(57)【要約】【課題】露光期間において、入射光が高輝度から低輝度に変化した場合であっても、カラーバランスを崩すことなく出力信号を得る。【解決手段】ＴＸ信号は露光期間の開始時点において、Ｑ１を全開導通状態にする電圧値Ｖ３を持っている。以後、ＴＸ信号は、露光期間の終了時点に向けてＱ１を非導通状態にする一方向に減少する。露光期間の開始時点において、光量Ｘ１，Ｘ２の光が入射しているが、ＴＸ信号の電圧値はＶ３であり高いため、ＰＤは少量の電荷しか蓄積できていない。そして、入射光量が０になると、ＰＤが蓄積する電荷量は、Ｑ１のサブスレショルドレベルよりも下回らないため、ある一定の電荷量ｙに近づいていく。この場合、光量Ｘ１，Ｘ２の光が入射していた期間では、ＴＸ信号の電圧値が電圧値Ｖ３付近の値に設定され、ＰＤには少量の電荷しか蓄積されていない。そのため、電荷量ｙは従来の画素回路が蓄積する電荷量ｙに比べて大幅に小さくなる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低輝度の光に対しては線形、高輝度の光に対しては対数の光電変換特性を持ち、予め定められた複数の色成分のうちいずれかの色成分の分光特性を持つ画素回路を複数備える固体撮像装置であって、
前記画素回路は、入射光量に応じた電荷を発生して蓄積する電荷蓄積部、前記電荷蓄積部が蓄積する電荷量を制御する制御トランジスタ、前記電荷蓄積部で蓄積された電荷を電圧信号に変換して出力信号として読み出す電荷読出部、及び前記電荷読出部により読み出された出力信号を増幅する増幅トランジスタを備え、
露光期間の少なくとも終了時点において、前記制御トランジスタがオン状態にある全開導通状態と、前記制御トランジスタがオフ状態にある非導通状態との所定の中間導通状態で前記制御トランジスタを駆動させることで、前記電荷蓄積部に前記光電変換特性で電荷を蓄積させ、前記露光期間の少なくとも開始時点において、前記所定の中間導通状態より高い導通状態で前記制御トランジスタを駆動させる制御部を備える固体撮像装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記露光期間において、前記制御トランジスタの導通状態を前記非導通状態に向かう一方向に変化させる請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記露光期間の開始時点において、前記制御トランジスタの導通状態を前記全開導通状態にする請求項１又は２記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記電荷蓄積部は、フォトダイオードにより構成され、
前記電荷読出部は、浮遊拡散層により構成され、
前記制御トランジスタは、前記電荷蓄積部と前記電荷読出部との間に接続されている請求項１〜３のいずれかに記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記電荷蓄積部は、フォトダイオードにより構成され、
前記電荷読出部は、浮遊拡散層により構成され、
前記制御トランジスタは、前記電荷読出部を介して前記電荷蓄積部に接続されている請求項１〜３のいずれかに記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記露光期間において、前記制御トランジスタの導通状態を連続的に変化させる請求項１〜５のいずれかに記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記露光期間において、前記制御トランジスタの導通状態を段階的に変化させる請求項１〜５のいずれかに記載の固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
低輝度の入射光に対して線形、高輝度の入射光に対して対数の光電変換特性を持つ固体撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラ等の撮像装置においては、高画質化の要請に伴い、撮像センサが扱うことのできる被写体の輝度範囲、すなわちダイナミックレンジ（ＤＲ）を拡大させることが１つの大きなテーマとなっている。ダイナミックレンジの拡大に関し、例えばＭＯＳＦＥＴのサブスレッショルド特性を利用することで、低輝度の入射光量に応じて電気信号が線形に変換され、高輝度の入射光量に応じて電気信号が対数的に変換される出力特性を有する撮像センサ、すなわち線形特性領域及び対数特性領域からなる光電変換特性を有する撮像センサ（リニアログセンサという）が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
リニアログセンサは、上述のように高輝度の入射光量に対して対数的に変換された出力が得られることから、線形特性領域だけの光電変換特性を有する撮像センサと比べてより広いダイナミックレンジが確保される。
【０００４】
リニアログセンサでは、光電変換部（例えば、フォトダイオード）に隣接してサブスレッショルド特性を持った転送トランジスタが配置されている。そして、サブスレショルドレベルを超える電荷を発生させることができる高輝度の入射光に対しては、フォトダイオードで発生した電荷が、サブスレッショルド特性に従って転送トランジスタから外部に流出する。
【０００５】
このため、リニアログセンサからは、高輝度の入射光に対しては、入射光量と対数の関係を持った出力信号が出力される。このようなリニアログセンサの動作を対数領域動作と呼ぶことにする。この対数領域動作では、リニアログセンサから出力される出力信号は時間積分性を持たない。
【０００６】
一方、転送トランジスタのサブスレショルドレベルを超えるような電荷を発生させることができない低輝度の入射光に対しては、フォトダイオードで発生した電荷はフォトダイオードに蓄積されていくのみである。よって、リニアログセンサからは、低輝度の入射光に対しては、入射光量の時間積分に比例した出力信号が出力される。ここで、このようなリニアログセンサの動作を線形領域動作と呼ぶことにする。この線形領域動作では、リニアログセンサから出力される出力信号は時間積分性を持つ。
【０００７】
