(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換された電荷に対応する信号をゲートに受け反転信号として出力する第１のＭＯＳトランジスタを含むセンサセル部と、
信号を蓄積する第１の容量と、前記第１の容量に蓄積された信号をゲートに受け反転信号として出力する第２のＭＯＳトランジスタを含むメモリセル部と、
前記センサセル部及び前記メモリセル部からの反転信号が出力される出力線と、
前記出力線に一方の端子が接続された第２の容量、前記第２の容量のもう一方の端子に接続された転送用アンプ、前記転送用アンプの入力部と前記第２の容量との間に接続され、浮遊状態と固定電位との切り換えを行なうスイッチ手段、及び前記転送用アンプからの信号を前記出力線に転送するための転送用スイッチを含む転送系と、を有し、
前記第１のＭＯＳトランジスタから出力される第１の信号を、前記スイッチ手段により固定電位とした状態で、前記出力線を介して前記転送系の前記第２の容量の一方の端子に転送する第１の動作モードと、
前記スイッチ手段により浮遊状態とした状態で、前記第１の動作モードにより前記第２の容量に転送された前記第１の信号を反転して前記第２の容量のもう一方の端子に保持し、前記転送用アンプから第２の信号として出力し、前記転送用スイッチ、前記出力線を介して前記メモリセル部の前記第１の容量に転送する第２の動作モードと、
光電変換された電荷に対応する信号を反転して前記第１のＭＯＳトランジスタから第３の信号として、前記第１の動作モード後に前記出力線に出力し、前記スイッチ手段により浮遊状態とした状態で、前記第２の容量のもう一方の端子に前記第３の信号の反転信号を保持する第３の動作モードと、
浮遊状態とした状態で前記第２の容量のもう一方の端子に前記第３の信号の反転信号を保持しているときに、前記メモリセル部の前記第１の容量に蓄積した前記第２の信号を反転して前記メモリセル部から第４の信号として前記第２の容量の一方の端子に入力し、前記転送アンプより第５の信号として出力し、前記第５の信号を前記転送用スイッチ、前記出力線を介して前記メモリセル部の前記第１の容量に転送する第４の動作モードと、
前記第４の動作モードによって、前記メモリセル部の前記第１の容量に蓄積された前記第５の信号を反転して前記メモリセル部から出力する第５の動作モードと、
を有することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の固体撮像装置において、前記センサセル部は、前記出力線からの信号を前記第１のＭＯＳトランジスタのゲートに入力するための第１のスイッチを有し、前記メモリセル部は、前記出力線からの信号を前記第２のＭＯＳトランジスタのゲートに入力するための第２のスイッチを有することを特徴とする固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は固体撮像装置に係わり、特に光電変換を行なうセンサセル部と、信号蓄積を行なうメモリセル部とを備えた固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
固体撮像装置は例えば、イメージスキャナ用のラインセンサ、８ミリビデオ用のエリアセンサ等の用途に用いられており、画像処理機器の進歩とともにセンサセル部の高精細化，高感度化がより求められるようになってきている。ところで、固体撮像装置において、光の強さに応じた電気信号を精度よく読み出すためには、信号電荷に応じた信号を転送する場合に、該信号に付加されているノイズをできるだけ除去しておくことが求められる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなノイズを除去する手段としては、センサセル部からノイズ成分と、ノイズ成分，光信号成分を含む信号とを別々に読み出して、両者を差分処理し、光信号成分のみを読み出すことが考えられる。
