JPH05191734A - Ccd solid-state image pickup element - Google Patents
Ccd solid-state image pickup elementInfo
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- JPH05191734A JPH05191734A JP4002758A JP275892A JPH05191734A JP H05191734 A JPH05191734 A JP H05191734A JP 4002758 A JP4002758 A JP 4002758A JP 275892 A JP275892 A JP 275892A JP H05191734 A JPH05191734 A JP H05191734A
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Landscapes
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、CCD型固体撮像素
子に関し、例えば、フローティング・ディフュージョン
・アンプ(以下、単にFDAという)を備えたものに利
用して有効な技術に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a CCD type solid-state image pickup device, for example, a technique effective when used in a device provided with a floating diffusion amplifier (hereinafter, simply referred to as FDA).
【0002】[0002]
【従来の技術】CCD型固体撮像素子の電荷電圧変換回
路及び電圧増幅回路は、FDAが用いられる。このよう
なFDAに関しては、例えば米国特許第4,646,1
19号がある。2. Description of the Related Art FDA is used for a charge-voltage conversion circuit and a voltage amplification circuit of a CCD type solid-state image pickup device. For such FDA, see, eg, US Pat. No. 4,646,1.
There is number 19.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】CCD転送路から効率
よく信号電荷を読み出させるためには、信号電荷を電圧
信号に変換する検出用キャパシタのリセットドレインの
電位を高くして、読み出しポテンシャルを深くすること
が必要である。しかし、リセットドレインの電位を高く
すると、動作電源電圧を高くする必要があるとともに信
頼性や発熱等の問題を生じる。In order to efficiently read the signal charge from the CCD transfer path, the potential of the reset drain of the detection capacitor for converting the signal charge into a voltage signal is increased to deepen the read potential. It is necessary to. However, if the potential of the reset drain is increased, it is necessary to increase the operating power supply voltage, and problems such as reliability and heat generation occur.
【0004】この発明の目的は、動作電圧を高くするこ
となく、CCD転送路からの信号電荷を効率よく読み出
すようにしたCCD固体撮像素子を提供することにあ
る。この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特
徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになる
であろう。An object of the present invention is to provide a CCD solid-state image pickup device capable of efficiently reading out signal charges from the CCD transfer path without raising the operating voltage. The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、CCD転送路の出力部に設
けられた出力ゲートを介して転送された信号電荷を電圧
信号に変換する検出用キャパシタに対して、上記出力ゲ
ートに供給されるタイミングパルスに同期してキャパシ
タを介してタイミングパルスを供給してそのポテンシャ
ルを深くする。The outline of the representative one of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, with respect to the detection capacitor which converts the signal charge transferred through the output gate provided in the output part of the CCD transfer path into a voltage signal, the capacitor is connected in synchronization with the timing pulse supplied to the output gate. A timing pulse is supplied to deepen the potential.
【0006】[0006]
【作用】上記した手段によれば、検出用キャパシタとキ
ャパシタとの電荷分散によりポテンシャルを深くできる
から、動作電圧を高くすることなくCCD転送路からの
信号電荷を効率よく読み出させることができる。According to the above means, the potential can be deepened by the charge dispersion between the detection capacitor and the capacitor, so that the signal charge from the CCD transfer path can be efficiently read out without raising the operating voltage.
【0007】[0007]
【実施例】図3には、この発明が適用されるCCD型固
体撮像素子の一実施例の概略回路構成図が示されてい
る。同図では、CCD型固体撮像素子そのもの理解を容
易にするため2行2列の合計4個からなるホトダイオー
ドD1〜D4が代表として例示的に示されている。実際
のCCD型固体撮像素子では、複数行と複数列にホトダ
イオードをマトリックス状に配置して、公知のように全
体で約20万から約40万のような多数のホトダイオー
ドが設けられるものである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 3 is a schematic circuit diagram of an embodiment of a CCD type solid-state image pickup device to which the present invention is applied. In the figure, photodiodes D1 to D4 each consisting of a total of four in two rows and two columns are exemplarily shown as a representative in order to facilitate understanding of the CCD type solid-state imaging device itself. In an actual CCD type solid-state imaging device, photodiodes are arranged in a matrix in a plurality of rows and a plurality of columns, and as is well known, a large number of photodiodes of about 200,000 to about 400,000 are provided.
