JP2001251555A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JP2001251555A JP2001251555A JP2000057462A JP2000057462A JP2001251555A JP 2001251555 A JP2001251555 A JP 2001251555A JP 2000057462 A JP2000057462 A JP 2000057462A JP 2000057462 A JP2000057462 A JP 2000057462A JP 2001251555 A JP2001251555 A JP 2001251555A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- unit
- solid
- imaging device
- state imaging
- transistor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 35
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract 2
- 230000010485 coping Effects 0.000 abstract 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 20
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 13
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高速化のための各手段の対応とは異なり、上
述の固体撮像装置の高速読み出し可能な回路を提供する
ことを課題とする。 【解決手段】 ２次元状の撮像領域と、この撮像領域の
読み出し行を選択する垂直選択手段と、選択された行に
相当する前記フォトダイオードの検出信号を読み出す列
方向に配置された複数の垂直信号線と、該垂直信号線か
ら行方向に配置された水平信号線に検出信号を順次読み
出す水平選択トランジスタとを備え、前記垂直信号線と
前記水平選択トランジスタとの間に、容量手段を用い
た、前記垂直信号線に現れる雑音を抑圧する雑音除去回
路を設けた固体撮像装置において、前記垂直信号線と前
記雑音除去回路内の容量手段との間にインピーダンス変
換手段を設け、このインピーダンス変換手段に、バイア
ス電流を供給する定電流素子と、その定電流素子の出力
電流をスイッチングするスイッチ手段を設けたことを特
徴とする。
述の固体撮像装置の高速読み出し可能な回路を提供する
ことを課題とする。 【解決手段】 ２次元状の撮像領域と、この撮像領域の
読み出し行を選択する垂直選択手段と、選択された行に
相当する前記フォトダイオードの検出信号を読み出す列
方向に配置された複数の垂直信号線と、該垂直信号線か
ら行方向に配置された水平信号線に検出信号を順次読み
出す水平選択トランジスタとを備え、前記垂直信号線と
前記水平選択トランジスタとの間に、容量手段を用い
た、前記垂直信号線に現れる雑音を抑圧する雑音除去回
路を設けた固体撮像装置において、前記垂直信号線と前
記雑音除去回路内の容量手段との間にインピーダンス変
換手段を設け、このインピーダンス変換手段に、バイア
ス電流を供給する定電流素子と、その定電流素子の出力
電流をスイッチングするスイッチ手段を設けたことを特
徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像装置に関
し、特にインピーダンス変換手段のバイアス信号の供給
方法に関するものである。
し、特にインピーダンス変換手段のバイアス信号の供給
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の固体撮像装置としては、各画素に
発生したそれぞれの信号電荷をそのまま読み出さず、こ
れらの信号電荷を各画素において電圧もしくは電流に変
換して増幅した後、各信号電圧もしくは信号電流を該各
画素から走査回路を介して読み出すというものが提案さ
れており、これを増幅型固体撮像装置と称している。図
６にこの従来の増幅型固体撮像装置である増幅型ＭＯＳ
センサーセルの構成を示す。
発生したそれぞれの信号電荷をそのまま読み出さず、こ
れらの信号電荷を各画素において電圧もしくは電流に変
換して増幅した後、各信号電圧もしくは信号電流を該各
画素から走査回路を介して読み出すというものが提案さ
れており、これを増幅型固体撮像装置と称している。図
６にこの従来の増幅型固体撮像装置である増幅型ＭＯＳ
センサーセルの構成を示す。
【０００３】図６において、セル内に配置されたフォト
ダイオード１に蓄積された信号電荷は、増幅トランジス
タ２によって電圧として垂直信号線８に読み出される。
この時、増幅トランジスタ２と定電流源としての負荷ト
ランジスタ９により、ソースフォロワー回路が形成され
ているので、フォトダイオード１の信号電荷量に対応し
た電圧が垂直信号線８から読み出される。ここで、ＭＯ
Ｓ型固体撮像素子としては、フォトダイオード１をリセ
ットするリセットトランジスタ４と、垂直信号線８に読
み出す固体撮像素子を選択する選択ＭＯＳトランジスタ
３とから構成される。
ダイオード１に蓄積された信号電荷は、増幅トランジス
タ２によって電圧として垂直信号線８に読み出される。
この時、増幅トランジスタ２と定電流源としての負荷ト
ランジスタ９により、ソースフォロワー回路が形成され
ているので、フォトダイオード１の信号電荷量に対応し
た電圧が垂直信号線８から読み出される。ここで、ＭＯ
Ｓ型固体撮像素子としては、フォトダイオード１をリセ
ットするリセットトランジスタ４と、垂直信号線８に読
み出す固体撮像素子を選択する選択ＭＯＳトランジスタ
３とから構成される。
【０００４】このような構成のＭＯＳ型固体撮像素子を
２次元的に配列した固体撮像装置では、増幅トランジス
タ２のしきい値バラツキに対応した固定パターン雑音が
発生し、画質が劣化してしまうため、種々のノイズキャ
ンセル回路が提案されている。ノイズキャンセル回路の
構成と動作を、図７のタイミング図を交えて説明する。
垂直レジスタ５からの選択信号線６−１に、パルス１０
１を印加することによって、選択ＭＯＳトランジスタ３
の導通によって、増幅トランジスタ２−１−１，２−１
−２，…の行を活性化させる。このとき、フォトダイオ
ード１−１−１，１−１−２，…に蓄積された信号電荷
に対応した出力信号電圧が垂直信号線８（８−１，８−
２，…）に読み出される。当該固体撮像素子の各セルを
活性化しているパルスが“Ｈ”レベル（パルス１０１）
の間に、クランプトランジスタ１１（１１−１，１１−
２，…）のゲートに、“Ｈ”電圧（パルス１０２）を印
加し、クランプトランジスタをＯＮさせ、垂直信号線１
５（１５−１，１５−２，…）をクランプ電圧２４にク
ランプする。
２次元的に配列した固体撮像装置では、増幅トランジス
タ２のしきい値バラツキに対応した固定パターン雑音が
発生し、画質が劣化してしまうため、種々のノイズキャ
ンセル回路が提案されている。ノイズキャンセル回路の
構成と動作を、図７のタイミング図を交えて説明する。
垂直レジスタ５からの選択信号線６−１に、パルス１０
１を印加することによって、選択ＭＯＳトランジスタ３
の導通によって、増幅トランジスタ２−１−１，２−１
−２，…の行を活性化させる。このとき、フォトダイオ
ード１−１−１，１−１−２，…に蓄積された信号電荷
に対応した出力信号電圧が垂直信号線８（８−１，８−
２，…）に読み出される。当該固体撮像素子の各セルを
活性化しているパルスが“Ｈ”レベル（パルス１０１）
の間に、クランプトランジスタ１１（１１−１，１１−
２，…）のゲートに、“Ｈ”電圧（パルス１０２）を印
加し、クランプトランジスタをＯＮさせ、垂直信号線１
５（１５−１，１５−２，…）をクランプ電圧２４にク
ランプする。
【０００５】その後、リセット信号線７（７−１，７−
２，…）に、“Ｈ”の電圧（パルス１０４）を印加する
ことで、フォトダイオード１（１−１−１，１−１−
２，…）の電圧をリセットする。このリセット電圧は垂
直信号線８（８−１，８−２，…）に現れるので、この
