(57)【要約】      （修正有）【課題】次の行の画素を駆動する駆動パルスによるノイズの影響を抑え、画像の劣化がほとんど生じない固体撮像装置を提供する。【解決手段】固体撮像装置は、それぞれが光電変換部１１を有し、選択状態において入射光の輝度に応じた信号を出力する複数の第１画素２１Ａ及び複数の第２画素２１Ｂをマトリックス状に配置した撮像領域１０と、それぞれが複数の第１画素２１Ａのうちの選択状態の第１画素２１Ａの信号をデジタル信号として蓄積する複数の第１メモリ５０と、それぞれが各第１デジタルメモリ５０と並列に接続され且つ複数の第２画素２１Ｂのうちの選択状態の第２画素２１Ｂの信号をデジタル信号として蓄積する複数の第２デジタルメモリ５１とを備えている。各第１デジタルメモリ５０に蓄積された信号及び各第２デジタルメモリ５１に蓄積された信号は、それぞれ順次水平信号線に読み出される。【選択図】図１
2008124548.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが光電変換部を有し、選択状態において入射光の輝度に応じた信号を出力する複数の第１画素及び複数の第２画素をマトリックス状に配置した撮像領域と、
それぞれが前記複数の第１画素のうちの選択状態の第１画素の信号をデジタル信号として蓄積する複数の第１デジタルメモリと、
それぞれが前記各第１デジタルメモリと並列に接続され且つ前記複数の第２画素のうちの選択状態の第２画素の信号をデジタル信号として蓄積する複数の第２デジタルメモリとを備え、
前記各第１デジタルメモリに蓄積されたデジタル信号を読み出す動作と、前記複数の第２画素のうちの選択状態の第２画素の信号を前記各第２デジタルメモリにそれぞれ蓄積する動作とは、少なくとも一部が並行して行われ、
前記各第２デジタルメモリに蓄積されたデジタル信号を読み出す動作と、前記複数の第１画素のうちの選択状態の第１画素の信号を前記各第１デジタルメモリにそれぞれ蓄積する動作とは、少なくとも一部が並行して行われることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記複数の第１画素は、前記撮像領域の奇数行にそれぞれ配置され、
前記複数の第２画素は、前記撮像領域の偶数行にそれぞれ配置され、
前記複数の第１デジタルメモリ及び複数の第２デジタルメモリは、前記撮像領域の列ごとにそれぞれ配置されており、
前記複数の第１画素のうち一の奇数行に配置された第１画素は、同時に選択状態とされ、
前記複数の第２画素のうち一の偶数行に配置された第２画素は、同時に選択状態とされ、
前記各第１デジタルメモリに蓄積されたデジタル信号を読み出す動作と、前記各第２デジタルメモリに蓄積されたデジタル信号を読み出す動作とは、交互に行われることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
それぞれが、前記各第１の画素及び各第２の画素と前記各第１デジタルメモリ及び各第２デジタルメモリとの間に設けられ、前記各第１の画素及び各第２の画素からの信号を受け、該信号をデジタル信号に変換する複数のアナログデジタル変換部をさらに備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記各第１デジタルメモリ及び各第２デジタルメモリは、互いに異なる前記アナログデジタル変換部とそれぞれ接続されていることを特徴とする請求項３に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
一の前記第１デジタルメモリと該一の第１デジタルメモリと並列に接続された第２デジタルメモリとは、一の前記アナログデジタル変換部と接続されていることを特徴とする請求項３に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記各第１画素及び各第２画素を駆動する複数の駆動パルス線をさらに備え、
前記各第１デジタルメモリに蓄積された信号を読み出す動作又は前記各第２デジタルメモリに蓄積された信号を読み出す動作は、前記複数の駆動パルス線のうちの少なくとも１つに駆動パルスが印加されている場合には停止することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記各第１画素及び各第２画素は、それぞれ複数の駆動パルスによって駆動され、
