(57)【要約】【課題】光受光素子の電荷蓄積効果による残像の低減が可能な撮像デバイス回路を提供すること。【解決手段】画像セルＣａは、フォト・ダイオードＰＤのカソードに接続されサブ・スレッショルド領域で動作する第１トランジスタＴ１のドレインに駆動信号Φｗ１を供給するようにした。その結果、画像セルＣａは、Ｈレベルの駆動信号Φｗ１によって第１トランジスタＴ１がサブ・スレッショルド領域で動作し、フォト・ダイオードＰＤに流れる光電流を対数変換した信号を出力する。また、画像セルＣａは、Ｌレベルの駆動信号Φｗ１によって第１トランジスタＴ１のソース及びドレインが同電位になる、即ちフォト・ダイオードＰＤのアノードとカソードとを実質的に短絡する。また、オンした第１トランジスタＴ１を介してフォト・ダイオードＰＤに蓄積された信号電荷が行選択線Ｗ１に流れる。【選択図】図１
2007096913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光受光素子と１導電チャネル型のトランジスタを備え、入射光量に応じて対数特性を持つ信号を出力する撮像デバイス回路であって、
第１端子が第１電源に接続された前記光受光素子と、
第１端子が前記光受光素子の第２端子に接続され、第２端子に駆動信号が供給され、ゲートが第２電源に接続され、サブ・スレッショルド領域で動作する第１トランジスタと、
ゲートが前記光受光素子と前記第１トランジスタとの間のセンスノードに接続され、第１端子に所定のバイアス電圧が供給され、第２端子から前記センスノードの電位を増幅した信号を出力する第２トランジスタと、
を備えたことを特徴とする撮像デバイス回路。
【請求項２】
複数の行選択線と複数の列信号線の交点に接続されて行列配列された複数の画像セルを備え、前記各画像セルは、光受光素子と１導電チャネル型のトランジスタを備え、入射光量に応じて対数特性を持つ信号を出力する、固体撮像装置であって、
前記画像セルは、
第１端子が第１電源に接続された前記光受光素子と、
第１端子が前記光受光素子の第２端子に接続され、第２端子が前記行選択線に接続され該行選択線を介して駆動信号が供給され、ゲートが第２電源に接続され、サブ・スレッショルド領域で動作する第１トランジスタと、
ゲートが前記光受光素子と前記第１トランジスタとの間のセンスノードに接続され、第１端子に所定のバイアス電圧が供給され、第２端子から前記センスノードの電位を増幅した信号を出力する第２トランジスタと、
を備えたことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項３】
前記第２トランジスタの第２端子は前記列信号線に接続されたことを特徴とする請求項２記載の固体撮像装置。
【請求項４】
外部設定に応じた前記バイアス電圧を供給するバイアス電源回路を備えたことを特徴とする請求項２又は３記載の固体撮像装置。
【請求項５】
光受光素子と１導電チャネル型のトランジスタを備え、入射光量に応じて対数特性を持つ信号を出力する撮像デバイス回路の感度調整方法であって、
第１端子が第１電源に接続された前記光受光素子と、
第１端子が前記光受光素子の第２端子に接続され、第２端子に駆動信号が供給され、ゲートが第２電源に接続され、サブ・スレッショルド領域で動作する第１トランジスタと、
ゲートが前記光受光素子と前記第１トランジスタとの間のセンスノードに接続され、第２端子から前記センスノードの電位を増幅した信号を出力する第２トランジスタと、
を備え、
前記第２トランジスタの第１端子に供給するバイアス電圧を制御する
ことを特徴とする撮像デバイス回路の感度調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像デバイス回路、固体撮像装置、撮像デバイス回路の感度調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、種々の画像データを取得するために、ＭＯＳ型の撮像デバイスが用いられている。この種の撮像デバイスは、フォト・ダイオードのｐｎ接合容量に蓄積した電荷をＭＯＳ型のトランジスタ（例えば、電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ））を介して読み出すようになっている。