電圧をクランプ容量１０（１０−１，１０−２，…）で
垂直信号線１５（１５−１，１５−２，…）に伝達す
る。このクランプ電圧に画素毎の基底電圧を揃えること
で、ＭＯＳトランジスタのしきい値電圧のばらつきを抑
えることができる。次いで、サンプル−ホールドトラン
ジスタ１２（１２−１，１２−２，…）をＯＮすること
により、垂直信号線１６（１６−１，１６−２，…）に
信号を伝達する。そして、水平シフトレジスタ１９から
の選択パルス１０５，１０６，…が水平選択トランジス
タ１４（１４−１，１４−２，…）を順次選択すること
で、選択行の信号電圧が読み出される。
２，…）に、“Ｈ”の電圧（パルス１０４）を印加する
ことで、フォトダイオード１（１−１−１，１−１−
２，…）の電圧をリセットする。このリセット電圧は垂
直信号線８（８−１，８−２，…）に現れるので、この
電圧をクランプ容量１０（１０−１，１０−２，…）で
垂直信号線１５（１５−１，１５−２，…）に伝達す
る。このクランプ電圧に画素毎の基底電圧を揃えること
で、ＭＯＳトランジスタのしきい値電圧のばらつきを抑
えることができる。次いで、サンプル−ホールドトラン
ジスタ１２（１２−１，１２−２，…）をＯＮすること
により、垂直信号線１６（１６−１，１６−２，…）に
信号を伝達する。そして、水平シフトレジスタ１９から
の選択パルス１０５，１０６，…が水平選択トランジス
タ１４（１４−１，１４−２，…）を順次選択すること
で、選択行の信号電圧が読み出される。
【０００６】このように、フォトダイオード１をリセッ
トした後の垂直信号線８の電圧変化のみを、垂直信号線
１６に取り出せるので、増幅トランジスタ２のしきい値
バラツキの影響を抑圧できる。特に、しきい値電圧のば
らつきの影響をなくす各固体撮像素子の出力電圧をノイ
ズ成分を除去することで、ばらつきを排除した信号成分
だけの出力を水平出力線に得られることになる。
トした後の垂直信号線８の電圧変化のみを、垂直信号線
１６に取り出せるので、増幅トランジスタ２のしきい値
バラツキの影響を抑圧できる。特に、しきい値電圧のば
らつきの影響をなくす各固体撮像素子の出力電圧をノイ
ズ成分を除去することで、ばらつきを排除した信号成分
だけの出力を水平出力線に得られることになる。
【０００７】また、特開平８−１８８６６号公報には、
図６の定電流源としての負荷トランジスタ９に、カレン
トミラー構成とした例が示されている。即ち、固体撮像
装置において、光電変換された電荷をそれぞれ信号線に
読み出すための複数の読み出しトランジスタと、該読み
出しトランジスタの読み出し動作時以外に定電流源に流
れる電流を制限する電流制御手段とを有し、電流制御手
段に定電流源としての負荷トランジスタにカレントミラ
ー回路を構成し、負荷トランジスタによる電力消費を低
減したことが記載されている。しかし、この公報には、
読み出し回路の高速化については、特に記載されていな
い。
図６の定電流源としての負荷トランジスタ９に、カレン
トミラー構成とした例が示されている。即ち、固体撮像
装置において、光電変換された電荷をそれぞれ信号線に
読み出すための複数の読み出しトランジスタと、該読み
出しトランジスタの読み出し動作時以外に定電流源に流
れる電流を制限する電流制御手段とを有し、電流制御手
段に定電流源としての負荷トランジスタにカレントミラ
ー回路を構成し、負荷トランジスタによる電力消費を低
減したことが記載されている。しかし、この公報には、
読み出し回路の高速化については、特に記載されていな
い。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例
で、各センサーセルの信号を高速に読み出そうとした場
合、各センサーセルの増幅トランジスタ２がクランプ容
量を高速に駆動する必要があり、また、高速化のため
に、増幅トランジスタ２と負荷トランジスタ９とで構成
されるソースフォロワー回路の出力インピーダンスをそ
れなりに小さくする必要がある。
で、各センサーセルの信号を高速に読み出そうとした場
合、各センサーセルの増幅トランジスタ２がクランプ容
量を高速に駆動する必要があり、また、高速化のため
に、増幅トランジスタ２と負荷トランジスタ９とで構成
されるソースフォロワー回路の出力インピーダンスをそ
れなりに小さくする必要がある。
【０００９】そのためには、増幅トランジスタ２のゲー
ト幅（Ｗ）とゲート長（Ｌ）の比（Ｗ／Ｌ）を大きく
し、また負荷トランジスタ９によるバイアスドレイン電
流を大きくする必要が生じる。増幅トランジスタ２は各
画素に存在するため、そのゲート幅の増加は、固体撮像
装置のチップ面積増大につながるため、好ましくない。
また負荷トランジスタ９によるバイアスドレイン電流の
増加も、当然消費電力の増大になるので問題となる。
ト幅（Ｗ）とゲート長（Ｌ）の比（Ｗ／Ｌ）を大きく
し、また負荷トランジスタ９によるバイアスドレイン電
流を大きくする必要が生じる。増幅トランジスタ２は各
画素に存在するため、そのゲート幅の増加は、固体撮像
装置のチップ面積増大につながるため、好ましくない。
また負荷トランジスタ９によるバイアスドレイン電流の
増加も、当然消費電力の増大になるので問題となる。
【００１０】また、該クランプ容量を小さくすれば、上
記問題を発生させず、高速駆動が可能となるが、該クラ
ンプ容量の容量値を小さくすると、センサーセルとクラ
ンプ容量を含む読み出し回路とで発生するランダムノイ
ズが、√１／Ｃ（Ｃはクランプ容量の容量値）に比例す
る（ここでは説明を省略する）ため、ランダムノイズの
増大という問題が発生する。さらにクランプ容量を小さ
くするほど、チップ内のレイアウトに依存する寄生容量
の影響を受けやすくなるため、センサー信号のバラツキ
の増大にもつながる。
記問題を発生させず、高速駆動が可能となるが、該クラ
ンプ容量の容量値を小さくすると、センサーセルとクラ
ンプ容量を含む読み出し回路とで発生するランダムノイ
ズが、√１／Ｃ（Ｃはクランプ容量の容量値）に比例す
る（ここでは説明を省略する）ため、ランダムノイズの
増大という問題が発生する。さらにクランプ容量を小さ
くするほど、チップ内のレイアウトに依存する寄生容量
の影響を受けやすくなるため、センサー信号のバラツキ
の増大にもつながる。
【００１１】そこで、本発明は、上記高速化のための各
手段の対応とは異なり、上述の固体撮像装置の高速読み
出し可能な回路を提供することを課題とする。
手段の対応とは異なり、上述の固体撮像装置の高速読み
出し可能な回路を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するもので、光電変換部を含む複数の単位セルと、前
記単位セルからの信号の処理を行う処理手段と、前記処
理手段から信号を転送するための転送手段と、前記単位
セルと前記処理手段との間に設けられたインピーダンス
変換手段と、前記インピーダンス変換手段にバイアス信
号を供給するためのバイアス供給手段と、前記バイアス
供給手段と、前記転送手段とを連動させて動作させる連
動手段と、を有することを特徴とする。
決するもので、光電変換部を含む複数の単位セルと、前
記単位セルからの信号の処理を行う処理手段と、前記処
理手段から信号を転送するための転送手段と、前記単位
セルと前記処理手段との間に設けられたインピーダンス
変換手段と、前記インピーダンス変換手段にバイアス信
号を供給するためのバイアス供給手段と、前記バイアス
供給手段と、前記転送手段とを連動させて動作させる連
動手段と、を有することを特徴とする。
【００１３】また、本発明は、光電変換部を含む単位セ
ルを２次元状に配置した撮像領域と、前記撮像領域から
の信号を読み出す列方向に配列された複数の垂直出力線
と、前記垂直出力線毎に設けられた、前記単位セルから
出力された信号の処理を行う処理手段と、前記処理手段
から信号を転送するための転送手段と、前記単位セルと
前記処理手段との間に設けられたインピーダンス変換手
段と、前記インピーダンス変換手段にバイアス信号を供
給するためのバイアス供給手段と、前記バイアス供給手
段と前記転送手段とを連動して動作させる連動手段と、
を有することを特徴とする。
ルを２次元状に配置した撮像領域と、前記撮像領域から
の信号を読み出す列方向に配列された複数の垂直出力線
と、前記垂直出力線毎に設けられた、前記単位セルから
