JP7353752B2

JP7353752B2 - 光電変換装置及び撮像システム

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Publication number: JP7353752B2
Application number: JP2018229127A
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Inventors: 英明 ▲高▼田; 和男山崎
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Filing date: 2018-12-06
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Description

本発明は、光電変換装置及び撮像システムに関する。

デジタルスチルカメラやデジタルカムコーダなどの撮像システムは、静止画の撮影モードと動画の撮影モードとを備えることが多い。このような撮像システムに搭載される固体撮像装置には、静止画撮影の用途として動画よりも高い解像度が、動画撮影の用途として高いフレームレートが求められている。そのため、動画撮影においては、静止画撮影に見合った高解像度の撮像部から、フルＨＤや４Ｋといった動画規格に応じた解像度の信号を読み出すことが行われている。多画素の中から所定の解像度に応じた画素数の画素信号を読み出す方法としては、例えば、ある一定の間隔で行や列を間引いて読み出す方法や、隣接する行や列で画素信号を平均或いは加算して読み出す方法がある。

ところで、画素信号に重畳するノイズを低減することは、固体撮像装置に共通の課題である。多画素の中から所定の解像度に応じた画素数の画素信号を読み出す場合においても、画素信号に重畳するノイズを低減することは重要である。

特許文献１には、画素アレイのカラム毎に、複数の出力線と出力線の本数に対応した複数のＡ／Ｄ変換部とを備え、これら複数の出力線と複数のＡ／Ｄ変換部との間の接続を切り替え可能に構成した撮像素子が記載されている。また、特許文献１には、１つの出力線に対して２つのＡ／Ｄ変換部を接続し、同一信号を２つのＡ／Ｄ変換部でそれぞれ変換することによってノイズを低減することが記載されている。

特開２０１３－０５５５８９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ノイズの低減処理を行う場合には、１つの出力線に対して複数のＡ／Ｄ変換部を設ける必要があり、回路面積や消費電力の増大を避けられなかった。また、特許文献１では、多画素の中から所定の解像度に応じた画素数の画素信号を読み出す駆動モードについて考慮されていなかった。

本発明の目的は、読み出し回路部の面積の増加や消費電力の増加を抑制しつつ、解像度を下げる読み出し駆動を行った場合に画素信号に重畳するノイズを低減しうる光電変換装置及び撮像システムを提供することにある。

本発明の一観点によれば、入射光に応じた画素信号を出力する画素と、前記画素から前記画素信号を出力可能に構成された複数の信号線と、前記複数の信号線に対応して設けられた複数の信号保持部と、前記複数の信号線に接続され、前記画素信号をＡＤ変換するＡＤ変換部と、前記画素と前記複数の信号保持部との間に設けられた第１のスイッチ回路と、前記複数の信号保持部と前記複数の信号線との間に設けられた第２のスイッチ回路と、前記第１のスイッチ回路及び前記第２のスイッチ回路を制御する制御回路と、を有し、前記複数の信号保持部の各々は、対応する信号線に接続された容量素子を有し、前記複数の信号線は、第１信号線と、第２信号線と、第３信号線と、を含み、前記第２のスイッチ回路は、第１スイッチと、第２スイッチと、第３スイッチと、を含み、前記第１スイッチの一方の端子は、前記第１信号線に接続された容量素子に接続され、前記第１スイッチの他方の端子は、前記第２信号線、前記第２信号線に接続された容量素子及び前記第２スイッチの一方の端子に接続され、前記第２スイッチの他方の端子は、前記第３信号線、前記第３信号線に接続された容量素子及び前記第３スイッチの一方の端子に接続されており、前記制御回路は、前記第１のスイッチ回路を制御して、前記画素を前記複数の信号保持部のそれぞれに選択的に接続することにより、前記画素から出力された１つの前記画素信号を、互いに異なるサンプリング期間で前記複数の信号保持部にそれぞれ保持し、前記第２のスイッチ回路を制御して、前記複数の信号保持部と前記ＡＤ変換部との間の接続を切り替えることにより、前記複数の信号保持部に保持された前記画素信号を平均化して出力する光電変換装置が提供される。

また、本発明の他の一観点によれば、複数の列を構成するように配された複数の画素と、前記複数の列に対応して設けられた複数の信号線と、前記複数の列に対応して設けられ、各々が対応する列の前記信号線に接続された複数のＡＤ変換部と、前記複数の画素と前記複数の信号線との間に設けられた読み出し回路部と、を有し、前記読み出し回路部は、前記複数の列の各々に対応して設けられた複数の第１のスイッチ、複数の第２のスイッチ及び複数の信号保持部を有し、各々の列において、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチは、前記画素と前記信号線との間に直列に接続されており、前記信号保持部は、前記第２のスイッチと前記信号線との間の第１のノードに接続された容量素子を有しており、前記読み出し回路部は、隣り合う列の間の各々に設けられた複数の第３のスイッチ及び複数の第４のスイッチを更に有し、前記第３のスイッチは、隣り合う列の、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチとを接続する第２のノードの間に接続されており、前記第４のスイッチは、隣り合う列の、前記第１のノードの間に接続されており、前記第１のスイッチ、前記第２のスイッチ及び前記第３のスイッチは、前記画素から出力される画素信号を、互いに異なるサンプリング期間で前記複数の信号保持部にそれぞれ保持するように動作する第１のスイッチ回路を構成する光電変換装置が提供される。

また、本発明の更に他の一観点によれば、信号が入力される入力部と、前記入力部から前記信号を出力可能に構成された複数の信号線と、前記複数の信号線に対応して設けられた複数の信号保持部と、前記複数の信号線に接続され、前記信号をＡＤ変換するＡＤ変換部と、前記入力部と前記複数の信号保持部との間に設けられた第１のスイッチ回路と、前記複数の信号保持部と前記複数の信号線との間に設けられた第２のスイッチ回路と、前記第１のスイッチ回路及び前記第２のスイッチ回路を制御する制御回路と、を有し、前記複数の信号保持部の各々は、対応する信号線に接続された容量素子を有し、前記複数の信号線は、第１信号線と、第２信号線と、第３信号線と、を含み、前記第２のスイッチ回路は、第１スイッチと、第２スイッチと、第３スイッチと、を含み、前記第１スイッチの一方の端子は、前記第１信号線に接続された容量素子に接続され、前記第１スイッチの他方の端子は、前記第２信号線、前記第２信号線に接続された容量素子及び前記第２スイッチの一方の端子に接続され、前記第２スイッチの他方の端子は、前記第３信号線、前記第３信号線に接続された容量素子及び前記第３スイッチの一方の端子に接続されており、前記制御回路は、前記第１のスイッチ回路を制御して、前記入力部を前記複数の信号保持部のそれぞれに選択的に接続することにより、前記入力された１つの前記信号を、互いに異なるサンプリング期間で前記複数の信号保持部にそれぞれ保持し、前記第２のスイッチ回路を制御して、前記複数の信号保持部と前記ＡＤ変換部との間の接続を切り替えることにより、前記複数の信号保持部に保持された前記信号を平均化して出力する信号処理装置が提供される。

また、本発明の更に他の一観点によれば、信号が入力される複数の入力部と、前記複数の入力部に対応して複数の列を構成するように配された複数の信号線と、前記複数の列に対応して設けられ、各々が対応する列の前記信号線に接続された複数のＡＤ変換部と、前記複数の入力部と前記複数の信号線との間に設けられた読み出し回路部と、を有し、前記読み出し回路部は、前記複数の列の各々に対応して設けられた複数の第１のスイッチ、複数の第２のスイッチ及び複数の信号保持部を有し、各々の列において、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチは、前記入力部と前記信号線との間に直列に接続されており、前記信号保持部は、前記第２のスイッチと前記信号線との間の第１のノードに接続された容量素子を有しており、前記読み出し回路部は、隣り合う列の間の各々に設けられた複数の第３のスイッチ及び複数の第４のスイッチを更に有し、前記第３のスイッチは、隣り合う列の、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチとを接続する第２のノードの間に接続されており、前記第４のスイッチは、隣り合う列の、前記第１のノードの間に接続されており、前記第１のスイッチ、前記第２のスイッチ及び前記第３のスイッチは、前記入力部から入力される信号を、互いに異なるサンプリング期間で前記複数の信号保持部にそれぞれ保持するように動作する第１のスイッチ回路を構成する信号処理装置が提供される。

本発明によれば、読み出し回路部の面積の増加や消費電力の増加を抑制しつつ、解像度を下げる読み出し駆動を行った場合に画素信号に重畳するノイズを低減することができる。

本発明の第１実施形態による固体撮像装置の概略構成を示すブロック図である。本発明の第１実施形態による固体撮像装置における画素の構成例を示す回路図である。本発明の第１実施形態による固体撮像装置における読み出し回路部の構成例を示す回路図である。本発明の第１実施形態による固体撮像装置の駆動方法を示すタイミング図（その１）である。本発明の第１実施形態による固体撮像装置の駆動方法を示すタイミング図（その２）である。本発明の第１実施形態による固体撮像装置の駆動方法を示すタイミング図（その３）である。本発明の第２実施形態による固体撮像装置の駆動方法を示すタイミング図である。本発明の第３実施形態による固体撮像装置における読み出し回路部の構成例を示す回路図である。本発明の第４実施形態による固体撮像装置における読み出し回路部の構成例を示す回路図である。本発明の第４実施形態による固体撮像装置の駆動方法を示すタイミング図である。本発明の第６実施形態による撮像システムの概略構成を示すブロック図である。本発明の第７実施形態による撮像システム及び移動体の構成例を示す図である。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態による固体撮像装置及びその駆動方法について、図１乃至図６を用いて説明する。図１は、本実施形態による固体撮像装置の概略構成を示すブロック図である。図２は、本実施形態による固体撮像装置における画素の構成例を示す回路図である。図３は、本実施形態による固体撮像装置における読み出し回路の構成例を示す回路図である。図４乃至図６は、本実施形態による固体撮像装置の駆動方法を示すタイミング図である。

