(57)【要約】【課題】加算を行う場合に読み出しスピードを高速化し且つモアレ等の発生が抑制された高品質な撮像を可能とする固体撮像装置を提供することを課題とする。【解決手段】ベイヤ配列の複数色のカラーフィルタと、前記カラーフィルタの各色に対応して設けられる複数の光電変換部（２−１〜２−４）と、垂直方向に異なる色の光電変換部を介して隣接した第１の色の２つの光電変換部の電荷を加算する共通の第１の増幅部（５−２）と、前記加算を行う２つの光電変換部のいずれかに隣接し、且つ、前記加算を行う２つの光電変換部の間には配されていない第２の色の光電変換部の電荷を加算せずに増幅する第２の増幅部（５−３）とを有することを特徴とする固体撮像装置が提供される。【選択図】図２
2010034895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベイヤ配列の複数色のカラーフィルタと、
前記カラーフィルタの各色に対応して設けられる複数の光電変換部と、
垂直方向に異なる色の光電変換部を介して隣接した第１の色の２つの光電変換部の電荷を加算する共通の第１の増幅部と、
前記加算を行う２つの光電変換部のいずれかに隣接し、且つ、前記加算を行う２つの光電変換部の間には配されていない第２の色の光電変換部の電荷を加算せずに増幅する第２の増幅部と
を有することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記第１の色の２つの光電変換部は、異なる第１の転送トランジスタを介して同一の前記第１の増幅部に接続され、
垂直方向に前記第１の色の光電変換部を介して隣接した第２の色の２つの光電変換部は、異なる第２の転送トランジスタを介して異なる前記第２の増幅部に接続されることを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記第１の色の２つの光電変換部は、異なる第１の転送トランジスタを介して同一の前記第１の増幅部に接続され、
垂直方向に前記第１の色の光電変換部を介して隣接した第２の色の２つの光電変換部は、異なる第２の転送トランジスタを介して同一の前記第２の増幅部に接続されることを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記異なる第１の転送トランジスタの浮遊拡散領域は、金属配線により相互に接続されることを特徴とする請求項２又は３記載の固体撮像装置。
【請求項５】
ベイヤ配列の複数色のカラーフィルタと、
前記カラーフィルタの各色に対応して設けられる複数の光電変換部と、
垂直方向に第２の色の光電変換部を介して隣接した第１の色の３つの光電変換部の電荷を加算する共通の第１の増幅部と、
垂直方向に前記第１の色の光電変換部を介して隣接した前記第２の色の３つの光電変換部の電荷を加算する共通の第２の増幅部とを有し、
前記加算を行う第１の色の３つの光電変換部に挟まれた前記第２の色の２つの光電変換部は、それぞれ異なる第２の増幅部により異なる前記第２の色の３つの光電変換部のグループで加算されることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項６】
さらに、水平方向に第２の色の光電変換部を介して隣接した第１の色の３つの光電変換部の電荷を加算する第１の加算部と、
水平方向に前記第１の色の光電変換部を介して隣接した前記第２の色の３つの光電変換部の電荷を加算する第２の加算部とを有することを特徴とする請求項５記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記第１の色の３つの光電変換部は、異なる第１の転送トランジスタを介して同一の前記第１の増幅部に接続され、
前記第２の色の３つの光電変換部は、異なる第２の転送トランジスタを介して同一の前記第２の増幅部に接続されることを特徴とする請求項５又は６記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記異なる第１の転送トランジスタの浮遊拡散領域は金属配線により相互に接続され、
前記異なる第２の転送トランジスタの浮遊拡散領域は他の金属配線により相互に接続されることを特徴とする請求項７記載の固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高速な信号の読み出しに優れたＣＭＯＳセンサを搭載したビデオカメラが増えている。特にＨＤ（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）規格のビデオセンサは高画質、高解像度が実現できる主流となりつつある。