【0008】ホトダイオードD1のアノード側は回路の
接地電位点に接続され、カソード側にホトゲート(以下
単にPGゲートという)が設けられて、光電変換された
信号電荷が垂直CCD(以下、VCCDと略す)のV1
ゲートに転送される。同じ列の他のホトダイオードD2
は、PGゲートを介してVCCDのV3ゲートに転送さ
れる。他の列のホトダイオードD3,D4も上記同様に
PGゲートを介してそれに対応したVCCDのV1とV
3ゲートに転送される。The anode side of the photodiode D1 is connected to the ground potential point of the circuit, and the cathode side is provided with a photogate (hereinafter simply referred to as PG gate) so that the photoelectrically converted signal charges are vertical CCD (hereinafter abbreviated as VCCD). V1
Transferred to the gate. Another photodiode D2 in the same row
Are transferred to the V3 gate of the VCCD via the PG gate. The photodiodes D3 and D4 in the other columns are also connected to the corresponding V1 and V of the VCCD via the PG gate similarly to the above.
Transferred to 3 gates.
【0009】VCCDの最終段の信号電荷は、水平CC
D(以下、HCCDと略す)に転送される。HCCD
は、VCCDから次の信号電荷が転送されるまでの間に
転送パルスH1,H2に同期して1H期間内に高速に電
荷転送動作を行い、信号電荷を電圧信号に変換する検出
用キャパシタCSに伝える。HCCDの出力部に設けら
れるOGは出力ゲートであり、HCCDの信号電荷がス
ムーズに検出用キャパシタCSに転送させるよう作用す
る。出力ゲートOGには、タイミングパルスVGが供給
される。The signal charge at the final stage of the VCCD is a horizontal CC.
D (hereinafter abbreviated as HCCD). HCCD
Is a high-speed charge transfer operation within 1H period in synchronization with the transfer pulses H1 and H2 until the next signal charge is transferred from the VCCD to the detection capacitor CS which converts the signal charge into a voltage signal. Tell. The OG provided at the output part of the HCCD is an output gate, and acts so that the signal charge of the HCCD is smoothly transferred to the detection capacitor CS. The timing pulse VG is supplied to the output gate OG.
【0010】上記容量CSにより信号電荷が電圧信号に
変換される。この電圧信号は、FDA(Floating Diffu
sion Amplifier) と呼ばれるようなプリアンプPAによ
り増幅されて出力端子OUTから送出される。上記検出
用キャパシタCSに転送された信号電荷は、上記のよう
なプリアンプPAを通して電圧信号として出力される
と、MOSFET(絶縁ゲート型電界効果トランジス
タ)Q1の形態で示されたリセットゲートRG及びリセ
ットドレインRDによりにより1画素毎にリセット、言
い換えるならば掃き出される。上記リセットゲートRG
とリセットドレインは実質的にMOSFETと同じ構造
である。リセットゲートRGにはリセットタイミングパ
ルスが供給され、リセットドレインRDには動作電圧の
ような一定の電圧が供給される。Signal charges are converted into voltage signals by the capacitance CS. This voltage signal is FDA (Floating Diffu
The signal is amplified by a preamplifier PA called a sion amplifier) and transmitted from the output terminal OUT. When the signal charge transferred to the detection capacitor CS is output as a voltage signal through the preamplifier PA as described above, the reset gate RG and the reset drain shown in the form of a MOSFET (insulated gate field effect transistor) Q1. By RD, it is reset every one pixel, in other words, it is swept out. The reset gate RG
The reset drain has substantially the same structure as the MOSFET. A reset timing pulse is supplied to the reset gate RG, and a constant voltage such as an operating voltage is supplied to the reset drain RD.
【0011】このCCD固体撮像素子の信号電荷の読み
出し動作の概略を次に説明する。PGゲートに供給され
るタイミングパルスがハイレベルにされると、PGゲー
トと接続されるVCCDのV1ゲートとV3ゲートがハ
イレベルにされる。これにより、ホトダイオードD1,
D2(D3,D4)の光電変換電荷がVCCDのV1,
V3ゲートに読み出される。An outline of the signal charge reading operation of the CCD solid-state image pickup device will be described below. When the timing pulse supplied to the PG gate is set to the high level, the V1 gate and the V3 gate of the VCCD connected to the PG gate are set to the high level. As a result, the photodiode D1,
The photoelectric conversion charge of D2 (D3, D4) is V1 of VCCD.
