JP2011142592A - 固体撮像素子および固体撮像素子の駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】行列状に配置され、入射光量に応じた画素信号を出力する複数の画素部と、複数の画素部を駆動する駆動信号および複数の画素部を行単位に選択する選択信号を生成し画素部に行毎に供給する垂直走査回路と、複数の画素部の列毎に設けられ画素部から出力される画素信号を転送するための列信号線と、列信号線毎に設けられ列信号線から転送される画素信号を記憶するための複数の記憶部と、列信号線毎に設けられ相関二重検出により記憶部に記憶された画素信号からノイズを除去するCDS回路とを備え、各行に供給される駆動信号RESET、TRANの有効期間の長さは同じであり、垂直走査回路は、各駆動信号の有効期間内に他の行に対する駆動信号RESET、TRANの有効期間を開始する。
【選択図】図5
Description
図2において、画素部20は、フォトダイオード21と、転送トランジスタ22と、リセットトランジスタ23と、出力トランジスタ24と、選択トランジスタ25とを備え、フォトダイオード21で光信号を光電変換し電気信号である画素信号を得る。
図3は、画素アレイ部2における第m行から第m+3行までに配置された各画素部20に対して、垂直走査回路7から供給されるリセットゲート駆動信号RESETおよび転送ゲート駆動信号TRANの供給タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
また、図5は、第m−4行から第m+3行までに配置された各画素部20に対して垂直走査回路7から供給されるリセットゲート駆動信号RESETおよび転送ゲート駆動信号TRANの供給タイミングを示すタイミングチャートである。以下、図5においてn=3としたときの、MOSイメージセンサ1の基本動作の詳細を説明する。
垂直走査回路7は、第m行の画素部20のリセットトランジスタ23のゲートにリセットゲート駆動信号RESETの有効期間を開始する。この信号により、リセットトランジスタ23がオンになり、第m行の画素部20のフローティングディフュージョン26のリセットが開始される。
垂直走査回路7は、第m−3行の画素部20の転送トランジスタ22のゲートに転送ゲート駆動信号TRANの有効期間を開始する。この信号により、転送トランジスタ22がオンになり、第m−3行の画素部20のフォトダイオード21からフローティングディフュージョン26に電荷の転送が開始される。
垂直走査回路7は、第m+1行の画素部20のリセットトランジスタ23にリセットゲート駆動信号RESETの有効期間を開始する。この信号により、第m+1行の画素部20のリセットトランジスタ23がオンになり、第m+1行の画素部20のフローティングディフュージョン26のリセットが開始される。
垂直走査回路7は、第m−2行の画素部20の転送トランジスタ22のゲートに転送ゲート駆動信号TRANの有効期間を開始する。この信号により、転送トランジスタ22がオンになり、第m−2行の画素部20のフォトダイオード21からフローティングディフュージョン26に電荷の転送が開始される。
垂直走査回路7は、図4に示したように、第m行の画素部20の選択トランジスタ25に選択信号OEを供給し、選択トランジスタ25をオンにし、記憶部40へリセット信号の転送を開始する。同時に、メモリ走査回路8は、第m行の画素部20に対応する記憶部40のリセット信号用書込みトランジスタ41へリセット書込み信号WRを供給し、リセット信号用書込みトランジスタ41オンにする。これにより、時刻t1でリセットされた第m行の画素部20のフローティングディフュージョン26のリセット信号Rmは、第1列信号線9に出力され、第m行の画素部20に対応する記憶部40のリセット信号用キャパシタ42に記憶される。
垂直走査回路7は、図4に示したように、第m−3行の画素部20の選択トランジスタ25に選択信号OEを供給し、選択トランジスタ25をオンにし、記憶部40へ電圧信号の転送を開始する。同時に、メモリ走査回路8は、第m−3行の画素部20に対応する記憶部40の電圧信号用書込みトランジスタ43へ電圧書込み信号WSを供給し、電圧信号用書込みトランジスタ43をオンにする。これにより、時刻t2においてフォトダイオード21からフローティングディフュージョン26に転送された電荷に応じた電圧信号Sm−3は、第1列信号線9に出力され、第m−3行の画素部20に対応する記憶部40の電圧信号用キャパシタ44に記憶される。
垂直走査回路7は、図4に示したように、第m+1行の画素部20の選択トランジスタ25に選択信号OEを供給し、選択トランジスタ25をオンにし、記憶部40へリセット信号の転送を開始する。同時に、メモリ走査回路8は、第m+1行の画素部20に対応する記憶部40のリセット信号用書込みトランジスタ41へリセット書込み信号WRを供給し、リセット信号用書込みトランジスタ41をオンにする。これにより、時刻t3でリセットされた第m+1行の画素部20のフローティングディフュージョン26のリセット信号Rm+1は、第1列信号線9に出力され、第m+1行の画素部20に対応する記憶部40のリセット信号用キャパシタ42に記憶される。
垂直走査回路7は、図4に示したように、第m−2行の画素部20の選択トランジスタ25に選択信号OEを供給し、選択トランジスタ25をオンにし、記憶部40へ電圧信号の転送を開始する。同時に、メモリ走査回路8は、第m−2行の画素部20に対応する記憶部40の電圧信号用書込みトランジスタ43へ電圧書込み信号WSを供給し、電圧信号用書込みトランジスタ43をオンにする。これにより、時刻t4においてフォトダイオード21からフローティングディフュージョン26に転送された電荷に応じた電圧信号Sm−2は、第1列信号線9に出力され、第m−2行の画素部20に対応する記憶部40の電圧信号用キャパシタ44に記憶される。
