CN1910910A - 固体摄像器件及使用它的摄像机 - Google Patents
固体摄像器件及使用它的摄像机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1910910A CN1910910A CNA2005800023318A CN200580002331A CN1910910A CN 1910910 A CN1910910 A CN 1910910A CN A2005800023318 A CNA2005800023318 A CN A2005800023318A CN 200580002331 A CN200580002331 A CN 200580002331A CN 1910910 A CN1910910 A CN 1910910A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mentioned
- photographic device
- solid photographic
- signal
- row
- 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
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 140
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 105
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 4
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000003321 amplification Effects 0.000 abstract description 31
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 abstract description 31
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 18
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 45
- 230000008859 change Effects 0.000 description 30
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 24
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 101100042610 Arabidopsis thaliana SIGB gene Proteins 0.000 description 10
- RLNYDAFUTZRAIW-UHFFFAOYSA-N 2-ncdc Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC(C(=O)O)=CC=C1OC(=O)N(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 RLNYDAFUTZRAIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 6
- 101100421503 Arabidopsis thaliana SIGA gene Proteins 0.000 description 5
- 101100042613 Arabidopsis thaliana SIGC gene Proteins 0.000 description 5
- 101100294408 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) MOT2 gene Proteins 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 101150117326 sigA gene Proteins 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 101100042615 Arabidopsis thaliana SIGD gene Proteins 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
- H04N25/75—Circuitry for providing, modifying or processing image signals from the pixel array
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
- H04N25/78—Readout circuits for addressed sensors, e.g. output amplifiers or A/D converters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
一种固体摄像器件(110)，其包括：多个像素部(10)，包含将入射光变换为电荷的光电变换单元(光电二极管PD)、和将电荷变换为电压并输出的放大单元(放大器Q13)，二维排列；多个噪声信号除去单元(噪声消除部40)，为每列而设，除去来自属于该列的像素部(10)的放大器(Q13)的输出电压中包含的噪声；以及多个列放大单元(列放大器70)，放大来自像素部(10)的放大器(Q13)的输出电压，将放大过的电压输出到噪声消除部(40)；能够以低功耗来提高灵敏度和降低噪声。
Description
技术领域
本发明涉及固体摄像器件及使用它的摄像机，特别涉及能够以低功耗来提高灵敏度和降低噪声的技术。
背景技术
图1是现有的只由N型MOS构成的固体摄像器件900的电路示例图。
在图1所示的固体摄像器件900中，采用了下述结构：用像素部10将入射光变换为电压，在噪声消除部40中削减像素间产生的电压偏差，用信号输出部50依次输出电压。
更详细地说，如图1所示，固体摄像器件900由二维排列的多个(图示为1个)像素部10、为每列而设的多个(图示为1个)噪声消除部40、以及信号输出部50等构成。
像素部10由下述部分组成：光电二极管PD，将入射光变换为电荷；传送晶体管Q11，从光电二极管PD中读出电荷；浮动传播区(フロ一テイングデイフユ一ジヨン)FD，暂时积蓄电荷；复位晶体管Q12，将浮动传播区FD初始化为电源电压VDD；放大器Q13(也记作源极跟随器SF。)，将浮动传播区FD的积蓄电荷作为电压来检测；以及行选晶体管Q14，将从放大器Q13输出的电压逐行传送到行信号线Ln。
在行信号线Ln上连接着负载晶体管Q21。用该像素部10将入射光变换为电压，传送到后级的噪声消除部40。
噪声消除部40由采样保持晶体管Q31、箝位晶体管Q42、箝位电容C41、以及采样保持电容C42组成，通过取像素部10检测出的浮动传播区FD的初始化电压和根据从光电二极管PC传送到浮动传播区FD的积蓄电荷检测出的电压之间的差分，来检测消除了噪声分量的信号分量，传送到后级的信号输出部50。
信号输出部50由依次选择每列的水平信号线Ln的列选晶体管Q51、水平信号线寄生电容C51、水平线初始化电压RSD、水平线初始化晶体管Q52、以及输出放大器AMP构成，依次选择消除了噪声分量的各列分别的信号分量并通过输出放大器AMP输出到外部。
接着，说明该固体摄像器件900的动作。
图2是驱动固体摄像器件900的晶体管的驱动定时图。
在时刻t1，使像素部10中的RESET脉冲变为ON(“开”)，而向浮动传播区FD提供电源电压(VDD)。此时，使VSEL脉冲和噪声消除部40中的NCSH脉冲变为ON，而将来自以浮动传播区FD为栅极的源极跟随器(SF)的信号(图1的节点SIG1)提供给噪声消除部40的电容C41的一端(图1的节点SIG2)。此时，通过同时使NCCL脉冲变为ON，而向电容C41的另一端(图1的节点SIG3)提供恒定的箝位电压(NCDC)来对电容C41进行充电。
接着在时刻t2，使RESET脉冲和NCCL脉冲变为OFF(“关”)。
在时刻t3，使TRAN脉冲变为ON而将把光变换为电信号的光电二极管PD中积蓄的电荷传送到浮动传播区FD。由于浮动传播区FD的电位从VDD电平变化ΔV1，所以来自SF的信号(图1的节点SIG1)也变化ΔV2，消除了各个SF具有的阈值偏差的信号也被提供给后级的噪声消除部40的电容C41的一端(图1的节点SIG2)。进而电容C41的另一端的信号(图1的节点SIG3)也变化与ΔV2同样程度的信号量，但是此时发生与同一节点上连接着的电容C42之间的电容分配，实际的信号变化量减少到ΔV2乘以C41/(C41+C42)所得的信号量ΔV3。
接着在时刻t4，通过使RS脉冲变为ON而将信号输出部50中的水平信号线(图1的节点SIG4)固定在恒定电压。
在时刻t5，通过使HSEL脉冲变为ON，电容C42中所充的信号ΔV3通过与水平信号线寄生电容C51之间的电容分配，而成为减少到ΔV3乘以C42/(C42+C51)所得的信号量ΔV4的信号，从VOUT最终被输出。
更详细地说，在时刻t1，用RESET脉冲使像素部10中的复位晶体管Q12导通，而向浮动传播区FD提供电源电压VDD。此时，用VSEL脉冲使行选晶体管Q14导通并将与浮动传播区FD的电荷相应的电压(图1的节点SIG1)从源极跟随器SF输出，并且用NCSH脉冲使噪声消除部40中的采样保持晶体管Q31导通，而提供给噪声消除部40的箝位电容C41的一端(图1的节点SIG2)。此时，通过同时用NCCL脉冲使箝位晶体管Q42导通，而向电容C41的另一端(图1的节点SIG3)提供恒定的箝位电压NCDC来对电容C41进行充电。
接着在时刻t2，使RESET脉冲和NCCL脉冲变为OFF。
在时刻t3，用TRAN脉冲使传送晶体管Q11导通，将把光变换为电信号的光电二极管PD中积蓄的电荷传送到浮动传播区FD。由于浮动传播区FD的电位从VDD电平变化ΔV1，所以来自SF的信号(图1的节点SIG1)也变化ΔV2，将消除了各个源极跟随器SF具有的阈值偏差的信号也提供给后级的噪声消除部40的箝位电容C41的一端(图1的节点SIG2)。进而电容C41的另一端的信号(图1的节点SIG3)也变化与ΔV2同样程度的信号量，但是此时发生与同一节点上连接的箝位电容C41之间的电容分配，实际的信号变化量减少到ΔV2乘以C41/(C41+C42)所得的信号量ΔV3。
