JP4912989B2 - 固体撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、固体撮像装置に関するものである。

固体撮像装置として、ＣＭＯＳ技術を用いたものが知られており、その中でもパッシブピクセルセンサ（ＰＰＳ: Passive Pixel Sensor）方式のものが知られている（特許文献１，２を参照）。ＰＰＳ方式の固体撮像装置は、入射光強度に応じた量の電荷を発生するフォトダイオードを含むＰＰＳ型の画素部がＭ行Ｎ列に２次元配列されていて、各画素部において光入射に応じてフォトダイオードで発生した電荷を、積分回路において容量素子に蓄積し、その蓄積電荷量に応じた電圧値を出力するものである。

一般に、各列のＭ個の画素部それぞれの出力端は、その列に対応して設けられている読出用配線を介して、その列に対応して設けられている積分回路の入力端と接続されている。そして、第１行から第Ｍ行まで順次に行毎に、画素部のフォトダイオードで発生した電荷は、対応する読出用配線を通って、対応する積分回路に入力されて、その積分回路から電荷量に応じた電圧値が出力される。

ＰＰＳ方式の固体撮像装置は、様々な用途で用いられ、例えば、シンチレータパネルと組み合わされてＸ線フラットパネルとして医療用途や工業用途でも用いられ、更に具体的にはＸ線ＣＴ装置やマイクロフォーカスＸ線検査装置等においても用いられる。このような用途で用いられる固体撮像装置は、Ｍ×Ｎ個の画素部が２次元配列される受光部が大面積であり、各辺の長さが１０ｃｍを超える大きさの半導体基板に集積化される場合がある。したがって、１枚の半導体ウェハから１個の固体撮像装置しか製造され得ない場合がある。
特開２００６−２３４５５７号公報 特開２００３−２２４７７６号公報

上記のような固体撮像装置において、何れかの列に対応する読出用配線が製造途中で断線した場合、その列のＭ個の画素部のうち、積分回路に対し断線位置より近いところにある画素部は読出用配線により積分回路と接続されているが、積分回路に対し断線位置より遠いところにある画素部は積分回路と接続されていない。したがって、積分回路に対し断線位置より遠いところにある画素部において光入射に応じてフォトダイオードで発生した電荷は、積分回路へ読み出されることがなく、該フォトダイオードの接合容量部に蓄積されていく一方である。

フォトダイオードの接合容量部に蓄積される電荷の量が飽和レベルを越えると、飽和レベルを越えた分の電荷が隣の画素部へ溢れ出す。したがって、１本の読出用配線が断線すると、その影響は、その読出用配線と接続された列の画素部に及ぶだけでなく、両隣の列の画素部にも及び、結局、連続した３列の画素部について欠陥ラインが生じることになる。

欠陥ラインが連続しておらず、１本の欠陥ラインの両隣が正常ラインであれば、これら両隣の正常ラインの各画素データを用いて欠陥ラインの画素データを補間することも可能である（特許文献１を参照）。しかし、連続した３列の画素部について欠陥ラインが生じた場合には、上記のような補間をすることが困難であるので、その固体撮像装置は不良品として廃棄されることになる。特に、上述したように大面積の受光部を有する固体撮像装置は、読出用配線が長いことから断線が生じる確率が高く、製造歩留まりが悪くなる。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、受光部の或る列の画素部と接続される読出用配線が断線した場合に隣接する列の画素部への影響を回避することができる固体撮像装置を提供することを目的とする。

本発明に係る固体撮像装置は、(1) 入射光強度に応じた量の電荷を発生するフォトダイオードと、このフォトダイオードと接続された読出用スイッチと、を各々含むＭ×Ｎ個の画素部Ｐ_１,１〜Ｐ_Ｍ,ＮがＭ行Ｎ列に２次元配列された受光部と、(2) 受光部における第ｍ行のＮ個の画素部Ｐ_ｍ,１〜Ｐ_ｍ,Ｎそれぞれに含まれる読出用スイッチの開閉動作を指示する第ｍ行選択制御信号を該読出用スイッチに与える第ｍ行選択用配線Ｌ_Ｖ,ｍと、(3) 受光部における第ｎ列のＭ個の画素部Ｐ_１,ｎ〜Ｐ_Ｍ,ｎそれぞれに含まれる読出用スイッチと接続され、第１端と第２端との間に延在し、Ｍ個の画素部Ｐ_１,ｎ〜Ｐ_Ｍ,ｎのうちの何れかの画素部に含まれるフォトダイオードで発生した電荷を、該画素部に含まれる読出用スイッチを介して読み出す読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎと、を備えることを特徴とする。ただし、Ｍ，Ｎは２以上の整数であり、ｍは１以上Ｍ以下の各整数であり、ｎは１以上Ｎ以下の各整数である。

また、本発明に係る固体撮像装置は、(4) 読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎの第１端と接続された入力端を有し、積分用容量素子および放電用スイッチを含み、放電用スイッチが閉じているときに積分用容量素子を放電させ、放電用スイッチが開いているときに入力端に入力された電荷を積分用容量素子に蓄積させて、積分用容量素子の蓄積電荷量に応じた電圧値を出力端から出力する積分回路Ｓ_ｎと、(5) 積分回路Ｓ_１〜Ｓ_Ｎそれぞれに含まれる放電用スイッチの開閉動作を指示する放電制御信号を該放電用スイッチに与える放電用配線と、(6) 積分回路Ｓ_ｎの出力端と接続された入力端を有し、入力用スイッチ，保持用容量素子および出力用スイッチを含み、入力用スイッチが閉状態から開状態に転じたときに入力端に入力されている電圧値を保持用容量素子に保持させ、出力用スイッチが閉じているときに保持用容量素子に保持されている電圧値を出力する保持回路Ｈ_ｎと、(7) 保持回路Ｈ_１〜Ｈ_Ｎそれぞれに含まれる入力用スイッチの開閉動作を指示する保持制御信号を該入力用スイッチに与える保持用配線と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る固体撮像装置は、(8) 読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎの第２端と接続された初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,ｎと、(9) 初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,１〜ＳＷ_Ｉ,Ｎそれぞれの開閉動作を指示する初期化制御信号を初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,１〜ＳＷ_Ｉ,Ｎそれぞれに与える初期化用配線と、(10) 初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,ｎを介して読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎと接続され、読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎに所定電圧値を与える電圧供給用配線と、(11) 第ｍ行選択制御信号を第ｍ行選択用配線Ｌ_Ｖ,ｍへ出力し、放電制御信号を放電用配線へ出力し、保持制御信号を保持用配線へ出力し、初期化制御信号を初期化用配線へ出力する制御部と、を備えることを特徴とする。

