JP2017163614A - 固体撮像装置 - Google Patents
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Abstract
Description
第1の実施形態に係る固体撮像装置の全体構成を説明する。
図5は、第2の実施形態における、画素部12のm(mは自然数)行n(nは自然数)列に属する画素10の回路およびその制御回路の一例を表した図である。
次に、第3の実施形態について説明する。
次に、第4の実施形態について説明する。
Vs,ampは時刻t3において設定された電圧V1−Vth,ampが保持されているため、増幅トランジスタ116を流れる電流Iampは、式2で表される。
つまり、電流Iampは、増幅トランジスタ116の閾値電圧Vth,ampに依存しなくなる。従って、画素間で閾値電圧のバラツキが存在しても、一定の電流を流すことができる。その結果、画素間の増幅トランジスタ116の閾値電圧のバラツキに影響を受けずに、全ての画素10の電荷蓄積部115のkTCノイズ抑圧動作が同様に行える。
Vs,rstは、時刻t5においてV2−Vth,rstに設定されている。そして、寄生容量C0の放電により、Vs,rstは徐々に降下する。時間をtとすると、Vs,rstは式4で表される。
従ってリセットトランジスタ117を流れる電流Irstは、式5で表される。
式5を整理すると式6が得られる。
つまり、電流Irstは、リセットトランジスタ117の閾値電圧Vth,rstに依存しなくなる。従って、画素間でリセットトランジスタ117の閾値電圧のバラツキが存在しても、一定の電流を流すことができる。その結果、画素間のリセットトランジスタ117の閾値電圧のバラツキに影響を受けずに、全ての画素10の電荷蓄積部115のkTCノイズ抑圧動作が同様に行える。
次に、第5の実施形態について説明する。
次に、第6の実施形態について説明する。
10 画素
12 画素部
13a,13b 行信号駆動回路
14 列アンプ回路
15 ノイズキャンセル回路
16 水平駆動回路
17 出力段アンプ
101 マイクロレンズ
102 青色カラーフィルタ
103 緑色カラーフィルタ
104 赤色カラーフィルタ
105 保護膜
106 平坦化膜
107 上部電極
108 光電変換膜
109 電荷ブロッキング層
110 電極間絶縁膜
111 下部電極
112 配線間絶縁膜
113 給電層
114 配線層
115 電荷蓄積部
116 増幅トランジスタ
117 リセットトランジスタ
118 半導体基板
119 ウェル
120 STI領域
121 層間絶縁層
301 光電変換部
302 遮断トランジスタ
303 リセットトランジスタのソース又はドレインの他方
304 列信号線
305 電源線
306 リセットトランジスタ制御線
307 遮断トランジスタ制御線
501 選択トランジスタ
502 選択トランジスタ制御線
701 電源線
702 列信号線
901 電源線
902 列信号線
1101 遮断トランジスタ
1102 遮断トランジスタ制御線
1301 リセットトランジスタ
1302 リセットトランジスタ制御線
1303 リセットトランジスタゲート
SW1 スイッチ
TE1〜TE4 ターミナル
S306 リセットトランジスタ制御信号
S307 遮断トランジスタ制御信号
S502 選択トランジスタ制御信号
S1102 遮断トランジスタ制御信号
S1302 リセットトランジスタ制御信号
Claims (7)
- 複数の画素を備える固体撮像装置であって、
前記画素は、
入射光に応じた信号電荷を生成する光電変換部と、
前記光電変換部と接続され、前記信号電荷を蓄積する電荷蓄積部と、
ソースおよびドレインの一方が前記電荷蓄積部と接続されたリセットトランジスタと、
前記電荷蓄積部にゲートが接続された増幅トランジスタと、
を備え、
前記電荷蓄積部に蓄積された前記信号電荷に応じた電圧が読み出される第1期間において、
前記増幅トランジスタのソースおよびドレインの一方が第1電源電圧に電気的に接続され、
前記増幅トランジスタのソースおよびドレインの他方が前記画素からの信号が出力される信号出力部に電気的に接続され、
前記リセットトランジスタを非導通状態にする第1電圧がリセットトランジスタのゲートに印加され、
前記電荷蓄積部の電圧がリセットされる第2期間において、
前記増幅トランジスタのソースおよびドレインの前記一方が参照電圧に電気的に接続され、
前記増幅トランジスタのソースおよびドレインの前記他方が負荷を介して第2電源電圧に電気的に接続され、
第2電圧と第3電圧との間の第4電圧が前記リセットトランジスタのゲートに印加され、
前記第2電圧は、前記リセットトランジスタを非導通状態にする電圧であり、
前記第3電圧は、前記リセットトランジスタを導通状態にする電圧である、
固体撮像措置。 - 前記増幅トランジスタのソースおよびドレインの前記他方と、前記信号出力部および前記第2電源電圧の一方と、を選択的に電気的に接続する第1スイッチを備え、
前記負荷は前記増幅トランジスタと前記第1スイッチとの間に接続されている、
請求項1に記載の固体撮像装置。 - 前記増幅トランジスタのソースおよびドレインの前記一方と、前記第1電源電圧および前記参照電圧の一方と、を選択的に電気的に接続する第2スイッチを備える、
請求項1または請求項2に記載の固体撮像装置。 - 前記画素は、ソースおよびドレインの一方が前記増幅トランジスタのソースおよびドレインの前記他方に接続されている遮断トランジスタを備え、
前記遮断トランジスタは、前記負荷として機能する、
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の固体撮像装置。 - 前記画素は、前記増幅トランジスタと前記遮断トランジスタとの間に接続された選択トランジスタを備え、
前記選択トランジスタのソースおよびドレインの一方は、前記増幅トランジスタのソースおよびドレインの前記他方に電気的に接続され、
前記選択トランジスタのソースおよびドレインの他方は、前記遮断トランジスタのソースおよびドレインの一方に電気的に接続される、
請求項4に記載の固体撮像装置。 - 前記リセットトランジスタのソースおよびドレインの他方は、前記遮断トランジスタのソースおよびドレインの前記一方と、前記増幅トランジスタのソースおよびドレインの前記他方と、に電気的に接続されている、
請求項4または請求項5に記載の固体撮像装置。 - 前記参照電圧の電圧値はゼロである、
請求項1から請求項6に記載の固体撮像装置。
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