はじめに、本実施形態による固体撮像装置の構造について、図１乃至図３を用いて説明する。

本実施形態による固体撮像装置１００は、図１に示すように、画素アレイ部１０と、垂直走査回路２０と、読み出し回路部３０と、ＡＤ変換回路部４０と、列メモリ部５０と、水平走査回路６０と、出力回路７０と、制御回路８０と、を有する。また、固体撮像装置１００は、ランプ信号生成部４４と、カウンタ５４と、を更に有する。

画素アレイ部１０には、複数の行及び複数の列に渡ってマトリクス状に配された複数の画素１２が設けられている。図１には、画素アレイ部１０を構成する画素１２のうち、４行×４列に配列された１６個の画素１２を示しているが、画素アレイ部１０を構成する画素１２の数は、特に限定されるものではない。

画素アレイ部１０の各行には、第１の方向（図１において横方向）に延在して、制御線１４が配されている。制御線１４の各々は、第１の方向に並ぶ画素１２にそれぞれ接続され、これら画素１２に共通の信号線をなしている。制御線１４の延在する第１の方向は、行方向或いは水平方向と呼ぶことがある。制御線１４は、垂直走査回路２０に接続されている。

画素アレイ部１０の各列には、第１の方向と交差する第２の方向（図１において縦方向）に延在して、出力線１６が配されている。出力線１６の各々は、第２の方向に並ぶ画素１２にそれぞれ接続され、これら画素１２に共通の信号線をなしている。出力線１６の延在する第２の方向は、列方向或いは垂直方向と呼ぶことがある。出力線１６は、読み出し回路部３０に接続されている。出力線１６には、画素１２内の読み出し回路にバイアス電流を供給するための電流源１８が接続されている。

垂直走査回路２０は、画素１２から信号を読み出す際に画素１２内の読み出し回路を駆動するための制御信号を、画素アレイ部１０の各行に設けられた制御線１４を介して画素１２に供給する制御回路部である。垂直走査回路２０は、シフトレジスタやアドレスデコーダを用いて構成されうる。

読み出し回路部３０は、画素アレイ部１０から読み出された信号に対して所定の処理を行う機能ブロックである。読み出し回路部３０は、画素アレイ部１０の各列に対応する数の複数の入力端子及び複数の出力端子を有する。複数の入力端子の各々は、対応する列の出力線１６に接続されている。複数の出力端子の各々は、対応する列の出力線３４に接続されている。なお、読み出し回路部３０の具体的な構成については、後述する。

ＡＤ変換回路部４０は、列並列ＡＤ変換器であり、画素アレイ部１０の各列に対応する複数の比較器４２を有する。比較器４２の各々は、２つの入力端子と１つの出力端子とを有する。比較器４２の２つの入力端子は、対応する列の出力線３４と、ランプ信号生成部４４と、に接続されている。ランプ信号生成部４４は、各列の比較器４２に、参照信号（ランプ信号）を供給する。ランプ信号は、時間の経過とともにレベルが所定値から徐々に増加し或いは低下する信号である。

列メモリ部５０は、画素アレイ部１０の各列に対応する複数のメモリ５２を有する。各列のメモリ５２には、対応する列の比較器４２の出力端子と、カウンタ５４とが接続されている。

水平走査回路６０は、各列のメモリ５２に記憶された画素信号を出力するための制御信号を、各列のメモリ５２に列毎に順次供給する回路部である。画素アレイ部１０の各列に対応して設けられた水平走査回路６０の制御線は、対応する列のメモリ５２に接続されている。各列のメモリ５２は、水平走査回路６０の対応する列の制御線を介して制御信号を受信すると、保持する画素信号を、水平出力線５６を介して出力回路７０に出力する。出力回路７０は、各列のメモリ５２から読み出された画素信号に対して相関二重サンプリング（ＣＤＳ：Correlated Double Sampling）等の処理を行う信号処理部を含みうる。また、出力回路７０は、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）等の外部インターフェースを更に含みうる。

制御回路８０は、垂直走査回路２０、読み出し回路部３０、ランプ信号生成部４４、カウンタ５４、水平走査回路６０に、それらの動作やそのタイミングを制御する制御信号を供給するための回路部である。これら制御信号の少なくとも一部は、固体撮像装置１００の外部から供給するようにしてもよい。

画素１２の各々は、例えば図２に示すように、光電変換部ＰＤと、転送トランジスタＭ１と、リセットトランジスタＭ２と、増幅トランジスタＭ３と、選択トランジスタＭ４とにより構成されうる。

光電変換部ＰＤは、例えばフォトダイオードであり、アノードが接地ノードに接続され、カソードが転送トランジスタＭ１のソースに接続されている。転送トランジスタＭ１のドレインは、リセットトランジスタＭ２のソース及び増幅トランジスタＭ３のゲートに接続されている。転送トランジスタＭ１のドレイン、リセットトランジスタＭ２のソース及び増幅トランジスタＭ３のゲートの接続ノードは、いわゆる浮遊拡散（フローティングディフュージョン）部ＦＤである。浮遊拡散部ＦＤは、容量成分（浮遊拡散容量）を含み、電荷保持部としての機能を備える。

リセットトランジスタＭ２のドレイン及び増幅トランジスタＭ３のドレインは、電圧Ｖｄｄが供給される電源ノードに接続されている。増幅トランジスタＭ３のソースは、選択トランジスタＭ４のドレインに接続されている。選択トランジスタＭ４のソースは、出力線１６に接続されている。出力線１６は、電流源１８に接続されている。

図２の画素構成の場合、画素アレイ部１０に配された各行の制御線１４は、信号線ＴＸ，ＲＥＳ，ＳＥＬを含む。信号線ＴＸは、対応する行に属する画素１２の転送トランジスタＭ１のゲートにそれぞれ接続され、これら画素１２に共通の信号線をなしている。信号線ＲＥＳは、対応する行に属する画素１２のリセットトランジスタＭ２のゲートにそれぞれ接続され、これら画素１２に共通の信号線をなしている。信号線ＳＥＬは、対応する行に属する画素１２の選択トランジスタＭ４のゲートにそれぞれ接続され、これら画素１２に共通の信号線をなしている。

信号線ＴＸには、垂直走査回路２０から、転送トランジスタＭ１を制御するための駆動パルスである制御信号φＴＸが出力される。信号線ＲＥＳには、垂直走査回路２０から、リセットトランジスタＭ２を制御するための駆動パルスである制御信号φＲＥＳが出力される。信号線ＳＥＬには、垂直走査回路２０から、選択トランジスタＭ４を制御するための駆動パルスである制御信号φＳＥＬが出力される。各トランジスタがＮ型トランジスタで構成される場合、垂直走査回路２０からＨｉｇｈレベル（Ｈレベル）の制御信号が供給されると対応するトランジスタがオンとなる。また、垂直走査回路２０からＬｏｗレベル（Ｌレベル）の制御信号が供給されると対応するトランジスタがオフとなる。

光電変換部ＰＤは、入射光をその光量に応じた量の電荷に変換（光電変換）するとともに、生じた電荷を蓄積する。転送トランジスタＭ１は、オンになることにより光電変換部ＰＤが保持する電荷を浮遊拡散部ＦＤに転送する。浮遊拡散部ＦＤは、その容量による電荷電圧変換によって、光電変換部ＰＤから転送された電荷の量に応じた電圧となる。増幅トランジスタＭ３は、ドレインに電圧Ｖｄｄが供給され、ソースに選択トランジスタＭ４を介して電流源１８からバイアス電流が供給される構成となっており、ゲートを入力ノードとする増幅部（ソースフォロワ回路）を構成する。これにより増幅トランジスタＭ３は、浮遊拡散部ＦＤの電圧に基づく信号を、選択トランジスタＭ４を介して出力線１６に出力する。リセットトランジスタＭ２は、オンになることにより浮遊拡散部ＦＤを電圧Ｖｄｄに応じた電圧にリセットする。

画素１２の転送トランジスタＭ１、リセットトランジスタＭ２及び選択トランジスタＭ４は、前述のように、垂直走査回路２０から供給される制御信号φＴＸ，φＲＥＳ，φＳＥＬにより、行単位で制御される。制御信号φＳＥＬにより選択された行に属する画素１２の画素信号は、それぞれの画素１２の対応する出力線１６に、同時に出力される。

出力線１６に出力された画素信号は、読み出し回路部３０において所定の処理が行われた後、対応する列の出力線３４を介してＡＤ変換回路部４０へと出力される。なお、読み出し回路部３０における信号処理については、後述する。