以上が、露光期間中に入射光量が変化しない場合（定常光の場合）のリニアログセンサの動作説明となる。
【０００８】
一方、リニアログセンサでは、露光期間中に入射光量が大きく変化した場合、上記とは異なる挙動を示すことになる。以下、これについて図１５、図１６を参照して説明する。図１５、図１６は、例えば図３で詳述する画素回路１１に示すリニアログセンサの従来の動作を示すタイミングチャートである。画素回路１１は、露光期間において、転送トランジスタＱ１のゲートに印加される転送信号ＴＸとして電圧値Ｖ２を与えることで、リニアログセンサとして動作する。
【０００９】
そして、図１５は露光期間において入射光量が変化しない場合を示し、図１６は露光期間において、入射光量が高い値から、低い値に変化した場合を示している。図１５では、露光期間において、入射光量は、光量Ｘ１又はＸ２で一定である。ここで、光量Ｘ１又はＸ２は、露光期間において値が一定であれば、リニアログセンサを対数領域動作させる光量である。
【００１０】
図１５では、露光期間中、リニアログセンサは対数領域動作を持続する。このため、フォトダイオードが蓄積する電荷量ｙ１又は電荷量ｙ２は入射光量の対数に対して線形の関係を持つことになる。したがって、リニアログセンサから出力される出力信号は、入射光量に依存した値を持つ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００２−０７７７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
これに対し、図１６では、リニアログセンサは露光期間の初期の期間において入射光量は光量Ｘ１又はＸ２であるが、残りの露光期間において光量が０に低下している。
【００１３】
そのため、リニアログセンサは、初期の期間において対数領域動作を行うが、残りの露光期間では、入射光量が減り、対数領域動作には積分性がないため、フォトダイオードの電荷量が減っていく。
【００１４】
しかしながら、フォトダイオードが蓄積する電荷量は、転送トランジスタのサブスレショルドレベルよりも下回らないため、ある一定の電荷量ｙに近づくことになる。したがって、リニアログセンサから出力される出力信号は、厳密には、入射光量に依存はしているが、ある一定の値に近い値となる。このため、リニアログセンサから出力された出力信号から、入射光量の逆算が困難となり、画像形成時の画質劣化の原因となる。
【００１５】
具体的には、リニアログセンサがカラーセンサであれば、カラーフィルタの色ごとに光透過率が異なる。このため、入射光量は色毎に異なるはずであるが、露光期間中に光量が図１６のように変化した場合、各色の出力信号はほぼ同じ値となるため、本来得られるはずの各色の出力信号の比を得ることができなくなる。そのため、カラーバランスが崩れ、画質が劣化する。
【００１６】
より具体的には、カラーフィルタとして補色フィルタが採用された場合、各色の出力信号の差分から色成分が算出される。例えば、補色フィルタとしてＷ（白）、Ｙ（黄色）、Ｒ（赤）のフィルタが採用された場合、Ｂ（青色）はＢ＝Ｗ−Ｙの値が採用され、Ｇ（緑色）はＧ＝Ｙ−Ｒの値が採用されるが、Ｒ（赤色）は出力信号の値がそのまま採用される。
【００１７】
したがって、露光期間中に光量が図１６のように変化した場合、Ｗ，Ｙ，Ｒの出力信号はほぼ同じレベルを持つことになる。このため、Ｂ，Ｇの出力信号は非常に小さな値に算出され、Ｒの出力信号のみが強調され、大きな色ノイズが観察されてしまう。
【００１８】
本発明の目的は、露光期間において、入射光が高輝度から低輝度に変化した場合であっても、カラーバランスを崩すことなく出力信号を得ることができる固体撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
（１）本発明による固体撮像装置は、低輝度の光に対しては線形、高輝度の光に対しては対数の光電変換特性を持ち、予め定められた複数の色成分のうちいずれかの色成分の分光特性を持つ画素回路を複数備える固体撮像装置であって、前記画素回路は、入射光量に応じた電荷を発生して蓄積する電荷蓄積部、前記電荷蓄積部が蓄積する電荷量を制御する制御トランジスタ、前記電荷蓄積部で蓄積された電荷を電圧信号に変換して出力信号として読み出す電荷読出部、及び前記電荷読出部により読み出された出力信号を増幅する増幅トランジスタを備え、露光期間の少なくとも終了時点において、前記制御トランジスタがオン状態にある全開導通状態と、前記制御トランジスタがオフ状態にある非導通状態との所定の中間導通状態で前記制御トランジスタを駆動させることで、前記電荷蓄積部に前記光電変換特性で電荷を蓄積させ、前記露光期間の少なくとも開始時点において、前記所定の中間導通状態より高い導通状態で前記制御トランジスタを駆動させる制御部を備える。
【００２０】
この構成によれば、露光期間の開始時点において、中間導通状態よりも高い導通状態に制御トランジスタが駆動される。そのため、露光期間の最初の期間において、高輝度の光が入射した場合、電荷蓄積部には少量の電荷しか蓄積されなくなる。そのため、露光期間の終了時点で電荷蓄積部が蓄積する電荷量は、露光期間中、制御トランジスタを常時、中間状態で駆動させた場合に比べて大幅に小さくなる。その結果、色成分の異なる各画素回路から得られた出力信号を用いて、少なくとも１つの色成分が画素回路のいずれかの色成分と同じ色成分を持ち、残りの色成分が画素回路のいずれの色成分とも異なる色成分を持つ出力信号を求めたとしても、カラーバランスを崩すことなく出力信号を得ることができる。
【００２１】
（２）前記制御部は、前記露光期間において、前記制御トランジスタの導通状態を前記非導通状態に向かう一方向に変化させることが好ましい。
【００２２】
この構成によれば、制御トランジスタの導通状態が全開導通状態から中間導通状態に向けて一方向に変化される。そのため、露光期間において線形領域の光が入射した場合、その時発生した電荷の全てが排出されることが防止される。したがって、時間積分性を持つ線形領域の光を受光した際に電荷蓄積部で蓄積される電荷量が、露光期間中、常時中間導通状態で維持される従来の構成に比べて大幅に低下することが防止される。
