(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換部と、光電変換部が生成する電荷が入力される増幅トランジスタとを各々が有し、行列状に配された複数の画素と、
各々が前記複数の画素の列に対応して配されるとともに、各々が対応する列の前記画素の前記増幅トランジスタに接続される複数の垂直信号線と、
前記複数の垂直信号線の各々に、各々が接続された複数の電流源と、
共通接続線を介して、前記複数の電流源に共通に接続された基準電流源とを有し、
前記複数の電流源の各々は、前記垂直信号線に接続され、前記増幅トランジスタとともにソースフォロワ回路を構成する第１のトランジスタと、第１のスイッチと、前記第１のスイッチを介して前記垂直信号線に接続され、前記増幅トランジスタとともにソースフォロワ回路を構成する第２のトランジスタと、第２のスイッチとを有し、
前記第１のトランジスタのゲートは、前記共通接続線に接続され、
前記第２のトランジスタのゲートは、前記第２のスイッチを介して前記共通接続線に接続されていることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第２のスイッチを導通から非導通とした後、前記第１のスイッチを導通から非導通とすることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第１のスイッチと前記第２のスイッチが、共通の信号によって導通と非導通とが切り替わることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記複数の電流源の各々が、前記共通接続線と前記第２のトランジスタとの間の電気的経路であり、かつ前記第１のトランジスタのゲートと前記第２のスイッチとの間の電気的経路に、第３のスイッチをさらに有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第１のトランジスタのゲート長とゲート幅の比と、前記第２のトランジスタのゲート長とゲート幅の比とが異なることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第２のトランジスタと前記共通接続線との間の電気的経路に、第４のスイッチと、容量素子とを有し、
前記容量素子に、前記第４のスイッチが導通から非導通となることによって、前記共通接続線の電位が保持され、
前記第２のトランジスタは、前記容量素子が保持した電位に基づいて、対応する前記垂直信号線に電流を供給することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記複数の電流源の各々はさらに、前記第１のトランジスタに対してカスコード接続された第３のトランジスタと、前記第２のトランジスタに対してカスコード接続された第４のトランジスタとを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記基準電流源と、前記複数の電流源の各々の前記第４のトランジスタのゲートとが第２の共通接続線によって接続され、
前記複数の電流源の各々はさらに、前記第２の共通接続線と、前記第４のトランジスタのゲートとの間の電気的経路の導通と非導通とを切り替える第５のスイッチを有することを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記第２のスイッチと前記第５のスイッチが、共通の信号によって導通と非導通とが切り替わることを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の撮像装置と、前記撮像装置が出力する信号を用いて画像を生成する出力信号処理部とを有することを特徴とする撮像システム。
【請求項１１】
光電変換部と、光電変換部が生成する電荷に基づく信号である光電変換信号を出力する増幅トランジスタとを各々が有し、行列状に配された複数の画素と、
各々が前記複数の画素の列に対応して配されるとともに、各々が対応する列の前記画素の前記増幅トランジスタから前記光電変換信号が出力される複数の垂直信号線と、
前記複数の垂直信号線の各々に、各々が接続された複数の電流源と、
共通接続線を介して、前記複数の電流源に共通に接続された基準電流源とを有し、
前記複数の電流源の各々は、前記垂直信号線に接続され、前記増幅トランジスタとともにソースフォロワ回路を構成する第１のトランジスタと、前記垂直信号線に接続され、前記増幅トランジスタとともにソースフォロワ回路を構成する第２のトランジスタとを有する撮像装置の駆動方法であって、
前記第２のトランジスタと前記増幅トランジスタとの間の電気的経路である第１の経路は、導通、非導通の切り替えが可能であり、
前記第２のトランジスタのゲートと前記共通接続線との間の電気的経路である第２の経路は、導通、非導通の切り替えが可能であり、
前記第１の経路が導通から非導通あるいは非導通から導通に切り替わる期間に、前記第２の経路が非導通であることを特徴とする撮像装置の駆動方法。
【請求項１２】
前記複数の画素は、第１の色のカラーフィルタが配され、共通の前記垂直信号線に接続された第１の画素群と、第２の色のカラーフィルタが配され、共通の前記垂直信号線に接続された第２の画素群とを有し、
前記光電変換信号を、前記第１の画素群に含まれる画素同士で、前記垂直信号線で混合する場合には、前記第１の経路が導通して、前記第１のトランジスタと、前記第２のトランジスタとから前記垂直信号線に電流が供給され、
前記光電変換信号を、前記第２の画素群に含まれる画素同士で、前記垂直信号線で混合する場合には、前記第１の経路が非導通であって前記第２のトランジスタから前記垂直信号線に電流が供給されることを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置の駆動方法。
【請求項１３】
前記第１の色が緑であり、前記第２の色が、青もしくは赤であることを特徴とする請求項１２に記載の撮像装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、撮像システム、及び撮像装置に駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
行列状に配された複数の画素と、各々が画素の列に対応して設けられ、画素から信号が出力される複数の垂直信号線と、複数の垂直信号線の各々に、各々が電流を供給する複数の電流源を有する撮像装置が特許文献１に記載されている。
【０００３】
