【手続補正書】
【提出日】平成26年10月21日(2014.10.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元に配列され、光電変換により信号を生成する複数の画素を有する固体撮像装置の駆動方法であって、
前記複数の画素の各々は、
光電変換により電荷を生成する光電変換部と、
フローティングディフュージョン部と、
前記光電変換により生成された電荷を前記フローティングディフュージョン部に転送する転送トランジスタと、
前記フローティングディフュージョン部に転送された電荷に基づく信号を増幅して出力する増幅トランジスタと、
前記フローティングディフュージョン部の電圧をリセットするリセットトランジスタとを有し、
前記転送トランジスタを導通状態にした後、前記リセットトランジスタが非導通状態のときに、前記転送トランジスタを非導通状態とすることにより、前記光電変換部の電荷をリセットする第１のステップと、
前記第１のステップの後であって前記転送トランジスタを導通状態にした後、前記リセットトランジスタが非導通状態のときに、前記転送トランジスタを非導通状態とすることにより、前記光電変換部の電荷を前記フローティングディフュージョン部に転送する第２のステップと、を有し、
前記第２のステップで転送された電荷に基づく信号を前記増幅トランジスタで増幅して出力することを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
【請求項２】
さらに、前記第１のステップの後かつ前記第２のステップの前に、前記転送トランジスタが非導通状態のときに前記リセットトランジスタを導通状態にすることにより、前記フローティングディフュージョン部の電荷をリセットするステップを有することを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項３】
前記第１のステップの前に、前記リセットトランジスタが導通状態のときに前記転送トランジスタを導通状態にすることにより、前記光電変換部の電荷をリセットするステップを有することを特徴とする請求項１又は２記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項４】
前記第１のステップの後かつ前記第２のステップの前に、前記フローティングディフュージョン部の電荷をリセットした際のノイズに基づく信号を前記増幅トランジスタで増幅して出力することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項５】
前記第１のステップにおいて、前記リセットトランジスタが非導通状態のときに、前記転送トランジスタを導通状態にすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項６】
前記第１のステップにおいて、前記リセットトランジスタが導通状態のときに、前記転送トランジスタを導通状態にすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項７】
前記第２のステップにおいて、前記リセットトランジスタが非導通状態のときに、前記転送トランジスタを導通状態にすることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項８】
前記第１のステップにおける、前記転送トランジスタを非導通状態とする動作により、蓄積時間を開始し、
前記第２のステップにおける、前記転送トランジスタを導通状態とする動作により、前記蓄積時間を終了することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項９】
２次元に配列され、光電変換により信号を生成する複数の画素を有する固体撮像装置の駆動方法であって、
前記複数の画素の各々は、
光電変換により電荷を生成する光電変換部と、
フローティングディフュージョン部と、
前記光電変換により生成された電荷を前記フローティングディフュージョン部に転送する転送トランジスタと、
前記フローティングディフュージョン部に転送された電荷に基づく信号を増幅して出力する増幅トランジスタと、
前記フローティングディフュージョン部の電圧をリセットするリセットトランジスタとを有し、
前記転送トランジスタを導通状態にした後、前記リセットトランジスタが非導通状態のときに、前記転送トランジスタを非導通状態とする第１のステップと、
前記第１のステップの後であって前記転送トランジスタを導通状態にした後、前記リセットトランジスタが非導通状態のときに、前記転送トランジスタを非導通状態とする第２のステップと、を有し、
前記第２のステップの後に、前記増幅トランジスタから出力された信号をサンプリングすることを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
【請求項１０】
