(57)【要約】【課題】光電変換部の面積を低減することなく、光電変換セルのサイズの微細化を図る。【解決手段】隣り合う行に位置する第１の一対の光電変換部（ＰＤ部１Ｂ及びＰＤ部１Ｃ）に蓄積された第１の電荷信号及び第２の電荷信号は、共通の増幅トランジスタ１１Ｂにより増幅されて、第１の増幅電荷信号及び第２の増幅電荷信号として共通信号出力線３９に出力される。一方、隣り合う行に位置する第２の一対の光電変換部に蓄積された第３の電荷信号及び第４の電荷信号は、共通の増幅トランジスタにより増幅されて、第３の増幅電荷信号及び第４の増幅電荷信号として共通信号出力線３８に出力される。第１の増幅電荷信号及び第３の増幅電荷信号は異なるタイミングで第１の出力線から出力されると共に、第２の増幅電荷信号及び第４の増幅電荷信号は異なるタイミングで第２の出力線から出力される。【選択図】      図１
2004215048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが、２行以上に亘って配置された光電変換部を有する少なくとも２つの光電変換セルと、
前記少なくとも２つの光電変換セルを構成する光電変換部のうち隣り合う行に位置する第１の一対の光電変換部に蓄積される第１の電荷信号及び第２の電荷信号を異なるタイミングで増幅して第１の増幅電荷信号及び第２の増幅電荷信号として出力する第１の共通アンプと、
前記少なくとも２つの光電変換セルを構成する光電変換部のうち隣り合う行に位置する第２の一対の光電変換部に蓄積される第３の電荷信号及び第４の電荷信号を異なるタイミングで増幅して第３の増幅電荷信号及び第４の増幅電荷信号として出力する第２の共通アンプと、
前記第１の増幅電荷信号及び前記第３の増幅電荷信号を異なるタイミングで出力する第１の出力線と、
前記第２の増幅電荷信号及び前記第４の増幅信号を異なるタイミングで出力する第２の出力線とを備えていることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
それぞれが、２行以上に亘って配置された光電変換部を有する少なくとも３つの光電変換セルと、
前記少なくとも３つの光電変換セルを構成する光電変換部のうち隣り合う行に位置する第１の一対の光電変換部に蓄積される第１の電荷信号及び第２の電荷信号を異なるタイミングで増幅して第１の増幅電荷信号及び第２の増幅電荷信号として出力する第１の共通アンプと、
前記少なくとも３つの光電変換セルを構成する光電変換部のうち隣り合う行に位置する第２の一対の光電変換部に蓄積される第３の電荷信号及び第４の電荷信号を異なるタイミングで増幅して第３の増幅電荷信号及び第４の増幅電荷信号として出力する第２の共通アンプと、
前記少なくとも３つの光電変換セルを構成する光電変換部のうち隣り合う行に位置する第３の一対の光電変換部に蓄積される第５の電荷信号及び第６の電荷信号を異なるタイミングで増幅して第５の増幅電荷信号及び第６の増幅電荷信号として出力する第３の共通アンプと、
前記第１の増幅電荷信号及び前記第３の増幅電荷信号を異なるタイミングで出力する第１の出力線と、
前記第２の増幅電荷信号及び前記第５の増幅信号を異なるタイミングで出力する第２の出力線と、
前記第４の増幅電荷信号及び前記第６の増幅信号を異なるタイミングで出力する第３の出力線とを備えてい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、それぞれが複数行に亘って配置された光電変換部を有する光電変換セルが行方向に複数配置された固体撮像装置に関し、特に光電変換セルにおける光電変換部の面積の向上及び光電変換セルのサイズの縮小を実現できる固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
固体撮像装置としては、複数行に亘って配置された光電変換部に蓄積される電荷信号を増幅する共通アンプを有するものが知られている（特許文献１を参照）。
【０００３】
以下、前述の共通アンプを有する固体撮像装置について図１０を参照しながら説明する。
【０００４】
