WO2020026720A1 - 固体撮像装置 - Google Patents

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俊明 小野
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Definitions

  • the present disclosure relates to a solid-state imaging device.
  • a photoelectric conversion element using a material having wavelength selectivity, such as an organic semiconductor material, can photoelectrically convert light in a specific wavelength band.
  • a photoelectric conversion element is used in a solid-state imaging device, a stacked photoelectric conversion element in which a plurality of photoelectric conversion elements having different wavelength selectivities are stacked can be provided for each pixel (see Patent Document 1). .
  • the solid-state imaging device includes, for each pixel, a stacked photoelectric conversion element in which a plurality of photoelectric conversion elements having different wavelength selectivities are stacked.
  • the solid-state imaging device further includes a plurality of data output lines for outputting a pixel signal based on the charge output from the photoelectric conversion element.
  • the plurality of data output lines are provided for each predetermined unit pixel column by an integral multiple of the number of stacked photoelectric conversion elements in the stacked photoelectric conversion element.
  • the plurality of data output lines are provided for each predetermined unit pixel column by an integral multiple of the number of stacked photoelectric conversion elements in the stacked photoelectric conversion element. Have been. As a result, data can be read at a higher speed than in a case where one data output line is provided for each predetermined unit pixel column. Therefore, high-speed data reading can be realized by increasing the number of data output lines.
  • the solid-state imaging device includes, for each pixel, a stacked photoelectric conversion element in which a plurality of photoelectric conversion elements having different wavelength selectivities are stacked.
  • This solid-state imaging device includes a first pixel circuit that outputs a pixel signal based on an electric charge output from a first photoelectric conversion element having a predetermined wavelength selectivity among the plurality of photoelectric conversion elements. Are provided for each group when the plurality of first photoelectric conversion elements included in are divided into a plurality of groups.
  • the solid-state imaging device further includes a plurality of drive wirings to which a control signal for controlling the output of the charge stored in the photoelectric conversion element is applied.
  • Each drive wiring belongs to a plurality of first photoelectric conversion elements belonging to a first group and belonging to a second group in which the shared first pixel circuits are different from each other in each unit pixel column corresponding to the sharing of the first pixel circuits.
  • the plurality of first photoelectric conversion elements they are connected to the first photoelectric conversion elements belonging to the first group and the first photoelectric conversion elements belonging to the second group.
  • each drive wiring includes, in each unit pixel column, a first photoelectric conversion element belonging to a first group and a first photoelectric conversion element belonging to a second group. It is connected to the.
  • the number of drive wires can be reduced as compared with the case where drive wires are provided for each photoelectric conversion element.
  • the drive wiring may block light incident on a photoelectric conversion element provided below the stacked photoelectric conversion element in some cases. Therefore, the aperture ratio can be increased by reducing the number of drive wirings.
  • the solid-state imaging device includes, for each pixel, a stacked photoelectric conversion element in which a plurality of photoelectric conversion elements having different wavelength selectivities are stacked.
  • This solid-state imaging device includes, for each of the first photoelectric conversion elements, a first pixel circuit that outputs a pixel signal based on the charge output from the first photoelectric conversion element having a predetermined wavelength selectivity among the plurality of photoelectric conversion elements. In preparation.
  • the solid-state imaging device further includes a second pixel circuit that outputs a pixel signal based on electric charges output from a second photoelectric conversion element other than the first photoelectric conversion element among the plurality of photoelectric conversion elements.
  • a plurality of second photoelectric conversion elements included in the element are provided for each group when the elements are divided into a plurality of groups.
  • the solid-state imaging device further includes two data output lines for outputting pixel signals for each pixel column. In each pixel column, one data output line is connected to each first pixel circuit, and the other data output line is connected to each second pixel circuit.
  • Each first photoelectric conversion element is configured by two photoelectric conversion units.
  • each first photoelectric conversion element is configured by two photoelectric conversion units.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a solid-state imaging device according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a cross-sectional configuration of a pixel in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of a pixel in FIG. 1 and peripheral components thereof.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of a pixel in FIG. 1 and peripheral components thereof.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of a pixel in FIG. 1 and peripheral components thereof.
  • FIG. 6 is a diagram in which the circuit configurations shown in FIGS. 3 to 5 are simply summarized.
  • FIG. 3 to 5 are simply summarized.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of data output in a solid-state imaging device having the circuit configuration of FIG. 6.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a modification of the pixel and the peripheral circuit configuration in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a modification of the pixel and the peripheral circuit configuration in FIG. 1.
  • FIG. 10 is a diagram simply summarizing the circuit configurations shown in FIGS. 8 and 9.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of data output in a solid-state imaging device having the circuit configuration of FIG. 10.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a modification of the circuit configuration of FIG. 10.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of data output in a solid-state imaging device having the circuit configuration of FIG. 12.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a modification of the circuit configuration of FIG. 10.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a modification of the circuit configuration of FIG. 14.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a modification of the circuit configuration of FIG. 10.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a modification of the circuit configuration of FIG. 16.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a modification of the cross-sectional configuration of the pixel in FIG. 1.
  • 19 is a diagram illustrating an example of a pixel and a peripheral circuit configuration in a solid-state imaging device having the cross-sectional configuration illustrated in FIG. 18.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating an example of data output in a solid-state imaging device having the circuit configuration of FIG. 19.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a pixel and a peripheral circuit configuration in a solid-state imaging device having the cross-sectional configuration illustrated in FIG. 18.
  • 19 is a diagram illustrating an example of a pixel and a peripheral circuit configuration in a solid-state imaging device having the cross-sectional configuration illustrated in FIG. 18.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating an example of data output in the solid-state imaging device having the circuit configurations of FIGS. 21 and 22.
  • FIG. 24 is a diagram illustrating an example of data output in a solid-state imaging device having the circuit configuration of FIG. 23.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a solid-state imaging device according to a second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 26 is a diagram illustrating an example of a cross-sectional configuration of a pixel in FIG. 25.
  • FIG. 27 is a diagram illustrating an example of a pixel and a peripheral circuit configuration in a solid-state imaging device having the cross-sectional configuration illustrated in FIG. 26.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating an example of data output in the solid-state imaging device having the circuit configuration in FIG. 27.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a modification of the cross-sectional configuration of the pixel in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a modification of the cross-sectional configuration of the pixel in FIG. 1.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating a modification of the circuit configuration in FIG. 29.
  • FIG. 32 is a diagram illustrating an example of data output in a solid-state imaging device having the circuit configuration of FIG. 31.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of an imaging system including an imaging device according to each of the above-described embodiments and modifications. It is a block diagram showing an example of a schematic structure of a vehicle control system. It is explanatory drawing which shows an example of the installation position of a vehicle exterior information detection part and an imaging part. It is a figure showing an example of the schematic structure of an endoscope operation system.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of a camera head and a CCU.
  • FIGS. 1 to 7 First embodiment (solid-state imaging device) FIGS. 1 to 7 2.
  • Application example Application example 1 Example in which the solid-state imaging device according to the above-described embodiment and its modification is applied to a moving object (FIGS. 34 and 35)
  • Application example 2 An example in which the solid-state imaging device according to the above embodiment and its modification is applied to a surgical system (FIGS. 36 and 37)
  • FIG. 1 illustrates an example of a schematic configuration of a solid-state imaging device 1 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the solid-state imaging device 1 includes a pixel region 10 in which a plurality of pixels 11 are arranged in a matrix.
  • FIG. 1 shows Dr as a code indicating a row direction and Dc as a code indicating a column direction.
  • FIG. 2 illustrates an example of a cross-sectional configuration of the pixel 11.
  • FIG. 3 illustrates an example of a circuit configuration of the pixel 11 and its peripherals.
  • the solid-state imaging device 1 includes a plurality of pixel circuits 12, a plurality of drive wirings VOA, and a plurality of data output lines VSL.
  • the pixel circuit 12 outputs a pixel signal based on the charge output from the pixel 11.
  • the drive wiring VOA is a wiring to which a control signal for controlling the output of the electric charge accumulated in the pixel 11 is applied, and extends, for example, in the row direction Dr.
  • the data output line VSL is a wiring that outputs a pixel signal output from each pixel circuit 12 to the logic circuit 20, and extends, for example, in the column direction Dc.
  • the solid-state imaging device 1 includes a logic circuit 20 that processes pixel signals.
  • the logic circuit 20 includes, for example, a vertical drive circuit 21, a column signal processing circuit 22, a horizontal drive circuit 23, and a system control circuit 24.
  • the logic circuit 20 generates an output voltage based on a pixel signal obtained from each pixel 11 and outputs the output voltage to the outside.
  • the vertical drive circuit 21 sequentially selects, for example, the plurality of pixels 11 for each predetermined unit pixel row.
  • Predetermined unit pixel row refers to a pixel row in which pixels can be selected at the same address. For example, when the plurality of pixels 11 share one pixel circuit 12, when the layout of the plurality of pixels 11 sharing the pixel circuit 12 is 2 pixel rows ⁇ n pixel columns (n is an integer of 1 or more) , “Predetermined unit pixel row” indicates two pixel rows. Similarly, when the layout of the plurality of pixels 11 sharing the pixel circuit 12 is 4 pixel rows ⁇ n pixel columns (n is an integer of 1 or more), the “predetermined unit pixel row” includes four pixel rows. pointing.
  • the column signal processing circuit 22 performs, for example, a Correlated Double Sampling (CDS) process on the pixel signal output from each pixel 11 in the row selected by the vertical drive circuit 21.
  • the column signal processing circuit 22 extracts a signal level of a pixel signal by performing, for example, a CDS process, and holds pixel data corresponding to the amount of light received by each pixel 11.
  • the column signal processing circuit 22 has, for example, a column signal processing unit 22A for each data output line VSL.
  • the column signal processing unit 22A includes, for example, a single slope A / D converter.
  • the single slope A / D converter includes, for example, a comparator and a counter circuit.
  • the horizontal drive circuit 23 sequentially outputs, for example, the pixel data held in the column signal processing circuit 22 to the outside.
  • the system control circuit 24 controls driving of each block (the vertical drive circuit 21, the column signal processing circuit 22, and the horizontal drive circuit 23) in the logic circuit 20, for example.
  • the pixel 11 has, for example, a stacked photoelectric conversion element in which three photoelectric conversion elements 110, 120, and 130 having different wavelength selectivities are stacked as shown in FIG. That is, the solid-state imaging device 1 includes the stacked photoelectric conversion element for each pixel 11.
  • the pixel 11 further has, for example, an on-chip lens 160 at a location facing the stacked photoelectric conversion element. That is, the solid-state imaging device 1 includes the on-chip lens 160 for each pixel 11.
  • the photoelectric conversion element 110 is formed, for example, in an insulating layer (insulating layers 115 and 116 and a protective layer 117) on the semiconductor substrate 140.
  • the electrode 111, the photoelectric conversion layer 112, and the electrode 113 are formed on the semiconductor substrate 140. They are stacked in this order from the side.
  • the semiconductor substrate 140 is made of, for example, a silicon substrate.
  • the photoelectric conversion element 110 further includes, for example, a charge storage electrode 114 disposed in the same layer as the electrode 111 so as to be separated from the electrode 111.
  • the charge storage electrode 114 is arranged to face the photoelectric conversion layer 112 with the insulating layer 116 interposed therebetween.
  • the electrode 111 and the charge storage electrode 114 are covered with insulating layers 115 and 116, and the electrode 111 is in contact with the photoelectric conversion layer 112 through an opening in the insulating layer 116.
  • the electrode 113 is a solid film formed in contact with the surfaces of the photoelectric conversion layer 112 and the insulating layer 116, and is formed of, for example, a common layer with the electrode 113 of the adjacent pixel 11.
  • the photoelectric conversion element 110 has, for example, a photoelectric conversion layer 112 that absorbs green light (light in a wavelength range of 495 nm or more and 570 nm or less), and has sensitivity to green light.
  • the photoelectric conversion layer 112 is made of, for example, an organic material that absorbs green light. Such organic materials include, for example, rhodamine-based dyes, melacyanine-based dyes, and quinacridone. Note that the photoelectric conversion layer 112 may be made of a material different from the organic material.
  • the insulating layers 115 and 116 and the protective layer 117 are made of, for example, SiO 2 , SiN, or the like.
  • the electrodes 111 and 113 are made of, for example, a transparent conductive material.
  • the transparent conductive material include ITO (Indium Tin Oxide) and IZO (Indium Zinc Oxide).
  • the photoelectric conversion layer 112 is not limited to an organic material, and may be made of, for example, an inorganic material. Examples of such inorganic materials include silicon, selenium, amorphous selenium, chalcopyrite-based compounds, III-V compounds, and compound semiconductors (eg, CdSe, CdS, ZnSe, ZnS, PbSe, PbS, etc.). .
  • the photoelectric conversion layer 112 may be constituted by quantum dots made of the above-mentioned inorganic material.
  • the photoelectric conversion element 110 is connected to a wiring 156 provided on the back surface of the semiconductor substrate 140, for example, via a contact hole 153 provided in the semiconductor substrate 140.
  • the wiring 156 electrically connects the electrode 111 of the photoelectric conversion element 110 to the pixel circuit 12 for the photoelectric conversion element 110 (for example, a gate electrode 157 of an amplification transistor in the pixel circuit 12).
  • the photoelectric conversion elements 120 and 130 are formed in the semiconductor substrate 140, for example.
  • the photoelectric conversion element 120 has, for example, an n-type semiconductor region 141 formed near the surface of the semiconductor substrate 140 as a photoelectric conversion layer.
  • the photoelectric conversion element 120 has, for example, an n-type semiconductor region 141 that absorbs blue light (light in a wavelength range of 425 nm or more and 495 nm or less), and has sensitivity to blue light.
  • the photoelectric conversion element 120 is connected to a wiring provided on the back surface of the semiconductor substrate 140, for example, via a transfer transistor TR provided on the semiconductor substrate 140. This wiring electrically connects the n-type semiconductor region 141 and the pixel circuit 12 for the photoelectric conversion element 120.
  • FIG. 2 illustrates the gate electrode 158 of the transfer transistor TR electrically connected to the photoelectric conversion element 120.
  • the photoelectric conversion element 130 has, for example, an n-type semiconductor region 142 formed in a region of the semiconductor substrate 140 deeper than the n-type semiconductor region 141 as a photoelectric conversion layer.
  • the photoelectric conversion element 130 has, for example, an n-type semiconductor region 142 that absorbs red light (light in a wavelength range of 620 nm or more and 750 nm or less), and has sensitivity to red light.
  • the photoelectric conversion element 130 is connected to a wiring provided on the back surface of the semiconductor substrate 140, for example, via a transfer transistor TR provided on the semiconductor substrate 140. This wiring electrically connects the n-type semiconductor region 142 to the pixel circuit 12 for the photoelectric conversion element 130 (for example, the gate electrode 159 of an amplification transistor in the pixel circuit 12).
  • the semiconductor substrate 140 has ap + layer 145 between the n-type semiconductor region 141 and the surface of the semiconductor substrate 140.
  • the p + layer 145 suppresses generation of dark current.
  • the semiconductor substrate 140 further has ap + layer 143 between the n-type semiconductor region 141 and the n-type semiconductor region 142.
  • the p + layer 143 further surrounds part of the side surface of the n-type semiconductor region 142 (for example, in the vicinity of the gate electrode 158).
  • P + layer 143 separates n-type semiconductor region 141 and n-type semiconductor region 142.
  • the semiconductor substrate 140 has ap + layer 144 near the back surface of the semiconductor substrate 140. The p + layer 144 suppresses generation of dark current.
  • An insulating film 154 is provided on the back surface of the semiconductor substrate 140, and an HfO 2 film 151 and an insulating film 152 are stacked on the surface of the semiconductor substrate 140.
  • the HfO 2 film 151 is a film having a negative fixed charge, and by providing such a film, generation of dark current can be suppressed.
  • On the back surface of the semiconductor substrate 140 for example, a wiring that electrically connects the photoelectric conversion elements 110, 120, and 130 and the pixel circuit 12 to each other, and an insulating layer 155 that covers the pixel circuit 12 and the like are formed.
  • the arrangement order of the photoelectric conversion elements 110, 120, and 130 in the vertical direction is preferably the order of the photoelectric conversion element 110, the photoelectric conversion element 120, and the photoelectric conversion element 130 from the light incident direction (on the on-chip lens 160). . This is because light having a shorter wavelength is more efficiently absorbed on the incident surface side. Since red has the longest wavelength among the three colors, it is preferable that the photoelectric conversion element 130 be located at the lowermost layer when viewed from the light incident surface.
  • the stacked structure of the photoelectric conversion elements 110, 120, and 130 constitutes one stacked photoelectric conversion element.
  • FIG. 4 illustrates an example of a pixel 11 (specifically, the photoelectric conversion element 110) and a circuit configuration around the pixel 11.
  • FIG. 4 is a perspective view of the circuit configuration shown in FIG.
  • FIG. 5 illustrates an example of the pixel 11 (specifically, the photoelectric conversion elements 120 and 130) and the peripheral circuit configuration.
  • FIG. 6 is a diagram in which the circuit configurations shown in FIGS. 3 to 5 are simply summarized.
  • FIGS. 3 to 6 show the circuit configuration in the “predetermined unit pixel column”.
  • the “predetermined unit pixel column” means that when one pixel circuit 12 shares a plurality of pixels 11, the layout of the plurality of pixels 11 sharing the pixel circuit 12 is m pixel rows ⁇ 2 pixel columns (m is When it is (an integer of 1 or more), the “predetermined unit pixel column” indicates a two-pixel column. Similarly, when the layout of the plurality of pixels 11 sharing the pixel circuit 12 is m pixel rows ⁇ 4 pixel columns (m is an integer of 1 or more), the “predetermined unit pixel column” includes four pixel columns. pointing.
  • each pixel 11 has a structure in which the photoelectric conversion elements 110, 120, and 130 are stacked, and the plurality of pixels 11 are arranged in a matrix in the pixel region 10.
  • the plurality of photoelectric conversion elements 110 are arranged in a matrix in a layer near the light incident surface of the pixel region 10, and the plurality of photoelectric conversion elements 130 correspond to the light incident surface of the pixel region 10. They are arranged in rows and columns in the opposite layer.
  • the plurality of photoelectric conversion elements 120 are arranged in a matrix in a layer between the layer in which the plurality of photoelectric conversion elements 110 are arranged and the layer in which the plurality of photoelectric conversion elements 130 are arranged in the pixel region 10. Are located in
  • the pixel circuit 12 is connected to each photoelectric conversion element 110 (specifically, the electrode 111).
  • the pixel circuit 12 is connected to each photoelectric conversion element 120 via a transfer transistor TR.
  • the pixel circuit 12 is connected to each photoelectric conversion element 130 via a transfer transistor TR.
  • the photoelectric conversion element 110 is referred to as a photoelectric conversion unit 11G for convenience, or is further simplified and referred to as a photoelectric conversion unit G, a photoelectric conversion unit G1, a photoelectric conversion unit G2, a photoelectric conversion unit G3, or a photoelectric conversion unit G4. May be.
  • a circuit including the photoelectric conversion element 120 and the transfer transistor TR may be referred to as a photoelectric conversion unit 11B, or may be further simplified and referred to as a photoelectric conversion unit B.
  • a circuit including the photoelectric conversion element 130 and the transfer transistor TR may be referred to as a photoelectric conversion unit 11R, or may be further simplified and referred to as a photoelectric conversion unit R.
  • the pixel circuit 12 includes, for example, a floating diffusion FD, a reset transistor RST, a selection transistor SEL, and an amplification transistor AMP, as shown in FIG.
  • the floating diffusion FD temporarily holds the charges output from the photoelectric conversion units 11G, 11B, 11R.
  • the source of the reset transistor RST is connected to the floating diffusion FD, and the drain of the reset transistor RST is connected to the power supply line VDD and the drain of the amplification transistor AMP.
  • the gate of the reset transistor RST is connected to the vertical drive circuit 21 via a control line (not shown).
  • the source of the amplification transistor AMP is connected to the drain of the selection transistor SEL, and the gate of the amplification transistor AMP is connected to the floating diffusion FD.
  • the source of the select transistor SEL is connected to the column signal processing circuit 22 via the data output line VSL, and the gate of the select transistor SEL is connected to the vertical drive circuit 21 via a control line (not shown).
  • the charge storage electrode 114 of the photoelectric conversion unit 11G is connected to the vertical drive circuit 21 via the drive wiring VOA.
  • the electrode 113 of the photoelectric conversion unit 11G is connected to the vertical drive circuit 21 via the drive wiring VOU.
  • the transfer transistor TR transfers the charges of the photoelectric conversion units 11B and 11R to the floating diffusion FD.
  • the reset transistor RST resets the potential of the floating diffusion FD to a predetermined potential.
  • the potential of the floating diffusion FD is reset to the potential of the power supply line VDD.
  • the selection transistor SEL controls the output timing of a pixel signal from the pixel circuit 12.
  • the amplification transistor AMP generates, as a pixel signal, a signal of a voltage corresponding to the level of the charge held in the floating diffusion FD.
  • the amplification transistor AMP forms a source follower type amplifier, and outputs a pixel signal of a voltage according to the level of the charge generated in the photoelectric conversion units 11G, 11B, 11R.
  • the selection transistor SEL When the selection transistor SEL is turned on, the amplification transistor AMP amplifies the potential of the floating diffusion FD and outputs a voltage corresponding to the potential to the column signal processing circuit 22 via the data output line VSL.
  • the transfer transistor TR, the reset transistor RST, the amplification transistor AMP, and the selection transistor SEL are, for example, NMOS transistors.
  • the pixel circuit 12 is formed, for example, on the back surface of the semiconductor substrate 140.
  • the plurality of pixel circuits 12 provided in the solid-state imaging device 1 include a plurality of pixel circuits 12G assigned to the photoelectric conversion units 11G and a plurality of pixel circuits 12BR assigned to the photoelectric conversion units 11B and 11R. ing.
  • the pixel circuit 12G outputs a pixel signal based on the charge output from the photoelectric conversion unit 11G having a predetermined wavelength selectivity.
  • the pixel circuit 12BR outputs a pixel signal based on the charges output from the photoelectric conversion units 11B and 11R having a predetermined wavelength selectivity.
  • the plurality of pixel circuits 12G are provided for each of the plurality of photoelectric conversion units 11G having a common wavelength selectivity.
  • a plurality of pixel circuits 12G are provided, one for each group when the plurality of photoelectric conversion units 11G provided in the solid-state imaging device 1 are divided into a plurality of groups. The number of photoelectric conversion units 11G included in each group is common to each group.
  • a group is set for each of the plurality of photoelectric conversion units 11G sharing the floating diffusion FD. For example, when four photoelectric conversion units 11G share one floating diffusion FD, one group is formed by four photoelectric conversion units 11G sharing the floating diffusion FD.
  • each drive wiring VOA is not shared in a group defined by the pixel circuit 12G and the floating diffusion FD.
  • Each drive wiring VOA is shared by two groups defined by the pixel circuit 12G and the floating diffusion FD.
  • each drive wiring VOA is connected to a plurality of photoelectric conversion units 11G and group Group2 belonging to group Group1 and sharing different pixel circuits 12G with each other in each unit pixel column corresponding to the shared pixel circuit 12G.
  • the photoelectric conversion units 11G belonging to the group Group1 and the photoelectric conversion units 11G belonging to the group Group2 are connected.
  • a plurality of data output lines VSL provided in the solid-state imaging device 1 are provided two by two for each unit pixel column corresponding to the sharing of the pixel circuit 12G.
  • one data output line VSL (VSL1) is connected to the pixel circuit 12G corresponding to the group Group1
  • the other data output line VSL (VSL2) is connected to the pixel circuit 12G corresponding to the group Group2.
  • the photoelectric conversion units 11G (for example, G3) belonging to the group Group1 and the photoelectric conversion units 11G (for example, G1) belonging to the group Group2 to which the drive wiring VOA1 is connected are arranged in a direction (Dc) parallel to the unit pixel column. , Are staggered.
  • the photoelectric conversion units 11G belonging to the group Group 1 and the pixel circuits 12G (for example, G2) belonging to the group Group 2 to which the drive wiring VOA2 is connected are alternately arranged in a direction parallel to the unit pixel column. Are located.
  • the plurality of pixel circuits 12BR are provided for each of the plurality of photoelectric conversion units 11B and 11R having a predetermined wavelength selectivity.
  • a plurality of pixel circuits 12BR are provided, one for each group when the plurality of photoelectric conversion units 11B and 11R provided in the solid-state imaging device 1 are divided into a plurality of groups.
  • the number of photoelectric conversion units 11B included in each group is common to each group.
  • the number of photoelectric conversion units 11R included in each group is common to each group.
  • a group is set for each of the plurality of photoelectric conversion units 11B and 11R that share the plurality of floating diffusions FD connected to each other via wiring. For example, when four photoelectric conversion units 11B and four photoelectric conversion units 11R share two floating diffusions FD connected to each other via wiring, four photoelectric conversion units 11B and four photoelectric conversion units 11R share the two floating diffusions FD.
  • One group is formed by the photoelectric conversion unit 11B and the four photoelectric conversion units 11R.
  • the plurality of data output lines VSL provided in the solid-state imaging device 1 are provided two by two for each unit pixel column corresponding to the sharing of the pixel circuit 12G.
  • one data output line VSL (VSL1) is connected to the pixel circuit 12BR corresponding to the group Group3.
  • a plurality of photoelectric conversion units 11B and 11R that share a plurality of floating diffusions FD connected to each other via wiring belong to the group Group3. That is, the group 3 includes a plurality of photoelectric conversion units 11B and 11R having different wavelength selectivities. Therefore, in each unit pixel column, one of the data output lines VSL (VSL1) is connected to each of the photoelectric conversion units 11B and 11B belonging to the Group 3 via the pixel circuit 12BR corresponding to the Group 3. Connected to R.
  • the other data output line VSL (VSL2) is connected to the pixel circuit 12BR corresponding to the group Group4.
  • a plurality of photoelectric conversion units 11B and 11R that share a plurality of floating diffusions FD connected to each other via wiring belong to the group Group4. That is, the group Group4 includes a plurality of photoelectric conversion units 11B and 11R having different wavelength selectivities. Therefore, in each unit pixel column, the other data output line VSL (VSL2) is connected to each of the photoelectric conversion units 11B and 11R belonging to the Group 4 via the pixel circuit 12BR corresponding to the Group 4.