特許文献１の図１０には、複数の電流源の各々に、第１の電流源と、電流切り替え信号によって動作、非動作が切り替わる第２の電流源とが備わった構成が記載されている。特許文献１には、第１の電流源が電流を垂直信号線に供給する第１の動作と、第１の電流源と第２の電流源とが電流を垂直信号線に供給する第２の動作とが記載されている。複数の電流源の各々において、第１の電流源と第２の電流源は共通接続線に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２５９０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された電流源の構成では、第２の電流源の動作と非動作とが切り替わることによって共通接続線に電位変動が生じる。この共通接続線の電位変動は、垂直信号線に電流を供給している第１の電流源に伝わる。よって、第１の電流源が垂直信号線に供給する電流量に変動が生じる。この垂直信号線の電流量の変動によって、垂直信号線に出力される画素の信号に変動が生じる課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一の態様は、光電変換部と、光電変換部が生成する電荷が入力される増幅トランジスタとを各々が有し、行列状に配された複数の画素と、各々が前記複数の画素の列に対応して配されるとともに、各々が対応する列の前記画素の前記増幅トランジスタに接続される複数の垂直信号線と、前記複数の垂直信号線の各々に、各々が接続された複数の電流源と、共通接続線を介して、前記複数の電流源に共通に接続された基準電流源とを有し、前記複数の電流源の各々は、前記垂直信号線に接続され、前記増幅トランジスタとともにソースフォロワ回路を構成する第１のトランジスタと、第１のスイッチと、前記第１のスイッチを介して前記垂直信号線に接続され、前記増幅トランジスタとともにソースフォロワ回路を構成する第２のトランジスタと、第２のスイッチとを有し、前記第１のトランジスタのゲートは、前記共通接続線に接続され、前記第２のトランジスタのゲートは、前記第２のスイッチを介して前記共通接続線に接続されていることを特徴とする撮像装置である。
【０００７】
また、別の態様は、光電変換部と、光電変換部が生成する電荷に基づく信号である光電変換信号を出力する増幅トランジスタとを各々が有し、行列状に配された複数の画素と、各々が前記複数の画素の列に対応して配されるとともに、各々が対応する列の前記画素の前記増幅トランジスタから前記光電変換信号が出力される複数の垂直信号線と、前記複数の垂直信号線の各々に、各々が接続された複数の電流源と、共通接続線を介して、前記複数の電流源に共通に接続された基準電流源とを有し、前記複数の電流源の各々は、前記垂直信号線に接続され、前記増幅トランジスタとともにソースフォロワ回路を構成する第１のトランジスタと、前記垂直信号線に接続され、前記増幅トランジスタとともにソースフォロワ回路を構成する第２のトランジスタとを有する撮像装置の駆動方法であって、前記第２のトランジスタと前記増幅トランジスタとの間の電気的経路である第１の経路は、導通、非導通の切り替えが可能であり、前記第２のトランジスタのゲートと前記共通接続線との間の電気的経路である第２の経路は、導通、非導通の切り替えが可能であり、前記第１の経路が導通から非導通あるいは非導通から導通に切り替わる期間に、前記第２の経路が非導通であることを特徴とする撮像装置の駆動方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、第２の電流源の動作と非動作とが切り替わった際の、共通接続線の電位の変動を生じにくくすることができる。これにより、従来の撮像装置で生じていた画素の信号の変動を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】撮像装置の構成の一例を示した図
【図２】撮像装置の動作の一例を示した図
【図３】撮像装置の構成の一例を示した図
【図４】撮像装置の動作の一例を示した図
【図５】撮像装置の構成の一例を示した図
【図６】撮像装置の動作の一例を示した図
【図７】撮像装置の構成の一例を示した図
【図８】撮像装置の動作の一例を示した図
【図９】撮像装置の構成の一例を示した図
【図１０】撮像装置の動作の一例を示した図
【図１１】撮像装置の構成の一例を示した図
【図１２】撮像装置の動作の一例を示した図
【図１３】撮像システムの構成の一例を示した図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、各実施例について、図面を参照しながら説明する。以下の実施例ではＭＯＳトランジスタについて、特に断りのない限りＮＭＯＳトランジスタとする。尚、以下の実施例のＭＯＳトランジスタはＰＭＯＳトランジスタを用いても良く、その際には、ゲート、ソース、ドレインに印加される電位は、本実施例で示した電位から適宜変更される。
【００１１】
（実施例１）
図１は、本実施例の撮像装置の構成を示した図である。本実施例の撮像装置１は、画素１０、電流源２０、基準電流源３０、及びＣＤＳ回路（差分回路）４０、行選択回路５０を有する。
【００１２】
複数の画素１０は行列状に配置されている。垂直信号線Ｌ１には、同じ列の画素１０が接続されている。画素１０は、光電変換部１０１、転送トランジスタ１０２、電荷電圧変換部１０３、増幅トランジスタ（出力部）１０４、リセットトランジスタ１０５、選択トランジスタ１０６を有する。
【００１３】
光電変換部１０１は、光電変換により、入射光に応じた電荷を生成する。光電変換部１０１は、例えば、フォトダイオードである。光電変換部１０１のアノードは接地され、光電変換部１０１のカソードは転送トランジスタ１０２に接続されている。転送トランジスタ１０２のゲートにアクティブな信号ＰＴＸが入力されると、転送トランジスタ１０２は、光電変換部１０１が生成した電荷を電荷電圧変換部１０３に転送する。電荷電圧変換部１０３は、転送トランジスタ１０２により転送された電荷を電圧に変換する。電荷電圧変換部１０３は、例えば、フローティングディフュージョンである。増幅トランジスタ１０４のゲートは電荷電圧変換部１０３と電気的に接続されている。増幅トランジスタ１０４は、電荷電圧変換部１０３に転送トランジスタ１０２から転送された電荷に基づく信号を出力する。増幅トランジスタ１０４は、電源ＳＶＤＤに接続されている。増幅トランジスタ１０４は、選択トランジスタ１０６を介して垂直信号線Ｌ１に接続されている。垂直信号線Ｌ１に接続された複数の画素１０の増幅トランジスタ１０４のうち、選択トランジスタ１０６がオンとなっている画素１０の増幅トランジスタ１０４が垂直信号線Ｌ１に信号を出力する。選択トランジスタ１０６は、そのゲートにアクティブな信号ＰＳＥＬが入力されるとオンする。リセットトランジスタ１０５は、所定の期間に、電荷電圧変換部１０３の電位をリセットする。リセットトランジスタ１０５は、そのドレインが電源ＳＶＤＤに接続され、そのソースが電荷電圧変換部１０３に接続されている。リセットトランジスタ１０５のゲートに、アクティブな信号ＰＲＥＳが入力されると、リセットトランジスタ１０５がオンする。これにより、電源ＳＶＤＤに応じた電位に電荷電圧変換部１０３の電位がリセットされる。
