrR2 An amplifying transistor TrA2 connected to the connection node and having one controlled electrode connected to the first column line 52; The other controlled electrode of the amplification transistor TrA1 is connected to one of the non-control electrodes of the selection transistor TrS, and the other controlled electrode of the amplification transistor TrA2 is connected to the other non-control electrode of the selection transistor TrS. . Accordingly, one pixel group 51 includes four photodiodes PD1A, PD1B, PD2A, and PD2B, and charges accumulated in the four photodiodes PD1A, PD1B, PD2A, and PD2B are read out in a time division manner.

図示していないピクセル制御回路は、読み出し信号TG1A、TG1B、TG2A、TG2B、リセット信号RST1、RST2、選択信号SLCTを発生させ。発生されたこれらの信号は、図9のドライバ列6の対応するドライバを介して、同一ロウの全ピクセルグループの読み出し用トランジスタのゲート、基準用トランジスタのゲートおよび選択用トランジスタのゲートに所定のタイミングでそれぞれ印加される。リセット電圧線15には常時リセット電圧VRが供給される。   A pixel control circuit (not shown) generates read signals TG1A, TG1B, TG2A, TG2B, reset signals RST1, RST2, and a selection signal SLCT. These generated signals are sent to the gates of the read transistor, the reference transistor gate, and the select transistor gate of all pixel groups in the same row through a corresponding driver in the driver row 6 of FIG. Respectively. A reset voltage VR is always supplied to the reset voltage line 15.

図11は、図10の第1実施形態の構成で、1個のピクセルグループ51の第1および第2コラム線52、53との接続コンタクトの配置および配線例を示す図である。図11において、参照番号31は一方のシェアードピクセルのTrA1のゲート信号線を、34は他方のシェアードピクセルのTrA2のゲート信号線を、56はTrSのゲート信号線を、示す。また、参照番号57はTrA1の第2コラム線53とのコンタクトを、58はTrA2の第1コラム線52とのコンタクトを、示す。図11に示すように、4個のフォトダイオード(ピクセル)を有する1個のピクセルグループ51に対して、2本のゲート信号線および2個のコンタクトを配置する。図5の従来例に比べて、共有回路のレイアウト面積が小さい。これにより、フォトダイオードの面積の比率を大きくでき、感度が向上する。   FIG. 11 is a diagram showing an arrangement and wiring example of connection contacts with the first and second column lines 52 and 53 of one pixel group 51 in the configuration of the first embodiment of FIG. In FIG. 11, reference numeral 31 denotes the gate signal line of the TrA1 of one shared pixel, 34 denotes the gate signal line of the TrA2 of the other shared pixel, and 56 denotes the gate signal line of the TrS. Reference numeral 57 denotes a contact with the second column line 53 of TrA1, and 58 denotes a contact with the first column line 52 of TrA2. As shown in FIG. 11, two gate signal lines and two contacts are arranged for one pixel group 51 having four photodiodes (pixels). Compared to the conventional example of FIG. 5, the layout area of the shared circuit is small. Thereby, the ratio of the area of the photodiode can be increased, and the sensitivity is improved.

図12は、図10に示した第1実施形態のピクセルグループ51の4個のPD1A、PD1B、PD2AおよびPD2Bに蓄積された電荷を読み出す動作を示すタイムチャートである。4個のフォトダイオードPDの読み出しは時分割で行われ、それぞれの読み出し動作は図2で説明した動作と同様にノイズ読み出し、信号(シグナル)読み出し、およびADC動作で構成される。図12のタイムチャートではADC動作は省略している。   FIG. 12 is a time chart showing an operation of reading out charges accumulated in the four PD1A, PD1B, PD2A, and PD2B of the pixel group 51 of the first embodiment shown in FIG. The readout of the four photodiodes PD is performed in a time-sharing manner, and each readout operation is configured by noise readout, signal (signal) readout, and ADC operation, similar to the operation described in FIG. In the time chart of FIG. 12, the ADC operation is omitted.

フォトダイオードPD1Aの電荷を読み出す時には、SW11とSW21をオンに、SW12とSW22をオフにする。これにより、第1コラム線52は読出回路25に、第2コラム線53は電源VDDに接続された状態になる。言い換えれば、TrA1の一方の制御電極はVDDに接続され、TrA2の他方の制御電極は読出回路25に接続され、電源VDD、第2コラム線53、TrA1、TrS、TrA2、第1コラム線52、読出回路25に至る経路が形成される。   When reading the charge of the photodiode PD1A, SW11 and SW21 are turned on, and SW12 and SW22 are turned off. As a result, the first column line 52 is connected to the readout circuit 25 and the second column line 53 is connected to the power supply VDD. In other words, one control electrode of TrA1 is connected to VDD, the other control electrode of TrA2 is connected to readout circuit 25, and power supply VDD, second column line 53, TrA1, TrS, TrA2, first column line 52, A path to the reading circuit 25 is formed.

この状態で読み出し処理を行う。ノイズ読み出し処理では、読み出し対象の行のピクセルグループ51のSLCT、RST1およびRST2をオンにし、TG1A、TG1B、TG2AおよびTG2Bをオフにする。これにより、TrA1およびTrA2のゲートに基準電圧VRが印加されるので、TrA1およびTrA2がオンし、電源VDDから第2コラム線53、TrA1、TrSおよびTrA2を介して第1コラム線52に至る経路が形成され、第1コラム線52は雑音信号(リセットノイズ信号)の電圧(Nレベル)に設定される。読出回路25は、雑音信号の電圧を記憶する。そして、RST1をオフにする。なお、RST1をオンにすることにより、TrA1のゲート電圧はリセット電圧VRになり、それまでの状態にかかわらず一定の状態にリセットされる。   Read processing is performed in this state. In the noise readout process, SLCT, RST1, and RST2 of the pixel group 51 in the readout target row are turned on, and TG1A, TG1B, TG2A, and TG2B are turned off. Thereby, since the reference voltage VR is applied to the gates of TrA1 and TrA2, TrA1 and TrA2 are turned on, and the path from the power supply VDD to the first column line 52 via the second column line 53, TrA1, TrS, and TrA2 Are formed, and the first column line 52 is set to the voltage (N level) of the noise signal (reset noise signal). The readout circuit 25 stores the voltage of the noise signal. Then, RST1 is turned off. By turning on RST1, the gate voltage of TrA1 becomes the reset voltage VR, and is reset to a constant state regardless of the previous state.

次に信号(シグナル)読み出し処理を行う。この処理では、前の状態から、TG1Aをオンにする。これによりTrG1Aがオンし、フォトダイオードPD1Aの露光量に対応する電荷(検出信号)をTrA1のゲートに転送する。これに応じて、TrA1がオンし、電源VDDから第2コラム線53、TrA1、TrSおよびTrA2を介して第1コラム線52に至る経路が形成される。TrA1は、転送された電荷に対応する電圧を増幅してTrSおよびTrA2を介して第1コラム線52に出力する。これにより、第1コラム線52は仮検出信号の電圧に設定される。仮検出信号は、検出信号と雑音信号を合わせた信号で、その電圧は、雑音信号電圧と検出信号電圧の和となる。その後、再びTG1Aをオフにしてシグナル読み出し動作が終了する。   Next, a signal (signal) reading process is performed. In this process, TG1A is turned on from the previous state. Thereby, TrG1A is turned on, and a charge (detection signal) corresponding to the exposure amount of the photodiode PD1A is transferred to the gate of TrA1. Accordingly, TrA1 is turned on, and a path from the power supply VDD to the first column line 52 through the second column line 53, TrA1, TrS, and TrA2 is formed. TrA1 amplifies the voltage corresponding to the transferred charge and outputs it to the first column line 52 via TrS and TrA2. Thereby, the first column line 52 is set to the voltage of the temporary detection signal. The temporary detection signal is a signal obtained by combining the detection signal and the noise signal, and the voltage is the sum of the noise signal voltage and the detection signal voltage. Thereafter, TG1A is turned off again, and the signal reading operation is completed.

