[发明专利]固体摄像装置用信号处理装置以及固体摄像装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种固体摄像装置用信号处理装置以及固体摄像装置。

背景技术

以往，已知如以CMOS(complementary metal─oxide semiconductor：互补金属氧化物半导体)图像传感器为代表的、将光电变换元件蓄积的信号电荷在像素内变换为信号电压之后输出到信号线的放大型固体摄像装置(例如参照专利文献1。)。在该固体摄像装置中，全部的垂直信号线具备两个电容元件，该两个电容元件用于从像素内的电荷电压变换元件输出将像素内的电荷电压变换元件复位时所产生的电压(以下称为噪声电压。)、以及在该噪声电压上叠加了通过光电变换所产生的信号电荷的电压(以下称为信号噪声和电压。)而分别保持它们。

而且，该固体摄像装置为如下结构：在将来自通过垂直移位寄存器选择的行的全部的像素的噪声电压以及信号噪声和电压保持在电容元件之后，从通过水平移位寄存器选择的列所具备的两个电容元件输出噪声电压以及信号噪声和电压，通过计算这些电压的差来进行噪声消除。

专利文献1：日本特开2000─4399号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，专利文献1的固体摄像装置存在如下问题：在CMOS图像传感器的芯片上设置数量为垂直信号线条数两倍的电容元件，因此电容元件部的面积比率相对于像素阵列变大。

本发明是鉴于上述的事情而完成的，目的在于提供一种能够维持抗噪性高的信号并且减少芯片上的电容元件的数量而缩小芯片大小的固体摄像装置用信号处理装置以及固体摄像装置。

用于解决问题的方案

为了达成上述目的，本发明提供以下的方法。

本发明的一个方式提供一种固体摄像装置用信号处理装置，其与像素阵列部相连接，在该像素阵列部中多个像素组分别共用连接的多个第一传输线中的各个第一传输线经由第一开关并联连接在第二传输线，并经由该第二传输线将噪声信号以及信号噪声和信号以每次输出单位读出数地轮流地输出，其中，上述像素组是由二维排列的多个单位像素内的一个以上的上述单位像素构成的，该单位像素包含对入射光进行光电变换的光电变换元件和对光电变换后的信号电荷进行电压变换的电荷电压变换元件，能够将上述电荷电压变换元件复位时所产生的上述噪声信号以及在该噪声信号上叠加通过光电变换所产生的信号的上述信号噪声和信号分开输出，该固体摄像装置用信号处理装置具备：电容元件，其并联连接到上述第二传输线，比单位读出数多；第二开关，其设置在各该电容元件与上述第二传输线之间；第三开关，其选择性地同时输出保持在各该电容元件内的两个该电容元件中的信号；以及控制部，其控制上述第二开关以及上述第三开关，在由上述单位读出数个的上述像素组构成的被指定的读出组中，该控制部进行第一步骤以及第二步骤，其中，在上述第一步骤中，通过控制上述第二开关将从上述像素组内的一个上述单位像素输出到上述第二传输线的噪声信号传输到一个上述电容元件进行保持，切换上述像素组以及上述电容元件来重复实施该动作单位读出数次；在上述第二步骤中，控制第二开关来将从上述像素组内的一个上述单位像素输出到上述第二传输线的信号噪声和信号传输到其它的一个上述电容元件进行保持，之后控制上述第三开关使从同一上述单位像素输出并保持在不同上述电容元件中的一个噪声信号以及一个信号噪声和信号同时输出，切换上述像素组以及上述电容元件来实施该动作单位读出数次。

根据本方式，对于通过将全部的单位像素的电荷电压变换元件进行复位所产生的噪声信号，控制部通过在第一步骤中控制单位像素以及第一开关，指定的读出组内的单位读出数个噪声信号经由第一传输线逐个地读出到第二传输线，通过第二开关的操作从第二传输线逐个地传输到电容元件进行保持。电容元件准备得比单位读出数多，因此单位读出数个的噪声信号全部传输到电容元件进行保持后还剩下没有保持噪声信号的一个以上的电容元件。

在该状态下，控制部通过在第二步骤中控制单位像素以及第一开关来从某个单位像素经由第一传输线将信号噪声和信号读出到第二传输线，通过第二开关的操作从第二传输线传输到剩下的电容元件进行保持。这之后，控制部通过操作第三开关来输出保持在电容元件的信号噪声和信号以及与输出了该信号噪声和信号的单位像素相对应而保持在其它的电容元件的噪声信号。而且，通过重复它来输出单位读出数个的信号噪声和信号以及噪声信号，因此通过在其后级从信号噪声和信号减去噪声信号能够获得S/N比高的信号。