  • the plurality of photoelectric conversion units 11G belonging to the group Group1 and the plurality of photoelectric conversion units 11B and 11R belonging to the group Group3 may be arranged at positions facing each other in the thickness direction of the pixel region 10, or may be arranged in the pixel region. They may be arranged at positions shifted by one pixel row or one pixel column from positions facing each other in the thickness direction of ten.
  • the plurality of photoelectric conversion units 11G belonging to the group Group2 and the plurality of photoelectric conversion units 11B and 11R belonging to the group Group4 may be arranged at positions facing each other in the thickness direction of the pixel region 10. Alternatively, they may be arranged at positions shifted by one pixel row or one pixel column from positions facing each other in the thickness direction of the pixel region 10.
  • FIG. 7 illustrates an example of data output in the solid-state imaging device 1 having the circuit configuration illustrated in FIG.
  • the vertical drive circuit 21 applies the potential V 11 to the electrode 111 and applies the potential V 12 (V 12 > V 11 ) to the charge storage electrode 114 during the charge storage period. At this time, the light incident on the photoelectric conversion layer 112 is photoelectrically converted in the photoelectric conversion layer 112, and the holes generated thereby are sent from the electrode 113 to the vertical drive circuit 21 via the drive wiring VOU.
  • the vertical drive circuit 21 further applies a positive potential to the electrode 111 and applies a negative potential to the electrode 113.
  • the electrons generated by the photoelectric conversion are attracted to the charge storage electrode 114 and stop in the vicinity of the charge storage electrode 114 in the photoelectric conversion layer 112. That is, charges are accumulated in the photoelectric conversion layer 112.
  • the vertical drive circuit 21 performs a reset operation at a later stage of the charge accumulation period. As a result, the potential of the floating diffusion FD is reset, and the potential of the floating diffusion FD becomes the potential of the power supply line VDD.
  • the vertical drive circuit 21 After the completion of the reset operation, the vertical drive circuit 21 reads charges. That is, the vertical drive circuit 21 applies the potential V 21 to the electrode 111 and applies the potential V 22 (V 22 > V 21 ) to the charge storage electrode 114 during the charge transfer period. Thus, the electrons that have stopped in the vicinity of the charge storage electrode 114 in the photoelectric conversion layer 112 are read out to the electrode 111 and further to the floating diffusion FD. That is, the charges accumulated in the photoelectric conversion layer 112 are read out to the column signal processing circuit 22. In this manner, by performing a series of operations such as charge accumulation, reset operation, and charge transfer, the reading of charges from the photoelectric conversion unit 11G is completed.
  • the vertical drive circuit 21 applies an on-voltage to the gate electrode 158 of the transfer transistor TR.
  • the charges accumulated in the n-type semiconductor region 141 are read out to the floating diffusion FD via the transfer transistor TR. That is, the charges accumulated in the n-type semiconductor region 141 are read out to the column signal processing circuit 22.
  • the reading of the electric charges from the photoelectric conversion unit 11B is completed.
  • the vertical drive circuit 21 applies an ON voltage to the gate of the transfer transistor TR. Thereby, the charges accumulated in the n-type semiconductor region 142 are read out to the floating diffusion FD via the transfer transistor TR. That is, the charges accumulated in the n-type semiconductor region 142 are read out to the column signal processing circuit 22. Thus, the reading of the charges from the photoelectric conversion unit 11R is completed.
  • the vertical drive circuit 21 performs a read operation of charges from the photoelectric conversion units 11G, 11B, and 11R by combining the above read operations.
  • the vertical drive circuit 21 includes two photoelectric conversion units 11B, two photoelectric conversion units 11R, and two photoelectric conversion units 11B of the first address (or Group 3).
  • the read operation is sequentially performed.
  • the charges of the two photoelectric conversion units 11B, and the two photoelectric conversion units 11R and the two photoelectric conversion units 11B of the first address are sequentially read out to the column signal processing circuit 22 via the data output line VSL1.
  • the vertical drive circuit 21 includes two photoelectric conversion units 11G of the first address (or group Group1) and two photoelectric conversion units 11G of the second address (or group Group2).
  • the read operation is performed sequentially and in parallel with the photoelectric conversion unit 11G.
  • the charges of the two photoelectric conversion units 11G of the first address are sequentially read out to the column signal processing circuit 22 via the data output line VSL1, and at the same time, the charges of the two photoelectric conversion units 11G of the second address are stored in the data.
  • the data is sequentially read out to the column signal processing circuit 22 via the output line VSL2.
  • the vertical drive circuit 21 sequentially performs a read operation on the two unread photoelectric conversion units 11R at the first address (or group 3).
  • the unread charges of the two photoelectric conversion units 11R at the first address are sequentially read out to the column signal processing circuit 22 via the data output line VSL1.
  • the vertical drive circuit 21 includes two photoelectric conversion units 11B, two photoelectric conversion units 11R, and two photoelectric conversion units of the second address (or Group 4).
  • the read operation is sequentially performed on 11B.
  • the charges of the two photoelectric conversion units 11B, the two photoelectric conversion units 11R, and the two photoelectric conversion units 11B of the second address are sequentially read out to the column signal processing circuit 22 via the data output line VSL2.
  • the vertical drive circuit 21 outputs two unread photoelectric conversion units 11G at the first address (or group Group1) and at the second address (or group Group2).
  • the read operation is performed sequentially and in parallel with the two unread photoelectric conversion units 11G.
  • the charges of the two unread photoelectric conversion units 11G at the first address are sequentially read out to the column signal processing circuit 22 via the data output line VSL1, and at the same time, the two unread photoelectric conversion units 11G of the second address are not read. Are sequentially read out to the column signal processing circuit 22 via the data output line VSL2.
  • the vertical drive circuit 21 sequentially performs a read operation on the two unread photoelectric conversion units 11R at the second address (or Group 4), as shown in FIGS. 6 and 7, for example.
  • the unread charges of the two photoelectric conversion units 11R at the second address are sequentially read out to the column signal processing circuit 22 via the data output line VSL1.
  • the vertical drive circuit 21 repeatedly performs a read operation from each photoelectric conversion unit in the same manner.
  • the read operation from each photoelectric conversion unit is completed.
  • the procedure for reading out the electric charges from the photoelectric conversion units of the first address and the second address is not limited to the description of FIG.
  • the vertical drive circuit 21 may perform a read operation so that both of the data output lines VSL1 and VSL2 can be used for reading at the same time as much as possible.
  • each drive wiring VOA is connected to the photoelectric conversion unit 11G belonging to the group Group1 and the photoelectric conversion unit 11G belonging to the group in each unit pixel column.
  • the number of drive wirings VOA can be reduced as compared with the case where the drive wiring VOA is provided for each photoelectric conversion unit 11G.
  • the drive wiring VOA may block light incident on the photoelectric conversion units 11B and 11R provided below in the stacked photoelectric conversion element. Therefore, the aperture ratio of the photoelectric conversion units 11B and 11R can be increased by reducing the number of the driving wires VOA.
  • two data output lines VSL are provided for each unit pixel column. Further, in each unit pixel column, one data output line VSL1 is connected to the pixel circuit 12 (12G) corresponding to the group Group1, and the other data output line VSL2 is connected to the pixel circuit 12 (12G) corresponding to the group Group2. Have been. Thereby, for example, it is possible to simultaneously read out the charges of the photoelectric conversion units 11G in the group Group1 and the charges of the photoelectric conversion units 11G in the group Group2. Therefore, higher data readout efficiency can be realized as compared with the case where only one data output line VSL is provided in each unit pixel column.
  • the photoelectric conversion units 11G belonging to the group Group 1 and the photoelectric conversion units 11G belonging to the group Group 2 to which the respective driving wires VOA are connected are alternately arranged in the direction parallel to the unit pixel column. Have been. This makes it possible to equalize the capacitance for each data output line VSL. As a result, the time constant when the potential of the data output line VSL changes can be made uniform, and the reading time can be made uniform.
  • the pixel circuit 12 (12BR) that outputs a pixel signal based on the charges output from the photoelectric conversion units 11B and 11R divides the plurality of photoelectric conversion units 11B and 11R into two groups (group Group3 and group3). It is provided for each group when divided into 4). Further, in each unit pixel column, when attention is paid to the plurality of photoelectric conversion units 11B and 11R belonging to the group Group3 and the plurality of photoelectric conversion units 11B and 11R belonging to the group Group4, the shared pixel circuits 12 (12BR) are different from each other.
  • One data output line VSL1 is connected to each of the photoelectric conversion units 11B and 11R belonging to the group Group3, and the other data output line VSL2 is connected to each of the photoelectric conversion units 11B and 11R belonging to the group Group4. Accordingly, it is possible to simultaneously read out the charges of the photoelectric conversion units 11B and 11R in the group Group3 and the charges of the photoelectric conversion units 11B and 11R in the group Group3.
  • each of the groups Group 3 and 4 includes a plurality of photoelectric conversion units 11B and 11R having different wavelength selectivities. Thereby, the planar layout of the plurality of photoelectric conversion units 11B and 11R may be efficiently performed.
  • each photoelectric conversion portion 11G has a photoelectric conversion layer 112 formed of an organic material in each stacked photoelectric conversion element, the photoelectric conversion characteristics have characteristics different from those of the semiconductor layer. Can also be realized.
  • FIG. 8 illustrates a modification of the photoelectric conversion unit 11G and the peripheral circuit configuration according to the above embodiment.
  • each drive wiring VOA is shared by two groups, Group1 and Group2.
  • each drive wiring VOA may not be shared by two groups, and may be provided for each group Group5.
  • the same number of drive wirings VOA as the number of the photoelectric conversion units 11G included in each group Group5 is provided for each group Group5. That is, a plurality of drive wirings VOA are provided for each of the plurality of photoelectric conversion units 11G sharing the pixel circuit 12G in each unit pixel column. For example, when each group Group 5 includes four photoelectric conversion units 11G, four drive wirings VOA are provided for each Group 5 in a unit pixel column.
  • each Group5 the plurality of photoelectric conversion units 11G share one floating diffusion FD, and the pixel circuit 12G is connected to the floating diffusion FD. That is, the plurality of pixel circuits 12G are provided one for each group Group5. At this time, each pixel circuit 12G is further connected to the common data output line VSL1 in the unit pixel column.
  • FIG. 9 shows a modification of the circuit configuration of the photoelectric conversion units 11B and 11R and peripheral circuits according to the above embodiment.
  • the groups 3 and 4 including the plurality of photoelectric conversion units 11B and 11R are provided, and the plurality of pixel circuits 12BR are provided one for each of the groups 3 and 4.
  • a group 6 including a plurality of photoelectric conversion units 11B and a group 7 including a plurality of photoelectric conversion units 11R may be provided instead of groups 3 and 4, a group 6 including a plurality of photoelectric conversion units 11B and a group 7 including a plurality of photoelectric conversion units 11R may be provided.
  • a plurality of pixel circuits 12B and a plurality of pixel circuits 12R are provided instead of the plurality of pixel circuits 12BR.
  • the plurality of pixel circuits 12B are provided one by one for each Group6, and the plurality of pixel circuits 12R are provided. Are provided for each Group7.
  • the plurality of photoelectric conversion units 11B share one floating diffusion FD, and the pixel circuit 12B is connected to the floating diffusion FD.
  • a plurality of photoelectric conversion units 11R share one floating diffusion FD, and the pixel circuit 12R is connected to the floating diffusion FD.
  • each pixel circuit 12B is further connected to a common data output line VSL2 in the unit pixel column, and each pixel circuit 12R is connected to a common data output line VSL3 in the unit pixel column.
  • FIG. 10 is a diagram simply showing the circuit configurations shown in FIGS. 8 and 9.
  • the plurality of data output lines VSL are provided for each unit pixel column by an integral multiple of the number of stacked photoelectric conversion elements 110, 120, and 130 in the stacked photoelectric conversion element.
  • a plurality of data output lines VSL provided in the solid-state imaging device 1 are provided three by three per unit pixel column (that is, the same number as the number of stacked layers).
  • the photoelectric conversion units 11G, 11B, and 11R are provided one by one for each type of wavelength selectivity in each unit pixel column.
  • FIG. 11 illustrates an example of data output in the solid-state imaging device 1 having the circuit configuration illustrated in FIG.
  • the vertical drive circuit 21 performs a read operation of charges from the photoelectric conversion units 11G, 11B, and 11R by combining the read operations described in the above embodiments.
  • the vertical drive circuit 21 includes one photoelectric conversion unit 11G, one photoelectric conversion unit 11R, and one photoelectric conversion unit of the first address (or Group 5, 6, 7).
  • a read operation is performed on 11B at the same time.
  • the charges of one photoelectric conversion unit 11B, one photoelectric conversion unit 11R, and one photoelectric conversion unit 11B of the first address are simultaneously read out to the column signal processing circuit 22 via the data output lines VSL1, VSL2, and VSL3. .
  • the vertical drive circuit 21 repeatedly performs the read operation on one unread photoelectric conversion unit 11G, one photoelectric conversion unit 11R, and one photoelectric conversion unit 11B belonging to the first address at the same time by repeating the same method. .
  • the operation of reading the first address from each photoelectric conversion unit is completed.
  • the vertical drive circuit 21 repeatedly performs a read operation on one photoelectric conversion unit 11G, one photoelectric conversion unit 11R, and one photoelectric conversion unit 11B belonging to the second address at the same time by repeating the same method. In this way, the read operation from each of the photoelectric conversion units at the first address and the second address is completed.
  • the vertical drive circuit 21 repeatedly performs a read operation from each photoelectric conversion unit in the same manner. Thus, the read operation from each photoelectric conversion unit is completed.
  • a plurality of data output lines VSL are provided for each predetermined unit pixel column by the same number as the number of stacked photoelectric conversion elements 110, 120, and 130 in the stacked photoelectric conversion element.
  • data can be read at a higher speed than in a case where one data output line is provided for each predetermined unit pixel column.
  • a plurality of pixel circuits 12 are provided one for each of the groups Group 5, 6, and 7, and the plurality of data output lines VSL are provided in each of the unit pixel columns in the photoelectric conversion elements 110, 120, and 130.
  • a column signal processing unit 22A is provided for each data output line VSL.
  • data can be read from each data output line VSL at the same time, so that data can be read at high speed.
  • each photoelectric conversion unit 11G has a photoelectric conversion layer 112 formed of an organic material in each stacked photoelectric conversion element, the photoelectric conversion characteristics having characteristics different from those of the semiconductor layer are obtained. It can also be realized.
  • a plurality of data output lines VSL provided in the solid-state imaging device 1 are provided in each unit pixel column for each type of wavelength selectivity of the photoelectric conversion units 11G, 11B, and 11R. Is also good.
  • a plurality of data output lines VSL provided in the solid-state imaging device 1 may be provided for each unit pixel column.
  • six corresponds to twice the number of laminations, and means that two are provided for each type of wavelength selectivity of the photoelectric conversion units 11G, 11B, and 11R. In this case, for example, as shown in FIG. 13, the number of pixel rows that can be read simultaneously can be increased. Therefore, data can be read at high speed.
  • a plurality of pixel circuits 12G may be provided for each of the two photoelectric conversion units 11G.
  • a plurality of pixel circuits 12B may be provided for each of the two photoelectric conversion units 11B.
  • a plurality of pixel circuits 12R may be provided for each of the two photoelectric conversion units 11R. Even in this case, data can be read at a higher speed than in a case where one data output line is provided for each predetermined unit pixel column.
  • a plurality of data output lines VSL provided in the solid-state imaging device 1 may be provided for each unit pixel column.
  • six corresponds to twice the number of laminations, and means that two are provided for each type of wavelength selectivity of the photoelectric conversion units 11G, 11B, and 11R. In such a case, the number of pixel rows that can be read simultaneously can be increased. Therefore, data can be read at high speed.
  • a plurality of pixel circuits 12G may be provided for each photoelectric conversion unit 11G.
  • a plurality of pixel circuits 12B may be provided for each photoelectric conversion unit 11B.
  • a plurality of pixel circuits 12R may be provided for each photoelectric conversion unit 11R. Even in this case, data can be read at a higher speed than in a case where one data output line is provided for each predetermined unit pixel column.
  • a plurality of data output lines VSL provided in the solid-state imaging device 1 may be provided for each unit pixel column.
  • six corresponds to twice the number of laminations, and means that two are provided for each type of wavelength selectivity of the photoelectric conversion units 11G, 11B, and 11R. In such a case, the number of pixel rows that can be read simultaneously can be increased. Therefore, data can be read at high speed.
  • FIG. 18 illustrates a modification of the cross-sectional configuration of the pixel 11 in the solid-state imaging device 1 according to the embodiment and the modification thereof.
  • each pixel 11 is provided with only one photoelectric conversion element 110 (photoelectric conversion unit 11G).
  • each pixel 11 may be provided with two photoelectric conversion elements 110 (photoelectric conversion units 11G).
  • one photoelectric conversion element on the semiconductor substrate 140 is constituted by two photoelectric conversion elements 110 (photoelectric conversion units 11G).
  • two photoelectric conversion elements 110 (photoelectric conversion units 11G) are arranged in the same plane parallel to the light receiving surface.
  • an image (phase difference image) for AF (autofocus) can be obtained using pixel signals obtained from two photoelectric conversion elements 110 (photoelectric conversion units 11G) provided in each pixel 11.
  • FIG. 19 illustrates an example of a pixel and a peripheral circuit configuration in the solid-state imaging device 1 having the cross-sectional configuration illustrated in FIG.
  • a plurality of pixel circuits 12G are provided for each of the two photoelectric conversion units 11G included in each pixel 11.
  • one pixel circuit 12BR is provided for each one photoelectric conversion unit 11B and one photoelectric conversion unit 11R having a predetermined wavelength selectivity.
  • a plurality of pixel circuits 12BR are provided, one for each group when the plurality of photoelectric conversion units 11B and 11R provided in the solid-state imaging device 1 are divided into a plurality of groups.
  • the number of photoelectric conversion units 11B included in each group is common to each group.
  • the number of photoelectric conversion units 11R included in each group is common to each group.
  • a plurality of drive wirings VOA are provided for each pixel column.
  • one drive wiring VOA is connected to one photoelectric conversion unit 11G (specifically, the electrode 111) of each pixel 11, and the other drive wiring VOA is connected to the other photoelectric conversion unit of each pixel 11.
  • 11G specifically, the electrode 111).
  • a group is set for each one photoelectric conversion unit 11B and one photoelectric conversion unit 11R that share one floating diffusion FD. Therefore, one group is formed by one photoelectric conversion unit 11B and one photoelectric conversion unit 11R that share one floating diffusion FD.
  • a plurality of data output lines VSL provided in the solid-state imaging device 1 are provided two by two for each unit pixel column (that is, pixel column) corresponding to the pixel 11.
  • one data output line VSL (VSL1) is connected to each pixel circuit 12G
  • the other data output line VSL (VSL2) is connected to the pixel circuit 12BR.
  • the two photoelectric conversion units 11G, the photoelectric conversion unit 11B, and the photoelectric conversion unit 11R included in each pixel 11 are arranged at positions facing each other in the thickness direction of the pixel region 10.
  • FIG. 20 illustrates an example of data output in the solid-state imaging device 1 having the circuit configuration illustrated in FIG.
  • the vertical drive circuit 21 performs a read operation of charges from the photoelectric conversion units 11G, 11B, and 11R by a series of read operations described in the above embodiment.
  • the vertical drive circuit 21 includes, for example, as shown in FIGS. 19 and 20, one photoelectric conversion unit 11G of the first address (one of the two photoelectric conversion units 11G included in the pixel 11) and the second photoelectric conversion unit 11G.
  • the read operation is simultaneously performed on one photoelectric conversion unit 11B of the address (or the group 7). Thereby, the charges of one photoelectric conversion unit 11B (one of the two photoelectric conversion units 11G included in the pixel 11) of the first address are read out to the column signal processing circuit 22 via the data output line VSL1. , The charge of one photoelectric conversion unit 11B at the second address is read out to the column signal processing circuit 22 via the data output line VSL2.
  • the vertical drive circuit 21 outputs one unread photoelectric conversion unit 11G at the first address (the other of the two photoelectric conversion units 11G included in the pixel 11).
  • one of the photoelectric conversion units 11R of the second address (or group 7) are simultaneously read.
  • the electric charge of one unread photoelectric conversion unit 11B (the other of the two photoelectric conversion units 11G included in the pixel 11) at the first address is read out to the column signal processing circuit 22 via the data output line VSL1.
  • the charge of one photoelectric conversion unit 11R at the second address is read out to the column signal processing circuit 22 via the data output line VSL2.
  • the vertical drive circuit 21 repeatedly performs a read operation from each photoelectric conversion unit in the same manner. Thus, the read operation from each photoelectric conversion unit is completed.
  • each pixel 11 is provided with two photoelectric conversion units 11G.
  • the data of the two photoelectric conversion units 11G is being read, the data of the other photoelectric conversion units 11B and 11R can be read.
  • a plurality of drive wirings VOA are provided for each pixel column. Further, in each pixel column, one drive wiring VOA is connected to one photoelectric conversion unit 11G in the pixel 11, and the other front drive wiring VOA is connected to the other photoelectric conversion unit 11G in the pixel 11.
  • the data of the two photoelectric conversion units 11G is being read, the data of the other photoelectric conversion units 11B and 11R can be read.
  • each photoelectric conversion unit 11G has a photoelectric conversion layer 112 formed of an organic material in each stacked photoelectric conversion element, the photoelectric conversion characteristics having characteristics different from those of the semiconductor layer are obtained. It can also be realized.
  • FIGS. 21 and 22 show a modification of the pixel 11 and its peripheral circuit configuration in the solid-state imaging device 1 according to the modification B.
  • FIG. 21 shows a connection mode in the “phase difference detection mode”.
  • FIG. 22 shows a connection mode in the “high-speed read mode”.
  • the logic circuit 20 may include a changeover switch SW that switches a connection between any two of the plurality of data output lines VSL and the column signal processing unit 22A.
  • the switch SW is connected to, for example, the column signal processing unit 22A for the data output lines VSL2 and VSL3 and the data output line VSL2.
  • the switch SW electrically connects one of the data output lines VSL2 and VSL3 to the column signal processing unit 22A for the data output line VSL2 under the control of the system control circuit 24.
  • the system control circuit 24 outputs to the switch SW a control signal for alternately selecting the data output lines VSL2 and VSL3.
  • the system control circuit 24 turns off the power supply to the column signal processing unit 22A for the data output line VSL3, and converts the pixel signals output to the data output lines VSL2 and VSL3 to the column signal processing for the data output line VSL2.
  • the unit 22A reads the data.
  • the system control circuit 24 outputs a control signal for selecting the data output line VSL2 to the switch SW in the “high-speed read mode”. At this time, the system control circuit 24 turns on the power supply to the column signal processing unit 22A for the data output line VSL3.
  • FIG. 23 illustrates an example of data output in the solid-state imaging device 1 having the circuit configuration illustrated in FIG. FIG. 23 shows an example of data output in the “phase difference detection mode”.
  • the vertical drive circuit 21 performs a read operation of charges from the photoelectric conversion units 11G, 11B, and 11R by combining the read operations described in the above embodiments.
  • the vertical drive circuit 21 includes one photoelectric conversion unit 11G of the first address (one of the two photoelectric conversion units 11G included in the pixel 11) and the first photoelectric conversion unit 11G.
  • the read operation is performed simultaneously on one photoelectric conversion unit 11B of the address.
  • the system control circuit 24 outputs a control signal for selecting the data output line VSL2 to the switch SW, and turns off the power supply to the column signal processing unit 22A for the data output line VSL3.
  • the charges of one photoelectric conversion unit 11B (one of the two photoelectric conversion units 11G included in the pixel 11) of the first address are read out to the column signal processing circuit 22 via the data output line VSL1.
  • the electric charge of one photoelectric conversion unit 11B at the first address is read out to the column signal processing circuit 22 via the data output line VSL2.
  • the vertical drive circuit 21 outputs one unread photoelectric conversion unit 11G at the first address (the other of the two photoelectric conversion units 11G included in the pixel 11). ) And one photoelectric conversion unit 11R of the first address are simultaneously read.
  • the system control circuit 24 outputs a control signal for selecting the data output line VSL3 to the switch SW and turns off the power supply to the column signal processing unit 22A for the data output line VSL3.
  • the electric charge of one unread photoelectric conversion unit 11B (the other of the two photoelectric conversion units 11G included in the pixel 11) at the first address is read out to the column signal processing circuit 22 via the data output line VSL1.
  • the charge of one photoelectric conversion unit 11R of the first address is read out to the column signal processing circuit 22 via the data output line VSL3 and the switch SW.
  • the vertical drive circuit 21 repeatedly performs a read operation from each photoelectric conversion unit in the same manner.
  • the read operation from each photoelectric conversion unit is completed.
  • FIG. 24 illustrates an example of data output in the solid-state imaging device 1 having the circuit configuration illustrated in FIG. FIG. 24 shows an example of data output in the “high-speed read mode”.
  • the vertical drive circuit 21 performs a read operation of charges from the photoelectric conversion units 11G, 11B, and 11R by a series of read operations described in the above embodiment.
  • the vertical drive circuit 21 includes one photoelectric conversion unit 11G of the first address (one of the two photoelectric conversion units 11G included in the pixel 11) and the first The read operation is performed simultaneously on one photoelectric conversion unit 11B and one photoelectric conversion unit 11R of the address.
  • the system control circuit 24 outputs a control signal for selecting the data output line VSL2 to the switch SW, and turns on power supply to the column signal processing unit 22A for the data output line VSL3.
  • the charge of one photoelectric conversion unit 11B (one of the two photoelectric conversion units 11G included in the pixel 11) of the first address is read out to the column signal processing circuit 22 via the data output line VSL1, and The charge of one photoelectric conversion unit 11B at the first address is read out to the column signal processing circuit 22 via the data output line VSL2, and the charge of one photoelectric conversion unit 11R at the first address is read via the data output line VSL3.
  • the data is read out by the column signal processing circuit 22.
  • the vertical drive circuit 21 and the system control circuit 24 repeatedly perform a read operation on each photoelectric conversion unit at the same time in the same manner. Thus, the read operation from each photoelectric conversion unit is completed.