この後、SW11、SW12、SW21、SW22、SLCT、RST1、RST2、TG1A、TG1B、TG2AおよびTG2BをオフにしてADC動作を行う。読出回路25は、仮検出信号の電圧から、記憶してある雑音信号の電圧を減算して検出電圧を算出する。このようにして、フォトダイオードPD1Aの電荷読み出し動作が終了する。   Thereafter, SW11, SW12, SW21, SW22, SLCT, RST1, RST2, TG1A, TG1B, TG2A and TG2B are turned off to perform the ADC operation. The readout circuit 25 calculates a detection voltage by subtracting the stored noise signal voltage from the temporary detection signal voltage. In this way, the charge reading operation of the photodiode PD1A is completed.

次に、フォトダイオードPD1Bの電荷を読み出す時には、フォトダイオードPD1Aの電荷を読み出す時と同様に、SW11とSW21をオンに、SW12とSW22をオフにして、第1コラム線52は読出回路25に、第2コラム線53は電源VDDに接続された状態にする。この状態で、読み出し対象の行のピクセルグループ51のSLCT、RST1およびRST2をオンにし、TG1A、TG1B、TG2AおよびTG2Bをオフにする。その後、RST1をオフにして、ノイズ読出処理を行う。続いて、前の状態から、TG1Bをオンにする。これによりTrG1Bがオンし、フォトダイオードPD1Bの露光量に対応する電荷(検出信号)をTrA1のゲートに転送して電圧に変換する。この電圧はTrA1で増幅されて、TrSおよびTrA2を介して第1コラム線52に仮検出信号として出力される。その後、再びTG1Aをオフにしてシグナル読み出し動作を行う。   Next, when reading the charge of the photodiode PD1B, similarly to reading the charge of the photodiode PD1A, SW11 and SW21 are turned on, SW12 and SW22 are turned off, and the first column line 52 is connected to the readout circuit 25. The second column line 53 is connected to the power supply VDD. In this state, SLCT, RST1, and RST2 of the pixel group 51 in the row to be read are turned on, and TG1A, TG1B, TG2A, and TG2B are turned off. Thereafter, RST1 is turned off and noise reading processing is performed. Subsequently, TG1B is turned on from the previous state. Thereby, TrG1B is turned on, and a charge (detection signal) corresponding to the exposure amount of the photodiode PD1B is transferred to the gate of TrA1 and converted into a voltage. This voltage is amplified by TrA1 and output as a temporary detection signal to the first column line 52 via TrS and TrA2. Thereafter, TG1A is turned off again to perform a signal read operation.

この後、SW11、SW12、SW21、SW22、SLCT、RST1、RST2、TG1A、TG1B、TG2AおよびTG2BをオフにしてADC動作を行う。読出回路25は、仮検出信号の電圧から、記憶してある雑音信号の電圧を減算して検出電圧を算出する。このようにして、フォトダイオードPD1Bの電荷読み出し動作が終了する。   Thereafter, SW11, SW12, SW21, SW22, SLCT, RST1, RST2, TG1A, TG1B, TG2A and TG2B are turned off to perform the ADC operation. The readout circuit 25 calculates a detection voltage by subtracting the stored noise signal voltage from the temporary detection signal voltage. In this way, the charge reading operation of the photodiode PD1B is completed.

フォトダイオードPD2Aの電荷を読み出す時には、SW11とSW21をオフに、SW12とSW22をオンにする。これにより、第1コラム線52は電源VDDに、第2コラム線53は読出回路25に接続された状態になる。言い換えれば、TrA1の一方の制御電極は読出回路25に接続され、TrA2の他方の制御電極は電源VDDに接続され、電源VDD、第1コラム線52、TrA2、TrS、TrA1、第2コラム線53、読出回路25に至る経路が形成される。   When reading the charge of the photodiode PD2A, SW11 and SW21 are turned off, and SW12 and SW22 are turned on. As a result, the first column line 52 is connected to the power supply VDD, and the second column line 53 is connected to the readout circuit 25. In other words, one control electrode of TrA1 is connected to the readout circuit 25, the other control electrode of TrA2 is connected to the power supply VDD, and the power supply VDD, the first column line 52, TrA2, TrS, TrA1, and the second column line 53 are connected. A path to the readout circuit 25 is formed.

ノイズ読み出し処理では、読み出し対象の行のピクセルグループ51のSLCT、RST1およびRST2をオンにし、TG1A、TG1B、TG2AおよびTG2Bをオフにする。これにより、TrA1およびTrA2のゲートに基準電圧VRが印加されるので、TrA1およびTrA2がオンし、電源VDDから第1コラム線52、TrA2、TrSおよびTrA1を介して第2コラム線53に至る経路が形成され、第2コラム線53は雑音信号の電圧に設定される。読出回路25は、雑音信号の電圧を記憶する。そして、RST2をオフにする。なお、RST2をオンにすることにより、TrA1のゲート電圧はリセット電圧VRになり、それまでの状態にかかわらず一定の状態にリセットされる。   In the noise readout process, SLCT, RST1, and RST2 of the pixel group 51 in the readout target row are turned on, and TG1A, TG1B, TG2A, and TG2B are turned off. Thus, since the reference voltage VR is applied to the gates of TrA1 and TrA2, TrA1 and TrA2 are turned on, and the path from the power supply VDD to the second column line 53 via the first column line 52, TrA2, TrS, and TrA1 And the second column line 53 is set to the voltage of the noise signal. The readout circuit 25 stores the voltage of the noise signal. Then, RST2 is turned off. By turning on RST2, the gate voltage of TrA1 becomes the reset voltage VR, and is reset to a constant state regardless of the previous state.

次に信号(シグナル)読み出し処理を行う。この処理では、前の状態から、TG2Aをオンにする。これによりTrG2Aがオンし、フォトダイオードPD2Aの露光量に対応する電荷(検出信号)をTrA2のゲートに転送する。これに応じて、TrA2がオンし、電源VDDから第1コラム線52、TrA2、TrSおよびTrA1を介して第2コラム線53に至る経路が形成される。TrA2は、転送された電荷に対応する電圧を増幅してTrSおよびTrA1を介して第2コラム線53に出力する。これにより、第1コラム線52は仮検出信号の電圧に設定される。仮検出信号は、検出信号と雑音信号を合わせた信号で、その電圧は、雑音信号電圧と検出信号電圧の和となる。その後、再びTG2Aをオフにしてシグナル読み出し動作が終了する。   Next, a signal (signal) reading process is performed. In this process, TG2A is turned on from the previous state. Thereby, TrG2A is turned on, and a charge (detection signal) corresponding to the exposure amount of the photodiode PD2A is transferred to the gate of TrA2. Accordingly, TrA2 is turned on, and a path from the power supply VDD to the second column line 53 via the first column line 52, TrA2, TrS, and TrA1 is formed. TrA2 amplifies the voltage corresponding to the transferred charge and outputs it to the second column line 53 via TrS and TrA1. Thereby, the first column line 52 is set to the voltage of the temporary detection signal. The temporary detection signal is a signal obtained by combining the detection signal and the noise signal, and the voltage is the sum of the noise signal voltage and the detection signal voltage. Thereafter, TG2A is turned off again, and the signal reading operation is completed.

