【手続補正書】
【提出日】平成28年8月9日(2016.8.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光電変換素子と、前記複数の光電変換素子で生じた信号を増幅する増幅トランジスタと、前記複数の光電変換素子で生じた信号をリセットするリセットトランジスタと、を有する画素ユニットを複数備える撮像装置であって、
前記画素ユニットから出力されるノイズ信号を保持し、後段の回路に出力するノイズ信号保持部と、
前記画素ユニットから出力される、Ｎ個（Ｎは１以上の整数）の前記光電変換素子で生じた信号に基づく第１の光信号を保持し、前記後段の回路に出力する第１の信号保持部と、
前記画素ユニットから出力される、Ｍ個（Ｍは２以上の整数でＮよりも大きい）の前記光電変換素子で生じた信号に基づく第２の光信号を保持し、前記後段の回路に出力する第２の信号保持部と、を有し、
前記後段の回路における、前記第２の信号保持部が出力する信号と前記ノイズ信号保持部が出力する信号との差分処理を行なった際の同相ノイズ除去率が、
前記後段の回路における、前記第１の信号保持部が出力する信号と前記ノイズ信号保持部が出力する信号との差分処理を行なった際の同相ノイズ除去率よりも大きいことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
複数の光電変換素子と、前記複数の光電変換素子で生じた信号を増幅する増幅トランジスタと、前記複数の光電変換素子で生じた信号をリセットするリセットトランジスタと、を有する画素ユニットを複数備える撮像装置であって、
前記画素ユニットから出力されるノイズ信号を保持するノイズ信号保持部と、
前記画素ユニットから出力される、Ｎ個（Ｎは１以上の整数）の前記光電変換素子で生じた信号に基づく第１の光信号を保持する第１の信号保持部と、
前記画素ユニットから出力される、Ｍ個（Ｍは２以上の整数でＮよりも大きい）の前記光電変換素子で生じた信号に基づく第２の光信号を保持する第２の信号保持部と、を有し、
前記第１の信号保持部は、前記ノイズ信号保持部及び前記第１の信号保持部のいずれに対しても並進対称ではないことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
複数の光電変換素子と、前記複数の光電変換素子で生じた信号を増幅する増幅トランジスタと、前記複数の光電変換素子で生じた信号をリセットするリセットトランジスタと、を有する画素ユニットを複数備える撮像装置であって、
前記画素ユニットから出力されるノイズ信号を保持するノイズ信号保持部と、
前記画素ユニットから出力される、Ｎ個（Ｎは１以上の整数）の前記光電変換素子で生じた信号に基づく第１の光信号を保持する第１の信号保持部と、
前記画素ユニットから出力される、Ｍ個（Ｍは２以上の整数でＮよりも大きい）の前記光電変換素子で生じた信号に基づく第２の光信号を保持する第２の信号保持部と、を有し、前記第１の信号保持部を平面視した際の面積は、少なくとも前記第２の信号保持部および前記ノイズ信号保持部の１つを平面視した際の面積よりも小さいことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
前記第２の信号保持部と、前記ノイズ信号保持部とは並進対称となるように配置されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記画素ユニットと、前記ノイズ信号保持部、前記第１の信号保持部、前記第２の信号保持部のいずれかとの間には、前記画素ユニットから出力された信号を増幅する増幅回路を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
