[发明专利]固体摄像装置

说明书

技术领域

本发明涉及固体摄像装置。

背景技术

以往，公知有以CMOS(complementary metal-oxide semiconductor：互补金属氧化物半导体)图像传感器为代表的放大型固体摄像装置，其在像素内将光电转换元件蓄积的信号电荷转换为信号电压之后输出到信号线(例如，参照专利文献1。)。该固体摄像装置在所有的垂直信号线上具备两个电容元件，在该固体摄像装置中，从像素内的电荷电压转换元件输出对像素内的电荷电压转换元件进行复位时所产生的电压(以下，称作噪声电压。)和将通过光电转换而产生的信号电荷加在该噪声电压上而得到的电压(以下，称作信号噪声和电压。)，并分别保持在所述两个电容元件中。

而且，该固体摄像装置构成为将来自垂直移位寄存器所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中后，从水平移位寄存器所选择的列所具备的两个电容元件中输出噪声电压以及信号噪声和电压，通过CDS电路计算这些电压的差值，由此进行噪声去除。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-4399号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，以往的固体摄像装置如果为了小型化而去除列所具备的电容元件，则为了通过CDS电路进行噪声去除，需要在进行一行的噪声信号的读出后进行信号噪声和信号的读出，在读出期间中像素输出发生变动的情况下，不能去除噪声。尤其随着像素数增加该情况愈发明显。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种即使在读出期间中像素输出发生变动也能够输出抗噪性高的信号的固体摄像装置。

用于解决问题的手段

为达成上述目的，本发明提供以下手段。

本发明的一个方式提供一种固体摄像装置，其具有：呈二维排列的多个单位像素，它们包含对入射光进行光电转换的光电转换元件；电荷转换元件和两个输出端子，它们按照多个像素组的每个像素组设置，其中，所述像素组包含一个以上的该单位像素，所述电荷转换元件将在该像素组内的各所述单位像素的所述光电转换元件中进行了光电转换后的信号电荷转换为电压或电流，所述两个输出端子能够单独输出在对该电荷转换元件进行复位时所产生的噪声信号以及将通过光电转换所产生的信号加在该噪声信号上而得到的信号噪声和信号；多条第1传输线，多个所述像素组的一个所述输出端子共同地连接至该第1传输线，多条所述第1传输线能够保持基于从该输出端子输出的所述噪声信号的电压；多条第2传输线，多个所述像素组的另一个所述输出端子共同地连接至该第2传输线，多条所述第2传输线能够保持基于从该输出端子输出的所述信号噪声和信号的电压；第1开关，其配置在一个所述输出端子和所述第1传输线之间；第2开关，其配置在另一个所述输出端子和所述第2传输线之间；第3开关，其设置在各所述第1传输线上；第4开关，其设置在各所述第2传输线上；第3传输线，多条所述第1传输线分别经由所述第3开关并联连接至该第3传输线；以及第4传输线，多条所述第2传输线分别经由所述第4开关并联连接至该第4传输线。

根据本方式，如果入射光入射到属于各像素组的单位像素内的光电转换元件，则通过光电转换产生信号电荷，并将该信号电荷保持在光电转换元件中。通过将第1开关切换到开状态，对设置在单位像素的电荷转换元件进行复位所产生的噪声信号被从各像素组的输出端子输出到各第1传输线，并以与噪声信号对应的大小的电压形式保持在各第1传输线。

在该状态下，将第1开关切换到关状态，如果从相同的单位像素的光电转换元件输出信号电荷，则信号电荷被电荷转换元件转换为电流或电压，通过将第2开关切换到开状态，信号噪声和信号被从像素组的输出端子输出到第2传输线，并以与信号噪声和信号对应的大小的电压形式保持在第2传输线。

而且，通过将设置在与相同的像素组连接的第1传输线和第2传输线上的第3开关和第4开关切换到开状态，能够同时将第1传输线保持的噪声信号输出到第3传输线，将第2传输线保持的信号噪声和信号输出到第4传输线。即，在第3传输线和第4传输线的后级，通过从信号噪声和信号中减去噪声信号，能够高精度地取得与入射光强度对应的信号。

在该情况下，根据本方式，由于从单位像素单独输出的噪声信号以及信号噪声和信号由第1、第2传输线分别保持，因此能够在刚刚输出各单位像素的噪声信号后立刻输出相同单位像素的信号噪声和信号，即使在读出期间中像素输出发生变动也能够高精度地去除噪声，构建由抗噪性高的信号组成的图像。