JP2012147265A - 固体撮像装置および固体撮像装置の駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】制御部6は、読出用スイッチSW1を接続状態とすることによりフォトダイオードPDの電荷を積分回路Snに出力させたのち、読出用スイッチSW1を非接続状態とする。その後、積分回路Snから保持回路Hnへ電圧値を出力させる。上記した出力動作を実施した後に、積分用容量素子C21に保持された電荷を放電させるとともに、読出用スイッチSW1を接続状態にしてフォトダイオードPDに保持された電荷を放電させる動作、および保持回路Hnに保持された電圧値を順次に出力させる動作を並行して実施する。
【選択図】図5
Description
時刻t11より後の時刻t12から時刻t13までの期間、制御部6から第1行選択用配線LV,1に出力される第1行選択制御信号Vsel(1)がハイレベルとなり、これにより、受光部10における第1行のN個の画素P1,1〜P1,Nそれぞれの読出用スイッチSW1が接続状態となる。N個の画素P1,1〜P1,NそれぞれのフォトダイオードPDで発生し接合容量部に蓄積された電荷は、読出用スイッチSW1及び第n列読出用配線LO,1〜LO,Nを通って積分回路S1〜SNに出力され、積分用容量素子C21に蓄積される。積分回路S1〜SNからは、積分用容量素子C21に蓄積された電荷量に応じた大きさの電圧が出力される。なお、時刻t13ののち、第1行のN個の画素P1,1〜P1,Nそれぞれの読出用スイッチSW1は非接続状態とされる。
そして、時刻t15より後の時刻t16から時刻t17までの期間、制御部6からリセット用配線LRに出力されるリセット制御信号Resetがハイレベルとなり、これにより、N個の積分回路S1〜SNそれぞれにおいて、放電用スイッチSW21が接続状態となり、積分用容量素子C21が放電される。
さらに、本実施形態では、上述した第2の動作(第2のステップ)と並行して、以下の第3の動作(第3のステップ)を実行する。すなわち、時刻t15より後の時刻t20から時刻t21までの期間、制御部6から列選択用配線LS,1〜LS,Nに出力される列選択制御信号Hshift(1)〜Hshift(N)が順次に一定期間だけハイレベルとなり、これにより、N個の保持回路H1〜HNそれぞれの出力用スイッチSW32が順次に一定期間だけ接続状態となって、各保持回路H1〜HNの保持用容量素子C3に保持されている電圧値は出力用スイッチSW32を経て電圧出力用配線Loutへ順次に出力される。
Claims (4)
- フォトダイオードを各々含むM×N個(MおよびNは2以上の整数)の画素がM行N列に2次元配列されて成る受光部と、
各列毎に配設され、対応する列の前記画素に含まれる前記フォトダイオードと読出用スイッチを介して接続されたN本の読出用配線と、
前記N本の読出用配線のそれぞれに接続され、当該読出用配線を経て入力された電荷の量に応じた電圧値を出力する積分回路、前記積分回路と入力用スイッチを介して直列に接続され、前記積分回路から出力された電圧値を保持する保持回路、および前記保持回路に接続され、前記保持回路に保持された電圧値を出力させる出力用スイッチを有する信号接続部と、
各画素の前記読出用スイッチおよび前記入力用スイッチの開閉動作を制御するとともに、前記出力用スイッチの開閉動作を制御して、各画素の前記フォトダイオードで発生した電荷の量に応じた電圧値を前記保持回路から順次に出力させる制御部と、
を備え、
前記読出用スイッチは、多結晶シリコンを含む半導体スイッチであり、
前記積分回路は、前記読出用配線と前記保持回路との間に直列に接続されたアンプ、および前記アンプに対し並列に接続された積分用容量素子を有しており、
前記制御部は、前記読出用スイッチを接続状態とすることにより前記フォトダイオードの電荷を前記積分回路に出力させたのち、前記読出用スイッチを非接続状態とし、その後、前記積分回路から前記保持回路へ電圧値を出力させる第1の動作、前記積分用容量素子に保持された電荷を放電させるとともに、前記読出用スイッチを接続状態にして前記フォトダイオードに保持された電荷を放電させる第2の動作、および前記保持回路に保持された電圧値を順次に出力させる第3の動作を有し、前記第1の動作を実行した後、前記第2の動作と前記第3の動作とを並行して実行することを特徴とする固体撮像装置。 - 前記第2の動作において、前記読出用スイッチを非接続状態にした後に、前記積分用容量素子の放電を終了することを特徴とする請求項1に記載の固体撮像装置。
- フォトダイオードを各々含むM×N個(MおよびNは2以上の整数)の画素がM行N列に2次元配列されて成る受光部と、各列毎に配設され、対応する列の前記画素に含まれる前記フォトダイオードと読出用スイッチを介して接続されたN本の読出用配線と、前記読出用配線に直列に接続されたアンプおよび前記アンプに対し並列に接続された積分用容量素子を有しており、前記読出用配線を経て入力された電荷の量に応じた電圧値を出力する積分回路と、前記積分回路から出力された電圧値を保持する保持回路と、を備える固体撮像装置の駆動方法であって、
前記読出用スイッチを接続状態にすることにより前記フォトダイオードの電荷を前記積分回路に出力させたのち、前記読出用スイッチを非接続状態とし、その後、前記積分回路から前記保持回路へ電圧値を出力させる第1のステップと、
前記積分用容量素子に保持された電荷を放電させるとともに、前記読出用スイッチを接続状態にして前記フォトダイオードに保持された電荷を放電させる第2のステップと、
前記保持回路に保持された電圧値を順次に出力させる第3のステップと、
を備え、
前記読出用スイッチは、多結晶シリコンを含む半導体スイッチであり、
前記第1のステップの後に、前記第2のステップと前記第3のステップとを並行して行うことを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。 - 前記第2のステップにおいて、前記読出用スイッチを非接続状態にした後に、前記積分用容量素子の放電を終了することを特徴とする請求項3に記載の固体撮像装置の駆動方法。
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