この後、SW11、SW12、SW21、SW22、SLCT、RST1、RST2、TG1A、TG1B、TG2AおよびTG2BをオフにしてADC動作を行う。読出回路25は、仮検出信号の電圧から、記憶してある雑音信号の電圧を減算して検出電圧を算出する。このようにして、フォトダイオードPD2Aの電荷読み出し動作が終了する。   Thereafter, SW11, SW12, SW21, SW22, SLCT, RST1, RST2, TG1A, TG1B, TG2A and TG2B are turned off to perform the ADC operation. The readout circuit 25 calculates a detection voltage by subtracting the stored noise signal voltage from the temporary detection signal voltage. In this way, the charge reading operation of the photodiode PD2A is completed.

次に、フォトダイオードPD2Bの電荷を読み出す時には、フォトダイオードPD2Aの電荷を読み出す時と同様に、SW11とSW21をオフに、SW12とSW22をオンにして、第1コラム線52は電源VDDに、第2コラム線53は読出回路25に接続された状態にする。この状態で、読み出し対象の行のシェアードピクセル51のSLCT、RST1およびRST2をオンにし、TG1A、TG1B、TG2AおよびTG2Bをオフにする。その後、RST2をオフにして、ノイズ読出処理を行う。続いて、前の状態から、TG2Bをオンにする。これによりTrG2Bがオンし、フォトダイオードPD2Bの露光量に対応する電荷(検出信号)をTrA2のゲートに転送して電圧に変換する。この電圧はTrA2で増幅されて、TrSおよびTrA1を介して第2コラム線53に仮検出信号として出力される。その後、再びTG2Aをオフにしてシグナル読み出し動作を終了する。   Next, when reading the charge of the photodiode PD2B, as in reading the charge of the photodiode PD2A, SW11 and SW21 are turned off, SW12 and SW22 are turned on, and the first column line 52 is connected to the power supply VDD. The two column lines 53 are connected to the read circuit 25. In this state, the SLCT, RST1, and RST2 of the shared pixel 51 in the read target row are turned on, and TG1A, TG1B, TG2A, and TG2B are turned off. Thereafter, RST2 is turned off and noise reading processing is performed. Subsequently, TG2B is turned on from the previous state. Thereby, TrG2B is turned on, and a charge (detection signal) corresponding to the exposure amount of the photodiode PD2B is transferred to the gate of TrA2 and converted into a voltage. This voltage is amplified by TrA2 and output as a temporary detection signal to the second column line 53 via TrS and TrA1. Thereafter, TG2A is turned off again to complete the signal reading operation.

この後、SW11、SW12、SW21、SW22、SLCT、RST1、RST2、TG1A、TG1B、TG2AおよびTG2BをオフにしてADC動作を行う。読出回路25は、仮検出信号の電圧から、記憶してある雑音信号の電圧を減算して検出電圧を算出する。このようにして、フォトダイオードPD2Bの電荷読み出し動作が終了する。   Thereafter, SW11, SW12, SW21, SW22, SLCT, RST1, RST2, TG1A, TG1B, TG2A and TG2B are turned off to perform the ADC operation. The readout circuit 25 calculates a detection voltage by subtracting the stored noise signal voltage from the temporary detection signal voltage. In this way, the charge reading operation of the photodiode PD2B is completed.

以上のようにして、シェアードピクセル51の4個のフォトダイオードに蓄積された電荷が読み出される。なお、図の従来例では、読出動作時には電源線14とコラム信号線13の間は2個のトランジスタTrAとTrSが接続されたのに対して、第1実施形態では、第1および第2コラム線52、53の間には3個のトランジスタTrA1とTrSとTrA2が接続される。しかし、TrA1とTrA2の一方にはリセット電圧VRが印加され、低抵抗状態になるので、従来例と同様の信号強度を得ることが可能である。   As described above, the charges accumulated in the four photodiodes of the shared pixel 51 are read out. In the conventional example of the figure, two transistors TrA and TrS are connected between the power supply line 14 and the column signal line 13 during the read operation, whereas in the first embodiment, the first and second columns are connected. Three transistors TrA1, TrS and TrA2 are connected between the lines 52 and 53. However, since the reset voltage VR is applied to one of TrA1 and TrA2 and enters a low resistance state, it is possible to obtain the same signal strength as in the conventional example.

第1実施形態では、第1グループの2個のフォトダイオードPD1AとPD1Bの電荷を読み出す時と、第2グループの2個のフォトダイオードPD2AとPD2Bの電荷を読み出す時とで、スイッチユニット54、55により第1および第2コラム線52、53の接続を切り替えて、TrA1とTrA2の電源VDDおよび読出回路25に対する関係が対称になるようにしている。   In the first embodiment, the switch units 54 and 55 are used when reading the charges of the two photodiodes PD1A and PD1B in the first group and when reading the charges of the two photodiodes PD2A and PD2B of the second group. Thus, the connection of the first and second column lines 52 and 53 is switched so that the relationship between the TrA1 and TrA2 with respect to the power supply VDD and the readout circuit 25 is symmetric.

なお、対称性を維持する必要がない場合には、スイッチユニット54、55を設けずに、第1および第2コラム線52、53と電源VDDおよび読出回路25に対する関係が固定であるように構成することも可能である。言い換えれば、第1コラム線52をコラム信号線として読出回路25に接続し、第2コラム線53を電源線として電源VDDに接続する。   When it is not necessary to maintain symmetry, the switch units 54 and 55 are not provided, and the relationship between the first and second column lines 52 and 53, the power supply VDD, and the readout circuit 25 is fixed. It is also possible to do. In other words, the first column line 52 is connected to the readout circuit 25 as a column signal line, and the second column line 53 is connected to the power supply VDD as a power supply line.

図13は、第2実施形態の固体撮像素子のピクセルアレイ1を形成するピクセルグループ61の構成を示す図である。図13では、1個のピクセルグループのみを示したが、コラム方向に複数のピクセルグループ61が配列され、各ピクセルグループは共通の第1コラム線52および第2コラム線53に接続される。2本のコラム線52および53は、スイッチユニット54および55を介して電源VDDまたは読出回路55に接続される。スイッチユニット54は2個のスイッチSW11とSW12を有し、スイッチユニット55は2個のスイッチSW21とSW22を有し、スイッチSW11とSW21が対応した動作を行い、スイッチSW12とSW22が対応した動作を行う。すなわち、スイッチSW11とSW21が導通(オン)状態の時には、スイッチSW12とSW22が非導通(オフ)状態になり、第1コラム線52は読出回路25に接続した状態になり、第2コラム線53は電源VDDに接続された状態になる。スイッチSW11とSW21がオフ状態の時には、スイッチSW12とSW22がオン状態になり、第1コラム線52は電源VDDに接続した状態になり、第2コラム線53は読出回路25に接続された状態になる。   FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of a pixel group 61 that forms the pixel array 1 of the solid-state imaging device according to the second embodiment. Although only one pixel group is shown in FIG. 13, a plurality of pixel groups 61 are arranged in the column direction, and each pixel group is connected to a common first column line 52 and second column line 53. Two column lines 52 and 53 are connected to power supply VDD or readout circuit 55 via switch units 54 and 55. The switch unit 54 includes two switches SW11 and SW12, and the switch unit 55 includes two switches SW21 and SW22. The switches SW11 and SW21 perform corresponding operations, and the switches SW12 and SW22 perform corresponding operations. Do. That is, when the switches SW11 and SW21 are in the conductive (on) state, the switches SW12 and SW22 are in the nonconductive (off) state, the first column line 52 is connected to the readout circuit 25, and the second column line 53 is connected. Is connected to the power supply VDD. When the switches SW11 and SW21 are in the off state, the switches SW12 and SW22 are in the on state, the first column line 52 is connected to the power supply VDD, and the second column line 53 is connected to the readout circuit 25. Become.