上記の所定電圧値は、各画素部Ｐ_ｍ,ｎに含まれるフォトダイオードの一方の端子に与えられたときに、該フォトダイオードの接合容量部の蓄積電荷を初期化し得る値とされる。この所定電圧値は、固体撮像装置の内部の回路から電圧供給用配線へ供給されてもよいし、固体撮像装置の外部から電圧供給用配線へ供給されてもよい。

さらに、本発明に係る固体撮像装置に含まれる制御部は、(a) 放電制御信号により、積分回路Ｓ_１〜Ｓ_Ｎそれぞれに含まれる放電用スイッチを一旦閉じた後に開くよう指示した後、(b) 第ｍ行選択制御信号により、受光部における第ｍ行のＮ個の画素部Ｐ_ｍ,１〜Ｐ_ｍ,Ｎそれぞれに含まれる読出用スイッチを第１期間に亘り閉じるよう指示し、(c) その第１期間内に、保持制御信号により、保持回路Ｈ_１〜Ｈ_Ｎそれぞれに含まれる入力用スイッチを閉状態から開状態に転じるよう指示した後、初期化制御信号により、初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,１〜ＳＷ_Ｉ,Ｎそれぞれを第２期間に亘り閉じるよう指示することを特徴とする。

本発明に係る固体撮像装置は、受光部においてＭ行Ｎ列に２次元配列されたＭ×Ｎ個の画素部Ｐ_１,１〜Ｐ_Ｍ,Ｎのうち、第ｍ行のＮ個の画素部Ｐ_ｍ,１〜Ｐ_ｍ,Ｎの電荷を読み出すに際して、以下のように動作する。

すなわち、制御部から放電用配線へ出力される放電制御信号により、各積分回路Ｓ_ｎにおいて、放電用スイッチが一旦閉じた後に開いて、積分用容量素子が放電される。その後、制御部から第ｍ行選択用配線Ｌ_Ｖ,ｍへ出力される第ｍ行選択制御信号により、第ｍ行の各画素部Ｐ_ｍ,ｎに含まれる読出用スイッチが第１期間に亘り閉じて、それまでに画素部Ｐ_ｍ,ｎのフォトダイオードで発生して接合容量部に蓄積されていた電荷は、その画素部Ｐ_ｍ,ｎの読出用スイッチおよび読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎを通って、積分回路Ｓ_ｎの積分用容量素子に転送されて蓄積される。この際に、画素部Ｐ_ｍ,ｎのフォトダイオードの接合容量部の蓄積電荷は初期化される。そして、各積分回路Ｓ_ｎの積分用容量素子に蓄積されている電荷の量に応じた電圧値が積分回路Ｓ_ｎの出力端から出力される。

第ｍ行の各画素部Ｐ_ｍ,ｎに含まれる読出用スイッチが閉じている第１期間内に、制御部から保持用配線へ出力される保持制御信号により、各保持回路Ｈ_ｎにおいて、入力用スイッチが閉状態から開状態に転じて、そのときに積分回路Ｓ_ｎの出力端から出力されて保持回路Ｈ_ｎの入力端に入力されている電圧値（または、この入力電圧値に応じた電圧値）が保持用容量素子Ｃ_３に保持される。また、第１期間内に、各保持回路Ｈ_ｎによる電圧値保持の後、制御部から初期化用配線へ出力される初期化制御信号により、各初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,ｎが第２期間に亘り閉じて、電圧供給用配線に入力されている電圧値は、初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,ｎ，読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎおよび画素部Ｐ_ｍ,ｎの読出用スイッチを経て、画素部Ｐ_ｍ,ｎのフォトダイオードの一方の端子に与えられる。また、各保持回路Ｈ_ｎによる電圧値保持の後、各保持回路Ｈ_ｎで保持されている電圧値（または、この保持電圧値に応じた電圧値）は出力用スイッチを経て出力される。

或る第ｎ列読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎが途中の位置で断線している場合には、その第ｎ列のＭ個の画素部Ｐ_１,ｎ〜Ｐ_Ｍ,ｎのうち、積分回路Ｓ_ｎに対し断線位置より遠いところにある画素部は、積分回路Ｓ_ｎと接続されておらず、積分回路Ｓ_ｎへ電荷を転送することができないので、この電荷転送に因るフォトダイオードの接合容量部の蓄積電荷の初期化をすることができない。

そこで、本発明では、第ｍ行の各画素部Ｐ_ｍ,ｎに含まれる読出用スイッチが閉じている第１期間内において、保持回路Ｈ_ｎによる電圧値保持の後の第２期間に、各初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,ｎが閉じることにより、電圧供給用配線に入力されている電圧値は、初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,ｎ，読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎおよび画素部Ｐ_ｍ,ｎの読出用スイッチを通って、画素部Ｐ_ｍ,ｎのフォトダイオードの一方の端子に与えられる。そして、このフォトダイオードの一方の端子に与えられる電圧値は、各画素部Ｐ_ｍ,ｎに含まれるフォトダイオードの接合容量部の蓄積電荷を初期化し得る値とされている。これにより、積分回路Ｓ_ｎに対し断線位置より遠いところにある画素部においても、フォトダイオードの接合容量部の蓄積電荷が初期化され得る。

また、本発明に係る固体撮像装置では、受光部、初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,１〜ＳＷ_Ｉ,Ｎ、行選択用配線Ｌ_Ｖ,１〜Ｌ_Ｖ,Ｍ、読出用配線Ｌ_Ｏ,１〜Ｌ_Ｏ,Ｎ、初期化用配線および電圧供給用配線が、基板上に集積化されているのが好ましく、このとき、電圧供給用配線が読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎより太いのが好ましい。このようにすることにより、電圧供給用配線の断線が生じ難くなるとともに、初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,ｎが閉じたときに画素部Ｐ_ｍ,ｎのフォトダイオードに与えられる電圧値の低下を抑制することができる。

本発明に係る固体撮像装置は、受光部の或る列の画素部と接続される読出用配線が断線した場合に、隣接する列の画素部への影響を回避することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本実施形態に係る固体撮像装置１の概略構成図である。本実施形態に係る固体撮像装置１は、受光部１０、信号読出部２０、初期化部３０および制御部４０を備える。また、Ｘ線フラットパネルとして用いられる場合、固体撮像装置１の受光面１０の上にシンチレータパネルが重ねられる。