【０００４】
しかしながら、信号を差分するための処理回路においてもノイズが生じ、またノイズ成分と、ノイズ成分，光信号成分を含む信号との一方を記憶しておくためのメモリ手段を別に設けた場合には、そのメモリ手段からもノイズが発生することになる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の固体撮像装置は、光電変換された電荷に対応する信号をゲートに受け反転信号として出力する第１のＭＯＳトランジスタを含むセンサセル部と、
信号を蓄積する第１の容量と、前記第１の容量に蓄積された信号をゲートに受け反転信号として出力する第２のＭＯＳトランジスタを含むメモリセル部と、
前記センサセル部及び前記メモリセル部からの反転信号が出力される出力線と、
前記出力線に一方の端子が接続された第２の容量、前記第２の容量のもう一方の端子に接続された転送用アンプ、前記転送用アンプの入力部と前記第２の容量との間に接続され、浮遊状態と固定電位との切り換えを行なうスイッチ手段、及び前記転送用アンプからの信号を前記出力線に転送するための転送用スイッチを含む転送系と、を有し、
前記第１のＭＯＳトランジスタから出力される第１の信号を、前記スイッチ手段により固定電位とした状態で、前記出力線を介して前記転送系の前記第２の容量の一方の端子に転送する第１の動作モードと、
前記スイッチ手段により浮遊状態とした状態で、前記第１の動作モードにより前記第２の容量に転送された前記第１の信号を反転して前記第２の容量のもう一方の端子に保持し、前記転送用アンプから第２の信号として出力し、前記転送用スイッチ、前記出力線を介して前記メモリセル部の前記第１の容量に転送する第２の動作モードと、
光電変換された電荷に対応する信号を反転して前記第１のＭＯＳトランジスタから第３の信号として、前記第１の動作モード後に前記出力線に出力し、前記スイッチ手段により浮遊状態とした状態で、前記第２の容量のもう一方の端子に前記第３の信号の反転信号を保持する第３の動作モードと、
浮遊状態とした状態で前記第２の容量のもう一方の端子に前記第３の信号の反転信号を保持しているときに、前記メモリセル部の前記第１の容量に蓄積した前記第２の信号を反転して前記メモリセル部から第４の信号として前記第２の容量の一方の端子に入力することで、前記第２の容量のもう一方の端子に保持された前記第３の信号の反転信号に第４の信号に加え、前記転送アンプより第５の信号として出力し、前記第５の信号を前記転送用スイッチ、前記出力線を介して前記メモリセル部の前記第１の容量に転送する第４の動作モードと、
前記第４の動作モードによって、前記メモリセル部の前記第１の容量に蓄積された前記第５の信号を反転して前記メモリセル部から出力する第５の動作モードと、
を有することを特徴とするものである。
【０００６】
本発明の第２の固体撮像装置は、上記第１の固体撮像装置において、前記センサセル部は、前記出力線からの信号を前記第１のＭＯＳトランジスタのゲートに入力するための第１のスイッチを有し、前記メモリセル部は、前記出力線からの信号を前記第２のＭＯＳトランジスタのゲートに入力するための第２のスイッチを有することを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は本発明の固体撮像装置の第１実施形態を示す回路構成図、図２はその動作を示すタイミングチャートである。なお、図１では共通出力線Ｌにそれぞれセンサセル部、転送系、メモリセル部が各１つ設けられた例を示しているが、センサセル部，メモリセル部は複数設けられてよいことは勿論である。また図１では簡易化のために共通出力線を１本のみ示している。