ＡＤ変換回路部４０に入力された画素信号と、ランプ信号生成部４４から供給された参照信号（ランプ信号）とは、比較器４２に入力される。比較器４２は、画素信号の信号レベルと参照信号の信号レベルとを比較する比較動作を行い、画素信号の信号レベルとランプ信号の信号レベルとの大小関係が反転したタイミングでラッチ信号を出力する。

メモリ５２には、カウンタ５４から供給されるカウント信号と、比較器４２の出力信号とが入力される。メモリ５２は、比較器４２からラッチ信号を受信したタイミングにおいてカウント信号が示しているカウント値を、画素信号のデジタルデータとして記憶する。

水平走査回路６０は、メモリ５２に、列ごとに順次、制御信号を出力する。水平走査回路６０から制御信号を受信したメモリ５２は、画素信号をＡＤ変換したデジタルデータを、水平出力線５６を介して出力回路７０へと出力する。出力回路７０は、列メモリ部５０から出力された画素信号のデジタルデータに対してデジタルＣＤＳ等の所定の信号処理を行った後、外部インターフェースを介して信号処理後の画素信号を外部へと出力する。

次に、読み出し回路部３０の構成例について、図３を用いて説明する。図３には、読み出し回路部３０の回路構成について、画素アレイ部１０を構成する複数の列のうち、隣り合う３列分のみを示している。図示しない他の列については、同様の繰り返し構造により構成することができる。また、他の構成要素との接続関係を理解しやすくするために、一部の画素１２とＡＤ変換回路部４０とを併せて示している。

読み出し回路部３０は、画素アレイ部１０の各列に対応して、スイッチＳＷ１と、スイッチＳＷ３と、容量Ｃｓｈと、をそれぞれ有する。スイッチＳＷ１，ＳＷ３は、各列の出力線１６と比較器４２との間の信号経路の接続状態を制御するスイッチであり、出力線１６と比較器４２との間に直列に接続されている。スイッチＳＷ３と比較器４２とを接続する配線は、出力線３４でもある。容量Ｃｓｈは、画素１２から読み出された画素信号を一時的に保持するためのサンプルホールド容量である。スイッチＳＷ１の一方の主ノードは、出力線１６に接続されている。スイッチＳＷ１は、制御ノードに供給される制御信号φＳＷ１により接続状態（導通／非導通）が制御されるスイッチである。スイッチＳＷ１の他方の主ノードは、スイッチＳＷ３の一方の主ノードに接続されている。スイッチＳＷ３は、制御ノードに供給される制御信号φＳＷ３により接続状態（導通／非導通）が制御されるスイッチである。スイッチＳＷ３の他方の主ノードは、容量Ｃｓｈの一方のノードと、比較器４２の一方の入力端子と、に接続されている。容量Ｃｓｈの他方のノードは、基準電圧ノードに接続されている。

また、読み出し回路部３０は、隣り合う列の、スイッチＳＷ１とスイッチＳＷ３との間の接続ノードの間に接続されたスイッチＳＷ２を更に有する。スイッチＳＷ２は、制御ノードに供給される制御信号φＳＷ２により接続状態（導通／非導通）が制御されるスイッチである。また、読み出し回路部３０は、隣り合う列の、スイッチＳＷ３と容量Ｃｓｈと比較器４２との間の接続ノードの間に接続されたスイッチＳＷ４を更に有する。スイッチＳＷ４は、制御ノードに供給される制御信号φＳＷ４により接続状態（導通／非導通）が制御されるスイッチである。

ここでは、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４の各々は、制御ノードに供給される制御信号がＨレベルのときにオン（導通状態）となり、制御ノードに供給される制御信号がＬレベルのときにオフ（非導通状態）となるものとする。なお、制御信号のレベルとスイッチの接続状態との関係は逆であってもよい。

図３には、各列の同じ構成要素を区別するために、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４、容量Ｃｓｈ、出力線１６，３４、比較器４２の符号に、列番号を表す符号を付記している。例えば、図３において左側の列のスイッチＳＷ１，ＳＷ３及び容量Ｃｓｈには、「ＳＷ１－１」，「ＳＷ３－１」，「Ｃｓｈ－１」の符号を付している。図３において右側の列のスイッチＳＷ１，ＳＷ３及び容量Ｃｓｈには、「ＳＷ１－３」，「ＳＷ３－３」，「Ｃｓｈ－３」の符号を付している。また、図３において左側の列と中央の列との間のスイッチＳＷ２，ＳＷ４には、「ＳＷ２－１」，「ＳＷ４－１」の符号を付している。図３において中央の列と右側の列との間のスイッチＳＷ２，ＳＷ４には、「ＳＷ２－２」，「ＳＷ４－２」の符号を付している。なお、その他の構成要素についても、同様のルールで列番号を表す符号を付記することがある。

次に、本実施形態による固体撮像装置の駆動方法について、図４乃至図６を用いて説明する。図４乃至図６は、本実施形態による固体撮像装置の駆動方法を示すタイミング図である。

まず、本実施形態による固体撮像装置の第１の駆動例として、総ての列の信号をそれぞれ読み出す場合の駆動方法について、図４を用いて説明する。なお、このような駆動は、例えば静止画撮影などの用途に適用されうる。

第１の駆動例において、スイッチＳＷ１は導通状態のまま、スイッチＳＷ２，ＳＷ４は非導通状態のまま維持される。すなわち、制御信号φＳＷ１－＊はＨレベルのまま維持され、制御信号φＳＷ２－＊，φＳＷ４－＊はＬレベルのまま維持される。ここで、「＊」印はワイルドカードであり、総ての列のスイッチを含むことを示す。

読み出し動作の開始前の時刻ｔ０において、制御信号φＲＥＳ，φＴＸ，φＳＷ３－１，φＳＷ３－２，φＳＷ３－３は、Ｌレベルである。また、前述の通り、制御信号φＳＷ１－＊はＨレベル、制御信号φＳＷ２－＊，φＳＷ４－＊はＬレベルである。

次いで、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２の期間において、垂直走査回路２０は、制御信号φＲＥＳをＨレベルに制御する。これにより、当該期間において、対応する行に属する画素１２のリセットトランジスタＭ２がオンになり、浮遊拡散部ＦＤが電圧Ｖｄｄに応じた所定の初期電位にリセットされる。増幅トランジスタＭ３は、浮遊拡散部ＦＤの電位に基づく画素信号を、選択トランジスタＭ４を介して出力線１６に出力する。この画素信号は、浮遊拡散部ＦＤの初期電位に基づく信号にリセットノイズが重畳した信号（以下、「リセット信号」と呼ぶ）である。

次いで、時刻ｔ１３から時刻ｔ１５の期間において、制御回路８０は、読み出し回路部３０に供給する制御信号φＳＷ３－１，φＳＷ３－２，φＳＷ３－３をＨレベルに制御する。これにより、スイッチＳＷ３－１，ＳＷ３－２，ＳＷ３－３がオンになり、各列の出力線１６が、対応する列の容量Ｃｓｈに接続される。こうして、各列の出力線１６に出力されたリセット信号が、対応する列の容量Ｃｓｈに書き込まれる。

続く時刻ｔ１５以降の期間において、容量Ｃｓｈに保持されているリセット信号とランプ信号生成部４４から供給されるランプ信号とを比較器４２で比較する。これにより、リセット信号のＡＤ変換を行い、ＡＤ変換後のデジタルデータを対応する列のメモリ５２に書き込む。

次いで、リセット信号のＡＤ変換を実行しているタイミングである時刻ｔ２１から時刻ｔ２２の期間において、垂直走査回路２０は、制御信号φＴＸをＨレベルに制御する。これにより、当該期間において、対応する行に属する画素１２の転送トランジスタＭ１がオンになり、光電変換部ＰＤに蓄積されている電荷が浮遊拡散部ＦＤに転送される。浮遊拡散部ＦＤは、その容量による電荷電圧変換により、光電変換部ＰＤから転送された電荷の量に応じた電位となる。増幅トランジスタＭ３は、浮遊拡散部ＦＤの電位に基づく画素信号を、選択トランジスタＭ４を介して出力線１６に出力する。この画素信号は、浮遊拡散部ＦＤに転送された電荷の量に基づく信号にリセットノイズが重畳した信号（以下、「光信号」と呼ぶ）である。

次いで、時刻ｔ２３から時刻ｔ２５の期間において、制御回路８０は、読み出し回路部３０に供給する制御信号φＳＷ３－１，φＳＷ３－２，φＳＷ３－３をＨレベルに制御する。これにより、スイッチＳＷ３－１，ＳＷ３－２，ＳＷ３－３がオンになり、各列の出力線１６が、対応する列の容量Ｃｓｈに接続される。こうして、各列の出力線１６に出力された光信号が、対応する列の容量Ｃｓｈに書き込まれる。

続く時刻ｔ２５以降の期間において、容量Ｃｓｈに保持されている光信号とランプ信号生成部４４から供給されるランプ信号とを比較器４２で比較する。これにより、光信号のＡＤ変換を行い、ＡＤ変換後のデジタルデータを対応する列のメモリ５２に書き込む。

その後、メモリ５２に保持された光信号及びリセット信号は、水平走査回路６０からの制御信号に応じて、水平出力線５６を介して出力回路７０ヘと出力される。光信号及びリセット信号は、出力回路７０におけるデジタルＣＤＳ処理によって差分処理され、リセットノイズを除去したデジタル画素信号として固体撮像装置から出力される。