出力された信号の処理を行う処理手段と、前記処理手段
から信号を転送するための転送手段と、前記単位セルと
前記処理手段との間に設けられたインピーダンス変換手
段と、前記インピーダンス変換手段にバイアス信号を供
給するためのバイアス供給手段と、前記バイアス供給手
段と前記転送手段とを連動して動作させる連動手段と、
を有することを特徴とする。
【００１４】また、本発明は、光電変換部を含む複数の
単位セルと、前記複数の単位セルからの信号を蓄積する
複数の蓄積手段と、前記複数の蓄積手段に蓄積された信
号を順次読み出す共通出力線と、前記単位セルからの信
号を前記蓄積手段に転送するための転送手段と、前記単
位セルと前記転送手段の間に設けられたインピーダンス
変換手段と、前記インピーダンス変換手段にバイアス信
号を供給するためのバイアス供給手段と、前記バイアス
供給手段と前記転送手段とを連動して動作させる連動手
段とを有することを特徴とする。
単位セルと、前記複数の単位セルからの信号を蓄積する
複数の蓄積手段と、前記複数の蓄積手段に蓄積された信
号を順次読み出す共通出力線と、前記単位セルからの信
号を前記蓄積手段に転送するための転送手段と、前記単
位セルと前記転送手段の間に設けられたインピーダンス
変換手段と、前記インピーダンス変換手段にバイアス信
号を供給するためのバイアス供給手段と、前記バイアス
供給手段と前記転送手段とを連動して動作させる連動手
段とを有することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態について、図面
を参照しつつ詳細に説明する。
を参照しつつ詳細に説明する。
【００１６】［第１の実施形態］図１は本発明の第１の
実施形態であり、増幅型ＭＯＳセンサーを用いた固体撮
像装置の構成を示す平面図である。説明の簡略化のた
め、センサーセルを３行３列で、２次元的に配置した場
合を示している。センサーセルの構成は従来例である図
６の場合と同様になっている。
実施形態であり、増幅型ＭＯＳセンサーを用いた固体撮
像装置の構成を示す平面図である。説明の簡略化のた
め、センサーセルを３行３列で、２次元的に配置した場
合を示している。センサーセルの構成は従来例である図
６の場合と同様になっている。
【００１７】図１において、各センサーセル内のフォト
ダイオード１（１−１−１，１−１−２，…）に蓄積さ
れた電荷は、増幅トランジスタ２（２−１−１，２−１
−２，…）、と負荷トランジスタ９（９−１，９−２，
９−３）で形成されたソースフォロワー回路によって、
電圧として増幅され、垂直信号線８（８−１，８−２，
８−３）に読み出される。負荷トランジスタ９のソース
はＧＮＤへ、ゲートは端子２６に与えられる所定電圧に
よってバイアスされ、定電流回路を構成している。
ダイオード１（１−１−１，１−１−２，…）に蓄積さ
れた電荷は、増幅トランジスタ２（２−１−１，２−１
−２，…）、と負荷トランジスタ９（９−１，９−２，
９−３）で形成されたソースフォロワー回路によって、
電圧として増幅され、垂直信号線８（８−１，８−２，
８−３）に読み出される。負荷トランジスタ９のソース
はＧＮＤへ、ゲートは端子２６に与えられる所定電圧に
よってバイアスされ、定電流回路を構成している。
【００１８】また、垂直信号線８はソースフォロワー回
路を構成するトランジスタ１０のゲートに接続され、水
平シフトレジスタ１９からの選択信号線１８（１８−
１，１８−２，１８−３）が“Ｈ”レベルのとき、トラ
ンジスタ１２がＯＮし、定電流源２９とトランジスタ２
８とによってカレントミラー回路構成として、ゲートが
バイアスされた定電流トランジスタ１１（１１−１，１
１−２，１１−３）が活性となるので、垂直信号線１５
（１５−１，１５−２，１５−３）には垂直信号線８の
電位に応じた電位が現われ、クランプ容量１３（１３−
１，１３−２，１３−３）と、水平転送スイッチ１４
（１４−１，１４−２，１４−３）を介して共通水平信
号線１７へ信号が伝えられ、出力アンプ２０の入出力端
子間に接続された帰還容量２５によって、前記伝達され
た電荷信号を電圧に変換することで、出力端子２１から
出力する。
路を構成するトランジスタ１０のゲートに接続され、水
平シフトレジスタ１９からの選択信号線１８（１８−
１，１８−２，１８−３）が“Ｈ”レベルのとき、トラ
ンジスタ１２がＯＮし、定電流源２９とトランジスタ２
８とによってカレントミラー回路構成として、ゲートが
バイアスされた定電流トランジスタ１１（１１−１，１
１−２，１１−３）が活性となるので、垂直信号線１５
（１５−１，１５−２，１５−３）には垂直信号線８の
電位に応じた電位が現われ、クランプ容量１３（１３−
１，１３−２，１３−３）と、水平転送スイッチ１４
（１４−１，１４−２，１４−３）を介して共通水平信
号線１７へ信号が伝えられ、出力アンプ２０の入出力端
子間に接続された帰還容量２５によって、前記伝達され
た電荷信号を電圧に変換することで、出力端子２１から
出力する。
【００１９】端子２２には、基準電圧ＶR が印加され、
スイッチ２４がＯＮした場合、出力アンプ２０は、入出
力端子にコンデンサ２５を接続した電圧フォロワー構成
となり、出力端子２１からは、前記基準電圧ＶR にアン
プ２０のオフセット電圧を加算した電圧が出力される。
スイッチ２４がＯＮした場合、出力アンプ２０は、入出
力端子にコンデンサ２５を接続した電圧フォロワー構成
となり、出力端子２１からは、前記基準電圧ＶR にアン
プ２０のオフセット電圧を加算した電圧が出力される。
【００２０】次に、本固体撮像装置の動作について、タ
イミングチャートの図２を参照しつつ説明する。図２に
は、図１の各構成要素の符号とともにそのタイミングチ
ャートを示している。
イミングチャートの図２を参照しつつ説明する。図２に
は、図１の各構成要素の符号とともにそのタイミングチ
ャートを示している。
【００２１】まず、選択信号線６−１にパルス１０１を
印加することにより、選択スイッチ３（３−１−１，３
−１−２，３−１−３）をオンし、増幅トランジスタ２
（２−１−１，２−１−２，２−１−３）を活性化させ
る。このときフォトダイオード１（１−１−１，１−１
−２，１−１−３）のカソードに蓄積された信号電荷に
対応した出力信号電圧が、垂直信号線８（８−１，８−
２，８−３）に読み出される。このとき、また端子２３
に“Ｈ”レベルの電圧を印加（パルス１０２）し、出力
アンプ２０を電圧フォロワー構成とすることで、水平信
号線１７には、端子２２に印加されている基準電圧ＶR
が、アンプ２０によって与えられる。
印加することにより、選択スイッチ３（３−１−１，３
−１−２，３−１−３）をオンし、増幅トランジスタ２
（２−１−１，２−１−２，２−１−３）を活性化させ
る。このときフォトダイオード１（１−１−１，１−１
−２，１−１−３）のカソードに蓄積された信号電荷に
対応した出力信号電圧が、垂直信号線８（８−１，８−
２，８−３）に読み出される。このとき、また端子２３
に“Ｈ”レベルの電圧を印加（パルス１０２）し、出力
アンプ２０を電圧フォロワー構成とすることで、水平信
号線１７には、端子２２に印加されている基準電圧ＶR
が、アンプ２０によって与えられる。
【００２２】また、この時、同時に水平選択信号線１８
（１８−１，１８−２，１８−３）が、“Ｈ”レベルと
なり（パルス１１１，１１２，１１３）、水平選択トラ
ンジスタ１４（１４−１，１４−２，１４−３）がＯＮ
するとともに、トランジスタ１２（１２−１，１２−
２，１２−３）がＯＮすることで、垂直信号線８に接続
されたソースフォロワーを形成するバイアス電流源トラ
ンジスタ１１（１１−１，１１−２，１１−３）が活性
化し、トランジスタ１０（１０−１，１０−２，１０−
３）のソース端子に接続された垂直信号線１５（１５−
１，１５−２，１５−３）には、垂直信号線８の電位に
応じた電位（以降これをＶS と言う）が現われ、垂直信
号線１６（１６−１，１６−２，１６−３）には、水平
選択トランジスタ１４を介して、基準電圧ＶR が印加さ
れるので、クランプ容量１３（１３−１，１３−２，１
３−３）には、端子間電圧（ＶS −ＶR ）が印加され
る。
（１８−１，１８−２，１８−３）が、“Ｈ”レベルと
なり（パルス１１１，１１２，１１３）、水平選択トラ
ンジスタ１４（１４−１，１４−２，１４−３）がＯＮ