【０００９】
図１において、センサセル部はフォトダイオードＤ、ＮチャネルＭＯＳトランジスタＭ１１〜Ｍ１３で構成されており、出力形式は反転増幅アンプ（ゲインは−１）となっている。共通出力線Ｌにはセンサセル部に所定電圧を印加するためのＮチャネルＭＯＳトランジスタＭ１４、リセット電圧ＶＲＳを印加するためのＮチャネルＭＯＳトランジスタＭ１５が設けられている。ＭＯＳトランジスタＭ１１，Ｍ１２，Ｍ１４，Ｍ１５はそれぞれ信号φＰＳ１，φＳＬ１，φＬ１，φＲＳによってＯＮ・ＯＦＦ制御される。
【００１０】
上記センサセル部においては、まず、ＭＯＳトランジタＭ１１及びＭＯＳトランジタＭ１５がＯＮ状態となって、フォトダイオードＤ及びＭＯＳトランジスタＭ１３のゲートに残留する電荷がリセットされ（リセット動作）、次にＭＯＳトランジタＭ１１及びＭＯＳトランジタＭ１５がＯＦＦ状態、ＭＯＳトランジタＭ１２及びＭＯＳトランジタＭ１４がＯＮ状態となって、ノイズが読み出される（ノイズ読出し動作）、次にフォトダイオードＤ１及びＭＯＳトランジスタＭ１３のゲートに光電変換された電荷が蓄積され（蓄積動作）、次にノイズ読出し動作と同様な動作で、ＭＯＳトランジスタＭ１３のゲートに蓄積された電荷に対応する電流が流れて信号が読み出される（信号読出し動作）。
【００１１】
また、転送系は共通出力線Ｌの導通を制御するＮチャネルＭＯＳトランジスタＭ２４、共通出力線Ｌに接続される容量ＣＴ、容量ＣＴの他方の電極に接続されるリセット用のＰチャネルＭＯＳトランジスタＭ２３、容量ＣＴの他方の電極の電位に基づく信号を出力するための転送用のアンプ（ここではＭＯＳ型ソースフォロアとなっている。）となるＮチャネルＭＯＳトランジスタＭ２１，Ｍ２２、メモリセル部への信号転送を制御するＮチャネルＭＯＳトランジスタＭ２５から構成される。ＮチャネルＭＯＳトランジスタＭ２２には固定電圧ＶＧが印加され、ＭＯＳトランジスタＭ２３，Ｍ２４，Ｍ２５はそれぞれ信号φＧＲ，φＦＢ，φＦＴによってＯＮ・ＯＦＦ制御される。
【００１２】
また、メモリセル部はフォトダイオードＤが容量ＣＳに置きかわっていることを除きセンサセル部と同じ構成である。即ち、メモリセル部は容量ＣＳ、ＮチャネルＭＯＳトランジスタＭ３１〜Ｍ３３で構成されており、出力形式は反転増幅アンプ（ゲインは−１）となっている。共通出力線Ｌにはメモリセル部に所定電圧を印加するためのＮチャネルＭＯＳトランジスタＭ３４が設けられている。ＭＯＳトランジスタＭ３１，Ｍ３２，Ｍ３４はそれぞれ信号φＰＳ２，φＳＬ２，φＬ２によってＯＮ・ＯＦＦ制御される。蓄積された信号の読出し動作、リセット動作はセンサセル部と同じである。メモリセル部からのセンサ信号の読出しはシフトレジスタ，デコーダにより選択されて出力線に出力される。
【００１３】
以下、上記固体撮像装置の動作における信号の流れを図３を用いて概略的に説明する。
【００１４】
（１）まず、センサリセット直後に、センサセル部からセンサセル部ノイズＮＳが読み出され転送系に送られる。
【００１５】
（２）転送系でセンサセル部ノイズＮＳが反転され、転送系ノイズＮＴが加えられて、メモリセル部にノイズ（−ＮＳ＋ＮＴ）が入力される。
【００１６】
（３）光信号蓄積後、センサセル部から反転出力されたセンサ信号−Ｓにセンサセル部ノイズＮＳが加えられて、信号（−Ｓ＋ＮＳ）として転送系に送られる。転送系では反転信号（Ｓ−ＮＳ）とされて保持される。
【００１７】