接着在时刻t4，通过用RS脉冲使水平线初始化晶体管Q52导通，而将信号输出部50中的水平信号线Lm(图1的节点SIG4)固定在恒定电压。
在时刻t5，通过用HSEL使列选晶体管Q51导通，采样保持电容C42中所充的信号ΔV3通过与水平信号线寄生电容C51之间的电容分配，而成为减少到ΔV3乘以C42/(C42+C51)所得的信号量ΔV4的信号，从VOUT最终被输出。
专利文献1：(日本)特开2003-46865号公报(第1-8页，图2)
然而，现有的固体摄像器件有以下问题。
将来自以浮动传播区为FD为栅极的SF的信号提供给噪声消除部40的电容C41的一端，此时来自SF的输出信号ΔV2(图1的节点SIG1)减少到浮动传播区FD的电压变化量ΔV1的0.8～0.9倍左右。进而，在噪声消除部40的电容C41和电容C42之间发生电容分配，应检测的信号变化量(图1的节点SIG3)减少到ΔV2乘以C41/(C41+C42)所得的信号量ΔV3。进而，用信号输出部50的HSEL脉冲将电容C42中所充的信号ΔV3读出到水平信号线，但是这里也不能忽略水平信号线寄生电容C51，检测电压ΔV3成为减少到ΔV3乘以C42/(C42+C51)所得的信号量的信号(图1的节点SIG4)。即，固体摄像器件成为灵敏度、饱和输出档次极低的元件，S/N比恶化。
这样，浮动传播区FD处的信号变化量ΔV1由于SF、噪声消除部电容分配以及水平信号线寄生电容这3大原因，最终输出信号减少到ΔV1的0.2～0.3左右。为了防止该减少，可以增加噪声消除电容C41和C42，特别是增大电容C41，但是该方法导致芯片面积增加，成为成本上升的直接原因。
因此，本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种固体摄像器件，能够以低功耗来提高灵敏度、降低噪声及抑制芯片面积增大。
发明内容
为了实现上述目的，本发明的固体摄像器件用于取得二维图像，其特征在于，包括：多个像素部，包含将入射光变换为电荷的光电变换单元、和将上述电荷变换为电压并输出的放大单元，二维排列；多个噪声信号除去单元，为每列而设，除去来自属于该列的像素部的放大单元的输出电压中包含的噪声；以及多个列放大单元，放大来自属于上述列的像素部的放大单元的输出电压，将放大过的电压输出到与该列对应的噪声信号除去单元。
这样，通过将列放大单元内置在像素部和噪声信号除去单元之间的位置上，能够只将来自像素部的放大单元的输出电压、即像素信号放大到N倍，避免放大噪声信号除去单元以后产生的热噪声或1/f噪声等噪声分量，能提高S/N比。此外，通过用列放大单元将像素信号放大到N倍，也能够得到与将噪声信号除去单元的电容缩小到1/N倍左右同等的效果，能够抑制固体摄像器件的芯片面积增大。
此外，在本发明的固体摄像器件中，其特征可以在于，上述固体摄像器件还包括：阻抗变换单元，对来自上述噪声信号除去单元的输出电压，变换阻抗；和输出信号放大单元，放大来自上述阻抗变换单元的输出电压。
这样，通过提供防止水平信号线上的电容分配的电路，能够提高最终输出信号的灵敏度和降低其噪声。即，通过对来自噪声信号除去单元的输出信号进行阻抗变换，能够变为不受后级连接电路影响的结构。
此外，在本发明的固体摄像器件中，其特征也可以在于，上述阻抗变换单元是源极跟随器电路。
由此，能够用简单的结构来实现阻抗变换单元。
此外，在本发明的固体摄像器件中，其特征可以在于，上述列放大单元包括：反相放大器；和开关单元，被设在上述反相放大器的输入端和输出端之间。
由此，能够消除每列的反相放大器的MOS晶体管的阈值偏差。
此外，在本发明的固体摄像器件中，其特征可以在于，上述列放大单元包括：多个列放大电路，具有不同的放大倍数；和选择电路，按照上述输入电压的电平，来选择上述多个列放大电路中的一个。
由此，能够在像素部的信号电平小时以大倍数来放大，在电平大时以小倍数来放大，而使输出信号更理想。
此外，在本发明的固体摄像器件中，其特征可以在于，上述噪声信号除去单元采用电容分配方式。
由此，制造工艺变得容易。
此外，在本发明的固体摄像器件中，其特征可以在于，上述噪声信号除去单元具有电容器；上述电容器由N型MOS电容构成。
由此，制造工艺变得容易。
此外，在本发明的固体摄像器件中，其特征可以在于，上述固体摄像器件包括的晶体管都由N型MOS晶体管构成。
由此，制造工艺变得容易。
此外，在本发明的固体摄像器件中，其特征可以在于，上述固体摄像器件还包括：升压电压施加单元，向上述各列放大单元具有的负载电路施加电源电压、和比该电源电压高的升压电压。
这样，通过将从升压电压施加单元施加了比电源电压高的升压电压的列放大单元内置在像素部和噪声信号除去单元之间的位置上，能够只将来自像素部的放大单元的输出电压、即像素信号线性很好地放大到N倍，避免放大噪声信号除去单元以后产生的热噪声或1/f噪声等噪声分量，能提高S/N比。此外，通过用列放大单元将像素信号放大到N倍，也能够得到与将噪声信号除去单元的电容缩小到1/N倍左右同等的效果，能够抑制固体摄像器件的芯片面积增大。
此外，在本发明的固体摄像器件中，其特征也可以在于，上述升压电压施加单元是以电荷泵方式对电源电压进行升压的电荷泵电路。
由此，通过用电荷泵电路来生成升压电压，能够大大有助于降低功耗。
此外，在本发明的固体摄像器件中，其特征也可以在于，上述电荷泵电路用选择列的驱动脉冲对电源电压进行升压。
由此，不另外设升压电压生成用脉冲，就能够简单地生成升压电压。
此外，在本发明的固体摄像器件中，其特征也可以在于，上述升压电压施加单元是被设在上述各列放大单元内部、向上述负载电路施加电源电压和比该电源电压高的升压电压的自举电路。
这样，通过将自举电路设在各列放大单元内部，能够使其具有抑制列放大单元的放大倍数的偏差的作用，能够减轻每列的放大倍数的偏差造成的纵状噪声。
此外，在本发明的固体摄像器件中，其特征也可以在于，上述负载电路是负载用的第1MOS晶体管；向上述第1MOS晶体管的漏极施加上述电源电压，向该第1MOS晶体管的栅极施加上述升压电压。
由此，能够用简单的结构只将像素信号线性很好地放大到N倍。
此外，在本发明的固体摄像器件中，其特征也可以在于，上述各列放大单元还包括驱动用的第2MOS晶体管；在上述第2MOS晶体管的漏极上连接上述第1MOS晶体管的源极，将来自属于上述列的像素部的放大单元的输出电压经箝位用电容施加到该第2MOS晶体管的栅极；以由上述第1及第2MOS晶体管的电阻值之比决定的放大倍数，来放大来自属于上述列的像素部的放大单元的输出电压。
这样，能够只将像素信号线性很好地放大到N倍，避免放大噪声信号除去单元以后产生的热噪声或1/f噪声等噪声分量，能提高S/N比。此外，通过用列放大单元将像素信号放大到N倍，也能够得到与将噪声信号除去单元的电容缩小到1/N倍左右同等的效果，能够抑制固体摄像器件的芯片面积增大。
此外，在本发明的固体摄像器件中，其特征可以在于，上述各列放大单元按照来自属于上述列的像素部的放大单元的输出电压的输入电平来改变放大倍数。
由此，通过按照入射光量来进行最佳的放大，能够生成例如暗处则加亮、亮处则抑制的灵敏度始终很好的图像。
此外，在本发明的固体摄像器件中，其特征也可以在于，上述各列放大单元包括：多个列放大单元，放大倍数不同；和选择单元，按照来自属于上述列的像素部的放大单元的输出电压的输入电平，来选择上述各列放大单元中的一个。
由此，通过按照入射光量而切换到具有最佳的放大倍数的放大器，能够生成灵敏度始终很好的图像。
此外，在本发明的固体摄像器件中，其特征也可以在于，随着来自属于上述列的像素部的放大单元的输出电压的输入电平降低，上述列放大单元增大上述放大倍数。
由此，能够在像素部的信号电平小时以大倍数来放大，在电平大时以小倍数来放大，而使输出信号更理想。
此外，在本发明的固体摄像器件中，其特征可以在于，上述各列放大单元还包括：第3MOS晶体管，用于使上述第2MOS晶体管的漏极和栅极变为同一电压；根据上述第2MOS晶体管的阈值电压和从上述像素部的放大单元经箝位用电容输入到上述列放大单元中的黑电平信号来设定初始状态。
由此，能够消除每列的第2MOS晶体管的阈值偏差。
此外，在本发明的固体摄像器件中，其特征可以在于，上述各列放大单元包括：切断单元，在必要动作期间以外，切断上述第2MOS晶体管的驱动电流。
能够以低功耗来提高灵敏度和降低噪声。
此外，在本发明的固体摄像器件中，其特征可以在于，上述固体摄像器件还包括：阻抗变换单元，对来自上述噪声信号除去单元的输出电压，变换阻抗。
由此，通过对来自噪声信号除去单元的输出信号进行阻抗变换，能够变为不受后级连接电路影响的结构。
此外，在本发明的固体摄像器件中，其特征也可以在于，上述阻抗变换单元是用NMOS晶体管构成的源极跟随器电路。
由此，在用N型MOS来构成时，是最优良的阻抗变换单元，能够防止水平信号线Lm上的电容分配，能够提高最终输出信号的灵敏度和降低其噪声。
此外，在本发明的固体摄像器件中，其特征也可以在于，上述噪声信号除去单元具有电容器；上述电容器由N型MOS电容构成。
由此，固体摄像器件的制造工艺变得容易。
此外，在本发明的固体摄像器件中，其特征也可以在于，上述固体摄像器件包括的晶体管都由NMOS晶体管构成。
由此，通过用N型MOS电路来构成所有电路，制造工艺变得容易，并且防止了P型MOS形成工艺中的热处理造成的像素特性恶化，制造出的固体摄像器件的画质的特性变得良好。
此外，在本发明的固体摄像器件中，其特征也可以在于，上述列放大单元被构成得位于比上述像素部的放大单元的频带低的频率一侧，对噪声频率施加频带限制。
由此，能够对噪声频率设频带限制，画质的特性变得良好。
此外，在本发明的固体摄像器件中，其特征也可以在于，上述噪声放大单元被构成得位于比上述像素部的放大单元的频带低的频率一侧，对噪声频率施加频带限制。
由此，能够对噪声频率设频带限制，画质的特性变得良好。
此外，本发明不仅能够实现为这种固体摄像器件，而且能够实现为包含这种固体摄像器件的摄像机。
由此，能够实现一种摄像机，它能避免放大噪声信号除去单元以后产生的热噪声或1/f噪声等噪声分量，提高S/N比，通过用列放大单元将像素信号放大到N倍，也能够得到与将噪声信号除去单元的电容缩小到1/N倍左右同等的效果，能够抑制固体摄像器件的芯片面积增大，而且能够提高灵敏度特性的线性。
发明效果
从以上说明可知，根据本发明，在来自像素部的输出信号上叠加的噪声少的阶段，用列放大单元来提高输入输出增益特性的线性，在扩展了动态范围的基础上增大信号量，向后级的噪声信号除去单元输入信号，所以能够提高S/N；再者，通过设先对来自噪声信号除去单元的信号进行阻抗变换的电路，而提供了防止水平信号线Lm上的电容分配来提高增益的电路。再者，通过在列放大单元中，切断必要动作期间以外的驱动电流，而以低功耗提高了灵敏度和降低了噪声，不但能够改善特性，也能够缩小噪声信号除去单元电路的面积。