なお、読み出し回路部３０は、必ずしも容量Ｃｓｈを有する必要はない。この場合、図４に点線で示すように、制御信号φＳＷ３－１，φＳＷ３－２，φＳＷ３－３をＨレベルのまま維持し、スイッチＳＷ３－１，ＳＷ３－２，ＳＷ３－３を導通状態のまま維持する。これにより、出力線１６に出力された画素信号を、そのまま比較器４２に入力し、ＡＤ変換することができる。

ただしこの場合、リセット信号をＡＤ変換している期間中は、転送トランジスタＭ１をオンにして光電変換部ＰＤの電荷を浮遊拡散部ＦＤに転送すること、すなわち光信号の読み出し動作を開始することはできない。これは、ＡＤ変換中のリセット信号に光信号が上乗せされてしまい、適正なＣＤＳ処理ができなくなるからである。したがって、当該構成においてＣＤＳ処理を行った良質なセンサ出力信号を得るためには、リセット信号のＡＤ変換期間の終了を待ってから光信号の読み出し動作を行う必要があり、読み出し動作に時間を要することになる。

つまり、トータルの信号読み出し時間を減らすためには、読み出し回路部３０が各列に、サンプルホールド容量（容量Ｃｓｈ）と、出力線１６とサンプルホールド容量（容量Ｃｓｈ）とを切り離すスイッチＳＷ３と、を有することが望ましい。ただし、この構成においても、光信号をサンプルするためにスイッチＳＷ３をオンにするまでには、リセット信号のＡＤ変換が終了している必要はある。

次に、解像度は相対的に低くてもよいが高いフレームレート（信号読み出し速度）が求められる場合における駆動方法について説明する。なお、このような駆動は、例えば動画撮影などの用途に適用されうる。

解像度を下げる方法としては、固体撮像装置からの出力信号は何も変えず後段の画像処理ＩＣにおいて信号を圧縮する方法もあるが、ここではより高速なフレームレートが求められる場合を想定し、読み出し列を“間引く”方法を説明する。固体撮像装置の内部で解像度を下げる駆動として、列の間引きと行の間引きとを同時に行うことも多いが、行の間引きは本発明の主たる特徴とは無関係なため、ここでは行の間引きに関する説明は割愛する。ただし、本発明における列の間引きは、独立に行ってもよいし、行の間引きとともに行ってもよい。

動画フォーマットに合わせるために列の間引きによって解像度を下げる場合、画素アレイ部１０を構成する複数の列について、例えば３列毎に１列だけの信号を読み出す（３列のうち２列は読み出さない）といった駆動を行う。例えば、図３における３列のうち中央の列の信号だけを読み出す場合、当該列については、総ての列を読み出す場合の動作と差異はない。このとき、図３における左側の列の信号及び右側の列の信号は読み出さないため、これら列の容量Ｃｓｈ－１，Ｃｓｈ－３や比較器４２－１，４２－３などは、信号の読み出しには寄与しない。

本実施形態による固体撮像装置の第２の駆動例として、図３における中央の列の信号だけを読み出す場合の駆動方法について、図５を用いて説明する。本実施形態の第２の駆動例においては、スイッチＳＷ２，ＳＷ４を利用することで、上述した単純な列の間引きとは異なり、信号の読み出しを行わない列の容量Ｃｓｈ－１，Ｃｓｈ－３や比較器４２－１，４２－３を利用することを可能にしている。なお、比較器４２－１，４２－３を利用する例については、第５実施形態で説明する。

第２の駆動例において、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３は、後述するように、画素１２から出力される画素信号を、互いに異なるサンプリング期間で複数の信号保持部（容量）にそれぞれ保持するように動作するスイッチ回路を構成する。具体的には、このスイッチ回路は、画素１２を、複数の信号保持部（容量Ｃｓｈ－１，Ｃｓｈ－２，Ｃｓｈ－３）のそれぞれに選択的に接続するように構成されている。ここで、「選択的に接続」とは、複数の信号保持部のうちの一部に接続し、他には接続しない状態をいう。また、「複数の信号保持部」は、ある画素１２に対応する複数の信号保持部のことであって、必ずしも固体撮像装置が備える総ての信号保持部に接続可能である必要はない。また、スイッチＳＷ４は、複数の信号保持部とＡＤ変換部との間の接続を切り替えるスイッチ回路である。本実施形態において、スイッチＳＷ４は、複数の信号保持部（容量）に保持された画素信号を平均化してＡＤ変換部に供給するように動作するスイッチ回路を構成する。

第２の駆動例において、スイッチＳＷ１－２は導通状態のまま、スイッチＳＷ１－１，ＳＷ１－３は非導通状態のまま維持される。すなわち、制御信号φＳＷ１－２はＨレベルのまま維持され、制御信号φＳＷ１－１，φＳＷ１－３はＬレベルのまま維持される。これは、中央の列の出力線１６－２からの画素信号は読み出し、読み出す必要のない右側の列の出力線１６－１からの画素信号及び左側の列の出力線１６－３からの画素信号を遮断するためである。

また、第２の駆動例において、スイッチＳＷ２－１，ＳＷ２－２は導通状態のまま維持される。すなわち、制御信号φＳＷ２－１，φＳＷ２－２はＨレベルのまま維持される。これは、中央の列の出力線１６－２から読み出した画素信号を、左側の列の容量Ｃｓｈ－１及び右側の列の容量Ｃｓｈ－３にも書き込むことを可能にするためである。

なお、第２の駆動例では３列を１つの単位ブロックとして読み出しを行うため、これら単位ブロックの間を繋ぐスイッチＳＷ２，ＳＷ４（図３におけるスイッチＳＷ２－０，ＳＷ２－３，ＳＷ４－０，ＳＷ４－３）は、非導通状態のまま維持される。すなわち、制御信号φＳＷ２－０，φＳＷ２－３，φＳＷ４－０，φＳＷ４－３は、Ｌレベルのまま維持される。

読み出し動作の開始前の時刻ｔ０において、制御信号φＲＥＳ，φＴＸ，φＳＷ３－１，φＳＷ３－２，φＳＷ３－３，φＳＷ４－１，φＳＷ４－２は、Ｌレベルである。また、前述の通り、制御信号φＳＷ１－２，φＳＷ２－１，φＳＷ２－２はＨレベル、制御信号φＳＷ１－１，φＳＷ１－３，φＳＷ２－０，φＳＷ２－３，φＳＷ４－０，φＳＷ４－３はＬレベルである。

次いで、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２の期間において、垂直走査回路２０は、制御信号φＲＥＳをＨレベルに制御する。これにより、当該期間において、対応する行に属する画素１２のリセットトランジスタＭ２がオンになり、浮遊拡散部ＦＤが電圧Ｖｄｄに応じた所定の初期電位にリセットされる。増幅トランジスタＭ３は、浮遊拡散部ＦＤの電位に基づく画素信号を、選択トランジスタＭ４を介して出力線１６に出力する。この画素信号は、浮遊拡散部ＦＤの初期電位に基づく信号にリセットノイズが重畳した信号（リセット信号）である。

次いで、時刻ｔ１３において、制御回路８０は、読み出し回路部３０に供給する制御信号φＳＷ３－１，φＳＷ３－２，φＳＷ３－３をＨレベルに制御する。これにより、スイッチＳＷ３－１，ＳＷ３－２，ＳＷ３－３がオンになり、中央の列の出力線１６－２が、単位ブロックの３列の容量Ｃｓｈ－１，Ｃｓｈ－２，Ｃｓｈ－３に接続される。こうして、出力線１６－２に出力されたリセット信号が、容量Ｃｓｈ－１，Ｃｓｈ－２，Ｃｓｈ－３にそれぞれ書き込まれる。

次いで、制御回路８０は、時刻ｔ１５において制御信号φＳＷ３－１を、時刻ｔ１７において制御信号φＳＷ３－２を、時刻ｔ１８において制御信号φＳＷ３－３を、順次Ｌレベルに制御する。これにより、スイッチＳＷ３－１，ＳＷ３－２，ＳＷ３－３が、一定の時間間隔をおいて順次オフになる。

これにより、出力線１６－２から出力されたリセット信号を、異なるサンプリング期間の間にサンプルホールドした３つのリセット信号として、容量Ｃｓｈ－１，Ｃｓｈ－２，Ｃｓｈ－３に、それぞれ保持することが可能になる。容量Ｃｓｈ－１，Ｃｓｈ－２，Ｃｓｈ－３にサンプルホールドされた３つのリセット信号は、ＤＣ成分としては基本的に同一の信号であるが、それぞれのサンプリング期間に応じた時間依存のあるノイズ成分がＤＣ成分に重畳している。時間依存のあるノイズ成分としては、主に増幅トランジスタＭ３に起因する、いわゆるランダムノイズやランダムテレグラフノイズが挙げられる。

次いで、時刻ｔ１９から時刻ｔ２０の期間において、制御回路８０は、読み出し回路部３０に供給する制御信号φＳＷ４－１，φＳＷ４－２をＨレベルに制御する。これにより、当該期間において、スイッチＳＷ４－１，ＳＷ４－２がオンになり、上述の３つのリセット信号が、容量Ｃｓｈ－１，Ｃｓｈ－２，Ｃｓｈ－３上で加算平均される。これにより、同一の画素１２から出力されるリセット信号に重畳するランダムノイズを、駆動例１のように列毎に読み出しを行った場合の１／√３倍に抑制することができる。