【０００３】
一般に、ＭＯＳ型等の撮像デバイスは、撮影に用いられるネガ・フィルムに比べてラティテュード、即ちダイナミック・レンジが狭いと言われている。ラティテュードが狭いことは、画像の暗い部分が黒い画素データとして記録され、画像の明るい部分が白い画素データとして記録される。
【０００４】
このダイナミック・レンジを拡大する技術として、対数変換型の撮像デバイスがある。例えば、特許文献１に開示された画像セルは、光受光素子を第１のＭＯＳトランジスタの一方の端子と第２のＭＯＳトランジスタのゲート端子との間に接続され、第１のＭＯＳトランジスタの他方の端子は電圧供給源の一方の電極に接続されている。そして、サブ・スレッショルド領域にて動作する第１のＭＯＳトランジスタにより画像セル中で対数変換を行い、その変換結果を複数のトランジスタにより構成される増幅回路を介して出力する。
【特許文献１】米国特許５６０８２０４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記の特許文献１に開示された撮像デバイスは、明暗の差が大きくその明点が移動する場合、光受光素子に流れる光電流（入射光量に応じて流れる電流）が小さい方に急激に変化した画像セルにおいて、対数変換の応答速度によって光受光素子に蓄積された電荷が残存する。このように電荷が残留した状態で撮像動作が行われるため、残像現象が生じるという問題がある。
【０００６】
この発明は、光受光素子の電荷蓄積効果による残像を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明による撮像デバイス回路は、光受光素子と１導電チャネル型のトランジスタを備え、入射光量に応じて対数特性を持つ信号を出力するものであり、第１端子が第１電源に接続された前記光受光素子と、第１端子が前記光受光素子の第２端子に接続され、第２端子に駆動信号が供給され、ゲートが第２電源に接続され、サブ・スレッショルド領域で動作する第１トランジスタと、ゲートが前記光受光素子と前記第１トランジスタとの間のセンスノードに接続され、第１端子に所定のバイアス電圧が供給され、第２端子から前記センスノードの電位を増幅した信号を出力する第２トランジスタと、を備えたものである。
【０００８】
光受光素子として、フォト・ダイオードやＭＯＳ型トランジスタのソース−ドレイン拡散と基板又はウェルとのＰＮ接合が用いられる。
この発明によると、第１レベルの駆動信号によって第１トランジスタがサブ・スレッショルド領域で動作し、光受光素子に流れる光電流を対数変換した信号を出力する。また、第１トランジスタはゲートに供給される第２電源により常時オンし、駆動信号が第２レベルのときに光受光素子に蓄積された信号電荷を排出することでリセットを行い、残像を低減する。また、第２トランジスタは、第１端子に供給されるバイアス電圧に応じてオンするゲート電圧が変化する。このゲート電圧は光受光素子に蓄積された電荷によるものであるから、バイアス電圧に応じて第２トランジスタがオンするまでに光受光素子に蓄積される電荷量が変更される、つまり受光感度の変更が可能となる。
【０００９】
この発明による固体撮像装置は、複数の行選択線と複数の列信号線の交点に接続されて行列配列された複数の画像セルを備え、前記各画像セルは、光受光素子と１導電チャネル型のトランジスタを備え、入射光量に応じて対数特性を持つ信号を出力するものであり、前記画像セルは、第１端子が第１電源に接続された前記光受光素子と、第１端子が前記光受光素子の第２端子に接続され、第２端子が前記行選択線に接続され該行選択線を介して駆動信号が供給され、ゲートが第２電源に接続され、サブ・スレッショルド領域で動作する第１トランジスタと、ゲートが前記光受光素子と前記第１トランジスタとの間のセンスノードに接続され、第１端子に所定のバイアス電圧が供給され、第２端子から前記センスノードの電位を増幅した信号を出力する第２トランジスタと、を備えている。
【００１０】