（４）メモリセル部から反転信号（ＮＳ−ＮＴ）にメモリ部ノイズＮＭが加えられて、ノイズ（ＮＳ−ＮＴ＋ＮＭ）として転送系に送られる。転送系では反転信号（Ｓ−ＮＳ）にノイズ（ＮＳ−ＮＴ＋ＮＭ）が加えられて、信号（Ｓ−ＮＴ＋ＮＭ）となる。
【００１８】
（５）信号（Ｓ−ＮＴ＋ＮＭ）に転送系ノイズＮＴが加えられて、メモリセル部に信号（Ｓ＋ＮＭ）が入力される。
【００１９】
（６）メモリセル部から反転信号（−Ｓ−ＮＭ）にメモリ部ノイズＮＭが加えられて、結果として信号（−Ｓ）が出力される。
【００２０】
次に上記固体撮像装置の動作（１）〜（６）について、さらに詳細に図１及び図２を用いて説明する。
【００２１】
まず、信号φＲＳ及び信号φＰＳ１を“Ｈ”レベルとして、センサセル部のリセットを行なう。
【００２２】
次に、信号φＰＳ１を“Ｌ”レベルとした後、信号φＧＲ，信号φＦＴ，信号φＰＳ２を“Ｈ”レベルとする。この時、転送系の容量ＣＴの共通出力線側の電極はＶＲＳ、容量ＣＴの他方の電極はＶＧＲの電位に設定される。信号φＲＳを“Ｌ”レベルとした後、信号φＳＬ１及び信号φＬ１を“Ｈ”レベルとして、センサセル部からリセット後のセンサノイズを共通出力線に読み出す（この時、センサノイズはＮＳとして読み出され、共通出力線の電位はＶＲＳ＋ＮＳとなる。）。その後、信号φＧＲを“Ｌ”レベルとして、容量ＣＴの他方の電極を浮遊状態とした後に、信号φＲＳを“Ｈ”レベルとすると、共通出力線の電位はＶＲＳとなる。このとき、容量ＣＴの共通出力線側の電極の電位変動分は−ＮＳとなるため、容量ＣＴの他方の電極の電位もＶＧＲから−ＮＳ分変動する。そのため、転送系からメモリセル部にはセンサノイズＮＳの反転信号−ＮＳが転送されるが、この時、転送系のノイズＮＴも付加されるので結果的にはメモリ部に（−ＮＳ＋ＮＴ）のノイズが入力されることになる（ノイズのメモリ転送動作）。ここまでが上記（１）、（２）の動作である。
【００２３】
次に、センサセル部の電荷蓄積を行なった後（この時、共通出力線はＶＲＳにリセットされている。）、信号φＧＲを“Ｈ”レベルとすると容量ＣＴの他方の電極の電位はＶＧＲとなり、信号φＳＬ１，φＬ１を“Ｈ”レベルとすると、センサセル部から反転されたセンサ信号−ＳにセンサノイズＮＳが加えられた信号（−Ｓ＋ＮＳ）が読み出され、共通出力線の電位はＶＲＳからＶＲＳ＋（−Ｓ＋ＮＳ）となる。さらに信号φＧＲを“Ｌ”レベルとして容量ＣＴの他方の電極を浮遊状態とする（信号読出し動作）。
【００２４】
次に、信号φＲＳを“Ｈ”レベルとする。この時、転送系の容量ＣＴの共通出力線側の電極の電位はＶＲＳとなり、−（−Ｓ＋ＮＳ）分変動するので、容量ＣＴの他方の電極の電位も同電位分−（−Ｓ＋ＮＳ）変動して電位はＶＧＲ−（−Ｓ＋ＮＳ）となる。その後、信号φＲＳを“Ｌ”レベルとする。ここまでが上記（３）の動作である。
【００２５】
次に、信号φＦＢ，φＳＬ２，φＬ２を“Ｈ”レベルとすると、メモリセル部から記憶されていた（−ＮＳ＋ＮＴ）のノイズの反転信号（ＮＳ−ＮＴ）にメモリセル部のノイズＮＭが加えられて、転送系の容量ＣＴの共通出力線側の電極によみだされる（ノイズ転送動作）。この時、転送系の容量ＣＴの共通出力線側の電極の電位は（ＮＳ−ＮＴ＋ＮＭ）分変動するので、容量ＣＴの他方の電極の電位も同電位分変動して、結局、ＶＧＲ−（−Ｓ＋ＮＳ）＋（ＮＳ−ＮＴ＋ＮＭ）＝ＶＧＲ＋Ｓ−ＮＴ＋ＮＭとなる。これが上記（４）の動作である。
【００２６】
次に信号φＦＴ，信号φＰＳ２を“Ｈ”レベルとして、転送系からメモリセル部に信号転送を行なうが、この時、転送系のノイズＮＴも加えられるので、結果的にはメモリ部に（Ｓ＋ＮＭ）の信号がメモリセル部に入力されることになる（メモリ転送動作）。これが上記（５）の動作である。