【０００３】
一方、ビデオカメラの静止画機能には多画素化が求められている。ＨＤ動画と静止画を一つのセンサで実現する為には、静止画の画素数を加算して圧縮、もしくは間引き動作をしてＨＤ規格の画素数に変換することが考えられる。一般的に間引き動作はモアレ等が発生する為、加算動作の方が画質的に優れている。そのためＣＭＯＳセンサには、加算をしてかつ高速に読み出すことが求められている。
【０００４】
特許文献１には、加算後の信号の重心が各信号間で等ピッチとなるように画素を選択して加算を行う構成が開示されている。更に特許文献２においては、同色の複数画素に対応するフォトダイオードからの各光電荷を出力回路に同時に連結して加算する構成が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−０８６６５７号公報
【特許文献２】特開２００５−２４４９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に係る構成では、具体的な加算回路として列読み出し回路の容量部で加算を行っており読み出しスピードの高速化が充分ではなかった。
【０００７】
特許文献２に係る構成では、加算後の信号の重心ピッチをあわせるという思想が無くモアレ等が発生する恐れがあった。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑み、加算を行う場合に読み出しスピードを高速化し且つモアレ等の発生が抑制された高品質な撮像を可能とする固体撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の固体撮像装置は、ベイヤ配列の複数色のカラーフィルタと、前記カラーフィルタの各色に対応して設けられる複数の光電変換部と、垂直方向に異なる色の光電変換部を介して隣接した第１の色の２つの光電変換部の電荷を加算する共通の第１の増幅部と、前記加算を行う２つの光電変換部のいずれかに隣接し、且つ、前記加算を行う２つの光電変換部の間には配されていない第２の色の光電変換部の電荷を加算せずに増幅する第２の増幅部とを有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の固体撮像装置は、ベイヤ配列の複数色のカラーフィルタと、前記カラーフィルタの各色に対応して設けられる複数の光電変換部と、垂直方向に第２の色の光電変換部を介して隣接した第１の色の３つの光電変換部の電荷を加算する共通の第１の増幅部と、垂直方向に前記第１の色の光電変換部を介して隣接した前記第２の色の３つの光電変換部の電荷を加算する共通の第２の増幅部とを有し、前記加算を行う第１の色の３つの光電変換部に挟まれた前記第２の色の２つの光電変換部は、それぞれ異なる第２の増幅部により異なる前記第２の色の３つの光電変換部のグループで加算されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
加算を行う場合に読み出しスピードを高速化し且つモアレ等の発生が抑制された高品質な撮像が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（第１の実施形態）
図１〜図３を用いて本発明の第１の実施形態による固体撮像装置を説明する。図１は、カラーフィルタ配列がベイヤ配列の時に、画素数を垂直方向に１／２に圧縮して読み出す方法の一例を示す。１−１〜１−８は画素を模式的に示したもので、それぞれの画素の上にはカラーフィルタがベイヤ配列されている。Ｒ画素１−１，１−３には赤フィルタ（Ｒ）、Ｇ画素１−２，１−４，１−５，１−７には緑フィルタ（Ｇ）、Ｂ画素１−６，１−８には青フィルタ（Ｂ）が配置されている。カラーフィルタ上には凸型のマイクロレンズがあってもよい。
【００１３】
このような画素配列で垂直方向に１／２に圧縮して読み出すには、まずＲ画素１−１と１−３の電荷を加算し、次にＧ画素１−４の電荷をそのまま読み出し、Ｇ画素１−２の電荷は読み出さない。同様にＧ画素１−５と１−７の電荷を加算し、Ｂ画素１−８の電荷をそのまま読み出し、Ｂ画素１−６の電荷は読み出さない。このような読み出しをすると色重心を保ったまま画素数を垂直方向に１／２圧縮して読み出すことが出来る。