上記のようなピクセルグループ61の列、第1および第2コラム線52、53および読出回路25の組みが、ロウ方向に複数組み配列される。   A plurality of sets of columns of the pixel group 61 as described above, the first and second column lines 52 and 53, and the readout circuit 25 are arranged in the row direction.

図13に示すように、ピクセルグループ61は、第1シェアードピクセルと、第2シェアードピクセルと、を有する。第1シェアードピクセルは、アノードがグランドに接続された2個のフォトダイオードPD1A、PD1Bと、フォトダイオードPD1Aのカソードに接続された読み出し用トランジスタTrG1Aと、フォトダイオードPD1Bのカソードに接続された読み出し用トランジスタTrG1Bと、リセット電圧線15と2個の読み出し用トランジスタTrG1AおよびTrG1Bの間に接続された基準用(リセット用)トランジスタTrR1と、ゲートが2個の読み出し用トランジスタTrG1AおよびTrG1Bと基準用トランジスタTrR1の接続ノードに接続され、一方の被制御電極が第2コラム線53に接続された増幅用トランジスタTrA1と、を有する。第2シェアードピクセルは、アノードがグランドに接続された2個のフォトダイオードPD2A、PD2Bと、フォトダイオードPD2Aのカソードに接続された読み出し用トランジスタTrG2Aと、フォトダイオードPD2Bのカソードに接続された読み出し用トランジスタTrG2Bと、リセット電圧線15と2個の読み出し用トランジスタTrG2AおよびTrG2Bの間に接続された基準用(リセット用)トランジスタTrR2と、ゲートが2個の読み出し用トランジスタTrG2AおよびTrG2Bと基準用トランジスタTrR2の接続ノードに接続され、一方の被制御電極が第1コラム線52に接続された増幅用トランジスタTrA2と、を有する。増幅用トランジスタTrA1の他方の被制御電極は増幅用トランジスタTrA2の他方の被制御電極に接続される。従って、1個のピクセルグループ61は、4個のフォトダイオードPD1A、PD1B、PD2AおよびPD2Bを有し、4個のフォトダイオードPD1A、PD1B、PD2AおよびPD2Bに蓄積された電荷は時分割で読み出される。なお、図示の第1および第2シェアードピクセルのリセット電圧線15を含むリセット電圧線は、行の端にスイッチを設けて、行ごとに独立して電圧を供給可能なように構成されている。ここでは、第1シェアードピクセルのリセット電圧線15に印加する電圧をVR1で、第2シェアードピクセルのリセット電圧線15に印加する電圧をVR2で表す。   As illustrated in FIG. 13, the pixel group 61 includes a first shared pixel and a second shared pixel. The first shared pixel includes two photodiodes PD1A and PD1B whose anodes are connected to the ground, a reading transistor TrG1A connected to the cathode of the photodiode PD1A, and a reading transistor connected to the cathode of the photodiode PD1B. TrG1B, a reference (reset) transistor TrR1 connected between the reset voltage line 15 and the two readout transistors TrG1A and TrG1B, a gate having two readout transistors TrG1A and TrG1B and the reference transistor TrR1 An amplifying transistor TrA1 connected to the connection node and having one controlled electrode connected to the second column line 53; The second shared pixel includes two photodiodes PD2A and PD2B whose anodes are connected to the ground, a reading transistor TrG2A connected to the cathode of the photodiode PD2A, and a reading transistor connected to the cathode of the photodiode PD2B. TrG2B, a reference (reset) transistor TrR2 connected between the reset voltage line 15 and the two read transistors TrG2A and TrG2B, a gate having two read transistors TrG2A and TrG2B, and a reference transistor TrR2 An amplifying transistor TrA2 connected to the connection node and having one controlled electrode connected to the first column line 52; The other controlled electrode of the amplifying transistor TrA1 is connected to the other controlled electrode of the amplifying transistor TrA2. Accordingly, one pixel group 61 includes four photodiodes PD1A, PD1B, PD2A, and PD2B, and charges accumulated in the four photodiodes PD1A, PD1B, PD2A, and PD2B are read out in a time division manner. The reset voltage lines including the reset voltage lines 15 of the first and second shared pixels shown in the figure are configured so that a voltage can be supplied independently for each row by providing a switch at the end of the row. Here, the voltage applied to the reset voltage line 15 of the first shared pixel is represented by VR1, and the voltage applied to the reset voltage line 15 of the second shared pixel is represented by VR2.

第1実施形態と同様に、図示していないピクセル制御回路が、読み出し信号TG1A、TG1B、TG2A、TG2B、リセット信号RST1、RST2を発生し、対応するトランジスタに印加される。   Similar to the first embodiment, a pixel control circuit (not shown) generates read signals TG1A, TG1B, TG2A, TG2B, and reset signals RST1, RST2, and applies them to the corresponding transistors.

図14は、図13の第2実施形態の構成で、1個のピクセルグループ61の第1および第2コラム線52、53との接続コンタクトの配置および配線例を示す図である。図14において、参照番号31は一方のシェアードピクセルのTrA1のゲート信号線を、34は他方のシェアードピクセルのTrA2のゲート信号線を、示す。また、参照番号57はTrA1の第2コラム線53とのコンタクトを、58はTrA2の第1コラム線52とのコンタクトを、示す。図14に示すように、4個のフォトダイオード(ピクセル)を有する1個のピクセルグループ61に対して、2本のゲート信号線および2個のコンタクトを配置する。図8の従来例に比べて、コンタクト数が1個少ない分共有回路のレイアウト面積が小さい。これにより、フォトダイオードの面積の比率を大きくでき、感度が向上する。   FIG. 14 is a diagram showing an arrangement and wiring example of connection contacts with the first and second column lines 52 and 53 of one pixel group 61 in the configuration of the second embodiment of FIG. In FIG. 14, reference numeral 31 indicates the gate signal line of the TrA1 of one shared pixel, and 34 indicates the gate signal line of the TrA2 of the other shared pixel. Reference numeral 57 denotes a contact with the second column line 53 of TrA1, and 58 denotes a contact with the first column line 52 of TrA2. As shown in FIG. 14, two gate signal lines and two contacts are arranged for one pixel group 61 having four photodiodes (pixels). Compared to the conventional example of FIG. 8, the layout area of the shared circuit is smaller by one contact number. Thereby, the ratio of the area of the photodiode can be increased, and the sensitivity is improved.

