JP2022164803A - 撮像素子及び撮像装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記3つ以上の前記画素ブロックの第1のノードと前記3つ以上の第2のノードとの間を、それぞれ電気的に接続及び切断する3つ以上の第1のスイッチ部と、前記3つ以上の第2のノードを接続し、各々が2つの前記第2のノード間を電気的に接続及び切断する複数の第2のスイッチ部と、を備えたものである。
前記課題を解決するための手段として、以下の各態様も提示する。第1の面による撮像素子は、光を電荷に変換する複数の光電変換部と、前記複数の光電変換部でそれぞれ変換された電荷が転送されるノードの一部を構成するソース部を含む第1のトランジスタとを有する複数の画素ブロックと、前記複数の画素ブロックのうち第1画素ブロックが有する前記第1のトランジスタのドレイン部と、前記複数の画素ブロックのうち、列方向において前記第1画素ブロックの隣に並ぶ第2画素ブロックが有する前記第1のトランジスタのドレイン部とを接続する配線を有する第1接続部と、前記複数の画素ブロックのうち、前記列方向において前記第2画素ブロックの隣に並ぶ第3画素ブロックが有する前記第1のトランジスタのドレイン部と、前記複数の画素ブロックのうち、前記列方向において前記第3画素ブロックの隣に並ぶ第4画素ブロックが有する前記第1のトランジスタのドレイン部とを接続する配線を有する第2接続部とを備えるものである。
第2の面による撮像素子は、前記第1の面による撮像素子において、前記画素ブロックは、前記ノードに転送された電荷に基づく信号を出力する増幅トランジスタを有し、前記ノードは、前記第1のトランジスタのソース部と、前記増幅トランジスタのゲート部とを接続する配線を有するものである。
第3の面による撮像素子は、前記第1の面による撮像素子において、前記画素ブロックは、前記ノードの電位をリセットするリセットトランジスタを有し、前記ノードは、前記第1のトランジスタのソース部と、前記リセットトランジスタのソース部とを接続する配線を有するものである。
第4の面による撮像素子は、前記第1の面による撮像素子において、前記画素ブロックは、前記ノードに転送された電荷に基づく信号を出力する増幅トランジスタと、前記ノードの電位をリセットするリセットトランジスタとを有し、前記ノードは、前記第1のトランジスタのソース部と、前記増幅トランジスタのゲート部と、前記リセットトランジスタのソース部とを接続する配線を有するものである。
第5の面による撮像素子は、前記第1乃至第4のいずれかの面による撮像素子において、前記画素ブロックは、2つ以上の前記光電変換部を有するものである。
第6の面による撮像素子は、前記第5の面による撮像素子において、前記画素ブロックは、3つ以上の前記光電変換部を有するものである。
第7の面による撮像素子は、前記第1乃至第6のいずれかの面による撮像素子において、前記第1接続部の配線と、前記第2接続部の配線とを接続するためのスイッチ部を備えるものである。
第8の面による撮像素子は、前記第7の面による撮像素子において、前記スイッチ部は、複数のトランジスタにより構成されるものである。
第9の面による撮像素子は、前記第1乃至第8のいずれかの面による撮像素子において、前記画素ブロックが有する前記第1のトランジスタを制御する制御部を備え、前記制御部は、前記第1画素ブロックが有する前記第1のトランジスタ、前記第2画素ブロックが有する前記第1のトランジスタ、前記第3画素ブロックが有する前記第1のトランジスタおよび前記第4画素ブロックが有する前記第1のトランジスタをそれぞれオフにした状態で、前記第1画素ブロックの前記ノードに転送された電荷に基づく信号、前記第2画素ブロックの前記ノードに転送された電荷に基づく信号、前記第3画素ブロックの前記ノードに転送された電荷に基づく信号、前記第4画素ブロックの前記ノードに転送された電荷に基づく信号を順番に出力させるものである。
第10の面による撮像素子は、前記第9の面による撮像素子において、前記制御部は、前記第1画素ブロックが有する前記第1のトランジスタと、前記第2画素ブロックが有する前記第1のトランジスタとをオンにした状態で、前記第1画素ブロックの前記ノードに転送された電荷に基づく信号と、前記第2画素ブロックの前記ノードに転送された電荷に基づく信号とを順番に出力させるものである。