【００１４】
図２は、本発明の第１の実施形態による固体撮像装置の等価回路図である。２−１〜２−８は光電変換部であるフォトダイオードであり、画素に対応する。３−１〜３−８はフォトダイオード２−１〜２−８で発生した電荷を増幅トランジスタ５−１〜５−６のゲ−トに転送するための転送手段である転送トランジスタである。４−１〜４−６は増幅トランジスタ５−１〜５−６のゲ−トをリセットするためのリセットトランジスタ、５−１〜５−６はゲ−トの電荷を増幅して垂直信号線６−１，６−２に出力する増幅部である増幅トランジスタである。同色画素であるＲ画素のフォトダイオード２−１と２−３、Ｇ画素のフォトダイオード２−５と２−７がそれぞれ共通の浮遊拡散領域（フローティングディフュージョン：ＦＤ）に繋がっている。以下、浮遊拡散領域をＦＤという。ＦＤは、転送トランジスタ３−１〜３−８のソース領域に設けられる。転送トランジスタ３−１〜３−８は、ドレインがフォトダイオード２−１〜２−８のカソードに接続され、ソース（ＦＤ）が増幅トランジスタ５−１〜５−６のゲートに接続される。ＦＤは、電荷蓄積領域である。転送トランジスタ３−１，３−３（もしくは３−５，３−７）を同時にオンすることでＦＤにおいて電荷を加算することが出来る。このときの読み出し時間は加算しない時と比較すると、転送トランジスタ３−１，３−３をオンする数が異なるだけで時間はまったく同じである。そのため加算をしても読み出し時間は変わらない。またＧ画素のフォトダイオード２−４、Ｂ画素のフォトダイオード２−８はそのまま読み出し、Ｇ画素のフォトダイオード２−２、Ｂ画素のフォトダイオード２−６は読み出さないことで色重心を保ったまま垂直方向に画素数を１／２に圧縮することが出来る。
【００１５】
図３は、本発明の第１の実施形態による固体撮像装置の駆動方法を説明するためのタイミングチャートである。図２と同じ番号を付してあるものは、それぞれのトランジスタのゲートに入力されるパルスである。まず電源電圧ＶＤＤを低くしてリセットトランジスタ４−２，４−３をオンし、その後、電源電圧ＶＤＤを高くしてリセットトランジスタ４−１をオンする。この動作により、フォトダイオード２−１，２−３が繋がっているＦＤの電位が高くなるため、１及び３行目のフォトダイオード２−１，２−３が選択される。そして、転送トランジスタ３−１、３−３を同時にオンすることによりそれぞれのフォトダイオード２−１，２−３の電荷が共通のＦＤに転送される為、ＦＤにおいて１及び３行目のフォトダイオード２−１，２−３の電荷の加算が完了する。増幅トランジスタ５−２は、ゲートに接続されたＦＤの電圧に応じて、垂直信号線６−１に電圧を出力する。
【００１６】
次に、電源電圧ＶＤＤを低くしてリセットトランジスタ４−１，４−２をオンし、その後、電源電圧ＶＤＤを高くしてリセットトランジスタ４−３をオンする。この動作により、フォトダイオード２−４が繋がっているＦＤのみを高い電位にし、転送トランジスタ３−４をオンすることでフォトダイオード２−４の電荷がＦＤに転送される。増幅トランジスタ５−３は、ゲートに接続されたＦＤの電圧に応じて、垂直信号線６−１に電圧を出力する。
【００１７】
フォトダイオード２−１，２−３の電荷を加算する時も、フォトダイオード２−４の電荷のみを読み出す時も同じ時間で読み出しが出来ることがわかる。
【００１８】
以上に述べたように、本実施形態を適用することで画素の読み出し時間を長くすることなく、かつ、ＦＤの寄生容量を大きくすることなく垂直方向の加算をすることが可能となる。なお、本実施形態ではＣＭＯＳ型の固体撮像装置に関して説明をしたが、ＭＯＳ型、ＪＦＥＴ型、ＣＭＤ、ＶＭＩＳでも同様の効果が得られる。
【００１９】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態による固体撮像装置を説明する。図１のような垂直方向の画素数を１／２に圧縮する読み出し方法を用いて説明する。
【００２０】