この発明によると、第１レベルの駆動信号によって第１トランジスタがサブ・スレッショルド領域で動作し、光受光素子に流れる光電流を対数変換した信号を出力する。また、第１トランジスタはゲートに供給される第２電源により常時オンし、駆動信号が第２レベルのときに光受光素子に蓄積された信号電荷を行選択線に排出することでリセットを行い、残像を低減する。また、第２トランジスタは、第１端子に供給されるバイアス電圧に応じてオンするゲート電圧が変化する。このゲート電圧は光受光素子に蓄積された電荷によるものであるから、バイアス電圧に応じて第２トランジスタがオンするまでに光受光素子に蓄積される電荷量が変更される、つまり受光感度の変更が可能となる。
【００１１】
この発明の一態様においては、前記第２トランジスタの第２端子は前記列信号線に接続される。従って、画像セルは光受光素子と２つのトランジスタにより構成される。同じ面積の画像セルを形成する場合、構成素子数が少ない方が光受光素子の面積を大きくすることができ、感度向上をはかることができる。また、光受光素子の面積を大きくすることで、出力信号のＳ／Ｎ比(signal-to-noise ratio )が改善される。
【００１２】
この発明の一態様においては、外部設定に応じた前記バイアス電圧を供給するバイアス電源回路が備えられる。従って、第２トランジスタに供給するバイアス電圧が設定により容易に変更される。
【００１３】
この発明による撮像デバイス回路の感度調整方法は、光受光素子と１導電チャネル型のトランジスタを備え、入射光量に応じて対数特性を持つ信号を出力する撮像デバイス回路における感度を調整する方法であって、撮像デバイス回路は、第１端子が第１電源に接続された前記光受光素子と、第１端子が前記光受光素子の第２端子に接続され、第２端子に駆動信号が供給され、ゲートが第２電源に接続され、サブ・スレッショルド領域で動作する第１トランジスタと、ゲートが前記光受光素子と前記第１トランジスタとの間のセンスノードに接続され、第２端子から前記センスノードの電位を増幅した信号を出力する第２トランジスタと、を備え、前記第２トランジスタの第１端子に供給するバイアス電圧を制御するようにしたものである。
【００１４】
この発明によると、第２トランジスタは、第１端子に供給されるバイアス電圧に応じてオンするゲート電圧が変化する。このゲート電圧は光受光素子に蓄積された電荷によるものであるから、バイアス電圧に応じて第２トランジスタがオンするまでに光受光素子に蓄積される電荷量が変更される、つまり受光感度の変更が可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
以上記述したように、本発明によれば、光受光素子の電荷蓄積効果による残像の低減が可能な撮像デバイス回路を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図１〜図５に従って説明する。
図２は、固体撮像装置の概略ブロック回路図である。
固体撮像装置１０は、撮像部１１、内部クロック発生回路１２、垂直走査回路１３、水平走査回路１４、出力回路１５、バイアス電源回路１６を含む。
【００１７】
撮像部１１は、行列配列された複数の画像セルＣａを備えている。尚、図２には、４行４列のマトリックス状に配列された画像セルＣａを示している。
内部クロック発生回路１２は、クロック信号Φ０が入力され、該クロック信号Φ０に基づいて垂直クロック信号Φｗと水平クロック信号Φｔを生成する。
【００１８】
垂直走査回路１３は、垂直方向のシフトレジスタであり、行選択線Ｗ１〜Ｗ４が接続されている。水平走査回路１４は複数（図２において４個）の増幅回路１４ａとシフトレジスタ１４ｂとを含み、列信号線ＢＬ１〜ＢＬ４が接続されている。それら行選択線Ｗ１〜Ｗ４と列信号線ＢＬ１〜ＢＬ４の交点に画像セルＣａが接続されている。
【００１９】
垂直走査回路１３は、垂直クロック信号Φｗに基づいて行選択線Ｗ１〜Ｗ４を順次駆動する。行選択線Ｗ１〜Ｗ４に接続された画像セルＣａは、行選択線Ｗ１〜Ｗ４を介して供給される駆動信号に応答して光電変換信号を列信号線ＢＬ１〜ＢＬ４に出力する。
【００２０】
