JP2014220743A5 - - Google Patents

Description

上記課題に鑑み、本発明では、第１光電変換部と前記第１光電変換部に隣接する第２光電変換部とを含む複数の光電変換部と、前記第１光電変換部の電荷を転送する第１転送トランジスタと、前記第２光電変換部の電荷を転送する第２転送トランジスタと、前記第１転送トランジスタに駆動パルスを供給する第１駆動配線と、前記第２転送トランジスタに駆動パルスを供給する第２駆動配線と、前記第１駆動配線を駆動する第１駆動部と、前記第２駆動配線を駆動する第２駆動部と、を有し、前記第１駆動部が前記第１転送トランジスタに対し、前記第１転送トランジスタが導通状態となる駆動パルスを供給し、且つ、前記第２駆動部が前記第２転送トランジスタに対し、前記第２転送トランジスタが非導通状態となる駆動パルスを供給している期間の前記第２駆動部の出力インピーダンスが、前記第１駆動部が前記第１転送トランジスタに対し、前記第１転送トランジスタが導通状態となる駆動パルスを供給し、且つ、前記第２駆動部が前記第２転送トランジスタに対し、前記第２転送トランジスタが導通状態となる駆動パルスを供給している期間の前記第２駆動部の出力インピーダンスよりも高いことを特徴とする。

Claims (20)