図４は、本発明の第２の実施形態による固体撮像装置の等価回路図である。７−１〜７−８は、光電変換部であるフォトダイオードであり、画素に対応する。８−１〜８−８はフォトダイオードで発生した電荷を増幅トランジスタ１０−１〜１０−４のゲ−トに転送するための転送手段である転送トランジスタである。９−１〜９−４は増幅トランジスタ１０−１〜１０−４のゲ−トをリセットするためのリセットトランジスタ、１０−１〜１０−４はゲ−トの電荷を増幅して垂直信号線１１−１，１１−２に出力する増幅部である増幅トランジスタである。同色画素であるＲ画素のフォトダイオード７−１と７−３、Ｇ画素のフォトダイオード７−２と７−４、Ｇ画素のフォトダイオード７−５と７−７、Ｂ画素のフォトダイオード７−６と７−８がそれぞれ共通のＦＤに繋がっている。転送トランジスタ８−１，８−３（もしくは８−５,８−７）を同時にオンすることで、フォトダイオード７−１，７−３（もしくは７−５，７−７）の電荷を共通のＦＤにおいて加算することが出来る。また、Ｇ画素のフォトダイオード７−４、Ｂ画素のフォトダイオード７−８はそのまま読み、Ｇ画素のフォトダイオード７−２、Ｂ画素のフォトダイオード７−６は読まないことで色重心を保ったまま垂直方向に画素数を１／２に圧縮することが出来る。
【００２１】
図５は、本発明の第２の実施形態による固体撮像装置の駆動方法を説明するためのタイミングチャートである。図４と同じ番号を付してあるものは、それぞれのトランジスタのゲートに入力されるパルスである。まず電源電圧ＶＤＤを低くしてリセットトランジスタ９−２をオンし、その後、電源電圧ＶＤＤを高くしてリセットトランジスタ９−１をオンする。この動作により、フォトダイオード７−１，７−３が繋がっているＦＤの電位が高くなるため、１及び３行目のフォトダイオード７−１，７−３が選択される。そして、転送トランジスタ８−１，８−３を同時にオンすることによりそれぞれのフォトダイオード７−１，７−３の電荷が共通のＦＤに転送される為、１及び３行目のフォトダイオード７−１，７−３の電荷の加算が完了する。増幅トランジスタ１０−１は、ゲートに接続されたＦＤの電圧に応じて、垂直信号線１１−１に電圧を出力する。
【００２２】
次に、まず電源電圧ＶＤＤを低くしてリセットトランジスタ９−１をオンし、その後、電源電圧ＶＤＤを高くしてリセットトランジスタ９−２をオンする。この動作により、フォトダイオード７−２，７−４が繋がっているＦＤのみを高い電位にし、転送トランジスタ８−４のみをオンすることでフォトダイオード７−４の電荷がＦＤに転送される。増幅トランジスタ１０−２は、ゲートに接続されたＦＤの電圧に応じて、垂直信号線１１−１に電圧を出力する。
【００２３】
フォトダイオード７−１，７−３の電荷を加算する時も、フォトダイオード７−４の電荷のみを読み出す時も同じ時間で読み出しが出来ることがわかる。第１の実施形態で述べた手法では、加算せずに全画素を読み出す場合、それぞれのフォトダイオードに繋がっているＦＤの容量が異なる為、画素ごとに電荷変換ゲインが異なるという問題点が生じる。しかしながら、第２の実施形態の手法を用いることでその問題点は解消する。
【００２４】
以上に述べたように、本実施形態を適用することでも第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００２５】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態による固体撮像装置を、図６〜８を用いて説明する。図６は、画素数を垂直方向に１／３に圧縮して読み出す方法の一例を示す。１２−１〜１２−１６は画素を模式的に示したもので、それぞれの画素の上にはカラーフィルタがベイヤ配列されている。Ｒ画素１２−１,１２−３,１２−５,１２−７には、赤フィルタ（Ｒ）が配置されている。また、Ｇ画素１２−２、１２−４，１２−６，１２−８，１２−９，１２−１１，１２−１３，１２−１５には、緑フィルタ（Ｇ）が配置されている。また、Ｂ画素１２−１０，１２−１２，１２−１４，１２−１６には、青フィルタ（Ｂ）が配置されている。カラーフィルタ上には凸型のマイクロレンズがあってもよい。このような画素で垂直方向に１／３に圧縮して読み出すには、まずＲ画素１２−１，１２−３，１２−５の電荷を加算し、次にＧ画素１２−４，１２−６，１２−８の電荷を加算して読み出す。同様に、Ｇ画素１２−９，１２−１１，１２−１３の電荷を加算し、Ｂ画素１２−１２，１２−１４，１２−１６の電荷を加算して読み出す。このような読み出しをすると色重心位置を保ったまま画素数を垂直方向に１／３圧縮して読み出すことが出来る。
【００２６】
