本申請涉及具有光電轉(zhuǎn)換部的攝像裝置。此外，本申請涉及信號處理電路。

背景技術(shù)：

數(shù)字視頻攝像機(jī)以及數(shù)字靜止照相機(jī)被廣泛應(yīng)用。在這些攝像機(jī)中使用CCD(Charge Coupled Device：電荷耦合器件)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器。CMOS圖像傳感器在高速驅(qū)動等方面比CCD有利，并在攝像裝置(例如攝像元件)中逐漸成為主流。

在攝像裝置的領(lǐng)域中，要求高精細(xì)化。若伴隨高精細(xì)化而像素數(shù)增加，則每一像素的面積減小，在各像素中受光部所占的面積減少。若受光部的面積減少，則靈敏度下降。此外，由于每一像素的面積縮小，各像素中的飽和電荷量也減少。

專利文獻(xiàn)1提出了層疊型的攝像元件。在專利文獻(xiàn)1公開的層疊型的攝像元件中，在用于讀取信號的電路的上方，層疊有包含有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜與像素電極的光電轉(zhuǎn)換層，用于讀取信號的電路與像素電極經(jīng)由導(dǎo)電性導(dǎo)銷而電連接。在層疊型的攝像元件中，即使縮小像素尺寸也能夠使受光部的面積大，因此容易實現(xiàn)較高的靈敏度以及較大的飽和電荷量。

在攝像裝置的領(lǐng)域中也要求擴(kuò)大動態(tài)范圍。專利文獻(xiàn)2以及專利文獻(xiàn)3提出了在像素內(nèi)的電路設(shè)置了電容元件的攝像裝置。在專利文獻(xiàn)2的圖1以及專利文獻(xiàn)3的圖1公開的攝像元件中，經(jīng)由晶體管將電容元件與浮動擴(kuò)散連接，從而使飽和電荷量增大。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2011-228621號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特許第4467542號公報

專利文獻(xiàn)3：日本特許第4502278號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

然而在攝像裝置中，在擴(kuò)大動態(tài)范圍的同時也要求抑制暗電流噪聲向浮動擴(kuò)散的混入。

解決課題的手段

根據(jù)非限定本申請的某例示的實施方式，提供以下方案。

攝像裝置具備：光電轉(zhuǎn)換部；信號檢測電路，包含第1晶體管、第2晶體管以及第3晶體管，第1晶體管具有第1控制端子、第1輸入端子以及第1輸出端子，且第1控制端子連接于光電轉(zhuǎn)換部，第2晶體管具有第2控制端子、第2輸入端子以及第2輸出端子，且第2控制端子連接于光電轉(zhuǎn)換部，第3晶體管具有第3控制端子、第3輸入端子以及第3輸出端子，且第3輸入端子以及第3輸出端子中的一方連接于第2輸入端子以及第2輸出端子中的一方，并且該信號檢測電路對由光電轉(zhuǎn)換部生成的信號進(jìn)行檢測；輸出信號線，與第1輸入端子以及第1輸出端子中的一方和第3輸入端子以及第3輸出端子中的另一方連接，并且該輸出信號線讀取信號檢測電路的信號；以及電壓供給電路，連接于第3控制端子，并且向第3控制端子選擇性地供給第1電壓或第2電壓。

信號處理電路具備：輸入以及輸出；第1晶體管，具有第1控制端子、第1輸入端子以及第1輸出端子，并且第1控制端子連接于輸入，第1輸入端子以及第1輸出端子中的一方連接于輸出；第2晶體管，具有第2控制端子、第2輸入端子以及第2輸出端子，并且第2控制端子連接于輸入；第3晶體管，具有第3控制端子、第3輸入端子以及第3輸出端子，并且第3輸入端子以及第3輸出端子中的一方連接于第2輸入端子以及第2輸出端子中的一方，第3輸入端子以及第3輸出端子中的另一方連接于輸出；以及電壓供給電路，向第3控制端子選擇性地供給第1電壓或第2電壓。

發(fā)明效果：

根據(jù)本申請的實施方式，提供能夠選擇2個模式的攝像裝置或信號處理電路。

附圖說明

圖1為表示本申請的第1實施方式的攝像裝置的例示的電路構(gòu)成的概略圖。

圖2為單位像素單元10A的電路構(gòu)成的概略圖。

圖3為表示光電轉(zhuǎn)換部12A以及信號檢測電路14的構(gòu)成的一例的圖。

圖4為表示復(fù)位控制線26的電壓電平的一例的時間圖。

圖5為表示具有光電轉(zhuǎn)換部12B的單位像素單元10B的構(gòu)成的圖。

圖6為表示復(fù)位控制線26的電壓電平以及轉(zhuǎn)送控制線27的電壓電平的一例的時間圖。

圖7表示本申請的第2實施方式的攝像裝置中的、單位像素單元以及電壓供給電路之間的布線。

圖8為表示圖7示出的攝像裝置110A中的電壓供給電路50的構(gòu)成的一例的圖。

圖9為表示本申請的第2實施方式的攝像裝置的一個其他例的圖。

圖10為表示本申請的第3實施方式的攝像裝置的一例的圖。

圖11為用于對使用單位像素單元20A的信號讀取動作進(jìn)行說明的例示的時間圖。

圖12為表示本申請的第3實施方式的攝像裝置的一個其他例的圖。

圖13為表示本申請的第3實施方式的攝像裝置的另一其他例的圖。

圖14為表示本申請的第3實施方式的攝像裝置的另一其他例的圖。

圖15為表示本申請的第4實施方式的攝像裝置的例示的電路構(gòu)成的圖。

圖16為表示本申請的第4實施方式的攝像裝置的一個其他例的圖。

圖17為表示本申請的第4實施方式的攝像裝置的另一其他例的圖。

圖18為表示本申請的第4實施方式的攝像裝置的另一其他例的圖。

圖19為示意地表示本申請的第5實施方式的攝像機(jī)系統(tǒng)的一例的圖。

圖20為表示本申請的第6實施方式的信號處理電路的一例的圖。

附圖標(biāo)記說明：

5A 光電轉(zhuǎn)換元件

5B 光電二極管

5a 第1電極(對置電極)

5c 第2電極(像素電極)

5b 光電轉(zhuǎn)換膜

10A、10B 單位像素單元

12A、12B 光電轉(zhuǎn)換部

13、19 信號檢測用節(jié)點(diǎn)

14、16 信號檢測電路

15 反相放大器

18 緩沖器

20A、20B 單位像素單元

21、51 第1電源線

22、52 第2電源線

23 復(fù)位電源線

23F 反饋線

24 地址信號線

25 輸出信號線

26 復(fù)位控制線

27 轉(zhuǎn)送控制線

28 積蓄控制線

29 模式控制線

30、50 電壓供給電路

31a 第1開關(guān)

31b 第2開關(guān)

31c 第3開關(guān)

31d 第4開關(guān)

32 垂直掃描電路

34 恒流源

36 列信號處理電路

38 水平信號讀取電路

40 水平共通信號線

41 第1晶體管

42 第2晶體管

43 第3晶體管

44 地址晶體管

46 復(fù)位晶體管

47 轉(zhuǎn)送晶體管

48 放大器

60 電壓切換電路

61a、61b 開關(guān)

100A、100B 攝像裝置

110A、110B 攝像裝置

120A、120B 攝像裝置

130A、130B 攝像裝置

140A、140B 攝像裝置

150A、150B 攝像裝置

200 攝像機(jī)系統(tǒng)

210 透鏡光學(xué)系統(tǒng)

220 信號處理部

250 信號處理電路

260 電容元件

270 開關(guān)

280 輸入端子

FC1、FC2 反饋電路

PA 像素陣列

具體實施方式

在上述的專利文獻(xiàn)2的圖1以及專利文獻(xiàn)3的圖1公開的構(gòu)成中，電容元件的一方的電極與晶體管的源極或漏極連接。因此，由在晶體管的pn結(jié)中產(chǎn)生的暗電流引起的噪聲(以下有時簡稱為“暗電流噪聲”)在電容元件中積蓄。即，在原本的信號上重疊有暗電流噪聲。

若能夠抑制暗電流噪聲向浮動擴(kuò)散的混入且擴(kuò)大動態(tài)范圍則是有益的。

在本申請的實施方式的說明之前，首先說明本申請的一方式的概要。本申請的一方式的概要如以下所述。

[項目1]

一種攝像裝置，具備：

光電轉(zhuǎn)換部；

信號檢測電路，該信號檢測電路包含第1晶體管、第2晶體管和第3晶體管，該第1晶體管具有第1控制端子、第1輸入端子以及第1輸出端子，并且所述第1控制端子連接于所述光電轉(zhuǎn)換部，該第2晶體管具有第2控制端子、第2輸入端子以及第2輸出端子，并且所述第2控制端子連接于所述光電轉(zhuǎn)換部，該第3晶體管具有第3控制端子、第3輸入端子以及第3輸出端子，并且所述第3輸入端子以及所述第3輸出端子中的一方連接于所述第2輸入端子以及所述第2輸出端子中的一方，該信號檢測電路對由所述光電轉(zhuǎn)換部生成的信號進(jìn)行檢測；

輸出信號線，與所述第1輸入端子以及所述第1輸出端子中的一方和所述第3輸入端子以及所述第3輸出端子中的另一方連接，并且該輸出信號線讀取所述信號檢測電路的信號；以及

電壓供給電路，連接于所述第3控制端子，并且向所述第3控制端子選擇性地供給第1電壓或第2電壓。

根據(jù)項目1的構(gòu)成，通過切換向第3晶體管的控制端子施加的電壓，能夠切換攝像裝置的模式。

[項目2]