受光部１０は、Ｍ×Ｎ個の画素部Ｐ_１,１〜Ｐ_Ｍ,ＮがＭ行Ｎ列に２次元配列されたものである。画素部Ｐ_ｍ,ｎは第ｍ行第ｎ列に位置する。ここで、Ｍ，Ｎそれぞれは２以上の整数であり、ｍは１以上Ｍ以下の各整数であり、ｎは１以上Ｎ以下の各整数である。各画素部Ｐ_ｍ,ｎは、ＰＰＳ方式のものであって、共通の構成を有している。

第ｍ行のＮ個の画素部Ｐ_ｍ,１〜Ｐ_ｍ,Ｎそれぞれは、第ｍ行選択用配線Ｌ_Ｖ,ｍにより制御部４０と接続されている。第ｎ列のＭ個の画素部Ｐ_１,ｎ〜Ｐ_Ｍ,ｎそれぞれの出力端は、第ｎ列読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎにより、信号読出部２０に含まれる積分回路Ｓ_ｎと接続され、また、初期化部３０に含まれる初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,ｎの一端と接続されている。すなわち、第ｎ列読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎの第１端は積分回路Ｓ_ｎの入力端と接続され、第ｎ列読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎの第２端は初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,ｎの一端と接続されていて、第ｎ列読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎは第１端と第２端との間に延在している。

信号読出部２０は、Ｎ個の積分回路Ｓ_１〜Ｓ_ＮおよびＮ個の保持回路Ｈ_１〜Ｈ_Ｎを含む。各積分回路Ｓ_ｎは共通の構成を有している。また、各保持回路Ｈ_ｎは共通の構成を有している。

各積分回路Ｓ_ｎは、読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎの第１端と接続された入力端を有し、この入力端に入力された電荷を蓄積して、その蓄積電荷量に応じた電圧値を出力端から保持回路Ｈ_ｎへ出力する。Ｎ個の積分回路Ｓ_１〜Ｓ_Ｎそれぞれは、放電用配線Ｌ_Ｒにより制御部４０と接続されている。

各保持回路Ｈ_ｎは、積分回路Ｓ_ｎの出力端と接続された入力端を有し、この入力端に入力される電圧値を保持し、その保持した電圧値を出力端から出力用配線Ｌ_outへ出力する。Ｎ個の保持回路Ｈ_１〜Ｈ_Ｎそれぞれは、保持用配線Ｌ_Ｈにより制御部４０と接続されている。また、各保持回路Ｈ_ｎは、第ｎ列選択用配線Ｌ_Ｈ,ｎにより制御部４０と接続されている。

初期化部３０は、Ｎ個の初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,１〜ＳＷ_Ｉ,Ｎを含む。各初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,ｎの一端は第ｎ列読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎと接続されている。Ｎ個の初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,ｎそれぞれの他端は電圧供給用配線Ｌ_inと接続されている。各初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,ｎは、制御部４０から初期化用配線Ｌ_Ｉを通って与えられる初期化制御信号Initにより開閉動作して、電圧供給用配線Ｌ_inと第ｎ列読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎとを互いに電気的に接続するか否かを決定する。

制御部４０は、第ｍ行選択制御信号Vsel(m)を第ｍ行選択用配線Ｌ_Ｖ,ｍへ出力して、この第ｍ行選択制御信号Vsel(m)を第ｍ行のＮ個の画素部Ｐ_ｍ,１〜Ｐ_ｍ,Ｎそれぞれに与える。Ｍ個の行選択制御信号Vsel(1)〜Vsel(M)は順次に有意値とされる。制御部４０は、第ｎ列選択制御信号Hsel(n)を第ｎ列選択用配線Ｌ_Ｈ,ｎへ出力して、この第ｎ列選択制御信号Hsel(n)を保持回路Ｈ_ｎに与える。Ｎ個の列選択制御信号Hsel(1)〜Hsel(N)も順次に有意値とされる。

また、制御部４０は、放電制御信号Resetを放電用配線Ｌ_Ｒへ出力して、この放電制御信号ResetをＮ個の積分回路Ｓ_１〜Ｓ_Ｎそれぞれに与える。制御部４０は、保持制御信号Holdを保持用配線Ｌ_Ｈへ出力して、この保持制御信号HoldをＮ個の保持回路Ｈ_１〜Ｈ_Ｎそれぞれに与える。制御部４０は、初期化制御信号Initを初期化用配線Ｌ_Ｉへ出力して、この初期化制御信号InitをＮ個の初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,１〜ＳＷ_Ｉ,Ｎそれぞれに与える。

図２は、本実施形態に係る固体撮像装置１に含まれる画素部Ｐ_ｍ,ｎ，積分回路Ｓ_ｎ，保持回路Ｈ_ｎおよび初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,ｎそれぞれの回路図である。ここでは、Ｍ×Ｎ個の画素部Ｐ_１,１〜Ｐ_Ｍ,Ｎを代表して画素部Ｐ_ｍ,ｎの回路図を示し、Ｎ個の積分回路Ｓ_１〜Ｓ_Ｎを代表して積分回路Ｓ_ｎの回路図を示し、Ｎ個の保持回路Ｈ_１〜Ｈ_Ｎを代表して保持回路Ｈ_ｎの回路図を示し、また、Ｎ個の初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,１〜ＳＷ_Ｉ,Ｎを代表して初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,ｎを示す。すなわち、第ｍ行第ｎ列の画素部Ｐ_ｍ,ｎおよび第ｎ列読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎに関連する回路部分を示す。

画素部Ｐ_ｍ,ｎは、フォトダイオードＰＤおよび読出用スイッチＳＷ_１を含む。フォトダイオードＰＤのアノード端子は接地され、フォトダイオードＰＤのカソード端子は読出用スイッチＳＷ_１を介して第ｎ列読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎと接続されている。フォトダイオードＰＤは、入射光強度に応じた量の電荷を発生し、その発生した電荷を接合容量部に蓄積する。読出用スイッチＳＷ_１は、制御部４０から第ｍ行選択用配線Ｌ_Ｖ,ｍを通った第ｍ行選択制御信号が与えられる。第ｍ行選択制御信号は、受光部１０における第ｍ行のＮ個の画素部Ｐ_ｍ,１〜Ｐ_ｍ,Ｎそれぞれに含まれる読出用スイッチＳＷ_１の開閉動作を指示するものである。