  • a changeover switch SW for switching the connection between any two of the plurality of data output lines VSL and the column signal processing unit 22A is provided. This makes it possible to read out the phase difference data for autofocus with high data readout efficiency while suppressing power consumption in the column signal processing circuit 22.
  • FIG. 25 illustrates a modification of the cross-sectional configuration of the pixel 11 in the solid-state imaging device 1 according to the embodiment and the modification thereof.
  • the photoelectric conversion element 120 is provided in the semiconductor substrate 140.
  • the photoelectric conversion element 120 may be provided above the semiconductor substrate 140.
  • the photoelectric conversion element 120 may be provided on the photoelectric conversion element 110, for example, as illustrated in FIG.
  • the arrangement order of the photoelectric conversion elements 110, 120, and 130 in the vertical direction is the order of the photoelectric conversion element 120, the photoelectric conversion element 110, and the photoelectric conversion element 130 from the light incident direction (on the on-chip lens 160). This is because light having a shorter wavelength is more efficiently absorbed on the incident surface side. Note that the arrangement order of the photoelectric conversion elements 110, 120, and 130 in the vertical direction may be the order of the photoelectric conversion element 110, the photoelectric conversion element 120, and the photoelectric conversion element 130 from the light incident direction (on the on-chip lens 160). Good.
  • the photoelectric conversion element 120 is formed in, for example, an insulating layer (a protective layer 117, an insulating layer 125, and a protective layer 126) on the photoelectric conversion element 110, and includes, for example, an electrode 121 and a photoelectric conversion layer 122. And the electrodes 123 are stacked in this order from the semiconductor substrate 140 side.
  • the photoelectric conversion element 120 further has, for example, a charge storage electrode 124 that is arranged in the same layer as the electrode 121 so as to be separated from the electrode 121.
  • the charge storage electrode 124 is arranged to face the photoelectric conversion layer 122 with the insulating layer 125 interposed therebetween.
  • the electrode 121 and the charge storage electrode 124 are covered with a protective layer 117 and an insulating layer 125, and the electrode 121 is in contact with the photoelectric conversion layer 122 through an opening in the insulating layer 125.
  • the electrode 123 is a solid film formed in contact with the surfaces of the photoelectric conversion layer 122 and the insulating layer 125, and is formed of, for example, a layer common to the electrode 123 of the adjacent pixel 11.
  • the photoelectric conversion element 120 has, for example, a photoelectric conversion layer 122 that absorbs blue light (light in a wavelength range of 425 nm or more and 495 nm or less), and has sensitivity to blue light.
  • the photoelectric conversion layer 122 is made of, for example, an organic material that absorbs blue light. Examples of such an organic material include a coumaric acid dye, tris-8-hydroxyquinolialuminum (Alq3), and a melanocyanine dye. Note that the photoelectric conversion layer 122 may be formed of a material different from the organic material.
  • the protective layer 117, the insulating layer 125, and the protective layer 126 are made of, for example, SiO 2 or SiN.
  • the electrodes 121 and 123 are made of, for example, a transparent conductive material.
  • the transparent conductive material include ITO and IZO.
  • the photoelectric conversion layer 122 is not limited to an organic material, and may be made of, for example, an inorganic material. Examples of such inorganic materials include silicon, selenium, amorphous selenium, chalcopyrite-based compounds, III-V compounds, and compound semiconductors (eg, CdSe, CdS, ZnSe, ZnS, PbSe, PbS, etc.). .
  • the photoelectric conversion layer 122 may be constituted by quantum dots made of the above-mentioned inorganic material.
  • the photoelectric conversion element 120 is connected to a wiring 163 provided on the back surface of the semiconductor substrate 140, for example, via a contact hole 162 provided in the semiconductor substrate 140.
  • the wiring 163 electrically connects the electrode 121 of the photoelectric conversion element 120 to the pixel circuit 12 for the photoelectric conversion element 120 (for example, a gate electrode 164 of an amplification transistor in the pixel circuit 12).
  • the photoelectric conversion element 130 has, for example, an n-type semiconductor region 161 formed in the semiconductor substrate 140 as a photoelectric conversion layer.
  • the photoelectric conversion element 130 has, for example, an n-type semiconductor region 161 that absorbs red light (light in a wavelength range of 620 nm or more and 750 nm or less), and has sensitivity to red light.
  • the photoelectric conversion element 130 is connected to a wiring provided on the back surface of the semiconductor substrate 140, for example, via a transfer transistor TR provided on the semiconductor substrate 140. This wiring electrically connects the n-type semiconductor region 161 to the pixel circuit 12 for the photoelectric conversion element 130 (for example, the gate electrode 165 of the amplification transistor in the pixel circuit 12).
  • the semiconductor substrate 140 has ap + layer 145 between the n-type semiconductor region 161 and the surface of the semiconductor substrate 140.
  • the semiconductor substrate 140 has ap + layer 144 near the back surface of the semiconductor substrate 140.
  • An insulating film 154 is provided on the back surface of the semiconductor substrate 140, and an HfO 2 film 151 and an insulating film 152 are stacked on the surface of the semiconductor substrate 140.
  • the HfO 2 film 151 is a film having a negative fixed charge, and by providing such a film, generation of dark current can be suppressed.
  • On the back surface of the semiconductor substrate 140 for example, a wiring that electrically connects the photoelectric conversion elements 110, 120, and 130 and the pixel circuit 12 to each other, and an insulating layer 155 that covers the pixel circuit 12 and the like are formed.
  • the vertical drive circuit 21 applies the potential V 11 to the electrode 121 and applies the potential V 12 (V 12 > V 11 ) to the charge storage electrode 124 during the charge accumulation period. At this time, light incident on the photoelectric conversion layer 122 is photoelectrically converted in the photoelectric conversion layer 122, and holes generated thereby are sent from the electrode 123 to the vertical drive circuit 21 via the drive wiring VOU.
  • the vertical drive circuit 21 further applies a positive potential to the electrode 121 and applies a negative potential to the electrode 123. Accordingly, the electrons generated by the photoelectric conversion are attracted to the charge storage electrode 124 and stop in the vicinity of the charge storage electrode 124 in the photoelectric conversion layer 122. That is, charges are accumulated in the photoelectric conversion layer 122.
  • the vertical drive circuit 21 performs a reset operation at a later stage of the charge accumulation period. As a result, the potential of the floating diffusion FD is reset, and the potential of the floating diffusion FD becomes the potential of the power supply line VDD.
  • the vertical drive circuit 21 After the completion of the reset operation, the vertical drive circuit 21 reads charges. That is, during the charge transfer period, the vertical drive circuit 21 applies the potential V 21 to the electrode 121 and applies the potential V 22 (V 22 > V 21 ) to the charge storage electrode 124. Accordingly, the electrons that have stopped in the vicinity of the charge storage electrode 124 in the photoelectric conversion layer 122 are read out to the electrode 121 and further to the floating diffusion FD. That is, the charges accumulated in the photoelectric conversion layer 122 are read out to the column signal processing circuit 22. In this manner, by performing a series of operations such as charge accumulation, reset operation, and charge transfer, reading of charges from the photoelectric conversion element 120 (the photoelectric conversion unit 11B) is completed.
  • FIG. 26 illustrates a modification of the cross-sectional configuration of the pixel 11 in the solid-state imaging device 1 according to the embodiment and the modification thereof.
  • all three photoelectric conversion elements 110, 120, and 130 are provided above the semiconductor substrate 140. That is, the solid-state imaging device 1 according to the present modification corresponds to a device in which the photoelectric conversion element 130 is provided above the semiconductor substrate 140 in the solid-state imaging device 1 according to Modification D.
  • the arrangement order of the photoelectric conversion elements 110, 120, and 130 in the vertical direction is the order of the photoelectric conversion element 120, the photoelectric conversion element 110, and the photoelectric conversion element 130 from the light incident direction (on the on-chip lens 160). This is because light having a shorter wavelength is more efficiently absorbed on the incident surface side. Note that the arrangement order of the photoelectric conversion elements 110, 120, and 130 in the vertical direction may be the order of the photoelectric conversion element 110, the photoelectric conversion element 120, and the photoelectric conversion element 130 from the light incident direction (on the on-chip lens 160). Good.
  • the photoelectric conversion element 130 is formed in an insulating layer (insulating layers 127, 128, and 115) between the surface of the semiconductor substrate 40 and the photoelectric conversion element 110, for example.
  • the photoelectric conversion layer 132 and the electrode 133 are stacked in this order from the semiconductor substrate 140 side.
  • the photoelectric conversion element 130 further has, for example, a charge storage electrode 134 disposed in the same layer as the electrode 131 so as to be separated from the electrode 131.
  • the charge storage electrode 134 is arranged to face the photoelectric conversion layer 132 with the insulating layer 128 interposed therebetween.
  • the electrode 131 and the charge storage electrode 134 are covered with insulating layers 127 and 128, and the electrode 131 is in contact with the photoelectric conversion layer 132 through an opening in the insulating layer 128.
  • the electrode 133 is a solid film formed in contact with the surfaces of the photoelectric conversion layer 132 and the insulating layer 125, and is formed of, for example, a common layer with the electrode 133 of the adjacent pixel 11.
  • the photoelectric conversion element 130 has, for example, a photoelectric conversion layer 132 that absorbs red light (light in a wavelength range of 620 nm or more and 750 nm or less), and has sensitivity to red light.
  • the photoelectric conversion layer 132 is made of, for example, an organic material that absorbs red light. Examples of such organic materials include phthalocyanine dyes, subphthalocyanine dyes (subphthalocyanine derivatives), and the like. Note that the photoelectric conversion layer 132 may be made of a material different from the organic material.
  • the insulating layers 127 and 128 are made of, for example, SiO 2 or SiN.
  • the electrodes 13 and 133 are made of, for example, a transparent conductive material.
  • the photoelectric conversion layer 132 is not limited to an organic material, and may be made of, for example, an inorganic material. Examples of such inorganic materials include silicon, selenium, amorphous selenium, chalcopyrite-based compounds, III-V compounds, and compound semiconductors (eg, CdSe, CdS, ZnSe, ZnS, PbSe, PbS, etc.). .
  • the photoelectric conversion layer 132 may be constituted by quantum dots made of the above-mentioned inorganic material.
  • the photoelectric conversion element 130 is connected to a wiring 167 provided on the back surface of the semiconductor substrate 140, for example, via a contact hole 166 provided in the semiconductor substrate 140.
  • the wiring 167 electrically connects the electrode 131 of the photoelectric conversion element 130 to the pixel circuit 12 for the photoelectric conversion element 130 (for example, a gate electrode 168 of an amplification transistor in the pixel circuit 12).
  • the vertical drive circuit 21 applies the potential V 11 to the electrode 131 and applies the potential V 12 (V 12 > V 11 ) to the charge storage electrode 134 during the charge storage period. At this time, the light incident on the photoelectric conversion layer 132 is photoelectrically converted in the photoelectric conversion layer 132, and the holes generated thereby are sent from the electrode 133 to the vertical drive circuit 21 via the drive wiring VOU.
  • the vertical drive circuit 21 further applies a positive potential to the electrode 131 and applies a negative potential to the electrode 133.
  • the electrons generated by the photoelectric conversion are attracted to the charge storage electrode 134 and stop in the vicinity of the charge storage electrode 134 in the photoelectric conversion layer 132. That is, charges are accumulated in the photoelectric conversion layer 132.
  • the vertical drive circuit 21 performs a reset operation at a later stage of the charge accumulation period. As a result, the potential of the floating diffusion FD is reset, and the potential of the floating diffusion FD becomes the potential of the power supply line VDD.
  • the vertical drive circuit 21 After the completion of the reset operation, the vertical drive circuit 21 reads charges. That is, during the charge transfer period, the vertical drive circuit 21 applies the potential V 21 to the electrode 131 and applies the potential V 22 (V 22 > V 21 ) to the charge storage electrode 134. Thus, the electrons that have stopped in the vicinity of the charge storage electrode 134 in the photoelectric conversion layer 132 are read out to the electrode 131 and further to the floating diffusion FD. That is, the charges accumulated in the photoelectric conversion layer 132 are read out to the column signal processing circuit 22. In this manner, by performing a series of operations such as charge accumulation, reset operation, and charge transfer, the reading of charges from the photoelectric conversion unit 11R is completed.
  • FIG. 27 illustrates an example of a schematic configuration of the solid-state imaging device 2 according to the second embodiment of the present disclosure.
  • the solid-state imaging device 2 includes a pixel region 30 in which a plurality of pixels 31 are arranged in a matrix.
  • FIG. 28 illustrates an example of a cross-sectional configuration of the pixel 31.
  • FIG. 29 illustrates an example of a circuit configuration of the pixel 31 and its peripherals.
  • FIG. 29 shows a circuit configuration in a “predetermined unit pixel column”.
  • the “predetermined unit pixel column” means that when one pixel circuit 12 shares a plurality of pixels 31, the layout of the plurality of pixels 31 sharing the pixel circuit 12 is m pixel rows ⁇ 2 pixel columns (m is When it is (an integer of 1 or more), the “predetermined unit pixel column” indicates a two-pixel column. Similarly, when the layout of the plurality of pixels 31 sharing the pixel circuit 12 is m pixel rows ⁇ 4 pixel columns (m is an integer of 1 or more), the “predetermined unit pixel column” includes four pixel columns. pointing.
  • the solid-state imaging device 2 includes a plurality of pixel circuits 12, a plurality of drive wirings VOA, and a plurality of data output lines VSL.
  • the pixel circuit 12 outputs a pixel signal based on the charge output from the pixel 31.
  • the drive wiring VOA is a wiring to which a control signal for controlling the output of the electric charge accumulated in the pixel 31 is applied, and extends, for example, in the row direction Dr.
  • the data output line VSL is a wiring that outputs a pixel signal output from each pixel circuit 12 to the logic circuit 20, and extends, for example, in the column direction Dc.
  • the solid-state imaging device 2 includes a logic circuit 20 that processes pixel signals.
  • the logic circuit 20 includes, for example, a vertical drive circuit 21, a column signal processing circuit 22, a horizontal drive circuit 23, and a system control circuit 24.
  • the logic circuit 20 generates an output voltage based on a pixel signal obtained from each pixel 31 and outputs the output voltage to the outside.
  • the vertical drive circuit 21 sequentially selects, for example, a plurality of pixels 31 for each predetermined unit pixel row.
  • Predetermined unit pixel row refers to a pixel row in which pixels can be selected at the same address. For example, when the plurality of pixels 31 share one pixel circuit 12, when the layout of the plurality of pixels 31 sharing the pixel circuit 12 is 2 pixel rows ⁇ n pixel columns (n is an integer of 1 or more) , “Predetermined unit pixel row” indicates two pixel rows. Similarly, when the layout of the plurality of pixels 31 sharing the pixel circuit 12 is 4 pixel rows ⁇ n pixel columns (n is an integer equal to or greater than 1), the “predetermined unit pixel row” includes four pixel rows. pointing.
  • the column signal processing circuit 22 performs, for example, a correlated double sampling process on a pixel signal output from each pixel 31 in a row selected by the vertical drive circuit 21.
  • the column signal processing circuit 22 extracts a signal level of a pixel signal by performing, for example, a CDS process, and holds pixel data corresponding to the amount of light received by each pixel 31.
  • the column signal processing circuit 22 has, for example, a column signal processing unit 22A for each data output line VSL.
  • the plurality of pixels 31 provided in the pixel region 10 include a plurality of pixels 31A and a plurality of pixels 31B.
  • the pixel 31A has a stacked photoelectric conversion element in which two photoelectric conversion elements 110 and 120 having different wavelength selectivities are stacked with a color filter 170 (170B) interposed therebetween.
  • the plurality of pixels 31B have a stacked photoelectric conversion element in which two photoelectric conversion elements 110 and 130 having different wavelength selectivities are stacked with a color filter 170 (170R) interposed therebetween. That is, in each pixel 31, each stacked photoelectric conversion element has the color filter 170.
  • the pixel 31 further has, for example, an on-chip lens 160 at a location facing the stacked photoelectric conversion element. That is, the solid-state imaging device 2 and the on-chip lens 160 are provided for each pixel 31.
  • the photoelectric conversion element 110 is formed, for example, in an insulating layer (the insulating layers 115 and 116 and the protective layer 117) on the semiconductor substrate 140.
  • the photoelectric conversion element 110 has, for example, a photoelectric conversion layer 112 that absorbs green light (light in a wavelength range of 495 nm or more and 570 nm or less), and has sensitivity to green light.
  • the photoelectric conversion layer 112 is made of, for example, an organic material that absorbs green light. Such organic materials include, for example, rhodamine-based dyes, melacyanine-based dyes, and quinacridone. Note that the photoelectric conversion layer 112 may be made of a material different from the organic material.
  • the photoelectric conversion elements 120 and 130 are formed in the semiconductor substrate 140, for example.
  • the photoelectric conversion element 120 has, for example, an n-type semiconductor region 146 formed in the semiconductor substrate 140 as a photoelectric conversion layer.
  • the photoelectric conversion element 120 has, for example, an n-type semiconductor region 146 that absorbs light incident through a color filter 170B that selectively transmits blue light, and has a wavelength that includes light transmitted through the color filter 170B. It has sensitivity in the band.
  • the photoelectric conversion element 120 is connected to a wiring provided on the back surface of the semiconductor substrate 140, for example, via a transfer transistor TR provided on the semiconductor substrate 140. This wiring electrically connects the n-type semiconductor region 146 and the pixel circuit 12 for the photoelectric conversion element 120.
  • FIG. 28 illustrates the gate electrode 158 of the transfer transistor TR that is electrically connected to the photoelectric conversion element 120.
  • the photoelectric conversion element 130 has, for example, an n-type semiconductor region 147 formed in the semiconductor substrate 140 as a photoelectric conversion layer.
  • the photoelectric conversion element 130 has, for example, an n-type semiconductor region 147 that absorbs light that has entered through a color filter 170R that selectively transmits red light, and has a wavelength that includes light that has passed through the color filter 170R. It has sensitivity in the band.
  • the n-type semiconductor region 147 may have a common configuration with the n-type semiconductor region 146, or may have a configuration different from the n-type semiconductor region 146.
  • the photoelectric conversion element 130 is connected to a wiring provided on the back surface of the semiconductor substrate 140, for example, via a transfer transistor TR provided on the semiconductor substrate 140. This wiring electrically connects the n-type semiconductor region 147 and the pixel circuit 12 for the photoelectric conversion element 130.
  • the semiconductor substrate 140 has ap + layer 145 between the n-type semiconductor regions 146 and 147 and the surface of the semiconductor substrate 140.
  • the semiconductor substrate 140 has ap + layer 144 near the back surface of the semiconductor substrate 140.
  • An insulating film 154 is provided on the back surface of the semiconductor substrate 140.
  • photoelectric conversion is performed on the front surface of the semiconductor substrate 140 on which the HfO 2 film 151 and the insulating film 152 are stacked, for example, photoelectric conversion is performed.
  • a wiring for electrically connecting the elements 110, 120, and 130 and the pixel circuit 12 to each other, and an insulating layer 155 covering the pixel circuit 12 and the like are formed.
  • the plurality of pixel circuits 12 provided in the solid-state imaging device 1 include a plurality of pixel circuits 12G assigned to the photoelectric conversion units 11G and a plurality of pixel circuits 12BR assigned to the photoelectric conversion units 11B and 11R. ing.
  • the pixel circuit 12G outputs a pixel signal based on the charge output from the photoelectric conversion unit 11G having a predetermined wavelength selectivity.
  • the pixel circuit 12BR outputs a pixel signal based on the charges output from the photoelectric conversion units 11B and 11R having a predetermined wavelength selectivity.
  • the plurality of pixel circuits 12G are provided for each of the plurality of photoelectric conversion units 11G having a common wavelength selectivity.
  • a plurality of pixel circuits 12G are provided, one for each group when the plurality of photoelectric conversion units 11G provided in the solid-state imaging device 2 are divided into a plurality of groups. The number of photoelectric conversion units 11G included in each group is common to each group.
  • a group is set for each of the plurality of photoelectric conversion units 11G sharing the floating diffusion FD. For example, when four photoelectric conversion units 11G share one floating diffusion FD, one group is formed by four photoelectric conversion units 11G sharing the floating diffusion FD.
  • the plurality of pixel circuits 12BR are provided for each of the plurality of photoelectric conversion units 11B and 11R having a predetermined wavelength selectivity.
  • a plurality of pixel circuits 12BR are provided, one for each group when the plurality of photoelectric conversion units 11B and 11R provided in the solid-state imaging device 2 are divided into a plurality of groups.
  • the number of photoelectric conversion units 11B included in each group is common to each group.
  • the number of photoelectric conversion units 11R included in each group is common to each group.
  • a group is set for each of the plurality of photoelectric conversion units 11B and 11R sharing one floating diffusion FD. For example, when two photoelectric conversion units 11B and two photoelectric conversion units 11R share one floating diffusion FD, two photoelectric conversion units 11B and two photoelectric sharing units share the one floating diffusion FD.
  • One group is formed by the conversion unit 11R.
  • the plurality of photoelectric conversion units 11B and 11R are alternately arranged in each unit pixel column in a direction parallel to the unit pixel column.
  • the plurality of data output lines VSL are provided for each unit pixel column by the integral multiple of the number of photoelectric conversion elements 110 and 120 or the number of stacked photoelectric conversion elements 110 and 130 in the stacked photoelectric conversion element.
  • a plurality of data output lines VSL provided in the solid-state imaging device 2 are provided two by two for each unit pixel column (that is, the same number as the number of stacked layers). ) Is provided.
  • one data output line VSL (VSL1) is connected to the pixel circuit 12G
  • the other data output line VSL (VSL2) is connected to the pixel circuit 12BR.
  • the plurality of photoelectric conversion units 11G belonging to the predetermined group and the plurality of photoelectric conversion units 11B and 11R belonging to the predetermined group may be arranged at positions facing each other in the thickness direction of the pixel region 10,
  • the pixel regions 10 may be arranged at positions shifted by one pixel row or one pixel column from positions facing each other in the thickness direction of the pixel region 10.
  • FIG. 30 illustrates an example of data output in the solid-state imaging device 2 having the circuit configuration illustrated in FIG.
  • the vertical drive circuit 21 performs a read operation of charges from the photoelectric conversion units 11G, 11B, and 11R by combining the read operations described in the first embodiment.
  • the vertical drive circuit 21 includes, for example, as shown in FIGS. 29 and 30, four photoelectric conversion units 11R of the first address, two photoelectric conversion units 11R and two photoelectric conversion units 11B of the first address.
  • the read operation is sequentially performed. Thereby, the charges of the four photoelectric conversion units 11R, the two photoelectric conversion units 11R, and the two photoelectric conversion units 11B of the first address are sequentially read out to the column signal processing circuit 22 via the data output line VSL1.
  • the vertical drive circuit 21 repeatedly performs the read operation on the four photoelectric conversion units 11R, the two photoelectric conversion units 11R, and the two photoelectric conversion units 11B having the same address sequentially in the same manner. Thus, the read operation from each photoelectric conversion unit is completed.
  • Modification of Second Embodiment> [Modification F]
  • a plurality of data output lines VSL provided in the solid-state imaging device 2 are provided four by four for each unit pixel column (that is, (Only twice as many).
  • the number of pixel rows that can be read simultaneously can be increased. Therefore, data can be read at high speed.
  • FIG. 33 illustrates an example of a schematic configuration of an imaging system 3 including the solid-state imaging device 1 according to the embodiment and the modification thereof.
  • the imaging system 3 includes, for example, an optical system 210, the solid-state imaging device 1, a signal processing circuit 220, and a display unit 230.
  • the optical system 210 forms image light (incident light) from a subject on the imaging surface of the solid-state imaging device 1.
  • the solid-state imaging device 1 receives the image light (incident light) incident from the solid-state imaging device 1 and outputs a pixel signal corresponding to the received image light (incident light) to the signal processing circuit 220.
  • the signal processing circuit 220 processes an image signal input from the solid-state imaging device 1 to generate video data.
  • the signal processing circuit 220 further generates a video signal corresponding to the generated video data, and outputs the video signal to the display unit 230.
  • the display unit 230 displays an image based on the image signal input from the signal processing circuit 220.
  • the solid-state imaging device 1 according to the above-described embodiment and its modification is applied to the imaging system 3. Accordingly, the solid-state imaging device 1 can be reduced in size or increased in definition, so that a small-sized or high-definition imaging system 3 can be provided.
  • the technology (the present technology) according to the present disclosure can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure is realized as a device mounted on any type of moving object such as an automobile, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a motorcycle, a bicycle, a personal mobility, an airplane, a drone, a ship, and a robot. You may.
  • FIG. 34 is a block diagram illustrating a schematic configuration example of a vehicle control system that is an example of a mobile object control system to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • Vehicle control system 12000 includes a plurality of electronic control units connected via communication network 12001.
  • the vehicle control system 12000 includes a drive system control unit 12010, a body system control unit 12020, an outside information detection unit 12030, an inside information detection unit 12040, and an integrated control unit 12050.
  • a microcomputer 12051, an audio / video output unit 12052, and a vehicle-mounted network I / F (interface) 12053 are illustrated.
  • the drive system control unit 12010 controls the operation of the device related to the drive system of the vehicle according to various programs.
  • the drive system control unit 12010 includes a drive force generation device for generating a drive force of the vehicle such as an internal combustion engine or a drive motor, a drive force transmission mechanism for transmitting the drive force to the wheels, and a steering angle of the vehicle. It functions as a control mechanism such as a steering mechanism that adjusts and a braking device that generates a braking force of the vehicle.
  • the body control unit 12020 controls the operation of various devices mounted on the vehicle body according to various programs.
  • the body-related control unit 12020 functions as a keyless entry system, a smart key system, a power window device, or a control device for various lamps such as a head lamp, a back lamp, a brake lamp, a blinker, and a fog lamp.
  • a radio wave or a signal of various switches transmitted from a portable device replacing the key can be input to the body control unit 12020.
  • the body control unit 12020 receives the input of these radio waves or signals, and controls a door lock device, a power window device, a lamp, and the like of the vehicle.
  • Out-of-vehicle information detection unit 12030 detects information external to the vehicle on which vehicle control system 12000 is mounted.
  • an imaging unit 12031 is connected to the outside-of-vehicle information detection unit 12030.