図７は、本発明の第３の実施形態による固体撮像装置の等価回路図であり、図６のような読み出し方をする為の等価回路を示す。１３−１〜１３−１６は、光電変換部であるフォトダイオードであり、画素に対応する。１４−１〜１４−１６はフォトダイオード１３−１〜１３−１６で発生した電荷を増幅トランジスタ１６−１〜１６−６のゲ−トに転送するための転送手段である転送トランジスタである。１５−１〜１５−６は増幅トランジスタ１６−１〜１６−６のゲ−トをリセットするためのリセットトランジスタ、１６−１〜１６−６はゲ−トの電荷を増幅して垂直信号線１７−１，１７−２に出力する増幅部である増幅トランジスタである。同色画素であるＲ画素のフォトダイオード１３−１，１３−３，１３−５が共通のＦＤに繋がっている。また、同色画素であるＧ画素のフォトダイオード１３−４，１３−６，１３−８が共通のＦＤに繋がっている。また、同色画素であるＧ画素のフォトダイオード１３−９，１３−１１,１３−１３が共通のＦＤに繋がっている。また、同色画素であるＢ画素のフォトダイオード１３−１２，１３−１４，１３−１６が共通のＦＤに繋がっている。
【００２７】
図８は、本発明の第３の実施形態による固体撮像装置の駆動方法を説明するためのタイミングチャートである。図６と同じ番号を付してあるものは、それぞれのトランジスタのゲートに入力されるパルスである。まず電源電圧ＶＤＤを低くしてリセットトランジスタ１５−２をオンし、その後、電源電圧ＶＤＤを高くしてリセットトランジスタ１５−１をオンする。この動作により、フォトダイオード１３−１，１３−３，１３−５が繋がっているＦＤの電位が高くなるため、１、３、５行目のフォトダイオード１３−１，１３−３，１３−５が選択される。そして、転送トランジスタ１４−１，１４−３，１４−５を同時にオンすることによりそれぞれのフォトダイオード１３−１，１３−３，１３−５の電荷が共通のＦＤに転送される。これにより、１、３、５行目のフォトダイオード１３−１，１３−３，１３−５の電荷の加算が完了する。増幅トランジスタ１６−１は、ゲートに接続されたＦＤの電圧に応じて、垂直信号線１７−１に電圧を出力する。
【００２８】
次に、まず電源電圧ＶＤＤを低くしてリセットトランジスタ１５−１をオンし、その後、電源電圧ＶＤＤを高くしてリセットトランジスタ１５−２をオンする。この動作により、フォトダイオード１３−４，１３−６，１３−８が繋がっているＦＤのみを高い電位にし、転送トランジスタ１４−４，１４−６，１４−８を同時にオンすることでフォトダイオード１３−４，１３−６，１３−８の電荷がＦＤに転送され加算される。増幅トランジスタ１６−２は、ゲートに接続されたＦＤの電圧に応じて、垂直信号線１７−１に電圧を出力する。
【００２９】
第１の実施形態と比較してみても、垂直画素数の加算数が多くなっても画素を読み出す時間は同じであることが分かる。また、本実施形態の手法では、第２の実施形態と同様、加算をせずに全画素を読み出す場合でも画素ごとに同じ電荷変換ゲインで読み出すことが出来る。
【００３０】
このように本実施形態でも画素の読み出し時間を長くすることなく、かつ、ＦＤの寄生容量を大きくすることなく垂直方向の加算をすることが可能となる。
【００３１】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態による固体撮像装置を、図９〜１１を用いて説明する。図９は、同色画素の信号を水平方向および垂直方向に３画素加算する構成を示す図である。２０−１〜２０−１６は画素を模式的に示したもので、それぞれの画素の上にはカラーフィルタがベイヤ配列状に配列されている。Ｒ画素２０−１,２０−３,２０−５,２０−７には、赤フィルタ（Ｒ）が配置されている。また、Ｇ画素２０−２，２０−４，２０−６，２０−８，２０−９，２０−１１，２０−１３，２０−１５には、緑フィルタ（Ｇ）が配置されている。また、Ｂ画素２０−１０，２０−１２，２０−１４，２０−１６には、青フィルタ（Ｂ）が配置されている。カラーフィルタ上には凸型のマイクロレンズがあってもよい。水平方向の加算動作では、まずＲ画素２０−１，２０−３，２０−５の電荷を加算し、次にＧ画素２０−４，２０−６，２０−８の電荷を加算して読み出す。同様に、Ｇ画素２０−９，２０−１１，２０−１３の電荷を加算し、Ｂ画素２０−１２，２０−１４，２０−１６の電荷を加算して読み出す。加算後の色毎の中心は、等間隔に保たれる。垂直方向の加算方法は第３の実施形態と同じである。フローティングディフュージョン（ＦＤ）上での垂直加算と水平加算を組み合わせることにより、垂直方向および水平方向に加算後の色毎の中心を等間隔に保ったまま、出力信号データ量を１／３に圧縮して読み出すことができる。