するとともに、トランジスタ１２（１２−１，１２−
２，１２−３）がＯＮすることで、垂直信号線８に接続
されたソースフォロワーを形成するバイアス電流源トラ
ンジスタ１１（１１−１，１１−２，１１−３）が活性
化し、トランジスタ１０（１０−１，１０−２，１０−
３）のソース端子に接続された垂直信号線１５（１５−
１，１５−２，１５−３）には、垂直信号線８の電位に
応じた電位（以降これをＶS と言う）が現われ、垂直信
号線１６（１６−１，１６−２，１６−３）には、水平
選択トランジスタ１４を介して、基準電圧ＶR が印加さ
れるので、クランプ容量１３（１３−１，１３−２，１
３−３）には、端子間電圧（ＶS −ＶR ）が印加され
る。
【００２３】トランジスタ１０のゲート幅（Ｗ）と、ゲ
ート長（Ｌ）の比（Ｗ／Ｌ）や、定電流トランジスタ１
１のバイアス電流の値、さらにスイッチ２４，１４のＯ
Ｎ抵抗はクランプ容量１３を、パルス１０２，１１１，
１１２，１１３の時間幅以内に充分充放電できるような
値に設定しておく。
ート長（Ｌ）の比（Ｗ／Ｌ）や、定電流トランジスタ１
１のバイアス電流の値、さらにスイッチ２４，１４のＯ
Ｎ抵抗はクランプ容量１３を、パルス１０２，１１１，
１１２，１１３の時間幅以内に充分充放電できるような
値に設定しておく。
【００２４】ここで、ソースフォロワー１０（１０−
１，１０−２，１０−３）の出力インピーダンスは、
１，１０−２，１０−３）の出力インピーダンスは、
【数１】 ただし、Ｋは定数、Ｗ，Ｌはそれぞれトランジスタ１０
のゲート幅Ｗとゲート長Ｌ、ＩD はトランジスタ１０の
ドレイン電流、である、と表わされる。
のゲート幅Ｗとゲート長Ｌ、ＩD はトランジスタ１０の
ドレイン電流、である、と表わされる。
【００２５】その後、リセット信号線７（７−１，７−
２，７−３）に、“Ｈ”電圧を印加（パルス１０３）し
て、フォトダイオード１をリセットする。このリセット
時の電圧は垂直信号線８に現われ、その電圧に応じた電
圧がトランジスタ１０によるソースフォロワーを介して
垂直信号線１５に現われる。この電圧を以降ＶN とす
る。この時、再び水平選択線１８を順次“Ｈ”レベルに
する（パルス１０４，１０５，１０６）ことで、信号を
水平信号線１７へ伝達する。
２，７−３）に、“Ｈ”電圧を印加（パルス１０３）し
て、フォトダイオード１をリセットする。このリセット
時の電圧は垂直信号線８に現われ、その電圧に応じた電
圧がトランジスタ１０によるソースフォロワーを介して
垂直信号線１５に現われる。この電圧を以降ＶN とす
る。この時、再び水平選択線１８を順次“Ｈ”レベルに
する（パルス１０４，１０５，１０６）ことで、信号を
水平信号線１７へ伝達する。
【００２６】水平信号線１７は出力アンプ２０の負極入
力端子に接続され、同正極入力端子は端子２２を介して
基準電圧ＶR が印加されているので、アンプ２０の負帰
還効果により、水平信号線１７の電位もほぼＶR に保た
れる。クランプ容量１３に保存される電荷Ｑ１は、垂直
信号線１５の電位がＶSであった時、 Ｑ１＝Ｃ13×（ＶS −ＶR ） ……（２） ただし、Ｃ13はクランプ容量１３の容量値となる。
力端子に接続され、同正極入力端子は端子２２を介して
基準電圧ＶR が印加されているので、アンプ２０の負帰
還効果により、水平信号線１７の電位もほぼＶR に保た
れる。クランプ容量１３に保存される電荷Ｑ１は、垂直
信号線１５の電位がＶSであった時、 Ｑ１＝Ｃ13×（ＶS −ＶR ） ……（２） ただし、Ｃ13はクランプ容量１３の容量値となる。
【００２７】垂直信号線１５の電位がＶN になり、水平
転送スイッチ１４がＯＮした時のクランプ容量１３の電
荷Ｑ２は、 Ｑ２＝Ｃ13×（ＶN −ＶR ） ……（３） となる。
転送スイッチ１４がＯＮした時のクランプ容量１３の電
荷Ｑ２は、 Ｑ２＝Ｃ13×（ＶN −ＶR ） ……（３） となる。
【００２８】上記電荷Ｑ１とＱ２の電荷の差分が負帰還
容量２５へ移動し、その端子間電圧は、 Ｖin＝｛Ｃ13×（ＶS −ＶR ）−Ｃ13×（ＶN −ＶR ）｝／Ｃ25 ＝Ｃ13／Ｃ25・（ＶS −ＶN ） ……（４） ただし、Ｃ25；負帰還容量２５の容量値となり、出力端
子２１の電圧は、出力アンプの負極端子電圧がＶR であ
るので、 Ｖout＝ＶR ＋Ｃ13／Ｃ25・（ＶS −ＶN ） となる。
容量２５へ移動し、その端子間電圧は、 Ｖin＝｛Ｃ13×（ＶS −ＶR ）−Ｃ13×（ＶN −ＶR ）｝／Ｃ25 ＝Ｃ13／Ｃ25・（ＶS −ＶN ） ……（４） ただし、Ｃ25；負帰還容量２５の容量値となり、出力端
子２１の電圧は、出力アンプの負極端子電圧がＶR であ
るので、 Ｖout＝ＶR ＋Ｃ13／Ｃ25・（ＶS −ＶN ） となる。
【００２９】以上により、垂直信号線８と水平選択トラ
ンジスタ１４との間に、容量手段１３を用いて、垂直信
号線８に現れる雑音を抑圧する雑音除去回路のクランプ
回路を設けた固体撮像装置であって、垂直信号線８とク
ランプ回路内の容量手段１３との間にインピーダンス変
換手段に、バイアス電流を供給する定電流素子１１と、
その定電流素子の出力電流をスイッチングするスイッチ
１２を設けたことにより、各センサーセル内の増幅ＭＯ
ＳトランジスタのＷ／Ｌを大きくする場合に比べ、かな
りチップ面積は小さく抑えられ、またこの垂直信号線８
に接続されたソースフォロワーのバイアス電流は、クラ
ンプ容量１３のリセット時以外では、同じ時間内には１
つしか流れないので、消費電流の増大は、非常に小さく
抑えることができる。
ンジスタ１４との間に、容量手段１３を用いて、垂直信
号線８に現れる雑音を抑圧する雑音除去回路のクランプ
回路を設けた固体撮像装置であって、垂直信号線８とク
ランプ回路内の容量手段１３との間にインピーダンス変
換手段に、バイアス電流を供給する定電流素子１１と、
その定電流素子の出力電流をスイッチングするスイッチ
１２を設けたことにより、各センサーセル内の増幅ＭＯ
ＳトランジスタのＷ／Ｌを大きくする場合に比べ、かな
りチップ面積は小さく抑えられ、またこの垂直信号線８
に接続されたソースフォロワーのバイアス電流は、クラ
ンプ容量１３のリセット時以外では、同じ時間内には１
つしか流れないので、消費電流の増大は、非常に小さく
抑えることができる。
【００３０】［第２の実施形態］図３は本発明にかかる
第２の実施形態のブロック回路図であり、第１の実施形
態である図１の一部を変更したものとなっている。
第２の実施形態のブロック回路図であり、第１の実施形
態である図１の一部を変更したものとなっている。
【００３１】図１の中で用いられている素子の番号とは
同一の番号を付してあるが、違いはソースフォロワーを
形成するトランジスタ１０，１１，１２の接続である。
図１では、定電流トランジスタとして機能するトランジ
スタ１１は、スイッチとなるトランジスタ１２と、ソー
スフォロワートランジスタ１０の間に配置されていた
が、図３では、定電流トランジスタ１１は、ＧＮＤライ
ン側へ移動させ、スイッチトランジスタ１２が定電流ト
ランジスタ１１とソースフォロワートランジスタ１０の
間に配置されている。
同一の番号を付してあるが、違いはソースフォロワーを
形成するトランジスタ１０，１１，１２の接続である。
図１では、定電流トランジスタとして機能するトランジ
スタ１１は、スイッチとなるトランジスタ１２と、ソー
スフォロワートランジスタ１０の間に配置されていた
が、図３では、定電流トランジスタ１１は、ＧＮＤライ
ン側へ移動させ、スイッチトランジスタ１２が定電流ト
ランジスタ１１とソースフォロワートランジスタ１０の
間に配置されている。
【００３２】この配置の違いは、特性上でも違いとして
表われ、垂直信号線８やクランプ容１３の入力側電位１
５は、各センサーセルのバラツキやセンサーに入射した
光の強度などで大きく変動する場合があり、図３のよう
に接続した場合、スイッチトランジスタ１２のゲート−
ドレイン間電圧も、それに従って変動する。スイッチ１
１がＯＦＦする瞬間に、トランジスタ１２のゲート下に
あった電荷が、ドレインとソースに分配される割合が、
このゲート−ドレイン間電圧に依存するため、スイッチ
１２がＯＦＦした後のクランプ容量に保存されている電
荷量が、多少ではあるが、変動してしまい、垂直信号線
８，１５の電位が、異なる時の水平信号線１７へ伝達さ