  • the out-of-vehicle information detection unit 12030 causes the imaging unit 12031 to capture an image outside the vehicle, and receives the captured image.
  • the out-of-vehicle information detection unit 12030 may perform an object detection process or a distance detection process of a person, a vehicle, an obstacle, a sign, a character on a road surface, or the like based on the received image.
  • the imaging unit 12031 is an optical sensor that receives light and outputs an electric signal according to the amount of received light.
  • the imaging unit 12031 can output an electric signal as an image or can output the information as distance measurement information.
  • the light received by the imaging unit 12031 may be visible light or non-visible light such as infrared light.
  • the in-vehicle information detection unit 12040 detects information in the vehicle.
  • the in-vehicle information detection unit 12040 is connected to, for example, a driver status detection unit 12041 that detects the status of the driver.
  • the driver state detection unit 12041 includes, for example, a camera that captures an image of the driver, and the in-vehicle information detection unit 12040 determines the degree of driver fatigue or concentration based on the detection information input from the driver state detection unit 12041. The calculation may be performed, or it may be determined whether the driver has fallen asleep.
  • the microcomputer 12051 calculates a control target value of the driving force generation device, the steering mechanism or the braking device based on the information on the inside and outside of the vehicle acquired by the outside information detection unit 12030 or the inside information detection unit 12040, and the drive system control unit A control command can be output to 12010.
  • the microcomputer 12051 implements functions of ADAS (Advanced Driver Assistance System) including vehicle collision avoidance or impact mitigation, following running based on the following distance, vehicle speed maintaining running, vehicle collision warning, vehicle lane departure warning, and the like. Cooperative control for the purpose.
  • ADAS Advanced Driver Assistance System
  • the microcomputer 12051 controls the driving force generation device, the steering mechanism, the braking device, and the like based on the information on the surroundings of the vehicle acquired by the outside information detection unit 12030 or the inside information detection unit 12040, and thereby, It is possible to perform cooperative control for automatic driving or the like in which the vehicle travels autonomously without depending on the operation.
  • the microcomputer 12051 can output a control command to the body system control unit 12020 based on information on the outside of the vehicle acquired by the outside information detection unit 12030.
  • the microcomputer 12051 controls the headlamp according to the position of the preceding vehicle or the oncoming vehicle detected by the outside information detection unit 12030, and performs cooperative control for the purpose of preventing glare such as switching a high beam to a low beam. It can be carried out.
  • the sound image output unit 12052 transmits at least one of a sound signal and an image signal to an output device capable of visually or audibly notifying a passenger of the vehicle or the outside of the vehicle of information.
  • an audio speaker 12061, a display unit 12062, and an instrument panel 12063 are illustrated as output devices.
  • the display unit 12062 may include, for example, at least one of an on-board display and a head-up display.
  • FIG. 35 is a diagram illustrating an example of an installation position of the imaging unit 12031.
  • the vehicle 12100 has imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105 as the imaging unit 12031.
  • the imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105 are provided, for example, at positions such as a front nose, a side mirror, a rear bumper, a back door of the vehicle 12100, and an upper portion of a windshield in the vehicle interior.
  • the imaging unit 12101 provided on the front nose and the imaging unit 12105 provided above the windshield in the passenger compartment mainly acquire an image in front of the vehicle 12100.
  • the imaging units 12102 and 12103 provided in the side mirror mainly acquire images of the side of the vehicle 12100.
  • the imaging unit 12104 provided in the rear bumper or the back door mainly acquires an image behind the vehicle 12100.
  • the forward images acquired by the imaging units 12101 and 12105 are mainly used for detecting a preceding vehicle, a pedestrian, an obstacle, a traffic light, a traffic sign, a lane, and the like.
  • FIG. 35 shows an example of the imaging range of the imaging units 12101 to 12104.
  • the imaging range 12111 indicates the imaging range of the imaging unit 12101 provided on the front nose
  • the imaging ranges 12112 and 12113 indicate the imaging ranges of the imaging units 12102 and 12103 provided on the side mirrors, respectively
  • the imaging range 12114 indicates 14 shows an imaging range of an imaging unit 12104 provided in a rear bumper or a back door. For example, by overlaying image data captured by the imaging units 12101 to 12104, an overhead image of the vehicle 12100 viewed from above can be obtained.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may have a function of acquiring distance information.
  • at least one of the imaging units 12101 to 12104 may be a stereo camera including a plurality of imaging elements or an imaging element having pixels for detecting a phase difference.
  • the microcomputer 12051 calculates a distance to each three-dimensional object in the imaging ranges 12111 to 12114 and a temporal change of the distance (relative speed with respect to the vehicle 12100). , It is possible to extract, as a preceding vehicle, a three-dimensional object that travels at a predetermined speed (for example, 0 km / h or more) in a direction substantially the same as that of the vehicle 12100, which is the closest three-dimensional object on the traveling path of the vehicle 12100. it can.
  • a predetermined speed for example, 0 km / h or more
  • microcomputer 12051 can set an inter-vehicle distance to be secured before the preceding vehicle and perform automatic brake control (including follow-up stop control), automatic acceleration control (including follow-up start control), and the like. In this way, it is possible to perform cooperative control for automatic driving or the like in which the vehicle travels autonomously without depending on the operation of the driver.
  • the microcomputer 12051 converts the three-dimensional object data relating to the three-dimensional object into other three-dimensional objects such as a motorcycle, a normal vehicle, a large vehicle, a pedestrian, a telephone pole, and the like based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104. It can be classified and extracted and used for automatic avoidance of obstacles. For example, the microcomputer 12051 distinguishes obstacles around the vehicle 12100 into obstacles that are visible to the driver of the vehicle 12100 and obstacles that are difficult to see. Then, the microcomputer 12051 determines a collision risk indicating a risk of collision with each obstacle, and when the collision risk is equal to or more than the set value and there is a possibility of collision, via the audio speaker 12061 or the display unit 12062. By outputting an alarm to the driver through forced driving and avoidance steering via the drive system control unit 12010, driving assistance for collision avoidance can be performed.
  • driving assistance for collision avoidance can be performed.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may be an infrared camera that detects infrared light.
  • the microcomputer 12051 can recognize a pedestrian by determining whether or not a pedestrian exists in the captured images of the imaging units 12101 to 12104. The recognition of such a pedestrian is performed by, for example, extracting a feature point in an image captured by the imaging units 12101 to 12104 as an infrared camera, and performing a pattern matching process on a series of feature points indicating the outline of the object to determine whether the object is a pedestrian.
  • the audio image output unit 12052 outputs a rectangular outline to the recognized pedestrian for emphasis.
  • the display unit 12062 is controlled so that is superimposed.
  • the sound image output unit 12052 may control the display unit 12062 to display an icon or the like indicating a pedestrian at a desired position.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to the imaging unit 12031 among the configurations described above.
  • the solid-state imaging device 1 according to the above-described embodiment and its modification can be applied to the imaging unit 12031.
  • FIG. 36 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of an endoscopic surgery system to which the technology (the present technology) according to the present disclosure may be applied.
  • the endoscopic surgery system 11000 includes an endoscope 11100, other surgical tools 11110 such as an insufflation tube 11111 and an energy treatment tool 11112, and a support arm device 11120 that supports the endoscope 11100. And a cart 11200 on which various devices for endoscopic surgery are mounted.
  • the endoscope 11100 includes a lens barrel 11101 having a predetermined length from the distal end inserted into the body cavity of the patient 11132, and a camera head 11102 connected to the proximal end of the lens barrel 11101.
  • the endoscope 11100 which is configured as a so-called rigid endoscope having a hard lens barrel 11101 is illustrated.
  • the endoscope 11100 may be configured as a so-called flexible endoscope having a soft lens barrel. Good.
  • An opening in which an objective lens is fitted is provided at the tip of the lens barrel 11101.
  • a light source device 11203 is connected to the endoscope 11100, and light generated by the light source device 11203 is guided to the distal end of the lens barrel by a light guide that extends inside the lens barrel 11101, and the objective The light is radiated toward the observation target in the body cavity of the patient 11132 via the lens.
  • the endoscope 11100 may be a direct view scope, a perspective view scope, or a side view scope.
  • An optical system and an image sensor are provided inside the camera head 11102, and the reflected light (observation light) from the observation target is focused on the image sensor by the optical system.
  • the observation light is photoelectrically converted by the imaging element, and an electric signal corresponding to the observation light, that is, an image signal corresponding to the observation image is generated.
  • the image signal is transmitted to a camera control unit (CCU: ⁇ Camera ⁇ Control ⁇ Unit) 11201 as RAW data.
  • the $ CCU 11201 is configured by a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), and the like, and controls the operations of the endoscope 11100 and the display device 11202 overall. Further, the CCU 11201 receives an image signal from the camera head 11102, and performs various image processing on the image signal for displaying an image based on the image signal, such as a development process (demosaicing process).
  • a development process demosaicing process
  • the display device 11202 displays an image based on an image signal on which image processing has been performed by the CCU 11201 under the control of the CCU 11201.
  • the light source device 11203 includes a light source such as an LED (Light Emitting Diode), for example, and supplies the endoscope 11100 with irradiation light when imaging an operation part or the like.
  • a light source such as an LED (Light Emitting Diode), for example, and supplies the endoscope 11100 with irradiation light when imaging an operation part or the like.
  • the input device 11204 is an input interface for the endoscopic surgery system 11000.
  • the user can input various information and input instructions to the endoscopic surgery system 11000 via the input device 11204.
  • the user inputs an instruction or the like to change imaging conditions (type of irradiation light, magnification, focal length, and the like) by the endoscope 11100.
  • the treatment instrument control device 11205 controls the driving of the energy treatment instrument 11112 for cauterizing, incising a tissue, sealing a blood vessel, and the like.
  • the insufflation device 11206 is used to inflate the body cavity of the patient 11132 for the purpose of securing the visual field by the endoscope 11100 and securing the working space of the operator.
  • the recorder 11207 is a device that can record various types of information related to surgery.
  • the printer 11208 is a device capable of printing various types of information on surgery in various formats such as text, images, and graphs.
  • the light source device 11203 that supplies the endoscope 11100 with irradiation light at the time of imaging the operation site can be configured by, for example, a white light source including an LED, a laser light source, or a combination thereof.
  • a white light source is configured by a combination of the RGB laser light sources
  • the output intensity and output timing of each color (each wavelength) can be controlled with high accuracy, so that the light source device 11203 adjusts the white balance of the captured image. It can be carried out.
  • the laser light from each of the RGB laser light sources is radiated to the observation target in a time-division manner, and the driving of the image pickup device of the camera head 11102 is controlled in synchronization with the irradiation timing. It is also possible to capture the image obtained in a time-division manner. According to this method, a color image can be obtained without providing a color filter in the image sensor.
  • the driving of the light source device 11203 may be controlled so as to change the intensity of output light at predetermined time intervals.
  • the driving of the image sensor of the camera head 11102 in synchronization with the timing of the change of the light intensity, an image is acquired in a time-division manner, and the image is synthesized, so that a high dynamic image without so-called blackout and whiteout is obtained. An image of the range can be generated.
  • the light source device 11203 may be configured to be able to supply light in a predetermined wavelength band corresponding to special light observation.
  • the special light observation for example, the wavelength dependence of light absorption in body tissue is used to irradiate light of a narrower band compared to irradiation light (ie, white light) at the time of normal observation, so that the surface of the mucous membrane is exposed.
  • a so-called narrow-band light observation (Narrow / Band / Imaging) for imaging a predetermined tissue such as a blood vessel with high contrast is performed.
  • fluorescence observation in which an image is obtained by fluorescence generated by irradiating excitation light may be performed.
  • body tissue is irradiated with excitation light to observe fluorescence from the body tissue (autofluorescence observation), or a reagent such as indocyanine green (ICG) is locally injected into the body tissue and Irradiation with excitation light corresponding to the fluorescence wavelength of the reagent can be performed to obtain a fluorescence image.
  • the light source device 11203 can be configured to be able to supply narrowband light and / or excitation light corresponding to such special light observation.
  • FIG. 37 is a block diagram showing an example of a functional configuration of the camera head 11102 and the CCU 11201 shown in FIG.
  • the camera head 11102 includes a lens unit 11401, an imaging unit 11402, a driving unit 11403, a communication unit 11404, and a camera head control unit 11405.
  • the CCU 11201 includes a communication unit 11411, an image processing unit 11412, and a control unit 11413.
  • the camera head 11102 and the CCU 11201 are communicably connected to each other by a transmission cable 11400.
  • the lens unit 11401 is an optical system provided at a connection with the lens barrel 11101. Observation light taken in from the tip of the lens barrel 11101 is guided to the camera head 11102, and enters the lens unit 11401.
  • the lens unit 11401 is configured by combining a plurality of lenses including a zoom lens and a focus lens.
  • the imaging unit 11402 includes an imaging element.
  • the number of imaging elements constituting the imaging unit 11402 may be one (so-called single-panel type) or plural (so-called multi-panel type).
  • an image signal corresponding to each of RGB may be generated by each imaging element, and a color image may be obtained by combining the image signals.
  • the imaging unit 11402 may be configured to include a pair of imaging elements for acquiring right-eye and left-eye image signals corresponding to 3D (Dimensional) display. By performing the 3D display, the operator 11131 can more accurately grasp the depth of the living tissue in the operative part.
  • a plurality of lens units 11401 may be provided for each imaging element.
  • the imaging unit 11402 does not necessarily have to be provided in the camera head 11102.
  • the imaging unit 11402 may be provided inside the lens barrel 11101 immediately after the objective lens.
  • the drive unit 11403 is configured by an actuator, and moves the zoom lens and the focus lens of the lens unit 11401 by a predetermined distance along the optical axis under the control of the camera head control unit 11405.
  • the magnification and the focus of the image captured by the imaging unit 11402 can be appropriately adjusted.
  • the communication unit 11404 is configured by a communication device for transmitting and receiving various information to and from the CCU 11201.
  • the communication unit 11404 transmits the image signal obtained from the imaging unit 11402 as RAW data to the CCU 11201 via the transmission cable 11400.
  • the communication unit 11404 receives a control signal for controlling driving of the camera head 11102 from the CCU 11201 and supplies the control signal to the camera head control unit 11405.
  • the control signal includes, for example, information indicating that the frame rate of the captured image is specified, information that specifies the exposure value at the time of imaging, and / or information that specifies the magnification and focus of the captured image. Contains information about the condition.
  • imaging conditions such as the frame rate, the exposure value, the magnification, and the focus may be appropriately designated by the user, or may be automatically set by the control unit 11413 of the CCU 11201 based on the acquired image signal. Good.
  • a so-called AE (Auto Exposure) function, an AF (Auto Focus) function, and an AWB (Auto White Balance) function are mounted on the endoscope 11100.
  • the camera head control unit 11405 controls the driving of the camera head 11102 based on the control signal from the CCU 11201 received via the communication unit 11404.
  • the communication unit 11411 is configured by a communication device for transmitting and receiving various information to and from the camera head 11102.
  • the communication unit 11411 receives an image signal transmitted from the camera head 11102 via the transmission cable 11400.
  • the communication unit 11411 transmits a control signal for controlling driving of the camera head 11102 to the camera head 11102.
  • the image signal and the control signal can be transmitted by electric communication, optical communication, or the like.
  • the image processing unit 11412 performs various types of image processing on an image signal that is RAW data transmitted from the camera head 11102.
  • the control unit 11413 performs various kinds of control related to imaging of the operation section and the like by the endoscope 11100 and display of a captured image obtained by imaging the operation section and the like. For example, the control unit 11413 generates a control signal for controlling driving of the camera head 11102.
  • control unit 11413 causes the display device 11202 to display a captured image showing the operative part or the like based on the image signal subjected to the image processing by the image processing unit 11412.
  • the control unit 11413 may recognize various objects in the captured image using various image recognition techniques. For example, the control unit 11413 detects a shape, a color, or the like of an edge of an object included in the captured image, and thereby detects a surgical tool such as forceps, a specific living body site, bleeding, a mist when using the energy treatment tool 11112, and the like. Can be recognized.
  • the control unit 11413 may use the recognition result to superimpose and display various types of surgery support information on the image of the operative site.
  • the burden on the operator 11131 can be reduced, and the operator 11131 can reliably perform the operation.
  • the transmission cable 11400 connecting the camera head 11102 and the CCU 11201 is an electric signal cable corresponding to electric signal communication, an optical fiber corresponding to optical communication, or a composite cable thereof.
  • the communication is performed by wire using the transmission cable 11400, but the communication between the camera head 11102 and the CCU 11201 may be performed wirelessly.
  • the technology according to the present disclosure can be suitably applied to the imaging unit 11402 provided in the camera head 11102 of the endoscope 11100 among the configurations described above.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to the imaging unit 11402, a high-definition captured image with little noise can be obtained, so that the high-quality endoscope 11100 can be provided.
  • the present disclosure may have the following configurations.
  • a plurality of photoelectric conversion elements each having a plurality of photoelectric conversion elements having different wavelength selectivities stacked on each other, and a plurality of data output lines for outputting pixel signals based on charges output from the photoelectric conversion elements;
  • a solid-state imaging device in which a plurality of the data output lines are provided for each predetermined unit pixel column, the number being an integral multiple of the number of stacked photoelectric conversion elements in the stacked photoelectric conversion element.
  • a pixel circuit that outputs a pixel signal based on the electric charge output from the photoelectric conversion element to the data output line further includes, for each of the plurality of photoelectric conversion elements having a common wavelength selectivity, The solid-state imaging device according to (1), wherein a plurality of the data output lines are provided in each of the unit pixel columns, one or more for each type of wavelength selectivity of the photoelectric conversion element.
  • a pixel circuit that outputs a pixel signal based on the charge output from the photoelectric conversion element to the data output line further includes, for each of the photoelectric conversion elements, The solid-state imaging device according to (1), wherein a plurality of the data output lines are provided in each of the unit pixel columns, one or more for each type of wavelength selectivity of the photoelectric conversion element.
  • the solid-state imaging device according to any one of (1) to (3) further including a column processing circuit for each of the data output lines.
  • each of the stacked photoelectric conversion elements has a color filter.
  • at least one of the plurality of photoelectric conversion elements has a photoelectric conversion layer formed of an organic material. Imaging device.
  • a plurality of photoelectric conversion elements having different wavelength selectivities are stacked on each other, and a stacked photoelectric conversion element is provided for each pixel, and among the plurality of photoelectric conversion elements, the first photoelectric conversion element having a predetermined wavelength selectivity is selected from the first photoelectric conversion element having a predetermined wavelength selectivity.
  • a first pixel circuit that outputs a pixel signal based on the output charge, a plurality of the first photoelectric conversion elements included in the plurality of the photoelectric conversion elements, the plurality of first photoelectric conversion elements being provided for each of the groups;
  • a plurality of drive wirings to which a control signal for controlling the output of the electric charge accumulated in the photoelectric conversion element is applied,
  • each of the driving wirings includes a plurality of first photoelectric conversion elements and a plurality of first photoelectric conversion elements belonging to a first group, wherein the first pixel circuits shared are different from each other.
  • the first photoelectric conversion elements belonging to the first group and the first photoelectric conversion elements belonging to the second group are connected to each other.
  • the solid-state imaging device according to (8) which is connected.
  • the first photoelectric conversion elements belonging to the first group and the first photoelectric conversion elements belonging to the second group to which the respective drive wirings are connected are alternately arranged in a direction parallel to the unit pixel column.
  • a plurality of the plurality of photoelectric conversion elements include a second pixel circuit that outputs a pixel signal based on a charge output from a second photoelectric conversion element other than the first photoelectric conversion element.
  • each of the groups when the second photoelectric conversion elements are divided into a plurality of groups In each unit pixel column corresponding to the sharing of the first pixel circuit, the plurality of second photoelectric conversion elements belonging to a third group and the plurality of second photoelectric conversion elements belonging to a fourth group, wherein the shared second pixel circuits are different from each other.
  • one of the data output lines is connected to each of the second photoelectric conversion elements belonging to the third group, and the other data output line is each of the data output lines belonging to the fourth group.
  • the plurality of second photoelectric conversion elements include the plurality of photoelectric conversion elements having different wavelength selectivities from each other. apparatus. (13) In each of the stacked photoelectric conversion elements, at least one of the plurality of photoelectric conversion elements has a photoelectric conversion layer formed of an organic material. The solid according to any one of (8) to (12). Imaging device. (14) A plurality of photoelectric conversion elements having different wavelength selectivities are stacked on each other, and a stacked photoelectric conversion element is provided for each pixel, and among the plurality of photoelectric conversion elements, the first photoelectric conversion element having a predetermined wavelength selectivity is selected from the first photoelectric conversion element having a predetermined wavelength selectivity.
  • a first pixel circuit that outputs a pixel signal based on the output charge is provided for each of the first photoelectric conversion elements, and among a plurality of the photoelectric conversion elements, a first pixel circuit is output from a second photoelectric conversion element other than the first photoelectric conversion element.
  • a second pixel circuit that outputs a pixel signal based on the output electric charges, a plurality of the second photoelectric conversion elements included in the plurality of the photoelectric conversion elements, the plurality of second photoelectric conversion elements are provided for each of the groups, and , Two data output lines for outputting the pixel signals are provided for each pixel column, In each of the pixel columns, one of the data output lines is connected to each of the first pixel circuits, and the other of the data output lines is connected to each of the second pixel circuits,
  • Each of the first photoelectric conversion elements is a solid-state imaging device including two photoelectric conversion units.
  • a plurality of data output lines are provided for each predetermined unit pixel column by an integral multiple of the number of stacked photoelectric conversion elements in the stacked photoelectric conversion element. Since only one pixel is provided, it is possible to realize a solid-state imaging device in which the connection between the pixel and the data output line is appropriate from the viewpoint of high-speed data reading.
  • each drive line is connected to the first photoelectric conversion element belonging to the first group and the first photoelectric conversion element belonging to the second group. Since the connection with the element is made, it is possible to realize a solid-state imaging device in which the connection between the pixel and the driving wiring is appropriate in terms of the aperture ratio.
  • the solid-state imaging device According to the solid-state imaging device according to the third embodiment of the present disclosure, it is possible to realize a solid-state imaging device in which a connection between a pixel and a data output line is appropriate in terms of data readout efficiency.