由此，根据本发明，例如在从室内拍摄了比较暗的室内及明亮的室外这两种风景的情况下，能够在室外的高光量部分上生成有对比度的高质量的图像，在数字摄像机日益普及的今天，本发明的实用价值极高。
附图说明
图1是现有的只由N型MOS构成的固体摄像器件900的电路示例图。
图2是驱动固体摄像器件900的晶体管的驱动定时图。
图3是本发明实施方式1的NMOS型固体摄像器件的电路原理图。
图4是本发明实施方式1的NMOS型固体摄像器件的电路图。
图5是本发明实施方式1的NMOS型固体摄像器件的电路的驱动定时图。
图6是本发明实施方式2的NMOS型固体摄像器件的电路图。
图7是本发明实施方式2的NMOS型固体摄像器件的电路的驱动定时图。
图8是本发明实施方式3的NMOS型固体摄像器件的电路原理图。
图9是本发明实施方式4的只由N型MOS构成电路的电路原理图。
图10是驱动固体摄像器件210的晶体管的驱动定时图。
图11是将本发明实施方式4的固体摄像器件具体化了的电路示例图。
图12是电荷泵电路80a的具体电路示例图。
图13是电荷泵电路80a的驱动定时图。
图14是驱动固体摄像器件220的晶体管的驱动定时图。
图15是将本发明实施方式4的固体摄像器件210具体化了的另一固体摄像器件的电路示例图。
图16是驱动固体摄像器件230的晶体管的驱动定时图。
图17是本发明实施方式7的NMOS型固体摄像器件的电路原理图。
图18是本发明实施方式8的固体摄像器件的具体电路图。
图19是NMOS型固体摄像器件250的驱动定时图。
图20是本发明实施方式9的固体摄像器件的电路原理图。
图21是摄像机的结构图。
符号的说明
10像素部
40噪声消除部
50，50a信号输出部
60，60a，60b像素信号放大部
70，70a，70b列放大器(列放大部)
71反相放大列放大器(列放大部)
80升压电路
80a电荷泵电路
110，120，130，140，210，220，230，240，250，260固体摄像器件
PD光电二极管
FD浮动传播区
COMP比较器
Q52，Q71，Q72晶体管
C41，C42，C51，CA箝位电容
具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本发明的实施方式。
(实施方式1)
图3是本发明实施方式1的防止了P型MOS形成工艺中的热处理造成的像素特性恶化的只由N型MOS构成电路的电路原理图。其中，在该图中，对与图1所示的固体摄像器件900对应的构件附以同一标号，省略其详细说明。
固体摄像器件110采用在像素部10和噪声消除部40之间插入了像素信号放大部60(即列放大器70)的结构。其中，其驱动定时与图2所示的相同。
即，变为下述架构。在时刻t1，使RESET脉冲变为ON，而向浮动传播区FD提供VDD。此时，使VSEL脉冲变为ON，而将来自以浮动传播区FD为栅极的SF的信号(图3的节点SIG11)提供给后级连接的列放大器70来放大电压(图3的节点SIG12a)，进而使NCSH脉冲变为ON，而提供给噪声消除部40的电容C41的一端(图3的节点SIG13a)。此时，通过同时使NCCL脉冲变为ON，而向电容C41的另一端(图3的节点SIG14a)提供恒定的箝位电压(NCDC)来对电容C41进行充电。
接着，在时刻t2，使RESET脉冲和NCCL脉冲变为OFF。
在时刻t3，使TRAN脉冲变为ON而将把光变换为电信号的光电二极管PD中积蓄的电荷传送到浮动传播区FD。由于浮动传播区FD的电位从VDD电平变化ΔV1，所以来自SF的信号(图3的节点SIG11)也变化ΔV2，消除了各个SF具有的阈值偏差的信号也被输入到后级连接的列放大器70而被放大为N倍的电压，被提供给噪声消除部40的电容C41的一端(图3的节点SIG13a)。由此，电容C41的另一端的信号(图3的节点SIG14a)也变化与ΔV2放大了N倍同样程度的信号量。此时，发生与同一节点上连接着的电容C42之间的电容分配时的信号变化量为ΔV2放大了N倍所得的信号乘以C41/(C41+C42)所得的信号量，能够使信号量增加到现有电路中的信号变化量ΔV3放大了N倍所得的电压。
接着，在时刻t4，通过使信号输出部50的RS脉冲变为ON而将水平信号线(图3的节点SIG14a)固定在恒定电压。
在时刻t5，用信号输出部50的HSEL脉冲使电容C42中所充的信号ΔV3放大了N倍所得的信号通过与水平信号线寄生电容C51之间的电容分配，而成为ΔV3放大了N倍所得的信号乘以C42/(C42+C51)所得的信号量，能够使信号量增加到现有电路中的信号变化量ΔV4放大了N倍所得的电压。
即，通过用固体摄像器件中的电路来放大信号，能够提供灵敏度比以往飞跃性提高的固体摄像器件。此外，通过将像素信号放大部60内置在像素部10和噪声消除部40之间，不会放大噪声消除部40以后产生的热噪声或1/f噪声等噪声分量，所以有助于提高S/N。再者，通过放大信号，也能够缩小噪声消除用电容，例如如果内置了N倍放大电路，则不使S/N恶化，就能够将噪声消除用电容缩小到1/N倍。
图4是本发明实施方式1的列放大器70的具体电路的示例图。
本实施方式的固体摄像器件120的像素信号放大部60a配置了对像素部10中的像素信号的源极跟随器输出信号(图4的节点SIG21)进行箝位的电容CA，在其后级包括反相放大器。
图5是其驱动定时图。
在时刻t1，使RESET脉冲变为ON而向浮动传播区FD提供VDD。此时，使VSEL脉冲变为ON，而将来自以浮动传播区FD为栅极的SF的信号(图4的节点SIG21)提供给后级连接的像素信号放大部60a的电容CA。此时，使像素信号放大部60a内的AMPCL脉冲预先变为ON，用后级的反相放大器的晶体管Q72的阈值电压对电容CA进行充电。此时，通过使AMPCL脉冲变为ON而使晶体管Q72的漏极和栅极变为同一电压，用晶体管Q72的阈值电压和输入到像素信号放大部60a中的黑电平信号来设定初始状态。由此，也能够消除每列的晶体管Q72的阈值偏差。其中，通过只在垂直消隐期间内提供AMPCL脉冲，能够大幅度削减电路的开关噪声。
接着，使噪声消除部40中的NCSH脉冲变为ON，而将像素信号放大部60a内的输出信号提供给噪声消除部40的电容C41的一端(图4的节点SIG25a)。此时，通过同时使NCCL脉冲变为ON，而向电容C41的另一端(图4的节点SIG26a)提供恒定的箝位电压(NCDC)来对电容C41进行充电。
在时刻t2，使像素部10的RESET脉冲和噪声消除部40的NCCL脉冲变为OFF，并使TRAN脉冲变为ON而将把光变换为电信号的光电二极管PD中积蓄的电荷传送到浮动传播区FD。由于浮动传播区FD的电位从VDD电平变化ΔV1，所以来自SF的信号也变化ΔV2，消除了各个SF具有的阈值偏差的信号(图4的节点SIG21)被输入到后级连接的像素信号放大部60a。此时，像素信号放大部60a内的AMPLC脉冲已被变为OFF。这里，用像素信号放大部60a内的N倍放大反相放大器将ΔV2放大为N倍的信号，并提供给噪声消除部40的电容C41的一端(图4的节点SIG25a)。由此，电容C41的另一端的信号(图4的节点SIG26a)也变化与ΔV2放大了N倍同样程度的信号量。此时，发生与同一节点上连接着的电容C42之间的电容分配时的信号变化量成为ΔV2放大了N倍所得的信号乘以C41/(C41+C42)所得的信号量，能够使信号量增加到现有电路中的信号变化量ΔV3放大了N倍所得的电压。
接着，在时刻t4，通过使信号输出部50的RS脉冲变为ON而将水平信号线(图4的节点SIG27a)固定在恒定电压。
在时刻t5，用信号输出部50的HSEL脉冲使电容C42中所充的信号ΔV3放大了N倍所得的信号通过与水平信号线寄生电容C51之间的电容分配，而成为ΔV3放大了N倍所得的信号乘以C42/(C42+C51)所得的信号量，能够使信号量增加到现有电路中的信号变化量ΔV4放大了N倍所得的电压。
如上所述，通过将列放大器内置在像素部和噪声消除部之间，不放大噪声消除部以后产生的热噪声或1/f噪声等噪声分量，就能提高S/N。此外通过用列放大器来放大信号，也能够将噪声消除部的电容缩小到1/N倍左右，能够缩小芯片面积。
(实施方式2)
图6示出了本发明实施方式2的防止了P型MOS形成工艺中的热处理造成的像素特性恶化的NMOS型固体摄像器件的电路。本发明实施方式2的固体摄像器件130与实施方式1的不同之处在于，在信号输出部50a的输入部上添加了阻抗变换用源极跟随器电路。
本实施方式2在实施方式1的电路中，将来自噪声消除部40的信号先经过进行阻抗变换的电路后再传送到水平信号线，所以不发生水平信号线寄生电容造成的电容分配，能够比实施方式1的电路进一步提高灵敏度和降低噪声，也能够容易地缩小芯片面积。
图7是NMOS型固体摄像器件130的驱动定时图。
在时刻t1，使RESET脉冲变为ON而向浮动传播区FD提供VDD。此时，使VSEL脉冲变为ON，而将来自以浮动传播区FD为栅极的SF的信号(图6的节点SIG41)提供给后级连接的像素信号放大部60a的电容CA。此时，使像素信号放大部60a内的AMPCL脉冲预先变为ON，用后级的反相放大器的晶体管Q72的阈值电压对电容CA进行充电。此时，通过使AMPCL脉冲变为ON而使晶体管Q72的漏极和栅极变为同一电压，用晶体管Q72的阈值电压和输入到像素信号放大部60a中的黑电平信号来设定初始状态。由此，也能够消除每列的晶体管Q72的阈值偏差。其中，通过只在垂直消隐期间内提供AMPCL脉冲，能够大幅度削减电路的开关噪声。
接着，使NCSH脉冲变为ON，而将像素信号放大部60a内的输出信号提供给噪声消除部40的电容C41的一端(图6的节点SIG45a)。此时，通过同时使NCCL脉冲变为ON，而向电容C41的另一端(图6的节点SIG46a)提供恒定的箝位电压(NCDC)来对电容C41进行充电。
在时刻t2，使RESET脉冲和NCCL脉冲变为OFF，并使TRAN脉冲变为ON而将把光变换为电信号的光电二极管PD中积蓄的电荷传送到浮动传播区FD。由于浮动传播区FD的电位从VDD电平变化ΔV1，所以来自SF的信号也变化ΔV2，消除了各个SF具有的阈值偏差的信号(图6的节点SIG41)被输入到后级连接的像素信号放大部60a。此时，像素信号放大部60a内的AMPLC脉冲已被变为OFF。这里，用像素信号放大部60a内的N倍放大反相放大器将ΔV2放大为N倍的信号，并提供给噪声消除部40的电容C41的一端(图6的节点SIG45a)。由此，电容C41的另一端的信号(图6的节点SIG46a)也变化与ΔV2放大了N倍同样程度的信号量。此时，发生与同一节点上连接着的电容C42之间的电容分配时的信号变化量成为ΔV2放大了N倍所得的信号乘以C41/(C41+C42)所得的信号量，能够使信号量增加到现有电路中的信号变化量ΔV3放大了N倍所得的电压。