れる電荷量も変動し、ノイズとなってしまうという欠点
が生じる。
表われ、垂直信号線８やクランプ容１３の入力側電位１
５は、各センサーセルのバラツキやセンサーに入射した
光の強度などで大きく変動する場合があり、図３のよう
に接続した場合、スイッチトランジスタ１２のゲート−
ドレイン間電圧も、それに従って変動する。スイッチ１
１がＯＦＦする瞬間に、トランジスタ１２のゲート下に
あった電荷が、ドレインとソースに分配される割合が、
このゲート−ドレイン間電圧に依存するため、スイッチ
１２がＯＦＦした後のクランプ容量に保存されている電
荷量が、多少ではあるが、変動してしまい、垂直信号線
８，１５の電位が、異なる時の水平信号線１７へ伝達さ
れる電荷量も変動し、ノイズとなってしまうという欠点
が生じる。
【００３３】しかし、インピーダンス変換回路としての
動作については、第１の実施形態と同様であり、読み出
し回路の読み出しの高速化には十分な効果がある。
動作については、第１の実施形態と同様であり、読み出
し回路の読み出しの高速化には十分な効果がある。
【００３４】［第３の実施形態］図４は本発明に係る第
３の実施形態による固体撮像装置の回路図であり、従来
例である図６における垂直信号線８（８−１，８−２，
…）以降、水平信号線１７までの部分を抜粋している。
３の実施形態による固体撮像装置の回路図であり、従来
例である図６における垂直信号線８（８−１，８−２，
…）以降、水平信号線１７までの部分を抜粋している。
【００３５】図４において、垂直信号線８にはトランジ
スタ３０（３０−１，３０−２，…）、トランジスタ３
１（３１−１，３１−２，…）、トランジスタ３２（３
２−１，３２−２，…）から構成されるソースフォロワ
ーが接続されている。トランジスタ３１とトランジスタ
３５はカレントミラーの構成となっており、定電流源３
６の電流とほぼ等しい電流を、スイッチ３２がＯＮした
場合に、トランジスタ３０に供給する。また、タイミン
グパルスの供給端子２２〜２４には、図６にで説明した
ように、垂直信号線１５に接続されたクランプ容量１０
の出力側のＭＯＳトランジスタ１１と蓄積容量９０と、
サンプル−ホールドスイッチＭＯＳトランジスタ１２
と、サンプル−ホールド容量１６と、水平出力線に逐次
出力する水平シフトレジスタ１９により駆動される水平
転送トランジスタ１４とがそれぞれ接続され、タイミン
グパルスを供給されると共に、供給端子２２、２３から
のタイミングパルスの論理和をとるＯＲ回路３３の出力
がスイッチ３２のゲートに接続されている。
スタ３０（３０−１，３０−２，…）、トランジスタ３
１（３１−１，３１−２，…）、トランジスタ３２（３
２−１，３２−２，…）から構成されるソースフォロワ
ーが接続されている。トランジスタ３１とトランジスタ
３５はカレントミラーの構成となっており、定電流源３
６の電流とほぼ等しい電流を、スイッチ３２がＯＮした
場合に、トランジスタ３０に供給する。また、タイミン
グパルスの供給端子２２〜２４には、図６にで説明した
ように、垂直信号線１５に接続されたクランプ容量１０
の出力側のＭＯＳトランジスタ１１と蓄積容量９０と、
サンプル−ホールドスイッチＭＯＳトランジスタ１２
と、サンプル−ホールド容量１６と、水平出力線に逐次
出力する水平シフトレジスタ１９により駆動される水平
転送トランジスタ１４とがそれぞれ接続され、タイミン
グパルスを供給されると共に、供給端子２２、２３から
のタイミングパルスの論理和をとるＯＲ回路３３の出力
がスイッチ３２のゲートに接続されている。
【００３６】ここで、スイッチ３２がＯＮすると、ソー
スフォロワーとなるトランジスタ３０は活性化し、垂直
信号線８の電位に応じた電位を垂直信号線１５（１５−
１，１５−２，…）に出力し、サンプル−ホールドスイ
ッチ１２（１２−１，１２−２，…）、水平転送スイッ
チ１４（１４−１，１４−２，…）を介して、従来例の
図６の場合と同様に、水平信号線１７へ信号を伝達す
る。
スフォロワーとなるトランジスタ３０は活性化し、垂直
信号線８の電位に応じた電位を垂直信号線１５（１５−
１，１５−２，…）に出力し、サンプル−ホールドスイ
ッチ１２（１２−１，１２−２，…）、水平転送スイッ
チ１４（１４−１，１４−２，…）を介して、従来例の
図６の場合と同様に、水平信号線１７へ信号を伝達す
る。
【００３７】クランプ容量１０（１０−１，１０−２，
…）を駆動する必要がある端子２３または２２が、
“Ｈ”レベルになる場合に、ＯＲ回路３３（３３−１，
３３−２，…）の出力が、“Ｈ”レベルになり、スイッ
チ３２がＯＮすることで、ソースフォロワー３０がクラ
ンプ容量１０を高速に駆動する。
…）を駆動する必要がある端子２３または２２が、
“Ｈ”レベルになる場合に、ＯＲ回路３３（３３−１，
３３−２，…）の出力が、“Ｈ”レベルになり、スイッ
チ３２がＯＮすることで、ソースフォロワー３０がクラ
ンプ容量１０を高速に駆動する。
【００３８】カレントミラー構成のソースフォロワー３
０の素子サイズ（ゲート幅Ｗとゲート長Ｌの比Ｗ／Ｌ）
や、定電流トランジスタ３１のドレイン電流の値は、ク
ランプ容量１０を端子２２，２３が、“Ｈ”レベルにな
るパルス幅にて充分駆動できるように設定する。このこ
とから、読み出し回路の高速化に対応できるようにな
る。
０の素子サイズ（ゲート幅Ｗとゲート長Ｌの比Ｗ／Ｌ）
や、定電流トランジスタ３１のドレイン電流の値は、ク
ランプ容量１０を端子２２，２３が、“Ｈ”レベルにな
るパルス幅にて充分駆動できるように設定する。このこ
とから、読み出し回路の高速化に対応できるようにな
る。
【００３９】［第４の実施形態］図５は本発明に係る第
４の実施形態の固体撮像装置のブロック回路図であり、
第１、第３の実施形態とは異なり、垂直信号線８から駆
動されるのは、クランプ容量ではなく、サンプル−ホー
ルド容量１７の場合である。センサーセル内の動作、構
成は、上述した第１、第３の実施形態と同様であるが、
センサーセルから信号電圧が垂直信号線８に読み出され
た時、端子３２が、“Ｈ”レベルに印加され、ＯＲゲー
ト１５によって、スイッチ１２（１２−１，１２−２，
１２−３）がＯＮすることで、ソースフォロワー１０
（１０−１，１０−２，１０−３）が活性化し、垂直信
号線８の電位に応じた電位を、垂直信号線２０（２０−
１，２０−２，２０−３）に出力し、またスイッチ１３
（１３−１，１３−２，１３−３）がＯＮすることで垂
直信号線２０の電位が、ホールド容量１４（１４−１，
１４−２，１４−３）に取り込まれる。
４の実施形態の固体撮像装置のブロック回路図であり、
第１、第３の実施形態とは異なり、垂直信号線８から駆
動されるのは、クランプ容量ではなく、サンプル−ホー
ルド容量１７の場合である。センサーセル内の動作、構
成は、上述した第１、第３の実施形態と同様であるが、
センサーセルから信号電圧が垂直信号線８に読み出され
た時、端子３２が、“Ｈ”レベルに印加され、ＯＲゲー
ト１５によって、スイッチ１２（１２−１，１２−２，
１２−３）がＯＮすることで、ソースフォロワー１０
（１０−１，１０−２，１０−３）が活性化し、垂直信
号線８の電位に応じた電位を、垂直信号線２０（２０−
１，２０−２，２０−３）に出力し、またスイッチ１３
（１３−１，１３−２，１３−３）がＯＮすることで垂
直信号線２０の電位が、ホールド容量１４（１４−１，
１４−２，１４−３）に取り込まれる。
【００４０】その後、垂直シフトレジスタ５からの信号
によって、センサーセルがリセット状態になると、垂直
信号線８にリセット電位が読み出され、その時、端子３
３に、“Ｈ”レベルのパルスが印加され、ＯＲゲート１
５により、スイッチ１２がＯＮし、ソースフォロワー１
０が活性化し、垂直信号線８のリセット電位に応じた電
位が、垂直信号線２０に現われ、同時にスイッチ１６
（１６−１，１６−２，１６−３）がＯＮすることで、
垂直信号線２０の電位がサンプル−ホールド容量１７
（１７−１，１７−２，１７−３）に取り込まれる。そ
の後水平シフトレジスタからの水平転送信号２７，２８
が順次“Ｈ”レベルになることでホールド容量１４の電
位は第一の水平信号線２４へ読み出され、ホールド容量
１７の電位は第二の水平信号線２５へそれぞれ読み出さ
れる。
によって、センサーセルがリセット状態になると、垂直
信号線８にリセット電位が読み出され、その時、端子３