前記第１のステップにおける、前記転送トランジスタを非導通状態とする動作により、蓄積時間を開始し、
前記第２のステップにおける、前記転送トランジスタを導通状態とする動作により、前記蓄積時間を終了することを特徴とする請求項９記載の固体撮像装置の駆動方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の固体撮像装置の駆動方法は、２次元に配列され、光電変換により信号を生成する複数の画素を有する固体撮像装置の駆動方法であって、前記複数の画素の各々は、光電変換により電荷を生成する光電変換部と、フローティングディフュージョン部と、前記光電変換により生成された電荷を前記フローティングディフュージョン部に転送する転送トランジスタと、前記フローティングディフュージョン部に転送された電荷に基づく信号を増幅して出力する増幅トランジスタと、前記フローティングディフュージョン部の電圧をリセットするリセットトランジスタとを有し、前記転送トランジスタを導通状態にした後、前記リセットトランジスタが非導通状態のときに、前記転送トランジスタを非導通状態とすることにより、前記光電変換部の電荷をリセットする第１のステップと、前記第１のステップの後であって前記転送トランジスタを導通状態にした後、前記リセットトランジスタが非導通状態のときに、前記転送トランジスタを非導通状態とすることにより、前記光電変換部の電荷を前記フローティングディフュージョン部に転送する第２のステップと、を有し、前記第２のステップで転送された電荷に基づく信号を前記増幅トランジスタで増幅して出力することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
時刻Ｔ３０１において、駆動信号φ１０８とφ１１０がローレベルの電圧にあり、駆動信号φ１０９がハイレベルの電圧にある。転送トランジスタ１０３と選択トランジスタ１０７が非導通状態になっている状態で、リセットトランジスタ１０６を導通状態にすることにより、ＦＤ部１０４をリセットする。ＦＤ部１０４の電位は、ハードリセットの時はＶｄであり、ソフトリセットの時はＶｈ−Ｖｔｈ＿ｒｅｓである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
その後、時刻Ｔ３０３において、駆動信号φ１０８をハイレベルとし、リセットトランジスタ１０６の非導通状態で、転送トランジスタ１０３を導通状態にすることにより、光電変換部１０２のリセットを開始する。ＦＤ部１０４の電位は、ハードリセットの場合Ｖｄ−Δ２＋Δ１、ソフトリセットの場合Ｖｈ−Ｖｔｈ＿ｒｅｓ−Δ２＋Δ１に振り上げられる。リセットトランジスタ１０６が非導通となっているため、ＦＤ部１０４の電位はこのまま保持される。なお、図３では水平シェーディングが顕著となる、光がわずかにしか入射しない場合のＦＤ部１０４の電位を図示している。時刻Ｔ３０３の時点で光電変換部１０２に電子はほとんど蓄積されておらず、電子が光電変換部１０２からＦＤ部１０４に転送されることによるＦＤ部１０４の電位の変化は無視している。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
時刻Ｔ３０６〜Ｔ３１１の駆動信号の電位は、図２の時刻Ｔ２０４〜Ｔ２０９の駆動信号の電位と全く同じである。時刻Ｔ３０８において、リセットトランジスタ１０６の非導通状態で、転送トランジスタ１０３を導通状態にすることにより、光電変換部１０２の電荷をＦＤ部１０４に転送する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
時刻Ｔ５０１において、駆動信号φ１０９をハイレベルの電位とし、転送トランジスタ１０３の非導通状態で、リセットトランジスタ１０６を導通状態にすることにより、ＦＤ部１０４をリセットする。ＦＤ部１０４の電位は、ハードリセットの場合Ｖｄ、ソフトリセットの場合Ｖｈ−Ｖｔｈ＿ｒｅｓとなる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
その後、時刻Ｔ５０３において、駆動信号φ１０９をローレベルとし、リセットトランジスタ１０６の非導通状態で転送トランジスタ１０３を導通状態にする。ＦＤ部１０４の電位は、ハードリセットの場合Ｖｄ−Δ２、ソフトリセットの場合Ｖｈ−Ｖｔｈ＿ｒｅｓ＋Δ１−Δ２まで振り下がり、そのまま保持される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
その後、時刻Ｔ５０６において、駆動信号φ１０８をハイレベルとし、リセットトランジスタ１０６の非導通状態で、転送トランジスタ１０３を導通状態にすることにより、光電変換部１０２の電荷をＦＤ部１０４に転送する。ＦＤ部１０４の電位は、ハードリセットの場合Ｖｄ−Δ２、ソフトリセットの場合Ｖｈ−Ｖｔｈ＿ｒｅｓ−Δ２＋Δ１に振り上げられる。ここで、光電変換部１０２に蓄積された電荷の転送によるＦＤ部１０４の電位の変化は無視している。