本申請(qǐng)是pct國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮閜ct/jp2012/008393、申請(qǐng)日為2012年12月27日、國(guó)家申請(qǐng)?zhí)枮?01280065106.9、發(fā)明名稱(chēng)為“固體成像元件和拍攝裝置”的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

本發(fā)明涉及固體成像元件和拍攝裝置。

背景技術(shù)：

在cmos(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)型的固體成像元件中，已知有按列設(shè)置有將呈矩陣狀配置的各像素的像素信號(hào)放大的放大部(下面也稱(chēng)為“列放大器”(columnamplifier))的技術(shù)。另外，為了抑制列放大器的輸出急劇變動(dòng)，也提出了在固體成像元件設(shè)置有在像素的傳送晶體管導(dǎo)通期間使垂直信號(hào)線和列放大器之間不導(dǎo)通的連接開(kāi)關(guān)的技術(shù)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2010－278786號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

但是，當(dāng)高亮度光入射到cmos型的固體成像元件時(shí)，高亮度光所入射的區(qū)域的水平方向(行方向)上產(chǎn)生電位的變動(dòng)，在圖像中會(huì)產(chǎn)生筋狀的噪聲(拖影(smear))。特別是，在像素的傳送晶體管導(dǎo)通的期間使上述連接開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，存在列放大器的輸出電平穩(wěn)定至規(guī)定的電壓為止的時(shí)間較長(zhǎng)的情況。另外，若讀取高亮度入射區(qū)域的像素時(shí)，垂直信號(hào)線的電位接近gnd電平，則該列的恒流源的動(dòng)作點(diǎn)位于恒定電流動(dòng)作范圍之外，因此電流值減少，電路的ir下降量發(fā)生變化，因此，電路的電壓值也發(fā)生變化。所以，例如在高速讀取圖像時(shí)容易產(chǎn)生上述的拖影。

用于解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案

本發(fā)明的一個(gè)方面的固體成像元件包括像素、電壓限制部、信號(hào)處理部和控制部。像素包括：將入射光轉(zhuǎn)換為電荷的光電轉(zhuǎn)換部；將由光電轉(zhuǎn)換部轉(zhuǎn)換后的電荷向浮置擴(kuò)散區(qū)域傳送的傳送部；和將與傳送至浮置擴(kuò)散區(qū)域的電荷對(duì)應(yīng)的像素信號(hào)輸送到信號(hào)線的輸出部。電壓限制部與信號(hào)線連接，進(jìn)行限制以使得信號(hào)線的電壓不成為規(guī)定值以下。信號(hào)處理部被經(jīng)由信號(hào)線輸入像素信號(hào)?？刂撇浚湓谛盘?hào)線上配置在電壓限制部和信號(hào)處理部之間，在傳送部將由光電轉(zhuǎn)換部轉(zhuǎn)換后的電荷向浮置擴(kuò)散區(qū)域傳送的期間使電壓限制部和信號(hào)處理部之間不導(dǎo)通。

本發(fā)明的另一方面的固體成像元件包括第一像素、第二像素、第一電壓限制部、第二電壓限制部、信號(hào)處理部和控制部。第一像素包括：將入射光轉(zhuǎn)換為電荷的第一光電轉(zhuǎn)換部；將由第一光電轉(zhuǎn)換部轉(zhuǎn)換后的電荷向第一浮置擴(kuò)散區(qū)域傳送的第一傳送部；和將與傳送至第一浮置擴(kuò)散區(qū)域的電荷對(duì)應(yīng)的第一像素信號(hào)輸送到第一信號(hào)線的第一輸出部。第二像素包括：將入射光轉(zhuǎn)換為電荷的第二光電轉(zhuǎn)換部；將由第二光電轉(zhuǎn)換部轉(zhuǎn)換后的電荷向第二浮置擴(kuò)散區(qū)域傳送的第二傳送部；和將與傳送至第二浮置擴(kuò)散區(qū)域的電荷對(duì)應(yīng)的第二像素信號(hào)輸送到第二信號(hào)線的第二輸出部。第一電壓限制部與第一信號(hào)線連接，進(jìn)行限制以使得第一信號(hào)線的電壓不成為規(guī)定值以下。第二電壓限制部與第二信號(hào)線連接，進(jìn)行限制以使得第二信號(hào)線的電壓不成為規(guī)定值以下。信號(hào)處理部被經(jīng)由第一信號(hào)線輸入第一像素信號(hào)并且被經(jīng)由第二信號(hào)線輸入第二像素信號(hào)。控制部，其配置在第一電壓限制部和信號(hào)處理部之間且配置在第二電壓限制部和信號(hào)處理部之間?？刂撇吭诘谝粋魉筒繉⒂傻谝还怆娹D(zhuǎn)換部轉(zhuǎn)換后的電荷向第一浮置擴(kuò)散區(qū)域傳送的第一傳送期間使第一電壓限制部和信號(hào)處理部之間不導(dǎo)通。另外，控制部在第二傳送部將由第二光電轉(zhuǎn)換部轉(zhuǎn)換后的電荷向第二浮置擴(kuò)散區(qū)域傳送的第二傳送期間使第二電壓限制部和信號(hào)處理部之間不導(dǎo)通。

附圖說(shuō)明

圖1是表示第一實(shí)施方式中的固體成像元件的構(gòu)成例的框圖。

圖2是表示像素、限幅部、行選擇開(kāi)關(guān)部、列放大器的構(gòu)成例的圖。

圖3是表示第一實(shí)施方式中的固體成像元件的動(dòng)作例的圖。

圖4是表示第二實(shí)施方式中的固體成像元件的構(gòu)成例的框圖。

圖5是表示第二實(shí)施方式中的固體成像元件的動(dòng)作例的圖。

圖6是表示拍攝裝置的構(gòu)成例的圖。

圖7是表示像素的變形例的圖。

圖8是表示像素的變形例的圖。

具體實(shí)施方式

＜第一實(shí)施方式的說(shuō)明＞

圖1是表示第一實(shí)施方式中的固體成像元件的構(gòu)成例的框圖。第一實(shí)施方式中的固體成像元件是通過(guò)在硅基板上使用cmos工藝而形成的xy地址型的固體成像元件。第一實(shí)施方式的固體成像元件例如安裝于數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)等拍攝裝置(此外，拍攝裝置的構(gòu)成例在后文述說(shuō))中。

固體成像元件11例如包括像素陣列12、垂直掃描電路13、作為連接開(kāi)關(guān)的一個(gè)例子的行選擇開(kāi)關(guān)部14、限幅(clip)部15、放大部16(下面也稱(chēng)為列放大器)、存儲(chǔ)信號(hào)選擇部17、信號(hào)存儲(chǔ)部18、水平選擇開(kāi)關(guān)部19、水平掃描電路20、作為信號(hào)讀取線的一個(gè)例子的垂直信號(hào)線21、恒流源is、成像元件控制電路22。