図15は、図13に示した第2実施形態のピクセルグループ61の4個のPD1A、PD1B、PD2AおよびPD2Bに蓄積された電荷を読み出す動作を示すタイムチャートである。4個のフォトダイオードPDの読み出しは時分割で行われ、それぞれの読み出し動作は図2で説明した動作と同様にノイズ読み出し、シグナル読み出し、およびADC動作で構成される。図15のタイムチャートではADC動作は省略している。   FIG. 15 is a time chart showing an operation of reading out charges accumulated in the four PD1A, PD1B, PD2A, and PD2B of the pixel group 61 of the second embodiment shown in FIG. The readout of the four photodiodes PD is performed in a time-sharing manner, and each readout operation is configured by noise readout, signal readout, and ADC operation similarly to the operation described in FIG. In the time chart of FIG. 15, the ADC operation is omitted.

フォトダイオードPD1Aの電荷を読み出す時には、SW11とSW21をオンに、SW12とSW22をオフにする。これにより、第1コラム線52は読出回路25に、第2コラム線53は電源VDDに接続された状態になる。言い換えれば、TrA1の一方の制御電極はVDDに接続され、TrA2の他方の制御電極は読出回路25に接続され、電源VDD、第2コラム線53、TrA1、TrA2、第1コラム線52、読出回路25に至る経路が形成される。   When reading the charge of the photodiode PD1A, SW11 and SW21 are turned on, and SW12 and SW22 are turned off. As a result, the first column line 52 is connected to the readout circuit 25 and the second column line 53 is connected to the power supply VDD. In other words, one control electrode of TrA1 is connected to VDD, the other control electrode of TrA2 is connected to readout circuit 25, and power supply VDD, second column line 53, TrA1, TrA2, first column line 52, readout circuit A route to 25 is formed.

この状態で読み出し処理を行う。ノイズ読み出し処理では、読み出し対象の行のピクセルグループ51のRST1およびRST2をオンにし、TG1A、TG1B、TG2AおよびTG2Bをオフにし、VR1およびVR2をオン(高基準電圧)にする。これにより、TrA1およびTrA2のゲートに高基準電圧が印加されるので、TrA1およびTrA2がオンし、電源VDDから第2コラム線53、TrA1およびTrA2を介して第1コラム線52に至る経路が形成され、第1コラム線52は雑音信号(リセットノイズ信号)の電圧(Nレベル)に設定される。読出回路25は、雑音信号の電圧を記憶する。そして、RST1をオフにする。なお、RST1をオンにすることにより、TrA1のゲート電圧は高基準電圧になり、それまでの状態にかかわらず一定の状態にリセットされる。なお、読み出し対象以外の行のピクセルグループのRST1およびRST2をオンにし、VR1およびVR2をオフ(低電圧)にして、TrA1およびTrA2をオフ、すなわち高抵抗状態にする。以下、読み出し対象以外の行については、この条件が維持される。   Read processing is performed in this state. In the noise readout process, RST1 and RST2 of the pixel group 51 in the readout target row are turned on, TG1A, TG1B, TG2A, and TG2B are turned off, and VR1 and VR2 are turned on (high reference voltage). As a result, since a high reference voltage is applied to the gates of TrA1 and TrA2, TrA1 and TrA2 are turned on, and a path from the power supply VDD to the first column line 52 via the second column line 53, TrA1 and TrA2 is formed. Then, the first column line 52 is set to the voltage (N level) of the noise signal (reset noise signal). The readout circuit 25 stores the voltage of the noise signal. Then, RST1 is turned off. When RST1 is turned on, the gate voltage of TrA1 becomes a high reference voltage, and is reset to a constant state regardless of the previous state. Note that RST1 and RST2 of pixel groups in rows other than the read target are turned on, VR1 and VR2 are turned off (low voltage), and TrA1 and TrA2 are turned off, that is, in a high resistance state. Hereinafter, this condition is maintained for rows other than the read target.

次に信号(シグナル)読み出し処理を行う。この処理では、前の状態から、TG1Aをオンにする。これによりTrG1Aがオンし、フォトダイオードPD1Aの露光量に対応する電荷(検出信号)をTrA1のゲートに転送する。これに応じて、TrA1がオンし、電源VDDから第2コラム線53、TrA1およびTrA2を介して第1コラム線52に至る経路が形成される。TrA1は、転送された電荷に対応する電圧を増幅してTrA2を介して第1コラム線52に出力する。これにより、第1コラム線52は仮検出信号の電圧に設定される。仮検出信号は、検出信号と雑音信号を合わせた信号で、その電圧は、雑音信号電圧と検出信号電圧の和となる。その後、再びTG1Aをオフにしてシグナル読み出し動作が終了する。   Next, a signal (signal) reading process is performed. In this process, TG1A is turned on from the previous state. Thereby, TrG1A is turned on, and a charge (detection signal) corresponding to the exposure amount of the photodiode PD1A is transferred to the gate of TrA1. Accordingly, TrA1 is turned on, and a path from the power supply VDD to the first column line 52 via the second column line 53, TrA1, and TrA2 is formed. TrA1 amplifies the voltage corresponding to the transferred charge and outputs it to the first column line 52 via TrA2. Thereby, the first column line 52 is set to the voltage of the temporary detection signal. The temporary detection signal is a signal obtained by combining the detection signal and the noise signal, and the voltage is the sum of the noise signal voltage and the detection signal voltage. Thereafter, TG1A is turned off again, and the signal reading operation is completed.

この後、SW11、SW12、SW21、SW22、TG1A、TG1B、TG2AおよびTG2Bをオフにして、RST1およびRST2をオンにし、VR1およびVR2をオフにして、ADC動作を行う。読出回路25は、仮検出信号の電圧から、記憶してある雑音信号の電圧を減算して検出電圧を算出する。このようにして、フォトダイオードPD1Aの電荷読み出し動作が終了する。   Thereafter, SW11, SW12, SW21, SW22, TG1A, TG1B, TG2A and TG2B are turned off, RST1 and RST2 are turned on, VR1 and VR2 are turned off, and the ADC operation is performed. The readout circuit 25 calculates a detection voltage by subtracting the stored noise signal voltage from the temporary detection signal voltage. In this way, the charge reading operation of the photodiode PD1A is completed.

次に、フォトダイオードPD1Bの電荷を読み出す時には、フォトダイオードPD1Aの電荷を読み出す時と同様に、SW11とSW21をオンに、SW12とSW22をオフにして、第1コラム線52は読出回路25に、第2コラム線53は電源VDDに接続された状態にする。この状態で、読み出し対象の行のシェアードピクセル51のRST1およびRST2をオンにし、TG1A、TG1B、TG2AおよびTG2Bをオフにし、VR1およびVR2をオン(高基準電圧)にする。その後、RST1をオフにして、ノイズ読出処理を行う。続いて、前の状態から、TG1Bをオンにする。これによりTrG1Bがオンし、フォトダイオードPD1Bの露光量に対応する電荷(検出信号)をTrA1のゲートに転送して電圧に変換する。この電圧はTrA1で増幅されて、TrA2を介して第1コラム線52に仮検出信号として出力される。その後、再びTG1Aをオフにしてシグナル読み出し動作を終了する。   Next, when reading the charge of the photodiode PD1B, similarly to reading the charge of the photodiode PD1A, SW11 and SW21 are turned on, SW12 and SW22 are turned off, and the first column line 52 is connected to the readout circuit 25. The second column line 53 is connected to the power supply VDD. In this state, RST1 and RST2 of the shared pixel 51 in the row to be read are turned on, TG1A, TG1B, TG2A and TG2B are turned off, and VR1 and VR2 are turned on (high reference voltage). Thereafter, RST1 is turned off and noise reading processing is performed. Subsequently, TG1B is turned on from the previous state. Thereby, TrG1B is turned on, and a charge (detection signal) corresponding to the exposure amount of the photodiode PD1B is transferred to the gate of TrA1 and converted into a voltage. This voltage is amplified by TrA1 and output as a temporary detection signal to the first column line 52 via TrA2. Thereafter, TG1A is turned off again to complete the signal reading operation.