【００２３】
（３）前記制御部は、前記露光期間の開始時点において、前記制御トランジスタの導通状態を前記全開導通状態にすることが好ましい。
【００２４】
この構成によれば、露光期間の開始時点において、制御トランジスタの導通状態が全開導通状態にされる。そのため、露光期間の初期の期間において高輝度の光が入射し、その後低輝度の光が入射した場合において、この初期の期間において電荷蓄積部からより多くの電荷が排出される。そのため、露光期間の終了時点において、電荷蓄積部で蓄積されている電荷量をより少なくすることができ、カラーバランスをより良く維持することができる。
【００２５】
（４）前記電荷蓄積部は、フォトダイオードにより構成され、前記電荷読出部は、浮遊拡散層により構成され、前記制御トランジスタは、前記電荷蓄積部と前記電荷読出部との間に接続されていることが好ましい。
【００２６】
この構成によれば、制御トランジスタを電荷蓄積部と電荷読出部との間に接続した構成、すなわち、制御トランジスタをいわゆる転送トランジスタで構成した場合であっても、カラーバランスの崩れを防止することができる。
【００２７】
（５）前記電荷蓄積部は、フォトダイオードにより構成され、前記電荷読出部は、浮遊拡散層により構成され、前記制御トランジスタは、前記電荷読出部を介して前記電荷蓄積部に接続されていることが好ましい。
【００２８】
この構成によれば、この構成によれば、制御トランジスタを電荷読出部を介して電荷読出部に接続した構成、すなわち、制御トランジスタをいわゆるリセットトランジスタで構成した場合であっても、カラーバランスの崩れを防止することができる。
【００２９】
（６）前記制御部は、前記露光期間において、前記制御トランジスタの導通状態を連続的に変化させることが好ましい。
【００３０】
この構成によれば、制御トランジスタの導通状態が連続的に変化されるため、制御トランジスタはきめ細かく電荷蓄積部が蓄積する電荷量を制御することができる。
【００３１】
（７）前記制御部は、前記露光期間において、前記制御トランジスタの導通状態を段階的に変化させることが好ましい。
【００３２】
この構成によれば、制御トランジスタの導通状態が段階的に変化されるため、制御トランジスタの駆動の簡略化を図ることができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、露光期間の開始時点において、制御トランジスタの導通状態が全開導通状態にされ、露光期間の終了時点において、制御トランジスタの導通状態が全開導通状態と非導通状態との所定の中間導通状態にされている。そのため、露光期間の初期の期間において高輝度の光が入射し、残りの期間に低輝度の光が入射したとしても、高輝度の光で発生した電荷は大部分が排出されてしまうため、露光期間の終了時点においてフォトダイオードに蓄積される電荷量は小さくなる。その結果、色成分の異なる各画素から得られた出力信号を用いて、少なくとも１つの色成分が画素回路のいずれかの色成分と同じ色成分を持ち、残りの色成分が画素回路のいずれの色成分とも異なる色成分を持つ出力信号を求めたとしても、カラーバランスを維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態による固体撮像装置の全体的な構成概略を示すブロック図である。
【図２】図１の変形例による固体撮像装置の全体的な構成概略の別の例を示したブロック図である。
【図３】図１又は図２に示す画素に対応する画素回路の回路図である。
【図４】図３に示す画素回路の変形例の画素回路の回路図である。
【図５】図３に示す画素回路又は図４に示す画素回路のタイミングチャートである。
【図６】露光期間において一定の光量の光が入射した場合の図３又は図４に示す画素回路のタイミングチャートである。
【図７】実施例１の固体撮像装置の画素アレイ部と電圧印加回路との接続関係を示した図である。
【図８】実施例１の変形例の固体撮像装置における画素アレイ部と電圧印加回路との接続関係を示した図である。
【図９】実施例２の固体撮像装置において、画素アレイ部と電圧印加回路との接続関係を示した図である。
【図１０】実施例２の変形例の固体撮像装置の電圧印加回路と画素アレイ部との接続関係を示した図である。
【図１１】実施例３の固体撮像装置の画素アレイ部と電圧印加回路との接続関係を示した図である。
【図１２】１つのブロック内の行＃１〜＃ｎ（ｎは正の整数）について、電圧印加回路から出力されるＴＸ信号と、各行のＱ１に印加されるＴＸ信号との関係を示すタイミングチャートである。
【図１３】１つのブロック内の行＃１〜＃ｎ（ｎは正の整数）について、電圧印加回路から出力されるＲＳＴ信号と、各行のＱ２に印加されるＲＳＴ信号との関係を示すタイミングチャートである。
【図１４】画素の構成２における画素回路のタイミングチャートである。
【図１５】露光期間及び信号読み取り期間におけるリニアログセンサのタイミングチャートである。
【図１６】露光期間及び信号読み取り期間におけるリニアログセンサのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図１は、本発明の実施の形態による固体撮像装置の全体的な構成概略を示すブロック図である。固体撮像装置は、固体撮像素子１及び撮像回路６０を備えている。固体撮像素子１は、画素アレイ部１０、垂直走査回路２０（制御部の一例）、タイミングジェネレータ（以下、「ＴＧ」と記述する。）３０、読出ユニット４０、及び出力アンプ５０を備えている。固体撮像素子１には、固体撮像素子１を制御する撮像回路６０が接続されている。なお、図１に示す固体撮像素子１は、出力アンプ５０からアナログの信号が出力されるアナログ出力の固体撮像素子である。
【００３６】
画素アレイ部１０は、水平方向にｍ（ｍは１以上の整数）列、垂直方向にｎ（ｎは１以上の整数）行でマトリックス状に配列された画素ＧＥを含む。画素ＧＥとしては、低輝度の光に対しては線形、高輝度の光に対しては対数の光電変換特性を持ち、予め定められた複数の色成分のうちいずれかの色成分の分光特性を持つ画素である。
【００３７】