像素陣列12包括在第一方向d1和第二方向d2上呈矩陣狀地配置的多個(gè)像素px。下面，也將第一方向d1和第二方向d2分別稱(chēng)為行方向d1和列方向d2。

在各個(gè)像素px的前面以規(guī)定的顏色排列配置有分別使不同的顏色成分的光透過(guò)的多種彩色濾光片。所以，像素px通過(guò)由彩色濾光片進(jìn)行的顏色分解而輸出與各色對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。由此，像素陣列12能夠在拍攝時(shí)取得彩色的圖像。

例如，在第一實(shí)施方式中，紅色(r)、綠色(gr、gb)、藍(lán)色(b)的彩色濾光片按照2行2列的拜耳陣列配置于各像素px。此外，圖1中，各個(gè)像素px中一并標(biāo)記彩色濾光片的顏色。另外，也將具有紅(r)、綠(gr、gb)、藍(lán)(b)的濾光片的像素px分別稱(chēng)為紅像素(r)，藍(lán)像素(b)、綠像素(gr、gb)。

當(dāng)著眼于行方向d1時(shí)，例如在像素陣列12的第n行中，紅像素(r)和綠像素(gr)交替配置。另外，例如在像素陣列12的第n+1行中，綠像素(gb)和藍(lán)像素(b)交替配置。

另外，當(dāng)著眼于列方向d2時(shí)，例如在像素陣列12的第m列中，綠像素(gb)和紅像素(r)交替配置。另外，例如在像素陣列12的第m+1列中，藍(lán)像素(b)和綠像素(gr)交替配置。

此外，配置在列方向d2上的多個(gè)像素px通過(guò)按列設(shè)置的垂直信號(hào)線21相互連接。即，像素陣列12經(jīng)由公用的垂直信號(hào)線21輸出來(lái)自配置在相同列的多個(gè)像素px中的像素信號(hào)。

另外，為了讀取來(lái)自各像素px的像素信號(hào)，各垂直信號(hào)線21按像素陣列12的像素的每列分別與恒流源is連接。

垂直掃描電路13使用控制信號(hào)φsel、φrst、φtx按每行控制像素陣列12的像素px。例如，垂直掃描電路13控制控制信號(hào)φsel(n)、φrst(n)、φtx(n)，將第n行的各像素px的像素信號(hào)輸出至各垂直信號(hào)線21。另外，例如，垂直掃描電路13控制控制信號(hào)φsel(n+1)、φrst(n+1)、φtx(n+1)，將第n+1行的各像素px的像素信號(hào)輸出至各垂直信號(hào)線21。下面，也將控制信號(hào)φsel、φrst、φtx分別稱(chēng)為選擇信號(hào)φsel、重置信號(hào)φrst、傳送信號(hào)φtx。

行選擇開(kāi)關(guān)部14設(shè)置在列放大器16的輸入側(cè)，按像素陣列12的像素的列而具有多個(gè)行選擇開(kāi)關(guān)mls。行選擇開(kāi)關(guān)mls切換垂直信號(hào)線21和列放大器16之間的導(dǎo)通/不導(dǎo)通。

另外，限幅部15在各個(gè)垂直信號(hào)線21中分別設(shè)置于行選擇開(kāi)關(guān)部14的輸入側(cè)(像素px和行選擇開(kāi)關(guān)部14之間)。這些限幅部15將垂直信號(hào)線21的電壓限幅(限制)為規(guī)定值。

列放大器16例如為使用運(yùn)算放大器構(gòu)成的反轉(zhuǎn)放大器，按像素陣列12的像素px的每列而設(shè)置。各列放大器16經(jīng)由各垂直信號(hào)線21按列對(duì)從各像素px輸出的像素信號(hào)進(jìn)行反轉(zhuǎn)放大。

在此，參照?qǐng)D2說(shuō)明像素px、限幅部15、行選擇開(kāi)關(guān)部14、列放大器16的構(gòu)成例。

像素px分別具有光電二極管pd、傳送晶體管tx、重置晶體管rst、放大晶體管amp、選擇晶體管sel和浮置擴(kuò)散區(qū)域fd。

光電二極管pd為光電轉(zhuǎn)換元件的一個(gè)例子，根據(jù)入射光的光量通過(guò)光電轉(zhuǎn)換生成電荷。傳送晶體管tx為傳送開(kāi)關(guān)的一個(gè)例子，在傳送信號(hào)φtx的高電平期間導(dǎo)通，將光電二極管pd所存儲(chǔ)的電荷傳送到浮置擴(kuò)散區(qū)域fd。

傳送晶體管tx的源極為光電二極管pd，傳送晶體管tx的漏極為浮置擴(kuò)散區(qū)域fd。浮置擴(kuò)散區(qū)域fd例如為對(duì)半導(dǎo)體襯底導(dǎo)入雜質(zhì)而形成的擴(kuò)散區(qū)域。此外，浮置擴(kuò)散區(qū)域fd分別與放大晶體管amp的柵極和重置晶體管rst的源極連接。

重置晶體管rst在重置信號(hào)φrst的高電平期間導(dǎo)通，將浮置擴(kuò)散區(qū)域fd重置為電源電壓vdd。另外，放大晶體管amp中，漏極與電源電壓vdd連接，柵極與浮置擴(kuò)散區(qū)域fd連接，源極與選擇晶體管sel的漏極連接，構(gòu)成以與垂直信號(hào)線21連接的恒流源is為負(fù)載的源極跟隨電路。放大晶體管amp根據(jù)浮置擴(kuò)散區(qū)域fd的電壓值經(jīng)由選擇晶體管sel輸出讀取電壓。選擇晶體管sel在選擇信號(hào)φsel的高電平期間導(dǎo)通，使放大晶體管amp的源極與垂直信號(hào)線21連接。

限幅部15具有共源共柵(cascode)連接的限幅電壓生成晶體管mc1和限幅電壓控制晶體管mc2。限幅電壓生成晶體管mc1中，漏極與電源電壓vdd連接，源極與限幅電壓控制晶體管mc2的漏極連接，通過(guò)柵極接收限幅電壓vcref。另外，限幅電壓控制晶體管mc2的源極與垂直信號(hào)線21連接，限幅電壓控制晶體管mc2的柵極接收控制信號(hào)φclip。也將限幅電壓生成晶體管mc1、限幅電壓控制晶體管mc2分別稱(chēng)為晶體管mc1、mc2。

在控制信號(hào)φclip為高電平時(shí)，限幅部15將所連接的垂直信號(hào)線21的電壓限幅至由限幅電壓vcref決定的規(guī)定值。即，在像素的輸出電壓高的情況下，輸出原來(lái)的電壓，但在像素的輸出電壓比規(guī)定值低的情況下，輸出由限幅部15決定的規(guī)定電壓，使得垂直信號(hào)線21的電壓不低于規(guī)定值。此外，上述的規(guī)定值為例如從vcref的施加電壓減去晶體管mc1的柵極－源極間電壓(閾電壓)，進(jìn)一步減去晶體管mc2導(dǎo)通時(shí)的漏極－源極間電壓而得到的值。另外，在控制信號(hào)φclip為低電平時(shí)，由限幅部15進(jìn)行的垂直信號(hào)線21的電壓的限幅不進(jìn)行。