前記各第１デジタルメモリに蓄積された信号を読み出す動作又は前記各第２デジタルメモリに蓄積された信号を読み出す動作は、前記複数の駆動パルスのうちの少なくとも１つの立ち上がり時及び立ち下がり時において停止することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記各第１デジタルメモリ及び前記各第２デジタルメモリは、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ又はフラッシュメモリであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の固体撮像装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の固体撮像装置を備えていることを特徴とするカメラ。
【請求項１０】
光電変換部を含み行列状に配置された複数の画素と、前記各画素の信号を列ごとにそれぞれ受ける複数の第１デジタルメモリ及び複数の第２デジタルメモリとを備えた固体撮像装置の駆動方法であって、
一の行に配置された前記画素を選択状態として、前記一の行に配置された画素の信号をデジタル信号に変換した後、前記各第１デジタルメモリに蓄積するステップ（ａ）と、
前記各第１デジタルメモリに蓄積されたデジタル信号を順次読み出し且つ出力するステップ（ｂ）と、
前記一の行と隣接する行に配置された前記画素を選択状態として、前記一の行と隣接する行に配置された画素の信号をデジタル信号に変換した後、前記第２デジタルメモリに蓄積するステップ（ｃ）と、
前記第２デジタルメモリに蓄積されたデジタル信号を順次読み出し且つ出力するステップ（ｄ）とを備え、
前記ステップ（ｂ）と前記ステップ（ｃ）とは、少なくとも一部を並行して行い、
前記ステップ（ｄ）と前記ステップ（ａ）とは、少なくとも一部を並行して行うことを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
【請求項１１】
前記ステップ（ａ）において、前記画素に駆動パルスを印加し、
前記ステップ（ｄ）は、前記ステップ（ａ）において、前記駆動パルスが立ち上がる際には、前記信号の読み出し又は出力を停止し、
前記ステップ（ｃ）において、前記画素に駆動パルスを印加し、
前記ステップ（ｂ）は、前記ステップ（ｃ）において、前記駆動パルスが立ち上がる際には、前記信号の読み出し又は出力を停止することを特徴とする請求項１０に記載の固体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、固体撮像装置、その駆動方法及びカメラに関し、特に、ハイビジョンカメラ等に使用する固体撮像装置、その駆動方法及びそれを用いたカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
高精細なハイビジョン用の固体撮像装置を駆動する場合には、水平ブランキング期間と、水平有効期間と、水平ブランキング期間及び水平有効期間を合計した水平駆動期間との３つの期間のすべてが、従来よりも、極端に短くなる。このため、ハイビジョン用の固体撮像装置においては画素から信号を読み出して行メモリへ信号を蓄積する動作及び行メモリから信号を出力する動作を高速で行う必要がある。従って、行メモリに蓄積された信号が不安定な値を示し、行メモリから読み出された信号により作成される画像の画質が大幅に劣化するという問題が生じる。
【０００３】
行メモリへの信号の蓄積及び行メモリからの信号の読み出し時間を確保する方法として、次のような方法が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。図６は従来例に係る固体撮像装置の一例を示している。図６に示すように、従来の固体撮像装置は、垂直出力線８に２組の行メモリが設けられている。具体的には、容量素子であるＣＴＮ１及びＣＴＳ１と、ＣＴＮ２及びＣＴＳ２である。