第11の面による撮像素子は、前記第10の面による撮像素子において、前記制御部は、前記第3画素ブロックが有する前記第1のトランジスタと、前記第4画素ブロックが有する前記第1のトランジスタとをオンにした状態で、前記第3画素ブロックの前記ノードに転送された電荷に基づく信号と、前記第4画素ブロックの前記ノードに転送された電荷に基づく信号とを順番に出力させるものである。
第12の面による撮像素子は、前記第9乃至第11のいずれかの面による撮像素子において、前記制御部は、前記第1画素ブロックが有する前記第1のトランジスタをオン、および、前記第2画素ブロックが有する前記第1のトランジスタをオフにした状態で、前記第1画素ブロックの前記ノードに転送された電荷に基づく信号を出力させるものである。
第13の面による撮像素子は、前記第12の面による撮像素子において、前記制御部は、前記第1画素ブロックが有する前記第1のトランジスタをオフ、および、前記第2画素ブロックが有する前記第1のトランジスタをオンにした状態で、前記第2画素ブロックの前記ノードに転送された電荷に基づく信号を出力させるものである。
第14の面による撮像素子は、前記第13の面による撮像素子において、前記制御部は、前記第3画素ブロックが有する前記第1のトランジスタをオン、および、前記第4画素ブロックが有する前記第1のトランジスタをオフにした状態で、前記第3画素ブロックの前記ノードに転送された電荷に基づく信号を出力させるものである。
第15の面による撮像素子は、前記第14の面による撮像素子において、前記制御部は、前記第3画素ブロックが有する前記第1のトランジスタをオフ、および、前記第4画素ブロックが有する前記第1のトランジスタをオンにした状態で、前記第4画素ブロックの前記ノードに転送された電荷に基づく信号を出力させるものである。
第16の面による撮像装置は、前記第1乃至第15のいずれかの面による撮像素子を備えるものである。
図1は、本発明の第1の実施の形態による電子カメラ1を模式的に示す概略ブロック図である。
図9は、本発明の第2の実施の形態による電子カメラの固体撮像素子84の概略構成を示す回路図であり、図2に対応している。図9において、図2中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
BL 画素ブロック
PX 画素
PD フォトダイオード
TXA,TXB 転送トランジスタ
Pa 第1のノード
Pb 第2のノード
AMP 増幅トランジスタ
SWA 第1のトランジスタ
SWB 第2のトランジスタ
Claims (16)
- 光を電荷に変換する複数の光電変換部と、前記複数の光電変換部でそれぞれ変換された電荷が転送されるノードの一部を構成するソース部を含む第1のトランジスタとを有する複数の画素ブロックと、
前記複数の画素ブロックのうち第1画素ブロックが有する前記第1のトランジスタのドレイン部と、前記複数の画素ブロックのうち、列方向において前記第1画素ブロックの隣に並ぶ第2画素ブロックが有する前記第1のトランジスタのドレイン部とを接続する配線を有する第1接続部と、
前記複数の画素ブロックのうち、前記列方向において前記第2画素ブロックの隣に並ぶ第3画素ブロックが有する前記第1のトランジスタのドレイン部と、前記複数の画素ブロックのうち、前記列方向において前記第3画素ブロックの隣に並ぶ第4画素ブロックが有する前記第1のトランジスタのドレイン部とを接続する配線を有する第2接続部と
を備える撮像素子。 - 請求項1に記載の撮像素子において、
前記画素ブロックは、前記ノードに転送された電荷に基づく信号を出力する増幅トランジスタを有し、
前記ノードは、前記第1のトランジスタのソース部と、前記増幅トランジスタのゲート部とを接続する配線を有する撮像素子。 - 請求項1に記載の撮像素子において、
前記画素ブロックは、前記ノードの電位をリセットするリセットトランジスタを有し、
前記ノードは、前記第1のトランジスタのソース部と、前記リセットトランジスタのソース部とを接続する配線を有する撮像素子。 - 請求項1に記載の撮像素子において、