另外，行選擇開(kāi)關(guān)部14的行選擇開(kāi)關(guān)mls例如為nmos晶體管，源極與列放大器16的輸入連接，漏極與垂直信號(hào)線21連接，通過(guò)柵極接收控制信號(hào)φl(shuí)sw。在該情況下，設(shè)置在垂直信號(hào)線21和列放大器16之間的行選擇開(kāi)關(guān)mls，在控制信號(hào)φl(shuí)sw為高電平的期間導(dǎo)通，將被傳送至垂直信號(hào)線21的像素信號(hào)輸出至列放大器16的輸入端子。另外，在控制信號(hào)φl(shuí)sw為低電平的期間，行選擇開(kāi)關(guān)mls斷開(kāi)，所以，被傳送至垂直信號(hào)線21的像素信號(hào)不被輸出至列放大器16。下面，將行選擇開(kāi)關(guān)mls稱(chēng)為晶體管mls。

返回圖1，存儲(chǔ)信號(hào)選擇部17按像素陣列12的像素px的每列而分別各具有一組圖像信號(hào)選擇開(kāi)關(guān)ms1和噪聲信號(hào)選擇開(kāi)關(guān)mn1。例如，圖像信號(hào)選擇開(kāi)關(guān)ms1為nmos晶體管，源極與信號(hào)存儲(chǔ)部18的圖像信號(hào)存儲(chǔ)部cs連接，漏極與列放大器16的輸出連接，通過(guò)柵極接收控制信號(hào)φts。此時(shí)，圖像信號(hào)選擇開(kāi)關(guān)ms1，在控制信號(hào)φts為高電平的期間導(dǎo)通，將從列放大器16輸入的信號(hào)輸出至信號(hào)存儲(chǔ)部18。

另外，例如，噪聲信號(hào)選擇開(kāi)關(guān)mn1為nmos晶體管，源極與信號(hào)存儲(chǔ)部18的噪聲信號(hào)存儲(chǔ)部cn連接，漏極與列放大器16的輸出連接，通過(guò)柵極接收控制信號(hào)φtn。在該情況下，噪聲信號(hào)選擇開(kāi)關(guān)mn1，在控制信號(hào)φtn為高電平的期間導(dǎo)通，將從列放大器16輸入的信號(hào)輸出至信號(hào)存儲(chǔ)部18。下面，也將圖像信號(hào)選擇開(kāi)關(guān)ms1、噪聲信號(hào)選擇開(kāi)關(guān)mn1分別稱(chēng)為晶體管ms1、mn1。

信號(hào)存儲(chǔ)部18按像素陣列12的像素px的每列而分別具有一組圖像信號(hào)存儲(chǔ)部cs和噪聲信號(hào)存儲(chǔ)部cn。例如，圖像信號(hào)存儲(chǔ)部cs為電容，一個(gè)端子與晶體管ms1的源極連接，另一個(gè)端子接地。另外，例如，噪聲信號(hào)存儲(chǔ)部cn為電容，一個(gè)端子與晶體管mn1的源極連接，另一個(gè)端子接地。下面，也將圖像信號(hào)存儲(chǔ)部cs、噪聲信號(hào)存儲(chǔ)部cn分別稱(chēng)為電容cs、cn。

水平選擇開(kāi)關(guān)部19按像素陣列12的像素px的每列而分別具有一組圖像信號(hào)輸出開(kāi)關(guān)ms2和噪聲信號(hào)輸出開(kāi)關(guān)mn2。例如，圖像信號(hào)輸出開(kāi)關(guān)ms2和噪聲信號(hào)輸出開(kāi)關(guān)mn2為nmos晶體管。下面，也將圖像信號(hào)輸出開(kāi)關(guān)ms2、噪聲信號(hào)輸出開(kāi)關(guān)mn2分別稱(chēng)為晶體管ms2、mn2。

例如，晶體管ms2從源極輸出圖像信號(hào)outs，漏極與晶體管ms1的源極和電容cs的一個(gè)端子連接，通過(guò)柵極接收控制信號(hào)φgh。另外，例如，晶體管mn2從源極輸出噪聲信號(hào)outn，漏極與晶體管mn1的源極和電容cn的一個(gè)端子連接，通過(guò)柵極接收控制信號(hào)φgh。此外，晶體管ms2、mn2的柵極相互連接。

即，圖像信號(hào)輸出開(kāi)關(guān)ms2在控制信號(hào)φgh為高電平的期間導(dǎo)通，將電容cs所保持的電壓作為圖像信號(hào)outs輸出。另外，噪聲信號(hào)輸出開(kāi)關(guān)mn2在控制信號(hào)φgh為高電平的期間導(dǎo)通，將電容cn所保持的電壓作為噪聲信號(hào)outn輸出。在此，噪聲信號(hào)outn例如為像素px由重置晶體管rst重置、在傳送晶體管tx將要打開(kāi)之前的圖像信號(hào)(暗信號(hào))。所以，例如，圖像信號(hào)outs所包含的固定噪聲成分和像素的重置噪聲成分，能夠通過(guò)從圖像信號(hào)outs減去噪聲信號(hào)outn而除去。

水平掃描電路20使用控制信號(hào)φgh，使晶體管ms2、mn2依次導(dǎo)通，依次輸出信號(hào)存儲(chǔ)部18的電容cs、cn各自所保持的信號(hào)outs、outn。例如，在分別輸出與從第m列的像素px讀取的信號(hào)對(duì)應(yīng)的圖像信號(hào)outs、噪聲信號(hào)outn時(shí)，水平掃描電路20將控制信號(hào)φgh(m)控制為高電平，將其它的控制信號(hào)φgh控制為低電平。另外，例如，在分別輸出與從第m+1列的像素px讀取的信號(hào)對(duì)應(yīng)的圖像信號(hào)outs、噪聲信號(hào)outn時(shí)，水平掃描電路20將控制信號(hào)φgh(m+1)控制為高電平，將其它的控制信號(hào)φgh控制為低電平。

成像元件控制電路22對(duì)垂直掃描電路13、行選擇開(kāi)關(guān)部14、限幅部15、存儲(chǔ)信號(hào)選擇部17、水平掃描電路20分別供給控制信號(hào)。

此外，可以從安裝有第一實(shí)施方式的固體成像元件11的拍攝裝置的控制部供給上述的控制信號(hào)。在上述的情況下，能夠從固體成像元件11省略成像元件控制電路22。

接著，參照?qǐng)D3說(shuō)明第一實(shí)施方式的固體成像元件11中的像素px、行選擇開(kāi)關(guān)部14、限幅部15的動(dòng)作例。此外，圖3是從圖1所示的像素陣列12的第n行的各像素px分別讀取圖像信號(hào)outs和噪聲信號(hào)outn時(shí)的動(dòng)作例。