図１０において、２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ及び２０１ｄは各画素の光電変換を行なうフォトダイオードよりなる光電変換部であり、２０６は共通アンプとなる増幅用トランジスタであり、２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ及び２０２ｄは光電変換部２０１ａ〜２０１ｄに蓄積された電荷信号を増幅用トランジスタ２０６の入力部に転送する転送用トランジスタであり、２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃ及び２０３ｄは転送用トランジスタ２０２ａ〜２０２ｄに転送信号を出力する転送信号線であり、２０４は増幅用トランジスタ２０６の入力部をリセットするリセット用トランジスタである。２０５はリセット用トランジスタ２０４のゲートバイアスであり、２０７は増幅用トランジスタ２０６を選択する選択用トランジスタであって、増幅用トランジスタ２０６及び選択用トランジスタ２０７はソースフォロア回路を構成している。また、２０８は出力線であり、２０９は電源である。
【０００５】
前述のように、共通アンプとなる増幅用トランジスタ２０６を有する光電変換セルにおいては、１つの光電変換セルを構成する４つの光電変換部２０１ａ〜２０１ｄから出力された電荷信号は増幅用トランジスタ２０６により増幅される。各画素は１つの光電変換部２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ又は２０１ｄと、１つの転送用トランジスタ２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ又は２０２ｄを含むと共に、増幅用トランジスタ２０６、リセット用トランジスタ２０４及び選択用トランジスタ２０７からなる共通回路の一部を含んでいる。尚、カラー信号を読み取る場合には、光電変換部２０１ａ，２０１ｄにＧフィルターが配置され、光電変換部２０１ｃにＢフィルターが配置され、光電変換部２０１ｂにＲフィルターが配置される。
【０００６】
前述の固体撮像装置においては、転送信号が転送信号線２０３ａより転送用トランジスタ２０２ａに印加されると、光電変換部２０１ａに蓄積された電荷信号は、増幅用トランジスタ２０６のゲートに転送された後、増幅用トランジスタ２０６及び選択用トランジスタ２０７により構成されるソースフォロア回路を介して出力線２０８に出力される。この場合、転送信号線２０３ａ〜２０３ｄに印加する転送信号の印加タイミングをずらすことにより、光電変換部２０１ａ〜２０１ｄからの信号は、転送信号を印加するタイミングにおいて混合されることなる出力線２０８に出力される。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−２９２４５３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光電変換セルのサイズの微細化が要求されるが、この場合でも、光電変換部２０１ａ〜２０１ｄの面積は低減しないことが好ましい。
【０００９】
ところが、前記従来の固体撮像装置においては、光電変換部２０１ａ〜２０１ｄ毎に転送信号線２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃ及び２０３ｄが必要である。つまり、光電変換セルが４つの光電変換部２０１ａ〜２０１ｄを有する場合には、４本の転送信号線２０３ａ〜２０３ｄが必要である。このため、転送信号線２０３ａ〜２０３ｄの面積は低減できないので、光電変換セルのサイズの微細化を図る場合には、光電変換部２０１ａ〜２０１ｄの面積を低減せざるを得ないと言う問題がある。しかしながら、前述のように光電変換部２０１ａ〜２０１ｄの面積は低減しないことが好ましい。
【００１０】