ここで、各画素ＧＥには、カラーフィルタが取り付けられている。カラーフィルタとしては、例えば、Ｗ（白）、Ｙ（黄色）、Ｒ（赤）の色成分の光を透過させるフィルタが例えばベイヤー配列で配列された補色フィルタを採用することができる。つまり、画素ＧＥは、Ｗ，Ｙ，Ｒのいずれかの色成分の分光感度を持っている。
【００３８】
垂直走査回路２０は、画素アレイ部１０を垂直方向に走査し、各行を順次に選択する。垂直走査回路２０により選択された行の各画素ＧＥは、各種出力信号を読出ユニット４０に出力する。
【００３９】
ＴＧ３０は、撮像回路６０の制御の下、垂直走査回路２０、サンプルホールド処理回路４１、出力回路４２、及び水平走査回路４３に同期信号を出力し、これらの回路の動作を同期させる。
【００４０】
読出ユニット４０は、サンプルホールド処理回路４１、出力回路４２、及び水平走査回路４３を含む。サンプルホールド処理回路４１は、画素アレイ部１０の各列に対応するｍ個のサンプルホールド要素４１１を含む。
【００４１】
サンプルホールド要素４１１は、垂直走査回路２０によって選択された行のｍ個の画素ＧＥのうち、対応する列の画素ＧＥから出力信号を読み取り、読み取った出力信号を保持する。ここで、画素ＧＥは、まず、ノイズ成分を示す出力信号を出力し、次いで、ノイズ成分＋信号成分を示す出力信号を出力する。そのため、サンプルホールド要素４１１は、ノイズ成分を保持する処理、保持したノイズ成分からノイズ成分＋信号成分を差し引き、信号成分を取り出す処理等を実行する。
【００４２】
出力回路４２は、画素アレイ部１０の各列に対応するｍ個の出力要素４２１を含む。出力要素４２１は、水平走査回路４３によって選択されると対応する列のサンプルホールド要素４１１から信号成分を読み取り、出力アンプ５０を介して撮像回路６０に出力する。
【００４３】
水平走査回路４３は、ＴＧ３０の制御の下、出力回路４２を水平走査して出力要素４２１を順次に選択し、出力回路４２から出力信号を順次に出力させる。
【００４４】
以上の固体撮像素子１は下記のように動作する。まず、垂直走査回路２０により画素アレイ部１０の各行が上側から下側又は下側から上側に向けて順次に選択される。選択された行のｍ個の画素ＧＥからは、まず、ノイズ成分の出力信号が出力され、続いて、ノイズ成分＋信号成分の出力信号が出力される。各サンプルホールド要素４１１は、ノイズ成分からノイズ成分＋信号成分を差し引き、信号成分を取り出して保持する。各サンプルホールド要素４１１により保持された１行分の出力信号は、水平走査回路４３の水平走査によって出力要素４２１を介して順次に固体撮像素子１の外部に出力される。この１行分の処理が各行に対して行われ、１フレームの画像データが撮像回路６０に取り込まれる。
【００４５】
そして、撮像回路６０において、Ｗ、Ｙ、Ｒの補色フィルタの欠落画素が補間されて、Ｗ，Ｙ，Ｒの３つの色成分からなる画像データが生成される。そして、各画素において、Ｗ、Ｙ、Ｒの出力信号に対して、Ｂ＝Ｗ−Ｙ，Ｇ＝Ｙ−Ｒの演算が行われ、Ｒ，Ｇ，Ｂの３つの色成分からなる画像データが生成される。つまり、撮像回路６０は、少なくとも１つの色成分（Ｒ）が画素ＧＥの色成分と同じ色成分を持ち、残りの色成分（Ｂ，Ｇ）が画素ＧＥのいずれの色成分とも異なる色成分を持つ出力信号を算出する。
【００４６】
図２は、図１の変形例による固体撮像装置の全体的な構成概略の別の例を示したブロック図である。図２の固体撮像装置は固体撮像素子１ａを含む。固体撮像素子１ａは、デジタル出力を想定した固体撮像素子である。図１との主な相違点は、読出ユニット４０が、出力回路４２及びに代えてカラムＡＤＣアレイ部７２を持つことにある。その他、固体撮像素子１ａは、クロック入力端子８０、ＰＬＬ９０、温度センサ１００、ランプジェネレータ１１０、センスアンプ１２０、シリアライザ１３０、及び出力端子１４０を備えている。
【００４７】
カラムＡＤＣアレイ部７２は、画素アレイ部１０の各列に対応するｍ個のカラムＡＤＣ要素７２１と、温度センサ１００のアナログの測定データをＡ／Ｄ変換する１個のカラムＡＤＣ要素７２１とを備えている。
【００４８】
カラムＡＤＣ要素７２１は、サンプルホールド要素４１１により保持されたアナログの出力信号をＡ／Ｄ変換して所定ビット（例えば１４ビット）のデジタルの出力信号にして保持する。ここで、カラムＡＤＣ要素７２１は、ランプ信号が入力されてから、出力信号のレベルがランプ信号のレベルを超える又は下回るまでの時間をカウントし、そのカウント値を出力信号のデジタル値とする。
【００４９】
水平走査回路４３は、左側から右側又は右側から左側に向けてカラムＡＤＣ要素７２１を順次に選択し、カラムＡＤＣ要素７２１にデジタルの出力信号を出力させる。
【００５０】
クロック入力端子８０は、例えば固体撮像素子１ａの外部に設けられたクロック発生回路（図略）から出力されたクロック信号を取り込む。ＰＬＬ９０は、クロック入力端子８０により取り込まれたクロック信号の周波数を所定の値に逓倍する。ＴＧ３０は、ＰＬＬ９０により逓倍されたクロック信号に基づいて、種々の同期信号を生成し、垂直走査回路２０、サンプルホールド処理回路４１、カラムＡＤＣアレイ部７２、及び水平走査回路４３の動作を同期させる。
【００５１】
ランプジェネレータ１１０は、各カラムＡＤＣ要素７２１が信号成分をＡ／Ｄ変換する際に使用するランプ信号を生成する。ランプ信号は、レベルが直線状に増大又は減少する信号である。
【００５２】
センスアンプ１２０は、カラムＡＤＣアレイ部７２から順次に出力される出力信号の波形を成形する。シリアライザ１３０は、センスアンプから１３０からパラレルで出力される所定ビットの出力信号をシリアルの信号に変換し、出力端子１４０に出力する。出力端子１４０は、シリアライザ１３０から出力されるシリアルの出力信号を固体撮像素子１ａの外部に設けられた例えば画像処理回路（図略）に出力する。
【００５３】