各々が、前記ノイズ信号保持部、前記第１の信号保持部及び前記第２の信号保持部の各々に対応して設けられた、複数のバッファを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記ノイズ信号保持部で保持された信号をバッファするバッファ及び前記第２の信号保持部で保持された信号をバッファするバッファは、前記第１の信号保持部で保持された信号をバッファするバッファに比べて、入力インピーダンスあるいはオープンループゲインが大きく、出力インピーダンスが小さいことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記ノイズ信号保持部で保持された信号をバッファするバッファ、及び、前記第２の信号保持部で保持された信号をバッファするバッファは、前記第１の信号保持部で保持された信号をバッファするバッファに比べて、バイアス電流が大きいことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記ノイズ信号保持部と前記第２の信号保持部の信号を、それぞれ対応するバッファから同時に読み出し、その後、差分処理を行い、
次に前記ノイズ信号保持部と前記第１の信号保持部の信号を、それぞれ対応するバッファから同時に読み出し、その後、差分処理を行うことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記複数のバッファから出力された信号を保持する信号保持部を有することを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記第１の信号保持部が保持する第１の光信号は焦点検出用の信号であり、前記第２の信号保持部が保持する第２の光信号は撮像用の信号であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明の一様態は、複数の光電変換素子と、前記複数の光電変換素子で生じた信号を増幅する増幅トランジスタと、前記複数の光電変換素子で生じた信号をリセットするリセットトランジスタと、を有する画素ユニットを複数備える撮像装置であって、前記画素ユニットから出力されるノイズ信号を保持するノイズ信号保持部と、前記画素ユニットから出力される、Ｎ個（Ｎは１以上の整数）の前記光電変換素子で生じた信号に基づく、第１の光信号を保持する第１の信号保持部と、前記画素ユニットから出力される、Ｍ個（Ｍは２以上の整数でＮよりも大きい）の前記光電変換素子で生じた信号に基づく、第２の光信号を保持する第２の信号保持部と、を有し、前記第２の信号保持部で保持された後の第２の光信号と、前記ノイズ信号保持部で保持された後のノイズ信号とを差分する際のノイズ除去率が、前記第１の信号保持部で保持された後の第１の光信号と、前記ノイズ信号保持部で保持された後のノイズ信号とを差分する際のノイズ除去率よりも大きい撮像装置に関する。
また、本発明の一様態は、複数の光電変換素子と、前記複数の光電変換素子で生じた信号を増幅する増幅トランジスタと、前記複数の光電変換素子で生じた信号をリセットするリセットトランジスタと、を有する画素ユニットを複数備える撮像装置であって、
前記画素ユニットから出力されるノイズ信号を保持するノイズ信号保持部と、
前記画素ユニットから出力される、Ｎ個（Ｎは１以上の整数）の前記光電変換素子で生じた信号に基づく第１の光信号を保持する第１の信号保持部と、
前記画素ユニットから出力される、Ｍ個（Ｍは２以上の整数でＮよりも大きい）の前記光電変換素子で生じた信号に基づく第２の光信号を保持する第２の信号保持部と、を有し、
前記第１の信号保持部は、前記ノイズ信号保持部及び前記第１の信号保持部のいずれに対しても並進対称ではない撮像装置に関する。
本発明の別の一様態は、複数の光電変換素子と、前記複数の光電変換素子で生じた信号を増幅する増幅トランジスタと、前記複数の光電変換素子で生じた信号をリセットするリセットトランジスタと、を有する画素ユニットを複数備える撮像装置であって、
前記画素ユニットから出力されるノイズ信号を保持するノイズ信号保持部と、
前記画素ユニットから出力される、Ｎ個（Ｎは１以上の整数）の前記光電変換素子で生じた信号に基づく第１の光信号を保持する第１の信号保持部と、
前記画素ユニットから出力される、Ｍ個（Ｍは２以上の整数でＮよりも大きい）の前記光電変換素子で生じた信号に基づく第２の光信号を保持する第２の信号保持部と、を有し、前記第１の信号保持部を平面視した際の面積は、少なくとも前記第２の信号保持部および前記ノイズ信号保持部の１つを平面視した際の面積よりも小さいことを特徴とする撮像装置に関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