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Abstract

本開示の一実施の形態に係る固体撮像装置は、互いに異なる波長選択性を有する複数の光電変換素子が積層された積層型光電変換素子を画素ごとに備えている。この固体撮像装置は、さらに、光電変換素子から出力された電荷に基づく画素信号が出力される複数のデータ出力線を備えている。複数のデータ出力線は、所定の単位画素列ごとに、積層型光電変換素子における光電変換素子の積層数の整数倍の数だけ設けられている。

Description

固体撮像装置
　本開示は、固体撮像装置に関する。
　有機半導体材料などの波長選択性を有する材料を用いる光電変換素子は、特定の波長帯の光を光電変換することが可能である。このような光電変換素子を固体撮像装置に用いる場合、互いに異なる波長選択性を有する複数の光電変換素子を積層した積層型光電変換素子を画素ごとに設けることが可能である（特許文献１参照）。
国際公開ＷＯ２０１６／１２１５２１
　ところで、上述の固体撮像装置の分野では、画素と、データ出力線もしくは駆動配線との接続の最適化について、更なる検討の余地がある。従って、画素と、データ出力線もしくは駆動配線との接続が適切な固体撮像装置を提供することが望ましい。
　本開示の第１の実施の形態に係る固体撮像装置は、互いに異なる波長選択性を有する複数の光電変換素子が積層された積層型光電変換素子を画素ごとに備えている。この固体撮像装置は、さらに、光電変換素子から出力された電荷に基づく画素信号が出力される複数のデータ出力線を備えている。複数のデータ出力線は、所定の単位画素列ごとに、積層型光電変換素子における光電変換素子の積層数の整数倍の数だけ設けられている。
　本開示の第１の実施の形態に係る固体撮像装置では、複数のデータ出力線が、所定の単位画素列ごとに、積層型光電変換素子における光電変換素子の積層数の整数倍の数だけ設けられている。これにより、所定の単位画素列ごとに１本ずつデータ出力線を設けた場合と比べて、データを高速に読み出すことができる。従って、データ出力線の数を増やす構成とすることにより、データの高速読み出しを実現することができる。
　本開示の第２の実施の形態に係る固体撮像装置は、互いに異なる波長選択性を有する複数の光電変換素子が積層された積層型光電変換素子を画素ごとに備えている。この固体撮像装置は、複数の前記光電変換素子のうち、所定の波長選択性を有する第１光電変換素子から出力された電荷に基づく画素信号を出力する第１画素回路を、複数の光電変換素子に含まれる複数の第１光電変換素子を複数のグループに分けたときのグループごとに備えている。この固体撮像装置は、さらに、光電変換素子に蓄積された電荷の出力を制御する制御信号が印加される複数の駆動配線を備えている。各駆動配線は、第１画素回路の共有と対応関係にある各単位画素列において、共有する第１画素回路が互いに異なる、第１グループに属する複数の第１光電変換素子および第２グループに属する複数の第１光電変換素子に着目したときに、第１グループに属する第１光電変換素子と、第２グループに属する第１光電変換素子とに接続されている。
　本開示の第２の実施の形態に係る固体撮像装置では、各駆動配線は、各単位画素列において、第１グループに属する第１光電変換素子と、第２グループに属する第１光電変換素子とに接続されている。これにより、光電変換素子ごとに駆動配線を設けた場合と比べて、駆動配線の数を減らすことができる。ここで、駆動配線は、積層型光電変換素子において下方に設けられた光電変換素子に入射する光を遮る場合がある。従って、駆動配線の数を減らす構成とすることにより、開口率を高くすることができる。
　本開示の第３の実施の形態に係る固体撮像装置は、互いに異なる波長選択性を有する複数の光電変換素子が積層された積層型光電変換素子を画素ごとに備えている。この固体撮像装置は、複数の光電変換素子のうち、所定の波長選択性を有する第１光電変換素子から出力された電荷に基づく画素信号を出力する第１画素回路を、第１光電変換素子ごとに備えている。この固体撮像装置は、さらに、複数の光電変換素子のうち、第１光電変換素子以外の第２光電変換素子から出力された電荷に基づく画素信号を出力する第２画素回路を、複数の光電変換素子に含まれる複数の第２光電変換素子を複数のグループに分けたときのグループごとに備えている。この固体撮像装置は、さらに、画素信号が出力されるデータ出力線を画素列ごとに２本ずつ備えている。各画素列において、一方のデータ出力線は各第１画素回路に接続されており、他方のデータ出力線は各第２画素回路に接続されている。各第１光電変換素子は、２つの光電変換部によって構成されている。
　本開示の第３の実施の形態に係る固体撮像装置では、データ出力線が画素列ごとに２本ずつ設けられており、各画素列において、一方のデータ出力線は各第１画素回路に接続されており、他方のデータ出力線は各第２画素回路に接続されている。さらに、この固体撮像装置では、各第１光電変換素子が、２つの光電変換部によって構成されている。これにより、例えば、２つの光電変換部のデータを読み出している間に、他の光電変換素子のデータを読み出すことができる。その結果、オートフォーカス用の位相差データを得るために別途、時間を設ける必要がない。従って、オートフォーカス用の位相差データを得るために別途、時間を設けた場合と比べて、高いデータ読み出し効率を実現することができる。
本開示の第１の実施の形態に係る固体撮像装置の概略構成の一例を表す図である。 図１の画素の断面構成の一例を表す図である。 図１の画素およびその周辺の回路構成の一例を表す図である。 図１の画素およびその周辺の回路構成の一例を表す図である。 図１の画素およびその周辺の回路構成の一例を表す図である。 図３～図５に記載の回路構成を簡易にまとめた図である。 図６の回路構成を備えた固体撮像装置におけるデータ出力の一例を表す図である。 図１の画素およびその周辺の回路構成の一変形例を表す図である。 図１の画素およびその周辺の回路構成の一変形例を表す図である。 図８、図９に記載の回路構成を簡易にまとめた図である。 図１０の回路構成を備えた固体撮像装置におけるデータ出力の一例を表す図である。 図１０の回路構成の一変形例を表す図である。 図１２の回路構成を備えた固体撮像装置におけるデータ出力の一例を表す図である。 図１０の回路構成の一変形例を表す図である。 図１４の回路構成の一変形例を表す図である。 図１０の回路構成の一変形例を表す図である。 図１６の回路構成の一変形例を表す図である。 図１の画素の断面構成の一変形例を表す図である。 図１８の断面構成を備えた固体撮像装置における画素およびその周辺の回路構成の一例を表す図である。 図１９の回路構成を備えた固体撮像装置におけるデータ出力の一例を表す図である。 図１８の断面構成を備えた固体撮像装置における画素およびその周辺の回路構成の一例を表す図である。 図１８の断面構成を備えた固体撮像装置における画素およびその周辺の回路構成の一例を表す図である。 図２１、図２２の回路構成を備えた固体撮像装置におけるデータ出力の一例を表す図である。 図２３の回路構成を備えた固体撮像装置におけるデータ出力の一例を表す図である。 本開示の第２の実施の形態に係る固体撮像装置の概略構成の一例を表す図である。 図２５の画素の断面構成の一例を表す図である。 図２６の断面構成を備えた固体撮像装置における画素およびその周辺の回路構成の一例を表す図である。 図２７の回路構成を備えた固体撮像装置におけるデータ出力の一例を表す図である。 図１の画素の断面構成の一変形例を表す図である。 図１の画素の断面構成の一変形例を表す図である。 図２９の回路構成の一変形例を表す図である。 図３１の回路構成を備えた固体撮像装置におけるデータ出力の一例を表す図である。 上記各実施の形態およびその変形例に係る撮像装置を備えた撮像システムの概略構成の一例を表す図である。 車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。 内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。 カメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。
　以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。

１．第１の実施の形態（固体撮像装置）…図１～図７
２．第１の実施の形態の変形例（固体撮像装置）
　　　　変形例Ａ…図８～図１７
　　　　変形例Ｂ…図１８～図２０
　　　　変形例Ｃ…図２１～図２４
　　　　変形例Ｄ…図２５
　　　　変形例Ｅ…図２６
３．第２の実施の形態（固体撮像装置）…図２７～図３０
４．第２の実施の形態の変形例（固体撮像装置）
　　　　変形例Ｆ…図３１、図３２
５．適用例（撮像システム）…図３３
６．応用例
　　　応用例１…上記実施の形態およびその変形例に係る固体撮像装置を
　　　　　　　　移動体に応用した例（図３４、図３５）
　　　応用例２…上記実施の形態およびその変形例に係る固体撮像装置を
　　　　　　　　手術システムに応用した例（図３６、図３７）
＜１．実施の形態＞
[構成]
　図１は、本開示の一実施の形態に係る固体撮像装置１の概略構成の一例を表す。固体撮像装置１は、複数の画素１１が行列状に配置された画素領域１０を備えている。図１には、行方向を示す符号としてＤｒが、列方向を示す符号としてＤｃがそれぞれ示されている。図２は、画素１１の断面構成の一例を表す。図３は、画素１１およびその周辺の回路構成の一例を表す。
　固体撮像装置１は、複数の画素回路１２と、複数の駆動配線ＶＯＡと、複数のデータ出力線ＶＳＬとを備えている。画素回路１２は、画素１１から出力された電荷に基づく画素信号を出力する。駆動配線ＶＯＡは、画素１１に蓄積された電荷の出力を制御する制御信号が印加される配線であり、例えば、行方向Ｄｒに延在している。データ出力線ＶＳＬは、各画素回路１２から出力された画素信号をロジック回路２０に出力する配線であり、例えば、列方向Ｄｃに延在している。
　固体撮像装置１は、画素信号を処理するロジック回路２０を備えている。ロジック回路２０は、例えば、垂直駆動回路２１、カラム信号処理回路２２、水平駆動回路２３およびシステム制御回路２４を有している。ロジック回路２０は、各画素１１から得られた画素信号に基づいて出力電圧を生成し、外部に出力する。
　垂直駆動回路２１は、例えば、複数の画素１１を所定の単位画素行ごとに順に選択する。「所定の単位画素行」とは、同一アドレスで画素選択可能な画素行を指している。例えば、複数の画素１１が１つの画素回路１２を共有する場合、画素回路１２を共有する複数の画素１１のレイアウトが２画素行×ｎ画素列（ｎは１以上の整数）となっているときには、「所定の単位画素行」は、２画素行を指している。同様に、画素回路１２を共有する複数の画素１１のレイアウトが４画素行×ｎ画素列（ｎは１以上の整数）となっているときには、「所定の単位画素行」は、４画素行を指している。
　カラム信号処理回路２２は、例えば、垂直駆動回路２１によって選択された行の各画素１１から出力される画素信号に対して、相関二重サンプリング（Correlated Double Sampling：ＣＤＳ）処理を施す。カラム信号処理回路２２は、例えば、ＣＤＳ処理を施すことにより、画素信号の信号レベルを抽出し、各画素１１の受光量に応じた画素データを保持する。カラム信号処理回路２２は、例えば、データ出力線ＶＳＬごとにカラム信号処理部２２Ａを有している。カラム信号処理部２２Ａは、例えば、シングルスロープＡ／Ｄ変換器を含んでいる。シングルスロープＡ／Ｄ変換器は、例えば、比較器およびカウンタ回路を含んで構成されている。水平駆動回路２３は、例えば、カラム信号処理回路２２に保持されている画素データを順次、外部に出力する。システム制御回路２４は、例えば、ロジック回路２０内の各ブロック（垂直駆動回路２１、カラム信号処理回路２２および水平駆動回路２３）の駆動を制御する。
　画素１１は、例えば、図２に示したように、互いに異なる波長選択性を有する３つの光電変換素子１１０，１２０，１３０が積層された積層型光電変換素子を有している。つまり、固体撮像装置１は、上記積層型光電変換素子を画素１１ごとに備えている。画素１１は、さらに、例えば、上記積層型光電変換素子と対向する箇所にオンチップレンズ１６０を有している。つまり、固体撮像装置１は、オンチップレンズ１６０を画素１１ごとに備えている。光電変換素子１１０は、例えば、半導体基板１４０上の絶縁層（絶縁層１１５，１１６および保護層１１７）内に形成されており、例えば、電極１１１、光電変換層１１２および電極１１３を、半導体基板１４０側からこの順に積層して構成されている。半導体基板１４０は、例えば、シリコン基板によって構成されている。
　光電変換素子１１０は、さらに、例えば、電極１１１と同一の層内に、電極１１１と離間して配置された電荷蓄積用電極１１４を有している。電荷蓄積用電極１１４は、絶縁層１１６を介して光電変換層１１２と対向して配置されている。電極１１１および電荷蓄積用電極１１４は、絶縁層１１５，１１６によって覆われており、電極１１１は、絶縁層１１６の開口を介して光電変換層１１２に接している。電極１１３は、光電変換層１１２および絶縁層１１６の表面に接して形成されたベタ膜であり、例えば、隣接する画素１１の電極１１３と共通の層によって構成されている。
　光電変換素子１１０は、例えば、緑色の光（４９５ｎｍ以上５７０ｎｍ以下の範囲内の波長域の光）を吸収する光電変換層１１２を有しており、緑色の光に感度を有している。光電変換層１１２は、例えば、緑色の光を吸収する有機材料によって構成されている。そのような有機材料としては、例えば、ローダミン系色素、メラシアニン系色素、キナクリドン等が挙げられる。なお、光電変換層１１２は、有機材料とは異なる材料によって構成されていてもよい。絶縁層１１５，１１６および保護層１１７は、例えば、ＳｉＯ2や、ＳｉＮ等によって構成されている。電極１１１，１１３は、例えば、透明導電材料によって構成されている。透明導電材料としては、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）や、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等が挙げられる。なお、光電変換層１１２は、有機材料に限
定されるものではなく、例えば、無機材料によって構成されていてもよい。そのような無機材料としては、例えば、シリコン、セレン、アモルファスセレン、カルコパライト系化合物、ＩＩＩ－Ｖ族化合物、化合物半導体（例えば、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＳ等）を挙げることができる。光電変換層１１２は、上記無機材料からなる量子ドットによって構成されていてもよい。
　光電変換素子１１０は、例えば、半導体基板１４０に設けられたコンタクトホール１５３等を介して、半導体基板１４０の裏面に設けられた配線１５６に接続されている。配線１５６は、光電変換素子１１０の電極１１１と、光電変換素子１１０用の画素回路１２（例えば、画素回路１２内の増幅トランジスタのゲート電極１５７）とを電気的に接続している。
　光電変換素子１２０，１３０は，例えば、半導体基板１４０内に形成されている。光電変換素子１２０は、例えば、半導体基板１４０の表面近傍に形成されたｎ型半導体領域１４１を光電変換層として有している。光電変換素子１２０は、例えば、青色の光（４２５ｎｍ以上４９５ｎｍ以下の範囲内の波長域の光）を吸収するｎ型半導体領域１４１を有しており、青色の光に感度を有している。光電変換素子１２０は、例えば、半導体基板１４０に設けられた転送トランジスタＴＲを介して、半導体基板１４０の裏面に設けられた配線に接続されている。この配線は、ｎ型半導体領域１４１と、光電変換素子１２０用の画素回路１２とを電気的に接続している。なお、図２には、光電変換素子１２０と電気的に接続された転送トランジスタＴＲのゲート電極１５８が例示されている。
　光電変換素子１３０は、例えば、半導体基板１４０の、ｎ型半導体領域１４１よりも深い領域に形成されたｎ型半導体領域１４２を光電変換層として有している。光電変換素子１３０は、例えば、赤色の光（６２０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の範囲内の波長域の光）を吸収するｎ型半導体領域１４２を有しており、赤色の光に感度を有している。光電変換素子１３０は、例えば、半導体基板１４０に設けられた転送トランジスタＴＲを介して、半導体基板１４０の裏面に設けられた配線に接続されている。この配線は、ｎ型半導体領域１４２と、光電変換素子１３０用の画素回路１２（例えば、画素回路１２内の増幅トランジスタのゲート電極１５９）とを電気的に接続している。
　半導体基板１４０は、ｎ型半導体領域１４１と半導体基板１４０の表面との間にｐ+層１４５を有している。ｐ+層１４５は暗電流の発生を抑制する。半導体基板１４０は、さらに、ｎ型半導体領域１４１とｎ型半導体領域１４２との間に、ｐ+層１４３を有している。ｐ+層１４３は、さらに、ｎ型半導体領域１４２の側面の一部（例えばゲート電極１５８近傍）を囲んでいる。ｐ+層１４３は、ｎ型半導体領域１４１とｎ型半導体領域１４２とを分離する。半導体基板１４０は、半導体基板１４０の裏面近傍にｐ+層１４４を有している。ｐ+層１４４は暗電流の発生を抑制する。半導体基板１４０の裏面には、絶縁膜１５４が設けられており、半導体基板１４０の表面には、ＨｆＯ2膜１５１および絶縁膜１５２が積層されている。ＨｆＯ2膜１５１は、負の固定電荷を有する膜であり、このような膜を設けることによって、暗電流の発生を抑制することができる。半導体基板１４０の裏面には、例えば、光電変換素子１１０，１２０，１３０と画素回路１２とを互いに電気的に接続する配線や、画素回路１２などを覆う絶縁層１５５が形成されている。
　なお、光電変換素子１１０，１２０，１３０の垂直方向における配置順は、光入射方向（オンチップレンズ１６０側）から光電変換素子１１０、光電変換素子１２０、光電変換素子１３０の順であることが好ましい。これは、より短い波長の光がより入射表面側において効率良く吸収されるからである。赤色は３色の中では最も長い波長であるので、光入射面から見て光電変換素子１３０を最下層に位置させることが好ましい。これらの光電変換素子１１０，１２０，１３０の積層構造によって、１つの積層型光電変換素子が構成される。
　図４は、画素１１（具体的には光電変換素子１１０）およびその周辺の回路構成の一例を表す。図４には、図３に記載の回路構成が斜視的に表されている。図５は、画素１１（具体的には光電変換素子１２０，１３０）およびその周辺の回路構成の一例を表す。図６は、図３～図５に記載の回路構成を簡易にまとめた図である。図３～図６には、「所定の単位画素列」における回路構成が示されている。「所定の単位画素列」とは、１つの画素回路１２が複数の画素１１を共有している場合、画素回路１２を共有する複数の画素１１のレイアウトがｍ画素行×２画素列（ｍは１以上の整数）となっているときには、「所定の単位画素列」は、２画素列を指している。同様に、画素回路１２を共有する複数の画素１１のレイアウトがｍ画素行×４画素列（ｍは１以上の整数）となっているときには、「所定の単位画素列」は、４画素列を指している。
　上述したように、各画素１１は、光電変換素子１１０，１２０，１３０を積層した構造となっており、かつ、複数の画素１１は画素領域１０において行列状に配置されている。このことから、複数の光電変換素子１１０は、画素領域１０の光入射面寄りの層内において行列状に配置されており、複数の光電変換素子１３０は、画素領域１０の、光入射面とは反対側の面寄りの層内において行列状に配置されている。さらに、複数の光電変換素子１２０は、画素領域１０において、複数の光電変換素子１１０が配置されている層と、複数の光電変換素子１３０が配置されている層との間の層内において行列状に配置されている。
　各光電変換素子１１０（具体的には電極１１１）には、画素回路１２が接続されている。各光電変換素子１２０には、転送トランジスタＴＲを介して画素回路１２が接続されている。各光電変換素子１３０には、転送トランジスタＴＲを介して画素回路１２が接続されている。以下では、光電変換素子１１０を便宜的に光電変換部１１Ｇと称したり、さらに簡素化して光電変換部Ｇ、光電変換部Ｇ１、光電変換部Ｇ２、光電変換部Ｇ３または光電変換部Ｇ４と称したりする場合がある。また、光電変換素子１２０および転送トランジスタＴＲからなる回路を光電変換部１１Ｂと称したり、さらに簡素化して光電変換部Ｂと称したりする場合がある。また、光電変換素子１３０および転送トランジスタＴＲからなる回路を光電変換部１１Ｒと称したり、さらに簡素化して光電変換部Ｒと称したりする場合がある。
　画素回路１２は、例えば、図３に示したように、フローティングディフュージョンＦＤと、リセットトランジスタＲＳＴと、選択トランジスタＳＥＬと、増幅トランジスタＡＭＰとを有している。フローティングディフュージョンＦＤは、光電変換部１１Ｇ，１１Ｂ，１１Ｒから出力された電荷を一時的に保持する。リセットトランジスタＲＳＴのソースがフローティングディフュージョンＦＤに接続されており、リセットトランジスタＲＳＴのドレインが電源線ＶＤＤおよび増幅トランジスタＡＭＰのドレインに接続されている。リセットトランジスタＲＳＴのゲートは制御線（図示せず）を介して垂直駆動回路２１に接続されている。増幅トランジスタＡＭＰのソースが選択トランジスタＳＥＬのドレインに接続されており、増幅トランジスタＡＭＰのゲートがフローティングディフュージョンＦＤに接続されている。選択トランジスタＳＥＬのソースがデータ出力線ＶＳＬを介してカラム信号処理回路２２に接続されており、選択トランジスタＳＥＬのゲートが制御線（図示せず）を介して垂直駆動回路２１に接続されている。なお、光電変換部１１Ｇの電荷蓄積用電極１１４は、駆動配線ＶＯＡを介して垂直駆動回路２１に接続されている。また、光電変換部１１Ｇの電極１１３は、駆動配線ＶＯＵを介して垂直駆動回路２１に接続されている。
　転送トランジスタＴＲは、転送トランジスタＴＲがオン状態となると、光電変換部１１Ｂ，１１Ｒの電荷をフローティングディフュージョンＦＤに転送する。リセットトランジスタＲＳＴは、フローティングディフュージョンＦＤの電位を所定の電位にリセットする。リセットトランジスタＲＳＴがオン状態となると、フローティングディフュージョンＦＤの電位を電源線ＶＤＤの電位にリセットする。選択トランジスタＳＥＬは、画素回路１２からの画素信号の出力タイミングを制御する。増幅トランジスタＡＭＰは、画素信号として、フローティングディフュージョンＦＤに保持された電荷のレベルに応じた電圧の信号を生成する。増幅トランジスタＡＭＰは、ソースフォロア型のアンプを構成しており、光電変換部１１Ｇ，１１Ｂ，１１Ｒで発生した電荷のレベルに応じた電圧の画素信号を出力する。増幅トランジスタＡＭＰは、選択トランジスタＳＥＬがオン状態となると、フローティングディフュージョンＦＤの電位を増幅して、その電位に応じた電圧を、データ出力線ＶＳＬを介してカラム信号処理回路２２に出力する。転送トランジスタＴＲ、リセットトランジスタＲＳＴ、増幅トランジスタＡＭＰおよび選択トランジスタＳＥＬは、例えば、ＮＭＯＳトランジスタである。画素回路１２は、例えば、半導体基板１４０の裏面に形成されている。
　固体撮像装置１に設けられた複数の画素回路１２には、光電変換部１１Ｇに割り当てられた複数の画素回路１２Ｇと、光電変換部１１Ｂ，１１Ｒに割り当てられた複数の画素回路１２ＢＲとが含まれている。画素回路１２Ｇは、所定の波長選択性を有する光電変換部１１Ｇから出力された電荷に基づく画素信号を出力する。画素回路１２ＢＲは、所定の波長選択性を有する光電変換部１１Ｂ，１１Ｒから出力された電荷に基づく画素信号を出力する。
（光電変換部１１Ｇと画素回路１２Ｇとの関係）
　複数の画素回路１２Ｇは、共通する波長選択性を有する複数の光電変換部１１Ｇごとに１つずつ設けられている。複数の画素回路１２Ｇは、固体撮像装置１に設けられた複数の光電変換部１１Ｇを複数のグループに分けたときのグループごとに１つずつ設けられている。各グループに含まれる光電変換部１１Ｇの数は、各グループで共通である。
　ここで、複数の光電変換部１１Ｇにおいて、グループは、フローティングディフュージョンＦＤを共有する複数の光電変換部１１Ｇごとに設定される。例えば、４つの光電変換部１１Ｇが１つのフローティングディフュージョンＦＤを共有している場合には、フローティングディフュージョンＦＤを共有する４つの光電変換部１１Ｇによって１つのグループが形成される。
　一方、各駆動配線ＶＯＡは、画素回路１２ＧおよびフローティングディフュージョンＦＤによって規定されるグループ単位で共有されている訳ではない。各駆動配線ＶＯＡは、画素回路１２ＧおよびフローティングディフュージョンＦＤによって規定される２つのグループで共有されている。具体的には、各駆動配線ＶＯＡは、画素回路１２Ｇの共有と対応関係にある各単位画素列において、共有する画素回路１２Ｇが互いに異なる、グループＧｒｏｕｐ１に属する複数の光電変換部１１ＧおよびグループＧｒｏｕｐ２に属する複数の光電変換部１１Ｇに着目したときに、グループＧｒｏｕｐ１に属する光電変換部１１Ｇと、グループＧｒｏｕｐ２に属する光電変換部１１Ｇとに接続されている。
　ここで、本実施の形態では、固体撮像装置１に設けられた複数のデータ出力線ＶＳＬは、画素回路１２Ｇの共有と対応関係にある単位画素列ごとに、２本ずつ設けられている。各単位画素列において、一方のデータ出力線ＶＳＬ（ＶＳＬ１）はグループＧｒｏｕｐ１に対応する画素回路１２Ｇに接続され、他方のデータ出力線ＶＳＬ（ＶＳＬ２）はグループＧｒｏｕｐ２に対応する画素回路１２Ｇに接続されている。さらに、駆動配線ＶＯＡ１が接続される、グループＧｒｏｕｐ１に属する光電変換部１１Ｇ（例えばＧ３）と、グループＧｒｏｕｐ２に属する光電変換部１１Ｇ（例えばＧ１）とは、単位画素列と平行な方向（Ｄｃ）において、互い違いに配置されている。同様に、駆動配線ＶＯＡ２が接続される、グループＧｒｏｕｐ１に属する光電変換部１１Ｇ（例えばＧ４）と、グループＧｒｏｕｐ２に属する画素回路１２Ｇ（例えばＧ２）とは、単位画素列と平行な方向において、互い違いに配置されている。
（光電変換部１１ＢＲと画素回路１２ＢＲとの関係）
　複数の画素回路１２ＢＲは、所定の波長選択性を有する複数の光電変換部１１Ｂ，１１Ｒごとに１つずつ設けられている。複数の画素回路１２ＢＲは、固体撮像装置１に設けられた複数の光電変換部１１Ｂ，１１Ｒを複数のグループに分けたときのグループごとに１つずつ設けられている。各グループに含まれる光電変換部１１Ｂの数は、各グループで共通である。同様に、各グループに含まれる光電変換部１１Ｒの数は、各グループで共通である。
　ここで、複数の光電変換部１１Ｂ，１１Ｒにおいて、グループは、配線を介して互いに接続された複数のフローティングディフュージョンＦＤを共有する複数の光電変換部１１Ｂ，１１Ｒごとに設定される。例えば、４つの光電変換部１１Ｂおよび４つの光電変換部１１Ｒが、配線を介して互いに接続された２つのフローティングディフュージョンＦＤを共有している場合には、その２つのフローティングディフュージョンＦＤを共有する４つの光電変換部１１Ｂおよび４つの光電変換部１１Ｒによって１つのグループが形成される。
　上述したように、固体撮像装置１に設けられた複数のデータ出力線ＶＳＬは、画素回路１２Ｇの共有と対応関係にある単位画素列ごとに、２本ずつ設けられている。各単位画素列において、一方のデータ出力線ＶＳＬ（ＶＳＬ１）は、グループＧｒｏｕｐ３に対応する画素回路１２ＢＲに接続されている。ここで、グループＧｒｏｕｐ３には、配線を介して互いに接続された複数のフローティングディフュージョンＦＤを共有する複数の光電変換部１１Ｂ，１１Ｒが属している。つまり、グループＧｒｏｕｐ３には、互いに異なる波長選択性を有する複数の光電変換部１１Ｂ，１１Ｒが含まれている。従って、各単位画素列において、一方のデータ出力線ＶＳＬ（ＶＳＬ１）は、グループＧｒｏｕｐ３に対応する画素回路１２ＢＲを介して、グループＧｒｏｕｐ３に属する各光電変換部１１Ｂ,１１
Ｒに接続されている。
　各単位画素列において、他方のデータ出力線ＶＳＬ（ＶＳＬ２）はグループＧｒｏｕｐ４に対応する画素回路１２ＢＲに接続されている。ここで、グループＧｒｏｕｐ４には、配線を介して互いに接続された複数のフローティングディフュージョンＦＤを共有する複数の光電変換部１１Ｂ，１１Ｒが属している。つまり、グループＧｒｏｕｐ４には、互いに異なる波長選択性を有する複数の光電変換部１１Ｂ，１１Ｒが含まれている。従って、各単位画素列において、他方のデータ出力線ＶＳＬ（ＶＳＬ２）は、グループＧｒｏｕｐ４に対応する画素回路１２ＢＲを介して、グループＧｒｏｕｐ４に属する各光電変換部１１Ｂ,１１Ｒに接続されている。