例如，垂直掃描電路13根據(jù)成像元件控制電路22的指示，如圖3所示控制控制信號(hào)φrst、φsel、φtx，分別使上述的重置晶體管rst、選擇晶體管sel、傳送晶體管tx動(dòng)作。另外，例如，成像元件控制電路22如圖3所示控制控制信號(hào)φtn、φts、φl(shuí)sw、φclip，分別使上述的晶體管ms1、mn1、mls、mc1、mc2動(dòng)作。

此外，訪問(wèn)期間ap為用于將各像素px的圖像信號(hào)outs和噪聲信號(hào)outn分別存儲(chǔ)于信號(hào)存儲(chǔ)部18的電容cs、cn的期間。另外，水平掃描期間hsn為用于將分別存儲(chǔ)于信號(hào)存儲(chǔ)部18的電容cs、cn的圖像信號(hào)outs和噪聲信號(hào)outn依次輸出的期間。例如，訪問(wèn)期間ap(n)和水平掃描期間hsn(n)分別表示用于讀取第n行的像素px的像素信號(hào)的訪問(wèn)期間ap和水平掃描期間hsn。

另外，下面的說(shuō)明中，有時(shí)對(duì)第n行的各像素px的要素在附圖標(biāo)記的末尾追加n進(jìn)行稱(chēng)呼。例如，也將第n行的各像素px的放大晶體管amp稱(chēng)為放大晶體管ampn。

在轉(zhuǎn)移至第n行的像素px的訪問(wèn)期間ap(n)之前，重置信號(hào)φrst(n)被維持為高電平(圖3的(a))，重置晶體管rstn導(dǎo)通。即，浮置擴(kuò)散區(qū)域fdn的電壓，在轉(zhuǎn)移至訪問(wèn)期間ap(n)之前被重置為初始狀態(tài)(下面也稱(chēng)為重置狀態(tài))。

在訪問(wèn)期間ap(n)中，首先，重置信號(hào)φrst(n)從高電平變化為低電平(圖3的(b))，重置晶體管rstn截止。由此，浮置擴(kuò)散區(qū)域fdn在傳送晶體管txn導(dǎo)通時(shí)，能夠存儲(chǔ)來(lái)自光電二極管pdn的信號(hào)電荷。此外，浮置擴(kuò)散區(qū)域fdn的電壓至從光電二極管pdn傳送來(lái)信號(hào)電荷為止被維持為重置狀態(tài)。

接著，選擇信號(hào)φsel(n)從低電平變化為高電平(圖3的(c))，選擇晶體管seln導(dǎo)通。選擇晶體管seln導(dǎo)通，由此構(gòu)成從放大晶體管ampn的源極輸出信號(hào)的源極跟隨電路。由此，放大晶體管ampn將與浮置擴(kuò)散區(qū)域fdn的電壓(重置狀態(tài)的電壓)對(duì)應(yīng)的電壓經(jīng)由選擇晶體管seln輸出到垂直信號(hào)線21。此外，輸出到垂直信號(hào)線21的電壓被列放大器16反轉(zhuǎn)放大。

而且，控制信號(hào)φtn從低電平變化為高電平(圖3的(d))，晶體管mn1導(dǎo)通。由此，與第n行的像素px的重置狀態(tài)對(duì)應(yīng)的信號(hào)(圖1所示的噪聲信號(hào)outn)被存儲(chǔ)于信號(hào)存儲(chǔ)部18的電容cn。之后，控制信號(hào)φtn從高電平變化為低電平(圖3的(e))，晶體管mn1截止。由此，第n行的像素px的噪聲信號(hào)outn被保持于電容cn。此外，控制信號(hào)φtn為高電平的期間，控制信號(hào)φl(shuí)sw被維持為高電平。

在控制信號(hào)φtn從高電平變化為低電平后，傳送信號(hào)φtx(n)從低電平變化為高電平(圖3的(f))。而且，在經(jīng)過(guò)一定期間后，傳送信號(hào)φtx(n)從高電平變化為低電平(圖3的(g))。由此，傳送晶體管txn導(dǎo)通一定期間，由光電二極管pdn生成的信號(hào)電荷經(jīng)由傳送晶體管txn被傳送至浮置擴(kuò)散區(qū)域fdn。而且，與浮置擴(kuò)散區(qū)域fdn的電壓(存儲(chǔ)有信號(hào)電荷的電容cfd的電壓)相應(yīng)的電壓從放大晶體管ampn經(jīng)由選擇晶體管seln被輸出至垂直信號(hào)線21。

第一實(shí)施方式中，在傳送信號(hào)φtx(n)為高電平的期間，控制信號(hào)φl(shuí)sw被維持為低電平(圖3的(h、i))。

例如，傳送信號(hào)φtx(n)從低電平變化為高電平時(shí)，控制信號(hào)φl(shuí)sw從高電平變化為低電平(圖3的(h))，行選擇晶體管mls截止。

另一方面，例如，傳送信號(hào)φtx(n)從高電平變化為低電平時(shí)，控制信號(hào)φl(shuí)sw從低電平變化為高電平(圖3的(i))，行選擇晶體管mls導(dǎo)通。

另外，垂直信號(hào)線21的電壓被限幅部15限幅為不低于規(guī)定值。

此外，在圖中以φclip始終為高電平的情況為例進(jìn)行了表示，但是也能夠根據(jù)目的來(lái)控制脈沖。例如，準(zhǔn)備2組限幅電路，一組如上述方式使得垂直信號(hào)線的電壓始終不在規(guī)定值以下，另一組在φtn為高電平的期間使限幅有效，能夠使得噪聲信號(hào)讀取時(shí)的垂直信號(hào)線電平不下降到固定電壓以下。

這樣，在傳送信號(hào)φtx為高電平的期間中，行選擇晶體管mls成為斷開(kāi)，垂直信號(hào)線21和列放大器16之間成為不導(dǎo)通。另外，在傳送信號(hào)φtx(n)恢復(fù)到低電平之后，行選擇晶體管mls導(dǎo)通，所以，垂直信號(hào)線21和列放大器16之間導(dǎo)通。由此，列放大器16被輸入所期望的電壓。這樣，傳送至垂直信號(hào)線21的所期望的電壓經(jīng)由行選擇晶體管mls被輸入列放大器16，被列放大器16反轉(zhuǎn)放大。

在控制信號(hào)φl(shuí)sw從低電平變化為高電平之后，控制信號(hào)φts從低電平變化為高電平(圖3的(j))，晶體管ms1導(dǎo)通。由此，與由第n行的像素px的光電二極管pd生成的信號(hào)電荷對(duì)應(yīng)的信號(hào)(圖1所示的圖像信號(hào)outs)被存儲(chǔ)于信號(hào)存儲(chǔ)部18的電容cs。之后，控制信號(hào)φts從高電平變化為低電平(圖3的(k))，晶體管ms1斷開(kāi)。由此，第n行的像素px的圖像信號(hào)outs被保持于電容cs。