如項目1所述的攝像裝置，所述第2輸入端子以及第2輸出端子中的另一方連接于被施加一定電壓的電源線。

根據(jù)項目2的構(gòu)成，能夠切換可高速讀取信號的模式與能夠擴(kuò)大動態(tài)范圍的模式。

[項目3]

如項目1所述的攝像裝置，所述電壓供給電路具有與所述第2輸入端子以及所述第2輸出端子中的另一方之間的電連接，并且向所述第2輸入端子以及所述第2輸出端子中的所述另一方選擇性地供給第3電壓或第4電壓。

根據(jù)項目3的構(gòu)成，能夠進(jìn)一步增大動態(tài)范圍。

[項目4]

如項目1至3中任一項所述的攝像裝置，所述攝像裝置還具備復(fù)位晶體管，該復(fù)位晶體管具有第4控制端子、第4輸入端子以及第4輸出端子，

所述光電轉(zhuǎn)換部具有：

光電轉(zhuǎn)換膜，該光電轉(zhuǎn)換膜具有受光側(cè)的第1面以及與所述第1面對置的第2面；

第1電極，設(shè)于所述第1面；以及

第2電極，設(shè)于所述第2面，

所述第1控制端子以及所述第2控制端子連接于所述第2電極，

所述第4輸入端子以及所述第4輸出端子中的一方連接于所述第2電極。

根據(jù)項目4的構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)具有更大的受光面積的像素。

[項目5]

如項目1至3中任一項所述的攝像裝置，光電轉(zhuǎn)換部包含光電二極管以及轉(zhuǎn)送晶體管，

轉(zhuǎn)送晶體管的輸入端子以及輸出端子中的一方連接于光電二極管，另一方連接于第1控制端子以及第2控制端子，

攝像裝置具有復(fù)位晶體管，

復(fù)位晶體管的輸入端子以及輸出端子中的一方連接于將轉(zhuǎn)送晶體管與第1晶體管的控制端子以及第2控制端子連接的節(jié)點(diǎn)。

根據(jù)項目5的構(gòu)成，能夠利用相關(guān)雙采樣(Correlated Double Sampling(CDS))降低伴隨復(fù)位產(chǎn)生的kTC噪聲的影響。

[項目6]

如項目4或5所述的攝像裝置，還具備至少使所述第1晶體管的輸出信號負(fù)反饋的反饋電路。

根據(jù)項目6的構(gòu)成，能夠縮小kTC噪聲。

[項目7]

如項目6所述的攝像裝置，反饋電路包含反相放大器作為反饋回路的一部分，該反相放大器的反相輸入端子連接于輸出信號線，

所述第4輸入端子以及所述第4輸出端子中的另一方連接于所述反饋電路的輸出線。

根據(jù)項目7的構(gòu)成，能夠降低第1晶體管的閾值的像素間偏差(不均)的影響。

[項目8]

如項目1至7中任一項所述的攝像裝置，電壓供給電路根據(jù)被攝體的亮度，向所述第3控制端子供給第1電壓或第2電壓中的某一方。

根據(jù)項目8的構(gòu)成，能夠根據(jù)攝影場景將攝像裝置的模式設(shè)置為適于大動態(tài)范圍的模式以及能夠進(jìn)行高速的信號讀取的模式中的某一個。

[項目9]

一種信號處理電路，具備：

輸入以及輸出；

第1晶體管，具有第1控制端子、第1輸入端子以及第1輸出端子，并且所述第1控制端子連接于所述輸入，所述第1輸入端子以及所述第1輸出端子中的一方連接于所述輸出；

第2晶體管，具有第2控制端子、第2輸入端子以及第2輸出端子，并且所述第2控制端子連接于所述輸入；

第3晶體管，具有第3控制端子、第3輸入端子以及第3輸出端子，并且所述第3輸入端子以及所述第3輸出端子中的一方連接于所述第2輸入端子以及所述第2輸出端子中的一方，所述第3輸入端子以及所述第3輸出端子中的另一方連接于所述輸出；以及

電壓供給電路，向所述第3控制端子選擇性地供給第1電壓或第2電壓。

根據(jù)項目9的構(gòu)成，可實現(xiàn)能夠切換顯著示出作為低通濾波器的特性的模式與能夠進(jìn)行高速的信號讀取的模式的信號處理電路。

以下，參照附圖詳細(xì)地說明本申請的實施方式。另外，在以下說明的實施方式均表示概括性或具體性的例子。以下的實施方式示出的數(shù)值、形狀、材料、構(gòu)成要素、構(gòu)成要素的配置以及連接形態(tài)、步驟、步驟的順序等是一個例子，并不是用于限定本申請的主旨。在本說明書中說明的各種方式，只要不矛盾則能夠相互組合。此外，以下的實施方式中的構(gòu)成要素之中，對于未記載在表示最上位概念的獨(dú)立權(quán)利要求中的構(gòu)成要素，作為任意的構(gòu)成要素來說明。在以下的說明中，實質(zhì)上具有相同功能的構(gòu)成要素有時以共通的參照標(biāo)記來表示，并省略說明。

(第1實施方式)

圖1表示本申請的第1實施方式的攝像裝置的例示的電路構(gòu)成的概略。圖1示出的攝像裝置100A具有：包括1個以上的單位像素單元的像素陣列PA、以及周邊電路。在這里圖示了排列為2行2列的矩陣狀的4個單位像素單元10A。單位像素單元10A通過在半導(dǎo)體基板上例如以二維排列從而形成感光區(qū)域(像素區(qū)域)。當(dāng)然，圖1示出的單位像素單元10A的數(shù)量以及配置僅為用于說明的例示。像素陣列PA所包含的單位像素單元10A的數(shù)量不限定為4個。單位像素單元10A也可以以一維排列。換言之，攝像裝置100A可以是線傳感器。

如后述詳細(xì)說明那樣，各個單位像素單元10A具有：對入射的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的光電轉(zhuǎn)換部、以及對由光電轉(zhuǎn)換部生成的信號進(jìn)行檢測的信號檢測電路。信號檢測電路的輸出經(jīng)由在排列為矩陣狀的單位像素單元10A的每列設(shè)置的輸出信號線25被讀取。如圖所示，輸出信號線25能夠在2個以上的像素之間共有。

攝像裝置100A的周邊電路包含：電壓供給電路30、垂直掃描電路(也稱作“行掃描電路”)32、恒流源34、列信號處理電路36(也稱作“行信號積蓄電路”)、以及水平信號讀取電路(也稱作“列掃描電路”)38。如圖所示，恒流源34以及列信號處理電路36與排列為矩陣狀的位像素單元10A的列對應(yīng)地設(shè)置。各恒流源34以及各列信號處理電路36連接于對應(yīng)的輸出信號線25。列信號處理電路36進(jìn)行以相關(guān)雙采樣為代表的噪聲抑制信號處理以及模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換(AD轉(zhuǎn)換)等。列信號處理電路36連接于水平信號讀取電路38。水平信號讀取電路38從多個列信號處理電路36向水平共通信號線40依次讀取信號。

各個單位像素單元10A與連接于電壓供給電路30的模式控制線29連接。電壓供給電路30構(gòu)成為，至少將大小相互不同的2個電壓(第1電壓VB1以及第2電壓VB2)中的一方選擇性地供給至模式控制線29。電壓供給電路30可包含進(jìn)行電壓的轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換器等。電壓供給電路30也可以是垂直掃描電路32的一部分。

各個單位像素單元10A進(jìn)一步連接于第1電源線21、第2電源線22、復(fù)位電源線23、地址信號線24、復(fù)位控制線26以及積蓄控制線28。第1電源線21以及第2電源線22具有與未圖示的電源的連接，向各個單位像素單元10A供給攝像裝置100A的動作所需的電壓。對第1電源線21施加的電壓VS1的例子是電源電壓(例如3.3V)。以下，作為對第2電源線22施加的電壓VA1，說明使用與電壓VS1同樣的3.3V的例子。電壓VS1以及電壓VA1既可以相同也可以不同。

復(fù)位電源線23具有與未圖示的電源的連接，向各個單位像素單元10A供給后述的復(fù)位動作中的基準(zhǔn)電壓VR1。電壓VR1是例如1V或1V左右的正電壓。積蓄控制線28具有與未圖示的電源的連接，在攝像裝置100A的動作時，向各單位像素單元10A的光電轉(zhuǎn)換部供給共通的一定電壓Vp。

在該例中，垂直掃描電路32與地址信號線24以及復(fù)位控制線26連接。垂直掃描電路32通過向地址信號線24施加規(guī)定的電壓，從而以行單位來選擇單位像素單元10A。通過以行單位選擇單位像素單元10A，來執(zhí)行被選擇的單位像素單元10A的信號電壓的讀取以及后述的像素電極的復(fù)位。另外，也可以是上述的第1電源線21、第2電源線22、復(fù)位電源線23以及積蓄控制線28中的1個以上具有與垂直掃描電路32的連接。在這種構(gòu)成中也能夠?qū)Ω鱾€單位像素單元10A施加規(guī)定的電壓。

圖2表示單位像素單元10A的電路構(gòu)成的概略。單位像素單元10A具有光電轉(zhuǎn)換部12A以及信號檢測電路14。信號檢測電路14經(jīng)由信號檢測用節(jié)點(diǎn)13與光電轉(zhuǎn)換部12A連接。光電轉(zhuǎn)換部12A對入射的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。信號檢測電路14對由光電轉(zhuǎn)換部12A生成的信號進(jìn)行檢測。另外，在圖2中省略了垂直掃描電路32、列信號處理電路36以及水平信號讀取電路38的圖示。在以后的說明中的其他的附圖中有時也省略了垂直掃描電路32、列信號處理電路36以及水平信號讀取電路38的圖示。

圖3表示光電轉(zhuǎn)換部12A以及信號檢測電路14的構(gòu)成的一例。在圖3所例示的構(gòu)成中，光電轉(zhuǎn)換部12A包含具有第1電極(對置電極)5a、光電轉(zhuǎn)換膜5b和第2電極(像素電極)5c的光電轉(zhuǎn)換元件5A。如圖3中示意性地示出那樣，光電轉(zhuǎn)換膜5b配置于第1電極5a以及第2電極5c之間。光電轉(zhuǎn)換膜5b由有機(jī)材料或非晶硅等無機(jī)材料形成。

在攝像裝置100A中，光從第1電極5a側(cè)朝向光電轉(zhuǎn)換膜5b入射。也就是說，第1電極5a配置于光電轉(zhuǎn)換膜5b的受光面?zhèn)?。?電極5a由ITO(氧化銦錫)等透明的導(dǎo)電性材料形成。第2電極5c相對于光電轉(zhuǎn)換膜5b配置于第1電極5a的相反側(cè)。第2電極5c由鋁、銅等金屬、或通過摻雜有雜質(zhì)而被賦予導(dǎo)電性的多晶硅等形成。第2電極5c典型地按每個單位像素單元10A設(shè)置。即，單位像素單元10A中的第2電極5c典型地與相鄰的其他單位像素單元10A的第2電極5c電分離。另一方面，第1電極5a以及光電轉(zhuǎn)換膜5b典型地跨2個以上的單位像素單元10A地形成。

第1電極5a連接于積蓄控制線28，第2電極5c連接于信號檢測用節(jié)點(diǎn)13。經(jīng)由積蓄控制線28控制第1電極5a的電位，從而能夠由第2電極5c收集由光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的空穴-電子對之中的、空穴以及電子的某一方。利用空穴作為信號電荷時，使第1電極5a的電位高于第2電極5c即可。當(dāng)然，也可以利用電子作為信號電荷。以下，說明利用空穴作為信號電荷的例子。

例如，使10V左右的電壓作為電壓Vp經(jīng)由積蓄控制線28而施加于第1電極5a。由此，能夠在構(gòu)成至少一部分浮動擴(kuò)散的信號檢測用節(jié)點(diǎn)13積蓄信號電荷。另外，經(jīng)由積蓄控制線28對各單位像素單元10A施加的電壓既可以對于全部的單位像素單元10A是共通的，也可以按每個由若干個單位像素單元10A構(gòu)成的像素塊而不同。通過經(jīng)由積蓄控制線28對每個像素塊供給不同的電壓，能夠使各像素的靈敏度可變。

如后述詳細(xì)說明那樣，信號檢測電路14包含多個晶體管。這些晶體管典型的是形成于半導(dǎo)體基板的場效應(yīng)晶體管(FET)。以下，只要未特別說明，則說明使用N溝道MOS作為晶體管的例子。另外，本說明書中的“半導(dǎo)體基板”不限定于其整體是半導(dǎo)體的基板，也可以是在形成有感光區(qū)域側(cè)的表面設(shè)置了半導(dǎo)體層的絕緣基板等。半導(dǎo)體基板的例子是p型硅基板。攝像裝置的動作時的基板電位例如是0V。

光電轉(zhuǎn)換元件5A被支承于半導(dǎo)體基板。典型的是，在半導(dǎo)體基板上形成覆蓋被形成于半導(dǎo)體基板的晶體管的層間絕緣層，光電轉(zhuǎn)換元件5A配置于該層間絕緣層上。在層間絕緣層內(nèi)設(shè)有連接光電轉(zhuǎn)換元件5A的第2電極5c與信號檢測電路14的布線層以及導(dǎo)銷(plug)等。層間絕緣層內(nèi)的布線層以及導(dǎo)銷典型地由金屬形成，并構(gòu)成信號檢測用節(jié)點(diǎn)13的至少一部分。

以下，詳細(xì)地說明信號檢測電路14的構(gòu)成。

如圖3所示，信號檢測電路14包含第1晶體管41、第2晶體管42以及第3晶體管43。在這里，第1晶體管41、第2晶體管42以及第3晶體管43形成于半導(dǎo)體基板，并分別具有控制端子(在這里是柵極)、以及輸入端子和輸出端子。在該例中，信號檢測電路14還包含地址晶體管44以及復(fù)位晶體管46。在這里，地址晶體管44以及復(fù)位晶體管46也形成于半導(dǎo)體基板，地址晶體管44以及復(fù)位晶體管46也分別具有控制端子、輸入端子以及輸出端子。復(fù)位晶體管46既可以設(shè)于各個單位像素單元10A，也可以在2個以上的單位像素單元10A之間共有。

在圖3所例示的構(gòu)成中，復(fù)位晶體管46的輸入端子以及輸出端子中的一方(在這里是源極以及漏極中的一方)與復(fù)位電源線23連接。復(fù)位晶體管46的輸入端子以及輸出端子中的另一方與信號檢測用節(jié)點(diǎn)13連接，由此與光電轉(zhuǎn)換元件5A的第2電極5c電連接。

如圖所示，第1晶體管41的控制端子(在這里是柵極)連接于光電轉(zhuǎn)換部12A的輸出。即，第1晶體管41的控制端子連接于信號檢測用節(jié)點(diǎn)13。第1晶體管41的輸入端子以及輸出端子中的一方(在這里是源極)經(jīng)由地址晶體管44與輸出信號線25以及恒流源34連接，另一方(在這里是漏極)與第1電源線21連接。

地址晶體管44的控制端子(在這里是柵極)連接于地址信號線24。地址晶體管44的狀態(tài)根據(jù)地址信號線24的電位而決定。若地址信號線24的電位是高電平，則地址晶體管44導(dǎo)通，并由地址晶體管44、第1晶體管41以及恒流源34形成源極跟隨器，且向輸出信號線25輸出與在信號檢測用節(jié)點(diǎn)13積蓄的電荷相應(yīng)的信號。即，第1晶體管41對由光電轉(zhuǎn)換部12A生成的信號進(jìn)行放大。若地址信號線24的電位是低電平，則地址晶體管44截止，第1晶體管41與輸出信號線25電分離。

第2晶體管42的控制端子(在這里是柵極)與第1晶體管41的控制端子同樣地連接于光電轉(zhuǎn)換部12A的輸出。即，第2晶體管42的控制端子也與信號檢測用節(jié)點(diǎn)13連接。第2晶體管42的輸入端子以及輸出端子中的一方(在這里是源極)經(jīng)由第3晶體管43與第1晶體管41及地址晶體管44之間的節(jié)點(diǎn)連接。換種說法，第2晶體管42的輸入端子以及輸出端子中的一方經(jīng)由第3晶體管43以及地址晶體管44與輸出信號線25以及恒流源34連接。第2晶體管42的輸入端子以及輸出端子中的另一方(在這里是漏極)與第2電源線22連接。在該例中，在攝像裝置的動作時，經(jīng)由第2電源線22向第2晶體管42的輸入端子以及輸出端子中的另一方供給一定的電壓(在這里是3.3V)。

第3晶體管43連接于第2晶體管42與地址晶體管44之間。更詳細(xì)的是，第3晶體管43的輸入端子以及輸出端子中的一方(在這里是漏極)與第2晶體管42的輸入端子以及輸出端子中的、未與第2電源線22連接的一方(在這里是源極)連接。第3晶體管43的輸入端子以及輸出端子中的另一方(在這里是源極)與第1晶體管41及地址晶體管44之間的節(jié)點(diǎn)連接。即，第3晶體管43的輸入端子以及輸出端子中的、未與第2晶體管42連接的一方經(jīng)由地址晶體管44與輸出信號線25連接。第3晶體管43的控制端子(在這里是柵極)與模式控制線29連接。即，第3晶體管43的控制端子具有與電壓供給電路30的電連接。

在圖3例示的構(gòu)成中，電壓供給電路30包含具有第1開關(guān)31a以及第2開關(guān)31b的電壓切換電路。第1開關(guān)31a連接于第3晶體管43的柵極與供給第1電壓VB1的電壓源之間，第2開關(guān)31b連接于第3晶體管43的柵極與供給第2電壓VB2的電壓源之間。通過切換第1開關(guān)31a以及第2開關(guān)31b各自的導(dǎo)通以及截止，能夠切換為對施加第1電壓VB1的電壓源與模式控制線29之間建立連接、或者對施加第2電壓VB2的電壓源與模式控制線29之間建立連接。

第1開關(guān)31a以及第2開關(guān)31b典型的是FET。用于切換第1開關(guān)31a的導(dǎo)通以及截止的控制電壓V1以及用于切換第2開關(guān)31b的導(dǎo)通以及截止的控制電壓V2，例如由包含處理器等的未圖示的控制裝置供給。通過在攝像裝置100A的動作時使用控制電壓V1以及V2，能夠?qū)Φ?晶體管43的柵極選擇性地施加第1電壓VB1或第2電壓VB2。另外，電壓供給電路30也可以例如按每個像素設(shè)置。

第1電壓VB1比第3晶體管43的閾值電壓低，第2電壓VB2比第3晶體管43的閾值電壓高。若在攝像裝置100A的動作時經(jīng)由模式控制線29由電壓供給電路30向第3晶體管43的柵極施加第1電壓VB1，則攝像裝置100A被設(shè)置為第3晶體管43截止的第1模式。另一方面，若向第3晶體管43的柵極施加第2電壓VB2，則攝像裝置100A被設(shè)置為第3晶體管43導(dǎo)通的第2模式。像這樣，在本申請的實施方式中，對應(yīng)于向模式控制線29施加的電壓電平，攝像裝置被設(shè)置為第1模式或第2模式中的某一種。