前記画素ブロックは、前記ノードに転送された電荷に基づく信号を出力する増幅トランジスタと、前記ノードの電位をリセットするリセットトランジスタとを有し、
前記ノードは、前記第1のトランジスタのソース部と、前記増幅トランジスタのゲート部と、前記リセットトランジスタのソース部とを接続する配線を有する撮像素子。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の撮像素子において、
前記画素ブロックは、2つ以上の前記光電変換部を有する撮像素子。 - 請求項5に記載の撮像素子において、
前記画素ブロックは、3つ以上の前記光電変換部を有する撮像素子。 - 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の撮像素子において、
前記第1接続部の配線と、前記第2接続部の配線とを接続するためのスイッチ部を備える撮像素子。 - 請求項7に記載の撮像素子において、
前記スイッチ部は、複数のトランジスタにより構成される撮像素子。 - 請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の撮像素子において、
前記画素ブロックが有する前記第1のトランジスタを制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記第1画素ブロックが有する前記第1のトランジスタ、前記第2画素ブロックが有する前記第1のトランジスタ、前記第3画素ブロックが有する前記第1のトランジスタおよび前記第4画素ブロックが有する前記第1のトランジスタをそれぞれオフにした状態で、前記第1画素ブロックの前記ノードに転送された電荷に基づく信号、前記第2画素ブロックの前記ノードに転送された電荷に基づく信号、前記第3画素ブロックの前記ノードに転送された電荷に基づく信号、前記第4画素ブロックの前記ノードに転送された電荷に基づく信号を順番に出力させる撮像素子。 - 請求項9に記載の撮像素子において、
前記制御部は、前記第1画素ブロックが有する前記第1のトランジスタと、前記第2画素ブロックが有する前記第1のトランジスタとをオンにした状態で、前記第1画素ブロックの前記ノードに転送された電荷に基づく信号と、前記第2画素ブロックの前記ノードに転送された電荷に基づく信号とを順番に出力させる撮像素子。 - 請求項10に記載の撮像素子において、
前記制御部は、前記第3画素ブロックが有する前記第1のトランジスタと、前記第4画素ブロックが有する前記第1のトランジスタとをオンにした状態で、前記第3画素ブロックの前記ノードに転送された電荷に基づく信号と、前記第4画素ブロックの前記ノードに転送された電荷に基づく信号とを順番に出力させる撮像素子。 - 請求項9から請求項11のいずれか一項に記載の撮像素子において、
前記制御部は、前記第1画素ブロックが有する前記第1のトランジスタをオン、および、前記第2画素ブロックが有する前記第1のトランジスタをオフにした状態で、前記第1画素ブロックの前記ノードに転送された電荷に基づく信号を出力させる撮像素子。 - 請求項12に記載の撮像素子において、
前記制御部は、前記第1画素ブロックが有する前記第1のトランジスタをオフ、および、前記第2画素ブロックが有する前記第1のトランジスタをオンにした状態で、前記第2画素ブロックの前記ノードに転送された電荷に基づく信号を出力させる撮像素子。 - 請求項13に記載の撮像素子において、
前記制御部は、前記第3画素ブロックが有する前記第1のトランジスタをオン、および、前記第4画素ブロックが有する前記第1のトランジスタをオフにした状態で、前記第3画素ブロックの前記ノードに転送された電荷に基づく信号を出力させる撮像素子。 - 請求項14に記載の撮像素子において、
前記制御部は、前記第3画素ブロックが有する前記第1のトランジスタをオフ、および、前記第4画素ブロックが有する前記第1のトランジスタをオンにした状態で、前記第4画素ブロックの前記ノードに転送された電荷に基づく信号を出力させる撮像素子。 - 請求項1から請求項15のいずれか一項に記載の撮像素子を備える撮像装置。
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