接着，在时刻t4，通过使信号输出部50a的RS脉冲变为ON而将水平信号线(图6的节点SIG48a)固定在恒定电压。
在时刻t5，用信号输出部50a的HSEL脉冲使电容C42中所充的信号ΔV3放大了N倍所得的信号通过包含晶体管Q52的阻抗变换用源极跟随器电路，作为降低到0.8～0.9倍的信号而出现在水平信号线(图6的节点SIG48a)上。但是，由于添加了阻抗变换用源极跟随器电路，与水平信号线寄生电容C51之间的电容分配的影响消失，所以与成为ΔV3放大了N倍所得的信号乘以C42/(C42+C51)所得的信号量的现有电路的信号变化量ΔV4相比，能够增加输出信号量。
如上所述，通过提供防止水平信号线上的电容分配的电路，能够提高最终输出信号的灵敏度和降低其噪声。
(实施方式3)
图8是本发明实施方式3的防止了P型MOS形成工艺中的热处理造成的像素特性恶化的NMOS型固体摄像器件的电路原理图。
固体摄像器件140采用了像素信号放大部60b能够按照像素部10的输出电压的电平来改变放大倍数的结构。在本结构例中，像素信号放大部60b采用了下述方式：包括由比较器COMP来选择的放大倍数不同的列放大器70a及70b，按照像素部10的输出电压的电平，来选择列放大器70a及70b内的某一个。
用比较器COMP来比较像素部10中的节点SIG61的电位和VREF，根据比较器COMP的输出电位来进行控制，使得在节点SIG61的电位比VREF高的情况下，节点SIG61的电压进入列放大器70a的输入端子中，而不进入另一个列放大器70b的输入端子中。因此，列放大器70a及70b的输出端子——节点SIG62a的电位由放大倍数低的列放大器70a的输出电位来决定。
相反，根据比较器COMP的输出电位来进行控制，使得在节点SIG61的电位比VREF低的情况下，节点SIG61的电压进入列放大器70b的输入端子中，而不进入另一个列放大器70a的输入端子中。因此，列放大器70a及70b的输出端子——节点SIG2的电位由放大倍数高的列放大器70b的输出电位来决定。
如上所述，能够在像素部的信号电平小时以大倍数来放大，在电平大时以小倍数来放大，而使输出信号更理想。
其中，像素信号放大部60b的结构并不限于本实施方式3中说明过的结构，当然可以由3个以上的列放大器构成，也可以是放大倍数按照像素部10的输出电压的电平来连续变化的结构。
(实施方式4)
图9是本发明实施方式4的只由N型MOS构成电路的电路原理图。
固体摄像器件210包括：像素部10、噪声消除部40、信号输出部50、以及插入在像素部10和噪声消除部40之间的像素信号放大部60。像素信号放大部60包括列放大器70和升压电路80。其中，像素部10、噪声消除部40及信号输出部50与上述现有的固体摄像器件900结构相同，所以省略其结构的详细说明。
升压电路80生成比电源电压VDD高的升压电压。
列放大器70用于将来自源极跟随器SF的电压放大到N倍并输出；再者，通过利用升压电路80产生的升压电压，提高了线性并扩展了动态范围。
接着，说明固体摄像器件210的动作。
图10是驱动固体摄像器件210的晶体管的驱动定时图。
首先，在时刻t1，用RESET脉冲使复位晶体管Q12导通，而向浮动传播区FD提供电源电压VDD。此时，用VSEL脉冲使行选晶体管Q14导通，而将与浮动传播区FD的电荷相应的电压(图9的节点SIG11)从源极跟随器SF输入到后级的列放大器70，将电压放大到N倍(图9的节点SIG12b)，进而用NCSH脉冲使采样保持晶体管Q31导通，而提供给噪声消除部40的箝位电容C41的一端(图9的节点SIG13b)。此时，通过同时用NCCL脉冲使箝位晶体管Q42导通，而向电容C41的另一端(图9的节点SIG14b)提供恒定的箝位电压NCDC来对电容C41进行充电。
其中，在列放大器70上附加了生成比电源电压VDD高的升压电压的升压电路80，通过利用升压电路80产生的升压电压，提高了线性并扩展了动态范围。
接着，在时刻t2，使RESET脉冲和NCCL脉冲变为低电平，而使复位晶体管Q12及箝位晶体管Q42截止。
在时刻t3，用TRAN脉冲使传送晶体管Q11导通，而将把光变换为电信号的光电二极管PD中积蓄的电荷传送到浮动传播区FD。由于浮动传播区FD的电位从VDD电平变化ΔV1，所以来自源极跟随器SF的信号(图9的节点SIG11)也变化ΔV2，将消除了各个源极跟随器SF具有的阈值偏差的信号也提供给后级连接的列放大器70而放大为N倍的电压，提供给噪声消除部40的箝位电容C41的一端(图9的节点SIG13b)。由此电容C41的另一端的信号(图9的节点SIG14b)也变化与ΔV2放大了N倍同样程度的信号量。此时，发生与同一节点上连接的箝位电容C41之间的电容分配时的信号变化量成为ΔV2放大了N倍所得的信号乘以C41/(C41+C42)所得的信号量，能够使信号量增加到现有电路中的信号变化量ΔV3放大到N倍所得的电压。
接着在时刻t4，通过用RS脉冲使信号输出部50的水平线初始化晶体管Q52导通，而将水平信号线Lm(图9的节点SIG14b)固定在恒定电压。
在时刻t5，通过用HSEL使信号输出部50的列选晶体管Q51导通，采样保持电容C42中所充的信号ΔV3放大了N倍所得的信号通过与水平信号线寄生电容C51之间的电容分配，而成为ΔV3放大了N倍所得的信号乘以C42/(C42+C51)所得的信号量，能够使信号量增加到现有电路中的信号变化量ΔV4放大了N倍所得的电压。
即，通过用固体摄像器件210中的列放大器70来放大信号，能够提供灵敏度比以往飞跃性提高的固体摄像器件。此外，通过将像素信号放大部60内置在像素部10和噪声消除部40之间，不会放大噪声消除部40以后产生的热噪声或1/f噪声等噪声分量，所以有助于提高S/N。再者，通过放大信号，也能够缩小噪声消除用电容，例如如果内置了N倍放大电路，则不使S/N恶化，就能够将噪声消除用电容缩小到1/N倍。此外，通过将升压电路80产生的比电源电压VDD高的升压电压施加到列放大器70，能够提高线性并扩展动态范围。
(实施方式5)
图11是将本发明实施方式4的固体摄像器件具体化了的电路示例图。
本实施方式5的固体摄像器件220的像素信号放大部60a由电容CA、负载晶体管Q71、驱动晶体管Q72、反相放大列放大器71、放大器复位晶体管Q73、开关晶体管Q74及反相电路INV构成。
其中，负载晶体管Q71和驱动晶体管Q72构成反相放大列放大器71。
电容CA用于对从像素部10中的源极跟随器SF输出的信号(图10的节点SIG21)进行箝位。
反相放大列放大器71由电源VDD和GND间配设的负载晶体管Q71和驱动晶体管Q72构成，通过负载晶体管Q71和驱动晶体管Q72的特性，将从源极跟随器SF输入的信号反相放大到N倍。
放大器复位晶体管Q73用于开关反相放大列放大器71的驱动晶体管Q72的栅极、和反相放大列放大器71的输入输出，即，使驱动晶体管Q72的栅极和漏极变为同一电压，根据驱动晶体管Q72的阈值电压和从源极跟随器SF输入的黑电平信号来设定初始状态。
开关晶体管Q74和反相电路INV通过在必要动作期间以外将驱动晶体管Q72的栅极接地，切断了驱动晶体管Q72的驱动电流，削减了反相放大列放大器71的消耗电流。
向反相放大列放大器71的负载晶体管Q71的栅极施加比电源电压VDD高的升压电压HIGHDC，使负载晶体管Q71的导通电阻值大致变为0，防止了负载晶体管Q71的阈值造成的压降现象。
通过该方法，能够提高反相放大列放大器71的线性，扩展动态范围。反相放大列放大器71的增益调整及线性是根据驱动侧和负载晶体管Q71的尺寸而任意设定的。
这里，作为升压电路80的具体例，考虑以电荷泵方式动作的电荷泵电路80a。
图12是电荷泵电路80a的具体电路示例图。
如图12所示，电荷泵电路80a由电荷泵用的电容C81、C82、整流用的电容C83、C84、整流用的二极管D81、D82、将电源电压VDD充到电容C81中的晶体管Q81、以及用于放出电容C83、C84中所充的电荷的晶体管Q82、Q83构成，利用了一般的MOS型固体摄像器件中所使用的水平扫描用电路中所用的高速的驱动脉冲H1、H2。
设有将电源连接在漏极上、将栅极连接在驱动脉冲H2上、将源极经电容C81连接在驱动脉冲H1上的晶体管Q81，和将上述源极作为阳极的二极管D81，在二极管D81的阴极上，与驱动脉冲H1之间设有电容C82，而与GND之间设有电容C83。
再者，还连接着另一级二极管D82的阳极，在另一级二极管D82的阴极与GND之间设有电容C84。将用该电容C84整流过的电压作为升压电压。
再者，在晶体管D81、D82的阴极上，分别连接着将水平扫描电路驱动用的启动脉冲连接在栅极上、将GND连接在源极上的晶体管Q81、Q82，用启动脉冲先初始化到GND后，再开始电荷泵动作，通过在1个水平扫描时输入驱动脉冲H1、H2，生成了整流、稳定的升压电压。
图13是电荷泵电路80a的驱动定时图。
首先，用启动脉冲HST来释放电容C83、C84中所充的电荷。然后，通过用驱动用的脉冲H2使晶体管Q81导通，来对电容C82充以电源电压VDD，通过用驱动脉冲H1、H2提高电容C81、C82的电位，来在短时间内生成比电源电压VDD高的升压电压。
其中，作为二极管D81、D82，也可以使用连接栅极和漏极来作为阳极、将源极用作阴极的MOS晶体管二极管。
接着，说明固体摄像器件220的动作。
图14是驱动固体摄像器件220的晶体管的驱动定时图。
首先，在时刻t1，用RESET脉冲使复位晶体管Q12导通，而向浮动传播区FD提供VDD。此时，用VSEL脉冲使行选晶体管Q14导通，而将与浮动传播区FD的电荷相应的来自源极跟随器SF的信号(图10的节点SIG21)输入到后级的像素信号放大部60a的电容CA中。此时，预先用AMPCL使像素信号放大部60a内的放大器复位晶体管Q73导通，用后级的反相放大列放大器71的驱动晶体管Q72的阈值电压对电容CA进行充电。此时，通过用AMPCL脉冲使放大器复位晶体管Q73导通而使驱动晶体管Q72的漏极和栅极变为同一电压，用驱动晶体管Q72的阈值电压和输入到像素信号放大部60a中的黑电平信号来设定初始状态。
由此，也能够消除每列的驱动晶体管Q72的阈值偏差。其中，通过只在垂直消隐期间内提供AMPCL脉冲，能够大幅度削减电路的开关噪声。
接着，用NCSH脉冲使噪声消除部40中的采样保持晶体管Q31导通，而将像素信号放大部60a的输出信号提供给采样保持电容C42的一端(图10的节点SIG24b)。此时，通过同时用NCCL脉冲使箝位晶体管Q42导通，而向采样保持电容C42的另一端(图10的节点SIG25b)提供恒定的箝位电压NCDC来对采样保持电容C42进行充电。