本発明における実施の形態の変形例について説明する。本変形例では、MOSイメージセンサ1が、負荷トランジスタ27を利用したソースフォロア回路ではなく、電流増幅型アンプ回路を用いている点であり、これ以外は上記した実施の形態と同様である。
図6に示すように、本変形例におけるMOSイメージセンサ1は、画素部20と、カラムアンプ30と、記憶部40と、CDS回路50とを備え、さらに電流増幅型アンプ回路60を備えている。
7 垂直走査回路
8 メモリ走査回路
9 第1列信号線(列信号線)
10 第2列信号線(列信号線)
11 第3列信号線(列信号線)
12、25、47 選択トランジスタ
20 画素部
21 フォトダイオード
22 転送トランジスタ
23 リセットトランジスタ
24、48 出力トランジスタ
26 フローティングディフュージョン
27、49、66、67、68、69 負荷トランジスタ
28、29 ソースフォロア回路
40 記憶部
50 CDS回路
60 電流増幅型アンプ回路
61、62 共通信号線(列信号線)
OE 選択信号
RESET リセットゲート駆動信号
TRAN 転送ゲート駆動信号
Claims (15)
- 行列状に配置され、入射光量に応じた画素信号を出力する複数の画素部と、
前記複数の画素部を駆動する駆動信号、および、前記複数の画素部を行単位に選択する選択信号を生成し、前記画素部に行毎に供給する垂直走査回路と、
前記複数の画素部の列毎に設けられ、前記画素部から出力される前記画素信号を転送するための列信号線と、
前記列信号線毎に設けられ、前記列信号線から転送される前記画素信号を記憶するための複数の記憶部と、
前記列信号線毎に設けられ、相関二重検出により、前記記憶部に記憶された前記画素信号からノイズを除去するCDS回路とを備え、
各行に供給される前記駆動信号の有効期間の長さは同じであり、
前記垂直走査回路は、各駆動信号の有効期間内に、他の行に対する駆動信号の有効期間を開始する
固体撮像素子。 - 前記画素部は、
入射光量に応じた電荷を生成するフォトダイオードと、
前記フォトダイオードに接続された転送トランジスタと、
前記フォトダイオードから前記転送トランジスタを介して転送された電荷を電圧信号に変換するフローティングディフュージョンと、
前記フローティングディフュージョンをリセットするリセットトランジスタと、
前記フローティングディフュージョンにゲートが接続され、前記電圧信号および前記フローティングディフュージョンがリセットされたときのリセット信号を前記画素信号として出力する出力トランジスタとを備え、
前記駆動信号は、前記リセットトランジスタを駆動するリセットゲート駆動信号を含む
請求項1に記載の固体撮像素子。 - 前記画素部は、
入射光量に応じた電荷を生成するフォトダイオードと、
前記フォトダイオードに接続された転送トランジスタと、
前記フォトダイオードから前記転送トランジスタを介して転送された電荷を電圧信号に変換するフローティングディフュージョンと、
前記フローティングディフュージョンをリセットするリセットトランジスタと、
前記フローティングディフュージョンにゲートが接続され、前記電圧信号および前記フローティングディフュージョンがリセットされたときのリセット信号を前記画素信号として出力する出力トランジスタとを備え、
前記駆動信号は、前記転送トランジスタを駆動する転送ゲート駆動信号を含む
請求項1または2に記載の固体撮像素子。 - 前記垂直走査回路は、
一の行の前記画素部に前記リセットゲート駆動信号を供給し、他の行の前記画素部に前記リセットゲート駆動信号を供給した後に、前記一の行の前記画素部に前記転送ゲート駆動信号を供給する
請求項3に記載の固体撮像素子。 - 前記垂直走査回路は、前記駆動信号の有効期間の一部で同じ行に対する前記選択信号を供給し、前記画素信号を列信号線に出力させる
請求項1〜4のいずれかに記載の固体撮像素子。 - 前記垂直走査回路は、前記駆動信号の有効期間の終了直前の所定期間に、同じ行に対する前記選択信号を供給し、前記画素信号を列信号線に出力させる
請求項1〜4のいずれかに記載の固体撮像素子。 - 前記列信号線に、異なる行の前記リセット信号と前記電圧信号とが順に出力される
請求項2〜6のいずれかに記載の固体撮像素子。 - 各列において、
一の行の前記画素部から出力された前記リセット信号を一の記憶部に記憶した後に、
他の行の前記画素部から出力された前記電圧信号を他の記憶部に記憶する
請求項2〜7のいずれかに記載の固体撮像素子。 - 前記画素信号を記憶する前記記憶部を選択するメモリ走査回路をさらに備え、
前記メモリ走査回路は、前記垂直走査回路と同期して、前記リセット信号および前記電圧信号をそれぞれ記憶させる前記記憶部を選択する
請求項2〜8のいずれかに記載の固体撮像素子。 - 前記列信号線は、前記出力トランジスタとともにソースフォロア回路を構成する負荷トランジスタを備え、
前記ソースフォロア回路は、前記複数の画素部からの前記画素信号を前記列信号線に順に出力する
請求項2〜9のいずれかに記載の固体撮像素子。 - 前記列信号線は、前記出力トランジスタとともに電流増幅型アンプ回路を構成する負荷トランジスタを備え、
前記電流増幅型アンプ回路は、前記複数の画素部からの前記画素信号を前記列信号線に順に出力する
請求項2〜9のいずれかに記載の固体撮像素子。 - 前記複数の記憶部は、前記複数の画素部と同数個配置され、