【００３２】
図１０は、本発明の第４の実施形態による固体撮像装置の等価回路図であり、図９のような読み出し方をする為の等価回路を示す。２１−１〜２１−８はクランプ容量、２２−１〜２２−８はクランプ電源Ｖｃｌｐに切り替えるスイッチである。２４−１〜２４−８はサンプルホールド容量である。２３−１〜２３−８はサンプルホールド容量２４−１〜２４−８への書き込みスイッチである。２７−１〜２７−２は水平読み出し線である。２５−１〜２５−８は水平読み出し線２７−１〜２７−２への転送スイッチである。２６−１〜２６−６はサンプルホールド容量２４−１〜２４−８に書き込んだ電圧を平均化（加算）するスイッチ（加算部）である。２８−１〜２８−２は出力アンプである。
【００３３】
図１１は、本発明の第４の実施形態による固体撮像装置の駆動方法を説明するためのタイミングチャートである。図７及び図１０と同じ番号を付してあるものは、それぞれのトランジスタのゲートに入力されるパルスである。まず、まず電源電圧ＶＤＤを低くしてリセットトランジスタ１５−２をオンし、その後、電源電圧ＶＤＤを高くしてリセットトランジスタ１５−１をオンする。この動作により、フォトダイオード１３−１，１３−３，１３−５が繋がっているＦＤの電位が高くなるため、１、３、５行目のフォトダイオード１３−１，１３−３，１３−５が選択される。
【００３４】
次に、スイッチ２２−１〜２２−８をオンして、クランプ容量２１−１〜２１−８のノイズレベルをクランプ電源Ｖｃｌｐにクランプし、ノイズを除去する。その後、転送トランジスタ１４−１，１４−３，１４−５を同時にオンすることによりそれぞれのフォトダイオード１３−１，１３−３，１３−５の電荷が共通のＦＤに転送される。これにより、１、３、５行目のフォトダイオード１３−１，１３−３，１３−５の電荷の加算が完了する。増幅トランジスタ１６−１は、ゲートに接続されたＦＤの電圧に応じて、垂直信号線１７−１に電圧を出力する。ＦＤで加算された信号を、スイッチ２５−１〜２５−８をオンすることによりサンプルホールド容量２１−１〜２１−８に書き込む。このとき、平均化スイッチ２６−１，２６−３，２６−４，２６−５をオンしておくことで図９に示した水平方向加算ができる。最後に、スイッチ２５−１〜２５−８を順次オンすることにより、水平出力線２７−１，２７−２に信号を読み出し、出力アンプ２８−１，２８−２を通して加算信号を取り出すことが出来る。
【００３５】
以上のように、第１〜第４の実施形態の固体撮像装置は、ベイヤ配列の複数色のカラーフィルタと、カラーフィルタの各色に対応して設けられる複数の光電変換部２−１〜２−８等とを有する。
【００３６】
第１及び第２の実施形態では、増幅トランジスタ５−２等は、垂直方向に異なる色の光電変換部２−２等を介して隣接した第１の色の２つの光電変換部２−１及び２−３等の電荷を加算する共通の第１の増幅部である。増幅トランジスタ５−３等は、加算を行う２つの光電変換部２−１及び２−３等のいずれかに隣接し、且つ、加算を行う２つの光電変換部２−１及び２−３等の間には配されていない第２の色の光電変換部２−４の電荷を加算せずに増幅する第２の増幅部である。
【００３７】
第１の実施形態（図２）では、前記第１の色の２つの光電変換部２−１及び２−３等は、異なる第１の転送トランジスタ３−１及び３−３等を介して同一の第１の増幅部５−２に接続される。垂直方向に前記第１の色の光電変換部２−３等を介して隣接した第２の色の２つの光電変換部２−２及び２−４等は、異なる第２の転送トランジスタ３−３及び３−４等を介して異なる第２の増幅部５−１及び５−３等に接続される。前記異なる第１の転送トランジスタ３−１及び３−３等の浮遊拡散領域は、金属配線により相互に接続される。
【００３８】
第２の実施形態（図４）では、前記第１の色の２つの光電変換部７−１及び７−３等は、異なる第１の転送トランジスタ８−１及び８−３等を介して同一の第１の増幅部１０−１等に接続される。垂直方向に前記第１の色の光電変換部７−３等を介して隣接した第２の色の２つの光電変換部７−２及び７−４等は、異なる第２の転送トランジスタ８−２及び８−４等を介して同一の第２の増幅部１０−２に接続される。前記異なる第１の転送トランジスタ８−１及び８−３等の浮遊拡散領域は金属配線により相互に接続され、前記異なる第２の転送トランジスタ８−２及び８−４等の浮遊拡散領域も金属配線により相互に接続される。
【００３９】
第３及び第４の実施形態では、増幅トランジスタ１６−１等は、垂直方向に第２の色の光電変換部１３−２及び１３−４等を介して隣接した第１の色の３つの光電変換部１３−１，１３−３，１３−５等の電荷を加算する共通の第１の増幅部である。増幅トランジスタ１６−２等は、垂直方向に前記第１の色の光電変換部１３−５等を介して隣接した前記第２の色の３つの光電変換部１３−４，１３−６，１３−８等の電荷を加算する共通の第２の増幅部である。前記加算を行う第１の色の３つの光電変換部１３−１，１３−３，１３−５等に挟まれた前記第２の色の２つの光電変換部１３−２及び１３−４等は、それぞれ異なる第２の増幅部１６−２等により異なる前記第２の色の３つの光電変換部のグループで加算される。
【００４０】
第４の実施形態（図９及び図１０）では、スイッチ２６−１及び２６−３等は、水平方向に第２の色の光電変換部２０−２及び２０−４等を介して隣接した第１の色の３つの光電変換部２０−１，２０−３，２０−５等の電荷を加算する第１の加算部である。スイッチ２６−４及び２６−６等は、水平方向に前記第１の色の光電変換部２０−５，２０−７等を介して隣接した前記第２の色の３つの光電変換部２０−４，２０−６，２０−８等の電荷を加算する第２の加算部である。
【００４１】
第３及び第４の実施形態では、前記第１の色の３つの光電変換部１３−１，１３−３，１３−５等は、異なる第１の転送トランジスタ１４−１，１４−３，１４−５等を介して同一の第１の増幅部１５−１等に接続される。前記第２の色の３つの光電変換部１３−４，１３−６，１３−８等は、異なる第２の転送トランジスタ１４−４，１４−６，１４−８等を介して同一の第２の増幅部１６−２等に接続される。前記異なる第１の転送トランジスタ１４−１，１４−３，１４−５等の浮遊拡散領域は金属配線により相互に接続され、前記異なる第２の転送トランジスタ１４−４，１４−６，１４−８等の浮遊拡散領域は他の金属配線により相互に接続される。
【００４２】
以上のように、第１〜第４の実施形態によれば、加算を行う場合に読み出しスピードを高速化し且つモアレ等の発生が抑制された高品質な撮像が可能となる。
【００４３】
なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】垂直方向の画素加算の一例を示した図である。
【図２】第１の実施形態に係る固体撮像装置の等価回路図である。
【図３】第１の実施形態に係る固体撮像装置の駆動方法を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】第２の実施形態に係る固体撮像装置の等価回路図である。
【図５】第２の実施形態に係る固体撮像装置の駆動方法を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】垂直方向の画素加算の一例を示した図である。
【図７】第３の実施形態に係る固体撮像装置の等価回路図である。
【図８】第３の実施形態に係る固体撮像装置の駆動方法を説明するためのタイミングチャートである。
【図９】同色画素の信号を水平方向および垂直方向に３画素加算する構成を示す図である。
【図１０】第４の実施形態に係る固体撮像装置の等価回路図である。
【図１１】第４の実施形態に係る固体撮像装置の駆動方法を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１−１〜１−８  画素
２−１〜２−８  フォトダイオード
３−１〜３−８  転送トランジスタ
４−１〜４−６  リセットトランジスタ
５−１〜５−６  増幅トランジスタ
６−１〜６−２  垂直出力線
７−１〜７−８  フォトダイオード
８−１〜８−８  転送トランジスタ
９−１〜９−６  リセットトランジスタ
１０−１〜１０−６  増幅トランジスタ
１１−１〜１１−２  垂直出力線
１２−１〜１２−８  画素
１３−１〜１３−８  フォトダイオード
１４−１〜１４−８  転送トランジスタ
１５−１〜１５−６  リセットトランジスタ
１６−１〜１６−６  増幅トランジスタ
１７−１〜１７−２  垂直出力線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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