(第1模式)

在第3晶體管43處于截止?fàn)顟B(tài)的第1模式中，第2晶體管42的源極以及漏極中的、未與第2電源線22連接的一方(在這里是源極)從輸出信號線25電分離。此時，第2晶體管42作為電容而發(fā)揮功能。通過使第2晶體管42作為電容而發(fā)揮功能，能夠不在單位像素單元10A中另設(shè)電容元件地增大飽和電荷量。

像這樣，根據(jù)本申請的實施方式，能夠不在單位像素單元10A中另設(shè)電容元件地擴(kuò)大動態(tài)范圍。因此，本申請的實施方式有利于高精細(xì)化。此外，由于沒有必要在單位像素單元10A中另設(shè)大面積的電容元件，因此元件布局的自由度高。

如上所述，在專利文獻(xiàn)2的圖1以及專利文獻(xiàn)3的圖1所公開的構(gòu)成中，用于增大飽和電荷量的電容元件經(jīng)由晶體管與浮動擴(kuò)散連接。與此相對，在本申請的實施方式中，如圖3所例示那樣，構(gòu)成至少一部分浮動擴(kuò)散的信號檢測用節(jié)點(diǎn)13與作為電容而發(fā)揮功能的第2晶體管42的柵極連接。也就是說，在本申請的實施方式中，在作為電容而發(fā)揮功能的第2晶體管42與光電轉(zhuǎn)換部12A之間不存在pn結(jié)。因此，能夠抑制由pn結(jié)引起的暗電流噪聲的積蓄，且能夠擴(kuò)大動態(tài)范圍。

(第2模式)

另一方面，在第3晶體管43處于導(dǎo)通狀態(tài)的第2模式中，在地址晶體管44導(dǎo)通時，第2晶體管的源極以及漏極中的、未與第2電源線22連接的一方(在這里是源極)與輸出信號線25電連接。由此，由地址晶體管44、第2晶體管42以及恒流源34形成源極跟隨器。因此，第2晶體管42作為對由光電轉(zhuǎn)換部12A生成的信號進(jìn)行放大的放大晶體管而發(fā)揮功能。

此時，第1晶體管41的源極以及漏極中的、未與第1電源線21連接的一方(在這里是源極)也與輸出信號線25連接。因此，第1晶體管41也作為對由光電轉(zhuǎn)換部12A生成的信號進(jìn)行放大的放大晶體管而發(fā)揮功能。即，在第2模式中，對應(yīng)于在信號檢測用節(jié)點(diǎn)13積蓄的電荷的信號通過第1晶體管41以及第2晶體管42并列地被輸出信號線25讀取。

像這樣，在第2模式中，由于第1晶體管41以及第2晶體管42作為放大晶體管而發(fā)揮功能，因此與使用了單一的放大晶體管的信號讀取相比提高了驅(qū)動能力。因此，與使用了單一的放大晶體管的信號讀取相比能夠高速地進(jìn)行信號讀取。另外，在第1晶體管41以及第2晶體管42之間特性無需完全一致。只要在第1晶體管41以及第2晶體管42之間至少閾值大致相同，便能夠?qū)崿F(xiàn)信號的并列讀取。

例如在攝影時的場景較暗的情況下，無需較大的飽和電荷量。因此，如專利文獻(xiàn)2的圖1以及專利文獻(xiàn)3的圖1那樣，在將用于增大飽和電荷量的電容元件連接于浮動擴(kuò)散的構(gòu)成中，有時不能有效地利用單位像素單元內(nèi)電容元件所占的區(qū)域。與此相對，在本申請的實施方式中，只要在攝影時的場景較暗時選擇第2模式，便能夠使第2晶體管42作為放大晶體管而發(fā)揮功能。也就是說，根據(jù)攝影時的場景切換第2晶體管42的功能，能夠使第2晶體管42執(zhí)行對應(yīng)于攝影時的場景的動作。像這樣，根據(jù)本申請的實施方式，在第1模式以及第2模式的任一模式中都能夠有效地利用第2晶體管42，因此本申請的實施方式也有利于高精細(xì)化。

另外，將第2晶體管42視作電容時的電容值Cg能夠以形成于柵極-源極間的電容的值C_GS、形成于柵極-漏極間的電容的值C_GD與形成于柵極-基板間的電容的值C_GB之和來表示。即，Cg＝C_GS+C_GD+C_GB。

在第1模式中，由于源極是浮動的，因此電容值C_GS實質(zhì)上是0。電容值C_GD是柵極-漏極間的重迭(overlap)電容的值。在第1模式中，能夠使第2晶體管42在截止區(qū)域動作。也就是說，在第1模式中，在柵極-基板間形成有柵極絕緣層電容以及耗盡層電容的串聯(lián)連接。因此，電容值C_GB是柵極絕緣層電容以及耗盡層的電容的合成電容的值。

另一方面，在第2模式中，由于第2晶體管42進(jìn)行源極跟隨器動作，因此在柵極-源極間形成的電容的值C_GS與第1模式同樣地實質(zhì)上是0。此外，由于在柵極-漏極間，與第1模式同樣地形成有重迭電容，因此在柵極-漏極間形成的電容的值C_GD也與第1模式時相同。然而，在第2晶體管42進(jìn)行源極跟隨器動作的第2模式中，柵極-基板間的電容的值C_GB是0。因此，將第2晶體管42視為電容時的電容值Cg在第1模式時比第2模式時大。

接下來，參照圖4說明攝像裝置100A的例示的動作。圖4為表示復(fù)位控制線26的電壓電平的一例的時間圖。在圖4中，橫軸以及縱軸分別表示時刻T以及復(fù)位晶體管46的柵極電壓Vr。

首先，在時刻T＝t1，設(shè)復(fù)位控制線26的電位CON1為高電平。通過設(shè)復(fù)位控制線26的電位CON1為高電平，復(fù)位晶體管46成為導(dǎo)通狀態(tài)，信號檢測用節(jié)點(diǎn)13的電位被復(fù)位成基準(zhǔn)電壓VR1。復(fù)位中的基準(zhǔn)電壓VR1能夠在電源電壓(例如3.3V)與接地(0V)的范圍內(nèi)任意設(shè)定。換言之，作為復(fù)位中的基準(zhǔn)電壓，只要是在一定的范圍內(nèi)，則可以利用任意的電壓(例如電源電壓以外的電壓)。

接下來，在時刻t2設(shè)復(fù)位控制線26的電位CON1為低電平。通過設(shè)復(fù)位控制線26的電位CON1為低電平，復(fù)位晶體管46成為截止?fàn)顟B(tài)。其后，設(shè)地址晶體管44為截止?fàn)顟B(tài)，并開始曝光。由光電轉(zhuǎn)換部12A生成的信號電荷在浮動擴(kuò)散積蓄。浮動擴(kuò)散包含信號檢測用節(jié)點(diǎn)13作為其一部分。

在經(jīng)過規(guī)定的期間后，設(shè)地址晶體管44為導(dǎo)通狀態(tài)(時刻t3)，并經(jīng)由輸出信號線25讀取信號檢測用節(jié)點(diǎn)13的電壓電平。此時，若第1開關(guān)31a以及第2開關(guān)31b分別為導(dǎo)通以及截止，則經(jīng)由模式控制線29向第3晶體管43的柵極施加第1電壓VB1，因此攝像裝置100A處于第3晶體管43為截止?fàn)顟B(tài)的第1模式。在第1模式中，通過第1晶體管41作為源極跟隨器而發(fā)揮功能，信號檢測用節(jié)點(diǎn)13的電壓電平被輸出信號線25讀取。

在第1模式中，第2晶體管42不進(jìn)行源極跟隨器動作而作為電容發(fā)揮功能。因此，第1模式中的浮動擴(kuò)散的電容比第3晶體管43處于導(dǎo)通狀態(tài)的第2模式大。也就是說，在第1模式中，執(zhí)行使得浮動擴(kuò)散的電容比第2模式增大的動作。與積蓄了的信號電荷相應(yīng)的電壓電平經(jīng)由第1晶體管41被讀取。

另一方面，若第1開關(guān)31a以及第2開關(guān)31b分別為截止以及導(dǎo)通，則經(jīng)由模式控制線29對第3晶體管43的柵極施加第2電壓VB2，因此攝像裝置100A處于第3晶體管43為導(dǎo)通狀態(tài)的第2模式。在第2模式中，第1晶體管41以及第2晶體管42分別作為源極跟隨器而發(fā)揮功能，與積蓄了的信號電荷相應(yīng)的電壓電平經(jīng)由第1晶體管41以及第2晶體管42被讀取，因此能夠進(jìn)行比第1模式更高速的信號讀取。

其后，在規(guī)定的定時使復(fù)位控制線26的電位CON1為高電平，對信號檢測用節(jié)點(diǎn)13的電位進(jìn)行復(fù)位。此外，通過將地址晶體管44設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)，從而經(jīng)由輸出信號線25讀取信號檢測用節(jié)點(diǎn)13的電壓電平。通過獲取此時得到的電壓電平與在時刻t3取得的電壓電平的差分，能夠得到除去固定噪聲后的信號。

(第1實施方式的變形例)

本申請的實施方式中的單位像素單元的構(gòu)成不限于參照圖3而說明的例子。圖5表示本申請的第1實施方式的攝像裝置的一個其他例。圖5所示的攝像裝置100B所具有的單位像素單元10B與參照圖3說明的單位像素單元10A之間的相異點(diǎn)在于，單位像素單元10B具有包含光電二極管5B的光電轉(zhuǎn)換部12B來代替光電轉(zhuǎn)換部12A。像這樣，在本申請的實施方式中，作為光電轉(zhuǎn)換元件也能夠使用光電二極管。