以上の固体撮像素子１ａは、下記のように動作する。各サンプルホールド要素４１１が信号成分を取り出すまでの動作は固体撮像素子１と同じである。各サンプルホールド要素４１１により保持された１行分の出力信号は、各カラムＡＤＣ要素７２１に取り込まれ、Ａ／Ｄ変換されて保持される。各カラムＡＤＣ要素７２１に保持された出力信号は水平走査回路４３の水平走査によって、センスアンプ１２０、シリアライザ１３０、及び出力端子１４０を介して順次に固体撮像素子１ａの外部に出力される。この１行分の処理が各行に対して行われ、１フレームの画像データが画像処理回路（図略）に取り込まれる。そして、画像処理回路において、Ｗ、Ｙ、Ｒの補色フィルタの欠落画素が補間されて、Ｗ，Ｙ，Ｒの３つの色成分からなる画像データが生成される。そして、各画素において、Ｗ、Ｙ、Ｒの出力信号に対して、Ｂ＝Ｗ−Ｙ，Ｇ＝Ｙ−Ｒの演算が行われ、Ｒ，Ｇ，Ｂの３つの色成分からなる画像データが生成される。
【００５４】
（画素の構成１）
図３は、図１又は図２に示す画素ＧＥに対応する画素回路１１の回路図である。この画素回路１１は、フォトダイオード（以下、「ＰＤ」と記述する。）、転送トランジスタ「以下、「Ｑ１」と記述する。）、リセットトランジスタ（以下、「Ｑ２」と記述する。）、増幅トランジスタ（以下、「Ｑ３」と記述する。）、行選択トランジスタ（以下、「Ｑ４」と記述する。）、及び、浮遊拡散層（以下、「ＦＤ」と記述する。ＦＤ：Floating diffusion）を備えている。画素の構成１では、Ｑ１が制御トランジスタに相当する。また、ＰＤが電荷蓄積部に相当し、ＦＤが電荷読出部に相当する。
【００５５】
ＰＤは、埋め込み型のフォトダイオードにより構成されている。Ｑ１〜Ｑ４はそれぞれ
、ＭＯＳＦＥＴにより構成されている。Ｑ１はゲートに転送信号（以下、「ＴＸ信号」と記述する。）が印加され、ドレインがＦＤを介してＱ２に接続され、ソースがＰＤに接続されている。そして、Ｑ１はＰＤに蓄積された電荷をＦＤに転送する。
【００５６】
ＰＤは、例えばアノードが基板に接地されて基準電圧ＶＳＳ（以下、「ＶＳＳ」と記述する。）が入力され、カソードがＱ１に接続されている。ＰＤは入射光量に応じた電荷を発生し、ＰＤの寄生容量にその電荷を蓄積する。Ｑ２はゲートにリセット信号（以下、「ＲＳＴ信号」と記述する。）が印加され、ドレインが駆動電圧ＶＤＤ（以下、「ＶＤＤ」と記述する。）の電圧源に接続され、ソースがＦＤに接続されている。Ｑ２はＦＤに転送された電荷を排出することでＦＤをリセットする。
【００５７】
Ｑ３はゲートがＦＤに接続され、ソースがＱ４に接続され、ドレインがＶＤＤの電圧源に接続されている。Ｑ３は、ＦＤに蓄積された電荷を電流増幅する。Ｑ４は、ゲートに読出信号（以下、「ＳＸ信号」と記述する。）が印加され、例えば、ドレインがＱ３に接続され、ソースが読出線Ｌ＿１に接続されている。そして、Ｑ４は、画素回路１１から出力信号を出力するスイッチとして機能する。
【００５８】
図４は、図３に示す画素回路の変形例の画素回路１１ａの回路図である。画素回路１１ａは、Ｑ３とＱ４との接続関係が画素回路１１と異なっているが、それぞれの機能は、画素回路１１のＱ３とＱ４と同じである。すなわち、Ｑ３のドレインがＱ４に接続され、Ｑ３のソースが読出線Ｌ＿１に接続されている。また、Ｑ４のドレインはＶＤＤの電圧源に接続されている。
【００５９】
Ｑ１、Ｑ２、Ｑ４は、それぞれＴＸ配線、ＲＳＴ配線、ＳＸ配線を介して垂直走査回路２０に接続されている。ＴＸ信号、ＲＳＴ信号、及びＳＸ信号は、例えば、ＴＸ配線、ＲＳＴ配線、及びＳＸ配線を介して垂直走査回路２０により出力される。
【００６０】
ＴＸ配線には、ＴＸ信号をＱ１のゲートに供給する電圧印加回路が接続されている。各行のＱ１に個別のＴＸ信号を印加するため、電圧印加回路は各行ごとに設けられても良い。また、電圧印加回路を複数設けておいて、各行には接続すべき電圧印加回路を選択する選択スイッチを設けるようにしてもよい。
【００６１】
図５は、図３に示す画素回路１１又は図４に示す画素回路１１ａのタイミングチャートである。図５は、露光期間の初期において、入射光量は光量Ｘ１又は光量Ｘ２と高いが、残りの露光期間において、光量が０となっている。
【００６２】
ＲＳＴ信号は露光期間中、Ｈｉにされている。これにより、露光期間において、ＰＤからＱ１を介してＦＤに漏れ出た電荷がＱ２によって画素回路１１，１１ａの外部に排出される。
【００６３】
ＴＸ信号は、露光期間の開始前には、Ｑ１を非導通状態、つまり、Ｑ１をオフする状態にする電圧値Ｖ１を持ち、露光期間の開始時点においては、Ｑ１を全開導通状態、つまり、Ｑ１をオンする状態にする電圧値Ｖ３を持っている。以後、ＴＸ信号は、露光期間の終了時点に向けてＱ１を非導通状態にする一方向に漸次減少する。そして、露光期間の終了時点において、ＴＸ信号は、電圧値Ｖ２を持っている。この電圧値Ｖ２は、電圧値Ｖ１と電圧値Ｖ３との中間の電圧値であり、従来の画素回路において、リニアログ特性を実現するために設定されていた電圧値である。つまり、電圧値Ｖ２は、リニアログ特性を実現するために、Ｑ１を全開導通状態と非導通状態との中間導通状態にするための電圧値である。
【００６４】
光量Ｘ１，Ｘ２は、Ｑ１をサブスレショルド状態にすることができる高い光量である。Ｑ１がサブスレショルド状態になると、ＰＤで蓄積された電荷の一部がＱ１を介してＦＤに漏れ出るため、入射光量と出力信号との関係が対数となる。ここで、入射光量と出力信号との関係を対数にする高輝度の光を対数領域の光と記述する。なお、入射光量が低いとＱ１がサブスレショルド状態にならない。この場合、ＰＤで蓄積された電荷がＱ１を介してＦＤに漏れ出ないため、入射光量と出力信号との関係は線形となる。ここで、入射光量と出力信号との関係を線形にする低輝度の光を線形領域の光と記述する。
【００６５】
露光期間の開始時点において、光量Ｘ１，Ｘ２の光が入射しているが、ＴＸ信号の電圧値はＶ３であり高いため、ＰＤは少量の電荷しか蓄積できていない。以後、光量Ｘ１，Ｘ２の光の入射が持続されているが、ＴＸ信号の電圧値が漸次に減少し、Ｑ１のゲートが漸次に閉じられていくため、ＰＤから漏れ出る電荷量が漸次に減少し、ＰＤが蓄積する電荷は漸次に増大している。なお、光量及びＰＤの電荷量の波形において、点線は光量Ｘ１の光が入射した場合を示し、実線は光量Ｘ２の光が入射した場合を示している。
【００６６】
そして、入射光量が０になると、ＴＸ信号は電圧値Ｖ３未満、電圧値Ｖ２以上の電圧値を持っており、Ｑ１が全開導通状態と中間導通状態との間の導通状態にあるため、ＰＤが蓄積する電荷量が減っていく。但し、ＰＤが蓄積する電荷量は、Ｑ１のサブスレショルドレベルよりも下回らないため、ある一定の電荷量ｙに近づいていく。