この画素部Ｐ_ｍ,ｎでは、第ｍ行選択制御信号Vsel(m)がローレベルであるときに、読出用スイッチＳＷ_１が開いて、フォトダイオードＰＤで発生した電荷は、第ｎ列読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎへ出力されることなく、接合容量部に蓄積される。一方、第ｍ行選択制御信号Vsel(m)がハイレベルであるときに、読出用スイッチＳＷ_１が閉じて、それまでフォトダイオードＰＤで発生して接合容量部に蓄積されていた電荷は、読出用スイッチＳＷ_１を経て、第ｎ列読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎへ出力される。

第ｎ列読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎは、受光部１０における第ｎ列のＭ個の画素部Ｐ_１,ｎ〜Ｐ_Ｍ,ｎそれぞれに含まれる読出用スイッチＳＷ_１と接続されている。第ｎ列読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎは、Ｍ個の画素部Ｐ_１,ｎ〜Ｐ_Ｍ,ｎのうちの何れかの画素部に含まれるフォトダイオードＰＤで発生した電荷を、該画素部に含まれる読出用スイッチＳＷ_１を介して読み出して、積分回路Ｓ_ｎへ転送する。

積分回路Ｓ_ｎは、アンプＡ_２，積分用容量素子Ｃ_２および放電用スイッチＳＷ_２を含む。積分用容量素子Ｃ_２および放電用スイッチＳＷ_２は、互いに並列的に接続されて、アンプＡ_２の入力端子と出力端子との間に設けられている。アンプＡ_２の入力端子は、第ｎ列読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎと接続されている。放電用スイッチＳＷ_２は、制御部４０から放電用配線Ｌ_Ｒを通った放電制御信号Resetが与えられる。放電制御信号Resetは、Ｎ個の積分回路Ｓ_１〜Ｓ_Ｎそれぞれに含まれる放電用スイッチＳＷ_２の開閉動作を指示するものである。

この積分回路Ｓ_ｎでは、放電制御信号Resetがハイレベルであるときに、放電用スイッチＳＷ_２が閉じて、積分用容量素子Ｃ_２が放電され、積分回路Ｓ_ｎから出力される電圧値が初期化される。放電制御信号Resetがローレベルであるときに、放電用スイッチＳＷ_２が開いて、入力端に入力された電荷が積分用容量素子Ｃ_２に蓄積され、その蓄積電荷量に応じた電圧値が積分回路Ｓ_ｎから出力される。

保持回路Ｈ_ｎは、入力用スイッチＳＷ_３１，出力用スイッチＳＷ_３２および保持用容量素子Ｃ_３を含む。保持用容量素子Ｃ_３の一端は接地されている。保持用容量素子Ｃ_３の他端は、入力用スイッチＳＷ_３１を介して積分回路Ｓ_ｎの出力端と接続され、出力用スイッチＳＷ_３２を介して電圧出力用配線Ｌ_outと接続されている。入力用スイッチＳＷ_３１は、制御部４０から保持用配線Ｌ_Ｈを通った保持制御信号Holdが与えられる。保持制御信号Holdは、Ｎ個の保持回路Ｈ_１〜Ｈ_Ｎそれぞれに含まれる入力用スイッチＳＷ_３１の開閉動作を指示するものである。出力用スイッチＳＷ_３２は、制御部４０から第ｎ列選択用配線Ｌ_Ｈ,ｎを通った第ｎ列選択制御信号Hsel(n)が与えられる。第ｎ列選択制御信号Hsel(n)は、保持回路Ｈ_ｎに含まれる出力用スイッチＳＷ_３２の開閉動作を指示するものである。

この保持回路Ｈ_ｎでは、保持制御信号Holdがハイレベルからローレベルに転じると、入力用スイッチＳＷ_３１が閉状態から開状態に転じて、そのときに入力端に入力されている電圧値が保持用容量素子Ｃ_３に保持される。また、第ｎ列選択制御信号Hsel(n)がハイレベルであるときに、出力用スイッチＳＷ_３２が閉じて、保持用容量素子Ｃ_３に保持されている電圧値が電圧出力用配線Ｌ_outへ出力される。

初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,ｎの一端は読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎと接続され、初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,ｎの他端は電圧供給用配線Ｌ_inと接続されている。初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,ｎは、制御部４０から初期化用配線Ｌ_Ｉを通った初期化制御信号Initが与えられる。初期化制御信号Initは、Ｎ個の初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,１〜ＳＷ_Ｉ,Ｎそれぞれの開閉動作を指示するものである。

電圧供給用配線Ｌ_inは、初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,ｎを介して読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎと接続され、読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎに所定の電圧値Ｖ_inを与える。この電圧値Ｖ_inは、各画素部Ｐ_ｍ,ｎに含まれるフォトダイオードＰＤのカソード端子に与えられたときに、該フォトダイオードＰＤの接合容量部の蓄積電荷を初期化し得る値とされる。

制御部４０は、受光部４０における第ｍ行のＮ個の画素部Ｐ_ｍ,１〜Ｐ_ｍ,Ｎそれぞれの受光強度に応じた電圧値を出力するに際して、放電制御信号Resetにより、Ｎ個の積分回路Ｓ_１〜Ｓ_Ｎそれぞれに含まれる放電用スイッチＳＷ_２を一旦閉じた後に開くよう指示した後、第ｍ行選択制御信号Vsel(m)により、受光部４０における第ｍ行のＮ個の画素部Ｐ_ｍ,１〜Ｐ_ｍ,Ｎそれぞれに含まれる読出用スイッチＳＷ_１を第１期間に亘り閉じるよう指示する。制御部４０は、その第１期間内に、保持制御信号Holdにより、Ｎ個の保持回路Ｈ_１〜Ｈ_Ｎそれぞれに含まれる入力用スイッチＳＷ_３１を閉状態から開状態に転じるよう指示した後、初期化制御信号Initにより、Ｎ個の初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,１〜ＳＷ_Ｉ,Ｎそれぞれを第２期間に亘り閉じるよう指示する。そして、制御部４０は、第１期間の後に、列選択制御信号Hsel(1)〜Hsel(N)により、Ｎ個の保持回路Ｈ_１〜Ｈ_Ｎそれぞれに含まれる出力用スイッチＳＷ_３２を順次に一定期間だけ閉じるよう指示する。制御部４０は、以上のような制御を各行について順次に行う。