It is read by the V3 gate.
【0012】例えば、奇数フィールドではV2ゲートが
ハイレベルにされる。これにより、V1とV3ゲート下
の信号電荷が混合されてV2ゲート下に一旦集められ
る。以下、次のタイミングではV3ゲートがハイレベル
に、更に次のタイミングではV4ゲートがハイレベルに
されて上記信号電荷が下方向に転送される。以下、V1
〜V4の順序で各ゲートがハイレベルにされて、それよ
り上に配置されるホトダイオードにより変換された光電
変換電荷を上記同様に転送するものである。For example, in the odd field, the V2 gate is set to the high level. As a result, the signal charges under the V1 and V3 gates are mixed and temporarily collected under the V2 gate. Thereafter, the V3 gate is set to the high level at the next timing, and the V4 gate is set to the high level at the next timing, so that the signal charges are transferred downward. Below, V1
Each gate is set to a high level in the order of .about.V4, and the photoelectric conversion charges converted by the photodiode arranged above the gate are transferred in the same manner as above.
【0013】偶数フィールドでは、上記のV2ゲートに
代わってV4がハイレベルにされる。これにより、1行
ずれてV3とV1ゲート下の信号電荷が混合されてV4
ゲート下に一旦集められる。以下、次のタイミングでは
V1ゲートがハイレベルに、更に次のタイミングではV
2ゲートがハイレベルにされて上記信号電荷が下方向転
送される。このように奇数フィールドと偶数フィールド
とで信号電荷の組み合わせを1行シフトすることより等
価的にインタレースでの読み出しが行われる。In the even field, V4 is set to the high level in place of the above V2 gate. As a result, the signal charges under the V3 and V1 gates are mixed with a shift of one row, and V4 is mixed.
Collected once under the gate. Hereinafter, the V1 gate becomes high level at the next timing, and V1 at the next timing.
The two gates are set to the high level and the signal charges are transferred downward. In this way, interlaced readout is equivalently performed by shifting the combination of signal charges in the odd field and the even field by one row.
【0014】このようにVCDDにより読み出された信
号電荷は、その転送動作によりHCCDにパラレルに転
送され、次の信号電荷が転送されるまでの1H期間内に
HCCDでは高速に電荷転送動作を行い、プリアンプP
Aを通して電圧信号として出力させる。The signal charges thus read out by the VCDD are transferred in parallel to the HCCD by the transfer operation, and the charge transfer operation is performed at high speed in the HCCD within a 1H period until the next signal charge is transferred. , Preamplifier P
A voltage signal is output through A.
【0015】図1には、この発明に係るFDAの一実施
例の回路図が示されている。この実施例のFDAは、次
の回路により構成される。HCCDの出力部に設けられ
た出力ゲートOGを介して転送された信号電荷は、検出
用キャパシタCSに伝えられる。この検出用キャパシタ
CSにより変換された電圧信号は、増幅MOSFETQ
2とソース側に設けられた負荷MOSFETQ3かなら
る初段のソースフォロワ回路により電流増幅される。初
段ソースフォロワ回路の出力信号は、増幅MOSFET
Q4と負荷MOSFETQ5かならる出力段ソースフォ
ロワ回路を介して外部端子OUTから送出される。FIG. 1 shows a circuit diagram of an embodiment of the FDA according to the present invention. The FDA of this embodiment is composed of the following circuits. The signal charge transferred via the output gate OG provided in the output part of the HCCD is transmitted to the detection capacitor CS. The voltage signal converted by the detection capacitor CS is supplied to the amplification MOSFET Q.
2 and current is amplified by the source follower circuit of the first stage consisting of the load MOSFET Q3 provided on the source side. The output signal of the first stage source follower circuit is an amplification MOSFET.
It is sent from the external terminal OUT via an output stage source follower circuit consisting of Q4 and the load MOSFET Q5.