【０００４】
このように、行メモリを２組設けることにより、行メモリへの信号の蓄積と行メモリからの信号の出力とを平行して行うことが可能となる。例えば、ｎ＋１行目の単位画素からの信号及びノイズ成分をそれぞれＣＴＳ２及びＣＴＮ２に蓄積する。この際に、あらかじめＣＴＳ１及びＳＴＮ１に蓄積されたｎ行目の画素の信号及びノイズ成分を読み出しその差分を作動アンプ２１を介して出力する。これにより、行メモリへの信号の蓄積及び行メモリからの信号の出力の時間を十分確保することができ、行メモリから読み出された信号により作成される画像の画質の劣化を抑えることが可能となる。
【特許文献１】特開２００１−４５３７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の固体撮像装置には、ｎ行目の信号が蓄積されたアナログメモリから信号を読み出す水平転送期間中に、並行して、ＶDD及びｎ＋１行目のリセットパルス等の駆動パルスをｎ＋１行目の画素に印加して、ｎ＋１行目の画素の信号をアナログメモリに蓄積する動作を行うと、アナログメモリからの出力にｎ＋１行目の駆動パルスの立ち上がり及び立ち下がりのノイズが重畳する場合があり、画像の劣化が十分改善することができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、前記従来の問題を解決し、次の行の画素を駆動する駆動パルスによるノイズの影響を抑え、画像の劣化がほとんど生じない固体撮像装置を実現できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するため、本発明は固体撮像装置を、デジタルメモリからなり、互いに並列に接続された２つの行メモリを備えた構成とする。
【０００８】
具体的に本発明に係る固体撮像装置は、それぞれが光電変換部を有し、選択状態において入射光の輝度に応じた信号を出力する複数の第１画素及び複数の第２画素をマトリックス状に配置した撮像領域と、それぞれが複数の第１画素のうちの選択状態の第１画素の信号をデジタル信号として蓄積する複数の第１デジタルメモリと、それぞれが各第１デジタルメモリと並列に接続され且つ複数の第２画素のうちの選択状態の第２画素の信号をデジタル信号として蓄積する複数の第２デジタルメモリとを備え、各第１デジタルメモリに蓄積されたデジタル信号を読み出す動作と、複数の第２画素のうちの選択状態の第２画素の信号を各第２デジタルメモリにそれぞれ蓄積する動作とは、少なくとも一部が並行して行われ、各第２デジタルメモリに蓄積されたデジタル信号を読み出す動作と、複数の第１画素のうちの選択状態の第１画素の信号を各第１デジタルメモリにそれぞれ蓄積する動作とは、少なくとも一部が並行して行われることを特徴とする。
【０００９】
本発明の固体撮像装置によれば、それぞれが複数の第１画素のうちの選択状態の第１画素の信号をデジタル信号として蓄積する複数の第１デジタルメモリと、それぞれが各第１デジタルメモリと並列に接続され且つ複数の第２画素のうちの選択状態の第２画素の信号をデジタル信号として蓄積する複数の第２デジタルメモリとを備えているため、画素から信号を読み出しデジタルメモリに蓄積する動作と、デジタルメモリに蓄積された信号を出力する動作とを並行して行うことが可能となる。従って、画素から信号を読み出しデジタルメモリに蓄積する動作を垂直ブランキング期間外の水平駆動期間において、水平ブランキング期間内に終了させる必要がないので、信号をデジタルメモリへ蓄積する時間を十分確保することができる。また、各画素からの信号をデジタル信号として蓄積するため、各メモリから信号を読み出す際に、駆動パルスに由来するノイズが重畳したとしても、読み出す信号が変化しにくい。その結果、次の行の画素を駆動する駆動パルスによるノイズの影響を抑え、画像の劣化がほとんど生じない固体撮像装置を実現することが可能となる。
【００１０】