３に、“Ｈ”レベルのパルスが印加され、ＯＲゲート１
５により、スイッチ１２がＯＮし、ソースフォロワー１
０が活性化し、垂直信号線８のリセット電位に応じた電
位が、垂直信号線２０に現われ、同時にスイッチ１６
（１６−１，１６−２，１６−３）がＯＮすることで、
垂直信号線２０の電位がサンプル−ホールド容量１７
（１７−１，１７−２，１７−３）に取り込まれる。そ
の後水平シフトレジスタからの水平転送信号２７，２８
が順次“Ｈ”レベルになることでホールド容量１４の電
位は第一の水平信号線２４へ読み出され、ホールド容量
１７の電位は第二の水平信号線２５へそれぞれ読み出さ
れる。
【００４１】上記２つの水平信号線の電位は、引き算ア
ンプ２６によって減算され、信号電位とリセット電位の
差分に応じた電位が、出力端子３４から出力される。
ンプ２６によって減算され、信号電位とリセット電位の
差分に応じた電位が、出力端子３４から出力される。
【００４２】以上、第１乃至第４の実施形態で説明した
ように、本発明によれば、センサーセルが接続された垂
直信号線と、その垂直信号線にスイッチ等を介して接続
された容量負荷となるクランプ容量や、サンプル−ホー
ルド容量との間に、インピーダンス変換機能を有するソ
ースフォロワー回路を挿入し、そのソースフォロワーの
バイアス電流を供給するトランジスタに、直列にスイッ
チを挿入し、そのスイッチを、前記クランプ容量やサン
プル−ホールド容量を充・放電する必要がある場合の
み、ＯＮさせることで、前記容量負荷を高速に駆動する
場合に、各センサーセル内にある増幅トランジスタの出
力インピーダンスを下げるために、そのゲート幅（Ｗ）
とゲート長（Ｌ）の比（Ｗ／Ｌ）を大きくしたり、バイ
アス電流を増す必要がなくなり、その結果、チップ面積
や消費電力の増大を最小限に抑えられる。
ように、本発明によれば、センサーセルが接続された垂
直信号線と、その垂直信号線にスイッチ等を介して接続
された容量負荷となるクランプ容量や、サンプル−ホー
ルド容量との間に、インピーダンス変換機能を有するソ
ースフォロワー回路を挿入し、そのソースフォロワーの
バイアス電流を供給するトランジスタに、直列にスイッ
チを挿入し、そのスイッチを、前記クランプ容量やサン
プル−ホールド容量を充・放電する必要がある場合の
み、ＯＮさせることで、前記容量負荷を高速に駆動する
場合に、各センサーセル内にある増幅トランジスタの出
力インピーダンスを下げるために、そのゲート幅（Ｗ）
とゲート長（Ｌ）の比（Ｗ／Ｌ）を大きくしたり、バイ
アス電流を増す必要がなくなり、その結果、チップ面積
や消費電力の増大を最小限に抑えられる。
【００４３】
【発明の効果】本発明によれば、信号転送の高速化と消
費電力の軽減を達成することが可能となる。
費電力の軽減を達成することが可能となる。
【図１】本発明にかかる第１の実施形態であり、センサ
ーセルを２次元的に３行３列配置した例である。
ーセルを２次元的に３行３列配置した例である。
【図２】第１の実施形態のタイミングチャートである。
【図３】本発明にかかる第２の実施形態であり、垂直信
号線〜水平信号線における図である。
号線〜水平信号線における図である。
【図４】本発明にかかる第３の実施形態であり、サンプ
ル−ホールド容量を併せもつ場合の実施形態である。
ル−ホールド容量を併せもつ場合の実施形態である。
【図５】本発明にかかる第４の実施形態であり、クラン
プ容量をもたずサンプル−ホールド容量のみ有する場合
の実施形態である。
プ容量をもたずサンプル−ホールド容量のみ有する場合
の実施形態である。
【図６】従来例の固体撮像装置のブロック回路図であ
る。
る。
【図７】従来例の動作を説明するタイミングチャートで
ある。
ある。
１ フォトダイオード ２ 増幅トランジスタ ３ 選択スイッチ ４ リセットスイッチ ５ 垂直シフトレジスタ ８ 垂直出力線 ９ リセットスイッチ １０ ソースフォロワトランジスタ １１ 定電流トランジスタ １２ スイッチトランジスタ １３ クランプ容量 １４ 転送スイッチ １５ 垂直出力線 ２０ 出力アンプ ２１ 出力端子 ２４ スイッチ ２５ 積分コンデンサ ２８ カレントミラー用トランジスタ ２９ 定電流源
Claims (10)
- 【請求項１】 光電変換部を含む複数の単位セルと、 前記単位セルからの信号の処理を行う処理手段と、 前記処理手段から信号を転送するための転送手段と、 前記単位セルと前記処理手段との間に設けられたインピ
ーダンス変換手段と、 前記インピーダンス変換手段にバイアス信号を供給する
ためのバイアス供給手段と、 前記バイアス供給手段と前記転送手段とを連動させて動
作させる連動手段と、を有することを特徴とする固体撮
像装置。 - 【請求項２】 光電変換部を含む単位セルを２次元状に
配置した撮像領域と、 前記撮像領域からの信号を読み出す列方向に配列された
複数の垂直出力線と、 前記垂直出力線毎に設けられた、前記単位セルから出力
された信号の処理を行う処理手段と、 前記処理手段から信号を転送するための転送手段と、 前記単位セルと前記処理手段との間に設けられたインピ
ーダンス変換手段と、 前記インピーダンス変換手段にバイアス信号を供給する
ためのバイアス供給手段と、 前記バイアス供給手段と前記転送手段とを連動して動作
させる連動手段と、を有することを特徴とする固体撮像
装置。 - 【請求項３】 光電変換部を含む複数の単位セルと、 前記複数の単位セルからの信号を蓄積する複数の蓄積手
段と、 前記複数の蓄積手段に蓄積された信号を順次読み出す共
通出力線と、 前記単位セルからの信号を前記蓄積手段に転送するため
の転送手段と、 前記単位セルと前記転送手段の間に設けられたインピー
ダンス変換手段と、 前記インピーダンス変換手段にバイアス信号を供給する
ためのバイアス供給手段と、 前記バイアス供給手段と前記転送手段とを連動して動作
させる連動手段とを有することを特徴とする固体撮像装
置。 - 【請求項４】 請求項１又は請求項２に記載の固体撮像
装置において、前記処理手段は、前記単位セルからの信
号に含まれる雑音成分を除去するための雑音除去手段を
含むことを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項５】 請求項４に記載の固体撮像装置におい
て、前記雑音除去手段は、容量手段を含むことを特徴と
する固体撮像装置。 - 【請求項６】 請求項５に記載の固体撮像装置におい
て、前記バイアス供給手段は、前記容量手段が雑音除去
動作のために充・放電する場合に動作することを特徴と
する固体撮像装置。 - 【請求項７】請求項１又は請求項２において、前記処理
手段は、前記単位セルからの信号を所定の信号レベルに
クランプするクランプ回路を含むことを特徴とする固体
撮像装置。 - 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の
固体撮像装置において、前記インピーダンス変換手段を
ＭＯＳトランジスタを用いたソースフォロワー回路で形
成し、前記ソースフォロワー回路として動作するＭＯＳ
トランジスタの出力端子となるソース端子にバイアス電
流を供給する定電流トランジスタを接続し、該定電流ト
ランジスタのもう一方の出力端子に前記バイアス供給手
段を接続したことを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項９】 請求項８に記載の固体撮像装置におい
て、前記ソースフォロワー回路に、ソースフォロワーと
して動作するＭＯＳトランジスタの出力端子となるソー
ス端子に前記バイアス供給手段を接続し、該スイッチ手
段のもう一方の出力端子に前記バイアス電流を供給する
定電流トランジスタを接続したことを特徴とする固体撮
像装置。 - 【請求項１０】 請求項１乃至９のいずれか１項に記載
の固体撮像装置において、前記インピーダンス変換手段
はソースフォロワー回路であることを特徴とする固体撮
像装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000057462A JP3667187B2 (ja) | 2000-03-02 | 2000-03-02 | 固体撮像装置 |