【0016】上記負荷MOSFETQ3とQ5は、デプ
レッション型MOSFETから構成され、そのゲートと
ソースに回路の接地電位が供給されることにより、定電
流負荷として作用する。特に制限されないが、出力段の
増幅MOSFETQ4は、デプレッション型MOSFE
Tを用いるものであってもよい。このようにデプレッシ
ョン型MOSFETを用いた場合には、そのゲートとソ
ース間のしきい値電圧による直流的なレベル損失がない
ので、動作電圧VDDをその分低くすることができる。
あるいは、動作電圧VDDに対する出力ダイナミックレ
ンジを大きくすることができる。The load MOSFETs Q3 and Q5 are composed of depletion type MOSFETs, and act as a constant current load by supplying the ground potential of the circuit to their gates and sources. Although not particularly limited, the amplification MOSFET Q4 in the output stage is a depletion type MOSFET.
It is also possible to use T. As described above, when the depletion type MOSFET is used, since there is no DC level loss due to the threshold voltage between the gate and the source, the operating voltage VDD can be lowered accordingly.
Alternatively, the output dynamic range with respect to the operating voltage VDD can be increased.
【0017】上記検出用キャパシタCSには、MOSF
ETQ1からなるリセット回路が設けられる。すなわ
ち、リセットゲートRGに供給されるタイミングパルス
がハイレベルにされるとMOSFETQ1がオン状態と
なり、リセットドレインRDの電位を検出用キャパシタ
CSに伝えて信号の掃き出しを行う。すなわち、次に転
送される信号電荷のためにキャパシタCSを構成する拡
散層が深いポテンシャルを持つようにされる。この場
合、キャパシタCSの電圧は、リセッドドレインRDに
供給されるリセット電圧をVRとすると、VA=VR−
Vthにされる。ここで、Vthは、MOSFETQ1のし
きい値電圧である。The detection capacitor CS has a MOSF.
A reset circuit composed of ETQ1 is provided. That is, when the timing pulse supplied to the reset gate RG is set to the high level, the MOSFET Q1 is turned on, and the potential of the reset drain RD is transmitted to the detection capacitor CS to sweep out the signal. That is, the diffusion layer forming the capacitor CS has a deep potential due to the signal charges to be transferred next. In this case, the voltage of the capacitor CS is VA = VR−, where VR is the reset voltage supplied to the reset drain RD.
Vth. Here, Vth is the threshold voltage of the MOSFET Q1.
【0018】上記キャパシタCSを構成する拡散層のポ
テンシャル深さは、上記のリセットドレインRDに供給
される電圧VA(VR−Vth)により決定される。CC
D固体撮像素子の低消費電力化等のために動作電圧VD
D等は低く設定することが望ましい。それ故、CCD固
体撮像素子の低動作電圧化に伴い、上記リセットドレイ
ンRDに供給されるリセット電圧も低くされる傾向にあ
る。The potential depth of the diffusion layer forming the capacitor CS is determined by the voltage VA (VR-Vth) supplied to the reset drain RD. CC
Operation voltage VD for low power consumption of solid-state image sensor
It is desirable to set D etc. low. Therefore, the reset voltage supplied to the reset drain RD tends to be lowered as the operating voltage of the CCD solid-state imaging device is lowered.
【0019】しかしながら、上記のようなリセット電位
が低くされると、検出用キャパシタCSを構成する拡散
層のポテンシャル深さが出力ゲートOGとの相対的な関
係において浅くなり、信号電荷の効率のよい転送ができ
なくなる虞れがある。However, when the reset potential as described above is lowered, the potential depth of the diffusion layer forming the detection capacitor CS becomes shallow in the relative relationship with the output gate OG, and the efficient transfer of signal charges is achieved. May not be possible.
【0020】そこで、この実施例ではリセットドレイン
RDの電圧を高くすることなく、上記検出用キャパシタ
CSを構成する拡散層のポテンシャルを深くするため
に、キャパシタCBが設けられる。このキャパシタCB
を介して上記出力ゲートOGの出力タイミングに同期し
てタイミングパルスφを供給する。Therefore, in this embodiment, the capacitor CB is provided in order to increase the potential of the diffusion layer forming the detection capacitor CS without increasing the voltage of the reset drain RD. This capacitor CB
The timing pulse φ is supplied via the output gate OG in synchronization with the output timing of the output gate OG.
【0021】図2には、この発明に係るFDAの動作の
一例を説明するためのタイミング図が示されている。リ
セットゲートRGに供給されるタイミングパルスがハイ
レベルにされると、上記のようにMOSFETQ1がオ
ン状態となり、出力用キャパシタCSの拡散層の電位V
Aは、VR−Vthのような電位に対応したポテシャル深
さを持つようにされる。FIG. 2 is a timing chart for explaining an example of the operation of the FDA according to the present invention. When the timing pulse supplied to the reset gate RG is set to high level, the MOSFET Q1 is turned on as described above, and the potential V of the diffusion layer of the output capacitor CS is increased.
