[发明专利]固体摄像装置及其控制方法

说明书

本申请享受以日本专利申请2013－191137号（申请日：2013年9月13日）为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含基础申请的全部内容。

技术领域

本发明涉及固体摄像装置及其控制方法。

背景技术

以CMOS图像传感器为首的固体摄像装置在当前以数码相机、视频电影摄像机或者监视摄像机等多样的用途而被使用。

对于使用了上述的图像传感器的设备，要求在对暗的被摄体进行摄像时能够以高的S/N比进行摄像，在对充分明亮的被摄体进行摄像时能够确保图像的输出分辨率。

进一步，在近年，要求相机尺寸的缩小以及高分辨率，所以具有缩小图像传感器的像素尺寸的趋势。

发明内容

本发明要解决的课题在于提供一种能够维持图像传感器的低消耗功率、并且能够同时确保S/N比以及输出信号的线性的固体摄像装置及其控制方法。

一实施方式的固体摄像装置具备：

单位单元，该单位单元包括根据入射的光生成信号电荷的光电转换元件和检测上述光电转换元件的信号的信号检测部；

垂直信号线，被供给上述信号检测部的复位状态下的上述单位单元的复位信号及上述信号检测部的上述信号电荷的保持状态下的上述单位单元的像素信号；以及

第一布线，经由电容元件与上述信号检测部连接，

在上述复位信号从上述单位单元向上述垂直信号线供给时，上述第一布线从上述垂直信号线电分离，

在上述复位信号被采样前，上述第一布线与上述垂直信号线连接，

在上述第一布线与上述垂直信号线连接的状态下，上述像素信号从上述单位单元向上述垂直信号线供给，供给至上述垂直信号线的上述像素信号被采样。

另一实施方式的固体摄像装置具备：

单位单元，该单位单元包括设置于半导体基板内且根据入射的光生成信号电荷的光电转换元件和设置于上述半导体基板内且检测上述光电转换元件的信号的信号检测部；

垂直信号线，被供给上述信号检测部的复位状态下的上述单位单元的复位信号及上述信号检测部的上述信号电荷的保持状态下的上述单位单元的像素信号，并且该垂直信号线设置于半导体基板上的层间绝缘膜；

电容元件，连接于上述信号检测部与第一布线之间；以及

第二布线，与上述信号检测部连接。

进而，另一实施方式的固体摄像装置的控制方法，包括：

在单位单元内所包含的光电转换元件内积聚信号电荷，上述信号电荷基于入射到光电转换元件的光而生成；

以电容元件的静电电容被附加到上述单位单元内所包含的信号检测部的状态，将上述单位单元的复位信号向上述单位单元所连接的垂直信号线输出，上述复位信号为上述信号检测部的复位状态下的上述单位单元的信号；

在上述复位信号被信号处理单元采样前，将上述电容元件的静电电容从浮动传播区移除；以及

在上述复位信号被上述信号处理单元采样后，将从上述信号检测部去除了上述电容元件的静电电容的状态下的上述单位单元的像素信号向上述垂直信号线供给，上述像素信号与上述信号检测部所保持的上述信号电荷的量对应。

根据上述结构的固体摄像装置及其控制方法，能够维持图像传感器的低消耗功率，并且能够同时确保S/N比以及输出信号的线性。

附图说明

图1为表示固体摄像装置的整体结构的一例的图。

图2为示意性地表示固体摄像装置的整体构造的一例的剖视图。

图3为示意性地表示第一实施方式的固体摄像装置的内部结构的等效电路图。

图4为示意性地表示第一实施方式的固体摄像装置的构造例的俯视图。

图5为示意性地表示第一实施方式的固体摄像装置的构造例的剖视图。

图6为表示第一实施方式的固体摄像装置的动作例的定时图。

图7为表示第二实施方式的固体摄像装置的动作例的定时图。

图8为示意性地表示第三实施方式的固体摄像装置的构造例的俯视图。

图9为示意性地表示第三实施方式的固体摄像装置的构造例的剖视图。

图10以及图11为用于说明实施方式的固体摄像装置的变形例的图。

图12为用于说明实施方式的固体摄像装置的应用例的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本实施方式进行详细地说明。在以下的说明中，对具有相同功能以及结构的要素，标记相同符号，根据需要进行重复的说明。