【００６７】
露光期間が終了すると、信号読み取り期間が開始される。期間Ｔ１では、ＳＸ信号がＨｉとなり、ＦＤの電圧値がノイズ成分の出力信号として読出ユニット４０に出力される。期間Ｔ２では、ＴＸ信号が電圧値Ｖ３にされ、ＰＤで蓄積された電荷がＦＤに転送される。これにより、ＦＤの電圧値は、転送された電荷量に応じた値に変化する。その後、期間Ｔ３では、ＳＸ信号がＨｉとなり、ＦＤの電圧値がノイズ成分＋信号成分の出力信号として読出ユニット４０に出力される。そして、ノイズ成分の出力信号からノイズ成分＋信号成分の出力信号の差分がとられ、信号成分のみからなる出力信号が得られる。
【００６８】
ここで、光量Ｘ１，Ｘ２の光が入射していた期間では、ＴＸ信号の電圧値を電圧値Ｖ３付近の値に設定し、ＰＤに少量の電荷しか蓄積させていない。そのため、電荷量ｙは図１６で示す電荷量ｙに比べて大幅に小さくなる。その結果、カラーバランスが保てるのである。
【００６９】
具体的には、光量Ｘ１はＹ（黄色）のカラーフィルタを持つ画素ＧＥにより受光された光量を表し、光量Ｘ２はＲ（赤色）のカラーフィルタを持つ画素ＧＥにより受光された光量を表すとする。この場合、Ｒ、Ｇの画素ＧＥが蓄積する電荷量は共にｙとなり同じとなる。したがって、Ｙの出力信号とＲの出力信号との差分をとって、Ｇ（＝Ｙ−Ｒ）の出力信号を求めた場合、Ｇの出力信号は０となる。
【００７０】
しかしながら、電荷量ｙは図１６に示す電荷量ｙに比べて大幅に小さいため、Ｒの出力信号もほぼ０となる。よって、Ｒの出力信号がＧの出力信号に比べて高くなることが防止され、カラーバランスを維持することができる。
【００７１】
図６は、露光期間において一定の光量Ｘ１，Ｘ２の光が入射した場合の画素回路１１，１１ａのタイミングチャートである。図６の場合、露光期間において入射光量はＸ１又はＸ２で一定である。一方、ＴＸ信号は露光開始時点において電圧値Ｖ３を持ち、そこから電圧値Ｖ２に向けて漸次に減少している。そのため、露光期間が経過するにつれて、Ｑ１のゲートが漸次に閉じられ、ＰＤから漏れ出る電荷量は漸次に減少し、ＰＤが蓄積する電荷量は漸次に増大している。なお、図６において、光量及びＰＤの電荷量の波形において点線は光量Ｘ１の光が入射した場合を示し、実線は光量Ｘ２の光が入射した場合を示している。光量Ｘ１，２の光は対数領域の光であり、対数領域の光に対してＰＤが蓄積する電荷は時間積分性を持っていない。そのため、ＰＤが蓄積する電荷量は、露光期間の最終時点におけるＴＸ信号の電圧値で決まる。
【００７２】
露光期間の最終時点ではＴＸ信号は電圧値Ｖ２を持ち、従来のリニアログセンサと同じ電圧値を持っている。そのため、ＰＤが蓄積する電荷量は、従来のリニアログセンサと同レベルとなる。その結果、露光期間において一定の光量Ｘ１，Ｘ２の光が入射した場合において、従来の画素回路と同様のレベルを持つ出力信号が得られる。
【００７３】
また、本実施の形態では、ＴＸ信号は電圧値Ｖ３から漸次に低下している。これにより、線形領域の光にも対応することができる。
【００７４】
例えば、露光期間の開始時点から初期の一定期間、ＴＸ信号を電圧値Ｖ３に設定し、その後、電圧値Ｖ２に切り替える場合を考える。この場合、この初期の一定期間においてＰＤにはほとんど電荷が蓄積されなくなる。ＰＤは線形領域の光に対して時間積分性を持っている。そのため、この初期の一定期間においてＰＤに電荷が蓄積されないとすると、従来のように露光期間の開始時点から終了時点まで、ＴＸ信号の電圧値を一定にした場合に比べ、線形領域の光に対する出力信号のレベルが大幅に低下してしまう。
【００７５】
一方、本実施の形態では、ＴＸ信号は電圧値Ｖ３から電圧値が漸次に低下しているため、上記のように初期の一定期間においてもＰＤには電荷が蓄積される結果、従来のように露光期間の開始時点から終了時点までＴＸ信号の電圧値を一定にした場合に比べ、線形領域の光に対する出力信号のレベルの大幅な低下が抑制される。
【００７６】
なお、上記説明では、露光期間の開始時点において、ＴＸ信号の電圧値をＶ３としたが、これに限定されず、電圧値Ｖ２よりも大きく電圧値Ｖ３未満の電圧値であればどのような電圧値を採用してもよい。露光期間の開始時点の電圧値が電圧値Ｖ３より低くても、初期の期間に高い光量の光が入射し、残りの露光期間に低い光量の光が入射したとしても、本実施の形態では、最終的に蓄積される電荷量ｙが小さくなるため、カラーバランスを維持することができる。
【００７７】
（画素の構成２）
画素の構成２の回路構成は図３又は図４に示す画素の構成１と同一であるが、露光期間中、Ｑ１を常に全開導通状態にし、Ｑ２でＰＤに蓄積される電荷量を制御する。つまり、画素の構成２では、Ｑ１ではなくＱ２が制御トランジスタに相当する。
【００７８】
図１４は、画素の構成２における画素回路１１，１１ａのタイミングチャートである。画素の構成２においては、ＲＳＴ信号が画素の構成１のＴＸ信号と同じ波形を持っている。つまり、ＲＳＴ信号は、露光期間の開始時点において電圧値Ｖ３を持ち、露光期間の終了時点において電圧値Ｖ２を持っている。そして、ＲＳＴ信号は、露光期間において、電圧値Ｖ３から電圧値Ｖ２まで漸次に電圧値が減少している。
【００７９】
一方、ＴＸ信号は、常に電圧値Ｖ３（＝Ｈｉ）を維持している。そのため、Ｑ１は常時、オンとなり、ＰＤとＦＤとが直接接続された状態になる。よって、図１４では、図５においてＰＤ電荷量を示していた波形がＦＤ変化量の波形になっている。
【００８０】
なお、画素の構成２においても、各行のＱ２に個別にＲＳＴ信号を印加するために、電圧印加回路は各行ごとに設けられても良い。また、電圧印加回路を複数設けておいて、各行には接続すべき電圧印加回路を選択する選択スイッチを設けるようにしてもよい。
【００８１】
画素の構成２においては、線形領域の光に対して、ＰＤにて発生した電荷が、露光期間中もＰＤの寄生容量とＦＤとの中にとどまっており、ＰＤ及びＦＤ内の電荷総量と入射光量とは線形の関係を持っている。一方、対数領域の光に対しては、Ｑ２がサブスレッショルド状態となるため、ＰＤにて発生した電荷が、Ｑ２を通じてＶＤＤの電圧源側に流れ出る。この時、ＰＤが蓄積する電荷量と入射光量とは、対数の関係を持っている。よって、画素の構成２は、リニアログ特性を持つ。