| US09/793,914 US6903771B2 (en) | 2000-03-02 | 2001-02-28 | Image pickup apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000057462A JP3667187B2 (ja) | 2000-03-02 | 2000-03-02 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001251555A true JP2001251555A (ja) | 2001-09-14 |
| JP3667187B2 JP3667187B2 (ja) | 2005-07-06 |
Family
ID=18578246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000057462A Expired - Fee Related JP3667187B2 (ja) | 2000-03-02 | 2000-03-02 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3667187B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1303134A1 (en) | 2001-10-16 | 2003-04-16 | Agilent Technologies Inc. (a Delaware Corporation) | Sequential read-out method and system that employs a single amplifier for multiple columns |
| WO2005050982A1 (en) * | 2003-11-19 | 2005-06-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric converting apparatus |
| WO2005069608A1 (ja) * | 2004-01-13 | 2005-07-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 固体撮像装置およびこれを用いたカメラ |
| JP2006094249A (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Olympus Corp | 固体撮像装置 |
| JP2008160344A (ja) * | 2006-12-22 | 2008-07-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置、カメラシステム、および固体撮像装置の駆動方法 |
| JP2008187743A (ja) * | 2003-10-15 | 2008-08-14 | Sony Corp | 固体撮像装置、画素信号処理方法 |
| CN100452842C (zh) * | 2003-11-19 | 2009-01-14 | 佳能株式会社 | 光电转换设备 |
| JP2010087802A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Canon Inc | 固体撮像装置の駆動方法 |
| JP2011523524A (ja) * | 2008-04-30 | 2011-08-11 | ウードゥヴェ セミコンダクターズ | 面取りされた角部を備えると共に隣り合う画素行の間にマルチプレクサを有する画像センサ |
| JP2011160460A (ja) * | 2005-03-14 | 2011-08-18 | Crosstek Capital Llc | パラメトリックリセットを用いる、低いリセットノイズを有し、低い暗電流を生成するｃｍｏｓイメージセンサーのための３ｔピクセル |
| JP2013081164A (ja) * | 2011-09-22 | 2013-05-02 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光検出装置及び光検出装置の駆動方法 |
| WO2014171316A1 (ja) * | 2013-04-18 | 2014-10-23 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 撮像素子、撮像装置および内視鏡システム |
-
2000
- 2000-03-02 JP JP2000057462A patent/JP3667187B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7279668B2 (en) | 2001-10-16 | 2007-10-09 | Micron Technology, Inc. | Sequential read-out method and system that employs a single amplifier for multiple columns |
| KR100959305B1 (ko) * | 2001-10-16 | 2010-05-26 | 앱티나 이미징 코포레이션 | 순차 판독 회로와 이를 포함하는 시스템 및 순차 판독 방법 |
| EP1303134A1 (en) | 2001-10-16 | 2003-04-16 | Agilent Technologies Inc. (a Delaware Corporation) | Sequential read-out method and system that employs a single amplifier for multiple columns |
| JP2008187743A (ja) * | 2003-10-15 | 2008-08-14 | Sony Corp | 固体撮像装置、画素信号処理方法 |
| US7592599B2 (en) | 2003-11-19 | 2009-09-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric converting apparatus |
| WO2005050982A1 (en) * | 2003-11-19 | 2005-06-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric converting apparatus |
| US7923696B2 (en) | 2003-11-19 | 2011-04-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric converting apparatus |
| JP2005175418A (ja) * | 2003-11-19 | 2005-06-30 | Canon Inc | 光電変換装置 |
| CN100452842C (zh) * | 2003-11-19 | 2009-01-14 | 佳能株式会社 | 光电转换设备 |
| US7626622B2 (en) | 2004-01-13 | 2009-12-01 | Panasonic Corporation | Solid state image pickup device and camera using the same |
| WO2005069608A1 (ja) * | 2004-01-13 | 2005-07-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 固体撮像装置およびこれを用いたカメラ |
| JP4542041B2 (ja) * | 2004-01-13 | 2010-09-08 | パナソニック株式会社 | 固体撮像装置およびこれを用いたカメラ |
| JPWO2005069608A1 (ja) * | 2004-01-13 | 2007-12-27 | 松下電器産業株式会社 | 固体撮像装置およびこれを用いたカメラ |
| JP2006094249A (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Olympus Corp | 固体撮像装置 |