【００１４】
本実施例の画素１０は、画素１０の行ごとに光電変換部１０１の感度を異ならせている。具体的には、１行目の画素１０は高感度の光電変換部１０１を有し、２行目の画素１０は低感度の光電変換部１０１を有している。ここで言う高感度、低感度とは、同一光量の入射光が画素１０に入射した場合に、光電変換部１０１が生成する電荷の量が、１行目の画素１０の方が、２行目の画素１０よりも多いことを指す。この様な構成は、例えば１行目の画素１０の光電変換部１０１の入射光の光路に設けられた遮光部の面積を、２行目の画素１０の光電変換部１０１の入射光の光路に設けられた遮光部の面積よりも小さくすることで実現できる。３行目の画素１０は高感度の光電変換部１０１を有し、４行目の画素１０は低感度の光電変換部１０１を有する。本実施例の撮像装置は、高輝度の被写体の撮影には、低感度の画素１０が出力する信号を用い、低輝度の被写体の撮影には高感度の画素１０が出力する信号を用いる。これにより、本実施例の撮像装置は、一様な感度の画素１０を有する撮像装置に比して、ダイナミックレンジの広い画像を取得できる。
【００１５】
行選択回路５０は１行目の画素１０に、信号ＰＳＥＬ１、信号ＰＲＥＳ１、信号ＰＴＸ１を出力する。行選択回路５０は２行目の画素１０に、信号ＰＳＥＬ２、信号ＰＲＥＳ２、信号ＰＴＸ２を出力する。行選択回路５０は３行目の画素１０に、信号ＰＳＥＬ３、信号ＰＲＥＳ３、信号ＰＴＸ３を出力する。
【００１６】
基準電流源３０は、電源側に配された電流生成部３０１と電流生成部３０１に対して接地電位側に配されたトランジスタ３０２を有する。
【００１７】
電流源２０は、各列の垂直信号線Ｌ１に設けられている。電流源２０は、負荷ＭＯＳトランジスタ（電流源トランジスタ）であるトランジスタ２０１、負荷ＭＯＳトランジスタ（電流源トランジスタ）であるトランジスタ２０２を有する。複数列のトランジスタ２０２の各々のゲートは、共通接続線Ｎ２によって、基準電流源３０のトランジスタ３０２のゲートに対して共通に接続されている。また、電流源２０は、垂直信号線Ｌ１とトランジスタ２０１との導通、非導通を切り替えるトランジスタ２０３と、垂直信号線Ｌ１とトランジスタ２０２との導通、非導通を切り替えるトランジスタ２０４を有する。また、電流源２０は、トランジスタ２０１のゲートと共通接続線Ｎ２との間の導通、非導通を切り替えるトランジスタ２０５を有する。トランジスタ２０３は電流源２０が有する第１のスイッチである。また、トランジスタ２０５は電流源２０が有する第２のスイッチである。
【００１８】
トランジスタ３０２と、電流源２０のトランジスタ２０１、トランジスタ２０２はカレントミラー回路を構成する。具体的にはトランジスタ３０２、トランジスタ２０１、２０２の各々のソースにはＧＮＤ電位が与えられている。そして、トランジスタ３０２のゲートは、各電流源２０のトランジスタ２０２のゲートと、トランジスタ２０５を介してトランジスタ２０１のゲートとに接続されている。さらにトランジスタ３０２のゲートは、自身のドレインに接続されている。
【００１９】
電流生成部３０１から出力される電流をトランジスタ３０２で受け取る。そしてトランジスタ３０２が受け取った電流の大きさに比例する大きさの電流を、トランジスタ２０１、トランジスタ２０２が垂直信号線Ｌ１に電流を供給する。つまり、トランジスタ３０２、トランジスタ２０１、トランジスタ２０２はカレントミラー回路である。トランジスタ２０１が垂直信号線Ｌ１に流す電流をＩｂ、トランジスタ２０２が垂直信号線Ｌ１に流す電流量をＩａとする。
【００２０】
トランジスタ２０３のゲートには、信号ＰＶＬＰＷＲ１が不図示のタイミングジェネレータから印加される。トランジスタ２０５のゲートには、信号ＰＧＣＵＴ１がタイミングジェネレータから印加される。トランジスタ２０４は、トランジスタ２０４をオンとするＨｉｇｈレベル（以下、Ｈｉレベルとする）の信号がタイミングジェネレータからゲートに印加される。トランジスタ２０４のゲートには、画素１０から信号を読み出す期間、Ｈｉレベルの信号がタイミングジェネレータから印加され続ける。
【００２１】
画素１０から信号を読み出す期間、信号ＰＶＬＰＷＲ１がＬｏｗレベル（以下、Ｌｏレベルとする）であると、垂直信号線Ｌ１に供給される電流量はＩａである。一方、信号ＰＶＬＰＷＲ１がＨｉレベルであると、垂直信号線Ｌ１に供給される電流量はＩａ＋Ｉｂである。信号ＰＶＬＰＷＲ１がＬｏレベルの場合には、トランジスタ２０２と増幅トランジスタ１０４とによってソースフォロワ回路が構成される。一方、信号ＰＶＬＰＷＲ１がＨｉレベルの場合には、トランジスタ２０１と、トランジスタ２０２と、増幅トランジスタ１０４とによってソースフォロワ回路が構成される。
【００２２】
トランジスタ２０５のゲートには、タイミングジェネレータから信号ＰＧＣＵＴ１が印加される。信号ＰＧＣＵＴ１がＬｏレベルであると、トランジスタ２０５はオフである。従って、トランジスタ２０１のゲートであるノードＮ１と共通接続線Ｎ２との間の電気的経路は非導通である。
【００２３】
ＣＤＳ回路４０では、同一の画素１０のノイズ信号と光電変換信号との差分を演算する相関二重サンプリング（ＣＤＳ）処理を行うことにより、光電変換信号からノイズ成分が低減された画像信号を得る。より具体的には、電荷電圧変換部１０３がリセットされた状態で垂直信号線Ｌ１に出力された信号がノイズ信号である。また、転送トランジスタ１０２により光電変換部１０１の電荷が電荷電圧変換部１０３へ転送された状態で垂直信号線Ｌ１に出力された信号が光電変換信号である。
【００２４】
次に、撮像装置１の動作について図２を参照しながら説明する。
【００２５】
図２において、「ＰＳＥＬ１」〜「ＰＧＣＵＴ１」は、信号ＰＴＮ、信号ＰＴＳを除き、図１で示した各信号に対応している。信号ＰＴＮ、信号ＰＴＳは、タイミングジェネレータからＣＤＳ回路４０に印加される信号である。図２では、共通接続線Ｎ２の電位は、図示の実線は本実施例の電位を示しており、破線は比較例の電位を示している。
【００２６】
図２に示した動作は、垂直信号線Ｌ１に流れる電流量を、低感度の画素１０の信号の読み出しにおいてはＩａとし、高感度の画素１０の信号の読み出しにおいては、Ｉａ＋Ｉｂとする。これにより、光電変換信号の振幅が低感度の画素１０に対して大きくなりやすい高感度の画素１０の信号の読み出しを、垂直信号線Ｌ１に流れる電流量がＩａの場合に比して高速化している。
【００２７】
期間Ｔ１に、タイミングジェネレータは信号ＰＶＬＰＷＲ１と信号ＰＧＣＵＴ１とを共にＨｉレベルとしている。これにより、トランジスタ２０１とトランジスタ２０２とが垂直信号線Ｌ１に電流を供給する。よって、垂直信号線Ｌ１には、Ｉａ＋Ｉｂの電流量の電流が流れている。
【００２８】