　グループＧｒｏｕｐ１に属する複数の光電変換部１１Ｇと、グループＧｒｏｕｐ３に属する複数の光電変換部１１Ｂ，１１Ｒとは、画素領域１０の厚さ方向において互いに正対する位置に配置されていてもよいし、画素領域１０の厚さ方向において互いに正対する位置から１画素行分もしくは１画素列分だけずれた位置に配置されていてもよい。同様に、グループＧｒｏｕｐ２に属する複数の光電変換部１１Ｇと、グループＧｒｏｕｐ４に属する複数の光電変換部１１Ｂ，１１Ｒとは、画素領域１０の厚さ方向において互いに正対する位置に配置されていてもよいし、画素領域１０の厚さ方向において互いに正対する位置から１画素行分もしくは１画素列分だけずれた位置に配置されていてもよい。
[読み出し動作]
　図７は、図６に記載の回路構成を備えた固体撮像装置１におけるデータ出力の一例を表す。
　まず、光電変換部１１Ｇからの電荷の読み出しについて説明する。
　垂直駆動回路２１は、電荷蓄積期間において、電極１１１に電位Ｖ11を印加し、電荷蓄積用電極１１４に電位Ｖ12が（Ｖ12＞Ｖ11）を印加する。このとき、光電変換層１１２に入射した光は光電変換層１１２において光電変換され、それによって生成した正孔は、電極１１３から駆動配線ＶＯＵを介して垂直駆動回路２１へと送出される。垂直駆動回路２１は、さらに、電極１１１に正の電位を印加し、電極１１３に負の電位を印加する。これにより、光電変換によって生成した電子は、電荷蓄積用電極１１４に引き付けられ、光電変換層１１２のうち電荷蓄積用電極１１４の近傍に止まる。即ち、光電変換層１１２に電荷が蓄積される。なお、Ｖ12＞Ｖ11であるが故に、光電変換層１１２の内部に生成した電子が、電極１１１に向かって移動することはない。光電変換の時間経過に伴い、光電変換層１１２のうち電荷蓄積用電極１１４の近傍の電位は、より負側の値となる。
　垂直駆動回路２１は、電荷蓄積期間の後期において、リセット動作を行う。これによって、フローティングディフュージョンＦＤの電位がリセットされ、フローティングディフュージョンＦＤの電位は電源線ＶＤＤの電位となる。
　垂直駆動回路２１は、リセット動作の完了後、電荷の読み出しを行う。即ち、垂直駆動回路２１は、電荷転送期間において、電極１１１に電位Ｖ21を印加し、電荷蓄積用電極１１４に電位Ｖ22（Ｖ22＞Ｖ21）を印加する。これにより、光電変換層１１２のうち電荷蓄積用電極１１４の近傍に止まっていた電子は、電極１１１、更には、フローティングディフュージョンＦＤへと読み出される。即ち、光電変換層１１２に蓄積された電荷がカラム信号処理回路２２に読み出される。このように、電荷蓄積、リセット動作、電荷転送といった一連の動作を行うことにより、光電変換部１１Ｇからの電荷の読み出しが完了する。
　次に、光電変換部１１Ｂ，１１Ｒからの電荷の読み出しについて説明する。
　ｎ型半導体領域１４１に入射した光はｎ型半導体領域１４１において光電変換され、それによって生成した電荷は、ｎ型半導体領域１４１内に蓄積される。このとき、垂直駆動回路２１は、転送トランジスタＴＲのゲート電極１５８にオン電圧を印加する。これにより、ｎ型半導体領域１４１内に蓄積された電荷は、転送トランジスタＴＲを介してフローティングディフュージョンＦＤへと読み出される。即ち、ｎ型半導体領域１４１に蓄積された電荷がカラム信号処理回路２２に読み出される。このようにして、光電変換部１１Ｂからの電荷の読み出しが完了する。
　ｎ型半導体領域１４１を透過し、ｎ型半導体領域１４２に入射した光はｎ型半導体領域１４２において光電変換され、それによって生成した電荷は、ｎ型半導体領域１４２内に蓄積される。このとき、垂直駆動回路２１は、転送トランジスタＴＲのゲートにオン電圧を印加する。これにより、ｎ型半導体領域１４２内に蓄積された電荷は、転送トランジスタＴＲを介してフローティングディフュージョンＦＤへと読み出される。即ち、ｎ型半導体領域１４２に蓄積された電荷がカラム信号処理回路２２に読み出される。このようにして、光電変換部１１Ｒからの電荷の読み出しが完了する。
　垂直駆動回路２１は、上述の読み出し動作を組み合わせることによって、光電変換部１１Ｇ，１１Ｂ，１１Ｒからの電荷の読み出し動作を行う。垂直駆動回路２１は、例えば、図６、図７に示したように、第１アドレス（またはグループＧｒｏｕｐ３）の２つの光電変換部１１Ｂ、および２つの光電変換部１１Ｒおよび２つの光電変換部１１Ｂに対して、順次、読み出し動作を行う。これにより、第１アドレスの２つの光電変換部１１Ｂ、および２つの光電変換部１１Ｒおよび２つの光電変換部１１Ｂの電荷がデータ出力線ＶＳＬ１を介してカラム信号処理回路２２に順次、読み出される。
　次に、垂直駆動回路２１は、例えば、図６、図７に示したように、第１アドレス（またはグループＧｒｏｕｐ１）の２つの光電変換部１１Ｇと、第２アドレス（またはグループＧｒｏｕｐ２）の２つの光電変換部１１Ｇとに対して、順次かつ並列に、読み出し動作を行う。これにより、第１アドレスの２つの光電変換部１１Ｇの電荷がデータ出力線ＶＳＬ１を介してカラム信号処理回路２２に順次、読み出されると同時に、第２アドレスの２つの光電変換部１１Ｇの電荷がデータ出力線ＶＳＬ２を介してカラム信号処理回路２２に順次、読み出される。
　次に、垂直駆動回路２１は、例えば、図６、図７に示したように、第１アドレス（またはグループＧｒｏｕｐ３）において未読の２つの光電変換部１１Ｒに対して、順次、読み出し動作を行う。これにより、第１アドレスにおいて未読の２つの光電変換部１１Ｒの電荷がデータ出力線ＶＳＬ１を介してカラム信号処理回路２２に順次、読み出される。
　次に、垂直駆動回路２１は、例えば、図６、図７に示したように、第２アドレス（またはグループＧｒｏｕｐ４）の２つの光電変換部１１Ｂ、２つの光電変換部１１Ｒおよび２つの光電変換部１１Ｂに対して、順次、読み出し動作を行う。これにより、第２アドレスの２つの光電変換部１１Ｂ、２つの光電変換部１１Ｒおよび２つの光電変換部１１Ｂの電荷がデータ出力線ＶＳＬ２を介してカラム信号処理回路２２に順次、読み出される。
　次に、垂直駆動回路２１は、例えば、図６、図７に示したように、第１アドレス（またはグループＧｒｏｕｐ１）において未読の２つの光電変換部１１Ｇと、第２アドレス（またはグループＧｒｏｕｐ２）において未読の２つの光電変換部１１Ｇとに対して、順次かつ並列に、読み出し動作を行う。これにより、第１アドレスにおいて未読の２つの光電変換部１１Ｇの電荷がデータ出力線ＶＳＬ１を介してカラム信号処理回路２２に順次、読み出されると同時に、第２アドレスにおいて未読の２つの光電変換部１１Ｇの電荷がデータ出力線ＶＳＬ２を介してカラム信号処理回路２２に順次、読み出される。
　最後に、垂直駆動回路２１は、例えば、図６、図７に示したように、第２アドレス（またはグループＧｒｏｕｐ４）において未読の２つの光電変換部１１Ｒに対して、順次、読み出し動作を行う。これにより、第２アドレスにおいて未読の２つの光電変換部１１Ｒの電荷がデータ出力線ＶＳＬ１を介してカラム信号処理回路２２に順次、読み出される。このようにして、第１アドレスおよび第２アドレスの各光電変換部からの読み出し動作が完了する。その後、垂直駆動回路２１は、同様の方法で繰り返し、各光電変換部からの読み出し動作を行う。このようにして、各光電変換部からの読み出し動作が完了する。
　なお、第１アドレスおよび第２アドレスの各光電変換部からの電荷読み出し手順は、図７の記載に限定されるものではない。垂直駆動回路２１は、例えば、データ出力線ＶＳＬ１，ＶＳＬ２の双方をできるだけ同時に、読み出しに使うことができるよう、読み出し動作を行ってもよい。
[効果]
　次に、本実施の形態に係る固体撮像装置１の効果について説明する。
　本実施の形態では、各駆動配線ＶＯＡは、各単位画素列において、グループＧｒｏｕｐ１に属する光電変換部１１Ｇと、グループに属する光電変換部１１Ｇとに接続されている。これにより、光電変換部１１Ｇごとに駆動配線ＶＯＡを設けた場合と比べて、駆動配線ＶＯＡの数を減らすことができる。ここで、駆動配線ＶＯＡは、積層型光電変換素子において下方に設けられた光電変換部１１Ｂ，１１Ｒに入射する光を遮る場合がある。従って、駆動配線ＶＯＡの数を減らす構成とすることにより、光電変換部１１Ｂ，１１Ｒの開口率を高くすることができる。
　また、本実施の形態では、複数のデータ出力線ＶＳＬが単位画素列ごとに２本ずつ設けられている。さらに、各単位画素列において、一方のデータ出力線ＶＳＬ１はグループＧｒｏｕｐ１に対応する画素回路１２（１２Ｇ）に接続され、他方のデータ出力線ＶＳＬ２はグループＧｒｏｕｐ２に対応する画素回路１２（１２Ｇ）に接続されている。これにより、例えば、グループＧｒｏｕｐ１内の光電変換部１１Ｇの電荷と、グループＧｒｏｕｐ２内の光電変換部１１Ｇの電荷とを同時に読み出すことが可能となる。従って、各単位画素列において、データ出力線ＶＳＬを１本しか設けない場合と比べて、高いデータ読み出し効率を実現することができる。
　また、本実施の形態では、各駆動配線ＶＯＡが接続される、グループＧｒｏｕｐ１に属する光電変換部１１Ｇと、グループＧｒｏｕｐ２に属する光電変換部１１Ｇとが、単位画素列と平行な方向において、互い違いに配置されている。これにより、データ出力線ＶＳＬごとの容量を揃えることが可能となる。その結果、データ出力線ＶＳＬの電位変化時の時定数を揃えることができ、読み出し時間の均一化を図ることが可能となる。
　また、本実施の形態では、光電変換部１１Ｂ，１１Ｒから出力された電荷に基づく画素信号を出力する画素回路１２（１２ＢＲ）が、複数の光電変換部１１Ｂ，１１Ｒを２つのグループ（グループＧｒｏｕｐ３，４）に分けたときのグループごとに設けられている。さらに、各単位画素列において、共有する画素回路１２（１２ＢＲ）が互いに異なる、グループＧｒｏｕｐ３に属する複数の光電変換部１１Ｂ，１１ＲおよびグループＧｒｏｕｐ４に属する複数の光電変換部１１Ｂ，１１Ｒに着目したときに、一方のデータ出力線ＶＳＬ１はグループＧｒｏｕｐ３に属する各光電変換部１１Ｂ，１１Ｒに接続され、他方のデータ出力線ＶＳＬ２はグループＧｒｏｕｐ４に属する各光電変換部１１Ｂ，１１Ｒに接続されている。これにより、グループＧｒｏｕｐ３内の光電変換部１１Ｂ，１１Ｒの電荷と、グループＧｒｏｕｐ３内の光電変換部１１Ｂ，１１Ｒの電荷とを同時に読み出すことが可能となる。
　また、本実施の形態では、グループＧｒｏｕｐ３，４のそれぞれには、互いに異なる波長選択性を有する複数の光電変換部１１Ｂ，１１Ｒが含まれている。これにより、複数の光電変換部１１Ｂ，１１Ｒの平面レイアウトを効率的にできる場合がある。
　また、本実施の形態において、各積層型光電変換素子において、各光電変換部１１Ｇが、有機材料によって形成された光電変換層１１２を有する場合には、半導体層とは異なる特徴を持つ光電変換特性を実現することも可能となる。
＜２．変形例＞
　以下に、上記実施の形態に係る固体撮像装置１の変形例について説明する。
[[変形例Ａ]]
　図８は、上記実施の形態に係る光電変換部１１Ｇおよびその周辺の回路構成の一変形例を表す。上記実施の形態では、単位画素列において、各駆動配線ＶＯＡが、２つのグループＧｒｏｕｐ１，Ｇｒｏｕｐ２で共有されていた。しかし、上記実施の形態において、単位画素列において、各駆動配線ＶＯＡが、２つのグループで共有されず、グループＧｒｏｕｐ５ごとに設けられていてもよい。この場合、単位画素列において、各グループＧｒｏｕｐ５に含まれる光電変換部１１Ｇの数と等しい数の駆動配線ＶＯＡが、グループＧｒｏｕｐ５ごとに設けられている。つまり、複数の駆動配線ＶＯＡは、各単位画素列において、画素回路１２Ｇを共有する複数の光電変換部１１Ｇごとに１つずつ設けられている。例えば、各グループＧｒｏｕｐ５に４つの光電変換部１１Ｇが含まれている場合には、単位画素列において、４本の駆動配線ＶＯＡが、Ｇｒｏｕｐ５ごとに設けられている。
　このとき、各グループＧｒｏｕｐ５において、複数の光電変換部１１Ｇは、１つのフローティングディフュージョンＦＤを共有し、このフローティングディフュージョンＦＤに画素回路１２Ｇが接続される。つまり、複数の画素回路１２Ｇは、グループＧｒｏｕｐ５ごとに１つずつ設けられている。このとき、さらに、各画素回路１２Ｇは、単位画素列において、共通のデータ出力線ＶＳＬ１に接続される。
　図９は、上記実施の形態に係る光電変換部１１Ｂ，１１Ｒおよびその周辺の回路構成の一変形例を表す。上記実施の形態では、複数の光電変換部１１Ｂ，１１Ｒを含むグループＧｒｏｕｐ３，４が設けられ、複数の画素回路１２ＢＲが、グループＧｒｏｕｐ３，４ごとに１つずつ設けられていた。しかし、上記実施の形態において、グループＧｒｏｕｐ３，４の代わりに、複数の光電変換部１１Ｂを含むグループＧｒｏｕｐ６と、複数の光電変換部１１Ｒを含むグループＧｒｏｕｐ７とが設けられていてもよい。
　この場合に、複数の画素回路１２ＢＲの代わりに、複数の画素回路１２Ｂおよび複数の画素回路１２Ｒが設けられ、複数の画素回路１２Ｂは、グループＧｒｏｕｐ６ごとに１つずつ設けられ、複数の画素回路１２Ｒは、グループＧｒｏｕｐ７ごとに１つずつ設けられている。このとき、各グループＧｒｏｕｐ６において、複数の光電変換部１１Ｂは、１つのフローティングディフュージョンＦＤを共有し、このフローティングディフュージョンＦＤに画素回路１２Ｂが接続される。また、各グループＧｒｏｕｐ７において、複数の光電変換部１１Ｒは、１つのフローティングディフュージョンＦＤを共有し、このフローティングディフュージョンＦＤに画素回路１２Ｒが接続される。このとき、さらに、各画素回路１２Ｂは、単位画素列において、共通のデータ出力線ＶＳＬ２に接続され、各画素回路１２Ｒは、単位画素列において、共通のデータ出力線ＶＳＬ３に接続される。
　図１０は、図８、図９に記載の回路構成を簡易にまとめた図である。複数のデータ出力線ＶＳＬは、単位画素列ごとに、積層型光電変換素子における光電変換素子１１０，１２０，１３０の積層数の整数倍の数だけ設けられている。本変形例では、例えば、図１０に示したように、固体撮像装置１に設けられた複数のデータ出力線ＶＳＬが、単位画素列ごとに、３本ずつ（つまり、積層数と同じ数だけ）設けられており、各単位画素列において、光電変換部１１Ｇ，１１Ｂ，１１Ｒの波長選択性の種類ごとに１本ずつ設けられている。
[読み出し動作]
　図１１は、図１０に記載の回路構成を備えた固体撮像装置１におけるデータ出力の一例を表す。
　垂直駆動回路２１は、上記実施の形態で言及した読み出し動作を組み合わせることによって、光電変換部１１Ｇ，１１Ｂ，１１Ｒからの電荷の読み出し動作を行う。垂直駆動回路２１は、例えば、図１０、図１１に示したように、第１アドレス（またはＧｒｏｕｐ５，６，７）の１つの光電変換部１１Ｇ、１つの光電変換部１１Ｒおよび１つの光電変換部１１Ｂに対して、同時に読み出し動作を行う。これにより、第１アドレスの１つの光電変換部１１Ｂ、１つの光電変換部１１Ｒおよび１つの光電変換部１１Ｂの電荷がデータ出力線ＶＳＬ１，ＶＳＬ２，ＶＳＬ３を介してカラム信号処理回路２２に同時に読み出される。
　その後、垂直駆動回路２１は、同様の方法で繰り返し、第１アドレスに属する未読の１つの光電変換部１１Ｇ、１つの光電変換部１１Ｒおよび１つの光電変換部１１Ｂに対して、同時に読み出し動作を行う。このようにして、第１アドレスの各光電変換部からの読み出し動作が完了する。垂直駆動回路２１は、同様の方法で繰り返し、第２アドレスに属する１つの光電変換部１１Ｇ、１つの光電変換部１１Ｒおよび１つの光電変換部１１Ｂに対して、同時に読み出し動作を行う。このようにして、第１アドレスおよび第２アドレスの各光電変換部からの読み出し動作が完了する。その後、垂直駆動回路２１は、同様の方法で繰り返し、各光電変換部からの読み出し動作を行う。このようにして、各光電変換部からの読み出し動作が完了する。
[効果]
　次に、本変形例に係る固体撮像装置１の効果について説明する。
　本変形例では、複数のデータ出力線ＶＳＬが、所定の単位画素列ごとに、積層型光電変換素子における光電変換素子１１０，１２０，１３０の積層数と同じ数だけ設けられている。これにより、所定の単位画素列ごとに１本ずつデータ出力線を設けた場合と比べて、データを高速に読み出すことができる。
　また、本変形例では、複数の画素回路１２は、グループＧｒｏｕｐ５，６，７ごとに１つずつ設けられ、複数のデータ出力線ＶＳＬは、各単位画素列において、光電変換素子１１０，１２０，１３０の波長選択性の種類（３種類）ごとに１本ずつ設けられている。これにより、所定の単位画素列ごとに１本ずつデータ出力線を設けた場合と比べて、データを高速に読み出すことができる。
　また、本変形例では、データ出力線ＶＳＬごとにカラム信号処理部２２Ａが設けられている。これにより、各データ出力線ＶＳＬからデータを同時に読み出すことができるので、データを高速に読み出すことができる。
　また、本変形例において、各積層型光電変換素子において、各光電変換部１１Ｇが、有機材料によって形成された光電変換層１１２を有する場合には、半導体層とは異なる特徴を持つ光電変換特性を実現することも可能となる。
　本変形例において、固体撮像装置１に設けられた複数のデータ出力線ＶＳＬが、各単位画素列において、光電変換部１１Ｇ，１１Ｂ，１１Ｒの波長選択性の種類ごとに複数本ずつ設けられていてもよい。例えば、図１２に示したように、固体撮像装置１に設けられた複数のデータ出力線ＶＳＬが、単位画素列ごとに、６本ずつ設けられていてもよい。ここで、６本は、積層数の２倍の数に相当し、光電変換部１１Ｇ，１１Ｂ，１１Ｒの波長選択性の種類ごとに２本ずつ設けたことを意味している。このようにした場合には、例えば、図１３に示したように、同時に読み出せる画素行を増やすことができる。従って、データを高速に読み出すことができる。
　また、本変形例において、例えば、図１４に示したように、複数の画素回路１２Ｇが２つの光電変換部１１Ｇごとに１つずつ設けられていてもよい。同様に、例えば、図１４に示したように、複数の画素回路１２Ｂが２つの光電変換部１１Ｂごとに１つずつ設けられていてもよい。同様に、例えば、図１４に示したように、複数の画素回路１２Ｒが２つの光電変換部１１Ｒごとに１つずつ設けられていてもよい。このようにした場合であっても、所定の単位画素列ごとに１本ずつデータ出力線を設けた場合と比べて、データを高速に読み出すことができる。
　また、本変形例において、例えば、図１５に示したように、固体撮像装置１に設けられた複数のデータ出力線ＶＳＬが、単位画素列ごとに、６本ずつ設けられていてもよい。ここで、６本は、積層数の２倍の数に相当し、光電変換部１１Ｇ，１１Ｂ，１１Ｒの波長選択性の種類ごとに２本ずつ設けたことを意味している。このようにした場合には、同時に読み出せる画素行を増やすことができる。従って、データを高速に読み出すことができる。
　また、本変形例において、例えば、図１６に示したように、複数の画素回路１２Ｇが１つの光電変換部１１Ｇごとに１つずつ設けられていてもよい。同様に、例えば、図１６に示したように、複数の画素回路１２Ｂが１つの光電変換部１１Ｂごとに１つずつ設けられていてもよい。同様に、例えば、図１６に示したように、複数の画素回路１２Ｒが１つの光電変換部１１Ｒごとに１つずつ設けられていてもよい。このようにした場合であっても、所定の単位画素列ごとに１本ずつデータ出力線を設けた場合と比べて、データを高速に読み出すことができる。
　また、本変形例において、例えば、図１７に示したように、固体撮像装置１に設けられた複数のデータ出力線ＶＳＬが、単位画素列ごとに、６本ずつ設けられていてもよい。ここで、６本は、積層数の２倍の数に相当し、光電変換部１１Ｇ，１１Ｂ，１１Ｒの波長選択性の種類ごとに２本ずつ設けたことを意味している。このようにした場合には、同時に読み出せる画素行を増やすことができる。従って、データを高速に読み出すことができる。
[[変形例Ｂ]]
　図１８は、上記実施の形態およびその変形例に係る固体撮像装置１における画素１１の断面構成の一変形例を表す。上記実施の形態およびその変形例では、各画素１１には、１つの光電変換素子１１０（光電変換部１１Ｇ）だけが設けられていた。しかし、例えば、図１８に示したように、各画素１１において、２つの光電変換素子１１０（光電変換部１１Ｇ）が設けられていてよい。この場合、各画素１１において、半導体基板１４０上の１つの光電変換素子が２つの光電変換素子１１０（光電変換部１１Ｇ）によって構成されているとも言える。各画素１１において、２つの光電変換素子１１０（光電変換部１１Ｇ）は、受光面と平行な同一の面内に配置されている。この場合、各画素１１に設けられた２つの光電変換素子１１０（光電変換部１１Ｇ）から得られる画素信号を用いて、ＡＦ（オートフォーカス）用の画像（位相差画像）を得ることが可能となる。
　図１９は、図１８の断面構成を備えた固体撮像装置１における画素およびその周辺の回路構成の一例を表す。本変形例では、複数の画素回路１２Ｇは、各画素１１に含まれる２つの光電変換部１１Ｇごとに１つずつ設けられている。さらに、複数の画素回路１２ＢＲは、所定の波長選択性を有する１つの光電変換部１１Ｂおよび１つの光電変換部１１Ｒごとに１つずつ設けられている。複数の画素回路１２ＢＲは、固体撮像装置１に設けられた複数の光電変換部１１Ｂ，１１Ｒを複数のグループに分けたときのグループごとに１つずつ設けられている。各グループに含まれる光電変換部１１Ｂの数は、各グループで共通である。同様に、各グループに含まれる光電変換部１１Ｒの数は、各グループで共通である。
　ここで、複数の駆動配線ＶＯＡは、画素列ごとに２本ずつ設けられている。各画素行において、一方の駆動配線ＶＯＡは、各画素１１の一方の光電変換部１１Ｇ（具体的には電極１１１）に接続され、他方の駆動配線ＶＯＡは、各画素１１の他方の光電変換部１１Ｇ（具体的には電極１１１）に接続されている。
　また、複数の光電変換部１１Ｂ，１１Ｒにおいて、グループは、１つのフローティングディフュージョンＦＤを共有する１つの光電変換部１１Ｂおよび１つの光電変換部１１Ｒごとに設定される。従って、１つのフローティングディフュージョンＦＤを共有する１つの光電変換部１１Ｂおよび１つの光電変換部１１Ｒによって１つのグループが形成される。
　本変形例では、固体撮像装置１に設けられた複数のデータ出力線ＶＳＬが、画素１１と対応関係にある単位画素列（つまり画素列）ごとに、２本ずつ設けられている。このとき、各画素列において、一方のデータ出力線ＶＳＬ（ＶＳＬ１）は各画素回路１２Ｇに接続され、他方のデータ出力線ＶＳＬ（ＶＳＬ２）は画素回路１２ＢＲに接続されている。各画素１１に含まれる２つの光電変換部１１Ｇと、光電変換部１１Ｂおよび光電変換部１１Ｒとは、画素領域１０の厚さ方向において互いに正対する位置に配置されている。
[読み出し動作]
　図２０は、図１９に記載の回路構成を備えた固体撮像装置１におけるデータ出力の一例を表す。
　垂直駆動回路２１は、上記実施の形態で言及した一連の読み出し動作によって、光電変換部１１Ｇ，１１Ｂ，１１Ｒからの電荷の読み出し動作を行う。垂直駆動回路２１は、例えば、図１９、図２０に示したように、第１アドレスの１つの光電変換部１１Ｇ（画素１１に含まれる２つの光電変換部１１Ｇのうちの一方）と、第２アドレス（またはグループＧｒｏｕｐ７）の１つの光電変換部１１Ｂとに対して、同時に読み出し動作を行う。これにより、第１アドレスの１つの光電変換部１１Ｂ（画素１１に含まれる２つの光電変換部１１Ｇのうちの一方）の電荷がデータ出力線ＶＳＬ１を介してカラム信号処理回路２２に読み出されると同時に、第２アドレスの１つの光電変換部１１Ｂの電荷がデータ出力線ＶＳＬ２を介してカラム信号処理回路２２に読み出される。
　次に、垂直駆動回路２１は、例えば、図１９、図２０に示したように、第１アドレスにおいて未読の１つの光電変換部１１Ｇ（画素１１に含まれる２つの光電変換部１１Ｇのうちの他方）と、第２アドレス（またはグループＧｒｏｕｐ７）の１つの光電変換部１１Ｒとに対して、同時に読み出し動作を行う。これにより、第１アドレスにおいて未読の１つの光電変換部１１Ｂ（画素１１に含まれる２つの光電変換部１１Ｇのうちの他方）の電荷がデータ出力線ＶＳＬ１を介してカラム信号処理回路２２に読み出されると同時に、第２アドレスの１つの光電変換部１１Ｒの電荷がデータ出力線ＶＳＬ２を介してカラム信号処理回路２２に読み出される。このようにして、第１アドレスおよび第２アドレスの各光電変換部からの読み出し動作が完了する。その後、垂直駆動回路２１は、同様の方法で繰り返し、各光電変換部からの読み出し動作を行う。このようにして、各光電変換部からの読み出し動作が完了する。
[効果]
　次に、本変形例に係る固体撮像装置１の効果について説明する。
　本変形例では、データ出力線ＶＳＬが画素列ごとに２本ずつ設けられており、各画素列において、一方のデータ出力線ＶＳＬ１は各画素回路１２Ｇに接続されており、他方のデータ出力線ＶＳＬ２は各画素回路１２ＢＲに接続されている。さらに、この固体撮像装置１では、各画素１１には、２つの光電変換部１１Ｇが設けられている。これにより、例えば、２つの光電変換部１１Ｇのデータを読み出している間に、他の光電変換部１１Ｂ，１１Ｒのデータを読み出すことができる。その結果、オートフォーカス用の位相差データを得るために別途、時間を設ける必要がない。従って、オートフォーカス用の位相差データを得るために別途、時間を設けた場合と比べて、高いデータ読み出し効率を実現することができる。
　また、本変形例では、複数の駆動配線ＶＯＡが、画素列ごとに２本ずつ設けられている。さらに、各画素列において、一方の駆動配線ＶＯＡは画素１１内の一方の光電変換部１１Ｇに接続され、他方の前駆動配線ＶＯＡは画素１１内の他方の光電変換部１１Ｇに接続されている。これにより、例えば、２つの光電変換部１１Ｇのデータを読み出している間に、他の光電変換部１１Ｂ，１１Ｒのデータを読み出すことができる。その結果、オートフォーカス用の位相差データを得るために別途、時間を設ける必要がない。従って、オートフォーカス用の位相差データを得るために別途、時間を設けた場合と比べて、高いデータ読み出し効率を実現することができる。
　また、本変形例において、各積層型光電変換素子において、各光電変換部１１Ｇが、有機材料によって形成された光電変換層１１２を有する場合には、半導体層とは異なる特徴を持つ光電変換特性を実現することも可能となる。
[[変形例Ｃ]]
　図２１、図２２は、上記変形例Ｂに係る固体撮像装置１における画素１１およびその周辺の回路構成の一変形例を表す。図２１には、「位相差検出モード」のときの接続態様が示されている。図２２には、「高速読み出しモード」のときの接続態様が示されている。上記変形例Ｂにおいて、ロジック回路２０は、複数のデータ出力線ＶＳＬのうち２本のいずれかと、カラム信号処理部２２Ａとの接続を切り替える切替スイッチＳＷを有していてもよい。スイッチＳＷは、例えば、データ出力線ＶＳＬ２，ＶＳＬ３およびデータ出力線ＶＳＬ２用のカラム信号処理部２２Ａに接続されている。
　このとき、スイッチＳＷは、システム制御回路２４による制御によって、データ出力線ＶＳＬ２，ＶＳＬ３のうちいずれかと、データ出力線ＶＳＬ２用のカラム信号処理部２２Ａとを電気的に接続する。システム制御回路２４は、「位相差検出モード」のときに、スイッチＳＷに対して、データ出力線ＶＳＬ２，ＶＳＬ３を交互に選択する制御信号を出力する。このとき、システム制御回路２４は、データ出力線ＶＳＬ３用のカラム信号処理部２２Ａへの給電をオフし、データ出力線ＶＳＬ２，ＶＳＬ３に出力された画素信号を、データ出力線ＶＳＬ２用のカラム信号処理部２２Ａに読み出させる。システム制御回路２４は、「高速読み出しモード」のときに、スイッチＳＷに対して、データ出力線ＶＳＬ２を選択する制御信号を出力する。このとき、システム制御回路２４は、データ出力線ＶＳＬ３用のカラム信号処理部２２Ａへの給電をオンする。
[読み出し動作]
　図２３は、図２１に記載の回路構成を備えた固体撮像装置１におけるデータ出力の一例を表す。図２３には、「位相差検出モード」のときのデータ出力の一例が示されている。
（位相差検出モード）
　垂直駆動回路２１は、上記実施の形態で言及した読み出し動作を組み合わせることによって、光電変換部１１Ｇ，１１Ｂ，１１Ｒからの電荷の読み出し動作を行う。垂直駆動回路２１は、例えば、図２１、図２３に示したように、第１アドレスの１つの光電変換部１１Ｇ（画素１１に含まれる２つの光電変換部１１Ｇのうちの一方）と、第１アドレスの１つの光電変換部１１Ｂとに対して、同時に読み出し動作を行う。このとき、システム制御回路２４は、スイッチＳＷに対して、データ出力線ＶＳＬ２を選択する制御信号を出力するとともに、データ出力線ＶＳＬ３用のカラム信号処理部２２Ａへの給電をオフする。これにより、第１アドレスの１つの光電変換部１１Ｂ（画素１１に含まれる２つの光電変換部１１Ｇのうちの一方）の電荷がデータ出力線ＶＳＬ１を介してカラム信号処理回路２２に読み出されると同時に、第１アドレスの１つの光電変換部１１Ｂの電荷がデータ出力線ＶＳＬ２を介してカラム信号処理回路２２に読み出される。