次に、本実施形態に係る固体撮像装置１の動作について説明する。本実施形態に係る固体撮像装置１では、制御部４０による制御の下で、Ｍ個の行選択制御信号Vsel(1)〜Vsel(M)，Ｎ個の列選択制御信号Hsel(1)〜Hsel(N)，放電制御信号Reset，保持制御信号Holdおよび初期化制御信号Initそれぞれが所定のタイミングでレベル変化することにより、受光面１０に入射された光の像を撮像することができる。

図３は、本実施形態に係る固体撮像装置１の動作を説明するタイミングチャートである。この図には、上から順に、(a) Ｎ個の積分回路Ｓ_１〜Ｓ_Ｎそれぞれに含まれる放電用スイッチＳＷ_２の開閉動作を指示する放電制御信号Reset、(b) 受光部１０における第１行のＮ個の画素部Ｐ_１,１〜Ｐ_１,Ｎそれぞれに含まれる読出用スイッチＳＷ_１の開閉動作を指示する第１行選択制御信号Vsel(1)、(c) 受光部１０における第２行のＮ個の画素部Ｐ_２,１〜Ｐ_２,Ｎそれぞれに含まれる読出用スイッチＳＷ_１の開閉動作を指示する第２行選択制御信号Vsel(2)、(d) Ｎ個の保持回路Ｈ_１〜Ｈ_Ｎそれぞれに含まれる入力用スイッチＳＷ_３１の開閉動作を指示する保持制御信号Hold、および、(e) Ｎ個の初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,１〜ＳＷ_Ｉ,Ｎそれぞれの開閉動作を指示する初期化制御信号Init が示されている。

また、この図には、更に続いて順に、(f) 保持回路Ｈ_１に含まれる出力用スイッチＳＷ_３２の開閉動作を指示する第１列選択制御信号Hsel(1)、(g) 保持回路Ｈ_２に含まれる出力用スイッチＳＷ_３２の開閉動作を指示する第２列選択制御信号Hsel(2)、(h) 保持回路Ｈ_３に含まれる出力用スイッチＳＷ_３２の開閉動作を指示する第３列選択制御信号Hsel(3)、(i) 保持回路Ｈ_ｎに含まれる出力用スイッチＳＷ_３２の開閉動作を指示する第ｎ列選択制御信号Hsel(n)、および、(j) 保持回路Ｈ_Ｎに含まれる出力用スイッチＳＷ_３２の開閉動作を指示する第Ｎ列選択制御信号Hsel(N) が示されている。

第１行のＮ個の画素部Ｐ_１,１〜Ｐ_１,Ｎそれぞれに含まれるフォトダイオードＰＤで発生し接合容量部に蓄積された電荷の読出しは、以下のようにして行われる。時刻ｔ_１０前には、Ｍ個の行選択制御信号Vsel(1)〜Vsel(M)，Ｎ個の列選択制御信号Hsel(1)〜Hsel(N)，放電制御信号Reset，保持制御信号Holdおよび初期化制御信号Initそれぞれは、ローレベルとされている。

時刻ｔ_１０から時刻ｔ_１１までの期間、制御部４０から放電用配線Ｌ_Ｒに出力される放電制御信号Resetがハイレベルとなり、これにより、Ｎ個の積分回路Ｓ_１〜Ｓ_Ｎそれぞれにおいて、放電用スイッチＳＷ_２が閉じて、積分用容量素子Ｃ_２が放電される。また、時刻ｔ_１１より後の時刻ｔ_１２から時刻ｔ_１７までの第１期間、制御部４０から第１行選択用配線Ｌ_Ｖ,１に出力される第１行選択制御信号Vsel(1)がハイレベルとなり、これにより、受光部４０における第１行のＮ個の画素部Ｐ_１,１〜Ｐ_１,Ｎそれぞれに含まれる読出用スイッチＳＷ_１が閉じる。

この第１期間（ｔ_１２〜ｔ_１７）内において、時刻ｔ_１３から時刻ｔ_１４までの期間、制御部４０から保持用配線Ｌ_Ｈへ出力される保持制御信号Holdがハイレベルとなり、これにより、Ｎ個の保持回路Ｈ_１〜Ｈ_Ｎそれぞれにおいて入力用スイッチＳＷ_３１が閉じる。また、時刻ｔ_１４より後の時刻ｔ_１５から時刻ｔ_１６までの第２期間、制御部４０から初期化用配線Ｌ_Ｉへ出力される初期化制御信号Initがハイレベルとなり、これにより、Ｎ個の初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,１〜ＳＷ_Ｉ,Ｎそれぞれが閉じる。

第１期間（ｔ_１２〜ｔ_１７）内では、第１行の各画素部Ｐ_１,ｎに含まれる読出用スイッチＳＷ_１が閉じており、各積分回路Ｓ_ｎの放電用スイッチＳＷ_２が開いているので、それまでに各画素部Ｐ_１,ｎのフォトダイオードＰＤで発生して接合容量部に蓄積されていた電荷は、その画素部Ｐ_１,ｎの読出用スイッチＳＷ_１および第ｎ列読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎを通って、積分回路Ｓ_ｎの積分用容量素子Ｃ_２に転送されて蓄積される。そして、各積分回路Ｓ_ｎの積分用容量素子Ｃ_２に蓄積されている電荷の量に応じた電圧値が積分回路Ｓ_ｎの出力端から出力される。

その第１期間（ｔ_１２〜ｔ_１７）内の時刻ｔ_１４に、保持制御信号Holdがハイレベルからローレベルに転じることにより、Ｎ個の保持回路Ｈ_１〜Ｈ_Ｎそれぞれにおいて、入力用スイッチＳＷ_３１が閉状態から開状態に転じ、そのときに積分回路Ｓ_ｎの出力端から出力されて保持回路Ｈ_ｎの入力端に入力されている電圧値が保持用容量素子Ｃ_３に保持される。

また、第１期間（ｔ_１２〜ｔ_１７）内の第２期間（ｔ_１５〜ｔ_１６）に、Ｎ個の初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,１〜ＳＷ_Ｉ,Ｎそれぞれが閉じることにより、電圧供給用配線Ｌ_inに入力されている電圧値Ｖ_inは、初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,ｎ，読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎおよび画素部Ｐ_１,ｎの読出用スイッチＳＷ_１を経て、画素部Ｐ_１,ｎのフォトダイオードＰＤのカソード端子に与えられる。