在时刻t2，通过使RESET脉冲和NCCL脉冲变为低电平，而使像素部10的复位晶体管Q12和噪声消除部40的箝位晶体管Q42截止，并用TRAN脉冲使传送晶体管Q11导通而将把光变换为电信号的PD中积蓄的电荷传送到浮动传播区FD。由于浮动传播区FD的电位从VDD电平变化ΔV1，所以来自源极跟随器SF的信号也变化ΔV2，将消除了各个源极跟随器SF具有的阈值偏差的信号(图10的节点SIG21)输入到后级的像素信号放大部60a中。此时，通过使AMPCL脉冲变为低电平而使像素信号放大部60a的放大器复位晶体管Q73截止了。这里，用像素信号放大部60a的反相放大列放大器71将ΔV2放大为N倍的信号，并提供给噪声消除部40的采样保持电容C42的一端(图10的节点SIG24b)。由此，采样保持电容C42的另一端的信号(图10的节点SIG25b)也变化与ΔV2放大到N倍同样程度的信号量。此时，发生与同一节点上连接的箝位电容C41之间的电容分配时的信号变化量成为ΔV2放大了N倍所得的信号乘以C41/(C41+C42)所得的信号量，能够使信号量增加到现有电路中的信号变化量ΔV3放大到N倍所得的电压。
接着，在时刻t4，通过用RS脉冲使信号输出部50的水平线初始化晶体管Q52导通，而将水平信号线Lm(图10的节点SIG26b)固定在恒定电压。
在时刻t5，通过用HSEL使信号输出部50的列选晶体管Q51导通，箝位电容C41中所充的ΔV3放大了N倍所得的信号通过与水平信号线寄生电容C51之间的电容分配，而成为ΔV3放大了N倍所得的信号乘以C42/(C42+C51)所得的信号量，能够使信号量增加到现有电路中的信号变化量ΔV4放大到N倍所得的电压。
如上所述，通过将反相放大列放大器71内置在像素部10和噪声消除部40之间，不会放大噪声消除部以后产生的热噪声或1/f噪声等噪声分量，所以能提高S/N。此外，通过用反相放大列放大器71将信号放大到N倍，也能够等效于将噪声消除部40的电容缩小到1/N倍左右，能够缩小芯片面积。
(实施方式6)
图15是将本发明实施方式4的固体摄像器件210具体化了的另一固体摄像器件的电路示例图。
本实施方式6的固体摄像器件230的像素信号放大部60b除了包括电容CA、负载晶体管Q71、驱动晶体管Q72、反相放大列放大器71、放大器复位晶体管Q73及开关晶体管Q74之外，还包括：自举(ブ一トストラツプ)电容CB，用于自举作为各像素信号放大部中所设的升压电路而构成的负载晶体管Q71；和开关晶体管Q75、Q76、Q77。
配置着对像素部10中的像素信号的源极跟随器输出信号(图15的节点SIG21)进行箝位的电容CA，反相放大列放大器71在电源和GND间包括负载晶体管Q71和驱动晶体管Q72，在电容CA的输出端上连接着开关晶体管Q74，它将开关反相放大列放大器71的驱动晶体管Q72的栅极和反相放大列放大器71的输入输出的放大器复位晶体管Q73和反相放大列放大器71的驱动晶体管Q72的栅极接地到GND。
再者，在反相放大列放大器71的负载晶体管Q71的栅极和源极上连接着自举电容CB，在负载晶体管Q71的栅极上还设有用于连接到电源电压VDD上的开关晶体管Q75，在自举电容CB的两端设有用于接地到GND的开关晶体管Q76、Q77。
通过在反相放大列放大器71的负载晶体管Q71的栅极和源极间连接自举电容CB，来向栅极施加升压电压，防止了负载晶体管Q71的阈值造成的电压降现象并提高了反相放大列放大器71的线性，扩展动态范围。
即，通过用BOOTRS脉冲使开关晶体管Q76、Q76导通来释放自举电容CB的电荷，通过用BOOTSET脉冲使开关晶体管Q75导通，来对自举电容充以电源电压VDD，通过将把电源电压VDD变为脉冲状所得的AMPDRIVE脉冲施加到负载晶体管Q71的漏极上，来自举负载晶体管Q71的栅极电位。
该方法与图10的电路的不同点在于，负载晶体管Q71的栅极和源极间由自举电容CB始终保持在恒定电压差。即使在负载晶体管Q71的阈值在相邻的各列间有偏差的情况下，由于负载晶体管Q71的栅极和源极间是恒定电压差，所以有反相放大列放大器71的输入输出增益特性不易出现差异的优点。该特长具有削减输出图像的纵向灵敏度偏差的效果。
图16是驱动固体摄像器件230的晶体管的驱动定时图。
首先，在时刻t00，用BOOTRS脉冲使开关晶体管Q76、Q77导通而将自举电容CB两端的电位复位到GND电平。在时刻t01，用BOOTSET脉冲使开关晶体管Q75导通，而向自举电容CB和负载晶体管Q71的栅极之间的连接节点供给电源电压VDD左右的电压。接着，在时刻t1，将把电源VDD变为脉冲状所得的AMPDRIVE脉冲施加到负载晶体管Q71的源极，而向自举电容CB和负载晶体管Q71的源极之间的连接节点供给电源电压VDD左右的电压。由此在自举电容CB和负载晶体管Q71的栅极之间的连接节点上产生比电源电压VDD高的升压电压，能够改善反相放大列放大器71的线性和将动态范围设定得很大。
在时刻t1，用RESET脉冲使复位晶体管Q12导通，而向浮动传播区FD提供电源电压VDD。此时，用VSEL脉冲使行选晶体管Q14导通，而将来自以浮动传播区FD为栅极的源极跟随器SF的信号(图15的节点SIG21)输入到后级的像素信号放大部60b的电容CA中。此时，预先用AMPCL使像素信号放大部60b内的放大器复位晶体管Q73导通，用后级的反相放大列放大器71的驱动晶体管Q72的阈值电压对电容CA进行充电。此时，通过用AMPCL脉冲使放大器复位晶体管Q73导通而使驱动晶体管Q72的漏极和栅极变为同一电压，用驱动晶体管Q72的阈值电压和输入到像素信号放大部60b中的黑电平信号来设定初始状态。
由此，也能够消除每列的驱动晶体管Q72的阈值偏差。其中，通过只在垂直消隐期间内提供AMPCL脉冲，能够大幅度削减电路的开关噪声。
接着，用NCSH脉冲使噪声消除部40中的采样保持晶体管Q31导通，而将来自像素信号放大部60b的输出信号提供给噪声消除部40的采样保持电容C42的一端(图15的节点SIG24b)。此时，通过同时用NCCL脉冲使箝位晶体管Q42导通，而向采样保持电容C42的另一端(图15的节点SIG25b)提供恒定的箝位电压NCDC，来对采样保持电容C42进行充电。
在时刻t2，通过使RESET脉冲和NCCL脉冲变为低电平，而使像素部10的复位晶体管Q12和噪声消除部40的箝位晶体管Q42截止，并用TRAN脉冲使传送晶体管Q11导通，而将把光变换为电信号的PD中积蓄的电荷传送到浮动传播区FD。由于浮动传播区FD的电位从VDD电平变化ΔV1，所以来自源极跟随器SF的信号也变化ΔV2，将消除了各个源极跟随器SF具有的阈值偏差的信号(图15的节点SIG21)输入到后级连接的像素信号放大部60b中。此时，通过使像素信号放大部60b的AMPCL脉冲变为低电平而使放大器复位晶体管Q73截止了。这里，用像素信号放大部60b内的N倍放大反相放大列放大器71将ΔV2放大为N倍的信号，并提供给噪声消除部40的采样保持电容C42的一端(图15的节点SIG24b)。由此，采样保持电容C42的另一端的信号(图15的节点SIG25b)也变化与ΔV2放大了N倍同样程度的信号量。此时，发生与同一节点上连接的箝位电容C41之间的电容分配时的信号变化量成为ΔV2放大了N倍所得的信号乘以C41/(C41+C42)所得的信号量，能够使信号量增加到现有电路中的信号变化量ΔV3放大了N倍所得的电压。
接着，在时刻t4，通过用信号输出部50的RS脉冲使水平线初始化晶体管Q52导通，而将水平信号线Lm(图10的节点SIG26b)固定在恒定电压。
在时刻t5，通过用HSEL使信号输出部50的列选晶体管Q51导通，箝位电容C41中所充的ΔV3放大了N倍所得的信号通过与水平信号线寄生电容C51之间的电容分配，而成为ΔV3放大了N倍所得的信号乘以C42/(C42+C51)所得的信号量，能够使信号量增加到现有电路中的信号变化量ΔV4放大到N倍所得的电压。
如上所述，通过将列放大器内置在像素部和噪声消除部之间，不会放大噪声消除部以后产生的热噪声或1/f噪声等噪声分量，所以能提高S/N。此外，通过用列放大器将信号放大N倍，也能够将噪声消除部的电容缩小到1/N倍左右，能够缩小芯片面积。
(实施方式7)
图17是本发明实施方式7的NMOS型固体摄像器件的电路原理图。
本发明实施方式7的固体摄像器件240在信号输出部50a的输入部上添加了阻抗变换电路51，这与实施方式4～6的固体摄像器件210、210、230不同。
根据本实施方式7的固体摄像器件240，将来自噪声消除部40的信号先经过进行阻抗变换的电路51后再传送到水平信号线Lm，所以不发生水平信号线寄生电容C51造成的电容分配，能够比上述固体摄像器件210、2、3进一步提高灵敏度和降低噪声，也能够容易地缩小芯片面积。
(实施方式8)
图18是本发明实施方式8的固体摄像器件的具体电路图。
该图18所示的固体摄像器件250是将源极跟随器51a用作阻抗变换电路51的例子。
源极跟随器51a由3个NMOS型晶体管Q51、Q52、Q53构成。
图19是NMOS型固体摄像器件250的驱动定时图。
在时刻t1，用RESET脉冲使复位晶体管Q12导通，而向浮动传播区FD提供电源电压VDD。此时，用VSEL脉冲使行选晶体管Q14导通，而将来自以浮动传播区FD为栅极的源极跟随器SF的信号(图18的节点SIG21)输入到后级的像素信号放大部60a的电容CA中。此时，预先用AMPCL使像素信号放大部60a内的放大器复位晶体管Q73导通，向后级的负载晶体管Q21的栅极施加升压电压，用改善了输入输出特性的反相放大列放大器71的驱动晶体管Q72的阈值电压对电容CA进行充电。此时，通过用AMPCL脉冲使放大器复位晶体管Q73导通而使驱动晶体管Q72的漏极和栅极变为同一电压，用驱动晶体管Q72的阈值电压和输入到像素信号放大部60a中的黑电平信号来设定初始状态。由此，也能够消除每列的驱动晶体管Q72的阈值偏差。其中，通过只在垂直消隐期间内提供AMPCL脉冲，能够大幅度削减电路的开关噪声。
接着，用NCSH脉冲使采样保持晶体管Q31导通，而将像素信号放大部60a的输出信号提供给噪声消除部40的采样保持电容C42的一端(图18的节点SIG24b)。此时，通过同时用NCCL脉冲使箝位晶体管Q42导通，而向采样保持电容C42的另一端(图18的节点SIG25b)提供恒定的箝位电压NCDC来对采样保持电容C42进行充电。