| US8508638B2 (en) | 2005-03-14 | 2013-08-13 | Intellectual Ventures Ii Llc | 3T pixel for CMOS image sensors with low reset noise and low dark current generation utilizing parametric reset |
| JP2011160460A (ja) * | 2005-03-14 | 2011-08-18 | Crosstek Capital Llc | パラメトリックリセットを用いる、低いリセットノイズを有し、低い暗電流を生成するｃｍｏｓイメージセンサーのための３ｔピクセル |
| JP2008160344A (ja) * | 2006-12-22 | 2008-07-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置、カメラシステム、および固体撮像装置の駆動方法 |
| JP2011523524A (ja) * | 2008-04-30 | 2011-08-11 | ウードゥヴェ セミコンダクターズ | 面取りされた角部を備えると共に隣り合う画素行の間にマルチプレクサを有する画像センサ |
| JP2010087802A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Canon Inc | 固体撮像装置の駆動方法 |
| JP2013081164A (ja) * | 2011-09-22 | 2013-05-02 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光検出装置及び光検出装置の駆動方法 |
| US9609244B2 (en) | 2011-09-22 | 2017-03-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Photodetector having a first transistor with a channel formed in an oxide semiconductor layer and method for driving photodetector |
| WO2014171316A1 (ja) * | 2013-04-18 | 2014-10-23 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 撮像素子、撮像装置および内視鏡システム |
| US9621776B2 (en) | 2013-04-18 | 2017-04-11 | Olympus Corporation | Imaging element, imaging device and endoscope system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3667187B2 (ja) | 2005-07-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7375748B2 (en) | Differential readout from pixels in CMOS sensor | |
| JP4340660B2 (ja) | 増幅型固体撮像装置 | |
| US6903771B2 (en) | Image pickup apparatus | |
| US20020158982A1 (en) | X-Y address type solid-state image pickup device | |
| US7692702B2 (en) | Solid-state imaging device with amplifiers corresponding to signal lines and alternating control voltage | |
| US20060262209A1 (en) | Image sensing device and control method therefor | |
| US7116367B2 (en) | Solid-state image pickup apparatus having a reset transistor controlled by an output line | |
| JP2004172950A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2002152565A (ja) | 定電流供給装置、固体撮像装置、撮像システム及び発光装置 | |
| JP2008104150A (ja) | 光検出装置 | |
| JP2008193201A (ja) | 増幅型固体撮像装置 | |
| US5796431A (en) | Solid-state image pickup device and driving method thereof | |
| JP2005065074A (ja) | 高速撮像装置 | |
| JP2001045375A (ja) | 撮像装置とその読み出し方法 | |
| JP2001251555A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2833729B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH09247538A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP5058090B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| US20080225149A1 (en) | Column sample-and-hold cell for CMOS APS sensor | |
| JPH10257389A (ja) | 増幅型固体撮像装置及びその動作方法 | |
| JP4248256B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2000022118A (ja) | 撮像装置 | |
| JPH0698081A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JP4441042B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2007096791A (ja) | 増幅型固体撮像装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040524 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040531 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040730 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050404 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050405 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090415 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090415 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100415 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110415 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130415 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130415 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140415 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |