JP4797567B2 - 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および撮像装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1実施形態に係る固体撮像装置、例えばCMOSイメージセンサの構成を示すシステム構成図である。
図2は、回路例1に係る単位画素20Aの回路構成を示す回路図である。図2に示すように、本回路例1に係る単位画素20Aは、光電変換素子、例えばフォトダイオード21に加えて、例えば転送トランジスタ22、リセットトランジスタ23、増幅トランジスタ24および選択トランジスタ25の4つのトランジスタと、1つの容量素子26とを有する画素回路となっている。ここでは、これらトランジスタ22〜25として、例えばNチャネルのMOSトランジスタを用いている。
図5は、回路例2に係る単位画素20Bの回路構成を示す回路図であり、図中、図2と同等部分には同一符号を付して示している。
図7は、回路例3に係る単位画素20Cの回路構成を示す回路図であり、図中、図2と同等部分には同一符号を付して示している。
図9は、回路例4に係る単位画素20Dの回路構成を示す回路図であり、図中、図2と同等部分には同一符号を付して示している。
回路例1に係るカラム回路16はサンプルホールド回路によって構成されている。図11は、サンプルホールド回路の構成の一例を示す回路図である。
回路例1に係るカラム回路16はサンプルホールド回路を含むノイズ除去回路によって構成されている。図13は、サンプルホールド回路を含むノイズ除去回路の構成の一例を示す回路図である。
図15は、本発明の第2実施形態に係る固体撮像装置、例えばCMOSイメージセンサの構成を示すシステム構成図であり、図中、図1と同等部分には同一符号を付して示している。
回路例1に係るカラム回路51は、帯域制限回路とサンプルホールド回路とから構成されている。図16は、帯域制限回路およびサンプルホールド回路の構成の一例を示す回路図である。
回路例2に係るカラム回路51は、カラムアンプとサンプルホールド回路とから構成されている。図17は、カラムアンプおよびサンプルホールド回路の構成の一例を示す回路図である。
〈変形例〉
図21は、第2実施形態の変形例に係るCMOSイメージセンサの構成を示すシステム構成図であり、図中の図15と同等部分には同一符号を付して示している。
上記各実施形態に係るCMOSイメージセンサ10,50,60は、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置において、その撮像デバイス(画像入力デバイス)として用いて好適なものである。
Claims (9)
- 光信号を信号電荷に変換する光電変換素子および前記信号電荷を信号電圧として増幅して出力する増幅トランジスタを含む単位画素が行列状に配置されてなる画素アレイ部と、
前記単位画素からの信号の読み出し期間中に前記増幅トランジスタをオフ状態または深いアキュミュレーション状態とする動作を1回または複数回繰り返す駆動手段と、
前記単位画素から前記増幅トランジスタを通して出力される信号に対して帯域制限を行う帯域制限回路と
を備えた固体撮像装置。 - 前記単位画素は、前記増幅トランジスタの制御電極に一端が接続された容量素子をさらに有し、
前記駆動手段は、前記容量素子の他端に所定の電圧を選択的に供給することによって前記増幅トランジスタをオフ状態または深いアキュミュレーション状態とする
請求項1記載の固体撮像装置。 - 前記駆動手段は、前記容量素子の他端に前記所定の電圧を1回または複数回繰り返して供給する
請求項2記載の固体撮像装置。 - 前記単位画素から前記増幅トランジスタを通して出力される信号をサンプルホールドするサンプルホールド回路、あるいは当該サンプルホールド回路を含み、前記増幅トランジスタを通して出力される信号に含まれるノイズを除去するノイズ除去回路を有する
請求項1記載の固体撮像装置。 - 前記駆動手段は、前記サンプルホールド回路がホールド状態のときに、前記所定の電圧を繰り返して前記容量素子の他端に供給する
請求項4記載の固体撮像装置。 - 光信号を信号電荷に変換する光電変換素子および前記信号電荷を信号電圧として増幅して出力する増幅トランジスタを含む単位画素が行列状に配置されてなる固体撮像装置の駆動にあたって、
前記単位画素からの信号の読み出し期間中に前記増幅トランジスタをオフ状態または深いアキュミュレーション状態とする動作を1回または複数回繰り返し、
前記単位画素から前記増幅トランジスタを通して出力される信号に対して帯域制限を行う
固体撮像装置の駆動方法。 - 前記単位画素は、前記増幅トランジスタの制御電極に一端が接続された容量素子をさらに有し、
前記容量素子の他端に所定の電圧を選択的に供給することによって前記増幅トランジスタをオフ状態または深いアキュミュレーション状態とする
請求項6記載の固体撮像装置の駆動方法。 - 光信号を信号電荷に変換する光電変換素子および前記信号電荷を信号電圧として増幅して出力する増幅トランジスタを含む単位画素が行列状に配置されてなる固体撮像装置と、
被写体からの光を前記固体撮像装置の撮像面上に導く光学系とを具備し、
前記固体撮像装置は、
前記単位画素からの信号の読み出し期間中に前記増幅トランジスタをオフ状態または深いアキュミュレーション状態とする動作を1回または複数回繰り返す駆動手段と、
前記単位画素から前記増幅トランジスタを通して出力される信号に対して帯域制限を行う帯域制限回路とを備えた
撮像装置。 - 前記単位画素は、前記増幅トランジスタの制御電極に一端が接続された容量素子をさらに有し、
前記駆動手段は、前記容量素子の他端に所定の電圧を選択的に供給することによって前記増幅トランジスタをオフ状態または深いアキュミュレーション状態とする
請求項8記載の撮像装置。
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