前記に鑑み、本発明は、光電変換部の面積を低減することなく、光電変換セルのサイズの微細化を実現できるようにすることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、本発明に係る第１の固体撮像装置は、それぞれが、２行以上に亘って配置された光電変換部を有する少なくとも２つの光電変換セルと、少なくとも２つの光電変換セルを構成する光電変換部のうち隣り合う行に位置する第１の一対の光電変換部に蓄積される第１の電荷信号及び第２の電荷信号を異なるタイミングで増幅して第１の増幅電荷信号及び第２の増幅電荷信号として出力する第１の共通アンプと、少なくとも２つの光電変換セルを構成する光電変換部のうち隣り合う行に位置する第２の一対の光電変換部に蓄積される第３の電荷信号及び第４の電荷信号を異なるタイミングで増幅して第３の増幅電荷信号及び第４の増幅電荷信号として出力する第２の共通アンプと、第１の増幅電荷信号及び第３の増幅電荷信号を異なるタイミングで出力する第１の出力線と、第２の増幅電荷信号及び第４の増幅信号を異なるタイミングで出力する第２の出力線とを備えている。
【００１２】
本発明に係る第１の固体撮像装置によると、第１の一対の光電変換部に蓄積される第１の電荷信号及び第２の電荷信号は、第１の共通アンプにより増幅されて、第１の増幅電荷信号及び第２の増幅電荷信号として出力されると共に、第２の一対の光電変換部に蓄積される第３の電荷信号及び第４の電荷信号は、第２の共通アンプにより増幅されて、第３の増幅電荷信号及び第４の増幅電荷信号として出力される。その後、第１の増幅電荷信号及び第３の増幅電荷信号は第１の出力線から異なるタイミングで出力されると共に、第２の増幅電荷信号及び第４の増幅電荷信号は第２の出力線から異なるタイミングで出力される。
【００１３】
このため、第１の共通アンプを介して出力される１つの電荷信号を転送するための転送信号線と、第２の共通アンプを介して出力される１つの電荷信号を転送するための転送信号線とを共通化することができる。すなわち、例えば第２の信号電荷を転送するための転送信号線と第３の信号電荷を転送するための転送信号線とを共通化することができる。
【００１４】
従って、光電変換セルにおいて転送信号線が占める面積を低減することができるので、光電変換部の面積を低減することなく、光電変換セルのサイズを縮小することが可能になる。
【００１５】
本発明に係る第２の固体撮像装置は、それぞれが、２行以上に亘って配置された光電変換部を有する少なくとも３つの光電変換セルと、少なくとも３つの光電変換セルを構成する光電変換部のうち隣り合う行に位置する第１の一対の光電変換部に蓄積される第１の電荷信号及び第２の電荷信号を異なるタイミングで増幅して第１の増幅電荷信号及び第２の増幅電荷信号として出力する第１の共通アンプと、少なくとも３つの光電変換セルを構成する光電変換部のうち隣り合う行に位置する第２の一対の光電変換部に蓄積される第３の電荷信号及び第４の電荷信号を異なるタイミングで増幅して第３の増幅電荷信号及び第４の増幅電荷信号として出力する第２の共通アンプと、少なくとも３つの光電変換セルを構成する光電変換部のうち隣り合う行に位置する第３の一対の光電変換部に蓄積される第５の電荷信号及び第６の電荷信号を異なるタイミングで増幅して第５の増幅電荷信号及び第６の増幅電荷信号として出力する第３の共通アンプと、第１の増幅電荷信号及び第３の増幅電荷信号を異なるタイミングで出力する第１の出力線と、第２の増幅電荷信号及び第５の増幅信号を異なるタイミングで出力する第２の出力線と、第４の増幅電荷信号及び第６の増幅信号を異なるタイミングで出力する第３の出力線とを備えている。
【００１６】
本発明に係る第２の固体撮像装置によると、第１の一対の光電変換部に蓄積される第１の電荷信号及び第２の電荷信号は、第１の共通アンプにより増幅されて、第１の増幅電荷信号及び第２の増幅電荷信号として出力され、第２の一対の光電変換部に蓄積される第３の電荷信号及び第４の電荷信号は、第２の共通アンプにより増幅されて、第３の増幅電荷信号及び第４の増幅電荷信号として出力され、第３の一対の光電変換部に蓄積される第５の電荷信号及び第６の電荷信号は、第３の共通アンプにより増幅されて、第５の増幅電荷信号及び第６の増幅電荷信号として出力される。その後、第１の増幅電荷信号及び第３の増幅電荷信号は第１の出力線から異なるタイミングで出力され、第２の増幅電荷信号及び第５の増幅信号は第２の出力線から異なるタイミングで出力され、第４の増幅電荷信号及び第６の増幅信号は第３の出力線から異なるタイミングで出力される。
【００１７】