　次に、垂直駆動回路２１は、例えば、図２１、図２３に示したように、第１アドレスにおいて未読の１つの光電変換部１１Ｇ（画素１１に含まれる２つの光電変換部１１Ｇのうちの他方）と、第１アドレスの１つの光電変換部１１Ｒとに対して、同時に読み出し動作を行う。このとき、システム制御回路２４は、スイッチＳＷに対して、データ出力線ＶＳＬ３を選択する制御信号を出力するとともに、データ出力線ＶＳＬ３用のカラム信号処理部２２Ａへの給電をオフする。これにより、第１アドレスにおいて未読の１つの光電変換部１１Ｂ（画素１１に含まれる２つの光電変換部１１Ｇのうちの他方）の電荷がデータ出力線ＶＳＬ１を介してカラム信号処理回路２２に読み出されると同時に、第１アドレスの１つの光電変換部１１Ｒの電荷がデータ出力線ＶＳＬ３およびスイッチＳＷを介してカラム信号処理回路２２に読み出される。このようにして、第１アドレスの各光電変換部からの読み出し動作が完了する。その後、垂直駆動回路２１は、同様の方法で繰り返し、各光電変換部からの読み出し動作を行う。このようにして、各光電変換部からの読み出し動作が完了する。
　図２４は、図２１に記載の回路構成を備えた固体撮像装置１におけるデータ出力の一例を表す。図２４には、「高速読み出しモード」のときのデータ出力の一例が示されている。
（高速読み出しモード）
　垂直駆動回路２１は、上記実施の形態で言及した一連の読み出し動作によって、光電変換部１１Ｇ，１１Ｂ，１１Ｒからの電荷の読み出し動作を行う。垂直駆動回路２１は、例えば、図２２、図２４に示したように、第１アドレスの１つの光電変換部１１Ｇ（画素１１に含まれる２つの光電変換部１１Ｇのうちの一方）と、第１アドレスの１つの光電変換部１１Ｂおよび１つの光電変換部１１Ｒとに対して、同時に読み出し動作を行う。このとき、システム制御回路２４は、スイッチＳＷに対して、データ出力線ＶＳＬ２を選択する制御信号を出力するとともに、データ出力線ＶＳＬ３用のカラム信号処理部２２Ａへの給電をオンする。これにより、第１アドレスの１つの光電変換部１１Ｂ（画素１１に含まれる２つの光電変換部１１Ｇのうちの一方）の電荷がデータ出力線ＶＳＬ１を介してカラム信号処理回路２２に読み出され、第１アドレスの１つの光電変換部１１Ｂの電荷がデータ出力線ＶＳＬ２を介してカラム信号処理回路２２に読み出され、第１アドレスの１つの光電変換部１１Ｒの電荷がデータ出力線ＶＳＬ３を介してカラム信号処理回路２２に読み出される。その後、垂直駆動回路２１およびシステム制御回路２４は、同様の方法で繰り返し、各光電変換部に対して、同時に読み出し動作を行う。このようにして、各光電変換部からの読み出し動作が完了する。
[効果]
　次に、本変形例に係る固体撮像装置１の効果について説明する。
　本変形例では、複数のデータ出力線ＶＳＬのうち２本のいずれかと、カラム信号処理部２２Ａとの接続を切り替える切替スイッチＳＷが設けられている。これにより、カラム信号処理回路２２における電力消費を抑えつつ、オートフォーカス用の位相差データを、高いデータ読み出し効率で読み出すことができる。
[[変形例Ｄ]]
　図２５は、上記実施の形態およびその変形例に係る固体撮像装置１における画素１１の断面構成の一変形例を表す。上記実施の形態およびその変形例では、光電変換素子１２０が半導体基板１４０内に設けられていた。しかし、上記実施の形態およびその変形例において、光電変換素子１２０が半導体基板１４０の上方に設けられていてもよい。光電変換素子１２０は、例えば、図２５に示したように、光電変換素子１１０の上に設けられていてもよい。
　光電変換素子１１０，１２０，１３０の垂直方向における配置順は、光入射方向（オンチップレンズ１６０側）から光電変換素子１２０、光電変換素子１１０、光電変換素子１３０の順となっている。これは、より短い波長の光がより入射表面側において効率良く吸収されるからである。なお、光電変換素子１１０，１２０，１３０の垂直方向における配置順は、光入射方向（オンチップレンズ１６０側）から光電変換素子１１０、光電変換素子１２０、光電変換素子１３０の順となっていてもよい。
　本変形例では、光電変換素子１２０は、例えば、光電変換素子１１０上の絶縁層（保護層１１７、絶縁層１２５および保護層１２６）内に形成されており、例えば、電極１２１、光電変換層１２２および電極１２３を、半導体基板１４０側からこの順に積層して構成されている。
　光電変換素子１２０は、さらに、例えば、電極１２１と同一の層内に、電極１２１と離間して配置された電荷蓄積用電極１２４を有している。電荷蓄積用電極１２４は、絶縁層１２５を介して光電変換層１２２と対向して配置されている。電極１２１および電荷蓄積用電極１２４は、保護層１１７、絶縁層１２５によって覆われており、電極１２１は、絶縁層１２５の開口を介して光電変換層１２２に接している。電極１２３は、光電変換層１２２および絶縁層１２５の表面に接して形成されたベタ膜であり、例えば、隣接する画素１１の電極１２３と共通の層によって構成されている。
　光電変換素子１２０は、例えば、青色の光（４２５ｎｍ以上４９５ｎｍ以下の範囲内の波長域の光）を吸収する光電変換層１２２を有しており、青色の光に感度を有している。光電変換層１２２は、例えば、青色の光を吸収する有機材料によって構成されている。そのような有機材料としては、例えば、クマリン酸色素、トリス－８－ヒドリキシキノリアルミニウム（Ａｌｑ３）、メラシアニン系色素等が挙げられる。なお、光電変換層１２２は、有機材料とは異なる材料によって構成されていてもよい。保護層１１７、絶縁層１２５および保護層１２６は、例えば、ＳｉＯ2や、ＳｉＮ等によって構成されている。電極１２１，１２３は、例えば、透明導電材料によって構成されている。透明導電材料としては、例えば、ＩＴＯや、ＩＺＯ等が挙げられる。なお、光電変換層１２２は、有機材料に限定されるものではなく、例えば、無機材料によって構成されていてもよい。そのような無機材料としては、例えば、シリコン、セレン、アモルファスセレン、カルコパライト系化合物、ＩＩＩ－Ｖ族化合物、化合物半導体（例えば、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＳ等）を挙げることができる。光電変換層１２２は、上記無機材料からなる量子ドットによって構成されていてもよい。
　光電変換素子１２０は、例えば、半導体基板１４０に設けられたコンタクトホール１６２等を介して、半導体基板１４０の裏面に設けられた配線１６３に接続されている。配線１６３は、光電変換素子１２０の電極１２１と、光電変換素子１２０用の画素回路１２（例えば、画素回路１２内の増幅トランジスタのゲート電極１６４）とを電気的に接続している。
　本変形例では、光電変換素子１３０は、例えば、半導体基板１４０内に形成されたｎ型半導体領域１６１を光電変換層として有している。光電変換素子１３０は、例えば、赤色の光（６２０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の範囲内の波長域の光）を吸収するｎ型半導体領域１６１を有しており、赤色の光に感度を有している。光電変換素子１３０は、例えば、半導体基板１４０に設けられた転送トランジスタＴＲを介して、半導体基板１４０の裏面に設けられた配線に接続されている。この配線は、ｎ型半導体領域１６１と、光電変換素子１３０用の画素回路１２（例えば、画素回路１２内の増幅トランジスタのゲート電極１６５）とを電気的に接続している。
　半導体基板１４０は、ｎ型半導体領域１６１と半導体基板１４０の表面との間にｐ+層１４５を有している。半導体基板１４０は、半導体基板１４０の裏面近傍にｐ+層１４４を有している。半導体基板１４０の裏面には、絶縁膜１５４が設けられており、半導体基板１４０の表面には、ＨｆＯ2膜１５１および絶縁膜１５２が積層されている。ＨｆＯ2膜１５１は、負の固定電荷を有する膜であり、このような膜を設けることによって、暗電流の発生を抑制することができる。半導体基板１４０の裏面には、例えば、光電変換素子１１０，１２０，１３０と画素回路１２とを互いに電気的に接続する配線や、画素回路１２などを覆う絶縁層１５５が形成されている。
　次に、光電変換素子１２０（光電変換部１１Ｂ）からの電荷の読み出しについて説明する。
　垂直駆動回路２１は、電荷蓄積期間において、電極１２１に電位Ｖ11を印加し、電荷蓄積用電極１２４に電位Ｖ12が（Ｖ12＞Ｖ11）を印加する。このとき、光電変換層１２２に入射した光は光電変換層１２２において光電変換され、それによって生成した正孔は、電極１２３から駆動配線ＶＯＵを介して垂直駆動回路２１へと送出される。垂直駆動回路２１は、さらに、電極１２１に正の電位を印加し、電極１２３に負の電位を印加する。これにより、光電変換によって生成した電子は、電荷蓄積用電極１２４に引き付けられ、光電変換層１２２のうち電荷蓄積用電極１２４の近傍に止まる。即ち、光電変換層１２２に電荷が蓄積される。なお、Ｖ12＞Ｖ11であるが故に、光電変換層１２２の内部に生成した電子が、電極１２１に向かって移動することはない。光電変換の時間経過に伴い、光電変換層１２２のうち電荷蓄積用電極１２４の近傍の電位は、より負側の値となる。
　垂直駆動回路２１は、電荷蓄積期間の後期において、リセット動作を行う。これによって、フローティングディフュージョンＦＤの電位がリセットされ、フローティングディフュージョンＦＤの電位は電源線ＶＤＤの電位となる。
　垂直駆動回路２１は、リセット動作の完了後、電荷の読み出しを行う。即ち、垂直駆動回路２１は、電荷転送期間において、電極１２１に電位Ｖ21を印加し、電荷蓄積用電極１２４に電位Ｖ22（Ｖ22＞Ｖ21）を印加する。これにより、光電変換層１２２のうち電荷蓄積用電極１２４の近傍に止まっていた電子は、電極１２１、更には、フローティングディフュージョンＦＤへと読み出される。即ち、光電変換層１２２に蓄積された電荷がカラム信号処理回路２２に読み出される。このように、電荷蓄積、リセット動作、電荷転送といった一連の動作を行うことにより、光電変換素子１２０（光電変換部１１Ｂ）からの電荷の読み出しが完了する。
　本変形例では、２つの光電変換素子１２０，１３０が半導体基板１４０の上方に設けられている。このようにした場合であっても、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。
[[変形例Ｅ]]
　図２６は、上記実施の形態およびその変形例に係る固体撮像装置１における画素１１の断面構成の一変形例を表す。本変形例では、３つの光電変換素子１１０，１２０，１３０全てが、半導体基板１４０の上方に設けられている。つまり、本変形例にかかる固体撮像装置１は、上記変形例Ｄに係る固体撮像装置１において、光電変換素子１３０を半導体基板１４０の上方に設けた装置に相当する。
　光電変換素子１１０，１２０，１３０の垂直方向における配置順は、光入射方向（オンチップレンズ１６０側）から光電変換素子１２０、光電変換素子１１０、光電変換素子１３０の順となっている。これは、より短い波長の光がより入射表面側において効率良く吸収されるからである。なお、光電変換素子１１０，１２０，１３０の垂直方向における配置順は、光入射方向（オンチップレンズ１６０側）から光電変換素子１１０、光電変換素子１２０、光電変換素子１３０の順となっていてもよい。
　本変形例では、光電変換素子１３０は、例えば、半導体基板４０の表面と光電変換素子１１０との間の絶縁層（絶縁層１２７，１２８，１１５）内に形成されており、例えば、電極１３１、光電変換層１３２および電極１３３を、半導体基板１４０側からこの順に積層して構成されている。
　光電変換素子１３０は、さらに、例えば、電極１３１と同一の層内に、電極１３１と離間して配置された電荷蓄積用電極１３４を有している。電荷蓄積用電極１３４は、絶縁層１２８を介して光電変換層１３２と対向して配置されている。電極１３１および電荷蓄積用電極１３４は、絶縁層１２７，１２８によって覆われており、電極１３１は、絶縁層１２８の開口を介して光電変換層１３２に接している。電極１３３は、光電変換層１３２および絶縁層１２５の表面に接して形成されたベタ膜であり、例えば、隣接する画素１１の電極１３３と共通の層によって構成されている。
　光電変換素子１３０は、例えば、赤色の光（６２０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の範囲内の波長域の光）を吸収する光電変換層１３２を有しており、赤色の光に感度を有している。光電変換層１３２は、例えば、赤色の光を吸収する有機材料によって構成されている。そのような有機材料としては、例えば、フタロシアニン系色素、サブフタロシアニン系色素（サブフタロシアニン誘導体）色素等が挙げられる。なお、光電変換層１３２は、有機材料とは異なる材料によって構成されていてもよい。絶縁層１２７，１２８は、例えば、ＳｉＯ2や、ＳｉＮ等によって構成されている。電極１３，１３３は、例えば、透明導電材料によって構成されている。透明導電材料としては、例えば、ＩＴＯや、ＩＺＯ等が挙げられる。なお、光電変換層１３２は、有機材料に限定されるものではなく、例えば、無機材料によって構成されていてもよい。そのような無機材料としては、例えば、シリコン、セレン、アモルファスセレン、カルコパライト系化合物、ＩＩＩ－Ｖ族化合物、化合物半導体（例えば、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＳ等）を挙げることができる。光電変換層１３２は、上記無機材料からなる量子ドットによって構成されていてもよい。
　光電変換素子１３０は、例えば、半導体基板１４０に設けられたコンタクトホール１６６等を介して、半導体基板１４０の裏面に設けられた配線１６７に接続されている。配線１６７は、光電変換素子１３０の電極１３１と、光電変換素子１３０用の画素回路１２（例えば、画素回路１２内の増幅トランジスタのゲート電極１６８）とを電気的に接続している。
　次に、光電変換素子１３０（光電変換部１１Ｒ）からの電荷の読み出しについて説明する。
　垂直駆動回路２１は、電荷蓄積期間において、電極１３１に電位Ｖ11を印加し、電荷蓄積用電極１３４に電位Ｖ12が（Ｖ12＞Ｖ11）を印加する。このとき、光電変換層１３２に入射した光は光電変換層１３２において光電変換され、それによって生成した正孔は、電極１３３から駆動配線ＶＯＵを介して垂直駆動回路２１へと送出される。垂直駆動回路２１は、さらに、電極１３１に正の電位を印加し、電極１３３に負の電位を印加する。これにより、光電変換によって生成した電子は、電荷蓄積用電極１３４に引き付けられ、光電変換層１３２のうち電荷蓄積用電極１３４の近傍に止まる。即ち、光電変換層１３２に電荷が蓄積される。なお、Ｖ12＞Ｖ11であるが故に、光電変換層１３２の内部に生成した電子が、電極１３１に向かって移動することはない。光電変換の時間経過に伴い、光電変換層１３２のうち電荷蓄積用電極１３４の近傍の電位は、より負側の値となる。
　垂直駆動回路２１は、電荷蓄積期間の後期において、リセット動作を行う。これによって、フローティングディフュージョンＦＤの電位がリセットされ、フローティングディフュージョンＦＤの電位は電源線ＶＤＤの電位となる。
　垂直駆動回路２１は、リセット動作の完了後、電荷の読み出しを行う。即ち、垂直駆動回路２１は、電荷転送期間において、電極１３１に電位Ｖ21を印加し、電荷蓄積用電極１３４に電位Ｖ22（Ｖ22＞Ｖ21）を印加する。これにより、光電変換層１３２のうち電荷蓄積用電極１３４の近傍に止まっていた電子は、電極１３１、更には、フローティングディフュージョンＦＤへと読み出される。即ち、光電変換層１３２に蓄積された電荷がカラム信号処理回路２２に読み出される。このように、電荷蓄積、リセット動作、電荷転送といった一連の動作を行うことにより、光電変換部１１Ｒからの電荷の読み出しが完了する。
　本変形例では、３つの光電変換素子１１０，１２０，１３０全てが、半導体基板１４０の上方に設けられている。このようにした場合であっても、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。
＜３．第２の実施の形態＞
[構成]
　図２７は、本開示の第２の実施の形態に係る固体撮像装置２の概略構成の一例を表す。固体撮像装置２は、複数の画素３１が行列状に配置された画素領域３０を備えている。図２８は、画素３１の断面構成の一例を表す。図２９は、画素３１およびその周辺の回路構成の一例を表す。図２９には、「所定の単位画素列」における回路構成が示されている。「所定の単位画素列」とは、１つの画素回路１２が複数の画素３１を共有している場合、画素回路１２を共有する複数の画素３１のレイアウトがｍ画素行×２画素列（ｍは１以上の整数）となっているときには、「所定の単位画素列」は、２画素列を指している。同様に、画素回路１２を共有する複数の画素３１のレイアウトがｍ画素行×４画素列（ｍは１以上の整数）となっているときには、「所定の単位画素列」は、４画素列を指している。
　固体撮像装置２は、複数の画素回路１２と、複数の駆動配線ＶＯＡと、複数のデータ出力線ＶＳＬとを備えている。画素回路１２は、画素３１から出力された電荷に基づく画素信号を出力する。駆動配線ＶＯＡは、画素３１に蓄積された電荷の出力を制御する制御信号が印加される配線であり、例えば、行方向Ｄｒに延在している。データ出力線ＶＳＬは、各画素回路１２から出力された画素信号をロジック回路２０に出力する配線であり、例えば、列方向Ｄｃに延在している。
　固体撮像装置２は、画素信号を処理するロジック回路２０を備えている。ロジック回路２０は、例えば、垂直駆動回路２１、カラム信号処理回路２２、水平駆動回路２３およびシステム制御回路２４を有している。ロジック回路２０は、各画素３１から得られた画素信号に基づいて出力電圧を生成し、外部に出力する。
　垂直駆動回路２１は、例えば、複数の画素３１を所定の単位画素行ごとに順に選択する。「所定の単位画素行」とは、同一アドレスで画素選択可能な画素行を指している。例えば、複数の画素３１が１つの画素回路１２を共有する場合、画素回路１２を共有する複数の画素３１のレイアウトが２画素行×ｎ画素列（ｎは１以上の整数）となっているときには、「所定の単位画素行」は、２画素行を指している。同様に、画素回路１２を共有する複数の画素３１のレイアウトが４画素行×ｎ画素列（ｎは１以上の整数）となっているときには、「所定の単位画素行」は、４画素行を指している。
　カラム信号処理回路２２は、例えば、垂直駆動回路２１によって選択された行の各画素３１から出力される画素信号に対して、相関二重サンプリング処理を施す。カラム信号処理回路２２は、例えば、ＣＤＳ処理を施すことにより、画素信号の信号レベルを抽出し、各画素３１の受光量に応じた画素データを保持する。カラム信号処理回路２２は、例えば、データ出力線ＶＳＬごとにカラム信号処理部２２Ａを有している。
　画素領域１０に設けられた複数の画素３１には、複数の画素３１Ａと、複数の画素３１Ｂが含まれている。画素３１Ａは、互いに異なる波長選択性を有する２つの光電変換素子１１０，１２０がカラーフィルタ１７０（１７０Ｂ）を挟んで積層された積層型光電変換素子を有している。複数の画素３１Ｂは、互いに異なる波長選択性を有する２つの光電変換素子１１０，１３０がカラーフィルタ１７０（１７０Ｒ）を挟んで積層された積層型光電変換素子を有している。つまり、各画素３１において、各積層型光電変換素子は、カラーフィルタ１７０を有している。画素３１は、さらに、例えば、上記積層型光電変換素子と対向する箇所にオンチップレンズ１６０を有している。つまり、固体撮像装置２、オンチップレンズ１６０を画素３１ごとに備えている。
　光電変換素子１１０は、例えば、半導体基板１４０上の絶縁層（絶縁層１１５，１１６および保護層１１７）内に形成されている。光電変換素子１１０は、例えば、緑色の光（４９５ｎｍ以上５７０ｎｍ以下の範囲内の波長域の光）を吸収する光電変換層１１２を有しており、緑色の光に感度を有している。光電変換層１１２は、例えば、緑色の光を吸収する有機材料によって構成されている。そのような有機材料としては、例えば、ローダミン系色素、メラシアニン系色素、キナクリドン等が挙げられる。なお、光電変換層１１２は、有機材料とは異なる材料によって構成されていてもよい。
　光電変換素子１２０，１３０は，例えば、半導体基板１４０内に形成されている。光電変換素子１２０は、例えば、半導体基板１４０内に形成されたｎ型半導体領域１４６を光電変換層として有している。光電変換素子１２０は、例えば、青色の光を選択的に透過するカラーフィルタ１７０Ｂを介して入射した光を吸収するｎ型半導体領域１４６を有しており、カラーフィルタ１７０Ｂを透過した光を含む波長帯域に感度を有している。光電変換素子１２０は、例えば、半導体基板１４０に設けられた転送トランジスタＴＲを介して、半導体基板１４０の裏面に設けられた配線に接続されている。この配線は、ｎ型半導体領域１４６と、光電変換素子１２０用の画素回路１２とを電気的に接続している。なお、図２８には、光電変換素子１２０と電気的に接続された転送トランジスタＴＲのゲート電極１５８が例示されている。
　光電変換素子１３０は、例えば、半導体基板１４０内に形成されたｎ型半導体領域１４７を光電変換層として有している。光電変換素子１３０は、例えば、赤色の光を選択的に透過するカラーフィルタ１７０Ｒを介して入射した光を吸収するｎ型半導体領域１４７を有しており、カラーフィルタ１７０Ｒを透過した光を含む波長帯域に感度を有している。ｎ型半導体領域１４７は、ｎ型半導体領域１４６と共通の構成となっていてもよいし、ｎ型半導体領域１４６とは異なる構成となっていてもよい。光電変換素子１３０は、例えば、半導体基板１４０に設けられた転送トランジスタＴＲを介して、半導体基板１４０の裏面に設けられた配線に接続されている。この配線は、ｎ型半導体領域１４７と、光電変換素子１３０用の画素回路１２とを電気的に接続している。
　半導体基板１４０は、ｎ型半導体領域１４６，１４７と半導体基板１４０の表面との間にｐ+層１４５を有している。半導体基板１４０は、半導体基板１４０の裏面近傍にｐ+層１４４を有している。半導体基板１４０の裏面には、絶縁膜１５４が設けられており、半導体基板１４０の表面には、ＨｆＯ2膜１５１および絶縁膜１５２が積層されている半導体基板１４０の裏面には、例えば、光電変換素子１１０，１２０，１３０と画素回路１２とを互いに電気的に接続する配線や、画素回路１２などを覆う絶縁層１５５が形成されている。
　固体撮像装置１に設けられた複数の画素回路１２には、光電変換部１１Ｇに割り当てられた複数の画素回路１２Ｇと、光電変換部１１Ｂ，１１Ｒに割り当てられた複数の画素回路１２ＢＲとが含まれている。画素回路１２Ｇは、所定の波長選択性を有する光電変換部１１Ｇから出力された電荷に基づく画素信号を出力する。画素回路１２ＢＲは、所定の波長選択性を有する光電変換部１１Ｂ，１１Ｒから出力された電荷に基づく画素信号を出力する。
（光電変換部１１Ｇと画素回路１２Ｇとの関係）
　複数の画素回路１２Ｇは、共通する波長選択性を有する複数の光電変換部１１Ｇごとに１つずつ設けられている。複数の画素回路１２Ｇは、固体撮像装置２に設けられた複数の光電変換部１１Ｇを複数のグループに分けたときのグループごとに１つずつ設けられている。各グループに含まれる光電変換部１１Ｇの数は、各グループで共通である。
　ここで、複数の光電変換部１１Ｇにおいて、グループは、フローティングディフュージョンＦＤを共有する複数の光電変換部１１Ｇごとに設定される。例えば、４つの光電変換部１１Ｇが１つのフローティングディフュージョンＦＤを共有している場合には、フローティングディフュージョンＦＤを共有する４つの光電変換部１１Ｇによって１つのグループが形成される。
（光電変換部１１ＢＲと画素回路１２ＢＲとの関係）
　複数の画素回路１２ＢＲは、所定の波長選択性を有する複数の光電変換部１１Ｂ，１１Ｒごとに１つずつ設けられている。複数の画素回路１２ＢＲは、固体撮像装置２に設けられた複数の光電変換部１１Ｂ，１１Ｒを複数のグループに分けたときのグループごとに１つずつ設けられている。各グループに含まれる光電変換部１１Ｂの数は、各グループで共通である。同様に、各グループに含まれる光電変換部１１Ｒの数は、各グループで共通である。
　ここで、複数の光電変換部１１Ｂ，１１Ｒにおいて、グループは、１つのフローティングディフュージョンＦＤを共有する複数の光電変換部１１Ｂ，１１Ｒごとに設定される。例えば、２つの光電変換部１１Ｂおよび２つの光電変換部１１Ｒが、１つのフローティングディフュージョンＦＤを共有している場合には、その１つのフローティングディフュージョンＦＤを共有する２つの光電変換部１１Ｂおよび２つの光電変換部１１Ｒによって１つのグループが形成される。このとき、複数の光電変換部１１Ｂ，１１Ｒは、各単位画素列において、単位画素列と平行な方向において、互い違いに配置されている。
　複数のデータ出力線ＶＳＬは、単位画素列ごとに、積層型光電変換素子における光電変換素子１１０，１２０または光電変換素子１１０，１３０の積層数の整数倍の数だけ設けられている。本実施の形態では、例えば、図２９に示したように、固体撮像装置２に設けられた複数のデータ出力線ＶＳＬが、単位画素列ごとに、２本ずつ（つまり、積層数と同じ数だけ）設けられている。各単位画素列において、一方のデータ出力線ＶＳＬ（ＶＳＬ１）は画素回路１２Ｇに接続され、他方のデータ出力線ＶＳＬ（ＶＳＬ２）は画素回路１２ＢＲに接続されている。
　所定のグループに属する複数の光電変換部１１Ｇと、所定のグループに属する複数の光電変換部１１Ｂ，１１Ｒとは、画素領域１０の厚さ方向において互いに正対する位置に配置されていてもよいし、画素領域１０の厚さ方向において互いに正対する位置から１画素行分もしくは１画素列分だけずれた位置に配置されていてもよい。
[読み出し動作]
　図３０は、図２９に記載の回路構成を備えた固体撮像装置２におけるデータ出力の一例を表す。
　垂直駆動回路２１は、上記第１の実施の形態で言及した読み出し動作を組み合わせることによって、光電変換部１１Ｇ，１１Ｂ，１１Ｒからの電荷の読み出し動作を行う。垂直駆動回路２１は、例えば、図２９、図３０に示したように、第１アドレスの４つの光電変換部１１Ｒと、第１アドレスの２つの光電変換部１１Ｒおよび２つの光電変換部１１Ｂとに対して、順次、読み出し動作を行う。これにより、第１アドレスの４つの光電変換部１１Ｒ、２つの光電変換部１１Ｒおよび２つの光電変換部１１Ｂの電荷がデータ出力線ＶＳＬ１を介してカラム信号処理回路２２に順次、読み出される。その後、垂直駆動回路２１は、同様の方法で繰り返し、同一アドレスの４つの光電変換部１１Ｒ、２つの光電変換部１１Ｒおよび２つの光電変換部１１Ｂに対して、順次、読み出し動作を行う。このようにして、各光電変換部からの読み出し動作が完了する。
　＜４．第２の実施の形態の変形例＞
[変形例Ｆ]
　上記第２の実施の形態において、例えば、図３１に示したように、固体撮像装置２に設けられた複数のデータ出力線ＶＳＬが、単位画素列ごとに、４本ずつ（つまり、積層数の２倍の数だけ）設けられていてもよい。このようにした場合には、例えば、図３２に示したように、同時に読み出せる画素行を増やすことができる。従って、データを高速に読み出すことができる。
　＜５．適用例＞
　図３３は、上記実施の形態およびその変形例に係る固体撮像装置１を備えた撮像システム３の概略構成の一例を表したものである。撮像システム３は、例えば、光学系２１０と、固体撮像装置１と、信号処理回路２２０と、表示部２３０とを備えている。
　光学系２１０は、被写体からの像光（入射光）を固体撮像装置１の撮像面上に結像させる。固体撮像装置１は、固体撮像装置１から入射された像光（入射光）を受光し、受光した像光（入射光）に応じた画素信号を信号処理回路２２０に出力する。信号処理回路２２０は、固体撮像装置１から入力された画像信号を処理して、映像データを生成する。信号処理回路２２０は、さらに、生成した映像データに対応する映像信号を生成し、表示部２３０に出力する。表示部２３０は、信号処理回路２２０から入力された映像信号に基づく映像を表示する。
　本適用例では、上記実施の形態およびその変形例に係る固体撮像装置１が撮像システム３に適用される。これにより、固体撮像装置１を小型化もしくは高精細化することができるので、小型もしくは高精細な撮像システム３を提供することができる。
　＜６．応用例＞
[応用例１]
　本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
　図３４は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
　車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図３４に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２０５３が図示されている。
　駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
　ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
　車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
　撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であってもよいし、赤外線等の非可視光であってもよい。
　車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
　マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｄｒｉｖｅｒ　Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
　音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図３４の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
　図３５は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
　図３５では、車両１２１００は、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。
　撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２，１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。撮像部１２１０１及び１２１０５で取得される前方の画像は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
　なお、図３５には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
　以上、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、撮像部１２０３１に適用され得る。具体的には、上記実施の形態およびその変形例に係る固体撮像装置１は、撮像部１２０３１に適用することができる。撮像部１２０３１に本開示に係る技術を適用することにより、ノイズの少ない高精細な撮影画像を得ることができるので、移動体制御システムにおいて撮影画像を利用した高精度な制御を行うことができる。
[応用例２]
　図３６は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
　図３６では、術者（医師）１１１３１が、内視鏡手術システム１１０００を用いて、患者ベッド１１１３３上の患者１１１３２に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム１１０００は、内視鏡１１１００と、気腹チューブ１１１１１やエネルギー処置具１１１１２等の、その他の術具１１１１０と、内視鏡１１１００を支持する支持アーム装置１１１２０と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート１１２００と、から構成される。
　内視鏡１１１００は、先端から所定の長さの領域が患者１１１３２の体腔内に挿入される鏡筒１１１０１と、鏡筒１１１０１の基端に接続されるカメラヘッド１１１０２と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒１１１０１を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡１１１００を図示しているが、内視鏡１１１００は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
　鏡筒１１１０１の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡１１１００には光源装置１１２０３が接続されており、当該光源装置１１２０３によって生成された光が、鏡筒１１１０１の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者１１１３２の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡１１１００は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
　カメラヘッド１１１０２の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ：　Ｃａｍｅｒａ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）１１２０１に送信される。
　ＣＣＵ１１２０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等によって構成され、内視鏡１１１００及び表示装置１１２０２の動作を統括的に制御する。さらに、ＣＣＵ１１２０１は、カメラヘッド１１１０２から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。
　表示装置１１２０２は、ＣＣＵ１１２０１からの制御により、当該ＣＣＵ１１２０１によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。
　光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡１１１００に供給する。
　入力装置１１２０４は、内視鏡手術システム１１０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置１１２０４を介して、内視鏡手術システム１１０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡１１１００による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示等を入力する。
　処置具制御装置１１２０５は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具１１１１２の駆動を制御する。気腹装置１１２０６は、内視鏡１１１００による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者１１１３２の体腔を膨らめるために、気腹チューブ１１１１１を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ１１２０７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ１１２０８は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
　なお、内視鏡１１１００に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置１１２０３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
　また、光源装置１１２０３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
　また、光源装置１１２０３は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Ｎａｒｒｏｗ　Ｂａｎｄ　Ｉｍａｇｉｎｇ）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ＩＣＧ）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置１１２０３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。
　図３７は、図３６に示すカメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１の機能構成の一例を示すブロック図である。
　カメラヘッド１１１０２は、レンズユニット１１４０１と、撮像部１１４０２と、駆動部１１４０３と、通信部１１４０４と、カメラヘッド制御部１１４０５と、を有する。ＣＣＵ１１２０１は、通信部１１４１１と、画像処理部１１４１２と、制御部１１４１３と、を有する。カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１とは、伝送ケーブル１１４００によって互いに通信可能に接続されている。
　レンズユニット１１４０１は、鏡筒１１１０１との接続部に設けられる光学系である。鏡筒１１１０１の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド１１１０２まで導光され、当該レンズユニット１１４０１に入射する。レンズユニット１１４０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。
　撮像部１１４０２は、撮像素子で構成される。撮像部１１４０２を構成する撮像素子は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。
　また、撮像部１１４０２は、必ずしもカメラヘッド１１１０２に設けられなくてもよい。例えば、撮像部１１４０２は、鏡筒１１１０１の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
　駆動部１１４０３は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部１１４０５からの制御により、レンズユニット１１４０１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部１１４０２による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
　通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４０４は、撮像部１１４０２から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル１１４００を介してＣＣＵ１１２０１に送信する。
　また、通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１から、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部１１４０５に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。
　なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ１１２０１の制御部１１４１３によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるＡＥ（Ａｕｔｏ　Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）機能、ＡＦ（Ａｕｔｏ　Ｆｏｃｕｓ）機能及びＡＷＢ（Ａｕｔｏ　Ｗｈｉｔｅ　Ｂａｌａｎｃｅ）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。
　カメラヘッド制御部１１４０５は、通信部１１４０４を介して受信したＣＣＵ１１２０１からの制御信号に基づいて、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御する。
　通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２から、伝送ケーブル１１４００を介して送信される画像信号を受信する。
　また、通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２に対して、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。
　画像処理部１１４１２は、カメラヘッド１１１０２から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。
　制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部１１４１３は、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を生成する。
　また、制御部１１４１３は、画像処理部１１４１２によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置１１２０２に表示させる。この際、制御部１１４１３は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部１１４１３は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具１１１１２の使用時のミスト等を認識することができる。制御部１１４１３は、表示装置１１２０２に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者１１１３１に提示されることにより、術者１１１３１の負担を軽減することや、術者１１１３１が確実に手術を進めることが可能になる。
　カメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１を接続する伝送ケーブル１１４００は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
　ここで、図示する例では、伝送ケーブル１１４００を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１との間の通信は無線で行われてもよい。
　以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、内視鏡１１１００のカメラヘッド１１１０２に設けられた撮像部１１４０２に好適に適用され得る。撮像部１１４０２に本開示に係る技術を適用することにより、ノイズの少ない高精細な撮影画像を得ることができるので、高画質な内視鏡１１１００を提供することができる。
　以上、実施の形態およびその変形例、適用例ならびに応用例を挙げて本開示を説明したが、本開示は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。なお、本明細書中に記載された効果は、あくまで例示である。本開示の効果は、本明細書中に記載された効果に限定されるものではない。本開示が、本明細書中に記載された効果以外の効果を持っていてもよい。
　また、本開示は、以下のような構成を取ることも可能である。
（１）
　互いに異なる波長選択性を有する複数の光電変換素子が積層された積層型光電変換素子を画素ごとに備えるとともに、前記光電変換素子から出力された電荷に基づく画素信号が出力される複数のデータ出力線を備え、
　複数の前記データ出力線は、所定の単位画素列ごとに、前記積層型光電変換素子における前記光電変換素子の積層数の整数倍の数だけ設けられている
　固体撮像装置。
（２）
　前記光電変換素子から出力された電荷に基づく画素信号を前記データ出力線に出力する画素回路を、共通する波長選択性を有する複数の前記光電変換素子ごとに更に備え、
　複数の前記データ出力線は、各前記単位画素列において、前記光電変換素子の波長選択性の種類ごとに１本ずつもしくは複数本ずつ設けられている
　（１）に記載の固体撮像装置。
（３）
　前記光電変換素子から出力された電荷に基づく画素信号を前記データ出力線に出力する画素回路を、前記光電変換素子ごとに更に備え、
　複数の前記データ出力線は、各前記単位画素列において、前記光電変換素子の波長選択性の種類ごとに１本ずつもしくは複数本ずつ設けられている
　（１）に記載の固体撮像装置。
（４）
　前記データ出力線ごとにカラム処理回路を更に備えた
　（１）ないし（３）のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
（５）
　複数の前記データ出力線のうち２本のいずれかと、前記カラム処理回路との接続を切り替える切替スイッチを更に備えた
　（１）ないし（４）のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
（６）
　各前記積層型光電変換素子は、カラーフィルタを有する
　（１）ないし（３）のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
（７）
　各前記積層型光電変換素子において、複数の前記光電変換素子のうち少なくとも１つの素子が、有機材料によって形成された光電変換層を有する
　（１）ないし（６）のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
（８）
　互いに異なる波長選択性を有する複数の光電変換素子が積層された積層型光電変換素子を画素ごとに備えるとともに、複数の前記光電変換素子のうち、所定の波長選択性を有する第１光電変換素子から出力された電荷に基づく画素信号を出力する第１画素回路を、複数の前記光電変換素子に含まれる複数の前記第１光電変換素子を複数のグループに分けたときの前記グループごとに備え、さらに、前記光電変換素子に蓄積された電荷の出力を制御する制御信号が印加される複数の駆動配線を備え、
　各前記駆動配線は、前記第１画素回路の共有と対応関係にある各単位画素列において、共有する前記第１画素回路が互いに異なる、第１グループに属する複数の前記第１光電変換素子および第２グループに属する複数の前記第１光電変換素子に着目したときに、前記第１グループに属する前記第１光電変換素子と、前記第２グループに属する前記第１光電変換素子とに接続されている
　固体撮像装置。
（９）
　前記画素信号が出力されるデータ出力線を、前記単位画素列ごとに２本ずつ更に備え、
　各前記単位画素列において、一方の前記データ出力線は前記第１グループに対応する前記第１画素回路に接続され、他方の前記データ出力線は前記第２グループに対応する前記第１画素回路に接続されている
　（８）に記載の固体撮像装置。
（１０）
　各前記駆動配線が接続される、前記第１グループに属する前記第１光電変換素子と、前記第２グループに属する前記第１光電変換素子とは、前記単位画素列と平行な方向において、互い違いに配置されている
　（９）に記載の固体撮像装置。
（１１）
　複数の前記光電変換素子のうち、前記第１光電変換素子以外の第２光電変換素子から出力された電荷に基づく画素信号を出力する第２画素回路を、複数の前記光電変換素子に含まれる複数の前記第２光電変換素子を複数のグループに分けたときの前記グループごとに更に備え、
　前記第１画素回路の共有と対応関係にある各単位画素列において、共有する前記第２画素回路が互いに異なる、第３グループに属する複数の前記第２光電変換素子および第４グループに属する複数の前記第２光電変換素子に着目したときに、一方の前記データ出力線は前記第３グループに属する各前記第２光電変換素子に接続され、他方の前記データ出力線は前記第４グループに属する各前記第２光電変換素子に接続されている
　（９）または（１０）に記載の固体撮像装置。
（１２）
　前記第３グループおよび前記第４グループのそれぞれにおいて、複数の前記第２光電変換素子には、互いに異なる波長選択性を有する複数の前記光電変換素子が含まれている
　（１１）に記載の固体撮像装置。
（１３）
　各前記積層型光電変換素子において、複数の前記光電変換素子のうち少なくとも１つの素子が、有機材料によって形成された光電変換層を有する
　（８）ないし（１２）のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
（１４）
　互いに異なる波長選択性を有する複数の光電変換素子が積層された積層型光電変換素子を画素ごとに備えるとともに、複数の前記光電変換素子のうち、所定の波長選択性を有する第１光電変換素子から出力された電荷に基づく画素信号を出力する第１画素回路を、前記第１光電変換素子ごとに備え、複数の前記光電変換素子のうち、前記第１光電変換素子以外の第２光電変換素子から出力された電荷に基づく画素信号を出力する第２画素回路を、複数の前記光電変換素子に含まれる複数の前記第２光電変換素子を複数のグループに分けたときの前記グループごとに備え、さらに、前記画素信号が出力されるデータ出力線を画素列ごとに２本ずつ備え、
　各前記画素列において、一方の前記データ出力線は各前記第１画素回路に接続されており、他方の前記データ出力線は各前記第２画素回路に接続されており、
　各第１光電変換素子は、２つの光電変換部によって構成されている
　固体撮像装置。
（１５）
　前記光電変換部に蓄積された電荷の出力を制御する制御信号が印加される駆動配線を、前記画素列ごとに２本ずつ更に備え、
　各画素行において、一方の前記駆動配線は一方の前記光電変換部に接続され、他方の前記駆動配線は他方の前記光電変換部に接続されている
　（１４）に記載の固体撮像装置。
（１６）
　各前記積層型光電変換素子において、複数の前記光電変換素子のうち少なくとも１つの素子が、有機材料によって形成された光電変換層を有する
　（１４）または（１５）に記載の固体撮像装置。
　本開示の第１の実施の形態に係る固体撮像装置によれば、複数のデータ出力線を、所定の単位画素列ごとに、積層型光電変換素子における光電変換素子の積層数の整数倍の数だけ設けるようにしたので、データの高速読み出しの観点で、画素とデータ出力線との接続が適切な固体撮像装置を実現することができる。
　本開示の第２の実施の形態に係る固体撮像装置によれば、各駆動配線を、各単位画素列において、第１グループに属する第１光電変換素子と、第２グループに属する第１光電変換素子とに接続するようにしたので、開口率の観点で、画素と駆動配線との接続が適切な固体撮像装置を実現することができる。
　本開示の第３の実施の形態に係る固体撮像装置によれば、データ読み出し効率の観点で、画素とデータ出力線との接続が適切な固体撮像装置を実現することができる。
　なお、本技術の効果は、ここに記載された効果に必ずしも限定されず、本明細書中に記載されたいずれの効果であってもよい。
　本出願は、日本国特許庁において２０１８年７月３１日に出願された日本特許出願番号第２０１８－１４４０６５号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
　当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (16)

  1. 　互いに異なる波長選択性を有する複数の光電変換素子が積層された積層型光電変換素子を画素ごとに備えるとともに、前記光電変換素子から出力された電荷に基づく画素信号が出力される複数のデータ出力線を備え、
    　複数の前記データ出力線は、所定の単位画素列ごとに、前記積層型光電変換素子における前記光電変換素子の積層数の整数倍の数だけ設けられている
    　固体撮像装置。
  2. 　前記光電変換素子から出力された電荷に基づく画素信号を前記データ出力線に出力する画素回路を、共通する波長選択性を有する複数の前記光電変換素子ごとに更に備え、
    　複数の前記データ出力線は、各前記単位画素列において、前記光電変換素子の波長選択性の種類ごとに１本ずつもしくは複数本ずつ設けられている
    　請求項１に記載の固体撮像装置。
  3. 　前記光電変換素子から出力された電荷に基づく画素信号を前記データ出力線に出力する画素回路を、前記光電変換素子ごとに更に備え、
    　複数の前記データ出力線は、各前記単位画素列において、前記光電変換素子の波長選択性の種類ごとに１本ずつもしくは複数本ずつ設けられている
    　請求項１に記載の固体撮像装置。
  4. 　前記データ出力線ごとにカラム処理回路を更に備えた
    　請求項１に記載の固体撮像装置。
  5. 　複数の前記データ出力線のうち２本のいずれかと、前記カラム処理回路との接続を切り替える切替スイッチを更に備えた
    　請求項１に記載の固体撮像装置。
  6. 　各前記積層型光電変換素子は、カラーフィルタを有する
    　請求項１に記載の固体撮像装置。
  7. 　各前記積層型光電変換素子において、複数の前記光電変換素子のうち少なくとも１つの素子が、有機材料によって形成された光電変換層を有する
    　請求項１に記載の固体撮像装置。
  8. 　互いに異なる波長選択性を有する複数の光電変換素子が積層された積層型光電変換素子を画素ごとに備えるとともに、複数の前記光電変換素子のうち、所定の波長選択性を有する第１光電変換素子から出力された電荷に基づく画素信号を出力する第１画素回路を、複数の前記光電変換素子に含まれる複数の前記第１光電変換素子を複数のグループに分けたときの前記グループごとに備え、さらに、前記光電変換素子に蓄積された電荷の出力を制御する制御信号が印加される複数の駆動配線を備え、
    　各前記駆動配線は、前記第１画素回路の共有と対応関係にある各単位画素列において、共有する前記第１画素回路が互いに異なる、第１グループに属する複数の前記第１光電変換素子および第２グループに属する複数の前記第１光電変換素子に着目したときに、前記第１グループに属する前記第１光電変換素子と、前記第２グループに属する前記第１光電変換素子とに接続されている
    　固体撮像装置。
  9. 　前記画素信号が出力されるデータ出力線を、前記単位画素列ごとに２本ずつ更に備え、
    　各前記単位画素列において、一方の前記データ出力線は前記第１グループに対応する前
    記第１画素回路に接続され、他方の前記データ出力線は前記第２グループに対応する前記第１画素回路に接続されている
    　請求項８に記載の固体撮像装置。
  10. 　各前記駆動配線が接続される、前記第１グループに属する前記第１光電変換素子と、前記第２グループに属する前記第１光電変換素子とは、前記単位画素列と平行な方向において、互い違いに配置されている
    　請求項８に記載の固体撮像装置。
  11. 　複数の前記光電変換素子のうち、前記第１光電変換素子以外の第２光電変換素子から出力された電荷に基づく画素信号を出力する第２画素回路を、複数の前記光電変換素子に含まれる複数の前記第２光電変換素子を複数のグループに分けたときの前記グループごとに更に備え、
    　前記第１画素回路の共有と対応関係にある各単位画素列において、共有する前記第２画素回路が互いに異なる、第３グループに属する複数の前記第２光電変換素子および第４グループに属する複数の前記第２光電変換素子に着目したときに、一方の前記データ出力線は前記第３グループに属する各前記第２光電変換素子に接続され、他方の前記データ出力線は前記第４グループに属する各前記第２光電変換素子に接続されている
    　請求項９に記載の固体撮像装置。
  12. 　前記第３グループおよび前記第４グループのそれぞれにおいて、複数の前記第２光電変換素子には、互いに異なる波長選択性を有する複数の前記光電変換素子が含まれている
    　請求項１１に記載の固体撮像装置。
  13. 　各前記積層型光電変換素子において、複数の前記光電変換素子のうち少なくとも１つの素子が、有機材料によって形成された光電変換層を有する
    　請求項８に記載の固体撮像装置。
  14. 　互いに異なる波長選択性を有する複数の光電変換素子が積層された積層型光電変換素子を画素ごとに備えるとともに、複数の前記光電変換素子のうち、所定の波長選択性を有する第１光電変換素子から出力された電荷に基づく画素信号を出力する第１画素回路を、前記第１光電変換素子ごとに備え、複数の前記光電変換素子のうち、前記第１光電変換素子以外の第２光電変換素子から出力された電荷に基づく画素信号を出力する第２画素回路を、複数の前記光電変換素子に含まれる複数の前記第２光電変換素子を複数のグループに分けたときの前記グループごとに備え、さらに、前記画素信号が出力されるデータ出力線を画素列ごとに２本ずつ備え、
    　各前記画素列において、一方の前記データ出力線は各前記第１画素回路に接続されており、他方の前記データ出力線は各前記第２画素回路に接続されており、
    　各第１光電変換素子は、２つの光電変換部によって構成されている
    　固体撮像装置。
  15. 　前記光電変換部に蓄積された電荷の出力を制御する制御信号が印加される駆動配線を、前記画素列ごとに２本ずつ更に備え、
    　各画素行において、一方の前記駆動配線は一方の前記光電変換部に接続され、他方の前記駆動配線は他方の前記光電変換部に接続されている
    　請求項１４に記載の固体撮像装置。
  16. 　各前記積層型光電変換素子において、複数の前記光電変換素子のうち少なくとも１つの素子が、有機材料によって形成された光電変換層を有する
    　請求項１４に記載の固体撮像装置。
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