在圖5所例示的構(gòu)成中，光電轉(zhuǎn)換部12B包含轉(zhuǎn)送晶體管47。該轉(zhuǎn)送晶體管47連接于光電二極管5B以及信號檢測用節(jié)點(diǎn)13之間。即，轉(zhuǎn)送晶體管47的輸入端子以及輸出端子中的一方(在這里是源極以及漏極中的一方)具有與光電二極管5B的連接，另一方具有與第1晶體管41的柵極以及第2晶體管42的柵極的連接。轉(zhuǎn)送晶體管47的控制端子(在這里是柵極)與轉(zhuǎn)送控制線27連接。轉(zhuǎn)送控制線27例如與垂直掃描電路32(參照圖1)連接。通過垂直掃描電路32控制轉(zhuǎn)送控制線27的電位CON2，從而控制轉(zhuǎn)送晶體管47的導(dǎo)通以及截止。轉(zhuǎn)送晶體管47典型地與第1晶體管41、第2晶體管42以及第3晶體管同樣形成于半導(dǎo)體基板。

如上所述，信號檢測電路14包含復(fù)位晶體管46。復(fù)位晶體管46的源極以及漏極中的、未與復(fù)位電源線23連接的一側(cè)與信號檢測用節(jié)點(diǎn)13連接。即，在該例中，復(fù)位晶體管46的源極以及漏極中的、未與復(fù)位電源線23連接的一側(cè)連接于將轉(zhuǎn)送晶體管47、第1晶體管41的柵極以及第2晶體管42的柵極連接的節(jié)點(diǎn)。復(fù)位晶體管46也可以在2個以上的單位像素單元10B之間共有。

參照圖6說明具有單位像素單元10B的攝像裝置的例示的動作。圖6為表示復(fù)位控制線26的電壓電平以及轉(zhuǎn)送控制線27的電壓電平的一例的時間圖。在圖6中的下側(cè)的圖表中，縱軸表示轉(zhuǎn)送晶體管47的柵極電壓Vt。另外，若第1開關(guān)31a以及第2開關(guān)31b分別為導(dǎo)通以及截止，則攝像裝置100B在第3晶體管43為截止?fàn)顟B(tài)的第1模式下動作。若第1開關(guān)31a以及第2開關(guān)31b分別為截止以及導(dǎo)通，則攝像裝置100B在第3晶體管43為導(dǎo)通狀態(tài)的第2模式下動作。

首先，在地址晶體管44為截止的狀態(tài)下，在時刻t21，將復(fù)位控制線26的電位CON1以及轉(zhuǎn)送控制線27的電位CON2設(shè)為高電平，使復(fù)位晶體管46以及轉(zhuǎn)送晶體管47導(dǎo)通。通過使復(fù)位晶體管46以及轉(zhuǎn)送晶體管47導(dǎo)通，從而電荷從光電二極管5B以及信號檢測用節(jié)點(diǎn)13排出，光電二極管5B以及信號檢測用節(jié)點(diǎn)13被復(fù)位。

接下來，在時刻t22，將復(fù)位控制線26的電位CON1以及轉(zhuǎn)送控制線27的電位CON2設(shè)為低電平，使復(fù)位晶體管46以及轉(zhuǎn)送晶體管47截止。其后，在時刻t22～t23的期間內(nèi)執(zhí)行曝光。

接下來，在時刻t23，通過將復(fù)位控制線26的電位CON1設(shè)為高電平，從而使復(fù)位晶體管46導(dǎo)通，使信號檢測用節(jié)點(diǎn)13的電位復(fù)位成基準(zhǔn)電壓VR1。

接下來，在時刻t24，通過將復(fù)位控制線26的電位CON1設(shè)為低電平從而使復(fù)位晶體管46截止。并且，將地址晶體管44設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)，經(jīng)由輸出信號線25讀取信號檢測用節(jié)點(diǎn)13的電壓電平。

其后，在時刻t25，通過將轉(zhuǎn)送控制線27的電位CON2設(shè)為高電平從而使轉(zhuǎn)送晶體管47導(dǎo)通。通過使轉(zhuǎn)送晶體管47導(dǎo)通，從而向包含信號檢測用節(jié)點(diǎn)13作為其一部分的浮動擴(kuò)散轉(zhuǎn)送由光電轉(zhuǎn)換部12B生成的信號電荷。此時，若攝像裝置100B為第1模式，則第2晶體管42作為電容發(fā)揮功能，并積蓄由光電轉(zhuǎn)換部12B生成的信號電荷的至少一部分。在信號電荷轉(zhuǎn)送后(時刻t26)，將轉(zhuǎn)送控制線27的電位CON2設(shè)為低電平，從而使轉(zhuǎn)送晶體管47截止。

其后，通過將地址晶體管44設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)，從而讀取與被轉(zhuǎn)送的信號電荷相應(yīng)的電壓電平。在第1模式中，與浮動擴(kuò)散中積蓄的信號電荷相應(yīng)的電壓電平經(jīng)由第1晶體管41被輸出信號線25讀取。另一方面，若攝像裝置為第2模式，則與積蓄的信號電荷相應(yīng)的電壓電平經(jīng)由第1晶體管41以及第2晶體管42被高速地讀取。通過獲取此時得到的電壓電平與在時刻t24中取得的電壓電平的差分，從而得到除去kTC噪聲的影響后的信號。

如以上說明那樣，在第1實施方式中，通過切換從電壓供給電路30向第3晶體管43的柵極施加的電壓，從而能夠?qū)z像裝置設(shè)置為第1模式或第2模式中的某一種。在第3晶體管截止的第1模式中，由于能夠使其柵極與信號檢測用節(jié)點(diǎn)13連接的第2晶體管42作為電容發(fā)揮功能，因此能夠擴(kuò)大動態(tài)范圍。在本申請的實施方式中，在作為電容發(fā)揮功能的第2晶體管42與信號檢測用節(jié)點(diǎn)13之間不存在晶體管的pn結(jié)。因此，能夠抑制暗電流噪聲向作為電容的第2晶體管42的積蓄。在第3晶體管導(dǎo)通的第2模式中，由于第1晶體管41以及第2晶體管42作為信號檢測用晶體管發(fā)揮功能，因此能夠有效地利用第2晶體管42并進(jìn)行高速的信號讀取。

(第2實施方式)

圖7表示本申請的第2實施方式的攝像裝置中的、單位像素單元以及電壓供給電路之間的布線。圖7所示的攝像裝置110A具有單位像素單元10A以及電壓供給電路50。參照圖2說明的攝像裝置100A與圖7所示的攝像裝置110A之間的相異點(diǎn)在于，在攝像裝置110A中，電壓供給電路50連接于具有與各單位像素單元10A的連接的第2電源線52這一點(diǎn)。如以下說明那樣，電壓供給電路50構(gòu)成為向第2電源線52選擇性地供給大小互不相同的2個電壓(電壓VA1以及電壓VA2)中的一方。

圖8表示攝像裝置110A中的電壓供給電路50的構(gòu)成的一例。在圖8所例示的構(gòu)成中，電壓供給電路50與參照圖3說明的電壓供給電路30同樣地具有第1開關(guān)31a以及第2開關(guān)31b。在該例中，電壓供給電路50還具有第3開關(guān)31c以及第4開關(guān)31d。也就是說，在這里，電壓供給電路50包含具有4個開關(guān)的電壓切換電路。

第3開關(guān)31c的一端與第2電源線52連接，另一端與供給電壓VA1的電壓源連接。第4開關(guān)31d的一端與第2電源線52連接，另一端與供給低于電壓VA1的電壓VA2的電壓源連接。因此，通過切換第3開關(guān)31c以及第4開關(guān)31d各自的導(dǎo)通以及截止，能夠切換為對施加電壓VA1的電壓源與第2電源線52之間建立連接、或者對施加電壓VA2的電壓源與第2電源線52之間建立連接。在這里說明電壓VA1以及電壓VA2分別為3.3V的電源電壓以及0V的例子。電壓供給電路50既可以包含進(jìn)行電壓的轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換器等，也可以作為垂直掃描電路32的一部分。電壓供給電路50也可以例如按每個像素設(shè)置。

如圖所示，第2電源線52連接于第2晶體管42的源極以及漏極中的、未與第3晶體管43的源極或漏極連接的一側(cè)(在這里是第2晶體管42的漏極)。因此，電壓供給電路50能夠經(jīng)由第2電源線52向第2晶體管42的漏極(或源極)選擇性地施加電壓VA1以及電壓VA2中的一方。

第3開關(guān)31c以及第4開關(guān)31d典型的是場效應(yīng)晶體管。用于切換第3開關(guān)31c的導(dǎo)通以及截止的控制電壓V3以及用于切換第4開關(guān)31d的導(dǎo)通以及截止的控制電壓V4，例如由包含處理器等的未圖示的控制裝置供給。在攝像裝置110A動作時，通過使用控制電壓V3以及V4，能夠?qū)Φ?晶體管的漏極(或源極)選擇性地施加電壓VA1或電壓VA2。也就是說，在第2實施方式中，通過電壓供給電路50控制第2電源線52的電位。

如上所述，電壓供給電路50具有第1開關(guān)31a以及第2開關(guān)31b。因此，電壓供給電路50能夠?qū)Φ?晶體管43的柵極選擇性地施加第1電壓VB1或第2電壓VB2。

(第1模式)

在由電壓供給電路50向模式控制線29施加的電壓是第1電壓VB1時，攝像裝置110A被設(shè)置為第3晶體管43處于截止?fàn)顟B(tài)的第1模式。在第1模式中，第1晶體管41作為信號檢測晶體管發(fā)揮功能，第2晶體管42作為電容發(fā)揮功能。