【００８２】
画素の構成２は、Ｑ１ではなくＱ２がＰＤにより蓄積される電荷量を制御している点以外は、画素の構成１と同じである。そして、Ｑ２のゲートに印加されるＲＳＴ信号は画素の構成１のＱ１のゲートに印加されるＴＸ信号と同じ波形を持っている。よって、画素の構成２では、露光期間の最初の期間に高い光量の光が入射し、残りの露光期間において低い光量の光が入射したとしても、露光期間の終了時点においてＰＤが蓄積される電荷量は低く抑えられ、画素の構成１と同様、カラーバランスを維持することができる。
【００８３】
また、露光期間中、一定の光量Ｘ１，Ｘ２の光が入射した場合、ログ領域の光に対しては時間積分性がなく、露光期間の最終時点においてＲＳＴ信号が従来の画素回路と同様、電圧値Ｖ２を持っている。そのため、従来と同様のレベルの出力信号を出力することができる。更に、ＲＳＴ信号は画素の構成１と同様、露光期間の開始時点から終了時点に向けて電圧値が漸次に減少しているため、線形領域の光に対してＰＤが全く電荷を蓄積しない期間が発生するような事態が防止される。そのため、画素の構成１は、画素の構成１と同様、線形領域の光に対して得られる出力信号のレベルが、従来の画素回路で得られる出力信号のレベルに比べて大幅に低下することが抑制され、線形領域の光に対しても良好な挙動を示すことができる。
【００８４】
（実施例１）
実施例１の固体撮像装置は、画素アレイ部１０の電圧印加回路７００との接続関係に特徴がある。図７は、実施例１の固体撮像装置の画素アレイ部１０と電圧印加回路７００との接続関係を示した図である。実施例１の固体撮像装置では、画素ＧＥとして画素の構成１が採用され、画素アレイ部１０の各行に電圧印加回路７００が設けられている。電圧印加回路７００は、ＴＸ配線を介して対応する行の画素ＧＥのＱ１のゲートに接続されている。そして、電圧印加回路７００は、電圧値Ｖ３から電圧値Ｖ２に向けて階段状に電圧値が減少するＴＸ信号を生成し、画素ＧＥに供給している。
【００８５】
このように、各行に電圧印加回路７００を設けることで、各行の画素ＧＥに一定の時間ずつずらして同じ波形のＴＸ信号を印加することができ、固体撮像装置をローリングシャッター方式で駆動させた場合に各行に適切なＴＸ信号を印加することができる。また、固体撮像装置をグローバルシャッター方式で駆動させる場合は、各行に同一タイミングでＴＸ信号を印加すればよい。
【００８６】
図８は、実施例１の変形例の固体撮像装置における画素アレイ部１０と電圧印加回路７００との接続関係を示した図である。図７との相違点は、電圧印加回路７００が階段状ではなく、連続的に変化するＴＸ信号を供給している点にある。この場合も、ＴＸ信号は、露光期間の開始時点において電圧値Ｖ３を持ち、露光期間の終了時点において電圧値Ｖ２を持ち、漸次に電圧値が減少している。図８においても図７と同じ効果が得られる。
【００８７】
なお、画素の構成２では、読み取り期間において、露光期間が終了するとＳＸ信号がＨｉにされＦＤの電圧値がノイズ成分＋シグナル成分の出力信号として出力される。次に、リセット期間において、ＲＳＴ信号がＨｉになりＦＤがリセットされ、ＳＸ信号がＨｉにされＦＤの電圧値がノイズ成分の出力信号として出力される。
【００８８】
（実施例２）
実施例２の固体撮像装置は、画素アレイ部１０を接続部９００を介して１つの電圧印加回路７００に接続させたことを特徴としている。図９は、実施例２の固体撮像装置において、画素アレイ部１０と電圧印加回路７００との接続関係を示した図である。なお、実施例２の固体撮像装置では、画素ＧＥとして画素の構成１が採用されている。
【００８９】
電圧印加回路７００は、図８の電圧印加回路７００と同様、連続的に変化するＴＸ信号を生成する。接続部９００は、画素アレイ部１０の各行に設けられている。接続部９００は、信号読み取り波形発生回路９１０及びスイッチ９２０を備えている。
【００９０】
信号読み取り波形発生回路９１０は、図５、図６の信号読み取り期間のＴＸ信号の波形を持つ信号を生成する。
【００９１】
実施例２では、電圧印加回路７００が１つであるため、全行の露光期間が同一となるグローバルシャッター方式を採用することが好ましい。グローバルシャッター方式では、各行の画素ＧＥからの出力信号の出力タイミングをずらす必要がある。よって、実施例２の固体撮像装置は以下のように動作する。
【００９２】
まず、露光期間が開始されると、各行のスイッチ９２０は、一斉に電圧印加回路７００を画素アレイ部１０に接続させる。これにより、画素アレイ部１０の各行には一斉に露光期間のＴＸ信号が印加される。
【００９３】
そして、露光期間が終了され、信号読み取り期間が開始され、各行の画素ＧＥには各行に対して予め定められたタイミングになると、ＳＸ信号がＨｉにされ、各行の画素ＧＥからノイズ成分の出力信号が出力される。これにより、行毎にタイミングをずらして画素ＧＥからノイズ成分の出力信号が出力される。
【００９４】
次に、各行のスイッチ９２０は、各行に対して予め定められたタイミングになると、信号読み取り波形発生回路９１０を同一行の画素ＧＥに接続させ、画素ＧＥに信号読み取り期間のＴＸ信号を印加させる。これにより、行毎にタイミングをずらしてＰＤからＦＤに電荷が転送される。次に、各行に対して予め定められたタイミングになると、ＳＸ信号がＨｉにされ、ノイズ成分＋信号成分の出力信号が各行の画素ＧＥから出力される。これにより、行毎にタイミングをずらして画素ＧＥからノイズ成分＋信号成分の出力信号が出力される。
【００９５】
図１０は、実施例２の変形例の固体撮像装置の電圧印加回路７００と画素アレイ部１０との接続関係を示した図である。図９との相違点は、電圧印加回路７００が出力するＴＸ信号が連続状ではなく階段状に変化している点にあり、それ以外は、図９と同じである。
【００９６】
実施例２では、電圧印加回路７００を全行共通にしたので、回路規模を減少させるとが可能となる。その結果、固体撮像素子１を構成するチップの面積が減少し、固体撮像素子１のコストが下げることができる。また、固体撮像素子１のチップの面積を減少させることができるため、消費電力を低減させることもできる。