前記画素信号は、前記画素信号が出力された前記画素部に対応する前記記憶部に記憶される
請求項1〜11のいずれかに記載の固体撮像素子。 - 固体撮像素子の駆動方法であって、
前記固体撮像素子は、
行列状に配置され、入射光量に応じた画素信号を出力する複数の画素部と、
前記複数の画素部を駆動する駆動信号、および、前記複数の画素部を行単位に選択する選択信号を生成し、前記画素部に行毎に供給する垂直走査回路と、
前記複数の画素部の列毎に設けられ、前記画素部から出力される前記画素信号を転送するための列信号線と、
前記列信号線毎に設けられ、前記列信号線から転送される前記画素信号を記憶するための複数の記憶部と、
前記列信号線毎に設けられ、相関二重検出により、前記記憶部に記憶された前記画素信号からノイズを除去するCDS回路とを備え、
各行に供給される前記駆動信号の有効期間の長さは同じであり、
前記垂直走査回路は、各駆動信号の有効期間内に、他の行に対する前記駆動信号の有効期間を開始する
固体撮像素子の駆動方法。 - 前記駆動信号は、前記画素部のリセットトランジスタを駆動するリセットゲート駆動信号と、前記画素部の転送トランジスタを駆動する転送ゲート駆動信号とを含み、
前記垂直走査回路は、一の行の前記画素部に前記リセットゲート駆動信号を供給し、他の行の前記画素部に前記リセットゲート駆動信号を供給した後に、前記一の行の前記画素部に前記転送ゲート駆動信号を供給する
請求項13に記載の固体撮像素子の駆動方法。 - 前記画素信号は、前記画素部のフローティングディフュージョンにより入射光量に応じた電荷を電圧信号に変換した電圧信号と、前記フローティングディフュージョンをリセットしたときのリセット信号とを含み、
前記列信号線に、異なる行の前記リセット信号と前記電圧信号とが順に出力される
請求項13または14に記載の固体撮像素子の駆動方法。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013014859A1 (ja) * | 2011-07-27 | 2013-01-31 | パナソニック株式会社 | 固体撮像装置 |
WO2013157423A1 (ja) * | 2012-04-19 | 2013-10-24 | 国立大学法人東北大学 | 固体撮像装置 |
JP2016502365A (ja) * | 2012-12-21 | 2016-01-21 | トリクセル | 撮像装置の読み取り方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003169251A (ja) * | 2001-09-20 | 2003-06-13 | Sony Corp | 固体撮像装置及びその制御方法 |
JP2005277709A (ja) * | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Renesas Technology Corp | 固体撮像装置 |
JP2007143067A (ja) * | 2005-11-22 | 2007-06-07 | Canon Inc | 撮像装置及び撮像システム |
JP2008028517A (ja) * | 2006-07-19 | 2008-02-07 | Olympus Corp | 固体撮像装置 |
JP2009076966A (ja) * | 2007-09-18 | 2009-04-09 | Sony Corp | 固体撮像素子およびカメラシステム |
-
2010
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003169251A (ja) * | 2001-09-20 | 2003-06-13 | Sony Corp | 固体撮像装置及びその制御方法 |
JP2005277709A (ja) * | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Renesas Technology Corp | 固体撮像装置 |
JP2007143067A (ja) * | 2005-11-22 | 2007-06-07 | Canon Inc | 撮像装置及び撮像システム |
JP2008028517A (ja) * | 2006-07-19 | 2008-02-07 | Olympus Corp | 固体撮像装置 |
JP2009076966A (ja) * | 2007-09-18 | 2009-04-09 | Sony Corp | 固体撮像素子およびカメラシステム |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013014859A1 (ja) * | 2011-07-27 | 2013-01-31 | パナソニック株式会社 | 固体撮像装置 |
WO2013157423A1 (ja) * | 2012-04-19 | 2013-10-24 | 国立大学法人東北大学 | 固体撮像装置 |
US9294698B2 (en) | 2012-04-19 | 2016-03-22 | Tohoku University | Solid-state image pickup apparatus |
JP2016502365A (ja) * | 2012-12-21 | 2016-01-21 | トリクセル | 撮像装置の読み取り方法 |
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