A has a potential depth corresponding to a potential such as VR-Vth.
【0022】リセットゲートRGに供給されるタイミン
グパルスがロウレベルにされると、MOSFETQ1が
オフ状態にされる。これより、検出容量CSの拡散層は
フローティング状態で上記電位VAを保持することな
る。上記リセットタイミングの終了後に、タイミングパ
ルスφがハイレベルにされる。これにより、キャパシタ
CBとCSとの電荷分散により、電圧VAはdVだけ持
ち上げることができる。When the timing pulse supplied to the reset gate RG is set to low level, the MOSFET Q1 is turned off. As a result, the diffusion layer of the detection capacitor CS holds the potential VA in the floating state. After the end of the reset timing, the timing pulse φ is set to the high level. As a result, the voltage VA can be raised by dV due to the charge distribution between the capacitors CB and CS.
【0023】上記dvは、次式(1)により求められ
る。 dv=VR・CB/(CB+CS) ・・・・・・・・・・・・・・(1) ここで、VRは、タイミングパルスφのレベルであり、
上記リセットドレインRDの電圧と同じ電圧を用いるも
のとする。上記タイミングパルスφやリセット電圧VR
を動作電圧VDDにより形成した場合には、dv=VD
D・CB/(CB+CS)となる。このようにして、動
作電圧VDDを高くすることなく、検出用キャパシタC
Sのポテンシャル深さを深くできる。The dv is calculated by the following equation (1). dv = VR · CB / (CB + CS) (1) where VR is the level of the timing pulse φ,
The same voltage as the voltage of the reset drain RD is used. The timing pulse φ and the reset voltage VR
Is formed by the operating voltage VDD, dv = VD
It becomes D · CB / (CB + CS). In this way, the detection capacitor C can be provided without increasing the operating voltage VDD.
The potential depth of S can be deepened.
【0024】このタイミングパルスφは、出力タイミン
グで出力ゲートOGに供給されるタイミングパルスVG
がハイレベルにされる間、同様にハイレベルに維持され
る。これにより、検出用キャパシタCSのポテンシャル
は、上記電圧dvだけ高くされることに応じてより深い
ポテンシャルを持つようにされるから、出力ゲートOG
を介して効率よく、確実に全信号電荷を受け取ることが
できる。これにより、必要ならFDAの高速読み出しも
可能になる。上記のような信号電荷の出力動作の後にタ
イミングパルスφは、ロウレベルにされる。This timing pulse φ is a timing pulse VG supplied to the output gate OG at the output timing.
Is also held high while is driven high. As a result, the potential of the detection capacitor CS is made to have a deeper potential as the voltage dv is raised, so that the output gate OG is increased.
It is possible to receive all the signal charges efficiently and surely via. This enables high-speed reading of FDA if necessary. After the output operation of the signal charge as described above, the timing pulse φ is set to the low level.
【0025】上記のようなキャパシタCBによる検出用
キャパシタCSのポテンシャルを深くするのは、出力ゲ
ートOGを通して信号電荷を読み出すときだけでよい。
したがって、出力ゲートOGに供給されるタイミングパ
ルスVGをタイミングパルスφに共用することができ
る。言い換えるならば、キャパシタCBは、出力ゲート
OGと検出用キャパシタCSの拡散層の間に設けるよう
にしてもよい。この場合には、特別なタイミングパルス
φが不要になるから回路の簡素化や外部端子の削減を図
ることができる。The potential of the detection capacitor CS formed by the capacitor CB as described above is deepened only when the signal charge is read out through the output gate OG.
Therefore, the timing pulse VG supplied to the output gate OG can be shared with the timing pulse φ. In other words, the capacitor CB may be provided between the output gate OG and the diffusion layer of the detection capacitor CS. In this case, since the special timing pulse φ is unnecessary, the circuit can be simplified and the number of external terminals can be reduced.