また、期間Ｔ１に、行選択回路５０は１行目の画素１０のリセットトランジスタに印加する信号ＰＲＥＳ１をＨｉレベルからＬｏレベルに遷移させている。これにより、リセットトランジスタ１０５はオンからオフとなり、電荷電圧変換部１０３はリセットされた後、リセットが解除されている。
【００２９】
また、期間Ｔ１に、行選択回路５０は、１行目の画素１０の選択トランジスタ１０６に印加する信号ＰＳＥＬ１をＨｉレベルとする。これにより、１行目の画素１０の増幅トランジスタ１０４が電流源２０とともにソースフォロワ動作を行う。これにより、増幅トランジスタ１０４は、電荷電圧変換部１０３のリセットレベルの電位に基づくノイズ信号を垂直信号線Ｌ１に出力する。
【００３０】
ＣＤＳ回路４０は、タイミングジェネレータから供給されるＨｉレベルの信号ＰＴＮにより、１行目の画素１０の増幅トランジスタ１０４から出力されたノイズ信号を保持する。
【００３１】
その後、行選択回路５０は、転送トランジスタ１０２に印加する信号ＰＴＸ１をＨｉレベルとする。これにより、転送トランジスタ１０２がオンとなる。よって、光電変換部１０１が生成した電荷が、電荷電圧変換部１０３に転送される。電荷電圧変換部１０３の電位は、光電変換部１０１が生成した電荷（ここでは、電子とする）の量に応じた電位に低下する。この電荷電圧変換部１０３の電位に基づいて増幅トランジスタ１０４は垂直信号線Ｌ１に光電変換信号を出力する。これにより、垂直信号線Ｌ１の電位は信号ＰＴＸ１がＬｏレベルであった状態に比して低下する。
【００３２】
ＣＤＳ回路４０は、タイミングジェネレータから供給されるＨｉレベルの信号ＰＴＳにより、１行目の画素１０の増幅トランジスタ１０４から出力された光電変換信号を保持する。
【００３３】
ＣＤＳ回路４０は光電変換信号とノイズ信号との差の信号である画像信号を、後段の回路に出力する。
【００３４】
行選択回路５０は、信号ＰＳＥＬ１をＬｏレベルとし、信号ＰＲＥＳ１をＨｉレベルとする。これにより、１行目の画素１０の信号の読み出しが終了する。
【００３５】
次に、期間Ｔ２に、タイミングジェネレータは信号ＰＧＣＵＴ１をＬｏレベルとする。その後、信号ＰＶＬＰＷＲ１をＬｏレベルとする。これにより、トランジスタ２０１は垂直信号線Ｌ１への電流の供給を行わない。垂直信号線Ｌ１には、トランジスタ２０２から電流が供給される。従って、垂直信号線Ｌ１に流れる電流量はＩａとなる。トランジスタ２０１に電流Ｉｂが流れなくなることでトランジスタ２０１のチャネルは消失する。これにより、トランジスタ２０１のゲートとソース間の寄生容量Ｃｇｓを介して、ノードＮ１の電位は電位Ｖ１からＧＮＤ電位に近づく方向に変化し、電位Ｖ２となる。
【００３６】
共通接続線Ｎ２の電位は、信号ＰＧＣＵＴ１がＨｉレベルからＬｏレベルに変化したことにより、一時的にＧＮＤ電位に近づく方向に変動する。その後、基準電流源３０がこの電位の変動を低減するように動作するため、共通接続線Ｎ２の電位は元の電位Ｖ１に戻る。
【００３７】
ここで比較例を説明する。比較例は、トランジスタ２０５が設けられておらず、トランジスタ２０１のゲートが、共通接続線Ｎ２に対して直結している構成である。この構成においては、共通接続線Ｎ２の電位は、図２で示した点線の挙動を示す。この理由を説明する。
【００３８】
ノードＮ１の電位が電位Ｖ１から電位Ｖ２に変化すると、比較例では、トランジスタ２０１のゲート容量により、共通接続線Ｎ２の電位が、本実施例に比べて大きく変動する。
【００３９】
複数列の電流源２０の各々のトランジスタ２０１のゲート容量が共通接続線Ｎ２に接続されている。撮像装置の画素数によっては、数千列のトランジスタ２０１のゲート容量が共通接続線Ｎ２に接続される場合もある。このため、比較例の共通接続線Ｎ２のＣＲ時定数は、本実施例に比して大きなものとなる。よって、共通接続線Ｎ２の電位の変動の収束には時間を要する。比較例では、共通接続線Ｎ２の電位の変動が収束する前に、２行目の画素１０のノイズ信号の読み出しが行われている。これにより、ノイズ信号には、この共通接続線Ｎ２の電位の変動による影響が重畳される。一方で、比較例の２行目の画素１０の光電変換信号の読み出しにおいては、共通接続線Ｎ２の電位の変動が収束している。従って、光電変換信号には、共通接続線Ｎ２の電位の変動による影響は重畳されにくい。従って、ノイズ信号に含まれるノイズ成分と、光電変換信号に含まれるノイズ成分の量は、共通接続線Ｎ２の電位の変動の分、異なっている。よって、ＣＤＳ回路４０が生成する、光電変換信号とノイズ信号の差の信号である画像信号には、共通接続線Ｎ２の電位の変動分のノイズ成分が残ったものとなる。これにより、画像信号を用いて生成した画像の質が低下する。
【００４０】
尚、比較例では、共通接続線Ｎ２の電位の変動が収束した後に、画素１０からノイズ信号を読み出すことによって、画像信号を用いて生成した画像の質の低下を生じにくくすることができる。しかし、この場合には、画素１０からノイズ信号を読み出す前に共通接続線Ｎ２の電位の変動の収束を待つ待機時間が生じることとなる。この待機時間は、画素１０からの信号の読み出しの高速化を妨げる。
【００４１】
また、比較例において、ＣＲ時定数を小さくするためにトランジスタ２０１、トランジスタ２０２のゲート面積を小さく方法もある。しかし、ゲート面積が小さいトランジスタには、ＲＴＳノイズと呼ばれる、２値的あるいは複数値の離散的なノイズが発生しやすくなる。トランジスタ２０１、トランジスタ２０２でＲＴＳノイズが発生すると、垂直信号線Ｌ１の電流量が変動し、画素１０から出力された信号に変動が生じてしまう。結果として、撮像装置１が出力する信号を用いて生成した画像に、縦すじ状の縞が生じてしまう。よって、撮像装置においては、トランジスタ２０１、２０２のゲート面積を小さくすることは、画質を低下させる。
【００４２】
一方、本実施例の撮像装置は、トランジスタ２０１のゲートと、共通接続線Ｎ２との間の電気的経路を非導通とするトランジスタ２０５を有する。これにより、ノードＮ１の電位の電位Ｖ１から電位Ｖ２への変動が、共通接続線Ｎ２に伝わりにくくなる。これにより、共通接続線Ｎ２の電位の変動は、比較例に対し、小さなものとなる。よって、本実施例の撮像装置は、比較例に比して、ノードＮ１の電位の変動による、画像の質の低下が生じにくくなる。
【００４３】
また、本実施例の撮像装置は、信号ＰＧＣＵＴ１をＬｏレベルとしてから、信号ＰＶＬＰＷＲ１をＬｏレベルとしている。これにより、本実施例の撮像装置は、信号ＰＧＣＵＴ１と信号ＰＶＬＰＷＲ１を同時にＬｏレベルとする場合に比して、共通接続線Ｎ２の電位の変動を生じさせにくくすることができる。また、本実施例の撮像装置は、信号ＰＶＬＰＷＲ１をＬｏレベルとしてから信号ＰＧＣＵＴ１をＬｏレベルとする場合に比して、共通接続線Ｎ２の電位の変動を生じさせにくくすることができる。
【００４４】