在时刻t2，通过使RESET脉冲和NCCL脉冲变为低电平，而使复位晶体管Q12和箝位晶体管Q42截止，并用TRAN脉冲使传送晶体管Q11导通而将把光变换为电信号的PD中积蓄的电荷传送到浮动传播区FD。由于浮动传播区FD的电位从VDD电平变化ΔV1，所以来自源极跟随器SF的信号也变化ΔV2，将消除了各个源极跟随器SF具有的阈值偏差的信号(图18的节点SIG21)输入到后级连接的像素信号放大部60a中。此时，通过使AMPCL脉冲变为低电平而使像素信号放大部60a的放大器复位晶体管Q73截止了。这里，用像素信号放大部60a的N倍放大反相放大列放大器71将ΔV2放大为N倍的信号，并提供给噪声消除部40的采样保持电容C42的一端(图18的节点SIG24b)。由此，采样保持电容C42的另一端的信号(图18的节点SIG25b)也变化与ΔV2放大了N倍同样程度的信号量。此时，发生与同一节点上连接的箝位电容C41之间的电容分配时的信号变化量成为ΔV2放大了N倍所得的信号乘以C41/(C41+C42)所得的信号量，能够使信号量增加到现有电路中的信号变化量ΔV3放大了N倍所得的电压。
接着，在时刻t4，通过用RS脉冲使信号输出部50b的水平线初始化晶体管Q52导通，而将水平信号线Lm(图18的节点SIG26b)固定在恒定电压。
在时刻t5，通过用HSEL使信号输出部50b的列选晶体管Q51导通，箝位电容C41中所充的ΔV3放大了N倍所得的信号通过源极跟随器51a，从而作为降低到0.8～0.9倍的信号而出现在水平信号线Lm(图18的节点SIG26a)上。
但是，由于添加了源极跟随器电路51a，与水平信号线寄生电容C51之间的电容分配的影响消失，所以与成为ΔV3放大了N倍所得的信号乘以C42/(C42+C51)所得的信号量的现有电路的信号变化量ΔV4相比，能够增加输出信号量。
如上所述，通过提供防止水平信号线Lm上的电容分配的电路，能够提高最终输出信号的灵敏度和降低其噪声。
(实施方式9)
图20是本发明实施方式9的固体摄像器件的电路原理图。
固体摄像器件260采用了像素信号放大部60c能够按照像素部10的输出电压的电平来改变放大倍数的结构。
在本结构例中，像素信号放大部60c采用了下述方式：除了包括升压电路80之外，还包括放大倍数不同的列放大器70a、70b、反相电路INV、以及比较器COMP，按照像素部10的输出电压的电平，来选择列放大器70a、70b内的某一个。其中，向列放大器70a、70施加了升压电压，改善了输入输出特性。
用比较器COMP来比较像素部10中的节点SIG61的电位和VREF，根据比较器COMP的输出电位来进行控制，使得在节点SIG61的电位比VREF高的情况下，节点SIG61的电压进入列放大器70a的输入端子中，而不进入另一个列放大器70b的输入端子中。因此，列放大器70a、70b的输出端子——节点SIG62b的电位由放大倍数低的列放大器70a的输出电位来决定。
相反，根据比较器COMP的输出电位来进行控制，使得在节点SIG61的电位比VREF低的情况下，节点SIG61的电压进入列放大器70b的输入端子中，而不进入另一个列放大器70a的输入端子中。因此，列放大器70a、70b的输出端子——节点SIG62b的电位由放大倍数高的列放大器70b的输出电位来决定。
如上所述，能够在像素部的信号电平小时以大倍数来放大，在电平大时以小倍数来放大，而使输出信号更理想。
其中，像素信号放大部60c的结构并不限于本实施方式9中说明过的结构，当然可以由3个以上的列放大器构成，也可以是放大倍数按照像素部10的输出电压的电平来连续变化的结构。
(实施方式10)
也可以设计得使得像素信号放大部60的列放大单元(列放大器70)的频带位于比由像素部10的Q13和Q21形成的放大单元的频带低的频率一侧。
由此，变为用像素信号放大部60向像素部10产生的噪声分量施加频带限制的形式，能够减少噪声分量，得到良好的画质。
此外，也可以设计得使得噪声消除部40的频带位于比由像素部10的Q13和Q21形成的放大单元的频带低的频率一侧。
由此，变为用噪声消除部40向像素部10产生的噪声分量施加频带限制的形式，能够减少噪声分量，得到良好的画质。
图21是采用了上述实施方式1～10的固体摄像器件的摄像机的结构图。
如图21所示，摄像机400包括：镜头401，使被摄体的光学像成像到摄像元件上；反射镜和快门等光学系统402，对通过了镜头401的光学像进行光学处理；MOS型摄像元件403，由上述固体摄像器件来实现；信号处理部410；以及定时控制部411等。定时控制部411由下述等部分构成：CDS电路404，取从MOS型摄像元件403输出的馈通的信号和输出信号之间的差分；OB箝位电路405，检测从CDS电路404输出的OB电平的信号；GCA 406，取OB电平和有效像素的信号电平之间的差分，调整该差分的增益；以及ADC 407，将从GCA 406输出的模拟信号变换为数字信号。定时控制部411由下述等部分构成：DSP 408，对从ADC 407输出的数字信号实施信号处理，并且控制驱动定时；和TG 409，根据DSP 408的指示，按各种定时对MOS型摄像元件403产生各种驱动脉冲。
根据这样构成的摄像机400，能够用由上述固体摄像器件实现的MOS型摄像元件403来实现一种摄像机，它能避免放大噪声信号除去单元以后产生的热噪声或1/f噪声等噪声分量，提高S/N比，通过用列放大单元将像素信号放大到N倍，也能够得到与将噪声信号除去单元的电容缩小到1/N倍左右同等的效果，能够抑制固体摄像器件的芯片面积增大，而且能够提高灵敏度特性的线性。
产业上的可利用性
本发明的固体摄像器件适用于数码相机、以及带摄像机的手机、笔记本电脑上包括的摄像机、信息处理设备上连接的摄像机单元、图像传感器等，能够以低功耗来提高灵敏度、降低噪声以及缩小芯片面积，即使在大光量入射的情况下也能够得到不易发生饱和、线性良好的光响应；例如最适合屋内、屋外和光量变化很大的摄像条件。
Claims (26)
1.一种固体摄像器件，用于取得二维图像，其特征在于，包括：
多个像素部，包含将入射光变换为电荷的光电变换单元、和将上述电荷变换为电压并输出的放大单元，二维排列；
多个噪声信号除去单元，为每列而设，除去来自属于该列的像素部的放大单元的输出电压中包含的噪声；以及
多个列放大单元，放大来自属于上述列的像素部的放大单元的输出电压，将放大过的电压输出到与该列对应的噪声信号除去单元。
2.如权利要求1所述的固体摄像器件，其特征在于，上述固体摄像器件还包括：
阻抗变换单元，对来自上述噪声信号除去单元的输出电压，变换阻抗；和
输出信号放大单元，放大来自上述阻抗变换单元的输出电压。
3.如权利要求2所述的固体摄像器件，其特征在于，
上述阻抗变换单元是源极跟随器电路。
4.如权利要求1所述的固体摄像器件，其特征在于，上述列放大单元包括：
反相放大器；和
开关单元，被设在上述反相放大器的输入端和输出端之间。
5.如权利要求1所述的固体摄像器件，其特征在于，上述列放大单元包括：
多个列放大电路，具有不同的放大倍数；和
选择电路，根据上述输入电压的电平，选择上述多个列放大电路中的一个。
6.如权利要求1所述的固体摄像器件，其特征在于，
上述噪声信号除去单元采用电容分配方式。
7.如权利要求1所述的固体摄像器件，其特征在于，
上述噪声信号除去单元具有电容器；
上述电容器由N型MOS电容构成。
8.如权利要求1所述的固体摄像器件，其特征在于，
上述固体摄像器件包含的晶体管都由N型MOS晶体管构成。
9.如权利要求1所述的固体摄像器件，其特征在于，上述固体摄像器件还包括：
升压电压施加单元，向上述各列放大单元具有的负载电路施加电源电压、和比该电源电压高的升压电压。
10.如权利要求9所述的固体摄像器件，其特征在于，
上述升压电压施加单元是以电荷泵方式对电源电压进行升压的电荷泵电路。
11.如权利要求10所述的固体摄像器件，其特征在于，
上述电荷泵电路使用选择列的驱动脉冲对电源电压进行升压。
12.如权利要求9所述的固体摄像器件，其特征在于，
上述升压电压施加单元是被设在上述各列放大单元内部、向上述负载电路施加电源电压和比该电源电压高的升压电压的自举电路。
13.如权利要求9所述的固体摄像器件，其特征在于，
上述负载电路是负载用的第1MOS晶体管；
向上述第1MOS晶体管的漏极施加上述电源电压，向该第1MOS晶体管的栅极施加上述升压电压。
14.如权利要求13所述的固体摄像器件，其特征在于，
上述各列放大单元还包括驱动用的第2MOS晶体管；
在上述第2MOS晶体管的漏极上连接上述第1MOS晶体管的源极，将来自属于上述列的像素部的放大单元的输出电压经箝位用电容施加到该第2MOS晶体管的栅极；
以由上述第1及第2MOS晶体管的电阻值之比决定的放大倍数，来放大来自属于上述列的像素部的放大单元的输出电压。
15.如权利要求14所述的固体摄像器件，其特征在于，
上述各列放大单元根据来自属于上述列的像素部的放大单元的输出电压的输入电平来改变放大倍数。
16.如权利要求14所述的固体摄像器件，其特征在于，上述各列放大单元包括：
多个列放大单元，放大倍数不同；和
选择单元，根据来自属于上述列的像素部的放大单元的输出电压的输入电平，来选择上述各列放大单元中的一个。
17.如权利要求14所述的固体摄像器件，其特征在于，
随着来自属于上述列的像素部的放大单元的输出电压的输入电平降低，上述列放大单元的上述放大倍数增大。
18.如权利要求14所述的固体摄像器件，其特征在于，
上述各列放大单元还包括：第3MOS晶体管，用于使上述第2MOS晶体管的漏极和栅极成为同一电压；
根据上述第2MOS晶体管的阈值电压和从上述像素部的放大单元经箝位用电容输入到上述列放大单元中的黑电平信号，来设定初始状态。
19.如权利要求14所述的固体摄像器件，其特征在于，上述各列放大单元包括：
切断单元，在必要动作期间以外，切断上述第2MOS晶体管的驱动电流。
20.如权利要求9所述的固体摄像器件，其特征在于，
上述固体摄像器件还包括：阻抗变换单元，相对于来自上述噪声信号除去单元的输出电压，变换阻抗。
21.如权利要求20所述的固体摄像器件，其特征在于，
上述阻抗变换单元是用NMOS晶体管构成的源极跟随器电路。
22.如权利要求9所述的固体摄像器件，其特征在于，
上述噪声信号除去单元具有电容器；
上述电容器由N型MOS电容构成。
23.如权利要求9所述的固体摄像器件，其特征在于，
上述固体摄像器件具有的晶体管都由NMOS晶体管构成。
24.如权利要求9所述的固体摄像器件，其特征在于，
上述列放大单元构成为位于比上述像素部的放大单元的频带低的频率一侧，对噪声频率施加频带限制。
25.如权利要求9所述的固体摄像器件，其特征在于，
上述噪声除去单元构成为位于比上述像素部的放大单元的频带低的频率一侧，对噪声频率施加频带限制。