在水平掃描期間hsn(n)中，控制信號(hào)φgh依次變化為高電平。例如，水平掃描電路20在使與輸出對(duì)象的列對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)φgh變化為高電平時(shí)，使與其它列對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)φgh變化為低電平。由此，晶體管ms2、mn2依次導(dǎo)通，將分別保持于信號(hào)存儲(chǔ)部18的電容cs、cn的信號(hào)outs、outn依次輸出。

此外，在訪問(wèn)期間ap(n)和水平掃描期間hsn(n)中，控制信號(hào)φrst(n)、φsel(n)、φtx(n)以外的控制信號(hào)φrst、φsel、φtx分別被維持為高電平、低電平和低電平。

另一方面，訪問(wèn)期間ap(n+1)中的控制信號(hào)φrst(n+1)、φsel(n+1)、φtx(n+1)被與訪問(wèn)期間ap(n)中的控制信號(hào)φrst(n)、φsel(n)、φtx(n)同樣地控制。訪問(wèn)期間ap(n+1)和水平掃描期間hsn(n+1)中，控制信號(hào)φrst(n+1)、φsel(n+1)、φtx(n+1)以外的控制信號(hào)φrst、φsel、φtx分別被維持為高電平、低電平和低電平。此外，訪問(wèn)期間ap(n+1)中，控制信號(hào)φtn、φts、φl(shuí)sw、φclip的動(dòng)作與ap(n)的情況共同。

下面，述說(shuō)第一實(shí)施方式中的固體成像元件11的作用效果。

首先，作為說(shuō)明的前提，述說(shuō)一般的coms型的固體成像元件中高亮度光入射時(shí)產(chǎn)生拖影的原理。

當(dāng)高亮度光入射到某像素中時(shí)，與該像素的列對(duì)應(yīng)的垂直信號(hào)線的電位降低。由此，電位降低的垂直信號(hào)線的恒流源在不飽和區(qū)域中進(jìn)行動(dòng)作。另外，恒流源的gnd線中，電流值降低，恒流源的gnd線的配線阻抗ir中的電壓下降量變小(ir下降的變動(dòng))。而且，其它的列的垂直信號(hào)線中流動(dòng)有比通常大的電流。即，在相對(duì)于高亮度光所入射的像素而位于水平方向上的像素中，像素內(nèi)的放大晶體管的柵極－源極間電壓變大，輸出比通常低的電壓，所以，作為圖像變得明亮。其結(jié)果，在高亮度光所入射的像素的水平方向上產(chǎn)生筋狀的噪聲(拖影)。

在此，作為本發(fā)明的比較例，一并說(shuō)明在行選擇晶體管的輸出側(cè)設(shè)置有限幅電路的情況。上述的比較例的結(jié)構(gòu)中，在傳送晶體管導(dǎo)通的期間行選擇晶體管變?yōu)榻刂箷r(shí)，垂直信號(hào)線和限幅電路被阻斷。所以，在上述的期間中，在行選擇晶體管的輸入側(cè)，垂直信號(hào)線的電壓不被限幅，所以，當(dāng)高亮度光入射到像素時(shí)，垂直信號(hào)線的電位降低至gnd附近。

在比較例的結(jié)構(gòu)中，之后，行選擇晶體管從截止成為導(dǎo)通時(shí)，垂直信號(hào)線和限幅電路被連接，所以，垂直信號(hào)線的電壓恢復(fù)至基于限幅電路的限幅電壓。但是，在比較例的情況下，行選擇晶體管成為導(dǎo)通時(shí)，沖擊電流從限幅電路瞬間流入垂直信號(hào)線。另外，與垂直信號(hào)線連接的恒流源也恢復(fù)至通常的電流值。

所以，可知在上述的比較例的情況下，在像素中入射有高亮度光時(shí)，比較容易產(chǎn)生向水平方向的拖影。另外，在比較例的情況下，由于行選擇晶體管的導(dǎo)通/截止，垂直信號(hào)線的電壓變動(dòng)較大，至列放大器的輸出電平穩(wěn)定為止的時(shí)間較長(zhǎng)。例如，在比較例的結(jié)構(gòu)中進(jìn)行信號(hào)的高速讀取的情況下，更加容易產(chǎn)生上述的拖影。

另一方面，第一實(shí)施方式的固體成像元件11中，傳送晶體管tx導(dǎo)通的期間，行選擇晶體管mls成為截止，垂直信號(hào)線21和列放大器16之間成為不導(dǎo)通。但是，在第一實(shí)施方式中，上述的期間中，從像素px至行選擇晶體管mls的輸入側(cè)為止的垂直信號(hào)線21的電壓被限幅部15限幅為規(guī)定值。所以，在第一實(shí)施方式的固體成像元件11中，當(dāng)在像素px中入射有高亮度光時(shí)，與該像素px連接的垂直信號(hào)線21的電壓不低于被限幅的電壓，所以，能夠有效地抑制向水平方向的拖影的產(chǎn)生。另外，在第一實(shí)施方式中，在傳送晶體管tx導(dǎo)通的期間中，限幅部15也有效地發(fā)揮功能，所以在行選擇晶體管mls從截止成為導(dǎo)通時(shí)，至列放大器16的輸出電平穩(wěn)定的時(shí)間也變短。由此，在第一實(shí)施方式中，抑制拖影的產(chǎn)生，并且信號(hào)的高速讀取變得比較容易。

＜第二實(shí)施方式的說(shuō)明＞

圖4表示第二實(shí)施方式中的固體成像元件的概要。第二實(shí)施方式的固體成像元件是第一實(shí)施方式的變形例，在像素陣列12的兩側(cè)(上下)分別設(shè)置有信號(hào)讀取的電路。

在此，在第二實(shí)施方式的固體成像元件11中設(shè)置有線路選擇器(lineselector)23來(lái)替代圖1所示的行選擇開(kāi)關(guān)部14。另外，在圖4中，位于放大部的后級(jí)的要素(存儲(chǔ)信號(hào)選擇部17、信號(hào)存儲(chǔ)部18、水平選擇開(kāi)關(guān)部19、水平掃描電路20)和成像元件控制電路22的圖示均省略。此外，在第二實(shí)施方式中，對(duì)與第一實(shí)施方式共同的要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，省略重復(fù)說(shuō)明。

線路選擇器23是切換在像素陣列12上相鄰的一對(duì)奇數(shù)列和偶數(shù)列的像素信號(hào)的開(kāi)關(guān)。該線路選擇器23分別配置在像素陣列12中的列方向d2的一端側(cè)(圖中下側(cè))和另一端側(cè)(圖中上側(cè))。例如，設(shè)置在垂直信號(hào)線21和列放大器16之間的各線路選擇器23具有行選擇開(kāi)關(guān)mls1和行選擇開(kāi)關(guān)mls2。例如，行選擇開(kāi)關(guān)mls1、msl2為nmos晶體管，通過(guò)柵極分別接收控制信號(hào)lsw1、lsw2。下面，也將行選擇開(kāi)關(guān)mls1、mls2稱(chēng)為行選擇晶體管mls1、mls2。