水平走査回路１４を構成する増幅回路１４ａは各列信号線ＢＬ１〜ＢＬ４と接続されている。各増幅回路１４ａは、列信号線ＢＬ１〜ＢＬ４を介して入力される光電変換信号を増幅する増幅部と、その増幅部の出力信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換部と、各列信号線ＢＬ１〜ＢＬ４を所定の電位（例えば高電位電源Ｖｄｄレベル）に上昇させるプリチャージ部を含む。尚、増幅部、Ａ／Ｄ変換部、プリチャージ部を別の回路としてもよい。例えば、増幅部とＡ／Ｄ変換部とを含む増幅回路と、プリチャージ部（プリチャージ回路）とを各列信号線ＢＬ１〜ＢＬ４に接続する構成としても良い。
【００２１】
水平走査回路１４を構成するシフトレジスタ１４ｂは、各増幅回路１４ａから出力されるデジタル信号を水平クロック信号Φｔに基づいて出力回路１５に転送する。即ち、シフトレジスタ１４ｂは、パラレルのデジタル信号をシリアル信号に変換し出力する。
【００２２】
出力回路１５は、水平走査回路１４から出力される信号のパルス幅を伸長した出力信号ｏｕｔを生成し出力する。
バイアス電源回路１６は、各画像セルＣａと接続され、外部より制御信号ている。バイアス電源回路１６は、所定電圧のバイアス電圧ＶｓＣを生成し、該バイアス電圧ＶｓＣを各画像セルＣａに供給する。更に、バイアス電源回路１６は、バイアス電圧ＶｓＣの電圧を外部入力される制御信号ＣＶに基づいて変更する。
【００２３】
図１は、行選択線Ｗ１と列信号線ＢＬ１との交点に接続された画像セルＣａを示す。
撮像デバイス回路としての画像セルＣｂは、フォト・ダイオードＰＤと、２つのトランジスタＴ１，Ｔ２とから構成されている。第１及び第２トランジスタＴ１，Ｔ２は、１導電チャネル型のトランジスタとしてＮチャネル型ＭＯＳトランジスタであり、バックゲートが低電位電源（本実施形態ではグランドＧＮＤ）に接続されている。
【００２４】
フォト・ダイオードＰＤのアノードは低電位電源（本実施形態ではグランドＧＮＤ）に接続され、フォト・ダイオードＰＤのカソードは第１トランジスタＴ１に接続されている。第１トランジスタＴ１は、第１端子（ソース）がフォト・ダイオードに接続され、第２端子（ドレイン）が行選択線Ｗ１に接続され、ゲートが高電位電源Ｖｄｄに接続されている。
【００２５】
フォト・ダイオードＰＤと第１トランジスタＴ１との間の接続点であるセンスノードＮ１は第２トランジスタＴ２に接続されている。第２トランジスタＴ２のゲートはセンスノードＮ１に接続され、トランジスタＴ２のドレインは列信号線ＢＬ１に接続され、トランジスタＴ２のソースはバイアス電源回路１６に接続されている。従って、第２トランジスタＴ２のソースにバイアス電圧ＶｓＣが供給される。
【００２６】
上記のように接続された第２トランジスタＴ２は、電圧利得、電流利得が大きく、入力に対して出力の位相を反転した信号を出力する増幅回路として機能する。そして、第２トランジスタＴ２は、バイアス電圧ＶｓＣがグランドＧＮＤレベル（＝０Ｖ）のときにソース接地回路を構成する。従って、第２トランジスタＴ２は、センスノードＮ１の電圧を反転増幅した信号を列信号線ＢＬ１に出力する。これにより、画像セルＣｂを構成する素子数が従来例に比べて少なくなる。このことは、画像セルＣｂを面積が小さい固体撮像装置において、各画像セルＣｂから出力される信号（光電変換信号）のＳ／Ｎ比(signal-to-noise ratio )を、３つ以上のトランジスタにより構成される画像セルより改善する。
【００２７】
即ち、従来例の画像セルと本実施形態の画像セルＣｂを同じ面積にて形成した場合、トランジスタの数が少ない方がフォト・ダイオードＰＤの受光面積が大きくなる。これは、トランジスタを形成した部分は、フォト・ダイオードＰＤの受光面積を減少させるためである。フォト・ダイオードＰＤの受光面積に応じて光電流が発生する。従って、本実施形態の画像セルＣｂが出力する信号の量（電位）に対するノイズ量（電位）の比、即ちＳ／Ｎ比は、従来例の画像セルのＳ／Ｎ比に比べて大きくなる。
【００２８】
