[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，尤其涉及可获得动态范围广的映像信号的固体摄像装置。

背景技术

近几年，移动电话等移动终端领域中，开始普及具备相机功能的移动终端。对于移动终端包括的相机功能，要求高画质即高像素化(实现兆像素级)的静止图像，期待能够代替低成本的数字静物相机(DSC：Digital Still Camera)。另一方面，对于移动终端包括的相机功能，还要求对应QVGA(8万像素左右)以下的图像，这是为了动态图像或通信。

为了对应这些要求，例如在被称为兆像素的高像素CCD固体摄像装置中，根据间隔剔除(間引き)来抽出图像的一部分，以此来删除像素。还有，在放大型固体摄像装置中，对摄像装置中垂直方向的像素信号进行加法运算。

图1是示出“固体摄像装置”(参照专利文献1)的结构的图，是对摄像装置中垂直方向的像素信号进行加法运算的固体摄像装置的一个例子。

现有的固体摄像装置包括：单位像素500、纵横排列了n×m个单位像素500的图像区(image area)510、以列单位向信号处理部550传递单位像素500的信号电压的第1垂直信号线520、以行单位选择单位像素500的行选择电路530、负载晶体管组540、保持经由第1垂直信号线520所传递的信号电压并且消除噪声的信号处理部550、以列单位选择单位像素500的列选择电路560、向输出放大器580传递从信号处理部550输出的信号电压的水平信号线570、输出放大器580。另外，图1为了简化说明，示出了n行，m列的单位像素500。

在此，单位像素500包括：把光转换为信号电荷存储的光电二极管501、读出光电二极管501的信号的读出晶体管502、放大光电二极管501的信号电压的放大晶体管503、复位光电二极管501的信号电压的复位晶体管504、选择读出被放大的信号电压的行的垂直选择晶体管505、检测光电二极管501的信号电压的浮动扩散(FD：FloatingDiffusion)部506。

图2是示出信号处理部550的电路结构的图。

信号处理部550包括：与第1垂直信号线520连接的采样保持晶体管600、通过采样保持晶体管600与第1垂直信号线520连接的箝位电容610、通过箝位电容610与第1垂直信号线520连接的第2垂直信号线620、与第2垂直信号线620连接的采样晶体管630a、630b以及630c、箝位晶体管640、与第2垂直信号线620连接的列选择晶体管650、通过采样晶体管630a与第2垂直信号线620连接的采样电容660a、通过采样晶体管630b与第2垂直信号线620连接的采样电容660b、通过采样晶体管630c与第2垂直信号线620连接的采样电容660c。

施加使SP线成为高电平的采样脉冲时，采样保持晶体管600成为导通状态，将第1垂直信号线520传递的信号电压传递给箝位电容610。

并且、施加使CP线成为高电平的箝位脉冲时，箝位晶体管640成为导通状态，箝位电容610的端子B被赋予CPDC电压。箝位电容610通过保持复位时端子A-B间的电压，除去每个单位像素500互不相同的固定图案噪声(fixed pattern noise)。

第2垂直信号线620传递从第1垂直信号线520通过箝位电容610传递来的信号电压。

施加使SWA线成为高电平的电容选择脉冲A时，采样晶体管630a成为导通状态，将第2垂直信号线620传递的信号电压传送到采样电容660a，或者将采样电容660a的信号电压传送到第2垂直信号线620。并且，施加使SWB线成为高电平的电容选择脉冲B时，采样晶体管630b成为导通状态，将第2垂直信号线620传递的信号电压传送到采样电容660b，或者将采样电容660b的信号电压传送到第2垂直信号线620。并且，施加使SWC线成为高电平的电容选择脉冲C时，采样晶体管630c成为导通状态，将第2垂直信号线620传递的信号电压传送到采样电容660c，或者将采样电容660c的信号电压传送到第2垂直信号线620。

施加使CP线成为高电平的箝位脉冲时，箝位晶体管640成为导通状态，将第2垂直信号线620，箝位电容610，采样电容660a、660b、660c的电位复位到CPDC线的电位。

施加使CSEL线成为高电平的列选择脉冲时，列选择晶体管650依次成为导通状态，将存储在采样电容660a、660b、660c的电荷传送到水平信号线570。