接電容Cp的擴(kuò)散層D3配置到溝道區(qū)域的旁邊，能夠抑制布局面積的增大。
[0107] (第九實(shí)施方式）
[0108] 圖13(a)是表示第九實(shí)施方式涉及的固體攝像裝置中應(yīng)用的切換晶體管的構(gòu)成 例的電路圖，圖13(b)是表示圖13(a)的切換晶體管的布局構(gòu)成例的俯視圖。
[0109] 在圖13 (a)中，在該固體攝像裝置中，經(jīng)由耦合晶體管TRc對(duì)圖12 (a)的切換晶體 管TRmixA的溝道區(qū)域附加了電容Cp。另外，如圖13(b)所示，對(duì)耦合晶體管TRc設(shè)有柵電 極G2。另外，在柵電極G2下的溝道區(qū)域的兩側(cè)形成有擴(kuò)散層D4、D5。這里，擴(kuò)散層D4被配 置在切換晶體管TRmixA的溝道區(qū)域的旁邊。另外，擴(kuò)散層D5上連接著電容Cp。
[0110] 這里，通過(guò)在切換晶體管TRmixA被導(dǎo)通時(shí)使耦合晶體管TRc導(dǎo)通，能夠?qū)Ω?dòng)擴(kuò) 散器FDAUFDA2附加電容Cp。因此，能夠進(jìn)一步使像素合并動(dòng)作時(shí)的電壓變換部的飽和電 子數(shù)增大，并且，可進(jìn)一步降低變換增益。另外，通過(guò)將耦合晶體管TRc的擴(kuò)散層D4配置到 切換晶體管TRmixA的溝道區(qū)域的旁邊，能夠不需要將切換晶體管TRmixA與耦合晶體管TRc 連接的布線，可抑制布局面積的增大。
[0111] (第十實(shí)施方式）
[0112] 圖14(a)是表示第十實(shí)施方式涉及的固體攝像裝置中應(yīng)用的切換晶體管的構(gòu)成 例的電路圖，圖14(b)是表示圖14(a)的切換晶體管的布局構(gòu)成例的俯視圖。其中，在圖 14(a)以及圖14(b)的構(gòu)成中，提取出圖2的切換晶體管TRmixA以及復(fù)位晶體管TRrstAU TRrstA2的部分來(lái)進(jìn)行了表示。
[0113] 在圖14(a)中，在該固體攝像裝置中，取代圖2的復(fù)位晶體管TRrstAl、TRrstA2而 設(shè)有復(fù)位晶體管TRrst。這里，切換晶體管TRmixA的溝道區(qū)域經(jīng)由復(fù)位晶體管TRrst與電 源電位VDD連接。另外，如圖14(b)所示，對(duì)復(fù)位晶體管TRrst設(shè)有柵電極G3。另外，在柵 電極G3下的溝道區(qū)域的兩側(cè)形成有擴(kuò)散層D6、D7。這里，擴(kuò)散層D6被配置在切換晶體管 TRmixA的溝道區(qū)域的旁邊。另外，擴(kuò)散層D7上連接著電源電位VDD。
[0114] 這里，通過(guò)在切換晶體管TRmixA被導(dǎo)通時(shí)使復(fù)位晶體管TRrst導(dǎo)通，能夠?qū)⒏?dòng) 擴(kuò)散器FDA1、FDA2復(fù)位。另外，通過(guò)將復(fù)位晶體管TRrst的擴(kuò)散層D6配置到切換晶體管 TRmixA的溝道區(qū)域的旁邊，能夠在浮動(dòng)擴(kuò)散器FDAUFDA2中共用復(fù)位晶體管TRrst。因此， 不需要按浮動(dòng)擴(kuò)散器FDAl、FDA2設(shè)置圖2的復(fù)位晶體管TRrstAl、TRrstA2,能夠減少?gòu)?fù)位 晶體管的個(gè)數(shù)。
[0115](第^ 實(shí)施方式）
[0116]圖15(a)是表示第十一實(shí)施方式涉及的固體攝像裝置中應(yīng)用的切換晶體管的構(gòu) 成例的電路圖，圖15(b)是表示圖15(a)的切換晶體管的布局構(gòu)成例的俯視圖。
[0117] 在圖15(a)中，在該固體攝像裝置中，經(jīng)由耦合晶體管TRc對(duì)圖14(a)的切換晶體 管TRmixA的溝道區(qū)域附加了電容Cp。此外，耦合晶體管TRc與圖13(a)以及圖13(b)的 構(gòu)成相同。這里，耦合晶體管TRc的擴(kuò)散層D4與復(fù)位晶體管TRrst的擴(kuò)散層D6能夠以使 柵電極Gl位于之間而相互對(duì)置的方式配置在柵電極Gl下的溝道區(qū)域的旁邊（對(duì)應(yīng)日文： 脇）。
[0118] 這里，通過(guò)將耦合晶體管TRc的擴(kuò)散層D4配置到切換晶體管TRmixA的溝道區(qū)域 的旁邊，能夠不需要將切換晶體管TRmixA與耦合晶體管TRc連接的布線，可抑制布局面積 的增大。另外，通過(guò)將復(fù)位晶體管TRrst的擴(kuò)散層D6配置到切換晶體管TRmixA的溝道區(qū) 域的旁邊，不需要按浮動(dòng)擴(kuò)散器FDAUFDA2設(shè)置圖2的復(fù)位晶體管TRrstAl、TRrstA2,能夠 減少?gòu)?fù)位晶體管的個(gè)數(shù)。
[0119] (第十二實(shí)施方式）