そして、画像セルＣｂの出力信号におけるＳ／Ｎ比を良くすることは、列信号線ＢＬ１が接続された増幅回路１４ａ（図２参照）における信号の増幅率を大きくすることができる。このため、Ａ／Ｄ変換部に入力する信号レベルを高くすることができ、出力信号の電位を高くする、即ち高感度化することができる。
【００２９】
第１トランジスタＴ１と第２トランジスタＴ２の特性は、バイアス電圧ＶｓＣの影響を受ける。例えば、バイアス電圧ＶｓＣをＶ１，Ｖ２，Ｖ３（Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３）とした場合、図３に示すように、第１トランジスタＴ１に流れる電流Ｉｄｓは、センスノードＮ１の電位、つまり第２トランジスタＴ２のゲート電圧Ｖｇが低い領域においてバイアス電圧ＶｓＣに対応して変化する。尚、ゲート電圧Ｖｇが高い領域では、電流Ｉｄｓに差は生じない。
【００３０】
第２トランジスタＴ２は、図４に示すように、バイアス電圧ＶｓＣが高いほどオンするときのゲート電圧Ｖｇ、つまりしきい値電圧が高くなる。つまり、第２トランジスタＴ２をオンするためには、バイアス電圧ＶｓＣに対応するゲート電圧Ｖｇが必要となる。このゲート電圧ＶｇはセンスノードＮ１の電位、即ちフォト・ダイオードＰＤに蓄積された信号電荷に対応する。従って、バイアス電圧ＶｓＣが低いとき、蓄積電荷が少量であっても第２トランジスタＴ２がオンし、バイアス電圧ＶｓＣが高いとき、電荷が大量に蓄積しないと第２トランジスタＴ２はオンしない。このため、バイアス電圧ＶｓＣの変更により、画像セルＣａの感度を変更することができる。
【００３１】
このように構成された画像セルＣａは、行選択線Ｗ１の電位に従って動作する。
その行選択線Ｗ１の電位は、垂直走査回路１３から供給され、その波形は垂直クロック信号Φｗと実質的に同じ波形を持つ。尚、ここでは、行選択線Ｗ１に供給される信号をΦｗ１とする。この駆動信号Φｗ１は、図５に示すように、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとを所定の時定数によりなまらせた台形状の波形を持つ。例えば、垂直走査回路１３は、駆動信号Φｗ１を、パルス幅ｔｋの１０〜２０パーセントの立ち上がり幅ｔｒ及び立ち下がり幅ｔｆを持つように生成している。更に、垂直走査回路１３は、ＬレベルがグランドＧＮＤレベルであり、Ｈレベルが高電位電源Ｖｄｄレベルであるように駆動信号Φｗ１を生成している。
【００３２】
この駆動信号Φｗ１が供給された画像セルＣａにおいて、駆動信号Φｗ１がＨレベルであるとき、その駆動信号Φｗ１が第２端子に供給された第１トランジスタＴ１がフォト・ダイオードＰＤに流れる光電流によってサブ・スレッショルド領域にて動作し、対数変換された信号電圧が第２トランジスタＴ２のゲートに供給される。第２トランジスタＴ２は、ゲート電圧（信号電圧）がソース電圧よりもしきい値電圧以上高くなるとオンし、該ゲート電圧を増幅した電位の光電変換信号をドレインから列信号線ＢＬ１に出力する。
【００３３】
第２トランジスタＴ２のソースにはバイアス電源回路１６からバイアス電圧ＶｓＣが供給されている。従って、バイアス電圧ＶｓＣが低い電圧（例えばグランドＧＮＤレベル〜）に設定されているとき、少ない光によってフォト・ダイオードＰＤに蓄積された信号電荷によるゲート電圧により第２トランジスタＴ２がオンし、光電変換信号を列信号線ＢＬ１に出力する。上記と同じ光量であり、バイアス電圧ＶｓＣが高い電圧（例えば１Ｖ）に設定されているとき、上記光量によりフォト・ダイオードＰＤに蓄積された信号電荷によるゲート電圧でも第２トランジスタＴ２がオンしないため、列信号線ＢＬ１に光電変換信号は出力されない。即ち、バイアス電圧ＶｓＣを変更することにより、画像セルＣａの感度が変更される。
【００３４】