このため、第１の共通アンプを介して出力される１つの電荷信号を転送するための転送信号線と第２の共通アンプを介して出力される１つの電荷信号を転送するための転送信号線とを共通化できると共に、第２の共通アンプを介して出力される１つの電荷信号を転送するための転送信号線と第３の共通アンプを介して出力される１つの電荷信号を転送するための転送信号線とを共通化することができる。
【００１８】
従って、光電変換セルにおいて転送信号線が占める面積を低減することができるので、光電変換部の面積を低減することなく、光電変換セルのサイズを縮小することが可能になる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置について、図１〜図４を参照しながら説明する。尚、第１の実施形態は、図９（ａ）  に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｇの４色のカラーフィルタを有する４個の固体撮像素子が４画素を単位として繰り返し配列される構造を有する固体撮像装置を対象としている。
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置を構成する光電変換セルの回路構成を示しており、図１において、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄは光電変換を行なうフォトダイオードよりなる光電変換部（以下、ＰＤ部と記す。）であり、９Ａ、９Ｂ、９ＣはＰＤ部１Ａ〜１Ｄ及び２Ａ〜２Ｄにおいて得られた電荷を蓄積するフローティングディフュージョン（以下、ＦＤ部と記す）であり、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄは電荷をＰＤ部１Ａ〜１Ｄ及び２Ａ〜２ＤからＦＤ部９Ａ、９Ｂに転送する転送トランジスタであり、１０Ａ、１０ＢはＦＤ部９Ａ、９Ｂに蓄積されている電荷を掃き出すリセットトランジスタであり、１１Ａ、１１ＢはＦＤ部９Ａ、９Ｂに蓄積されている電荷を検出する画素アンプとしての増幅トランジスタであり、１５、１６は増幅トランジスタ１１Ａ、１１Ｂと共にソースフォロアアンプを構成するロードトランジスタである。
【００２１】
また、図１において、３１は光電変換セルに専用の電源線（以下、ＶＤＤＣＥＬと記す。）であり、３２、３３、３４、３５は転送トランジスタ３Ａ〜３Ｄ及び４Ａ〜４Ｄにパルス電圧を印加する読み出しパルス線（以下、ＲＥＡＤ）であり、３６、３７は、ＦＤ部９Ａ、９Ｂの電荷を掃き出すリセットパルス線であり、３８、３９はＦＤ部９Ａ、９Ｂで検出された電圧を転送する共通信号出力線（以下、ＶＯ線と記す。）であり、４０はロードトランジスタ１５、１６のゲートに信号を印加するロードゲート線（以下、ＬＧＣＥＬと記す。）であり、４１はロードトランジスタ１５、１６のソース電源線（以下、ＳＣＥＬと記す。）である。
【００２２】
図２は、２本の共通信号出力線３８，３９から出力される信号を、行方向又は列方向に対応する４本の信号出力線６７、６８、６９、７０に変換して出力する回路を示している。
【００２３】
図２に示すように、トランジスタ５０、５２はゲート信号線６２の印加信号により制御され、トランジスタ５１、５３はゲート信号線６３の印加信号により制御され、トランジスタ５４、５６、５８、６０はゲート信号線６４の印加信号により制御され、トランジスタ５５、５７、５９、６１はゲート信号線６５の印加信号により制御される。尚、共通信号出力線３８は図１におけるＶＯ線３８と対応し、共通信号出力線３９は図１におけるＶＯ線３９と対応する。
【００２４】
図３及び図４は、図１に示す光電変換セルにおける駆動タイミングを示しており、この駆動タイミングは、水平ブランキング期間中における一連の動作を完結させるものである。電荷信号の検出は、１行目及び２行目のＰＤ部に対して行なわれた後、３行目及び４行目のＰＤ部に対して行なわれる。
【００２５】
以下、図３及び図４を参照しながら駆動タイミングについて説明する。
【００２６】
まず、ＬＧＣＥＬ４０に所定電圧を印加して、ロードトランジスタ１５、１６を定電流にしておいてから、ＶＤＤＣＥＬ３１をＨＩＧＨ電圧にし、その後、リセットトランジスタ１０Ａ、１０Ｂをオンにして、ＦＤ部９Ａ、９Ｂの電荷を掃き出す。この際、増幅トランジスタ１１Ａ、１１Ｂによりリセット時の信号レベルを検出すると共に、ＶＤＤＣＥＬ３１を介して初期電圧を設定する。