[0120] 圖16是表示第十二實(shí)施方式涉及的應(yīng)用了固體攝像裝置的數(shù)碼攝像機(jī)的簡(jiǎn)要結(jié) 構(gòu)的框圖。
[0121] 在圖16中，數(shù)碼攝像機(jī)11具有攝像機(jī)模塊12以及后段處理部13。攝像機(jī)模塊12 具有攝像光學(xué)系統(tǒng)14以及固體攝像裝置15。后段處理部13具有圖像信號(hào)處理器（ISP) 16、 存儲(chǔ)部17以及顯示部18。此外，ISP16的至少一部分的構(gòu)成可以與固體攝像裝置15 -起 芯片化。作為固體攝像裝置15,可使用圖1以及圖6~圖11中任意一個(gè)的構(gòu)成。
[0122] 攝像光學(xué)系統(tǒng)14獲取來(lái)自被拍攝體的光，形成被拍攝體像。固體攝像裝置15對(duì) 被拍攝體像進(jìn)行拍攝。ISP16對(duì)通過(guò)固體攝像裝置15的拍攝而獲得的圖像信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處 理。存儲(chǔ)部17儲(chǔ)存經(jīng)過(guò)了ISP16中的信號(hào)處理的圖像。存儲(chǔ)部17根據(jù)用戶的操作等向顯 示部18輸出圖像信號(hào)。顯示部18根據(jù)從ISP16或者存儲(chǔ)部17輸入的圖像信號(hào)，來(lái)顯示圖 像。顯示部18例如是液晶顯示器。此外，除了數(shù)碼攝像機(jī)11以外，攝像機(jī)模塊12例如也 可以應(yīng)用于帶攝像機(jī)的便攜終端等電子設(shè)備。
[0123] 對(duì)本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但這些實(shí)施方式只是例示，并不意圖限定 發(fā)明的范圍。這些新的實(shí)施方式能夠以其它各種方式加以實(shí)施，在不脫離發(fā)明主旨的范圍 能夠進(jìn)行各種省略、置換、變更。這些實(shí)施方式及其變形包含于發(fā)明的范圍和主旨，并且，包 含在技術(shù)方案中記載的發(fā)明及其等同的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種固體攝像裝置， 具備沿行方向以及列方向配置像素而成的像素陣列部，該像素對(duì)經(jīng)光電變換而得到的 電荷進(jìn)行蓄積， 所述像素具備： 光電二極管，生成經(jīng)光電變換而得到的電荷； 電壓變換部，將由所述光電二極管生成的電荷變換成電壓； 讀出晶體管，將由所述光電二極管生成的電荷讀出至所述電壓變換部； 放大晶體管，對(duì)由所述電壓變換部變換后的電壓進(jìn)行放大；以及 切換晶體管，連接在沿所述列方向配置的同色像素的所述電壓變換部之間。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置， 在相鄰的同色像素的電壓變換部之間串聯(lián)連接有兩個(gè)所述切換晶體管。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的固體攝像裝置， 具備將所述電壓變換部復(fù)位的復(fù)位晶體管， 所述復(fù)位晶體管與將所述2個(gè)切換晶體管串聯(lián)連接的連接點(diǎn)連接。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的固體攝像裝置， 在所述相鄰的像素的電壓變換部之間連接有一個(gè)所述切換晶體管， 所述復(fù)位晶體管與所述切換晶體管連接，以便經(jīng)由所述切換晶體管進(jìn)行復(fù)位。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置， 在所述相鄰的像素的電壓變換部之間連接有一個(gè)所述切換晶體管， 在所述切換晶體管導(dǎo)通時(shí)電容被連接。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的固體攝像裝置， 所述電壓變換部具備： 第一電壓變換部，由沿所述列方向相鄰的第一像素和第二像素共用；以及 第二電壓變換部，由沿所述列方向相鄰的第三像素和第四像素共用， 所述切換晶體管具備使所述第一電壓變換部與所述第二電壓變換部連接的切換晶體 管。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的固體攝像裝置， 所述復(fù)位晶體管具備： 第一復(fù)位晶體管，與所述第一電壓變換部與所述切換晶體管的連接點(diǎn)連接；以及 第二復(fù)位晶體管，與所述第二電壓變換部與所述切換晶體管的連接點(diǎn)連接。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的固體攝像裝置， 所述切換晶體管具備串聯(lián)連接兩個(gè)切換晶體管而成的、第一切換晶體管和第二切換晶 體管。