期間Ｔ４に、タイミングジェネレータは、信号ＰＶＬＰＷＲ１をＨｉレベルとする。その後、信号ＰＧＣＵＴ１をＨｉレベルとする。これにより、トランジスタ２０１と、トランジスタ２０２が垂直信号線Ｌ１に電流を供給する。これにより、垂直信号線Ｌ１に供給される電流量はＩａ＋Ｉｂとなる。
【００４５】
本実施例の撮像装置ではトランジスタ２０５を有することにより、この期間Ｔ４においてもまた、信号ＰＶＬＰＷＲ１がＬｏレベルからＨｉレベルとなることによって生じる共通接続線Ｎ２の電位の変動を、比較例に対して低減することができる。
【００４６】
本実施例の電流源２０は、動作、非動作が切り替わる第２の電流源トランジスタのゲートと、動作を行っている第１の電流源トランジスタのゲートに接続された共通接続線との間の電気的経路を非導通とする第２のスイッチを有する。動作、非動作が切り替わる第２の電流源トランジスタとは、トランジスタ２０１である。また、動作を行っている第１の電流源トランジスタとは、トランジスタ２０２である。また、第２のスイッチとは、トランジスタ２０５である。これにより、本実施例の撮像装置は第２のスイッチがオフすることにより、第２の電流源トランジスタの動作と非動作とが切り替わることによって生じる、第１の電流源トランジスタのゲートの電位の変動を低減する。これにより、第２の電流源トランジスタの動作と非動作とが切り替わることによって生じる、垂直信号線Ｌ１の電流の変動を低減する。よって、本実施例の撮像装置は、画素１０が出力する信号への、垂直信号線Ｌ１の電流の変動の影響を低減できる。これにより、本実施例の撮像装置は、画像信号によって生成する画像の質の低下を低減できる。
【００４７】
尚、本実施例の撮像装置は、画素１０の行ごとに、画素１０の感度を異ならせる構成について、光電変換部１０１の上部に設けられた遮光部の面積を異ならせることで実現していた。他の方法として、電荷電圧変換部１０３の電荷電圧変換係数を、具体的には、電荷電圧変換部１０３の容量値を、画素１０の行ごとに異ならせても良い。
【００４８】
また、本実施例では、各列の電流源２０は、電流源トランジスタをトランジスタ２０１、トランジスタ２０２の２つとしていたが、さらに多く設けるようにしても良い。この場合には、動作と非動作とが切り替わる電流源トランジスタのゲートと共通接続線Ｎ２との間の電気的経路の導通と非導通とを切り替えるスイッチをさらに設けることが好ましい。
【００４９】
また、本実施例では、１つの垂直信号線Ｌ１に対し、１つの電流源２０が設けられている構成を示した。他の例として、本実施例の撮像装置は、複数の垂直信号線Ｌ１に対し、１つの電流源２０が設けられていても良い。
【００５０】
（実施例２）
本実施例の撮像装置について、実施例１と異なる点を中心に説明する。
【００５１】
図３は本実施例の撮像装置の構成を示した図である。本実施例の撮像装置は、トランジスタ２０５のゲートに、信号ＰＧＣＵＴ１の代わりに、信号ＰＶＬＰＷＲ１が印加される点である。
【００５２】
次に、撮像装置１の動作について、図４を参照しながら説明する。信号ＰＳＥＬ１から信号ＰＴＳまでは、実施例１と同じ動作を行っている。また、信号ＰＶＬＰＷＲ１も期間Ｔ１、期間Ｔ３、期間Ｔ５の期間の動作は実施例１と同じである。
【００５３】
期間Ｔ２にタイミングジェネレータは、信号ＰＶＬＰＷＲ１をＬｏレベルとする。これにより、トランジスタ２０３とトランジスタ２０５は同時にオフする。これにより、本実施例の撮像装置は、トランジスタ２０１のゲートが共通接続線Ｎ２に直結している構成に比して、トランジスタ２０１の非動作によって生じる共通接続線Ｎ２の電位の変動を低減している。
【００５４】
また、本実施例では、実施例１の構成に比して、信号ＰＧＣＵＴ１を伝送する制御配線を設けていない。これにより、複数の電流源２０の回路面積を低減することができる。また、本実施例の撮像装置は、制御配線の本数を削減できることにより、他の制御配線のレイアウトの自由度が向上する効果を有する。
【００５５】
一方で、本実施例では、トランジスタ２０５がオフするタイミングは、トランジスタ２０３がオフするタイミングと同じである。これにより、実施例１の構成および動作に比して、トランジスタ２０１のノードＮ１の電位の変動が、共通接続線Ｎ２に対して大きく伝わってしまう場合がある。従って、撮像装置のチップ面積の制約と、撮像装置に求められる画像信号の精度などの撮像装置に求められる条件に応じて、撮像装置の構成を本実施例のものとするか、実施例１のものとするか選択することが好ましい。
【００５６】
（実施例３）
本実施例の撮像装置について、実施例２と異なる点を中心に説明する。
【００５７】
図５は、本実施例の撮像装置の構成を示した図である。
【００５８】
本実施例の撮像装置は、共通接続線Ｎ２と、トランジスタ２０２のゲートとの間の導通と非導通とを切り替えるトランジスタ２０６を有する。トランジスタ２０６は第３のスイッチである。トランジスタ２０２とトランジスタ２０４のそれぞれのゲートには、タイミングジェネレータから、信号ＰＶＬＰＷＲ２が印加される。
【００５９】
また、本実施例では、トランジスタのゲート幅Ｗとゲート長Ｌの比であるＷ／Ｌは、トランジスタ２０１の方が、トランジスタ２０２よりも大きい。よって、トランジスタ２０１に流れる電流量であるＩｂは、トランジスタ２０２に流れる電流量であるＩａよりも多くなっている。
【００６０】
次に、図６を参照しながら本実施例の撮像装置の動作について説明する。
【００６１】
期間Ｔ１において、タイミングジェネレータは、信号ＰＶＬＰＷＲ１をＨｉレベルとし、信号ＰＶＬＰＷＲ２をＬｏレベルとしている。これにより、期間Ｔ１では、トランジスタ２０２は垂直信号線Ｌ１に電流を供給せず、トランジスタ２０１が垂直信号線Ｌ１に電流を供給している。従って、垂直信号線Ｌ１に流れる電流量はＩｂとなっている。
【００６２】
期間Ｔ３において、タイミングジェネレータは、信号ＰＶＬＰＷＲ１をＬｏレベルとし、信号ＰＶＬＰＷＲ２をＨｉレベルとしている。これにより、期間Ｔ３では、トランジスタ２０１は垂直信号線Ｌ１に電流を供給せず、トランジスタ２０２が垂直信号線Ｌ１に電流を供給している。従って、垂直信号線Ｌ１に流れる電流量はＩａとなっている。
【００６３】
期間Ｔ５において、タイミングジェネレータは、信号ＰＶＬＰＷＲ１と、信号ＰＶＬＰＷＲ２とをＨｉレベルとしている。これにより、期間Ｔ５では、トランジスタ２０１とトランジスタ２０２とが垂直信号線Ｌ１に電流を供給している。従って、垂直信号線Ｌ１に流れる電流量はＩａ＋Ｉｂとなっている。つまり、期間Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５において、それぞれ垂直信号線Ｌ１に流れる電流量が異なる。
【００６４】
次に垂直信号線Ｌ１に流れる電流量が変化する際の動作について説明する。
【００６５】