本発明の固体撮像装置において、複数の第１画素は、撮像領域の奇数行にそれぞれ配置され、複数の第２画素は、撮像領域の偶数行にそれぞれ配置され、複数の第１デジタルメモリ及び複数の第２デジタルメモリは、撮像領域の列ごとにそれぞれ配置されており、複数の第１画素のうち一の奇数行に配置された第１画素は、同時に選択状態とされ、複数の第２画素のうち一の偶数行に配置された第２画素は、同時に選択状態とされ、各第１デジタルメモリに蓄積されたデジタル信号を読み出す動作と、各第２デジタルメモリに蓄積されたデジタル信号を読み出す動作とは、交互に行われることが好ましい。
【００１１】
本発明の固体撮像装置は、それぞれが、各第１の画素及び各第２の画素と各第１デジタルメモリ及び各第２デジタルメモリとの間に設けられ、各第１の画素及び各第２の画素からの信号を受け、該信号をデジタル信号に変換する複数のアナログデジタル変換部をさらに備えていることが好ましい。
【００１２】
本発明の固体撮像装置において、各第１デジタルメモリ及び各第２デジタルメモリは、互いに異なるアナログデジタル変換部とそれぞれ接続されていることが好ましい。
【００１３】
本発明の固体撮像装置において、一の第１デジタルメモリと該一の第１デジタルメモリと並列に接続された第２デジタルメモリとは、一のアナログデジタル変換部と接続されていることが好ましい。アナログデジタル変換部を第１デジタルメモリと第２のデジタルメモリとで共通とすることにより、回路規模を小さくすることができ、アナログデジタル変換部に起因するノイズがメモリから出力される信号に重畳し、画質が劣化することを抑えることができる。また、アナログデジタル変換部の誤差による画像のばらつきを小さくすることができる。
【００１４】
本発明の固体撮像装置は、各第１画素及び各第２画素を駆動する複数の駆動パルス線をさらに備え、各第１デジタルメモリに蓄積された信号を読み出す動作又は各第２デジタルメモリに蓄積された信号を読み出す動作は、複数の駆動パルス線のうちの少なくとも１つに駆動パルスが印加されている場合には停止することが好ましい。このような構成とすることにより、駆動パルスに起因するノイズがメモリから出力される信号に重畳し、画質が劣化することを抑えることができる。
【００１５】
また、各第１画素及び各第２画素は、それぞれ複数の駆動パルスによって駆動され、各第１デジタルメモリに蓄積された信号を読み出す動作又は各第２デジタルメモリに蓄積された信号を読み出す動作は、複数の駆動パルスのうちの少なくとも１つの立ち上がり時及び立ち下がり時において停止することが好ましい。このような構成とすることにより、駆動パルスに起因するノイズがメモリから出力される信号に重畳することを防止できると共に、メモリから信号を出力する時間の増大を抑えることができる。
【００１６】
本発明の固体撮像装置において、各第１デジタルメモリ及び各第２デジタルメモリは、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ又はフラッシュメモリであることが好ましい。
【００１７】
本発明のカメラは、本発明の固体撮像装置を備えていることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る固体撮像装置の駆動方法は、光電変換部を含み行列状に配置された複数の画素と、各画素の信号を列ごとにそれぞれ受ける複数の第１デジタルメモリ及び複数の第２デジタルメモリとを備えた固体撮像装置の駆動方法を対象とし、一の行に配置された画素を選択状態として、一の行に配置された画素の信号をデジタル信号に変換した後、各第１デジタルメモリに蓄積するステップ（ａ）と、各第１デジタルメモリに蓄積されたデジタル信号を順次読み出し且つ出力するステップ（ｂ）と、一の行と隣接する行に配置された画素を選択状態として、一の行と隣接する行に配置された画素の信号をデジタル信号に変換した後、第２デジタルメモリに蓄積するステップ（ｃ）と、第２デジタルメモリに蓄積されたデジタル信号を順次読み出し且つ出力するステップ（ｄ）とを備え、ステップ（ｂ）とステップ（ｃ）とは、少なくとも一部を並行して行い、ステップ（ｄ）とステップ（ａ）とは、少なくとも一部を並行して行うことを特徴とする。
【００１９】