そして、第１期間（ｔ_１２〜ｔ_１７）の後に、制御部４０から列選択用配線Ｌ_Ｈ,１〜Ｌ_Ｈ,Ｎに出力される列選択制御信号Hsel(1)〜Hsel(N)が順次に一定期間だけハイレベルとなり、これにより、Ｎ個の保持回路Ｈ_１〜Ｈ_Ｎそれぞれに含まれる出力用スイッチＳＷ_３２が順次に一定期間だけ閉じて、各保持回路Ｈ_ｎの保持用容量素子Ｃ_３に保持されている電圧値は出力用スイッチＳＷ_３２を経て電圧出力用配線Ｌ_outへ順次に出力される。この電圧出力用配線Ｌ_outへ出力される電圧値Ｖ_outは、第１行のＮ個の画素部Ｐ_１,１〜Ｐ_１,Ｎそれぞれに含まれるフォトダイオードＰＤにおける受光強度を表すものである。

続いて、第２行のＮ個の画素部Ｐ_２,１〜Ｐ_２,Ｎそれぞれに含まれるフォトダイオードＰＤで発生し接合容量部に蓄積された電荷の読出しが以下のようにして行われる。

時刻ｔ_２０から時刻ｔ_２１までの期間、制御部４０から放電用配線Ｌ_Ｒに出力される放電制御信号Resetがハイレベルとなり、これにより、Ｎ個の積分回路Ｓ_１〜Ｓ_Ｎそれぞれにおいて、放電用スイッチＳＷ_２が閉じて、積分用容量素子Ｃ_２が放電される。また、時刻ｔ_２１より後の時刻ｔ_２２から時刻ｔ_２７までの第１期間、制御部４０から第２行選択用配線Ｌ_Ｖ,２に出力される第２行選択制御信号Vsel(2)がハイレベルとなり、これにより、受光部４０における第２行のＮ個の画素部Ｐ_２,１〜Ｐ_２,Ｎそれぞれに含まれる読出用スイッチＳＷ_１が閉じる。

この第１期間（ｔ_２２〜ｔ_２７）内において、時刻ｔ_２３から時刻ｔ_２４までの期間、制御部４０から保持用配線Ｌ_Ｈへ出力される保持制御信号Holdがハイレベルとなり、これにより、Ｎ個の保持回路Ｈ_１〜Ｈ_Ｎそれぞれにおいて入力用スイッチＳＷ_３１が閉じる。また、時刻ｔ_２４より後の時刻ｔ_２５から時刻ｔ_２６までの第２期間、制御部４０から初期化用配線Ｌ_Ｉへ出力される初期化制御信号Initがハイレベルとなり、これにより、Ｎ個の初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,１〜ＳＷ_Ｉ,Ｎそれぞれが閉じる。

そして、第１期間（ｔ_２２〜ｔ_２７）の後に、制御部４０から列選択用配線Ｌ_Ｈ,１〜Ｌ_Ｈ,Ｎに出力される列選択制御信号Hsel(1)〜Hsel(N)が順次に一定期間だけハイレベルとなり、これにより、Ｎ個の保持回路Ｈ_１〜Ｈ_Ｎそれぞれに含まれる出力用スイッチＳＷ_３２が順次に一定期間だけ閉じる。以上のようにして、第２行のＮ個の画素部Ｐ_２,１〜Ｐ_２,Ｎそれぞれに含まれるフォトダイオードＰＤにおける受光強度を表す電圧値Ｖ_outが電圧出力用配線Ｌ_outへ出力される。

以降、第３行から第Ｍ行まで同様の動作が行われる。また、第Ｍ行について動作が終了すると、再び第１行から同様の動作が行われる。このように、一定周期で同様の動作を繰り返すことで、受光部１０が受光した光の像の２次元強度分布を表す電圧値Ｖ_outが電圧出力用配線Ｌ_outへ出力される。

なお、上述した動作例では、第ｍ行のＮ個の画素部Ｐ_ｍ,１〜Ｐ_ｍ,Ｎそれぞれに含まれる読出用スイッチＳＷ_１が閉じている第１期間の後に、Ｎ個の保持回路Ｈ_１〜Ｈ_Ｎそれぞれに保持されている電圧値が順次に電圧出力用配線Ｌ_outへ出力された。しかし、各保持回路Ｈ_ｎに保持されている電圧値の電圧出力用配線Ｌ_outへの出力動作は、保持制御信号Holdがハイレベルからローレベルに転じることにより積分回路Ｓ_ｎの出力電圧値が保持回路Ｈ_ｎに保持された後に行われればよく、Ｎ個の初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,１〜ＳＷ_Ｉ,Ｎそれぞれが閉じている第２期間に行われてもよい。

ところで、第ｍ行のＮ個の画素部Ｐ_ｍ,１〜Ｐ_ｍ,Ｎそれぞれに含まれる読出用スイッチＳＷ_１が閉じている第１期間において、第ｍ行の各画素部Ｐ_ｍ,ｎのフォトダイオードＰＤで発生して接合容量部に蓄積されていた電荷は、その画素部Ｐ_ｍ,ｎの読出用スイッチＳＷ_１および第ｎ列読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎを通って、積分回路Ｓ_ｎの積分用容量素子Ｃ_２に転送される。この際に、第ｍ行の各画素部Ｐ_ｍ,ｎのフォトダイオードＰＤの接合容量部の蓄積電荷が初期化される。

しかし、或る第ｎ列読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎが途中の位置で断線している場合には、その第ｎ列のＭ個の画素部Ｐ_１,ｎ〜Ｐ_Ｍ,ｎのうち、積分回路Ｓ_ｎに対し断線位置より遠いところにある画素部は、積分回路Ｓ_ｎと接続されておらず、積分回路Ｓ_ｎへ電荷を転送することができないので、この電荷転送に因るフォトダイオードＰＤの接合容量部の蓄積電荷の初期化をすることができない。このままでは、これらの画素部において光入射に応じてフォトダイオードで発生した電荷は、該フォトダイオードの接合容量部に蓄積されていく一方であり、飽和レベルを越えると両隣の列の画素部へ溢れ出して、連続した３列の画素部について欠陥ラインを生じさせることになる。

そこで、本実施形態では、第１期間内において、各積分回路Ｓ_ｎの出力電圧値が保持回路Ｈ_ｎにより保持された後の第２期間に、Ｎ個の初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,１〜ＳＷ_Ｉ,Ｎそれぞれが閉じることにより、電圧供給用配線Ｌ_inに入力されている電圧値Ｖ_inは、初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,ｎ，読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎおよび画素部Ｐ_ｍ,ｎの読出用スイッチＳＷ_１を経て、画素部Ｐ_ｍ,ｎのフォトダイオードＰＤのカソード端子に与えられる。そして、このフォトダイオードＰＤのカソード端子に与えられる電圧値Ｖ_inは、各画素部Ｐ_ｍ,ｎに含まれるフォトダイオードＰＤの接合容量部の蓄積電荷を初期化し得る値とされている。