期間Ｔ２に、タイミングジェネレータは、信号ＰＶＬＰＷＲ１をＨｉレベルからＬｏレベルに変化させ、信号ＰＶＬＰＷＲ２をＬｏレベルからＨｉレベルに変化させる。これによりトランジスタ２０５がノードＮ１と共通接続線Ｎ２との間の電気的経路を非導通とする。また、トランジスタ２０６が、トランジスタ２０２と共通接続線Ｎ２との間の電気的経路を導通とする。これにより、トランジスタ２０１とトランジスタ２０２のそれぞれのゲートが直結している場合に比して、ノードＮ１の電位の変動が、共通接続線Ｎ２とトランジスタ２０２のゲートに伝わりにくい。
【００６６】
また、本実施例の撮像装置の動作は、トランジスタ２０５が導通から非導通に遷移するタイミングと、トランジスタ２０６が非導通から導通に遷移するタイミングとを同じとしている。これにより、ノードＮ１の電位の変動による共通接続線Ｎ２の電位の変動と、トランジスタ２０２のゲートの電位の変動による共通接続線Ｎ２の電位の変動が打ち消し合う。これにより、共通接続線Ｎ２の電位の変動が、トランジスタ２０５が導通から非導通に遷移するタイミングと、トランジスタ２０６が非導通から導通に遷移するタイミングとが異なっている場合に比して、より共通接続線Ｎ２の電位の変動を低減できる。
【００６７】
また、期間Ｔ４に、タイミングジェネレータは、信号ＰＶＬＰＷＲ１をＬｏレベルからＨｉレベルに変化させる。トランジスタ２０１のゲートが共通接続線Ｎ２に直接接続されている場合には、トランジスタ２０１の寄生容量Ｃｇｓにより、図６に破線で示したように共通接続線Ｎ２の電位に変動が生じる。一方、本実施例の撮像装置は、トランジスタ２０５を有することにより、トランジスタ２０１の寄生容量Ｃｇｓによる共通接続線Ｎ２の電位の変動を緩和することができる。
【００６８】
本実施例では、トランジスタのゲート幅Ｗとゲート長Ｌの比であるＷ／Ｌは、トランジスタ２０１の方が、トランジスタ２０２よりも大きくしていた。他の例として、トランジスタのゲート幅Ｗとゲート長Ｌの比であるＷ／Ｌを、トランジスタ２０１の方が、トランジスタ２０２よりも小さくしても良い。
【００６９】
本実施例の撮像装置は、トランジスタ２０１とトランジスタ２０２のＷ／Ｌを異ならせ、トランジスタ２０１とトランジスタ２０２の接続を制御することで、垂直信号線Ｌ１に流す電流量を３つとすることができる。また、本実施例の撮像装置においても、実施例２の撮像装置と同じ効果を得ることができる。
【００７０】
（実施例４）
本実施例の撮像装置について、実施例２と異なる点を中心に説明する。
【００７１】
図７は、本実施例の撮像装置の構成を示した図である。本実施例の撮像装置の電流源２０の各々は、トランジスタ２０７と、容量素子２０８とを有する。トランジスタ２０７は第４のスイッチである。タイミングジェネレータは、トランジスタ２０７のゲートに信号ＰＳＨ１を印加する。タイミングジェネレータが信号ＰＳＨ１をＬｏレベルとすると、トランジスタ２０７はオフする。容量素子２０８は、トランジスタ２０７がオフしたタイミングの共通接続線Ｎ２の電位を保持する。よって、各列の電流源２０は、各々の有する容量素子２０８が保持した電位に基づく電流を垂直信号線Ｌ１に供給する。
【００７２】
図８を参照しながら、本実施例の撮像装置の動作について説明する。
【００７３】
期間Ｔ２に、タイミングジェネレータは、信号ＰＳＨ１をＨｉレベルとした後、Ｌｏレベルとする。これにより、各列の電流源の２０の容量素子２０８は、信号ＰＳＨ１がＨｉレベルからＬｏレベルに遷移した時の共通接続線Ｎ２の電位を保持する。
【００７４】
その後、タイミングジェネレータは、信号ＰＶＬＰＷＲ１をＬｏレベルとする。他の動作は実施例２で述べた動作と同じである。
【００７５】
ここで、電流源２０がトランジスタ２０５を有さず、トランジスタ２０１のゲートと容量素子２０８とが直結されている場合に生じる課題について説明する。この場合のトランジスタ２０２のゲートの電位について、図８に点線で示した。
【００７６】
時刻Ｔ４において、信号ＰＶＬＰＷＲ１がＬｏレベルとなる時、信号ＰＳＨ１はＬｏレベルであるため、容量素子２０８と共通接続線Ｎ２との間の電気的経路は非導通となっている。そのため、信号ＰＶＬＰＷＲ１がＬｏレベルとなる事によって生じる、トランジスタ２０１のゲートの電位の変動は、容量素子２０８が保持している電位に重畳される。これにより、例えば期間Ｔ３において、トランジスタ２０２のゲートの電位は、本来の電位Ｖ１とは異なる電位Ｖ４となる。これにより、トランジスタ２０２が垂直信号線Ｌ１に供給する電流量は、Ｉａとは異なる値となる。従って、電流源２０がトランジスタ２０５を有さない場合、画素１０の信号の精度が低下する。
【００７７】
一方、本実施例の撮像装置は、容量素子２０８とトランジスタ２０１との間の電気的経路の導通と非導通とを切り替えるトランジスタ２０５を有する。これにより、本実施例の撮像装置は、トランジスタ２０１の動作と非動作とが切り替わっても、容量素子２０８が保持した電位およびトランジスタ２０２のゲートの電位に変動が生じにくい。
【００７８】
次に、実施例２の撮像装置との差異について述べる。実施例２の撮像装置では、共通接続線Ｎ２に対し、各列の電流源２０のトランジスタ２０２のゲートが直結されていた。このため、基準電流源３０の電流生成部３０１とトランジスタ３０２のノイズによって、共通接続線Ｎ２の電位が変動すると、全ての列の電流源２０で、垂直信号線Ｌ１に供給する電流量が変動する。このため、画像信号によって生成した画像に、横すじ状の縞が生じ、画像の質の低下が生じることがある。
【００７９】
一方、本実施例の撮像装置は、各列の電流源２０は、各々の容量素子２０８が保持した電位に基づく電流を供給する。これにより、画像に横すじ状の縞が生じにくくなる。また、容量素子２０８の、トランジスタ２０２のゲートに接続された第１のノードとは別の第２のノードと、トランジスタ２０２のソースとが共通のＧＮＤ配線に接続されていることが好ましい。これは、トランジスタ２０２の動作によりＧＮＤ配線の電位が変動した場合、容量素子２０８の第１のノードの電位が、ＧＮＤ配線の電位の変動と連動して変化する。これにより、トランジスタ２０２のゲートの電位がＧＮＤ配線の電位の変動に合わせて変化することとなる。これにより、ＧＮＤ配線の電位に変動が生じても、トランジスタ２０２が垂直信号線Ｌ１に供給する電位の変動を抑制することができる。尚、容量素子２０８の第２のノードはさらに、トランジスタ２０１のソースに接続されたＧＮＤ配線に接続されていても良い。
【００８０】
本実施例の撮像装置は、実施例２の撮像装置と同じ効果を得ることができる。さらに本実施例の撮像装置は、横すじ状の縞を低減した画像を生成可能な画像信号を出力することができる。
【００８１】
（実施例５）
本実施例について、実施例２と異なる点を中心に説明する。
【００８２】
図９は、本実施例の撮像装置の構成を示した図である。
【００８３】