一方、駆動信号Φｗ１がＬレベルであるとき、その駆動信号Φｗ１が第２端子に供給された第１トランジスタＴ１は、ゲートに高電位電源Ｖｄｄが供給されているため、ゲートと第２端子との電位差によってオンする。第１トランジスタＴ１がオンすると、センスノードＮ１の電位はＬレベル、つまりグランドＧＮＤレベルとなる。このセンスノードＮ１がグランドＧＮＤレベルになることは、フォト・ダイオードＰＤのカソード端子をグランドＧＮＤに接続する、つまりアノード端子とカソード端子とを短絡する。これにより、光電変換によりフォト・ダイオードＰＤに蓄積された信号電荷が、オンした第１トランジスタＴ１を介して行選択線Ｗ１に流れ出す。従って、フォト・ダイオードＰＤにて発生された電荷が残存しない、即ちフォト・ダイオードＰＤ（センスノードＮ１）がリセットされるため、残像現象が生じない。
【００３５】
駆動信号Φｗ１の波形をなまらせることは、ノイズ発生を防ぐ。つまり、駆動信号Φｗ１の電位を急激に立ち上げると、第１トランジスタＴ１が急激に動作するため、光電流にリンギング等のノイズが発生する。同様に、駆動信号Φｗ１の電位を急激に立ち下げると、ノイズが発生する。このため、駆動信号Φｗ１の立ち上がり及び立ち下がりをなまらせることで、これらのノイズを抑える。
【００３６】
図２に示す増幅回路１４ａは、画像セルＣａからのデータ読出し、つまり行選択線Ｗ１に供給する駆動信号Φｗ１がＬレベルである間に列信号線ＢＬ１を所定の電位にプリチャージする。そして、増幅回路１４ａは、列信号線ＢＬ１に読み出された信号を増幅し、水平クロック信号Φｔに基づいてサンプリングしＡ／Ｄ変換する。この水平クロック信号Φｔは、フォト・ダイオードＰＤで十分に光電流が発生している時期にサンプリングするようにタイミングが設定されている。
【００３７】
そして、シフトレジスタ１４ｂは、増幅回路１４ａの出力信号を出力回路１５に転送し、出力回路１５は、入力信号のパルス幅を所定のパルス幅（本実施形態では幅ｔｋ）に伸張した出力信号ｏｕｔを出力する。
【００３８】
以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）画像セルＣａは、フォト・ダイオードＰＤのカソードに接続されサブ・スレッショルド領域で動作する第１トランジスタＴ１のドレインに駆動信号Φｗ１を供給するようにした。その結果、画像セルＣａは、Ｈレベルの駆動信号Φｗ１によって第１トランジスタＴ１がサブ・スレッショルド領域で動作し、フォト・ダイオードＰＤに流れる光電流を対数変換した信号を出力する。また、画像セルＣａは、Ｌレベルの駆動信号Φｗ１によって第１トランジスタＴ１のソース及びドレインが同電位になる、即ちフォト・ダイオードＰＤのアノードとカソードとを実質的に短絡する。また、オンした第１トランジスタＴ１を介してフォト・ダイオードＰＤに蓄積された信号電荷が行選択線Ｗ１に流れる。これによりセンスノードＮ１がリセットされる。このため、センスノードＮ１に電荷が蓄積しないため、残像現象を低減することができる。
【００３９】
（２）フォト・ダイオードＰＤとサブ・スレッショルド領域で動作する第１トランジスタＴ１との間の接続点であるセンスノードＮ１にゲート端子が接続された第２トランジスタＴ２のドレインを列信号線ＢＬ１に接続した。即ち、画像セルＣｂは、フォト・ダイオードＰＤと、２つのトランジスタＴ１，Ｔ２とから構成されている。所定の面積にて画像セルＣｂを形成する場合、トランジスタの数が少ないほどフォト・ダイオードＰＤの面積が大きくなる、つまり画像セルＣｂの面積に対するフォト・ダイオードＰＤの面積の比率が大きくなる。これにより、トランジスタの数が多い画像セルに比べて同じ受光量に対してフォト・ダイオードＰＤに流れる電流（フォトカレント）の量が多くなり、センスノードＮ１におけるＳ／Ｎ比(signal-to-noise ratio )が改善される。そして、画像セルＣｂの出力信号を受ける増幅回路において増幅率を高くすることができ、高感度化を図ることができる。
【００４０】
（３）列信号線ＢＬ１に光電変換信号を出力する第２トランジスタＴ２のソースにバイアス電圧ＶｓＣを供給した。第２トランジスタＴ２は、ソースに供給されるバイアス電圧ＶｓＣとゲート−ソース間電圧よりも高いゲート電圧によりオンし、センスノードＮ１の電位を増幅した電圧の光電変換信号を出力する。従って、バイアス電圧ＶｓＣを変更することにより、第２トランジスタＴ２がオンするゲート電圧、つまりセンスノードＮ１の電位（フォト・ダイオードＰＤに蓄積された信号電荷）を変更することができ、画像セルＣａの感度を変更することができる。