1. 第１光電変換部と前記第１光電変換部に隣接する第２光電変換部とを含む複数の光電変換部と、
   前記第１光電変換部の電荷を転送する第１転送トランジスタと、
   前記第２光電変換部の電荷を転送する第２転送トランジスタと、
   前記第１転送トランジスタに駆動パルスを供給する第１駆動配線と、
   前記第２転送トランジスタに駆動パルスを供給する第２駆動配線と、
   前記第１駆動配線を駆動する第１駆動部と、
   前記第２駆動配線を駆動する第２駆動部と、を有し、
   前記第１駆動部が前記第１転送トランジスタに対し、前記第１転送トランジスタが導通状態となる駆動パルスを供給し、且つ、前記第２駆動部が前記第２転送トランジスタに対し、前記第２転送トランジスタが非導通状態となる駆動パルスを供給している期間の前記第２駆動部の出力インピーダンスが、前記第１駆動部が前記第１転送トランジスタに対し、前記第１転送トランジスタが導通状態となる駆動パルスを供給し、且つ、前記第２駆動部が前記第２転送トランジスタに対し、前記第２転送トランジスタが導通状態となる駆動パルスを供給している期間の前記第２駆動部の出力インピーダンスよりも高いことを特徴とする撮像装置。
2. 前記第１駆動部は、
   前記第１転送トランジスタが導通状態となる駆動パルスに対応する電圧を供給する第１スイッチと、
   前記第１転送トランジスタが非導通状態となる駆動パルスに対応する電圧を供給する第２スイッチと、を有し、
   前記第２駆動部は、
   前記第２転送トランジスタが非導通状態となる駆動パルスに対応する電圧を供給する第３スイッチと、を有し、
   前記第１及び第２スイッチの制御ノードと前記第３スイッチの制御ノードが共通ノードであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記第１スイッチがＰＭＯＳトランジスタで構成され、前記第２及び第３スイッチがＮＭＯＳトランジスタで構成されることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記第２駆動部は、
   前記第３スイッチに並列に接続された第４スイッチを有し、
   前記第４スイッチの制御ノードと前記第３スイッチの制御ノードとは電気的に分離可能なノードであることを特徴とする請求項２または３のいずれかに記載の撮像装置。
5. 前記第３及び第４スイッチはＭＯＳトランジスタで構成され、
   前記第３スイッチを構成するＭＯＳトランジスタの駆動力は、前記第４スイッチを構成するＭＯＳトランジスタの駆動力よりも大きいことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 前記第３スイッチを構成するＭＯＳトランジスタのチャネル長をＬ１、チャネル幅をＷ１とし、前記第４スイッチを構成するＭＯＳトランジスタのチャネル長をＬ２、チャネル幅をＷ２とすると、
   Ｗ１／Ｌ１＞Ｗ２／Ｌ２
   であることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
7. 前記第１駆動部は、前記第２スイッチに並列に接続された第６スイッチを有し、
   前記第６スイッチの制御ノードは、前記第１、第２、第３スイッチの制御ノードと共通ノードであることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載の撮像装置。
8. 前記第２駆動部は、
   前記第２転送トランジスタが導通状態となる駆動パルスに対応する電圧を供給する第５スイッチを有し、
   前記第１、第２、第３スイッチの制御ノードが共通ノードであり、
   前記第５スイッチの制御ノードは前記共通ノードとは電気的に分離可能なノードであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像装置。
9. 前記第１駆動部は、
   前記第１転送トランジスタに対し、前記第１転送トランジスタが非導通状態となる駆動パルスに対応する電圧を供給する際に電流を流す電流源を有し、
   前記第２駆動部は、
   前記第２転送トランジスタに対し、前記第２転送トランジスタが非導通状態となる駆動パルスに対応する電圧を供給する際に電流を流す電流源を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の撮像装置。
10. 前記第１駆動部は、
    前記第１転送トランジスタが非導通状態となる駆動パルスに対応する電圧を供給する第２スイッチとして機能する第１ＭＯＳトランジスタと、前記第２スイッチと並列に接続された第６スイッチとして機能する第２ＭＯＳトランジスタと、を有し、
    前記第２駆動部は、
    前記第２転送トランジスタが非導通状態となる駆動パルスに対応する電圧を供給する第３スイッチとして機能する第３ＭＯＳトランジスタと、前記第３スイッチに並列に接続された第４スイッチとして機能する第４ＭＯＳトランジスタとを有し、
    更に、
    前記第１ＭＯＳトランジスタのソース側に配され電流源として機能する第５ＭＯＳトランジスタと、前記第２ＭＯＳトランジスタのソース側に配され電流源として機能する第６ＭＯＳトランジスタと、前記第３ＭＯＳトランジスタのソース側に配され電流源として機能する第７ＭＯＳトランジスタと、前記第４ＭＯＳトランジスタのソース側に配され電流源として機能する第８ＭＯＳトランジスタとを有し、
    前記第１ＭＯＳトランジスタと前記第２ＭＯＳトランジスタとのサイズ比と、前記第５ＭＯＳトランジスタと前記第６ＭＯＳトランジスタとのサイズ比とが等しく、
    前記第３ＭＯＳトランジスタと前記第４ＭＯＳトランジスタとのサイズ比と、前記第７ＭＯＳトランジスタと前記第８ＭＯＳトランジスタとのサイズ比とが等しいことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
11. 前記第１転送トランジスタで転送される電荷及び前記第２転送トランジスタで転送される電荷は、共通の増幅素子の入力ノードに転送されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
12. 前記第１光電変換部で生じた電荷と前記第２光電変換部で生じた電荷は前記共通の増幅素子で加算されることを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置。
13. 前記第１駆動配線に前記第１転送トランジスタを導通状態とする駆動パルスを供給する期間と、前記第２駆動配線に前記第２転送トランジスタを非導通状態とする駆動パルスを供給する期間と、の少なくとも一部の期間を重ねることで、前記第１光電変換部の電荷を前記共通の増幅素子に転送した後、
    前記第１駆動配線に前記第１転送トランジスタを導通状態とする駆動パルスを供給する期間と、前記第２駆動配線に前記第２転送トランジスタを導通状態とする駆動パルスを供給する期間と、の少なくとも一部を重ねることにより、前記第１光電変換部及び前記第２光電変換部の電荷を前記共通の増幅素子に転送して加算することを特徴とする請求項１２に記載の撮像装置。
14. 前記第１駆動部は第１バッファにより駆動され、前記第２駆動部は第２バッファにより駆動されることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の撮像装置。
15. 前記第１光電変換部及び前記第２光電変換部には単一のマイクロレンズで集光された光が入射することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の撮像装置。
16. 前記第１光電変換部で生じた信号と、前記第２光電変換部で生じた信号とを用いて撮像面での焦点検出動作を行ない、
    前記第１光電変換部で生じた信号と、前記第２光電変換部で生じた信号とを加算、もしくは平均化して用いることで、撮像動作を行なうことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の撮像装置。
17. 第１光電変換部と前記第１光電変換部に隣接する第２光電変換部とを含む複数の光電変換部と、
    前記第１光電変換部の電荷を転送する第１転送トランジスタと、
    前記第２光電変換部の電荷を転送する第２転送トランジスタと、
    前記第１転送トランジスタに駆動パルスを供給する第１駆動配線と、
    前記第２転送トランジスタに駆動パルスを供給する第２駆動配線と、
    前記第１駆動配線を駆動する第１駆動部と、
    前記第２駆動配線を駆動する第２駆動部と、を有する撮像装置であって、
    前記第１駆動部は、
    前記第１転送トランジスタが導通状態となる駆動パルスに対応する電圧を供給する第１スイッチと、前記第１転送トランジスタが非導通状態となる駆動パルスに対応する電圧を供給する第２スイッチと、前記第２スイッチに並列に接続された第６スイッチとを有し、
    前記第２駆動部は、
    前記第２転送トランジスタが導通状態となる駆動パルスに対応する電圧を供給する第５スイッチと、前記第２転送トランジスタが非導通状態となる駆動パルスに対応する電圧を供給する第３スイッチと、前記第３スイッチと並列に接続された第４スイッチとを有し、
    前記第１、第２、第３及び第６スイッチを制御する制御ノードが共通ノードであり、
    前記第４スイッチの制御ノードが前記共通ノードと電気的に独立していることを特徴とする撮像装置。
18. 更に、前記第１駆動部は、
    前記第１転送トランジスタに対し、前記第１転送トランジスタが非導通状態となる駆動パルスに対応する電圧を供給する際に電流を流す電流源を有し、
    前記第２駆動部は、
    前記第２転送トランジスタに対し、前記第２転送トランジスタが非導通状態となる駆動パルスに対応する電圧を供給する際に電流を流す電流源を有することを特徴とする請求項１７に記載の撮像装置。
19. 前記第１光電変換部及び前記第２光電変換部には単一のマイクロレンズで集光された光が入射することを特徴とする請求項１７または１８のいずれかに記載の撮像装置。
20. 前記第１光電変換部で生じた信号と、前記第２光電変換部で生じた信号とを用いて撮像面での焦点検出動作を行ない、
    前記第１光電変換部で生じた信号と、前記第２光電変換部で生じた信号とを加算、もしくは平均化して用いることで、撮像動作を行なうことを特徴とする請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の撮像装置。