【００２７】
次に、リセットトランジスタ１０Ａ、１０Ｂをオフにした後、ＲＥＡＤ３２にＨＩＧＨ電圧を印加して、転送トランジスタ３Ａ、３Ｂをオンにすることにより、ＰＤ部１Ａに蓄積された電荷をＦＤ部９Ａに転送すると共にＰＤ部１Ｂに蓄積された電荷をＦＤ部９Ｂに転送する。この際、電荷転送の対象となるＰＤ部が異なる行に位置しておれば、ＲＥＡＤ３２にＨＩＧＨ電圧を印加したときにオンになる転送トランジスタを、転送トランジスタ３Ａ、３Ｂに代えて、転送トランジスタ３Ａ、４Ｂにしてもよい。この場合には、ＰＤ部１Ａ及びＰＤ部２Ｂに蓄積された電荷が転送されることになる。
【００２８】
次に、ＦＤ部９Ａに転送された電荷を増幅トランジスタ１１Ａにより蓄積信号レベルを検出してＶＯ線３８に出力すると共に、ＦＤ部９Ｂに転送された電荷を増幅トランジスタ１１Ｂにより蓄積信号レベルを検出してＶＯ線３９に出力する。この場合、ＶＯ線３８又はＶＯ線３９への出力と初期電荷転送時の出力との差を出力信号とする。このようにすると、増幅トランジスタ１１Ａ、１１Ｂにおける閾値ばらつき及びノイズ成分が除去された出力信号を検出することができる。
【００２９】
次に、ＶＤＤＣＥＬ３１をオフにすると共に、ＲＥＳＥＴ３６、３７をオンにすると、ＦＤ部９Ａ及びＦＤ部９ＢはＶＤＤＣＥＬ３１と同様のオフレベルになるので、増幅トランジスタ１１Ａ、１１Ｂは動作しなくなる。
【００３０】
その後、垂直ライン走査回路においてＲＥＳＥＴ３６、３７及びＲＥＡＤ３２、３３が選択されるまで、増幅トランジスタ１１Ａ、１１Ｂは動作しないので、非選択状態となる。次の水平ブランキング期間のときに、再びリセットトランジスタ１０Ａ、１０Ｂをオンして、ＦＤ部９Ａ及びＦＤ部９Ｂの電荷を掃き出す。この際、増幅トランジスタ１１Ａ、１１Ｂによりリセット時の信号レベルを検出して、ＶＤＤＣＥＬ３１を介して初期電圧を設定する。
【００３１】
次に、リセットトランジスタ１０Ａ、１０Ｂをオフにした後、ＲＥＡＤ３３にＨＩＧＨ電圧を印加して、転送トランジスタ４Ａ、４Ｂをオンにすることにより、ＰＤ部２Ａに蓄積された電荷をＦＤ部９Ａに転送すると共にＰＤ部２Ｂに蓄積された電荷をＦＤ部９Ｂに転送する。尚、前述のように、ＲＥＡＤ３２にＨＩＧＨ電圧を印加して転送トランジスタ３Ａ、３Ｂをオンにする代わりに、ＲＥＡＤ３２にＨＩＧＨ電圧を印加して転送トランジスタ３Ａ、４Ｂをオンにする場合には、ここでは、ＰＤ部１Ｂに蓄積された電荷をＦＤ部９Ａに転送すると共にＰＤ部２Ａに蓄積された電荷をＦＤ部９Ｂに転送する。
【００３２】
次に、ＦＤ部９Ａ及びＦＤ部９Ｂに転送された電荷をそれぞれ増幅トランジスタ１１Ａ及び増幅トランジスタ１１Ｂにより蓄積信号レベルを検出して、ＶＯ線３８及びＶＯ線３９に出力する。
【００３３】
図４は、増幅トランジスタ１１Ａ、１１Ｂからの出力信号を複数の信号線に切り替えたり又は出力信号を入れ替えたりするためのタイミングチャートである。
【００３４】
図４におけるＲＥＡＤ３２〜ＲＥＡＤ３５は、図１におけるＲＥＡＤ３２〜ＲＥＡＤ３５と対応する。尚、図４におけるＲＥＡＤ４２〜ＲＥＡＤ４５は図１においては省略されている。また、ＰＵＬＳＥ６２、６３は列方向画素の切り替えを行ない、ＰＵＬＳＥ６４、６５は行方向画素の入れ替えを行なう。
【００３５】
期間Ｔ１においては、ＶＯ線３８から出力されたＰＤ部１Ａの電荷信号はトランジスタ５０、５４を介して出力線６７に導かれ、ＶＯ線３９から出力されたＰＤ部１Ｂの電荷信号はトランジスタ５２、５６を介して出力線６８に導かれる。また、期間Ｔ２においては、ＶＯ線３８から出力されたＰＤ部２Ａの電荷信号はトランジスタ５１、５８を介して出力線６９に導かれ、ＶＯ線３９から出力されたＰＤ部２Ｂの電荷信号はトランジスタ５３、６０を介して出力線７０に導かれる。また、期間Ｔ３においては、ＶＯ線３９から出力されたＰＤ部１Ｃの電荷信号はトランジスタ５２、５７を介して出力線６７に導かれ、ＶＯ線３８から出力されたＰＤ部１Ｄの電荷信号はトランジスタ５０、５５を介して出力線６８に導かれる。また、期間Ｔ４においては、ＶＯ線３９から出力されたＰＤ部２Ｃの電荷信号はトランジスタ５３、６１を介して出力線６９に導かれ、ＶＯ線３８から出力されたＰＤ部２Ｄの電荷信号はトランジスタ５１、６０を介して出力線７０に導かれる。