在第1模式中，若將第3開關(guān)31c以及第4開關(guān)31d分別設(shè)為導(dǎo)通以及截止，則經(jīng)由第2電源線52對第2晶體管42的漏極施加電壓VA1(在這里是3.3V的電源電壓)。此時，第2晶體管42與第1實施方式中的第1模式時同樣地動作，并示出與第1實施方式中的第1模式時同樣的電容值。

在該例中，也能夠?qū)⒌?開關(guān)31c以及第4開關(guān)31d分別設(shè)為截止以及導(dǎo)通。若第3開關(guān)31c以及第4開關(guān)31d分別為截止以及導(dǎo)通，則對第2晶體管42的漏極施加低于電壓VA1的電壓VA2(在這里是0V)。通過將第3晶體管43設(shè)為截止，并且，對第2晶體管42的漏極施加電壓VA2，能夠在第2晶體管42的柵極下形成溝道。

在形成有溝道的狀態(tài)下，由于電場被溝道屏蔽，因此不在柵極-基板間形成耗盡層電容。此外，在第1實施方式中的第1模式時電容值C_GS實質(zhì)上是0，與此相對，在對第2晶體管42的漏極施加了電壓VA2的狀態(tài)下，在柵極-漏極間以及柵極-源極間存在重迭電容。

在對第2晶體管42的漏極施加了電壓VA2的狀態(tài)下的第2晶體管42的電容值Cg，是柵極-源極間的重迭電容值、柵極-漏極間的重迭電容值與柵極絕緣層的電容值之和。因此，在對第2晶體管42的漏極施加了電壓VA2的狀態(tài)下的第2晶體管42的電容值Cg比第1實施方式中的第1模式時增大。

像這樣，根據(jù)第2實施方式，通過切換由電壓供給電路50向模式控制線29施加的電壓，能夠使第2晶體管42的電容值Cg比第1實施方式進(jìn)一步增大。即，能夠進(jìn)一步擴(kuò)大動態(tài)范圍。

(第2模式)

在由電壓供給電路50向模式控制線29施加的電壓是第2電壓VB2時，攝像裝置110A被設(shè)置為第3晶體管43處于導(dǎo)通狀態(tài)的第2模式。在第2模式中，通過將第3開關(guān)31c以及第4開關(guān)31d分別設(shè)為導(dǎo)通以及截止，從而由電壓供給電路50向第2電源線52施加電壓VA1(在這里是3.3V)。此時，第2晶體管42形成源極跟隨器。因此，執(zhí)行經(jīng)由第1晶體管41以及第2晶體管42的高速的信號讀取。

攝像裝置110A中的動作可以與參照圖4說明的攝像裝置100A的例示的動作相同。因此，在這里省略攝像裝置110A的動作的說明。

(第2實施方式的變形例)

圖9表示本申請的第2實施方式的攝像裝置的一個其他例。圖9所示的攝像裝置110B與參照圖8說明的攝像裝置110A之間的相異點(diǎn)在于，攝像裝置110B具有包含光電二極管5B的光電轉(zhuǎn)換部12B來代替光電轉(zhuǎn)換部12A。如圖9所示，也可以將具有包含光電二極管5B的光電轉(zhuǎn)換部12B的單位像素單元10B與能夠向第2晶體管的漏極(或源極)選擇性地施加電壓VA1以及電壓VA2中的一方的電壓供給電路50進(jìn)行組合。根據(jù)這樣的構(gòu)成，與參照圖8說明的攝像裝置110A同樣地，作為在第1模式中作為電容而發(fā)揮功能的第2晶體管的電容值，能夠?qū)崿F(xiàn)更大的電容值。

攝像裝置110B中的動作可以與參照圖6說明的攝像裝置100B的例示的動作相同。因此，在這里省略攝像裝置110B的動作的說明。

(第3實施方式)

圖10表示本申請的第3實施方式的攝像裝置的一例。圖10所示的攝像裝置120A具有包含光電轉(zhuǎn)換部12A以及信號檢測電路16的單位像素單元20A。

信號檢測電路16包含使第1晶體管41的輸出負(fù)反饋的反饋電路FC1。在圖10所例示的構(gòu)成中，復(fù)位晶體管46的源極以及漏極中的、未與信號檢測用節(jié)點(diǎn)13連接的一側(cè)與第1晶體管41及地址晶體管44之間的節(jié)點(diǎn)連接。在單位像素單元20A中，在復(fù)位晶體管46導(dǎo)通時，在信號檢測電路16內(nèi)形成使第1晶體管41的輸出負(fù)反饋的反饋回路。即，在該例中，復(fù)位晶體管46構(gòu)成反饋電路FC1的一部分。

攝像裝置120A具有向第1晶體管41供給規(guī)定的電壓的電壓切換電路60。電壓切換電路60經(jīng)由第1電源線51與單位像素單元20A中的第1晶體管41的源極以及漏極之中的、未與輸出信號線25連接的一側(cè)(在這里是漏極)連接。在第3實施方式中，由電壓切換電路60以及第1晶體管41構(gòu)成放大器48。

電壓切換電路60構(gòu)成為向第1晶體管41的漏極(或源極)選擇性地供給電壓VS1以及比電壓VS1低的電壓VS2中的一方。在圖10所例示的構(gòu)成中，電壓切換電路60具有開關(guān)61a以及開關(guān)61b。開關(guān)61a連接于第1電源線51與供給電壓VS1的電壓源之間，開關(guān)61b連接于第1電源線51與供給電壓VS2的電壓源之間。第1開關(guān)61a以及第2開關(guān)61b典型的是場效應(yīng)晶體管(FET)。用于切換開關(guān)61a的導(dǎo)通以及截止的控制電壓V5以及用于切換開關(guān)61b的導(dǎo)通以及截止的控制電壓V6例如由包含處理器等的未圖示的控制裝置供給。

參照圖11說明攝像裝置120A中的信號的讀取動作的典型例。如以下說明那樣，在該例中，向復(fù)位晶體管46的柵極施加大小隨時間變化的電壓。由此，能夠使復(fù)位晶體管46在反饋電路FC1中作為頻帶控制電路發(fā)揮功能。

圖11為用于說明使用了單位像素單元20A的信號讀取動作的例示的時間圖。圖11所示的圖表的縱軸從上起依次分別表示復(fù)位晶體管46的柵極電壓Vr、地址信號線24的電壓電平Va、以及第1電源線51的電壓電平Vd。圖表中所示的電壓VTf是復(fù)位晶體管46的閾值電壓。以下說明的信號讀取動作在第1模式以及第2模式中是共通的。

首先，在時刻t11，使地址信號線24的電位為低電平，從而使地址晶體管44截止。此外，使復(fù)位控制線26的電位CON1為高電平，從而使復(fù)位晶體管46導(dǎo)通。此時，將電壓切換電路60的開關(guān)61a以及開關(guān)61b分別設(shè)為截止以及導(dǎo)通，對第1晶體管41的漏極(或源極)施加電壓VS2(典型是GND(接地))。通過這些動作，信號檢測用節(jié)點(diǎn)13被復(fù)位。復(fù)位中的基準(zhǔn)電壓是第1晶體管41的輸出。此時，復(fù)位晶體管46的動作頻帶是作為寬帶的第1頻帶。第1頻帶意味著與高電平的柵極電位對應(yīng)的頻帶。

接下來，在從時刻t13至?xí)r刻t14的期間內(nèi)，使復(fù)位控制線26的電位CON1變化以使復(fù)位晶體管46逐漸從導(dǎo)通狀態(tài)變化為截止?fàn)顟B(tài)。即，以跨過復(fù)位晶體管46的閾值電壓VTf的方式使復(fù)位控制線26的電位CON1從高電平朝向低電平變化。此時，控制電位CON1以使復(fù)位晶體管46的動作頻帶成為比第1頻帶窄的第2頻帶。在這里，在時刻t13使復(fù)位控制線26的電位下降到高電平與低電平之間的電位Vm1。并且，在從時刻t13至?xí)r刻t14的期間，使復(fù)位控制線26的電位連續(xù)下降至電位Vm2。此外，在這里，使復(fù)位控制線26的電位下降至電位Vm2后，在時刻t15使復(fù)位控制線26的電位變?yōu)榈碗娖?。電位Vm2是比電位Vm1低且比低電平高的電位。當(dāng)然，也可以使復(fù)位控制線26的電位連續(xù)地從高電平變至低電平。

在第2頻帶處于比第1晶體管41的動作頻帶低的狀態(tài)下，若將放大器48的放大率設(shè)為(-A)，則利用反饋電路FC1，將復(fù)位晶體管46中產(chǎn)生的熱噪聲抑制為1/(1+A)^1/2倍。在第2頻帶低于第1晶體管41的動作頻帶的狀態(tài)下，若在時刻t15使復(fù)位控制線26的電位為低電平，使復(fù)位晶體管46截止，則與沒有反饋的情況相比，在信號檢測用節(jié)點(diǎn)13殘留的kTC噪聲也被抑制為1/(1+A)^1/2倍。在該例中，復(fù)位晶體管46不僅作為切換針對信號檢測用節(jié)點(diǎn)13的復(fù)位中的基準(zhǔn)電壓的施加/非施加的開關(guān)元件發(fā)揮功能，還具有對放大器48的輸出信號施以頻帶限制并向信號檢測用節(jié)點(diǎn)13輸出的功能。

接下來，在時刻t15～t16的期間內(nèi)執(zhí)行曝光。曝光后，在時刻t16使地址信號線24的電位為高電平，從而使地址晶體管44導(dǎo)通。此外，將電壓切換電路60的開關(guān)61a以及開關(guān)61b分別設(shè)為導(dǎo)通以及截止，從而對第1晶體管41的漏極(或源極)施加電壓VS1(典型的是電源電壓)。