続く時刻ｔ２０以降の期間において、容量Ｃｓｈ－２に保持されているリセット信号とランプ信号生成部４４から供給されるランプ信号とを比較器４２－２で比較する。これにより、リセット信号のＡＤ変換を行い、ＡＤ変換後のデジタルデータを中央の列のメモリ５２に書き込む。

次いで、リセット信号のＡＤ変換を実行しているタイミングである時刻ｔ２１から時刻ｔ２２の期間において、垂直走査回路２０は、制御信号φＴＸをＨレベルに制御する。これにより、当該期間において、対応する行に属する画素１２の転送トランジスタＭ１がオンになり、光電変換部ＰＤに蓄積されている電荷が浮遊拡散部ＦＤに転送される。浮遊拡散部ＦＤは、その容量による電荷電圧変換により、光電変換部ＰＤから転送された電荷の量に応じた電位となる。増幅トランジスタＭ３は、浮遊拡散部ＦＤの電位に基づく画素信号を、選択トランジスタＭ４を介して出力線１６に出力する。この画素信号は、浮遊拡散部ＦＤに転送された電荷の量に基づく信号にリセットノイズが重畳した信号（光信号）である。

次いで、時刻ｔ２３において、制御回路８０は、読み出し回路部３０に供給する制御信号φＳＷ３－１，φＳＷ３－２，φＳＷ３－３をＨレベルに制御する。これにより、スイッチＳＷ３－１，ＳＷ３－２，ＳＷ３－３がオンになり、中央の列の出力線１６－２が、単位ブロックの３列の容量Ｃｓｈ－１，Ｃｓｈ－２，Ｃｓｈ－３に接続される。こうして、出力線１６－２に出力された光信号が、容量Ｃｓｈ－１，Ｃｓｈ－２，Ｃｓｈ－３にそれぞれ書き込まれる。

次いで、制御回路８０は、時刻ｔ２５において制御信号φＳＷ３－１を、時刻ｔ２７において制御信号φＳＷ３－２を、時刻ｔ２８において制御信号φＳＷ３－３を、順次Ｌレベルに制御する。これにより、スイッチＳＷ３－１，ＳＷ３－２，ＳＷ３－３が、一定の時間間隔をおいて順次オフになる。

これにより、出力線１６－２から出力された光信号を、異なるサンプリング期間の間にサンプルホールドした３つの光信号として、容量Ｃｓｈ－１，Ｃｓｈ－２，Ｃｓｈ－３に、それぞれ保持することが可能になる。容量Ｃｓｈ－１，Ｃｓｈ－２，Ｃｓｈ－３にサンプルホールドされた３つの光信号は、ＤＣ成分としては基本的に同一の信号であるが、リセット信号と同様、それぞれのサンプリング期間に応じた時間依存のあるノイズ成分がＤＣ成分に重畳している。

次いで、時刻ｔ２９から時刻ｔ３０の期間において、制御回路８０は、読み出し回路部３０に供給する制御信号φＳＷ４－１，φＳＷ４－２をＨレベルに制御する。これにより、当該期間において、スイッチＳＷ４－１，ＳＷ４－２がオンになり、上述の３つの光信号が、容量Ｃｓｈ－１，Ｃｓｈ－２，Ｃｓｈ－３上で加算平均される。これにより、同一の画素１２から出力される光信号に重畳するランダムノイズを、駆動例１のように列毎に読み出しを行った場合の１／√３倍に抑制することができる。

続く時刻ｔ３０以降の期間において、容量Ｃｓｈ－２に保持されている光信号とランプ信号生成部４４から供給されるランプ信号とを比較器４２－２で比較する。これにより、光信号のＡＤ変換を行い、ＡＤ変換後のデジタルデータを中央の列のメモリ５２に書き込む。

このように、本実施形態の第２の駆動例によれば、いくつかのスイッチ以外の追加の素子を必要とすることなく、また、消費電力の増大を招くことなく、画素由来のランダムノイズを１／√３倍に抑制することが可能となる。通常、スイッチの占めるレイアウト面積は、サンプルホールド容量や比較器に使用されるトランジスタなどのアナログ素子のレイアウト面積と比較して小さいため、スイッチを追加することが読み出し回路部３０の面積増加に与える影響は小さい。したがって、レイアウト面積に制約の多い固体撮像装置の読み出し回路部に与える影響を抑制しつつ、上記効果を実現することができる。

なお、時刻ｔ１５，ｔ１７，ｔ１８及び時刻ｔ２５，ｔ２７，ｔ２８においてスイッチＳＷ３－１，ＳＷ３－２，ＳＷ３－３を順次オフにするタイミングの間隔は、少なくとも、先に駆動されるスイッチによる信号変動の影響がなくなる程度に空いていればよい。スイッチＳＷ３－１，ＳＷ３－２，ＳＷ３－３をオフにするタイミングの間隔を広くする方向については、信号読み出し時間が許す限りにおいて広げても問題はない。

また、第２の駆動例では、時刻ｔ１３及び時刻ｔ２３において、スイッチＳＷ３－１，ＳＷ３－２，ＳＷ３－３を同時にオンにしているが、スイッチＳＷ３－１，ＳＷ３－２，ＳＷ３－３をオンにするタイミングは、必ずしも揃っている必要はない。すなわち、画素信号を容量Ｃｓｈに書き込むために必要な時間としてスイッチＳＷ３－１，ＳＷ３－２，ＳＷ３－３の各々がオンになっている期間を確保できればよく、スイッチＳＷ３－１，ＳＷ３－２，ＳＷ３－３が同時にオンなることは必須ではない。

例えば、図６に示す第３の駆動例のように、スイッチＳＷ３－１，ＳＷ３－２，ＳＷ３－３を、それぞれ、時刻ｔ１３，ｔ１４，ｔ１６に、また、時刻ｔ２３，ｔ２４，ｔ２６に、それぞれ順次オンにするようにしてもよい。なお、第３の駆動例では、スイッチＳＷ３－１，ＳＷ３－２，ＳＷ３－３がオンになる期間が一部重複しているが、スイッチＳＷ３－１，ＳＷ３－２，ＳＷ３－３がオンになる期間は重複していなくてもよい。

換言すると、容量Ｃｓｈ－１，Ｃｓｈ－２，Ｃｓｈ－３におけるサンプリング期間は、開始の時刻が同じであり終了の時刻が互いに異なってもよいし、開始の時刻及び終了の時刻の双方が互いに異なってもよい。

また、第２及び第３の駆動例では、サンプリング回数が３回の例を示しているが、サンプリング回数は２回としてもよい。例えば、読み出し時間の制約などによりサンプリング回数を３回にすることが困難な場合などは、３つのサンプルホールド容量のうちの２つを用い、サンプリング回数を２回にしてもよい。この場合、サンプリング回数が３回の場合と比較すると効果は減るが、駆動例１のように列毎に読み出しを行う場合よりもランダムノイズを抑制することができる。

また、第２及び第３の駆動例では、３列毎に１列だけを読み出す構成としているが、４以上の列を含む単位ブロックから１列を読み出す構成としてもよい。この場合、解像度は更に低下するが、単位ブロックに含まれる列の数に対応する回数のサンプリング及び信号平滑化を行うことが可能であり、ランダムノイズの低減効果を更に高めることができる。この場合においても、サンプリング回数は２回以上であればよく、読み出し時間の制約などに応じて適宜変更することができる。

また、第２及び第３の駆動例において、リセット信号及び光信号のＡＤ変換処理は、必ずしもスイッチＳＷ４－１，ＳＷ４－２をオフにした後に行う必要はなく、スイッチＳＷ４－１，ＳＷ４－２がオンの状態で行ってもよい。この場合、次にスイッチＳＷ３がオンになるまでにスイッチＳＷ４－１，ＳＷ４－２をオフにすればよい。

このように、本実施形態によれば、読み出し回路部の面積の増加や消費電力の増加を抑制しつつ、解像度を下げる読み出し駆動を行った場合に画素信号に重畳するノイズを低減することができる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態による固体撮像装置の駆動方法について、図７を用いて説明する。第１実施形態による固体撮像装置と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し或いは簡潔にする。図７は、本実施形態による固体撮像装置の駆動方法を示すタイミング図である。

本実施形態では、図１乃至図３を用いて説明した第１実施形態による固体撮像装置の他の駆動方法を説明する。

本実施形態による固体撮像装置の駆動方法は、図７に示すように、制御信号φＳＷ１－１，ＳＷ１－３をＨレベルのまま維持しているほかは、第１実施形態の第２の駆動例（図５）と同様である。

本駆動例においては、スイッチＳＷ１－２と同様、スイッチＳＷ１－１，ＳＷ１－３もオンにした状態のままで画素信号の読み出しを行う。この駆動では、列間引きの基本単位となる単位ブロックに含まれる列の出力線１６－１，１６－２，１６－３が、スイッチＳＷ１－１，ＳＷ１－２，ＳＷ１－３，ＳＷ２－１，ＳＷ２－２を介して、常時接続された状態となる。