【００３６】
図１に示すＰＤ部１Ａ〜１Ｄ及び２Ａ〜２Ｄのうち、行方向の２画素（２個のＰＤ部）及び列方向の２画素（２個のＰＤ部）を１つのグループに設定すると、異なるグループにおいて同じ位置関係にある、ＰＤ部１Ａ及びＰＤ部１Ｃの出力信号、ＰＤ部１Ｂ及びＰＤ部１Ｄの出力信号、ＰＤ部２Ａ及びＰＤ部２Ｃの出力信号、ＰＤ部２Ｃ及びＰＤ部２Ｄの出力信号はそれぞれ同じ出力線６７、６８、６９、７０から出力される。
【００３７】
（第１の実施形態の変形例）
以下、本発明の第１の実施形態の変形例に係る固体撮像装置の変形例について図５を参照しながら説明する。
【００３８】
図５は、２本の共通信号出力線３８、３９から出力される出力信号を行方向又は列方向に対応する４本の出力線７９、８０、８１、８２に変換する回路を示している。図５において、トランジスタ７１、７３はゲート信号線８３の印加信号により制御され、トランジスタ７２、７４はゲート信号線８４の印加信号により制御され、トランジスタ７５、７７はゲート信号線８５の印加信号により制御され、トランジスタ７６、７８はゲート信号線８６の印加信号により制御される。尚、共通信号出力線３８は図１におけるＶＯ線３８と対応し、共通信号出力線３９は図１におけるＶＯ線３９と対応する。
【００３９】
図２に示す変換回路と同様の動作によって、図４に示すＰＵＬＳＥ６４をゲート信号線８３に印加することによりＰＤ部１Ａ及びＰＤ部１Ｃの電荷信号は出力線７９に導かれ、ＰＵＬＳＥ６５をゲート信号線８４に印加することによりＰＤ部１Ｂ及びＰＤ部１Ｄの電荷信号は出力線８０に導かれ、ＰＵＬＳＥ６６をゲート信号線８５に印加することによりＰＤ部２Ａ及びＰＤ部２Ｃの電荷信号は出力線８１に導かれ、ＰＵＬＳＥ６７をゲート信号線８６に印加することによりＰＤ部２Ｂ及びＰＤ部２Ｄの電荷信号は出力線８２に導かれる。
【００４０】
図１に示すＰＤ部１Ａ〜１Ｄ及び２Ａ〜２Ｄのうち、行方向の２画素（２個のＰＤ部）及び列方向の２画素（２個のＰＤ部）を１つのグループに設定すると、異なるグループにおいて同じ位置関係にある、ＰＤ部１Ａ及びＰＤ部１Ｃの出力信号、ＰＤ部１Ｂ及びＰＤ部１Ｄの出力信号、ＰＤ部２Ａ及びＰＤ部２Ｃの出力信号、ＰＤ部２Ｂ及びＰＤ部２Ｄの出力信号がそれぞれ同じ出力線７９、８０、８１、８２から出力される。
【００４１】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置について、図６〜図８を参照しながら説明する。尚、第２の実施形態は、図９（ｂ）  に示すように、Ｇ、Ｙｅ、Ｍｇ、Ｃｙの４色のカラーフィルタを有する４個の固体撮像素子が８画素を単位として繰り返し配列される構造を有する固体撮像装置を対象としている。
【００４２】
図６は、本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置を構成する光電変換セルの回路構成を示しており、図６において、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ、２Ｆは光電変換を行なうフォトダイオードよりなる光電変換部（以下、ＰＤ部と記す。）であり、９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９ＤはＰＤ部１Ａ〜１Ｅ及び２Ａ〜２Ｅにおいて得られた電荷を蓄積するフローティングディフュージョン（以下、ＦＤ部と記す）であり、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｅは電荷をＰＤ部１Ａ〜１Ｅ及び２Ａ〜２ＥからＦＤ部９Ａ、９Ｂ、９Ｃに転送する転送トランジスタであり、１０Ａ、１０Ｂ、１０ＣはＦＤ部９Ａ、９Ｂ、９Ｃに蓄積されている電荷を掃き出すリセットトランジスタであり、１１Ａ、１１Ｂ、１１ＣはＦＤ部９Ａ、９Ｂ、９Ｃに蓄積されている電荷を検出する画素アンプとしての増幅トランジスタであり、１５、１６は増幅トランジスタ１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃと共にソースフォロアアンプを構成するロードトランジスタである。