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的固體攝像裝置， 所述復(fù)位晶體管與所述第一切換晶體管與所述第二切換晶體管的連接點(diǎn)連接。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的固體攝像裝置， 具備與所述連接點(diǎn)連接的電容。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的固體攝像裝置， 具備連接在所述連接點(diǎn)與所述電容之間的耦合晶體管。12. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的固體攝像裝置， 所述電壓變換部具備： 第一電壓變換部，由第一像素、第二像素、第三像素和第四像素共用，所述第一像素、第 二像素、第三像素和第四像素配置成2行2列；以及 第二電壓變換部，由第五像素、第六像素、第七像素和第八像素共用，所述第五像素、第 六像素、第七像素和第八像素配置成2行2列， 所述切換晶體管具備使所述第一電壓變換部與所述第二電壓變換部連接的切換晶體 管。13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的固體攝像裝置， 所述復(fù)位晶體管具備： 第一復(fù)位晶體管，與所述第一電壓變換部與所述切換晶體管的連接點(diǎn)連接；以及 第二復(fù)位晶體管，與所述第二電壓變換部與所述切換晶體管的連接點(diǎn)連接。14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的固體攝像裝置， 所述切換晶體管具備連接兩個(gè)切換晶體管而成的、第一切換晶體管和第二切換晶體 管。15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的固體攝像裝置， 所述復(fù)位晶體管與所述第一切換晶體管與所述第二切換晶體管的連接點(diǎn)連接。16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的固體攝像裝置， 所述第一像素、所述第二像素、所述第三像素和所述第四像素構(gòu)成第一拜耳排列，所述 第五像素、所述第六像素、所述第七像素和所述第八像素構(gòu)成第二拜耳排列。17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的固體攝像裝置，具備： 與所述連接點(diǎn)連接的電容；以及 連接在所述連接點(diǎn)與所述電容之間的耦合晶體管。18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，具備： 列ADC電路，基于從所述像素讀出的像素信號(hào)與基準(zhǔn)電壓的比較結(jié)果按每一列計(jì)算所 述像素信號(hào)的AD變換值； 垂直信號(hào)線，將從所述像素讀出的像素信號(hào)按所述每一列傳送至所述列ADC電路；以 及 負(fù)載電路，通過(guò)與所述像素之間構(gòu)成源極跟隨電路，從所述像素向所述垂直信號(hào)線按 所述每一列輸出像素信號(hào)。19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的固體攝像裝置， 所述負(fù)載電路在所述切換晶體管導(dǎo)通時(shí)按各列與多個(gè)放大晶體管之間構(gòu)成源極跟隨 電路。20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的固體攝像裝置， 在通過(guò)將所述切換晶體管導(dǎo)通而將讀出至所述電壓變換部的電荷混合之后，在將所述 切換晶體管截止的狀態(tài)下按所述每一列經(jīng)由多個(gè)放大晶體管向所述垂直信號(hào)線輸出信號(hào)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及固體攝像裝置，能夠通過(guò)切換信號(hào)電荷電壓變換增益來(lái)進(jìn)行高畫質(zhì)化，并且，能夠進(jìn)行像素合并動(dòng)作。該固體攝像裝置具備：將蓄積被光電變換后的電荷的像素沿行方向以及列方向配置成矩陣狀的像素陣列部；和設(shè)于像素間，切換像素的信號(hào)電荷電壓變換增益并且能夠進(jìn)行像素合并動(dòng)作的切換晶體管。
【IPC分類】H04N5/378, H04N5/359
【公開號(hào)】CN105025234
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510086531
【發(fā)明人】江川佳孝
【申請(qǐng)人】株式會(huì)社東芝
【公開日】2015年11月4日
【申請(qǐng)日】2015年2月17日
【公告號(hào)】US20150312491