このように構成することにより、出力線１６－１，１６－２，１６－３に同時に読み出される画素信号が擬似的に平均化されることとなる。したがって、これら画素信号の差が極端に大きい場合を除いて、画素信号に重畳するノイズを第１実施形態の場合よりも更に抑制することが可能となる。また、情報が間引かれる画素列がなくなることにより、高コントラストの被写体部に関してはジャギーが抑えられるという効果も期待できる。

スイッチＳＷ３－１，ＳＷ３－２，ＳＷ３－３を駆動するタイミングや、サンプリング回数等については、第１実施形態の場合と同様、適宜変更が可能である。

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態による固体撮像装置について、図８を用いて説明する。第１及び第２実施形態による固体撮像装置と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し或いは簡潔にする。図８は、本実施形態による固体撮像装置における読み出し回路部の構成例を示す回路図である。

本実施形態による固体撮像装置は、図８に示すように、読み出し回路部３０が各列に列増幅器３２を更に有するほかは、第１実施形態による固体撮像装置と同様である。列増幅器３２は、特に画素信号を増幅して読み出す必要のある場合にはＳＮ比の観点で有利なため、固体撮像装置の使用目的によっては配置されることも多い。

各列の列増幅器３２の入力端子は、スイッチＳＷ１の他方の主ノードに接続されている。各列の列増幅器３２の出力端子は、スイッチＳＷ３の一方の主ノードとスイッチＳＷ２との間の接続ノードに接続されている。

図８に示す構成要素で具体的に説明すると、列増幅器３２－１の入力端子は、スイッチＳＷ１－１の他方の主ノードに接続されている。列増幅器３２－１の出力端子は、スイッチＳＷ３－１の一方の主ノードと、スイッチＳＷ２－０の一方の主ノードと、スイッチＳＷ２－１の一方の主ノードと、の間の接続ノードに接続されている。列増幅器３２－２の入力端子は、スイッチＳＷ１－２の他方の主ノードに接続されている。列増幅器３２－２の出力端子は、スイッチＳＷ３－２の一方の主ノードと、スイッチＳＷ２－１の他方の主ノードと、スイッチＳＷ２－２の一方の主ノードと、の間の接続ノードに接続されている。列増幅器３２－３の入力端子は、スイッチＳＷ１－３の他方の主ノードに接続されている。列増幅器３２－３の出力端子は、スイッチＳＷ３－３の一方の主ノードと、スイッチＳＷ２－２の他方の主ノードと、スイッチＳＷ２－３の一方の主ノードと、の間の接続ノードに接続されている。

本実施形態による固体撮像装置は、第１実施形態の第１の駆動例、第２の駆動例又は第３の駆動例により、或いは、第２実施形態の駆動例により、動作することが可能である。本実施形態による固体撮像装置が信号読み出し処理上において第１及び第２実施形態と異なる点は、画素信号がＡＤ変換回路部４０でＡＤ変換される前に列増幅器３２によって増幅されることである。その他の点は、第１又は第２実施形態と同様である。なお、列の間引きを行う第１実施形態の第２の駆動例を実行する場合には、信号の読み出しを行わない列の列増幅器３２（列増幅器３２－１，３２－３）は、パワーダウンをするなどして出力が十分にハイインピーダンスとなるように制御することが望ましい。

［第４実施形態］
本発明の第４実施形態による固体撮像装置及びその駆動方法について、図９及び図１０を用いて説明する。第１乃至第３実施形態による固体撮像装置と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し或いは簡潔にする。

はじめに、本実施形態による固体撮像装置の構造について、図９を用いて説明する。図９は、本実施形態による固体撮像装置における読み出し回路部の構成例を示す回路図である。

本実施形態による固体撮像装置は、図９に示すように、読み出し回路部３０が、隣り合う列の、スイッチＳＷ１と列増幅器３２との間の接続ノードの間に接続されたスイッチＳＷ５を更に有するほかは、第３実施形態による固体撮像装置と同様である。スイッチＳＷ－５は、制御ノードに供給される制御信号φＳＷ５により接続状態（導通／非導通）が制御されるスイッチである。

図９に示す構成要素で具体的に説明すると、スイッチＳＷ１－１と列増幅器３２－１との間の接続ノードと、スイッチＳＷ１－２と列増幅器３２－２との間の接続ノードとの間に、スイッチＳＷ５－１が接続されている。また、スイッチＳＷ１－２と列増幅器３２－２との間の接続ノードと、スイッチＳＷ１－３と列増幅器３２－３との間の接続ノードとの間に、スイッチＳＷ５－２が接続されている。その他の隣り合う列についても同様である。

次に、本実施形態による固体撮像装置の駆動方法について、図１０を用いて説明する。図１０は、本実施形態による固体撮像装置の駆動方法を示すタイミング図である。

本実施形態による固体撮像装置は、第１実施形態の第１の駆動例、第２の駆動例又は第３の駆動例により、或いは、第２実施形態の駆動例により、動作することが可能である。図１０には、本実施形態による固体撮像装置に、第２実施形態の駆動例を適用した場合におけるタイミング図を示している。

本実施形態による固体撮像装置の駆動方法は、図１０に示すように、制御信号φＳＷ５－１，ＳＷ５－２をＨレベルのまま維持し、制御信号φＳＷ５－０，ＳＷ５－３をＬレベルのまま維持しているほかは、第２実施形態の第２の駆動例（図７）と同様である。

本駆動例においては、第２実施形態と同様、スイッチＳＷ１－２に加え、スイッチＳＷ１－１，ＳＷ１－３もオンにした状態のままで画素信号の読み出しを行う。この駆動では、列間引きの基本単位となる単位ブロックに含まれる列の出力線１６－１，１６－２，１６－３が、スイッチＳＷ１－１，ＳＷ１－２，ＳＷ１－３，ＳＷ５－１，ＳＷ５－２を介して、常時接続された状態となる。

このように構成することにより、出力線１６－１，１６－２，１６－３に同時に読み出される画素信号が擬似的に平均化されることになる。したがって、これら画素信号の差が極端に大きい場合を除いて、画素信号に重畳するノイズを第１実施形態の場合よりも更に抑制することが可能である。また、情報が間引かれる画素列がなくなることにより、高コントラストの被写体部に関してはジャギーが抑えられるという効果も期待できる。

本実施形態による固体撮像装置が信号読み出し処理上において第２実施形態と異なる点は、画素信号がＡＤ変換回路部４０でＡＤ変換される前に列増幅器３２によって増幅されることである。その他の点は、第１又は第２実施形態と同様である。なお、列の間引きを行う第１実施形態の第２の駆動例を実行する場合には、信号読み出しを行わない列の列増幅器３２（列増幅器３２－１，３２－３）は、パワーダウンをするなどして出力が十分にハイインピーダンスとなるように制御することが望ましい。

［第５実施形態］
本発明の第５実施形態による固体撮像装置の駆動方法について説明する。第１乃至第４実施形態による固体撮像装置と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し或いは簡潔にする。

第１乃至第４実施形態においては、画素アレイ部１０から出力された画素信号を、異なるサンプリング期間の間にサンプルホールドされた３つの画素信号として容量Ｃｓｈ－１，Ｃｓｈ－２，Ｃｓｈ－３にそれぞれ保持した。そして、これら容量Ｃｓｈ－１，Ｃｓｈ－２，Ｃｓｈ－３の各々に保持した画素信号を平滑化（平均化）した後、中央の列の比較器４２－２のみを用いて画素信号のＡＤ変換を行った。

これに対し、本実施形態では、容量Ｃｓｈ－１，Ｃｓｈ－２，Ｃｓｈ－３を用いて平滑化（平均化）した画素信号を、比較器４２－１，４２－２，４２－３を用いてそれぞれＡＤ変換する。その後、ＡＤ変換された３つの画素信号のデジタルデータを、後段の出力回路において再度平均し、固体撮像装置の１画素の出力データとする。このように構成することで、画素１２から出力される画素信号のランダムノイズを低減する効果に加え、比較器４２に由来するノイズを低減する効果を得ることが可能である。

すなわち、第１乃至第４実施形態は、画素１２から出力される画素信号のランダムノイズを低減することはできるが、比較器４２に由来するノイズを抑制することはできなかった。これに対し、本実施形態の駆動方法では、比較器４２に由来するノイズについても平滑化（平均化）することができ、計算上これを１／√３倍に抑制することができる。

なお、本実施形態では、容量Ｃｓｈ－１，Ｃｓｈ－２，Ｃｓｈ－３の各々が保持する平均化した画素信号をそれぞれＡＤ変換した後、ＡＤ変換した３つの画素信号のデジタルデータを再度平均化した。しかしながら、容量Ｃｓｈ－１，Ｃｓｈ－２，Ｃｓｈ－３の各々が保持する画素信号を平均化せずにそのままＡＤ変換した後、ＡＤ変換された３つの画素信号のデジタルデータを平均化するようにしてもよい。このように構成することによっても、読み出し回路部の面積の増加や消費電力の増加を抑制しつつ、画素信号に重畳するノイズを低減することができる。

［第６実施形態］
本発明の第６実施形態による撮像システムについて、図１１を用いて説明する。図１１は、本実施形態による撮像システムの概略構成を示すブロック図である。