【００４３】
また、図６において、３１は光電変換セルに専用の電源線（以下、ＶＤＤＣＥＬと記す。）であり、３２、３３、３４、３５、４２、４３は転送トランジスタ３Ａ〜３Ｅ及び４Ａ〜４Ｅにパルス電圧を印加する読み出しパルス線（以下、ＲＥＡＤ）であり、３６、３７は、ＦＤ部９Ａ、９Ｂの電荷を掃き出すリセットパルス線であり、３８、３９はＦＤ部９Ａ、９Ｂで検出された電圧を転送する共通信号出力線（以下、ＶＯ線と記す。）であり、４０はロードトランジスタ１５、１６のゲートに信号を印加するロードゲート線（以下、ＬＧＣＥＬと記す。）であり、４１はロードトランジスタ１５、１６のソース電源線（以下、ＳＣＥＬと記す。）である。
【００４４】
図７は、２本の共通信号出力線３８，３９から出力される信号を、行方向又は列方向に対応する４本の信号出力線１３１、１３２、１３３、１３４に変換して出力する回路を示している。
【００４５】
図７に示すように、トランジスタ１０１、１０４はゲート信号線１２１の印加信号により制御され、トランジスタ１０２、１０５はゲート信号線１２３の印加信号により制御され、トランジスタ１０３、１０６はゲート信号線１２２の印加信号により制御され、トランジスタ１０７、１０９、１１１、１１３はゲート信号線１２４の印加信号により制御され、トランジスタ１０８、１１０、１１２、１１４はゲート信号線１２４の印加信号により制御される。尚、共通信号出力線３８は図６におけるＶＯ線３８と対応し、共通信号出力線３９は図６におけるＶＯ線３９と対応する。
【００４６】
図８は、増幅トランジスタ１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃからの出力信号を複数の信号線に切り替えたり又は出力信号を入れ替えたりするためのタイミングチャートである。
【００４７】
図８におけるＲＥＡＤ３２〜３５及びＲＥＡＤ４２、４３は、図６におけるＲＥＡＤ３２〜３５及びＲＥＡＤ４２、４３と対応する。尚、図７におけるＲＥＡＤ４４、Ｄ４５は図６においては省略されている。また、ＰＵＬＳＥ１２１、１２２、１２３は列方向画素の切り替えを行ない、ＰＵＬＳＥ１２４、１２５は行方向画素の入れ替えを行なう。
【００４８】
期間Ｔ１においては、ＶＯ線３８から出力されたＰＤ部１Ａの電荷信号はトランジスタ１０１、１０７を介して出力線１３１に導かれ、ＶＯ線３９から出力されたＰＤ部１Ｂの電荷信号はトランジスタ１０４、１０９を介して出力線１３２に導かれる。また、期間Ｔ２においては、ＶＯ線３８から出力されたＰＤ部２Ａの電荷信号はトランジスタ１０３、１１１を介して出力線１３３に導かれ、ＶＯ線３９から出力されたＰＤ部２Ｂの電荷信号はトランジスタ１０６、１１３を介して出力線１３４に導かれる。また、期間Ｔ３においては、ＶＯ線３９から出力されたＰＤ部１Ｃの電荷信号はトランジスタ１０５、１１１を介して出力線１３３に導かれ、ＶＯ線３８から出力されたＰＤ部１Ｄの電荷信号はトランジスタ１０２、１０９を介して出力線１３２に導かれる。また、期間Ｔ４においては、ＶＯ線３９から出力されたＰＤ部２Ｃの電荷信号はトランジスタ１０６、１１４を介して出力線１３３に導かれ、ＶＯ線３８から出力されたＰＤ部２Ｄの電荷信号はトランジスタ１０３、１１２を介して出力線１３４に導かれる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明に係る第１の固体撮像装置によると、第１の共通アンプを介して出力される電荷信号を転送するための１つの転送信号線と、第２の共通アンプを介して出力される電荷信号を転送するための１つの転送信号線とを共通化できるので、光電変換部の面積を低減することなく、光電変換セルのサイズを縮小することが可能になる。
【００５０】