例如，位于像素陣列12的下側(cè)的線路選擇器23中，一對(duì)行選擇晶體管mls1、mls2的源極與公用的列放大器16的輸入連接。而且，例如，位于像素陣列12的下側(cè)的行選擇晶體管mls1、msl2的漏極分別與奇數(shù)列的垂直信號(hào)線21、偶數(shù)列的垂直信號(hào)線21連接。

另一方面，例如，位于像素陣列12的上側(cè)的線路選擇器23中，一對(duì)行選擇晶體管mls1、mls2的源極與公用的列放大器16的輸入連接。而且，例如，像素陣列12的上側(cè)的行選擇晶體管mls1，msl2的漏極分別與偶數(shù)列的垂直信號(hào)線21、奇數(shù)列的垂直信號(hào)線21連接。

此外，線路選擇器23的行選擇晶體管mls1、mls2作為切換垂直信號(hào)線21和列放大器16之間的導(dǎo)通/不導(dǎo)通的連接開(kāi)關(guān)發(fā)揮作用。

本實(shí)施方式中的列放大器16配置在像素陣列12的列方向d2的兩側(cè)(圖4的上側(cè)和下側(cè))。配置在像素陣列12的下側(cè)的列放大器16從位于像素陣列12的下側(cè)的線路選擇器23接收信號(hào)，配置在像素陣列12的上側(cè)的列放大器16從位于像素陣列12的上側(cè)的線路選擇器23接收信號(hào)。另外，在像素陣列12的行方向d1上，列放大器16按像素陣列12的每2列而設(shè)置一個(gè)。即，按像素的2列的寬度配置一個(gè)列放大器16，所以，在像素間距因多像素化而縮小的情況下，能夠確保列放大器16的布局空間。

另外，本實(shí)施方式中，限幅部15、存儲(chǔ)信號(hào)選擇部17、信號(hào)存儲(chǔ)部18、水平選擇開(kāi)關(guān)部19、水平掃描電路20、恒流源is分為像素陣列12的上側(cè)和下側(cè)而分別配置。限幅部15和恒流源is相對(duì)于各個(gè)垂直信號(hào)線21在像素陣列12的上下各設(shè)置一個(gè)。在本實(shí)施方式中，限幅部15和恒流源is分別設(shè)置在像素陣列12的上下，所以，能夠維持圖像的上下對(duì)稱(chēng)性。此外，存儲(chǔ)信號(hào)選擇部17、信號(hào)存儲(chǔ)部18、水平選擇開(kāi)關(guān)部19和水平掃描電路20的結(jié)構(gòu)與上述的第一實(shí)施方式相同。

圖5表示第二實(shí)施方式中的固體成像元件11的動(dòng)作例。圖5表示從上述圖4所示的像素陣列12的第n行的各像素分別讀取圖像信號(hào)outs和噪聲信號(hào)outn時(shí)的固體成像元件11的動(dòng)作。此外，圖5所示的動(dòng)作除了控制信號(hào)lsw(lsw1、lsw2)的動(dòng)作之外，與上述圖3所示的動(dòng)作相同。

在轉(zhuǎn)移至第n行的像素的訪問(wèn)期間ap(n)之前，重置信號(hào)φrst(n)被維持為高電平(圖5的(a))，控制信號(hào)φl(shuí)sw1被維持為低電平。另外，在轉(zhuǎn)移至訪問(wèn)期間ap(n)之前，控制信號(hào)φl(shuí)sw2從高電平變化為低電平(圖5的(a1))，行選擇晶體管mls2截止。

在訪問(wèn)期間ap(n)中，控制信號(hào)φl(shuí)sw1從低電平變化為高電平(圖5的(b1))，控制信號(hào)φtn從低電平變化為高電平(圖5的(d))。即，行選擇晶體管mls1和晶體管mn1導(dǎo)通。由此，第n行的紅像素(r)的噪聲信號(hào)outn被存儲(chǔ)于在像素陣列12的下側(cè)配置的信號(hào)存儲(chǔ)部18的電容cn。另外，第n行的綠像素(gr)的噪聲信號(hào)outn被存儲(chǔ)于在像素陣列12的上側(cè)配置的信號(hào)存儲(chǔ)部18的電容cn。

而且，傳送信號(hào)φtx(n)從低電平變化為高電平時(shí)(圖5的(f))，控制信號(hào)φl(shuí)sw1從高電平變化為低電平(圖5的(h))，行選擇晶體管mls1截止。另外，例如，傳送信號(hào)φtx(n)從高電平變化為低電平時(shí)(圖5的(g))，控制信號(hào)φl(shuí)sw1從低電平變化為高電平(圖5的(i))，行選擇晶體管mls1導(dǎo)通。此外，訪問(wèn)期間ap(n)和水平掃描期間hsn(n)中，控制信號(hào)φl(shuí)sw2被維持為低電平。即，傳送信號(hào)φtx(n)為高電平的期間中，控制信號(hào)φl(shuí)sw1、φl(shuí)sw2被維持為低電平，行選擇晶體管mls1、mls2這兩方斷開(kāi)。

如上所述，在本實(shí)施方式中，傳送信號(hào)φtx(n)為高電平的期間中，垂直信號(hào)線21和列放大器16之間也不導(dǎo)通。所以，本實(shí)施方式中，能夠防止高電平的傳送信號(hào)φtx(n)的饋通導(dǎo)致的垂直信號(hào)線的電壓上升傳遞至列放大器16。另外，在傳送信號(hào)φtx(n)恢復(fù)為低電平之后，行選擇晶體管mls1導(dǎo)通，所以，垂直信號(hào)線21和列放大器16之間導(dǎo)通。由此，列放大器16被輸入所期望的電壓。

例如，與由第n行的紅像素(r)的光電二極管pd生成的信號(hào)電荷對(duì)應(yīng)的信號(hào)經(jīng)由行選擇晶體管mls1被輸入于配置在像素陣列12的下側(cè)的列放大器16，被列放大器16反轉(zhuǎn)放大。另外，例如，與由第n行的綠像素(gr)的光電二極管pd生成的信號(hào)電荷對(duì)應(yīng)的信號(hào)經(jīng)由行選擇晶體管mls1被輸入于配置在像素陣列12的上側(cè)的列放大器16，被列放大器16反轉(zhuǎn)放大。

在傳送信號(hào)φtx(n)從低電平變化為高電平時(shí)，控制信號(hào)φl(shuí)sw1從高電平變化為低電平(圖5的(h))，行選擇晶體管lsw1截止。

