JP2005269441A - 電荷検出回路およびそれを備えた画像センサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 電荷感応増幅器(CSA)41で、画像センサのデータ線から入力された信号電荷を、その電荷量に応じた電圧として出力し、その電圧を主増幅器(MA)43で出力する。CSA41とMA43との間に、低雑音化のために回路の帯域を制限するためのローパスフィルタ(LPF)42を設ける。LPF42における抵抗R1とコンデンサC1との間(B点)の電位が0に近づいてから、MA43における初段の第1増幅器MA1のリセットを解除する(リセットスイッチMASW1をオンからオフに切り替える)。これにより、コンデンサC1に充電される電荷がほぼ0となるので、その後にコンデンサC1に流入する信号電荷が第1増幅器MA1の電位として現れ、雑音の影響なく信号電荷を正確に検出できる。
【選択図】 図1
Description
exp(−3μs/1μs)=0.05
となるので、この程度の量(すなわち5%)以下が“ほぼ0”の範疇に入るものと考えられる。
3 走査駆動回路
4 読み取り回路(電荷検出回路)
5 制御回路(初期化期間制御手段)
41 電荷感応増幅器
42 低域濾過回路
43 主増幅器
MA1 第1増幅器
MA2 第2増幅器
MASW1 リセットスイッチ
MASW2 リセットスイッチ
PIX 画素
R1 抵抗
Claims (13)
- 電荷感応増幅器と、該電荷感応増幅器の出力電圧を増幅する電圧増幅器と、前記電荷感応増幅器と前記電圧増幅器との間に設けられる低域濾波回路とを備えた電荷検出回路において、
前記電圧増幅器の初期化期間を前記低域濾波回路の出力電位による電流が前記電圧増幅器側に流入しなくなるまで維持するように初期化期間を制御する初期化期間制御手段を備えていることを特徴とする電荷検出回路。 - 前記初期化期間は、前記低域濾波回路の時定数をτとして3τ以上に設定されることを特徴とする請求項1記載の電荷検出回路。
- 前記初期化期間は、前記低域濾波回路の時定数をτとして3.7τ以上に設定されることを特徴とする請求項1記載の電荷検出回路。
- 電荷感応増幅器と、該電荷感応増幅器の出力電圧を増幅する2段以上の増幅器からなる電圧増幅器と、前記電荷感応増幅器と前記電圧増幅器との間に設けられる低域濾波回路とを備えた電荷検出回路において、
前記各増幅器の初期化期間が重複する期間を有し、初段の前記増幅器の初期化期間を前記低域濾波回路の出力電位による電流が前記電圧増幅器側に流入しなくなるまで維持し、且つ各段の前記増幅器の初期化期間が前段より順次終了するように各初期化期間を制御する初期化期間制御手段を備えていることを特徴とする電荷検出回路。 - 初段の前記増幅器の初期化期間は、前記低域濾波回路の時定数をτとして3τ以上に設定されていることを特徴とする請求項4記載の電荷検出回路。
- 初段の前記増幅器の初期化期間は、前記低域濾波回路の時定数をτとして3.7τ以上に設定されていることを特徴とする請求項4記載の電荷検出回路。
- 電荷感応増幅器と、該電荷感応増幅器の出力電圧を増幅する2段以上の増幅器からなる電圧増幅器と、前記電荷感応増幅器と前記電圧増幅器との間に設けられる低域濾波回路とを備えた電荷検出回路において、
前記各増幅器の初期化期間が重複する期間を有し、最終段の前記増幅器の初期化期間を前記低域濾波回路の出力電位による電流が前記電圧増幅器側に流入しなくなるまで維持し、且つ各段の前記増幅器の初期化期間が前段より順次終了するように各初期化期間を制御する初期化期間制御手段を備えていることを特徴とする電荷検出回路。 - 最終段の前記増幅器の初期化期間は、前記低域濾波回路の時定数をτとして3τ以上に設定されていることを特徴とする請求項7記載の電荷検出回路。
- 最終段の前記増幅器の初期化期間は、前記低域濾波回路の時定数をτとして3.7τ以上に設定されていることを特徴とする請求項7記載の電荷検出回路。
- 第1帰還コンデンサと、該第1帰還コンデンサの両電極間を短絡することで初期化する第1スイッチとを有する容量帰還型の前記電荷感応増幅器と、
第2帰還コンデンサと、該第2帰還コンデンサの両電極間を短絡することで初期化する第2スイッチとを有し、前記電荷感応増幅器の出力電圧を増幅する電圧増幅器と、
前記電荷感応増幅器と前記電圧増幅器との間に設けられる低域濾波回路と、
前記第1および第2が同時にオンする期間が存在し、前記第1スイッチが先にオフし、前記第1スイッチがオフした後に前記第2スイッチがオフし、且つ、前記第1および第2スイッチが同時にオンしている期間と、前記第2スイッチのみがオンしている期間との和の期間を、前記低域濾波回路の出力電位が低下を開始してから該出力電位による電流が前記電圧増幅器側に流入しなくなるまでの期間以上となるように初期化期間を制御する初期化期間制御手段とを備えていることを特徴とする電荷検出回路。 - 前記和の期間が、前記低域濾波回路の時定数をτとして3τ以上に設定されていることを特徴とする請求項10記載の電荷検出回路。
- 前記和の期間が、前記低域濾波回路の時定数をτとして3.7τ以上に設定されていることを特徴とする請求項10記載の電荷検出回路。
- 行列状に配された複数の画素と、行方向の画素を選択するための複数の走査線と、選択された画素からの信号電荷を取り込む列方向の複数のデータ線と、取り込まれた信号電荷を電圧として読み取る読み取り回路とを備えた画像センサにおいて、
前記読み取り回路は、請求項1ないし12のいずれか1項の電荷検出回路を信号電荷を検出するために備えていることを特徴とする画像センサ。
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