本発明の固体撮像装置の駆動方法によれば、ステップ（ｂ）とステップ（ｃ）とは、少なくとも一部を並行して行い、ステップ（ｄ）とステップ（ａ）とは、少なくとも一部を並行して行うため、画素から信号を読み出しデジタルメモリに蓄積する動作と、デジタルメモリに蓄積された信号を出力する動作とを並行して行うことが可能となる。従って、画素から信号を読み出しデジタルメモリに蓄積する動作を垂直ブランキング期間外の水平駆動期間において、水平ブランキング期間内に終了させる必要がないので、信号をデジタルメモリへ蓄積する時間を十分確保することができる。また、各画素からの信号をデジタル信号として蓄積するため、各メモリから信号を読み出す際に、駆動パルスに由来するノイズが重畳したとしても、読み出す信号が変化しにくい。その結果、次の行の画素を駆動する駆動パルスによるノイズの影響を抑え、画像の劣化がほとんど生じない固体撮像装置を実現することが可能となる。
【００２０】
本発明の固体撮像装置の駆動方法において、ステップ（ａ）において、画素に駆動パルスを印加し、ステップ（ｄ）は、ステップ（ａ）において、駆動パルスが立ち上がる際には、信号の読み出し又は出力を停止し、ステップ（ｃ）において、画素に駆動パルスを印加し、ステップ（ｂ）は、ステップ（ｃ）において、駆動パルスが立ち上がる際には、信号の読み出し又は出力を停止することが好ましい。このような構成とすることにより、駆動パルスによるノイズの影響をさらに低減することが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る固体撮像装置によれば、行デジタルメモリへの信号の蓄積及び行デジタルメモリからの信号の読み出しを安定して行うことが可能な高画質の固体撮像装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（一実施形態）
本発明の第一実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係る固体撮像装置の回路構成を示している。図１に示すように本実施形態の固体撮像装置は、複数の増幅型単位画素２１がマトリックス状に配列された撮像領域１０を備えている。図には撮像領域１０が２行３列の場合を示しているが、行数及び列数は任意に設定してよい。
【００２３】
各画素２１は、半導体基板上に形成された、フォトダイオードからなる光電変換（ＰＤ）部１１と、読み出しトランジスタ１２を介在させてＰＤ部１１と接続され、ＰＤ部１１の電荷を蓄積するフローティングディフュージョン（ＦＤ）部１７とを有している。ＦＤ部１７は、リセットトランジスタ１３を介在させてＶDD電源１６と接続されると共に、検出トランジスタ１４を介在させて垂直信号線１５と接続されている。
【００２４】
読み出しトランジスタ１２のゲートは、読み出しパルス線３１と接続され、リセットトランジスタ１３のゲートは、リセットパルス線３２と接続されている。読み出しパルス線３１及びリセットパルス線３２は、行ごとに設けられており、垂直信号線１５は列ごとに設けられている。
【００２５】
垂直信号線１５には、各画素のアナログ信号をデジタル信号に変換する第１アナログデジタル変換部５２、第２アナログデジタル変換部５３と１行分の信号を蓄積する行メモリである第１デジタルメモリ５０と第２デジタルメモリ５１とが接続されており、第１デジタルメモリ５０と第２デジタルメモリ５１とは並列に接続されている。第１デジタルメモリ５０と第２デジタルメモリ５１の出力端子は、共に水平制御トランジスタ２５を介在させて水平信号線２６と接続されており、水平信号線２６は出力アンプ２７と接続されている。
【００２６】
読み出しトランジスタ１２及びリセットトランジスタ１３は、それぞれ垂直シフトレジスタ４１によって駆動され、水平制御トランジスタ２５は、水平シフトレジスタ４２によって駆動される。垂直シフトレジスタ４１及び水平シフトレジスタ４２は、タイミング発生器４０によって駆動される。
【００２７】
以下に、本実施形態の固体撮像装置の動作について説明する。図２は本実施形態の固体撮像装置における垂直ブランキング期間外の水平駆動期間のタイミングを示している。なお、図にはｎ＋１（但しｎは、正の整数である。）行目を駆動するタイミングについて示しているが、ｎ行目を駆動する場合には、信号を蓄積するデジタルメモリ及び信号を出力するデジタルメモリが逆になるだけで同一である。
【００２８】
水平駆動期間は、水平ブランキング期間と水平有効期間とからなる。タイミングＴ1から水平ブランキング期間が開始され、ｎ＋１行目に配置された各画素２１Ｂから信号を読み出して第２アナログデジタル変換部５３によりアナログ信号がデジタル信号に変換された後に第２デジタルメモリ５１へ蓄積する動作が開始される。ｎ＋１行目の画素信号の読み出し動作は、ｎ＋１行目の各画素２１Ｂを選択状態とする動作、ＦＤ部１７をリセットする動作、ＰＤ部１１の電荷を読み出す動作、ＰＤ部１１の電荷を増幅する動作及びｎ＋１行目の各画素２１Ｂを非選択状態とする動作等を含む一連の動作からなる。
【００２９】
タイミングＴ2においてＶDD電源１６にハイ（“Ｈ”）レベルの電圧が印加された状態において、リセットパルス線３２にリセットパルスが印加される。これにより、リセットトランジスタ１３がオン状態となりＦＤ部１７がリセットされると同時に検出トランジスタ１４が選択状態となる。
【００３０】
次に、タイミングＴ3において読み出しパルス線３１に読み出しパルスが印加され、読み出しトランジスタ１２がオン状態となる。これにより、ＰＤ部１１の電荷がＦＤ部１７に読み出され、ＰＤ部１１から読み出された電荷による信号が検出トランジスタ１４を介して垂直信号線１５に出力される。垂直信号線１５に出力された信号は、第２アナログデジタル変換部５３によりアナログ信号がデジタル信号に変換された後に、第２デジタルメモリ５１に蓄積される。
【００３１】
次に、タイミングＴ4において水平ブランキング期間が終了した後、ＶDD電源１６の電圧をロー（“Ｌ”）レベルとし、続いて、タイミングＴ5においてリセットパルス線３２に再びリセットパルスを印加する。これによりＦＤ部１７の電位が“Ｌ”レベルとなるため、検出トランジスタ１４が非選択状態となる。次に、タイミングＴ7においてＶDD電源１６の電圧を“Ｈ”レベルとし、これによりｎ＋１行目の各画素２１Ｂから信号を読み出して第２アナログデジタル変換部５３を通して第２デジタルメモリ５１に蓄積する動作が終了する。
【００３２】
一方、タイミングＴ4において水平ブランキング期間が終了した後、既に第１デジタルメモリ５０に蓄積されていたｎ行目の各画素２１Ａの信号を水平信号線２６に読み出す動作が開始され、水平信号線２６に読み出された信号は出力アンプ２７から順次出力される。これにより、水平ブランキング期間終了後の水平有効期間においてｎ＋１行目の画素２１Ｂの信号を読み出して第２デジタルメモリ５１に蓄積する動作の一部と、第１デジタルメモリ５０に蓄積されたｎ行目の画素２１Ａの信号を出力する動作とが並行して行われる。
【００３３】
従来の各列にアナログメモリを２つ並列に設けた固体撮像装置においても、メモリへの信号の蓄積と、メモリからの信号の読み出しとを平行して行うことができる。しかし、アナログメモリを用いた場合には、ｎ行目の信号が蓄積されたアナログメモリから信号を読み出す水平転送期間中に、並行して、ＶDD及びｎ＋１行目のリセットパルス等を画素に印加して、ｎ＋１行目の画素の信号をアナログメモリに蓄積する動作を行うと、ｎ行目の画素の信号をアナログメモリから読み出す際にｎ＋１行目の画素の駆動信号の立ち上がりや立ち下がりのノイズが重畳する場合があり、画像の劣化を十分改善することができなかった。
【００３４】
本実施形態の固体撮像装置は、画素からの信号をデジタル信号に変換した後、デジタルメモリにデジタル信号として蓄積している。このため、メモリから信号を読み出す際に、駆動パルスの立ち上がりや立ち下がりのノイズがデジタルメモリの信号に重畳したとしても、デジタル値が反転する確率は非常に小さく、画像の劣化が生じるおそれを大幅に低減できる。
【００３５】
このように、本実施形態の固体撮像装置においては、画素から信号を読み出してデジタルメモリに蓄積する動作とデジタルメモリから信号を読み出す動作とを並行して行うことができるため、画素から信号を読み出してメモリに蓄積する動作の一部を水平ブランキング期間外の水平有効期間に行うことができると同時に、ノイズの重畳を大幅に低減することができる。従って、画素から信号を読み出してメモリに蓄積する動作に時間的な余裕を持たせることができるので、デジタルメモリに安定した信号を蓄積することができ、その結果、固体撮像装置の画質を大幅に向上させることができる。
【００３６】
なお、ｎ行目の画素２１Ａの信号を第１デジタルメモリ５０に蓄積しｎ＋１行目の画素２１Ｂの信号を第２デジタルメモリ５１に蓄積する例を示したが、メモリへの信号の蓄積は交互に行われればよく、ｎ行目の画素２１Ａの信号を第２デジタルメモリ５１に蓄積しｎ＋１行目の画素２１Ｂの信号を第１デジタルメモリ５０に蓄積してもよい。
（一実施形態の第１変形例）
図３は本発明の一実施形態の第１変形例に係る固体撮像装置の回路構成を示している。図３に示すように本変形例の固体撮像装置は、アナログデジタル変換部５４を、第１デジタルメモリ５０と第２デジタルメモリ５１とで共用する構成となっている。この構成をとることで、アナログデジタル変換したときの行間の画質のばらつきを低減することができるため、さらに画質を大幅に向上させることができる。
【００３７】
（一実施形態の第２変形例）
図４は本発明の一実施形態の第２変形例に係る固体撮像装置における垂直ブランキング期間外の水平駆動期間のタイミングを示している。本変形例の固体撮像装置は、一実施形態の固体撮像装置と同じ回路構成を有している。本変形例の固体撮像装置においては、リセットパルス線３２にリセットパルスが印加されている場合に、水平シフトレジスタ４２の動作及び出力アンプ２７からの信号の出力動作を停止している。
【００３８】
ｎ＋１行目の各画素２１Ｂから信号を読み出して各第２メモリ２４に蓄積する動作と、各第１メモリ２３からｎ行目の各画素２１Ａの信号を出力する動作とを並行して行う場合には、ｎ＋１行目の各画素２１Ｂに対してリセットパルス線３２からリセットパルスが印加された際に、リセットパルスの飛び込み波形が第１デジタルメモリ５０から出力されるｎ行目の画素２１Ａの信号にノイズとなって重畳するおそれがある。ノイズが発生した場合には、最終的に出力アンプ２７から出力される信号にノイズが含まれる、作成した画像に著しい画質の劣化が生じてしまう。
【００３９】
本変形例の固体撮像装置においては、リセットパルス線３２に駆動パルスが印加されている際に、水平シフトレジスタ４２の動作を停止させ、第１メモリ２３に蓄積されたｎ行目の画素２１Ａの信号を水平信号線２６に読み出す動作及び水平信号線２６に読み出された信号を出力アンプ２７から出力する動作を停止している。このため、出力アンプ２７から出力される信号にリセットパルスに起因したノイズが発生することはないので、高画質の画像を得ることが可能となる。
【００４０】
なお、ｎ行目の画素２１Ａの信号を第１デジタルメモリ５０から読み出す動作について説明したが、ｎ＋１行目の画素２１Ｂの信号を第２デジタルメモリ５１から読み出す際にも同様に水平シフトレジスタ４２の動作を停止している。
【００４１】
また、リセットパルス線以外に水平有効期間において駆動パルスが印加される他の駆動パルス線を備えている場合には、他の駆動パルス線に駆動パルスが印加された場合に、水平シフトレジスタの動作を停止させてもよい。
【００４２】
本変形例においては、信号の出力動作を水平シフトレジスタを停止することにより行ったが、出力アンプの動作を停止することにより行ってもよい。
【００４３】
（一実施形態の第３変形例）
図５は本発明の一実施形態の第３変形例に係る固体撮像装置における垂直ブランキング期間外の水平駆動期間のタイミングを示している。本変形例の固体撮像装置は、一実施形態の固体撮像装置と同じ回路構成を有している。本変形例の固体撮像装置においては、リセットパルス線３２等の駆動パルス線における駆動パルスの立ち上がり及び立ち下がりの際に、水平シフトレジスタ４２の動作及び出力アンプ２７からの信号出力を停止している。
【００４４】
駆動パルスによるノイズが発生しやすいのは、駆動パルスの立ち上がり及び立ち下がりの際である。従って、駆動パルスが立ち上がる際及び立ち下がる際にメモリからの信号の読み出しを停止することにより、駆動パルスに起因するノイズがほとんどない信号を得られると共に、出力の停止時間を短くすることができる。
【００４５】