另外，垂直信號(hào)線21的電壓被限幅部15限幅為垂直信號(hào)線21的電壓不低于規(guī)定值。

在控制信號(hào)φl(shuí)sw1從低電平變化為高電平之后，控制信號(hào)φts從低電平變化為高電平(圖5的(j))，存儲(chǔ)信號(hào)選擇部17的晶體管ms1導(dǎo)通。由此，第n行的紅像素(r)的圖像信號(hào)outs被存儲(chǔ)于配置在像素陣列12的下側(cè)的信號(hào)存儲(chǔ)部18的電容cs。另外，第n行的綠像素(gr)的圖像信號(hào)outs被存儲(chǔ)于配置在像素陣列12的上側(cè)的信號(hào)存儲(chǔ)部18的電容cs。

水平掃描期間hsn(n)中，從配置在像素陣列12的下側(cè)的信號(hào)存儲(chǔ)部18經(jīng)由水平選擇開(kāi)關(guān)部19依次輸出第n行的紅像素(r)的信號(hào)outs、outn。另外，從配置在像素陣列12的上側(cè)的信號(hào)存儲(chǔ)部18經(jīng)由水平選擇開(kāi)關(guān)部19依次輸出第n行的綠像素(gr)的信號(hào)outs、outn。此外，控制信號(hào)φl(shuí)sw1在轉(zhuǎn)移至第n+1行的像素的訪問(wèn)期間ap(n+1)之前，從高電平變化為低電平(圖5的(a2))。

此外，在訪問(wèn)期間ap(n)和水平掃描期間hsn(n)中，控制信號(hào)φrst(n)、φsel(n)、φtx(n)以外的控制信號(hào)φrst、φsel、φtx分別被維持為高電平、低電平和低電平。

另一方面，訪問(wèn)期間ap(n+1)中的控制信號(hào)φrst(n+1)、φsel(n+1)、φtx(n+1)、φl(shuí)sw2被與訪問(wèn)期間ap(n)中的控制信號(hào)φrst(n)、φsel(n)、φtx(n)、φl(shuí)sw1同樣地控制。訪問(wèn)期間ap(n+1)和水平掃描期間hsn(n+1)中，控制信號(hào)φrst(n+1)，φsel(n+1)、φtx(n+1)以外的控制信號(hào)φrst、φsel、φtx分別被維持為高電平、低電平和低電平。訪問(wèn)期間ap(n+1)和水平掃描期間hsn(n+1)中，控制信號(hào)φl(shuí)sw1被維持為低電平。此外，訪問(wèn)期間ap(n+1)中，控制信號(hào)φtn、φts、φl(shuí)sw、φclip的動(dòng)作與ap(n)的情況共同。

即，訪問(wèn)期間ap(n+1)中，控制信號(hào)φl(shuí)sw2被與訪問(wèn)期間ap(n)的控制信號(hào)φl(shuí)sw1同樣地控制。所以，水平掃描期間hsn(n+1)中，從配置在像素陣列12的下側(cè)的信號(hào)存儲(chǔ)部18經(jīng)由水平選擇開(kāi)關(guān)部19依次輸出第n+1行的藍(lán)像素(b)的信號(hào)outs、outn。另外，水平掃描期間hsn(n+1)中，從配置在像素陣列12的上側(cè)的信號(hào)存儲(chǔ)部18經(jīng)由水平選擇開(kāi)關(guān)部19依次輸出第n+1行的綠像素(gb)的信號(hào)outs、outn。

以上，在第二實(shí)施方式的固體成像元件11中，至少在傳送信號(hào)φtx為高電平的期間，控制信號(hào)lsw1、lsw2這兩方被維持為低電平，并且垂直信號(hào)線21的電壓被限幅部15限幅為不低于規(guī)定值。所以，第二實(shí)施方式中，也能夠獲得與上述第一實(shí)施方式相同的效果。

此外，第二實(shí)施方式中，當(dāng)著眼于某垂直信號(hào)線21時(shí)，通過(guò)行選擇晶體管mls1、mls2的控制，能夠按每一行切換奇數(shù)列的信號(hào)讀取和偶數(shù)列的信號(hào)讀取。由此，例如，能夠經(jīng)由配置在像素陣列12的上側(cè)的列放大器16讀取來(lái)自綠像素(gr、gb)的信號(hào)，例如，能夠經(jīng)由配置在像素陣列12的下側(cè)的列放大器16讀取來(lái)自紅像素(r)和藍(lán)像素(b)的信號(hào)。所以，本實(shí)施方式中，能夠減小綠像素(gr)和綠像素(gb)的信號(hào)的電平差。

＜拍攝裝置的構(gòu)成例＞

圖6是表示作為拍攝裝置的一個(gè)例子的電子照相機(jī)的構(gòu)成例的圖。

電子照相機(jī)包括成像光學(xué)系統(tǒng)31、上述的第一實(shí)施方式或第二實(shí)施方式的固體成像元件32、模擬前端電路33(afe電路)、圖像處理部34、監(jiān)視器35、記錄i/f36、控制部37和操作部38。在此，固體成像元件32、模擬前端電路33、圖像處理部34、操作部38分別與控制部37連接。

成像光學(xué)系統(tǒng)31例如由包括變焦透鏡、聚焦透鏡的多個(gè)透鏡構(gòu)成。此外，為了簡(jiǎn)單，圖6中用一個(gè)透鏡圖示成像光學(xué)系統(tǒng)31。

固體成像元件32對(duì)通過(guò)了成像光學(xué)系統(tǒng)31的光束形成的被攝體的成像進(jìn)行拍攝。該成像元件的輸出與模擬前端電路33連接。

電子照相機(jī)的拍攝模式中，固體成像元件32根據(jù)操作部38的輸入，對(duì)伴隨對(duì)非易失性的存儲(chǔ)介質(zhì)(39)的記錄的記錄用靜態(tài)圖像、動(dòng)態(tài)圖像進(jìn)行拍攝。另外，固體成像元件32在記錄用靜態(tài)圖像的拍攝待機(jī)時(shí)也按規(guī)定間隔對(duì)觀測(cè)用的圖像(實(shí)時(shí)取景)進(jìn)行連續(xù)拍攝。按時(shí)間序列取得的實(shí)時(shí)取景的數(shù)據(jù)(或者，上述的動(dòng)態(tài)圖像的數(shù)據(jù))，用于在監(jiān)視器35中的動(dòng)態(tài)圖像顯示、由控制部37進(jìn)行的各種運(yùn)算處理。此外，在動(dòng)態(tài)圖像攝影時(shí)，電子照相機(jī)可以記錄實(shí)時(shí)取景。

模擬前端電路33是對(duì)以管線(pipeline)式輸入的圖像信號(hào)依次實(shí)施模擬信號(hào)處理、a/d轉(zhuǎn)換處理的電路。模擬前端電路33的輸出與圖像處理部34連接。

圖像處理部34對(duì)從模擬前端電路33輸入的數(shù)字的圖像信號(hào)進(jìn)行圖像處理(顏色插補(bǔ)處理、灰度轉(zhuǎn)換處理、輪廓強(qiáng)調(diào)處理、白平衡調(diào)整等)。此外，圖像處理部34與監(jiān)視器35和記錄i/f36連接。