【００２７】
次に信号φＳＬ２，信号φＬ２を“Ｈ”レベルとして、メモリセル部から信号を読み出して出力する。この場合、反転信号（−Ｓ−ＮＭ）にメモリセル部のノイズＮＭが加えられるので、結果的にノイズ成分が除去された、センサ信号−Ｓが出力されることになる。これが上記（６）の動作である。
【００２８】
実施形態１において、動作原理からわかるように、センサ固定パターンノイズだけでなく、センサセルのリセット動作毎に変動するランダムノイズも除去できるので、Ｓ／Ｎ比の高い出力を得ることができる。
（実施形態２）
図４は本発明の固体撮像装置の第２実施形態を示す回路構成図、図５はその動作を示すタイミングチャートである。なお、図４では共通出力線にそれぞれセンサセル部、転送系、メモリセル部が各１つ設けられた例を示しているが、センサセル部，メモリセル部は複数設けられてよいことは勿論である。また図４では簡易化のために共通出力線を１本のみ示している。
【００２９】
図４に示すように、本実施形態の回路構成は、図１に示した転送系に、センサセル部への信号転送を制御するＮチャネルＭＯＳトランジスタＭ２６、及びセンサセルから転送系の容量ＣＴへの信号転送を制御するＮチャネルＭＯＳトランジスタＭ２７を付加した構成となっている。その他の転送系の構成及びセンサセル部，メモリセル部の構成は図１の固体撮像装置の回路構成と同じである。ただし、本実施形態では図４に示したように、ＮチャネルＭＯＳトランジスタＭ２４，Ｍ２５，Ｍ２６，Ｍ２７はそれぞれ信号φＦＢ２，φＦＴ２，φＦＴ１，φＦＢ１によってＯＮ・ＯＦＦ制御される。
【００３０】
以下、上記固体撮像装置の動作における信号の流れを図６を用いて概略的に説明する。
【００３１】
（１）まず、センサセル部からセンサセル部ノイズＮＳが読み出され転送系に送られる。
【００３２】
（２）転送系で転送系ノイズＮＴが加えられて、センサセル部にノイズ（ＮＳ＋ＮＴ）が入力される。
【００３３】
（３）センサセル部からは反転出力−（ＮＳ＋ＮＴ）にセンサセル部ノイズＮＳが加わり、結果的にノイズ−ＮＴが出力され、転送系に送られる。
【００３４】
（４）転送系では反転信号ＮＴとされ、転送系ノイズＮＴが加えられて、ノイズ２ＮＴがメモリセル部に送られる。
【００３５】
（５）センサセル部は光信号蓄積動作期間に入るが（センサセル部にはノイズＮＳ＋ＮＴが残留している。）、この光信号蓄積動作期間中にセンサセル部に蓄積された信号電荷に対応する信号を読み出す。この出力信号は（−Ｓ１−ＮＴ）であり、転送系に送られる。
【００３６】
（６）転送系では転送系ノイズＮＴが加えられて、−Ｓ１となり、この信号が光信号蓄積動作期間中の信号として出力される。
【００３７】
（７）センサセル部でさらに光信号蓄積が行なわれ、蓄積動作期間終了後に蓄積された信号電荷に対応する信号が読み出され、転送系に蓄積される。この出力信号は（−Ｓ２−ＮＴ）である。
【００３８】
（８）メモリセル部から反転信号−２ＮＴにメモリセル部ノイズＮＭが加えられて、ノイズ（−２ＮＴ＋ＮＭ）が転送系に読み出される。
【００３９】
（９）転送系ではノイズ（−２ＮＴ＋ＮＭ）から信号（−Ｓ２−ＮＴ）が差分処理され、さらに転送系ノイズＮＴが加えられて、信号（Ｓ２＋ＮＭ）がメモリセル部に転送される。
【００４０】
（１０）メモリセル部から反転信号（−Ｓ２−ＮＭ）にメモリセル部ノイズＮＭが加えられて、結果として（−Ｓ２）が出力される。
【００４１】
次に上記固体撮像装置の動作（１）〜（１０）について、さらに詳細に図４及び図５を用いて説明する。
【００４２】
まず、信号φＲＳ及び信号φＰＳ１を“Ｈ”レベルとして、センサセル部のリセットを行なう。
【００４３】