また、本発明に係る第２の固体撮像装置によると、第１の共通アンプを介して出力される電荷信号を転送するための１つの転送信号線と、第２の共通アンプを介して出力される電荷信号を転送するための１つの転送信号線とを共通化できると共に、第２の共通アンプを介して出力される電荷信号を転送するための１つの転送信号線と、第３の共通アンプを介して出力される電荷信号を転送するための１つの転送信号線とを共通化できるので、光電変換部の面積を低減することなく、光電変換セルのサイズを縮小することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置の光電変換セルの回路図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置における出力変換回路を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置の光電変換セルの駆動タイミングを示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置の光電変換セルの駆動タイミングを示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置における出力変換回路の変形例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置の光電変換セルの回路図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置における出力変換回路を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置の光電変換セルの駆動タイミングを示す図である。
【図９】（ａ）  は本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置の色フィルタの配列を示す図であり、（ｂ）  は本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置の色フィルタの配列を示す図である。
【図１０】従来の固体撮像装置の光電変換セルの回路図である。
【符号の説明】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ  光電変換部
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ、２Ｆ  光電変換部
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ  転送トランジスタ
４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ  転送トランジスタ
９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ  フローティングディフュージョン
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ  リセットトランジスタ
１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ  増幅トランジスタ
１５  ロードトランジスタ
１６  ロードトランジスタ
３１  電源線
３２、３３、３４、３５、４２、４３  読み出しパルス線
３６、３７  リセットパルス線
３８、３９  共通信号出力線
４０  ロードゲート線
４１  ソース電源線
５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９、６０、６１トランジスタ
６２、６３、６４、６５  ゲート信号線
６７、６８、６９、７０  信号出力線
７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８  トランジスタ
８３、８４、８５、８６  ゲート信号線
７９、８０、８１、８２  信号出力線
１０１、１０２、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１０、１１１、１１２、１１３、１１４  トランジスタ
１２１、１２２、１２３、１２４、１２５  ゲート信号線
１３１、１３２、１３３、１３４  信号出力線
【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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