この後、SW11、SW12、SW21、SW22、TG1A、TG1B、TG2AおよびTG2Bをオフにし、RST1、RST2、をオンにし、VR1およびVR2をオフにしてADC動作を行う。読出回路25は、仮検出信号の電圧から、記憶してある雑音信号の電圧を減算して検出電圧を算出する。このようにして、フォトダイオードPD1Bの電荷読み出し動作が終了する。   Thereafter, SW11, SW12, SW21, SW22, TG1A, TG1B, TG2A and TG2B are turned off, RST1 and RST2 are turned on, and VR1 and VR2 are turned off to perform the ADC operation. The readout circuit 25 calculates a detection voltage by subtracting the stored noise signal voltage from the temporary detection signal voltage. In this way, the charge reading operation of the photodiode PD1B is completed.

フォトダイオードPD2Aの電荷を読み出す時には、SW11とSW21をオフに、SW12とSW22をオンにする。これにより、第1コラム線52は電源VDDに、第2コラム線53は読出回路25に接続された状態になる。言い換えれば、TrA1の一方の制御電極は読出回路25に接続され、TrA2の他方の制御電極は電源VDDに接続され、電源VDD、第1コラム線52、TrA2、TrA1、第2コラム線53、読出回路25に至る経路が形成される。   When reading the charge of the photodiode PD2A, SW11 and SW21 are turned off, and SW12 and SW22 are turned on. As a result, the first column line 52 is connected to the power supply VDD, and the second column line 53 is connected to the readout circuit 25. In other words, one control electrode of TrA1 is connected to the readout circuit 25, the other control electrode of TrA2 is connected to the power supply VDD, the power supply VDD, the first column line 52, TrA2, TrA1, the second column line 53, and the readout. A path to the circuit 25 is formed.

ノイズ読み出し処理では、読み出し対象の行のピクセルグループ61のRST1およびRST2をオンにし、TG1A、TG1B、TG2AおよびTG2Bをオフにし、VR1およびVR2をオンにする。これにより、TrA1およびTrA2のゲートに基準電圧が印加されるので、TrA1およびTrA2がオンし、電源VDDから第1コラム線52、TrA2およびTrA1を介して第2コラム線53に至る経路が形成され、第2コラム線53は雑音信号の電圧に設定される。読出回路25は、雑音信号の電圧を記憶する。そして、RST2をオフにする。なお、RST2をオンにすることにより、TrA2のゲート電圧は基準電圧になり、それまでの状態にかかわらず一定の状態にリセットされる。   In the noise readout process, RST1 and RST2 of the pixel group 61 in the readout target row are turned on, TG1A, TG1B, TG2A, and TG2B are turned off, and VR1 and VR2 are turned on. Thereby, since the reference voltage is applied to the gates of TrA1 and TrA2, TrA1 and TrA2 are turned on, and a path from the power supply VDD to the second column line 53 via the first column line 52, TrA2 and TrA1 is formed. The second column line 53 is set to the voltage of the noise signal. The readout circuit 25 stores the voltage of the noise signal. Then, RST2 is turned off. By turning on RST2, the gate voltage of TrA2 becomes the reference voltage, and is reset to a constant state regardless of the previous state.

次に信号(シグナル)読み出し処理を行う。この処理では、前の状態から、VR2をオフし、TG2Aをオンにする。これによりTrG2Aがオンし、フォトダイオードPD2Aの露光量に対応する電荷(検出信号)をTrA2のゲートに転送する。これに応じて、TrA2がオンし、電源VDDから第1コラム線52、TrA2、TrSおよびTrA1を介して第2コラム線53に至る経路が形成される。TrA2は、転送された電荷に対応する電圧を増幅してTrSおよびTrA1を介して第1コラム線52に出力する。これにより、第1コラム線52は仮検出信号の電圧に設定される。仮検出信号は、検出信号と雑音信号を合わせた信号で、その電圧は、雑音信号電圧と検出信号電圧の和となる。その後、再びTG2Aをオフにしてシグナル読み出し動作が終了する。   Next, a signal (signal) reading process is performed. In this process, VR2 is turned off and TG2A is turned on from the previous state. Thereby, TrG2A is turned on, and a charge (detection signal) corresponding to the exposure amount of the photodiode PD2A is transferred to the gate of TrA2. Accordingly, TrA2 is turned on, and a path from the power supply VDD to the second column line 53 via the first column line 52, TrA2, TrS, and TrA1 is formed. TrA2 amplifies the voltage corresponding to the transferred charge and outputs it to the first column line 52 via TrS and TrA1. Thereby, the first column line 52 is set to the voltage of the temporary detection signal. The temporary detection signal is a signal obtained by combining the detection signal and the noise signal, and the voltage is the sum of the noise signal voltage and the detection signal voltage. Thereafter, TG2A is turned off again, and the signal reading operation is completed.

この後、SW11、SW12、SW21、SW22、TG1A、TG1B、TG2AおよびTG2Bをオフにし、RST1およびRST2をオンにし、VR1およびVR2をオフにしてADC動作を行う。読出回路25は、仮検出信号の電圧から、記憶してある雑音信号の電圧を減算して検出電圧を算出する。このようにして、フォトダイオードPD2Aの電荷読み出し動作が終了する。   Thereafter, SW11, SW12, SW21, SW22, TG1A, TG1B, TG2A and TG2B are turned off, RST1 and RST2 are turned on, and VR1 and VR2 are turned off to perform the ADC operation. The readout circuit 25 calculates a detection voltage by subtracting the stored noise signal voltage from the temporary detection signal voltage. In this way, the charge reading operation of the photodiode PD2A is completed.

次に、フォトダイオードPD2Bの電荷を読み出す時には、フォトダイオードPD2Aの電荷を読み出す時と同様に、SW11とSW21をオフに、SW12とSW22をオンにして、第1コラム線52は電源VDDに、第2コラム線53は読出回路25に接続された状態にする。この状態で、読み出し対象の行のシェアードピクセル51のRST1およびRST2をオンにし、TG1A、TG1B、TG2AおよびTG2Bをオフにし、VR1およびVR2をオンにする。その後、RST2をオフにして、ノイズ読出処理を行う。続いて、前の状態から、VR2をオフにし、TG2Bをオンにする。これによりTrG2Bがオンし、フォトダイオードPD2Bの露光量に対応する電荷(検出信号)をTrA2のゲートに転送して電圧に変換する。この電圧はTrA2で増幅されて、TrA1を介して第2コラム線53に仮検出信号として出力される。その後、再びTG2Aをオフにしてシグナル読み出し動作を終了する。   Next, when reading the charge of the photodiode PD2B, as in reading the charge of the photodiode PD2A, SW11 and SW21 are turned off, SW12 and SW22 are turned on, and the first column line 52 is connected to the power supply VDD. The two column lines 53 are connected to the read circuit 25. In this state, RST1 and RST2 of the shared pixel 51 in the row to be read are turned on, TG1A, TG1B, TG2A and TG2B are turned off, and VR1 and VR2 are turned on. Thereafter, RST2 is turned off and noise reading processing is performed. Subsequently, VR2 is turned off and TG2B is turned on from the previous state. Thereby, TrG2B is turned on, and a charge (detection signal) corresponding to the exposure amount of the photodiode PD2B is transferred to the gate of TrA2 and converted into a voltage. This voltage is amplified by TrA2 and output as a temporary detection signal to the second column line 53 via TrA1. Thereafter, TG2A is turned off again to complete the signal reading operation.