これにより、積分回路Ｓ_ｎに対し断線位置より遠いところにある画素部においても、フォトダイオードＰＤの接合容量部の蓄積電荷が初期化され得る。したがって、これらの画素部において光入射に応じてフォトダイオードで発生した電荷が両隣の列の画素部へ溢れ出すことが回避され、連続した３列の画素部について欠陥ラインが生じることも回避される。すなわち、受光部１０の或る列の画素部と接続される読出用配線が断線した場合に、隣接する列の画素部への影響が回避され得る。そして、１本の欠陥ラインが生じても、両隣が正常ラインであるので、これら両隣の正常ラインの各画素データを用いて欠陥ラインの画素データを補間することが可能となる。

本実施形態に係る固体撮像装置１は、基板上に集積化されているのが好ましい。すなわち、Ｍ×Ｎ個の画素部Ｐ_１,１〜Ｐ_Ｍ,Ｎを含む受光部１０、Ｎ個の初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,１〜ＳＷ_Ｉ,Ｎを含む初期化部３０、行選択用配線Ｌ_Ｖ,１〜Ｌ_Ｖ,Ｍ、読出用配線Ｌ_Ｏ,１〜Ｌ_Ｏ,Ｎ、初期化用配線Ｌ_Ｉ、および、電圧供給用配線Ｖ_in は、半導体基板上に集積化されているのが好ましい。また、Ｎ個の積分回路Ｓ_１〜Ｓ_ＮおよびＮ個の保持回路Ｈ_１〜Ｈ_Ｎを含む信号読出部２０、放電用配線Ｌ_Ｒ、保持用配線Ｌ_Ｈ、列選択用配線Ｌ_Ｈ,１〜Ｌ_Ｈ,Ｎ、ならびに、電圧出力用配線Ｌ_out も、同一の基板上に集積化されているのが好ましい。制御部４０は、この基板とは別個に設けられていてもよいが、同一の基板上に集積化されているのが好ましい。

このとき、電圧供給用配線Ｌ_inが断線する危険性を低減して、上述した効果を更に確実なものとする為に、電圧供給用配線Ｌ_inは各読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎより太いのが好ましい。一般に、積分回路Ｓ_ｎに含まれるアンプＡ_２の入力容量を小さくすることでノイズを低減するために、アンプＡ_２の入力端子に接続される読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎの幅は、できるだけ狭いことが望ましく、例えば１μｍとされる。一方、画素部Ｐ_ｍ,ｎから積分回路Ｓ_ｎへの電荷転送の際には、初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,ｎは開いているので、電圧供給用配線Ｌ_inは読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎと切り離されている。したがって、電圧供給用配線Ｌ_inの幅は、太くても問題がなく、例えば５μｍ〜１０μｍ程度とされ得る。電圧供給用配線Ｌ_inの幅を太くすることにより、電圧供給用配線Ｌ_inの断線が生じ難くなるとともに、初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,ｎが閉じたときに画素部Ｐ_ｍ,ｎのフォトダイオードＰＤのカソード端子に与えられる電圧値Ｖ_inの低下を抑制することができる。

ここで、本実施形態に係る固体撮像装置１と特許文献２記載の固体撮像装置との相違について説明しておく。特許文献２の図２，図３に示された固体撮像装置では、信号転送トランジスタ４１，フォトダイオード４２およびリセットトランジスタ４３を含むセンサセル２-11〜２-44が２次元配列されていて、第ｎ列のセンサセル２-1n〜２-4nのフォトダイオード４２が信号転送トランジスタ４１を介して垂直信号線５-nと接続され、垂直信号線５-nの第１端が転送トランジスタ６-nを介してホールド容量７-nの一端と接続され、垂直信号線５-nの第２端がリセット回路１-nの一端と接続されている。

この特許文献２の図２に示された固体撮像装置におけるリセット回路１-nと比べると、本実施形態に係る固体撮像装置１における初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,ｎは、読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎ（垂直信号線５-n）に対し信号読出部２０（転送トランジスタ６-nおよびホールド容量７-n等）の接続側とは反対の側に設けられている点で同様であると言えるが、以下に説明するように、目的が相違しており、動作も相違している。

特許文献２の図２に示された固体撮像装置におけるリセット回路１-nの目的および動作については、特許文献２の段落［００２６］，［００２７］に、「各行の読み出し（より詳しくは、選択信号線のアクティベーション）に先立って、ＭＯＳトランジスタ等で構成されるリセット回路１（１-1、１-2、１-3、１-4）を制御する垂直リセット信号ＶＲＳＴをアクティブレベル（Ｈレベル）にするとともに、ＭＯＳトランジスタ等で構成される転送トランジスタ６（６-1、６-2、６-3、６-4）を制御する転送信号線ＴＲＡＮをアクティブレベル（Ｈレベル）にすることにより、垂直信号線５（５-1、５-2、５-3、５-4）及びホールド容量７（７-1、７-2、７-3、７-4）がリセットされる。選択信号線（例えば、３-1）がアクティブレベルになり、転送トランジスタ４１（図３参照）がオンすると、センサセル（例えば、２-11、２-12、２-13、２-14）によって垂直信号線５（５-1、５-2、５-3、５-4）が駆動され、垂直信号線５に電圧信号が転送される。」と記載されているとおりである。

すなわち、本実施形態に係る固体撮像装置１では、画素部Ｐ_ｍ,ｎに含まれるフォトダイオードＰＤの接合容量部の蓄積電荷を初期化するために初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,ｎが設けられているのに対して、特許文献２記載のものでは、垂直信号線５-nの寄生容量およびホールド容量７-nそれぞれにおける蓄積電荷をリセットするためにリセット回路１-nが設けられており、両者は、初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,ｎ（リセット回路１-n）が設けられている目的の点で相違する。また、本実施形態に係る固体撮像装置１では、各行の画素部からの電荷読出し後に初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,ｎが閉状態（ON状態）となるのに対して、特許文献２記載のものでは、各行のセンサセルからの電荷読出し前にリセット回路１-nが閉状態（ON状態）となり、両者は、初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,ｎ（リセット回路１-n）の動作タイミングの点で相違する。