その結果、メモリに蓄積された信号を水平信号線に読み出す動作を、余裕を持って行うことが可能となり、画像を正確に出力することができ、高画質化することができる。また、読み出し動作の時間を短くすることにより、水平有効期間を短くし、一行の信号を読み出す時間を短くすることも可能である。このようにすれば、単位時間内に出力できるフレーム数を増やすことができるので、画像出力を高速化することができる。
【００４６】
本変形例においては、リセットパルス線３２の立ち上がり及び立ち下がりだけでなく、ＶDD電源１６の立ち上がりにおいても出力を停止しているため、ＶDD電源１６に起因するノイズの発生を抑えることもできる。
【００４７】
第２変形例及び第３変形例において示した駆動方法は、第１変形例に示した固体撮像装置に適用してもよい。
【００４８】
一実施形態及び各変形例に示したデジタルメモリは、容量を用いたものであるが、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）又はフラッシュメモリ等を用いてもよい。この場合には、容量のリークによりデジタルメモリが誤動作を起こし、偽信号が画像として現れることを抑えることができ、より画像劣化を防ぐことができる。
【００４９】
なお、一実施形態及び各変形例においてｎ行目とｎ＋１行目とを順次読み出す場合について説明したが、これに代えて、ｎ行目と任意のｍ行目と組み合わせて読み出す構成であっても同様の効果が得られる。すなわち、隣接していない行を読出す構成とした場合においても同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明に係る固体撮像装置及びカメラは、次の行の画素を駆動する駆動パルスによるノイズの影響を抑え、画像の劣化がほとんど生じない固体撮像装置を実現でき、ハイビジョンカメラ等に使用する固体撮像装置及びそれを用いたカメラ等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態に係る固体撮像装置を示す回路図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る固体撮像装置における垂直ブランキング期間外の水平駆動期間のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図３】本発明の一実施形態の第１変形例に係る固体撮像装置を示す回路図である。
【図４】本発明の一実施形態の第２変形例に係る固体撮像装置における垂直ブランキング期間外の水平駆動期間のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図５】本発明の一実施形態の第３変形例に係る固体撮像装置における垂直ブランキング期間外の水平駆動期間のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図６】従来のＭＯＳトランジスタで構成された固体撮像装置の一例である。
【符号の説明】
【００５２】
１０      撮像領域
１１      光電変換部
１２      読み出しトランジスタ
１３      リセットトランジスタ
１４      検出トランジスタ
１５      垂直信号線
１６      ＶDD電源
１７      フローティングディフュージョン部
２１      画素
２１Ａ    画素
２１Ｂ    画素
２３      第１メモリ
２４      第２メモリ
２５      水平制御トランジスタ
２６      水平信号線
２７      出力アンプ
３１      読み出しパルス線
３２      リセットパルス線
４０      タイミング発生器
４１      垂直シフトレジスタ
４２      水平シフトレジスタ
５０      第１デジタルメモリ
５１      第２デジタルメモリ
５２      第１アナログデジタル変換部
５３      第２アナログデジタル変換部
５４      アナログデジタル変換部
【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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