時刻t16的信號檢測用節(jié)點(diǎn)13的電壓相對于復(fù)位中的基準(zhǔn)的電壓，變化了與從時刻t15至?xí)r刻t16的期間內(nèi)由光電轉(zhuǎn)換部12A生成的電信號相應(yīng)的量。攝像裝置120A為例如第1模式(此時，第3晶體管43為截止?fàn)顟B(tài))時，第1晶體管41與恒流源34形成源極跟隨器電路，信號檢測用節(jié)點(diǎn)13的電壓通過放大器48放大(例如放大率為1左右)并被輸出至輸出信號線25(時刻t17)。攝像裝置120A為例如第2模式(此時，第3晶體管43為導(dǎo)通狀態(tài))時，執(zhí)行經(jīng)由第1晶體管41以及第2晶體管42的信號讀取。

典型的是，在光電轉(zhuǎn)換元件5A的第2電極5c(像素電極)與信號檢測電路16之間介有將第2電極5c與信號檢測電路16連接的金屬布線層、金屬導(dǎo)銷等。若在光電轉(zhuǎn)換元件5A的第2電極5c與第1晶體管41的柵極以及第2晶體管42的柵極之間介有金屬層以及/或金屬導(dǎo)銷的話，則難以將由像素電極收集的電荷全部轉(zhuǎn)送至浮動擴(kuò)散。因此，在這樣的構(gòu)成中，單單適用在像素內(nèi)設(shè)置轉(zhuǎn)送晶體管并采用相關(guān)雙采樣的方法并不有效。在第3實施方式中，通過在各單位像素單元中形成反饋回路，從而降低了kTC噪聲的影響。

另外，對復(fù)位晶體管46的柵極施加的電壓也可以是隨時間經(jīng)過而增大的電壓。對復(fù)位晶體管46的柵極施加的電壓的變化既可以是連續(xù)性的變化，也可以是例如階梯狀的變化。另外，電壓切換電路60也可以例如按每個像素設(shè)置。通過按每個像素設(shè)置電壓切換電路60，能夠在像素陣列中的屬于相同列的2個以上的像素中，同時形成反饋回路。即，由于能夠在更多的像素中同時形成反饋回路以執(zhí)行噪聲消除，因此能夠縮短噪聲的消除所需的總時間。

(第3實施方式的第1變形例)

圖12表示本申請的第3實施方式的攝像裝置的一個其他例。參照圖10說明的攝像裝置120A具有單位像素單元20A，與此相對，圖12所示的攝像裝置120B具有單位像素單元20B。攝像裝置120A具有的單位像素單元10A與圖12所示的單位像素單元20B之間的相異點(diǎn)在于，單位像素單元20B具有包含光電二極管5B的光電轉(zhuǎn)換部12B來代替光電轉(zhuǎn)換部12A。在這樣的構(gòu)成中，也能夠與上述的攝像裝置120A同樣地降低kTC噪聲的影響。

攝像裝置120B中的動作可以與參照圖6說明的像裝置100B的例示的動作相同。另外，也能夠省略光電轉(zhuǎn)換部12B中的轉(zhuǎn)送晶體管47。省略了轉(zhuǎn)送晶體管47的構(gòu)成有利于像素的精細(xì)化。此外，通過省略轉(zhuǎn)送晶體管47，與例如圖5所示的構(gòu)成相比，能夠增加光電二極管5B占單位像素單元的面積的比例。具有從攝像裝置120B中省略了轉(zhuǎn)送晶體管47的構(gòu)成的攝像裝置中的動作，可以與圖10所示的攝像裝置120A相同。因此，在這里省略攝像裝置120B的動作的說明。

(第3實施方式的第2變形例)

圖13表示本申請的第3實施方式的攝像裝置的另一其他例。圖13所示的攝像裝置130A與參照圖10說明的攝像裝置120A之間的相異點(diǎn)在于，攝像裝置130A具有電壓供給電路50來代替電壓供給電路30。根據(jù)這樣的構(gòu)成，與第2實施方式同樣地，可得到進(jìn)一步增大在第1模式中作為電容發(fā)揮功能的第2晶體管42的電容值的效果。

攝像裝置130A中的動作可以與參照圖11說明的攝像裝置120A的例示的動作相同。因此，在這里省略攝像裝置130A的動作的說明。

(第3實施方式的第3變形例)

圖14表示本申請的第3實施方式的攝像裝置的另一其他例。上述的攝像裝置130A具有單位像素單元20A，與此相對，圖14所示的攝像裝置130B具有單位像素單元20B。攝像裝置130B中的信號讀取的動作可以與圖12所示的攝像裝置120B相同。根據(jù)這樣的構(gòu)成，也能夠得到進(jìn)一步增大在第1模式中作為電容發(fā)揮功能的第2晶體管42的電容值的效果。

(第4實施方式)

圖15表示本申請的第4實施方式的攝像裝置的例示的電路構(gòu)成。圖15所示的攝像裝置140A具有上述的光電轉(zhuǎn)換部12A、信號檢測電路14以及電壓供給電路30。攝像裝置140A還具有使信號檢測電路14的輸出負(fù)反饋的反饋電路FC2。

在圖15例示的構(gòu)成中，攝像裝置140A包含反相放大器15作為周邊電路的一部分。反相放大器15按像素陣列PA(參照圖1)的每列設(shè)置。如圖所示，反相放大器15的反相輸入端子連接于對應(yīng)的輸出信號線25。因此，反相放大器15為：在第1模式中，在反相輸入端子接受第1晶體管41的輸出，在第2模式中，在反相輸入端子接受第1晶體管41的輸出以及第2晶體管42的輸出。反相放大器15的輸出端子具有與單位像素單元10A的電連接，該單位像素單元10A具有與該反相放大器15的反相輸入端子的連接。更詳細(xì)地說，反相放大器15的輸出端子、與單位像素單元10A中的復(fù)位晶體管46的源極以及漏極中的未與信號檢測用節(jié)點(diǎn)13連接的一側(cè)，經(jīng)由與各列對應(yīng)地設(shè)置的反饋線23F而被連接。

通過對地址信號線24以及復(fù)位控制線26的電位進(jìn)行控制，來將地址晶體管44以及復(fù)位晶體管46設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)，從而能夠形成使被選擇的單位像素單元10A的輸出負(fù)反饋的反饋回路。反饋回路的形成針對共有反饋線23F的單位像素單元10A中的1個單位像素單元10A執(zhí)行。在該例中，反相放大器15是反饋電路FC2中的反饋回路的一部分。也可以將反相放大器15稱作反饋放大器。

反相放大器15的非反相輸入端子被供給規(guī)定的電壓(例如1V或1V左右的正電壓)VR2。該電壓VR2是復(fù)位動作中的基準(zhǔn)電壓。作為電壓VR2與上述的電壓VR1同樣地能夠適用例如1V或1V左右的正電壓。

攝像裝置140A中的地址晶體管44以及復(fù)位晶體管46的動作可以與參照圖11說明的攝像裝置120A的例示的動作相同。因此，在這里省略攝像裝置140A的動作的詳細(xì)說明。在該例中，在地址晶體管44以及復(fù)位晶體管46導(dǎo)通時，信號檢測用節(jié)點(diǎn)13的電壓被復(fù)位成使得輸出信號線25的電壓與電壓VR2相等的電壓。因此，能夠以列單位除去像素陣列PA所包含的第1晶體管41間的閾值的偏差的影響。

(第4實施方式的第1變形例)

圖16表示本申請的第4實施方式的攝像裝置的一個其他例。參照圖15說明的攝像裝置140A具有單位像素單元10A，與此相對，圖16所示的攝像裝置140B具有單位像素單元10B。根據(jù)這樣的構(gòu)成，也能夠與上述的攝像裝置140A同樣地，降低第1晶體管41間的閾值的偏差的影響。攝像裝置140B中的動作除了向浮動擴(kuò)散轉(zhuǎn)送由光電轉(zhuǎn)換部12B生成的信號電荷這一點(diǎn)以外，可以與圖15所示的攝像裝置140A的動作相同。因此，在這里省略攝像裝置140B的動作的說明。

(第4實施方式的第2變形例)

圖17表示本申請的第4實施方式的攝像裝置的另一其他例。圖17所示的攝像裝置150A與參照圖15說明的攝像裝置140A之間的相異點(diǎn)在于，攝像裝置150A具有電壓供給電路50來代替電壓供給電路30。根據(jù)這樣的構(gòu)成，不僅能夠得到降低第1晶體管41間的閾值的偏差的影響的效果，還能夠得到進(jìn)一步增大在第1模式中作為電容發(fā)揮功能的第2晶體管42的電容值的效果。

(第4實施方式的第3變形例)

圖18表示本申請的第4實施方式的攝像裝置的另一其他例。上述的攝像裝置150A具有單位像素單元10A，與此相對，圖18所示的攝像裝置150B具有單位像素單元10B。根據(jù)這樣的構(gòu)成，也能夠得到降低第1晶體管41間的閾值的偏差的影響的效果、以及進(jìn)一步增大在第1模式中作為電容發(fā)揮功能的第2晶體管42的電容值的效果。

(第5實施方式)

圖19表示本申請的第5實施方式的攝像機(jī)系統(tǒng)的一例。圖19所示的攝像機(jī)系統(tǒng)200具有：透鏡光學(xué)系統(tǒng)210、參照圖1～圖3說明的攝像裝置100A、以及信號處理部220。