図１のレイアウト図は信号保持部１８に該当する部分である。図１と図２とで同様の部分には同じ符号を付している。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
図１において、セット１は、ノイズ信号用スイッチＳＣＮ１３とアナログメモリＣＴＮ１３とバッファＶＦＮ３を有する。セット２は、第２光信号用スイッチＳＣＳ１３とアナログメモリＣＴＳ１３とバッファＶＦＳ３を有する。セット３は第１光信号用スイッチＳＣＳａ１３とアナログメモリＣＴＳａ１３とバッファＶＦＳａ３を有する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
時刻ｔ６で、ＰＳＨＮ１とＰＳＨＳ１のレベルがハイレベルとなりスイッチＳＨＮ１とＳＨＳ１がオン状態となる。そしてアナログメモリＣＴＮ２１のノイズ信号Ｎと、アナログメモリＣＴＳ２１のＡ像信号Ｓａがそれぞれ、ノイズ信号用水平信号線２１と撮像信号用水平信号線２２に水平転送される。すると、出力アンプＭＡでＡ像信号Ｓａからノイズ信号Ｎの差分処理が行われ、端子ＯＵＴＮとＯＵＴＳを通じてチップ外へ１行１列目のノイズ補正されたＡ像信号（Ｓａ−Ｎ）が出力される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
また、時刻ｔ６で、垂直走査回路１２からＰＴＸａ１、ＰＴＸｂ１のレベルがハイレベルとなる信号が送られ、転送トランジスタＭａ１１〜Ｍａ１３と転送トランジスタＭｂ１１〜Ｍｂ１３がオン状態となる。その結果、フォトダイオードＤｂ１１〜Ｄｂ１３のＢ像信号に対応する電荷が、増幅トランジスタの入力ノードに転送され、Ａ像信号電荷とＢ像信号電荷とが加算される。そして、列信号線ＮＶ１〜ＮＶ３にＡ像信号ＳａとＢ像信号Ｓｂが加算された撮像信号Ｓ（Ｓ＝Ｓａ＋Ｓｂ）が出力される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
時刻ｔ７で、ＰＳＨＮ２とＰＳＨＳ２のレベルがハイとなり、スイッチＳＨＮ３とＳＨＳ３がオン状態となる。そして、アナログメモリＣＴＮ２３のノイズ信号Ｎと、アナログメモリＣＴＳ２３のＡ像信号Ｓａがそれぞれ、ノイズ信号用水平信号線２１と撮像信号用水平信号線２２に水平転送される。すると、出力アンプＭＡでＡ像信号Ｓａからノイズ信号Ｎの差分処理が行われ、端子ＯＵＴＮとＯＵＴＳを通じて撮像素子外へ１行２列目のＡ像信号（Ｓａ−Ｎ）が出力される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
時刻ｔ１０で、ＰＳＨＮ１とＰＳＨＳ１のレベルがハイレベルとなり、スイッチＳＨＮ１とＳＨＳ１とがオン状態となる。そして、アナログメモリＣＴＮ２１のノイズ信号Ｎと、アナログメモリＣＴＳ２１の撮像信号Ｓがそれぞれ、ノイズ信号用水平信号線２１と撮像信号用水平信号線２２に水平転送される。そして、出力アンプＭＡで撮像信号Ｓからノイズ信号Ｎが差分され、端子ＯＵＴＮとＯＵＴＳを通じてチップ外へ１行１列目のオフセット補正された撮像信号（Ｓ−Ｎ）が出力される。カメラは、この時点で１行１列目の撮像信号（Ｓ−Ｎ）とＡ像信号（Ｓａ−Ｎ）を得るため、両者を差分処理することでＢ像信号Ｓｂが得られる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
図１に示すように、フォーカス信号用バッファＶＦＳａ１、ＶＦＳａ３は、ノイズ信号用バッファＶＦＮ１、ＶＦＮ３や撮像信号用バッファＶＦＳ１、ＶＦＳ３と比べ異なったレイアウトとなっている。このため、フォーカス信号用バッファＶＦＳａ１、ＶＦＳａ３は、ノイズ信号用バッファＶＦＮ１、ＶＦＮ３や撮像信号用バッファＶＦＳ１、ＶＦＳ３とレイアウト差による入力インピーダンス、出力インピーダンスまたはオープンループゲインが異なる。つまり、ノイズ信号用バッファ（ＶＦＮ）と撮像信号用バッファ（ＶＦＳ）の入力インピーダンス、出力インピーダンスまたはオープンループゲインの差は、ノイズ信号用バッファ（ＶＦＮ）とフォーカス信号用バッファ（ＶＦＳａ）の差より小さい。または、フォーカス信号用バッファＶＦＳａ１、ＶＦＳａ３のバイアス電流を小さくし、低消費電力化しても良い。