上記第１乃至第５実施形態で述べた固体撮像装置１００は、種々の撮像システムに適用可能である。適用可能な撮像システムの例としては、デジタルスチルカメラ、デジタルカムコーダ、監視カメラ、複写機、ファックス、携帯電話、車載カメラ、観測衛星などが挙げられる。また、レンズなどの光学系と固体撮像装置とを備えるカメラモジュールも、撮像システムに含まれる。図１１には、これらのうちの一例として、デジタルスチルカメラのブロック図を例示している。

図１１に例示した撮像システム２００は、撮像装置２０１、被写体の光学像を撮像装置２０１に結像させるレンズ２０２、レンズ２０２を通過する光量を可変にするための絞り２０４、レンズ２０２の保護のためのバリア２０６を有する。レンズ２０２及び絞り２０４は、撮像装置２０１に光を集光する光学系である。撮像装置２０１は、第１乃至第５実施形態のいずれかで説明した固体撮像装置１００であって、レンズ２０２により結像された光学像を画像データに変換する。

撮像システム２００は、また、撮像装置２０１より出力される出力信号の処理を行う信号処理部２０８を有する。信号処理部２０８は、撮像装置２０１が出力するアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換を行う。また、信号処理部２０８はその他、必要に応じて各種の補正、圧縮を行って画像データを出力する動作を行う。信号処理部２０８の一部であるＡＤ変換部は、撮像装置２０１が設けられた半導体基板に形成されていてもよいし、撮像装置２０１とは別の半導体基板に形成されていてもよい。また、撮像装置２０１と信号処理部２０８とが同一の半導体基板に形成されていてもよい。

撮像システム２００は、さらに、画像データを一時的に記憶するためのメモリ部２１０、外部コンピュータ等と通信するための外部インターフェース部（外部Ｉ／Ｆ部）２１２を有する。さらに撮像システム２００は、撮像データの記録又は読み出しを行うための半導体メモリ等の記録媒体２１４、記録媒体２１４に記録又は読み出しを行うための記録媒体制御インターフェース部（記録媒体制御Ｉ／Ｆ部）２１６を有する。なお、記録媒体２１４は、撮像システム２００に内蔵されていてもよく、着脱可能であってもよい。

さらに撮像システム２００は、各種演算とデジタルスチルカメラ全体を制御する全体制御・演算部２１８、撮像装置２０１と信号処理部２０８に各種タイミング信号を出力するタイミング発生部２２０を有する。ここで、タイミング信号などは外部から入力されてもよく、撮像システム２００は少なくとも撮像装置２０１と、撮像装置２０１から出力された出力信号を処理する信号処理部２０８とを有すればよい。

撮像装置２０１は、撮像信号を信号処理部２０８に出力する。信号処理部２０８は、撮像装置２０１から出力される撮像信号に対して所定の信号処理を実施し、画像データを出力する。信号処理部２０８は、撮像信号を用いて、画像を生成する。

このように、本実施形態によれば、第１乃至第５実施形態による固体撮像装置１００を適用した撮像システムを実現することができる。

［第７実施形態］
本発明の第７実施形態による撮像システム及び移動体について、図１２を用いて説明する。図１２は、本実施形態による撮像システム及び移動体の構成を示す図である。

図１２（ａ）は、車載カメラに関する撮像システムの一例を示したものである。撮像システム３００は、撮像装置３１０を有する。撮像装置３１０は、上記第１乃至第５実施形態のいずれかに記載の固体撮像装置１００である。撮像システム３００は、撮像装置３１０により取得された複数の画像データに対し、画像処理を行う画像処理部３１２と、撮像システム３００により取得された複数の画像データから視差（視差画像の位相差）の算出を行う視差取得部３１４を有する。また、撮像システム３００は、算出された視差に基づいて対象物までの距離を算出する距離取得部３１６と、算出された距離に基づいて衝突可能性があるか否かを判定する衝突判定部３１８と、を有する。ここで、視差取得部３１４や距離取得部３１６は、対象物までの距離情報を取得する距離情報取得手段の一例である。すなわち、距離情報とは、視差、デフォーカス量、対象物までの距離等に関する情報である。衝突判定部３１８はこれらの距離情報のいずれかを用いて、衝突可能性を判定してもよい。距離情報取得手段は、専用に設計されたハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアモジュールによって実現されてもよい。また、ＦＰＧＡ（ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）やＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔ）等によって実現されてもよいし、これらの組合せによって実現されてもよい。

撮像システム３００は車両情報取得装置３２０と接続されており、車速、ヨーレート、舵角などの車両情報を取得することができる。また、撮像システム３００は、衝突判定部３１８での判定結果に基づいて、車両に対して制動力を発生させる制御信号を出力する制御装置である制御ＥＣＵ３３０が接続されている。また、撮像システム３００は、衝突判定部３１８での判定結果に基づいて、ドライバーへ警報を発する警報装置３４０とも接続されている。例えば、衝突判定部３１８の判定結果として衝突可能性が高い場合、制御ＥＣＵ３３０はブレーキをかける、アクセルを戻す、エンジン出力を抑制するなどして衝突を回避、被害を軽減する車両制御を行う。警報装置３４０は音等の警報を鳴らす、カーナビゲーションシステムなどの画面に警報情報を表示する、シートベルトやステアリングに振動を与えるなどしてユーザに警告を行う。

本実施形態では、車両の周囲、例えば前方又は後方を撮像システム３００で撮像する。図１２（ｂ）に、車両前方（撮像範囲３５０）を撮像する場合の撮像システムを示した。車両情報取得装置３２０が、撮像システム３００ないしは撮像装置３１０に指示を送る。このような構成により、測距の精度をより向上させることができる。

上記では、他の車両と衝突しないように制御する例を説明したが、他の車両に追従して自動運転する制御や、車線からはみ出さないように自動運転する制御などにも適用可能である。さらに、撮像システムは、自車両等の車両に限らず、例えば、船舶、航空機あるいは産業用ロボットなどの移動体（移動装置）に適用することができる。加えて、移動体に限らず、高度道路交通システム（ＩＴＳ）等、広く物体認識を利用する機器に適用することができる。

［変形実施形態］
本発明は、上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。

例えば、いずれかの実施形態の一部の構成を他の実施形態に追加した例や、他の実施形態の一部の構成と置換した例も、本発明の実施形態である。

また、上記実施形態に示した固体撮像装置の画素１２の回路構成は、図２に示すものに限定されるものではなく、適宜変更することができる。例えば、画素１２の各々は、複数の光電変換部ＰＤを有してもよく、また、浮遊拡散部ＦＤとは別に電荷保持部を更に有してもよい。

また、上記第１乃至第５実施形態では、画素アレイ部１０と、画素アレイ部１０から出力される画素信号を処理する信号処理回路と、画素アレイ部１０を駆動する画素駆動回路と、を有する１つの固体撮像装置として説明した。しかしながら、画素アレイ部１０を含む光電変換装置と、信号処理回路を含む信号処理装置と、を含んで構成される２つ以上の装置によって図１に示す装置構成を実現することも可能である。この場合の信号処理装置は、光電変換装置から出力される画素信号が入力される入力部を有する読み出し回路部３０を含んで構成されうる。

また、上記第１乃至第５実施形態では、画像の取得を目的とした装置、すなわち固体撮像装置を例示したが、本発明の適用例は必ずしも固体撮像装置に限定されるものではない。例えば、上記第７実施形態で説明したような測距を目的とする装置に適用する場合にあっては、必ずしも画像を出力する必要はない。このような場合、当該装置は、光情報を所定の電気信号に変換する光電変換装置と言うことができる。固体撮像装置は、光電変換装置の１つである。

また、上記第６及び第７実施形態に示した撮像システムは、本発明の光電変換装置を適用しうる撮像システム例を示したものであり、本発明の光電変換装置を適用可能な撮像システムは図１１及び図１２に示した構成に限定されるものではない。

なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１０…画素アレイ部
１２…画素
１４…制御線
１６，３４…出力線
２０…垂直走査回路
３０…読み出し回路部
３２…列増幅器
４０…ＡＤ変換回路部
４２…比較器
４４…ランプ信号生成部
５０…列メモリ部
５２…メモリ
５４…カウンタ
６０…水平走査回路
７０…出力回路
８０…制御回路
１００…固体撮像装置