次に、信号φＰＳ１を“Ｌ”レベルとした後、信号φＧＲを“Ｈ”レベルとする。この時、信号φＦＢ１，φＦＢ２は“Ｈ”レベル状態を維持している。それで、転送系の容量ＣＴの共通出力線側の電極はＶＲＳ、容量ＣＴの他方の電極はＶＧＲの電位に設定される。
【００４４】
さらに、信号φＧＲを“Ｌ”レベル、信号φＲＳを“Ｌ”レベルとした後、信号φＳＬ１及び信号φＬ１を“Ｈ”レベルとして、センサセル部からリセット後のセンサノイズを共通出力線に読み出す（この時、センサノイズはＮＳとして読み出される。）。ここでまでが、上記（１）の動作である。
【００４５】
共通出力線の電位はＮＳ分変動するので、浮遊状態とされた容量ＣＴの他方の電極の電位もＮＳ分変動する。信号φＦＢ１を“Ｌ”レベルとし、信号φＳＬ１及び信号φＬ１を“Ｌ”レベルとし、信号φＦＴ１を“Ｈ”レベルとし、さらに信号φＰＳ１を“Ｈ”レベルとすると、転送系からセンサセル部にセンサノイズＮＳが転送されるが、この時、転送系のノイズＮＴも加わるので結果的にはセンサセル部に（ＮＳ＋ＮＴ）のノイズが入力されることになる（ノイズのセンサセル転送動作）。これが上記（２）の動作である。
【００４６】
次に、信号φＦＢ１，φＦＴ２を“Ｈ”レベルとし、さらに、信号φＧＲ，信号φＳＬ１，φＬ１を“Ｈ”レベルとすると、センサセル部からは反転出力−（ＮＳ＋ＮＴ）にセンサセル部ノイズＮＳが加わり、結果的にノイズ−ＮＴが出力され、転送系に送られる。この時、転送系の容量ＣＴの共通出力線側の電極の電位は−ＮＴ分変動する一方、容量ＣＴの他方の電極の電位はＶＧＲに固定される。さらに信号φＧＲを“Ｌ”レベルとして容量ＣＴの他方の電極を浮遊状態とする（ノイズ読出し動作）。これが上記（３）の動作である。
【００４７】
次に、信号φＲＳ及び信号φＰＳ２を“Ｈ”レベルとすると、転送系の容量ＣＴの共通出力線側の電極の電位はＶＲＳとなりＮＴ分変動するので、容量ＣＴの他方の電極もＮＴ分変動し、転送系からメモリセル部にはノイズＮＴが転送されるが、この時、転送系の転送系ノイズＮＴも加わるので結果的にはメモリ部に２ＮＴのノイズが入力されることになる（ノイズのメモリ転送動作）。これが上記（４）の動作である。
【００４８】
次に、センサセル部は光信号蓄積動作期間に入るが、この光信号蓄積動作期間中にセンサセルに蓄積された信号電荷に対応する信号を以下のように読み出す。
【００４９】
即ち、信号φＧＲを“Ｈ”レベルとして（この時、信号φＲＳは“Ｈ”レベルを維持している。）、転送系の容量ＣＴの共通出力線側の電極の電位をＶＲＳ、容量ＣＴの他方の電極の電位をＶＧＲとする。さらに信号φＧＲを“Ｌ”レベルとして容量ＣＴの他方の電極を浮遊状態とする。その後、信号φＳＬ１，φＬ１を“Ｈ”レベルとすると、センサセル部からは反転出力−（Ｓ１＋ＮＳ＋ＮＴ）にセンサセル部ノイズＮＳが加わり、結果的に信号（−Ｓ１−ＮＴ）が出力され、転送系に送られる。これが上記（５）の動作である。
【００５０】
転送系の容量ＣＴの共通出力線側の電極の電位は（−Ｓ１−ＮＴ）分変動するので、容量ＣＴの他方の電極の電位も同電位分変動して、ＶＧＲ＋（−Ｓ１−ＮＴ）となる。転送系から信号を転送する場合には転送系のノイズＮＴも加わるので結果的には転送系ＯＵＴ２から、信号−Ｓ１が出力されることになる。これが上記（６）の動作である。
【００５１】
次に、センサセル部でさらに光信号蓄積が行なわれ、蓄積動作期間終了後に、信号φＳＬ１，φＬ１，φＧＲ，φＦＢ２を“Ｈ”レベルとすると、転送系の容量ＣＴの他方の電極の電位はＶＧＲに固定され、容量ＣＴの共通出力線側の電極の電位はＶＲＳから（−Ｓ２−ＮＴ）分変動する。なお、信号（−Ｓ２−ＮＴ）はセンサセル部からの反転出力−（Ｓ２＋ＮＳ＋ＮＴ）にセンサセル部ノイズＮＳが加わったものである。これが上記（７）の動作である。