【００４１】
尚、上記各実施の形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記実施の形態では、撮像部１１を構成する全ての画像セルＣａに対して同一のバイアス電圧ＶｓＣを供給する１つのバイアス電源回路１６を備える構成としたが、１つ又は複数の画像セルＣａ毎にバイアス電圧を供給するバイアス電源回路を備える構成としてもよい。この場合、各バイアス電源回路は、供給先の画像セルＣａの特性に応じて設定されたバイアス電圧を供給する。このように構成すると、画像セルＣａ毎の検出感度のバラツキを低減することができる。
【００４２】
・上記実施の形態では、画像セルＣａをフォト・ダイオードＰＤとＮチャネル型ＭＯＳトランジスタＴ１，Ｔ２にて構成したが、Ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタを用いて構成してもよい。例えば、図６は、Ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタにて構成した画像セルＣｂを示す。この画像セルＣｂは、フォト・ダイオードＰＤと、Ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタよりなる２つのトランジスタＴ１１，Ｔ１２とを備える。この形態の場合、第１電源は高電位電源Ｖｄｄであり、第２電源は低電位電源（グランドＧＮＤ）である。
【００４３】
即ち、フォト・ダイオードＰＤのアノードは第１トランジスタＴ１１に接続され、フォト・ダイオードＰＤのカソードは高電位電源Ｖｄｄに接続されている。第１トランジスタＴ１１の第１端子（ソース）はフォト・ダイオードＰＤに接続され、第２端子（ドレイン）は行選択線Ｗ１に接続され、ゲートは低電位電源（図においてグランドＧＮＤ）接続されている。フォト・ダイオードＰＤと第１トランジスタＴ１１との間の接続点（センスノードＮ２）は第２トランジスタＴ１２に接続されている。第２トランジスタＴ１２のゲートはセンスノードＮ１に接続され、ドレインは列信号線ＢＬ１に接続され、ソースはバイアス電源回路１６に接続されている。
【００４４】
そして、行選択線Ｗ１には、上記実施形態の駆動信号Φｗ１を論理反転したレベルを持つ駆動信号／Φｗ１が図示しない垂直走査回路から供給される。従って、この画像セルＣｂは、Ｌレベルの駆動信号／Φｗ１に応答して光電変換信号を列信号線ＢＬ１に出力し、Ｈレベルの駆動信号／Φｗ１に応答してフォト・ダイオードＰＤに蓄積した信号電荷をセンスノードＮ２から行選択線Ｗ１に流し、電位をリセットする。このように、画像セルＣｂは、駆動信号／Φｗ１に応答してセンスノードＮ１をリセットすることで、残像の発生を抑えることができる。
【００４５】
・上記各実施形態では、撮像部１１を４行４列のマトリックス状に形成したが、行数，列数は適宜変更されてもよい。
・上記各実施形態では、画像セルＣａに供給する駆動信号Φｗ１の立ち上がり及び立ち下がりをなまらせるようにしたが、少なくとも立ち上がりをなまらせるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】一実施の形態の画像セルの回路図である。
【図２】固体撮像装置のブロック回路図である。
【図３】第１トランジスタのサブ・スレッショルド特性を示す特性図である。
【図４】第２トランジスタのしきい値特性を示す特性図である。
【図５】固体撮像装置の動作を示す波形図である。
【図６】別の画像セルの回路図である。
【符号の説明】
【００４７】
１６…バイアス電源回路、Ｃａ，Ｃｂ…画像セル、Ｎ１，Ｎ２…センスノード、ＰＤ…フォト・ダイオード、Ｔ１，Ｔ１１…第１トランジスタ、Ｔ２，Ｔ１２…第２トランジスタ、Ｗ１〜Ｗ４…行選択線、ＢＬ１〜ＢＬ４…列信号線、ｏｕｔ…出力信号、ＶｓＣ…バイアス電圧。
【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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