Claims

入射光に応じた画素信号を出力する画素と、
前記画素から前記画素信号を出力可能に構成された複数の信号線と、
前記複数の信号線に対応して設けられた複数の信号保持部と、
前記複数の信号線に接続され、前記画素信号をＡＤ変換するＡＤ変換部と、
前記画素と前記複数の信号保持部との間に設けられた第１のスイッチ回路と、
前記複数の信号保持部と前記複数の信号線との間に設けられた第２のスイッチ回路と、
前記第１のスイッチ回路及び前記第２のスイッチ回路を制御する制御回路と、を有し、
前記複数の信号保持部の各々は、対応する信号線に接続された容量素子を有し、
前記複数の信号線は、第１信号線と、第２信号線と、第３信号線と、を含み、
前記第２のスイッチ回路は、第１スイッチと、第２スイッチと、第３スイッチと、を含み、前記第１スイッチの一方の端子は、前記第１信号線に接続された容量素子に接続され、前記第１スイッチの他方の端子は、前記第２信号線、前記第２信号線に接続された容量素子及び前記第２スイッチの一方の端子に接続され、前記第２スイッチの他方の端子は、前記第３信号線、前記第３信号線に接続された容量素子及び前記第３スイッチの一方の端子に接続されており、
前記制御回路は、
前記第１のスイッチ回路を制御して、前記画素を前記複数の信号保持部のそれぞれに選択的に接続することにより、前記画素から出力された１つの前記画素信号を、互いに異なるサンプリング期間で前記複数の信号保持部にそれぞれ保持し、
前記第２のスイッチ回路を制御して、前記複数の信号保持部と前記ＡＤ変換部との間の接続を切り替えることにより、
前記複数の信号保持部に保持された前記画素信号を平均化して出力する
ことを特徴とする光電変換装置。
前記第２のスイッチ回路は、前記複数の信号保持部に保持された前記画素信号を平均化して前記ＡＤ変換部に供給するように構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の光電変換装置。
前記複数の信号保持部の各々に対応して設けられた複数の前記ＡＤ変換部と、
前記複数のＡＤ変換部から出力される前記画素信号を平均化して出力する出力回路と、を有し、
前記第２のスイッチ回路は、前記複数の信号保持部に保持された前記画素信号を、前記複数のＡＤ変換部にそれぞれ供給するように構成されている
ことを特徴とする請求項１又は２記載の光電変換装置。
複数の列を構成するように配された複数の前記画素と、
前記複数の列の各々に対応して設けられた複数の前記ＡＤ変換部と、を有し、
前記複数の信号保持部の各々は、前記複数の列の１つに対応して設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の光電変換装置。
前記複数の列は、第１乃至第３の列を含み、
前記複数の画素は、第１乃至第３の画素を含み、
前記複数の信号保持部は、第１乃至第３の信号保持部を含み、
前記第１のスイッチ回路は、
前記第１の画素を前記第１の信号保持部に、前記第２の画素を前記第２の信号保持部に、前記第３の画素を前記第３の信号保持部に、それぞれ接続する動作と、
前記第１の画素を、前記第１の信号保持部、前記第２の信号保持部及び前記第３の信号保持部に順に接続する動作と、を行うように構成されている
ことを特徴とする請求項４記載の光電変換装置。
前記複数の信号保持部の各々に保持される前記画素信号は、前記複数の画素の画素信号を平均化した信号である
ことを特徴とする請求項５記載の光電変換装置。
前記複数の列の各々に対応して設けられた複数の列増幅器を更に有する
ことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の光電変換装置。
前記複数の信号保持部における前記サンプリング期間は、開始の時刻が同じであり、終了の時刻が互いに異なっている
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光電変換装置。
前記複数の信号保持部における前記サンプリング期間は、開始の時刻及び終了の時刻が互いに異なっている
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光電変換装置。
前記第１のスイッチ回路は、前記画素から前記画素信号が出力される出力線と前記複数の信号保持部との間に配されており、
前記第１のスイッチ回路は、前記出力線を前記複数の信号保持部のそれぞれに選択的に接続することにより、前記画素から出力された１つの前記画素信号を、互いに異なるサンプリング期間で前記複数の信号保持部にそれぞれ保持するように構成されている
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の光電変換装置。
前記第２のスイッチ回路は、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ及び前記第３スイッチを各々が含む複数の群を有し、
一の群の前記第３スイッチの他方の端子は、他の一の群に対応する第１信号線、前記他の一の群に対応する前記第１信号線に接続された容量素子及び前記他の一の群の前記第１スイッチの一方の端子に接続されている
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の光電変換装置。
複数の列を構成するように配された複数の画素と、
前記複数の列に対応して設けられた複数の信号線と、
前記複数の列に対応して設けられ、各々が対応する列の前記信号線に接続された複数のＡＤ変換部と、
前記複数の画素と前記複数の信号線との間に設けられた読み出し回路部と、を有し、
前記読み出し回路部は、前記複数の列の各々に対応して設けられた複数の第１のスイッチ、複数の第２のスイッチ及び複数の信号保持部を有し、各々の列において、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチは、前記画素と前記信号線との間に直列に接続されており、前記信号保持部は、前記第２のスイッチと前記信号線との間の第１のノードに接続された容量素子を有しており、
前記読み出し回路部は、隣り合う列の間の各々に設けられた複数の第３のスイッチ及び複数の第４のスイッチを更に有し、前記第３のスイッチは、隣り合う列の、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチとを接続する第２のノードの間に接続されており、前記第４のスイッチは、隣り合う列の、前記第１のノードの間に接続されており、
前記第１のスイッチ、前記第２のスイッチ及び前記第３のスイッチは、前記画素から出力される画素信号を、互いに異なるサンプリング期間で前記複数の信号保持部にそれぞれ保持するように動作する第１のスイッチ回路を構成する
ことを特徴とする光電変換装置。
前記読み出し回路部は、前記複数の列に対応して設けられた複数の列増幅器を更に有し、各々の列において、前記列増幅器は、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチとの間に設けられている
ことを特徴とする請求項１２記載の光電変換装置。
前記読み出し回路部は、隣り合う列の間の各々に設けられた複数の第５のスイッチを更に有し、前記第５のスイッチは、隣り合う列の、前記第１のスイッチと前記列増幅器とを接続する第３のノードの間に接続されている
ことを特徴とする請求項１３記載の光電変換装置。
前記第４のスイッチは、前記複数の信号保持部に保持された画素信号を平均化して前記ＡＤ変換部に供給するように動作する第２のスイッチ回路を構成する
ことを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の光電変換装置。
信号が入力される入力部と、
前記入力部から前記信号を出力可能に構成された複数の信号線と、
前記複数の信号線に対応して設けられた複数の信号保持部と、
前記複数の信号線に接続され、前記信号をＡＤ変換するＡＤ変換部と、
前記入力部と前記複数の信号保持部との間に設けられた第１のスイッチ回路と、
前記複数の信号保持部と前記複数の信号線との間に設けられた第２のスイッチ回路と、
前記第１のスイッチ回路及び前記第２のスイッチ回路を制御する制御回路と、を有し、
前記複数の信号保持部の各々は、対応する信号線に接続された容量素子を有し、
前記複数の信号線は、第１信号線と、第２信号線と、第３信号線と、を含み、
前記第２のスイッチ回路は、第１スイッチと、第２スイッチと、第３スイッチと、を含み、前記第１スイッチの一方の端子は、前記第１信号線に接続された容量素子に接続され、前記第１スイッチの他方の端子は、前記第２信号線、前記第２信号線に接続された容量素子及び前記第２スイッチの一方の端子に接続され、前記第２スイッチの他方の端子は、前記第３信号線、前記第３信号線に接続された容量素子及び前記第３スイッチの一方の端子に接続されており、
前記制御回路は、
前記第１のスイッチ回路を制御して、前記入力部を前記複数の信号保持部のそれぞれに選択的に接続することにより、前記入力された１つの前記信号を、互いに異なるサンプリング期間で前記複数の信号保持部にそれぞれ保持し、
前記第２のスイッチ回路を制御して、前記複数の信号保持部と前記ＡＤ変換部との間の接続を切り替えることにより、
前記複数の信号保持部に保持された前記信号を平均化して出力する
ことを特徴とする信号処理装置。
前記第２のスイッチ回路は、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ及び前記第３スイッチを各々が含む複数の群を有し、
一の群の前記第３スイッチの他方の端子は、他の一の群に対応する第１信号線、前記他の一の群に対応する前記第１信号線に接続された容量素子及び前記他の一の群の前記第１スイッチの一方の端子に接続されている
ことを特徴とする請求項１６記載の信号処理装置。
信号が入力される複数の入力部と、
前記複数の入力部に対応して複数の列を構成するように配された複数の信号線と、
前記複数の列に対応して設けられ、各々が対応する列の前記信号線に接続された複数のＡＤ変換部と、
前記複数の入力部と前記複数の信号線との間に設けられた読み出し回路部と、を有し、
前記読み出し回路部は、前記複数の列の各々に対応して設けられた複数の第１のスイッチ、複数の第２のスイッチ及び複数の信号保持部を有し、各々の列において、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチは、前記入力部と前記信号線との間に直列に接続されており、前記信号保持部は、前記第２のスイッチと前記信号線との間の第１のノードに接続された容量素子を有しており、
前記読み出し回路部は、隣り合う列の間の各々に設けられた複数の第３のスイッチ及び複数の第４のスイッチを更に有し、前記第３のスイッチは、隣り合う列の、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチとを接続する第２のノードの間に接続されており、前記第４のスイッチは、隣り合う列の、前記第１のノードの間に接続されており、
前記第１のスイッチ、前記第２のスイッチ及び前記第３のスイッチは、前記入力部から入力される信号を、互いに異なるサンプリング期間で前記複数の信号保持部にそれぞれ保持するように動作する第１のスイッチ回路を構成する
ことを特徴とする信号処理装置。
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の光電変換装置と、
前記光電変換装置の前記画素から出力される信号を処理する信号処理部と
を有することを特徴とする撮像システム。
移動体であって、
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の光電変換装置と、
前記光電変換装置からの信号に基づく視差画像から、対象物までの距離情報を取得する距離情報取得手段と、
前記距離情報に基づいて前記移動体を制御する制御手段と
を有することを特徴とする移動体。