【００５２】
次に、信号φＳＬ２，φＬ２を“Ｈ”レベルとすると、メモリセル部から反転信号−２ＮＴにメモリセル部ノイズＮＭが加えられて、信号（−２ＮＴ＋ＮＭ）が転送系の容量ＣＴの共通出力線側の電極に読み出される（この時、転送系の容量ＣＴの他方の電極は浮遊状態となっている。）。これが上記（８）の動作である。
【００５３】
すると容量ＣＴの共通出力線側の電極の電位変動分は、−（−Ｓ２−ＮＴ）＋（−２ＮＴ＋ＮＭ）＝Ｓ２−ＮＴ＋ＮＭとなるので、容量ＣＴの他方の電極の電位変動も（Ｓ２−ＮＴ＋ＮＭ）となり、信号φＦＴ２，φＰＳ２を“Ｈ”レベルとすると、転送系からメモリセル部には信号（Ｓ２−ＮＴ＋ＮＭ）が転送されるが、この時、転送系のノイズＮＴも生ずるので結果的にはメモリセル部に（Ｓ２＋ＮＭ）の信号が入力されることになる。これが上記（９）の動作である。
【００５４】
次に信号φＳＬ２，信号φＬ２を“Ｈ”レベルとして、メモリセル部から信号を読み出して出力する。この場合、反転信号（−Ｓ２−ＮＭ）にメモリセル部のノイズＮＭが加えられるので、結果的にノイズ成分が除去されたセンサ信号−Ｓ２が出力されることになる。
【００５５】
この実施形態２において、センサのリセット動作時にのるランダムノイズも、（４）の動作時にメモリセルに転送され、（９）の動作でセンサランダムノイズが除去されるので、最終的な信号−Ｓ２はセンサランダムノイズを含まないＳ／Ｎ比が高いものとなる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、センサセル部，メモリセル部，転送系で生ずるノイズ成分を除去することができ、ＳＮ比の高い出力信号を得ることができる。
【００５７】
また、本発明によれば、ＭＯＳトランジスタのみでセンサが形成できるため、簡単なプロセスを使うことで安価な固体撮像装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の固体撮像装置の第１実施形態を示す回路構成図である。
【図２】上記第１実施形態の固体撮像装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】上記第１実施形態の固体撮像装置の動作における信号の流れを概略的に説明する図である。
【図４】本発明の固体撮像装置の第２実施形態を示す回路構成図である。
【図５】上記第２実施形態の固体撮像装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図６】上記第２実施形態の固体撮像装置の動作における信号の流れを概略的に説明する図である。
【符号の説明】
Ｄ  フォトダイオード
Ｍ１１〜Ｍ１３  ＮチャネルＭＯＳトランジスタ
Ｍ１４  ＮチャネルＭＯＳトランジスタ
Ｍ１５  ＮチャネルＭＯＳトランジスタ
ＣＴ  容量
Ｍ２１，Ｍ２２  ＮチャネルＭＯＳトランジスタ
Ｍ２３  ＮチャネルＭＯＳトランジスタ
Ｍ２４  ＮチャネルＭＯＳトランジスタ
Ｍ２５  ＮチャネルＭＯＳトランジスタ
Ｍ２６，Ｍ２７  ＮチャネルＭＯＳトランジスタ
ＣＳ  容量
Ｍ３１〜Ｍ３３  ＮチャネルＭＯＳトランジスタ
Ｍ３４  ＮチャネルＭＯＳトランジスタ
【図１】
0003610144.tif 000002
【図２】
0003610144.tif 000003
【図３】
0003610144.tif 000004
【図４】
0003610144.tif 000005
【図５】
0003610144.tif 000006
【図６】
0003610144.tif 000007