26.一种摄像机，包括权利要求1所述的固体摄像器件。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004006114 | 2004-01-13 | ||
| JP006114/2004 | 2004-01-13 | ||
| JP199822/2004 | 2004-07-06 | ||
| JP2004199822 | 2004-07-06 | ||
| PCT/JP2005/000187 WO2005069608A1 (ja) | 2004-01-13 | 2005-01-11 | 固体撮像装置およびこれを用いたカメラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1910910A true CN1910910A (zh) | 2007-02-07 |
| CN1910910B CN1910910B (zh) | 2010-09-08 |
Family
ID=34797729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2005800023318A Active CN1910910B (zh) | 2004-01-13 | 2005-01-11 | 固体摄像器件及使用它的摄像机 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7626622B2 (zh) |
| EP (1) | EP1705903A1 (zh) |
| JP (1) | JP4542041B2 (zh) |
| CN (1) | CN1910910B (zh) |
| WO (1) | WO2005069608A1 (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102281402A (zh) * | 2010-06-10 | 2011-12-14 | 株式会社东芝 | 固体摄像装置 |
| CN101686332B (zh) * | 2008-09-24 | 2012-05-30 | 索尼株式会社 | 图像拍摄设备及其控制方法 |
| CN102857691A (zh) * | 2011-06-29 | 2013-01-02 | 佳能株式会社 | 摄像设备、摄像系统、控制设备和图像传感器的控制方法 |
| CN108023573A (zh) * | 2016-11-04 | 2018-05-11 | 矽统科技股份有限公司 | 感测装置 |
| CN110389328A (zh) * | 2018-04-16 | 2019-10-29 | 宁波飞芯电子科技有限公司 | 基于动态门限电压的像素单元与光电调制方法及其应用 |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4185949B2 (ja) * | 2006-08-08 | 2008-11-26 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置及び撮像装置 |
| JP5173171B2 (ja) | 2006-09-07 | 2013-03-27 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置、撮像装置及び信号読出方法 |
| JP2009283552A (ja) * | 2008-05-20 | 2009-12-03 | Panasonic Corp | 固体撮像素子 |
| JP5006281B2 (ja) * | 2008-07-24 | 2012-08-22 | パナソニック株式会社 | 固体撮像装置、カメラ |
| JP5262512B2 (ja) * | 2008-09-25 | 2013-08-14 | ソニー株式会社 | 撮像素子およびその制御方法並びにカメラ |
| US8059173B2 (en) * | 2008-09-26 | 2011-11-15 | On Semiconductor Trading Ltd. | Correlated double sampling pixel and method |
| US7816951B1 (en) * | 2008-10-10 | 2010-10-19 | National Semiconductor Corporation | Locally boosted top plate sampling for a sampling capacitor |
| DE102009004187A1 (de) * | 2009-01-09 | 2010-07-15 | Arnold & Richter Cine Technik Gmbh & Co. Betriebs Kg | Bildsensor |
| JP2011239068A (ja) * | 2010-05-07 | 2011-11-24 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
| JP5751766B2 (ja) * | 2010-07-07 | 2015-07-22 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置および撮像システム |
| JP5610961B2 (ja) * | 2010-09-30 | 2014-10-22 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置及び固体撮像装置の駆動方法 |
| US10265100B2 (en) | 2010-10-27 | 2019-04-23 | Dtherapeutics, Llc | Transradial access devices, systems, and methods |
| JP6083051B2 (ja) | 2011-05-12 | 2017-02-22 | デピュー シンセス プロダクツ, インコーポレーテッドDePuy Synthes Products, Inc. | 内視鏡用の改良型画像センサ |
| US8987646B2 (en) * | 2011-06-10 | 2015-03-24 | Semiconductor Components Industries, Llc | Pixel and method |
| US9110523B2 (en) | 2011-09-08 | 2015-08-18 | JCM Electronics Stylus, LLC | Stylus and stylus circuitry for capacitive touch screens |
| US9507441B2 (en) | 2011-09-08 | 2016-11-29 | Jcm Electronic Stylus Llc | Electronic stylus with low skew tip for capacitive touch screens |
| EP2845083A4 (en) * | 2012-04-29 | 2016-01-13 | Jcm Electronic Stylus Llc | STYLET AND PEN CIRCUITRY FOR CAPACITIVE TOUCH SCREENS |
| KR101382921B1 (ko) * | 2012-06-28 | 2014-04-08 | 엘지이노텍 주식회사 | 카메라, 그의 이미지 센서 및 동작 방법 |
| WO2014018948A2 (en) | 2012-07-26 | 2014-01-30 | Olive Medical Corporation | Camera system with minimal area monolithic cmos image sensor |
| EP2967286B1 (en) | 2013-03-15 | 2021-06-23 | DePuy Synthes Products, Inc. | Minimize image sensor i/o and conductor counts in endoscope applications |
| CN105246394B (zh) | 2013-03-15 | 2018-01-12 | 德普伊新特斯产品公司 | 无输入时钟和数据传输时钟的图像传感器同步 |
| JP2017055338A (ja) * | 2015-09-11 | 2017-03-16 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置、及び電子機器 |
| US10347681B2 (en) * | 2016-02-19 | 2019-07-09 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Imaging device |
| CN113923385A (zh) * | 2020-07-10 | 2022-01-11 | 思特威(上海)电子科技股份有限公司 | 一种电源噪声抑制电路、抑制方法及图像传感器 |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0824352B2 (ja) | 1986-02-10 | 1996-03-06 | 株式会社日立製作所 | 固体撮像素子 |
| JP3018546B2 (ja) * | 1991-03-18 | 2000-03-13 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置 |
| JPH06217203A (ja) | 1993-01-20 | 1994-08-05 | Olympus Optical Co Ltd | 固体撮像装置 |
| US6903771B2 (en) * | 2000-03-02 | 2005-06-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus |
| JPH08139851A (ja) * | 1994-11-09 | 1996-05-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | イメージセンサ |
| JP3031606B2 (ja) * | 1995-08-02 | 2000-04-10 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置と画像撮像装置 |