監(jiān)視器35是顯示各種圖像的顯示器件。例如，監(jiān)視器35通過(guò)控制部37的控制進(jìn)行拍攝模式下的實(shí)時(shí)取景的動(dòng)態(tài)圖像顯示(取景器顯示)。

記錄i/f36具有用于連接非易失性的存儲(chǔ)介質(zhì)39的連接器。而且，記錄i/f36對(duì)與連接器連接的存儲(chǔ)介質(zhì)39執(zhí)行數(shù)據(jù)的寫(xiě)入/讀取。上述的存儲(chǔ)介質(zhì)39由硬盤(pán)、內(nèi)置有半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)卡等構(gòu)成。此外，圖6中作為存儲(chǔ)介質(zhì)39的一個(gè)例子而圖示出存儲(chǔ)卡。

控制部37是統(tǒng)一控制電子照相機(jī)的動(dòng)作的處理器。操作部38從用戶(hù)接收記錄用靜態(tài)圖像的取得指示(例如釋放按鈕的全按操作)。

上述的電子照相機(jī)適用上述的第一實(shí)施方式或者第二實(shí)施方式的固體成像元件32，所以，例如在靜態(tài)圖像的連寫(xiě)拍攝時(shí)、動(dòng)態(tài)圖像攝影時(shí)，能夠抑制拍攝高亮度的被攝體時(shí)拖影的產(chǎn)生。

＜實(shí)施方式的補(bǔ)充事項(xiàng)＞

(補(bǔ)充1)：第一實(shí)施方式中，說(shuō)明了從像素陣列12的一端側(cè)讀取圖像信號(hào)的例子。但是，第一實(shí)施方式中，也可以從像素陣列12的兩端讀取圖像信號(hào)。例如，在第一實(shí)施方式中，在像素陣列12的列方向d2的兩端側(cè)分別設(shè)置一組行選擇開(kāi)關(guān)部14、列放大器16、存儲(chǔ)信號(hào)選擇部17、信號(hào)存儲(chǔ)部18、水平選擇開(kāi)關(guān)部19和水平掃描電路20。此時(shí)，例如，只要從像素陣列12的上側(cè)讀取奇數(shù)列的圖像信號(hào)，從像素陣列12的下側(cè)讀取偶數(shù)列的圖像信號(hào)即可(此外，補(bǔ)充1的構(gòu)成例的圖示省略)。

(補(bǔ)充2)：上述實(shí)施方式中，說(shuō)明了一個(gè)像素由4個(gè)晶體管構(gòu)成的例子。但是，本發(fā)明的固體成像元件，可以在多個(gè)像素間共有重置晶體管rst，放大晶體管amp和選擇晶體管sel(例如，在2像素中具有5個(gè)晶體管的2.5tr結(jié)構(gòu)，或者，在4像素中具有7個(gè)晶體管的1.75tr結(jié)構(gòu))。

圖7表示像素px的變形例。圖7所示的像素px的構(gòu)成，除了放大晶體管amp、選擇晶體管sel、重置晶體管rst和浮置擴(kuò)散區(qū)域fd在像素陣列12的列方向d2上相鄰的2個(gè)像素(px1～px2)中共用這點(diǎn)之外，與上述圖2的像素px相同。此外，對(duì)于圖7所示的像素px，用開(kāi)關(guān)連接在列方向d2上相鄰的多個(gè)浮置擴(kuò)散區(qū)域fd，能夠進(jìn)一步進(jìn)行列方向d2上的加法運(yùn)算讀取(該情況下的圖示省略)。

圖8表示像素px的變形例。圖8所示的像素px的構(gòu)成，除了放大晶體管amp、選擇晶體管sel、重置晶體管rst和浮置擴(kuò)散區(qū)域fd在像素陣列12的列方向d2上相鄰的4個(gè)像素(px1～px4)中共用這點(diǎn)之外，與上述圖2的像素px相同。

(補(bǔ)充3)：上述實(shí)施方式中，作為拍攝裝置的一個(gè)例子說(shuō)明了電子照相機(jī)的構(gòu)成。但是，本發(fā)明的拍攝裝置，可以利用片裝(onchip)將固體成像元件和各種信號(hào)處理電路一體化。

(補(bǔ)充4)：上述實(shí)施方式中，固體成像元件的彩色濾光片陣列不限于拜耳配列，可以為其它的彩色濾光片陣列(例如，品紅色、綠色、青綠色和黃色的互補(bǔ)色系彩色濾光片等)。

(補(bǔ)充5)：上述實(shí)施方式中，說(shuō)明了固體成像元件為在水平掃描電路中將outs、outn以模擬信號(hào)的狀態(tài)進(jìn)行輸出的構(gòu)成。但是，本發(fā)明的固體成像元件，作為在各個(gè)列放大器16中配置有ad轉(zhuǎn)換器的列adc方式可以采用數(shù)字輸出。在該情況下，拍攝裝置中，只要配置數(shù)字前端dfe來(lái)替代模擬前端afe33即可。

(補(bǔ)充6)：第二實(shí)施方式中，說(shuō)明了按每一行切換線路選擇器23，gr和gb必須經(jīng)由單方(例如上側(cè))的列放大器16輸出的構(gòu)成。但是，可以采用經(jīng)由將線路選擇器的連接方向固定而例如r和gb為下側(cè)、gr和b為上側(cè)的列放大器輸出的構(gòu)成。

通過(guò)以上的詳細(xì)的說(shuō)明，實(shí)施方式的特征點(diǎn)和有利點(diǎn)應(yīng)變得明確。權(quán)利要求書(shū)意圖涵蓋在不脫離其主旨和權(quán)利范圍的范圍內(nèi)的上述的實(shí)施方式的特征點(diǎn)和有利點(diǎn)。另外，當(dāng)在該技術(shù)領(lǐng)域中具有通常的知識(shí)的人，應(yīng)該能夠想到所有的改良和變更，不意圖限定于具有發(fā)明性的實(shí)施方式的范圍，也能夠?yàn)閷?shí)施方式所公開(kāi)的范圍所包含的適當(dāng)?shù)母牧嘉锖偷韧铩?/p>

附圖標(biāo)記說(shuō)明

11……固體成像元件；12……像素陣列；13……垂直掃描電路；14……行選擇開(kāi)關(guān)部；15……限幅部；16……列放大器；17……存儲(chǔ)信號(hào)選擇部；18……信號(hào)存儲(chǔ)部；19……水平選擇開(kāi)關(guān)部；20……水平掃描電路；21……垂直信號(hào)線；22……成像元件控制電路；23……線路選擇器；31……成像光學(xué)系統(tǒng)；32……固體成像元件；33……模擬前端電路；34……圖像處理部；35……監(jiān)視器；36……記錄i/f；37……控制部；38……操作部；39……存儲(chǔ)介質(zhì)；px……像素；is……恒流源。