以上のように、特許文献２記載の固体撮像装置と対比すると、本実施形態に係る固体撮像装置１は、初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,ｎ（リセット回路１-n）が設けられている位置の点では同様であると言えるが、目的の点で相違しており、動作の点でも相違している。そもそも、特許文献２には、読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎ（垂直信号線５-n）の断線について記載も示唆もなく、ましてや、その断線が及ぼす影響や影響回避策についても記載も示唆もない。

本実施形態に係る固体撮像装置１の概略構成図である。 本実施形態に係る固体撮像装置１に含まれる画素部Ｐ_ｍ,ｎ，積分回路Ｓ_ｎ，保持回路Ｈ_ｎおよび初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,ｎそれぞれの回路図である。 本実施形態に係る固体撮像装置１の動作を説明するタイミングチャートである。

符号の説明

１…固体撮像装置、１０…受光部、２０…信号読出部、３０…初期化部、４０…制御部、Ｐ_１,１〜Ｐ_Ｍ,Ｎ…画素部、ＰＤ…フォトダイオード、ＳＷ_１…読出用スイッチ、Ｓ_１〜Ｓ_Ｎ…積分回路、Ｃ_２…積分用容量素子、ＳＷ_２…放電用スイッチ、Ａ_２…アンプ、Ｈ_１〜Ｈ_Ｎ…保持回路、Ｃ_３…保持用容量素子、ＳＷ_３１…入力用スイッチ、ＳＷ_３２…出力用スイッチ、ＳＷ_Ｉ,１〜ＳＷ_Ｉ,Ｎ…初期化用スイッチ、Ｌ_Ｖ,ｍ…第ｍ行選択用配線、Ｌ_Ｈ,ｎ…第ｎ列選択用配線、Ｌ_Ｏ,ｎ…第ｎ列読出用配線、Ｌ_Ｒ…放電用配線、Ｌ_Ｈ…保持用配線、Ｌ_Ｉ…初期化用配線、Ｌ_in…電圧供給用配線、Ｌ_out…電圧出力用配線。

Claims (2)

1. 入射光強度に応じた量の電荷を発生するフォトダイオードと、このフォトダイオードと接続された読出用スイッチと、を各々含むＭ×Ｎ個の画素部Ｐ_１,１〜Ｐ_Ｍ,ＮがＭ行Ｎ列に２次元配列された受光部と、
   前記受光部における第ｍ行のＮ個の画素部Ｐ_ｍ,１〜Ｐ_ｍ,Ｎそれぞれに含まれる読出用スイッチの開閉動作を指示する第ｍ行選択制御信号を該読出用スイッチに与える第ｍ行選択用配線Ｌ_Ｖ,ｍと、
   前記受光部における第ｎ列のＭ個の画素部Ｐ_１,ｎ〜Ｐ_Ｍ,ｎそれぞれに含まれる読出用スイッチと接続され、第１端と第２端との間に延在し、前記Ｍ個の画素部Ｐ_１,ｎ〜Ｐ_Ｍ,ｎのうちの何れかの画素部に含まれるフォトダイオードで発生した電荷を、該画素部に含まれる読出用スイッチを介して読み出す読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎと、
   前記読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎの第１端と接続された入力端を有し、積分用容量素子および放電用スイッチを含み、前記放電用スイッチが閉じているときに前記積分用容量素子を放電させ、前記放電用スイッチが開いているときに前記入力端に入力された電荷を前記積分用容量素子に蓄積させて、前記積分用容量素子の蓄積電荷量に応じた電圧値を出力端から出力する積分回路Ｓ_ｎと、
   前記積分回路Ｓ_１〜Ｓ_Ｎそれぞれに含まれる放電用スイッチの開閉動作を指示する放電制御信号を該放電用スイッチに与える放電用配線と、
   前記積分回路Ｓ_ｎの出力端と接続された入力端を有し、入力用スイッチ，保持用容量素子および出力用スイッチを含み、前記入力用スイッチが閉状態から開状態に転じたときに前記入力端に入力されている電圧値を前記保持用容量素子に保持させ、前記出力用スイッチが閉じているときに前記保持用容量素子に保持されている電圧値を出力する保持回路Ｈ_ｎと、
   前記保持回路Ｈ_１〜Ｈ_Ｎそれぞれに含まれる入力用スイッチの開閉動作を指示する保持制御信号を該入力用スイッチに与える保持用配線と、
   前記読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎの第２端と接続された初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,ｎと、
   前記初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,１〜ＳＷ_Ｉ,Ｎそれぞれの開閉動作を指示する初期化制御信号を前記初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,１〜ＳＷ_Ｉ,Ｎそれぞれに与える初期化用配線と、
   前記初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,ｎを介して前記読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎと接続され、前記読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎに所定電圧値を与える電圧供給用配線と、
   前記第ｍ行選択制御信号を前記第ｍ行選択用配線Ｌ_Ｖ,ｍへ出力し、前記放電制御信号を前記放電用配線へ出力し、前記保持制御信号を前記保持用配線へ出力し、前記初期化制御信号を前記初期化用配線へ出力する制御部と、
   を備え、
   前記制御部が、
   前記放電制御信号により、前記積分回路Ｓ_１〜Ｓ_Ｎそれぞれに含まれる放電用スイッチを一旦閉じた後に開くよう指示した後、
   前記第ｍ行選択制御信号により、前記受光部における第ｍ行のＮ個の画素部Ｐ_ｍ,１〜Ｐ_ｍ,Ｎそれぞれに含まれる読出用スイッチを第１期間に亘り閉じるよう指示し、
   その第１期間内に、前記保持制御信号により、前記保持回路Ｈ_１〜Ｈ_Ｎそれぞれに含まれる入力用スイッチを閉状態から開状態に転じるよう指示した後、前記初期化制御信号により、前記初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,１〜ＳＷ_Ｉ,Ｎそれぞれを第２期間に亘り閉じるよう指示する、
   ことを特徴とする固体撮像装置（ただし、Ｍ，Ｎは２以上の整数、ｍは１以上Ｍ以下の各整数、ｎは１以上Ｎ以下の各整数）。
2. 前記受光部、前記初期化用スイッチＳＷ_Ｉ,１〜ＳＷ_Ｉ,Ｎ、前記行選択用配線Ｌ_Ｖ,１〜Ｌ_Ｖ,Ｍ、前記読出用配線Ｌ_Ｏ,１〜Ｌ_Ｏ,Ｎ、前記初期化用配線および前記電圧供給用配線が、基板上に集積化されており、
   前記電圧供給用配線が前記読出用配線Ｌ_Ｏ,ｎより太い、
   ことを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。

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