[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，公知有在以CMOS(complementary metal-oxide semiconductor)图像传感器为代表的将光电二极管蓄积的信号电荷在像素内转换为信号电压后输出到信号线的放大型固体摄像元件中采用电容负载读出方式的技术(例如参照专利文献1)。根据专利文献1，从各像素输出的信号电压被暂时保持在与信号线连接的负载电容元件中，然后被读出到水平信号线中。在这种读出动作中，没有必要从与信号线连接的恒流源向像素流入恒定电流，能够减少功耗。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-283386号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，专利文献1采用将与像素所蓄积的信号电荷对应的电压直接向垂直信号线输出的结构，而不采用完全传输像素所蓄积的信号电荷的结构。在这种结构中，在将像素所蓄积的信号电荷初始化为复位电压时，不能伴随着开关动作而除去残留在像素中的复位噪声。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种采用低功耗的电路结构并且能够除去像素的复位噪声的固体摄像装置。

用于解决问题的手段

为了达成上述目的，本发明提供如下手段。

本发明的一个方式是一种固体摄像装置，其具有：在行列方向上排列的多个像素，这些像素具有：光电荷转换元件，其对入射光进行光电转换并蓄积信号电荷；电荷电压转换端子，其对蓄积在该光电荷转换元件中的信号电荷进行电压转换；电压信号输出单元，其对由该电荷电压转换端子进行了电压转换后的信号进行放大；传输单元，其向所述电荷电压转换端子传输蓄积在所述光电荷转换元件中的信号电荷；以及第一复位单元，其通过开关来切换所述电荷电压转换端子与具有第一复位电压的电源之间的导通和切断；能够维持悬浮电位状态的多个第一信号布线，属于各列的多个所述像素共同地连接至该第一信号布线；第一扫描单元，其在各个该第一信号布线中，选择从所述电压信号输出单元向所述第一信号布线输出信号的所述像素；以及第二复位单元，其通过开关来切换所述第一信号布线与具有第二复位电压的电源之间的导通和切断，所述固体摄像装置进行噪声信号读出动作和光信号读出动作，在所述噪声信号读出动作中，开启所述第二复位单元而将所述第一信号布线复位成所述第二复位电压后，关闭所述第二复位单元，使该第一信号布线处于悬浮电位状态，开启所述第一复位单元而将属于所述第一扫描单元所选择的一行的多个所述像素的所述电荷电压转换端子复位成所述第一复位电压后，通过关闭所述第一复位单元，使该电荷电压转换端子处于悬浮电位状态，通过经由所述电压信号输出单元向处于所述悬浮电位状态的所述第一信号布线持续规定的时间读出所述电荷电压转换端子的电压，将该电压保存在所述第一信号布线中，通过读出保存在各该第一信号布线中的电压，输出一行像素的噪声信号，在所述光信号读出动作中，开启所述第二复位单元而将所述第一信号布线复位成所述第二复位电压后，关闭所述第二复位单元，使该第一信号布线处于悬浮电位状态，通过属于所述第一扫描单元所选择的一行的多个所述像素的所述传输单元向所述电荷电压转换端子传输蓄积在所述光电荷转换单元中的信号电荷，通过经由所述电压信号输出单元向处于悬浮电位状态的所述第一信号布线持续规定的时间读出由该电荷电压转换端子进行了电压转换后的信号，将该信号保存在所述第一信号布线中，通过读出保存在各该第一信号布线中的电压，输出一行像素的光信号。

根据本方式，入射到光电荷转换元件的光被转换为信号电荷并被蓄积后，由传输单元传输到电荷电压转换端子并被转换为电压，由电压信号放大单元放大后读出到处于悬浮电位状态的第一信号布线，由此被暂时保存在该第一信号布线中。之后，通过从第一信号布线中读出信号，能够得到由第一扫描单元选择的一行的像素的光信号。

该情况下，在上述光信号读出之前，执行以下的动作。即，通过第一复位单元将电荷电压转换端子复位成第一复位电压，另一方面，通过第二复位单元将第一信号布线复位成第二复位电压。接着，通过将复位后的电荷电压转换端子的电压信号读出到处于悬浮电位状态的第一信号布线中，将该电压信号暂时保存在该第一信号布线中，然后从该第一信号布线中读出。由此，针对一行像素读出电荷电压转换端子复位后的信号。这些动作之后，进行上述的光信号的读出。