この後、SW11、SW12、SW21、SW22、TG1A、TG1B、TG2AおよびTG2Bをオフにし、RST1およびRST2をオンにし、VR1およびVR2をオフにしてADC動作を行う。読出回路25は、仮検出信号の電圧から、記憶してある雑音信号の電圧を減算して検出電圧を算出する。このようにして、フォトダイオードPD2Bの電荷読み出し動作が終了する。   Thereafter, SW11, SW12, SW21, SW22, TG1A, TG1B, TG2A and TG2B are turned off, RST1 and RST2 are turned on, and VR1 and VR2 are turned off to perform the ADC operation. The readout circuit 25 calculates a detection voltage by subtracting the stored noise signal voltage from the temporary detection signal voltage. In this way, the charge reading operation of the photodiode PD2B is completed.

以上のようにして、シェアードピクセル51の4個のフォトダイオードに蓄積された電荷が読み出される。なお、図6の従来例では、読出動作時には電源線14とコラム信号線13の間は1個のトランジスタTrAが接続されたのに対して、第2実施形態では、第1および第2コラム線52、53の間には2個のトランジスタTrA1とTrA2が接続される。しかし、TrA1とTrA2の一方にはリセット電圧VRが印加され、低抵抗状態になるので、従来例と同様の信号強度を得ることが可能である。   As described above, the charges accumulated in the four photodiodes of the shared pixel 51 are read out. In the conventional example of FIG. 6, one transistor TrA is connected between the power supply line 14 and the column signal line 13 during the read operation, whereas in the second embodiment, the first and second column lines are connected. Between the transistors 52 and 53, two transistors TrA1 and TrA2 are connected. However, since the reset voltage VR is applied to one of TrA1 and TrA2 and enters a low resistance state, it is possible to obtain the same signal strength as in the conventional example.

第2実施形態では、第1グループの2個のフォトダイオードPD1AとPD1Bの電荷を読み出す時と、第2グループの2個のフォトダイオードPD2AとPD2Bの電荷を読み出す時とで、スイッチユニット54、55により第1および第2コラム線52、53の接続を切り替えて、TrA1とTrA2の電源VDDおよび読出回路25に対する関係が対称になるようにしている。   In the second embodiment, the switch units 54 and 55 are used when reading the charges of the two photodiodes PD1A and PD1B of the first group and when reading the charges of the two photodiodes PD2A and PD2B of the second group. Thus, the connection of the first and second column lines 52 and 53 is switched so that the relationship between the TrA1 and TrA2 with respect to the power supply VDD and the readout circuit 25 is symmetric.

なお、対称性を維持する必要がない場合には、スイッチユニット54、55を設けずに、第1および第2コラム線52、53と電源VDDおよび読出回路25に対する関係が固定であるように構成することも可能である。   When it is not necessary to maintain symmetry, the switch units 54 and 55 are not provided, and the relationship between the first and second column lines 52 and 53, the power supply VDD, and the readout circuit 25 is fixed. It is also possible to do.

さらに、第2実施形態では、読出し対象行以外のシェアードピクセルでは、第1および第2コラム線42と53の間に2個の高抵抗状態のTrA1およびTrA2が直列に接続されるので、1個のTrAが接続される従来例に比べて高抵抗にできる。そのため、読出し対象行以外のシェアードピクセルからの電荷の漏れ出しやノイズの影響を低減するための制御が容易に行える。   Furthermore, in the second embodiment, in the shared pixel other than the read target row, two high resistance state TrA1 and TrA2 are connected in series between the first and second column lines 42 and 53, so As compared with the conventional example in which the TrA is connected, the resistance can be increased. Therefore, it is possible to easily perform control for reducing the leakage of electric charges from the shared pixels other than the read target row and the influence of noise.

以上、本発明の実施形態を説明したが、各種の変形例が可能であるのはいうまでもない。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, it cannot be overemphasized that various modifications are possible.

例えば、ADC回路を含む読出回路はどのようなものを使用してもよく、ノイズ読出し処理を行わない方式のものでもよい。   For example, any readout circuit including an ADC circuit may be used, and a system that does not perform noise readout processing may be used.

また、1シェアードピクセルが有するフォトダイオードの個数は各種の変形例が可能である。   Various variations of the number of photodiodes included in one shared pixel are possible.

図1は、従来例の固体撮像素子のピクセルとADC回路の部分の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a pixel and an ADC circuit portion of a conventional solid-state imaging device. 図2は、図1の従来例の動作を示すタイムチャートである。FIG. 2 is a time chart showing the operation of the conventional example of FIG. 図3は、別の従来例の固体撮像素子のピクセルと読出回路の部分の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a pixel and a readout circuit portion of another conventional solid-state imaging device. 図4は、図3の従来例の動作を示すタイムチャートである。FIG. 4 is a time chart showing the operation of the conventional example of FIG. 図5は、図3の従来例の共有回路部分のレイアウト例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a layout example of the shared circuit portion of the conventional example of FIG. 図6は、別の従来例の固体撮像素子のピクセルと読出回路の部分の構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a pixel and a readout circuit portion of another conventional solid-state imaging device. 図7は、図6の従来例の動作を示すタイムチャートである。FIG. 7 is a time chart showing the operation of the conventional example of FIG. 図8は、図6の従来例の共有回路部分のレイアウト例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a layout example of the shared circuit portion of the conventional example of FIG. 図9は、実施形態の固体撮像素子の一般的な構成を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram illustrating a general configuration of the solid-state imaging device of the embodiment. 図10は、第1実施形態の固体撮像素子のピクセルと読出回路の部分の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a pixel and a readout circuit portion of the solid-state imaging device according to the first embodiment. 図11は、図10の第1実施形態の固体撮像素子の共有回路部分のレイアウト例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a layout example of the shared circuit portion of the solid-state imaging device according to the first embodiment of FIG. 図12は、図10の第1実施形態の固体撮像素子の動作を示すタイムチャートである。FIG. 12 is a time chart showing the operation of the solid-state imaging device of the first embodiment shown in FIG. 図13は、第2実施形態の固体撮像素子のピクセルと読出回路の部分の構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of a pixel and a readout circuit portion of the solid-state imaging device according to the second embodiment. 図14は、図13の第2実施形態の固体撮像素子の共有回路部分のレイアウト例を示す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating a layout example of the shared circuit portion of the solid-state imaging device according to the second embodiment of FIG. 図15は、図13の第1実施形態の固体撮像素子の動作を示すタイムチャートである。FIG. 15 is a time chart showing the operation of the solid-state imaging device of the first embodiment shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