【００９７】
（実施例３）
実施例３の固体撮像装置は、画素アレイ部１０を複数行毎に１つのブロック１１００に区分し、ブロック１１００毎に電圧印加回路７００を設けた点に特徴がある。実施例３では画素ＧＥとして画素の構成１が採用されている。図１１は、実施例３の固体撮像装置の画素アレイ部１０と電圧印加回路７００との接続関係を示した図である。
【００９８】
この構成は、グローバルシャッター方式、ローリングシャッター方式のいずれにも適用可能である。まず、全行の露光期間が同一となる、グローバルシャッター方式について説明する。グローバルシャッター方式を採用した場合の動作は実施例２と同じであるため、露光タイミングが行ごとに異なるローリングシャッター方式を採用した場合についてのみ説明する。
【００９９】
図１２は、１つのブロック１１００内の行＃１〜＃ｎ（ｎは正の整数）について、電圧印加回路７００から出力されるＴＸ信号と、各行のＱ１に印加されるＴＸ信号との関係を示すタイミングチャートである。図１２の例では、電圧印加回路７００が生成するＴＸ信号は、電圧値の最大値がレベルＬＶ１であり、露光期間が経過するにつれて、レベルＬＶ２，ＬＶ３，・・・と一定レベルずつ電圧値が減少している。
【０１００】
ＴＸ信号は各行の露光期間に適用されるのであるが、行ごとに露光期間の開始タイミングが異なるため、図１２に示すように、実際に行＃１〜＃ｎに印加されるＴＸ信号は行ごとずれている。具体的には、露光期間が開始されると、電圧印加回路７００はＴＸ信号の出力を開始する。それと同時に、行＃１のスイッチ９２０が電圧印加回路７００と行＃１の画素ＧＥとを接続する。そのため、行＃１の画素ＧＥに印加されるＴＸ信号と電圧印加回路７００から出力されるＴＸ信号にずれはない。
【０１０１】
次に、一定期間ΔＴ経過して、行＃２のスイッチ９２０が電圧印加回路７００と行＃２の画素ＧＥとを接続する。そのため、行＃２の画素ＧＥの露光期間の開始時点はＴＸ信号の開始時点から一定期間ΔＴだけずれる。よって、行＃２の画素ＧＥに印加されるＴＸ信号のレベルＬＶ１の期間が一定期間ΔＴだけ短くなる。
【０１０２】
以下、同様にブロック１１００において、行＃１〜＃ｎに向けて一定期間ΔＴずつずれて行＃１〜＃ｎの画素ＧＥにＴＸ信号が印加されている。そのため、行＃２〜＃ｎに向けて画素ＧＥに印加されるＴＸ信号のレベルＬＶ１の期間が一定期間ΔＴずつ短くなっている。なお、図１２の例では、電圧印加回路７００が生成するＴＸ信号のレベルＬＶ１の期間Ｔ＿ＬＶ１は（ｎ−１）・ΔＴより大きく設定されている。
【０１０３】
また、次の行のブロック１１００の電圧印加回路７００は、１つ上の行のブロック１１００の電圧印加回路７００がＴＸ信号の出力を開始した時点から、ｎ・ΔＴだけずらしてＴＸ信号の出力を開始する。
【０１０４】
このように、実施例３では、同一ブロック１１００において、厳密には各行の画素ＧＥに同一波形のＴＸ信号を印加することはできない。しかしながら、画素アレイ部１０の全行は複数のブロック１１００毎に区分されているため、１ブロック１１００内でのＴＸ信号のずれを小さくすることができる。そして、各行の画素ＧＥには漸次に電圧値が減少するＴＸ信号が印加されているため、本実施の形態の固体撮像装置の効果を得ることができる。
【０１０５】
このように、実施例３では、画素アレイ部１０の全行が複数のブロック１１００に区分されているため、ブロック１１００毎に電圧印加回路７００を設ければよくなる結果、回路規模の縮小を図ることができる。
【０１０６】
（実施例４）
実施例４は、実施例１の固体撮像装置において画素ＧＥとして画素の構成２を採用したものである。この場合、図７、図８において、電圧印加回路７００が出力するＴＸ信号をＲＳＴ信号と読み替えて、このＲＳＴ信号を画素ＧＥのＱ２に印加すればよい。こうすることで、画素の構成２を採用した場合も実施例１と同じ効果が得られる。
【０１０７】
（実施例５）
実施例５は、実施例２の固体撮像装置において画素ＧＥとして画素の構成２を採用したものである。この場合、図９、図１０において、電圧印加回路７００が出力するＴＸ信号をＲＳＴ信号と読み替えて、このＲＳＴ信号を画素ＧＥのＱ２に印加すればよい。こうすることで、画素の構成２を採用した場合も実施例２と同じ効果が得られる。
【０１０８】
（実施例６）
実施例６は、実施例３の固体撮像装置において画素ＧＥとして画素の構成２を採用したものである。この場合、図１１において、電圧印加回路７００が出力するＴＸ信号をＲＳＴ信号と読み替えて、このＲＳＴ信号を画素ＧＥのＱ２に印加すればよい。こうすることで、画素の構成２を採用した場合も実施例１と同じ効果が得られる。
【０１０９】
図１３は、１つのブロック１１００内の行＃１〜＃ｎ（ｎは正の整数）について、電圧印加回路７００から出力されるＲＳＴ信号と、各行のＱ２に印加されるＲＳＴ信号との関係を示すタイミングチャートである。
【０１１０】
このように、実施例６では、同一ブロック１１００において、厳密には各行の画素ＧＥに同一波形のＲＳＴ信号を印加することはできない。しかしながら、画素アレイ部１０の全行は複数のブロック１１００毎に区分されているため、１ブロック１１００内でのＲＳＴ信号のずれは小さくすることができる。よって、実施例６では、実施例３と同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【０１１１】
１，１ａ  固体撮像素子
１０  画素アレイ部
１１，１１ａ  画素回路
２０  垂直走査回路
３０  タイミングジェネレータ
４０  読出ユニット
５０  出力アンプ
６０  撮像回路
７００  電圧印加回路
９００  接続部
９１０  信号読み取り波形発生回路
９２０  スイッチ
１１００  ブロック
ＧＥ  画素
Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３  電圧値
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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