透鏡光學(xué)系統(tǒng)210例如包含自動調(diào)焦用透鏡，變焦距用透鏡以及光圈。透鏡光學(xué)系統(tǒng)210將光匯聚在攝像裝置100A的攝像面。

信號處理部220具有例如存儲器以及DSP(Digital Signal Processor：數(shù)字信號處理器)等，并作為對來自攝像裝置100A的輸出信號進(jìn)行處理的信號處理電路發(fā)揮功能。信號處理部220進(jìn)行例如伽馬校正、顏色插補(bǔ)處理、空間插補(bǔ)處理以及自動白平衡等、由攝像裝置100A得到的數(shù)據(jù)的處理。信號處理部220既可以是不同于控制攝像機(jī)系統(tǒng)200整體的系統(tǒng)控制器的另外的處理電路，也可以是系統(tǒng)控制器的一部分。系統(tǒng)控制器能夠由例如微型計算器實現(xiàn)。

在該例中，用于切換電壓供給電路30中的第1開關(guān)31a的導(dǎo)通以及截止的控制電壓V1以及用于切換第2開關(guān)31b的導(dǎo)通以及截止的控制電壓V2由信號處理部220供給。如以下說明那樣，信號處理部220構(gòu)成為向電壓供給電路30供給與被攝體的亮度相應(yīng)的控制信號。

信號處理部220例如基于由攝像裝置100A得到的信號對被攝體的亮度進(jìn)行檢測，并對預(yù)先準(zhǔn)備的閾值與檢測到的亮度進(jìn)行檢測，從而判定被攝體的亮度?！氨粩z體的亮度”意味著要攝影的場景所包含的物體的亮度或攝影時的場景中的明亮度。被攝體的亮度可以是例如各像素的輸出中的、示出最高亮度值的像素的輸出。信號處理部220在檢測到的亮度大于閾值的情況下，判定為被攝體處于第1亮度狀態(tài)。另一方面，在檢測到的亮度為閾值以下的情況下，信號處理部220判定為被攝體處于第2亮度狀態(tài)。用于判定的閾值例如存儲于存儲器中。

若判定為被攝體處于第1亮度狀態(tài)，則信號處理部220使用控制信號V1以及V2使第1開關(guān)31a以及第2開關(guān)31b分別為導(dǎo)通及截止。由此，由電壓供給電路30對第3晶體管43的柵極施加第1電壓VB1，攝像裝置100A被設(shè)置為第1模式。在第1模式中，由于第2晶體管42作為電容發(fā)揮功能，因此能夠使攝像裝置100A在比第2模式大的動態(tài)范圍動作。因此，能夠在更加明亮的環(huán)境下攝影。

另一方面，若判定為被攝體處于第2亮度狀態(tài)，則信號處理部220使用控制信號V1以及V2使第1開關(guān)31a以及第2開關(guān)31b分別為截止及導(dǎo)通。由此，由電壓供給電路30對第3晶體管43的柵極施加第2電壓VB2，攝像裝置100A被設(shè)置為第2模式。在第2模式中，執(zhí)行經(jīng)由第1晶體管41以及第2晶體管42的高速的信號讀取。

像這樣，在本申請的實施方式中，電壓供給電路根據(jù)被攝體的亮度向第3晶體管43的柵極供給第1電壓VB1以及第2電壓VB2中的一方。因此，在被攝體處于第1亮度狀態(tài)時，攝像裝置被設(shè)置為動態(tài)范圍大的第1模式，在被攝體處于第2亮度狀態(tài)時，攝像裝置被設(shè)置為能夠進(jìn)行高速的信號讀取的第2模式。因此，根據(jù)攝影場景將攝像裝置的模式切換為第1模式或第2模式，能夠?qū)Υ髣討B(tài)范圍與高速的信號讀取適當(dāng)?shù)貐^(qū)分使用。

在圖19中，例示了具有攝像裝置100A的攝像機(jī)系統(tǒng)200。然而，適用上述的攝像裝置100B、110A、110B、120A、120B、130A、130B、140A、140B、150A以及150B中的任一個來代替攝像裝置100A也能夠得到同樣的效果。

攝像機(jī)系統(tǒng)也可以具有檢測被攝體的亮度的傳感器。信號處理部220也可以構(gòu)成為根據(jù)檢測被攝體的亮度的傳感器的輸出而對被攝體的亮度進(jìn)行判定。

(第6實施方式)

圖20表示本申請的第6實施方式的信號處理電路的一例。圖20所示的信號處理電路250具有：在輸入(在這里是輸入端子280)以及輸出(在這里是輸出信號線25)之間連接的緩沖器18、以及電壓供給電路30。信號處理電路250將輸入信號放大及/或濾波。

信號處理電路250的輸入端子280與信號源連接。在圖20所例示的構(gòu)成中，在連接輸入端子280與緩沖器18的信號檢測用節(jié)點(diǎn)19設(shè)有開關(guān)270(典型的是FET)。此外，在圖20所例示的構(gòu)成中，在開關(guān)270與緩沖器18之間連接有其一方的電極的電位被固定的電容元件260。開關(guān)270的導(dǎo)通以及截止例如通過由未圖示的控制裝置供給的控制電壓V7控制。

緩沖器18除了不具有地址晶體管這一點(diǎn)以外具有與上述的信號檢測電路14同樣的構(gòu)成。即，緩沖器18包含第1晶體管41、第2晶體管42以及第3晶體管43。如圖所示，第1晶體管41的柵極經(jīng)由信號檢測用節(jié)點(diǎn)19以及開關(guān)270與輸入端子280連接，源極或漏極中的一方(在這里是源極)與輸出信號線25連接。第2晶體管42的柵極與第1晶體管41的柵極同樣地，連接于信號檢測用節(jié)點(diǎn)19。第3晶體管43的源極或漏極中的一方(在這里是漏極)與第2晶體管42的源極或漏極中的一方(在這里是源極)連接，另一方與輸出信號線25連接。

電壓供給電路30具有與第3晶體管43的柵極的電連接。電壓供給電路30向第3晶體管43的柵極選擇性地供給第1電壓VB1或比第1電壓VB1高的第2電壓VB2中的某一個。在向第3晶體管43的柵極供給第1電壓VB1時，第3晶體管43成為截止?fàn)顟B(tài)，信號處理電路250以第2晶體管42作為電容發(fā)揮功能的第1模式來動作。另一方面，在向第3晶體管43的柵極供給第2電壓VB2時，第3晶體管43成為導(dǎo)通狀態(tài)，信號處理電路250以第2晶體管42作為放大晶體管發(fā)揮功能的第2模式來動作。

在信號的讀取時，首先，使開關(guān)270導(dǎo)通后截止，由電容元件260取得以及保持信號電壓。緩沖器18向輸出信號線25輸出與由電容元件260保持的電壓相應(yīng)的信號。

此時，若信號處理電路250為第1模式，則執(zhí)行經(jīng)由第1晶體管41的信號讀取。由于在第1模式中第2晶體管42作為電容發(fā)揮功能，因此作為具有與第2晶體管42的柵極的連接的節(jié)點(diǎn)，其電容比第3晶體管43為導(dǎo)通狀態(tài)的第2模式大。因此，能夠?qū)⑿盘柼幚黼娐?50用作具有更大的時間常數(shù)的濾波電路。另外，在第6實施方式中，作為電容發(fā)揮功能的第2晶體管42也不經(jīng)由晶體管的pn結(jié)地連接于信號檢測用節(jié)點(diǎn)19。因此，能夠執(zhí)行降低了暗電流噪聲的信號讀取。

另一方面，若信號處理電路250為第2模式，則執(zhí)行經(jīng)由第1晶體管41以及第2晶體管42的信號讀取。因此，緩沖器18中的驅(qū)動能力比第1模式增強(qiáng)，能夠執(zhí)行更高速的信號讀取。讀取信號后，在第1模式以及第2模式的任一模式中，通過使復(fù)位晶體管46導(dǎo)通，能夠使信號檢測用節(jié)點(diǎn)19的電壓復(fù)位。

像這樣，信號處理電路250能夠切換顯著示出作為低通濾波器的特性的第1模式與能夠進(jìn)行高速的信號讀取的第2模式。信號處理電路250例如能夠適用于圖像傳感器、收發(fā)機(jī)的離散型模擬濾波器等。例如將信號處理電路250適用于2維圖像傳感器時，可以按像素陣列的每列連接信號處理電路250。也可以作為放大電路的一部分而使用信號處理電路250。

如以上說明那樣，根據(jù)本申請的實施方式，能夠抑制暗電流噪聲向浮動擴(kuò)散的混入，且能夠擴(kuò)大動態(tài)范圍。另外，在上述的各實施方式中，說明了第1晶體管41、第2晶體管42、第3晶體管43、地址晶體管44、復(fù)位晶體管46以及轉(zhuǎn)送晶體管47分別是N溝道MOS的例子。然而，本申請的實施方式中的晶體管不限定于N溝道MOS。第1晶體管41、第2晶體管42、第3晶體管43、地址晶體管44、復(fù)位晶體管46以及轉(zhuǎn)送晶體管47也可以是P溝道MOS。此外，無需將上述全部統(tǒng)一為N溝道MOS或P溝道MOS中的某一種。作為晶體管除了FET以外也可以使用雙極型晶體管。

工業(yè)實用性

本申請的實施方式作為光傳感器、圖像傳感器、攝像機(jī)等攝像裝置是有用的。本申請的實施方式例如能夠適用于數(shù)字靜止照相機(jī)、數(shù)字視頻攝像機(jī)、便攜電話用攝像機(jī)、車載用攝像機(jī)、機(jī)器人用攝像機(jī)、或者電子內(nèi)窺鏡等醫(yī)療用攝像機(jī)。