本実施例の撮像装置の基準電流源３０は、電流生成部３０３と、トランジスタ３０４をさらに有する。そして、各列の電流源２０は、トランジスタ２０３とトランジスタ２０１との間の電気的経路にトランジスタ２０９をさらに有する。また、各列の電流源２０は、トランジスタ２０４とトランジスタ２０２との間の電気的経路にトランジスタ２１０をさらに有する。また、各列の電流源２０は、トランジスタ２１１を有する。トランジスタ２１１は第５のスイッチである。トランジスタ２１１は、トランジスタ３０４と、トランジスタ２０９との間の電気的経路の導通と非導通とを切り替える。トランジスタ２１１とトランジスタ３０４とは、共通接続線Ｎ４によって電気的に接続されている。トランジスタ２１１のゲートには、信号ＰＶＬＰＷＲ１が印加される。
【００８４】
トランジスタ２１０のゲートは、共通接続線Ｎ４を介してトランジスタ３０４に接続されている。トランジスタ２１０とトランジスタ２０２はカスコード接続となっている。トランジスタ２０９とトランジスタ２０１もまた、カスコード接続となっている。
【００８５】
トランジスタ２０９、トランジスタ２１０のそれぞれのゲートの電位は、トランジスタ２０１、トランジスタ２０２のそれぞれが飽和領域で動作するように設定されている。
【００８６】
ここで、トランジスタ２０９、トランジスタ２１０を有さない電流源２０の場合について説明する。転送トランジスタ１０２をオンし、垂直信号線Ｌ１の電圧が変化するとトランジスタ２０１、トランジスタ２０２の各々において、ソースドレイン間電圧であるＶｄｓが変化する。これにより、トランジスタ２０１、トランジスタ２０２が垂直信号線Ｌ１に供給する電流量が所定の値より少なくなる。
【００８７】
一方、本実施例の電流源２０は、トランジスタ２０９、２１０を有する。これにより、トランジスタ２０１、トランジスタ２０２の各々のＶｄｓの電位の変動を低減することができる。これにより、トランジスタ２０１、トランジスタ２０２が垂直信号線Ｌ１に供給する電流の電流量を、より安定したものとすることができる。
【００８８】
図１０を参照しながら、本実施例の撮像装置の動作について説明する。
【００８９】
期間Ｔ１〜Ｔ５の動作は、実施例２で説明した動作と同じである。
【００９０】
時刻Ｔ２において、トランジスタ２１１は、トランジスタ２０５と、トランジスタ２０３がオフするタイミングにオフする。これにより、トランジスタ２０３がオフすることによって生じするトランジスタ２０９のゲートの電位の変動が、トランジスタ２０９のゲートと共通接続線Ｎ４とが直結である場合に比して、共通接続線Ｎ４に伝わりにくくなる。一方、トランジスタ２１１が存在しない場合には、共通接続線Ｎ４の電位が変動してしまう。共通接続線Ｎ４の電位の変動によってトランジスタ２１０のゲートの電位が変動し、トランジスタ２１０のゲートソース間の寄生容量によって、トランジスタ２０２のドレインの電位が変動する。トランジスタ２０２のＶｄｓが変動すると、トランジスタ２０２が垂直信号線Ｌ１に供給する電流量も変動する。
【００９１】
一方、本実施例の撮像装置は、トランジスタ２０９のゲートの電位の変動による、トランジスタ２１０のゲートの電位の変動を低減することができる。これにより、トランジスタ２０２のＶｄｓの変動も低減されるため、トランジスタ２０２が垂直信号線Ｌ１に供給する電流の電流量を、より安定させることができる。
【００９２】
尚、本実施例の撮像装置は、実施例１の撮像装置のように、トランジスタ２１１とトランジスタ２０５の各々のゲートに印加される信号を、信号ＰＧＣＵＴ１としても良い。
【００９３】
（実施例６）
本実施例の撮像装置について、実施例５と異なる点を中心に説明する。
【００９４】
図１１は、本実施例の撮像装置の構成を示した図である。行列状に配された画素１０の各々はカラーフィルタを有する。カラーフィルタの配列は、ベイヤー配列である。図１１で示した、Ｒ、Ｇ、Ｂはそれぞれ、赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）、青（ＢＬＵＥ）のカラーフィルタが配されていることを示している。以下、Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタが配された画素をそれぞれ、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素と表記する。共通の垂直信号線Ｌ１に接続された、Ｇのカラーフィルタが配された複数の画素１０は、第１の画素群を構成する。また、共通の垂直信号線Ｌ１に接続された、ＲあるいはＢのカラーフィルタが配された複数の画素１０は、第２の画素群を構成する。
【００９５】
本実施例の撮像装置の画素１０は、カラーフィルタの色を除き、全ての画素１０で同じ構造としている。従って、画素１０の行ごとの感度の差は、カラーフィルタの色ごとの特性によるものである。同一光量の光がＲ，Ｇ，Ｂの画素１０に入射した場合、カラーフィルタの特性のため、Ｇ画素の光電変換信号の振幅が、他のＲ画素、Ｂ画素の光電変換信号の振幅よりも大きくなる傾向を示す。従って、Ｇ画素の方が、Ｒ画素とＢ画素に比べて感度が高いと言える。このため、本実施例の撮像装置では、垂直信号線Ｌ１に供給する電流の電流量を、Ｇ画素の信号を読み出す場合の方が、Ｒ画素，Ｂ画素の信号を読み出す場合よりも多くする。これにより、信号振幅が大きくなる傾向を示すＧ画素の信号の読み出しを高速化することができる。
【００９６】
本実施例の撮像装置は、同じ垂直信号線Ｌ１に接続された複数の画素１０のうち、同色のカラーフィルタを有する複数の画素１０が出力する信号を垂直信号線Ｌ１で混合する動作を行う。これにより、複数行の画素１０の読み出しを１度に行うため、各行の画素１０から信号を読み出す場合に比して、全ての画素行の走査の開始から終了までの期間を短縮することができる。
【００９７】
また、複数の画素１０の信号を垂直信号線Ｌ１で混合する場合、複数の画素１０との間で電荷電圧変換部１０３の電位の差が大きくなると、混合の精度が低下する。これは、複数の画素１０のうち、電荷電圧変換部１０３の電位が低い画素１０の増幅トランジスタ１０４に、電流が流れにくくなるためである。この場合には、垂直信号線Ｌ１に供給する電流量を増やすことによって、混合の精度の低下を抑制することができる。
【００９８】
Ｒ画素同士，Ｂ画素同士で混合する場合に比して、Ｇ画素同士の方が、Ｇ画素の感度がＲ画素、Ｂ画素よりも高いために光電変換信号の振幅の差が生じやすい。そのため、本実施例の撮像装置は、Ｇ画素同士で信号を混合する場合に、Ｒ画素同士、Ｂ画素同士で信号を混合する場合よりも垂直信号線Ｌ１に供給する電流量を多くする。
【００９９】
図１２を参照しながら、本実施例の撮像装置の動作を説明する。信号ＰＳＥＬ１から信号ＰＴＸ８は図１１に記載の信号である。信号ＰＳＥＬ１から信号ＰＴＳによる動作は、他の実施例と同様であるため、説明を省略する。