【0026】上記の実施例から得られる作用効果は、下
記の通りである。すなわち、 (1) CCD転送路の出力部に設けられた出力ゲート
を介して転送された信号電荷を電圧信号に変換する検出
用キャパシタに対して、上記出力ゲートに供給されるタ
イミングパルスに同期してキャパシタを介してタイミン
グパルスを供給してそのポテンシャルを深くすることに
より、動作電圧を高くすることなくCCD転送路からの
信号電荷を効率よく読み出させることができるという効
果が得られる。The operational effects obtained from the above embodiment are as follows. That is, (1) the detection capacitor that converts the signal charge transferred through the output gate provided in the output section of the CCD transfer path into a voltage signal is synchronized with the timing pulse supplied to the output gate. By supplying the timing pulse through the capacitor to deepen its potential, the effect that the signal charge from the CCD transfer path can be efficiently read out without increasing the operating voltage is obtained.
【0027】(2) 上記キャパシタを介して検出用キ
ャパシタに伝えられるタイミングパルスは、出力ゲート
に供給されるタイミングパルスを共用することより、回
路の簡素や外部端子の増加を防ぐことができるという効
果が得られる。(2) The timing pulse transmitted to the detection capacitor via the above-mentioned capacitor shares the timing pulse supplied to the output gate, so that the circuit can be simplified and an increase in external terminals can be prevented. Is obtained.
【0028】以上本発明者よりなされた発明を実施例に
基づき具体的に説明したが、本願発明は前記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種
々変更可能であることはいうまでもない。例えば、初段
ソースフォロワ回路に縦列形態に接続される増幅回路と
しては、同様なソースフォロワ回路を複数段縦列形態に
接続するもの、反転増幅回路を設けるもの等種々の実施
形態を取ることができるものである。CCD転送路とし
ては、上記二次元用のCCDの他に一次元用のものであ
ってもよい。すなわち、一列にホトダイオードを並べて
おいて、その信号電荷をHCCDにパラレルに転送し
て、シリアルに出力させるような構成であってもよい。
動作電圧VDDは、プリアンプPAの動作電圧として示
しているが、それに限定されるものではなく、動作電圧
VDDはCCD固体撮像素子を構成する内部回路の伝え
られる最も高い電圧であり、これに基づいてリセットド
レインRDの電位や、出力ゲートOGやリセットゲート
RGに供給されるタイミングパルス、キャパシタCBを
介して供給されるタイミングパルスφが形成されるもの
である。それ故、上記各電位が動作電圧VDDと同じで
あってもよいし、それより低い電位であってもよい。こ
の発明は、CCD型固体撮像素子として広く利用でき
る。Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the invention of the present application is not limited to the embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say. For example, as an amplifier circuit connected in cascade form to the first stage source follower circuit, various embodiments such as those in which similar source follower circuits are connected in multiple stages in cascade form and those provided with an inverting amplifier circuit can be adopted. Is. The CCD transfer path may be a one-dimensional one other than the above two-dimensional CCD. That is, the photodiodes may be arranged in a line, and the signal charges thereof may be transferred to the HCCD in parallel and serially output.
Although the operating voltage VDD is shown as the operating voltage of the preamplifier PA, the operating voltage VDD is not limited thereto, and the operating voltage VDD is the highest voltage transmitted by the internal circuit that constitutes the CCD solid-state imaging device, and based on this The potential of the reset drain RD, the timing pulse supplied to the output gate OG and the reset gate RG, and the timing pulse φ supplied via the capacitor CB are formed. Therefore, each of the above potentials may be the same as the operating voltage VDD or may be a potential lower than that. The present invention can be widely used as a CCD type solid-state imaging device.
【0029】[0029]
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、CCD転送路の出力部に設
けられた出力ゲートを介して転送された信号電荷を電圧
信号に変換する検出用キャパシタに対して、上記出力ゲ
ートに供給されるタイミングパルスに同期してキャパシ
タを介してタイミングパルスを供給してそのポテンシャ
ルを深くすることにより、動作電圧を高くすることなく
CCD転送路からの信号電荷を効率よく読み出させるこ
とができる。The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, for the detection capacitor that converts the signal charge transferred through the output gate provided in the output section of the CCD transfer path into a voltage signal, the capacitor is connected in synchronization with the timing pulse supplied to the output gate. By supplying a timing pulse via the above to make the potential deeper, the signal charge from the CCD transfer path can be efficiently read out without raising the operating voltage.
【図1】この発明に係るFDAの一実施例を示す回路図
である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of an FDA according to the present invention.
【図2】図1のFDAの動作の一例を説明するためのタ
イミング図である。FIG. 2 is a timing chart for explaining an example of the operation of the FDA of FIG.
【図3】この発明が適用されるCCD固体撮像素子の一
実施例を示す概略回路構成図である。FIG. 3 is a schematic circuit configuration diagram showing an embodiment of a CCD solid-state imaging device to which the present invention is applied.
VCCD…垂直CCD、HCCD…水平CCD、PG…
ホトゲート、OG…出力ゲート、RG…リセットゲー
ト、RD…リセットドレイン、PA…プリアンプ(FD
A)、D1〜D4…ホトダイオード、Q1〜Q5…MO
SFET、CS…検出用キャパシタ、CB…キャパシ
タ、φ…タイミングパルス。VCCD ... Vertical CCD, HCCD ... Horizontal CCD, PG ...
Photogate, OG ... Output gate, RG ... Reset gate, RD ... Reset drain, PA ... Preamplifier (FD)
A), D1 to D4 ... Photodiodes, Q1 to Q5 ... MO
SFET, CS ... Detection capacitor, CB ... Capacitor, φ ... Timing pulse.
Claims (3)
ゲートと、この出力ゲートを介して転送された信号電荷
を電圧信号に変換する検出用キャパシタと、上記検出用
キャパシタの信号電荷を掃き出させるリセットゲート及
びリセットドレインとを備え、上記出力ゲートに供給さ
れるタイミングパルスに同期してキャパシタを介してタ
イミングパルスを供給して検出用キャパシタのポテンシ
ャルを深くすることを特徴とするCCD型固体撮像素
子。1. An output gate provided at an output portion of a CCD transfer path, a detection capacitor for converting a signal charge transferred through the output gate into a voltage signal, and a signal charge of the detection capacitor is swept. A CCD-type solid-state device comprising a reset gate and a reset drain for outputting, and supplying a timing pulse through a capacitor in synchronization with a timing pulse supplied to the output gate to deepen the potential of the detection capacitor. Image sensor.
タに伝えられるタイミングパルスは、出力ゲートに供給
されるタイミングパルスを共用するものであることを特
徴とする請求項1のCCD型固体撮像素子。2. The CCD type solid-state image pickup device according to claim 1, wherein the timing pulse transmitted to the detection capacitor via the capacitor shares the timing pulse supplied to the output gate.
ホトダイオードのうち、縦方向に配置された複数列のホ
トダイオードの信号電荷をそれぞれ受ける複数からなる
垂直CCDと、これら複数の垂直CCDから転送される
信号電荷をパラレルに受けてシリアルに転送する水平C
CDとからなるものであることを特徴とする請求項1又
は請求項2のCCD型固体撮像素子。3. The CCD transfer path comprises a plurality of vertical CCDs, which receive the signal charges of a plurality of vertically arranged photodiodes of the photodiodes arranged two-dimensionally, and transfer from the plurality of vertical CCDs. Horizontal C that receives the signal charges to be transferred in parallel and transfers them serially
The CCD type solid-state image pickup device according to claim 1 or 2, which comprises a CD.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4002758A JPH05191734A (en) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | Ccd solid-state image pickup element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4002758A JPH05191734A (en) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | Ccd solid-state image pickup element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05191734A true JPH05191734A (en) | 1993-07-30 |
Family
ID=11538242
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4002758A Pending JPH05191734A (en) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | Ccd solid-state image pickup element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05191734A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006148284A (en) * | 2004-11-17 | 2006-06-08 | Sony Corp | Solid-state imaging device and its driving method |
JP2007049448A (en) * | 2005-08-10 | 2007-02-22 | Nec Electronics Corp | Solid-state imaging device |
JP2011149932A (en) * | 2009-12-24 | 2011-08-04 | Seiko Epson Corp | Infrared detection circuit, sensor device, and electronic instrument |
-
1992
- 1992-01-10 JP JP4002758A patent/JPH05191734A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006148284A (en) * | 2004-11-17 | 2006-06-08 | Sony Corp | Solid-state imaging device and its driving method |
JP2007049448A (en) * | 2005-08-10 | 2007-02-22 | Nec Electronics Corp | Solid-state imaging device |
JP2011149932A (en) * | 2009-12-24 | 2011-08-04 | Seiko Epson Corp | Infrared detection circuit, sensor device, and electronic instrument |
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