| JPH09246516A (ja) | 1996-03-13 | 1997-09-19 | Sharp Corp | 増幅型固体撮像装置 |
| JP3795211B2 (ja) | 1997-12-26 | 2006-07-12 | 本田技研工業株式会社 | 固体撮像装置とその駆動方法 |
| JPH11237665A (ja) | 1998-02-20 | 1999-08-31 | Canon Inc | 電子画像撮影装置 |
| JP4058791B2 (ja) * | 1998-03-18 | 2008-03-12 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子およびその駆動方法、並びにカメラシステム |
| JP4179719B2 (ja) * | 1999-10-07 | 2008-11-12 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置 |
| JP2001189893A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-07-10 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
| US6965408B2 (en) * | 2000-02-28 | 2005-11-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state image pickup device having a photoelectric conversion unit and a punch-through current suppression circuit |
| JP3667187B2 (ja) * | 2000-03-02 | 2005-07-06 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置 |
| JP4307704B2 (ja) * | 2000-11-14 | 2009-08-05 | 日本放送協会 | 固体撮像装置 |
| JP3851770B2 (ja) * | 2000-11-22 | 2006-11-29 | シャープ株式会社 | 増幅型固体撮像装置 |
| JP2002330349A (ja) * | 2001-04-26 | 2002-11-15 | Fujitsu Ltd | Ｘｙアドレス型固体撮像装置 |
| JP3734717B2 (ja) * | 2001-04-26 | 2006-01-11 | 富士通株式会社 | イメージセンサ |
| JP3782327B2 (ja) | 2001-08-01 | 2006-06-07 | 松下電器産業株式会社 | 固体撮像装置およびその駆動方法 |
| JP3831940B2 (ja) * | 2001-11-26 | 2006-10-11 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置およびそのクランプ制御方法 |
| JP4132850B2 (ja) * | 2002-02-06 | 2008-08-13 | 富士通株式会社 | Ｃｍｏｓイメージセンサおよびその制御方法 |
| JP3973083B2 (ja) * | 2002-02-13 | 2007-09-05 | シャープ株式会社 | 固体撮像装置、その画素不良変換方法および傷補正方法 |
-
2005
- 2005-01-11 US US10/584,883 patent/US7626622B2/en active Active
- 2005-01-11 JP JP2005517021A patent/JP4542041B2/ja active Active
- 2005-01-11 WO PCT/JP2005/000187 patent/WO2005069608A1/ja not_active Application Discontinuation
- 2005-01-11 EP EP05703426A patent/EP1705903A1/en not_active Withdrawn
- 2005-01-11 CN CN2005800023318A patent/CN1910910B/zh active Active
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101686332B (zh) * | 2008-09-24 | 2012-05-30 | 索尼株式会社 | 图像拍摄设备及其控制方法 |
| CN102281402A (zh) * | 2010-06-10 | 2011-12-14 | 株式会社东芝 | 固体摄像装置 |
| US8885084B2 (en) | 2010-06-10 | 2014-11-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid-state imaging device |
| CN102281402B (zh) * | 2010-06-10 | 2014-12-10 | 株式会社东芝 | 固体摄像装置 |
| CN102857691A (zh) * | 2011-06-29 | 2013-01-02 | 佳能株式会社 | 摄像设备、摄像系统、控制设备和图像传感器的控制方法 |
| CN108023573A (zh) * | 2016-11-04 | 2018-05-11 | 矽统科技股份有限公司 | 感测装置 |
| CN108023573B (zh) * | 2016-11-04 | 2021-07-27 | 矽统科技股份有限公司 | 感测装置 |
| CN110389328A (zh) * | 2018-04-16 | 2019-10-29 | 宁波飞芯电子科技有限公司 | 基于动态门限电压的像素单元与光电调制方法及其应用 |
| CN110389328B (zh) * | 2018-04-16 | 2021-04-23 | 宁波飞芯电子科技有限公司 | 基于动态门限电压的像素单元与光电调制方法及其应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20090021619A1 (en) | 2009-01-22 |
| JPWO2005069608A1 (ja) | 2007-12-27 |
| US7626622B2 (en) | 2009-12-01 |
| JP4542041B2 (ja) | 2010-09-08 |
| CN1910910B (zh) | 2010-09-08 |
| WO2005069608A1 (ja) | 2005-07-28 |
| EP1705903A1 (en) | 2006-09-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1910910A (zh) | 固体摄像器件及使用它的摄像机 | |
| CN1645918A (zh) | 半导体装置及其控制方法、信号处理方法和电子设备 | |
| CN1155207C (zh) | 使用mos型图象敏感元件的图象传感器 | |
| CN1297138C (zh) | 固体摄像装置 | |
| CN1777242A (zh) | 固体摄像器件 | |
| CN1146053C (zh) | 光接收元件和光电转换装置 | |
| CN1917374A (zh) | 模拟/数字转换装置及半导体装置 | |
| CN1681211A (zh) | 模拟数字转换方法和装置、半导体器件及电子装置 | |
| CN1317830A (zh) | 半导体器件及其驱动方法 | |
| CN1183390C (zh) | 射线探测器 | |
| CN1783958A (zh) | 用于检测物理量分布的半导体设备及电子装置 | |
| CN1620103A (zh) | 固态成像装置、象素信号处理方法、模拟信号传输装置和方法 | |
| CN1591892A (zh) | 防止阴影细节损失的成像装置 | |
| CN1842141A (zh) | 物理量分布检测器、物理信息获取装置及其方法 | |
| CN1694491A (zh) | 模数转换器及方法、检测物理量分布的器件及电子装置 | |
| CN1917805A (zh) | 内窥镜用信号处理装置 | |
| CN1956490A (zh) | 固态成像器件、驱动固态成像器件的方法和成像设备 | |
| CN1838423A (zh) | 固态图像拾取器件和使用其的电子装置及制造其的方法 | |
| CN1770831A (zh) | 数据处理方法、数据处理设备、半导体装置和电子设备 | |
| CN1692551A (zh) | 差动放大器及运算放大器 | |
| CN1290202C (zh) | 固体摄象装置以及使用该装置的摄像机微型组件 | |
| CN1280763C (zh) | 半导体装置的驱动方法 | |
| CN1684503A (zh) | 用于防止由于强光的进入导致图像变暗的摄像装置 | |
| CN1968423A (zh) | 固体摄像元件的信号处理装置和信号处理方法及摄像装置 | |
| CN1975556A (zh) | 光学设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: INTELLECTUAL PROPERTY BRIDGE NO. 1 CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: MATSUSHITA ELECTRIC INDUSTRIAL CO, LTD. Effective date: 20140609 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20140609 Address after: Tokyo, Japan, Japan Patentee after: GODO KAISHA IP BRIDGE 1 Address before: Osaka Japan Patentee before: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. |