15 基準(リセット)電源線
25 読出回路
51、61 ピクセルグループ
52 第1コラム線
53 第2コラム線
54 第1スイッチ回路
55 第2スイッチ回路
PD1A、PD1B、PD2A、PD2B フォトダイオード
TrG1A、TrG1B、TrG2A、TrG2B 読出し用トランジスタ
TrR1、TrR2 リセット用トランジスタ
TrA1、TrA2 増幅用トランジスタ
TrS 選択用トランジスタ
15 Reference (Reset) Power Line 25 Read Circuit 51, 61 Pixel Group 52 First Column Line 53 Second Column Line 54 First Switch Circuit 55 Second Switch Circuit PD1A, PD1B, PD2A, PD2B Photodiode TrG1A, TrG1B, TrG2A, TrG2B Read transistor TrR1, TrR2 Reset transistor TrA1, TrA2 Amplify transistor TrS Select transistor

Claims (8)

2次元に配列された複数のピクセルを有するピクセルアレイと、
前記ピクセルアレイの各コラムごとに設けられた複数のコラム信号線と、を備える固体撮像素子であって、
各ピクセルは、
フォトダイオードと、
前記フォトダイオードに接続された読み出し用トランジスタと、
前記読み出し用トランジスタと基準信号線の間に接続された基準用トランジスタと、
ゲートが前記読み出し用トランジスタおよび基準用トランジスタの接続ノードに接続された増幅用トランジスタと、を備え、
各コラムの隣接する2個の前記ピクセルがグループをなし、
各グループは、前記グループの2個の前記増幅用トランジスタの間に接続された選択用トランジスタを備え、
前記2個の増幅用トランジスタの一方が前記コラム信号線に接続され、他方が電源線に接続されている、ことを特徴とする固体撮像素子。
A pixel array having a plurality of pixels arranged in two dimensions;
A plurality of column signal lines provided for each column of the pixel array, and a solid-state imaging device comprising:
Each pixel is
A photodiode;
A read transistor connected to the photodiode;
A reference transistor connected between the read transistor and a reference signal line;
An amplifying transistor having a gate connected to a connection node of the reading transistor and the reference transistor;
Two adjacent pixels in each column form a group,
Each group includes a selection transistor connected between the two amplification transistors of the group,
One of the two amplifying transistors is connected to the column signal line, and the other is connected to a power supply line.
各グループの一方のピクセルの前記フォトダイオードの出力を読み出し時には、前記一方のピクセルの前記読み出し用トランジスタをオンし、前記基準用トランジスタをオフし、前記選択用トランジスタをオンし、他方のピクセルの前記読み出し用トランジスタをオフし、前記基準用トランジスタをオンして前記増幅用トランジスタをオンにする請求項1に記載の固体撮像素子。   When reading the output of the photodiode of one pixel of each group, the readout transistor of the one pixel is turned on, the reference transistor is turned off, the selection transistor is turned on, and the output of the other pixel is turned on. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein a reading transistor is turned off, the reference transistor is turned on, and the amplification transistor is turned on. 各ピクセルは、複数個の前記フォトダイオードと、前記複数個のフォトダイオードにそれぞれ対応する複数個の前記読み出し用トランジスタと、を備えるシェアードピクセルであり、前記複数個の読み出し用トランジスタは、前記基準用トランジスタに共通に接続される請求項1または2に記載の固体撮像素子。   Each pixel is a shared pixel comprising a plurality of photodiodes and a plurality of readout transistors respectively corresponding to the plurality of photodiodes, and the plurality of readout transistors are used for the reference The solid-state imaging device according to claim 1, which is commonly connected to the transistors. 前記電源線は、各コラムごとに設けられ、
各コラムごとに設けられた前記コラム信号線と前記電源線を、一方が電源に、他方が読出回路に接続された第1状態と、一方が読出回路に、他方が電源に接続された第2状態と、の間で切り替えるスイッチ回路を備える請求項1から3のいずれか1項に記載の固体撮像素子。
The power line is provided for each column,
The column signal line and the power supply line provided for each column, one state where one is connected to the power supply and the other is connected to the readout circuit, and the second state where one is connected to the readout circuit and the other is connected to the power supply The solid-state image sensor of any one of Claim 1 to 3 provided with the switch circuit switched between a state.
2次元に配列された複数のピクセルを有するピクセルアレイと、
前記ピクセルアレイの各コラムごとに設けられた複数のコラム信号線と、を備える固体撮像素子であって、
各ピクセルは、
フォトダイオードと、
前記フォトダイオードに接続された読み出し用トランジスタと、
前記読み出し用トランジスタと基準信号線の間に接続された基準用トランジスタと、
ゲートが前記読み出し用トランジスタおよび基準用トランジスタの接続ノードに接続される増幅用トランジスタと、を備え、
各コラムの隣接する2個の前記ピクセルがグループをなし、
各グループの2個の前記増幅用トランジスタは接続され、
前記2個の増幅用トランジスタの一方が前記コラム信号線に接続され、他方が電源線に接続されている、ことを特徴とする固体撮像素子。
A pixel array having a plurality of pixels arranged in two dimensions;
A plurality of column signal lines provided for each column of the pixel array, and a solid-state imaging device comprising:
Each pixel is
A photodiode;
A read transistor connected to the photodiode;
A reference transistor connected between the read transistor and a reference signal line;
An amplifying transistor having a gate connected to a connection node of the readout transistor and the reference transistor,
Two adjacent pixels in each column form a group,
The two amplifying transistors in each group are connected,
One of the two amplifying transistors is connected to the column signal line, and the other is connected to a power supply line.
各グループの一方のピクセルの前記フォトダイオードの出力を読み出し時には、前記一方のピクセルの前記読み出し用トランジスタをオンし、前記基準用トランジスタをオフし、他方のピクセルの前記読み出し用トランジスタをオフし、前記基準用トランジスタをオンして前記増幅用トランジスタをオンにする請求項5に記載の固体撮像素子。   When reading the output of the photodiode of one pixel of each group, turn on the readout transistor of the one pixel, turn off the reference transistor, turn off the readout transistor of the other pixel, The solid-state imaging device according to claim 5, wherein a reference transistor is turned on to turn on the amplification transistor. 各ピクセルは、複数個の前記フォトダイオードと、前記複数個のフォトダイオードにそれぞれ対応する複数個の前記読み出し用トランジスタと、を備えるシェアードピクセルであり、前記複数個の読み出し用トランジスタは、前記基準用トランジスタに共通に接続される請求項5または6に記載の固体撮像素子。   Each pixel is a shared pixel comprising a plurality of photodiodes and a plurality of readout transistors respectively corresponding to the plurality of photodiodes, and the plurality of readout transistors are used for the reference The solid-state imaging device according to claim 5, which is commonly connected to the transistors. 前記電源線は、各コラムごとに設けられ、
各コラムごとに設けられた前記コラム信号線と前記電源線を、一方が電源に、他方が読出回路に接続された第1状態と、一方が読出回路に、他方が電源に接続された第2状態と、の間で切り替えるスイッチ回路を備える請求項5から7のいずれか1項に記載の固体撮像素子。
The power line is provided for each column,
The column signal line and the power supply line provided for each column, one state where one is connected to the power supply and the other is connected to the readout circuit, and the second state where one is connected to the readout circuit and the other is connected to the power supply The solid-state image sensor of any one of Claim 5 to 7 provided with the switch circuit switched between a state.
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