【０１００】
期間Ｔ１において、行選択回路５０は、信号ＰＳＥＬ１と信号ＰＳＥＬ３とをＨｉレベルとしている。これにより、１行目の画素１０と３行目の画素１０の信号が、垂直信号線Ｌ１で混合される。
【０１０１】
奇数列の垂直信号線Ｌ１では、Ｇ画素同士の信号が混合される。一方、偶数列の垂直信号線Ｌ１では、Ｂ画素同士の信号が混合される。
【０１０２】
タイミングジェネレータは、信号ＰＶＬＰＷＲ１をＨｉレベルとしている。これにより、Ｇ画素同士の信号が混合される奇数列の垂直信号線Ｌ１には、奇数列の電流源２０から、Ｉａ＋Ｔｂの電流が供給される。一方、Ｂ画素同士の信号が混合される偶数列の垂直信号線Ｌ１には、信号ＰＶＬＰＷＲ１の反転した信号が印加された偶数列の電流源２０から、Ｉａの電流量の電流が供給される。
【０１０３】
一方、期間Ｔ３においては、行選択回路５０は、信号ＰＳＥＬ２と信号ＰＳＥＬ４とをＨｉレベルとしている。これにより、２行目の画素１０と４行目の画素１０の信号が、垂直信号線Ｌ１で混合される。
【０１０４】
奇数列の垂直信号線Ｌ１では、Ｒ画素同士の信号が混合される。一方、偶数列の垂直信号線Ｌ１では、Ｇ画素同士の信号が混合される。
【０１０５】
タイミングジェネレータは、信号ＰＶＬＰＷＲ１をＬｏレベルとしている。これにより、Ｒ画素同士の信号が混合される奇数列の垂直信号線Ｌ１には、奇数列の電流源２０から、Ｉａの電流量の電流が供給される。一方、Ｇ画素同士の信号が混合される偶数列の垂直信号線Ｌ１には、信号ＰＶＬＰＷＲ１の反転した信号が印加された偶数列の電流源２０から、Ｉａ＋Ｉｂの電流量の電流が供給される。
【０１０６】
このように、本実施例の撮像装置は、Ｇ画素同士の混合を行う場合に、Ｒ画素同士、Ｂ画素同士の混合を行う場合に比して、垂直信号線Ｌ１に供給する電流量を多くする。これにより、Ｇ画素同士で混合した信号の読み出しの高速化と、Ｇ画素同士の信号の混合の精度の向上を行うことができる。また、Ｒ画素同士、Ｂ画素同士の混合において、垂直信号線Ｌ１に供給する電流量をＩａとしているため、電流量をＩａ＋Ｉｂとする場合に比して、本実施例の撮像装置は、消費電力を低減することができる。
【０１０７】
尚、本実施例では、複数行の画素１０の信号を混合する動作について説明した。本実施例の撮像装置はさらに、各行の画素１０の信号を読み出す動作を行っても良い。この場合には、各画素１０からの信号の読み出しを高速化するため、垂直信号線Ｌ１に供給する電流は、電流量をＩａ＋Ｉｂで一定とすると良い。
【０１０８】
尚、本実施例では、Ｇ画素同士の信号の混合を行う際に、Ｒ画素同士、Ｂ画素同士の信号の混合を行う場合に比して、垂直信号線Ｌ１に供給する電流量を増加させていた。他の例として、Ｒ画素同士の電荷電圧変換部１０３の電位差が大きくなるような撮影シーンでは、次の動作とする。Ｒ画素同士の信号の混合を行う場合に、Ｇ画素同士、Ｂ画素同士の信号の混合を行う場合よりも、垂直信号線Ｌ１に供給する電流量を増加させる。これにより、Ｒ画素同士の信号の混合を良好に行うことができる。また、本実施例ではカラーの撮像装置の場合の説明を行ったが、モノクロの撮像装置における複数行の画素の信号を混合する動作や複数列の画素の信号を混合する動作等にも適用することができる。更に、１つの画素に複数の光電変換部を有する場合に、各光電変換部の信号を読み出す動作と複数の光電変換部の信号を混合して読み出す動作においても適用可能である。
【０１０９】
尚、本実施例の電流源２０は、トランジスタ２０５、トランジスタ２１１を有している。これにより、本実施例の撮像装置は、実施例５の撮像装置と同じ効果を得ることができる。
【０１１０】
（実施例７）
上記の各実施例で述べた撮像装置は、種々の撮像システムに適用可能である。撮像システムの一例としては、デジタルスチルカメラ、デジタルカムコーダー、監視カメラなどがあげられる。図１３に、撮像システムの一例としてデジタルスチルカメラに、上述した実施例のいずれかの撮像装置１を適用した撮像システムの図を示す。
【０１１１】
図１３に例示した撮像システムは、撮像装置１５４、レンズ１５２の保護のためのバリア１５１、被写体の光学像を撮像装置１５４に結像させるレンズ１５２、及びレンズ１５２を通過する光量を可変にするための絞り１５３を有する。レンズ１５２及び絞り１５３は撮像装置１５４に光を集光する光学系である。撮像装置１５４は、上述した実施例のいずれかの撮像装置１である。また、図１３に例示した撮像システムは、撮像装置１５４より出力される出力信号の処理を行う出力信号処理部１５５を有する。出力信号処理部１５５は、撮像装置１５４が出力する信号に基づいて画像を生成する。具体的には、出力信号処理部１５５は、その他、必要に応じて、各種の補正及び圧縮を行って、画像データを出力する。
【０１１２】
図１３に例示した撮像システムは、さらに、画像データを一時的に記憶するためのバッファメモリ部１５６、外部コンピュータ等と通信するための外部インターフェース部（外部Ｉ／Ｆ部）１５７を有する。さらに、撮像システムは、撮像データの記録又は読み出しを行うための半導体メモリ等の記録媒体１５９、記録媒体１５９に記録又は読み出しを行うための記録媒体制御インターフェース部（記録媒体制御Ｉ／Ｆ部）１５８を有する。なお、記録媒体１５９は、撮像システムに内蔵されていてもよく、着脱可能であってもよい。
【０１１３】
さらに、撮像システムは、各種演算とデジタルスチルカメラ全体を制御する全体制御・演算部１５１０、撮像装置１５４と出力信号処理部１５５に各種タイミング信号を出力するタイミング発生部１５１１を有する。ここで、タイミング信号などは、外部から入力されてもよく、撮像システムは少なくとも撮像装置１５４と、撮像装置１５４から出力された出力信号を処理する出力信号処理部１５５とを有すればよい。
【０１１４】
以上のように、本実施形態の撮像システムは、撮像装置１５４を適用して撮像動作を行うことが可能である。
【０１１５】
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。
【符号の説明】
【０１１６】
１０  画素
２０  電流源
３０  基準電流源
４０  ＣＤＳ回路
５０  行選択回路
２０１，２０２  電流源トランジスタ
２０３  トランジスタ（第１のスイッチ）
２０５  トランジスタ（第２のスイッチ）
Ｎ２  共通接続線
【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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【図１２】
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【図１３】
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